一种触摸系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种触摸系统。一种触摸系统，包括具有顶面和底面的透明主体，在透明主体的一端设有光发射管，透明主体的另一端设有光接收管；光发射管与透明主体固定连接，光接收管与透明主体固定连接；其特征在于：透明主体内，横向设置有沿透明主体的纵向延伸第一光反射带和第二光反射带；第一光反射带设置在光发射管的上方，第二反光带设置在光接收管的上方；第一光反射带包括第一镜面反射部和第一漫反射部，第一镜面反射部使得光发射管发出的光在透明主体内全内反射；第二光反射带包括第二镜面反射部和第二漫反射部，第二镜面反射部使得在透明主体内全反射的光离开透明主体被光接收管接收。
【专利说明】
_种触摸系统
技术领域
[0001]本发明涉及触摸屏技术领域，尤其涉及一种触摸系统。
【背景技术】
[0002]申请号为CN104679346A，公布日为2015年6月3日的发明专利申请公开了一种基于受抑权内反射技术的多点触摸屏。包括形成全内反射的触摸屏基板，靠近触摸屏基板的非触摸面的光源，将光源导向触摸屏基板内形成全内反射的导光组件，接收经全内反射的光线的光接收器等。将零件置于触摸屏基板的非触摸面，通过导光组件改变光源的发射角度(保证光在触摸基板的触摸面上的入射角大于触摸基板相对与空气的临界角)，在触摸屏基板内形成全内反射传播至触摸屏基板的另一端被光接收器检测。当触摸屏基板的触摸面发生触摸操作时，触摸面外部的介质由空气变为折射率大于面板材质的脂肪(手指)，光在触摸屏基板内的全反射受到抑制，光接收器检测到光强发生衰减，从而判断触摸面发生了触摸操作。该技术方案中，必须要保证光源、导光组件、光接收器、以及触摸面板四者相对位置的固定，其中任何一个部件的抖动或者位置改变都会导致光源发射角度的改变，从而影响通过全反射传播至光接收器的光强，极有可能导致触摸误判，直接影响触摸屏的触摸精度。尤其是导光组件的环节，其光作用面角度的一些细微偏差极有可能被放大，从而破坏光在触摸屏基板内的全反射。
【发明内容】
[0003]本发明基于上述技术问题提供一种具有抗振性能的，在抖动环境中任能保证其触摸精度的触摸装置。
[0004]—种触摸系统，包括具有顶面和底面的透明主体，在所述透明主体的一端设有光发射管，所述透明主体的另一端设有光接收管;所述光发射管与所述透明主体固定连接，所述光接收管与所述透明主体固定连接;其特征在于:所述透明主体内，横向设置有沿所述透明主体的纵向延伸第一光反射带和第二光反射带;所述第一光反射带设置在所述光发射管的上方，所述第二反光带设置在所述光接收管的上方;所述第一光反射带包括第一镜面反射部和第一漫反射部，所述第一镜面反射部使得所述光发射管发出的光在所述透明主体内全内反射;所述第二光反射带包括第二镜面反射部和第二漫反射部，所述第二镜面反射部使得在所述透明主体内全反射的光离开所述透明主体被所述光接收管接收。将用于改变光的传播路径的第一光反射带和第二光反射带均固定设置在所述透明主体内部，保证其位置与透明基板相对固定。同时也避免了第一光反射带和第二光反射带暴露在透明主体外部，长期使用被磨损，结构松动，影响使用寿命。
[0005]作为优选，所述第一镜面反射部设置在所述光发射管的正上方;所述第一漫反射部沿所述透明主体的横向，设置在所述第一镜面反射部两旁;所述第二镜面反射部设置在所述光接收管的正上方;所述第二漫反射部沿所述透明主体的横向，设置在所述第二镜面反射部两旁。所述第一镜面反射部将所述光发射管发出的大部分光线按照一定角度反射，使得其在透明主体内形成全内反射。而光发射管边缘的部分光线的入射角度偏差较大，通过对应设置的漫反射部形成漫反射，使得其中有部分光线仍然能够在所述透明主体内形成全内反射，从而提高了光利用率，相应提高了光接收管的接收光强，提高了检测精度和系统抗干扰性。
[0006]作为优选，所述第一镜面反射部包括第一反射面，以及设置在所述第一反射面两侧的第一光吸收面;所述第二镜面反射部包括第二反射面，以及设置在所述第二反射面两侧的第二光吸收面。所述第一光吸收面和所述第二光吸收面吸收了通过所述第一漫反射部和所述第二漫反射部反射至所述第一反射面和所述第二反射面的光。
[0007]作为优选，所述漫反射部具有朝向所述光接收管倾斜的第一光反射层，所述第一光反射层与所述顶面或者底面的夹角Ql在15?60度之间；所述第二漫反射部带具有朝向所述光发射端倾斜的第二光反射层，所述第二光反射层与所述顶面或者底面的夹角Q2在15?60度之间。保证所述光发射管发出的光尽量多的照到所述第一光反射层形成全内反射，并朝向所述光接收器所在的方向传播，到达所述第二光反射层，并被反射至所述光接收器。
[0008]作为优选，所述第一光反射带在所述透明主体的横向上的宽度为5?10mm，所述第二光反射带在所述透明主体的横向上的宽度为5?10mm。所述第一光反射带和所述第二光反射带过宽会导致触摸装置的两端的触摸盲区过大，相反，所述第一光反射带和所述第二光反射带过窄会导致光接收管接收到的光强太弱，在进行触摸判断时容易被干扰。
[0009]作为优选，所述第一漫反射部包括第一光反射层，所述第一光反射层包括形成于所述透明主体内的第一腔体;所述第二漫反射部包括第二光反射层，所述第二光反射层包括形成于所述透明主体内的第二腔体。部分光在所述透明主体内传播，在所述第一腔体与所述透明主体的交界处被反射并且在透明主体内形成全内反射。
[0010]作为优选，所述第一光反射层包括多个形成于所述透明主体内的第一腔体，多个所述第一腔体层状排列于所述透明主体中；所述第二光反射层包括多个形成于所述透明主体内的第二腔体，多个所述第二腔体层状排列于所述透明主体中。第一腔体的数量越多，射入透明主体中的光中能够产生全反射的光的占比越大。同样，第二腔体的数量越多能够将越多的光反射至光接收管，从而提高触摸装置的灵敏度。
[0011]作为优选，所述第一光反射层具有两层，相邻的所述第一光反射层的第一腔体交错排列;所述第二光反射层具有两层，相邻的所述第二光反射层的第二腔体交错排列。第一腔体的数量越多，射入透明主体中的光中能够产生全反射的光的占比越大;第二腔体的数量越多能够将越多的光反射至光接收管。但是，随着第一腔体和第二腔体数量的增加，透明主体的第一光反射带和第二光反射带的位置处的强度会越低。双层的光反射层结构设计可以同时满足较多的腔体数量，以及较高的透明主体强度。
[0012]作为优选，所述第一腔体和所述第二腔体的直径在0.1?0.5um之间，相邻的所述第一腔体之间的间距小于0.5um，相邻的所述第二腔体之间的间距小于0.5um。第一腔体和第二腔体的直径越小，所述第一光反射层和所述第二光反射层能够容纳的腔体数量就越多。腔体之间的间距越小，能够经过所述第一光反射层能够形成全反射并且被所述光接收管接收的光的数量越多，触摸装置的检测精度就越高。
[0013]作为优选，所述第一光反射带包括第一上连接部和第一下连接部，第一上连接部连接所述第一光反射带的上端与所述顶面;所述第一下连接部连接所述第一光反射带的下端和所述底面;所述第二光反射带包括第二上连接部和第二下连接部，第二上连接部连接所述第二光反射带的上端与所述顶面;所述第二下连接部连接所述第二光反射带的下端和所述底面。提高了整个透明主体的强度。
[0014]本发明具有如下有益效果:
1.具有良好的抗振、防抖特性；
2.对光反射管和光接收管的安装角度的精度要求不高，安装方便；
3.触摸装置的透明面板强度高；
4.生产工艺简单；
5.内置的第一光反射带和第二光反射带不易老化、延长了实用寿命。
【附图说明】
[0015]图1触摸装置结构侧视剖视图。
[0016]图2触摸装置俯视图。
[0017]图3第一光反射层结构示意图。
[0018]图4第二光反射层结构示意图。
[0019]其中，1-玻璃面板、2-红外发射管、3-红外接收管、11-顶面、12-底面、13-第一光反射带、14-第二光反射带、131-第一光反射层、141-第二光反射层、1311-第一腔体、1411-第二光反射层。
【具体实施方式】
[0020]下面将结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
[0021]如图1、2，一种触摸系统，包括玻璃面板1、红外发射管2、以及红外接收管3。玻璃面板I包括相互平行的顶面11和底面12，玻璃面板I的内部在横向方向上的两端，设置有沿玻璃面板I的纵向延伸的第一光反射带13和第二光反射带14。多个红外发射管2沿玻璃面板I的纵向固定安装在第一光反射带13下方，多个与红外发射管2对应的红外接收管3沿玻璃面板I的纵向固定安装在第二光反射带14下方。
[0022]第一光反射带13和第二光反射带14呈“八”字型倾斜地设置在玻璃面板11中。
[0023]如图3，第一光反射带13包括两层一由激光内雕工艺在玻璃面板内形成的第一光反射层131和第一镜面反射部132。第一镜面反射部132正对红外发射管2的一侧为对光线进行镜面反射的第一反射面1321，第一光反射层131设置在第一反射面1321的两旁，第一镜面反射部132在第一反射面1321的两侧设置的第一光吸收面1322。第一光反射层131包括若个铺设在第一光反射层131内的气泡状的第一腔体1311。相邻两层的第一光反射层131的腔体1311交错排列，位于上层的第一光反射层131的第一腔体1311对应设置在下层的第一反射层131的相邻的两个第一腔体1311的空隙之间。第一腔体1311的直径在0.1?0.5um之间，各第一腔体1311的直径大小可以一致，也可以不一致。相邻的第一腔体1311之间的间距小于
0.5um。第一光反射层131的上部与玻璃面板I的顶面11之间具有厚度在0.1?0.2mm的第一上连接部，第一光反射层131的下部与玻璃面板I的底面12之间具有厚度在0.1?0.2mm的第一下连接部。
[0024]第二光反射带14的结构与第一光反射带13相同，参照图4。第二光反射带14包括两层一由激光内雕工艺在玻璃面板内形成的第二光反射层141和第二镜面反射部142。第二镜面反射部142正对红外接收管3的一侧为对光线进行镜面反射的第一反射面1421，第二光反射层141设置在第二反射面1421的两芳，第二镜面反射部142在第一反射面1421的两侧设置的第二光吸收面1422。第二光反射层141包括若个铺设在第二光反射层141内的气泡状的第二腔体1411。相邻两层的第二光反射层141的腔体1311交错排列，位于上层的第二光反射层141的第二腔体1411对应设置在下层的第二反射层141的相邻的两个第二腔体1411的空隙之间。第二腔体1411的直径在0.1?0.5um之间，各第二腔体1411的直径大小可以一致，也可以不一致。相邻的第二腔体1411之间的间距小于0.5um。第二光反射层141的上部与玻璃面板I的顶面11之间具有厚度在0.1?0.2mm的第二上连接部，第二光反射层141的下部与玻璃面板I的底面12之间具有厚度在0.1?0.2mm的第二下连接部。
[0025]第一光反射层13与顶面或者底面的夹角Ql在15?60度之间，最好为45?50度。第二光反射层14与顶面或者底面的夹角Q2在15?60度之间，最好为45?50度。第一光反射带131在透明主体的横向上的宽度最好为5?10mm，第二光反射带141在透明主体的横向上的宽度最好为5?10mm。
[0026]红外发射管2发出的光进入玻璃面板I以后，在第一光反射带13的位置受到阻挡，大部分光线到达第一镜面反射部被第一反射面反射，在玻璃面板I中全内反射至位于透明面板I另一端的第二光反射带14。剩余的少部分角度偏差较大的光线达到第一光反射层131时在第一腔体1311表面被反射至多个方向，其中一部分光的在顶面I和底面2与外界交界的位置处的入射角符合全内反射的条件，使得光线在玻璃面板I中同样也全内反射至位于透明面板I另一端的第二光反射带14。光线到达第二光反射带14时，在第二镜面反射部142的第二反射面1421或者在第二腔体141表面被反射至红外接收管3。假如红外发射管发出的光强为100%，经过第一光反射层以后能够在玻璃面板内形成全反射的光强为80%，形成全反射的光经第二光反射层反射以后能够被红外接收管接收的光强为60%。当触摸装置的顶面I发生触摸时，触摸位置处的光的全反射被抑制，对应的红外接收管接收到的光强可能只有10%，那么就可以判断出该红外接收管对应的光的传播路径上发生了触摸，再结合合理的软件算法即可以判断出触摸的位置。
[0027]由于光在第一腔体处的反射是朝向多个方向的，通过合理的设计总能保证被反射的光中有一定的光能够在玻璃面板内形成全反射被红外接收管接收。即使由于振动或者其他原因红外发射管或者红外接收管与玻璃面板的相对位置发生了变化，但是只要通过红外发射管发射到第一光反射带的光强基本不变，那么，在玻璃面板内能够形成全反射的光的强度也基本不变，相应地，只要红外接收管相对与第二光反射带的接收光的面积不变，那么其能够接收到的光强也基本不变。因此，本发明的触摸装置具有很好的抗振稳定性。
[0028]也可以在第一腔体131和第二腔体141内填充物折射率小于透明面板折射率的液体或者固体等，通过改变第一腔体内的折射率来调整第一反射带将发射管的光反射形成全反射的比例，从而调整触摸装置的检测精度和灵敏度。同时选择采用密度大于透明面板的密度的填充物，可以提高玻璃面板的强度。
[0029]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域普通技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。
【主权项】
1.一种触摸系统，包括具有顶面和底面的透明主体，在所述透明主体的一端设有光发射管，所述透明主体的另一端设有光接收管;所述光发射管与所述透明主体固定连接，所述光接收管与所述透明主体固定连接;其特征在于:所述透明主体内，横向设置有沿所述透明主体的纵向延伸第一光反射带和第二光反射带;所述第一光反射带设置在所述光发射管的上方，所述第二反光带设置在所述光接收管的上方;所述第一光反射带包括第一镜面反射部和第一漫反射部，所述第一镜面反射部使得所述光发射管发出的光在所述透明主体内全内反射;所述第二光反射带包括第二镜面反射部和第二漫反射部，所述第二镜面反射部使得在所述透明主体内全反射的光离开所述透明主体被所述光接收管接收。2.根据权利要求1所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一镜面反射部设置在所述光发射管的正上方;所述第一漫反射部沿所述透明主体的横向，设置在所述第一镜面反射部两旁;所述第二镜面反射部设置在所述光接收管的正上方;所述第二漫反射部沿所述透明主体的横向，设置在所述第二镜面反射部两旁。3.根据权利要求2所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一镜面反射部包括第一反射面，以及设置在所述第一反射面两侧的第一光吸收面;所述第二镜面反射部包括第二反射面，以及设置在所述第二反射面两侧的第二光吸收面。4.根据权利要求3所述的一种触摸系统，其特征在于:所述漫反射部具有朝向所述光接收管倾斜的第一光反射层，所述第一光反射层与所述顶面或者底面的夹角Ql在15?60度之间；所述第二漫反射部带具有朝向所述光发射端倾斜的第二光反射层，所述第二光反射层与所述顶面或者底面的夹角Q2在15?60度之间。5.根据权利要求4所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一光反射带在所述透明主体的横向上的宽度为5?10mm，所述第二光反射带在所述透明主体的横向上的宽度为5?1mm06.根据权利要求5所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一漫反射部包括第一光反射层，所述第一光反射层包括形成于所述透明主体内的第一腔体;所述第二漫反射部包括第二光反射层，所述第二光反射层包括形成于所述透明主体内的第二腔体。7.根据权利要求6所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一光反射层包括多个形成于所述透明主体内的第一腔体，多个所述第一腔体层状排列于所述透明主体中；所述第二光反射层包括多个形成于所述透明主体内的第二腔体，多个所述第二腔体层状排列于所述透明主体中。8.根据权利要求7所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一光反射层具有两层，相邻的所述第一光反射层的第一腔体交错排列;所述第二光反射层具有两层，相邻的所述第二光反射层的第二腔体交错排列。9.根据权利要求8所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一腔体和所述第二腔体的直径在0.1-0.5um之间，相邻的所述第一腔体之间的间距小于0.5um，相邻的所述第二腔体之间的间距小于0.5um。10.根据权利要求9所述的一种触摸系统，其特征在于:所述第一光反射带包括第一上连接部和第一下连接部，第一上连接部连接所述第一光反射带的上端与所述顶面;所述第一下连接部连接所述第一光反射带的下端和所述底面;所述第二光反射带包括第二上连接部和第二下连接部，第二上连接部连接所述第二光反射带的上端与所述顶面;所述第二下连接部连接所述第二光反射带的下端和所述底面。
【文档编号】G06F3/042GK106020570SQ201610422714
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】李金鹏, 齐洋, 周建, 王迪
【申请人】湖州佳格电子科技股份有限公司