CN101739170A - 触控面板组件及触控面板系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触控面板组件，其包括触控面板、一个具有承载面的承载体及中央处理器，所述触控面板与所述承载体的承载面相对，所述触控面板具有一个触控面，所述触控面板与所述承载面之间具有多个第一弹性体及数量与所述第一弹性体相同的位移感测器，所述第一弹性体将所述触控面板及所述承载体连接为一体且具有垂直于所述触控面方向形变的能力，多个所述位移感测器固接于所述承载面上，所述位移感测器用于感测与其相距最近的所述第一弹性体的形变量，所述中央处理器用于接收所述位移感测器传出的形变量数据并得出触点位置执行相关指令。本发明涉及一种触控面板系统。本技术方案的触控面板组件及系统具有较好的透光性及显示亮度。

Description

触控面板组件及触控面板系统

技术领域

本发明涉及触控技术领域，尤其涉及一种触控面板组件及触控面板系统。

背景技术

随着科技发展的日新月异，科技产品考虑人性因素来开发设计已逐渐成为趋势。触控技术因其方便的使用方式在游客导览系统、自动柜员机、可携式电子产品以及工业控制系统等获得了越来越多的应用。

触控面板(Touch Panel，触控屏幕)是指可触控的屏幕，其通过接收手指或触控笔等触头的触碰而定位出触碰位置，再通过控制器读取触碰位置的指令而显示出所需图象。请参见文献：B Shneiderman，Touchscreens now offer compelling uses，IEEE Software Vol.8，No.2，(March 1991)93-94，107。

触控面板根据其定位技术主要可分为电阻式、电容式等种类。其中，电阻式与电容式触控面板均包括铟锡氧化物(ITO)导电层。该ITO导电层被制作成具有不同图案的导电线路，用于在触控面板被触碰时产生一电压或电流值，并通过一计算装置根据该电流值或电压值算出该触点的位置，并根据所述触点的位置执行显示屏上触点处所对应的指令。然而，该ITO导电层形成的图案会遮挡光线从显示屏射出，降低显示屏的亮度，不利于使用者查看。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种避免遮挡光线从射出显示屏射出，提高显示亮度的触控面板组件与触控面板系统。

一种触控面板组件，其包括触控面板及一个具有承载面的承载体。所述触控面板与所述承载体的承载面相对，所述触控面板具有一个触控面。所述触控面板与所述承载面之间具有多个第一弹性体及数量与所述第一弹性体相同的位移感测器，所述第一弹性体连接于所述触控面板与所述承载体之间且具有垂直于所述触控面方向形变的能力，多个所述位移感测器固接于所述承载面上，所述位移感测器用于当触控面板被触压时感测与其相距最近的所述第一弹性体的形变量。

一种触控面板系统，其包括触控面板、一个具有承载面的承载体及中央处理器。所述触控面板与所述承载体的承载面相对，所述触控面板具有一个触控面，所述触控面板及所述承载面之间具有多个第一弹性体及数量与所述第一弹性体相同的位移感测器，所述第一弹性体将所述触控面板及所述承载体连接为一体且具有垂直于所述触控面方向形变的能力，多个所述位移感测器固接于所述承载面上，所述位移感测器用于感测与其相距最近的所述第一弹性体的形变量。该中央处理器用于接收所述位移感测器传出的形变量数据并得出触点位置执行相关指令。

本技术方案的触控面板组件及触控面板系统中的触控面板，其采用位移感测器用于感测与其相距最近的所述第一弹性体的形变量实现触碰位置的确定，与常见的电阻式或电容式触控面板组件中的触控面板相比，避免使用ITO导电层，提高其透光性，提高显示亮度。

附图说明

图1是本发明第一实施例提供的触控面板系统的组合示意图。

图2是图1中的触控面板系统的分解示意图。

图3是图1中触控面板组件沿III-III线的截面示意图。

图4是图2中的临近感测器的工作原理示意图。

图5是触碰图1中的透光板后的截面示意图。

图6是本发明第二实施例提供的触控面板组件的示意图。

图7是本发明第三实施例提供的触控面板组件的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明提供的触控面板组件与触控面板系统作进一步的详细说明。

请一并参阅图1、图2及图3，其为本发明第一实施例提供的触控面板系统100包括触控面板组件10及与触控面板组件10电气连通的中央处理器20。

该触控面板组件10包括触控面板11、位于触控面板11下方且与该触控面板11正对的承载体12、四个连接触控面板11及承载体12的第一弹性体13及四个位移感测器14、一个用来收容该触控面板11及承载体12的框体15及设置于该触空面板11上方的保护膜16。

该触控面板11为一个方形板，其具有一个具有触控面112及与该触控面112相对的反射面114。该反射面114与承载体12相对，且其上设有一个红外线反射膜1142。该红外线反射膜1142用于反射红外线，并防止红外线透射。

该承载体12具有一个承载面124。本实施例中，该承载体12为一个液晶显示板。当然，该承载体12也可为一透光板。

该每个第一弹性体13均具有垂直于该触控面板11的反射面114方向形变的能力。优选地，本实施例中，该第一弹性体13为弹簧。

该四个位移感测器14与反射面114相对并固接在承载体12的承载面124上，其分别靠近每个第一弹性体13，使位移感测器14与第一弹性体13一一对应，用于感测与每个位移感测器14相距最近的一个第一弹性体13的形变量。

该保护膜16黏附于触控面板11的触控面112上，且保护膜16的端部黏附于框体15内壁，使保护膜16的中间部分(即：黏附于触控面112的部分)相对于其端部(即：黏附于框体15的部分)向触控面板11方向凹陷，从而将框体15与触控面板11连接在一起，用于保护该触控面板组件10免受污染。

请参阅图4，该位移感测器14用来感测与其相距最近的第一弹性体13的形变量。该位移感测器14具有红外线发射源142、准直透镜144、聚焦透镜146及红外线感测器148。该红外线发射源142发射的出红外线在准直透镜144的作用下成为准直光束，该准直光束投向反射面114经由红外线反射膜1142反射入聚焦透镜146，穿过聚焦透镜146的光束被红外线感测器148接收后根据感测到的红外线的多少即可感测出该反射面114的边缘处之位置。若该触控面板11沿第一弹性体13形变方向移动，则该位移感测器14可根据移动前后的触控面板11反射入红外线感测器148中的红外线量之差即可感测出该触控面板11的边缘处的位移，也就是感测出位于该边缘处的第一弹性体13的形变量。

当然，该位移感测器14也可以为应变式、电感式、差动变压器式、涡流式、霍尔感测器等其它位移感测器。

可以理解，也可以仅在反射面114与触控面板11的四个角区域相对应的区域设置红外线反射膜1142。

请参阅图5，定义触控面板11的中心点为坐标原点O，当用力F触碰该触控面板11的触控面112时，由力平衡可知：

F＝F₁+F₂

其中，F₁＝kx₁，F₂＝kx₂，k为第一弹性体13的弹性系数，x₁、x₂为第一弹性体13在F触碰时的形变量。由力矩平衡可知：

$F_1(\frac{L}{2}-L_x)=F_2(\frac{L}{2}+L_x)$

其中，L为两个第一弹性体13之间的间距触控面板11的边长，L_x为触碰点距离坐标原点O的垂直距离。

由上述两个公式即可得到：

其中，第一弹性体13的弹性系数k较大，而触控面板11的尺寸较大，为更稳定的支撑触控面板11，该第一弹性体13分布于触控面板11的顶角区域，即L的大小接近于触控面板11的宽度。因此，力F按压具有较大尺寸的触控面板11与具有较大弹性系数k的第一弹性体13上时，该力F的大小远小于Lk，力F的变化相对于Lk来说可忽略不计。即，力F为一常数，可在设计触控面板11时通过测试而获得。例如，根据多次按压触控面板11的不同位置求出多个力的大小，再取该多个力的平均值从而获得F的数值。同理可得，与L_x正交方向的坐标，如L_y(图未示)，可采用相同的方法计算而获得。

该中央处理器20与位移感测器14电气连通，用于当触控该的触控面112时，位移感测器14感测出x₁、x₂之后，将数据传递给中央处理器20，该中央处理器20根据所接收的位移感测器14传出的形变量数据计算出触控点的位置(即L_x)，从而执行相应指令。

请参阅图6，其为本发明第二实施例提供的触控面板系统中的触控面板组件10a，其与触控面板组件10大体上相同，不同之处在于：该触控面板组件10a还具有与第一弹性体13a相对应的第二弹性体18a。该第二弹性体18a的相对两端分别连接于触控面板组件10a的触控面板11a的触控面112a与框体15a内壁，使第二弹性体18a可沿平行于第一弹性体13a形变方向或与第一弹性体13a形变方向相同的方向发生形变。

请参阅图7，其为本发明第三实施例提供的触控面板系统中的触控面板组件10b，它与触控面板组件10大体上相同，具有触控面板11b、位于触控面板11b下方的承载体12b、四个连接触控面板11b及承载体12b的第一弹性体13b及四个位移感测器14b，该触控面板11b具有触控面112b及与该触控面112b相对的反射面114b，不同之处在于：该承载体12b为一个框体，其具有一个中空的底板122b，该底板122b具有一个承载面124b，该承载面124b与该触控面板11b的反射面114b相对，且该四个位移感测器14b固接在承载面124b上，该反射面114b上设置有四块红外线反射膜1142b。

当然，该底板122b为透光材料制得时，该底板122b也可以为一个非中空的实体。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种触控面板组件，包括触控面板及一个具有承载面的承载体，所述触控面板与所述承载体的承载面相对，所述触控面板具有一个触控面，其特征在于：所述触控面板与所述承载面之间具有多个第一弹性体及数量与所述第一弹性体相同的位移感测器，所述第一弹性体连接于所述触控面板与所述承载体之间且具有垂直于所述触控面方向形变的能力，多个所述位移感测器固接于所述承载面上，所述位移感测器用于当触控面板被触压时感测与其相距最近的所述第一弹性体的形变量。

2.如权利要求1所述的触控面板组件，其特征在于，所述触控面板具有与所述触控面相对的反射面，所述位移感测器包括红外线发射源、准直透镜、聚焦透镜及红外线感应器，所述红外线反射源发射的红外线经所述准直透镜准直后射向所述触空面板的反射面，红外线经所述反射面反射后射向所述聚焦透镜，红外线经所述聚焦透镜聚焦后投向所述红外线感测器以感测所述触控面板的位置。

3.如权利要求2所述的触控面板组件，其特征在于，所述触控面板为方形板，所述触控面板的四个角区域分别设有一个所述第一弹性体，所述承载体与所述触控面板的四个角区域相对的区域分别设有一个所述位移感测器，使得射向所述每个顶角区域的红外线反射至与所述每个顶角区域对应的位移感测器。

4.如权利要求3所述的触控面板组件，其特征在于，所述反射面设有红外线反射膜，所述红外线反射膜至少与触控面板的四个角区域相对应。

5.如权利要求4所述的触控面板组件，其特征在于，进一步包括一个框体，所述承载体为一个液晶显示板或透光板，所述框体用来收容所述触控面板及所述液晶显示板或所述透光板。

6.如权利要求4所述的触控面板组件，其特征在于，所述承载体为一个框体，所述框体具有一个中空的底板，所述底板具有一个所述承载面，所述触控面板收容于所述框体中。

7.如权利要求4所述的触控面板组件，其特征在于，所述承载体为一个框体，所述框体具有一个底板，所述底板为透光材料制成，并具有一个所述承载面，所述触控面板收容于所述框体中。

8.如权利要求5、6或7所述的触控面板组件，其特征在于，进一步具有一个保护膜，所述保护膜连接所述框体与所述触控面板且黏附于所述触控面。

9.如权利要求8所述的触控面板组件，其特征在于，进一步具有多个第二弹性体，所述第二弹性体固接在所述触控面板的触控面上且与所述框体相连。

10.一种触控面板系统，包括触控面板、一个具有承载面的承载体及中央处理器，所述触控面板与所述承载体的承载面相对，所述触控面板具有一个触控面，其特征在于：所述触控面板与所述承载面之间具有多个第一弹性体及数量与所述第一弹性体相同的位移感测器，所述第一弹性体连接于所述触控面板与所述承载体之间且具有垂直于所述触控面方向形变的能力，多个所述位移感测器固接于所述承载面上，所述位移感测器用于当触控面板被触压时感测与其相距最近的所述第一弹性体的形变量，所述中央处理器用于接收所述位移感测器传出的形变量数据并得出触点位置执行相关指令。

Images