改进的触摸感测装置制造方法及图纸

公开了一种触摸感测装置，该触摸感测装置包括：面板，该面板限定在具有法向轴线的平面中延伸的触摸表面；沿着面板的周界布置的多个发射器和探测器；光引导元件，该光引导元件与周界相邻地布置并且包括光引导表面，其中，发射器被布置成发射光，并且光引导表面被布置成接收光并且引导光跨越触摸表面，并且其中，所发射的光的光轴与触摸表面的法向轴线形成大于零的角度。

Improved touch sensing device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的触摸感测装置
本专利技术涉及通过在面板上方传播光而进行运作的触摸感测装置。更具体地，本专利技术涉及光学和机械的解决方案，该解决方案用于经由完全或部分随机的折射、反射或散射来控制和调整面板上方的光路。
技术介绍
在被称为“表面上方光学触摸系统”的一类触摸敏感面板中，一组光学发射器围绕触摸表面的周界布置，以发射被反射以在触摸表面上方行进和传播的光。一组光探测器也围绕触摸表面的周界布置，以从触摸表面上方接收来自该组发射器的光。即，在触摸表面上方形成了相交光路的网格，也称为扫描线。接触触摸表面的物体将使光的一个或多个扫描线上的光衰减，并且致使由一个或多个探测器接收的光发生变化。物体的位置(坐标)、形状或面积可以通过分析在探测器处所接收的光来确定。上述的表面上方触摸技术在可探测性、精确度、抖动和物体尺寸分类方面存在与次优的扫描线宽度、组件数量以及触摸解码有关的问题。扫描线的宽度影响触摸性能因素，诸如可探测性、精确度、分辨率、重建伪影的存在。先前的现有技术的触摸探测系统的问题涉及相对于上述因素的次优性能。一些现有技术系统旨在提高探测小物体的精确度。这进而可能需要对触摸系统进行更复杂且昂贵的光学机械修改，诸如增加发射器和探测器的数量，以试图补偿这种损失。这导致了更昂贵且不太紧凑的系统。另外，为了降低系统成本，所期望的可能是使电光部件的数量最小化。
技术实现思路
一个目的是至少部分地克服现有技术的上述识别的限制中的一个或多个。一个目的是提供一种基于“表面上方”光传播的触摸敏感装置，其鲁棒且紧凑，同时允许改进小物体的分辨率和探测精确度。另一目的是提供一种有效利用光的基于“表面上方”的触摸敏感装置。这些目的中的一个或多个以及可从下面的描述中出现的其他目的通过根据独立权利要求所述的触摸感测装置来至少部分地实现，独立权利要求的实施例由从属权利要求限定。根据第一方面，提供了一种触摸感测装置，该触摸感测装置包括：面板，该面板限定在具有法向轴线的平面中延伸的触摸表面；沿着面板的周界布置的多个发射器和探测器；光引导元件，该光引导元件与周界相邻地布置并且包括光引导表面，其中，发射器被布置成发射光，并且光引导表面被布置成接收光并且引导光跨越触摸表面，并且其中，所发射的光的光轴与触摸表面的法向轴线形成大于零的角度。本公开的一些示例提供了一种触摸感测装置，该触摸感测装置具有所探测的光的更好的信噪比。本公开的一些示例提供了一种触摸感测装置，该触摸感测装置具有对小物体的改进的分辨率和探测精确度。本公开的一些示例提供了一种触摸感测装置，该触摸感测装置在整个触摸表面上具有更均匀的扫描线覆盖。本公开的一些示例提供了减少的杂散光效应。本公开的一些示例提供了减少的环境光灵敏度。本公开的一些示例提供了一种触摸感测装置，该触摸感测装置具有较少的探测伪影。本公开的一些示例提供了一种更紧凑的触摸感测装置。本公开的一些示例提供了一种制造成本较低的触摸感测装置。本公开的一些示例提供了一种使用更可靠的触摸感测装置。本公开的一些示例提供了一种更鲁棒的触摸感测装置。本公开的其他目的、特征、方面和优点将从以下详细描述、所附权利要求书以及附图中显现。应强调的是，术语“包括(comprises/comprising)”当用于本说明书中时，是指存在多个所阐述的特征、整数、步骤或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、组件或其的组。附图说明通过以下参考附图对本专利技术的示例进行的描述，本专利技术的示例能够实现的这些方面、特征和优点以及其他方面、特征和优点将被显现并被阐述，在附图中：图1是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图；图2是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图；图3是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图；图4是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图；图5a至图5b是以横截面侧视图示出的根据本公开的示例的触摸感测装置的示意图；图6是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图；图7是示出了黑色阳极氧化铝的总反射率(％)、即漫射和镜面反射随波长(nm)变化的一个示例的示意图；图8是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图；以及图9是以横截面侧视图示出的根据本公开的一个示例的触摸感测装置的示意图。具体实施方式在下文中，将针对触摸敏感装置的特定示例呈现本专利技术的实施例。在整个说明书中，相同的附图标记用于标识相应的元件。图1是包括面板101的触摸感测装置100的示意图，该面板限定在具有法向轴线104的平面103中延伸的触摸表面102。在一个示例中，面板101是透光面板。触摸感测装置100包括沿着面板101的周界107布置的多个发射器105和探测器106。为了图示的清晰性，图1仅示出了发射器105，而图2示出了光如何从发射器105跨越触摸表面102传输到探测器106。触摸感测装置100包括与周界107相邻并且沿着周界107布置的光引导元件108。光引导元件108包括光引导表面109。发射器105被布置成发射光110，并且光引导表面109被布置成接收光110并且引导光跨越面板101的触摸表面102。如在图1的示例中示意性地示出的，发射器105是成角度的，使得由发射器105发射的光110的光轴111与触摸表面102的法向轴线104形成大于零的角度(v)。被标记为104’的轴线与法向轴线104平行。如在图2中示意性地示出的，探测器106可以以相应的角度(v)进行布置。将光轴111布置成与法向轴线104形成大于零的角度(v)提供了光引导元件108的宽度(w)的更均匀的照明，并提供了触摸探测过程的更强的载波信号。图1中还示出了光引导表面109的法线(N)与触摸表面102的平面103之间的角度α，以及所述法向轴线(N)与光轴111之间的角度β。由于α+β＝90–v，因此在角度v>0的情况下，得出α+β<90度。由于被引导跨越触摸表面102的光的强度(I)与cos(α)乘以cos(β)成比例，即I∝cos(α)*cos(β)，因此这提供了使所述被引导跨越触摸表面102的光的强度(I)最大化。因此，随着v的增加而提供的减小的α和/或β，提供了较大的余弦因子cos(α)和/或cos(β)，从而增加了强度(I)。由于可用于触摸探测的光的量增加，因此可以提高触摸探测过程的精确度。可以减少噪声量，并且可以增加用于触摸探测的载波信号的强度。如下面关于图1至图6、图8和图9更详细地描述的，光引导表面109相对于平面103的角度α的范围以及光引导表面109相对于光轴111的角度β的范围提供了这些有利的益处。在一个示例中，由于v>0，因此α＝45度，并且β<45度。这提供了使强度(I)从默认因子I＝0.5开始增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸感测装置(100)，所述触摸感测装置包括：/n面板(101)，所述面板限定在具有法向轴线(104)的平面(103)中延伸的触摸表面(102)，/n沿着所述面板的周界(107)布置的多个发射器(105)和探测器(106)，/n光引导元件(108)，所述光引导元件与所述周界相邻地布置并且包括光引导表面(109)，/n其中，所述发射器被布置成发射光(110)，并且所述光引导表面被布置成接收所述光并且引导所述光跨越所述触摸表面，并且/n其中，所发射的光的光轴(111)与所述触摸表面的法向轴线形成大于零的角度(v)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180305 SE 1830076-4;20181206 US 62/776,3611.一种触摸感测装置(100)，所述触摸感测装置包括：
面板(101)，所述面板限定在具有法向轴线(104)的平面(103)中延伸的触摸表面(102)，
沿着所述面板的周界(107)布置的多个发射器(105)和探测器(106)，
光引导元件(108)，所述光引导元件与所述周界相邻地布置并且包括光引导表面(109)，
其中，所述发射器被布置成发射光(110)，并且所述光引导表面被布置成接收所述光并且引导所述光跨越所述触摸表面，并且
其中，所发射的光的光轴(111)与所述触摸表面的法向轴线形成大于零的角度(v)。


2.根据权利要求1所述的触摸感测装置，其中，所述光引导元件包括漫射光散射元件(108)，并且其中，所述光引导表面使所述光漫反射跨越所述触摸表面。


3.根据权利要求1或2所述的触摸感测装置，其中，所述光引导表面具有法向轴线(N)，其中，所述法向轴线(N)与所述触摸表面的平面之间的角度(α)小于45度。


4.根据权利要求3所述的触摸感测装置，其中，所述角度(α)在0至35度的范围内。


5.根据权利要求1或2所述的触摸感测装置，其中，所述光引导表面具有法向轴线(N)，其中，所述法向轴线(N)与所述触摸表面的平面之间的角度(α)大于45度。


6.根据权利要求5所述的触摸感测装置，其中，所述角度(α)在50至70度的范围内。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的触摸感测装置，其中，所述光引导表面具有法向轴线(N)，其中，所述法向轴线(N)与所述光轴之间的角度(β)小于45度。


8.根据权利要求3和7所述的触摸感测装置，其中，所述角度(α)等于所述角度(β)。


9.根据权利要求7或8所述的触摸感测装置，其中，所述角度(β)在0至30度的范围内。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的触摸感测装置，其中，所述面板包括与所述触摸表面相对的后表面(112)，以及在所述触摸表面与所述后表面之间延伸的面板侧面(113)，
其中，所述光引导元件沿着垂直于...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈坎·贝里斯特姆，托马斯·斯文森，托马斯·克雷文巴特尔，
申请(专利权)人：平蛙实验室股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE