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CN102156590A - 复合光学透镜及使用该复合光学透镜的触控装置 - Google Patents

复合光学透镜及使用该复合光学透镜的触控装置 Download PDF

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CN102156590A CN2011100837633A CN201110083763A CN102156590A CN 102156590 A CN102156590 A CN 102156590A CN 2011100837633 A CN2011100837633 A CN 2011100837633A CN 201110083763 A CN201110083763 A CN 201110083763A CN 102156590 A CN102156590 A CN 102156590A
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optical lens
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杨长江
袁剑
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Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种复合光学透镜，应用于一种触控装置中，该触控装置包括多个发射器以及与多个发射器相对设置的一个接收器。该复合光学透镜设置于接收器的正前方，并具有多个透镜部以及对应于该多个透镜部的多条相互平行的光轴。该多个透镜部与多个发射器一一对应，且各个透镜部在整个复合光学透镜中所占的宽度比例分别根据其对应的发射器相对于复合光学透镜的距离及角度而相应设置。从各个发射器发射出的红外光线经过其对应的透镜部的光学作用后传输至该接收器。本发明的触控装置采用该复合光学透镜，可对多个不同位置、不同方向的发射器发射的光线进行良好汇聚，并可控制接收器接收到的信号的强度一致。

Description

复合光学透镜及使用该复合光学透镜的触控装置
技术领域
本发明涉及一种复合光学透镜及使用该复合光学透镜的触控装置。
背景技术
如图1所示，为目前的光学触控装置100’中采用多对一结构的示意图。该光学触控装置100’采用多个信号发射器20’与一个接收器30’相对设置的结构，在该多对一的结构中，由于各个发射器20’相对于接收器30’的角度及距离不一致，导致一些距离接收器30’较远的发射器20’发射的光线信号到达接收器30’的强度可能达不到接收器30’的接收阈值，或一些相对于接收器30’的角度较大的发射器20’发射的光线信号不能被接收器30’接收到，从而会对接收信号的处理结果产生不良影响。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种能使不同方向的光线汇聚的复合光学透镜。
还有必要提供一种使用该复合光学透镜的触控装置，使多个不同位置、不同方向的多个发射器发射的光线经过该复合光学透镜的光学作用后能汇集于一个接收器的位置，并使不同距离的发射器发射的光线到达接收器的强度一致。
一种触控装置，包括多条边框、一显示屏、多个发射器、一接收器及一复合光学透镜，该多个发射器设置在显示屏的至少一侧的边框上，该接收器设置在与该多个发射器相对的显示屏的另一侧的边框上，该触控装置还包括一与该接收器设置在同一边框上的复合光学透镜，该光学透镜位于该接收器的正前方。该复合光学透镜具有多个透镜部以及对应于该多个透镜部的多条相互平行的光轴，该多个透镜部与该多个发射器一一对应，且各个透镜部在整个复合光学透镜中所占的宽度比例分别根据其对应的发射器相对于该发射器的距离及角度而相应设置。从各个发射器发射出的红外光线经过其对应的透镜部的光学作用后传输至该接收器。
一种复合光学透镜，应用于一种触控装置中，该触控装置还包括多个发射器以及与该多个发射器相对设置的一个接收器。该复合光学透镜设置于该接收器的正前方，该复合光学透镜具有多个透镜部以及对应于该多个透镜部的多条相互平行的光轴，该多个透镜部与该多个发射器一一对应，且各个透镜部在整个复合光学透镜中所占的宽度比例分别根据其对应的发射器相对于该复合光学透镜的距离及角度而相应设置。从各个发射器发射出的红外光线经过其对应的透镜部的光学作用后传输至该接收器。
本发明的触控装置通过采用该具有多个透镜部的复合光学透镜，可以实现对多个不同位置、不同方向的发射器发射的光线进行良好汇聚，并可控制接收器接收到的信号的强度一致，以便于接收信号的处理及分析。
附图说明
图1为现有一种触控装置的示意图。
图2为本发明一实施方式中触控装置的示意图。
图3为图2中的复合光学透镜的立体图。
图4为图3中的复合光学透镜的剖视图。
图5为图4中的复合光学透镜的设计原理分解示意图。
图6为图2中的复合光学透镜的使用示意图。
主要元件符号说明
触控装置 100、100’
边框 10
发射器 20、20’、201~205
光线 21
导光槽 22
接收器 30、30’
复合光学透镜 40
透镜部 401~405
菲涅尔透镜 401’~405’
光轴 411~415
显示屏 50
主处理单元 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图2，本发明提供一种触控装置100，其包括多条边框10、多个发射器20、一个接收器30、一复合光学透镜40、一显示屏50及一主处理单元60。其中，该多个发射器20设置在显示屏50的至少一侧的边框10上，该接收器30及该复合光学透镜40设置在与该多个发射器20相对的边框10上，该复合光学透镜40与该接收器设置在同一边框上，且位于该接收器30的正前方。
当该触控装置100开启后，该主处理单元60控制该多个发射器20依次发射红外光线21。为利于光线集中传输且使接收器30更容易接收各个发射器20发射的光线21，本实施方式中，该多个发射器20朝向该接收器30的位置摆放，且该触控装置100的边框10上还设置有分别与该多个发射器20相配合的多个导光槽22，多个发射器20发射的光线21分别在其对应的导光槽22的导引下向接收器30的方向集中传输。
请同时参阅图3~4，该复合光学透镜40具有多个透镜部401~405（本实施例中以5个透镜部为例），该多个透镜部401~405与该多个发射器201~205一一对应。该多个发射器20发射出来的光线21进入该复合光学透镜40后，分别在其对应的透镜部401~405的光学作用下传输至接收器30的位置而被接收器30接收。本实施方式中，该多个透镜部401~405每一个为一个菲涅尔透镜的一部分，因此，该复合光学透镜40实质上是由处于同一平面上的多个菲涅尔透镜的一部分一体成型。各个透镜部401~405在整个复合光学透镜40中所占的宽度比例分别根据其对应的发射器20相对于该接收器30的距离及角度而相应预先设置。
请同时参阅图5，为复合光学透镜40的设计原理分解示意图。该复合光学透镜40对应于该多个透镜部401~405具有多条相互平行的光轴411~415。本实施方式中，该光轴411~415分别为多个菲涅尔透镜401’~405’的主光轴，该多个菲涅尔透镜401’~405’与该多个发射器201~205一一对应。
为使各个发射器201~205发射的光线21都能被同一个接收器30接收到，可根据各个发射器201~205相对于接收器30的距离及角度分别预先调整各个菲涅尔透镜401’~405’之间的相对位置，使各个发射器201~205发射的光线21分别经过其对应的菲涅尔透镜401’~405’的光学作用后能汇聚于接收器30。
在各个发射器201~205发射光线的功率相同的情况下，到达接收器30的光线的强度与各个发射器201~205相对于接收器30的距离成反比，即距离接收器30越近的发射器发射的光线到达接收器30的强度就越强，距离接收器30越远的发射器发射的光线到达接收器30的强度就越弱。为使各个发射器201~205发射的光线到达接收器30的强度一致，以利于信号接收后的处理及分析，可根据各个发射器201~205相对于接收器30的距离及角度分别截取各个菲涅尔透镜401’~405’的不同位置处的部分结构，即将图4中所示的各个菲涅尔透镜401’~405’的虚线部分的结构去掉，剩下各个透镜部401~405的结构，且距离接收器30较远的发射器201(或205)对应的透镜部401(或405)较宽，使其在复合光学透镜40中相应地占有较大的宽度比例；距离接收器30较近的发射器203对应的透镜部403较窄，使其在复合光学透镜40中相应地占有较小的宽度比例。这样，各个透镜部401~405具有不同比例的接收光线的面积，使各个发射器201~205发射的光线21分别经过其对应的透镜部401~405的光学作用后到达接收器30的强度一致，从而达到接收信号均匀的效果。
请参阅图6，主处理单元60还控制显示屏50显示多个菜单图标，每个菜单图标分别对应唯一一个发射器20发射的红外光线。本实施方式中，以5个发射器201~205为例，该多个菜单图标被列举为A、B、C、D及E，该发射器201~205每隔一预定时间顺次发射一红外线信号，该接收器30根据接收到红外线的时间即可确定发射红外线信号的发射器20。
使用时，当手指70触摸菜单图标E，该菜单图标对应的发射器205发射的红外光线被阻断。在与该菜单图标E对应的发射器205发射的红外光线的时刻，接收器30未接收到红外光线信号时，主处理单元60即可判断该发射器205对应的菜单图标E被触摸，并执行与该菜单图标E所预设的功能。
本发明的触控装置100使用该具有多个不同宽度比例的透镜部的复合光学透镜40，可以实现对多个不同位置、不同方向的发射器发射的光线进行良好汇聚，并可以控制接收器接收到的信号的强度一致，以便于接收信号的处理及分析。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种触控装置，包括多条边框、一显示屏、多个发射器及一接收器，该多个发射器设置在显示屏的至少一侧的边框上，该接收器设置在与该多个发射器相对的显示屏的另一侧的边框上；其特征在于，该触控装置还包括一与该接收器设置在同一边框上的复合光学透镜，该光学透镜位于该接收器的正前方；该复合光学透镜具有多个透镜部以及对应于该多个透镜部的多条相互平行的光轴，该多个透镜部与该多个发射器一一对应，且各个透镜部在整个复合光学透镜中所占的宽度比例分别根据其对应的发射器相对于该发射器的距离及角度而相应设置；从各个发射器发射出的红外光线经过其对应的透镜部的光学作用后传输至该接收器。
2.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该多个透镜部每一个为一个菲涅尔透镜的一部分。
3.如权利要求1所述的触控装置，其特征在于，该多个发射器朝向该接收器的位置摆放，且该触控装置上还设置有分别与该多个发射器相配合的多个导光槽，多个发射器发射的光线分别在其对应的导光槽的导引下向接收器的方向集中传输。
4.一种复合光学透镜，应用于一种触控装置中，该触控装置还包括多个发射器以及与该多个发射器相对设置的一个接收器，该复合光学透镜设置于该接收器的正前方，其特征在于，该复合光学透镜具有多个透镜部以及对应于该多个透镜部的多条相互平行的光轴，该多个透镜部与该多个发射器一一对应，且各个透镜部在整个复合光学透镜中所占的宽度比例分别根据其对应的发射器相对于该复合光学透镜的距离及角度而相应设置；从各个发射器发射出的红外光线经过其对应的透镜部的光学作用后传输至该接收器。
5.如权利要求4所述的复合光学透镜，其特征在于，该多个透镜部每一个为一个菲涅尔透镜的一部分。
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