[发明专利]光学式触摸屏、显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学仪器技术领域，尤其涉及一种光学式触摸屏、显示装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展和进步，各种显示系统广泛应用于日常生活中。而随着生活水平的日益提高，人们已不再满足被动接收显示系统提供的信息，近年来发展了触摸液晶显示屏、IPAD等一系列产品，这些产品的显示系统上装配有触摸屏，可将信息显示和信息输入的功能集成在一起，形成了一种方便、快捷的人机交互方式。

集成于显示系统上的触摸屏通常用于探测触摸件(例如，手指或电子笔)的在触摸屏上的触碰位置。根据探测原理不同，触摸屏包括电阻式、电容式、表面声波式等等。

现有技术中还发展了一种光学式触摸屏，在参考图1中就示出了现有技术中光学式触摸屏一实施例的示意图。所述光学式触摸屏包括：玻璃基板10；设置于玻璃基板10下表面上的光敏阵列11，所述光敏阵列11包括多个按矩阵式排列的光敏元件；位于光敏元件下方的反射基板16，所述反射基板16的底部朝向玻璃基板10设置有多个反射凸起15，所述反射基板16的一侧设置有光源14。所述光学式触摸屏的探测过程具体如下：手指(或电子笔)12触碰玻璃基板10的上表面，光源14发出的测量光经反射凸起15的反射后投射到手指12的尖端，测量光在手指12的尖端发生反射，随后反射光投射到光敏阵列11上由光敏元件探测，最终，根据探测到反射光的光敏元件在光敏阵列11中位置获知手指12指尖触碰点的位置。

然而，现有技术的光学式触摸屏容易受到干扰光源的影响，诸如太阳光等平行光束进入到光学式触摸屏后，会在光敏元件中产生较强的干扰信号，影响了光学式触摸屏对触碰位置探测的准确性。

更多光学式触摸屏的技术方案请参考公告号为CN101266346C的中国专利。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种精度较高的光学式触摸屏。为解决上述问题，本发明提供一种光学式触摸屏，包括：背光源，位于背光源上的探测基板，位于探测基板上的和光学元件，所述光学元件的上表面为触摸表面；其中，背光源，用于发出射向探测基板方向的测量光；探测基板，所述探测基板其朝向背光源一侧上设置有多个呈矩阵式排列的光敏元件；光学元件，其位于所述探测基板背离背光源的一侧，且所述光学元件背离所述探测基板的一侧表面为触摸表面，与所述触摸表面接触的对光学式触摸屏进行触摸的触摸件经过所述光学元件在光敏元件的探测面上形成第一像；距离所述触摸面一定距离处入射的干扰光源经过所述光学元件在光敏元件的探测面上形成第二像；所述第一像的清晰度大于第二像的清晰度。

所述光学元件包括透光薄膜如权利要求1所述的光学式触摸屏，其特征在于，所述光学元件包括多个位于同一平面且呈矩阵式排列的多个透镜和透光薄膜，所述透镜设置于所述透光薄膜中。

所述光学元件的上触摸表面与透镜之间的距离为d，所述透镜与光敏元件探测面之间的距离为D，透镜的焦距为f，满足d大于f小于2f，D大于2f的关系。

所述光学元件的上触摸表面与透镜之间的距离为d，所述透镜与光敏元件探测面之间的距离为D，透镜的焦距为f，满足1/f＝1/d+1/D的关系。

d为1.5f，D为3f。

所述透镜为菲涅尔透镜。

所述透镜的焦距f位于0.1～3mm的范围内。

还包括计算单元，根据触摸件在光敏元件上的探测面形成的第一像的尺寸，同时，基于物高/像高＝物距/像距的成像公式计算所述触摸件到触摸表面的距离。

所述光敏元件呈m×n的矩阵式排列，所述透镜呈M×N的矩阵式排列，满足M小于或等于m，并且N小于或等于n的关系，m、n、M和N为自然数。

本发明还提供一种包括所述光学触摸屏的显示装置。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明提供的光学式触摸屏滤除干扰光对探测触摸位置的干扰，提高了测量精度；

2.根据光敏元件所测量的像的大小，可以获得手指距离触摸表面的距离。

附图说明

图1是现有技术光学式触摸屏一实施例的示意图；

图2是本发明光学式触摸屏一实施例的示意图；

图3是图2所示光学式触摸屏的光路示意图；

图4是图2所示干扰在光学式触摸屏的光路示意图；

图5是本发明光学式触摸屏另一实施例的示意图。

具体实施例

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施例做详细的说明。