[发明专利]用于基于光的触摸屏的透镜系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求以下五个美国临时专利申请的优先权权益，以引证方式将其公开合并于此。

●美国临时申请No.61/317,255，名称为“OPTICAL TOUCH SCREEN WITH WIDE BEAM TRANSMITTERS AND RECEIVERS”，2010年3月24日提交，发明人为Magnus Goertz；

●美国临时申请No.61/317,257，名称为“OPTICAL TOUCH SCREEN USING A MIRROR IMAGE FOR DETERMINING THREE-DIMENSIONAL POSITION INFORMATION”，2010年3月24日提交，发明人为Magnus Goertz；

●美国临时申请No.61/379,012，名称为“OPTICAL TOUCH SCREEN SYSTEMS USING REFLECTED LIGHT”，2010年9月1日提交，发明人为Magnus Goertz、Thomas Eriksson、Joseph Shain、Anders Jansson、Niklas Kvist和Robert Pettersson；

●美国临时申请No.61/380,600，名称为“OPTICAL TOUCH SCREEN SYSTEMS USING REFLECT LIGHT”，2010年9月7日提交，发明人为Magnus Goertz、Thomas Eriksson、Joseph Shain、Anders Jansson、Niklas Kvist和Robert Pettersson；以及

●美国临时申请No.61/410,930，名称为“OPTICAL TOUCH SCREEN SYSTEMS USING REFLECT LIGHT”，2010年9月7日提交，发明人为Magnus Goertz、Thomas Eriksson、Joseph Shain、Anders Jansson、Niklas Kvist、Robert Pettersson和Lars Sparf。

技术领域

本发明的技术领域是基于光的触摸屏。

背景技术

目前，许多消费电子设备内置有触敏屏，以供手指或触笔的触摸用户输入使用。这些设备从例如移动电话和车载娱乐系统之类的小屏幕设备到例如笔记本计算机之类的中等大小屏幕设备，再到例如机场的登记站之类的大屏幕设备。

大部分常规的触摸屏系统是基于电阻层或电容层的。这种系统由于不容易进行升级而在通用性方面不足以提供全面的解决方案。

参照图1，图1是常规的触摸屏系统的现有技术示例图。这种系统包括LCD显示表面606、置于该LCD表面上的电阻或电容覆层801、以及连接至该覆层并将来自该覆层的输入转换为有意义信号的控制器集成电路（IC）701。例如计算机之类的主设备（未示出）从控制器IC 701接收信号，设备驱动器或者此类其他程序对该信号进行解释，以检测例如键按下或者滚动之类的基于触摸的输入。

参照图2，图2是常规的电阻触摸屏的现有技术示例图。图2示出了由薄空间隔开的导电及电阻层802。PET膜803叠置在上电路层804上，而上电路层804叠置在导电涂层806上。类似地，具有间隔点808的导电涂层807叠置在下电路层805上，而下电路层805叠置在玻璃层607上。当例如手指或触笔之类的指示器900触摸屏幕时，在电阻层之间产生接触，从而使开关闭合。控制器701确定层间的电流，以获得触摸点的位置。

电阻触摸屏的优点是低成本、低功耗并支持触笔。

电阻触摸屏的缺点是由于覆层的存在而导致屏幕不是完全透明的。另一个缺点是，触摸检测需要压力；亦即，如果指示器触摸屏幕的压力不足，则不会被检测到。因此，电阻触摸屏对手指触摸的检测不太理想。另一个缺点是，电阻触摸屏在阳光直射的情况下通常难以辨认。还有一个缺点是，电阻触摸屏对刮擦较为敏感。另一个缺点是，电阻触摸屏不能分辨同时触摸屏幕的两个或更多个指示器，这称为“多点触摸”。

参照图3，图3是常规的表面电容触摸屏的现有技术示例图。图3示出了触摸表面809叠置在被涂覆的玻璃基板810上。玻璃811的两侧涂有均匀的导电氧化铟锡（ITO）涂层812。此外，在ITO涂层812中的一个涂层的前侧上涂有二氧化硅硬涂层813。电极814附接在玻璃的四个角部处，用于产生电流。诸如手指或触笔之类的指示器900触摸屏幕，并将少量电流引至接触点。控制器701随后基于通过四个电极的电流的比例，确定触摸点的位置。