專(zhuān)利名稱(chēng)：觸敏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)觸敏裝置以及一種確定與光學(xué)觸敏裝置接觸的對(duì)象的位置 和確定該對(duì)象的位置變化的方法。具體地，本發(fā)明涉及一種光觸摸板以及一種確定與光觸 摸板接觸的對(duì)象的位置和確定該對(duì)象的位置變化的方法。
背景技術(shù)：
DE202005010570-U1公開(kāi)了一種干擾發(fā)生在一個(gè)波導(dǎo)內(nèi)的全內(nèi)反射的條件用于確定接觸的方法。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以低成本制造的光學(xué)觸敏裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種觸敏裝置，包括光源，用來(lái)發(fā)射光；觸敏波導(dǎo)，被 配置用于將光從光源向觸敏波導(dǎo)的觸敏面引導(dǎo)，使得對(duì)象干擾在該對(duì)象接觸觸敏面的接觸 點(diǎn)處的被引導(dǎo)的光的至少一部分；檢測(cè)器陣列，被配置為檢測(cè)通過(guò)觸敏波導(dǎo)從光源傳播的 光的強(qiáng)度分布，用于對(duì)象與觸敏面之間的接觸點(diǎn)的位置編碼；以及第一光重定向部件，被配 置為將通過(guò)觸敏波導(dǎo)從光源傳播到第一光重定向部件的光向檢測(cè)器陣列重定向。其中，當(dāng) 對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)接觸觸敏面時(shí)，向檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn)傳播的光的至少一部分被阻 止入射到檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn)。優(yōu)選地，光的重定向涉及在與觸敏面平行的面中改變傳播 (具體地，如投影所見(jiàn))方向。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種接觸觸敏面的對(duì)象的位置編碼的方法，所述方 法包括從光源發(fā)射光；使用觸敏波導(dǎo)將光從光源向觸敏波導(dǎo)的觸敏面引導(dǎo)，使得對(duì)象干 擾在該對(duì)象接觸觸敏面的接觸點(diǎn)處的被引導(dǎo)的光的至少一部分；使用檢測(cè)器陣列檢測(cè)通過(guò) 觸敏波導(dǎo)從光源傳播的光的強(qiáng)度分布，用于對(duì)象與觸敏面之間的接觸點(diǎn)的位置編碼；以及 使用第一光重定向部件將通過(guò)觸敏波導(dǎo)從光源傳播到第一光重定向部件的光向檢測(cè)器陣 列重定向。其中，當(dāng)對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)接觸觸敏面時(shí)，向檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn)傳播的光 的至少一部分被阻止入射到檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn)。優(yōu)選地，光的重定向涉及在與觸敏面平 行的面中改變傳播方向。


通過(guò)下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)對(duì) 于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將變得更加容易理解，其中圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖，圖2示出沿圖1的線II-II的截面，圖3示出圖1的實(shí)施例的平面圖，圖4示出圖1的實(shí)施例的平面圖，圖5示出圖1的實(shí)施例的平面圖，
圖6示出圖1的實(shí)施例的平面圖，圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖，圖8示出沿圖7的線VIII-VIII的橫截面，圖9示出沿圖7的線IX-IX的橫截面，圖10示出沿圖7的線X-X的橫截面，圖11示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的橫截面圖，圖12示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖，圖13示出沿圖12的線XIII-XIII的橫截面，圖14示出沿圖12的線XIV-XIV的橫截面，圖15示出光重定向部件的橫截面，圖16示出光重定向部件的橫截面，圖17示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖，圖18示出圖17示出的實(shí)施例的部分分解圖，圖19示出圖17示出的實(shí)施例的部分分解圖，圖20示出圖17示出的實(shí)施例的部分分解圖，圖21示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖22示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖23示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖M示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖25示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖沈示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的橫截面圖，圖27示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的橫截面圖，圖觀示意性示出具有顯示器的根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的橫截面圖，圖四示意性示出包括信號(hào)處理器的根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例，圖30示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖31示出沿圖30的線XXXI-XXXI的橫截面，圖32示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖33示出沿圖32的線XXXIII-XXXIII的橫截面，圖34示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖35示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖，圖36示意性示出檢測(cè)器陣列的測(cè)量信號(hào)作為在檢測(cè)器陣列測(cè)量的坐標(biāo)的函數(shù)的 示例，圖37示意性示出對(duì)于兩個(gè)不同時(shí)間檢測(cè)器陣列的測(cè)量信號(hào)作為在檢測(cè)器陣列測(cè) 量的坐標(biāo)的函數(shù)的示例，以及圖38示意性示出檢測(cè)器陣列的四個(gè)特定坐標(biāo)的測(cè)量信號(hào)作為時(shí)間的函數(shù)的示 例。附圖是示意性的并且為了清晰而簡(jiǎn)化，并且附圖僅示出了理解本發(fā)明必不可少的 細(xì)節(jié)，而其它細(xì)節(jié)已經(jīng)被省略了。在整個(gè)附圖中，相同的標(biāo)號(hào)用于相同或相應(yīng)的部件。應(yīng)該注意到，除了附圖中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施例之外，可以按不同形式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，并且不應(yīng)該將本發(fā)明解釋為限制到在此闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例 以使本公開(kāi)是徹底和完整的，并且將本發(fā)明的構(gòu)思完全傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置2的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖，圖2示出沿圖1的 線II-II的橫截面。示出的觸敏裝置2包括平面的且基本上矩形的觸敏波導(dǎo)8，所述觸敏波導(dǎo)8由能夠 引導(dǎo)在觸敏波導(dǎo)8內(nèi)傳播的光的材料構(gòu)成。光引導(dǎo)基于如本領(lǐng)域公知的光纖和波導(dǎo)的全內(nèi) 反射。從位于裝置2的一角的光源4將光發(fā)射到觸敏波導(dǎo)8。光源4基本上照亮裝置2的 整個(gè)內(nèi)部體積。沿邊緣放置光重定向部件12、14、22和M，用于偏轉(zhuǎn)光，便于傳播過(guò)觸敏波 導(dǎo)8的長(zhǎng)度和寬度且最終達(dá)到位于裝置2的與光源4相對(duì)的角的檢測(cè)器陣列20。因此，光 6的重定向優(yōu)選地涉及在與觸敏波導(dǎo)8平行的面改變傳播的方向。用來(lái)接觸觸敏波導(dǎo)8的 觸敏面30的諸如手指這樣的對(duì)象(未示出)改變接觸點(diǎn)(未示出)的折射率，使得觸敏波 導(dǎo)8內(nèi)傳播的部分光不再僅限于全內(nèi)反射，而是光被耦合出觸敏波導(dǎo)8。觸敏波導(dǎo)8內(nèi)的這 種光傳播的改變通過(guò)檢測(cè)器陣列20被檢測(cè)，并且基于檢測(cè)器陣列20檢測(cè)的改變強(qiáng)度分布 來(lái)確定接觸點(diǎn)(未示出)的位置。在實(shí)施例中，對(duì)象(未示出)可以按照除了通過(guò)將光耦合出觸敏波導(dǎo)8之外的另 一方式，例如，通過(guò)吸收或散射，或者影響由檢測(cè)器陣列20檢測(cè)的光強(qiáng)度分布的任何其它 干擾，干擾在觸敏裝置2中傳播的光。對(duì)象(未示出)不必在接觸點(diǎn)物理地接觸觸敏面30，只要對(duì)象(未示出)在接觸 點(diǎn)干擾漸逝場(chǎng)，使得達(dá)到足夠創(chuàng)建在檢測(cè)器陣列20可檢測(cè)的光強(qiáng)度分布中的改變的程度， 這就是足夠的。因此，接觸點(diǎn)(未示出)是對(duì)象(未示出)干擾漸逝場(chǎng)的點(diǎn)。光源4將光束6發(fā)射到平面觸敏波導(dǎo)8。觸敏波導(dǎo)8將光束6向第二光重定向部 件12的光反射部10引導(dǎo)。根據(jù)本發(fā)明的任何裝置的光重定向部件的光反射部可以選擇地 或另外被稱(chēng)為段(segment)。觸敏波導(dǎo)8通過(guò)稍后描述的全內(nèi)反射來(lái)引導(dǎo)光束6。第二光重 定向部件12包括位于觸敏波導(dǎo)附近的多個(gè)光反射部10。第二光重定向部件12的每個(gè)光反 射部10基本上具有這樣的形狀沿與y軸的平行的方向開(kāi)口并且具有與光源4的位置基本 一致的焦點(diǎn)的拋物線。因此，第二光重定向部件12以y軸的基本平行的方向向第一光重定 向部件14的光反射部16反射光束6。觸敏波導(dǎo)8將光束6向第一光重定向部件14引導(dǎo)。 第一光重定向部件14具有多個(gè)光反射部16，并且與第二光重定向部件12基本相同。從第 一光重定向部件14的角度，第一光重定向部件14的光反射部16的焦點(diǎn)與檢測(cè)器陣列20的 第一部18的稍微后面一致。因此，第一光重定向部件14向檢測(cè)器陣列20的第一部18反 射光束6。因此，第一光重定向部件14對(duì)光6的反射涉及在與觸敏波導(dǎo)8平行(諸如與觸 敏面30平行)的面中改變傳播方向。觸敏波導(dǎo)8向檢測(cè)器陣列20引導(dǎo)光束6。檢測(cè)器陣 列20檢測(cè)入射到檢測(cè)器陣列20上的光束6的入射點(diǎn)，并且還優(yōu)選地檢測(cè)強(qiáng)度?？梢钥闯觯瑥墓庠?在xy平面的另一方向發(fā)射的光在另一入射點(diǎn)撞于第二光重定 向部件12，并且因此在另一入射點(diǎn)撞于第一光重定向部件14，并且最終在另一入射點(diǎn)撞于 檢測(cè)器陣列20的第一部18。因此，如果在具有不同傳播方向的情況下光源4將光束發(fā)射到觸敏波導(dǎo)8，將該光束投影到xy平面，與上面描述的光束6相比，所述光束(未示出)在第二光重定向部件12 上具有不同入射點(diǎn)，則光束(未示出)在第一光重定向部件14也將具有不同入射點(diǎn)，并且 光束(未示出)在檢測(cè)器陣列20的第一部18上也將具有不同入射點(diǎn)。因此，光源4在xy 平面的特定方向上發(fā)射的光束以一對(duì)一的關(guān)系入射到檢測(cè)器陣列上的相應(yīng)點(diǎn)。示出的觸敏裝置2還包括與第二光重定向部件12的鏡像基本相同的第四光重定 向部件22以及與第一光重定向部件14的鏡像基本相同的第三光重定向部件對(duì)。因此，光 源4向著第四光重定向部件22發(fā)射到觸敏波導(dǎo)8的光束(未示出)將被以與上面描述的 方式類(lèi)似的方式引導(dǎo)并且向檢測(cè)器陣列20反射。然而，光束(未示出)將入射到檢測(cè)器陣 列20的第二部沈上。在一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，第一光重定向部件重定向的光與第三光重定向部件 重定向的光在檢測(cè)器陣列上可能具有共同的入射區(qū)。在這樣的情況下，可以通過(guò)檢測(cè)器陣 列上的不同入射角(例如，投影到xy平面)或者通過(guò)分別向第二光重定向部件和第四光重 定向部件發(fā)射具有不同波長(zhǎng)的光，或者上述兩種方式的結(jié)合，來(lái)區(qū)分兩個(gè)不同光重定向部 件重定向的光。圖3至圖5示出裝置2的平面圖，顯示了通過(guò)觸敏波導(dǎo)8向檢測(cè)器陣列20引導(dǎo)不 同光束6的不同部分。圖3示出觸敏波導(dǎo)8向第二光重定向部件12引導(dǎo)光源4發(fā)射的光束6，用于基本 照亮第二光重定向部件12的全部光反射部10的整個(gè)重定向面。此外，向第四光重定向部 件22引導(dǎo)光束6，用于基本照亮第四光重定向部件22的全部光反射部觀的整個(gè)重定向面。 對(duì)于示出的實(shí)施例，防止了從光源4向檢測(cè)器陣列20直接引導(dǎo)光。在一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)提 供在光源4前面放置的部件(未示出)用于阻止從光源4到檢測(cè)器陣列20的直接路徑，例 如，用于阻止在沒(méi)有光重定向部件12、14、22和24中的任何一個(gè)重定向的情況下入射到檢 測(cè)器陣列上的光，可以防止這種情況。光源4向第二光重定向部件12發(fā)射的光束6分散。 此外，光源4向第四光重定向部件22發(fā)射的光束6分散。圖4示出由第二光重定向部件12向第一光重定向部件14重定向入射到第二光重 定向部件12上的光束6，從而觸敏波導(dǎo)8以基本與y軸平行的方向引導(dǎo)光束6。此外，由第 四光重定向部件22向第三光重定向部件M重定向入射到第四光重定向部件22上的光束 6，從而觸敏波導(dǎo)8以基本與χ軸平行的方向引導(dǎo)光束6。圖5示出向檢測(cè)器陣列20的第一部18重定向入射到第一光重定向部件14的光 束6 (圖4中示出)。此外，第一光重定向部件14重定向的光束6向檢測(cè)器陣列20會(huì)聚。 此外，向檢測(cè)器陣列20的第二部沈重定向入射到第三光重定向部件M的光束6。此外，第 三光重定向部件M重定向的光束6向檢測(cè)器陣列20會(huì)聚。圖5示出如投影到xy面的每個(gè)光束6的傳播路徑所定義的每個(gè)光束6在檢測(cè)器陣 列20上具有獨(dú)特的入射點(diǎn)。在示出的示例中，檢測(cè)器陣列20是一維的用于位置編碼。通 過(guò)改變沿觸敏波導(dǎo)8內(nèi)的特定傳播路徑傳播的光束6的強(qiáng)度，在檢測(cè)器陣列20上的相應(yīng)入 射點(diǎn)將出現(xiàn)改變的強(qiáng)度?？梢酝ㄟ^(guò)在接觸點(diǎn)(未示出)干擾光束6的對(duì)象(未示出)減小入射到檢測(cè)器陣 列20的特定點(diǎn)的指定的光束6的強(qiáng)度，從而當(dāng)對(duì)象(未示出)接觸觸敏面30時(shí)阻止了光束 6的至少一部分入射到檢測(cè)器陣列20的特定點(diǎn)。如上所述，接觸觸敏面的對(duì)象(未示出)意味著對(duì)象(未示出)位于由觸敏波導(dǎo)8引導(dǎo)的正在被討論的光的漸逝場(chǎng)內(nèi)。如上所述，對(duì) 象(未示出)可以干擾觸敏波導(dǎo)8內(nèi)傳播的光束6，例如，通過(guò)耦合出至少部分光束6?？?選地或附加地，對(duì)象(未示出)可以通過(guò)吸收至少部分光束6來(lái)干擾觸敏波導(dǎo)8內(nèi)傳播的 光束6。可選地或附加地，對(duì)象(未示出)可以通過(guò)散射至少部分光束6來(lái)干擾觸敏波導(dǎo)8 內(nèi)傳播的光束6。由于如圖4所示分別基本與χ軸和y軸平行的交叉光束6在觸敏波導(dǎo)8內(nèi)傳播， 接觸觸敏面30的對(duì)象(未示出)基本上在單個(gè)接觸點(diǎn)(未示出)干擾這些方向中的每個(gè) 方向傳播的光。然而，對(duì)象(未示出)還可以干擾光源4向第二光重定向部件12或第四光 重定向部件22發(fā)射的光，圖3。此外，對(duì)象(未示出)還可以干擾第一光重定向部件14或 第三光重定向部件M向檢測(cè)器陣列20重定向的光，圖5。然而，通過(guò)將到達(dá)檢測(cè)器陣列20 的各個(gè)不同點(diǎn)的光的強(qiáng)度的相應(yīng)改變進(jìn)行比較，可以推斷出單個(gè)接觸點(diǎn)的位置。圖6中的示例性情況示出這種情況，其中，對(duì)象(未示出)正在接觸點(diǎn)32接觸觸 敏面30。投影到xy面，觸敏波導(dǎo)8引導(dǎo)的四個(gè)光束6在接觸點(diǎn)32交叉。在接觸點(diǎn)32對(duì)象 (未示出)干擾來(lái)自這四個(gè)光束6中的每一個(gè)的至少部分光。因此，在檢測(cè)器陣列20的四 個(gè)點(diǎn)入射光的光強(qiáng)度將減小。由于與檢測(cè)器陣列上的四個(gè)入射點(diǎn)相應(yīng)的四個(gè)光束6具有一 個(gè)確切的公共交叉點(diǎn)，即，接觸點(diǎn)32，因此可以從在檢測(cè)器陣列20檢測(cè)的光的強(qiáng)度分布來(lái) 推斷出接觸點(diǎn)32的位置。因此，如圖1到圖6所示，可以使用根據(jù)本發(fā)明的包括單個(gè)光源4和單個(gè)檢測(cè)器陣 列20的裝置2的實(shí)施例來(lái)估計(jì)對(duì)象(未示出)與觸敏面30之間的接觸點(diǎn)32的位置。在 一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，與觸敏面30相反的第二面34也是觸敏的。對(duì)于圖1到圖6示出的實(shí)施例，通過(guò)在觸敏面30的全內(nèi)反射和在第二面34的反 射來(lái)引導(dǎo)光。當(dāng)從內(nèi)部入射到觸敏面30上的光具有大于臨界角的入射角時(shí)出現(xiàn)全內(nèi)反射。 光束的入射角被定義為光束與入射面的法向之間的角。同樣地，臨界角被定義為相對(duì)于入 射面的法向。臨界角依賴(lài)于觸敏波導(dǎo)8的折射率與觸敏面30外的介質(zhì)的折射率之間的關(guān) 系。通過(guò)下面的等式來(lái)定義臨界角9。,a:Qc a = arcsin (na/nw)。其中，na是周?chē)橘|(zhì)(通常是空氣)的折射率，nw是觸敏波導(dǎo)8的折射率。對(duì)于 空氣的折射率在正常情況下接近1。如果在接觸點(diǎn)，折射率為n0的對(duì)象代替周?chē)橘|(zhì)，則本地臨界角因此改變?yōu)棣?c,。= arcsin(n。/nw)。優(yōu)選地，Θ。,。大于0。,a。如果η。大于na，則出現(xiàn)這種情況。如果對(duì)象是手指，則 η。大約為1.47。優(yōu)選地，將所有光束的入射角控制在兩個(gè)臨界角9_和Θ。,。之間。在這 種情況下，在接觸點(diǎn)完全抑制全內(nèi)反射，導(dǎo)致至少部分光耦合出波導(dǎo)。其結(jié)果是，在檢測(cè)器 陣列20檢測(cè)的光束的強(qiáng)度將減小。如果在另一點(diǎn)，折射率為的水滴代替周?chē)橘|(zhì)，則本地臨界角因此改變?yōu)棣?c,水=arcsin Oi水 AO。水的折射率大約為1. 33。優(yōu)選地，將所有光束的入射角控制在兩個(gè)臨界角θ。,#和 θ。，。之間，從而水滴不抑制全內(nèi)反射。在這個(gè)實(shí)施例中，駐留在觸敏面上的水將不影響波導(dǎo) 內(nèi)傳播的光。在整個(gè)公開(kāi)中，上述三個(gè)臨界角主要被表示為周?chē)橘|(zhì)的臨界角9。,a、對(duì)象的臨界角Θ。,。和水的臨界角θ。,#。觸敏波導(dǎo)可以由大量不同材料構(gòu)成，諸如丙烯酸玻璃。如果光束在可見(jiàn)范圍內(nèi)， 并且觸敏波導(dǎo)由折射率大約為1. 49的丙烯酸玻璃構(gòu)成，則臨界角大約如下空氣的臨界角 θ c,a為42°，水的臨界角θ。,水為63. 2°，對(duì)象(手指)的臨界角0。,。為80.6°。圖7示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置102的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖。裝置102與圖1 至圖6所示的裝置2類(lèi)似。圖7所示的裝置102的觸敏波導(dǎo)108內(nèi)傳播的光的傳播路徑到 xy平面的投影與結(jié)合圖3至圖5描述的裝置2的觸敏波導(dǎo)8內(nèi)傳播的光的傳播路徑到xy 面的投影類(lèi)似。圖7示出光源104向第二光重定向部件112的光反射部110發(fā)射光束106，所述第 二光重定向部件112向第一光重定向部件114的光反射部116重定向光束106，所述第一光 重定向部件114向檢測(cè)器陣列120重定向光束106。光束106包括三個(gè)光束106a、106b和 106c。波導(dǎo)108將由具有用于指示傳播方向的箭頭的虛線所示的一個(gè)光束106a從光源104 向第二光重定向部件112引導(dǎo)。波導(dǎo)108將由具有用于指示傳播方向的箭頭的實(shí)線所示的 一個(gè)光束106b從第二光重定向部件112向第一光重定向部件114引導(dǎo)。最后，波導(dǎo)108將 由具有用于指示傳播方向的箭頭的虛線所示的一個(gè)光束106c從第一光重定向部件114向 檢測(cè)器陣列120引導(dǎo)。在示出的實(shí)施例以及下面進(jìn)一步的描述中，接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出)不 能干擾光束106a。接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出)可以干擾光束106b。最后，接觸觸敏 面130的對(duì)象(未示出)不能干擾光束106c。同樣，在從第四光重定向部件122到第三光重定向部件IM的傳播期間，接觸觸敏 面130的對(duì)象(未示出)僅可以干擾通過(guò)第四光重定向部件122重定向且隨后通過(guò)第三光 重定向部件124重定向的，光源104向檢測(cè)器陣列120發(fā)射的光束(未示出)。接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出)不能干擾光束106a的事實(shí)帶來(lái)這樣的優(yōu)點(diǎn)在 不干擾光源104發(fā)射的相對(duì)大部分發(fā)散光106a的情況下可以將對(duì)象(未示出)放置在就 在光源104前面的觸敏面130。因此，可以實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單的位置編碼?？蛇x地或附加地，可 以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的位置編碼。此外，對(duì)接觸接近第二光重定向部件112或第四光重定向部 件122的觸敏面130的對(duì)象(未示出)的位置編碼可以更加準(zhǔn)確。接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出)不能干擾光束106c的事實(shí)帶來(lái)這樣的優(yōu)點(diǎn)在 不干擾向檢測(cè)器陣列120傳播的相對(duì)大部分會(huì)聚光106c的情況下可以將對(duì)象(未示出) 放置在就在檢測(cè)器陣列120前面的觸敏波導(dǎo)108。因此，可以實(shí)現(xiàn)更加簡(jiǎn)單的位置編碼?？?選地或附加地，可以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的位置編碼。此外，對(duì)接觸接近第一光重定向部件114或 第三光重定向部件124的觸敏面130的對(duì)象(未示出)的位置編碼可以更加準(zhǔn)確。示出的實(shí)施例的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于在接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出)引起檢 測(cè)器陣列120檢測(cè)的光強(qiáng)度分布改變(這種改變依賴(lài)于接觸點(diǎn)(未示出)在觸敏面130的 位置)時(shí)，接觸點(diǎn)(未示出)的特定位置基本不影響檢測(cè)器陣列120檢測(cè)的整體光強(qiáng)度。因 此，接觸點(diǎn)(未示出)的檢測(cè)在觸敏面130上的任何位置處基本上等同地良好作用，諸如與 光源104和檢測(cè)器陣列120任何距離的位置。光源104發(fā)射的光(未示出)基本照亮第二光重定向部件112的光反射部110。 同樣，光源104發(fā)射的光(未示出)基本照亮第四光重定向部件122的光反射部128。
此外，裝置102包括涂層帶131，位于第一光重定向部件114前面的觸敏面130。稍 后將結(jié)合圖10解釋涂層帶131的功能。此外，裝置102包括在第三光重定向部件IM前面 的觸敏面130處的涂層帶(未示出)。在一個(gè)與裝置102類(lèi)似的實(shí)施例中，沒(méi)有涂層帶。結(jié)合示出圖7所示的裝置102的不同部件的不同橫截面的圖8至圖10進(jìn)一步解 釋對(duì)于圖7所示的裝置102的上述特征。圖8示出沿圖7的線VIII-VIII的橫截面，其中示出光源104和觸敏波導(dǎo)108的 一部分，以及以光束106al與光束106a2之間的方向發(fā)射的光束106a3、106a4，光束106a3、 106a4相對(duì)于觸敏面130具有大于對(duì)象(未示出)的臨界角θ。,。的入射角，從而示出的光 不受對(duì)象(未示出)的影響。應(yīng)該注意到，在從光源104向第二光重定向部件112傳播期 間，示出的光束對(duì)觸摸到觸敏面130的對(duì)象(未示出)不敏感。優(yōu)選地，光源104不發(fā)射與光束106al、106a2相比，相對(duì)于觸敏面130具有較小入 射角的光。例如，具有孔的部件(未示出)可以相對(duì)于光源104放置，以使孔(未示出)阻 止相對(duì)于觸敏面130具有較小入射角的光。此外，光源104發(fā)射的光基本照亮第二光重定向部件112的全部光發(fā)射部110，已 經(jīng)結(jié)合圖7進(jìn)行了描述。光源104以類(lèi)似的方式向第四光重定向部件122發(fā)射光(未示出)。圖8示出耦合到觸敏波導(dǎo)108的四個(gè)光束106al、106a2、106a3和106a4，通過(guò)觸敏 波導(dǎo)108向第二光重定向部件112引導(dǎo)這四個(gè)光束106al、106a2、106a3和106a4。箭頭指 示光束的傳播方向。示出光束具有到觸敏波導(dǎo)108的相同入射點(diǎn)。然而，不同光束可以具 有到觸敏波導(dǎo)108的不同入射點(diǎn)。光源104用具有兩個(gè)光束106al和106a2之間的角的光 基本照亮觸敏波導(dǎo)108。也就是說(shuō)，投影到橫截面的平面上，兩個(gè)光束106al和106a2定義 從光源104分散的錐形光的截面。同樣，在圖7中示出，向第四光重定向部件122引導(dǎo)光源104發(fā)射的光(未示出)。在示出的實(shí)施例中，光束106al和106a2中的每一個(gè)與觸敏面130形成大約5°的 角。可以將與觸敏面130形成不同角的光束(未示出)投入到觸敏波導(dǎo)108。此外，可以連 續(xù)地、以脈沖或者兩者的結(jié)合來(lái)發(fā)射光。圖9示出沿圖7的線IX-IX的橫截面，其中示出第二光重定向部件112和觸敏波導(dǎo) 108的一部分。第二光重定向部件112至少具有兩個(gè)功能。第一，第二光重定向部件112向 第一光重定向部件114重定向源自光源的至少部分光，從而光基本沿著與y軸平行的路徑 傳播，如結(jié)合圖7所示。第二，第二光重定向部件112以接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出) 可以干擾光的方式向第一光重定向部件114重定向至少部分光。圖9示出第二光重定向部件112重定向的兩個(gè)光束106al和106a2，分別導(dǎo)致重 定向的光束106bl和106b2。箭頭指示光束106的傳播方向。為方便，入射光束106al和 106a2兩者以及反射光束106bl和106 兩者投影到圖7中的橫截面IX-IX的平面上。圖 9所示的兩個(gè)入射光束106al和106a2與圖8所示的兩個(gè)入射光束106al和106a2對(duì)應(yīng)。 為方便，圖9所示的兩個(gè)入射光束106al和106a2具有在第二光重定向部件112上的公共 入射點(diǎn)。由于在圖8示出光源104用兩個(gè)光束106al和106a2之間的傳播的光照亮波導(dǎo)， 將用具有兩個(gè)示出的光束106al和106a2之間的入射角的光束(未示出)照亮圖9所示的光反射部110。光反射部110相對(duì)于觸敏面130的法向傾斜，并與觸敏面形成大約81°的角度 α。角度α可以具有不同值，諸如在60°與89°的范圍內(nèi)，諸如在70°與86°之間或 180°減去上面提到的角或角范圍中的任何一個(gè)。此外，光反射部110可以包括可以與觸敏面130形成不同角的不同部分(未示 出)。光反射部110相對(duì)于觸敏面130的傾斜引起反射光束106bl和106 相對(duì)于觸敏 面130的入射角與入射光束106al和106a2的入射角不同。反射光束106bl和10乩2中的 每一個(gè)與觸敏面130的法向形成的角小于對(duì)象(未示出)的臨界角Θ。,。且大于周?chē)橘|(zhì) 的臨界角θ。，a。因此，當(dāng)沒(méi)有對(duì)象接觸觸敏面130時(shí)，觸敏波導(dǎo)108通過(guò)在觸敏面130的 全內(nèi)反射將反射光束106bl和106 從第二光重定向部件112向第一光重定向部件114引 導(dǎo)。然而，在對(duì)象(未示出)接觸觸敏面130的情況下可以干擾光束106bl和106b2。同樣，向第三光重定向部件1 重定向照亮第四光重定向部件122的光(未示 出)，在此重定向期間，光束(未示出)與觸敏面130形成的角改變，從而當(dāng)觸敏波導(dǎo)108將 光束(未示出)從第四光重定向部件122向第三光重定向部件124引導(dǎo)時(shí)，接觸觸敏波導(dǎo) 108的對(duì)象(未示出)可以干擾光束(未示出)。圖10示出沿圖7的線X-X的橫截面，其中示出第一光重定向部件114和觸敏波導(dǎo) 108的一部分。第一光重定向部件114至少具有兩個(gè)功能。第一，第一光重定向部件114提 供將來(lái)自第二光重定向部件112的至少部分光向檢測(cè)器陣列120重定向，如結(jié)合圖7所示。 第二，第一光重定向部件114提供在波導(dǎo)108引導(dǎo)光時(shí)接觸觸敏面130的對(duì)象(未示出) 不能干擾第一光重定向部件114向檢測(cè)器陣列120重定向的至少部分光。圖10示出入射到第一光重定向部件114并且通過(guò)第一光重定向部件114重定向 的四個(gè)光束106bla、106132a、106blb和106b2b。箭頭指示光束106的傳播方向。為了方便， 示出四個(gè)光束106bla、106132a、106blb和106b2b在第一光重定向部件114上具有相同的入 射點(diǎn)。圖10所示的四個(gè)光束106bla、106132a、106blb和106b2b示出了在第一光重定向 部件114上的可能入射角，源自從第二光重定向部件112反射的兩個(gè)光束106bl和106b2， 如圖9所示。入射到第一光重定向部件114上的諸如l(^bla、106132a、IOm3Ib或10 的光束 將從上面(如實(shí)線106bla和10613 所示)或者從下面(如虛線106blb和106b2b所示) 入射。諸如l(^bla、106132a、IOm3Ib或10 的光束將從下面入射還是從上面入射依賴(lài)于 不同因素，諸如第二光重定向部件112上的入射點(diǎn)與第一光重定向部件114上的入射點(diǎn)之 間的距離、觸敏面130與第二面134之間的距離以及考慮的光束與觸敏面130形成的角度。圖10所示的第一光重定向部件114的光反射部116相對(duì)于觸敏面130傾斜，形成 與圖9所示的第二光重定向部件112的光反射部110與觸敏面130形成的角度α基本相同 的角度β。因此，實(shí)線示出的入射光束106bla和106132a (其中，從上面入射光束106bla和 106b2a)將被反射，從而也通過(guò)實(shí)線示出的相應(yīng)反射光束106cla和106(3 將與觸敏面130 形成與耦合到觸敏波導(dǎo)108的光束106al和106a2基本相同的角度，如圖8所示。然而，虛 線示出的光束106bIb和106b2b (其中，從下面入射光束106bIb和106b2b)將被反射，從而也通過(guò)虛線示出的相應(yīng)反射光束106clb和106c2b將與觸敏面130的法向形成比入射光束 106blb和106b2b小的角度。照亮第一光重定向部件114的大約一半光從上面入射，并且在入射實(shí)線所示的兩 個(gè)示出入射光束106bla和10613 之間形成入射角，相應(yīng)地，照亮第一光重定向部件114的 基本另一半光從下面入射，并且在入射虛線所示的兩個(gè)示出入射光束106blb和106b2b之 間形成入射角。由于實(shí)線所示的反射光束106cla和106da與觸敏面130形成與圖8所示的光束 106al和106a2基本相同范圍內(nèi)的角度，因此觸敏波導(dǎo)108將向檢測(cè)器陣列120引導(dǎo)光束 106cla和106(；加。由于106cla與106(; 之間角度范圍內(nèi)的光束(未示出)與觸敏面130 形成的入射角大于對(duì)象(未示出)的臨界角Θ。,。，因此接觸觸敏面的對(duì)象(未示出)不能 干擾這些光束。虛線所示的反射光束106clb和106c2b可能由于在觸敏面130上的入射角大而沒(méi) 有經(jīng)歷通過(guò)入射到觸敏面130上引起的全內(nèi)反射。裝置102包括涂層帶131 (或涂層)，用 于干擾至少部分光束106clb和106c2b。所述干擾可以包括耦合出、散射、吸收或者其組合。 涂層帶可以包括具有低于對(duì)象的折射率的材料，例如，折射率類(lèi)似于或大于水的折射率。在 一個(gè)實(shí)施例中，在波導(dǎo)108中嵌入涂層131。在一個(gè)實(shí)施例中，不存在涂層帶131。作為涂層131的替代，或者除了涂層131之外，在實(shí)施例中可以使用另一原理，以 確保諸如光束106clb和106c2b的光束不到達(dá)檢測(cè)器陣列，諸如檢測(cè)器陣列120。由于在 光束106clb和106c2b從第一光重定向部件114向檢測(cè)器陣列120傳播期間可以干擾光 束106clb和106c2b，因此期望阻止到達(dá)檢測(cè)器陣列120。例如，可以阻止光束106clb和 106c2b從波導(dǎo)108耦合到檢測(cè)器陣列120。這可以通過(guò)在檢測(cè)器陣列120與波導(dǎo)108之間 設(shè)置空間濾波來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，可以通過(guò)使波導(dǎo)108與檢測(cè)器陣列120之間具有空氣間隙來(lái) 設(shè)置空間濾波。優(yōu)選地，諸如空氣間隙的空間濾波提供實(shí)質(zhì)上僅在與波導(dǎo)的觸敏面基本平 行的面?zhèn)鞑サ墓?，諸如光束106cla和106c2a，將到達(dá)相關(guān)檢測(cè)器陣列。優(yōu)選地，諸如空氣間 隙的空間濾波提供實(shí)質(zhì)上沒(méi)有在與波導(dǎo)的觸敏面平行的面?zhèn)鞑サ墓?諸如光束106clb和 106c2b)不到達(dá)相關(guān)檢測(cè)器陣列。通常不能被接觸觸敏面的對(duì)象干擾的光是實(shí)質(zhì)上在與波 導(dǎo)的觸敏面平行的面?zhèn)鞑サ墓狻＞C上所述，提供了一種用于通過(guò)在接觸點(diǎn)(未示出)對(duì)光束的干擾而對(duì)對(duì)象(未 示出)與觸敏面130之間的接觸點(diǎn)(未示出)進(jìn)行位置編碼的裝置102。在接觸的對(duì)象點(diǎn) 干擾來(lái)自光源104并且從一邊到另一邊來(lái)回通過(guò)裝置106(通常三次)，最終到達(dá)檢測(cè)器陣 列120。在裝置102中，光最初通過(guò)裝置102進(jìn)行傳播，與觸敏面130形成角來(lái)防止在接觸 點(diǎn)的對(duì)象干擾光。光重定向部件112、114、122、124與觸敏面130形成角，以使當(dāng)光反射部 110,128反射時(shí)光通過(guò)裝置102進(jìn)行傳播，與觸敏面130形成角，從而在接觸點(diǎn)的對(duì)象可以 干擾至少部分光。當(dāng)隨后光反射部116、125反射時(shí)，光再次通過(guò)裝置進(jìn)行傳播，與觸敏面 130形成角來(lái)防止在接觸點(diǎn)的對(duì)象干擾光。當(dāng)然可以考慮上述裝置102的變形。例如，對(duì)于與裝置102類(lèi)似的裝置(未示出) 的一個(gè)實(shí)施例，光源發(fā)射的光還可以與觸敏面形成角，該角在結(jié)合圖8描述的范圍之外。通 過(guò)這種方式，盡管通常確定接觸點(diǎn)將更加復(fù)雜且不夠準(zhǔn)確，但是這個(gè)裝置仍然可以按照與 結(jié)合裝置102解釋的類(lèi)似的方式運(yùn)行。
圖11示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置402的波導(dǎo)408的橫截面，具有層或涂層433， 用于干擾以低于角Y指定的特定閾值的入射角入射的光406。干擾可以包括耦合出、散射、 吸收或者其組合。層或涂層433可以包括具有低于對(duì)象的折射率的材料，例如，折射率類(lèi)似 于或大于水的折射率。因此，從第一或第三光重定向部件向檢測(cè)器陣列傳播的與觸敏面形 成允許例如水或?qū)ο筮M(jìn)行干擾的角度的部分光將預(yù)先被耦合出裝置，從而從第一或第三光 重定向部件向檢測(cè)器陣列傳播的光向檢測(cè)器陣列的光強(qiáng)度分別提供了最小的貢獻(xiàn)。圖12示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置202的平面圖。裝置202包括具有觸敏面230 的平面觸敏波導(dǎo)208和平面第一發(fā)射器波導(dǎo)236。兩個(gè)波導(dǎo)208和236被疊置，見(jiàn)圖13或 圖14，它們每個(gè)都示出裝置202的不同部分的橫截面。在向檢測(cè)器陣列220傳播期間，光源204發(fā)射的光由第一發(fā)射器波導(dǎo)236部分地 引導(dǎo)，并且由觸敏波導(dǎo)208部分地引導(dǎo)。在從光源204向檢測(cè)器陣列220傳播期間，光重定 向部件212、214、222和224在波導(dǎo)之間重定向光。圖12示出包括光束206a、206b和206c的 光束206的示例。第一發(fā)射器波導(dǎo)236引導(dǎo)通過(guò)具有箭頭的虛線指示的光束206a和206c， 而觸敏波導(dǎo)208引導(dǎo)通過(guò)具有箭頭的實(shí)線指示的光束206b。應(yīng)該注意到，從上面投影到xy 面，裝置202內(nèi)傳播的光(諸如光束206)的傳播路徑與裝置2以及裝置102內(nèi)傳播的光的 傳播路徑類(lèi)似。光源204將諸如光束206a這樣的光發(fā)射到第一發(fā)射器波導(dǎo)236，用于基本照亮第 二光重定向部件212的全部光反射部210。同樣，光源204將光(未示出)發(fā)射到第一發(fā)射 器波導(dǎo)236，用于基本照亮第四光重定向部件222的全部光反射部228。第二光重定向部件212將基本照亮所有部210的光重定向到觸敏波導(dǎo)208中，并 且向第一光重定向部件214重定向。同樣，第四光重定向部件222將基本照亮所有部2 的光(未示出)重定向到觸敏波導(dǎo)208中，并且向第三光重定向部件2 重定向。第一光重定向部件214將入射到第一光重定向部件214上的諸如光束206b的光 重定向到第一發(fā)射器波導(dǎo)236中，并且向檢測(cè)器陣列220重定向。同樣，第三光重定向部件 2M將入射到第三光重定向部件2M上的光(未示出)重定向到第一發(fā)射器波導(dǎo)236中，并 且向檢測(cè)器陣列220重定向。期望僅從第二光重定向部件212向第一光重定向部件214傳播的光諸如光束206b 以及從第四光重定向部件222向第三光重定向部件2 傳播的光可以被接觸觸敏面230的 對(duì)象(未示出)干擾。因此，結(jié)合如上所述的第一發(fā)射器波導(dǎo)236利用觸敏波導(dǎo)208的優(yōu)點(diǎn)在于可以 將優(yōu)選地可以被接觸觸敏面230的對(duì)象(未示出)干擾的光與優(yōu)選地可以不被接觸觸敏面 230的對(duì)象(未示出)干擾的光清晰地分離。觸敏波導(dǎo)208從第二光重定向部件212向第一光重定向部件214引導(dǎo)的光相對(duì)于 觸敏面230形成入射角，該入射角小于對(duì)象(未示出)的臨界角Θ。,。且大于周?chē)橘|(zhì)的臨 界角9。,a。相應(yīng)地，觸敏波導(dǎo)208從第四光重定向部件222向第三光重定向部件224引導(dǎo) 的光(未示出)相對(duì)于觸敏面230形成入射角，該入射角小于對(duì)象(未示出)的臨界角Θ。, 。且大于周?chē)橘|(zhì)的臨界角θ。，a。因此，例如在也反射光束206b的觸敏面上的接觸點(diǎn)接觸 觸敏面230的對(duì)象(未示出)干擾光束206b，例如，通過(guò)將光束206b耦合出觸敏波導(dǎo)208。 因此，結(jié)合裝置102闡述的優(yōu)點(diǎn)也應(yīng)用于裝置202。
在一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，第一發(fā)射器波導(dǎo)包括觸敏面。圖13示出沿圖12的線XIII-XIII的橫截面，其中示出第二光重定向部件212。圖 13中具有箭頭的線示出光源204發(fā)射的光束206的示例，如圖12所示，光束206入射到第 二光重定向部件212的光反射部210。在第一發(fā)射器波導(dǎo)236中傳播的光束206被反射到 觸敏波導(dǎo)208中，并且向第一光重定向部件214反射。第二光重定向部件212的光反射部210包括第一光反射部分240和第二光反射部 分M2，被排列成相互基本成直角。第二光反射部分M2的面包括具有傾斜面的連續(xù)區(qū)域， 傾斜面相對(duì)于第一光反射部分MO的法向交替地分別形成大約+9°和-9°的角度。傾斜 適應(yīng)于光源204發(fā)射的特定范圍角度的光。因此，在一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，傾斜面可以 形成其它角度，諸如士 1°至士20°的范圍內(nèi)。對(duì)于裝置102，以與光源104向觸敏波導(dǎo)108中發(fā)射光的方式類(lèi)似的方式，光源 204將光發(fā)射到第一發(fā)射器波導(dǎo)236中。因此，用具有入射到第一光反射部分240上的兩個(gè) 光束206之間的入射角的光基本照亮圖13中示出的第一光反射部分M0。形成第二光反射部分M2，從而從第二光反射部分242反射的光束206(向第一光 重定向部件214定向光束206)與觸敏面形成角，以使接觸觸敏面230的對(duì)象(未示出)可 以在向第一光重定向部件214傳播期間干擾光束206。第四光重定向部件222以類(lèi)似的方式操作。絕緣層244位于第一發(fā)射器波導(dǎo)236與觸敏波導(dǎo)208之間，用于分離波導(dǎo)，從而通 過(guò)插入絕緣層M4防止一個(gè)波導(dǎo)引導(dǎo)的光被耦合到另一波導(dǎo)。圖14示出沿圖12的線XIV-XIV的橫截面，其中示出第一光重定向部件214。第一 光重定向部件214與第二光重定向部件212基本相同。圖14包括第一光重定向部件214 的光反射部216重定向的八個(gè)光束206的示例。觸敏波導(dǎo)208內(nèi)傳播的光束206入射到光 反射部216的第一光反射部分246上，并且隨后，部分光束206被光反射部216的第二光反 射部分248反射，使得被第一發(fā)射器波導(dǎo)236向檢測(cè)器陣列220引導(dǎo)。第一光反射部分246和第二光反射部分248被排列成相互基本成直角。然而，第 一光反射部分M6的面包括具有傾斜面的連續(xù)區(qū)域，傾斜面相對(duì)于第二光反射部分M8的 法向交替地分別形成大約-9°和+9°的角度。通過(guò)實(shí)線示出入射到第一光反射部分246上的八個(gè)光束206中的四個(gè)，通過(guò)虛線 示出八個(gè)光束206中的另外四個(gè)。虛線示出的四個(gè)光束206的每一個(gè)與實(shí)線示出的四個(gè)光 束206的各個(gè)平行。虛線示出的四個(gè)光束206和實(shí)線示出的四個(gè)光束206入射到第一光反 射部分M6的兩個(gè)相鄰非平行平面上。延續(xù)穿出光反射部216或穿出第一發(fā)射器波導(dǎo)236的面的線指示相應(yīng)的光束沒(méi)有 向檢測(cè)器陣列220傳播。相應(yīng)光束可能被耦合出、吸收、散射(諸如以中立方向重定向)或 上述的組合。在與裝置202類(lèi)似的一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，相對(duì)于觸敏面的角度小于對(duì)象的臨 界角θ。,。的光束被耦合到第一發(fā)射器波導(dǎo)。第三光重定向部件224以類(lèi)似的方式操作。在一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，從第二光重定向部件入射到第一光重定向部件的光 通過(guò)觸敏波導(dǎo)被向檢測(cè)器陣列重定向。同樣，從第四光重定向部件入射到第三光重定向部件的光通過(guò)觸敏波導(dǎo)被向檢測(cè)器陣列重定向。在一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，光源發(fā)射的光被耦合到向第二光重定向部件引導(dǎo)光 的觸敏波導(dǎo)。同樣，光源發(fā)射的光被耦合到向第四光重定向部件引導(dǎo)光的觸敏波導(dǎo)。圖15示出根基本發(fā)明的裝置1002的一部分，顯示了第二光重定向部件1012的光 反射部1010的橫截面圖。裝置1002與裝置202類(lèi)似。光反射部1010包括第一光反射部 分1040和第二光反射部分1042。第二光反射部分1042包括三個(gè)具有傾斜面的連續(xù)區(qū)域， 相對(duì)于第一光反射部分1040的法向交替地分別形成大約+9°和-9°的角度。第二光反射 部分1042的與第一光反射部分1040最近的區(qū)域與第一光反射部分1040形成鈍角，用于將 來(lái)自第一發(fā)射器波導(dǎo)1036的光最佳耦合到觸敏波導(dǎo)1008。通過(guò)具有箭頭的線示出光反射 部1010從第一發(fā)射器波導(dǎo)1036重定向到觸敏波導(dǎo)1008的光束1006的示例性示例。圖16示出根據(jù)本發(fā)明的裝置1102的一部分，顯示了第二光重定向部件1112的光 反射部1110的橫截面圖。觸敏波導(dǎo)1108比第一發(fā)射器波導(dǎo)1136厚，此外，第二光反射部 分1142大于第一光反射部分1140。圖17示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置302的優(yōu)選實(shí)施例的平面圖。裝置302以與 裝置202類(lèi)似的方式運(yùn)行。然而，裝置302包括圖18至圖20示出的平面波導(dǎo)，圖18至圖 20顯示了裝置302的部分分解圖。裝置302包括平面第一發(fā)射器波導(dǎo)336 (見(jiàn)圖20)，平面 第二發(fā)射器波導(dǎo)338(見(jiàn)圖18)和平面觸敏波導(dǎo)308(見(jiàn)圖19)。三個(gè)平面波導(dǎo)被疊置，其 中，第一發(fā)射器波導(dǎo)336和第二發(fā)射器波導(dǎo)338疊在觸敏波導(dǎo)308之下，從而觸敏波導(dǎo)308 的觸敏面330對(duì)于對(duì)象(未示出)是可接觸的。觸敏波導(dǎo)308從第二光重定向部件312向第一光重定向部件314引導(dǎo)的光與觸 敏面330的法向形成角，該角小于對(duì)象(未示出)的臨界角θ。,。且大于周?chē)橘|(zhì)的臨界角 θ。，a。類(lèi)似的可應(yīng)用于觸敏波導(dǎo)308從第四光重定向部件322向第三光重定向部件3 引 導(dǎo)的光。因此，接觸觸敏面330的對(duì)象(未示出)可以干擾第二光重定向部件312向第一 光重定向部件314重定向的光或第四光重定向部件322向第三光重定向部件3 重定向的 光。因此，結(jié)合裝置102和202闡述的優(yōu)點(diǎn)還應(yīng)用于裝置302。圖17示出光源304發(fā)射到第二發(fā)射器波導(dǎo)338中的光束306的示例，見(jiàn)圖18，向 第二光重定向部件312引導(dǎo)所述光束306。第二光重定向部件312將光束306重定向到觸 敏波導(dǎo)308，便于向第一光重定向部件314引導(dǎo)，見(jiàn)圖19。第一光重定向部件314將光束 306重定向到第一發(fā)射器波導(dǎo)336中，便于向檢測(cè)器陣列320引導(dǎo)，見(jiàn)圖20。當(dāng)通過(guò)第二發(fā) 射器波導(dǎo)338引導(dǎo)時(shí)通過(guò)虛線示出光束306，當(dāng)通過(guò)觸敏波導(dǎo)308引導(dǎo)時(shí)通過(guò)實(shí)線示出光 束306，當(dāng)通過(guò)第一發(fā)射器波導(dǎo)336引導(dǎo)時(shí)通過(guò)點(diǎn)劃線示出光束306。通過(guò)圖17中的點(diǎn)劃 線示出檢測(cè)器陣列320，用于指示第二發(fā)射器波導(dǎo)338和觸敏波導(dǎo)308引導(dǎo)的光不與檢測(cè)器 陣列320連通。圖18示出光源304發(fā)射的光基本照亮第二光重定向部件312的所有光反射部 310。圖18還示出光源304發(fā)射的光基本照亮第四光重定向部件322的所有光反射部328。裝置302具有如下優(yōu)點(diǎn)在觸敏波導(dǎo)308的基本上整個(gè)面之下，光束從第二光重定 向部件312和第四光重定向部件322兩者傳播，見(jiàn)圖19。因此，在xy平面，觸敏面實(shí)質(zhì)上相 對(duì)大于觸敏波導(dǎo)308。此外，裝置302具有如下優(yōu)點(diǎn)不需要做出特別的努力，諸如在光源304前面提供部件(未示出)，來(lái)避免光從光源304直接發(fā)射到檢測(cè)器陣列320。因此，使用裝置302，可以檢測(cè)對(duì)象(未示出)與觸敏波導(dǎo)308的觸敏面330之間 的接觸。圖21示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置502的平面圖。裝置502包括具有觸敏 面530的觸敏波導(dǎo)508、第一光源陣列550、第二光源陣列552、具有光反射部516的第一光 重定向部件514、第三光重定向部件5M和檢測(cè)器陣列520。對(duì)象(未示出)可以按照類(lèi)似 于對(duì)象(未示出)與裝置102交互的方式與裝置502交互，S卩，接觸觸敏面530的對(duì)象(未 示出)可以干擾向第一光重定向部件514傳播的光，并且可以?xún)?yōu)選地不干擾第一光重定向 部件514向檢測(cè)器陣列520重定向的光。類(lèi)似地應(yīng)用于第三光重定向部件524。實(shí)施例502具有如下優(yōu)點(diǎn)光重定向部件514、5M僅對(duì)向檢測(cè)器陣列520傳播的 光束重定向一次。圖21示出通過(guò)具有箭頭的實(shí)線示出的光束506，所述光束506被從第一光源陣列 550向第一光重定向部件514引導(dǎo)，隨后向檢測(cè)器陣列520引導(dǎo)。光束506包括兩個(gè)光束 506b和506c。光束506b與觸敏面530的法向形成角，該角小于對(duì)象(未示出)的臨界角 θ。,。且大于周?chē)橘|(zhì)的臨界角e。,a。因此，在向第一光重定向部件514傳播期間，接觸觸 敏面530的對(duì)象(未示出)可以干擾光束506b。第一光重定向部件514重定向光束506，從而光束506c向檢測(cè)器陣列520傳播，且 在傳播期間光束506c與觸敏面530的法向形成角，該角大于對(duì)象(未示出)的臨界角θ。， 。。因此，在向檢測(cè)器陣列520傳播期間，對(duì)象(未示出)不能干擾光束506c。第一光源陣列550基本照亮第一光重定向部件514的光反射部516。同樣，從第二光源陣列552向第三光重定向部件5M發(fā)射的并且因此向檢測(cè)器陣 列520發(fā)射的光束(未示出)以類(lèi)似的方式運(yùn)行，并且提供與從第一光源陣列550發(fā)射的 光類(lèi)似的特征，如上所述。圖22示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置602的平面圖。裝置602包括具有觸敏 面630的平面觸敏波導(dǎo)608、光源陣列604、具有光反射部610的第二光重定向部件612、第 四光重定向部件622、第一檢測(cè)器陣列肪4和第二檢測(cè)器陣列656。對(duì)象(未示出)可以按 照類(lèi)似于對(duì)象(未示出)與裝置102交互的方式與裝置602交互，S卩，接觸觸敏面630的對(duì) 象(未示出)可以干擾第二光重定向部件612重定向的光，并且可以?xún)?yōu)選地不干擾光源604 向第二光重定向部件612發(fā)射的光。第四光重定向部件622以類(lèi)似方式操作。實(shí)施例602具有如下優(yōu)點(diǎn)在光源604發(fā)射的光束入射到檢測(cè)器陣列6M、656之 前光重定向部件514、5M僅對(duì)光束重定向一次。圖22示出具有箭頭的實(shí)線示出的光束606，將所述光束606從光源604向第二光 重定向部件612引導(dǎo)，第二光重定向部件612將光束606向第一檢測(cè)器陣列6M重定向。光束606包括光束606a和606b。光束606a與觸敏面630的法向形成角，該角大 于對(duì)象(未示出)的臨界角θ。,。。因此，對(duì)象(未示出)不能干擾光束606a。第二光重定向部件612重定向光束606，從而光束606b向第一檢測(cè)器陣列6 傳 播，并且光束606b與觸敏面630的法向形成角，該角小于對(duì)象(未示出)的臨界角Θ。,。且 大于周?chē)橘|(zhì)的臨界角9。,a。因此，在從第二光重定向部件612向第一檢測(cè)器陣列肪4傳 播期間，接觸觸敏面630的對(duì)象(未示出)可以干擾光束606b。
光源604基本照亮第二光重定向部件612的光反射部610。從光源604向第四光重定向部件622發(fā)射的并且因此向第二檢測(cè)器陣列656發(fā)射 的光束(未示出)以類(lèi)似的方式運(yùn)行，并且提供與光源604向第四光重定向部件622發(fā)射 的光類(lèi)似的特征，如上所述。圖23至圖25示出根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例，其中，以不同方式排列檢測(cè)器陣列。 圖23至圖25示出的任何實(shí)施例可以結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的任何裝置，諸如2、102、202、302、 402,502 等。圖23示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置702的實(shí)施例的平面圖。檢測(cè)器陣列720 位于四個(gè)示出的基本極端的光束706的焦點(diǎn)758后面。通過(guò)將檢測(cè)器陣列720放置在光束 706的焦點(diǎn)758的后面，第二光重定向部件712和第四光重定向部件722可以彼此基本靠 近，允許觸敏面730基本上更大部分是可用的。濾波器可以放置在焦點(diǎn)758附近或者放置 在焦點(diǎn)758上，以避免噪聲，即，例如來(lái)自不期望方向的光到達(dá)檢測(cè)器陣列720。圖M和圖 25示出的實(shí)施例可以包括位于各個(gè)焦點(diǎn)附近或位置各個(gè)焦點(diǎn)上的類(lèi)似濾波器。在圖34中 示出包括濾波器的實(shí)施例。圖24示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置802的實(shí)施例的平面圖。裝置802的主要 部分類(lèi)似于裝置702，并且因此裝置802因此按照與裝置702基本相同的方式運(yùn)行。此外， 裝置802提供基本類(lèi)似的優(yōu)點(diǎn)。裝置802包括位于檢測(cè)器陣列820前面的光學(xué)元件860。 光學(xué)元件860可以是成像元件。光學(xué)元件860在光入射到檢測(cè)器陣列820之前進(jìn)一步傳播 發(fā)散光，從而與沒(méi)有光學(xué)元件860可能的情況相比，相對(duì)寬的檢測(cè)器陣列820更接近焦點(diǎn)是 完全可用的。圖25示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置902的平面圖。裝置902類(lèi)似于裝置702 和裝置802。在光束906入射到檢測(cè)器陣列920之前，光投影部件962向下投影已經(jīng)傳播通 過(guò)觸敏波導(dǎo)908的光束906。這樣具有如下優(yōu)點(diǎn)減小了實(shí)施例的在xy平面中的范圍。在 一個(gè)實(shí)施例中(未示出)，觸敏波導(dǎo)完全覆蓋檢測(cè)器陣列，從而與裝置902相比，進(jìn)一步減小 了實(shí)施例的在xy平面中的范圍。結(jié)合圖23至圖25示出的實(shí)施例還具有如下優(yōu)點(diǎn)僅在yz平面向各自的第一光重 定向部件傳播的光以及在xz平面向各自的第二光重定向部件傳播的光可以入射到檢測(cè)器 陣列。例如，如果與裝置502結(jié)合，假定第一光源陣列550內(nèi)的至少一個(gè)光源以不位于yz 平面的方向發(fā)射光，或者如果第二光源陣列陽(yáng)2內(nèi)的至少一個(gè)光源以不位于XZ平面的方向 發(fā)射光，則這可特別有利。圖沈示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置1002的實(shí)施例的橫截面。為了簡(jiǎn)單說(shuō)明的目 的，在示意性附圖中省略了任何光重定向部件。裝置1202示出，在觸敏面1230光束1206 的一個(gè)反射和相應(yīng)入射點(diǎn)可以明確地對(duì)應(yīng)于二維檢測(cè)器陣列1220上的入射點(diǎn)，反之亦然。 可以通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的包括二維檢測(cè)器陣列、第一光重定向部件和第二光重定向部件而其 中不需要第三光重定向部件和第四光重定向部件的實(shí)施例(未示出)來(lái)使用這種情況，以 對(duì)二維中觸敏面與對(duì)象之間的接觸進(jìn)行位置編碼。如圖26所示，觸敏面的χ坐標(biāo)與二維檢 測(cè)器陣列的x坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，并且觸敏面的y坐標(biāo)與二維檢測(cè)器陣列的ζ坐標(biāo)對(duì)應(yīng)。圖27示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置1302的實(shí)施例的橫截面圖。在位于觸敏 裝置(諸如 2、102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002、1102 或 1202)下面的波導(dǎo)1366中嵌入多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)1364。微觀結(jié)構(gòu)1364重定向的光1368傳播通過(guò)觸敏裝置的觸 敏面便于將信息顯示給用戶(hù)1370，示意地通過(guò)眼睛1370來(lái)示出用戶(hù)。為了簡(jiǎn)單，沒(méi)有顯示 光1368的任何折射等。圖觀示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置1402的實(shí)施例的橫截面圖。顯示器1472 位于觸敏裝置(諸如 2、102、202、302、402、502、602、702、802、902、1002、1102 或 1202)下 面，用于將信息提供給用戶(hù)1470，示意地通過(guò)眼睛1470來(lái)示出用戶(hù)。通過(guò)將顯示器1472與 根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置組合，提供了觸摸屏。圖四示意性示出根據(jù)本發(fā)明的包括信號(hào)處理器1574的觸敏裝置1502的實(shí)施例。 信號(hào)處理器1574適用于對(duì)對(duì)象與觸敏裝置1502的觸敏波導(dǎo)(未示出)之間的接觸點(diǎn)進(jìn)行 位置編碼。在一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)處理器1574適用于計(jì)算對(duì)象與觸敏波導(dǎo)之間的接觸區(qū) 域、對(duì)象與觸敏波導(dǎo)之間的速度、對(duì)象與觸敏波導(dǎo)之間的加速度或者其組合。圖30示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的包括多個(gè)實(shí)質(zhì)上是一維的芯(one-dimentional core) 1676的觸敏裝置1602的實(shí)施例的平面圖，沿一維的芯1676的每一個(gè)的縱向延伸引 導(dǎo)光。在第一發(fā)射器波導(dǎo)中嵌入示出的多個(gè)一維芯1676。因此，接觸觸敏面的對(duì)象(未示 出)不能干擾一維芯1676引導(dǎo)的光。示出的一維芯1676適用于將光從光源1604引導(dǎo)到 第二光重定向部件1612。示出的一維芯1677適用于將光從光源1604引導(dǎo)到第四光重定向 部件1622。多個(gè)一維芯(未示出)可以適用于將光從第一光重定向部件1614引導(dǎo)到檢測(cè) 器陣列1620。多個(gè)一維芯(未示出)可以適用于將光從第三光重定向部件16M引導(dǎo)到檢 測(cè)器陣列1620。圖31示出沿圖30的線XXXI-XXXI的橫截面。圖32示意性示出根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置1702的實(shí)施例的平面圖，所述觸敏裝置 1702具有如下的平面幾何形狀，即，該平面幾何形狀具有用于引導(dǎo)光的嵌入式凹槽或溝道 1778。用于引導(dǎo)光的嵌入式凹槽或溝道1778的至少部分是交叉的。交叉的用于引導(dǎo)光的 嵌入式凹槽或溝道1778基本是正交。部分示出的凹槽或溝道適用于將光從第二光重定向 部件1712向第一光重定向部件1714引導(dǎo)。部分示出的凹槽或溝道適用于將光從第四光重 定向部件1722向第三光重定向部件17 引導(dǎo)。圖33示出沿圖32的線XXXIII-XXXIII截取的橫截面。圖34示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例1802的平面圖。實(shí)施例1802包括 位于焦點(diǎn)1858的濾波器，以避免噪聲，即，例如來(lái)自不期望方向的光到達(dá)檢測(cè)器陣列1820。 以板1880中小孔的形式示意性示出濾波器。板1880的延伸用于說(shuō)明性目的。圖35示意性示出根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)施例的平面圖。所述實(shí)施例可以是單和/ 或多層波導(dǎo)，例如，一層的、兩層的或三層的。鏡狀元件1982位于光源1904的遠(yuǎn)角。鏡狀 元件1982在xy平面彎曲。重定向來(lái)自光源1904的光1907，從而得到的重定向的光1906 被分別向第二光重定向部件1912和第四光重定向部件1922重定向。通過(guò)虛線示出重定向 的光1906。優(yōu)選地，重定向是反射。優(yōu)選地，鏡狀元件1982是鏡(mirror)。優(yōu)選地，重定 向的光1906均勻分布，從而分別充分地照亮第二光重定向部件1912和第四光重定向部件 1922。優(yōu)點(diǎn)是光源1904位于接近檢測(cè)器陣列(沒(méi)有在圖35中示出)，例如，因?yàn)椴▽?dǎo)周 圍需要的空間可以較少。如上所述，基于檢測(cè)器陣列檢測(cè)的改變強(qiáng)度分布(信號(hào))，可以確定接觸點(diǎn)的位置。優(yōu)選地，基于兩個(gè)坐標(biāo)(諸如X坐標(biāo)和y坐標(biāo))來(lái)確定位置，所述兩個(gè)坐標(biāo)是通過(guò)檢測(cè) 器陣列檢測(cè)的強(qiáng)度分布的改變而確定的。如果在指定時(shí)間僅出現(xiàn)一次觸摸，則檢測(cè)的X坐 標(biāo)和y坐標(biāo)與該觸摸相關(guān)。例如，如果在公共時(shí)間段出現(xiàn)了在不同接觸點(diǎn)同時(shí)接觸觸敏面的一個(gè)、兩個(gè)或更 多個(gè)對(duì)象產(chǎn)生的兩個(gè)或更多個(gè)接觸點(diǎn)，則可以通過(guò)檢測(cè)器陣列來(lái)確定成比例數(shù)量的觸摸坐 標(biāo)。然而，不能直接確定哪個(gè)確定的觸摸坐標(biāo)的組合表示真實(shí)的接觸點(diǎn)。此外，兩個(gè)或更多 個(gè)接觸點(diǎn)可能至少具有一個(gè)公共坐標(biāo)。因此，確定的觸摸坐標(biāo)的數(shù)量可能與不同的同時(shí)發(fā) 生的接觸點(diǎn)的數(shù)量不成比例。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的裝置適用于用戶(hù)可以通過(guò)同時(shí)觸摸裝置的一個(gè)、兩個(gè)或更 多個(gè)對(duì)象(例如，手指)創(chuàng)建兩個(gè)或更多個(gè)同時(shí)發(fā)生的接觸點(diǎn)來(lái)產(chǎn)生輸入，在至少一個(gè)公共 時(shí)間存在的多個(gè)觸摸被稱(chēng)為同時(shí)發(fā)生的。圖36至圖38示出確定檢測(cè)的坐標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)而確定觸摸位置的示例性方法中 使用的測(cè)量。例如，圖36至圖38示出的示例性測(cè)量示出如何將例如通過(guò)觸摸根據(jù)本發(fā)明 的裝置的觸敏面的兩個(gè)手指產(chǎn)生的兩組坐標(biāo)相互關(guān)聯(lián)。然而，如上所述，該方法可以用于多 于兩個(gè)的同時(shí)發(fā)生的觸摸。圖36示意性示出在檢測(cè)器陣列的測(cè)量信號(hào)作為在檢測(cè)器陣列的坐標(biāo)的函數(shù)。如 上所述，檢測(cè)器陣列可以是二維的。然而，由于觸摸的X坐標(biāo)和y坐標(biāo)兩者可以從前述具有 一維分辨率的檢測(cè)器陣列推斷出，因此僅對(duì)一維分辨率感興趣。如上結(jié)合圖26所述，二維 檢測(cè)器陣列的另一維可以用于提供與坐標(biāo)相關(guān)信息的某些實(shí)施例。然而，結(jié)合圖36至圖38 這不被進(jìn)一步討論。圖36示出四個(gè)坐標(biāo)xi、x2、yi和y2的檢測(cè)?？梢钥闯觯琗1和yi具有相似的信號(hào)輪 廓，&和72具有相似的信號(hào)輪廓。因此，可以得出，X1和7工可以是與第一觸摸相應(yīng)的兩個(gè) 坐標(biāo)，X2和y2可以是與第二觸摸相應(yīng)的兩個(gè)坐標(biāo)?？梢允褂眯纬杀炯夹g(shù)的部分陳述的方法 分析指定時(shí)間的信號(hào)輪廓，例如，可以比較凹處(觸摸坐標(biāo))的寬帶和/或深度。圖37示意性示出對(duì)于兩個(gè)不同時(shí)間在檢測(cè)器陣列的測(cè)量信號(hào)作為檢測(cè)器陣列的 坐標(biāo)的函數(shù)。虛線示出在兩個(gè)對(duì)象已經(jīng)觸摸了觸敏面之后的短時(shí)間測(cè)量的信號(hào)。實(shí)線示出 在虛線的測(cè)量之后的短時(shí)間測(cè)量的信號(hào)，例如，當(dāng)例如通過(guò)用力稍微推，對(duì)象已經(jīng)稍微改變 接觸區(qū)域時(shí)，并且因此例如在對(duì)象是手指的情況下使接觸區(qū)域稍大?？梢钥闯?，如果在確定 中僅使用實(shí)線，則難以確定同一觸摸產(chǎn)生哪些觸摸坐標(biāo)。然而，使用來(lái)自虛線指示的測(cè)量的 數(shù)據(jù)，可以獲得更可靠的結(jié)果。優(yōu)選地，估計(jì)多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，諸如通過(guò)實(shí)線和虛線所表示的那些，以推斷出檢測(cè)的 坐標(biāo)之間的連系，所述多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)包括對(duì)于不同時(shí)間的作為坐標(biāo)的函數(shù)的強(qiáng)度的測(cè)量。圖38示意性示出檢測(cè)器陣列的四個(gè)特定坐標(biāo)(A、B、C和D)的測(cè)量信號(hào)作為時(shí)間 的函數(shù)的示例。為了說(shuō)明性目的，四個(gè)曲線沿信號(hào)軸移動(dòng)。四個(gè)坐標(biāo)的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于一個(gè) 觸摸坐標(biāo)。將作為時(shí)間的函數(shù)的測(cè)量的信號(hào)用于估計(jì)檢測(cè)的坐標(biāo)之間的關(guān)系，例如，哪個(gè)X 坐標(biāo)對(duì)應(yīng)于哪個(gè)y坐標(biāo)。通過(guò)進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)已知的任何曲線相關(guān)分析，可以確定同一觸摸 產(chǎn)生了哪些觸摸坐標(biāo)。在示出的示例中，A和C相關(guān)，B和D相關(guān)。明顯的是，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。此外，可以組合任何上述特征。對(duì)象可以是觸筆、手指或任何其它物理對(duì)象，可以用于觸摸根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置。測(cè)量角質(zhì)層(指尖上死皮的最外層)的折射率是大約1.47的非常穩(wěn)定的值。對(duì)象可 以是可移動(dòng)地連接到根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置?？蛇x地或附加地，對(duì)象可以是手持的。對(duì)象可以按照各種方式干擾觸敏波導(dǎo)內(nèi)引導(dǎo)的光，例如，對(duì)象可以通過(guò)將光耦合 出觸敏波導(dǎo)、吸收光、散射光或其組合來(lái)改變光的傳播方向?？蛇x地或附加地，對(duì)象可以通 過(guò)將光耦合出觸敏波導(dǎo)、吸收光、散射光或其組合來(lái)改變?nèi)肷涞綑z測(cè)器陣列上的光的強(qiáng)度 或強(qiáng)度分布，干擾觸敏波導(dǎo)內(nèi)引導(dǎo)的光。當(dāng)對(duì)象接觸觸敏面時(shí)，意味著對(duì)象影響觸敏波導(dǎo)引導(dǎo)的光的漸逝場(chǎng)。對(duì)對(duì)象與根 據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置的觸敏面之間的接觸點(diǎn)的位置編碼可以包括確定接觸點(diǎn)或區(qū)域的位 置，或者確定對(duì)象與觸敏面之間的接觸點(diǎn)或區(qū)域的位置改變，或者接觸點(diǎn)或區(qū)域的位置和 位置改變的組合。對(duì)象與觸敏波導(dǎo)之間的接觸點(diǎn)可以是接觸區(qū)域的一部分或者可以從接摸區(qū)域得 出，諸如接觸區(qū)域的幾何中心。例如，對(duì)象可以具有環(huán)形印記；然而，期望將接觸點(diǎn)確定為環(huán) 形印記的幾何中心。對(duì)象可以指出在不同于實(shí)際接觸點(diǎn)的虛擬接觸點(diǎn)與觸敏面交叉的向觸敏面的方 向。確定的接觸點(diǎn)可以等同于從實(shí)際接觸點(diǎn)得到的虛擬接觸點(diǎn)。通常，對(duì)象、觸敏面和用戶(hù) 可以按照需要確定不同于實(shí)際接觸點(diǎn)的虛擬接觸點(diǎn)的方式合作。在實(shí)施例中，例如圖7所示的實(shí)施例，其中，光源發(fā)射的并且向檢測(cè)器陣列傳播的 光束僅分別在從第二光重定向部件到第一光重定向部件的傳播或者從第四光重定向部件 到第三光重定向部件的傳播期間受到對(duì)象干擾，由于如先前參照?qǐng)D1所描述的，從第二光 重定向部件傳播到第一光重定向部件的光束在檢測(cè)器陣列上的入射點(diǎn)與特定χ坐標(biāo)對(duì)應(yīng)， 而從第四光重定向部件傳播到第三光重定向部件的光束在檢測(cè)器陣列上的入射點(diǎn)與特定y 坐標(biāo)對(duì)應(yīng)，因此通過(guò)簡(jiǎn)單的幾何計(jì)算可以確定接觸觸摸感測(cè)裝置的對(duì)象的接觸點(diǎn)。通常，在檢測(cè)器陣列上的特定入射點(diǎn)與光源向檢測(cè)器陣列發(fā)射的光束的特定傳播 路徑按照一對(duì)一關(guān)系對(duì)應(yīng)。因此，在檢測(cè)器陣列上特定點(diǎn)檢測(cè)的光強(qiáng)度的減小指示對(duì)象在 沿相應(yīng)光傳播路徑的某處的接觸點(diǎn)干擾了光。然后，接觸點(diǎn)可以被確定為如下的光傳播路 徑之間的交叉點(diǎn)，即，沿所述光傳播路徑，光受到對(duì)象干擾。因此，對(duì)應(yīng)于入射到檢測(cè)器陣列的光的強(qiáng)度分布或者入射到檢測(cè)器陣列的光的強(qiáng) 度分布的改變，通過(guò)估計(jì)光源向檢測(cè)器陣列發(fā)射的光束的多個(gè)傳播路徑的交叉點(diǎn)，來(lái)確定 接觸觸敏裝置的對(duì)象的接觸點(diǎn)。可以針對(duì)一個(gè)或多個(gè)特定對(duì)象或者其中對(duì)象的(一個(gè)或多個(gè))相關(guān)部分具有高于 特定值(例如，高于空氣折射率，優(yōu)選地是高于水的折射率)的折射率的一個(gè)或多個(gè)特定對(duì) 象，設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置。針對(duì)對(duì)象，根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置可以以如下的方式被 設(shè)計(jì)如果接觸觸敏面的任何其它部件或介質(zhì)具有低于該對(duì)象的折射率，諸如低大約百分 之二、五、七、十、十五或二十，則接觸觸敏面的任何其它部件或介質(zhì)不干擾波導(dǎo)的光引導(dǎo)屬 性。此外，對(duì)于其中對(duì)象的相關(guān)部分還具有低于特定值的折射率的一個(gè)或多個(gè)對(duì)象，根據(jù)本 發(fā)明的觸敏裝置可以被設(shè)計(jì)為相對(duì)于觸敏面具有大入射角的光可以保持不受到接觸觸敏 面的對(duì)象的干擾，而相對(duì)于觸敏面具有小入射角的光將受到接觸觸敏面的對(duì)象的干擾。在 這種情況下，對(duì)象的相關(guān)部分的折射率在特定范圍內(nèi)。光是一定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射，包括可見(jiàn)光譜、紫外光譜和紅外光譜內(nèi)的波長(zhǎng)。
根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)是能夠限制和引導(dǎo)部件內(nèi)傳播的光的部件，S卩，能限制可以光 可以傳播的空間區(qū)域。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以通過(guò)全內(nèi)反射的方式部分地、主要地或單獨(dú)地將光從光源 引導(dǎo)向檢測(cè)器陣列?？蛇x地或附加地，例如，波導(dǎo)可以通過(guò)來(lái)自一個(gè)或多個(gè)金屬面的反射來(lái) 引導(dǎo)光。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)包括芯(core)，作為來(lái)自光源的光在其內(nèi)傳播的波導(dǎo)的體積。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以包括覆層或涂層，用于覆蓋芯的至少一部分。例如，通過(guò)防 止光在相反面從裝置耦合出的覆層可以覆蓋與觸敏裝置的觸敏面相反的面。應(yīng)該注意到，通過(guò)波導(dǎo)的芯與芯周?chē)慕橘|(zhì)之間的交互，例如，波導(dǎo)的芯和可選的 覆層或涂層，以及可能地，芯周?chē)慕橘|(zhì)和可選的覆層或涂層之間的交互，確定波導(dǎo)的光引 導(dǎo)屬性。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以包括一維芯，已知的為光纖。一維波導(dǎo)結(jié)構(gòu)能夠限制引導(dǎo) 的光的傳輸，從而僅沿芯的縱向延伸的一個(gè)方向可以傳播。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以包括二維芯。這種波導(dǎo)已知的為平面波導(dǎo)，其為具有平面 幾何的波導(dǎo)。平面波導(dǎo)能夠限制引導(dǎo)的光的傳播，從而可以?xún)H在二維平面上傳播。可選地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以包括多個(gè)一維芯，用于沿一維芯的每一 個(gè)的縱向延伸引導(dǎo)光。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以具有如下的平面幾何形狀，即，該平面幾何形 狀具有用于引導(dǎo)光的嵌入的凹槽或溝道。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)的優(yōu)選實(shí)施例包括用于引導(dǎo)光 的交叉凹槽或溝道。優(yōu)選地，交叉凹槽實(shí)質(zhì)上是正交的?？蛇x地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以包括多個(gè)二維芯。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)的芯可以包括折射率大于波導(dǎo)周?chē)念A(yù)定介質(zhì)的體積。波導(dǎo)周 圍的預(yù)定介質(zhì)可以包括空氣、水或其它氣體或液體、固體材料，諸如金屬，或者上述任何介 質(zhì)的混合?？蛇x地或附加地，波導(dǎo)周?chē)念A(yù)定介質(zhì)可以包括真空。優(yōu)選地，芯具有均勻折射 率。波導(dǎo)周?chē)慕橘|(zhì)可以包括具有不同折射率的不同介質(zhì)。具有折射率高于波導(dǎo)周?chē)橘|(zhì)的芯的波導(dǎo)能夠通過(guò)全內(nèi)反射來(lái)引導(dǎo)光。全內(nèi)反射 的發(fā)生依賴(lài)于相對(duì)于考慮的面的入射角以及芯的折射率與芯周?chē)橘|(zhì)的相關(guān)性。必要的 是，芯周?chē)慕橘|(zhì)具有低于芯的折射率，便于使在芯與周?chē)g的邊界全內(nèi)反射可行?？梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)波導(dǎo)周?chē)橘|(zhì)的折射率的改變而將觸敏波導(dǎo)用于感測(cè)目的。觸敏波 導(dǎo)的基本感測(cè)原理是測(cè)量波導(dǎo)周?chē)橘|(zhì)的折射率的改變，優(yōu)選地，由于在觸敏面與波導(dǎo)周 圍的介質(zhì)之間的界面的臨界角的改變。僅對(duì)于給定可行全內(nèi)反射的漸逝場(chǎng)內(nèi)出現(xiàn)的波導(dǎo)周 圍介質(zhì)的改變能夠影響臨界角。漸逝場(chǎng)限于從界面的給定穿透深度，在所述深度之外，不再 能檢測(cè)到與場(chǎng)的交互。根據(jù)本發(fā)明的裝置可以被配置為對(duì)檢測(cè)器陣列接收的光的屬性的改變進(jìn)行檢測(cè)。 因此，或者涂層是有意的，例如，在制造期間應(yīng)用的，或者是無(wú)意的，諸如灰塵或其它類(lèi)型沉 積物，可以忽視靜態(tài)涂層。根據(jù)本發(fā)明的用于對(duì)對(duì)象的接觸進(jìn)行位置編碼的方法可以與記錄相應(yīng)時(shí)間的方 法結(jié)合。可選地或附加地，可以確定對(duì)象的其它參數(shù)，諸如速度、加速度、旋轉(zhuǎn)等或其組合。光重定向部件可以通過(guò)全內(nèi)反射部分地、主要地或單獨(dú)地重定向光。可選地或附 加地，光重定向部件可以通過(guò)反射，例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)金屬界面，對(duì)光進(jìn)行重定向。可選地或附加地，光重定向部件可以通過(guò)折射，例如，通過(guò)一個(gè)或多個(gè)曲面或其它折射面，對(duì)光 進(jìn)行重定向。優(yōu)選地，通過(guò)光重定向部件對(duì)光進(jìn)行重定向涉及在與觸敏波導(dǎo)(例如，觸敏 面)平行的面中改變傳播的方向。如圖5、圖20、圖23至圖25和圖34所示，當(dāng)光從第一 /第三光重定向部件向檢測(cè) 器陣列傳播時(shí)，光優(yōu)選地向檢測(cè)器陣列會(huì)聚。因此，檢測(cè)器陣列的維數(shù)可以相對(duì)小于第一 / 第三光重定向部件的維數(shù)，即，檢測(cè)器陣列的維數(shù)可以相對(duì)小于觸敏面的長(zhǎng)度/寬度?？梢詧?zhí)行根據(jù)本發(fā)明的裝置的設(shè)置的改變，諸如校準(zhǔn)。這種設(shè)置的改變或校準(zhǔn)可 以用于改變觸敏波導(dǎo)對(duì)具有不同介電常數(shù)的對(duì)象的靈敏度?？蛇x地或附加地，這種設(shè)置的 改變或校準(zhǔn)可以用于從裝置不敏感的折射率改變。例如，這可以通過(guò)改變觸敏裝置內(nèi)傳播 的光相對(duì)于面(諸如觸敏面)的得到的入射角或入射角的范圍來(lái)實(shí)現(xiàn)。光重定向部件可以包括被配置為改變重定向的光的角度的面，從而重定向的光改 變其對(duì)接觸對(duì)象的靈敏度。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)優(yōu)選地包括電介質(zhì)材料。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以具有芯，芯包 括玻璃、塑料、光子晶體、半導(dǎo)體或具有一個(gè)或多個(gè)類(lèi)似光學(xué)特性的任何其它材料?？蛇x 地，波導(dǎo)包括上述材料的任何組合。玻璃可以是冕玻璃，諸如BK7。塑料可以是丙烯酸玻璃 (PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯))、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。可以根據(jù)類(lèi)似材料做成可用覆層或涂層。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)本發(fā)明的裝置可以包括為特定對(duì)象(諸如特定觸筆)設(shè)計(jì)的波 導(dǎo)，從而某些對(duì)象可以干擾裝置內(nèi)的光，而其它對(duì)象則不能。波導(dǎo)優(yōu)選地是平面的。然而，波導(dǎo)可以是彎曲的。波導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)面優(yōu)選地是 平面的?？蛇x地或附加地，波導(dǎo)的一個(gè)或多個(gè)界面可以是平面的。根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)可以包括一個(gè)或多個(gè)透明玻璃板。波導(dǎo)可以具有包括金屬的涂層或覆層?？蛇x地或附加地，波導(dǎo)可以具有涂層或覆 層，包括具有低折射率的電介質(zhì)，諸如含氟聚合物，諸如Teflon ?？蛇x的涂層或覆層可以 覆蓋至少部分波導(dǎo)或者基本覆蓋波導(dǎo)的主要部分?？蛇x的涂層或覆層優(yōu)選地其折射率低于 考慮的波導(dǎo)的芯的折射率。可選涂層還可以用作兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)之間的隔離層?？蛇x隔 離層可以是光隔離層。根據(jù)本發(fā)明的觸敏波導(dǎo)的觸敏面可以是平面。可選地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的任 何波導(dǎo)的任何其它面可以是平面?？蛇x地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的波導(dǎo)的面可以是彎曲的 或具有(一個(gè)或多個(gè))彎面部分。觸敏面可以包括面的多個(gè)單獨(dú)的部分。觸敏面或觸敏面 的(一個(gè)或多個(gè))部分可以具有光學(xué)涂層，諸如抗反射涂層?？蛇x光學(xué)涂層可以被配置為 將對(duì)象的折射率與觸敏波導(dǎo)的折射率阻抗匹配，即，將對(duì)象與波導(dǎo)的芯或波導(dǎo)的涂層匹配。觸敏面可以具有矩形形狀、圓形形狀或任何其它形狀。波導(dǎo)可以具有0.01mm和IOmm之間的厚度，諸如0.2mm和Imm之間。波導(dǎo)可以具 有Icm至200cm之間的長(zhǎng)度，諸如在Icm至50cm之間，諸如在2cm至IOcm之間。波導(dǎo)具有 Icm至200cm之間的寬度，諸如Icm至50cm之間，諸如2cm至IOcm之間。光重定向部件可以包括一個(gè)或多個(gè)段，用于偏轉(zhuǎn)、反射、折射、衍射、聚焦、散焦、準(zhǔn) 直、會(huì)聚、發(fā)散或者上述段任何組合。這種段可以包括一個(gè)或多個(gè)光柵、鏡、透鏡、棱鏡、衍射 元件或者上述元件的任何組合。這些的全部或者部分可以是斜面的、分小面的(facetted)、凹的、凸的等等。光重定向部件可以包括具有不同折射率的材料。光重定向部件或者其表面可以包括一個(gè)或多個(gè)段，其中，每個(gè)段的橫截面形成投 影到波導(dǎo)的一個(gè)面或另一面上的一個(gè)拋物線的一部分。單個(gè)光重定向部件內(nèi)的這些拋物線 段的每一個(gè)可以在光源或者檢測(cè)器陣列具有焦點(diǎn)，或者在光源、檢測(cè)器陣列或光源和檢測(cè) 器陣列兩者在考慮的波導(dǎo)的平面或其它平面上的投影具有焦點(diǎn)。因此，光重定向部件或者 其表面可以具有與菲涅爾透鏡的表面的橫截面(諸如沿圓形菲涅爾透鏡的半徑的橫截面) 的至少一部分類(lèi)似的形狀。光重定向部件可以包括一維拋物面反射器，S卩，在一維中具有拋物線曲率的三維 結(jié)構(gòu)。光重定向部件可以至少部分被涂覆?？蛇x涂層可以包括金屬。光重定向部件可以 具有至少一個(gè)金屬涂覆的部分。光源可以包括至少一個(gè)LED (發(fā)光二極管)、激光、激光二極管、VCSEL (垂直腔表面 發(fā)射激光器)，或者其組合。此外，光源可以包括至少一個(gè)SMD (表面安裝裝置)。光源可以 是單個(gè)光源，或者可以包括多個(gè)光源。光源可以被認(rèn)為是點(diǎn)光源，可以由通過(guò)針孔、另一小 孔、透鏡或其組合來(lái)提供。在使用期間可以連續(xù)發(fā)射來(lái)自光源的光。優(yōu)選地，以脈沖形式發(fā) 射來(lái)自光源的光。利用可以包括在根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置中的光學(xué)系統(tǒng)，以相對(duì)于考慮的波導(dǎo)的面 明確定義的入射角，或者在明確定義的入射角的范圍內(nèi)，可以將來(lái)自光源的光投入到或耦 合到波導(dǎo)。可以在波導(dǎo)的端小面(end facet)將光耦合到波導(dǎo)中，優(yōu)選地，在光入射角的一 個(gè)范圍或若干范圍。可以在波導(dǎo)的端小面將光耦合出波導(dǎo)?？梢园凑展馀c觸敏面平行地傳 播的方式將來(lái)自光源的光耦合到波導(dǎo)中?？梢允褂弥T如纖維這樣的裝置將來(lái)自光源的光耦合到波導(dǎo)中。因此，光源可以位 于與將來(lái)自光源的光耦合到波導(dǎo)中的區(qū)域有一段距離。光源可以位于就在波導(dǎo)的前面，或者光源可以是波導(dǎo)的集成部件。可以將來(lái)自光 源的光從另一波導(dǎo)耦合到觸敏波導(dǎo)，優(yōu)選地，經(jīng)由光重定向部件。此外，可以將光從觸敏波 導(dǎo)的一端耦合到觸敏波導(dǎo)的另一端中。相對(duì)于觸敏面具有不同角或一個(gè)或多個(gè)角范圍的光 可以耦合到波導(dǎo)中。多于一個(gè)的光源可以將光耦合到波導(dǎo)中。檢測(cè)器陣列可以包括至少一個(gè)光電檢測(cè)器、圖像傳感器、CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半 導(dǎo)體)傳感器、半導(dǎo)體檢測(cè)器、有源像素傳感器、電荷耦合器件、電荷注入器件或者上述檢 測(cè)器和傳感器的組合等。檢測(cè)器陣列可以是至少一維，例如，二維。檢測(cè)器陣列可以包括檢 測(cè)器陣列前面的透鏡、孔、成像元件等。如圖1、3-7、12、17、20、21、23-25、30、32和；34所示，檢測(cè)器陣列的維數(shù)優(yōu)選地小于 觸敏面的維數(shù)。此外，本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于對(duì)由一個(gè)或多個(gè)對(duì)象產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)觸 摸進(jìn)行位置編碼，僅需要單個(gè)檢測(cè)器陣列單元，便于檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)觸摸。檢測(cè)器陣列可以就在波導(dǎo)的一端的前面，或者檢測(cè)器陣列可以是波導(dǎo)的集成部 件。來(lái)自光源的光經(jīng)由另一波導(dǎo)到達(dá)檢測(cè)器陣列，優(yōu)選地，經(jīng)由光重定向部件。此外，光可 以經(jīng)由觸敏波導(dǎo)的另一端到達(dá)檢測(cè)器。相對(duì)于觸敏面具有不同角或一個(gè)或多個(gè)角范圍的光 可以到達(dá)檢測(cè)器。檢測(cè)器可以檢測(cè)入射光而不考慮入射角?？蛇x地，檢測(cè)器可以?xún)H檢測(cè)一 個(gè)或多個(gè)特定入射角范圍內(nèi)的入射光。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，使用全內(nèi)發(fā)射來(lái)引導(dǎo)波導(dǎo)內(nèi)的光。如果觸敏面的至少一部分 與對(duì)象接觸，則對(duì)象可以在接觸點(diǎn)干擾反射。具有充分高折射率的對(duì)象使光在接觸點(diǎn)耦合 出波導(dǎo)可以引起干擾。對(duì)象在接觸點(diǎn)吸收來(lái)自漸逝場(chǎng)的光可以引起干擾。對(duì)象在接觸點(diǎn)散 射來(lái)自漸逝場(chǎng)的光可以引起干擾。此外，上述干擾的組合可以引起干擾。干擾可能導(dǎo)致從 接觸點(diǎn)反射的光的強(qiáng)度下降。在與通過(guò)接觸點(diǎn)的光路徑相應(yīng)的檢測(cè)器陣列上的位置可以檢 測(cè)到這種強(qiáng)度下降。在優(yōu)選的實(shí)施例中，至少兩個(gè)光路徑通過(guò)導(dǎo)致在檢測(cè)器陣列的至少兩 個(gè)強(qiáng)度下降的指定接觸點(diǎn)。在優(yōu)選的實(shí)施例中，按照至少部分光與觸敏面形成角度的方式將來(lái)自光源的光耦 合到觸敏波導(dǎo)中，這使得該部分光對(duì)接觸表面的對(duì)象不敏感。然后，將來(lái)自光源的被耦合到 觸敏波導(dǎo)的光不受干擾地通過(guò)觸敏波導(dǎo)，向第二光重定向部件引導(dǎo)。第二光重定向部件對(duì) 通過(guò)觸敏波導(dǎo)的部分光向第一光重定向部件重定向。此外，當(dāng)?shù)诙庵囟ㄏ虿考⒐庀虻?一光重定向部件重定向時(shí)，第二光重定向部件可以改變光束與觸敏面形成的角度，從而對(duì) 象(諸如手指)能夠干擾至少部分光。第一光重定向部件重定向入射光，并且可以改變光 束與觸敏面形成的角度，以使部分光對(duì)接觸表面的對(duì)象不敏感。優(yōu)選地，接觸觸敏面的水不 能夠干擾觸敏波導(dǎo)引導(dǎo)的光。根據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)可以具有基本相同的形狀或者可以具 有帶有基本相同的形狀的一個(gè)或多個(gè)部分，兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)可以是彼此的鏡像，或者具 有如下的至少一個(gè)部分，即，該至少一個(gè)部分為根據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)的另一波導(dǎo)的至少一 個(gè)部分的鏡像?？蛇x地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)可以是不相同 的，諸如具有不同形狀。
根據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)可以包括至少一個(gè)類(lèi)似材料?？蛇x地或 附加地，根據(jù)本發(fā)明的裝置內(nèi)的兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)可以包括不同材料。兩個(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)可以以其他方式合并在一起或者連結(jié)，從而它們組成單個(gè)片， 包括多于一個(gè)的芯、溝道、凹槽或其組合?？梢詫蓚€(gè)或更多個(gè)波導(dǎo)做成一片。根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置可以包括用于根據(jù)來(lái)自檢測(cè)器陣列的輸入進(jìn)行預(yù)定操作 的控制器。可選控制器可以具有從第一狀態(tài)切換到第二狀態(tài)的選項(xiàng)。根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)處理器可以是微處理器、DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)、CPU(中央處 理單元)，或者任何適用于對(duì)對(duì)象與根據(jù)本發(fā)明的裝置的觸敏面之間的接觸點(diǎn)進(jìn)行位置編 碼的其它裝置。信號(hào)處理器可以適用于實(shí)時(shí)計(jì)算。根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置可以包括用于將信息顯示給用戶(hù)的一個(gè)或多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)。 所述一個(gè)或多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)可以通過(guò)重定向照亮在所述一個(gè)或多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)上的光來(lái)將信 息顯示給用戶(hù)。這樣的一個(gè)或多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)可以包括任何數(shù)量的衍射元件、全息元件或其 組合。一個(gè)或多個(gè)微觀結(jié)構(gòu)可以被集成、組合、互聯(lián)或者以其他方式與波導(dǎo)合并，例如位于 波導(dǎo)的表面上。光源發(fā)射的光照亮微觀結(jié)構(gòu)?？蛇x地或附加地，可以通過(guò)另一光源或其它 光源照亮微觀結(jié)構(gòu)。一個(gè)或多個(gè)光源可以照亮多于一個(gè)的微觀結(jié)構(gòu)。微觀結(jié)構(gòu)可以提供按鈕或類(lèi)似裝置的可視化，通過(guò)使用對(duì)象接觸觸敏面，以虛擬 按鈕進(jìn)行虛擬交互。任何波導(dǎo)可以連接到任何其它一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)，諸如與任何其它一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo) 集成、組合、疊加、互聯(lián)或者其組合。
任何光重定向部件可以連接到任何其它一個(gè)或多個(gè)光重定向部件，諸如與任何其 它一個(gè)或多個(gè)光重定向部件集成、組合、互聯(lián)或者其組合。任何光重定向部件可以連接到任何一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)，諸如與任何一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo) 集成、組合、互聯(lián)或者其組合。光源可以連接到任何一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)，諸如與任何一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)集成、組合、疊 加、互聯(lián)或者其組合。
光源可以連接到任何一個(gè)或多個(gè)光重定向部件，諸如與任何一個(gè)或多個(gè)光重定向 部件集成、組合、互聯(lián)或者其組合。檢測(cè)器陣列可以連接到任何一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)，諸如與任何一個(gè)或多個(gè)波導(dǎo)集成、 組合、疊加、互聯(lián)或者其組合。檢測(cè)器陣列可以連接到任何一個(gè)或多個(gè)光重定向部件，諸如與任何一個(gè)或多個(gè)光 重定向部件集成、組合、互聯(lián)或者其組合?？梢栽诙喾N應(yīng)用中使用根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置。這些應(yīng)用包括下面的任何一種 觸摸板、觸摸屏、計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、便攜式音樂(lè)播放器、遙控器、鍵盤(pán)、或上述任何的組合、 或者任何其它手持裝置或非手持裝置。根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置可以放置在顯示器前面?？?選地或附加地，觸敏裝置可以是顯示器的集成部分?？蛇x地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝 置可以形成顯示器?？梢耘c一個(gè)或多個(gè)機(jī)械按鈕一起使用根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置，其中，至少一個(gè)按 鈕的一部分能夠被按向根據(jù)本發(fā)明的觸敏面。例如，這種交互可以用于計(jì)算機(jī)、移動(dòng)電話(huà)、 便攜式音樂(lè)播放器、遙控器、鍵盤(pán)、或包括至少一個(gè)按鈕的其它裝置、或者上述的組合。在優(yōu)選實(shí)施例中，對(duì)接觸觸敏面的對(duì)象進(jìn)行位置編碼是基于從接觸點(diǎn)反射的光的 不存在或減少。在一個(gè)實(shí)施例中，為折射率低于期望的周?chē)橘|(zhì)的對(duì)象設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝 置。在一個(gè)實(shí)施例中，為具有鏡類(lèi)屬性的對(duì)象設(shè)計(jì)根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置。例如，由于在從第一光重定向部件會(huì)聚的光的焦點(diǎn)后面放置檢測(cè)器陣列，從第一 光重定向部件會(huì)聚的光在入射到檢測(cè)器陣列上之前開(kāi)始分散。項(xiàng)(ITEMS)1. 一種觸敏裝置O)，包括光源(4)，發(fā)射光(6)，觸敏波導(dǎo)(8)，被配置為將光(6)從所述光源向所述觸敏波導(dǎo)(8)的觸敏面 (30)引導(dǎo)，使得對(duì)象在所述對(duì)象接觸所述觸敏面(30)的接觸點(diǎn)(3 干擾引導(dǎo)的光(6)的 至少一部分，檢測(cè)器陣列(20)，被配置為檢測(cè)通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)(8)從所述光源(4)傳播的光 (6)的強(qiáng)度分布，便于對(duì)所述對(duì)象與所述觸敏面(30)之間的所述接觸點(diǎn)(3 進(jìn)行位置編 碼，以及第一光重定向部件(14)，被配置為將通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)(8)從所述光源(4)傳播 到所述第一光重定向部件(14)的光(6)向所述檢測(cè)器陣列00)重定向，其中當(dāng)所述對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)(3 接觸所述觸敏面(30)時(shí)，向所述檢測(cè)器陣列 (20)的特定點(diǎn)傳播的光(6)的至少一部分被阻止入射到所述檢測(cè)器陣列00)的所述特定點(diǎn)上。
2.如項(xiàng)1所述的觸敏裝置O)，其中，所述觸敏波導(dǎo)(8)是平面波導(dǎo)。3.如項(xiàng)1或2所述的觸敏裝置O)，其中，所述觸敏波導(dǎo)(8)還被配置為向所述檢 測(cè)器陣列00)引導(dǎo)已經(jīng)通過(guò)所述第一光重定向部件(14)向所述檢測(cè)器陣列00)重定向 并且向所述檢測(cè)器陣列00)會(huì)聚的光(6)。4.如項(xiàng)1或2所述的觸敏裝置(20 ，包括第一發(fā)射器波導(dǎo)(236)，所述第一發(fā) 射器波導(dǎo)(236)被配置為向所述檢測(cè)器陣列O20)引導(dǎo)已經(jīng)通過(guò)所述第一光重定向部件 (214)向所述檢測(cè)器陣列O20)重定向并且向所述檢測(cè)器陣列O20)會(huì)聚的光006)。5.如項(xiàng)4所述的觸敏裝置O02)，其中，所述第一發(fā)射器波導(dǎo)(236)是平面波導(dǎo)。6.如項(xiàng)4或5所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)(208)和所述第一發(fā)射器波導(dǎo) (236)是疊置的。7.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(102)，包括第二光重定向部件(112)， 所述第二光重定向部件(11 被配置為通過(guò)被配置為引導(dǎo)至少部分重定向的光(106b)的 所述觸敏波導(dǎo)(108)，將來(lái)自所述光源(104)的入射光(106a)向所述第一光重定向部件 (114)重定向，所述第一光重定向部件(114)被配置為向所述檢測(cè)器陣列(120)重定向并且 會(huì)聚至少部分所述入射光(106b)。8.如項(xiàng)7所述的觸敏裝置(102)，其中，所述觸敏波導(dǎo)(108)還被配置為將光從所 述光源(104)向所述第二光(106a)重定向部件(11 引導(dǎo)，所述第二光重定向部件(112) 被配置為通過(guò)被配置為引導(dǎo)至少部分重定向的光(106b)的所述觸敏波導(dǎo)(108)，將至少部 分所述入射光(106a)向所述第一光重定向部件(114)重定向回去，所述第一光重定向部件 (114)被配置為向所述檢測(cè)器陣列(120)重定向并且會(huì)聚至少部分所述入射光(106b)。9.根據(jù)依賴(lài)項(xiàng)4到6中的任何一個(gè)的項(xiàng)7所述的觸敏裝置002)，其中，所述第 一發(fā)射器波導(dǎo)(236)還被配置為將光O06a)從所述光源Q04)向所述第二光重定向部件 (212)引導(dǎo)，所述第二光重定向部件(21 被配置為通過(guò)被配置為引導(dǎo)至少部分重定向的 光Q06b)的所述觸敏波導(dǎo)008)，將至少部分所述入射光向所述第一光重定向部 件(214)重定向，所述第一光重定向部件(214)被配置為向所述檢測(cè)器陣列(220)重定向 且會(huì)聚至少部分所述入射光O06b)。10.如項(xiàng)7所述的觸敏裝置(30 ，包括第二發(fā)射器波導(dǎo)(338)，所述第二發(fā)射器波 導(dǎo)(338)被配置為將光(306)從所述光源(304)向所述第二光重定向部件(312)引導(dǎo)，所 述第二光重定向部件(31 被配置為通過(guò)被配置為引導(dǎo)至少部分重定向的光(306)的所述 觸敏波導(dǎo)(308)，將至少部分所述入射光(306)向所述第一光重定向部件(314)重定向，所 述第一光重定向部件(314)被配置為向所述檢測(cè)器陣列(320)重定向且會(huì)聚至少部分所述 入射光(306)。11.如項(xiàng)10所述的觸敏裝置(302)，其中，所述第二發(fā)射器波導(dǎo)(338)是平面波導(dǎo)。12.如項(xiàng)10或11所述的觸敏裝置(302)，其中，所述觸敏波導(dǎo)(308)和所述第二 發(fā)射器波導(dǎo)(338)是疊置的。13.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中由所述光源(4)發(fā)射的光 (6)被調(diào)制。
14.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(2，1502)，包括信號(hào)處理器(1574)， 所述信號(hào)處理器(1574)適用于對(duì)所述對(duì)象與所述觸摸感波導(dǎo)( 之間的所述接觸點(diǎn)(32) 進(jìn)行位置編碼。15.如項(xiàng)14所述的觸敏裝置(2，1502)，其中，所述信號(hào)處理器(1574)還適用于計(jì) 算所述對(duì)象與所述觸敏波導(dǎo)⑴)之間的接觸區(qū)域。16.如項(xiàng)14或15所述的觸敏裝置(2，1502)，其中，所述信號(hào)處理器(1574)還適 用于計(jì)算所述對(duì)象與所述觸敏波導(dǎo)( 之間的速度。17.如項(xiàng)14到16中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(2，1502)，其中，所述信號(hào)處理器 (1574)還適用于計(jì)算所述對(duì)象與所述觸敏波導(dǎo)(8)之間的加速度。18.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(102)，其中，所述觸敏面(130)的至 少一部分包括光學(xué)涂層(131)。19.如項(xiàng)18所述的觸敏裝置(102)，其中，所述光學(xué)涂層(131)是抗反射涂層。20.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中，由所述觸敏波導(dǎo)(8)引導(dǎo) 的來(lái)自所述光源(4)的光(6)具有相對(duì)于所述觸敏面(30)的入射角，從而所述光(6)不被 接觸所述觸敏面(30)的水干擾。21.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中，由所述觸敏波導(dǎo)(8)弓丨導(dǎo) 的來(lái)自所述光源(4)的光(6)具有相對(duì)于所述觸敏面(30)的入射角，從而所述光(6)不被 接觸所述觸敏面(30)的材料干擾，所述材料具有低于所述對(duì)象的折射率，例如大約低百分之五。22.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中，所述第一光重定向部件 (14)包括至少一個(gè)反射部(16)。23.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中，所述第一光重定向部件 (14)包括至少一個(gè)分小面元件(14)。24.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中，所述第一光重定向部件 (14)包括至少一個(gè)凹元件(16)。25.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(102)，其中，所述第一光重定向部件 (114)包括至少一個(gè)斜面元件(116)。26.如項(xiàng)23到25中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置O)，其中，所述至少一個(gè)元件是^Mi ο27.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置0)，其中，所述第一光重定向部件 (14)包括至少一個(gè)衍射光柵。28.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置002)，其中，波導(dǎo)(208)包括折射率 低于所述波導(dǎo)(208)的芯的層(244) 029.如項(xiàng)觀所述的觸敏裝置O02)，其中，所述層(M4)包括含氟聚合物。30.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(1302)，包括至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu) (1364)，所述至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)(1364)被配置為重定向光通過(guò)所述觸敏面(30)，便于將信 息顯示給用戶(hù)(1370)。31.如項(xiàng)30所述的觸敏裝置(1302)，其中，所述至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)(1364)被嵌入 位于所述觸敏波導(dǎo)(8)后面的波導(dǎo)(1366)中，其中，由所述至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)重定向的光通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)傳播且通過(guò)所述觸敏面，便于向用戶(hù)(1370)顯示信息。32.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(102)，其中，所述第一光重定向部件 (114)包括具有相對(duì)于所述觸敏面(130)在60°到89°的范圍內(nèi)的角度的反射面(116)， 例如70°到86°的范圍內(nèi)的角度，例如大約81°的角度。33.如項(xiàng)4到32中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(1602)，其中，所述第一發(fā)射器波 導(dǎo)包括多個(gè)實(shí)質(zhì)上一維的芯(1676)，所述一維的芯(1676)用于沿所述一維的芯(1676)的 每一個(gè)的縱向延伸而引導(dǎo)光。34.如上述項(xiàng)中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置(1702)，其中，所述觸敏波導(dǎo)具有如 此的平面幾何形狀，即，所述平面幾何形狀具有用于引導(dǎo)光的嵌入式凹槽或溝道(1778)。35.如前一項(xiàng)所述的觸敏裝置(1702)，其中，所述用于引導(dǎo)光的嵌入式凹槽或溝 道(1778)的至少一部分是交叉的。36.如前一項(xiàng)所述的觸敏裝置(1702)，其中，用于引導(dǎo)光的交叉的所述凹槽或溝 道(1778)是正交的。37. 一種對(duì)接觸觸敏面(30)的對(duì)象進(jìn)行位置編碼的方法，所述方法包括從光源(4)發(fā)射光(6)，使用觸敏波導(dǎo)(8)，將光(6)從所述光源向所述觸敏波導(dǎo)(8)的所述觸敏面 (30)引導(dǎo)，使得所述對(duì)象在所述對(duì)象接觸所述觸敏面(30)的接觸點(diǎn)(3 干擾引導(dǎo)的光 (6)的至少一部分，使用檢測(cè)器陣列(20)，檢測(cè)通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)(8)從所述光源(4)傳播的光(6) 的強(qiáng)度分布，便于對(duì)所述對(duì)象與所述觸敏面(30)之間的所述接觸點(diǎn)(3 進(jìn)行位置編碼，以 及使用第一光重定向部件(14)，將通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)(8)從所述光源(4)傳播到所 述第一光重定向部件(14)的光(6)向所述檢測(cè)器陣列00)重定向，其中當(dāng)所述對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)(3 接觸所述觸敏面(30)時(shí)，向所述檢測(cè)器陣列 (20)的特定點(diǎn)傳播的光(6)的至少一部分被阻止入射到所述檢測(cè)器陣列00)的所述特定點(diǎn)上。
權(quán)利要求
1.一種觸敏裝置，包括光源，用來(lái)發(fā)射光；觸敏波導(dǎo)，被配置用于把光從所述光源向所述觸敏波導(dǎo)的觸敏面弓I導(dǎo)，使得對(duì)象干擾 在該對(duì)象接觸所述觸敏面的接觸點(diǎn)處的被引導(dǎo)的光的至少一部分；檢測(cè)器陣列，被配置用于檢測(cè)來(lái)自所述光源通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)傳播的光的強(qiáng)度分布， 從而對(duì)所述對(duì)象與所述觸敏面之間的所述接觸點(diǎn)進(jìn)行位置編碼；以及第一光重定向部件，被配置用于把來(lái)自所述光源通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)傳播到所述第一光 重定向部件的光向所述檢測(cè)器陣列重定向，從而使光的重定向涉及在與所述觸敏面平行的 平面中改變傳播方向，其中，當(dāng)所述對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)接觸所述觸敏面時(shí)，朝所述檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn) 傳播的光的至少一部分被阻止入射到所述檢測(cè)器陣列的所述特定點(diǎn)上。
2.如權(quán)利要求1所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)是平面波導(dǎo)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)還被配置為向所述檢測(cè)器陣 列引導(dǎo)已經(jīng)通過(guò)所述第一光重定向部件向所述檢測(cè)器陣列重定向并且會(huì)聚的光。
4.如權(quán)利要求1或2所述的觸敏裝置，包括第一發(fā)射器波導(dǎo)，所述第一發(fā)射器波導(dǎo)被配 置為向所述檢測(cè)器陣列引導(dǎo)已經(jīng)通過(guò)所述第一光重定向部件向所述檢測(cè)器陣列重定向并 且會(huì)聚的光。
5.如權(quán)利要求4所述的觸敏裝置，其中，所述第一發(fā)射器波導(dǎo)是平面波導(dǎo)。
6.如權(quán)利要求4或5所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)和所述第一發(fā)射器波導(dǎo)是疊置的。
7.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，包括第二光重定向部件，所述第二 光重定向部件被配置為通過(guò)被配置為用來(lái)引導(dǎo)至少部分重定向的光的所述觸敏波導(dǎo)把來(lái) 自所述光源的入射光向所述第一光重定向部件重定向，所述第一光重定向部件被配置為向 所述檢測(cè)器陣列重定向并且會(huì)聚所述入射光的至少一部分。
8.如權(quán)利要求7所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)還被配置為將光從所述光源向 所述第二光重定向部件引導(dǎo)，所述第二光重定向部件被配置為通過(guò)被配置為用來(lái)引導(dǎo)至少 部分重定向的光的所述觸敏波導(dǎo)把所述入射光的至少一部分向所述第一光重定向部件重 定向回去，所述第一光重定向部件被配置為向所述檢測(cè)器陣列重定向并且會(huì)聚所述入射光 的至少一部分。
9.如依賴(lài)權(quán)利要求4到6中的任何一個(gè)的權(quán)利要求7所述的觸敏裝置，其中，所述第一 發(fā)射器波導(dǎo)還被配置為把光從所述光源向所述第二光重定向部件引導(dǎo)，所述第二光重定向 部件被配置為通過(guò)被配置為用來(lái)引導(dǎo)至少部分重定向的光的所述觸敏波導(dǎo)把所述入射光 的至少一部分向所述第一光重定向部件重定向，所述第一光重定向部件被配置為向所述檢 測(cè)器陣列重定向且會(huì)聚所述入射光的至少一部分。
10.如權(quán)利要求7所述的觸敏裝置，包括第二發(fā)射器波導(dǎo)，所述第二發(fā)射器波導(dǎo)被配置 為將光從所述光源向所述第二光重定向部件引導(dǎo)，所述第二光重定向部件被配置為通過(guò)被 配置為用來(lái)引導(dǎo)至少部分重定向的光的所述觸敏波導(dǎo)把所述入射光的至少一部分向所述 第一光重定向部件重定向，所述第一光重定向部件被配置為向所述檢測(cè)器陣列重定向且會(huì) 聚所述入射光的至少一部分。
11.如權(quán)利要求10所述的觸敏裝置，其中，所述第二發(fā)射器波導(dǎo)是平面波導(dǎo)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)和所述第二發(fā)射器波導(dǎo)是疊置的。
13.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中由所述光源發(fā)射的光被調(diào)制。
14.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，包括信號(hào)處理器，所述信號(hào)處理器 適用于對(duì)所述對(duì)象與所述觸摸感波導(dǎo)之間的所述接觸點(diǎn)進(jìn)行位置編碼。
15.如權(quán)利要求14所述的觸敏裝置，其中，所述信號(hào)處理器還適用于計(jì)算所述對(duì)象與 所述觸敏波導(dǎo)之間的接觸區(qū)域。
16.如權(quán)利要求14或15所述的觸敏裝置，其中，所述信號(hào)處理器還適用于計(jì)算所述對(duì) 象與所述觸敏波導(dǎo)之間的速度。
17.如權(quán)利要求14到16中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述信號(hào)處理器還適用 于計(jì)算所述對(duì)象與所述觸敏波導(dǎo)之間的加速度。
18.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏面的至少一部分包 括光學(xué)涂層。
19.如權(quán)利要求18所述的觸敏裝置，其中，所述光學(xué)涂層是抗反射涂層。
20.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，由所述觸敏波導(dǎo)引導(dǎo)的來(lái) 自所述光源的光具有相對(duì)于所述觸敏面的入射角，使得所述光不被接觸所述觸敏面的水干 擾。
21.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，由所述觸敏波導(dǎo)引導(dǎo)的來(lái)自 所述光源的光具有相對(duì)于所述觸敏面的入射角，使得所述光不被接觸所述觸敏面的材料干 擾，其中所述材料具有低于所述對(duì)象的折射率，例如大約低百分之五。
22.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一光重定向部件包括 至少一個(gè)反射部。
23.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一光重定向部件包括 至少一個(gè)分小面元件。
24.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一光重定向部件包括 至少一個(gè)凹元件。
25.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一光重定向部件包括 至少一個(gè)斜面元件。
26.如權(quán)利要求23到25中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述至少一個(gè)元件是鏡。
27.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一光重定向部件包括 至少一個(gè)衍射光柵。
28.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，波導(dǎo)包括折射率低于所述波 導(dǎo)的芯的層。
29.如權(quán)利要求觀所述的觸敏裝置，其中，所述層包括含氟聚合物。
30.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，包括至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)，所述至少 一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)被配置用于重定向光通過(guò)所述觸敏面，使得將信息顯示給用戶(hù)。
31.如權(quán)利要求30所述的觸敏裝置，其中，所述至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)被嵌入位于所述觸 敏波導(dǎo)后面的波導(dǎo)中，其中，由所述至少一個(gè)微觀結(jié)構(gòu)重定向的光通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)傳播且通過(guò)所述觸敏面，使得向用戶(hù)顯示信息。
32.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一光重定向部件包括 反射面，該反射面相對(duì)于所述觸敏面具有60°至89°的范圍內(nèi)的角度，例如70°到86°的 范圍內(nèi)的角度，例如大約81°的角度。
33.如權(quán)利要求4到32中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述第一發(fā)射器波導(dǎo)包括 若干實(shí)質(zhì)上一維的芯，用于沿所述一維的芯的每一個(gè)的縱向延伸而引導(dǎo)光。
34.如上述權(quán)利要求中的任何一個(gè)所述的觸敏裝置，其中，所述觸敏波導(dǎo)具有帶引導(dǎo)光 的嵌入式凹槽或溝道的平面幾何形狀。
35.如權(quán)利要求34所述的觸敏裝置，其中，所述引導(dǎo)光的嵌入式凹槽或溝道的至少一 部分是交叉的。
36.如權(quán)利要求35所述的觸敏裝置，其中，用于引導(dǎo)光的交叉的所述凹槽或溝道是正 交的。
37.一種對(duì)接觸觸敏面的對(duì)象進(jìn)行位置編碼的方法，所述方法包括從光源發(fā)射光，使用觸敏波導(dǎo)把光從所述光源向所述觸敏波導(dǎo)的所述觸敏面引導(dǎo)，使得所述對(duì)象干擾 在該對(duì)象接觸所述觸敏面的接觸點(diǎn)處的被引導(dǎo)的光的至少一部分，使用檢測(cè)器陣列來(lái)檢測(cè)通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)從所述光源傳播的光的強(qiáng)度分布，從而對(duì)所 述對(duì)象與所述觸敏面之間的所述接觸點(diǎn)進(jìn)行位置編碼，以及使用第一光重定向部件把通過(guò)所述觸敏波導(dǎo)從所述光源傳播到所述第一光重定向部 件的光向所述檢測(cè)器陣列重定向，使得重定向的光在與所述觸敏面平行的平面中改變傳播 方向，其中，當(dāng)所述對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)接觸所述觸敏面時(shí)，朝所述檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn) 傳播的光的至少一部分被阻止入射到所述檢測(cè)器陣列的所述特定點(diǎn)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光學(xué)觸敏裝置以及確定接觸光學(xué)觸敏裝置的對(duì)象的位置和確定位置改變的方法。具體地，本發(fā)明涉及確定接觸光學(xué)觸摸板的對(duì)象的位置和確定位置改變的方法。根據(jù)本發(fā)明的觸敏裝置可以包括光源，觸敏波導(dǎo)，檢測(cè)器陣列和第一光重定向部件，其中，當(dāng)對(duì)象在相應(yīng)特定接觸點(diǎn)接觸觸敏波導(dǎo)的觸敏面時(shí)，防止向檢測(cè)器陣列的特定點(diǎn)傳播的至少部分光入射到檢測(cè)器陣列的所述特定點(diǎn)上。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102047206SQ200980108490
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者亨里克·克里斯特恩·佩德森, 瓦恩·斯蒂恩·格呂納·漢森, 邁克爾·林德·雅各布森 申請(qǐng)人:Opdi科技股份有限公司