本申請是申請日為2012年01月30日，申請?zhí)枮?01280007108.2，發(fā)明名稱為“觸敏設(shè)備及與其相關(guān)的光學(xué)耦合元件和光學(xué)觸摸面板”的申請的分案申請。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2011年2月2日提交的第1150071-7號瑞典專利申請以及于2011年2月2日提交的第61/438675號美國臨時(shí)申請的權(quán)益，這兩項(xiàng)申請通過引用結(jié)合在此。

本發(fā)明涉及通過光透射穿過透光面板操作的觸敏系統(tǒng)，并且具體地涉及用于將光耦合進(jìn)這種面板的光學(xué)解決方案。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)包括不同類型的通過在固體透光面板內(nèi)透射光而操作的觸敏系統(tǒng)，通過兩個(gè)被外圍邊緣表面連接起來的平行邊界表面定義該透光面板。具體地，將光注射到該面板內(nèi)，以便通過全內(nèi)反射(tir)在這些邊界表面之間傳播。觸摸這些邊界表面之一(“觸摸表面”)的對象引起被一個(gè)或多個(gè)光傳感器檢測的傳播光的變化。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，例如，如在wo2008/017077、us2009/267919和wo2010/056177中所披露的，光傳感器被安排在該面板后面以檢測散射離開觸摸對象并通過與該觸摸表面相對的邊界表面逃離該面板的光。在另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，例如，如在us7435940所披露的，光傳感器被安排在該面板的外圍以檢測散射離開觸摸對象并通過全內(nèi)反射限制在該面板內(nèi)的光。在又另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，例如，如在wo2010/006882和wo2010/134865中所披露的，光傳感器被安排該面板的外圍以感測透射穿過該面板的光的衰減。

為了從該面板內(nèi)部實(shí)現(xiàn)該觸摸表面的均勻照明，該入耦合點(diǎn)經(jīng)常是狹長的并沿該面板的很大一部分延伸。在沒有任何專用耦合元件的情況下，大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)文件建議將光注射穿過該外圍邊緣表面的狹長部分。由于光可以以相對陡的角度注射到該邊緣表面上，在該邊緣表面上引起比較小的反射損失，所以這種方法是可能的。而且，這種入耦合點(diǎn)不顯著增加觸摸系統(tǒng)的厚度。然而，通過該邊緣表面的入耦合需要該邊緣表面高度平坦并且沒有缺陷。實(shí)現(xiàn)這種情況可能是困難和/或昂貴的，尤其是如果該面板是薄的和/或由如玻璃的比較易碎的材料制造而成。通過該邊緣表面的入耦合還可能增加該觸摸系統(tǒng)的足跡(footprint)。此外，如果該面板附裝到安裝結(jié)構(gòu)上(如框架或支架)上，則可能難于光學(xué)地進(jìn)入該邊緣表面，并且該安裝結(jié)構(gòu)還很可能在該邊緣表面內(nèi)造成應(yīng)力。這種應(yīng)力會影響該邊緣表面的光學(xué)質(zhì)量并導(dǎo)致降低入耦合性能。

上述wo2010/006882和wo2010/134865建議通過附裝和光學(xué)地耦合(膠合)到該頂表面或底表面的狹長楔形部分入耦合光。這種方法可以減輕對該邊緣表面的表面特性的任何嚴(yán)格要求和/或便于安裝該面板。然而，為了通過傳播沿該面板的深度方向準(zhǔn)直的光來實(shí)現(xiàn)該觸摸表面的均勻照明，該入耦合點(diǎn)需要容許沿該面板的深度方向達(dá)到如下程度的光束進(jìn)入：該觸摸表面上的光束的足跡在該觸摸表面內(nèi)的連續(xù)反射之間基本上重疊。反過來，這種情況是指該楔形部分需要具有相應(yīng)尺寸的光接收表面，從而產(chǎn)生一個(gè)可能需要從該頂表面或底表面突出至少15至20mm的楔形部分。這種楔形部分會顯著增加該系統(tǒng)的厚度和重量。為了降低重量和成本，該楔形部分可以由塑料材料制成。另一方面，例如，為了達(dá)到所要求的大部分材料特性(例如，折射率、透射率、同質(zhì)性、各向同性、耐用性、穩(wěn)定性等)和該頂表面和底表面的表面平整度，該面板經(jīng)常是由玻璃制成。本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于在該觸摸系統(tǒng)的操作過程中的溫度變化，塑料材料和玻璃之間的熱膨脹差異會引起該楔形部分從該面板上變得松動(dòng)。即使該楔形部分的微小或局部脫離也會導(dǎo)致該系統(tǒng)的性能顯著下降。

本申請人已經(jīng)試圖通過并列附裝若干個(gè)更短的楔形部分以便形成狹長的入耦合點(diǎn)來克服此問題。然而，如果該觸摸系統(tǒng)要求不只一個(gè)光片通過該入耦合點(diǎn)被注射，從而使得通過該入耦合點(diǎn)透射的光在該面板的平面內(nèi)不只具有一個(gè)主方向(即，如在該觸摸系統(tǒng)的平面圖中看到的)，則這些楔形部分之間的接合處會干擾(例如，反射)該入射光并導(dǎo)致該系統(tǒng)的性能顯著降低。例如，wo2010/006882和wo2010/134865披露了用于通過將多個(gè)具有不同主方向的光片注射通過該入耦合點(diǎn)使能夠具有多點(diǎn)觸摸靈敏度的技術(shù)。

現(xiàn)有技術(shù)還包括us2004/0252091，其披露了一種光學(xué)觸摸系統(tǒng)，在該光學(xué)觸摸系統(tǒng)中，發(fā)散光束被耦合進(jìn)用于通過tir傳播通過旋轉(zhuǎn)棱柱形式的大楔形部分的透光面板，這些大楔形部分被安排在該面板的頂表面或底表面上。

在用于觸摸系統(tǒng)的光學(xué)耦合元件的領(lǐng)域以外，眾所周知，提供了帶有所謂亮度增強(qiáng)膜(bef)的平板顯示器，該亮度增強(qiáng)膜是一個(gè)被設(shè)計(jì)成通過改進(jìn)的光管理增加顯示器亮度的透明光學(xué)膜，見例如us2005/248848以及us2010/259939。具體地，該bef為一張帶有多個(gè)棱柱形和/或透鏡狀元件的微結(jié)構(gòu)薄片并且可以粘著到該顯示器內(nèi)的透光基底上。這些微結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成在法線(垂直)觀看方向周圍的某一角度范圍內(nèi)增加顯示器的空間平均亮度。

us6972753披露了一種光學(xué)觸摸面板，在該光學(xué)觸摸面板中，bef式元件(“棱柱透鏡薄片”)附裝到沿導(dǎo)光面板安排的光源上，以便在光被引導(dǎo)到該導(dǎo)光面板的邊緣表面上前增強(qiáng)所發(fā)射光的方向性。該棱柱透鏡薄片不是耦合元件，而是保證所有光沿該面板的平面內(nèi)的單條以及定義的主方向注射的上游準(zhǔn)直器。

us6803900披露了一種用于lcd顯示器的照明系統(tǒng)。該照明系統(tǒng)包括一個(gè)在其頂表面上具有微光學(xué)結(jié)構(gòu)的側(cè)受照平導(dǎo)光管，該導(dǎo)光管提供光的優(yōu)先出耦合。與該導(dǎo)光管平行安置一個(gè)光管以便通過其外圍邊緣表面將光耦合到該導(dǎo)光管內(nèi)。該光管設(shè)置有多個(gè)微光學(xué)表面結(jié)構(gòu)，這些光學(xué)表面結(jié)構(gòu)引起光(該光在該光管內(nèi)從一端被導(dǎo)向另一端)重定向朝向該導(dǎo)光管的外圍邊緣表面。

wo2007/112742披露了一種光學(xué)觸摸板，在該光學(xué)觸摸板內(nèi)，光束擴(kuò)展器被安排在準(zhǔn)直光發(fā)射器和透光面板的邊緣表面中間。以多個(gè)棱柱形式的光束分離器形成在該邊緣表面上，以接收擴(kuò)展光束并在該面板內(nèi)以準(zhǔn)直入射角將其分成兩條擴(kuò)展的準(zhǔn)直光束。該光束分離器只在該邊緣表面上有用，這是因?yàn)樵摴馐蛛x器被設(shè)計(jì)成沿該面板的深度方向產(chǎn)生兩條不同方向的光束。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是至少部分地克服以上所確認(rèn)的現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)局限性。因此，一個(gè)目標(biāo)是提供一種高效且穩(wěn)健的光耦合進(jìn)光學(xué)觸摸系統(tǒng)的透光面板，這種耦合減少了對邊緣表面的質(zhì)量的依賴并且允許光通過全內(nèi)反射在面板內(nèi)傳播。

而另一個(gè)目標(biāo)是提供一種給觸摸系統(tǒng)增加很小重量和尺寸的入耦合點(diǎn)。

進(jìn)一步的目標(biāo)是允許通過入耦合點(diǎn)透射的光在面板的平面內(nèi)具有不只一個(gè)主方向。

在以下說明中可能出現(xiàn)的這些以及其他目通過根據(jù)本發(fā)明定義的實(shí)施例的觸敏設(shè)備、光學(xué)耦合元件和光學(xué)觸摸面板來至少部分地實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的第一方面是一種觸敏設(shè)備，該觸敏設(shè)備包括：一個(gè)透光面板，該透光面板定義了頂表面和底表面；一個(gè)照明安排，該照明安排被配置成通過一個(gè)入耦合點(diǎn)將光耦合進(jìn)該面板內(nèi)，從而使得該光通過全內(nèi)反射在該頂表面和底表面中的至少一個(gè)內(nèi)傳播并且使得觸摸該頂表面和底表面的所述至少一個(gè)的一個(gè)對象引起該傳播光的變化；以及一個(gè)檢測安排，該檢測安排包括一個(gè)被安排成檢測所述傳播光的變化的光檢測器；其中，該入耦合點(diǎn)由通過片狀微結(jié)構(gòu)表面部分定義，該微結(jié)構(gòu)表面部分固定地安排在該頂表面和底表面之一上并被配置成透射具有能夠使光通過全內(nèi)反射在該面板內(nèi)部傳播的入射角的光。通過將入耦合點(diǎn)實(shí)現(xiàn)作為一個(gè)安排在該透光面板的頂表面或底表面上的片狀微結(jié)構(gòu)表面部分，光可以被耦合進(jìn)該面板內(nèi)，而不用考慮該面板的邊緣表面的質(zhì)量并且不需要顯著增加該觸敏設(shè)備的重量和/或尺寸。如此處所使用的，“微結(jié)構(gòu)表面”包含具有在0.1μm至1000μm范圍內(nèi)的至少一個(gè)尺寸的表面結(jié)構(gòu)。微結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)表面本身在光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域是眾所周知的。在一個(gè)示例中，該微結(jié)構(gòu)表面部分包括多個(gè)微重復(fù)棱形元件，這些棱形元件共同定義適當(dāng)傾向于有待通過該表面部分透射的光(并且由此耦合進(jìn)該面板)的光接收表面。具體地，鑒于相對于該頂表面和底表面的法線，以一定入射角(其超過該面板內(nèi)全反射的臨界角)透射該光。每個(gè)棱形元件可以包括一個(gè)以如下方式設(shè)計(jì)的光接收刻面：該表面部分的刻面共同將連貫的或連續(xù)的光接收表面定義到有待耦合進(jìn)該面板內(nèi)的光上。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的，“刻面”為棱形元件的連續(xù)表面單元。每個(gè)刻面可以沿該微結(jié)構(gòu)表面的縱向方向延伸，并且可以沿該微結(jié)構(gòu)表面部分的橫向方向并排地形成這些刻面。從而該微結(jié)構(gòu)表面部分可以被設(shè)計(jì)成模仿與常規(guī)楔形部分的平面光接收表面類似的光接收前表面，但不需要該微結(jié)構(gòu)表面部分顯著地從該頂表面或底表面突出。實(shí)際上，該微結(jié)構(gòu)表面部分可以在該頂表面或底表面上具有基本平坦的配置，并且可以被設(shè)計(jì)成從該頂表面或底表面突出1mm或以下。

通過在該頂表面或底表面內(nèi)直接形成該微結(jié)構(gòu)，片狀表面部分的使用能夠?qū)⒃摫砻娌糠州p易地整合進(jìn)該面板的頂表面或底表面，以便定義穩(wěn)健且耐用的入耦合點(diǎn)。

另一種定義緊湊且穩(wěn)健的入耦合點(diǎn)的簡單方式為制作專用片狀入耦合元件(其定義該微結(jié)構(gòu)表面部分)并將其附裝到該光透射面板的頂表面或底表面上。這種片狀入耦合元件可以如此薄和柔韌以至于其能夠吸收該入耦合元件與該透光面板之間的分界面內(nèi)產(chǎn)生的任何剪切力，例如，由上述熱膨脹之差引起的剪切力。從而該片狀入耦合元件可以牢固且穩(wěn)健地附裝在該面板上。

在一個(gè)實(shí)施例中，該片狀入耦合元件的厚度小于該透光面板的厚度的約1/10，并且更優(yōu)選地小于該透光面板的厚度的1/20、1/30、1/40或1/50。然而，熟練人員認(rèn)識到，考慮到該片狀元件的材料和結(jié)構(gòu)、所希望的剪切力的量值、所需要的入耦合點(diǎn)的耐用性、可制造性問題等，可以優(yōu)化該片狀入耦合元件的厚度。

作為對常規(guī)楔形部分的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，該入耦合點(diǎn)的創(chuàng)造性實(shí)現(xiàn)方式能夠使附加光學(xué)功能性以低成本和低復(fù)雜性增加嵌入該微結(jié)構(gòu)表面部分內(nèi)。例如，該微結(jié)構(gòu)表面部分可以例如通過正確地設(shè)計(jì)上述刻面而將折射功能、衍射功能和漫射功能中的至少一項(xiàng)嵌入其光接收表面內(nèi)，并且甚至可以在該光接收表面的不同部分裁剪此附加光學(xué)功能性。這種附加光學(xué)功能性的提供可以用最小結(jié)構(gòu)變化的代價(jià)進(jìn)一步提高觸敏設(shè)備的性能。

應(yīng)理解，觸敏設(shè)備可以使用任何用于確定觸摸對象的觸摸數(shù)據(jù)的檢測策略。如在背景部分中所討論的，此類檢測策略包括檢測被觸摸對象散射的光的能量(或等效地，功率或強(qiáng)度)或檢測該觸摸對象的下游的傳播光的剩余能量(或等效地，功率或強(qiáng)度)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)包括在一個(gè)附裝到該面板(1)上的薄膜(20)內(nèi)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該薄膜(20)包括一個(gè)塑料材料的片狀基底(25)和通過在該片狀基底(25)上構(gòu)造和固化樹脂而形成的多個(gè)刻面(23)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該薄膜(20)包括一個(gè)與這些刻面(23)相對的粘性背襯(21)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該入耦合點(diǎn)(5a，5b)是狹長的并通過一系列沿該入耦合點(diǎn)(5a，5b)的縱向方向并列安排的單獨(dú)薄膜(20)定義。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該薄膜(20)包括至少一條沿該入耦合點(diǎn)(5a，5b)的橫向方向延伸的弱線(60)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)被配置成從該頂表面和底表面(4，5)的所述之一突出小于1mm。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)包括多個(gè)平行的狹長刻面(23)，這些狹長刻面集體模仿一個(gè)基本上連續(xù)的輸入表面(31)，用于接收有待耦合入該面板(1)內(nèi)的光。

在一個(gè)實(shí)施方案中，所有這些刻面(23)相對于該頂表面和底表面(4，5)的法線(n)基本上具有相同的角度。

在一個(gè)實(shí)施方案中，每個(gè)刻面(23)以多個(gè)狹長的釋放表面(24)為界，這些釋放表面平行于這些刻面(23)延伸并基本上垂直地傾向于這些刻面(23)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，這些狹長刻面(23)沿縱向方向延伸并且沿該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)的橫向方向分布，并且其中，該照明安排被配置成將光引導(dǎo)到該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)上，從而使得該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)以至少在橫向方向上基本上與這些刻面(23)垂直的主要方向接收光。

在一個(gè)實(shí)施方案中，這些刻面(23)的至少一個(gè)子集具有一個(gè)單獨(dú)的傾角，從而使得該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)具有影響該透射光的光功率。

在一個(gè)實(shí)施方案中，這些刻面(23)的至少一個(gè)子集設(shè)置有一種漫射表面結(jié)構(gòu)。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該漫射表面結(jié)構(gòu)在這些刻面(23)上包括多個(gè)微透鏡元件。

在一個(gè)實(shí)施方案中，這些刻面(23)的至少一個(gè)子集被設(shè)計(jì)成將入射光分離成給定數(shù)量的、在該面板(1)的平面內(nèi)具有不同主方向的不同光束。

在一個(gè)實(shí)施方案中，這些刻面(23)設(shè)置有一個(gè)衍射光柵結(jié)構(gòu)(90)，用于將該入射光分離成給定數(shù)量的不同光束。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該照明安排被配置成將光引導(dǎo)到該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)上，從而使得該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)沿該入耦合點(diǎn)(5a，5b)的橫向方向上接收準(zhǔn)直光。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該照明安排被配置成將光引導(dǎo)到該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)上，從而使得該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)沿該入耦合點(diǎn)(5a，5b)的橫向方向上接收發(fā)散光。

在一個(gè)實(shí)施方案中，該微結(jié)構(gòu)表面部分(22)被整合到該面板(1)內(nèi)。

本發(fā)明的第二方面是一種用于將光耦合到觸敏設(shè)備內(nèi)的透光面板上的光學(xué)耦合元件，其中，該透光面板包括平行的頂表面和底表面并且被安排成通過全內(nèi)反射使光從一個(gè)入耦合點(diǎn)傳播到一個(gè)出耦合點(diǎn)，其中，該光學(xué)耦合元件被形成作為透光塑料材料的膜，該膜包括一個(gè)微結(jié)構(gòu)表面部分和一個(gè)與該微結(jié)構(gòu)表面部分相對的附裝表面，該膜被適配成附裝到該頂表面和底表面之一上，以便形成該入耦合點(diǎn)的至少一部分，通過該微結(jié)構(gòu)表面部分被安排成透射具有能夠使光通過全內(nèi)反射在該面板內(nèi)部傳播的入射角的光。這種光學(xué)耦合元件為可以方便地附裝到透光板的頂表面和/或底表面上的輕質(zhì)部件，以便定義能夠高效地將將光耦合進(jìn)用于面板內(nèi)從而通過tir傳播的空間高效且穩(wěn)健的入耦合點(diǎn)。

本發(fā)明的第三方面是一種用于觸敏設(shè)備的光學(xué)觸摸面板，其中，該光學(xué)觸摸面板包括平行的頂表面和底表面并被安排成通過全內(nèi)反射使光從一個(gè)入耦合點(diǎn)傳播到一個(gè)出耦合點(diǎn)，其中，該光學(xué)觸摸面板進(jìn)一步包括一個(gè)微結(jié)構(gòu)表面部分，該微結(jié)構(gòu)表面部分形成在該頂表面和底表面之一上以定義該入耦合點(diǎn)并且該微結(jié)構(gòu)表面部分被配置成透射具有能夠使光通過全內(nèi)反射在該面板內(nèi)傳播的入射角的光。這種光學(xué)觸摸面板可以被提供作為一個(gè)用于安裝在該觸敏設(shè)備內(nèi)的單一部件。該入耦合點(diǎn)可以被定義成將光高效地耦合進(jìn)該面板內(nèi)，以通過該微結(jié)構(gòu)表面部分通過tir傳播，該微結(jié)構(gòu)表面部分被實(shí)現(xiàn)作為該頂表面和/或底表面上的空間高效和穩(wěn)健的特征。

該第二和第三方面都具有該第一方面的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果。如以上概述和如在以下詳細(xì)說明中進(jìn)一步舉例說明的，如在附圖上所示，該第一方面的實(shí)施例的任意一個(gè)可以與該第二和第三方面結(jié)合。

還有，本發(fā)明的其他的目標(biāo)、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將從以下詳細(xì)說明和從附圖中顯示出來。

附圖說明

現(xiàn)在將參考所附示意圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明實(shí)施例。

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種觸敏設(shè)備的俯視平面圖。

圖2為放大后的側(cè)視圖，展示了在圖1中的設(shè)備的入耦合點(diǎn)處的光路。

圖3展示了本發(fā)明實(shí)施例和常規(guī)耦合元件之間的對比。

圖4為一種帶有狹長入耦合點(diǎn)和出耦合點(diǎn)的觸摸面板的俯視平面圖。

圖5為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的耦合帶的俯視平面圖。

圖6為根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的耦合帶的俯視平面圖。

圖7為用于制造微結(jié)構(gòu)薄片(用于生產(chǎn)圖5和圖6中的耦合帶)的生產(chǎn)設(shè)備的側(cè)視圖。

圖8為圖7的設(shè)備中生產(chǎn)的光片卷筒的俯視平面圖。

圖9a為根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的耦合元件的透視圖，以及圖9b為如在觸敏設(shè)備中安裝的圖9a中的耦合元件的俯視平面圖。

具體實(shí)施方式

出于解釋本發(fā)明的原理的唯一目的，以下將給出關(guān)于具體類型的觸敏設(shè)備或觸摸系統(tǒng)的披露，其中，光束被注射到透光面板內(nèi)并跨該透光面板被掃描，并且基于該面板的對端處接收到的光的量值檢測觸摸對象。此類型的觸摸系統(tǒng)此處也被稱為“掃描ftir系統(tǒng)”。

貫穿本說明書，相同的參考標(biāo)號用來標(biāo)識相應(yīng)的元件。

圖1為一種掃描ftir系統(tǒng)的俯視平面圖。該系統(tǒng)包括一個(gè)透光面板1、兩個(gè)發(fā)光輸入掃描器2a、2b和兩個(gè)光傳感器3a、3b。該面板可以是平面的或曲面的并且定義兩個(gè)相對的并且通常平行的表面4、5(見圖2)，這些表面通過外圍邊緣表面1’(圖2)連接起來。輻射傳播通道設(shè)置在該面板1的頂表面和底表面4、5之間，其中，這些表面4、5的至少一個(gè)(“觸摸表面”)允許該傳播光與觸摸對象o1進(jìn)行交互。典型地，來自輸入掃描器2a、2b的光被注射通過全內(nèi)反射(tir)在輻射傳播通道中進(jìn)行傳播，而傳感器3a、3b安排在該傳播方向的下游以便接收該光并生成指示所接收的光的能量的對應(yīng)的測量信號。tir的現(xiàn)象在本領(lǐng)域內(nèi)時(shí)眾所周知的而將不再進(jìn)一步解釋。

通常，該面板可以由在相關(guān)波長范圍內(nèi)透射足夠輻射量的任意材料制成，以允許合理測量所透射的能量。這種材料包括玻璃、聚乙烯(甲基丙烯酸甲酯)(pmma)以及聚碳酸脂(pc)。

應(yīng)指出的是，該傳播光只需要通過tir在該觸摸表面內(nèi)被反射，并且該相對表面可以設(shè)置有反射涂層。然而，如果表面4、5兩者用作觸摸表面，或如果該觸摸系統(tǒng)需要是透明的以便通過該表面4、5觀察，則該觸摸系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)成通過tir在表面4、5兩者內(nèi)傳播光。如果該觸摸系統(tǒng)需要是透明的以便通過該表面4、5觀察，則該底表面5而是可以設(shè)置有透明的以便在正確角度下觀察的涂層，但其反射在該面板內(nèi)傳播的光。例如，至少對于一個(gè)入射角范圍而言，這種涂層可以被設(shè)計(jì)成反射紅外光的同時(shí)透射可見光。

在圖1中，輸入掃描器2a、2b各自被安排成沿狹長固定的重定向元件4a、4b生成和掃描光束，該元件被設(shè)計(jì)和安排成以所希望的方向輸出光束。在該重定向元件4a、4b的下游，沿該面板1的底表面5(圖2)上的狹長入耦合點(diǎn)5a、5b掃描這些光束。輸入掃描器2a、2b、重定向元件4a、4b和入耦合點(diǎn)5a、5b的組合形成一種照明安排，該照明安排被配置成沿兩個(gè)不同的方向r1、r2在該面板內(nèi)掃描兩條光束b1、b2。每條光束b1、b2至少沿其在該面板的平面(x，y平面)內(nèi)主方向被適當(dāng)準(zhǔn)直，并且還可以或可以不沿深度方向(即，橫向于該面板的平面)被準(zhǔn)直。每條光束b1、b2的掃描用于從該面板的內(nèi)部在該觸摸表面上形成對應(yīng)的光幕。每個(gè)這種光幕照亮該觸摸表面或該觸摸表面的一部分。光可以由能夠發(fā)射所需波長范圍的光的任何類型的光源生成，例如二極管激光器、vcsel(垂直腔面發(fā)射激光器)、或led(發(fā)光二極管)、白熾燈、鹵素?zé)舻取?/p>

通傳感器3a、3b測量沿該面板1的底表面5上狹長出耦合點(diǎn)6a、6b接收的光，這些傳感器被安排成接收當(dāng)在該面板1內(nèi)被掃描時(shí)的光束b1、b2。傳感器3a、3b可以包括或者為能夠?qū)⒐廪D(zhuǎn)換成電測量信號的任何類型的裝置的一部分，例如，光檢測器、ccd或cmos檢測器等。

在圖1的具體示例中，固定的重定向裝置7a、7b被安排成接收耦合出的光束b1、b2并將其重定向到共同的檢測點(diǎn)d1、d2上，同時(shí)跨該面板1掃描光束b1、b2。出耦合點(diǎn)6a、6b、重定向元件7a、7b以及傳感器3a、3b的組合形成一種檢測安排。重定向裝置4a、4b、7a、7b可以通過光的反射或透射操作并且可以由衍射性光學(xué)元件(doe)、微光學(xué)元件、反射鏡、折射透鏡和它們的任意組合構(gòu)成。在一個(gè)實(shí)施例中，重定向裝置4a、4b、7a、7b被配置成作為菲涅耳圓柱形透鏡。

當(dāng)對象o1被帶至足夠靠近該觸摸表面(在本示例中未頂表面4)時(shí)，全內(nèi)反射受抑并且透射光的能量降低(“衰減”)。在圖1中，控制器8被安排成控制輸入掃描器2a、2b的操作，并且數(shù)據(jù)處理器9被配置成獲得和處理來自傳感器3a、3b的時(shí)間分辨測量信號，以確定感測區(qū)內(nèi)的觸摸對象o1的輸出數(shù)據(jù)。該觸摸數(shù)據(jù)可以例如表示該對象o1的位置、形狀和大小中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。可以通過三角測量或更先進(jìn)的處理技術(shù)確定該觸摸數(shù)據(jù)，包括層析重建方法，如fbp(濾過反投影)、art(代數(shù)重建技術(shù))、sart(同時(shí)代數(shù)重建技術(shù))等。在wo2010/006883、wo2009/077962、wo2011/049511和wo2011/139213中找出了被設(shè)計(jì)成用于觸摸確定的先進(jìn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)一步的示例，所有這些文件通過引用結(jié)合于此。

在圖1的示例中，各光束b1、b2在掃描過程中在該面板的平面內(nèi)具有基本上不變的主方向。光束的“主方向”為投射到該觸摸表面4上時(shí)的光束的傳播方向。此處，該主方向還稱為“掃描角”。在所示示例中，光束bl、b2的主方向與該面板1的對應(yīng)的邊緣基本平行。然而，如在wo2010/006882中解釋的，為了實(shí)現(xiàn)各種技術(shù)效果，例如，多點(diǎn)觸摸功能性，可以另外配置光束的數(shù)量、它們的相互角度和它們相對于該面板的邊緣的角度。

圖2為圖1中的接收沿該入耦合點(diǎn)5b的橫向方向準(zhǔn)直的入射光束的入耦合點(diǎn)5b的側(cè)視圖。通過基本上平坦的耦合元件20定義該入耦合點(diǎn)5b，該耦合元件通過膠粘層21附裝在該底表面5上，該膠粘層對該輸入掃描器2b(圖1)生成的光透明。該耦合元件20包括一個(gè)由透光材料形成的表面結(jié)構(gòu)22，并且在該耦合元件20的橫向方向上包括一交錯(cuò)序列的光接收刻面23和釋放表面24(也稱為卸載表面(reliefsurface))。在圖2的示例中，該表面結(jié)構(gòu)22連接到透明基底25上。

應(yīng)理解，如圖4的平面圖中的細(xì)線所示，刻面23和釋放表面24沿該耦合元件20的縱向方向相互平行延伸。在圖2的示例中，入射光被引導(dǎo)成沿該耦合元件20的橫向方向基本上垂直于刻面23。這可以用于減少或最小化刻面23的傾角的公差對透射光的方向的影響。此外，最小化了刻面23內(nèi)的反射損失，例如，如果入射光為非偏振的。如果入射光為沿該耦合元件20以基本上不變的掃描角度(參見圖1)被掃描的單條準(zhǔn)直光束，則該光束優(yōu)選地被引導(dǎo)成也沿該耦合元件20的縱向方向垂直于刻面23。如果帶有不同掃描角度的多條準(zhǔn)直光束通過該耦合元件20被耦合進(jìn)該面板1內(nèi)，則這些光束僅有一條可以沿該縱向方向垂直于刻面23，但所有光束優(yōu)選地沿該橫向方向垂直于刻面23。這將保證在該面板內(nèi)給予這些光束相同的反彈角(見下文)，并且可以使該照明安排能夠具有簡化的配置。同樣，如果入射光在橫向方向準(zhǔn)直并且在該縱向方向散開，則入射光優(yōu)選地被引導(dǎo)成在該橫向方向上垂直于刻面23。

設(shè)計(jì)釋放表面24(還可以稱為“牽伸刻面(draftfacet)”)以便不被入射光照亮并且從而不影響該耦合元件的光學(xué)性能。在所示示例中，釋放表面24基本上與刻面23垂直，盡管其他釋放表面設(shè)計(jì)是可以想象的。

如圖2中所示，該耦合元件20透射入射光，從而使得光以相對于該表面4的法線n的入射角θ擊中該頂表面4。此處，該入射角θ也稱為“反彈角”。該光被引導(dǎo)至該耦合元件20上，從而使得該反彈角θ超過所謂的臨界角θc，該臨界角為維持全內(nèi)反射的最小角。對于面板材料和空氣之間的邊界而言，該臨界角θc大約為42°，假設(shè)該面板材料的折射率為1.5。該反彈角可以優(yōu)選地超過約60°，因?yàn)楸旧暾埲艘呀?jīng)發(fā)現(xiàn)表面4、5任意一個(gè)上的積水會導(dǎo)致約60°以下的全內(nèi)反射的明顯受抑，但對于更大的反彈角，受抑會更少。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于約70°以上的反彈角而言，由于人手指觸摸面板材料而造成的受抑會降低。因此，通過設(shè)計(jì)該照明安排以生成在60°至70°的大致范圍內(nèi)的反彈角，可以最小化觸摸表面上的不想要的沉積物的影響，同時(shí)最大化所希望的觸摸對象的影響。目前，反彈角的最優(yōu)選范圍在64°至68°的范圍內(nèi)。

盡管圖2中沒有示出，但將理解，透射光可以在該結(jié)構(gòu)22和該基底25、該基底25和該膠粘層21以及該膠粘層21和該面板1之間的邊界中的任意一個(gè)內(nèi)被折射，這是因?yàn)榭邕@些邊界的折射率不同。熟練人員認(rèn)識到，鑒于這種折射，刻面23的角和/或入射光的傾角可以被適配成在該面板1內(nèi)實(shí)現(xiàn)所希望的反彈角θ。

該照明安排可以被設(shè)計(jì)成從該面板1照亮該觸摸表面4。優(yōu)選地，該照明安排應(yīng)被設(shè)計(jì)成避免入射光束在該面板1內(nèi)反彈，從而使得該照明安排在空間上分離的區(qū)域內(nèi)照亮該觸摸表面4?？梢酝ㄟ^要求該入射光束沿該耦合元件的橫向方向(圖2中的x方向)至少具有最小長度來避免這種情況，從而使得該觸摸表面4內(nèi)的連續(xù)反射處的該光束b2的足跡f2之間沒有間隙。該最小長度為該反彈角和該面板1的厚度的函數(shù)。為了達(dá)到該觸摸表面4的均勻照明，該照明安排可以被設(shè)計(jì)成生成沿該深度方向(例如，如圖2的x，y平面內(nèi)看到的)被準(zhǔn)直并且通過tir傳播的光束，以產(chǎn)生沿該觸摸表面4被邊對邊放置的足跡f2。在這種示例中，通過f2＝2dtanθ得出該最小長度，其中θ為反彈角，并且d為該面板1的厚度(沿z方向)。當(dāng)足跡f2被邊對邊放置時(shí)，該足跡f2的能量分布(在x方向)可以為“頂帽”函數(shù)，即，以陡峭梯度為界的基本上均勻的能量分布。

為了容納該照明安排和/或該面板1的公差，該照明安排而是可以標(biāo)稱地被設(shè)計(jì)成生成連續(xù)足跡f2之間的重疊。在這種變體中，單獨(dú)足跡f2可以具有“平滑的”能量分布，即，重疊的足跡f2的組合產(chǎn)生該觸摸表面的相對均勻的照明的那種能量分布。這種平滑的足跡f2具有能量逐漸減少的端部，并且可以例如具有類似高斯函數(shù)的能量分布(沿x方向)。為此目的，如以下進(jìn)一步所討論的，光源或該照明安排中的專用光學(xué)裝置可以給予入射光所希望的光束輪廓，和/或可以通過擴(kuò)散嵌入該耦合元件20內(nèi)的結(jié)構(gòu)來修改該入射光的能量分布。

此外，為了減少使入射光精確地聚集在該耦合元件2上的需要，或者反之亦然，該照明安排可以被設(shè)計(jì)成生成在該橫向方向上具有比該耦合元件20更大的長度的入射光。

例如，為了減小用于將光從該輸入掃描器2a、2b引導(dǎo)向該入耦合點(diǎn)5a、5b上的光學(xué)部件(反射鏡、透鏡等)的所要求的尺寸，可能令人希望的是在該照明安排中使用發(fā)散光，即，在該面板1的上游。在一個(gè)實(shí)施例中，該耦合元件20被設(shè)計(jì)有一種光功率，從而使得當(dāng)被透射到該面板1上時(shí)，發(fā)散入射光沿該深度方向基本上準(zhǔn)直。可以通過為每個(gè)刻面23設(shè)計(jì)一個(gè)專有傾角來獲得該光功率，從而使得所有刻面23的結(jié)果光折射共同使該入射發(fā)散光準(zhǔn)直。在替代性實(shí)施例中，入射發(fā)散光被耦合進(jìn)該面板1內(nèi)，以便當(dāng)其通過全內(nèi)反射傳播時(shí)沿該深度方向發(fā)散。在這種實(shí)施例中，為了最小化該耦合元件20中的反射損失和/或透射光的折射，可以單獨(dú)使刻面23成角，以便與入射光基本上垂直。

通常，該耦合元件20可以被設(shè)計(jì)有一種生成入射光的光束特性的所希望的變化的光功率，例如，從而使得透射光具有一定的發(fā)散度或會聚度，或者沿一個(gè)或多個(gè)方向(例如，在圖1和圖2中的x，z平面內(nèi)或x，y平面內(nèi))被準(zhǔn)直。

應(yīng)理解，圖2中擴(kuò)大了該耦合元件20的尺寸及其表面結(jié)構(gòu)22。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式中，該表面結(jié)構(gòu)通常為一個(gè)從該面板表面5突出小于1mm的微結(jié)構(gòu)。例如，該基底可以具有約50μm至300μm的厚度，并且該表面結(jié)構(gòu)可以從該基底突出約20μm至100μm。并且，該橫向方向上的刻面23的數(shù)量可以大于圖2中所示?？梢越o出刻面23的間隔作為間距，該間距為該耦合元件20的橫向方向上的一個(gè)刻面23和一個(gè)釋放表面24的長度。該間距為該結(jié)構(gòu)22的厚度以及這些刻面23的角度的函數(shù)。典型地，該間距在約50μm至500μm的范圍內(nèi)。

圖3為與圖2中的耦合元件類似的耦合元件20的側(cè)視圖，并且旨在示出該耦合元件20被設(shè)計(jì)成與如本技術(shù)領(lǐng)域所使用的固體透明材料的楔形部分30相對應(yīng)。圖3中的虛線指示這種楔形部分30。通過適當(dāng)安排這些刻面和這些釋放表面，這些刻面共同定義一個(gè)用于入射光的輸入表面，該輸入表面功能上與該楔形部分30的前光接收表面31相對應(yīng)。因此，該微結(jié)構(gòu)、片狀耦合元件20能夠替換該常規(guī)楔形部分30。因此，該耦合元件20的輸入表面由這些刻面23構(gòu)成，這些刻面被以如下方式設(shè)計(jì)：這些刻面23的被照亮部分充當(dāng)適當(dāng)傾角的連續(xù)的或連貫的表面，用于入射光。盡管所示示例描繪了帶有筆直的狹長刻面23的耦合元件20，但將理解這些刻面可以是曲面的，例如以便使來自點(diǎn)狀光源的光耦合進(jìn)該面板內(nèi)。例如，這種曲面刻面可以被設(shè)計(jì)成模仿如us2004/0252091所披露的入耦合楔形部分的曲面輸入表面。

圖4為用于圖1的觸摸系統(tǒng)的光學(xué)面板部件的俯視平面圖。該光學(xué)面板部件由透光面板1、入耦合元件20(其設(shè)置在底表面5上以定義入耦合點(diǎn)5a、5b)、出耦合元件40(其設(shè)置在底表面5上以定義出耦合點(diǎn)6a、6b)形成。將理解這些入耦合和/或出耦合元件20、40可以可替代性地或另外設(shè)置頂表面4上。還可以想象到的是這些出耦合點(diǎn)6a、6b被形成在該邊緣表面(參見圖2中的1')。如以上指出的，刻面23相互平行并且沿該耦合元件20的縱向方向延伸，從而使得該耦合元件20沿其長度具有相同的光學(xué)特性。每個(gè)入耦合元件20可以被形成作為單獨(dú)的片狀部件，該片狀部件光學(xué)地耦合到或固定地附裝到該面板1的表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，該入耦合元件20為帶有粘性背襯的微結(jié)構(gòu)帶(“耦合帶”)的形式。可替代地，這些入耦合元件20可以被實(shí)現(xiàn)作為被整合到該面板1的表面內(nèi)的結(jié)構(gòu)。所示觸摸系統(tǒng)(圖1)的具體設(shè)計(jì)，即該照明安排和該檢測安排之間的相似性，可以允許這些出耦合元件40與這些入耦合元件20類似或者甚至完全相同。圖4還指示了該觸摸系統(tǒng)的感測區(qū)45，該感測區(qū)為可以檢測觸摸對象的區(qū)。典型地，該感測區(qū)45被定義為被至少兩個(gè)重疊光片以不同掃描角度照亮的觸摸表面的表面區(qū)。

通過為該入耦合元件20設(shè)計(jì)微結(jié)構(gòu)表面，該入耦合元件20的重量和大小可以被減小到最小。如果該微結(jié)構(gòu)表面被整合到該面板1的底表面或頂表面4、5內(nèi)，則消除了該入耦合元件20從該面板1上脫離的風(fēng)險(xiǎn)。如果該微結(jié)構(gòu)表面被實(shí)現(xiàn)作為一個(gè)附裝到該面板表面上的薄片狀部件，則該部件厚度的減小允許該部件變形，并且從而吸收在該部件和該面板表面之間的接合處形成的剪切力(例如由于熱膨脹之差)。由此，與如圖3中所示的楔形入耦合元件相比，顯著地降低了該入耦合元件局部脫離的風(fēng)險(xiǎn)。

可以通過為這些入耦合點(diǎn)5a、5b提供沿橫向方向延伸的力吸收部分來進(jìn)一步提供吸收剪切力的能力。圖5展示了一個(gè)實(shí)施例，其中，一系列耦合元件20沿該入耦合點(diǎn)5a一個(gè)接一個(gè)被安排。橫向端被安排成鄰接關(guān)系，在這些元件20之間形成邊界50，從而使得剪切力可以用于沿該入耦合點(diǎn)5a的縱向方向稍微移開這些入耦合元件20，從而減小該粘性層中(參見圖2中的21)的剪切力。圖6展示了一個(gè)實(shí)施例，其中，單一耦合元件20設(shè)置有用于吸收剪切力的橫向弱線60，例如，挖空或打薄的部分。將理解，這些鄰接端(圖5)和這些弱線60(圖6)可以被設(shè)計(jì)有相對于該入耦合點(diǎn)5a的縱向方向的任何角度。如此處所使用的，“弱線”表示弱化材料的細(xì)長部分，可以通過局部地打薄該材料，通過在該材料內(nèi)提供切削、刻痕或穿孔，或者另外通過加工該材料以局部地降低其強(qiáng)度來產(chǎn)生該部分。

如上述，可以在任何掃描角度下在該面板內(nèi)掃描光束，例如在不與該入耦合點(diǎn)5a、5b的長度垂直的掃描角度下。如在背景部分中指出的，這種非垂直掃描角需要光以一定角度通過該入耦合點(diǎn)5a、5b到達(dá)其橫向方向并且因此可以被反射或另外分別根據(jù)圖5中的邊界50和圖6中的弱線60分布。然而，由于該耦合元件20被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)薄片狀部件，所以這些邊界50和弱線60具有一塊微小的表面區(qū)并且因此對透射光具有最小的影響。

可以使用用于復(fù)制微結(jié)構(gòu)的任何已知技術(shù)(包括壓縮成型、注射成型、熱壓成型和晶圓級光學(xué)鏡頭)該耦合元件20的表面結(jié)構(gòu)22。在此類工藝中，這些結(jié)構(gòu)被復(fù)制到如以上所示的可以為該面板表面或單獨(dú)板材的基底上。

圖7為用于大量生產(chǎn)上述耦合帶的另一種技術(shù)的示意性圖示。薄、柔韌的片狀材料的腹板70連續(xù)地或間歇地饋通用于在一系列站71至76內(nèi)加工的制造設(shè)備。在站71內(nèi)，光固化樹脂組合物應(yīng)用到該腹板70的表面上。關(guān)于結(jié)果表面結(jié)構(gòu)的最終厚度(參見圖2的結(jié)構(gòu)22的厚度)，該樹脂組合物被選定為可固化成一種靈活的狀態(tài)。樹脂組合物的示例包括但不限于基于丙烯酸脂、環(huán)氧樹脂和氨基甲酸乙酯的材料。在站72中，該腹板70通過一對旋轉(zhuǎn)軋輥77、78，這些旋轉(zhuǎn)軋輥在樹脂中復(fù)制微結(jié)構(gòu)。該軋輥77在其外部表面上具有一個(gè)原底微結(jié)構(gòu)成型圖案77'，并且該軋輥78具有一個(gè)光滑的外圍。該成型圖案77'是刻面23和釋放表面24(圖2)的底片并且可以通過在該軋輥77上金剛石切割或者許多平行的離散圓周槽或者一單個(gè)盤繞該軋輥77的圓周的連續(xù)槽來進(jìn)行生產(chǎn)。在站73中，通過使樹脂露在輻射(例如紫外線輻射)下來固化在樹脂中復(fù)制的微結(jié)構(gòu)。在站74中，粘合劑應(yīng)用在該腹板70的下側(cè)以形成粘性背襯。在站75中，薄塑料或紙材料的腹板79與該腹板70結(jié)合，以形成一個(gè)用于該粘性背襯的保護(hù)片。在站76中，該微結(jié)構(gòu)片纏繞到卷筒80上。

圖8為該卷筒80的平面圖，其中端部鋪開從而顯示該微結(jié)構(gòu)片的表面結(jié)構(gòu)22，其中，這些平行線代表刻面和釋放表面之間的頂端(具有大大擴(kuò)大了的間隔)。短劃線81指示用于從該微結(jié)構(gòu)片上提取耦合元件20的切口。將理解，圖7的站76可以被用于將耦合元件從該微結(jié)構(gòu)片上切下的站替換。

回到圖2，已經(jīng)指出，通過將刻面設(shè)計(jì)成單獨(dú)地折射入射光為刻面23提供光功率。這些刻面可以可替代地或另外設(shè)置(嵌入)有其他功能結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例中，刻面23(或其子集)結(jié)合了光漫射結(jié)構(gòu)，即，散射入射光的結(jié)構(gòu)。光漫射的使用會有利于減少該觸摸系統(tǒng)的某些設(shè)計(jì)的公差的影響。例如，如以上所討論的，這些漫射結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)成修改入射光的能量分布，例如，生成所希望的足跡(圖2中的f2)的能量分布，以便允許連續(xù)反射之間的重疊。通過將這些漫射結(jié)構(gòu)結(jié)合到該入耦合元件20的刻面23內(nèi)，這些漫射結(jié)構(gòu)安排成緊鄰該面板1，該面板能夠在該面板1內(nèi)很好地控制光的漫射。

這些漫射結(jié)構(gòu)可以被實(shí)現(xiàn)作為單個(gè)刻面23的曲率，從而該曲率定義該刻面23上的微透鏡。該曲率可以沿該刻面23的橫向方向，例如，使得該刻面表面形成圓柱形表面區(qū)的一部分。這種漫射結(jié)構(gòu)可以用于修改該足跡的能量分布。該曲率也可以沿該刻面23的縱向方向，或者兩個(gè)方向，以形成一個(gè)球形表面。在一個(gè)變體中，這些漫射結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)成通過入射光的衍射生成光漫射(或者部分光漫射)。不考慮實(shí)現(xiàn)方式，該耦合元件20可以被設(shè)計(jì)成按若干度數(shù)產(chǎn)生大量漫射。

在另一個(gè)示例中，這些刻面23(或其子集)結(jié)合光束分離結(jié)構(gòu)。圖9a為入耦合元件20的透視圖，其中，沿這些刻面23的縱向方向提供了許多不透光、基本上完全相同的、平行、細(xì)長線90。如所示，這些線90基本沿這些刻面23的橫向方向延伸。這些線90可以例如由不透光材料的沉積物形成或者被形成為該刻面表面內(nèi)的槽。在一個(gè)實(shí)施例中，這些線90共同定義用不同的并且已經(jīng)定義的掃描角度將透射光分離成多條光束的透射光柵。圖9b為一個(gè)平面圖，展示了這種衍射入耦合元件20的使用。在沿該入耦合元件20的方向r2上掃描入射光束，該入耦合元件將該光耦合進(jìn)該面板內(nèi)，以便通過tir傳播，同時(shí)在該零階光束的側(cè)邊生成零階光束b2和第一階光束b1、b3。盡管附圖上未示出，但該入耦合元件20還可以被設(shè)計(jì)成生成更高階的光束。應(yīng)認(rèn)識到，這是一種以已經(jīng)定義的掃描角度在該面板上生成多個(gè)光片的緊湊、穩(wěn)健且有成本效益的方式。在一個(gè)變體(未示出)中，這些光束分離結(jié)構(gòu)被實(shí)現(xiàn)為沿該刻面23的縱向方向安排的不同傾角的平面“子刻面”。每個(gè)傾角引起獨(dú)立的入射光的折射，從而產(chǎn)生多條不同方向的光束。重新回到圖9a，參考標(biāo)號90a和90c可以表示相對于入射光稍微傾向于左側(cè)和右側(cè)的子刻面，并且參考標(biāo)號90b可以表示垂直于入射光的子刻面。參見圖9b，從而子刻面90a、90b和90c可以分別生成光束b3、b2和bl。而在另一個(gè)變體中，通過折射和衍射結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)這些光束分離結(jié)構(gòu)。

以上參考一些實(shí)施例已經(jīng)主要描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易認(rèn)識到的是，除以上披露的實(shí)施例之外的其他實(shí)施例在本發(fā)明的范疇和精神內(nèi)同樣是可能的。

僅給出上文中所示的和所討論的觸摸系統(tǒng)作為示例。本發(fā)明的入耦合結(jié)構(gòu)在任何通過在透光面板內(nèi)透射光操作的觸摸系統(tǒng)中都是有用。如在背景部分中所指出的，這種觸摸系統(tǒng)可以被配置成檢測在觸摸點(diǎn)處受抑并且然后被散射的光，或者被配置成檢測由于觸摸點(diǎn)處的受抑和散射造成的傳播光的能量降低。除了背景部分給出的示例外，可以在us7432893、us2006/0114237、us2007/0075648、wo2009/048365、wo2010/006883、wo2010/006884、wo2010/006885、wo2010/006886、wo2010/064983以及wo2008/038066中找到觸摸系統(tǒng)的一些進(jìn)一步的示例，所有這些文件通過通過引用結(jié)合于此。