[发明专利]用于光触敏装置的增强光学波导

说明书

本申请是于2013年7月23日提交的名称为“用于光触敏装置的增强光学波导”的中国专利申请201380049573.3的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年7月24日提交的编号为61/674,958的美国专利申请，2012年9月14日提交的美国临时专利申请61/701,141，以及2013年7月22日提交的美国实用新型专利申请13/947,421的优先权，通过整体引用合并于此。

技术领域

本发明总体涉及光触敏装置，具体涉及用于光触敏装置的增强光学波导。

背景技术

用于与计算机装置交互的触敏显示器变得越来越普遍。存在若干不同的技术以便实施触敏显示器以及其他的触敏装置。这些技术的示例包括，例如，电阻式触摸屏，表面声波触摸屏，电容式触摸屏以及某些类型的光学触摸屏。

然而，当前这些方式大多数存在缺点。例如，某些技术可以针对小尺寸的显示屏良好地作用，像是用在许多现代移动电话中，但却不会随着屏幕尺寸的变大像是用于笔记本电脑或甚至台式电脑的显示屏而有所变化。某些技术的另一个缺点在于它们对于处理多触摸事件是毫无能力的或是十分困难的。当多个触摸事件同时出现时，多触摸事件出现。另一个缺点在于技术可能无法满足增加的分辨率要求。

某些光触敏装置的另一个缺点在于这种装置中的光学波导的光传播可以通过附连具有未知光性质的材料(例如，显示器)到光学波导而被改变。光通常经由全内反射(TIR)在这种光波导中传播。TIR通常要求光被捕获(trapped)在具有比它周边材料高的折射率的传输介质中(通常是空气，其具有大约1的折射率)。具有未知光学性质，或与TIR不匹配的光学性质且与光学波导接触的任何物体将有可能减少波导中光能的传播。这可以使对于触摸感应传输损失的检测变得更加困难并且使触摸感应的鲁棒性降低，其将十分不利地影响这种光触敏装置的触摸感应的性能。

因此，存在增强使用在光触敏系统的光学波导的需求。

发明内容

光触敏装置能够确定多个同时触摸事件的位置。在一个实施例中，光触敏装置包括通过光触敏装置上的表面上的光导与光耦合组件耦合在一起的多个发射器和检测器。波导在显示器的表面的上方延伸，并且具有顶表面以及底表面，每个发射器产生在波导内经由全内反射传输的并且通过检测器接收的光束。波导的顶表面上的触摸事件干扰该光束，并且基于该干扰从而确定这些触摸事件。触敏装置进一步包括介于波导的底表面和显示器的表面之间的中间层，其中中间层保持(preserve)波导中的光束的传播并且对于可见光是透明的。

在一个实施例中，光触敏装置进一步包括至少一个框架区，每个框架区包括深色墨层和覆盖层。深色墨层对可见光不透明。覆盖层介于波导的底表面和深色墨层之间，这保持了波导中光束的传播并且其对可见光透明。

在一个实施例中，光触敏装置进一步包括至少一个死区。每个死区包括具有顶表面和底表面的覆盖层。覆盖层的底表面被物理地耦合至波导的顶表面。覆盖层保持了波导中传播的光束并且使死区对在覆盖层的顶表面上的触摸敏感。覆盖层的顶表面可以被物理地耦合至视觉标定死区的深色墨层。

在一个实施例中，光触敏装置进一步包括至少一个固定的图形区用于显示固定的图形。每个固定的图形区包括被耦合在中间层之下的深色墨层。该深色墨层对可见光是不透明的，并且通过波导查看时，将形状给予固定图形。当在与固定的图形区相对应的触敏表面的区域中接收触摸事件时，光触敏装置被配置为执行与那些固定图形相关联的预定功能。

附图说明

图1是根据一个实施例的光触敏装置的视图。

图2是根据一个实施例的用于确定触摸事件的位置的流程图。

图3A-3B示出了与光束交互的触摸的受阻TIR机制。

图3C示出了与增强传输的波束交互的触摸。

图4A-4C是不同形状波束轨迹(footprint)的顶视图。

图5A-5B是示出了由发射器和检测器覆盖的有源区的顶视图。

图6是包括侧耦合的光耦合器组件的光触敏装置的侧视图。

图7是包括边缘耦合的光耦合器组件的光触敏装置的侧视图。

图8A-8B是包括侧耦合的光耦合器组件和显示模块的光触敏装置的顶视图。

图9是包括侧耦合的光耦合器组件的光触敏装置的透视图。

图10A是具有显示器和波导之间的空隙的光触敏装置的侧视图。

图10B是具有增强波导的光触敏装置的侧视图。