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1、10申请公布号CN101963870A43申请公布日20110202CN101963870ACN101963870A21申请号201010265532X22申请日20100820G06F3/042200601F21V8/0020060171申请人苏州佳世达电通有限公司地址215011江苏省苏州市高新区珠江路169号申请人佳世达科技股份有限公司72发明人王俊杰梁国赞54发明名称具有减光结构的导光柱及其光学触控装置57摘要本发明揭露一种导光柱及光学触控装置。该导光柱包含柱体及减光层。该柱体具有入光端面及邻接该入光端面的出光面，该减光层设置于该出光面上的预定区域。该光学触控装置包含指示区域、光源模组。
2、及该导光柱。该导光柱设置于该指示区域的侧边，该光源模组连接该导光柱的该入光端面以使该光源模组发射的光线经由该入光端面进入该柱体。藉此，自该预定区域发射出该柱体的光线，能穿过该减光层以被减弱，故能避免因该出光面于接近光源模组或该柱体的不平坦表面处的出光造成背景光的强度过强而使得触控位置判断错误。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图5页CN101963871A1/1页21一种导光柱，其特征在于包含柱体，具有入光端面及邻接该入光端面的出光面；以及减光层，设置于该出光面上的预定区域。2如权利要求1所述的导光柱，其特征在于该预定区域位于该出光面上邻近。
3、该入光端面处。3如权利要求1所述的导光柱，其特征在于还包含固定结构，设于该柱体上，其中该预定区域位于该出光面上对应于该固定结构处。4如权利要求1所述的导光柱，其特征在于该减光层具有渐进变化透光度，该渐进变化透光度自该预定区域内相对接近该入光端面处至相对远离该入光端面处递增。5如权利要求1所述的导光柱，其特征在于该减光层包含第一减光区域及第二减光区域，该第一减光区域及该第二减光区域邻接，该第一减光区域相对邻近该入光端面而该第二减光区域相对远离该入光端面，且该第二减光区域的透光度大于该第一减光区域的透光度。6如权利要求1所述的导光柱，其特征在于该减光层是图样印刷层或中性密度滤光片。7如权利要求1所。
4、述的导光柱，其特征在于该减光层包含复数个不透光点，该复数个不透光点的分布密度自该预定区域内相对接近该入光端面处至相对远离该入光端面处递减。8如权利要求1所述的导光柱，其特征在于该入光端面及该出光面沿一轴向邻接，该减光层包含复数个不透光条纹，该复数个条纹平行于该轴向，且该复数个条纹间的间距自该预定区域内相对接近该入光端面处至相对远离该入光端面处递增。9如权利要求1所述的导光柱，其特征在于还包含红外线滤光片，设置于该柱体的该出光面上，其中该减光层设置于该红外线滤光片上的该预定区域。10一种光学触控装置，其特征在于包含指示区域，具有侧边；如权利要求19中任一项所述的导光柱，该柱体设置于该侧边以使得该。
5、出光面朝向该指示区域；以及光源模组，连接该入光端面以使该光源模组发射的光线经由该入光端面进入该柱体。权利要求书CN101963870ACN101963871A1/5页3具有减光结构的导光柱及其光学触控装置技术领域0001本发明关于一种导光柱及光学触控装置，尤指一种具有减光结构的导光柱及其光学触控装置。背景技术0002近年来，由于影像显示技术不断地进步，触控式萤幕因为具有可直接透过接触方式进行输入的优点，已成为现今市面上常见的一种显示装置，并且广泛地应用于各类电子产品中，例如自动柜员机、销售点终端机、游客导览系统或工业控制系统等。在光学触控装置的领域中，有以撷取触控区域的影像作为判断触控位置者，。
6、其利用指示物例如使用者的手指遮住背景光以在撷取的影像中侦测影像变化的区域，进而作为推算触控位置的基础。0003在实际应用中，前述背景光通常以光源搭配导光构件形成，光线进入导光构件后，经混光后再射出导光构件。自该导光构件于接近光源处射出的光线与自相对远离光源处射出的光线，其两者的行进角度及强度均不同，使得自该导光构件的整个出光面射出的光线的强度不均匀。原则上，光学触控装置的影像感测元件可处理的光线强度是在一定的范围内，然而前述的不均匀现象造成接近光源处射出的光线的强度过高，致使触控行为发生时，对应的影像讯号变化不足使影像感测元件分辨，进而造成触控位置判断错误。虽然光源大部分多设置于角落，对触控区。
7、域可设计的范围影响不大，但确实是对触控区域可设计的范围有所限制。0004除了前述因光线行进角度及路径长短造成射出的光线的强度不均匀外，若导光构件上形成不平坦的表面，以致具有能使导光构件内光线反射而射出导光构件的斜面，亦将使自接近该处的出光面射出的光线增加，亦即使对应该处的光线强度增强，同样是造成不均匀的现象。当增强的光线强度超出光学触控装置的影像感测元件可处理的范围时，前述触控位置判断错误的情形仍可能发生。前述斜面反射造成光线强度增强的程度相关于其附近的光线强度，故愈接近光源，前述斜面造成的影响就愈大。由于此斜面结构不必然紧邻光源，前述影响可能发生在离触控区域边缘一段距离处，故触控区域可设计的。
8、范围势必受到相当程度的限制，进而影响触控功能的应用。发明内容0005本发明的目的之一在于提供一种导光柱，其具有减光结构，可选择地减弱自该导光柱射出的光线的强度，使其能落于一可处理的范围内。0006本发明的导光柱包含柱体及减光层。该柱体具有入光端面及邻接该入光端面的出光面，该减光层设置于该出光面上的预定区域。藉此，自该预定区域发射出该柱体的光线，能穿过该减光层以被减弱，进而其强度能落于该可处理的范围内。0007根据本发明所述的导光柱，该预定区域位于该出光面上邻近该入光端面处。0008根据本发明所述的导光柱还包含固定结构，设于该柱体上，其中该预定区域位于说明书CN101963870ACN10196。
9、3871A2/5页4该出光面上对应于该固定结构处。0009根据本发明所述的导光柱，该减光层具有渐进变化透光度，该渐进变化透光度自该预定区域内相对接近该入光端面处至相对远离该入光端面处递增。0010根据本发明所述的导光柱，该减光层包含第一减光区域及第二减光区域，该第一减光区域及该第二减光区域邻接，该第一减光区域相对邻近该入光端面而该第二减光区域相对远离该入光端面，且该第二减光区域的透光度大于该第一减光区域的透光度。0011根据本发明所述的导光柱，该减光层是图样印刷层或中性密度滤光片。0012根据本发明所述的导光柱，该减光层包含复数个不透光点，该复数个不透光点的分布密度自该预定区域内相对接近该入光。
10、端面处至相对远离该入光端面处递减。0013根据本发明所述的导光柱，该入光端面及该出光面沿一轴向邻接，该减光层包含复数个不透光条纹，该复数个条纹大致上平行于该轴向，且该复数个条纹间之间距自该预定区域内相对接近该入光端面处至相对远离该入光端面处递增。0014根据本发明所述的导光柱还包含红外线滤光片，设置于该柱体的该出光面上，其中该减光层设置于该红外线滤光片上的该预定区域。0015本发明的另一目的在于提供一种光学触控装置，其包含本发明的导光柱，亦可选择地减弱自该导光柱射出的光线的强度，使其能落于一可处理的范围内，避免触控位置判断错误。0016本发明的光学触控装置包含指示区域、光源模组及该导光柱。该指。
11、示区域具有侧边，该导光柱的该柱体设置于该侧边以使得该出光面朝向该指示区域，该光源模组连接该入光端面以使该光源模组发射的光线经由该入光端面进入该柱体。藉此，自该预定区域朝向该指示区域发射出该柱体的光线，能穿过该减光层以被减弱，进而其强度能落于该可处理的范围内，避免触控位置判断错误。0017因此，本发明的导光柱及具有该导光柱的光学触控装置能将自出光面射出、通过所预定的区域的光线的强度减弱至可容许范围内，解决了习知技术中导光柱出光不均匀，甚至超出可处理的范围，致使触控位置易于被判断错误的问题。附图说明0018图1为根据本发明的一较佳实施例的光学触控装置的示意图。0019图2为导光柱与光源模组的局部放。
12、大意示图。0020图3为减光层的俯视图。0021图4为根据另一实施例的减光层的俯视图。0022图5为根据另一实施例的减光层的俯视图。0023图6为根据本发明的另一较佳实施例的导光柱的局部立体图。0024图7为根据另一实施例的导光柱的局部立体图。0025图8为根据一实施例的导光柱与光源模组的局部放大意示图。具体实施方式0026为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。说明书CN101963870ACN101963871A3/5页50027请参阅图1，其为根据本发明的一较佳实施例的光学触控装置1的示意图。光学触控装置1包含指示区域12、二光源模组14、导光柱。
13、16及二影像感测元件18。光学触控装置1通常整合至显示面板，因此前述指示区域12可直接定义在该显示面板上，并且指示区域12的范围与该显示面板的显示范围相当。于本实施例中，指示区域12呈矩形并具有侧边122。导光柱16设置于侧边122，用以提供指示区域12背景光。光源模组14设置于导光柱16的端侧，用以提供光源。影像感测元件18设置于相对于导光柱16的指示区域12的角落，用以撷取指示区域12内的影像。0028请参阅图2，其为导光柱16与光源模组14的局部放大意示图。导光柱16包含柱体162及减光层164。柱体162具有入光端面1622及邻接入光端面1622的出光面1624，柱体162设置于指示区。
14、域12的侧边122以使得出光面1624朝向指示区域12。光源模组14连接入光端面1622以使光源模组14发射的光线经由入光端面1622进入柱体162。减光层164设置于出光面1624上的预定区域1626，用以使自预定区域1626朝向指示区域12发射出柱体162的光线，能穿过减光层164以被减弱。于本实施例中，此预定区域1626位于出光面1624上邻近入光端面1622处。0029进入柱体162内的光线，其行进路径以虚线示意。越接近光源模组14，光线于柱体162内行进的距离越短，其强度衰减越少，自越接近光源模组14的出光面1624射出的光线，其强度越强，故于本实施例中，用来设置减光层164的预定区。
15、域1626即设计在邻近入光端面1622处，甚至邻接入光端面1622，以能有效减弱完整的前述强度过强的射出光线，进而避免先前技术中射出光线强度超出可处理的范围，而使触控位置易于被判断错误的问题。减光层164是使用滤光片例如中性密度滤光片或其他滤光片或是利用图样印刷层即具有不透光图样的涂层来实现，其实施态样如后述。0030请参阅图3，其为减光层164的俯视图，亦即导光柱16的柱体162的预定区域1626的俯视图。入光端面1622及出光面1624沿一轴向1628邻接，减光层164包含复数个不透光条纹，其可利用印刷方式涂布于预定区域1626上。该复数个条纹大致上平行于轴向1628，且该复数个条纹间的间。
16、距自预定区域1626内相对接近入光端面1622处至相对远离入光端面1622处递增。此遮光密度的变化正是为了配合自预定区域1626射出的原始光线的强度变化，以使减弱后的光线强度均能落入可处理的范围内。0031请参阅图4，其为根据另一实施例的减光层164的俯视图。与图3所示的减光层164不同之处在于，于图4中，减光层164是以复数个不透光点取代前述不透光条纹，其亦可利用印刷方式涂布于预定区域1626上。复数个不透光点的分布密度自预定区域1626内相对接近入光端面1622处至相对远离入光端面1622处递减，同样能达到前述不透光条纹的效果。无论是印刷不透光条纹或是不透光点，其目的在使得减光层164具有。
17、渐进变化透光度，且该渐进变化透光度自预定区域1626内相对接近入光端面1622处至相对远离入光端面1622处递增。同理，在实际应用中，印刷的图样不限前述平行条纹、点状等，其他几何形状，或是任意形状、图形均可；原则上，以整体透光度呈现平滑变化为佳。0032请参阅图5，其为根据另一实施例的减光层164的俯视图。不同于图3或图4中减光层164结构，图5的减光层164包含第一减光区域1630及第二减光区域1632，第一减光区域1630及第二减光区域1632邻接，第一减光区域1630相对邻近入光端面1622而第二减光区域1632相对远离入光端面1622。于本实施例中，第一减光区域1630以间距较小说明书。
18、CN101963870ACN101963871A4/5页6的复数个不透光条纹实现，第二减光区域1632则以间距较大的复数个不透光条纹实现，使得第二减光区域1632的透光度大于第一减光区域1630的透光度。同样地，图5中减光层164的不透光条纹亦可以不透光点取代，不待赘述。0033补充说明的是，虽然图5中减光层164的透光度并非渐进变化，但此设计却可简化减光层164制程，例如以不同透光度的滤光片贴附即可，增加制程稳定性，亦提升产品可靠度。在同时考量对透光度渐进变化及制程简化的要求之下，图5中减光层164可再区分更多的减光区域，每一个减光区域的透光度均不同，亦能使减光层164的整体透光度呈现有限阶。
19、数的渐近变化。0034由于自出光面1624射出的光线的强度不仅与其在柱体162内行进的距离有关，亦与射出的光线的量有关。请参阅图6，其为根据本发明的另一较佳实施例的导光柱16的局部立体图。导光柱16更包含固定结构166，设于柱体162上。导光柱16藉由固定结构166固定于光学触控装置1的框架上，其中预定区域1626位于出光面1624上对应于固定结构166处。如图6所示，固定结构166具有斜面1662，其对柱体162内的光线的反射法向实质上朝向出光面1624的预定区域1626，使得经该斜面1662内反射的部分光线可自预定区域1626射出柱体162，亦即自预定区域1626射出的光线的量较自附近区域。
20、射出的光线的量来得多，故其影像感测元件18感测的背景光强度也较强。显见此因导光柱16上形成不平坦的表面亦会造成背景光强度增加的问题，因此前述各实施例中，关于减光层164的说明，于此亦有适用，不再赘述。0035补充说明的是，图6中斜面1662虽出现在突出于柱体162的固定结构166，但于利用凹陷结构作为固定结构中，亦可能有前述斜面1662的现象产生。请参阅图7，其为根据另一实施例的导光柱16的局部立体图。图7中导光柱16亦包含固定结构167，其为凹陷于柱体162。固定结构167同样具有斜面1672，其对柱体162内的光线的反射法向亦是实质上朝向出光面1624的预定区域1626，故亦将产生如图6中。
21、斜面1662的问题，因此亦有设置减光层164的需求。关于图7中减光层164的说明，可参阅前述各实施例中关于减光层164的说明，不再赘述。又，图6及图7中的预定区域1626是正对固定结构166、167，此因斜面1662、1672平行柱体162的纵向，故若斜面1662、1672与柱体162的纵向间有夹角，则预定区域1626的位置与其对应的固定结构166、167会有所偏移。0036光学触控装置所感测的光线不以可见光为限，若以不可见光为影像光源可避免触控光源干扰显示光源的问题，亦能避免光感测元件受到环境光的影响。因此，图1中光学触控装置1可再包含红外线滤光片，用以过滤出红外线作为影像光源。请参阅图8，。
22、其为根据一实施例的导光柱16与光源模组14的局部放大意示图。红外线滤光片168设置于柱体162的出光面1624上，其中减光层164设置于红外线滤光片168上的预定区域1626。图8中减光层164的说明可参阅前述各实施例中关于减光层164的说明，不再赘述。0037相较于先前技术，本发明的导光柱及具有该导光柱的光学触控装置能将自出光面射出、通过所预定的区域的光线的强度减弱至可容许范围内，解决了习知技术中无论是因接近光源的射出光线的强度较强，或是因固定结构造成射出光线的量较高，抑或是前述两者现象的迭加，而造成导光柱出光不均匀，甚至超出可处理的范围，致使触控位置易于被判断错误的问题。0038本发明已由。
23、上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。说明书CN101963870ACN101963871A5/5页7必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。说明书CN101963870ACN101963871A1/5页8图1说明书附图CN101963870ACN101963871A2/5页9图2图3说明书附图CN101963870ACN101963871A3/5页10图4图5说明书附图CN101963870ACN101963871A4/5页11图6图7说明书附图CN101963870ACN101963871A5/5页12图8说明书附图CN101963870A。