專利名稱：導(dǎo)光模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)光模組，特別是涉及一種含有導(dǎo)光條的導(dǎo)光模組。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用于掃描器與傳真機(jī)的導(dǎo)光條(例如美國專利US5499112號、US6783254 號)可使位于其正前方的被照射面呈現(xiàn)出均勻的照度分布，以滿足被照射面上得到均勻光線照射的設(shè)計需求，如圖1所示，當(dāng)將一個應(yīng)用在掃描器或傳真機(jī)的導(dǎo)光條1放置于一個被照射面2的正前方時，該被照射面2上可呈現(xiàn)出均勻的照度分布，如圖2所示，表示該導(dǎo)光條1在該被照射面2沿一個長度方向上的一條照度分布曲線5是呈均勻分布狀，如此將使得位于該被照射面2上的待掃描文件上的文字及圖案，在整個長度方向上能因為受到均勻的照度而反射出正確的影像亮度，這是一種針對導(dǎo)光條1被要求對位于某一個特定角度的照度在整個長度方向上能達(dá)到均勻的應(yīng)用，例如正前方，即法線角度，我們稱導(dǎo)光條這樣的出光分布為「特定角度的光均勻」。此外，當(dāng)導(dǎo)光條被要求對兩個以上的特定位置的照度在整個長度方向上分別能達(dá)到均勻的應(yīng)用出現(xiàn)時，我們稱導(dǎo)光條這樣的出光分布為「多個特定位置的光均勻」，例如導(dǎo)光條應(yīng)用于光學(xué)式觸控系統(tǒng)的情形。如圖3所示，在距離該導(dǎo)光條1的兩個特定位置上架設(shè)兩個影像感測器3、4，則該導(dǎo)光條1的出光分布主要是讓位于兩個不同特定位置的影像感測器3、4分別能看到整條導(dǎo)光條1的一個影像(圖未示)，在整個長度方向上是呈現(xiàn)相對亮度均勻分布，以滿足「特定位置的光均勻」的設(shè)計需求，然而，如圖4所示，當(dāng)將前述應(yīng)用在掃描器或傳真機(jī)的該導(dǎo)光條1應(yīng)用于對兩個以上的特定位置的相對亮度在整個長方向上分別能達(dá)到均勻的應(yīng)用時，例如一般的光學(xué)式觸控系統(tǒng)時，由于位于兩個不同特定位置的兩個影像感測器3、4與該導(dǎo)光條1之間，存在著角度與距離不是定值的關(guān)系，即對每一個特定位置的影像感測器3、4而言，從該導(dǎo)光條1的左端到右端與自身所形成的角度與距離一直在變化，但前述的導(dǎo)光條1為了能對某一個特定角度的照度在整個長度上能達(dá)到均勻，所以該導(dǎo)光條1的左端到右端的出光分布一定會有指向性很強的效果，因此，如果利用其中一個影像感測器3拍攝該導(dǎo)光條1的影像，且對該影像中該導(dǎo)光條1所形成的一條明亮帶，量取各點相對亮度值后繪成沿該長度方向上的一條相對亮度分布曲線6，由圖4可知，該相對亮度分布曲線6的最大亮度值與平均亮度值的差值(106. 098)，及平均亮度值與最小亮度值的差值(109. 631)均超過平均亮度值(113. 902)的93%，該導(dǎo)光條1無法在該影像感測器3中形成一個相對亮度均勻分布的影像，同樣地，該導(dǎo)光條1對于另一個影像感測器4也一樣無法形成一個相對亮度均勻分布的影像，所以使用現(xiàn)有的應(yīng)用在掃描器或傳真機(jī)的前述導(dǎo)光條1不能讓每一個特定位置的影像感測器3、4看到該導(dǎo)光條1的影像在整個長度方向上呈現(xiàn)相對亮度均勻分布，由此可知，現(xiàn)有的該導(dǎo)光條1不適用于對兩個以上的特定位置的相對亮度在整個長度上分別能達(dá)到均勻分布的應(yīng)用，例如光學(xué)式觸控系統(tǒng)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可對多個特定位置產(chǎn)生均勻的相對亮度的導(dǎo)光模組。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，包含一個導(dǎo)光條，及一個反射組件。該導(dǎo)光條具有一個第一端、一個沿一個長度方向相反于該第一端的第二端、一個形成于該第一端的入光面、一個沿該長度方向延伸并連接于該第一端、第二端之間的出光面，及兩個沿該長度方向延伸并互相平行的工作面，每一個工作面連接于該第一端、第二端與該出光面之間，所述工作面的其中一者形成有一個散射區(qū)，該散射區(qū)具有數(shù)個微型散射結(jié)構(gòu)，借由所述微型散射結(jié)構(gòu)使得該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端變化。該反射組件設(shè)置于該導(dǎo)光條，該反射組件至少不遮蔽該導(dǎo)光條的入光面與出光面，該反射組件將非從該導(dǎo)光條的入光面與出光面折射出的光線反射回該導(dǎo)光條。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條形成有該散射區(qū)的工作面的長寬比值不小于50。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，所述微型散射結(jié)構(gòu)是不固定形狀的凸點。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條的所述工作面分別垂直于該出光面本發(fā)明的導(dǎo)光模組，所述微型散射結(jié)構(gòu)使該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端增加。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條的散射區(qū)在一個垂直于該長度方向的寬度方向上的一個寬度沿該長度方向保持一個定值，該散射區(qū)的表面平均粗糙度從該入光面朝該第二端增加。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條還具有一個沿該長度方向延伸的長度L，且該散射區(qū)的表面平均粗糙度Ra滿足下列條件式Ra (0. 75L) /Ra (0. 25L)彡 2Ra (0. 95L) /Ra (0. 25L)彡 5其中，Ra(0. 25L):該散射區(qū)在與該入光面距離0. 25倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 75L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 75倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 95L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 95倍該長度的位置處的表面平均粗糙度。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條的散射區(qū)在一個垂直于該長度方向的寬度方向上的寬度從該入光面朝該第二端增加，該散射區(qū)的表面平均粗糙度不小于3 μ m且不大于6 μ m。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條的散射區(qū)的寬度，在距離該第二端一個預(yù)定距離內(nèi)保持一個定值。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該散射區(qū)的表面平均粗糙度不小于4 μ m且不大于5 μ m。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，所述微型散射結(jié)構(gòu)使該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端先增加再維持穩(wěn)定。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條的散射區(qū)在一個垂直于該長度方向的寬度方向上的寬度沿該長度方向保持一個定值，該散射區(qū)的表面平均粗糙度從該入光面朝該第二端先增加再維持穩(wěn)定。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條還具有一個沿該長度方向延伸的長度L，且該散射區(qū)的表面平均粗糙度Ra滿足下列條件式
Ra (0. 5L) /Ra (0. 1L) > 1. 5Ra (0. 9L) /Ra (0. 1L) > 1. 50. 4 < Ra (0. 5L) /Ra (0. 9L) < 2其中，Ra(0. 1L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 1倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 5L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 5倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 9L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 9倍該長度的位置處的表面平均粗糙度。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條的入光面是拋光面，該導(dǎo)光條的第二端的表面是粗糙面。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光條還具有一個相反于該出光面的背面，該反射組件具有一個遮蔽其中一個工作面的上反射壁、一個平行該上反射壁并遮蔽另一個工作面的下反射壁，及一個遮蔽該背面的背反射壁。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，該導(dǎo)光模組還包含一個容納該導(dǎo)光條與該反射組件的殼體， 及一個設(shè)置于該殼體的擴(kuò)散片，該反射組件設(shè)置于該殼體與該導(dǎo)光條之間，該擴(kuò)散片遮蔽該導(dǎo)光條的出光面。本發(fā)明的導(dǎo)光模組，根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光模組還包含一個消光材料，該殼體具有一個遮蔽該導(dǎo)光條的第二端的端壁，該消光材料設(shè)置于該端壁并朝向該導(dǎo)光條的第二端。本發(fā)明的有益效果在于利用所述微型散射結(jié)構(gòu)使得該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端變化，達(dá)到對多個特定位置產(chǎn)生均勻相對亮度的作用。


圖1是現(xiàn)有一種應(yīng)用于掃描器或傳真機(jī)的導(dǎo)光條放置于一個被照射面的正前方的平面示意圖；圖2是該導(dǎo)光條在該被照射面上的照度分布的一條照度分布曲線的曲線圖；圖3是現(xiàn)有一種導(dǎo)光條應(yīng)用于一個光學(xué)式觸控系統(tǒng)的配置示意圖；圖4是該光學(xué)式觸控系統(tǒng)的一個影像感測器拍攝到的一個影像的一條相對亮度分布曲線的曲線圖；圖5A是本發(fā)明的導(dǎo)光模組一第一較佳實施例的立體分解示意圖；圖5B是該第一較佳實施例的立體組合示意圖；圖6是該第一較佳實施例的一個導(dǎo)光條的平面示意圖；圖7是該導(dǎo)光條的局部剖視示意圖；圖8是該導(dǎo)光條的一個工作面的一個散射區(qū)的表面平均粗糙度分布圖；圖9是該第一較佳實施例應(yīng)用于一個光學(xué)式觸控系統(tǒng)的配置示意圖；圖10是該光學(xué)式觸控系統(tǒng)右上角落的一個影像感測器實際拍攝該第一較佳實施例的一個影像的影像圖；圖11是量取圖10的影像的一條明亮帶上各點的相對亮度值后繪成的一條相對亮度分布曲線的曲線圖；圖12是一類似圖10的視圖，說明該光學(xué)式觸控系統(tǒng)左上角落的一個影像感測器實際拍攝該第一較佳實施例的一個影像；圖13是一類似圖11的視圖，說明量取圖12的影像的一條明亮帶上各點的相對亮度值后繪成的一條相對亮度分布曲線；圖14是本發(fā)明的導(dǎo)光模組一第二較佳實施例的立體分解示意圖；圖15是該第二較佳實施例應(yīng)用于一個光學(xué)式觸控系統(tǒng)的配置示意圖；圖16是該光學(xué)式觸控系統(tǒng)右上角落的一個影像感測器實際拍攝該第二較佳實施例的一個影像的影像圖；圖17是量取圖16的影像的一條明亮帶上各點的相對亮度值后繪成的一條相對亮度分布曲線的曲線圖；圖18是一類似圖16的視圖，說明該光學(xué)式觸控系統(tǒng)左上角落的一個影像感測器實際拍攝該第二較佳實施例的一個影像；圖19是一類似圖17的視圖，說明量取圖18的影像的一條明亮帶上各點的相對亮度值后繪成的一條相對亮度分布曲線；圖20是本發(fā)明的導(dǎo)光模組一第三較佳實施例的一個導(dǎo)光條的平面示意圖；圖21是該導(dǎo)光條的局部剖視示意圖；圖22是該導(dǎo)光條的一個工作面的一個散射區(qū)的表面平均粗糙度分布圖；圖23是該第三較佳實施例應(yīng)用于一個光學(xué)式觸控系統(tǒng)的配置示意圖；圖24是該光學(xué)式觸控系統(tǒng)右上角落的一個影像感測器實際拍攝該第三較佳實施例的一個影像的影像圖；圖25是量取圖24的影像的一條明亮帶上各點的相對亮度值后繪成的一條相對亮度分布曲線的曲線圖；圖26是該光學(xué)式觸控系統(tǒng)右下角落的一個影像感測器實際拍攝該第三較佳實施例的一個影像的影像圖；圖27是量取圖26的影像的一條明亮帶上各點的相對亮度值后繪成的一條相對亮度分布曲線的曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考圖式的三個較佳實施例的詳細(xì)說明中，將可清楚地明白。在提出詳細(xì)說明之前，要注意的是，在以下的說明中，類似的組件以相同的編號來表不。參閱圖5A、6、7，為本發(fā)明導(dǎo)光模組100的第一較佳實施例，該導(dǎo)光模組100包含 一個導(dǎo)光條10、一個反射組件20、一個殼體30、一個擴(kuò)散片40，及一個消光材料50。該導(dǎo)光條10具有一個第一端11、一個沿一個長度方向X相反于該第一端11的第二端12、一個形成于該第一端11的入光面13、一個沿該長度方向X延伸并連接于該第一端 11、第二端12之間的出光面14、兩個沿該長度方向X延伸并互相平行的工作面15、16，及一個相反于該出光面14的背面17，其中，該導(dǎo)光條10還具有一個沿該長度方向X延伸的長度 L，在本實施例中，該導(dǎo)光條10的長度L為475mm，該工作面15的寬度為4mm，該出光面14 的高度為1. 6mm，該導(dǎo)光條10的外形實質(zhì)上接近一種截面呈矩形的板材，進(jìn)一步地，該導(dǎo)光條10垂直于該長度方向X的截面積實質(zhì)上保持固定。在本實施例中，該入光面13是拋光面，光滑的入光面13可維持光線的全反射，并減少不必要的漏光，該第二端12的表面是一個粗糙面，粗糙的表面可讓大部份的光線直接折射出去離開該導(dǎo)光條10，避免有太多的光線在該出光面14靠近于該第二端12的地方射
出ο所述工作面15、16分別連接于該第一、二端11、12與該出光面14之間，且分別垂直于該出光面14，及該背面17，如此該出光面14的外形輪廓是呈矩形。該工作面15的外形輪廓是呈矩形，并具有一個不小于50的長寬比值(長度/寬度)，在本實施例，長度/寬度=475/4— 119;該工作面15形成有一個散射區(qū)151，該散射區(qū)151具有數(shù)個微型散射結(jié)構(gòu)152，該散射區(qū)151在一個垂直于該長度方向X的寬度方向 Y上的一個寬度W沿該長度方向X實質(zhì)上保持一個定值，而布滿該工作面15，換句話說，該散射區(qū)151也是呈現(xiàn)一個矩形。所述微型散射結(jié)構(gòu)152是一個個凸出于表面的不固定形狀凸點，借由不同凸點分布密度的設(shè)計，如圖7所示，使得該散射區(qū)151距離該入光面13沿該長度方向X的不同位置處，具有不同的表面平均粗糙度Ra，在本實施例中，該散射區(qū)151的表面平均粗糙度Ra從該入光面13朝該第二端12增加，將該散射區(qū)151距離該入光面13沿該長度方向X的不同位置處的表面平均粗糙度Ra，整理如下表(一)及圖8 表權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)光模組，包含一個導(dǎo)光條，及一個反射組件，其特征在于該導(dǎo)光條，具有一個第一端、一個沿一個長度方向相反于該第一端的第二端、一個形成于該第一端的入光面、一個沿該長度方向延伸并連接于該第一端、第二端之間的出光面，及兩個沿該長度方向延伸并互相平行的工作面，每一個工作面連接于該第一端、第二端與該出光面之間，所述工作面的其中一者形成有一個散射區(qū)，該散射區(qū)具有數(shù)個微型散射結(jié)構(gòu)， 借由所述微型散射結(jié)構(gòu)使得該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端變化；該反射組件，設(shè)置于該導(dǎo)光條，該反射組件至少不遮蔽該導(dǎo)光條的入光面與出光面，該反射組件將非從該導(dǎo)光條的入光面與出光面折射出的光線反射回該導(dǎo)光條。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條形成有該散射區(qū)的工作面的長寬比值不小于50。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的導(dǎo)光模組，其特征在于所述微型散射結(jié)構(gòu)是不固定形狀的凸點。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條的所述工作面分別垂直于該出光面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光模組，其特征在于所述微型散射結(jié)構(gòu)使該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端增加。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條的散射區(qū)在一個垂直于該長度方向的寬度方向上的一個寬度沿該長度方向保持一個定值，該散射區(qū)的表面平均粗糙度從該入光面朝該第二端增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條還具有一個沿該長度方向延伸的長度L，且該散射區(qū)的表面平均粗糙度Ra滿足下列條件式Ra (0. 75L) /Ra (0. 25L)彡 2Ra (0. 95L) /Ra (0. 25L)彡 5其中，Ra(0.25L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 25倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 75L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 75倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 95L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 95倍該長度的位置處的表面平均粗糙度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條的散射區(qū)在一個垂直于該長度方向的寬度方向上的寬度從該入光面朝該第二端增加，該散射區(qū)的表面平均粗糙度不小于3 μ m i不大于6 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條的散射區(qū)的寬度，在距離該第二端一個預(yù)定距離內(nèi)保持一個定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該散射區(qū)的表面平均粗糙度不小于 4 μ m ^^Τ" 5 μ m。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的導(dǎo)光模組，其特征在于所述微型散射結(jié)構(gòu)使該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端先增加再維持穩(wěn)定。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條的散射區(qū)在一個垂直于該長度方向的寬度方向上的寬度沿該長度方向保持一個定值，該散射區(qū)的表面平均粗糙度從該入光面朝該第二端先增加再維持穩(wěn)定。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條還具有一個沿該長度方向延伸的長度L，且該散射區(qū)的表面平均粗糙度Ra滿足下列條件式Ra (0. 5L) /Ra (0. 1L) > 1. 5 Ra (0. 9L) /Ra (0. 1L) > 1. 5 0. 4 < Ra (0. 5L) /Ra (0. 9L) < 2其中，Ra(0. 1L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 1倍該長度的位置處的表面平均粗糙度；Ra(0. 5L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 5倍該長度的位置處的表面平均粗糙度； Ra(0. 9L)該散射區(qū)在與該入光面距離0. 9倍該長度的位置處的表面平均粗糙度。
14.根據(jù)權(quán)利要求5或11所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條的入光面是拋光面， 該導(dǎo)光條的第二端的表面是粗糙面。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光條還具有一個相反于該出光面的背面，該反射組件具有一個遮蔽其中一個工作面的上反射壁、一個平行該上反射壁并遮蔽另一個工作面的下反射壁，及一個遮蔽該背面的背反射壁。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光模組還包含一個容納該導(dǎo)光條與該反射組件的殼體，及一個設(shè)置于該殼體的擴(kuò)散片，該反射組件設(shè)置于該殼體與該導(dǎo)光條之間，該擴(kuò)散片遮蔽該導(dǎo)光條的出光面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的導(dǎo)光模組，其特征在于該導(dǎo)光模組還包含一個消光材料， 該殼體具有一個遮蔽該導(dǎo)光條的第二端的端壁，該消光材料設(shè)置于該端壁并朝向該導(dǎo)光條的第二端。
全文摘要
一種導(dǎo)光模組，包含一個具有一個第一端、一個沿一個長度方向相反于該第一端的第二端、一個形成于該第一端的入光面、一個沿該長度方向延伸并連接于該第一、二端之間的出光面及兩個沿該長度方向延伸并互相平行的工作面的導(dǎo)光條，及一個設(shè)置于該導(dǎo)光條的反射組件，每一個工作面連接于該第一、二端與該出光面之間，所述工作面的其中一者形成有一個散射區(qū)，該散射區(qū)具有數(shù)個微型散射結(jié)構(gòu)，借由所述微型散射結(jié)構(gòu)使得該散射區(qū)產(chǎn)生散射的能力從該入光面朝該第二端變化，該反射組件至少不遮蔽該導(dǎo)光條的入光面與出光面，該反射組件將非從該導(dǎo)光條的入光面與出光面折射出的光線反射回該導(dǎo)光條。
文檔編號G02B5/02GK102478682SQ201110045758
公開日2012年5月30日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月23日
發(fā)明者張國文, 曹銘森 申請人:玉晶光電股份有限公司