CN102478682A - 导光模组 - Google Patents

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Abstract

一种导光模组，包含一个具有一个第一端、一个沿一个长度方向相反于该第一端的第二端、一个形成于该第一端的入光面、一个沿该长度方向延伸并连接于该第一、二端之间的出光面及两个沿该长度方向延伸并互相平行的工作面的导光条，及一个设置于该导光条的反射组件，每一个工作面连接于该第一、二端与该出光面之间，所述工作面的其中一者形成有一个散射区，该散射区具有数个微型散射结构，借由所述微型散射结构使得该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端变化，该反射组件至少不遮蔽该导光条的入光面与出光面，该反射组件将非从该导光条的入光面与出光面折射出的光线反射回该导光条。

Description

导光模组
技术领域
本发明涉及一种导光模组，特别是涉及一种含有导光条的导光模组。
背景技术
目前应用于扫描器与传真机的导光条(例如美国专利US5499112号、US6783254号)可使位于其正前方的被照射面呈现出均匀的照度分布，以满足被照射面上得到均匀光线照射的设计需求，如图1所示，当将一个应用在扫描器或传真机的导光条1放置于一个被照射面2的正前方时，该被照射面2上可呈现出均匀的照度分布，如图2所示，表示该导光条1在该被照射面2沿一个长度方向上的一条照度分布曲线5是呈均匀分布状，如此将使得位于该被照射面2上的待扫描文件上的文字及图案，在整个长度方向上能因为受到均匀的照度而反射出正确的影像亮度，这是一种针对导光条1被要求对位于某一个特定角度的照度在整个长度方向上能达到均匀的应用，例如正前方，即法线角度，我们称导光条这样的出光分布为「特定角度的光均匀」。
此外，当导光条被要求对两个以上的特定位置的照度在整个长度方向上分别能达到均匀的应用出现时，我们称导光条这样的出光分布为「多个特定位置的光均匀」，例如导光条应用于光学式触控系统的情形。如图3所示，在距离该导光条1的两个特定位置上架设两个影像感测器3、4，则该导光条1的出光分布主要是让位于两个不同特定位置的影像感测器3、4分别能看到整条导光条1的一个影像(图未示)，在整个长度方向上是呈现相对亮度均匀分布，以满足「特定位置的光均匀」的设计需求，然而，如图4所示，当将前述应用在扫描器或传真机的该导光条1应用于对两个以上的特定位置的相对亮度在整个长方向上分别能达到均匀的应用时，例如一般的光学式触控系统时，由于位于两个不同特定位置的两个影像感测器3、4与该导光条1之间，存在着角度与距离不是定值的关系，即对每一个特定位置的影像感测器3、4而言，从该导光条1的左端到右端与自身所形成的角度与距离一直在变化，但前述的导光条1为了能对某一个特定角度的照度在整个长度上能达到均匀，所以该导光条1的左端到右端的出光分布一定会有指向性很强的效果，因此，如果利用其中一个影像感测器3拍摄该导光条1的影像，且对该影像中该导光条1所形成的一条明亮带，量取各点相对亮度值后绘成沿该长度方向上的一条相对亮度分布曲线6，由图4可知，该相对亮度分布曲线6的最大亮度值与平均亮度值的差值(106.098)，及平均亮度值与最小亮度值的差值(109.631)均超过平均亮度值(113.902)的93％，该导光条1无法在该影像感测器3中形成一个相对亮度均匀分布的影像，同样地，该导光条1对于另一个影像感测器4也一样无法形成一个相对亮度均匀分布的影像，所以使用现有的应用在扫描器或传真机的前述导光条1不能让每一个特定位置的影像感测器3、4看到该导光条1的影像在整个长度方向上呈现相对亮度均匀分布，由此可知，现有的该导光条1不适用于对两个以上的特定位置的相对亮度在整个长度上分别能达到均匀分布的应用，例如光学式触控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对多个特定位置产生均匀的相对亮度的导光模组。
本发明的导光模组，包含一个导光条，及一个反射组件。该导光条具有一个第一端、一个沿一个长度方向相反于该第一端的第二端、一个形成于该第一端的入光面、一个沿该长度方向延伸并连接于该第一端、第二端之间的出光面，及两个沿该长度方向延伸并互相平行的工作面，每一个工作面连接于该第一端、第二端与该出光面之间，所述工作面的其中一者形成有一个散射区，该散射区具有数个微型散射结构，借由所述微型散射结构使得该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端变化。该反射组件设置于该导光条，该反射组件至少不遮蔽该导光条的入光面与出光面，该反射组件将非从该导光条的入光面与出光面折射出的光线反射回该导光条。
本发明的导光模组，该导光条形成有该散射区的工作面的长宽比值不小于50。
本发明的导光模组，所述微型散射结构是不固定形状的凸点。
本发明的导光模组，该导光条的所述工作面分别垂直于该出光面
本发明的导光模组，所述微型散射结构使该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端增加。
本发明的导光模组，该导光条的散射区在一个垂直于该长度方向的宽度方向上的一个宽度沿该长度方向保持一个定值，该散射区的表面平均粗糙度从该入光面朝该第二端增加。
本发明的导光模组，该导光条还具有一个沿该长度方向延伸的长度L，且该散射区的表面平均粗糙度Ra满足下列条件式：
Ra(0.75L)/Ra(0.25L)≥2
Ra(0.95L)/Ra(0.25L)≥5
其中，Ra(0.25L)：该散射区在与该入光面距离0.25倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.75L)：该散射区在与该入光面距离0.75倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.95L)：该散射区在与该入光面距离0.95倍该长度的位置处的表面平均粗糙度。
本发明的导光模组，该导光条的散射区在一个垂直于该长度方向的宽度方向上的宽度从该入光面朝该第二端增加，该散射区的表面平均粗糙度不小于3μm且不大于6μm。
本发明的导光模组，该导光条的散射区的宽度，在距离该第二端一个预定距离内保持一个定值。
本发明的导光模组，该散射区的表面平均粗糙度不小于4μm且不大于5μm。
本发明的导光模组，所述微型散射结构使该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端先增加再维持稳定。
本发明的导光模组，该导光条的散射区在一个垂直于该长度方向的宽度方向上的宽度沿该长度方向保持一个定值，该散射区的表面平均粗糙度从该入光面朝该第二端先增加再维持稳定。
本发明的导光模组，该导光条还具有一个沿该长度方向延伸的长度L，且该散射区的表面平均粗糙度Ra满足下列条件式：
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)：该散射区在与该入光面距离0.1倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.5L)：该散射区在与该入光面距离0.5倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.9L)：该散射区在与该入光面距离0.9倍该长度的位置处的表面平均粗糙度。
本发明的导光模组，该导光条的入光面是抛光面，该导光条的第二端的表面是粗糙面。
本发明的导光模组，该导光条还具有一个相反于该出光面的背面，该反射组件具有一个遮蔽其中一个工作面的上反射壁、一个平行该上反射壁并遮蔽另一个工作面的下反射壁，及一个遮蔽该背面的背反射壁。
本发明的导光模组，该导光模组还包含一个容纳该导光条与该反射组件的壳体，及一个设置于该壳体的扩散片，该反射组件设置于该壳体与该导光条之间，该扩散片遮蔽该导光条的出光面。
本发明的导光模组，根据权利要求16所述的导光模组，其特征在于：该导光模组还包含一个消光材料，该壳体具有一个遮蔽该导光条的第二端的端壁，该消光材料设置于该端壁并朝向该导光条的第二端。
本发明的有益效果在于：利用所述微型散射结构使得该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端变化，达到对多个特定位置产生均匀相对亮度的作用。
附图说明
图1是现有一种应用于扫描器或传真机的导光条放置于一个被照射面的正前方的平面示意图；
图2是该导光条在该被照射面上的照度分布的一条照度分布曲线的曲线图；
图3是现有一种导光条应用于一个光学式触控系统的配置示意图；
图4是该光学式触控系统的一个影像感测器拍摄到的一个影像的一条相对亮度分布曲线的曲线图；
图5A是本发明的导光模组一第一较佳实施例的立体分解示意图；
图5B是该第一较佳实施例的立体组合示意图；
图6是该第一较佳实施例的一个导光条的平面示意图；
图7是该导光条的局部剖视示意图；
图8是该导光条的一个工作面的一个散射区的表面平均粗糙度分布图；
图9是该第一较佳实施例应用于一个光学式触控系统的配置示意图；
图10是该光学式触控系统右上角落的一个影像感测器实际拍摄该第一较佳实施例的一个影像的影像图；
图11是量取图10的影像的一条明亮带上各点的相对亮度值后绘成的一条相对亮度分布曲线的曲线图；
图12是一类似图10的视图，说明该光学式触控系统左上角落的一个影像感测器实际拍摄该第一较佳实施例的一个影像；
图13是一类似图11的视图，说明量取图12的影像的一条明亮带上各点的相对亮度值后绘成的一条相对亮度分布曲线；
图14是本发明的导光模组一第二较佳实施例的立体分解示意图；
图15是该第二较佳实施例应用于一个光学式触控系统的配置示意图；
图16是该光学式触控系统右上角落的一个影像感测器实际拍摄该第二较佳实施例的一个影像的影像图；
图17是量取图16的影像的一条明亮带上各点的相对亮度值后绘成的一条相对亮度分布曲线的曲线图；
图18是一类似图16的视图，说明该光学式触控系统左上角落的一个影像感测器实际拍摄该第二较佳实施例的一个影像；
图19是一类似图17的视图，说明量取图18的影像的一条明亮带上各点的相对亮度值后绘成的一条相对亮度分布曲线；
图20是本发明的导光模组一第三较佳实施例的一个导光条的平面示意图；
图21是该导光条的局部剖视示意图；
图22是该导光条的一个工作面的一个散射区的表面平均粗糙度分布图；
图23是该第三较佳实施例应用于一个光学式触控系统的配置示意图；
图24是该光学式触控系统右上角落的一个影像感测器实际拍摄该第三较佳实施例的一个影像的影像图；
图25是量取图24的影像的一条明亮带上各点的相对亮度值后绘成的一条相对亮度分布曲线的曲线图；
图26是该光学式触控系统右下角落的一个影像感测器实际拍摄该第三较佳实施例的一个影像的影像图；
图27是量取图26的影像的一条明亮带上各点的相对亮度值后绘成的一条相对亮度分布曲线的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的三个较佳实施例的详细说明中，将可清楚地明白。
在提出详细说明之前，要注意的是，在以下的说明中，类似的组件以相同的编号来表示。
参阅图5A、6、7，为本发明导光模组100的第一较佳实施例，该导光模组100包含：一个导光条10、一个反射组件20、一个壳体30、一个扩散片40，及一个消光材料50。
该导光条10具有一个第一端11、一个沿一个长度方向X相反于该第一端11的第二端12、一个形成于该第一端11的入光面13、一个沿该长度方向X延伸并连接于该第一端11、第二端12之间的出光面14、两个沿该长度方向X延伸并互相平行的工作面15、16，及一个相反于该出光面14的背面17，其中，该导光条10还具有一个沿该长度方向X延伸的长度L，在本实施例中，该导光条10的长度L为475mm，该工作面15的宽度为4mm，该出光面14的高度为1.6mm，该导光条10的外形实质上接近一种截面呈矩形的板材，进一步地，该导光条10垂直于该长度方向X的截面积实质上保持固定。
在本实施例中，该入光面13是抛光面，光滑的入光面13可维持光线的全反射，并减少不必要的漏光，该第二端12的表面是一个粗糙面，粗糙的表面可让大部份的光线直接折射出去离开该导光条10，避免有太多的光线在该出光面14靠近于该第二端12的地方射出。
所述工作面15、16分别连接于该第一、二端11、12与该出光面14之间，且分别垂直于该出光面14，及该背面17，如此该出光面14的外形轮廓是呈矩形。
该工作面15的外形轮廓是呈矩形，并具有一个不小于50的长宽比值(长度/宽度)，在本实施例，
Figure BSA00000439817800071
该工作面15形成有一个散射区151，该散射区151具有数个微型散射结构152，该散射区151在一个垂直于该长度方向X的宽度方向Y上的一个宽度W沿该长度方向X实质上保持一个定值，而布满该工作面15，换句话说，该散射区151也是呈现一个矩形。
所述微型散射结构152是一个个凸出于表面的不固定形状凸点，借由不同凸点分布密度的设计，如图7所示，使得该散射区151距离该入光面13沿该长度方向X的不同位置处，具有不同的表面平均粗糙度Ra，在本实施例中，该散射区151的表面平均粗糙度Ra从该入光面13朝该第二端12增加，将该散射区151距离该入光面13沿该长度方向X的不同位置处的表面平均粗糙度Ra，整理如下表(一)及图8：
表(一)
  位置   10   30   50   70   90   110   130   150   170   190
  Ra   0.067   0.062   0.068   0.083   0.067   0.07   0.061   0.07   0.076   0.07
  位置   210   230   250   270   290   310   330   350   370   390
  Ra   0.084   0.079   0.06   0.074   0.063   0.079   0.18   0.215   0.199   0.25
  位置   410   430   450   470
  Ra   0.311   0.399   0.434   0.558
由表(一)中，可利用位置110的表面平均粗糙度，近似代表该散射区151在与该入光面13距离0.25倍该长度L(＝118.75)的位置处的表面平均粗糙度Ra(0.25L)；可利用位置350的表面平均粗糙度，近似代表该散射区151在与该入光面13距离0.75倍该长度L(＝356.25)的位置处的表面平均粗糙度Ra(0.75L)；可利用位置450的表面平均粗糙度，近似代表该散射区151在与该入光面13距离0.95倍该长度L(＝451.25)的位置处的表面平均粗糙度Ra(0.95L)。
该散射区151距离该入光面13沿该长度方向X的不同位置处的表面平均粗糙度Ra满足下列条件式：
Ra(0.75L)/Ra(0.25L)≥2…………………(1)
Ra(0.95L)/Ra(0.25L)≥5…………………(2)
例如，在本实施例中，该导光条10的长度L为475mm：
Ra(0.75L)/Ra(0.25L)＝0.215/0.07＝3.07≥2
Ra(0.95L)/Ra(0.25L)＝0.434/0.07＝6.2≥5
因为所述微型散射结构152是一个个凸出于表面的不固定形状凸点，所以该散射区151的表面平均粗糙度Ra从该入光面13朝该第二端12增加，即表示所述微型散射结构152的分布密度也增加，因为所述微型散射结构152分布密度高的区域对于光线产生散射的能力也会较高，换句话说，借由所述微型散射结构152的分布使得该散射区151产生散射的能力从该入光面13朝该第二端12增加。值得说明的是，除了所述微型散射结构152的分布密度之外，还有其它因素可以使表面平均粗糙度Ra产生变化，例如凸点的高度及外径等，配合分布密度一起变化，可以达到产生散射能力不同的更佳效果。
如图5A、5B所示，该反射组件20设置于该壳体30与该导光条10之间，并固设于该壳体30，该反射组件20不遮蔽该导光条10的第二端12、入光面13与出光面14，该反射组件20具有一个遮蔽该工作面15的上反射壁21、一个平行该上反射壁21并遮蔽该工作面16的下反射壁22，及一个沿该长度方向X连接于该上、下反射壁21、22之间并遮蔽该背面17的背反射壁23，该上、下反射壁21、22与该背反射壁23配合界定出一个容置该导光条10的容置空间24。在本实施例中，该上、下反射壁21、22与该背反射壁23是一种具有高反射能力的反射片，且与该导光条10在该入光面13、出光面14之外的各面之间具有一个空气间隙，较佳地，该上、下反射壁21、22与该背反射壁23是反射率大于80％的纸材，且非镜面表面而有助于光线的扩散效果，该反射组件20可将非从该导光条10的入光面13与出光面14折射出的光线反射回该导光条10，如此，可促使由该入光面13进入该导光条10的光线，最终从该出光面14射出，增加出光效率。
值得说明的是，通过上述该散射区151的所述微型散射结构152在分布密度上的不同，使得该散射区151产生散射的能力从该入光面13朝该第二端12增加，加上该反射组件20的配合，将让该出光面14离光源较远的部份也因对应的所述微型散射结构152的分布密度较高，得到出光量的补充。另外，所述微型散射结构152的不固定形状凸点设计，使得该出光面14的出光分布具有无指向性，或者是指向性极弱。
如图5A、5B所示，该壳体30容纳该导光条10与该反射组件20，该壳体30具有一个遮蔽该上反射壁21的上壁31、一个平行该上壁31并遮蔽该下反射壁22的下壁32、一个遮蔽该背反射壁23的背壁33，及一个遮蔽该导光条10的第二端12的端壁34。该背壁33沿该长度方向X连接于该上、下壁31、32之间，该端壁34连接于该上、下壁31、32与该背壁33之间，该上、下壁31、32、该背壁33与该端壁34配合界定出一个容纳该导光条10与该反射组件20的容纳空间35。
在本实施例中，该壳体30的材质是金属，可固定并强化该导光条10，且该反射组件20是固设于该壳体30上，该壳体30可避免该反射组件20直接与该导光条10完全贴合，即让该反射组件20与该导光条10在该入光面13、该出光面14之外的各面之间具有一个空气间隙，以免破坏光线的全反射效果。
如图5A、5B所示，该扩散片40设置于该壳体30，并遮蔽该导光条10的出光面14，该扩散片40可增加光线的扩散效果，此外，利用该扩散片40可对整个模组封装，让产品整体完整化，且封装用的扩散片40也可视实际的产品需求，而染上不同的颜色。值得说明的是，本实施例中，该扩散片40围绕地设置于该壳体30，然而如果只考虑光线的扩散效果，只需要在该导光条10的出光面14前设置该扩散片40即可，其余各面可以不设置。
如图5A所示，该消光材料50设置于该壳体30的端壁34并朝向该导光条10的第二端12，该消光材料50可吸收从该第二端12折射出的光线。
借此，如图9所示，当本发明的导光模组100应用于一个长边/短边比值为16∶9的光学式触控系统时，该光学式触控系统的一个右上角落的一个影像感测器200及一个左上角落的一个影像感测器300分别相对该导光模组100位于两个特定位置，该光学式触控系统的一个光源400发射光线经该导光条10的入光面13射入，在该导光条10内利用全反射现象，使光线沿该长度方向X扩散，并利用该散射区151的所述微型散射结构152向任意方向散射，再配合该反射组件20的反射能力与该扩散片40的扩散效果，使光线最后朝该出光面14射出，如此，位于两个特定位置的所述影像感测器200、300分别可接收到该出光面14的光线，各拍摄到一个导光条影像。此外，在本实施例中，该导光模组100实际上是应用于该光学式触控系统的长边，且所述影像感测器200、300的光轴与该光学式触控系统的相邻短边均夹一个45°的夹角，所述影像感测器200、300的光轴均会与该导光模组100相交，这样表示该导光模组100的出光面14所发射的光线对所述影像感测器200、300而言，会以通过光轴两侧的方式进入所述影像感测器200、300。
接着，配合图10、11所示，其中，图10为位于右侧的该影像感测器200实际拍摄该导光模组100后的一个影像110的影像图，其中，该影像110中的一条明亮带111为该导光条10的出光面14的影像，该影像110的明亮带111左端代表该入光面13，该影像110的明亮带111右端代表该第二端12，图11为量取该影像110的明亮带111上各点的相对亮度值后绘成沿该长度方向X上的一条相对亮度分布曲线120的曲线图，计算该影像110的明亮带111上各点的相对亮度后，可得该影像110的明亮带111的平均亮度值为74.299，最大亮度值与平均亮度值的差值为21.701，平均亮度值与最小亮度值的差值为14.299，由此可知，该影像110的明亮带111的最大亮度值与平均亮度值之间的差值为平均亮度值的29.3％，而平均亮度值与最小亮度值的差值为平均亮度值的19.2％，均小于平均亮度值的30％，此即表示该相对亮度分布曲线120从左端到右端是呈均匀分布，换句话说，该导光模组100让位于一个特定位置的影像感测器200拍摄到相对亮度均匀分布的影像。
接着，如图9、12、13所示，其中，图12为位于左侧的该影像感测器300实际拍摄该导光模组100后的一个影像130的影像图，其中，该影像130中的一条明亮带131为该导光条10的出光面14的影像，该影像130的明亮带131的左端同样代表该入光面13，该影像130的明亮带131的右端同样代表该第二端12，图13为量取该影像130的明亮带131上各点的相对亮度值后绘成沿该长度方向X上的一条相对亮度分布曲线140的曲线图，计算该影像130的明亮带131上各点的相对亮度后，可得该影像130的明亮带131的平均亮度值为68.0437，最大亮度值与平均亮度值的差值为31.9563，平均亮度值与最小亮度值的差值为20.0437，由此可知，该影像130的明亮带131的最大亮度值与平均亮度值之间的差值为平均亮度值的47.0％，而平均亮度值与最小亮度值的差值为平均亮度值的29.9％，均不大于平均亮度值的47％，此即表示该相对亮度分布曲线140从左端到右端是呈均匀分布，换句话说，该导光模组100也让位于另一个特定位置的影像感测器300拍摄到相对亮度均匀分布的影像。
由上述的说明可以归纳得知，两条相对亮度分布曲线120、140的平均亮度值各为74.299及68.0437，及最大亮度值、最小亮度值与平均亮度值的差异各为29.3％、19.2％和47.0％、29.9％，都是在平均亮度值的50％以内变动，所以本发明的导光模组100对位于两个特定位置的所述影像感测器200、300，在整个长度方向X上分别能产生相对亮度均匀的明亮带影像。
经由以上的说明，可再将本发明的优点归纳如下：
一、本发明导光条10的散射区151的表面平均粗糙度Ra是从该入光面13朝该第二端12增加，即，该散射区151的微型散射结构152从该入光面13至该第二端12的分布是由疏变密，因此，本发明该散射区151产生散射的能力从该入光面13朝该第二端12增加，如此，虽然该导光条10在较靠近该光源400的入光面13这一端的光强度会大于该第二端12，然而，由于该第二端12这一端的产生散射的能力是大于该入光面13这一端，该出光面14离光源较远的部份也因为对应的所述微型散射结构152的分布密度较高，得到出光量的补充；另外，本发明微型散射结构152的不固定形状凸点设计，使得该出光面14的出光分布具有无指向性，或者是指向性极弱，如此，位于两个特定位置的影像感测器200、300，在整个长度方向X上分别能拍摄到相对亮度均匀的明亮带影像。
二、本发明的反射组件20可将散射到其它方向的光线再反射回到该导光条10，最后增加该出光面14的出光量。
三、目前电阻式或电容式触控面板的制造尺寸只能达到14时以下显示器的需求，而20时以上的显示器需要具有触控功能时，则需要使用不同的方法达成，例如光学式触控系统，在本实施例中，该导光条10的长度L为475mm，可配合另一个导光条，分别作为光学式触控系统的长短边，则可供21时显示器使用，但因为显示器边宽及高度都有限制，一般规格边宽约为4～10mm，高度约为1～4mm；所以运用于光学式触控系统的导光条，其长度对截面积的比率将会远大于现有的导光条，且目前现有的导光条在垂直于长度方向的截面积从入光面朝另一端都会有变化，以便满足光线导引上的设计需求，然而，对于应用在边宽及高度都有限制的光学式触控系统的导光条而言，这样的截面积变化将无法适用，但本发明的导光条10在垂直于该长度方向X的截面积则是保持实质上固定，因此，本发明适用于有边宽及高度限制的显示器。
四、现有导光条使光线散射出的机制大多是在相对于出光面的背面上刻出沟槽、阶梯或锯齿面等复杂的散射结构，然而，由于应用在光学式触控系统的导光条将会非常细长，因此，如果现有导光条在细长的背面上要让微结构产生散射的能力十分明显，因为面积细长狭小，所以设计出的微结构要非常巨大，甚至不能再称为微结构；如此将导致从出光面上会看到因为巨大微结构造成的明暗条纹，让整个出光面的亮度很难保持均匀，造成光学式触控系统定位偏差的问题，相对地，本发明是利用将该散射区151设计在面积较大的该工作面15上，此与现有导光条将散射结构设置于相对于出光面的背面上的设计完全不同，因为本发明的工作面15的面积等于长度乘宽度，该背面17的面积等于长度乘高度，如上述第三点中所提一般规格的边宽约为4～10mm，所以本发明的工作面15的宽度可以设计为4mm，同时，一般规格的高度约为1～4mm，所以本发明的背面17的高度可以设计为1.6mm，如此，该工作面15的面积会较该背面17的面积大很多，以本实施例而言，该工作面15的面积约等于该背面17的面积的2.5倍。借由本发明导光条10的工作面15可以提供较大的面积来容纳较多的微型散射结构152，如此，在所述微型散射结构152不巨化的条件下，仍可达到设计上需要的产生散射的能力，且避免该出光面14产生明暗的条纹。
参阅图14、15，为本发明的一第二较佳实施例，该第二较佳实施例类似于该第一较佳实施例，该第二较佳实施例与该第一较佳实施例的主要差异在于：
该导光条10的散射区151在该宽度方向Y上的一个宽度W1从该入光面13朝该第二端12增加，且该散射区151的宽度W1，在距离该第二端12一个预定距离L 1内实质上保持一个定值。在本实施例中，该预定距离L1为50mm，且该散射区151距该第一端11的一个空白距离L2为35mm，该散射区151从该宽度W1的最窄处变宽的一个变化距离L3为380mm。
该散射区151的微型散射结构152的分布密度从该入光面13朝该第二端12实质上是保持一致，该散射区151的表面平均粗糙度Ra不小于3μm且不大于6μm，较佳地，该散射区151的表面平均粗糙度Ra不小于4μm且不大于5μm。
然而，由于该散射区151的宽度在离光源较远的位置大于在离光源较近的位置，因此，所述微型散射结构152在离光源较远位置的数量较多于离光源较近位置的数量，所以，离光源较远位置产生散射的能力较好于离光源较近位置，最后让该出光面14离光源较远的部份，因对应的散射区151具有较大的宽度W1，进而具有数量较多的所述微型散射结构152，所以产生散射的能力将好于离光源较近的部份，使得离光源较远的部份得到出光量的补充，进而同样使该出光面14从该入光面13至该第二端12可均匀地出光。
配合图16、17所示，其中，图16为位于右侧的该影像感测器200实际拍摄该导光模组100后的一个影像150的影像图，其中，该影像150中的一条明亮带151为该导光条10的出光面14的影像，该影像150的明亮带151的左端代表该入光面13，该影像150的明亮带151的右端代表该第二端12，图17为量取该影像150的明亮带151上各点的相对亮度值后绘成沿该长度方向X上的一条相对亮度分布曲线160的曲线图，计算该影像150的明亮带151上各点的相对亮度后，可得该影像150的明亮带151的平均亮度值为73.6033，最大亮度值与平均亮度值的差值为30.1467，平均亮度值与最小亮度值的差值为22.8533，由此可知，该影像150的明亮带151的最大亮度值与平均亮度值之间的差值为平均亮度值的40.9％，而平均亮度值与最小亮度值的差值为平均亮度值的31.0％，均小于平均亮度值的41％，此即表示该相对亮度分布曲线160从左端到右端是呈均匀分布，换句话说，该导光模组100让位于一个特定位置的影像感测器200拍摄到相对亮度均匀分布的影像。
接着，如图15、18、19所示，其中，图18为位于左侧的该影像感测器300实际拍摄该导光模组100后的一个影像170的影像图，其中，该影像170中的一条明亮带171为该导光条10的出光面14的影像，该影像170的明亮带171的左端同样代表该入光面13，该影像170的明亮带171的右端同样代表该第二端12，图19为量取该影像170的明亮带171上各点的相对亮度值后绘成沿该长度方向X上的一条相对亮度分布曲线180的曲线图，计算该影像170的明亮带171上各点的相对亮度后，可得该影像170的明亮带171的平均亮度值为98.672，最大亮度值与平均亮度值的差值为36.328，平均亮度值与最小亮度值的差值为30.672，由此可知，该影像170的明亮带171的最大亮度值与平均亮度值之间的差值为平均亮度值的36.8％，而平均亮度值与最小亮度值的差值为平均亮度值的31.1％，均小于平均亮度值的37％，此即表示该相对亮度分布曲线180从左端到右端是呈均匀分布，换句话说，该导光模组100让位于一个特定位置的影像感测器300拍摄到相对亮度均匀分布的影像。
如此，该第二较佳实施例也可达到与上述第一较佳实施例相同的目的与功效。
参阅图20、21，为本发明的一第三较佳实施例，该第三较佳实施例类似于该第一较佳实施例，该第三较佳实施例与该第一较佳实施例的主要差异在于：
在本实施例中，该导光条10的长度L为267mm，该导光条10的工作面15的长宽比值
Figure BSA00000439817800151
适用于如前述长边短边比值为16∶9的光学式触控系统的短边。
如图21所示，该散射区151的表面平均粗糙度Ra从该入光面13朝该第二端12先增加再维持稳定，将该散射区151距离该入光面13沿该长度方向X的不同位置处的表面平均粗糙度Ra，整理如下表(二)及图22：
表(二)
  位置   5   15   25   35   45   55   65   75   85
  Ra   0.0029   0.041   0.0679   0.0782   0.095   0.1178   0.1078   0.1223   0.1365
  位置   95   105   115   125   135   145   155   165   175
  Ra   0.1228   0.1152   0.1104   0.1378   0.1347   0.1082   0.1276   0.1284   0.1178
  位置   185   195   205   215   225   235   245   255   265
  Ra   0.1031   0.1161   0.1218   0.1395   0.1461   0.1555   0.1612   0.1361   0.1087
由表(二)中，可利用位置25的表面平均粗糙度，代表近似于该散射区151在与该入光面13距0.1倍该长度L(＝26.7)的位置处的表面平均粗糙度Ra(0.1L)；可利用位置135的表面平均粗糙度，代表近似于该散射区151在与该入光面13距0.5倍该长度L(＝133.5)的位置处的表面平均粗糙度Ra(0.5L)；可利用位置235的表面平均粗糙度，代表近似于该散射区151在与该入光面13距0.9倍该长度L(＝240.3)的位置处的表面平均粗糙度Ra(0.9L)。
该散射区151距离该入光面13沿该长度方向X的不同位置处的表面平均粗糙度Ra满足下列条件式：
Ra(0.5L)/Ra(0.1L)＞1.5 …………………(3)
Ra(0.9L)/Ra(0.1L)＞1.5 …………………(4)
0.4＜Ra(0.5L)/Ra(0.9L)＜2………………(5)
例如，在本实施例中，该导光条10的长度L为267mm：
Ra(0.5L)/Ra(0.1L)＝0.1347/0.0679＝1.98＞1.5
Ra(0.9L)/Ra(0.1L)＝0.1555/0.0679＝2.29＞1.5
0.4＜Ra(0.5L)/Ra(0.9L)＝0.1347/0.1555＝0.86＜2
因为所述微型散射结构152是一个个凸出于表面的不固定形状凸点，所以该散射区151的表面平均粗糙度Ra从该入光面13朝该第二端12先增加再维持稳定，即表示所述微型散射结构152在分布密度上也先增加再维持稳定，一般而言，所述微型散射结构152分布密度高的区域，光线产生散射的能力也会较高，换句话说，借由所述微型散射结构152的分布使得该散射区151产生散射的能力从该入光面13朝该第二端12先增加再维持稳定。加上该反射组件20(参阅图5A)的配合，将让该出光面14离光源较远的部份也因对应具有较高分布密度的所述微型散射结构152，得到出光量的补充。
借此，如图23所示，当本发明的导光模组100应用于该光学式触控系统的短边时，该光学式触控系统的一个右上角落的一个影像感测器200及一个右下角落的一个影像感测器500分别相对该导光模组100位于两个特定位置，如此所述影像感测器200、500的光轴与该光学式触控系统的相邻短边均夹一个45°的夹角，且所述影像感测器200、500的光轴均不会与该导光模组100相交，这样表示该导光模组100的出光面14所发射的光线对所述影像感测器200、500而言，均会以通过光轴一侧的方式进入所述影像感测器200、500，而与上述第一、第二较佳实施例会以通过光轴两侧的方式进入有所不同，所以需要所述微型散射结构152的分布使得该散射区151产生散射的能力从该入光面13朝该第二端12先增加再维持稳定，以避免在该出光面14靠近于该第二端12的地方有太多光线折射出去。该光学式触控系统的一个光源400发射光线经该导光条10的入光面13射入，在该导光条10内利用全反射现象，使光线沿该长度方向X扩散，并利用该散射区151的所述微型散射结构152向任意方向散射，再配合该反射组件20的反射能力与该扩散片40的扩散效果，使光线最后朝该出光面14射出，如此，位于两个特定位置的所述影像感测器200、500分别可接收到该出光面14的光线，各拍摄到一个导光条影像。
接着，配合图24、25所示，其中，图24为位于右上侧的该影像感测器200实际拍摄该导光模组100后的一个影像190的影像图，其中，该影像190中的一条明亮带191为该导光条10的出光面14的影像，该影像190的明亮带191右端代表该入光面13，该影像190的明亮带191左端代表该第二端12，图25为量取该影像190的明亮带191上各点的相对亮度值后绘成沿该长度方向X上的一条相对亮度分布曲线210的曲线图，计算该影像190的明亮带191上各点的相对亮度后，可得该影像190的明亮带191的平均亮度值为122.438，最大亮度值与平均亮度值的差值为36.966，平均亮度值与最小亮度值的差值为29.9352，由此可知，该影像190的明亮带191的最大亮度值与平均亮度值之间的差值为平均亮度值的30.1％，而平均亮度值与最小亮度值的差值为平均亮度值的24.4％，均小于平均亮度值的31％，此即表示该相对亮度分布曲线210从右端到左端是呈均匀分布，换句话说，该导光模组100让位于一个特定位置的影像感测器200拍摄到相对亮度均匀分布的影像。
接着，如图23、26、27所示，其中，图26为位于右下侧的该影像感测器500实际拍摄该导光模组100后的一个影像220的影像图，其中，该影像220中的一条明亮带221为该导光条10的出光面14的影像，该影像220的明亮带221的右端同样代表该入光面13，该影像220的明亮带221的左端同样代表该第二端12，图27为量取该影像220的明亮带221上各点的相对亮度值后绘成沿该长度方向X上的一条相对亮度分布曲线230的曲线图，计算该影像220的明亮带221上各点的相对亮度后，可得该影像220的明亮带221的平均亮度值为145.107，最大亮度值与平均亮度值的差值为61.6647，平均亮度值与最小亮度值的差值为63.1316，由此可知，该影像220的明亮带221的最大亮度值与平均亮度值之间的差值为平均亮度值的42.4％，而平均亮度值与最小亮度值的差值为平均亮度值的43.5％，均小于平均亮度值的44％，此即表示该相对亮度分布曲线230从右端到左端是呈均匀分布，换句话说，该导光模组100也让位于另一个特定位置的影像感测器500拍摄到相对亮度均匀分布的影像。
由上述的说明可以归纳得知，两条相对亮度分布曲线210、230的平均亮度值各为122.438及145.107，及最大亮度值、最小亮度值与平均亮度值的差异各为30.1％、24.4％和42.4％、43.5％，也都是在平均亮度值的50％以内变动，所以本发明的导光模组100对位于两个特定位置的所述影像感测器200、500，在整个长度方向X上分别能产生相对亮度均匀的明亮带影像。
如此，该第三较佳实施例也可达到与上述第一较佳实施例相同的目的与功效。
综上所述，本发明的导光模组，不但可达到对多个特定位置产生均匀相对亮度的作用，且可便于生产制造，所以确实能达成本发明的目的。

Claims (17)

1.一种导光模组，包含一个导光条，及一个反射组件，其特征在于：
该导光条，具有一个第一端、一个沿一个长度方向相反于该第一端的第二端、一个形成于该第一端的入光面、一个沿该长度方向延伸并连接于该第一端、第二端之间的出光面，及两个沿该长度方向延伸并互相平行的工作面，每一个工作面连接于该第一端、第二端与该出光面之间，所述工作面的其中一者形成有一个散射区，该散射区具有数个微型散射结构，借由所述微型散射结构使得该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端变化；
该反射组件，设置于该导光条，该反射组件至少不遮蔽该导光条的入光面与出光面，该反射组件将非从该导光条的入光面与出光面折射出的光线反射回该导光条。
2.根据权利要求1所述的导光模组，其特征在于：该导光条形成有该散射区的工作面的长宽比值不小于50。
3.根据权利要求2所述的导光模组，其特征在于：所述微型散射结构是不固定形状的凸点。
4.根据权利要求3所述的导光模组，其特征在于：该导光条的所述工作面分别垂直于该出光面。
5.根据权利要求4所述的导光模组，其特征在于：所述微型散射结构使该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端增加。
6.根据权利要求5所述的导光模组，其特征在于：该导光条的散射区在一个垂直于该长度方向的宽度方向上的一个宽度沿该长度方向保持一个定值，该散射区的表面平均粗糙度从该入光面朝该第二端增加。
7.根据权利要求6所述的导光模组，其特征在于：该导光条还具有一个沿该长度方向延伸的长度L，且该散射区的表面平均粗糙度Ra满足下列条件式：
Ra(0.75L)/Ra(0.25L)≥2
Ra(0.95L)/Ra(0.25L)≥5
其中，Ra(0.25L)：该散射区在与该入光面距离0.25倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.75L)：该散射区在与该入光面距离0.75倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.95L)：该散射区在与该入光面距离0.95倍该长度的位置处的表面平均粗糙度。
8.根据权利要求5所述的导光模组，其特征在于：该导光条的散射区在一个垂直于该长度方向的宽度方向上的宽度从该入光面朝该第二端增加，该散射区的表面平均粗糙度不小于3μm且不大于6μm。
9.根据权利要求8所述的导光模组，其特征在于：该导光条的散射区的宽度，在距离该第二端一个预定距离内保持一个定值。
10.根据权利要求9所述的导光模组，其特征在于：该散射区的表面平均粗糙度不小于4μm且不大于5μm。
11.根据权利要求4所述的导光模组，其特征在于：所述微型散射结构使该散射区产生散射的能力从该入光面朝该第二端先增加再维持稳定。
12.根据权利要求11所述的导光模组，其特征在于：该导光条的散射区在一个垂直于该长度方向的宽度方向上的宽度沿该长度方向保持一个定值，该散射区的表面平均粗糙度从该入光面朝该第二端先增加再维持稳定。
13.根据权利要求12所述的导光模组，其特征在于：该导光条还具有一个沿该长度方向延伸的长度L，且该散射区的表面平均粗糙度Ra满足下列条件式：
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)：该散射区在与该入光面距离0.1倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.5L)：该散射区在与该入光面距离0.5倍该长度的位置处的表面平均粗糙度；
Ra(0.9L)：该散射区在与该入光面距离0.9倍该长度的位置处的表面平均粗糙度。
14.根据权利要求5或11所述的导光模组，其特征在于：该导光条的入光面是抛光面，该导光条的第二端的表面是粗糙面。
15.根据权利要求14所述的导光模组，其特征在于：该导光条还具有一个相反于该出光面的背面，该反射组件具有一个遮蔽其中一个工作面的上反射壁、一个平行该上反射壁并遮蔽另一个工作面的下反射壁，及一个遮蔽该背面的背反射壁。
16.根据权利要求15所述的导光模组，其特征在于：该导光模组还包含一个容纳该导光条与该反射组件的壳体，及一个设置于该壳体的扩散片，该反射组件设置于该壳体与该导光条之间，该扩散片遮蔽该导光条的出光面。
17.根据权利要求16所述的导光模组，其特征在于：该导光模组还包含一个消光材料，该壳体具有一个遮蔽该导光条的第二端的端壁，该消光材料设置于该端壁并朝向该导光条的第二端。
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