CN102893185A - 用于检测物体存在的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于借助于影响到达检测器(14)的光(16)的传播而检测物体(52)的存在的方法(60)和装置(2,40,50)。用于在装置(2,40,50)处检测物体(52)的存在的装置(2,40,50)包括光源(4)、第一重定向结构(6)、第二重定向结构(10)和光检测装置(14)。光源(4)适于朝第一重定向结构(6)发射光(16)，第一重定向结构(6)适于将来自光源(4)的光(16)朝第二重定向结构(10)重定向，第二重定向结构(10)适于将来自第一重定向结构(6)的光(16)朝第一重定向结构(6)返回，第一重定向结构(6)适于将来自第二重定向结构(10)的光(16)朝光检测装置(14)重定向。装置(2,40,50)具有由在第一重定向结构(6)和第二重定向结构(10)之间传播的光(16)形成的感测区(18)。

Description

用于检测物体存在的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于检测物体存在的方法和装置。具体地，本发明涉及通过借助于物体影响光的传播并检测得到的到达检测器的光的变化而检测物体的存在。

背景技术

WO/2009/086836公开了一种用于检测接触装置的物体的位置的装置。借助于干扰由该装置从光源朝检测器引导的光并检测得到的到达检测器的光的变化来检测位置。重要的是，对于上述装置，物体可以干扰或影响光传播。此外，在US 2008/0278460中公开了光的引导。

因此，需要一种改进的对物体存在的检测。因此，本发明的目的是提供一种改进的对物体存在的检测。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种装置，用于检测物体在所述装置处的存在。该装置包括：第一重定向结构，其包括第一主重定向结构；和第二重定向结构，其包括第二主重定向结构。该装置还可以包括光源和光检测装置，或者该装置可以适于接收来自光源的光并将光返回至检测器。光源适于朝第一主重定向结构发射光。第一主重定向结构适于将来自光源的光朝第二主重定向结构重定向。第二主重定向结构适于将来自第一主重定向结构的光朝第一主重定向结构返回。第一主重定向结构适于将来自第二主重定向结构的光朝光检测装置重定向。在该装置的操作期间，该装置形成包括第一感测区的感测区，第一感测区由在第一主重定向结构和第二主重定向结构之间传播的光形成。

由于第二主重定向结构适于将来自第一主重定向结构的光朝第一主重定向结构返回，该装置可以适于使光束穿过感测区两次。因此，可以提高物体对穿过感测区的光束可能产生的影响。因此，本发明可以有利于检测物体在装置处的存在。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于检测物体存在的方法。该方法包括从光源朝第一主重定向结构发射光。该方法还包括借助于第一主重定向结构将来自光源的光朝第二主重定向结构重定向。该方法还包括借助于第二主重定向结构将来自第一主重定向结构的光朝第一主重定向结构返回。该方法还包括借助于第一主重定向结构将来自第二主重定向结构的光朝光检测装置重定向。该方法还包括借助于在第一主重定向结构和第二主重定向结构之间传播的光形成第一感测区。

由于借助于第二主重定向结构将来自第一主重定向结构的光朝第一主重定向结构返回，光束可以穿过感测区两次。因此，可以提高物体对穿过感测区的光束可能产生的影响。因此，本发明可以有利于检测物体的存在。

附图说明

通过结合附图的本发明的示例性实施例的下列详细描述，本发明的上述和其它特征和优点对于本领域的技术人员将变得显而易见，在附图中：

图1-4示意性地示出从上方观察的根据本发明的装置的第一实施例；

图5示意性地示出第一实施例的一部分的透视图；

图6-10示意性地示出从上方观察的根据本发明的装置的第二实施例；

图11-14示意性地示出根据本发明的装置的实施例的横截面图；

图15-16示意性地示出根据本发明的装置的实施例的横截面图；

图17示意性地示出从上方观察的根据本发明的装置的第三实施例；

图18示意性地示出从侧面观察的第三实施例；

图19示意性地示出根据本发明的方法；以及

图20示意性地示出从上方观察的根据本发明的装置的实施例。

附图为示意性的且为清楚起见而简化，并且附图可能仅仅示出对于理解本发明必不可少的细节，而其它细节则可能被省略。在全文中，相同的附图标记用于相同或对应的部件。

应该指出的是，除了附图中所示本发明的示例性实施例之外，本发明可以以不同形式实施且不应理解为局限于本文所阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和充分的，并且向本领域技术人员充分传达了本发明的概念。

具体实施方式

根据本发明的实施例可以适于借助于大致如WO/2009/086836中所公开的平面波导来引导光。此外，物体的存在或在物体和装置之间的接触点的估计可以类似于WO/2009/086836中所公开的方式进行。

通常，借助于物体干扰光的传播路径，即例如阻挡或改变光的传播路径而由装置感测该物体，该光从光源朝检测装置传播并且由该装置从光源朝检测器引导。通过检测到达检测器阵列的光的强度和/或分布的变化，可以推导出物体的存在和可能的位置。

第二重定向结构可以包括反射结构，诸如回射结构（retroreflectingstructure）和/或用作回射结构的结构。回射结构可以包括一个或多个角形反射器（corner reflector）和/或一个或多个角状反射器（corner-likereflector）和/或任何其它已知的回射结构。具有回射结构和/或用作回射结构的结构可以使得光可以沿大致相同的路径来回传播（即，例如从第一重定向结构至第二重定向结构并朝第一重定向结构返回），即，例如沿大致平行的路径来回传播。因此，第二重定向结构可以被构造成将来自第一主重定向结构（the first primary redirecting structure）的光沿着与入射光大致相同的路径和/或大致平行的路径朝第一主重定向结构返回。第二重定向结构可以包括镜(mirror)，诸如平面镜。具有平面镜可以提供简单的构造，该构造可以较不复杂地生产，并且可以较廉价地生产。显然，平面镜可以用作用于以0度的入射角入射到该平面镜上的光，即，用于沿着平面镜的法线朝该平面镜传播的光的回射结构。因此，根据本发明的装置可以被构造成使得来自第一重定向结构的光以0度或大致上0度的入射角入射到第二重定向结构上。

第二副重定向结构（the second secondary redirecting structure）可以以具有形成多个角状反射器的锯齿状结构的回射结构形式设置。每个角状反射器可以包括形成90度的夹角的两个平面镜结构。锯齿状结构可以沿z轴线形成从装置的波导的第一表面延伸至第二表面的平面。

通常，角状反射器的尺寸可以使得从锯齿状结构的顶部到顶部的距离为从1μm至10mm，诸如从100至500μm。

回射结构可以以任何其它已知方式设置，诸如，通过多个三或六反射表面来设置。

使第二重定向结构包括回射结构和/或用作回射结构的结构的优点可以是可以将光源和光检测装置彼此相邻地放置。

使第二重定向结构包括回射结构和/或用作回射结构的结构的优点可以是考虑了第一重定向结构的（可能非故意的）未对准，使得可以将来自光源的光朝检测装置引导。

第一重定向结构可以包括反射结构。反射结构可以包括棱镜结构(prism structure)或镜结构(mirror structure)。反射结构可以包括抛物线结构，该结构可具有与检测装置和/或光源的位置大致重合的焦点。焦点可以替代地或另外地与装置的角和/或装置的平面波导的角重合。抛物线结构可以将例如来自光源的发散光重定向为准直光。抛物线结构可以将例如来自第二重定向结构的准直光重定向为会聚光。

第一重定向结构可以包括多个重定向元件，例如，包括多个棱镜结构或抛物线结构。这可以提供更紧凑的结构。

第一重定向结构可以包括衍射结构，例如，光栅或全息图。这可以提供紧凑的结构。

第一重定向结构可以包括第一副重定向结构。第二重定向结构可以包括第二副重定向结构。光源可以适于朝第一副重定向结构发射光。第一副重定向结构可以适于将来自光源的光朝第二副重定向结构重定向。第二副重定向结构可以适于使来自第一副重定向结构的光朝该第一副重定向结构返回。第一副重定向结构可以适于将来自第二副重定向结构的光朝光检测装置重定向。感测区可以包括由在第一副重定向结构和第二副重定向结构之间传播的光形成的第二感测区。在第一副重定向结构和第二副重定向结构之间传播的光可以与在第一主重定向结构和第二主重定向结构之间传播的光例如以直角相交，使得第一感测区和第二感测区互相重叠。具有相交的光可以有利于检测物体关于装置的位置。

该装置可以包括平面波导。平面波导可以适于引导从光源朝第一重定向结构传播的光。平面波导可以适于引导从第一重定向结构朝光检测装置传播的光。平面波导可以具有第一表面和第二表面。第一表面和第二表面可以位于波导的相对侧上。

第一表面和第二表面可以平行。

平面波导可以被构造用于借助于在第一表面和第二表面处的全内反射引导光。

由于该第一表面和第二表面，具有诸如平面镜的镜形式的第二重定向结构（第二主重定向结构和/或第二副重定向结构）可以用作用于沿如下路径传播的光的回射结构：当投影到波导的第一表面或第二表面上时，该路径在第二重定向结构上形成0度的入射角。因此，根据本发明的装置可以被构造成使得：当投影到波导的第一表面或第二表面上时，来自第一重定向结构的光以0度或大致上0度的入射角入射到第二重定向结构上。

提供包括回射结构和/或用作回射结构的结构的第二重定向结构可以使得：当投影到波导的第一表面和/或第二表面上时，光可以沿大致相同的路径和/或大致平行的路径来回传播（即，从第一重定向结构到第二重定向结构并朝第一重定向结构返回）。

因此，第二重定向结构可以被构造成：当投影到波导的第一表面和/或第二表面上时，将来自第一主重定向结构的光作为入射光沿大致相同的路径和/或大致平行的路径朝第一主重定向结构返回。

光源和光检测装置可以关于重定向结构相邻，诸如，被并置或一个位于另一个的顶部上或彼此紧邻。光源和光检测装置可以位于波导的同一侧或同一角处。具有相邻的光源和光检测装置可以提供更紧凑的构造。

第一重定向结构可以包括具有如下表面的反射结构：该表面相对于第一表面形成在60°-89°的范围内的角度，诸如，在70°-86°的范围内的角度，诸如，在76°-82°的范围内的角度。这样可以有利于由波导引导的光只能在沿路径的（一个或多个）特定部分从光源朝检测器传播时被干扰，诸如，仅当在第一重定向结构和第二重定向结构之间传播时被干扰。

平面波导可以适于在第一重定向结构和第二重定向结构之间引导光，例如使得第一表面的至少一部分在感测区内。因此，利用物体接触第一表面可以干扰光。

平面波导可以包括紧邻第一表面的第一平面波导层。平面波导可以包括紧邻第二表面的第二平面波导层。所述第一波导层可以适于在第一重定向结构和第二重定向结构之间引导光。所述第二波导层可以适于引导从光源朝第一重定向结构传播的光。第二波导层可以适于引导从第一重定向结构朝光检测装置传播的光。使波导具有第一层和第二层可以使得光路的不同部分可以分开，从而有利于使光只能在沿路径的（一个或多个）特定部分传播时被干扰。

该装置可以适于使得在第一重定向结构和第二重定向结构之间传播的光至少部分地在与该装置交界的诸如空气的介质中传播。这可以有利于使诸如与装置略微分开地定位在装置处的物体可以干扰由装置引导的光。

光从光源向平面波导内的发射可以适于使得由平面波导引导的光具有相对于第一表面的入射角，使得光可以不受与第一表面接触的水的干扰。

光从光源向平面波导内的发射可以适于使得由平面波导引导的光具有相对于第一表面的入射角，使得可能被故意的物体干扰的光在如下材料接触第一表面时可以不受该材料的干扰：该材料的折射率比该物体的折射率低至少5%，诸如低至少10%。

第一重定向结构可以适于使得由平面波导引导的光在被第一重定向结构重定向之后改变相对于第一表面的入射角。这样可以有利于由波导引导的光可以仅当沿着路径的（一个或多个）特定部分从光源朝检测器传播时被干扰，例如，仅当在第一重定向结构和第二重定向结构之间传播时被干扰。

入射角可以改变，使得由平面波导从光源朝第一重定向结构引导的光不能被物体干扰，并且使得在被第一重定向结构重定向之后，重定向的光可以在被平面波导从第一重定向结构朝第二重定向结构引导时被物体干扰。这可以有利于改进的物体检测。

第一重定向结构和第二重定向结构可以一体化在平面波导的相对端中。这可以有利于装置的生产。平面波导的端部的至少一些部分可以形成重定向结构。例如可以涂覆这些部分以便提供反射表面。

平面波导可以包括凹表面，该凹表面用于接收来自光源的光并将所接收的光朝第一重定向结构定向。光源可以与平面表面的例如该凹表面的接收部分隔开。该特征可以有利于在平面波导内朝第一重定向结构扩散来自光源的、可能具有窄的低发散束的光。

平面波导可以包括凸表面，该凸表面用于接收来自第一重定向结构的光并将所接收的光朝光检测装置定向。光检测装置可与平面波导的例如该凸表面的部分隔开，该凸表面可以将光朝检测装置定向。该特征可以有利于向光检测装置扩散光，这继而可以有利于检测由光检测装置接收的光的变化。

该凹表面和该凸表面可以一个位于另一个的顶部上或彼此紧邻。凸表面可以沿与波导的第一表面垂直的方向具有更小的尺寸。

光检测装置的宽度可以至多是第二主重定向结构的宽度的五分之一，例如，至多是第二主重定向结构的宽度的十分之一，例如，至多是第二主重定向结构的宽度的十五分之一。这可以使得能够更廉价地生产装置。

根据本发明的一种用于检测物体在装置处的存在的系统可以包括用于干扰在感测区中传播的光的物体。该物体可以例如为诸如笔的细长构件，其至少在细长构件的顶端处具有折射率，该折射率可以适于波导的表面的折射率，使得细长构件可以干扰在感测区中的光。这可以有利于提供根据本发明的、对于物体位置的检测具有更高精度和/或更高分辨率的装置或系统。

该装置可以包括连接到光检测装置的、用于导出物体存在信息的处理器。这可以例如有利于估计物体的位置。

该装置可以适于用于例如膝上型计算机或手持装置的装置的用户输入，该手持装置诸如包括移动电话、PDA和便携式音乐播放器中的至少一种的装置。

该装置可以是例如结合到光学平台中或诸如包括移动电话、PDA和便携式音乐播放器中的至少一种的手持装置的手持装置中的触摸屏的一部分。

根据本发明的装置适于检测物体在装置处的存在。该装置可以适于检测物体在感测区内的位置。该装置可以适于检测物体关于感测区中的平面的二维位置，例如，关于诸如以下所参考的平面波导的第一表面的装置的表面的二维位置。

该装置包括光源或适于接收来自光源的光。光源可以例如包括激光器。光源可以是所谓的点光源。直接从光源传播的光可以例如发散或者可以沿狭窄路径传播。

在第一主重定向结构和第二主重定向结构之间传播的光可以是准直的。这样可以有利于检测物体的位置。

第一主重定向结构和可能地第二主重定向结构可以被来自光源的光照射。这可以有利于大的和/或大致上连续的感测区。

该装置包括光检测装置或适于朝光检测装置发射光。光检测装置可以例如包括CMOS装置。

物体的存在和/或位置可以由干扰光的物体引起。干扰可导致光偏离其路径，导致到达检测装置的光的不同分布和/或强度，这种差异可对应于物体的位置。

该装置具有包括第一感测区的感测区，第一感测区由在第一主重定向结构和第二主重定向结构之间传播的光形成。感测区可以是例如波导的第一表面的至少一部分的区域。感测区可以是例如在第一重定向结构和第二重定向结构之间紧邻装置的体积的体积。

图1示意性地示出用于检测在装置处的物体（未示出）的存在的装置2的第一实施例的顶视图。装置2包括光源4、包括第一主重定向结构8的第一重定向结构6、包括第二主重定向结构12的第二重定向结构10、以及光检测装置14。

光源4适于朝第一主重定向结构8发射光16。装置2被构造成使得第一重定向结构8被来自光源4的光16照射，但为了简单起见，图1中仅示意性地示出光16的一些路径。

第一主重定向结构8适于将来自光源4的光16朝第二主重定向结构12重定向。图2中示出从第一主重定向结构8朝第二主重定向结构12传播的光16。

第二主重定向结构12适于使来自第一主重定向结构8的光16朝第一主重定向结构8返回。图3中示出从第二主重定向结构12朝第一主重定向结构8传播的光16。

第二主重定向结构12包括回射结构。回射结构借助于具有反射表面的平面镜而设置。该反射表面适于使得其在投影到XZ平面中时形成线。

第一主重定向结构8适于将来自第二主重定向结构12的光16朝光检测装置14重定向。图4中示出从第一主重定向结构8朝检测装置14传播的光16。

装置2具有包括第一感测区20的感测区18，第一感测区20由在第一主重定向结构8和第二主重定向结构12之间传播的光16形成，参见图2和3。

装置2包括平面波导22，平面波导22适于引导从光源4朝第一重定向结构6传播的光16，并且适于引导从第一重定向结构6朝光检测装置14传播的光。平面波导22具有第一表面24和第二表面。第二表面相对于第一表面24在波导的相对侧上。平面波导22适于在第一重定向结构8和第二重定向结构10之间引导光16，使得第一表面24的至少一部分在感测区18内。光检测装置14的宽度小于第二主重定向结构12的宽度。

图5示意性地示出第一实施例的一部分的透视图，示出了光源4、检测装置14和平面波导22的一部分。平面波导22包括凹表面26，凹表面26用于接收来自光源4的光16并将所接收的光朝第一重定向结构（图5中未示出）定向。平面波导22包括凸表面28，凸表面28用于接收来自第一重定向结构（图5中未示出）的光16并将所接收的光朝光检测装置14定向。凹表面26和凸表面28定位成一个位于另一个的顶部上。光源4和光检测装置14关于重定向结构相邻。光源4与凹表面26隔开。光检测装置14与凸表面28隔开。

图6-10示意性地示出根据本发明的用于检测在装置40处的物体（未示出）的存在的装置40的第二实施例的顶视图。装置40包括光源4、光检测装置14、第一重定向结构6和第二重定向结构10。第一重定向结构6包括第一主重定向结构8和第一副重定向结构9。第二重定向结构10包括第二主重定向结构12和第二副重定向结构13。光源4适于朝第一主重定向结构8和第一副重定向结构9发射光16。装置40被构造成使得第一重定向结构8（即，第一主重定向结构8和第一副重定向结构9）被来自光源4的光16照射，但为了简单起见，图7仅示意性地示出光16的一些路径。

第一主重定向结构8适于将来自光源4的光朝第二主重定向结构12重定向，并且第一副重定向结构9适于将来自光源4的光朝第二副重定向结构13重定向，参见图7。

第二主重定向结构12适于使来自第一主重定向结构8的光16朝第一主重定向结构8返回，并且第二副重定向结构13适于使来自第一副重定向结构9的光16朝第一副重定向结构9返回，参见图8。

装置40具有感测区18，所述感测区18包括第一感测区20和第二感测区21，第一感测区20由在第一主重定向结构8和第二主重定向结构12之间传播的光16形成，第二感测区21由在第一副重定向结构9和第二副重定向结构13之间传播的光16形成。

在图7和8中示出了，在第一副重定向结构9和第二副重定向结构13之间传播的光16与在第一主重定向结构8和第二主重定向结构12之间传播的光16相交，使得第一感测区和第二感测区互相重叠。

第一主重定向结构8适于将来自第二主重定向结构12的光16朝光检测装置14重定向，并且第一副重定向结构9适于将来自第二副重定向结构13的光16朝光检测装置14重定向，参见图9。

图10示意性地示出具有示出的光路17的装置50的第二实施例。第二重定向结构10为回射结构，但为了说明目的，将反射的光16示出为在于重定向结构10处反射时关于入射光略微偏移。

图11-14示意性地示出根据本发明的装置的实施例的一部分的横截面图。图11-14中所示的装置类似于所示的第一实施例和第二实施例。因此，使用共同的附图标记。此外，对于装置和在该装置内的光传播的横截面图，参见图10。图11-14所示装置40包括具有第一表面24和第二表面30的平面波导22。平面波导22适于引导从光源4朝第一重定向结构6、在第一重定向结构6和第二重定向结构10之间、以及从第一重定向结构6朝光检测装置（图11-14中未示出）传播的光16。第一表面24的至少一部分在感测区18内。

参照图12，第一重定向结构6适于使得由平面波导22引导的光16在被第一重定向结构6重定向之后改变相对于第一表面24的入射角。第一重定向结构包括反射结构，该反射结构具有相对于第一表面24形成在约75°内的角度α的表面。光16的入射角改变，使得由平面波导22从光源4朝第一重定向结构6引导的光16在物体接触第一表面24时不能被物体干扰，并且使得在由第一重定向结构6重定向之后，当光16被平面波导22从第一重定向结构6朝第二重定向结构10引导时，重定向的光16可以被物体干扰。

光借助于在第一表面24和第二表面30处的全内反射而被平面波导22引导。

图15示意性地示出根据本发明的装置的实施例的横截面图。图16示出图15所示实施例的一部分。该装置适于使得在第一重定向结构6和第二重定向结构10之间传播的光16至少部分地在与该装置交界的诸如空气的介质中传播。

图17示意性地示出根据本发明的用于检测在装置50处的物体52的存在的装置50的第三实施例的顶视图。装置50包括光源4、光检测装置14、第一重定向结构6和第二重定向结构10。第一重定向结构6包括第一主重定向结构8和第一副重定向结构9。第二重定向结构10包括第二主重定向结构12和第二副重定向结构13。

光源4适于朝第一主重定向结构8和朝第一副重定向结构9发射光16。借助于分束器54执行或有利于从光源4分别朝这两个第一重定向结构8、9的传播。

装置50适于借助于来自光源4的光16照射第一重定向结构8、9，但为了简单起见，图17中仅示出两个光路17。一个光路17示出了，第一主重定向结构8适于将来自光源4的光16朝第二主重定向结构12重定向。第二主重定向结构12适于使来自第一主重定向结构8的光16朝第一主重定向结构8返回。第一主重定向结构8适于将来自第二主重定向结构12的光16朝光检测装置14重定向。另一个光路示出了，第一副重定向结构9适于将来自光源4的光16朝第二副重定向结构13重定向。第二副重定向结构13适于使来自第一副重定向结构9的光16朝第一副重定向结构9返回。第一副重定向结构9适于将来自第二副重定向结构13的光16朝光检测装置14重定向。借助于分束器54执行分别从这两个第一重定向结构8、9朝检测装置14的传播。

感测区18由光16形成。感测区18包括第一感测区20和第二感测区21，第一感测区20由在第一主重定向结构8和第二主重定向结构12之间传播的光16形成，并且第二感测区21由在第一副重定向结构9和第二副重定向结构13之间传播的光16形成。

在第一副重定向结构9和第二副重定向结构13之间传播的光16与在第一主重定向结构8和第二主重定向结构12之间传播的光16相交，使得第一感测区20和第二感测区21互相重叠。

图18以从侧面的剖视图示意性地示出装置的第三实施例50。装置50适于使得在第一重定向结构6和第二重定向结构10之间传播的光16在与装置50交界的诸如空气的介质中传播。示出了诸如手指的物体52如何可以物理地阻挡光16。

图19示意性地示出根据本发明的用于检测物体存在的方法60。该方法60包括从光源朝第一主重定向结构发射62光。方法60包括借助于第一主重定向结构将来自光源的光朝第二主重定向结构重定向64。方法60包括借助于第二主重定向结构使来自第一主重定向结构的光朝第一主重定向结构返回66。方法60包括借助于第一主重定向结构将来自第二主重定向结构的光朝光检测装置重定向68。方法60包括借助于在第一主重定向结构和第二主重定向结构之间传播的光形成第一感测区。通过检测从光源朝光检测装置传播的光是否被干扰，使得光偏离其路径，从而导致到达检测装置的光的不同分布和/或强度，来执行存在检测。由检测装置检测的光的分布和/或强度的差异用于估计干扰光的物体的存在和/或位置。

图20示意性地示出从上方观察的根据本发明的装置70的实施例。图20中所示的实施例70类似于图6-10所示实施例40。因此，对于相同或对应的部件使用相同的附图标记，并且参考了图6-10，以便说明这些部件和说明这些部件的功能。

装置70被构造成使得第一重定向结构8（即，第一主重定向结构8和第一副重定向结构9）被来自光源4的光16照射，但为了简单起见，图20仅示意性地示出光16的单个路径17。路径17示出了从光源4朝第一副重定向结构9传播的光，第一副重定向结构9将光16朝第二副重定向结构13重定向，第二副重定向结构13使光16朝第一副重定向结构9返回，第一副重定向结构9将光16朝检测装置14重定向。沿路径17的箭头指示了光16的传播方向。

装置70和装置40之间的区别在于，对于装置70，第二副重定向结构13以具有形成多个角状反射器的锯齿状结构的回射结构形式设置。每个角状反射器包括形成90度的夹角的两个平面镜结构。锯齿状结构沿z轴线形成从装置70的波导的第一表面延伸至第二表面的平面。

通常，角状反射器的尺寸可以使得从锯齿状结构的顶部到顶部的距离为从1μm至10mm，例如从100至500μm。

第二主重定向结构12形成与第二副重定向结构13类似的锯齿状结构。但在图20中未详细示出。

图20的实施例示出了如下情况：借助于第二副重定向结构13的回射结构，考虑了第一副重定向结构9的（可能非故意的）未对准，使得光可以返回至第一副重定向结构9并随后返回至检测装置14。

Claims (15)

1.一种装置，用于检测物体在所述装置处的存在，所述装置包括：

光源；

第一重定向结构，所述第一重定向结构包括第一主重定向结构；

第二重定向结构，所述第二重定向结构包括第二主重定向结构；和

光检测装置，

其中，所述光源适于朝所述第一主重定向结构发射光，所述第一主重定向结构适于将来自所述光源的光朝所述第二主重定向结构重定向，所述第二主重定向结构适于使来自所述第一主重定向结构的光朝所述第一主重定向结构返回，并且所述第一主重定向结构适于将来自所述第二主重定向结构的光朝所述光检测装置重定向，并且其中，所述装置具有包括第一感测区的感测区，所述第一感测区由在所述第一主重定向结构和所述第二主重定向结构之间传播的光形成。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二重定向结构包括回射结构。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述第二重定向结构包括平面镜。

4.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述光源和所述光检测装置关于所述重定向结构相邻。

5.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述第一重定向结构包括第一副重定向结构，并且所述第二重定向结构包括第二副重定向结构，并且其中，所述光源适于朝所述第一副重定向结构发射光，所述第一副重定向结构适于将来自所述光源的光朝所述第二副重定向结构重定向，所述第二副重定向结构适于使来自所述第一副重定向结构的光朝所述第一副重定向结构返回，并且所述第一副重定向结构适于将来自所述第二副重定向结构的光朝所述光检测装置重定向，并且其中，所述感测区包括第二感测区，所述第二感测区由在所述第一副重定向结构和所述第二副重定向结构之间传播的光形成，并且其中，在所述第一副重定向结构和所述第二副重定向结构之间传播的光与在所述第一主重定向结构和所述第二主重定向结构之间传播的光相交，使得所述第一感测区和所述第二感测区互相重叠。

6.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，包括平面波导，所述平面波导适于引导从所述光源朝所述第一重定向结构传播的光，并且适于引导从所述第一重定向结构朝所述光检测装置传播的光，所述平面波导具有第一表面和第二表面。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一重定向结构包括反射结构，所述反射结构具有相对于所述第一表面形成在60°-89°的范围内的角度、诸如在70°-86°的范围内的角度、诸如在76°-82°的范围内的角度的表面。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其中，所述平面波导适于在所述第一重定向结构和所述第二重定向结构之间引导光，使得所述第一表面的至少一部分在所述感测区内。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述平面波导包括紧邻所述第一表面的第一平面波导层和紧邻所述第二表面的第二平面波导层，其中，所述第一波导层适于在所述第一重定向结构和所述第二重定向结构之间引导光，并且其中，所述第二波导层适于引导从所述光源朝所述第一重定向结构传播的光，并且适于引导从所述第一重定向结构朝所述光检测装置传播的光。

10.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，适于使得在所述第一重定向结构和所述第二重定向结构之间传播的光至少部分地在与所述装置交界的诸如空气的介质中传播。

11.根据权利要求8-10中的任何一项所述的装置，其中，所述第一重定向结构适于使得由所述平面波导引导的光在被所述第一重定向结构重定向之后改变相对于所述第一表面的入射角。

12.根据从属于权利要求8的权利要求11所述的装置，其中，所述入射角改变，使得由所述平面波导从所述光源朝所述第一重定向结构引导的光不能被所述物体干扰，并且使得在由所述第一重定向结构重定向之后，重定向的光在由所述平面波导从所述第一重定向结构朝所述第二重定向结构引导时可以被所述物体干扰。

13.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述光检测装置的宽度至多是所述第二主重定向结构的宽度的五分之一，诸如，至多是所述第二主重定向结构的宽度的十分之一，诸如，至多是所述第二主重定向结构的宽度的十五分之一。

14.根据前述权利要求中的任何一项所述的装置，其中，所述装置是触摸屏的一部分，所述触摸屏例如结合到光学平台中或手持装置中，所述手持装置诸如是包括移动电话、PDA和便携式音乐播放器中的至少一种的手持装置。

15.一种用于检测物体存在的方法，所述方法包括：

从光源朝第一主重定向结构发射光，

借助于所述第一主重定向结构将来自所述光源的光朝第二主重定向结构重定向，

借助于所述第二主重定向结构使来自所述第一主重定向结构的光朝所述第一主重定向结构返回，

借助于所述第一主重定向结构将来自所述第二主重定向结构的光朝所述光检测装置重定向，

借助于在所述第一主重定向结构和所述第二主重定向结构之间传播的光形成第一感测区。

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