CN1993640A - 供触摸屏显示器使用的模制波导的设备和方法 - Google Patents

供触摸屏显示器使用的模制波导的设备和方法 Download PDF

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Abstract

针对廉价的、简单制造的、自对准的、由光学上透明的材料制成的模制波导的设备和方法，并且该模制波导可被用来生成供触摸屏显示器使用的光栅格或者光薄层。模制波导衬底包括多个透镜和多个波导凹槽，这些波导凹槽分别对应于多个积分透镜。在衬底被塑成之后，凹槽充满有光学上透明的材料，以光耦合并且分别对准多个透镜和多个凹槽。在一个应用中，模制波导衬底邻近触摸屏装置来安置。光发射器和成像装置光耦合到模制波导衬底，并且处理装置被耦合到成像装置。处理装置被配置来通过译解光中的中断的坐标而确定到触摸屏的数据录入，该光是当将数据录入到触摸屏装置时在邻近触摸屏装置的自由空间中被产生的。

Description

供触摸屏显示器使用的模制波导的设备和方法
发明背景
1.发明领域
本发明通常涉及针对触摸屏显示器的光生成和接收，并且更特别地涉及一种廉价的、简单制造的、自对准的、由光学上透明的材料制成的模制波导阵列，该模制波导阵列可被用来生成光栅格或者光薄层(lamina)并且接收光以供触摸屏显示器进行检测。
2.相关领域说明
用于数据处理系统的用户输入装置可以采用许多形式。两类主要形式是触摸屏和基于笔的屏幕。利用触摸屏或者基于笔的屏幕，用户可以通过用手指或者诸如指示笔或笔的输入装置来触摸显示屏而输入数据。
提供触摸或者基于笔的输入系统的一种常规方法是在显示屏上覆盖电阻膜或者电容膜。这种方法具有许多问题。首先，薄膜导致显示器变暗并且使底层显示的观看模糊。为了进行补偿，经常增加显示屏的亮度。然而，在大多数便携装置的情况下，诸如在蜂窝式电话、个人数字助理和膝上型电脑的情况下，增加亮度要求额外的功率，从而减少装置电池的寿命。薄膜也容易被损坏。另外，薄膜的成本显著地随着屏幕的尺寸按比例增加。因此，对于大屏幕，成本通常过高。
提供触摸或者基于笔的输入系统的另一方法是使用沿着输入显示器的两个相邻X-Y侧的源发光二极管(LED)的阵列和互逆的沿着输入显示器的相对的两个相邻X-Y侧的相对应的光电二极管的阵列。每个LED生成被指向互逆的光电二极管的光束。当用户用手指或者笔触摸显示器时，光束中的中断由显示器的相对侧上的相对应的X和Y光电二极管检测到。因此，当由X和Y光电二极管检测到中断时，通过计算中断的坐标来确定数据输入。然而，这类数据输入显示器也有很多问题。针对典型的数据输入显示器，要求多个LED和光电二极管。LED和互逆的光电二极管的位置也需要被对准。相对大量的LED和光电二极管以及需要精确对准使得这样的显示器复杂、昂贵并且难以制造。
又一种方法涉及使用聚合物波导来既生成又接收从单个光源到单个阵列检测器的光束。这些系统倾向于是复杂的和昂贵的并且要求两种在发射与接收波导之间和在透镜与波导之间的对准。通常利用光刻过程来制造波导，该光刻过程是昂贵的或者难于获得。
因此，需要廉价的、易于制造、自对准或者不需要对准的由光学上透明的材料制成的模制波导，并且该模制波导可被用来生成供触摸屏显示器使用的光栅格或者光薄层。
发明内容
本发明涉及一种针对廉价的、易于制造的、由光学上透明的材料制成的模制波导阵列的设备和方法，并且该模制波导阵列可被用来生成供触摸屏显示器使用的光栅格或者光薄层。模制波导衬底包括多个透镜和分别对应于多个积分透镜的多个波导凹槽。在塑成衬底之后，这些凹槽充满有光学上透明的材料，以光耦合并且分别对准多个透镜和多个凹槽。在一种应用中，邻近触摸屏装置安置模制波导衬底。光发射器和成像装置被光耦合到模制波导衬底，并且处理装置被耦合到成像装置。处理装置被配置来通过译解光中的中断的坐标而确定到触摸屏的数据录入，该光是当将数据录入到触摸屏装置时在邻近触摸屏装置的自由空间中被产生的。
附图说明
参照以下结合附图所做的说明更好地理解本发明及其进一步的优点，其中：
图1是触摸屏显示装置。
图2是供根据本发明的触摸屏显示装置所使用的模制波导的俯视图。
图3是根据本发明的模制波导上的透镜和波导的放大的正视图。
图4是本发明的模制波导上的透镜和波导的横截面图。
图5是根据本发明的另一实施例的模制波导的透视图。
图6是根据本发明的又一实施例的模制波导的另一透视图。
图7是图解说明制造根据本发明的模制波导的步骤的流程图。
在附图中，相同的参考编号指的是相同的部件和元件。
发明详述
参考图1，示出触摸屏数据输入装置。在邻近触摸屏14的自由空间中，数据输入装置10限定光的连续的薄片或者“薄层”12。光薄层12分别由X输入光源16和Y输入光源18产生。设置光耦合到光薄层的光学位置检测装置20来通过确定当数据进入到输入装置时所引起的薄层中的中断的位置而检测到输入装置的数据录入。光学位置检测装置20包括X接收阵列22、Y接收阵列24和处理器26。在工作期间，用户通过使用输入装置(诸如手指、笔或者指示笔)触摸屏幕14来将数据录入到装置10。在触摸屏幕的动作期间，邻近屏幕的自由空间中的光薄层12被中断。光学位置检测装置20的X接收阵列22和Y接收阵列24检测到中断的X和Y坐标。根据这些坐标，处理器26确定到装置10的数据录入。针对关于数据录入装置10的更多信息，参见共同未决的序列号为No.10/817,564的美国申请，该美国申请的标题为“Apparatus and Method for a Data Input Device Using a lightLamina Screen and an Optical Position Digitizer(使用光薄层屏幕和光学位置数字转换器的数据输入装置的设备和方法)”并且于2004年4月1日提交，该美国申请通用地在此引入作为参考。
图2是供根据本发明的数据录入装置10使用的模制波导衬底的俯视图。所示实施例中的波导衬底30包括X光输入侧32和Y光输入侧34以及X光接收侧36和Y光接收侧38。每侧32-38包括多个透镜40。每个透镜40光耦合到波导42。波导42是在波导衬底30中所形成的凹槽。这些凹槽充满有光学上透明的材料，该材料具有比波导衬底30更高的折射率。波导42的第一子集42a光耦合到光发射器44，该光发射器44诸如是垂直腔面发射激光器(VCSEL)。波导的第一子集42a负责分别沿着X光输入侧32和Y光输入侧34来将由发射器44所生成的光引导到相对应的透镜40。由高折射率材料制成的耦合角(couplinghorn)45被安置在光发射器44与波导42a的输入之间。耦合角负责控制光或将光从发射器44指向波导42b的光输入。沿着X光输入侧32和Y光输入侧34射出透镜40的光在波导衬底30的四侧32-38之间产生光的平面或者薄层12。波导42的第二子集42b光耦合到成像装置48，该成像装置48诸如是MOS成像芯片或者电荷耦合器件(CCD)。第二组波导42b负责沿着X光接收侧36和Y光接收侧38将由透镜40所接收的光引导到成像装置48。
波导衬底30可以与上面所描述的数据录入装置10一起使用。在这个实施例中，邻近触摸屏14安置波导衬底30。光发射器44和成像装置48分别光耦合到衬底30的波导42a和42b。在工作期间，在邻近触摸屏的自由空间中，通过从衬底30的X光输入侧32和Y光输入侧34所发射的光产生光薄层12。更准确地说，来自发射器44的光通过波导42a分别沿着X光输入侧32和Y光输入侧34被引导到透镜40。在触摸屏幕的动作期间，邻近屏幕14的自由空间中的光薄层12被中断。沿着X光接收侧36和Y光接收侧38的透镜40将从薄层12进入其相应的波导42b中的光聚焦到成像装置48。中断的光路中的透镜40通常将很少接收薄层光或者不接收薄层光(也就是阴影)。成像装置48将来自波导42b的所接收到的光信号转变成相对应的电信号。对应于由于阴影或者薄层12中的中断而很少接收到光或者没有接收到光的波导42b的电信号的幅度不同于对应于接收到非成块的薄层光的波导42b的电信号。根据幅度差，被耦合到成像装置48的处理器26(未示出)确定到装置10的数据录入的X和Y坐标。
在各种实施例中，透镜40是三维的并且能具有导致产生如上所述的薄层12或者光栅格的光学属性。对于使用数据输入装置的光栅格的更多细节，参见美国专利No.5,914,709，该美国专利在此通用地引入作为参考。对于透镜40的更多细节，参见共同未决的、共同转让的、于2004年6月4日提交的序列号为No.10/862,007的美国申请，该美国申请的标题为“TECHNIQUES FOR MANUFACTURING A WAVEGUIDE WITHA THREE-DIMENSIONAL LENS”并且律师案卷号为No.：NSC1P302，以及参见共同未决的、共同转让的、于2004年6月4日提交的序列号为No.10/862,003的美国申请，该美国申请的标题为“WAVEGUIDE WITH ATHREE-DIMENSIONAL LENS”并且律师案卷号为No.：NSC1P305，这两个美国申请在此通用地引入作为参考。
参照图3，示出了根据本发明的波导衬底30上的透镜40和波导42的放大的正视图。如图中所示的那样，透镜表面42a的基座与波导衬底30的表面30a齐平。透镜的主体(未示出)朝着波导凹槽42向后逐渐变细。
参照图4，示出了根据本发明的波导衬底30上的透镜40和波导42的横截面图。在该视图中，透镜表面42a的基座与波导衬底30的表面30a齐平并且在波导42的方向上向后弯曲。这种弯曲有助于透镜将所接收到的光聚焦到波导42。该图也示出了透镜40当其接近波导42时逐渐变细的主体40b。在可替换的实施例中，透镜40被形成为半圆形状。这种配置会具有优于图4中所示的配置的优选的光学属性。然而，半圆的形状难于塑成并且会导致透镜衬底接口处的底切区域。
图5是根据本发明的另一实施例的波导衬底30的透视图。在该实施例中，被用来形成波导42的凹槽被设置在衬底30的上(也就是第一轴)表面30a和侧表面30b(也就是第二轴)。该特征可被用于有益于将诸如发射器和/或成像装置的装置50安装到衬底30的该侧的情形。这种装置通常有益于其中期望与衬底共面地安装光发射器44和/或成像装置48的情形。在该特定的实施例中，两个轴相互垂直。然而，应注意的是，如需要的话，波导42可被路由到衬底30的任何侧或者表面。例如，能将波导42从上表面路由到下表面或者波导衬底30的任何侧表面。
在一个实施例中，邻近透镜40的衬底30的边缘可以是有圆齿的。在图5中示出了这个特征。在波导42遍布衬底30的两个表面的位置处，衬底30的边缘52也可以是圆形的或者弯曲的，如图5中所示的那样。与直角边缘相比，圆形边缘倾向于改善波导的光学性能。
图6是根据本发明的又一实施例的模制波导的另一透视图。在该实施例中，波导42的第一子集42a和第二子集42b在衬底30的上表面30a上的邻近位置处终止。该实施例是便利的，因为该实施例允许光发射装置44和成像装置48被安装在一个位置处的单个衬底60上(如与如图1中所示的隔开的位置相对的那样)。再者，利用该实施例，波导42可以在衬底30的上表面30a、任意侧表面(也就是如图5中所示的30b)或者甚至是衬底30的下表面上终止。
在本发明的各种实施例中，透镜40被塑成具有直径从50微米变化到2000微米的尺寸。被用于图7的反面凹槽(negative grooves)是图解说明制造根据本发明的波导30的步骤的流程图70。在初始步骤72，利用注入成型或者压缩成型来塑成衬底30。利用任一实施例，透镜40和波导的反面凹槽都在单个成型过程中形成。在衬底30已被塑成之后，反面凹槽充满有光学上透明的材料，以形成波导42(步骤74)。例如，反面凹槽可以利用毛细作用或者过充满凹槽并且接着擦去多余量来填充。在最后的步骤76，凹槽中的光学上透明的材料被固化，从而完成了制造波导衬底30的过程。上述两步成型过程使得正确数量的成型材料和光学上透明的材料能够分别被用在透镜40和波导42的位置中。
对于注入成型实施例，衬底30由具有近似为n＝1.5的折射率的丙烯酸材料制成。在衬底30被塑成之后，利用在此所提及的制造方法之一将反面凹槽充满光学上透明的材料。光学上透明的材料接着被固化。可替换地对于压缩成型，利用热和压力从大的衬底材料薄片中塑成衬底30。当衬底被挤压时，这些衬底包括透镜40和波导的反面凹槽。稍后，以与上述相同的方式来将反面凹槽充满有光学上透明的材料。在一个实施例中，对于压缩成型，使用具有近似为n＝1.56的折射率的聚碳酸酯的衬底材料。如以前所注意的那样，光学上透明的材料具有大于所使用的任何衬底材料的折射率的折射率。也优选的是，虽然并非绝对必需，但是光学上透明的材料具有光学上可固化的属性，具有如果反面凹槽的毛细填充被使用则可改变或被控制的粘性，并且是廉价的。在一个实施例中，可以使用诸如来自新泽西州的Cranbury的Norland Products的光学粘性聚氨脂的紫外光固化材料来填充反面凹槽。可替换地，可以使用来自诸如马萨诸塞州的比尔里卡的Epoxy Technologies的公司的光学环氧树脂。虽然在此提及聚氨脂和环氧树脂，但是他们决不应被解释为限制本发明。在各种实施例中，可以使用具有合适的折射率、清晰度、粘性、表面能等的任何材料。
在本发明的各种实施例中，透镜40被塑成具有直径从50微米变化到2000微米的尺寸。被用来形成波导的反面凹槽被塑成具有5至50微米深和3至20微米宽的深度。衬底30可由具有从1.0变化到2.0的折射率的各种材料塑成。在一个特定的实施例中，反面凹槽近似7.8微米宽、20至25微米深，并且与壁具有从3度变化到5度的微小角度。透镜40的高度和直径是任意设计选择。通常而言，确定透镜尺寸的因数是衬底30和光学上透明的材料的折射率、波导42的尺寸、和所希望的系统的耦合效率。在一个特定的实施例中，透镜40为250微米高并且具有从750微米变化到1毫米的直径。应注意的是，所有以下所提供的尺寸是示例性的并且以公知的方式被解释为限制本发明。最后，衬底可被塑成任意希望的形状，这些形状包括但不限于一维构件、方形、矩形、圆形、椭圆形等。
本申请中的术语成型试图被广泛地解释。试图不仅覆盖如上所述的注入成型和压缩成型，而且覆盖例如压印和光学微成型。压印是成型的类型，其中热模具被压到成型材料上。热和压力融化衬底30并使衬底30成形，以呈现如模具所限定的希望的图案。光学微成型涉及使用光固化材料，诸如使用环氧树脂和聚氨脂。被用于衬底的光固化材料通常将具有第一折射率，并且被用来填充反面凹槽的充填料将具有第二折射率，该第二折射率高于第一折射率。类似地，参照透镜40已描述了上述实施例。然而，可以使用任何光学元件，诸如衍射光栅、滤波器、布拉格光栅、耦合角以及透镜。最后，衬底30的配置并非必需被限于附图中所示的“画框”形状。衬底可以被成型为实际上任何期望的形状，这些形状诸如但不限于细长的或者直的衬底、圆形衬底、椭圆形衬底、或者L形衬底等。两个L形衬底可被放置在一起，以形成类似例如图1中所示的结构的画框。L形衬底的成型是高度空间有效的并且将能够在单个成型操作中制造多个衬底。
反面凹槽可以根据本发明的多种方式来填充。除了填充凹槽并接着擦掉多余量或者使用毛细作用之外，还可以使用其它技术。例如衬底30可以涂敷有光学上透明的材料并且接着被蚀刻，从而在凹槽中留下光学上透明的材料。蚀刻可以利用离子铣削、光蚀刻或者化学蚀刻来执行。涂敷和浸渍过程也可被使用。例如，在除了反面凹槽之外的所有区域中，衬底30也可涂敷有非粘性的材料，诸如涂敷有聚四氟乙烯。被涂敷的衬底接着被浸渍到光学上透明的材料的池中，该材料粘在凹槽的区域中但是并不粘到其它位置。
本发明提供了多个有用的特征。首先，非常廉价地制造。也非常灵活。如需要的话，如通过制造模型所希望的那样，反射镜和波导的数量和位置能容易地被限定。波导和透镜在成型过程期间也是自对准的。光学对准的任何问题因此基本上被消除。此外，透镜40和波导42的尺寸、位置、大小和光学属性可通过使用具有所希望的特征的新的模型容易地被修改。
虽然为了容易理解而详细地描述了上述发明，但是显而易见的是，某些变化和修改可被实践在所附权利要求的范围内。因此，所描述的实施例应被看作为示例性的并非限制性的，并且本发明应不限于在此所给出的细节，而是应通过以下权利要求及其等效物的全部范围来限定。

Claims (48)

1.一种方法，其包括：
塑成波导衬底，所述波导衬底具有：
多个光学元件；以及
分别对应于多个积分光学元件的多个波导凹槽；
利用光学上透明的材料填充所述凹槽；以及
分别光耦合所述多个光学元件和充满所述光学上透明的材料的所述多个凹槽。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成多个光学元件还包括塑成多个三维透镜。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成多个光学元件还包括将所述光学元件塑成具有直径从50微米变化到2000微米的尺寸。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成多个波导凹槽还包括形成近似5至50微米深的凹槽。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成多个波导凹槽还包括形成近似5至50微米宽的凹槽。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成波导衬底还包括利用折射率从n＝1.0变化到n＝2.0的材料来塑成所述衬底。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：由具有第一折射率的材料塑成所述波导衬底，并且利用具有第二折射率的光学上透明的材料来填充所述凹槽，其中，所述第二折射率大于所述第一折射率。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括：塑成多个光学元件，以便当将光提供给所述波导凹槽的输入时产生光薄层。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括：塑成多个光学元件，以便当将光提供给所述波导凹槽的输入时产生光栅格。
10.根据权利要求1所述的方法，还包括：塑成所述波导衬底，所述波导衬底具有多个波导凹槽的第一子集，所述多个波导凹槽的第一子集在沿着第一轴的第一方向上延伸。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：塑成所述波导衬底，所述波导衬底具有多个波导凹槽的第二子集，所述多个波导凹槽的第二子集在沿着第二轴的第二方向上延伸。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一轴和所述第二轴相互垂直。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：塑成所述波导衬底，以致所述多个波导凹槽在衬底的第一表面上和衬底的第二表面上延伸，其中，所述第一表面和所述第二表面或者相互垂直或者相互平行。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个波导凹槽的第一子集被配置来光耦合到光发射器。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个凹槽的第二子集被配置来光耦合到成像装置。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，填充所述凹槽还包括利用毛细作用来将所述凹槽充满所述光学上透明的材料。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述凹槽的填充还包括利用所述光学上透明的材料过充满所述凹槽并且接着去除任何多余的光学上透明的材料。
18.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述凹槽充满有所述光学上透明的材料之后固化所述波导衬底。
19.根据权利要求1所述的方法，还包括：在成型过程期间分别光学对准所述多个光学元件和所述多个波导凹槽。
20.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成所述波导衬底还包括将所述波导衬底塑成为以下形状中的一个：一个直的衬底；方形；L形形状、矩形形状、三角形形状、圆形形状或者椭圆形形状。
21.根据权利要求1所述的方法，还包括：
邻近触摸屏装置安置模制波导衬底，所述模制波导被配置来在邻近所述触摸屏装置的自由空间中产生光；
将光发射器光耦合到所述模制波导衬底；以及
将成像装置光耦合到所述模制波导衬底。
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：将处理装置连接到成像装置，所述处理装置被配置来通过译解光中的中断的坐标而确定到所述触摸屏的数据录入，该光是当将数据录入到所述触摸屏装置时在邻近所述触摸屏装置的自由空间中被产生的。
23.根据权利要求1所述的方法，其中，塑成波导衬底还包括利用以下成型技术之一来塑成所述波导衬底：注入成型；压缩成型；压印；光学微成型。
24.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学元件包括以下光学元件中的至少一个，但不限于以下光学元件：透镜、光栅、布拉格光栅、耦合角等。
25.一种设备，其包括：
模制波导衬底，所述模制波导衬底包括：
多个光学元件；以及
多个充满光学上透明的材料的波导凹槽。
26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个光学元件是三维透镜。
27.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个光学元件具有直径从50微米变化到2000微米的尺寸。
28.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导凹槽为近似5至50微米深。
29.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导凹槽为近似5至50微米宽。
30.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导衬底具有从n＝1.0变化到n＝2.0的折射率。
31.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导衬底由具有第一折射率的材料制成，而所述凹槽充满有具有第二折射率的光学上透明的材料，其中，所述第二折射率大于所述第一折射率。
32.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个光学元件被配置有光学属性，以便当将光提供给所述波导凹槽的输入时产生光薄层。
33.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个光学元件被配置有光学属性，以便当将光提供给所述波导凹槽的输入时产生光栅格。
34.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导衬底还配置有所述多个波导凹槽的第一子集，所述多个波导凹槽的第一子集在沿着第一轴的第一方向上延伸。
35.根据权利要求34所述的设备，其中，所述波导衬底还配置有所述多个波导凹槽的第二子集，所述多个波导凹槽的第二子集在沿着第二轴的第二方向上延伸。
36.根据权利要求35所述的设备，其中，所述第一轴和所述第二轴或者相互垂直或者相互平行。
37.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导衬底还如此被配置，以致所述多个波导凹槽在所述衬底的第一表面和所述衬底的第二表面上延伸，其中，所述第一表面和所述第二表面相互垂直。
38.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个波导凹槽的第一子集被配置来光耦合到光发射器。
39.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个凹槽的第一子集被配置来光耦合到成像装置。
40.根据权利要求25所述的设备，其中，所述多个透镜和所述多个波导凹槽光学上分别被对准。
41.根据权利要求25所述的设备，其中，所述波导衬底被塑成一个以下形状：直衬底；方形衬底；L形构件、矩形构件、三角形构件、圆形构件或者椭圆形构件。
42.根据权利要求25所述的设备，还包括：
触摸屏装置，所述模制波导被配置来在邻近所述触摸屏装置的自由空间中产生光；
光发射器，所述光发射器光耦合到所述模制波导衬底上的第一组波导凹槽；以及
成像装置，所述成像装置光耦合到所述模制波导衬底中的第二组。
43.根据权利要求42所述的设备，还包括被耦合到成像装置的处理装置，所述处理装置被配置来通过译解光中的中断的坐标而确定到所述触摸屏的数据录入，该光是当将数据录入到所述触摸屏装置时在邻近所述触摸屏装置的自由空间中被产生的。
44.根据权利要求25所述的设备，其中，波导衬底通过以下方式之一被塑成：注入成型；压缩成型；压印；或者光学微成型。
45.根据权利要求25所述的设备，其中，所述光学元件包括以下光学元件中的至少一个，但不限于以下光学元件：透镜、光栅、布拉格光栅、耦合角等。
46.根据权利要求1所述的方法，其中，利用光学上透明的材料填充所述凹槽还包括以下动作之一：
使用毛细作用来利用所述光学上透明的材料填充所述凹槽；
利用所述光学上透明的材料填充所述波导衬底，并且接着蚀刻所述波导凹槽，以从除在凹槽的区域中之外的衬底去除所述光学上透明的材料；或者
利用非粘性材料来涂敷除了在所述凹槽中以外的波导衬底，并且接着将所述波导衬底浸渍到所述光学上透明的材料中。
47.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个光学元件是半圆形的。
48.根据权利要求24所述的设备，其中，所述多个光学元件是半圆形的。
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