DE202009005253U1 - Berührungsvorrichtung, Laserquellenmodul und Laserquellenstruktur - Google Patents

Berührungsvorrichtung, Laserquellenmodul und Laserquellenstruktur Download PDF

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    • G06F3/0421Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen

Abstract

Berührungsvorrichtung aufweisend:
einen Berührungsbereich mit einem ersten Rand und einem zweiten Rand, wobei der erste Rand dem zweiten Rand benachbart angeordnet ist;
zwei reflektive Linsen-Arrays, die an dem ersten Rand und dem zweiten Rand angeordnet sind,
zwei Laserquellenmodule, die an dem ersten Rand und dem zweiten Rand angeordnet sind, und die von den zugeordneten reflektiven Linsen-Arrays in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, wobei jede Laserquellenmodul eine Laserdiode und ein diffraktives optisches Element aufweist, das vor der Laserdiode angeordnet ist und von dem der Laserstrahl, der von der Laserdiode projiziert wird, in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit gleicher Stärke aufgeteilt wird, wobei die Laserstrahlen von dem reflektiven Linsen-Array in einer parallelen Anordnung über den Berührungsbereich hin verteilt werden; und
zwei Empfängervorrichtungen, die an dem ersten Rand und dem zweiten Rand jeweils gegenüberliegend zugeordneten Rändern angeordnet sind, wobei die Empfängervorrichtung eine Mehrzahl von Sensoreinheiten aufweist, wobei jede Sensoreinheit...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Berührungsvorrichtung, ein Lichtquellenmodul und eine Lichtquellenstruktur desselben, insbesondere eine Berührungsvorrichtung, ein Lichtquellenmodul und eine Lichtquellenstruktur mit einer Laserlichtquelle.
  • Herkömmliche Berührungspaneele umfassen unterschiedliche Typen von Berührungspaneelen, wie ein Berührungspaneel resistiven Typs oder ein Berührungspaneel kapazitiven Typs. Wobei bei den oben erwähnten Berührungspaneelen die Widerstandsänderung bzw. die Kapazitätsänderung zum Bestimmen der Berührungsposition gemessen wird, so dass eine Eingabe durchgeführt werden kann, während ein Eingabemedium, z. B. der menschliche Körper oder ein Berührungsstift das Berührungspaneel berührt.
  • Weil die oben genannten Berührungspaneele aus einer Mehrzahl von Filmen hergestellt sind, wird der visuelle Effekt des Anzeigebildschirms mit einem Berührungspaneel von den Durchsichtigkeitseigenschaften der Filme direkt beeinflusst. Der visuelle Effekt des Anzeigebildschirms wird auch von den Eigenschaften der Farbverzerrung, den reflektiven Eigenschaften und der Auflösung beeinflusst. Wenn eine der oben erwähnten Eigenschaften nicht angemessen ist, wird sich der visuelle Effekt des Anzeigebildschirms verschlechtern. Außerdem muss ein Eingabemedium, ein Finger oder ein Berührungsstift während der Durchführung eines Eingabevorgangs das oben erwähnte Berührungspaneel berühren. Zum Erreichen eines angemessenen Eingabeergebnisses ist das Berühren des Berührungspaneels mit einer bestimmten Höhe des Drucks erforderlich. Es ist leicht, die Oberfläche des Berührungspaneels zu zerkratzen. Ferner ist die Auflösung des herkömmlichen Berührungspaneels durch das Schaltkreis-Layout des Berührungspaneels begrenzt. Daher sind die oben erwähnten Berührungspaneele für ein Großformat-Berührungspaneel mit einer hohen Auflösung nicht geeignet.
  • Herkömmliche Berührungspaneele umfassen auch das Berührungspaneel optischen Typs, wobei die optische Methode als ein Medium zum Detektieren der Berührungsposition verwendet wird. Der Vorteil des Berührungspaneels des optischen Typs ist, dass der visuelle Effekt des Anzeigebildschirms nicht beeinflusst wird. Die Auflösung des Berührungspaneels des optischen Typs ist durch die Dichte der optischen Sensoren und durch die Auflösung der Firmware und der Software definiert.
  • Allgemein gibt es zwei Methoden zum Verwenden des Lasers als das Medium des Detektierens der Berührungsposition. Die erste Methode ist ein Verwenden von Laser-Arrays, wobei jede Laser-Einheit einem Laserdetektierungs-Sensor zugeordnet ist. Beim Erhöhen der Auflösung des Berührungspaneels optischen Typs steigt auch die Anzahl der Laser-Einheiten und der Laserdetektierungs-Sensoren. Entsprechend steigen auch die Herstellungskosten, der Energieverbrauch und die Wärmeerzeugung. Dies ist nicht gut für die Realisierung des Produkts. Das LED-Array kann die oben erwähnten Nachteile vermeiden. Jedoch ist die LED-Lichtquelle eine divergente Lichtquelle und die Laser-Lichtquelle ist eine kohärente Lichtquelle. Daher ist es nur möglich den Effekt der analogen Signale und nicht der digitalen Signale zu erzielen, wenn das LED-Array als Medium zum Detektieren der Berührungsposition verwendet wird. Es gibt auch eine Methode, bei der eine einzige Laserquelle und eine Scan-Vorrichtung verwendet werden, die einen Oszillator oder einen rotierenden Motor zum Zweck des Scannens einer Detektierungsfläche aufweist. Der Vorteil dieser Methode sind die niedrigen Herstellungskosten. Jedoch erzeugen sowohl der Oszillator als auch der rotierende Motor elektromagnetische Wellen; die Kommunikationsqualität des Originalprodukts kann mit der elektromagnetischen Welle interferieren. Außerdem gibt es auch eine Methode, bei der eine einzige Laserquelle und ein Strahlteiler-Spiegel-Array verwendet werden. Die Energien der Laserstrahlen, projiziert von dem Strahlteiler-Spiegel-Array werden ungleich verteilt. Beim Erhöhen der Anzahl der Spiegel, fallen die Energien der Laserstrahlen, projiziert von dem Strahlteiler-Spiegel-Array schnell ab. Daher ist es schwierig oder unmöglich alle die Laserstrahlen zu detektieren, die von dem Strahlteiler-Spiegel-Array projiziert werden. Mit anderen Worten ist der Realisierungswert dieser Methode gering.
  • Außerdem wird ein bestimmtes Muster auf eine Detektierungsebene als ein Referenzmuster zum Detektieren der Berührungsposition projiziert, wie in den US Patentschriften Nr. 7242388 , Nr. 7305368 , Nr. 7417681 und Nr. 6614422 offenbart. Die Bilder der Detektierungsebene werden zum Bestimmen der Berührungsposition miteinander verglichen. Weil das Vergleichen der Bilder mittels analoger Signale durchgeführt wird, ist das Verwenden eines Signalprozessors zum Durchführen komplexer analoger Berechnung zum Bestimmen der Berührungsposition erforderlich. Deshalb ist diese Methode für eine Berührungsvorrichtung mit hoher Auflösung oder hoher Ansprechgeschwindigkeit nicht geeignet.
  • Durch die vorliegende Erfindung werden die Nachteile der herkömmlichen Berührungsvorrichtungen weitgehend vermieden, und Ausführungsformen der Erfindung führen zu einer neuartigen Berührungsvorrichtung, die für einen Großformat-Anzeigebildschirm geeignet ist. Eine höhere Auflösung des Großformat-Anzeigebildschirms wird erzielt. Die Berührungsvorrichtung ist fähig, digitale Signale auszugeben; die Berührungsposition innerhalb des Berührungsbereichs kann ohne die herkömmliche komplexe analoge Berechnung, die von dem Signalprozessor durchgeführt wird, direkt bestimmt werden.
  • Entsprechend werden durch die Erfindung eine Berührungsvorrichtung, ein Laserquellenmodul und eine Laserquellenstruktur geschaffen. Die Berührungsvorrichtung weist auf: einen Berührungsbereich mit einem ersten Rand und einem zweiten Rand, wobei der erste Rand dem zweiten Rand benachbart angeordnet ist; zwei reflektive Linsen-Arrays und zwei Laserquellenmodule, die alle an dem ersten Rand bzw. dem zweiten Rand angeordnet sind, wobei jede Laserquellenmodul eine Laserdiode und ein diffraktives optisches Element aufweist, das vor der Laserdiode zum Aufteilen des Laserstrahls, der von der Laserdiode projiziert wird, in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit gleicher Stärke ausgebildet ist, wobei die Laserstrahlen von dem reflektiven Linsen-Array in einer parallelen Anordnung über den Berührungsbereich verteilt werden; und zwei Empfängervorrichtungen, die an dem ersten Rand bzw. dem zweiten Rand zugeordneten Rändern angeordnet sind. Die Empfängervorrichtung weist eine Mehrzahl von Sensoreinheiten auf, wobei jede Sensoreinheit einen der Laserstrahlen empfängt, und jede Sensoreinheit ein digitales Signal ausgibt.
  • 1 und 2 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer Berührungsvorrichtung gemäß einer Vorzugsausführungsform der Erfindung.
  • 3 zeigt ein Diagramm des reflektiven Linsen-Array in 1.
  • 4 zeigt ein Diagramm des Laserquellenmoduls in 1.
  • 57 zeigen Laserpunkt-Diagramme, die von unterschiedlichen diffraktiven optischen Elementen erzeugt werden.
  • 8 und 9 zeigen ein Diagramm der Chip-Linse bzw. ein Diagramm der Funktion der Chip-Linse.
  • Die Erfindung wird in der detaillierten Beschreibung der folgenden Ausführungsformen erläutert, die nicht zur Beschränkung der Erfindung anzusehen sind, jedoch für weitere Anwendungen angepasst werden können. Während die Zeichnungen detailliert ausgeführt sind, ist verständlich, dass die Anzahl der verwendeten Komponenten größer oder kleiner als die Offenbarte sein können, es sei denn die Anzahl der Komponenten ist ausdrücklich festgelegt.
  • 1 und 2 zeigen eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Berührungsvorrichtung 200 gemäß einer Vorzugsausführungsform der Erfindung. Die Berührungsvorrichtung 200 kann auf einer Oberfläche eines Anzeigebildschirms 260 angebracht sein. Oder die Berührungsvorrichtung 200 kann auf einer Oberfläche eines Anzeigebildschirms 260 mittels eines exklusiven transparenten Glases 250 angebracht sein. Die Berührungsvorrichtung 200 weist einen Berührungsbereich 210, ein erstes reflektives Linsen-Array 241, ein zweites reflektives Linsen-Array 242, ein erstes Laserquellenmodul 221, ein zweites Laserquellenmodul 222, eine erste Empfängervorrichtung 231 und eine zweite Empfängervorrichtung 232 auf.
  • Der Berührungsbereich 210 weist einen ersten Rand 211 und einen zweiten Rand 212 auf, wobei der erste Rand 211 dem zweiten Rand 212 über eine Ecke hin benachbart angeordnet ist. Das erste reflektive Linsen-Array 241 ist entlang des ersten Randes 211 verteilt angeordnet und das zweite reflektive Linsen-Array 242 ist entlang des zweiten Randes 212 verteilt angeordnet. Das erste Laserquellenmodul 221 ist an dem ersten Rand 211 angeordnet und das zweite Laserquellenmodul 222 ist an dem zweiten Rand 212 angeordnet. Beispielsweise können das erste Laserquellenmodul 221 und das zweite Laserquellenmodul 222 an dem ersten Rand 211 bzw. dem zweiten Rand 212 angeordnet sein, insbesondere in den zentralen Positionen des ersten Rands 211 bzw. des zweiten Rands 212. Diese Laserquellenmodule 221/222 sind in einem vorbestimmten Abstand von den zugeordneten reflektiven Linsen-Arrays 241/242 angeordnet. Die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232 sind an den dem ersten Rand 211 bzw. dem zweiten Rand 212 jeweils entgegengesetzten Rändern angeordnet. Das erste Laserquellenmodul 221 und das zweite Laserquellenmodul 222 projizieren eine Mehrzahl von Laserstrahlen 21/22 mit gleicher Stärke. Die Laserstrahlen 21/22 werden einander kreuzend über den Berührungsbereich 210 hin verteilt. Beispielsweise sind die Laserstrahlen 21/22 in einer Schachbrettmuster-Anordnung angeordnet. Von der ersten Empfängervorrichtung 231 und der zweiten Empfängervorrichtung 232 werden die Laserstrahlen 21 bzw. 22 jeweils empfangen.
  • Die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232 weisen eine Mehrzahl von ersten Sensoreinheiten 2311 bzw. zweiten Sensoreinheiten 2322 auf, so dass die Energieveränderungen an verschiedenen Positionen detektiert werden. Wenn die Berührungsvorrichtung 200 einen Eingabevorgang durchführt, wird ein Teil der Laserstrahlen 21/22 von dem Eingabemedium, wie dem menschlichen Körper oder einem Berührungsstift, blockiert, so dass ermöglicht wird, dass die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232 die Energieveränderungen in verschiedenen Positionen detektieren. Die Energieveränderungen in verschiedenen Positionen werden an den Signalprozessor zum Berechnen der Berührungsposition innerhalb des Berührungsbereichs 210 ausgegeben. Gemäß dieser Ausführungsform sind die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232 zwar lineare Bildsensoren. Jedoch sind die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232 nicht auf lineare Bildsensoren beschränkt, die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232 können auch andere Vorrichtungen mit ähnlichen Funktionen sein.
  • Weil die Laserstrahlen 21/22 kohärent und nicht divergent sind, kann jeder Strahl 21/22 auf nur eine Sensoreinheit 2311/2322 projiziert werden, so dass ein An-Aus-Signal erzeugt wird, und die von der ersten Empfängervorrichtung 231 und der zweiten Empfängervorrichtung 232 empfangenen Signale digitale Signale sind. Die Dekodierungsgeschwindigkeit und die Genauigkeit der oben erwähnten digitalen Signale sind viel besser als die der analogen Signale im Stand der Technik. Die Berührungsposition 210 innerhalb des Berührungsbereichs kann ohne die herkömmliche komplexe analoge Berechnung, die von dem Signalprozessor durchgeführt wird, direkt bestimmt werden. Deshalb sinken der Verbrauch der Berechnungsenergie und die Berechnungszeit des Signalprozessors und steigen die Genauigkeit und die Ansprechgeschwindigkeit.
  • 3 zeigt ein Diagramm des reflektiven Linsen-Array in 1. Das erste reflektive Linsen-Array 241 wird als ein Beispiel betrachtet. Das erste reflektive Linsen-Array 241 weist eine Mehrzahl von Spiegeln zum Einstellen der Richtung von jedem Laserstrahl 21 auf, so dass jeder Laserstrahl 21 senkrecht zu dem ersten Rand 211 gerichtet ist. Die Laserstrahlen 21 sind in einer parallelen Anordnung über den Berührungsbereich 210 hin verteilt, ohne dass sie mit anderen Laserstrahlen 21 interferieren. Aus dem gleichen Grund hat das zweite reflektive Linsen-Array 242 die gleiche Funktion: Erzeugen der parallelen Laserstrahlen 22. Die Laserstrahlen 21/22 sind einander kreuzend über den Berührungsbereich 210 mittels des ersten reflektiven Linsen-Array 241 und des zweiten reflektiven Linsen-Array 242 verteilt.
  • 4 zeigt ein Diagramm des Laserquellenmoduls in 1. Das erste Laserquellenmodul 221 und das zweite Laserquellenmodul 222 weisen jeweils eine Laserdiode 225 und ein diffraktives optisches Element 226 auf. Das diffraktive optische Element 226 ist vor der Laserdiode 225 ausgebildet, wobei das diffraktive optische Element 226 verwendet wird, einen Laserstrahl, der von der Laserdiode 225 projiziert wird, in eine Mehrzahl von Laserstrahlen 21/22 mit gleicher Stärke aufzuteilen. Mit anderen Worten haben diese Laserstrahlen 21/22 Laserpunkte 13 gleicher Größe und gleicher Energie.
  • Weil die Laserdiode 225 eine ausgezeichnete Lichtquelle mit ausgezeichneter Kohärenz-Eigenschaft ist, sind diese von der Laserdiode 225 projizierten Laserstrahlen 21/22 nicht divergent. Bei steigendem Projektionsabstand nimmt die Energie der Laserstrahlen 21/22 nicht ab. Somit werden die Probleme der LED-Lichtquelle vermieden. Außerdem hat die Laserdiode 225 ein geringeres Volumen, einen niedrigeren Energieverbrauch und eine längere Lebensdauer. Somit ist die Laserdiode 225 geeignet für die Berührungsvorrichtung 200.
  • In dieser Ausführungsform ist das diffraktive optische Element 226 eine Chip-Linse. Gemäß dem Bedarf an der Systemauflösung ist die Chiplinse fähig, einen von der Laserdiode 225 projizierten Laserstrahl in eine Mehrzahl von Laserstrahlen 21/22 gleicher Größe und gleicher Energie aufzuteilen. Das diffraktive optische Element 226 ist nicht auf eine Chip-Linse beschränkt, das diffraktive optische Element 226 kann auch eine andere Vorrichtung mit der gleichen Funktion sein. Da das diffraktive optische Element 226 fähig ist, einen von der Laserdiode 225 projizierten Laserstrahl in eine Mehrzahl von Laserstrahlen 21/22 aufzuteilen, ist es nicht erforderlich, die Anzahl der Laserdioden 225 zu erhöhen, wenn die Auflösung erhöht wird. Die Kosten der Berührungsvorrichtung 200 nehmen ab. Das Problem des Energieverbrauchs und der Wärmeabgabe werden vermieden.
  • 57 zeigen Laserpunkt-Diagramme, die von unterschiedlichen diffraktiven optischen Elementen erzeugt werden. Gemäß 5 ist eine einzige Diffraktionslinse 124 vor der Laserdiode 225 ausgebildet. Ein von der Laserdiode 225 projizierter Laserstrahl wird in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit Laserpunkten 13A aufgeteilt. Diese Laserpunkte 13A haben nicht gleiche Größe und gleiche Energie. Die Laserpunkte 13A in einer bestimmten Position sind größer und haben höhere Energie. Die Laserpunkte 13A in einer Randposition sind kleiner und haben niedrigere Energie. Weil die Energie der Laserpunkte 13A in der Randposition schnell abnimmt, ist es nicht möglich zu erreichen, dass alle Laserpunkte 13A gleiche Größe und gleiche Energie haben. Außerdem ist auch der Projektionswinkel beschränkt.
  • Mit Bezug auf 6 ist eine Diffraktionslinsenanordnung 125 vor der Laserdiode 225 ausgebildet, wobei die Diffraktionslinsenanordnung 125 eine Mehrzahl von Diffraktionslinsen aufweist. Ein von der Laserdiode 225 projizierter Laserstrahl wird in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit Laserpunkten 13B aufgeteilt. Obwohl die Laserstrahlen mittels der Mehrzahl von Diffraktionslinsen angepasst werden, haben diese Laserpunkte 13B nicht gleiche Größe und gleiche Energie. Es ist auch hier nicht möglich zu erreichen, dass alle Laserpunkte 13B gleiche Größe und gleiche Energie haben. Die Kalkulation involviert die herkömmlichen analogen Signale. Außerdem erfordert der Herstellungsvorgang der Diffraktionslinsenanordnung 125 einen komplexen Ausrichtungsvorgang. Das Volumen und das Gewicht der Diffraktionslinsenanordnung 125 sind groß und die Herstellungskosten der Diffraktionslinsenanordnung 125 sind hoch. Die Diffraktionslinsenanordnung 125 ist nicht für die Berührungsvorrichtung 200 geeignet, das ein Verbrauchsprodukt ist.
  • Mit Bezug auf 7 ist das diffraktive optische Element 226 eine Chip-Linse. Die Chip-Linse ist vor der Laserdiode 225 ausgebildet. Ein von der Laserdiode 225 projizierter Laserstrahl wird in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit Laserpunkten 13C aufgeteilt. Diese Laserpunkte 13C haben gleiche Größe und gleiche Energie. In dieser Ausführungsform wird das von der Laserdiode 225 projizierte Licht von dem diffraktiven optischen Element 226, das eine Chip-Linse ist, direkt in eine Mehrzahl von Laserpunkten oder Laserspots 13C aufgeteilt. Beispielsweise wird das von der Laserdiode 225 projizierte Licht direkt in N Laserspots aufgeteilt; die Energie von jedem Laserspot ist gleich 1/N der ursprünglichen Energie. Da jeder Laserspot gleiche Energie hat, ist es leicht für die erste Empfängervorrichtung 231 und die zweite Empfängervorrichtung 232, die Laserspots 13 ohne Fehler direkt zu detektieren.
  • Außerdem ist das diffraktive optische Element 226, das eine Chip-Linse ist, in dieser Ausführungsform vor der Laserdiode 225 angeordnet. Mit anderen Worten ist es ähnlich, eine Linsenanordnung in eine einzige Linse zu integrieren. Die Vorteile des diffraktiven optischen Elements 226 umfassen niedrige Kosten, die platzsparende Eigenschaft und das Vereinfachen des komplexen Ausrichtungsvorgangs des Herstellungsvorgangs. Somit ist die Anwendbarkeit viel höher.
  • 8 und 9 zeigen ein Diagramm der Chip-Linse bzw. ein Diagramm der Funktion der Chip-Linse. Die Chip-Linse ist eine Linse, die mittels des Halbleitervorgangs oder des Herstellungsvorgangs des mikroelektrischen mechanischen Systems hergestellt wird. Eine Anzahl von konvexen Linsen oder konkaven Linsen werden auf dem Glas mittels der Nassformungsmethode oder der Trockenformungsmethode geformt, so dass das Licht mit einer ungleichen Energieverteilung in Licht mit gleicher Energieverteilung übertragen wird, so dass ein besserer optischer Effekt erreicht wird. Wobei die Trockenformungsmethode das Formgießprozess, das Laser-Ätzen usw. umfasst und die Nassformungsmethode das chemische Ätzen umfasst.
  • In dieser Ausführungsform wird ein einziger Laserstrahl von der Chip-Linse in eine Mehrzahl von Laserstrahlen 21/22 mit Laserpunkten 13C gleicher Größe und gleicher Energie aufgeteilt. Gleichzeitig sind die Projektionswinkel der Laserstrahlen 21/22 auf Null beschränkt. Somit haben die von der ersten Empfängervorrichtung 231 und der zweiten Empfängervorrichtung 232 in unterschiedlichen Positionen empfangenen Signale die gleiche Spannung. Beispielsweise wird die erste Sensoreinheit 2311 der ersten Empfängervorrichtung 231 durch die benachbarten Laserstrahlen 21 nicht beeinflusst. Wenn der Laserstrahl 21 nicht blockiert ist, ist das Signal der Sensoreinheit als „1” bestimmt. Wenn der Laserstrahl 21 blockiert ist, empfängt die erste Sensoreinheit 2311 der ersten Empfängereinheit 231 keine Lichtenergie; das Signal der Sensoreinheit ist als „0” bestimmt. Somit gibt es nur zwei Signale, „1” und „0”, die von den ersten Sensoreinheiten 2311 der ersten Empfängervorrichtung 231 ohne eine weitere Bedingung empfangen werden können. Aus dem gleichen Grund wird die zweite Sensoreinheit 2322 der zweiten Empfängervorrichtung 232 von den benachbarten Laserstrahlen 22 nicht beeinflusst. Somit kann die Auflösung der Berührungsvorrichtung sehr erhöht werden. Beispielsweise kann die oben erwähnte einzige Diffraktionslinse unter der gleichen objektiven Bedingung 11 Strahlen in der Größe von 5 Zoll erzeugen; die oben erwähnte Chip-Linse kann dagegen mehr als 121 Strahlen in der gleichen Größe erzeugen. Daher kann die Auflösung der Berührungsvorrichtung sehr erhöht werden.
  • Mittels der Berührungsvorrichtung gemäß der Erfindung sind die Größe und die Auflösung der Berührungsvorrichtung erhöht. Die Berührungsvorrichtung ist fähig, digitale Signale auszugeben; die Berührungsposition innerhalb des Berührungsbereichs kann ohne die herkömmliche komplexe analoge Berechnung, die von dem Signalprozessor durchgeführt wird, direkt bestimmt werden. Deshalb sinken der Verbrauch der Berechnungsenergie und die Berechnungszeit des Signalprozessors und steigen die Genauigkeit und die Ansprechgeschwindigkeit.
  • Obwohl spezifische Ausführungsformen erläutert und beschrieben wurden, ist für den Fachmann verständlich, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne dass der Rahmen der Erfindung dabei verlassen wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 7242388 [0006]
    • - US 7305368 [0006]
    • - US 7417681 [0006]
    • - US 6614422 [0006]

Claims (9)

  1. Berührungsvorrichtung aufweisend: einen Berührungsbereich mit einem ersten Rand und einem zweiten Rand, wobei der erste Rand dem zweiten Rand benachbart angeordnet ist; zwei reflektive Linsen-Arrays, die an dem ersten Rand und dem zweiten Rand angeordnet sind, zwei Laserquellenmodule, die an dem ersten Rand und dem zweiten Rand angeordnet sind, und die von den zugeordneten reflektiven Linsen-Arrays in einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, wobei jede Laserquellenmodul eine Laserdiode und ein diffraktives optisches Element aufweist, das vor der Laserdiode angeordnet ist und von dem der Laserstrahl, der von der Laserdiode projiziert wird, in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit gleicher Stärke aufgeteilt wird, wobei die Laserstrahlen von dem reflektiven Linsen-Array in einer parallelen Anordnung über den Berührungsbereich hin verteilt werden; und zwei Empfängervorrichtungen, die an dem ersten Rand und dem zweiten Rand jeweils gegenüberliegend zugeordneten Rändern angeordnet sind, wobei die Empfängervorrichtung eine Mehrzahl von Sensoreinheiten aufweist, wobei jede Sensoreinheit einen der Laserstrahlen empfängt und ein digitales Signal ausgibt.
  2. Berührungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das diffraktive optische Element eine Chip-Linse ist.
  3. Berührungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Empfängervorrichtung ein linearer Bildsensor ist.
  4. Berührungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die reflektiven Linsen-Arrays für eine Verteilung der Laserstrahlen in einer Schachbrettmuster-Anordnung über den Berührungsbereich hin angeordnet sind.
  5. Berührungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Laserdiode in einer zentralen Position des ersten Rands oder des zweiten Rands angeordnet ist.
  6. Laserquellenmodul, aufweisend: eine Laserdiode; und ein diffraktives optisches Element, das vor der Laserdiode ausgebildet ist, wobei die Laserdiode einen Laserstrahl projiziert, der das diffraktive optische Element passiert und der von dem diffraktiven optischen Element in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit gleicher Stärke aufgeteilt wird.
  7. Laserquellenmodul gemäß Anspruch 6, wobei das diffraktive optische Element eine Chip-Linse ist.
  8. Laserquellenstruktur, aufweisend: eine Laserdiode; ein diffraktives optisches Element, das vor der Laserdiode ausgebildet ist, wobei die Laserdiode einen Laserstrahl projiziert, der das diffraktive optische Element passiert und der von dem diffraktiven optischen Element in eine Mehrzahl von Laserstrahlen mit gleicher Stärke aufgeteilt wird; und ein reflektives Linsen-Array, wobei die Laserstrahlen in einer parallelen Anordnung von dem reflektiven Linsen-Array verteilt werden.
  9. Laserquellenstruktur gemäß Anspruch 8, wobei das diffraktive optische Element eine Chip-Linse ist.
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