[发明专利]输入和显示设备

说明书

本发明涉及一种输入和显示设备，它带有输出屏和用于确定指示设备相对输出屏位置的判定装置，上述判定装置包含分布在输出屏两个基本不平行的边上的狭长(elongaged)光束源，向输出屏的对边辐射射线，该射线是基本平行于输出屏表面的。

这样的设备从欧洲专利申请Ep-A2-0.365.232是已知的，它公开了带有光学触摸屏的集成液晶显示器。安排由一个或多个常规的发光二极管构成的狭长光束源沿着它的长度发射连续的射线。附加的照明装置是为输出屏提供照明的。

本发明的目标是提供一种能简化用于各种目的的照明的输入和显示设备。

根据本发明的输入和显示装置的特征在于为输出屏提供的照明系统，这个照明系统包括一个基本平面的光导，其中的狭长光束源包含沿平面光导两个基本不平行的端边的装置，用于耦合出光束到平面光导中，用于耦合出光束进入平面光导的装置具有切线尺寸大于平面光导厚度尺寸的光束输出窗口其切线尺寸是平面光导的表面基本成直角方向，平面光导的表面基本平行于输出屏的表面，用于耦合光束进入平面光导的装置凸出在所述表面上面的一个表面之外和光束输出窗口突出在所述表面上面的一个表面之外。

实现了用单一单光照明元件，如一只灯或一个发光二极管，为输出屏幕和狭长射线源两者的照明系统提供射线。

本发明的输入和显示装置的最佳实施例的特征在于至少一个耦合光束进入平面光导的装置包括一个狭长块，它与构成平面光导具有相同的材料，狭长块绕着其长轴方向相对于平面光导方向旋转了90度。

藉此从制作角度来看，可以生产一个单一的平面装置并随后切成片，较大的一个形成平面光导，较小的两片的形成分别用于耦合光束进入光导和给输出屏幕表面提供基本平行的光束射线的装置。

依据附图将对本发明做进一步详细描述。

图1所示为输入和显示设备；

图2所示为本发明的照明系统；

图2a所示为本发明的照明系统的详图；

图3所示为制作一个照明系统和从单一厚材料上制作的狭长光束源的方法

图4所示为一种带全透式液晶显示的照明系统的应用。

在图1中展示了一个手持PC的例子，电子日程或个人数字助理，所有这些下面都视为个人手持PC。手持PC1由输出屏2、机盒3和两个不平行的边4和5构成。观察者通过输出屏2阅读信息。因为反射式液晶显示器(LCD)的低耗能，几乎所有手持PC都使用这种显示器。在暗环境下用这种产品时，环境照明不够，需要辅助照明。例如，它可以用所谓的前光照明来实现，在显示屏的顶面边上放置光导管组成一个边光照明。

在光导里微光结构的存在给显示屏提供了一个优先偶合光。这束光导在图1里用数字6代表，在输出屏2的顶面使用反射式液晶时，也就是说它介于输出屏2和观察者之间。例如，从美国专利号5,506,929中所知用两个点状光源，光束的发光是由点状的光源耦合进两个狭长的光导管中。光导管是带光学显微结构的，它能引导光导管里的光束进入平面光导的方向，如图1的平面光导6。

图2所示为本发明的输入和显示装置的最佳实施例的一部分，特别是显示了平面光导6与狭长光束源7和8的对应关系。在图2的实施例中狭长光束源7和8具有基本相同的构造，所以将只对它们中的7进行详细的描述。狭长光束源7构成一个点状光束源9，例如就象一个发光二极管。被点状光束源9点亮的光束10沿着光导管11的方向也被点亮。光导管11的边12与平面光导6的一个输入边13相邻。对于一个本领域的技术人员来说，从光束源9中耦合出光束10进入光导管11的方法即是如此，见美国专利5,506,929，它并不构成本发明的一部分，因而在此不做进一步描述。从专业角度知道光导11的表面13是带有微光表面结构的，它能使光束10按箭头15的方向反射到平面光导6里。

平面光导6的厚度尺寸用“D”来代表，光导11的垂线尺寸E，同是同方向上表面12的尺寸，大于平面光导6的厚度尺寸D。表面12高出平面光导6的部分16。光导11的在平面14上的微光结构也把光引导出表面16，即表面部分16在光导11高出过平面光导6的上表面部分形成一个光束输出窗口。即：它有基本平行的光束流，或是被光导11的表面16点亮，如图指示的箭头17A和17B。