ES2905909T3 - Retrorreflector para usar en aplicaciones de pantalla táctil y sistemas de detección de posición - Google Patents
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Abstract
Un sistema de detección de posición (100), que comprende: un área de detección bidimensional (104), en la que el sistema de detección de posición (100) está configurado para detectar la existencia y la ubicación de un objeto (109) dentro del área de detección bidimensional (104); al menos una fuente (110; 112) de radiación electromagnética para dar salida a una radiación electromagnética sobre al menos una parte del área de detección (104); una película prismática (108) situada a lo largo de al menos una parte de la periferia del área de detección (104), en la que la película prismática (108) está situada con respecto a dicha al menos una fuente (110; 112) de modo que se retrorrefleja hacia la(s) fuente(s) la radiación electromagnética dirigida por la(s) fuente(s) respectiva(s) hacia la película prismática (108), comprendiendo la película prismática (108): un sustrato retrorreflectante (132) que incluye una pluralidad de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo triangular (140) y una capa metalizada (142) dispuesta sobre al menos una parte del sustrato retrorreflectante (132), en el que los bordes de base (210) de los elementos retrorreflectantes de esquinas de cubo (140) son lineales y están en un plano común perpendicular al área de detección (104), y en el que cada elemento retrorreflectante de esquina de cubo (140) forma una configuración de cubo triangular isósceles, siendo dos de los bordes de base (210) aproximadamente de la misma longitud, en el que los elementos retrorreflectantes de esquina de cubo (140) tienen una inclinación en un intervalo de 8 a 35 grados en una dirección, de modo que solamente una cara de cubo (202) es más paralela a la superficie delantera reflectora de la película prismática (108) que cualquier cara de un cubo no inclinado, y una profundidad del cubo entre 25,4 y 304,8 micrómetros (0,001 y 0,012 pulgadas) en relación con el plano común, y en el que un eje del cubo se define como un eje central que es una trisectriz de un espacio interior definido por las tres caras de intersección del elemento de esquina de cubo (140) respectivo y en el que dicha inclinación se mide como un ángulo entre el eje del cubo y una superficie laminada normal de la superficie delantera reflectora de la película prismática (108), y en el que los elementos retrorreflectantes de esquina de cubo (140) se unen entre sí en uno o más mosaicos que tienen todos la misma orientación de esquina de cubo; y una cámara (117; 118) situada para recibir radiación electromagnética reflejada desde la película prismática (108).
Description
DESCRIPCIÓN
Retrorreflector para usar en aplicaciones de pantalla táctil y sistemas de detección de posición
Campo técnico
La presente invención se refiere en general a un sistema para detectar la posición de un objeto dentro de una pantalla táctil o a un sistema de detección de posición que incluye una película retrorreflectante o prismática. En particular, y sin limitación, la descripción se refiere a un sistema que incluye una película prismática que tiene elementos retrorreflectantes de esquina de cubo triangular metalizados que proporcionan un fondo adecuado para contrastar un objeto opaco frente a la pantalla táctil y/o el sistema de detección de posición y la película prismática es altamente transparente en un tramo seleccionado del espectro electromagnéti
la aplicación de pantalla táctil y/o el sistema sensor de posición.
Antecedentes
Algunos sistemas de detección de posición relacionados con las pantallas táctiles detectan la interrupción de radiación (p. ej., la luz) por un objeto opaco (p. ej., un dedo, un lápiz óptico, etc.). Tales sistemas utilizan en general transmisores de radiación para transmitir radiación a través del campo de la pantalla táctil, paralelamente a la superficie del campo de visión. Los receptores de radiación se utilizan para detectar la radiación que atraviesa el campo de la pantalla táctil y detectar la existencia y ubicación de cualquier interrupción por el objeto opaco en esta radiación.
Se puede situar un material laminado retrorreflectante alrededor del perímetro del campo activo de la pantalla táctil, como se describe en la patente de EE. UU. número 4.507.557. El material laminado retrorreflectante está dispuesto en general para reflejar la radiación recibida desde una fuente de origen devolviéndola hacia la fuente de origen. Un material laminado retrorreflectante a modo de ejemplo incluye en general una capa de resina transparente, tal como acrílico, policarbonato o vinilo, que tiene una superficie delantera lisa y una pluralidad de prismas de esquina de cubo retrorreflectantes en la superficie posterior. La luz que incide en la superficie delantera lisa atraviesa el laminado, incide en los elementos retrorreflectantes y se vuelve a reflejar hacia fuera a través de la superficie delantera lisa en una dirección nominalmente a 180 grados con respecto a la dirección de incidencia.
Un problema con el uso de ciertos materiales laminados retrorreflectantes usuales en aplicaciones de pantalla táctil y/o sistemas de detección de posición es que la suciedad y/o la humedad pueden penetrar en la estructura y afectar desfavorablemente a la retrorreflectividad del material laminado retrorreflectante. Otro problema con el material laminado retrorreflectante usual utilizado en aplicaciones de pantalla táctil y/o sistemas de detección de posición es la dificultad para obtener un fondo uniforme en toda el área de interés (p. ej., el área de detección), frente a la que se puede contrastar el objeto opaco. Muchos diseños de materiales laminados retrorreflectantes usuales proporcionan un fondo no uniforme y tienen partes, especialmente en o cerca de las regiones de esquina, donde la señal detectada es muy baja. Esto dificulta la detección del movimiento del objeto opaco en tales áreas.
El documento US 3.830.682 describe un indicador retrorreflectante que proporciona una coloración diferente de día y de noche, que se proporciona mediante un material retrorreflectante que tiene una composición de tinte fluorescente transparente. La fluorescencia distingue entre una primera banda de longitudes de onda y una segunda banda de longitudes de onda.
El documento US 6.767.102 B1 describe artículos retrorreflectantes y un método para mecanizar un patrón de microcubos retrorreflectantes para fabricar tales artículos. Se proporciona una pluralidad de placas, teniendo cada placa dos superficies planas sustancialmente paralelas y al menos un extremo de la misma está hecho de un material que puede cortarse con una herramienta de corte.
El documento US 5.936.770 describe una construcción laminada retrorreflectante de esquina de cubo, que comprende zonas alternas de agrupaciones de elementos de esquina de cubo dispuestas en orientaciones de aproximadamente noventa grados para proporcionar exactamente dos planos principales de rendimiento retrorreflectante mejorado.
El documento US 2001/0048169 A1 describe un laminado de prismas retrorreflectantes formado por un molde con facetas texturizadas o ventanas sobre el mismo. Los prismas más pequeños se forman adyacentes a los prismas más grandes. En algunas realizaciones, unos ejes ópticos de los prismas están inclinados entre sí en una dirección negativa.
El documento US 4.507.557 se refiere a un aparato para detectar la posición de un objeto dentro de un campo de visión, tal como una pantalla de visualización. El aparato incluye una superficie retrorreflectante dispuesta alrededor del perímetro del campo de visión.
El documento US 2002/0163505 A1 describe un dispositivo de detección de coordenadas que incluye un área de entrada de coordenadas. Se proporciona una pluralidad de retrorreflectores alrededor del área de entrada de coordenadas.
El documento US 2005/0178953 A1 se refiere a un aparato para detectar un puntero dentro de una región de interés. Los retrorreflectores alargados bordean los lados de la superficie táctil.
El documento US 5.200.851 describe artículos retrorreflectores del tipo de esquinas de cubo que retrorreflejan la luz infrarroja, pero no retrorreflejan sustancialmente la luz visible.
El documento WO 99/36805 describe una combinación de un laminado retrorreflectante y una película reflectante polimérica multicapa. La película reflectante incluye capas alternas de al menos dos polímeros diferentes.
El documento US 4.588.258, que también se cita en el documento US 5.936.720 antes mencionado, describe una película retrorreflectante que comprende pares coincidentes de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo girados 180° entre sí. Tres caras laterales mutuamente perpendiculares de los elementos están definidas en su base por bordes lineales que están colocados en un plano común.
Compendio de la invención
En vista de lo anterior, existe la necesidad de un diseño de laminados retrorreflectantes que proporcione los beneficios de rendimiento óptico y mecánico del laminado metalizado.
La invención se refiere a un sistema de detección de posición según la reivindicación 1, que comprende una película prismática. Las realizaciones ventajosas se definen en las reivindicaciones dependientes.
Las anteriores y otras características de la invención se describen más detalladamente en lo sucesivo y se señalan particularmente en las reivindicaciones, exponiendo con detalle la siguiente descripción ciertas realizaciones ilustrativas de la invención, que son indicativas, sin embargo, de únicamente algunas de las diversas formas en que se pueden emplear los principios de la invención.
Breve descripción de los dibujos
Estas y otras características de la presente invención serán evidentes con referencia a la descripción y los dibujos siguientes, en los que:
la figura 1 es una vista esquemática de un sistema de pantalla táctil de acuerdo con aspectos de la presente invención. La figura 2 es un corte transversal del sistema de pantalla táctil de la figura 1 de acuerdo con la presente invención. Las figuras 3 y 4 son vistas en corte transversal de ejemplos de películas prismáticas útiles para comprender la presente invención.
La figura 5 es una vista en planta de una película prismática con una agrupación de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo inclinados, como se muestra en las figuras 3 y 4.
La figura 6 es una vista en planta de una estructura retrorreflectante de esquina de cubo inclinada a modo de ejemplo. La figura 7 es una vista en planta de una película prismática con dos agrupaciones de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo inclinados, como se muestra en la figura 6, donde los elementos retrorreflectantes de esquina de cubo en las agrupaciones están girados 90 grados entre sí.
La figura 8 es una vista en planta de una película prismática sin fijar de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo inclinados, como se muestra en la figura 6.
La figura 9 es una vista en corte transversal de la figura 5, tomada por la línea 9-9.
La figura 10 es un trazado gráfico a modo de ejemplo de una señal de la cámara para diferentes esquinas de cubo triangular.
Las figuras 11-18 son trazados gráficos a modo de ejemplo de una señal/alcance mínimo representados como una función de la Inclinación (grados) y la Profundidad del cubo (micrómetros (mil)) de acuerdo con aspectos de la presente invención.
La figura 19 es una comparación a modo de ejemplo de la película prismática de un sistema de detección de posición y un material de película usual.
Divulgación de la invención
En la descripción detallada que sigue, se han dado los mismos números de referencia a los componentes correspondientes, independientemente de si se muestran en diferentes realizaciones de la presente invención. Para ilustrar la presente invención de manera clara y concisa, los dibujos pueden no estar necesariamente a escala y ciertas características pueden mostrarse de forma algo esquemática.
Para los propósitos de esta solicitud, ciertos términos se usan en un sentido particular, como se define en este documento, y otros términos de acuerdo con la práctica aceptada en la industria, tal como las definiciones ASTM actuales, por ejemplo.
La expresión "elementos de esquina de cubo" (también "prismas de esquina de cubo" o "esquinas de cubo" o "elementos retrorreflectantes de esquina de cubo"), como se usa en este documento, incluye aquellos elementos que consisten en tres caras que se intersecan entre sí, cuyos ángulos diedros son en general del orden de 90 grados, pero no necesariamente 90 grados exactos.
La expresión "forma de cubo", como se usa en este documento, significa la figura geométrica bidimensional definida por la proyección del perímetro del cubo en la dirección del rayo refractado principal. Por ejemplo, un cubo triangular tiene una forma de cubo que es un triángulo.
La expresión "sustrato retrorreflectante", como se usa en este documento, significa un grosor de un material que tiene una agrupación de elementos de esquina de cubo macho o hembra formados en una segunda superficie del mismo. La primera superficie puede ser plana o puede ser algo irregular en un patrón que corresponde en general a la agrupación de elementos de esquina de cubo en la superficie trasera. Para elementos macho de esquina de cubo, la expresión "grosor de sustrato" significa el grosor del material sobre el que descansan los elementos de esquina de cubo. Para elementos hembra de esquina de cubo, la expresión "grosor de sustrato retrorreflectante" significa el grosor total del material en el que los elementos hembra de esquina de cubo forman cavidades.
La expresión "eje del cubo", como se usa en este documento, significa un eje central que es la trisectriz del espacio interior definido por las tres caras de intersección de un elemento de esquina de cubo. El término "esquina de cubo inclinada", como se usa en este documento, significa una esquina de cubo que tiene su eje no normal a la superficie del laminado. La inclinación se mide como el ángulo entre el eje del cubo y la superficie normal del laminado. Se observa que, cuando hay inclinación, una vista en planta normal a la superficie del laminado muestra los ángulos de cara en el vértice, no todos de 120 grados.
Las expresiones "inclinación de la cara más paralela" (o "inclinado en una cara más paralela como dirección” o "inclinado en una dirección de la cara más paralela") e "inclinación del borde más paralelo", como se usan en este documento, se refieren al posicionamiento del cubo en relación con el rayo refractado principal. Cuando los ángulos entre las caras del cubo y el rayo refractado principal no son todos iguales a 35,26°, el cubo es "la cara más paralela" o "el borde más paralelo", dependiendo de si el ángulo de la cara con respecto al rayo refractado principal, que es el más diferente de 35,26°, es mayor o menor, respectivamente, que 35,26°. En el caso de laminados u otros retrorreflectores para los que el rayo refractado principal es nominalmente perpendicular a la superficie delantera del retrorreflector, entonces, para cubos de caras más paralelas, la cara del cubo seleccionada también será más paralela a la superficie delantera reflectora que cualquier cara de un cubo no inclinado.
Un sistema de detección de posición 100 a modo de ejemplo de acuerdo con aspectos de la presente invención se ilustra en la figura 1. La figura 1 ilustra una vista en planta de una pantalla 102 (p. ej., una pantalla de ordenador, una pantalla de visualización táctil, etc.) que tiene un área de pantalla o campo de visión 104 rodeado por un marco o borde 106 elevado. Aunque se muestra en el contexto de una pantalla de ordenador, el sistema de detección de posición 100 se puede usar en cualquier tipo de sistema óptico de detección de posición. La superficie interior del borde 106, que es en general sustancialmente perpendicular al campo de visión 104 de la pantalla de visualización 102, está provista de una película prismática (también denominada en este documento película retrorreflectante 108). La película prismática 108, que se describe con detalle a continuación, proporciona una superficie retrorreflectante alrededor de al menos una parte del campo de visión 104 (también denominado en este documento campo de detección). Es decir, la película prismática 108 proporciona una superficie que refleja la radiación desde una fuente de radiación de origen devolviéndola hacia la fuente de origen. La composición de la película prismática 108 se puede aplicar directamente al marco 106 usando un adhesivo u otro medio de unión, o se puede fabricar primero en forma de cinta adhesiva, que se aplica posteriormente a la superficie interior del borde 106. Puede ser deseable alinear la película prismática de tal manera que un plano de máxima angularidad de entrada asociado con la película prismática sea sustancialmente paralelo al campo de visión, el campo de detección y/o la pantalla para optimizar la posible detección de un objeto en el área de interés.
El sistema de detección de posición 100 que se muestra en la figura 1 incluye además dos fuentes de radiación 110, 112. Las fuentes de radiación 110, 112 son preferiblemente fuentes puntuales (o sustancialmente fuentes puntuales). La primera fuente 110 puede estar dispuesta en una esquina del campo de visión 104 y la segunda fuente 112 puede estar dispuesta en otra esquina del campo de visión 104. En una realización preferida, la primera fuente de radiación 110 y la segunda fuente de radiación 112 tienen un lado 114 común. Como se muestra en la figura 1, el lado 114 puede no estar provisto de la película prismática 108, que está dispuesta en los otros tres lados de la pantalla 102. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que la ubicación precisa de las fuentes de radiación puede variar dependiendo de una variedad de consideraciones de diseño, incluyendo el entorno, la aplicación, etc. Asimismo, un experto en la técnica apreciará que todo el perímetro del campo de visión puede estar rodeado por la película prismática 108.
Las fuentes de radiación 110, 112 iluminan juntas con radiación todo el campo de visión 104, que se extiende en una dirección paralela al plano del campo de visión 104. Las fuentes de radiación pueden proporcionar cualquier espectro deseable de radiación electromagnética. Es decir, las fuentes de radiación se pueden seleccionar para funcionar en cualquier intervalo de frecuencia deseado o en cualquier longitud de onda deseada. Por ejemplo, las fuentes pueden ser una fuente de radiación infrarroja, radiación de radiofrecuencia, radiación de luz visible, diodo emisor de luz (LED), láser, etc. En una realización preferida, las fuentes 110, 112 son diodos emisores de luz infrarroja.
La película prismática 108 dispuesta alrededor del perímetro del campo de visión refleja la radiación infrarroja devolviéndola hacia las fuentes de origen respectivas, como se indica por las flechas dentro del campo de visión. Así, por ejemplo, un rayo de radiación infrarroja que se origina en la fuente puntual 110 se extiende hacia fuera, al lado de la pantalla de visualización, y regresa a la fuente puntual 110, como se muestra en la figura 1. Como se describe con más detalle a continuación, la película prismática 108 vuelve a reflejar hacia su fuente la radiación electromagnética.
Como se describe con más detalle a continuación, la película prismática 108 comprende una película retrorreflectante que tiene múltiples capas, en la que una de las capas incluye una pluralidad de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo triangular que reflejan la radiación entrante. Una o más de las otras capas, que comprende la película prismática 108, funcionan para permitir que atraviese la mayor parte de la radiación infrarroja (p. ej., una transmisión de doble paso de aproximadamente el 74% a aproximadamente el 100%) y bloquean sustancialmente la luz visible, lo que proporciona a la película una apariencia de oscuridad. Estos aspectos se describirán más adelante.
En funcionamiento, el sistema de detección de posición 100 a modo de ejemplo funciona para detectar la existencia y ubicación de un objeto 109 dentro de los bordes del marco 106. Suponiendo que la radiación se origina en las fuentes 110, 112 (p. ej., las del LED infrarrojo) ubicadas en esquinas separadas que tienen un lado común, la radiación atraviesa hacia fuera y se vuelve a reflejar en una lente 115, 116 correspondiente situada sobre las fuentes puntuales de radiación 110, 112, respectivamente. Las lentes 115, 116 sirven como aberturas ópticas para generar imágenes de la radiación electromagnética transmitida por las fuentes puntuales y recibida por las cámaras 117, 118, respectivamente. Las lentes se pueden situar a cualquier distancia deseada lejos de la fuente. Preferiblemente, la distancia es menor que 10 mm. Más preferiblemente, la distancia es de 1,0 mm a 1,5 mm.
Las cámaras 117, 118 pueden ser cámaras de escaneo de líneas y/o cámaras de escaneo de áreas. Las cámaras 117, 118 incluyen en general un dispositivo de captación de imágenes en forma de un sensor de dispositivo de carga acoplada (CCD) que está formado por una agrupación de elementos fotosensibles (p. ej., píxeles). Una cámara de escaneo de líneas capta en general una imagen en una única línea de píxeles. Una cámara de escaneo de áreas, como una cámara usual, incluye un sensor CCD (normalmente de forma rectangular) de píxeles que genera cuadros bidimensionales correspondientes a la longitud y anchura de la imagen captada.
En funcionamiento, la radiación reflejada pasa a través de las lentes correspondientes (p. ej., la lente 115 o la lente 116, dependiendo de la ubicación de la fuente de radiación) y forma una imagen de un objeto detectado por el sensor CCD. Una cantidad de luz se convierte en una señal de pulsos de vídeo y se emite a continuación. El sensor CCD convierte la radiación detectada en una agrupación de fotodiodos en una señal eléctrica y emite la cantidad medida. Una única línea de escaneo de una cámara de escaneo de líneas se puede considerar en general como un mapeo unidimensional del brillo relacionado con cada punto único de una línea observada. Un escaneo lineal genera una línea, que muestra en el eje Y el brillo de cada punto proporcionado en niveles de gris (p. ej., de 0 a 255 niveles para un sensor CCD de 8 bits o de 0 a 1.023 para un sensor CCD de 10 bits). Las salidas de las cámaras 117, 118 pueden ser procesadas por una unidad de control 119 (como se muestra en la figura 1) que produce señales de salida indicativas de la posición de las coordenadas X e Y del objeto 109. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que un escaneo realizado desde una cámara de áreas generará un mapeo bidimensional del brillo relacionado con cada punto del área observada.
El funcionamiento del sistema de detección de posición 100 se comprende mejor con referencia a las figuras 1 y 2. La figura 2 es una ilustración en corte transversal de los componentes relevantes de la figura 1. Como se puede ver en las figuras 1 y 2, la radiación infrarroja emitida por la fuente de radiación 110 se emite al campo de visión 104. El campo de visión tiene una película prismática 108 a lo largo de dos lados del borde 108, hacia donde está dirigida la fuente de radiación 117. La radiación infrarroja emitida por la fuente de radiación 117 se vuelve a reflejar a la cámara de escaneo de líneas 117 mediante la película prismática 108. La radiación infrarroja pasa a través de la lente 115 a la cámara de escaneo de líneas 117. La cámara de escaneo de líneas genera una imagen de líneas correspondiente, con un valor de brillo digitalizado que depende de la resolución de la cámara de escaneo de líneas para los diversos puntos a lo largo de la línea del escáner. Para cualquier posición en la imagen de líneas que no reciba radiación, se genera un valor lógico 0. Por ejemplo, si un objeto opaco 109, tal como un lápiz óptico o un dedo humano, entra en el campo de visión, se proyecta una sombra sobre la lente y la cámara de escaneo de líneas correspondiente, lo que da como resultado que la cámara de escaneo de líneas detecte muy poca o ninguna carga para ese píxel o área de píxeles en particular. En lugares donde se detecta radiación, la radiación descarga un sensor CCD correspondiente asociado con la cámara de escaneo de líneas, que genera un valor de señal sustancialmente superior dependiendo de la resolución de la cámara de escaneo de líneas. Si se proporciona una combinación de dos fuentes de radiación y cámaras de escaneo de líneas, como se ilustra en la figura 1, entonces, la posición X e Y del objeto 109 se puede determinar por "triangulación". En este caso, se miden dos ángulos 81 y 82 y se calculan las coordenadas X e Y a partir de los valores de estos dos ángulos más la distancia "0" entre los dos puntos de medición, como se muestra en la figura 1.
Se describirá a continuación la película prismática (también denominada en este documento película retrorreflectante) 108. Con referencia a la figura 3, se ilustra una película prismática 108 a modo de ejemplo en una vista en corte transversal. La película prismática 108 incluye un primer sustrato 120 que tiene una primera superficie 122 y una segunda superficie 124. La primera superficie 122 (también denominada superficie delantera) de la película prismática
108 es generalmente plana (y típicamente lisa). La segunda superficie 124 también es generalmente plana y está asegurada a un segundo sustrato 126.
El segundo sustrato 126 tiene una primera superficie 128 y una segunda superficie 130. Como se muestra en la figura 3, la primera superficie 128 del segundo sustrato 126 es generalmente plana (y típicamente lisa) y está en general frente a la segunda superficie 124 del primer sustrato 120. La segunda superficie 130 del segundo sustrato 126 también es generalmente plana y está asegurada a un sustrato retrorreflectante 132.
Los sustratos primero y segundo 120, 126 pueden estar constituidos por un material, tal como un polímero que tiene un alto módulo de elasticidad. El polímero se puede seleccionar de una amplia variedad de polímeros, incluyendo, entre otros, policarbonatos, poliésteres, poliestirenos, poliarilatos, copolímeros de estireno-acrilonitrilo, uretano, ésteres de ácido acrílico, ésteres de celulosa, nitritos etilénicamente insaturados, epoxi acrilatos duros, acrílicos y similares, siendo preferidos los polímeros acrílicos y de policarbonato. Preferiblemente, los sustratos primero y segundo están coloreados y/o tienen un tinte distribuido uniformemente por todos los sustratos primero y segundo. En una realización, el primer sustrato 120 tiene un tinte rojo distribuido por su totalidad y el segundo sustrato 126 tiene un tinte azul distribuido por su totalidad. En otra realización, el primer sustrato 120 tiene un tinte azul distribuido por su totalidad y el segundo sustrato 126 tiene un tinte rojo distribuido por su totalidad. Ambos sustratos primero y segundo 120, 126 tienen tinte distribuido uniformemente por su totalidad. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que los aspectos incluyen el uso de cualquier color deseable o combinación de colores para obtener la funcionalidad deseada, la apariencia estética, etc., descritas en este documento. Por ejemplo, los sustratos 120, 126 pueden tener tintes de diferentes colores distribuidos por su totalidad.
Los sustratos se eligen preferiblemente para que sean altamente transparentes en longitudes de onda infrarrojas y no transparentes en longitudes de onda de luz visible, lo que proporcionará una apariencia sustancialmente negra. El fondo brillante proporcionado por la película se hace preferiblemente que sea tan brillante y uniforme, como sea razonablemente posible, para permitir la detección de un objeto dentro del campo de la película prismática 108 (p. ej., el campo de detección).
El sustrato retrorreflectante 132 tiene una primera superficie 134 y una segunda superficie 136. Como se muestra en la figura 3, la primera superficie 134 es generalmente plana (y típicamente lisa) y está en general frente a la segunda superficie 130 del segundo sustrato 126. La segunda superficie 136 incluye o define de otro modo una pluralidad de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo 140 y puede estar frente a un adhesivo 143 para su uso en una aplicación. El sustrato retrorreflectante 132, incluyendo los elementos de esquina de cubo 140 formados en el mismo, puede estar constituido por un material plástico transparente, tal como un polímero que tiene un alto módulo de elasticidad. El polímero se puede seleccionar de una amplia variedad de polímeros, incluyendo, entre otros, policarbonatos, poliésteres, poliestirenos, poliarilatos, copolímeros de estireno-acrilonitrilo, uretano, ésteres de ácido acrílico, ésteres de celulosa, nitritos etilénicamente insaturados, epoxi acrilatos duros, acrílicos y similares, siendo preferidos los polímeros acrílicos y de policarbonato.
En otra realización ilustrada en la figura 4, los sustratos primero y segundo 120, 126 se pueden reemplazar por un único sustrato 150. El sustrato 150 tiene una película de una única capa de tinte para absorber la luz visible con una superficie delantera 152 y una superficie posterior 154 opuesta. La superficie posterior 154 está frente al sustrato retrorreflectante 132, como se describió anteriormente con respecto al segundo sustrato. La superficie delantera 152 es generalmente lisa. En una realización, el sustrato 150 es de color negro. Los beneficios asociados con una única capa de tinte son hacer que la estructura global de la película sea más delgada y aumentar la uniformidad de la transmisión a través de la única capa de tinte 150.
En una realización preferida, el sustrato retrorreflectante 132, incluyendo los elementos de esquina de cubo formados en el mismo, está hecho de acrílico, p. ej., un material acrílico que tiene un índice de refracción de aproximadamente 1,49. Por supuesto, se pueden emplear otros materiales adecuados que tengan un índice de refracción mayor o menor, sin salirse del alcance de la presente invención. Los elementos de esquina de cubo se pueden formar dentro del sustrato o como parte integral del mismo usando, por ejemplo, cualquiera de los métodos descritos en las patentes de EE. UU. números 6.015.214 y 6.767.102, de propiedad común junto con la presente.
Como se describe con más detalle a continuación, el índice de refracción del sustrato, el tamaño y la inclinación de los elementos de esquina de cubo se pueden seleccionar para que proporcionen una retrorreflectividad y una uniformidad deseadas. Si bien la presente invención se describe con respecto a elementos de esquina de cubo que se forman integralmente como parte del sustrato, se debe apreciar que la presente invención es aplicable a elementos de esquina de cubo que se forman independientemente (p. ej., por fundición o moldeo) a partir del sustrato y se adhieren al sustrato.
La pluralidad de elementos de esquina de cubo 140 están metalizados 142 con un metal adecuado, tal como aluminio, plata, níquel, oro o similar. Tal metalización se puede proporcionar depositando (p. ej., depositando por pulverización catódica o al vacío) una película de metal sobre las superficies de los elementos de esquina de cubo. El lado de esquina de cubo metalizado del sustrato se puede revestir o incrustar de otro modo en un adhesivo 143 (formando, por ejemplo, un producto similar a cinta de visibilidad). La metalización de los elementos de esquina de cubo permite que se limpie la pantalla y, por lo demás, no sea susceptible a contaminantes y/o humedad, que pueden tener efectos nocivos en la retrorreflectividad de la película retrorreflectante 108.
Con referencia ahora a las figuras 5-9 y continuando con la referencia a la figura 3, la película retrorreflectante 108 incluye una pluralidad de elementos de esquina de cubo 140 individuales (figura 3) que están dispuestos o formados de otro modo como una agrupación 200 (figura 5). Cada elemento de esquina de cubo 140 está formado por tres caras 202 mutuamente perpendiculares (o sustancialmente perpendiculares) que se encuentran en un vértice 204. Las caras mutuamente perpendiculares se cruzan entre sí en unos bordes diedros 206. Los ángulos en los bordes diedros 206, entre las caras 202 que se cruzan mutuamente, se denominan comúnmente ángulos diedros. En un elemento de esquina de cubo geométricamente perfecto, cada uno de los tres ángulos diedros es exactamente de 90 grados. Sin embargo, debe apreciarse que uno o más de los ángulos diedros pueden variar ligeramente de 90 grados, dependiendo de las irregularidades de fabricación o las elecciones de diseño.
Como se representa en la figura 6, cada elemento de esquina de cubo 140 tiene forma de cubo triangular con tres bordes de base 210. En una realización, cada elemento de esquina de cubo 140 tiene forma de cubo de triángulo isósceles, donde dos de los bordes de base (p. ej., los bordes de base con las longitudes a y b) tienen aproximadamente la misma longitud. Alternativamente, uno o más de los elementos de esquina de cubo 140 pueden tener una forma de cubo de triángulo no isósceles.
Debido a que los bordes de base 210 del elemento de esquina de cubo 140 son lineales y están en un plano común, una agrupación de los mismos está definida por conjuntos de ranuras que se cruzan. Como se muestra en la figura 5, cada elemento de esquina de cubo 140 está definido por tres ranuras 212, 214, 216 en forma de V, cada una de las cuales es un miembro de tres conjuntos de ranuras que cruzan la agrupación 200 en un patrón de intersección para formar pares coincidentes de elementos de esquina de cubo. Normalmente, los tres conjuntos de ranuras se cortan a la misma profundidad, pero uno o más conjuntos de ranuras pueden estar desplazados verticalmente (es decir, cortados superficialmente o profundos con respecto a los otros). Además, uno de los conjuntos de ranuras puede estar desplazado horizontalmente, haciendo que la forma del cubo difiera de un triángulo. En la realización ilustrada en la figura 6, las caras adyacentes a los lados a y b tienen un semiángulo de ranura de aproximadamente 38,5 grados (p. ej., 38,5211 grados), mientras que la cara adyacente al lado c tiene un semiángulo de ranura de aproximadamente 28,3 grados (p. ej., 28,2639 grados).
La agrupación 200 (como se muestra en la figura 7) se puede replicar varias veces (por ejemplo, en mosaicos aproximadamente cuadrados de un tamaño deseado) para formar mosaicos de agrupación. La figura 7 muestra una vista en planta de la película prismática 108, en la que múltiples agrupaciones de elementos de esquina de cubo están giradas 90 grados alrededor del laminado normal. Por ejemplo, el laminado 108 ilustrado incluye una primera agrupación 200 y una segunda agrupación 201 que se unen entre sí para formar un único artículo de laminado retrorreflectante. La segunda agrupación 201 incluye elementos de esquina de cubo que están girados 90 grados con respecto a los elementos de esquina de cubo en la primera agrupación 200. La película prismática también se puede proporcionar en una disposición lineal, como se ilustra en la figura 8. Debe apreciarse que el laminado retrorreflectante puede incluir múltiples agrupaciones o mosaicos de elementos de esquina de cubo unidos entre sí, donde cada agrupación o mosaico está girado algún ángulo en relación con otras agrupaciones (p. ej., una agrupación con una orientación relativa de esquina de cubo de 0 grados, otra agrupación con una orientación relativa de esquina de cubo de 90 grados, otra agrupación con una orientación relativa de esquina de cubo de 180 grados y otra agrupación con una orientación relativa de esquina de cubo de aproximadamente 270 grados). El laminado con múltiples mosaicos que tienen diferentes orientaciones de esquina de cubo se denomina laminado fijado. El laminado con uno o varios mosaicos que tienen todos la misma orientación de esquina de cubo se conoce como laminado sin fijar.
En películas prismáticas, un elemento de esquina de cubo se usa en general con al menos otro elemento de esquina de cubo como parte de un par coincidente y se usa comúnmente con una agrupación de tales elementos. Tal agrupación se muestra en las figuras 5-8 y tal par coincidente se muestra en corte transversal en la figura 9.
Los elementos de esquina de cubo (ilustrados en las figuras 6 y 8 y repetidos en las agrupaciones de las figuras 5, 6 y 7) están inclinados, en la dirección de los bordes más paralelos, aproximadamente 7 grados. En esta realización a modo de ejemplo, cada elemento de esquina de cubo tiene una altura de aproximadamente 101,6 micrómetros (aproximadamente 0,004 pulgadas o aproximadamente 4 mil).
Como se describió anteriormente, un aspecto de la presente invención está dirigido a proporcionar una película retrorreflectante que tiene un alto valor de brillo. En consecuencia, se utiliza un laminado prismático altamente reflectante para lograr este objetivo. Sin embargo, la elección de laminados prismáticos compromete potencialmente el deseo de uniformidad. La geometría de una pantalla de visualización táctil típica es tal que los ángulos de entrada varían de 0 a 60 grados. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que es un intervalo muy amplio sobre el que mantener un brillo uniforme con laminados prismáticos. Debido a que los ángulos de observación también varían, se debe tener especial cuidado en la selección de la geometría y el tamaño del cubo para lograr una combinación de alto brillo y buena uniformidad.
Para las aplicaciones de laminados prismáticos, los prismas de esquina de cubo triangular son comúnmente los más utilizados, ya que se pueden mecanizar directamente en un sustrato utilizando técnicas usuales de torneado con diamante o rayado. Se ha desarrollado un algoritmo para simular el brillo y la uniformidad de la señal como una función de la geometría y el tamaño para esquinas de cubo triangular isósceles cortadas con profundidades de ranura iguales. Para estas esquinas de cubo, la geometría y el tamaño están completamente determinados por dos parámetros: la inclinación del cubo y la profundidad del cubo. Un experto en la técnica apreciará fácilmente que son posibles otros
tipos de esquinas de cubo triangular, incluyendo, por ejemplo, triángulos escalenos y cortes de dos o tres niveles de los conjuntos de ranuras. En estos casos, no es la combinación de inclinación del cubo/profundidad del cubo en sí misma la que determina el brillo y la uniformidad de la señal, sino más bien el tamaño de apertura activa para cada dirección de la luz incidente.
Con referencia a la figura 10, se proporcionan gráficos a modo de ejemplo que ilustran cuatro señales de cámara simuladas diferentes para diseños de cubo triangular diferentes. Los principales parámetros de interés en cada señal son: 1) el valor mínimo de la señal para todos los ángulos de la cámara, que es una medida del brillo; y 2) el valor máximo de la señal dividido por el valor mínimo de la señal (p. ej., intervalo de la señal), que es una medida de la uniformidad. Como se muestra en la figura 10, se trazan cuatro señales midiendo la señal relativa frente al ángulo de la cámara. La señal 302 ilustra una señal representativa cuando la profundidad del cubo es 25,4 micrómetros (1 mil (0,001 in)) y la inclinación del cubo es 0 grados. La señal 304 ilustra una señal representativa cuando la profundidad del cubo es 25,4 micrómetros (1 mil (0,001 in)) y la inclinación del cubo es 8 grados. La señal 306 ilustra una señal representativa cuando la profundidad del cubo es 101,6 micrómetros (4 mil (0,004 in)) y la inclinación del cubo es 0 grados. La señal 308 ilustra una señal representativa cuando la profundidad del cubo es 101,6 micrómetros (4 mil (0,004 in)) y la inclinación del cubo es 8 grados. Como se muestra en la figura 10, se produce una fuerte caída en la intensidad relativa de la señal para cada una de las señales a aproximadamente 32 grados, lo que se debe a una transición del ángulo de visión desde un lado de la pantalla táctil hasta el borde inferior de la misma, a medida que la vista cambia de un ángulo de entrada medio a un ángulo de entrada grande.
A fin de comprender el impacto del diseño de esquinas de cubo en estos parámetros de interés (p. ej., uniformidad y brillo), se traza un gráfico del mínimo/intervalo de la señal como una función de la inclinación del cubo y la profundidad del cubo, como se muestra en las figuras 11-14 y 15-18. Las figuras 11-14 trazan el mínimo/intervalo de la señal como una función de la inclinación del cubo y la profundidad del cubo. En estos trazados gráficos, la inclinación más paralela de la cara se distingue de la inclinación más paralela del borde utilizando una convención de signos. La inclinación más paralela de la cara se representa como negativo. La inclinación más paralela del borde se representa como positivo. Los trazados gráficos son para pantallas con tamaños de 17 pulgadas (figura 11), 19 pulgadas (figura 12), 22 pulgadas (figura 13) y 30 pulgadas (figura 14), cuando la distancia entre la fuente y la cámara es 1,0 mm. Cuando se hace esto, hay tres regiones de rendimiento mejorado.
Una región, identificada como Región I, tiene grandes inclinaciones negativas (como se muestra en las regiones inferiores de las figuras 11-14). Esta región muestra un rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -8,0 a -34° de inclinación y de aproximadamente 25,4 a más de 304,8 micrómetros (1,0 a más de 12,0 mil (0,001 in a 0,012 in)) dependiendo del tamaño de la pantalla. Por ejemplo, la figura 11 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -8,0 a -34 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 25,4 a 241,3 micrómetros (1 a 9,5 mil (0,001 in a 0,0095 in)). La figura 12 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -9,0 a -34 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 38,1 a 266,7 micrómetros (1,5 a 10,5 mil (0,0015 in a 0,0105 in)). La figura 13 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -9,5 a -33 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 38,1 a 304,8 micrómetros (1,5 a 12,0 mil (0,0015 in a 0,012 in)). La figura 14 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -10 a aproximadamente -30 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 76,2 a más de 304,8 micrómetros (3 a más de 12,0 mil (0,003 in a 0,012+ in)). Así, se descubrió una relación entre la profundidad del cubo y el tamaño de la pantalla para esta región.
Otra región (Región II) contiene principalmente inclinaciones positivas, pero grandes profundidades del cubo (como se muestra en las regiones derechas superiores de las figuras 11-14), que son difíciles en general de fabricar debido a las complicaciones asociadas con la replicación y la flexibilidad.
Una tercera región (Región III, que aparece en general en las regiones izquierdas superiores de las figuras 11-14) muestra un rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -2 a 22 grados de inclinación y de aproximadamente 12,7 a 241,3 micrómetros (0,5 a 9,5 mil (0,0005 in a 0,0095 in)) de profundidad. Por ejemplo, la figura 11 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -2 a 22 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 12,7 a 165,1 micrómetros (0,5 a 6,5 mil (0,0005 in a 0,0065 in)). La figura 12 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -2 a 20 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 25,4 a 165,1 micrómetros (1,0 a 6,5 mil (0,001 in a 0,0065 in)). La figura 13 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -2 a 20 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 25,4 a 190,5 micrómetros (1,0 a 7,5 mil (0,001 in a 0,0075 in)). La figura 14 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -0 a aproximadamente 20 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 50,8 a 241,3 micrómetros (2 a 9,5 mil (0,002 in a 0,0095 in)). Así, también se descubrió una relación entre la profundidad del cubo y el tamaño de visualización para esta región. Por ejemplo, la profundidad del cubo para mejorar el rendimiento aumenta a medida que aumenta el tamaño de la pantalla. Así, la profundidad óptima del cubo se puede determinar mediante una constante (K) multiplicada por el tamaño de la pantalla. Es posible que la constante K deba tener en cuenta el factor de forma de la pantalla. Como se muestra en las figuras 11-14, el factor de forma para cada una de las pantallas es 16/10.
Asimismo, las figuras 15-18 trazan el mínimo/intervalo de la señal como una función de la inclinación del cubo y la profundidad del cubo para pantallas con tamaños de 17 pulgadas (figura 15), 19 pulgadas (figura 16), 22 pulgadas
(figura 17) y 30 pulgadas (figura 18). La distancia entre la fuente y la cámara es 1,5 mm, a diferencia de 1,0 mm en las figuras 11-14. Las figuras 15-18 tienen en general las mismas regiones (Regiones I, II, III) que las descritas anteriormente con respecto a las figuras 11-14. La profundidad del cubo óptima parece estar desplazada hacia la izquierda (p. ej., una profundidad del cubo más pequeña) y el intervalo parece ser más estrecho para ambas regiones de interés. Por ejemplo, en la región de inclinación negativa (Región I), el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -9 a -34 grados de inclinación y de aproximadamente 12,7 a 279,4 micrómetros (0,5 a 11,0 mil (0,0005 in a 0,011 in)) de profundidad. La figura 15 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -9 a -34 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 12,7 a 165,1 micrómetros (0,5 a 6,5 mil (0,0005 in a 0,0065 in)). La figura 16 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -9,5 a -34 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 25,4 a 177,8 micrómetros (1,0 a 7,0 mil (0,001 in a 0,007 in)). La figura 17 ilustra el rendimiento optimizado en un intervalo de aproximadamente -10 a -32 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 25,4 a 203,2 micrómetros (1,0 a 8,0 mil (0,001 in a 0,008 in)). Haciendo referencia a la figura 18, el rendimiento optimizado se ilustra en un intervalo de aproximadamente -10 a -32 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 50,8 a 279,4 micrómetros (2,0 a 11,0 mil (0,002 in a 0,011 in)).
En la región de inclinación positiva (Región III), el rendimiento optimizado se encuentra en un intervalo de aproximadamente -2 a 22 grados de inclinación y de aproximadamente 12,7 a 165,1 micrómetros (0,5 a 6,5 mil (0,0005 in a 0,0065 in)) de profundidad. Por ejemplo, haciendo referencia a la figura 15, el rendimiento optimizado para la pantalla de 17 pulgadas se muestra en un intervalo de aproximadamente -2 a 22 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 12,7 a 101,6 micrómetros (0,5 a 4,0 mil (0,0005 in a 0,004 in)). Haciendo referencia a la figura 16, el rendimiento optimizado se muestra en un intervalo de aproximadamente -2 a 20 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 12,7 a 114,3 micrómetros (0,5 a 4,5 mil (0,0005 in a 0,0045 in)). Haciendo referencia a la figura 17, el rendimiento optimizado se muestra en un intervalo de aproximadamente -2 a 20 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 12,7 a 127 micrómetros (0,5 a 5,0 mil (0,0005 in a 0,005 in)). Haciendo referencia a la figura 18, el rendimiento optimizado se muestra en un intervalo de aproximadamente 0 a 20 grados de inclinación y una profundidad del cubo de aproximadamente 38,1 a 165,1 micrómetros (1,5 a 6,5 mil (0,0015 in a 0,0065 in)).
Como se puede ver al comparar las figuras 11-14 y las figuras 15-18 correspondientes, la profundidad y la inclinación del cubo óptimas también pueden estar influenciadas por la separación (o distancia) entre la fuente de radiación y la cámara. Por ejemplo, cuanto mayor sea la separación entre la fuente de radiación y la cámara, menor será la profundidad del cubo que se puede utilizar para un rendimiento óptimo.
Las figuras 11-18 ilustran además que los cubos menos profundos (profundidades del cubo más pequeñas) tienden a funcionar mejor en inclinaciones mayores. Esto se puede ver al considerar la Región III y cómo varía con el tamaño de la pantalla y la separación de fuente/cámara. En consecuencia, se han identificado dos regiones asociadas con la Región III para hacer uso de esta observación. Estas regiones se han seleccionado por que ofrecen un alto rendimiento para una variedad de tamaños de pantalla y separaciones de fuente/cámara. Estas regiones se identifican por recuadros (“boxes”) rectangulares en las figuras 11-18. Por ejemplo, el Recuadro 1 se ilustra en una región que tiene una inclinación de -4 a 18 grados y una profundidad del cubo de 50,8 a 203,2 micrómetros (2,0 a 8,0 mil (0,002 in a 0,008 in)) y contiene combinaciones de profundidad/inclinación de alto rendimiento para tamaños de cubo más grandes. El Recuadro 2 se ilustra en una región que tiene una inclinación de 5,5 a 22 grados y una profundidad del cubo de 12,7 a 101,6 micrómetros (0,5 a 4,0 mil (0,0005 in a 0,004 in)) y contiene combinaciones de profundidad/inclinación de alto rendimiento para tamaños del cubo más pequeños. En la Región I, se puede encontrar un alto rendimiento para una variedad de tamaños de pantalla y separaciones de fuente/cámara en una región que tiene una inclinación en un intervalo de aproximadamente 8 a 35 grados y una profundidad del cubo entre 25,4 a 304,8 micrómetros (0,001 y 0,012 pulgadas).
La figura 19 ilustra una comparación de dos tipos diferentes de películas prismáticas que se usaron en una pantalla (p. ej., una pantalla de visualización táctil). La primera película tenía una profundidad del cubo fuera de las regiones preferidas (p. ej., las regiones cubiertas por el Recuadro 1 y el Recuadro 2). La segunda película tenía una profundidad del cubo dentro de la región preferida (p. ej., dentro del Recuadro 2). La figura 15 ilustra una mejora tanto en la señal mínima como en el intervalo de la señal. La señal 400 se traza para la primera película (que tiene una profundidad del cubo fuera de la región preferida). La señal 400 alcanza su punto más bajo aproximadamente a 180 píxeles. Esto se debe a que las dos cámaras 117, 118 del sistema 100 (mostrado en la figura 1) solamente pueden ver dos de las tres superficies de la pantalla (p. ej., -90 grados horizontal y verticalmente). El intervalo de 180 píxeles es aproximadamente el área de las esquinas de la pantalla. La señal 402 corresponde a la segunda película (que tiene una profundidad del cubo dentro de la región preferida) y muestra una señal mayor en la misma área (aproximadamente el doble de la intensidad de la señal de 400 a 180 píxeles).
Claims (4)
1. Un sistema de detección de posición (100), que comprende:
un área de detección bidimensional (104), en la que el sistema de detección de posición (100) está configurado para detectar la existencia y la ubicación de un objeto (109) dentro del área de detección bidimensional (104);
al menos una fuente (110; 112) de radiación electromagnética para dar salida a una radiación electromagnética sobre al menos una parte del área de detección (104);
una película prismática (108) situada a lo largo de al menos una parte de la periferia del área de detección (104), en la que la película prismática (108) está situada con respecto a dicha al menos una fuente (110; 112) de modo que se retrorrefleja hacia la(s) fuente(s) la radiación electromagnética dirigida por la(s) fuente(s) respectiva(s) hacia la película prismática (108), comprendiendo la película prismática (108):
un sustrato retrorreflectante (132) que incluye una pluralidad de elementos retrorreflectantes de esquina de cubo triangular (140) y una capa metalizada (142) dispuesta sobre al menos una parte del sustrato retrorreflectante (132),
en el que los bordes de base (210) de los elementos retrorreflectantes de esquinas de cubo (140) son lineales y están en un plano común perpendicular al área de detección (104), y en el que cada elemento retrorreflectante de esquina de cubo (140) forma una configuración de cubo triangular isósceles, siendo dos de los bordes de base (210) aproximadamente de la misma longitud,
en el que los elementos retrorreflectantes de esquina de cubo (140) tienen una inclinación en un intervalo de 8 a 35 grados en una dirección, de modo que solamente una cara de cubo (202) es más paralela a la superficie delantera reflectora de la película prismática (108) que cualquier cara de un cubo no inclinado, y una profundidad del cubo entre 25,4 y 304,8 micrómetros (0,001 y 0,012 pulgadas) en relación con el plano común, y en el que un eje del cubo se define como un eje central que es una trisectriz de un espacio interior definido por las tres caras de intersección del elemento de esquina de cubo (140) respectivo y en el que dicha inclinación se mide como un ángulo entre el eje del cubo y una superficie laminada normal de la superficie delantera reflectora de la película prismática (108),
y en el que los elementos retrorreflectantes de esquina de cubo (140) se unen entre sí en uno o más mosaicos que tienen todos la misma orientación de esquina de cubo; y
una cámara (117; 118) situada para recibir radiación electromagnética reflejada desde la película prismática (108).
2. El sistema de detección de posición según la reivindicación 1, en el que la película prismática incluye además un primer sustrato (120; 150) dispuesto sobre al menos una parte del sustrato retrorreflectante (132), en el que el primer sustrato (120; 150) tiene una superficie exterior lisa (122; 152).
3. El sistema de detección de posición según la reivindicación 2, en el que el primer sustrato (120; 150) tiene un tinte negro uniformemente distribuido por su totalidad.
4. El sistema de detección de posición según la reivindicación 2, que incluye además un segundo sustrato (126) dispuesto entre el primer sustrato (120) y la pluralidad de elementos retrorreflectantes (140).
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