[发明专利]用于检测多个触摸的触摸屏

说明书

技术领域

本发明主要涉及触摸屏，尤其涉及用于检测多个触摸的触摸 屏。

背景技术

具有感测多个触摸的需要或需求的应用正在变得越来越普遍。 例如，使用图形接口(例如通过在显示屏上显示标准键盘)输入信息的 应用可以依赖于使用者来同时选择两个键，例如通过换档键来进行上述 情形的字符选择。另外，随着显示屏变得越来越小，同时选择多个图形 可能是期望的，以在较小的触摸屏表面区内给用户提供输入可能。游戏 和其它的多用户应用还增加了对来自同时与相同的触摸屏作用的两个或 多个用户的触摸进行探测的需要。

一些触摸技术(例如大多数电阻和电容触摸屏)在其同时经受 多个触摸时，可能产生一个错误的触摸坐标。与之相比，表面声波 (SAW)触摸屏和红外(IR)触摸屏分别着眼于SAW和IR阴影，并且为 多个同时触摸中的每个触摸产生不同的阴影。因此，SAW和IR触摸屏有 希望用于多触摸应用中，然而，在现有的SAW和IR触摸技术中还存在一 些不确定性。基于阴影的触摸屏可以接收针对两个触摸的两个X坐标和两 个Y坐标，但可能不能自动地知道两个X坐标中的哪一个应当与两个Y坐 标中的哪一个配对。处理器可以基于此时显示的图形或通过使用其它因 素(例如起离(lift-off)事件的时间)试图确定应当配对哪些坐标，但不 幸的是这些方法不总是产生可靠的结果。

一些现有的技术(例如一些使用略微不平行的IR束的IR触摸屏 设计)可能能够辨别相差大的彼此分离的多个触摸，但是不能够辨别彼 此在较邻近处出现的多个触摸。转向SAW触摸屏，通过测量第三坐标U 解决了X和Y坐标的配对问题。这样的触摸屏可以称作为“XYU触摸屏”。 坐标U可以称作为旋转或对角(diagonal)的坐标，且与X和Y线性相关， 如等式1所示，其中A、B和C是几何常数。 U＝A*X+B*Y+C    等式1 如果X的测量值与Y的测量值正确地配对，那么基于X和Y的测量值的U的 计算值，将对应于U的测量值。与此相反，如果测量的X和Y值错误地配 对，那么U的计算值将不对应于U的任何测量值。

不幸的是，已知的XYU触摸屏技术还具有其自身的限制。到目 前为止，XYU触摸屏技术没有应用至IR触摸屏设计，是因为窄的发光二 极管(LED)发射锥角和窄的光电接收锥角与用于X/Y和U束的常见的光 电部件不兼容。由于所使用的能够检测多个同时触摸的额外的反射器阵 列，用于XYU SAW触摸屏的已知的设计可能需要较大的发送器和接收器 以发送和接收声信号。另外，额外的发送和接收U阵列需要通过U阵列反 射器以明显大于90度的角度散射，对于此，SAW散射可能是低效率的。 这导致了弱的信号和声学寄生效应(acoustic parasites)。另外，SAW触 摸屏被密封以保护其免受可能与触摸屏接触的液体或其它产品的损害。 该密封件可以吸收一些声学能量，且不允许将密封件放置到阵列的顶 部。因此该密封件可能增加触摸屏的整体尺寸或最小化触摸屏的可使用 的触摸面积，上述两者都不是期望的。

因此，需要改善用于检测多个触摸的XYU触摸屏设计。本发明 的特定实施例意图是满足这些需要，其它的目的将从下文所阐述的描述 和附图中变得清楚。

发明内容

在一个实施例中，触摸屏系统包括触摸区域。至少一个发送器 靠近触摸区域的外边缘设置，用于沿第一方向发送第一束。至少一个分 束器靠近触摸区域的外边缘设置，用于将第一束分成至少第二和第三 束，其分别沿至少第二和第三方向穿过触摸区域传播。该至少一个分束 器包括多个偏转元件。接收器靠近触摸区域的外边缘设置，用于接收至 少第二和第三束。

在另一实施例中，触摸屏系统包括基板，该基板包括具有X和Y 维度的触摸区域。第一X阵列和第一Y阵列被在基板上靠近触摸区域的外 边缘的位置上制造。发送换能器发送束，穿过第一X和Y阵列，第一X和 Y阵列朝触摸区域偏转束。第一和第二分束器被在基板上制造，且分别位 于第一X和Y阵列与触摸区域之间。第一和第二分束器中的每一个将束分 成至少两个束，其彼此沿不同的方向穿过触摸区域传播。接收换能器接 收所述至少两个束。