CN103092419A - 用于检测多个触摸的触摸屏 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于检测多个触摸的触摸屏。该触摸屏系统(110)包括触摸区域(156)。至少一个发送器(152、154)被定位靠近触摸区域的外边缘(157)，用于沿第一方向发送第一束。至少一个分束器(162、164)被定位靠近触摸区域的外边缘，用于将第一束分成分别沿至少第二和第三方向通穿过触摸区域传播的至少第二和第三束。该至少一个分束器包括多个偏转元件(169)。接收器(158、160)被定位靠近触摸区域的外边缘，用于接收所述至少第二和第三束。

Description

用于检测多个触摸的触摸屏
本申请是申请日为2008年4月23日、发明名称为“用于检测多个触摸的触摸屏”、申请号为200880013408.5的中国专利申请的分案申请。
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。
在另一实施例中，一种用于检测在触摸屏系统上的多个触摸的方法，所述包括步骤：靠近触摸区域的外边缘发送第一束。第一束被分割以形成至少第二和第三束，其彼此沿不同的方向穿过触摸区域传播。沿不同的方向传播的所述至少第二和第三束被分割以形成接收束。所述接收束被接收，以及基于接收束检测触摸区域内的至少一个外部所产生的触摸的位置。
附图说明
图1显示出根据本发明的一个实施例的触摸显示器。
图2显示出根据本发明的一个实施例的具有与计算机互连的触摸显示器的触摸显示系统的方块图。
图3显示出根据本发明的一个实施例的IR触摸屏。
图4显示出根据本发明的一个实施例的SAW触摸屏。
图5显示出根据本发明的一个实施例的另一SAW触摸屏。
图6显示出根据本发明的一个实施例形成的SAW XYUV触摸屏。
图7显示出根据本发明的一个实施例的可以在透明的分束器基板上形成的IR衍射光栅。
图8显示出根据本发明的一个实施例的图7中的衍射光栅和45度的散射情形。
图9显示出根据本发明的一个实施例的调节图7中的衍射光栅的透明和不透明比的一个例子，以在未偏转和已偏转的束之间获得不同的强度比。
图10显示出根据本发明的一个实施例的折射式分束器的两维(2D)视图。
图11显示出根据本发明的一个实施例的折射式分束器的等比视图。
图12显示出根据本发明的一个实施例的可以用于形成IR分束器的光学薄膜的一个例子的平面视图。
图13显示出根据本发明的一个实施例的将图12的光学薄膜定位成截获IR束的一部分的侧视图。
图14显示出根据本发明的一个实施例的折射式分束器的2D视图。
图15显示出根据本发明的一个实施例的折射式分束器的等比视图。
图16显示出根据本发明的一个实施例的反射式分束器的2D视图。
图17显示出根据本发明的一个实施例的图16的反射式分束器的等比视图。
图18显示出根据本发明的一个实施例的具有大量的小偏转元件的反射式分束器的等比视图。
图19显示出根据本发明的一个实施例的将入射的IR束分割成多于两个束的折射式分束器。
图20显示出根据本发明的一个实施例的具有偏转元件的倾斜的折射式分束器，该偏转元件被形成以产生相对于入射的IR束是倾斜的而不是垂直的入射和出射表面。
图21显示出根据本发明的一个实施例的图20中的倾斜的折射式分束器。
图22显示出根据本发明的一个实施例的具有高密度的折射小平面的倾斜的折射式分束器的2D视图。
图23显示出根据本发明的一个实施例的具有高密度的折射小平面的倾斜的折射式分束器的等比视图。
图24显示出根据本发明的一个实施例的将平行的入射光束分成零度和45度的束的倾斜的反射式分束器的2D视图。
图25显示出根据本发明的一个实施例的具有高密度的小反射镜平面的倾斜的反射式分束器。
图26显示出根据本发明的一个实施例形成的非聚焦的凹透镜。
图27显示出根据本发明的一个实施例的图26中的非聚焦的凹透镜。
图28显示出根据本发明的一个实施例的将双束透镜用于IR触摸屏的一般设想。
图29显示出根据本发明的一个实施例形成的聚焦的凹透镜。
图30显示出根据本发明的一个实施例形成的非聚焦的凸透镜。
图31显示出根据本发明的一个实施例的将入射的IR束分成第一和第二束的图30中的非聚焦的凸透镜。
具体实施方式
当结合附图阅读时，将会更好地理解前述的发明内容以及本发明的特定实施例的下述的详细描述。在一定程度上，附图显示出各个实施例的功能块的图，功能块不一定需要显示出硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块(例如，处理器或存储器)中的一个或多个可在单件硬件(例如，通用目的信号处理器或随机存取存储器、硬盘或相类似物)中实现。类似地，程序可以是孤立的程序，可以是作为子程序包括在操作系统中，可以在安装软件包中实现功能等。应当理解，各个实施例不限于附图中显示的手段和布置。
图1显示出根据本发明的一个实施例形成的触摸显示器100。应当理解，触摸显示器100可以是其它尺寸和形状。触摸显示器100可以被安装在桌子、壁或亭中，例如或者类似的结构，可以用于形成手持式装置(例如个人数字助理(PDA))。
触摸显示器100包括触摸屏102和显示器外壳104。触摸屏102安装在显示屏(未显示)上方。显示器外壳104可以延伸超过触摸屏102和显示屏的外边缘。
图2显示出具有与计算机112互连的触摸显示器114的触摸显示系统100的方块图。计算机112可以运行一种或多种应用，例如游戏和娱乐、家庭型家用计算系统、观看和操控医学图像、零售店和饭店收银机等。除了触摸显示器114之外，计算机112可以包括例如键盘和/或鼠标的可替代的用户输入装置116。虽然被分割地显示出，但是触摸显示系统110的部件可以位于单个单元(例如PDA或其它便携装置)内。
触摸显示器114包括用于在显示屏118上显示数据的部件。显示屏118可以是液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等离子体、有机发光二极管(OLED)显示器、照相图像装置等。触摸屏120安装在显示屏118的上方。触摸屏120接收来自用户的输入。例如，如果基于SAW技术，触摸屏120具有由用户经由手指触摸、触笔等来触摸的基板。如果基于IR技术，触摸屏120可能不具有定位在触摸显示器114上方的分离的基板。然而，例如，它可能期望地提供用于保护显示屏118的表面的基板。
显示器缆线122将触摸显示器114与显示器控制器124连接。显示器控制器124接收来自计算机112经由视频缆线126传送的视频信息。由显示器控制器124来接收和处理视频信息，之后该视频信息经由显示器缆线122被转移到触摸显示器114上，用于在显示屏118上显示。应当理解，触摸显示器114和显示器控制器124可以被硬连线连接在一起或相互互连，使得不需要显示器缆线122。显示器控制器124包括例如中央处理单元(CPU)128和存储器130的部件。
触摸屏缆线132将触摸屏120与触摸屏控制器134互连。触摸屏控制器134经由触摸数据缆线136将信息发送至计算机112和接收来自计算机的信息。触摸信息被触摸屏120接收，经由触摸屏缆线132转移至触摸屏控制器134，并且之后经由触摸数据缆线136发送至计算机112。触摸屏控制器134包括例如CPUl38和存储器140的部件。
显示器外壳(未显示)可以包围触摸显示器114、显示器和触摸屏缆线122和132以及显示器和触摸屏控制器124和134。如图1所述，显示器外壳可以包围触摸屏120的外边缘部分，其固定触摸屏120和/或覆盖将触摸屏120固定至显示屏118上的紧固件。视频和触摸数据缆线126和136可以是分离的缆线或包装在一起。视频和触摸数据缆线126和136可以从显示器外壳延伸至计算机112的位置。可选择地，显示器外壳可以是用于可能或不可能将计算机112保持在其中的PDA或其它的小型手持式或便携式装置的盖子。另外，触摸数据缆线136和视频缆线126可以被无线技术取代。
触摸检测模块142检测触摸屏120上的一个或多个触摸。每个触摸产生对应的X坐标、Y坐标和U坐标。当同时检测多个触摸时，触摸检测模块142检测到多个X、Y和U坐标，通过触摸点识别模块144将这些坐标用于将适当的X和Y坐标对进行配对。尽管触摸检测模块142和触摸点识别模块144显示为放置在计算机112中，但是这些模块可以等同地放置在触摸屏控制器134中或另外地放置在触摸显示系统100中。因此，应当理解，图2中显示的实施例仅是说明性的，并不意味着是限制性的。
图3显示出具有触摸区域156的IR触摸屏150，该触摸区域具有沿X(水平的)和Y(垂直的)侧边的外部边缘。LED或其它发射器152和154靠近触摸区域156的外边缘157设置。发送器152和154发送IR波能量，其分别被接收器158和160接收。接收器158和168可以是光电晶体管。接收器158被靠近触摸区域156的水平边、与发送器152相对设置，接收器160被靠近触摸区域156的垂直边、与发送器154相对设置。接收器158和160与发送器152和154可以统称为光电装置(opto-devices)。为了简化起见，并不是所有的发送器152和154与接收器158和160都显示有附图标号。另外，更多个发送器152和154与接收器158和160可以在触摸屏150中使用，以形成比图3所显示的更多的IR束或IR束路径。应当理解，在图3中和之后的附图中，IR束典型地由箭头示意性地显示，该箭头对应于已选择的从IR发送器至IR接收器的射线。没有在IR接收器处终止的光学路径，不对触摸检测做出贡献，因此未显示出或未讨论。
触摸区域156可以限定为发送器152和154与接收器158和160之间且在外边缘157内的区域，其中，用户选择是基于显示在显示屏118上的图形(如图2所示)。可替代地，触摸区域156可以由在显示屏118上方定位的分离的基板来限定。
分束器162和164分别定位在发送器152和154与触摸区域156之间。分束器166和168分别定位在接收器158和160与触摸区域156之间。分束器162和164使用多个偏转元件169，将入射束分成至少两个不同的束分量，并且将在下文中对此进行更加详细地描述。例如，一个束分量可以继续沿入射方向或原始的IR发射方向传播而不被偏转，而一不同的束分量被偏转成对角的U方向。或者说，由发送器152和154发射的IR束被分成未被偏转(例如沿X(水平)或Y(垂直)方向传播)的部分和以显著的角度偏转的部分，将偏转的束发送到对角的路径(例如U方向)上。分束器166和168通过接收未被偏转的和对角的IR束部分，实现了相反的分光功能。对角的IR束由偏转元件169在接收分束器166或168中转向，以平行于未被偏转的垂直或水平的IR束传播。
通过举例的方式且不是限制性的，发送器152和154示意性地显示为具有凸聚焦透镜的LED封装，以表示已发射的IR束的强前向聚焦。发送器152和154中的每一个分别对准在触摸区域156的另一侧上的接收器158和160中的一个。在一个例子中，发送器152发送与分束器162界面接触的IR束(未显示)。分束器162将IR束分成未偏转的束170和偏转的束172。未偏转的束170传播穿过触摸区域156，进入到分束器166，且被与相关的发送器152相对设置的接收器158检测到。偏转的束172对角地传播穿过触摸区域156，和进入分束器166和168中的一个中。如果进入分束器166中，偏转的束172被分束器166中的偏转元件偏转一个角度，使得偏转的束此时平行于被接收器158接收的未偏转的束170传播。在另一例子中，偏转的束174进入且被分束器168的偏转元件偏转一个角度，使得此时偏转的束平行于发送器154发射的未偏转的束176传播。
分束器162-168可以使用衍射、折射和反射中的一种或多种分割IR束。如在下文进一步地讨论的，分束器的功能还可由安装到发送器152和154与接收器158和160中的每一个上的透镜来实现。使用分束器162-168以在IR触摸屏150中提供U束，消除了提供用于产生和检测U束的另外的发送器和接收器(未显示)的需要、费用和设计复杂性。然而，去除分束器162-168中的一个、两个或三个是设计选择。专用的U束光电元件可被添加到分束器从所述设计移除所在的侧边。
图4显示出类似于图3的IR触摸屏150的SAW触摸屏450。基板452支持表面声波或束的传播，并且可以是玻璃、金属、低声学损耗的聚合物系统或其它材料。SAW可以用于表示瑞利(Rayleigh)波、准瑞利波、Lamb或剪切波、或对基板452的表面上的触摸敏感的其它类型的声波中的任何一种或其组合。发送器454和456激励基板452中的表面声波，并且可以是楔换能器、光栅换能器、交叉指型换能器或任何其它类型的换能器。在此处，被激励的表面声波还可被称作已发送的束或已发送的SAW束。分束器458、460、462和464沿U方向用偏转元件465偏转入射的SAW束的一部分，同时保持另一部分未被偏转。可通过例如丝网印刷玻璃粉或复合聚合物材料墨或可替代地通过蚀刻槽，在基板452上制造分束器458、460、462和464。偏转的和未偏转的束穿过大致由外边缘484来限定的触摸区域482传播。接收器466和468完成了SAW声路径，并产生了由控制电子装置处理的模拟信号。接收器466和468可以是上述的换能器类型中的任一种。
在一个例子中，显示出在触摸区域482中同时出现的第一和第二触摸470和472。应当指出，虽然产生了更多SAW路径，但是在图4中仅显示出被第一和第二触摸470和472削弱的这些SAW路径。只有实际的第一和第二触摸位置470和472分别对应于如SAW路径478和480所显示的带阴影的U路径。在没有U路径数据的情况下，错误的触摸位置474和476对应于与第一和第二触摸470和472相同的在X和Y方向上的阴影，并且因此触摸位置可能被错误地识别。
图5显示出需要比图4中的SAW触摸屏450更少的换能器的SAW触摸屏180。SAW触摸屏180具有位于基板182中央部分中的触摸区域183。X和Y发送换能器184和186与Y和X接收换能器188和190被安装到基板182上。第一和第二X阵列192和194与第一和第二Y阵列196和198被安装和/或制造到基板182上，靠近触摸区域183的外边缘181。X阵列192和Y阵列196朝触摸区域183偏转已发送的束或波(例如以90度)。X阵列194和Y阵列198从触摸区域183偏转束(例如以90度)。可将X发送换能器184和第一X阵列192一起作为第一发送器185，可将Y发送换能器186和第一Y阵列196一起作为第二发送器187。可以将X接收换能器190和第二X阵列194一起作为第一接收器189，可以将Y接收换能器188和第二Y阵列198一起作为第二接收器191。第一、第二、第三和第四分束器200、202、204和206被制造(蚀刻或沉积)到基板182上，分别位于第一和第二X阵列192和194、第一和第二Y阵列196和198与触摸屏180的触摸区域183之间。第一、第二、第三和第四分束器200、202、204和206中的每一个具有多个偏转元件199。
例如，发送换能器184沿第一X阵列192发送SAW束208。第一X阵列192以90度角度偏转SAW束208的部分，例如用偏转的束210所显示的。偏转的束210进入到第一分束器200中并被偏转元件199分成至少两个不同的束，例如未偏转的束212和U偏转的束214。(可替代地，第一X阵列192可以将SAW束208偏转143度，使得偏转的束210平行于所示的U偏转束214进入第一分束器200中。在这个例子中，第一分束器200使作为U偏转的束214的偏转的束210的一部分不偏转地通过以作为未偏转的束，同时偏转未偏转的束212。)。应当理解，有大量的沿第一X阵列192的长度形成的偏转的束210，其导致了大量的未偏转的束212和U偏转束214，以感测触摸屏180的触摸区域183内的触摸事件。
未偏转束212继续沿与偏转的束210相同的路径和方向传播，U偏转束214被沿U或对角的方向发送，例如与未偏转的束212成约53度的角度178。在这个例子中，约53度的偏转角度对于3∶4的高宽比的触摸/显示系统是基于触摸屏的宽度除以高度的反正切。例如，第一分束器200的偏转元件199可以是平行的反射器段，其相对于垂直方向旋转26.5度和沿第一分束器200的轴线间隔开，其中心至中心的间距为SAW波长除以53度的正弦值。
类似地，Y发送换能器186发送SAW束220，SAW束220的部分被第一Y阵列196以90度偏转，作为偏转的束222。偏转的束222进入到第二分束器202中且被分成未偏转的束224和偏转的U束226。未偏转的束224在偏转的束222的初始路径上继续，同时偏转的U束226以相对于未偏转的束224或波以角度179(例如约37度)偏转。在这个例子中，约37度的偏转角度179对于3∶4的高宽比的触摸/显示系统来说是基于触摸屏的高度除以宽度的反正切。通过举例的方式，第二分束器202的偏转元件199可以由10微米厚的丝网印刷玻璃粉末反射器线形成，其被相对于水平方向旋转18.5度且间隔开，其间隔为SAW波长除以37度的正弦值。
未偏转的束212跨过触摸区域183和穿过第三分束器204传播。第二X阵列194以90度偏转未偏转的束212，以形成返回的束216，该返回的束216被X接收换能器190接收。U偏转束214被发送对角地穿过触摸屏180的触摸区域183并遇到第四分束器206。在这种情况中，第四分束器206分割入射束，但仅偏转的部分被使用。第四分束器206接收多个束，所述多个束已经被分割并且因此彼此以不同的角度进入第四分束器206。如之前描述的，第四分束器216以约37度偏转U偏转的束214。偏转的U束进入到第二Y阵列198中并且被朝Y接收换能器188偏转90度，作为返回的束218。
第一、第二、第三和第四分束器200、202、204和206可以由提供了期望的束分割功能的任何结构形成。在一个实施例中，分束器200、202、204和206可以使用相同的材料和工艺与反射阵列192、194、196和198同时被制造。可替代地，分束器200、202、204和206的偏转元件199可以包括沉积的材料或蚀刻的玻璃的反射线段201。偏转元件199的方向被选择以使得相对于未偏转和偏转的束具有相同的角度，也就是，满足基本的反射定律“入射角等于反射角”。偏转元件199的间距，最理想地通过使用布拉格定律来进行优化选择，以确保相干地叠加来自邻近的偏转元件199的偏转束。在间距和方向被如此调节的情形下，反射和衍射作用被利用。
如所描述的，之前的XYU阵列设计沿触摸屏的每一发送侧边具有单独的发送U阵列和接收U阵列，所述发送U阵列由发送换能器直接进行照明，接收U阵列直接照明接收换能器。在之前的设计中，不允许将密封件放置在发送和接收U阵列的顶部上。与之相比，通过分束器200、202、204和206中每个的声学路径很短。例如，分束器200、202、204和206中每个可以认为是具有底侧和顶侧。底侧与基板182界面接触，密封件207可以沿顶侧放置。为了简单起见，密封件207示出在第三和第四分束器204和206的部分上。然而，应当理解，密封件207沿第一至第四分束器200、202、204和206的整个长度延伸，以形成湿气和灰尘阻挡件。例如，密封件207可以是1mm宽和具有平行于相关的分束器的轴线延伸的长度。因此，束仅经受密封件207的声阻尼的距离仅为1mm。
图6显示出SAW触摸屏490，其使用X、Y和U束以及在此处表示为“V”束的另一组对角束。因此，触摸屏490还可以被称作为XYUV触摸屏。主要在图6中示出被触摸点576衰减的X、Y、U和V声学路径，尽管应当理解更多的X、Y、U和V声学路径被使用。
换能器用于发送和接收且可以被类似于图5中的发送和接收换能器进行定位。然而，在图6的触摸屏490中，换能器中的两个完成了发送和接收功能。SAW触摸屏490具有基板500，发送换能器494、接收换能器498和发送/接收换能器492和496被安装在基板500上。在基板500上制造X阵列502和504与Y阵列506和508，和以90度偏转已发送的和接收的SAW束。如之前在图5中所描述的，发送换能器494和接收换能器498与各自的Y阵列508和Y阵列506一起可被分别称作为发送器和接收器。发送/接收换能器492和496与各自的X阵列502和X阵列54一起可被称作为发送器/接收器。在基板500上制造分束器510、512、514和516，其位于X和Y阵列502、504、506和508中的一个和触摸区域518的外边缘之间。所示的分束器510-516包括反射线元件(显示为偏转元件517)的重叠，具有两个方向以产生偏转的U和V束。可替代地，分束器510-516可由单独的阵列形成以支持U和V路径，然而，与重叠的配置相比，这个实施例可能需要在基板500上的另外的空间。
发送/接收换能器492沿X阵列502发送SAW束550。X阵列502以90度角度偏转SAW束550的部分，其表示为偏转的束552(被示出在沿X阵列502的两个位置上)。偏转的束552进入到分束器510中且被分成至少三个不同的束，例如未偏转的束554、U偏转的束556和V偏转的束558。未偏转的束554沿与偏转的束552相同的路径和方向继续传播，U偏转的束556被沿U或对角的方向发送，例如与未偏转的束554成约53度，以及V偏转束558被沿V或对角的方向发送，该方向具有与未偏转的束554成约-53度的角度。如之前描述的，具有沿X阵列502的长度形成的大量的偏转的束552，导致了大量的未偏转的束554、U偏转的束556和V偏转的束558。在这个例子中，V偏转的束558未被用于检测在触摸区域518中的触摸。
Y发送换能器494发送SAW束560，SAW束560的部分被Y阵列508以90度偏转，作为偏转的束562。偏转的束562进入分束器516，且至少被分成未偏转的束564、U偏转束566和V偏转束568，其中，未偏转束564在偏转的束562的起始路径上继续传播，U偏转的束566以相对于未偏转的束564的一个角度(例如约37度)偏转。在这个例子中，约37度的偏转角是对于3∶4的高宽比的触摸/显示系统的基于触摸屏的高度除以宽度的反正切。V反射束568是以与未偏转的束564成约-37度进行偏转的。
另外，发送/接收换能器496发送SAW束570，SAW束570的部分通过X阵列504以90度进行偏转，作为偏转的束572。偏转的束572进入分束器512中并且至少分成如之前描述的三个束。然而，仅V偏转束574是所关注的。
将针对位于触摸区域518中的用户触摸点576，对接收操作进行描述。未偏转的束554传播跨过触摸区域518，并且穿过分束器512。X阵列504以90度偏转未偏转的束554，以形成被发送/接收换能器496接收的返回的束575。U偏转的束556和V偏转的束574被发送，对角地穿过触摸屏490的触摸区域518并且遇到分束器514。分束器514接收多个束，其已经被分割并且因此彼此以不同角度进入分束器514中。如上所述，分束器514以约37度偏转U偏转的束556，和以约-37度偏转V偏转的束574。U和V偏转的束进入到Y阵列506中，并且被朝接收换能器498偏转90度。
发送/接收换能器492接收信号，但未被论述，因为在上述的例子中未接收与触摸点576相关的信号。发送换能器494不寻找也不处理朝发送换能器494偏转的任何信号。因此，被发送/接收换能器496发送的U束(未显示)被忽略，被发送/接收换能器492发送的V偏转的束558被忽略。
应当理解，XYUV触摸屏490可以被修改，使得U和V束被发送和检测，同时X和Y束中的至少一个可被忽略。在这种情形中，可仅使用U和V束来检测单个触摸点576。为了明确地检测多个触摸，将使用X、Y、U和V束中的三个。发送/接收换能器492将发送U1和接收V2，发送换能器494将发送U2和V2，发送/接收换能器496将接收U2和发送V1，以及接收换能器498将接收U1和V1。
现在从SAW分束器转向IR分束器，光学衍射光栅的原理可以用于构造IR分束器，例如与图3的IR触摸屏150一起使用。例如，图7示出IR衍射光栅522，IR衍射光栅522可以形成在透明的分束器基板520上，例如透明的塑料或玻璃，具有光栅周期530的条带或偏转元件524的图案被应用到此基板520的一侧上。光线垂直于衍射光栅522入射，例如进入到图7的纸面中，在传送时，光线被衍射光栅522所衍射。在衍射光栅522的输出侧上，例如在图7的纸面的后面，多个束或衍射级出现有径直地穿过的零级束(m＝0)和以角度θ1衍射的第一级束(m＝±1)等等。衍射束的角度由等式2来进行总结：
mλ＝d sinθm    等式2
其中，λ是入射光的波长，d是光栅周期。例如如图7所示，为了获得45度的分光，对于950纳米的波长，光栅周期530是1.343微米。
图8显示出衍射光栅522和45度散射的情形。在这个例子中，衍射光栅522被配置，使得d＝(√2)·λ，也就是，光栅周期530或间距是入射束532的波长的2的平方根倍。入射束532进入到衍射光栅522的输入侧534中。在这种情形中，X和Y束由未偏转的束536(或零级束)来表示，U和/或V束中每个由偏转的束538和540(或第一衍射峰)中的一个来表示。在XYUV传感器中，可以使用所有的未偏转的束536与偏转的束538和540。
图9示出调整衍射光栅522的透明和不透明的间距的比的一个例子。衍射光栅522的偏转元件524(另外在图7中)表示出不透明区域544，在不透明区域544之间具有透明区域542。通过调整透明和不透明区域542和544，将获得在未偏转和偏转的束536、538和540之间的不同的强度比。如果期望避免这种微米分辨率的图案化，那么下文的基于折射和反射的IR分束器设计将是更有吸引力的。
基于折射和反射的IR分束器可以由对预定的IR波长具有适合的IR透射水平和折射率的材料形成。仅通过举例的方式，材料可以具有N＝1.55的折射率或对应于工程塑料的其它N值。另外，例如棱镜、小平面或槽的偏转元件被形成在分束器中，以提供实际的分束功能。每个偏转元件可以具有多个表面，且每个表面可以未被涂覆、被涂覆、反射镜化或否则被修改以提供期望的折射和/或反射功能。另外，可以彼此相对地设置多个表面，以最小化不期望的反射，和/或实现期望的输出束发送角。
图10和11分别示出折射式分束器230的2D视图和等比视图。LED或发送器232和234分别朝折射式分束器230发送IR束236和238。发送器232和234示意性地显示为圆形的源，IR束236和238被彼此平行地发送。折射式分束器230将IR束236和238中的每一个分成两个部分；一部分以相对于发送IR束的发送方向成零度地引导，而一部分以相对于发送IR束的发送方向成45度地引导(折射)。例如，IR束236分成以零度引导的第一部分244和以45度引导的第二部分246。第一和第二部分244和246被发送到触摸区域241中。虽然第一和第二部分244和246图10中显示为在线231处和图11中的平面233处被截断或终止，但是应当理解在触摸屏中，第一和第二部分244和246在触摸区域241中传播，并且继续到在触摸屏的另一边缘上的IR接收器(未显示)。
折射式分束器230可以由片状的聚合物材料形成，其具有沿前壁243的多个槽、棱镜或偏转元件240和242，或它们的一个阵列。在这个例子中，偏转元件240和242的内表面未被涂覆。每个IR发送器232和234可以相对于对应的偏转元件240和242被对准。通过举例的方式，偏转元件240接收IR束236。与倾斜的小平面247界面接触的IR束236的部分被折射第一次。之后折射的束以不是90度的角度与折射式分束器230的后壁249界面接触。折射的束被折射第二次，产生了第二部分246。出射的折射角(在第二部分246射出后壁249之后)相对于第一部分244是45度，该第一部分244平行于IR束236的发送方向。
通过举例的方式，基于触摸屏150的期望的分辨率水平可以将IR发送器232和234彼此以精确的距离D1间隔地设置(如图3所示)。偏转元件240和242彼此以精确的距离D2间隔地设置。距离D1和D2可以彼此对应，以提供沿触摸屏150的每一侧的发送器和偏转元件的均一的对准。
彼此相对的IR发送器和偏转元件的位置可以被调节，以调整第一和第二部分彼此的相对强度或百分比。如所显示的，发送器232被相对于偏转元件240对准，使得约一半的IR束236被以45度折射。通过调整对准，更大或更小百分比的IR束236可以被折射。
另外，通过增加或减小偏转元件的开口248(图11)的尺寸，可以调整第一和第二部分244和246的相对强度或百分比。可选择地，偏转元件240和242可以具有不同尺寸的开口248，从而使得不同百分比的IR束236和238被折射。可选择地，偏转元件之间的距离(例如距离D2)可以改变以修改所述百分比。可选择地，每个IR发送器可以不具有对应的偏转元件，从而使得对应的IR束穿过折射式分束器230，而不产生折射部分。
发送器232和234与折射式分束器230示出发送和分束功能。未示出的是接收和组合束的功能，其可以被表示为与发送功能相反。即，可替代地，发送器232和234可以是接收器。折射式分束器230接收至少两个束，在这个例子中，一个IR束处于零度和一个IR束处于45度。折射式分束器230将45度束折射成与0度束平行，以将两个束结合成单个束，而不是进行分束。
例如在图10和11中的IR分束器可由多种技术来制造，包括注塑模制、以及使用为了制造用在LCD结构内部的改善亮度薄膜而研发的已知的光学薄膜制造技术。例如，低聚物树脂复合物可以被固化在塑料薄膜上，并由主反胶片(master negative)模制成形。另外地，在一些情形中，为了用于LCD组件中而开发的光学薄膜可以具有期望的分束性质和可以用在IR XYU触摸屏的设计中。
图12显示出光学薄膜600的平面视图，该光学薄膜600具有靠近IR发送器602设置的上述的偏转元件结构。IR束606进入薄膜600中并且被以第一角度偏转第一次，之后在离开薄膜600时被以第二角度偏转第二次。如果对于垂直入射总的偏转小于45度，则薄膜600可以被如所图示地旋转，以产生偏转的束604，该偏转的束604相对于IR束606具有45度偏转。然而，在这个例子中，作为薄膜600的这种商业上可获得的光学薄膜典型地偏转所有入射光。
图13示出薄膜600被定位以截获IR束606的一部分的一个实施例。薄膜600可以相对于IR发送器602沿箭头608的方向被定位，以截获约IR束606的一半。在这个例子中，IR束606的一部分或约一半在之后将被作为未偏转的X或Y束610发送，IR束606的剩下的一半将被作为偏转的束604发送。偏转的束604的方向由薄膜600的性质来确定，和可以替代地被以-45度偏转。
图14和15分别显示出折射式分束器250的2D和等比视图。IR发送器232和234与各自的IR束236和238一起被示出。与图10中的折射式分束器230一样，折射式分束器250还将IR束236和238分成以零度角引导的第一部分244和以45度角引导的第二部分246。
在这个例子中，图10的偏转元件240和242的比例可以在折射式分束器250的偏转元件252中的多个或一个阵列中保持不变，尽管可以改变尺寸和间距。折射式分束器250具有大量的偏转元件252，其较小和更加细密地彼此间隔开。或者说，图10中的折射式分束器230可以被修改而具有较高密度的折射小平面，以形成图14中的折射式分束器250。
当偏转元件252被密集地间隔开时，IR发送器232和234不需要与偏转元件252对准。另外，折射式分束器250可以被制成沿尺寸D3(图15)的任意薄度，或可以被制成比折射式分束器230更薄，该折射式分束器230具有较大和/或较深的偏转元件240和242。
第一和第二部分244和246的相对强度可以通过增加或减小倾斜的小平面口254与小平面间距256的比来进行调整。可以被修改的要素是倾斜的小平面258的倾斜的小平面口254，倾斜的小平面口254与小平面间距256的比，偏转元件252的数量，折射式分束器250的高度、长度、宽度和折射率以及折射束(第二部分246)的最终方向。
图16和17分别示出反射式(和折射式)分束器260的2D和等比视图。与图10中的折射式分束器230相比，反射式分束器260具有反射镜化的倾斜小平面262，而不是未涂覆的倾斜的小平面247。另外，偏转元件268的阵列形成在后壁266中，而不是在前壁264中。
IR束236通穿过前壁264进入到反射式分束器260。与反射镜化的倾斜小平面262界面接触的IR束236的部分被反射。在反射的束以不是90度的角度遇到后壁266时，则反射的束被折射。反射的和折射的束是相对于IR束236以45度发送的第二部分246。以90度与后壁266界面接触的IR束236的部分穿过反射式分束器260而未被偏转，以形成相对于IR束236成零度的第一部分244。
可通过增加或减小反射镜化的小平面口263，和/或通过相对于反射镜化的倾斜小平面262调整发送器232和234的相对位置或对准，来调整零度束和45度束(第一和第二部分244和246)的相对强度。或者说，发送器232和234精确地与反射式分束器260的反射镜化的倾斜的小平面262对准，以如之前图10所讨论地将IR束236分成期望的百分比的零度束和45度束。另外，可调整以下要素：例如反射镜化的倾斜小平面262的高度(或反射镜化的小平面口263)，直接在反射镜化的倾斜小平面262上方的透明的或未反射镜化的小平面267的高度265，偏转元件268的数量和间距，反射式分束器260的高度、长度和宽度，包括可用于改变折射率的反射式分束器260的材料以及可能不同于45度的折射束(第二部分246)的最终方向。
图18示出具有大量的小的反射镜化表面的反射式分束器270的等比视图。如之前描述的，偏转元件(例如图10中的偏转元件240和242)的几何构型可以被保留，同时缩放比例被改变以形成具有较小的偏转元件252的分束器(如图14和15所示)，偏转元件252较近地靠拢在一起。使用图18中的较高密度的较小的偏转元件268，发送器232和234不必如图16所示那样与单个偏转元件或反射镜化的倾斜小平面262对准。反射式分束器270将IR束236分成成零度角的第一部分244和成45度角的第二部分246。另外，零度束和45度束的相对强度可以如之前在图16和17中所述的方式进行调整。
图19示出将入射的IR束分成多于两个束的折射式分束器280。折射式分束器280具有沿前壁272的偏转元件281的阵列。偏转元件281中的每个具有第一和第二倾斜的小平面276和278，其在彼此相对的方向上倾斜。与第一和第二倾斜的小平面276和278界面接触的IR束236的部分被第一次折射，并之后在折射的束与后壁274界面接触时被第二次折射。与前壁272和后壁274以90度成界面接触的IR束236的部分没有偏转。因此，折射式分束器280将IR束236分成以-45度引导的第一束282、以+45度引导的第二束284和以零度引导的第三束286，上述角度都是相对于IR束236的方向。在一些实施例中，例如具有X、U和V束但没有Y束的传感器，折射式分束器280可以被设计成使得没有未偏转的束(或第三束286)，且入射的IR束236完全被第一和第二倾斜的小平面276和278截获。
如所示的折射式分束器280的偏转元件281与IR发送器232和234对准。然而，如之前所述的，偏转元件281可被制得较小和较近地靠在一起，从而使得触摸屏被装配而不需要将发送器和接收器与偏转元件281对准的步骤。
图20显示出具有偏转元件的倾斜的折射式分束器290，该偏转元件被形成以产生入射和出射表面，该入射表面和出射表面被倾斜，而不是与IR束垂直。使入射和出射表面倾斜可以对在触摸系统的平面外部的任何反射进行散射，改善背景的移除。图21示出倾斜的折射式分束器290，为了简明起见，未示出IR束。在图20和21中，示出在虚拟的水平面301和303之间的周期性的分束器结构的一短段。
第一和第二偏转元件296和298形成在前壁320以及第一侧壁292和第二侧壁294中，其是指所示的垂直的表面。前壁320和第一侧壁292的相交部具有第一、第二和第三部分300、302和304，前壁320和第二侧壁294的相交部具有第一、第二和第三部分306、308和310。第一偏转元件296形成在第一侧壁292的第一和第二部分300和302与第二侧壁294的第一和第二部分306和308之间。第二偏转元件298形成在第一侧壁292的第二和第三部分302和304与第二侧壁294的第二和第三部分308和310之间。
第一侧壁292的第一部分300的底部和第二侧壁294的第一部分306的底部都从虚拟的水平面303处开始。第一侧壁292的第一部分300比第二侧壁294的第一部分306短。因此，第一偏转元件296的入射表面312被形成一定角度，以倾斜远离垂直方向。小平面口318在第一偏转元件296的宽度上不变化，但相对于水平方向是倾斜的。平行的入射IR束238被分成零度束314和45度束316。
类似地，第一侧壁292的第三部分304的顶部和第二侧壁294的第三部分310的顶部都从虚拟的水平面301处开始。第一侧壁292的第三部分304比第二侧壁294的第三部分310长。第一和第二侧壁292和294的各自的第二部分302和308具有相等的长度。因此，第二偏转元件298的入射表面324被形成角度，和小平面口326在第二偏转元件298的宽度上不变化。
零度束和45度束314和316的相对强度可以分别通过增加或减小折射的小平面口318和/或通过相对于第一和第二偏转元件296和298对准发送器234和232来进行调整。可修改前壁和后壁320和322的倾斜角度，折射的小平面的口中的一个或多个，直接在折射的小平面上方的透明的小平面的高度，偏转元件的数量和间距，分束器材料块的高度、长度、宽度和折射率以及折射的束的最终方向，该折射的束在一个例子中是45度束316。
因此，沿前壁320进入到倾斜的折射式分束器290的IR束238的任何部分将以零度从后壁322射出。虽然零度束314在前壁和后壁320和322处被折射，但是只要前壁和后壁320和322彼此平行，就没有净偏转。因此，如果前壁和后壁320和322是平行的，那么出射束将以与入射束相同的方向从后壁322射出。
沿第一偏转元件296的折射表面进入倾斜的折射式分束器290的IR束238的部分第一次被以第一角度折射。当折射的IR束穿过平行于前壁320的后壁322从倾斜的折射式分束器290射出时，折射的IR束被第二次折射，以获得期望的总的折射角度，在这个例子中是45度。因此，要考虑由倾斜界面进行的两个单独的折射。
图22和23分别示出具有高密度的折射小平面的倾斜的折射式分束器330的2D和等比视图。倾斜的折射式分束器330可以具有偏转元件，所述偏转元件具有与图20的倾斜的折射式分束器290相同的几何构型，但所述偏转元件尺寸较小且被彼此相对地更紧密地间隔开。因此，不需要相对于单个偏转元件对准发送器232和234。倾斜的折射式分束器330还将平行的IR束236分成以零度引导的第一部分244和以45度引导的第二部分246。零度束和45度束的相对强度可以通过增加或减小折射的小平面口与另外的小平面的口之比进行调整。
如之前描述的分束器，可以使用反射，而不使用折射。图24示出倾斜的反射式分束器340的2D视图，其将平行的入射光束(IR束236)分成零度束342和45度束344。零度束和45度束342和344的相对强度分别通过增加或减小反射镜化的小平面口和/或通过相对于单个偏转元件346和348对准发送器232和234来进行调整。其它方面也可被调整，包括前壁和后壁的倾斜角度，反射镜化的小平面的口，直接位于反射镜化的小平面上方的透明的小平面的高度，偏转元件的数量和间距，分束器材料的高度、长度、宽度和折射率以及被分割的束的最终方向，所述被分割的束的最终方向在这个例子中是45度。
图25示出具有高密度的小的反射镜化表面的倾斜的反射式分束器350。如之前描述的其它的分束器，倾斜的反射式分束器350也将平行的入射光束(IR束236)分成零度束342和45度束344。零度束和45度束的相对强度通过增加或减小反射镜化的小平面口与其余的小平面口之比来进行调整。其它的相对几何构型与上述的图24中的倾斜的反射式分束器340保持相同。
上述的IR发送器中的每一个具有透镜，该透镜典型地用于将IR束聚焦成窄的前向的锥形，以便在束在大的触摸区域上传播时减小IR束的功率发散。与这样的IR发送器一起使用的IR接收器中的每个具有透镜，该透镜典型地用于将大致平行且向前的入射IR束聚焦成在有源探测表面光电晶体管上的小焦斑。在一个实施例中，所述透镜可被分束透镜取代，以实现分束功能。在这种配置中，分束透镜连接至IR发送器和IR接收器中的每一个上。透镜针对IR XYU触摸屏操作来分割和结合IR束。不需要单独的分束器，并且因此不需要将IR发送器和接收器与分束器对准。
为了简化起见，以下假定内部的LED光源(或光电晶体管基底)是点源(或点检测器)，期望产生平行的束，该平行的束在束被从分束透镜输出时分开成45度。为了保持透镜尽可能的对称，透镜可以将来自点源的光线分成+/-22.5度的束，而不是生成如之前描述的分束器所实现的零度束和45度束。因此，连续的透镜表面被计算以将来自点源的IR光折射成不相交的+/-22.5度束。
随着进一步简化，假定透镜的后表面是平坦的，且仅透镜的前表面是弯曲的并可以是成凹形或凸形。虽然可以设计成保持固定的最小和最大厚度轮廓的菲涅尔型透镜(Fresnel-type lenses)，下文将假定连续弯曲的透镜表面，而没有厚度限制。
图26和27示出非聚焦凹透镜360，其可以通过使用标准分析设计方法来确定。非聚焦的凹透镜360的前表面374使用大量的小的平坦的小平面362来进行建模。在图27中，IR点源364产生IR束366，其穿过后表面376进入非聚焦的凹透镜360中。非聚焦凹透镜360将IR束366分成第一和第二束368和370。
图28示出在IR触摸屏380中使用双束透镜的一般概念。双束透镜可以是非聚焦的凹透镜360(如在图27中显示的)或聚焦的凹透镜或凸透镜，将在下文中对它们进行描述。IR发送器382和384沿触摸屏380的两侧定位，IR接收器386和388沿触摸屏380的另外两侧定位。为了简明起见，示出小数量的IR发送器382和384与IR接收器386和388，但典型地大量的发送器和接收器被用于提供在触摸屏380的整个触摸区域上的均一的覆盖。
因为双束透镜形成成+/-22.5度的束，而不是成零度和45度，所以IR发送器382和384与IR接收器386和388定位在相对于触摸屏380的X和Y平面的被旋转的方向上，以形成和接收X、Y和U束。角度被确定成使得一个束被沿着X或Y方向发送。例如，发送器382被倾斜以沿X轴线发送IR束390和沿U轴线发送IR束392。发送器384被倾斜以沿Y轴线发送IR束394和沿U轴线发送IR束396。IR接收器386被倾斜以检测IR束390和396，IR接收器388被倾斜以检测IR束392和394。因为U束成45度，而触摸区域的对角线在一些情形中不是成45度，所以在一些情况下，U束从IR发送器384传播至IR接收器388。
图29显示出聚焦凹透镜400，其限定了在聚焦凹透镜400的每个表面点处的折射方向，使得第一和第二束402和404分别聚焦到第一和第二聚焦点406和408上。在这个例子中，第一和第二聚焦点406和408被限定在检测器表面409上，其表示IR接收器，例如图28中的接收器386。第一和第二聚焦点406和408可以被沿向前(Z)的方向移动至任意的位置上。
图30示出非聚焦的凸透镜410。图31示出非聚焦的凸透镜410，其将入射的IR束412分成第一和第二束414和416。第一和第二束414和416如之前所述是+/-22.5度。为了简明地说明，在这个例子中再次假定点源418产生光的IR束412。
另外，可以使用聚焦的凸透镜(未显示)。聚焦的凸透镜将入射的IR束分成第一和第二束，如之前的图29描述的，它们被聚焦到检测器表面上的第一和第二聚焦点上。还应当注意，也可以在需要时被设计三束透镜以将入射的IR束分割成三个束，以支持类似于图6中的SAW XYUV触摸屏的IR XYUV设计。
应当理解，上述描述是说明性的而不是限制性的。例如，上述的实施例(和/或其方面)可以被彼此结合地使用。另外，在不偏离其范围的情形下，可以进行许多修改以将特定的情形或材料适应于本发明的教导。虽然在此描述的材料的尺寸和类型用于限定本发明的参数，但是决不是限制性的，而是示例性的实施例。在阅读上述描述的基础上，许多其它的实施例对于本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，本发明的范围应当参考随附的权利要求以及表示本发明的主题的这些权利要求的等价物的全部范围来确定。另外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标号，且不是将数字要求强加到这些物体上。进一步地，下述的权利要求的限制未用装置加功能的形式的方式来撰写，不能基于U.S.C.§112第6段进行解释，除非和直到这些权利要求清楚地使用其后紧跟着功能的陈述而空无进一步的结构的词语“用于......的装置”。

Claims (13)

1.一种触摸屏系统，包括：
触摸区域；
至少一个表面声波发送器，所述表面声波发送器靠近所述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，所述分束器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于将所述第一束分成分别沿至少第二和第三方向穿过所述触摸区域传播的至少第二和第三束，所述至少一个分束器包括多个偏转元件；和
表面声波接收器，所述表面声波接收器靠近所述触摸区域的外边缘设置，用于接收所述至少第二和第三束。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少第二和第三方向中的一个与所述第一方向相同。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述至少一个表面声波发送器是发送第一束的发送器阵列中的一个，所述接收器相应地被设置成与所述发送器相对。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述触摸区域具有沿X轴和Y轴的维度，所述X轴和Y轴彼此成90度，其中，所述第二方向沿着X轴和Y轴中的一个，所述第三方向相对于X轴和Y轴是对角的方向。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述第三方向与第二方向成37°、45°或53°的角度。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，进一步包括靠近所述接收器设置的分束器，用于相对于所述接收器偏转所述至少第二和第三束。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述多个偏转元件包括丝网印刷玻璃粉、复合聚合物材料墨或蚀刻的槽。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少第二和第三方向与所述第一方向彼此不同。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述至少一个发送器包括发送换能器和靠近所述触摸区域的外边缘的第一阵列，其中，所述至少一个发送器配置成沿所述第二方向将所述第一束朝向所述至少一个分束器偏转。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述至少第二和第三束中的一个沿着X和Y轴中的一个穿过所述触摸区域传播，其中所述至少第二和第三束中的另一个沿着相对于X轴和Y轴的对角方向传播。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，至少一个接收器包括接收换能器和靠近所述触摸区域的外边缘的第二阵列，其中所述接收器中的至少一个配置成将所述至少第二和第三束中的所述另一个从相对于X轴和Y轴的对角方向偏转。
12.根据权利要求8所述的系统，还包括靠近所述接收器定位的分束器，用于相对于所述接收器偏转所述至少第二和第三束。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其中，所述多个偏转元件包括丝网印刷玻璃粉、复合聚合物材料墨或蚀刻的槽。
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