所示的準直聲波波束418的具有實線的箭頭)，并且可以在與第一方向不同的第二方向中在一個幀時段的后續(xù)時間間隔(例如，后續(xù)的預定時間間隔)期間激發(fā)另一個準直聲波波束418 (例如，如圖4中所示的準直聲波波束418的具有虛線的箭頭中的一個)，直到在序列中每一個準直聲波波束418已經(jīng)被激發(fā)為止。
[0067]發(fā)生器404產(chǎn)生基本上準直的聲波波束420的序列，其通過觸摸面板400被定向掃描(例如，逐個地)。例如，發(fā)生器404可以在第三方向上在一個幀時段的時間間隔(例如，預定的時間間隔)期間激發(fā)準直聲波波束420中的一個(例如，如圖4中所示的準直聲波波束420的具有實線的箭頭)，并且可以在與第三方向不同的第四方向中在一個幀時段的后續(xù)時間間隔(例如，后續(xù)的預定時間間隔)期間激發(fā)另一個準直聲波波束420 (例如，如圖4中所示的準直聲波波束420的具有虛線的箭頭中的一個)，直到在序列中每一個準直聲波波束420已經(jīng)被激發(fā)為止。
[0068]發(fā)生器406產(chǎn)生基本上準直的聲波波束422的序列，其通過觸摸面板400被定向掃描(例如，逐個地)。例如，發(fā)生器406可以在第五方向上在一個幀時段的時間間隔(例如，預定的時間間隔)期間激發(fā)準直聲波波束422中的一個(例如，如圖4中所示的準直聲波波束422的具有實線的箭頭)，并且可以在與第五方向不同的第六方向中在一個幀時段的后續(xù)時間間隔(例如，后續(xù)的預定時間間隔)期間激發(fā)另一個準直聲波波束422 (例如，如圖4中所示的準直聲波波束422的具有虛線的箭頭中的一個)，直到在序列中每一個準直聲波波束422已經(jīng)被激發(fā)為止。
[0069]通過在一個幀期間在不同的方向上順序地激發(fā)每一個基本上準直的聲波波束418,420和422，準直聲波波束418、420和422可以穿越觸摸面板400的整個表面或基本上整個表面而被掃描，從而消除或減少位置模糊性，減少死區(qū)，并且使得能夠同時檢測多個觸摸事件。
[0070]在一些實施例中，準直聲波波束418、420和422的傳播方向可以由在發(fā)生器(例如，聲學相控陣)402、404和406內(nèi)的聲波發(fā)生器(例如，換能器)的每一個之間的相位延遲來控制。例如，通過調(diào)節(jié)聲波發(fā)生器之間的相位延遲，準直聲波波束418、420和422的方向和準直可以得到控制。
[0071]在一些實施例中，準直聲波波束418、420和422可被單獨地編碼(例如，具有不同頻率，或者在具有預定脈沖寬度和脈沖之間的間隔以及脈沖數(shù)目的脈沖串中)，以使波束能夠被檢測器408、410、412和416唯一地識別。然而，本發(fā)明不限于此，例如，準直聲波波束418,420和422可以基于起源的時間(例如，當產(chǎn)生和接收波束的時間)或空間布置(例如，發(fā)生器402、404和406、檢測器408、410、412和416的空間布置；準直聲波波束418、420和422的方向；或其組合)來唯一地識別。
[0072]在一些實施例中，可以通過吸收和/或聲阻抗匹配來最小化或者減小邊界效應，其可以主要是由于觸摸面板400的邊界(例如，外圍)而導致的反射的聲波波束。例如，可使用具有低彈性常數(shù)(例如，比基板的彈性常數(shù)小得多的彈性常數(shù))的材料和高粘度的材料將觸摸面板附接到顯示面板上，并且所述材料可以顯著消除(例如，吸收)到達該材料的聲波?？商娲?，也可以使用具有在觸摸面板和其被安裝到的顯示面板的粘彈性性能之間的粘彈性性能的材料，以對兩個面板進行阻抗匹配，從而最小化在觸摸面板的外圍處的聲波的反射。聲波可以在顯示面板內(nèi)被消除，并且進一步從觸摸面板消除，以減少邊界效應。然而，本發(fā)明不限于此，例如，可以使用算法來抵制(或補償)所檢測的邊界效應。
[0073]正如將進一步參考圖5至圖7來在下面詳細描述地，可以通過干擾(例如，散射、吸收或反射)一個或多個準直聲波波束418、420和422的部分來檢測處在一個或多個準直聲波波束418、420和422的路徑中的觸摸事件424。
[0074]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的、用于激發(fā)準直聲波波束的發(fā)生器(例如，聲學相控陣)的不例。
[0075]參考圖5，觸摸面板500在由發(fā)生器(例如，聲學相控陣)506、508和510中的一個發(fā)生器(例如，聲學相控陣)506所激發(fā)的準直聲波波束504的路徑中接收到觸摸事件502。通過從觸摸事件502的點在所有的方向上重新引導準直聲波波束504的一部分，觸摸事件502干擾(例如，散射、吸收或反射)傳播的準直聲波波束504，如觸摸事件502周圍的圓圈所表示的。
[0076]布置在觸摸面板500的外圍處的檢測器508、510和512可以基于例如，準直聲波波束504的起源的頻率和/或時間，來識別準直聲波波束504的被干擾或散射的聲束514。檢測器508、510和512可以三角測量干擾觸摸事件502的位置，如將在下文中進一步描述的。
[0077]圖5示出了由一個發(fā)生器506激發(fā)的準直聲波波束504。然而，如將在下面參考圖6來描述的，當檢測器508、510和512可以在附加發(fā)生器之間加以區(qū)分(例如，通過如上參考圖4所述的頻率、時間和/或空間布置)時可以使用附加的發(fā)生器，以容納更多的觸摸事件，并且在觸摸面板500的整個表面上實現(xiàn)增加的準確度。
[0078]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的、其中每個生成準直聲波波束的三個發(fā)生器(例如，聲學相控陣)的不例。
[0079]參考圖6，觸摸面板600接收第一和第二觸摸事件602和604。第一觸摸事件602處于分別由第一、第二和第三發(fā)生器(例如，聲學相控陣)612、614和616激發(fā)的第一、第二和第三準直聲波波束606、608和610的路徑中。第一、第二和第三聲波波束606、608和610中的每一個可以在同一時間到達第一觸摸事件602，或可以不在同一時間到達第一觸摸事件 602。
[0080]由于三個準直聲波波束606、608和610能夠由檢測器618、620和622唯一地識別(例如，通過頻率、時間和/或空間布置)，所以檢測器618、620和622可以三角測量第一觸摸事件602的位置。例如，通過比較由第一觸摸事件602重新引導的波624、626和628的到達時間，觸摸事件602的相對距離可以被計算。
[0081]此外，由于第一、第二和第三發(fā)生器612、614和616在一個幀期間的特定的時間間隔(例如，預定時間間隔)期間，在朝向第一觸摸事件602的方向上掃描準直聲波波束606、608和610，所以第一、第二和第三準直聲波波束606、608和610 —般將在該幀中的其各個特定的時間間隔期間，錯過第二觸摸事件604。然而，由于每個聲波波束606、608和610在一個幀期間以其規(guī)定的順序隨后通過觸摸面板而被順序地掃描，所以當在第二觸摸事件604的方向中正在掃描聲波波束606、608和610中的至少一個時，第二觸摸事件604可以隨后或者并發(fā)地(例如，同時地)被檢測到。換言之，由于每個發(fā)生器612、614和616被配置成穿越觸摸區(qū)來掃描準直聲束波，所以當另一個準直聲波波束到達第二觸摸事件604時，準直聲波波束中的至少一個可以并行地(例如，同時地)到達第一觸摸事件602。
[0082]當?shù)谝挥|摸事件602干擾準直聲波波束606、608和610時，主要的影響是波束的一小部分被重新引導(例如，散射、吸收或反射)，如重新引導的波624、626和628所示。作為由第二觸摸事件604重新引導的波624、626和628的干擾的次要影響可忽略不計。因此，如將以下參照圖7進一步描述的，檢測到的信號是所有反射和初級聲波的總和。
[0083]圖7示出了通過掃描如在本文中所述的聲波波束來計算觸摸事件的位置的方法。
[0084]參考圖7，第i個初級聲波波束Si在時間間隔t期間在一方向中被掃描，并且通常由Sjc^，來表示。觸摸事件L是第j個事件，并且處在第j個初級聲波波束S j的路徑中。觸摸事件L被定位在極坐標(l.，Φ J處。第j個初級聲波波束S」可以由以下等式(I)來確定。
[0085](l)Sj(t) =Σ iΦ?； t)*f (Oi, Tj) ο
[0086]在等式(I)中，f(?i，OjjTj)是當初級聲波波束到達觸摸事件時大約等于1、并且當初級聲波波束掃描遠離觸摸事件時大約等于O的函數(shù)。S卩，f (Φ” Oj, Tj)的角度依賴性φ近似為δ函數(shù):δ (α^-Φρ。&依賴性與掃描序列(起源的時間)、聲波速度和極坐標rj (距離)對應。
[0087]由第k個檢測器檢測的波是到達該檢測器的所有聲波的總和，并且可以通過下面的等式(2)來確定。
[0088](2)Dk(t) = Σ j Sj (t) *ρ (Φ j, Tj) ο
[0089]在等式(2)中，P(OjiTj)是依賴于初級聲波波束S」反射離開第j個觸摸事件T j的函數(shù)，并且& (距離)依賴性確定波到達第k