触摸屏及光学触摸屏系统的制作方法

本公开内容一般地涉及触摸屏，并且更特别地涉及光学触摸屏系统。

背景技术：

触摸屏是可用于包括手机、个人数字助理(PDA)、电子书、销售点终端等各种基于计算机的产品的输入设备。触摸屏通常以覆盖于显示器上的透明薄膜形成，使得用户能够直观地与显示器上的对象和场景交互。

目前已有若干种已知类型的触摸屏，包括电阻式、电容式、红外和声波触摸屏。电容式触摸屏由于低沉本、相对精度以及检测多个触摸的能力已经成为最流行的。电容式触摸屏通过检测由于用户手指的触摸或者很靠近屏幕而引起的电容小变化来工作。但是因为它们依赖于电容的小变化，所以电容式触摸屏对于由例如灰尘、水等引起的假触摸检测以及对于电磁干扰(EMI)是敏感的。而且难以区分实际触摸与诸如手指之类的对象很靠近屏幕的情形。另外，电容式触摸屏还无法轻易地放大尺寸，因为信号辨别能力变得过低。

技术实现要素：

在一个方面的实施例中，本实用新型提供一种触摸屏，包括：透光介质；第一光源，被定位成沿第一方向发射跨越所述透光介质的光；第二光源，被定位成沿垂直于所述第一方向的第二方向发射跨越所述透光介质的光；检测电路，用于检测由所述第一光源及第二光源沿所述第一方向及第二方向发射的光的驻波图形；以及控制电路，与所述检测电路耦接，用于测量在未触摸状态下的第一驻波图形以及在触摸状态下的第二驻波图形，所述控制电路响应于所述第一驻波图形与所述第二驻波图形之间的差异而检测触摸位置。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源提供集中于第一波长的基本上相干的光，并且所述第二光源提供集中于与所述第一波长不同的第二波长的基本上相干的光。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源以第一脉冲时序提供基本上相干的光，并且所述第二光源在与所述第一脉冲时序不同的第二脉冲时序提供基本上相干的光。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源包括在所述触摸屏之下的显示器的边缘行以及与所述边缘行及所述透光介质相邻用于沿所述第一方向引导光的多个相应的棱镜元件。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中：所述第一光源被定位为沿着所述透光介质的第一侧面，并且所述第二光源被定位为沿着所述透光介质的第二侧面；并且所述检测电路包括：沿着与所述第一侧面相对的第三侧面的包括第一多个像素的第一光检测器；以及沿着与所述第二侧面相对的第四侧面的包括第二多个像素的第二光检测器。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光检测器及第二光检测器分别包括在所述触摸屏之下的显示器的边缘行和边缘列。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光检测器及第二光检测器分别被布置为垂直沿着所述触摸屏的所述第三侧面及第四侧面。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述透光介质包括：从所述第一侧面向所述第三侧面延伸的第一多个光纤，以及基本上垂直于所述第一多个光纤且从所述第二侧面向所述第四侧面延伸的第二多个光纤；以及位于所述第一多个光纤的相邻光纤对之间的多个圆形腔。

在另一个方面的实施例中，本实用新型提供一种光学触摸屏系统，包括：用于形成包括散布有多个图像传感器像素的多个显示像素的混合的显示和图像传感器的半导体主体；以及控制电路，用于以第一图形来驱动所述多个显示像素并且测量所述多个图像传感器像素的第二图形，所述控制电路分析所述第二图形以检测对象的位置并且响应于所述第二图形而选择性地检测触摸位置。

根据上述光学触摸屏系统的一个单独实施例，其中还包括覆盖于所述混合的显示和图像传感器的表面上的空间光调制器。

附图说明

通过参照附图，本领域技术人员可以更好理解本公开内容，并且会清楚其众多的特征和优点，在附图中：

图1以局部框图和局部顶视图来示出现有技术已知的电容式触摸屏系统；

图2以局部框图和局部透视图来示出根据各种实施例的光学触摸屏系统；

图3示出了根据第一特定实施例的光学触摸屏系统的顶视图；

图4示出了根据第二特定实施例的光学触摸屏系统的顶视图；

图5以局部框图和局部透视图来示出根据第三特定实施例的光学触摸屏系统；

图6以局部框图和局部侧视图来示出根据第四特定实施例的光学触摸屏系统；以及

图7以局部框图和局部透视图来示出根据第五特定实施例的光学触摸屏系统。

图8示出了根据第六特定实施例的使用混合的显示和光传感器的光学触摸屏系统的侧视图。

图9示出了根据第七特定实施例的使用混合的显示和光传感器的光学触摸屏系统的侧视图。

在不同附图中的相同附图标识被用来指示相似的或相同的项。除非另有指出，否则词语“耦接的”及其关联的动词形式包括直接连接以及借助于本技术领域已知的方式进行的间接电连接，并且除非另有指出，否则任何关于直接连接的描述都同样隐含使用适合形式的间接电连接的可替换实施例。

具体实施方式

在本文所给出的某些实施例中所公开的光学触摸屏系统依赖于以下性质：透射穿过外壳的光将会展现出能够由附近的对象(例如，手指、触控笔等)扰动的驻波干扰图形。通过感测出在未触摸状态下的图形作为基线，触摸能够通过将随后测得的图形与在未触摸状态下的图形进行比较来检测出，并且使用驻波图形内的扰动来定位触摸的位置。

根据其他实施例，光学触摸屏系统包含用于形成包含散布有图像传感器像素阵列的显示像素阵列的混合的显示和图像传感器的半导体主体，以及控制电路。控制电路以第一图形来驱动一个或多个显示像素并且使用图像传感器像素来测量第二图形。控制电路分析第二图形以检测诸如手指或触控笔之类的对象的尺寸和位置，并且响应于第二图形而选择性地检测触摸位置。在某些实施例中，光学触摸屏系统还包含覆盖于混合的显示和图像传感器的表面之上的空间光调制器。在一种形式中，空间光调制器是衍射光栅，并且控制电路通过激活显示像素并测量在多个相邻的图像传感器像素中的反射光来测量对象的位置。在另一种形式中，光学触摸屏系统激活多个显示像素并且使用空间光调制器来创建附近对象的全息图。

图1以局部框图和局部顶视图来示出现有技术已知的电容式触摸屏系统100。电容式触摸屏系统100一般地包含触摸屏110、驱动器120、接收器130、处理器140和显示器150。触摸屏110是具有覆盖且跨水平导体之上的垂直导体的矩形透明屏幕，垂直导体和水平导体的相交处代表潜在的触摸位置。处理器140具有与驱动器120的输入耦接的输出，用于控制驱动器120来给水平导体提供信号。接收器130具有与垂直导体连接的输入，用于检测电容变化并将测量结果提供给处理器140。显示器150位于触摸屏110之下，使得用户能够直观地与显示器150上的对象或图像交互。

例如，驱动器120能够使用水平导体内的电容，以形成其频率由电容确定的振荡器。接收器130然后测量在垂直导体上的频率并且通过感测出相比于未触摸状态的振荡频率之差来检测触摸。处理器140在与检测到的频率偏差对应的行和列处检测到触摸。测量电容变化的其他方式同样是可能的。

虽然电容式触摸屏系统100成本低且相当可靠，但是在导体之间的小电容同样能够受到除了人的手指之外的其他对象(例如，水滴)扰动。EMI同样能够导致误检测。而且，电容式触摸屏系统100难以将接近触摸与实际触摸区分开，使得它可能是过度灵敏的。

图2以局部框图和局部透视图来示出根据各种实施例的光学触摸屏系统200。光学触摸屏系统200一般地包含透光介质202、光源212和222、光检测器232和242，以及控制电路250。

透光介质202一般为通过已知的有机或无机材料形成的透明薄膜。例如，在一种实施例中，透光介质202能够以具有大约2.6的相对较高的折射率的TiO₂形成。透光介质202具有第一侧面210、第二侧面220、第三侧面230和第四侧面240。光源212被定位于第一侧面210处或附近，用于从第一侧面210向第三侧面230发射光。光源222被定位于第二侧面220处或附近，用于从第二侧面220向第四侧面240发射光。光源212和222是可以发射部分或基本上相干的光的任意合适的光发射器。光源212和222的实例将会在下文进行描述。在一种特定的实施例中，光源212和222发射不同波长的光。

光检测器232是沿第三侧面230布置的一组光电检测器。每个这样的光电检测器都能够是单个图像传感器像素或图像传感器像素阵列。尽管在图2中被示为沿透光介质202的深度布置的，如同下文将描述的，但是光电检测器同样能够沿透光介质202之下的平面来布置。同样地，光检测器242是沿第四侧面240布置的类似的一组光电检测器。

控制电路250包含驱动器252、接收器254和控制器256。驱动器252具有输入，以及与每个光源212和222连接的输出，用于给光源212和222提供激活信号。接收器254具有与光检测器232和243连接的输入，以及输出。控制器256具有与接收器254的输出连接的输入，以及与驱动器252的输入连接的输出。在一种示例性的实施例中，光检测器232和242每个都包含水平的电荷耦合器件(CCD)，用于采集由每个光电检测器按顺序接收到的信号并将它们传输给接收器254，并且接收器254包含放大器和模数转换器(ADC)，用于将由每个CCD提供的信号转换成代表所接收的光强的数字信号以进一步处理。在其他实施例中，光检测器232和242能够使用互补型金属氧化物半导体(CMOS)技术以有源像素传感器来实现。

根据下文将描述的各种特定实施例，光学触摸屏系统200依赖于光源212和222在透光介质202中建立驻波图形。光检测器232和242能够分别检测沿着侧面230和240的驻波图形。另外，光学触摸屏系统200还依赖于以下事实：触摸(例如，非常接近于透光介质202的顶表面的手指)扰动驻波图形。控制器256使用光源212和222来确定在未触摸状态下的第一驻波图形，并且然后确定在触摸状态下的第二驻波图形。控制器256响应于第一及第二驻波图形之差来确定触摸位置。注意，控制器256可以使用在图形与位置之间的复杂变换来推断出触摸位置。

如同下文将关于若干特定实施例来描述的，光学触摸屏系统200提供了相对于电容式触摸方式的若干改进。首先，由于它依赖于能够发射光的物理对象的接近，因而触摸检测将不容易受EMI影响，并且甚至将会检测到电绝缘对象(例如，戴手套的手指)的存在。其次，触摸检测是全息的，并且从而对象朝屏幕靠近也能够被检测到，还有对象的尺寸和形状。这种能力允许触摸检测软件过滤掉无关的对象，例如，水滴。第三，对驻波图形的检测能够用以前存在的元件来执行，从而允许低成本的实施方式。

图3示出了根据第一特定实施例的光学触摸屏系统300的顶视图。在光学触摸屏系统300中，透光介质202以包含第一组水平光纤304和第二组垂直光纤306的一组分立光纤来形成。每个光纤都能够以任意合适的透光材料(例如，TiO₂)形成。在这方面，光源212和222提供偏振光，使得部分光逃逸出。触摸，例如，触摸区310，影响由光检测器232和242接收到的信号的幅值。特别地，由在光学触摸屏300之上的触摸区310代表的触摸将会导致光纤内的扰动，并且扰动的水平和垂直位置及形状与在光检测器232和242内的检测信号之间的相关性能够被找出。

图4示出了根据第二特定实施例的光学触摸屏系统400的顶视图。光学触摸屏系统400包含了其其中代表性部分420示于图4中的透光介质202。部分420包含水平延伸的一组光纤422，在每隔一对光纤422之间有圆形腔组424。光纤和圆形中的每个腔能够以任意合适的透光材料(例如，TiO₂)形成。右侧是线性检测器阵列410，而左侧是线性检测器阵列430。每个线性检测器阵列都包含散布有图像传感器像素的显示像素，间隙对应于相邻光纤422之间的空间。线性检测器阵列410包含光发射器412、光电检测器414、光发射器416和光电检测器418。线性检测器阵列430包含光电检测器432、光发射器434、光电检测器436和光发射器438。因而，光发射器412位于第一光纤的右侧，而光电检测器432位于第一光纤的左侧，光发射器434位于第二光纤的左侧，而光电检测器414位于第二光纤的右侧，等等。

圆形腔424部分用于将来自一个光纤的光耦合至相邻的光纤，使得入射光的强度由圆形腔424划分成前向分量和后向分量。前向分量和后向分量的强度由于到不同数量的圆形腔内的光耦合而从发射器到检测器发生变化。该特性允许在特定位置的阵列上方的触摸按照能够被检测到且与触摸位置相关的方式扰动前向分量和后向分量。

例如，假定存在触摸440，如图4所示。触摸440扰动由检测器436感测到的前向分量以及由光电检测器418感测到的后向分量。该扰动能够通过与来自未扰动光纤的前向和后向信号的比较来感测。

在使用部分420的光学触摸屏系统的一种实施例中，具有垂直于光纤422延伸的光纤的另一个层将会覆盖于部分420之上或下垫于部分420之下。控制电路250将会使用来自该另一层的测量结果来确定触摸440的X和Y坐标。在另一种实施例中，光学触摸屏系统包含具有仅沿一个方向延伸的光纤的单个层，并且使用前向分量和后向分量来不仅检测出受触摸440影响的行，还有沿着这些行的位置。但是，该另一种实施例不会产生像使用两个正交层的光学触摸屏系统那样精确的触摸位置。

图5以局部框图和局部透视图来示出根据第三特定实施例的光学触摸屏系统500。光学触摸屏系统500包含覆盖于显示层520之上的透光介质202。显示层520包含延伸超出透光介质202的边缘的像素530和540的边缘行。像素530的边缘行包含被用作光源的红色像素532和绿色像素534。光学触摸屏系统500改变在边缘行内的正常显示图像的用途以作为用于在透光介质202内建立驻波图形的源来操作。红光和绿光由像素532和534沿大体向上的方向发射，但是分别由棱镜元件550和560重定向穿过透光介质202，平行于显示层520的平面。像之前一样，红光和绿光产生能够在未触摸状态下测得的驻波图形，并且在未触摸状态下的测量结果与当前的测量结果之间的差异能够被用来检测触摸位置。

边缘像素的再使用通过改变现有显示阵列的一部分的用途来允许低成本下的灵活操作。它还允许用于更精确触摸检测的各种调制模式，包括时间编码、波长编码、空间编码(棱镜元件能够收集来自若干LED的光)，以及偏振编码。如果连同能够区分它们的像素一起存在多个偏振、脉冲时序和/或波长范围的光源，则多少有些独立的多个扰动图形能够被计算出。因而，能够进行位置的多重确定，从而导致更加稳健的总体触摸位置确定。特别地，如果时序或偏振交错(例如，奇数光源具有一种状态，而偶数光源具有另一种状态)，则能够降低串扰，提高分辨率。

图6以局部框图和局部透视图来示出根据第四特定实施例的光学触摸屏系统600。光学触摸屏系统600包含覆盖于显示平面610的透光介质202。透光介质202包含第一侧面210和第二侧面220以及相邻的光源212和222。显示平面610包含主显示区612，以及在第三侧面230附近的传感器阵列614和在第四侧面640附近的传感器阵列616。光学触摸屏系统600基于以下事实使用传感器阵列614和616而不是232和242：在透光介质202内的驻波图形将会将某一图形反射到将会同样受触摸扰动的显示平面610之上。虽然与使用沿着边缘的传感器的光学触摸屏系统相比损失了一定的灵敏性，但是它能够被容易地且低成本地制造，并且这样对于许多应用将会是适合的。

图7以局部框图和局部透视图来示出根据第五特定实施例的使用混合的显示和光传感器710的光学触摸屏系统700。光学触摸屏系统700包含用于形成与控制电路250连接的混合的显示和光传感器710的半导体基板720。混合的显示和光传感器710包含被示为清晰块的图像传感器像素阵列(例如，代表性的图像传感器像素718)和被示为阴影块的显示像素阵列(例如，代表性的显示像素712、714和716)混杂成棋盘格子图形。

混合的显示和光传感器710包含半导体基板720和滤色器阵列730。在半导体基板720中，每个像素都以PN结二极管来形成，其中图像传感器像素使用反向偏置的二极管，例如，示例性的二极管722，而显示像素使用正向偏置的二极管，例如，示例性的二极管724。滤色器阵列730覆盖于半导体基板720之上，并且产生一般按修改的拜耳图形来排布的绿色、红色及蓝色显示像素，例如，绿色显示像素712、红色显示像素714和蓝色显示像素716。修改的拜耳图形像常规的拜耳滤波器那样包含比例为2∶1∶1的绿色、红色及蓝色显示像素，但是被修改为包含图像传感器像素阵列，图像传感器像素位于每对相邻的显示像素之间。像显示像素一样，图像传感器像素使用成修改的拜耳图形的滤色器阵列。

虽然图像传感器像素典型地比显示像素更小，但是为了便于制造，在光学触摸屏系统700中，它们被制作成相同的尺寸。在一种可替换的实施例中，每个图像传感器像素能够以更小的图像传感器的阵列来实现。

控制电路250激活显示像素阵列，并且使用图像传感器像素阵列来采集图像，以确定对象(例如，手指或触控笔)距离表面的位置。位置包括平面坐标以及到混合的显示和图像传感器的表面的距离。控制电路250通过在邻近的图像传感器像素处测量对象附近的反射光的强度来智能地测量该距离，使得它能够准确地区分触摸和接近触摸。半导体基板720和滤色器阵列730的生产成本低，并且光学触摸屏系统700不需要单独的透光层，但是控制电路250需要额外的处理能力来定位对象并且基于反射光图形和强度来测量对象的位置。

混合的显示和光传感器710同样能够与其他元件一起使用，以形成可提供相对于电容式触摸屏的各种优势的光学触摸屏系统。现在将解释两个这样的实例。

图8示出了根据第六特定实施例的使用混合的显示和光传感器810的光学触摸屏系统800的侧视图。光学触摸屏系统800包含混合的显示和光传感器810以及按照覆盖于混合的显示和光传感器810之上但与其分离的光栅820的形式的空间光调制器。混合的显示和光传感器810包含散布有图像传感器像素阵列的显示像素阵列，并且类似于图7的混合的显示和光传感器710那样来构造。如图8所示，混合的显示和光传感器810包含示例性的蓝色显示像素812以及示例性的相邻的蓝色图像传感器像素814和816。

光栅820是具有用于分光并将光线衍射成若干光束或“光栅级次(grating orders)”的周期性结构的衍射光栅，这些光束或“光栅级次”代表衍射光的强度的最大值。图8所示的是与光栅级次0对应的主光束830、向右移位了预定角度的且具有+1的光栅级次的光束831，以及向左移位的包含具有-1的光栅级次的光束841、具有-2的光栅级次的光束842、具有-3的光栅级次的光束843、具有-4的光栅级次的光束844以及具有-5的光栅级次的光束845的一组光束840。

如图8所示，当显示像素812被激活时，光束830被反射到像素816之内，并且光束841被反射到图像传感器像素814之内。通过对穿过光栅820的反射光的图形的分析，控制电路250可以检测出在混合的显示和光传感器810的表面附近的对象的形状和距离。由于该目的，光栅820可用于容易地且精确地测量位置。

图9示出了根据第七特定实施例的使用混合的显示和光传感器910的光学触摸屏系统900的侧视图。光学触摸屏系统900包含覆盖于混合的显示和光传感器910之上但与其分离的空间光调制器920。混合的显示和光传感器910再次包含具有散布有图像传感器像素阵列的显示像素阵列以及上覆的滤色器阵列的半导体主体，并且类似于图7的混合的显示和光传感器710那样来构造。在混合的显示和光传感器910中，每个显示像素发射相干或部分相干的光。但是，与光学触摸屏系统800不同，控制电路250促使混合的显示和光传感器910来激活许多像素，例如，图9所示的蓝色像素911-914，同时，每个像素发射相干的或部分相干的光。

空间光调制器920对来自相干的显示像素的光进行折射、重定向和相位匹配，以形成附近对象的自由空间的三维驻波图形，即，全息图。全息图然后能够由图像传感器像素阵列(例如，示例性图像传感器像素915)检测到，以分析对象，从而确定对象的形状以及对象到光学触摸屏系统900的表面的距离。光学触摸屏系统900能够使用不同类型的空间光调制器，包括液晶显示器(LCD)、声光及电光调制器。LCD调制器是三者中最慢的，但却是众所周知的，并且已经被广泛地开发用于消费者电子应用。声光和电光调制器较快，但较少开发。

因而，在空间光调制器(例如，衍射光栅或LCD调制器)的帮助下，下垫的混合的显示和图像传感器能够更准确且更高效地形成附近对象的位置信息，从而简化了控制电路250的处理任务。

以上所公开的题材应当被理解为说明性的，而非限制性的，并且随附的权利要求书意指涵盖属于请求保护的真实范围之内的所有此类修改、增强以及其他实施例。例如，各种材料都能够被用于形成透光层、光纤和圆形腔。而且，下垫的显示层能够被修改用途以包含用于测量驻波图形以及这些图形的扰动的图像传感器像素。另外，还能够给光学触摸屏系统添加各种其他元件，以促进触摸检测，例如，外部光源、棱镜、光栅及空间光调制器。

根据触摸屏的一个方面，第一及第二光源提供基本上相干的光。

根据另一个方面，第一光源基本上提供具有第一偏振的相干光，并且第二光源按不同于第一偏振的第二偏振来提供基本上相干的光。

根据又一个方面，沿着第三侧面的第一多个像素以及沿着第四侧面的第二多个像素每个都包含光电检测器阵列。

根据还有另一个方面，触摸屏的控制电路包含与第一及第二光源耦接的驱动器、与第一及第二光检测器耦接的接收器，以及用于响应于接收器的输出而确定触摸位置的控制器。

根据装置的一个方面，空间光调制器包括衍射光栅，并且控制电路通过激活显示像素并测量在多个相邻的图像传感器像素中的反射光来测量对象的位置。

根据另一个方面，空间光调制器包括液晶显示器(LCD)调制器，并且控制电路通过激活该多个显示像素并使用多个相邻的图像传感器像素测量对象的全息图来测量对象的位置。

根据又一个方面，该多个显示像素按棋盘格(checkerboard)散布有多个图像传感器像素。

根据还有另一个方面，装置包含覆盖于至少该多个显示像素之上的拜耳滤波器。

在一个方面的实施例中，提供了一种触摸屏，包括：透光介质；第一光源，被定位成沿第一方向发射跨越所述透光介质的光；第二光源，被定位成沿垂直于所述第一方向的第二方向发射跨越所述透光介质的光；检测电路，用于检测由所述第一光源及第二光源沿所述第一方向及第二方向发射的光的驻波图形；以及控制电路，与所述检测电路耦接，用于测量在未触摸状态下的第一驻波图形以及在触摸状态下的第二驻波图形，所述控制电路响应于所述第一驻波图形与所述第二驻波图形之间的差异而检测触摸位置。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源及第二光源提供基本上相干的光。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源提供集中于第一波长的基本上相干的光，并且所述第二光源提供集中于与所述第一波长不同的第二波长的基本上相干的光。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源提供具有第一偏振的基本上相干的光，并且所述第二光源提供具有不同于所述第一偏振的第二偏振的基本上相干的光。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源以第一脉冲时序提供基本上相干的光，并且所述第二光源在与所述第一脉冲时序不同的第二脉冲时序提供基本上相干的光。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中：所述第一光源被定位为沿着所述透光介质的第一侧面，并且所述第二光源被定位为沿着所述透光介质的第二侧面。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一光源包括在所述触摸屏之下的显示器的边缘行以及与所述边缘行及所述透光介质相邻用于沿所述第一方向引导光的多个相应的棱镜元件。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述检测电路包括：沿着与所述第一侧面相对的第三侧面的第一光检测器；以及沿着与所述第二侧面相对的第四侧面的第二光检测器。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中：所述第一光检测器包括沿着所述第三侧面的第一多个像素；以及所述第二光检测器包括沿着所述第四侧面的第二多个像素。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中：沿着所述第三侧面的所述第一多个像素和沿着所述第四侧面的所述第二多个像素均包括光电检测器的阵列。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一检测器及第二检测器分别包括在所述触摸屏之下的显示器的边缘行和边缘列。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述第一检测器及第二检测器分别被布置为垂直沿着所述触摸屏的所述第三侧面及第四侧面。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述透光介质包括：从所述第一侧面向所述第三侧面延伸的第一多个光纤，以及基本上垂直于所述第一多个光纤且从所述第二侧面向所述第四侧面延伸的第二多个光纤。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述透光介质还包括：位于所述第一多个光纤的相邻光纤对之间的多个圆形腔。

根据上述触摸屏的一个单独实施例，其中所述控制电路包括：与所述第一光源及第二光源耦接的驱动器；与所述第一光检测器及第二光检测器耦接的接收器；以及用于响应于接收器的输出而确定触摸位置的控制器。

在另一个方面的实施例中，提供了一种装置，包括：用于形成包括散布有多个图像传感器像素的多个显示像素的混合的显示和图像传感器的半导体主体；以及控制电路，用于以第一图形来驱动所述多个显示像素并且测量所述多个图像传感器像素的第二图形，所述控制电路分析所述第二图形以检测对象的位置并且响应于所述第二图形而选择性地检测触摸位置。

根据上述装置的一个单独实施例，其中还包括覆盖于所述混合的显示和图像传感器的表面上的空间光调制器。

根据上述装置的一个单独实施例，其中所述空间光调制器包括衍射光栅，并且所述控制电路通过激活显示像素并测量在多个相邻的图像传感器像素中的反射光来测量所述对象的所述位置。

根据上述装置的一个单独实施例，其中所述空间光调制器包括液晶显示器(LCD)调制器，并且所述控制电路通过激活所述多个显示像素并使用多个相邻的图像传感器像素测量所述对象的全息图来测量所述对象的所述位置。

根据上述装置的一个单独实施例，其中所述多个显示像素按棋盘格散布有所述多个图像传感器像素。

根据上述装置的一个单独实施例，还包括覆盖于至少所述多个显示像素之上的拜耳滤波器。

在再一个方面的实施例中，提供了一种方法，包括：沿第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向发射通过透光介质的光；测量在未触摸状态下的第一二维驻波图形；测量在触摸状态下的第二二维驻波图形；以及响应于所述第一二维驻波图形与所述第二二维驻波图形之间的差异而确定触摸位置。

根据上述方法的一个单独实施例，其中发射通过透光介质的光包括：使用沿着所述透光介质的第一侧面的第一光源发射光；以及使用沿着所述透光介质的第二侧面的第二光源发射光。

根据上述方法的一个单独实施例，其中测量所述第一二维驻波图形和所述第二二维驻波图形均包括：使用第一光检测器检测由所述第一光源发射的光；以及使用第二光检测器检测由所述第二光源发射的光。

因而，在法律允许的最大范围内，本发明的范围应当由随附的权利要求书及其等效形式的最宽泛的允许解释来确定，并且不应当由前面的详细描述来限制或限定。