專利名稱:多點式表面聲波觸摸屏的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種觸摸屏,尤其涉及一種可檢測多個觸摸點的表面聲波觸摸屏。
背景技術:
當前觸摸屏主要有表面聲波、紅外、電阻、電容等類型。表面聲波觸摸屏具分辨率高、響應時間短、穩(wěn)定性很好、防暴性好、透光性好等特點;紅外屏觸摸屏分辨率一般、響應時間長、穩(wěn)定性一般、防暴性好、透光性好、容易被光干擾等特點;電阻觸摸屏具分辨率高、響應時間短、穩(wěn)定性好、透光性差、防暴性差等特點;電容觸摸屏具分辨率高、響應時間短、穩(wěn)定性一般、透光性一般、防暴性較好、容易漂移等特點。綜上所述,表面聲波觸摸屏由于其具有性能指標高、穩(wěn)定可靠、環(huán)境適應強等優(yōu)點,并且表面聲波觸摸屏是幾種觸摸屏中性價比最高的觸摸屏,是幾種主流觸摸屏中最具推廣使用價值的觸摸屏。 現(xiàn)有表面聲波觸摸屏一般由2個發(fā)射換能器、2個接收換能器、2組發(fā)射條紋陣列、2組接收條紋陣列組成圍合區(qū)域。換能器按規(guī)則設置在屏體角上,屏體四個周邊分布45度或135度由疏到密間隔精密的4組反射條紋陣列;其中1個發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成X軸定位裝置,另1個發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成Y軸定位裝置。表面聲波觸摸屏控制器通過發(fā)射電路向發(fā)射換能器發(fā)送驅動信號,產(chǎn)生表面聲波,表面聲波通過反射陣列分布于整個觸摸屏體觸摸區(qū)域內,接收電路通過接收換能器獲得接收信號,控制處理電路分析接收信號確定觸摸坐標。 基于以上觸摸技術能可靠實現(xiàn)單點觸摸,能較好滿足中小尺寸具有排他性的個人單點觸摸應用。隨著顯示技術的發(fā)展顯示器尺寸已能做得更大,例如當前主流26"-63",一個人或多個人的兩點或兩點以上觸摸需求越來越多。 現(xiàn)有的表面聲波觸摸屏只有X軸和Y軸兩個相互垂直物理定位軸,基于軸線相交原理能夠準確識別一個觸摸點而得到唯一一組位置坐標數(shù)據(jù);但對于兩個或以上觸摸點同時操作時,例如兩個觸摸點時可能出現(xiàn)三個或四個位置坐標組合,其中一個或兩個位置坐標組合為虛假坐標,導致報告的觸摸點不是實際觸摸的地點。由于上述原因,現(xiàn)有的表面聲波觸摸屏技術在一些需要使用多點觸摸的場合就會失效,例如多人同時游戲,多人同時書寫繪畫等,這樣極大的限制了表面聲波觸摸屏的使用領域。 基于現(xiàn)有的表面聲波觸摸屏,有的試圖應用軟件的方法來達到識別兩個或以上觸摸點,但是其只能實現(xiàn)相對兩點觸摸;即一方面必須建立在多個觸摸點有前后順序而間隔
至少不低于表面聲波觸摸屏的響應時間(例如io毫秒)、以便能夠分辨出多點、然后根據(jù)觸
摸移動趨勢分別進行各點的軌跡跟蹤,另一方面兩個觸摸點軌跡有交叉情形下很難準確識別兩點的繼續(xù)軌跡。因此基于應用純軟件算法不能形成具實際應用價值的表面聲波多點觸摸屏。 在已有公開技術中,專利申請?zhí)?00910058459. 6公開了一種紅外觸摸屏識別多個真實觸摸點的方法,其申請日為2Q09年2月28日,
公開日為2Q09年7月29日,介紹了在已有紅外屏上增加Z軸的方法,它是采用的基于已有紅外管物理空間繼續(xù)向空間延伸增 加紅外管的方法,由于表面聲波依附載體表面?zhèn)鬏數(shù)谋砻嫣匦砸约靶鑲鬏斴d體表面的延續(xù) 性而不能傳輸通過斷裂區(qū)域,因此空間傳輸疊加的方法顯然不能引用,并且紅外觸摸屏和 聲波觸摸屏由于在原理上具有本質的不同,因而并不能將紅外觸摸屏中增加Z軸的方法直 接應用到聲波觸摸屏中。 如何基于表面聲波觸摸屏上,實現(xiàn)多點一直是業(yè)界努力之處,這一點一直困擾著 大家,因而未能探索出合適的方法。
本
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有表面聲波觸摸屏識別多點時存在的上述問題,提供一 種多點式表面聲波觸摸屏,本發(fā)明通過硬件的方式增加了 Z軸,X軸、Y軸、Z軸的表面聲波 可分別完全覆蓋整個屏體區(qū)域,可以避免多點觸摸中的虛假定位,準確實現(xiàn)兩點觸摸,且不 用增加屏體厚度方便于安裝,具有高分辨率、防暴性好等特點。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術方案如下 —種多點式表面聲波觸摸屏,包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置,其特征 在于還包括Z軸定位裝置,所述Z軸定位裝置包括設置在屏體上的二個Z軸發(fā)射換能器、 二個Z軸接收換能器、二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列,二組Z軸發(fā)射條紋 陣列和二組Z軸接收條紋陣列分布在屏體四邊形成定位圍合,且屏體邊與對應的Z軸發(fā)射 條紋陣列或Z軸接收條紋陣列平行,Z軸定位裝置形成Z軸,X軸定位裝置形成X軸,Y軸定 位裝置形成Y軸,Z軸與X軸和Y軸相交。 所述一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,另 一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置, 一組Z軸接收條 紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸 定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置。 所述一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,另 一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置, 一組Z軸接收條 紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸 定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置。 所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定 位裝置形成的定位圍合區(qū)域內。 所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定 位裝置形成的定位圍合區(qū)域外。 所述Z軸與X軸和Y軸成45度或135度相交,X軸與Y軸相互垂直。 所述Z軸定位裝置在屏體觸摸區(qū)域內的表面聲波傳輸路徑與觸摸屏體的一條對
角線平行,與另一條對角線相交。 所述X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的接收換能器和發(fā)射換能器 設置在屏體的屏體角處。 所述控制器包括CPU, CPU的輸出端連接有發(fā)射公共組合電路,X軸定位裝置中的 X軸發(fā)射換能器通過X軸發(fā)射單元與發(fā)射公共組合電路連接,Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射換 能器通過Y軸發(fā)射單元與發(fā)射公共組合電路連接,兩個Z軸發(fā)射換能器通過兩個Z軸發(fā)射單元分別與發(fā)射公共組合電路連接,CPU的輸入端連接有接收信號處理公共電路,X軸定位 裝置中的X軸接收換能器通過X軸接收單元與接收信號處理公共電路連接,Y軸定位裝置 中的Y軸接收換能器通過Y軸接收單元與接收信號處理公共電路連接,兩個Z軸接收換能 器通過兩個Z軸接收單元分別與接收信號處理公共電路連接。 所述發(fā)射條紋陣列中的發(fā)射條紋根據(jù)傳輸路徑的增加而變寬,接收條紋陣列中的 接收條紋根據(jù)傳輸路徑增加而變寬。
采用本發(fā)明的優(yōu)點在于 —、本發(fā)明在屏體上設置有X軸定位裝置和Y軸定位裝置,并通過硬件的方式增加 軸定位裝置,可以將虛假點排除掉,真正實現(xiàn)對多點的正確識別。 二、本發(fā)明中,X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位 于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域內,能使得定位基本軸X軸、Y軸的表面聲波不被衰減, 有利于觸摸屏抗干擾性和屏體尺寸做大。 三、本發(fā)明中,X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位 于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域外,能使得定位基本軸X軸、Y軸的有效觸摸區(qū)域最大, 減少觸摸邊緣盲區(qū)。 四、本發(fā)明中,Z軸與X軸和Y軸成45度或135度相交,X軸與Y軸相互垂直,有利 于簡化對多點觸摸的處理及條紋設計簡化。 五、本發(fā)明中,Z軸與屏體的一條對角線平行,與另一條對角線相交,有利于Z軸接 收信號的簡化。 六、本發(fā)明中,發(fā)射條紋陣列中的發(fā)射條紋根據(jù)傳輸路徑的增加而變寬,接收條紋 陣列中的接收條紋根據(jù)傳輸路徑增加而變寬,可以根據(jù)離換能器的距離的遠近而選擇性設 計反射條紋的寬度,有利于提高整組反射條紋陣列表面聲波均勻性,減少實施工藝而節(jié)約 成本。 七、本發(fā)明中,二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成定位 圍合,與X軸和Y軸結合,可以避免多點觸摸中的虛假定位。 八、本發(fā)明中,控制器包括CPU, CPU的輸出端連接有發(fā)射公共組合電路,X軸定位 裝置中的X軸發(fā)射換能器、Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射換能器、Z軸發(fā)射換能器分別與發(fā)射 公共組合電路連接,CPU的輸入端連接有接收信號處理公共電路,X軸定位裝置中的X軸接 收換能器、Y軸定位裝置中的Y軸接收換能器、Z軸接收換能器分別與接收信號處理公共電 路連接,將Z軸的發(fā)射單元直接并聯(lián)到現(xiàn)有的發(fā)射公共組合電路中,Z軸的接收單元直接并 聯(lián)到現(xiàn)有的接收信號處理公共電路中,制造簡單,且成本較低。 九、采用本發(fā)明的觸摸屏透光度高、防暴性好、分辨率高,成本低,有利于推廣,并 且不增加觸摸屏厚度,便于安裝。
圖1為實施例1結構示意圖 圖1中的附圖標記為1、接收換能器X,2、接收換能器Y,3、發(fā)射換能器Y,4、發(fā)射 換能器Z1,5、接收換能器Z1,6、接收換能器Z2,7、發(fā)射換能器Z2,8、發(fā)射換能器X,9、接收條 紋陣列X, 10、接收條紋陣列Zl, 11、發(fā)射條紋陣列Y, 12、發(fā)射條紋陣列Zl, 13、發(fā)射條紋陣列
5X, 14、發(fā)射條紋陣列Z2, 15、接收條紋陣列Y, 16、接收條紋陣列Z2, 17、觸摸屏體,18、表面聲 波傳輸路徑a, 19、表面聲波傳輸路徑b, 20、表面聲波傳輸路徑c, 21、表面聲波傳輸路徑d。
圖2為實施例2結構示意圖 圖2中的附圖標記為22、接收換能器X,23、接收換能器Y,24、發(fā)射換能器Y,25、 發(fā)射換能器Z1,26、接收換能器Z1,27、接收換能器Z2,28、發(fā)射換能器Z2,29、發(fā)射換能器 X, 30、接收條紋陣列X, 31、接收條紋陣列Zl, 32、發(fā)射條紋陣列Y, 33、發(fā)射條紋陣列Zl, 34、 發(fā)射條紋陣列X, 35、發(fā)射條紋陣列Z2, 36、接收條紋陣列Y, 37、接收條紋陣列Z2, 38、觸摸屏 體,39、表面聲波傳輸路徑e, 40、表面聲波傳輸路徑f , 41、表面聲波傳輸路徑g, 42、表面聲 波傳輸路徑h。 圖3為實施例3結構示意圖 圖3中的附圖標記為43、接收換能器X,44、接收換能器Y,45、發(fā)射換能器Y,46、 發(fā)射換能器Zl,47、接收換能器Zl,48、接收換能器Z2,49、發(fā)射換能器Z2,50、發(fā)射換能器 X, 51、接收條紋陣列X, 52、接收條紋陣列Zl, 53、發(fā)射條紋陣列Y, 54、發(fā)射條紋陣列Zl, 55、 發(fā)射條紋陣列X, 56、發(fā)射條紋陣列Z2, 57、接收條紋陣列Y, 58、接收條紋陣列Z2, 59、觸摸屏 體,60、表面聲波傳輸路徑i,61、表面聲波傳輸路徑j。
圖4為實施例4結構示意圖 圖4中的附圖標記為62、接收換能器X,63、接收換能器Y,64、發(fā)射換能器Y,65、 發(fā)射換能器Z1,66、接收換能器Z1,67、接收換能器Z2,68、發(fā)射換能器Z2,69、發(fā)射換能器 X, 70、接收條紋陣列X, 71、接收條紋陣列Zl, 72、發(fā)射條紋陣列Y, 73、發(fā)射條紋陣列Zl, 74、 發(fā)射條紋陣列X, 75、發(fā)射條紋陣列Z2, 76、接收條紋陣列Y, 77、接收條紋陣列Z2, 78、觸摸屏 體,79、表面聲波傳輸路徑k,80、表面聲波傳輸路徑1。
圖5為控制器結構示意圖
圖6為工作流程示意圖
具體實施方式
實施例1 如圖1所示,獨立設置的Z軸的反射條紋陣列位于X軸、Y軸反射條紋陣列平行外 緣,Z軸與X軸呈135度。 —種多點式表面聲波觸摸屏,包括設置在觸摸屏體(17)上的按規(guī)則設置的1個發(fā) 射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的X軸定位裝置,1個 發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的Y軸定位裝置。 一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋 陣列位于X軸發(fā)射條紋陣列外的屏體上,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y 軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋陣列位于Y軸發(fā)射條紋陣列外的屏體上, 一組Z 軸接收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位 于X軸接收條紋陣列外的屏體上,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收 條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位于Y軸接收條紋陣列外的屏體上。
在X軸發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器,在Y軸 發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器。
二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成定位圍合。定位圍合是指Z軸對應的二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成的圍合區(qū)域。在本實施例中,X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域內。Z軸表面聲波傳輸路徑由Z軸發(fā)射換能器、Z軸接收換能器、Z軸發(fā)射條紋陣列的條紋、Z軸接收條紋陣列的條紋決定,X軸或Y軸的發(fā)射條紋陣列或接收條紋陣列中的條紋不改變Z軸表面聲波傳輸路徑。 控制器包括CPU, CPU的輸出端連接有發(fā)射公共組合電路,X軸定位裝置中的X軸發(fā)射換能器通過X軸發(fā)射單元與發(fā)射公共組合電路連接,Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射換能器通過Y軸發(fā)射單元與發(fā)射公共組合電路連接,兩個Z軸發(fā)射換能器通過兩個Z軸發(fā)射單元分別與發(fā)射公共組合電路連接,CPU的輸入端連接有接收信號處理公共電路,X軸定位裝置中的X軸接收換能器通過X軸接收單元與接收信號處理公共電路連接,Y軸定位裝置中的Y軸接收換能器通過Y軸接收單元與接收信號處理公共電路連接,兩個Z軸接收換能器通過兩個Z軸接收單元分別與接收信號處理公共電路連接。接收信號處理公共電路包括信號增益可調放大電路、濾波、檢波、AD轉換等。 X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的發(fā)射換能器和接收換能器位置可以互換,發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位置可以互換。 本實施例中,由發(fā)射換能器X(8)、接收換能器X(1)、發(fā)射條紋陣列X(13)、接收條紋陣列X(9)組成X軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列X(13)中的發(fā)射條紋呈135度以發(fā)射換能器X(8)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列X(9)中的接收條紋呈45度以接收換能器X(l)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器X(8)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列X(13)、接收條紋陣列X(9)覆蓋屏體整個觸摸表面,由接收換能器X(l)接收后產(chǎn)生X軸定位信號。由發(fā)射換能器Y(3)、接收換能器Y(2)、發(fā)射條紋陣列Y(ll)、接收條紋陣列Y(15)組成Y軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列Y(ll)中的發(fā)射條紋呈135度以發(fā)射換能器Y(3)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Y(15)中的接收條紋呈45度以接收換能器Y(2)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器Y(3)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Y(ll)、接收條紋陣列Y(15)覆蓋屏體整個觸摸表面,由接收換能器Y(2)接收后產(chǎn)生Y軸定位信號。X軸與Y軸呈90度(相互垂直)。
由發(fā)射換能器Zl (4)、接收換能器Zl (5)、發(fā)射條紋陣列Zl (12)、接收條紋陣列Zl (10)、發(fā)射換能器Z2 (7)、接收換能器Z2 (6)、發(fā)射條紋陣列Z2 (14)、接收條紋陣列Z2 (16)組成Z軸定位裝置。 發(fā)射條紋陣列Z1(12)中的發(fā)射條紋呈157.5度以發(fā)射換能器Z1(4)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Zl(lO)中的接收條紋呈112.5度以接收換能器Z1(5)為始端由疏至密規(guī)則布局;發(fā)射條紋陣列Z2(14)中的發(fā)射條紋呈112.5度以發(fā)射換能器Z2(7)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Z2(16)中的接收條紋呈157. 5度以接收換能器Z2(6)為始端由疏至密規(guī)則布局??刂破魍ㄟ^發(fā)射換能器Z1(4)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Zl (12)、部分接收條紋陣列Zl (10)覆蓋屏體部分觸摸表面,表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑c (20),由接收換能器在Zl (5)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號1 ;控制器通過發(fā)射換能器Z2(7)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Z2(14)、接收條紋陣列Z2 (16)、部分接收條紋陣列Zl (10)覆蓋屏體部分觸摸表面,由接收換能器在Z2 (6)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號2、表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑d(21),由接收換能器在Zl (5)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號3、表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑a (18)或表面聲波傳輸路徑b(19)。通過這三種表面聲波傳輸路徑表面聲波覆蓋整個屏體,由Z軸定位信號1、Z軸定位信號2、Z軸定位信號3組成完整Z軸定位信號,Z軸與X軸呈135度;表面聲波在屏體觸摸區(qū)域的傳輸路徑與X軸呈45度。本發(fā)明中,角度是以X軸為參照。
在控制器的處理單元CPU的作用下通過X軸、Y軸、Z軸的發(fā)射單元即發(fā)射換能器、接收單元即接收換能器分別對屏體內X軸、Y軸、Z軸方向進行觸摸檢測。如果當前屏體上存在A、B兩個觸摸點,通過對X軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號進行分析,則會在X、 Y、 Z軸定位信號中分別產(chǎn)生Xa、 Xb ;Ya、 Yb ;Za、 Zb六個坐標值。 控制器的處理單元CPU依據(jù)軸定位信號計算出的X軸、Y軸、Z軸坐標的數(shù)據(jù)進行排列組合,將所有的組合模式分別進行判斷,得到A (Xa、 Ya、 Za、 ) , B (Xb、 Yb、 Zb、)兩點的真
實坐標。 本發(fā)明的控制處理方法如下 控制器初始化后,主程序開始,啟動X軸發(fā)射、X軸接收得到X軸定位信號;啟動Y軸發(fā)射、Y軸接收得到Y軸定位信號;然后根據(jù)X軸定位信號、Y軸定位信號計算觸摸,確定是否有觸摸,如果沒有則轉為轉回主程序開始,如果有則判斷是否僅為一個觸摸點,如果僅為一個觸摸點,則啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。如果判斷為多于一個觸摸點,則啟動Z軸發(fā)射、Z軸接收;其中首先啟動Z軸發(fā)射換能器Zl (4)、通過Z軸接收換能器Zl (5)得到Z軸定位信號1,然后啟動Z軸發(fā)射換能器Z2 (7)、通過Z軸接收換能器Z2 (6) 、Z軸接收換能器Zl (5)分別得到Z軸定位信號2、 Z軸定位信號3,并將Z軸定位信號1、 Z軸定位信號2、 Z軸定位信號3按對應屏體上的物理幾何關系依次組合成Z軸定位信號;然后通過X軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號計算多點觸摸,求得真實觸摸點的位置信息,得到實際觸摸點A和實際觸摸點B,去除虛假觸摸點A'和虛假觸摸點B',啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,最后轉回主程序開始。
實施例2 如圖2所示,獨立設置的Z軸的反射條紋陣列位于X軸、Y軸反射條紋陣列平行內緣,Z軸與X軸呈135度。 —種多點式表面聲波觸摸屏,包括設置在觸摸屏體(38)上的按規(guī)則設置的1個發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的X軸定位裝置,1個發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的Y軸定位裝置。一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋陣列位于X軸發(fā)射條紋陣列內的屏體上,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋陣列位于Y軸發(fā)射條紋陣列內的屏體上, 一組Z軸接收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位于X軸接收條紋陣列內的屏體上,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位于Y軸接收條紋陣列內的屏體上。
在X軸發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器,在Y軸發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器。 二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成定位圍合。定位圍
8合是指Z軸對應的二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成的圍合區(qū)域。在本實施例中,X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域外。Z軸表面聲波傳輸路徑由Z軸發(fā)射換能器、Z軸接收換能器、Z軸發(fā)射條紋陣列的條紋、Z軸接收條紋陣列的條紋決定,X軸或Y軸的發(fā)射條紋陣列或接收條紋陣列中的條紋不改變Z軸表面聲波傳輸路徑。 本實施例中,由發(fā)射換能器X(28)、接收換能器X(22)、發(fā)射條紋陣列X(34)、接收條紋陣列X(30)組成X軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列X(34)中的發(fā)射條紋呈135度以發(fā)射換能器X(28)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列X(30)中的接收條紋呈45度以接收換能X(22)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器X(28)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列X(34)、接收條紋陣列X(30)覆蓋屏體整個觸摸表面,由接收換能器X(22)接收后產(chǎn)生X軸定位信號。由發(fā)射換能器Y(25)、接收換能器Y(23)、發(fā)射條紋陣列Y(32)、接收條紋陣列Y(36)組成Y軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列Y(32)中的發(fā)射條紋呈135度以發(fā)射換能器Y(25)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Y(36)中的接收條紋呈45度以接收換能器Y(23)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器Y(25)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Y(32)、接收條紋陣列Y(36)覆蓋屏體整個觸摸表面,由接收換能器Y(23)接收后產(chǎn)生Y軸定位信號。X軸與Y軸呈90度(相互垂直)。
由發(fā)射換能器Zl (24)、接收換能器Zl (26)、發(fā)射條紋陣列Zl (33)、接收條紋陣列Zl (31)、發(fā)射換能Z2 (29)、接收換能器Z2 (27)、發(fā)射條紋陣列Z2 (35)、接收條紋陣列Z2 (37)組成Z軸定位裝置。 發(fā)射條紋陣列Z1(33)中的發(fā)射條紋呈157.5度以發(fā)射換能器Z1(24)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Zl (31)中的接收條紋呈112. 5度以接收換能器Zl (26)為始端由疏至密規(guī)則布局;發(fā)射條紋陣列Z2(35)中的發(fā)射條紋呈112. 5度以發(fā)射換能器Z2(29)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Z2(37)中的接收條紋呈157. 5度以接收換能器Z2(27)為始端由疏至密規(guī)則布局。控制器通過發(fā)射換能器Z1(24)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Zl (33)、部分接收條紋陣列Zl (31)覆蓋屏體部分觸摸表面,表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑g(41),由接收換能器在Zl (26)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號1 ;控制器通過發(fā)射換能器Z2(29)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Z2(35)、接收條紋陣列Z2(37)、部分接收條紋陣列Zl (31)覆蓋屏體部分觸摸表面,由接收換能器在Z2 (27)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號2、表面聲波如表面聲波傳輸路徑h (42),由接收換能器在Zl (26)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號3、表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑e(39)或表面聲波傳輸路徑f(40)。通過這三種表面聲波傳輸路徑表面聲波覆蓋整個屏體,由Z軸定位信號1、 Z軸定位信號2、 Z軸定位信號3組成完整Z軸定位信號,Z軸與X軸呈135度;表面聲波在屏體觸摸區(qū)域的傳輸路徑與X軸呈45度。 在控制器的處理單元CPU的作用下通過X軸、Y軸、Z軸的發(fā)射單元、接收單元分別對屏體內X軸、Y軸、Z軸方向進行觸摸檢測。如果當前屏體上存在A、 B兩個觸摸點,通過對X軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號進行分析,則會在X、 Y、 Z軸定位信號中分別產(chǎn)生Xa、 Xb ;Ya、 Yb ;Za、 Zb六個坐標值。 控制器處理單元CPU依據(jù)軸定位信號計算出的X軸、Y軸、Z軸坐標的數(shù)據(jù)進行排列組合,將所有的組合模式分別進行判斷,得到A (Xa、 Ya、 Za、 ) , B (Xb、 Yb、 Zb、)兩點的真實坐標。
本發(fā)明的控制處理方法如下 控制器初始化后,主程序開始,啟動X軸發(fā)射、X軸接收得到X軸定位信號;啟動Y軸發(fā)射、Y軸接收得到Y軸定位信號;然后根據(jù)X軸定位信號、Y軸定位信號計算觸摸,確定是否有觸摸,如果沒有則轉為轉回主程序開始,如果有則判斷是否僅為一個觸摸點,如果僅為一個觸摸點,則啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。如果為判斷為多于一個觸摸點,則啟動Z軸發(fā)射、Z軸接收;其中首先啟動Z軸發(fā)射換能器Zl (25)、通過Z軸接收換能器Zl (26)得到Z軸定位信號l,然后啟動Z軸發(fā)射換能器Z2(28)、通過Z軸接收換能器Z2 (27) 、Z軸接收換能器Zl (26)分別得到Z軸定位信號2、Z軸定位信號3,并將Z軸定位信號1、Z軸定位信號2、Z軸定位信號3按對應屏體上的物理幾何關系依次組合成Z軸定位信號;然后通過X軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號計算多點觸摸,求得真實觸摸點的位置信息,得到實際觸摸點A和實際觸摸點B,去除虛假觸摸點A'和虛假觸摸點B',啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,最后轉回主程序開始。
實施例3 如圖3,獨立設置的Z軸的反射條紋陣列位于X軸、Y軸反射條紋陣列平行內,Z軸定位裝置在屏體觸摸區(qū)域內的表面聲波傳輸路徑與屏體對角線之一平行。
—種多點式表面聲波觸摸屏,包括設置在觸摸屏體(59)上的按規(guī)則設置的1個發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的X軸定位裝置,1個發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的Y軸定位裝置。一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋陣列位于X軸發(fā)射條紋陣列內的屏體上,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋陣列位于Y軸發(fā)射條紋陣列內的屏體上, 一組Z軸接收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位于X軸接收條紋陣列內的屏體上,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位于Y軸接收條紋陣列內的屏體上。
在X軸發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器,在Y軸發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器。 二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成定位圍合。定位圍合是指Z軸對應的二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成的圍合區(qū)域。在本實施例中,X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域外。Z軸表面聲波傳輸路徑由Z軸發(fā)射換能器、Z軸接收換能器、Z軸發(fā)射條紋陣列的條紋、Z軸接收條紋陣列的條紋決定,X軸或Y軸的發(fā)射條紋陣列或接收條紋陣列中的條紋不改變Z軸表面聲波傳輸路徑。 本實例中,由發(fā)射換能器X(49)、接收換能器X(43)、發(fā)射條紋陣列X(55)、接收條紋陣列X(51)組成X軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列X(55)中的發(fā)射條紋呈135度以發(fā)射換能器X(49)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列X(51)中的接收條紋呈45度以接收換能器X(43)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器X(49)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列X(55)、接收條紋陣列X(51)覆蓋屏體整個觸摸表面,由接收換能器X(43)接收后產(chǎn)生X軸定位信號。由發(fā)射換能器Y(46)、接收換能器Y(44)、發(fā)射條紋陣列Y(53)、接收條紋陣列Y(57)組成Y軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列Y(53)中的發(fā)射條紋呈135度 以發(fā)射換能器Y(46)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Y(57)中的接收條紋呈45度 以接收換能器Y(44)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器Y(46)產(chǎn)生表面聲 波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Y(53)、接收條紋陣列Y(57)覆蓋屏體整個觸摸表面, 由接收換能器Y(44)接收后產(chǎn)生Y軸定位信號。X軸與Y軸呈90度(相互垂直)。
設置Z軸的軸向與屏體的發(fā)射換能器X(49)、發(fā)射換能器Y(46)所在的對角線平 行,該對角線與X軸夾角a ;表面聲波在屏體觸摸區(qū)域的傳輸路徑與屏體的另一對角線平 行,與X軸夾角為(180-a)度。 由發(fā)射換能器Zl (45)、接收換能器Zl (47)、發(fā)射條紋陣列Zl (54)、接收條紋陣 列Zl (52)、發(fā)射換能器Z2(50)、接收換能器Z2(48)、發(fā)射條紋陣列Z2 (56)、接收條紋陣列 Z2(58)組成Z軸定位裝置。 發(fā)射條紋陣列Z1(54)中的發(fā)射條紋呈(225-a/2)度以發(fā)射換能器Zl (45)為始 端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Z1(52)中的接收條紋呈(180-a/2)度以接收換能 器Z1(47)為始端由疏至密規(guī)則布局;發(fā)射條紋陣列Z2(56)中的發(fā)射條紋呈(180-a/2) 度以發(fā)射換能器Z2(50)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Z2(58)中的接收條紋 呈(225-a/2)度以接收換能器Z2(48)為始端由疏至密規(guī)則布局??刂破魍ㄟ^發(fā)射換能 器Zl (45)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Zl (54)、接收條紋陣列Zl (52) 覆蓋屏體一半觸摸表面,表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑i (60),由接收換能器在 Zl(47)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號1 ;控制器通過發(fā)射換能器Z2(50)產(chǎn)生表面聲波信號,表 面聲波通過發(fā)射條紋陣列Z2(56)、接收條紋陣列Z2(58)覆蓋屏體一半觸摸表面,由接收換 能器在Z2(48)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號2、表面聲波如表面聲波傳輸路徑j(61)。通過這 兩種表面聲波傳輸路徑表面聲波覆蓋整個屏體,由Z軸定位信號1、 Z軸定位信號2組成完 整Z軸定位信號。 在控制器處理單元CPU的作用下通過X軸、Y軸、Z軸的發(fā)射單元、接收單元分別對 屏體內X軸、Y軸、Z軸方向進行觸摸檢測。如果當前屏體上存在A、B兩個觸摸點,通過對X 軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號進行分析,則會在X、 Y、 Z軸定位信號中分別產(chǎn)生 Xa、 Xb ;Ya、 Yb ;Za、 Zb六個坐標值。 控制器處理單元CPU依據(jù)軸定位信號計算出的X軸、Y軸、Z軸坐標的數(shù)據(jù)進行排 列組合,將所有的組合模式分別代入條件關系式進行判斷,得到A(Xa、 Ya、 Za、 ) , B(Xb、 Yb、 Zb、)兩點的真實坐標。
本發(fā)明的控制處理方法如下 控制器初始化后,主程序開始,啟動X軸發(fā)射、X軸接收得到X軸定位信號;啟動Y 軸發(fā)射、Y軸接收得到Y軸定位信號;然后根據(jù)X軸定位信號、Y軸定位信號計算觸摸,確定 是否有觸摸,如果沒有則轉為轉回主程序開始,如果有則判斷是否僅為一個觸摸點,如果僅 為一個觸摸點,則啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。如果為判斷為多于一個觸摸 點,則啟動Z軸發(fā)射、Z軸接收;其中首先啟動Z軸發(fā)射換能器Zl (46)、通過Z軸接收換能器 Zl (47)得到Z軸定位信號1 ,然后啟動Z軸發(fā)射換能器Z2 (49)、通過Z軸接收換能器Z2 (48) 得到Z軸定位信號2,并將Z軸定位信號1、 Z軸定位信號2按對應屏體上的物理幾何關系 依次組合成Z軸定位信號;然后通過X軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號計算多點觸摸,求得真實觸摸點的位置信息,得到實際觸摸點A和實際觸摸點B,去除虛假觸摸點A' 和虛假觸摸點B',啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,最后轉回主程序開始。
實施例4 如圖4,獨立設置的Z軸的反射條紋陣列位于X軸、Y軸反射條紋陣列平行外緣,Z 軸定位裝置在屏體觸摸區(qū)域內的表面聲波傳輸路徑與屏體對角線之一平行。
—種多點式表面聲波觸摸屏,包括設置在觸摸屏體(78)上的按規(guī)則設置的1個發(fā) 射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的X軸定位裝置,1個 發(fā)射換能器、1個接收換能器、1組發(fā)射條紋陣列、1組接收條紋陣列組成的Y軸定位裝置。 一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋 陣列位于X軸發(fā)射條紋陣列外的屏體上,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y 軸發(fā)射條紋陣列平行設置,且Z軸發(fā)射條紋陣列位于Y軸發(fā)射條紋陣列外的屏體上, 一組Z 軸接收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位 于X軸接收條紋陣列外的屏體上,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收 條紋陣列平行設置,且Z軸接收條紋陣列位于Y軸接收條紋陣列外的屏體上。
在X軸發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器,在Y軸 發(fā)射換能器處設置有一個Z軸發(fā)射換能器和一個Z軸接收換能器。 二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成定位圍合。定位圍 合是指Z軸對應的二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列在屏體上形成的圍合區(qū) 域。在本實施例中,X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于 Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域內。Z軸表面聲波傳輸路徑由Z軸發(fā)射換能器、Z軸接收 換能器、Z軸發(fā)射條紋陣列的條紋、Z軸接收條紋陣列的條紋決定,X軸或Y軸的發(fā)射條紋陣 列或接收條紋陣列中的條紋不改變Z軸表面聲波傳輸路徑。 本實施例中,由發(fā)射換能器X(69)、接收換能器X(62)、發(fā)射條紋陣列X(74)、接收 條紋陣列X(70)組成X軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列X(74)中的發(fā)射條紋呈135度以發(fā)射換 能器X(69)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列X(70)中的接收條紋呈45度以接收換 能器X(62)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器X(69)產(chǎn)生表面聲波信號, 表面聲波通過發(fā)射條紋陣列X(74)、接收條紋陣列X(70)覆蓋屏體整個觸摸表面,由接收換 能器X(62)接收后產(chǎn)生X軸定位信號。由發(fā)射換能器Y(64)、接收換能器Y(63)、發(fā)射條紋 陣列Y(72)、接收條紋陣列Y(76)組成Y軸定位裝置,發(fā)射條紋陣列Y(72)中的發(fā)射條紋呈 135度以發(fā)射換能器Y(64)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Y(76)中的接收條紋呈 45度以接收換能器Y(63)為始端由疏至密規(guī)則布局;控制器通過發(fā)射換能器Y(64)產(chǎn)生表 面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Y(72)、接收條紋陣列Y(76)覆蓋屏體整個觸摸表 面,由接收換能器Y(63)接收后產(chǎn)生Y軸定位信號。X軸與Y軸呈90度(相互垂直)。
設置Z軸的軸向與屏體的發(fā)射換能器X(69)、發(fā)射換能器Y(64)所在的對角線平 行,該對角線與X軸夾角a ;表面聲波在屏體觸摸區(qū)域的傳輸路徑與屏體的另一對角線平 行,與X軸夾角為(180-a)度。 由發(fā)射換能器Zl (65)、接收換能器Zl (66)、發(fā)射條紋陣列Zl (73)、接收條紋陣 列Zl (71)、發(fā)射換能器Z2(68)、接收換能器Z2(67)、發(fā)射條紋陣列Z2 (75)、接收條紋陣列 Z2(77)組成Z軸定位裝置。
發(fā)射條紋陣列Z1(73)中的發(fā)射條紋呈(225-a/2)度以發(fā)射換能器Zl (65)為始 端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Z1(71)中的接收條紋呈(180-a/2)度以接收換能 器Z1(66)為始端由疏至密規(guī)則布局;發(fā)射條紋陣列Z2(75)中的發(fā)射條紋呈(180-a/2) 度以發(fā)射換能器Z2(68)為始端由疏至密規(guī)則布局,接收條紋陣列Z2(77)中的接收條紋 呈(225-a/2)度以接收換能器Z2(67)為始端由疏至密規(guī)則布局。控制器通過發(fā)射換能 器Zl (65)產(chǎn)生表面聲波信號,表面聲波通過發(fā)射條紋陣列Zl (73)、接收條紋陣列Zl (71) 覆蓋屏體一半觸摸表面,表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑k(79),由接收換能器在 Zl(66)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號1 ;控制器通過發(fā)射換能器Z2(68)產(chǎn)生表面聲波信號,面 聲波通過發(fā)射條紋陣列Z2(75)、接收條紋陣列Z2(77)覆蓋屏體一半觸摸表面,由接收換能 器在Z2(67)接收后產(chǎn)生Z軸定位信號2、表面聲波傳輸路徑如表面聲波傳輸路徑1(80)。通 過這兩種表面聲波傳輸路徑表面聲波覆蓋整個屏體,由Z軸定位信號1、 Z軸定位信號2組 成完整Z軸定位信號。 在控制器處理單元CPU的作用下通過X軸、Y軸、Z軸的發(fā)射單元、接收單元分別對 屏體內X軸、Y軸、Z軸方向進行觸摸檢測。如果當前屏體上存在A、B兩個觸摸點,通過對X 軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號進行分析,則會在X、 Y、 Z軸定位信號中分別產(chǎn)生 Xa、 Xb ;Ya、 Yb ;Za、 Zb六個坐標值。 控制器處理單元CPU依據(jù)軸定位信號計算出的X軸、Y軸、Z軸坐標的數(shù)據(jù)進行排 列組合,將所有的組合模式分別代入條件關系式進行判斷,得到A(Xa、 Ya、 Za、 ) , B(Xb、 Yb、 Zb、)兩點的真實坐標。
本發(fā)明的控制處理方法如下 控制器初始化后,主程序開始,啟動X軸發(fā)射、X軸接收得到X軸定位信號;啟動Y 軸發(fā)射、Y軸接收得到Y軸定位信號;然后根據(jù)X軸定位信號、Y軸定位信號計算觸摸,確定 是否有觸摸,如果沒有則轉為轉回主程序開始,如果有則判斷是否僅為一個觸摸點,如果僅 為一個觸摸點,則啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊。如果為判斷為多于一個觸摸 點,則啟動Z軸發(fā)射、Z軸接收;其中首先啟動Z軸發(fā)射換能器Zl (65)、通過Z軸接收換能器 Zl (66)得到Z軸定位信號1 ,然后啟動Z軸發(fā)射換能器Z2 (68)、通過Z軸接收換能器Z2 (67) 得到Z軸定位信號2,并將Z軸定位信號1、 Z軸定位信號2按對應屏體上的物理幾何關系 依次組合成Z軸定位信號;然后通過X軸定位信號、Y軸定位信號、Z軸定位信號計算多點 觸摸,求得真實觸摸點的位置信息,得到實際觸摸點A和實際觸摸點B,去除虛假觸摸點A' 和虛假觸摸點B',啟動向通訊接口電路的坐標數(shù)據(jù)發(fā)送模塊,最后轉回主程序開始。
實施例5 —種多點式表面聲波觸摸屏,包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置,還包括 獨立設置的Z軸定位裝置,Z軸定位裝置包括設置在屏體上的二個Z軸發(fā)射換能器、二個Z 軸接收換能器、二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列,二組Z軸發(fā)射條紋陣列和 二組Z軸接收條紋陣列分布在屏體四邊形成定位圍合,且屏體邊與對應的Z軸發(fā)射條紋陣 列或Z軸接收條紋陣列平行,Z軸定位裝置形成Z軸,X軸定位裝置形成X軸,Y軸定位裝置 形成Y軸,Z軸與X軸和Y軸相交,Z軸與X軸的相交角以及Z軸與Y軸的相交角在上述實 施例中例舉了幾種典型的應用,其它角度與上述已列舉的相交角度類似。
本發(fā)明中, 一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置, 一組Z軸接 收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,另一組Z軸接收條紋陣列與 Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置。Z軸的發(fā)射換能器和接收換能器根據(jù)Z軸 發(fā)射條紋和Z軸接收條紋的位置改變作適應性的調整,Z軸的發(fā)射換能器和接收換能器可 設置在屏體邊上。其它參數(shù)可參見實施例1-4。 顯然,本領域的普通技術人員根據(jù)所掌握的技術知識和慣用手段,根據(jù)以上所述 內容,還可以作出不脫離本發(fā)明基本技術思想的多種形式,這些形式上的變換均在本發(fā)明 的保護范圍之內。
權利要求
一種多點式表面聲波觸摸屏,包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置,其特征在于還包括Z軸定位裝置,所述Z軸定位裝置包括設置在屏體上的二個Z軸發(fā)射換能器、二個Z軸接收換能器、二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列,二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列分布在屏體四邊形成定位圍合,且屏體邊與對應的Z軸發(fā)射條紋陣列或Z軸接收條紋陣列平行,Z軸定位裝置形成Z軸,X軸定位裝置形成X軸,Y軸定位裝置形成Y軸,Z軸與X軸和Y軸相交。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置, 一組Z軸接收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置。
3. 根據(jù)權利要求1所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述一組Z軸發(fā)射條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸接收條紋陣列平行設置,另一組Z軸發(fā)射條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸接收條紋陣列平行設置, 一組Z軸接收條紋陣列與X軸定位裝置中的X軸發(fā)射條紋陣列平行設置,另一組Z軸接收條紋陣列與Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射條紋陣列平行設置。
4. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域內。
5. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置中的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列位于Z軸定位裝置形成的定位圍合區(qū)域外。
6. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述Z軸與X軸和Y軸成45度或135度相交,X軸與Y軸相互垂直。
7. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述Z軸定位裝置在屏體觸摸區(qū)域內的表面聲波傳輸路徑與屏體的一條對角線平行,與另一條對角線相交。
8. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的接收換能器和發(fā)射換能器設置在屏體的屏體角處。
9. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述控制器包括CPU, CPU的輸出端連接有發(fā)射公共組合電路,X軸定位裝置中的X軸發(fā)射換能器通過X軸發(fā)射單元與發(fā)射公共組合電路連接,Y軸定位裝置中的Y軸發(fā)射換能器通過Y軸發(fā)射單元與發(fā)射公共組合電路連接,兩個Z軸發(fā)射換能器通過兩個Z軸發(fā)射單元分別與發(fā)射公共組合電路連接,CPU的輸入端連接有接收信號處理公共電路,X軸定位裝置中的X軸接收換能器通過X軸接收單元與接收信號處理公共電路連接,Y軸定位裝置中的Y軸接收換能器通過Y軸接收單元與接收信號處理公共電路連接,兩個Z軸接收換能器通過兩個Z軸接收單元分別與接收信號處理公共電路連接。
10. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的多點式表面聲波觸摸屏,其特征在于所述發(fā)射條紋陣列中的發(fā)射條紋根據(jù)傳輸路徑的增加而變寬,接收條紋陣列中的接收條紋根據(jù)傳輸路徑增加而變寬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多點式表面聲波觸摸屏,包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置,還包括獨立的Z軸定位裝置,Z軸定位裝置包括設置在屏體上的二個Z軸發(fā)射換能器、二個Z軸接收換能器、二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列,二組Z軸發(fā)射條紋陣列和二組Z軸接收條紋陣列分布在屏體四邊形成定位圍合,且屏體邊與對應的Z軸發(fā)射條紋陣列或Z軸接收條紋陣列平行,Z軸定位裝置形成Z軸,X軸定位裝置形成X軸,Y軸定位裝置形成Y軸,Z軸與X軸和Y軸相交。本發(fā)明通過硬件的方式增加了Z軸,表面聲波可分別完全覆蓋整個屏體區(qū)域,可以避免多點觸摸中的虛假定位,準確實現(xiàn)兩點觸摸。
文檔編號G06F3/043GK101719043SQ200910265028
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權日2009年12月29日
發(fā)明者張萍, 李想, 黃世通 申請人:成都吉銳觸摸技術股份有限公司