多点式表面声波触摸屏制造技术

本实用新型专利技术公开了一种多点式表面声波触摸屏，包括控制器、Ｘ轴定位装置和Ｙ轴定位装置，还包括独立的Ｚ轴定位装置，Ｚ轴定位装置包括设置在屏体上的二个Ｚ轴发射换能器、二个Ｚ轴接收换能器、二组Ｚ轴发射条纹阵列和二组Ｚ轴接收条纹阵列，二组Ｚ轴发射条纹阵列和二组Ｚ轴接收条纹阵列分布在屏体四边形成定位围合，且屏体边与对应的Ｚ轴发射条纹阵列或Ｚ轴接收条纹阵列平行，Ｚ轴定位装置形成Ｚ轴，Ｘ轴定位装置形成Ｘ轴，Ｙ轴定位装置形成Ｙ轴，Ｚ轴与Ｘ轴和Ｙ轴相交。本实用新型专利技术通过硬件的方式增加了Ｚ轴，表面声波可分别完全覆盖整个屏体区域，可以避免多点触摸中的虚假定位，准确实现两点触摸。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种触摸屏，尤其涉及一种可检测多个触摸点的表面声波触摸屏。
技术介绍
当前触摸屏主要有表面声波、红外、电阻、电容等类型。表面声波触摸屏具分辨率 高、响应时间短、稳定性很好、防暴性好、透光性好等特点；红外屏触摸屏分辨率一般、响应 时间长、稳定性一般、防暴性好、透光性好、容易被光干扰等特点；电阻触摸屏具分辨率高、 响应时间短、稳定性好、透光性差、防暴性差等特点；电容触摸屏具分辨率高、响应时间短、 稳定性 般、透光性一般、防暴性较好、容易漂移等特点。综上所述，表面声波触摸屏由于其 具有性能指标高、稳定可靠、环境适应强等优点，并且表面声波触摸屏是几种触摸屏中性价 比最高的触摸屏，是几种主流触摸屏中最具推广使用价值的触摸屏。现有表面声波触摸屏一般由2个发射换能器、2个接收换能器、2组发射条纹阵列、 2组接收条纹阵列组成围合区域。换能器按规则设置在屏体角上，屏体四个周边分布45度 或135度由疏到密间隔精密的4组反射条纹阵列；其中1个发射换能器、1个接收换能器、 1组发射条纹阵列、1组接收条纹阵列组成X轴定位装置，另1个发射换能器、1个接收换能 器、1组发射条纹阵列、1组接收条纹阵列组成Y轴定位装置。表面声波触摸屏控制器通过 发射电路向发射换能器发送驱动信号，产生表面声波，表面声波通过反射阵列分布于整个 触摸屏体触摸区域内，接收电路通过接收换能器获得接收信号，控制处理电路分析接收信 号确定触摸坐标。基于以上触摸技术能可靠实现单点触摸，能较好满足中小尺寸具有排他性的个人 单点触摸应用。随着显示技术的发展显示器尺寸已能做得更大，例如当前主流26“-63”，一 个人或多个人的两点或两点以上触摸需求越来越多。现有的表面声波触摸屏只有X轴和Y轴两个相互垂直物理定位轴，基于轴线相交 原理能够准确识别一个触摸点而得到唯一一组位置坐标数据；但对于两个或以上触摸点同 时操作时，例如两个触摸点时可能出现三个或四个位置坐标组合，其中一个或两个位置坐 标组合为虚假坐标，导致报告的触摸点不是实际触摸的地点。由于上述原因，现有的表面声 波触摸屏技术在一些需要使用多点触摸的场合就会失效，例如多人同时游戏，多人同时书 写绘画等，这样极大的限制了表面声波触摸屏的使用领域。基于现有的表面声波触摸屏，有的试图应用软件的方法来达到识别两个或以上触 摸点，但是其只能实现相对两点触摸；即一方面必须建立在多个触摸点有前后顺序而间隔 至少不低于表面声波触摸屏的响应时间(例如10毫秒)、以便能够分辨出多点、然后根据触 摸移动趋势分别进行各点的轨迹跟踪，另一方面两个触摸点轨迹有交叉情形下很难准确识 别两点的继续轨迹。因此基于应用纯软件算法不能形成具实际应用价值的表面声波多点触 摸屏。在已有公开技术中，专利申请号200910058459. 6公开了一种红外触摸屏识别多个真实触摸点的方法，其申请日为2009年2月28日，公开日为2009年7月29日，介绍了在已有红外屏上增加Z轴的方法，它是采用的基于已有红外管物理空间继续向空间延伸增 加红外管的方法，由于表面声波依附载体表面传输的表面特性以及需传输载体表面的延续 性而不能传输通过断裂区域，因此空间传输叠加的方法显然不能引用，并且红外触摸屏和 声波触摸屏由于在原理上具有本质的不同，因而并不能将红外触摸屏中增加Z轴的方法直 接应用到声波触摸屏中。如何基于表面声波触摸屏上，实现多点一直是业界努力之处，这一点一直困扰着 大家，因而未能探索出合适的方法。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有表面声波触摸屏识别多点时存在的上述问题，提 供一种多点式表面声波触摸屏，本技术通过硬件的方式增加了 Z轴，X轴、Y轴、Z轴的 表面声波可分别完全覆盖整个屏体区域，可以避免多点触摸中的虚假定位，准确实现两点 触摸，且不用增加屏体厚度方便于安装，具有高分辨率、防暴性好等特点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下一种多点式表面声波触摸屏，包括控制器、X轴定位装置和Y轴定位装置，其特征 在于还包括Z轴定位装置，所述Z轴定位装置包括设置在屏体上的二个Z轴发射换能器、 二个Z轴接收换能器、二组Z轴发射条纹阵列和二组Z轴接收条纹阵列，二组Z轴发射条纹 阵列和二组Z轴接收条纹阵列分布在屏体四边形成定位围合，且屏体边与对应的Z轴发射 条纹阵列或Z轴接收条纹阵列平行，Z轴定位装置形成Z轴，X轴定位装置形成X轴，Y轴定 位装置形成Y轴，Z轴与X轴和Y轴相交。所述一组Z轴发射条纹阵列与X轴定位装置中的X轴发射条纹阵列平行设置，另 一组Z轴发射条纹阵列与Y轴定位装置中的Y轴发射条纹阵列平行设置，一组Z轴接收条 纹阵列与X轴定位装置中的X轴接收条纹阵列平行设置，另一组Z轴接收条纹阵列与Y轴 定位装置中的Y轴接收条纹阵列平行设置。所述一组Z轴发射条纹阵列与X轴定位装置中的X轴接收条纹阵列平行设置，另 一组Z轴发射条纹阵列与Y轴定位装置中的Y轴接收条纹阵列平行设置，一组Z轴接收条 纹阵列与X轴定位装置中的X轴发射条纹阵列平行设置，另一组Z轴接收条纹阵列与Y轴 定位装置中的Y轴发射条纹阵列平行设置。所述X轴定位装置和Y轴定位装置中的发射条纹阵列和接收条纹阵列位于Z轴定 位装置形成的定位围合区域内。所述X轴定位装置和Y轴定位装置中的发射条纹阵列和接收条纹阵列位于Z轴定 位装置形成的定位围合区域外。所述Z轴与X轴和Y轴成45度或135度相交，X轴与Y轴相互垂直。所述Z轴定位装置在屏体触摸区域内的表面声波传输路径与触摸屏体的一条对 角线平行，与另一条对角线相交。所述X轴定位装置、Y轴定位装置和Z轴定位装置中的接收换能器和发射换能器 设置在屏体的屏体角处。所述控制器包括CPU，CPU的输出端连接有发射公共组合电路，X轴定位装置中的X轴发射换能器通过X轴发射单元与发射公共组合电路连接，Y轴定位装置中的Y轴发射换能器通过Y轴发射单元与发射公共组合电路连接，两个Z轴发射换能器通过两个Z轴发射 单元分别与发射公共组合电路连接，CPU的输入端连接有接收信号处理公共电路，X轴定位 装置中的X轴接收换能器通过X轴接收单元与接收信号处理公共电路连接，Y轴定位装置 中的Y轴接收换能器通过Y轴接收单元与接收信号处理公共电路连接，两个Z轴接收换能 器通过两个Z轴接收单元分别与接收信号处理公共电路连接。所述发射条纹阵列中的发射条纹根据传输路径的增加而变宽，接收条纹阵列中的 接收条纹根据传输路径增加而变宽。采用本技术的优点在于一、本技术在屏体上设置有X轴定位装置和Y轴定位装置，并通过硬件的方式 增加轴定位装置，可以将虚假点排除掉，真正实现对多点的正确识别。二、本技术中，X轴定位装置和Y轴定位装置中的发射条纹阵列和接收条纹阵 列位于Z轴定位装置形成的定位围合区域内，能使得定位基本轴X轴、Y轴的表面声波不被 衰减，有利于触摸屏抗干扰性和屏体尺寸做大。三、本技术中，X轴定位装置和Y轴定位装置中的发射条纹阵列和接收条纹阵 列位于Z轴定位装置形成的定位围合区域外，能使得定位基本轴X轴、Y轴的有效触摸区域 最大，减少触摸边缘盲区。四、本技术中，Z轴与X轴和Y轴成45度或135度相交，X轴与Y轴相互垂直， 有利于简化对多点触摸的处理及条纹设计简化。五、本实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点式表面声波触摸屏，包括控制器、Ｘ轴定位装置和Ｙ轴定位装置，其特征在于：还包括Ｚ轴定位装置，所述Ｚ轴定位装置包括设置在屏体上的二个Ｚ轴发射换能器、二个Ｚ轴接收换能器、二组Ｚ轴发射条纹阵列和二组Ｚ轴接收条纹阵列，二组Ｚ轴发射条纹阵列和二组Ｚ轴接收条纹阵列分布在屏体四边形成定位围合，且屏体边与对应的Ｚ轴发射条纹阵列或Ｚ轴接收条纹阵列平行，Ｚ轴定位装置形成Ｚ轴，Ｘ轴定位装置形成Ｘ轴，Ｙ轴定位装置形成Ｙ轴，Ｚ轴与Ｘ轴和Ｙ轴相交。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世通，李想，张萍，
申请(专利权)人：成都吉锐触摸技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]