声触控装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及声触控装置，其包括具有第一表面和第二表面的基板，第一表面和第二表面能够传播表面声波，该第二表面包括触摸区域，第一表面和第二表面通过圆形连接面连接；第一表面上的至少一个声波换能器；以及第一表面上的至少一个反射阵列，所述换能器能够向和从所述反射阵列发送或接收表面声波，所述基板和所述反射阵列能够从声学上耦合表面声波以在所述第一表面和所述第二表面之间传播，以及所述基板在所述第一表面上具有边界区域，所述边界区域适于通过所述基板使所述换能器和所述反射阵列无法看到，以及防止表面声波在传播通过所述边界区域中的窗口时出现失真。

【技术实现步骤摘要】
声触控装置
本专利技术大体上涉及声触控传感器，更具体地，涉及表面声波(SAW)触摸屏。
技术介绍
诸如触摸屏或触摸式显示器的触摸传感器系统可以作为用于不同应用的交互式 计算机系统的输入设备，例如，信息站、指令输入系统、视频显示器、移动通信等。这些系统 可以集成到计算设备中，因此提供能够进行交互式触摸的计算设备，包括计算机、电子书阅 读器或移动通信设备。一般地，触摸传感器系统能够通过表面的用户触摸确定基板表面上的位置。触摸 基板通常是由某些形式的玻璃制造的，其位于计算机或计算设备显示器中，像液晶显示器 (IXD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示器等。触摸传感器系统可操作地连接 设备显示器，从而能够确定设备显示器上用户界面合适的控制行为的位置，例如显示器上 所示。可以利用不同的技术实施触摸传感器系统。声触控传感器，例如利用表面声波的 超声波触摸传感器，目前是主要的触摸传感器技术的一种，现在存在不同类型的声触控传 感器。例如，“Adler-类型”声触控传感器每坐标轴只使用两个换能器空间散布发送的表面 声波信号，并且通过分析来自触摸的波扰动的时间方面确定触摸表面坐标。对于每个轴，各 自的外围表面的一个换能器生成表面声波脉冲，其沿着设置第一反射光栅或阵列的垂直外 围表面传播通过基板。第一反射阵列适于将沿着多个平行路径垂直穿过基板的表面声波的 一部分反射到设置在相对外围表面的第二反射阵列上。第二反射阵列将沿着外围表面的表 面声波反射至第二换能器，在第二换能器接收声波进行处理。与X轴相关联的反射阵列垂 直于与Y轴相关联的反射阵列，以便于提供网格图形，从而能够确定基板上触摸的二维坐 标。在一点触摸基板表面导致穿过触摸点的表面声波能量损耗。这表现为表面声波的衰减， 并且由接收换能器检测为表面声波信号的扰动。数据的时间延迟分析用于确定基板上触摸 的表面坐标。声触控传感器可以具有大量的设置在和沿着基板的正外围表面布置的操作元件 (多个换能器或换能器和反射阵列的组合)。为了防止由于暴露于环境或外部物体造成的损 害，这些传感器或集成传感器的设备的外壳可以包括用于触摸基板的前外围表面的隐藏和 保护这些外围操作元件的边框，使得只有基板的正面上的有效触摸区域被暴露用于可能的 触摸输入。对于无边框的声触控传感器来说，外围操作兀件可以位于基板的后外围表面(在 这种情况下，表面声波在基板边缘周围、正面上、和在相对的基板边缘周围传播，到达接收 元件)。宽度较细的边框或无边框的声触控传感器的每个均试图最大化有效触摸区域，这对 于尺寸较小的集成设备来说是非常有利的，像智能手机、平板电脑、电子书阅读器、或其他 移动计算设备。随着有效触摸区域扩大,在有效触摸区域可以提供更多的设备特征和触摸功能。 然而，在某些情况下，这些额外的特征和功能会干扰表面声波在触摸基板上的传播。例如，在许多具有美学考虑的无边框的系统中，基板的背面的外围可以具有一般声学上良性层 (“边界层(border layer)”)，其可以是应用于表面的边界区域的漆或墨的不透明层，同时 将外围操作元件连接或印刷在“边界层”的顶部上使得通过典型的透明基板无法看到这些 元件。在某些应用中，期望在边界区域上的边界层中设置无漆或墨的区域，以便为集成 的摄像机提供摄像窗口或声孔(即，来自设置在基板后、通过基板到设备外部的摄像机镜头 的无障碍光学路径)，这是最期望的设备特征之一。然而，在摄像机孔的位置可以观察到接 收换能器的表面声波信号的衰减或骤降。进一步，沿着通过以摄像机孔为中心的基板的有 效触摸区域的窄带可观察到无触摸响应。通过本专利技术的具体实施方式解决了前述问题。
技术实现思路
根据具体实施方式，本专利技术提供了一种声触控装置，包括具有第一表面和第二表 面的基板，第一表面和第二表面能够传播表面声波，第二表面包括触摸区域，第一表面和第 二表面通过圆形连接面连接；第一表面上的至少一个声波换能器；以及第一表面上的至少 一个声波换能器，该换能器能够将表面声波发送至反射阵列或从反射阵列接收表面声波。 基板和反射阵列能够从声学上稱合表面声波，以在基板的第一表面和第二表面之间传播， 以及基板在第一表面上具有边界区域，该边界区域适于通过基板使反射阵列和换能器无法 看到，以及防止表面声波在通过边界区域的窗口传播时出现失真。根据特定的实施方式，边 界区域包括在第一表面上的边界层并且包括抵消表面声波传播通过窗口的相移的声透镜， 其中窗口是在边界层中的无涂层区域。根据可选的特定实施方式，基板可以包括透明玻璃 材料，边界区域除了在窗口之外可以包括有色玻璃材料。根据另一个特定的实施方式，本专利技术还提供具有通过声触控装置的基板的边界 区域上或边界区域中的边界层的窗口的声触控装置的方法，其中边界层是隔声阻尼层 (acoustic coating,声覆盖层)。该方法包括提供用于抵消经过窗口传播的表面声波的相 移的校正透镜，其中窗口是边界层中的无涂层区域；确定校正透镜的高度；以及指定物理 上接近窗口并且具有相对于窗口的对称轮廓的校正透镜的形状。为了更好地理解本专利技术，现在参考下面的示例性实施方式的说明和附图。附图说明图1是声触控传感器的简化剖视图2 Ca)和图2 (b)分别是图1的声触控传感器的基板的如俯视图和后俯视图3是在基板上具有设备特征和标识/图标的声触控传感器的基板的后俯视图4是根据本专利技术的特定实施方式构造的图3的基板的后俯视图5是模拟系列中声触控传感器的基板的基本布局；图6是用于基线模拟的图5的基板上的表面声波振幅图7是用于图6的基线模拟的在换能器发送和接收的信号的图8是用于第一模拟的具有更高声速的圆形区域的图5的基板上的表面声波振幅图9是用于图8的第一模拟的在换能器发送和接收的信号的图；图10是用于第二模拟的具有更高声速的圆形区域和校正透镜的图5的基板上的 表面声波振幅图；图11是用于图10的第二模拟的在换能器发送和接收的信号的图；图12是用于第三模拟的具有更高声速的矩形区域的图5的基板上的表面声波振 幅图；图13是用于图12的第三模拟的在换能器发送和接收的信号的图；图14是用于第四模拟的具有更高声速的矩形区域和校正透镜的图5的基板上的 表面声波振幅图；图15是用于图14的第四模拟的在换能器发送和接收的信号的图；图16是用于设计根据本专利技术的具体实施方式执行的校正透镜的方法的流程图；图17是根据本专利技术的具体实施方式的参照X-Y坐标轴的沿着摄像孔的校正透镜 的图示；图18是根据本专利技术的具体实施方式的具有双面弯月面形状的校正透镜图示；图19是根据本专利技术的可选实施方式构造的声触控传感器的简化剖视图；以及图20是根据本专利技术的另一个可选实施方式构造的声触控传感器的简化剖视图。具体实施例方式图1示出了不需要边框的触摸系统的声触控传感器1的简化剖视图。触摸传感器 1包括基板5，基板5具有正面10、背面15和连接正面10的外围区域14与背面15的外围 区域14的连接面20。连接面20不需要是如图所示的圆形或弯曲的，但是在具有边框的触 摸系统中可以是笔直的垂直边缘。基板5通常是由某些形式的玻璃制造的，其位于计算机 显示器或计算设备显示器25中，像液晶显示器(IXD)、阴极射线管(CRT)、等离子体显示器 等。在有边框的表面声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声触控装置，包括：基板，具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面能够传播表面声波，所述第二表面包括触摸区域，所述第一表面和所述第二表面通过圆形连接表面连接；所述第一表面上的至少一个声波换能器；以及所述第一表面上的至少一个反射阵列，所述换能器能够向和从所述反射阵列发送或接收表面声波，所述基板和所述反射阵列能够从声学上耦合表面声波以在所述第一表面和所述第二表面之间传播，以及所述基板在所述第一表面上具有边界区域，所述边界区域适于通过所述基板使所述换能器和所述反射阵列无法看到，以及防止表面声波在传播通过所述边界区域中的窗口时出现失真。

【技术特征摘要】
2011.10.14 US 13/274,2361.一种声触控装置，包括 基板，具有第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面能够传播表面声波，所述第二表面包括触摸区域，所述第一表面和所述第二表面通过圆形连接表面连接； 所述第一表面上的至少一个声波换能器；以及 所述第一表面上的至少一个反射阵列，所述换能器能够向和从所述反射阵列发送或接收表面声波，所述基板和所述反射阵列能够从声学上耦合表面声波以在所述第一表面和所述第二表面之间传播，以及所述基板在所述第一表面上具有边界区域，所述边界区域适于通过所述基板使所述换能器和所述反射阵列无法看到，以及防止表面声波在传播通过所述边界区域中的窗口时出现失真。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述边界区域包括所述第一表面上的边界层，并且包括抵消传播通过所述窗口的表面声波的相移的声透镜，所述窗口是所述边界层中的无涂层区域。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述声透镜包括从所述第一表面通过所述基板的边界区域上的边界层延伸至所述第二表面的无障碍光学路径，所述声透镜和所述窗口彼此邻近地设置在所述第一表面上。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述声透镜由相对于传播通过所述窗口的表面声波减小表面声波传播速度的材料构成。5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述声透镜具有抵消沿着通过所述窗口的所有传播路径的表面声波的相移的高度。6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述窗口是所述第一表面上的所述边界层中的无涂层边界区域。7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述声透镜具有抵消沿着通过所述窗口的所有传播路径的表面声波的相移的高度。8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述声透镜被设置在所述边界层的物理上接近所述窗口的位置，并具有相对于所述窗口的对称轮廓。9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述声透镜的高度由下式确定10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述声透镜是至少部分限定所述窗口的双面弯月形透镜。11.根据权利要求6所述的装置，其中，所述声透镜是至少部分限定所述窗口的单面弯月形透镜。12.根据权利要求1所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·H·沙尔夫，詹姆斯·L·阿罗安，高婷，乔尔·C·肯特，
申请(专利权)人：电子触控产品解决方案，
类型：发明
国别省市：