[发明专利]低功耗轻薄型中小尺寸声波触摸屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种触摸屏，尤其是一种低功耗轻薄型中小尺寸声波触摸屏，具体地说是一种基于触摸方式进行直接人机交互的技术，属于计算机科学的人机交互的技术领域。

背景技术

随着现代公共信息服务的迅速发展以及个人移动通信设备和综合信息终端的普及，触摸屏因具有易操作性、直观性和灵活性等优点已成为主要人机交互手段，其主要应用的领域包括：平板电脑和智能手机等新型个人综合信息终端；图书检索平台、旅游信息查询、游戏机控制平台等公共信息交互终端；电视电话会议控制系统、酒店管理查询系统和会议日程安排等商务管理方面；银行自动存取款机、股票信息查询平台等金融行业方面。

触摸屏根据不同的触控原理可分为电阻触摸屏、电容触摸屏、红外触摸屏和表面声波（SAW）触摸屏等四种主要类型。电阻触摸屏工作原理简单、成本低、功耗小、抗干扰能力强，但其缺点是反应时间较长、使用寿命较短、光透过率较低和抗刮伤能力差。电容触摸屏具有多点触控的功能，反应时间快、使用寿命长和光透过率较高，目前已成为中小尺寸信息终端触控交互的主要技术，但触摸精度和环境干扰消除依赖于复杂的处理算法。红外触摸屏工作信号稳定、光透过率高和抗电磁干扰能力好，缺点是抗红外环境光干扰能力差、精度较低，功耗较高，触控有效区域距离屏幕有一定的高度导致易发生误触控行为。

表面声波触摸屏光透过率优于电阻和电容触摸屏，屏幕色彩保真度高，抗刮伤性较好、使用寿命长、反应时间较短，具有探测触摸压力等级的能力，即除了对触摸点的平面坐标（X轴、Y轴）进行定位外，同时具有感知触摸点垂直于平面（Z轴）信息的能力，但缺点是防尘防污能力差、厚度一般达到3mm，功耗较高，控制器由于需要产生驱动声波换能器的电压导致体积较大、成本较高，因此难以集成到中小尺寸的便携式信息终端，多用于金融等可靠性和防爆性能要求高的行业。

近年来，随着苹果iPhone、iPad等移动通信设备和个人综合信息终端的市场快速扩展，触控技术的研发也取得了较大发展，出现了大量新型的触控技术，如Tyco公司与3M公司分别提出基于弯曲声波的触控技术、F-Origin公司的压力触控、NextWindow公司的光学触控技术，三星等公司推出的LCD内置触控感应装置等技术。但目前占市场主流的仍是电容触摸屏，由于受制于制造工艺等因素的影响，中等尺寸（10英寸及以上）良品率低、成本高。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种低功耗轻薄型中小尺寸声波触摸屏，其结构紧凑，降低触摸屏屏体的厚度，实现低功耗、高精度的触摸检测。

按照本发明提供的技术方案，所述低功耗轻薄型中小尺寸声波触摸屏，包括触摸屏屏体及位于所述触摸屏屏体上用于检测触控操作位置的主动探测电路；所述触摸屏屏体上设有若干被动值守传感器，所述被动值守传感器与主动探测电路相连；当对触摸屏屏体的操作并触发被动值守传感器时，被动值守传感器向主动探测电路输出触控触发信号，以使得主动探测电路从休眠状态进入主动探测状态，并通过主动探测电路检测触摸屏屏体上的触控操作；触控操作结束后，主动探测电路恢复休眠状态。

所述主动探测电路包括X轴SAW发射器、Y轴SAW发射器、X轴SAW接收器及Y轴SAW接收器；在触摸屏屏体的X轴方向上设有X轴反射条，X轴SAW发射器发射的X轴入射SAW波通过X轴反射条反射后通过X轴SAW接收器接收；在触摸屏屏体的Y轴方向上设有Y轴反射条，Y轴SAW发射器发射的Y轴入射SAW波通过Y轴反射条反射后通过Y轴SAW接收器接收。

所述被动值守传感器为压力传感器或弯曲声波传感器。

所述X轴SAW发射器、Y轴SAW发射器、X轴SAW接收器及Y轴SAW接收器均采用基于压电衬底的叉指换能器。

所述触摸屏屏体为表面声波触摸屏。

所述X轴反射条在触摸屏屏体上与X轴间的夹角呈45度，Y轴反射条在触摸屏屏体上与Y轴间的夹角呈45度。

所述被动值守传感器位于触摸屏屏体的下表面，主动探测电路位于触摸屏屏体的上表面。

所述触摸屏屏体的材料包括玻璃。

所述被动值守传感器为弯曲声波传感器，且通过主动探测电路探测长时间触摸状态操作时，主动探测电路识别到有效触控位置时，主动探测电路处于主动探测状态；当主动探测电路连续2次未探测到触控位置时，主动探测电路进入休眠状态。