[发明专利]声触控装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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（LCD）、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，外围操作元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。

通过本发明的具体实施方式解决了前述问题。

发明内容

根据具体实施方式，本发明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耦合表面声波，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。