[发明专利]使用触敏拉姆波的声触装置和方法

说明书

公开了使用高灵敏度拉姆波的为触摸传感器作准备的系统和相关方法。触摸装置可以包括具有正面和背面的基底，其中触摸区位于正面上。触摸装置可以用于在背面的至少一部分上传播表面声波，并在基底的触摸区的至少一部分中传播高灵敏度拉姆波，如近‑纵向‑共振拉姆波。触摸系统可以进一步包括用于确定正面上的触摸位置的电路，所述确定基于接收的高灵敏度拉姆波的衰减。一些实施方案可以提供无边触摸传感器设计和增强触摸传感器可靠性的抗分散技术。

技术领域

本文中讨论的实施方案总地涉及使用拉姆波来检测触摸事件和触摸位置的触摸传感器。

背景技术

触摸传感器系统，如与显示屏一起使用来形成触摸显示的那些，可以作为交互式计算机系统的输入设备。这样的系统还可以用于如信息亭、计算机、餐厅的定单输入系统、视频显示或信号、移动设备等这样的应用。通过将触摸传感器系统整合至计算设备中，计算机可以给使用者提供直观的、交互式人-机界面。

在商业上，触摸设备的装饰性外观和工业设计以及此类设备的成本、耐用性和可靠性变得愈加重要。然而，为提供这样的功能性而采用的组成部件、物理学和其他科学原理常常阻止乃至破坏所需的特定特征或特征的组合。

发明内容

通过应用的努力、巧妙的设计和利用出乎预料的结果的创新，通过研发本发明实施方案中包括的解决方法，已经解决了现有触摸传感器系统的许多已知问题，本文中描述了其中的一些实施例。

总地提供了使得触摸传感器能够使用高灵敏度拉姆波的系统、装置和相关方法。在一个示例性实施例中，安装在基底背面的发送换能器可以激发产生与基底背面耦合的（传送）表面声波信号。基底背面上的模式变换阵列可以用于将表面声波相干地散射至近-纵向-共振拉姆波中，其通过基底的触摸区（例如，正面）传播，使用者可以在该触摸区触摸基底，并且由此与触摸传感器系统相互作用并且影响相连的计算机系统中的变化。基底背面的第二个模式变换阵列可以用于将近-纵向-共振拉姆波，或触摸事件中得到的近-纵向-共振拉姆波转换成与基底背面耦合的（返回）表面声波并且可以通过安装在基底背面上的接收换能器来检测。通过接收换能器接收的信号可以提供给加工设备，用于触摸事件和触摸位置的检测，该信息可以被相连的计算机系统使用。

例如，一些实施方案可以包括触摸装置，其包括基底。所述基底可以具有正面和背面，所述正面具有触摸区。触摸装置可以用于在背面的至少一部分上传播表面声波以及在基底触摸区的至少一部分中传播近-纵向-共振拉姆波。

在一些实施方案中，近-纵向-共振拉姆波可以以相速度V_P通过触摸区传播，表面声波可以以速度V_SAW在背面上传播，并且V_P可以是V_SAW的至少约三倍。在一些实施方案中，近-纵向-共振拉姆波可以以工作频率f通过触摸区；基底可以具有体积压力波速度（bulkpressure wave velovity）V_LONG和厚度d，并且d可以大于(M/2)*(V_LONG/f)且小于(5/4)·(m/2)·(V_LONG/f)，其中m是正整数。

一些实施方案可以提供包括一个或多个模式转换阵列的触摸装置。例如，模式转换阵列可以放置在触摸区外的基底的背面上。模式转换阵列可以用于将沿着模式转换阵列长度的第一方向传播的表面声波相干地散射至以第二方向通过触摸区传播的近-纵向-共振拉姆波中。