專利名稱：定位軸不同頻率的多點表面聲波屏的制作方法
明涉及一種表面聲波觸摸屏，尤其涉及一種可抗干擾提高表面聲波性能的聲波觸摸屏。
背景技術(shù)：
當前觸摸屏主要有表面聲波、紅外、電阻、電容等類型。表面聲波觸摸屏具分辨率高、響應時間短、穩(wěn)定性很好、防暴性好、透光性好等特點；紅外屏觸摸屏分辨率一般、響應時間長、穩(wěn)定性一般、防暴性好、透光性好、容易被光干擾等特點；電阻觸摸屏具分辨率高、 響應時間短、穩(wěn)定性好、透光性差、防暴性差等特點；電容觸摸屏具分辨率高、響應時間短、 穩(wěn)定性一般、透光性一般、防暴性較好、容易漂移等特點。綜上所述，表面聲波觸摸屏由于其具有性能指標高、穩(wěn)定可靠、環(huán)境適應強等優(yōu)點，并且表面聲波觸摸屏是幾種觸摸屏中性價比最高的觸摸屏，是幾種主流觸摸屏中最具推廣使用價值的觸摸屏?，F(xiàn)有的普通表面聲波觸摸屏有X軸和Y軸兩個相互垂直物理定位軸，而雙點表面聲波還建有Z軸，一般X軸、Y軸和Z軸采用的是同頻率的聲波分布在屏體表面，當前表面波頻率大多為5. 54MHz。例如專利號CN200810046542. 7公開的用于提高表面聲波屏性能的方法，
公開日為2009年4月8日，介紹了將X軸、Y軸有表面波頻率相同，為2. 56MHz-3. 89MHz。現(xiàn)有表面聲波屏X定位裝置由1個發(fā)射換能器、1個接收換能器以及對應的45度或135度由疏到密間隔精密的發(fā)射條紋陣列和接受條紋陣列組成。同理Y軸定位裝置也是 1個發(fā)射換能器、1個接收換能器以及對應的45度或135度由疏到密間隔精密的發(fā)射條紋陣列和接受條紋陣列組成；由于工藝無法保證定位裝置中的條紋陣例是理論的45度并每一根平直，會造成X方向的聲波信號被Y接收到，或Y的被X接收到，造成波形干擾，使控制器無法正常識別。由于顯示器發(fā)展方向為緊湊、輕薄，所以聲波屏上X軸定位裝置中的條紋和換能器與Y軸定位裝置中的條紋和換能器安裝位置很小，聲波觸摸屏X軸定位裝置和Y 軸定位裝置中的X\Y接收換能器緊靠在一起相互干擾的更加嚴重?，F(xiàn)聲波屏由于長寬比為4 :3或16 :9或16 :10。長度方向X軸的聲波走過的路徑會大于寬度Y軸方向，在相同頻率的情況下造成X軸聲波信號上要比Y軸聲波信號弱得多， 而控制器處理時需將X、Y兩組信號放大到同等強度才能計算處理，造成X軸的放大倍數(shù)遠大于Y軸，同時X軸信號中的噪聲也被放大(遠大于Y軸信號中的噪聲)，此干擾噪聲會對觸摸信號產(chǎn)生影響，因此不利于控制器處理。而雙點聲波屏還會在普通單點屏體Χ\Υ軸的基礎(chǔ)上增加Z軸定位裝置，Z軸定位裝置的條紋陣列分別與X軸、Y軸條紋陣列平行，使X軸聲波穿越Z軸條紋陣列，或Z軸聲波穿越X軸條紋陣列，Y軸與Z軸也有相同情況，因此干擾問題會更加嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有表面聲波觸摸屏存在的上述問題，提供一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，本發(fā)明根據(jù)不同軸條紋陣列(Χ、γ、ζ軸)的長短選用不同的與之匹配的發(fā)射頻率，克服了現(xiàn)有聲波屏由于條紋的直線度以及局部變形而不能保證理論的45 度或135度以及不同軸聲波穿越其它條紋陣列，而造成不同軸向信號相互串擾的問題；同時利用不同頻率的聲表面波在穿越條紋陣列時的不同特性還可調(diào)節(jié)不同軸向的信號強度， 使不同軸向的電信號強弱基本一致，有利于控制器的信號處理。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，包括控制器、X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z 軸定位裝置，其特征在于x軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低。所述X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置的頻率均不同。所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置的頻率相同，Z軸定位裝置的頻率不同。所述X軸定位裝置和Z軸定位裝置的頻率相同，Y軸定位裝置的頻率不同。所述Y軸定位裝置和Z軸定位裝置的頻率相同，X軸定位裝置的頻率不同。所述X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中，每個軸定位裝置可根據(jù)位置的不同選擇6Mhz-5Mhz或4. 5Mhz_3. 5Mhz或3Mhz_2Mhz的不同發(fā)射頻率，X軸定位裝置的X 軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為 100KHz-500KHzo所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為3Mhz_2Mhz ； Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為6Mhz-5Mhz。所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為 4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為 4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為 6Mhz-5Mhz。所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為6Mhz-5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為 4. 5Mhz-3. 5Mhz。所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為3Mhz_2Mhz ； Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz。采用本發(fā)明的優(yōu)點在于
一、由于X軸定位裝置、Y軸定位裝置或Z軸定位裝置中采用了不同頻率的聲波信號， 使得每個軸定位裝置之間信號容易隔離，從而降低了屏體干擾，有利于屏體的穩(wěn)定工作。二、由于利用不同頻率的表波穿越條紋陣列的不同特性還可調(diào)節(jié)X、Y、Z方向的強度，改變現(xiàn)有屏體不同軸之間表面聲波信號強弱不同的情況，降低了控制器對信號的處理難度。三、由于不同軸向采用不同的聲波頻率，利用不同頻率的表波穿越條紋陣列的不同特性，能夠彌補不同軸向的信號不一致問題，有利于信號處理。
四、由于不同軸向可以通過調(diào)整不同的發(fā)射頻率使得信號幅度基本接近，有利于屏體制成。五、由于不同軸向可以通過調(diào)整不同的發(fā)射頻率使得信號幅度基本接近，為設(shè)計更大尺寸屏體提供了條件。六、本發(fā)明中，X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低，根據(jù)V=f* λ，兩個軸方向的表面聲波波長大于另一軸方向的表面聲波波長，根據(jù)表面聲波屏原理，條紋陣列由許多的反射元件組成，每一個反射元件通常可反射一部分聲波，其消耗一部分聲波并使其余部分沿陣列的軸通過，后一反射元件的入射能量來源于前一反射元件的透射。根據(jù)波動學理論，波長大的聲波更具翻越物體的能力，使得表面聲波波長大的兩個軸方向的反射元件具有發(fā)射率、損耗率、透射率的合適平衡。七、本發(fā)明中，由于有兩個軸方向采用了低頻率大波長的方法使得表面聲波能量提升，改善了此兩軸較另一軸路徑長造成的能量損失，使X、Y軸和Z軸的能量較為一致，控制器處理時更好處理。八、本發(fā)明中，X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中，每個軸定位裝置可根據(jù)位置的不同選擇6Mhz-5Mhz或4. 5Mhz-3. 5Mhz或3Mhz_2Mhz的不同發(fā)射頻率，X軸定位裝置的X軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為100KHz-500KHz，X、Y和Z軸換能器基準頻率帶寬設(shè)于100KHz_500KHz，X、Y軸換能器不會接收到Y(jié)軸信號，同理Z軸也不會收到X、Y軸信號，Χ、Υ軸信號與Z軸信號相互不影響，使控制收到的信號更加純凈，減少干擾。


圖1為本發(fā)明應用在多點觸摸屏中的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中標記為l、x發(fā)射換能器，2、χ接收換能器，3、Χ發(fā)射條紋陣列，4、Χ接收條紋陣列， 5、Y發(fā)射換能器，6、Y接收換能器，7、Y發(fā)射條紋陣列，8、Y接收條紋陣列，9、Z發(fā)射換能器， 10、Z接收換能器，11、Z發(fā)射條紋陣列，12、Z接收條紋陣列。
具體實施例方式實施例1
雙點觸摸屏是在單點觸摸屏X、Y兩個軸的基礎(chǔ)上增加Z軸，其中X、Y定位軸采用 4. 5Mhz-3. 5Mhz的頻率傳輸(也可以將X、Y軸分別采用不同的頻率傳輸)；Z定位軸采用 6Mhz-5Mhz的頻率傳輸，具體方式如下。調(diào)整X、Y發(fā)射換能器的基準頻率于4. 5Mhz-3. 5Mhz, X、Y接收換能器的基準頻率于4. 5Mhz-3. 5Mhz，X、Y發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率位于4. 5Mhz_3. 5Mhz,根據(jù) V=f* λ，調(diào)整條紋陣列排布，并將X、Y發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列放置在屏體的長邊的上邊緣和下邊緣處。Χ、Υ的發(fā)射換能器與接收換能器與Χ、Υ發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列對應。調(diào)整Z發(fā)射換能器的基準頻率于6Mhz_5Mhz，Z接收換能器的基準頻率于 6Mhz-5Mhz，Z發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率位于6Mhz-5Mhz，根據(jù)V=f*X，調(diào)整條紋陣列排布，并將Z發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列放置在屏體的短邊的左邊緣和右邊緣處。Z 的發(fā)射換能器與接收換能器與Z發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列對應。由于X、Y軸采用了頻率低于Z軸的方法，根據(jù)V=f* λ，X、Y方向的表面聲波波長大于Z方向的表面聲波波長，根據(jù)表面聲波屏原理，條紋陣列由許多的反射元件組成，每一個反射元件通?？煞瓷湟徊糠致暡?，其消耗一部分聲波并使其余部分沿陣列的軸通過，后一反射元件的入射能量來源于前一反射元件的透射。根據(jù)波動學理論，波長大的聲波更具翻越物體的能力，使得X、Y方向的反射元件具有發(fā)射率、損耗率、透射率的合適平衡。由于X、Y軸采用了低頻率大波長的方法使得表面聲波能量提升，改善了 X、Y軸較 Z軸路徑長造成的能量損失，使X、Y軸和Z軸的能量較為一致，控制器處理時更好處理。由于X、Y軸采用了頻率4. 5Mhz-3. 5Mhz，而Z軸采用了頻率6Mhz_5Mhz方法，X、Y 和Z軸換能器基準頻率帶寬設(shè)于500KHZ，X、Y軸換能器不會接收到Y(jié)軸信號，同理Z軸也不會收到X、Y軸信號，X、Y軸信號與Z軸信號相互不影響，使控制收到的信號更加純凈，減少干擾。本實施例中，X、Y定位軸采用4. 5Mhz-3. 5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如 4. 5Mhz、4. 0 Mhz或3. 5Mhz等。Z定位軸采用6Mhz_5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如 6Mhz、5. 5 Mhz或5Mhz。并且X軸定位裝置的X軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z 軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為100KHz-500KHz，可以選擇IOOKHz、300 KHz 或 500KHz 等。實施例2
一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，包括控制器、X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z 軸定位裝置，X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低。所述X軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為3Mhz_2Mhz，對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為3Mhz-2Mhz ；Y軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz,對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為 4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為6Mhz_5Mhz，對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為6Mhz-5Mhz。本實施例中，X定位軸采用3Mhz_2Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如3Mhz、 2. 5Mhz或2Mhz等。Y定位軸采用4. 5Mhz_3. 5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如4. 5Mhz、 4. 0 Mhz或3. 5Mhz等。Z定位軸采用6Mhz_5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如6Mhz、5. 5 Mhz或5Mhz。并且X軸定位裝置的X軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為100KHz-500KHz，可以選擇100KHz、300 KHz或500KHz等。以上描述中是將X軸定義為長軸，因此X軸相對Y軸、Z軸選用低頻率傳輸，反之如果X軸定義為短軸則應選用高頻率傳輸。實施例3
一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，包括控制器、X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z 軸定位裝置，X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低。
所述X軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz, 對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Y軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為6Mhz-5Mhz，對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為 6Mhz-5Mhz ；Z軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz,對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz。本實施例中，X、Z定位軸采用4. 5Mhz-3. 5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如 4. 5Mhz、4. 0 Mhz或3. 5Mhz等。Y定位軸采用6Mhz_5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如 6Mhz、5. 5 Mhz或5Mhz。并且X軸定位裝置的X軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z 軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為100KHz-500KHz，可以選擇IOOKHz、300 KHz 或 500KHz 等。實施例4
一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，包括控制器、X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z 軸定位裝置，X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低。所述X軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為3Mhz_2Mhz，對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為3Mhz-2Mhz ；Y軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz,對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為 4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置中，發(fā)射換能器和接收換能器的基準頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz, 對應的發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz。本實施例中，Y、Z定位軸采用4. 5Mhz-3. 5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如 4. 5Mhz、4. 0 Mhz或3. 5Mhz等。X定位軸采用3Mhz_2Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如 3Mhz、2. 5 Mhz或2Mhz。并且X軸定位裝置的X軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z 軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為100KHz-500KHz，可以選擇IOOKHz、400 KHz 或 500KHz 等。
權(quán)利要求
1.一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，包括控制器、X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置，其特征在于x軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置的頻率均不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于定位裝置和Y軸定位裝置的頻率相同，Z軸定位裝置的頻率不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于定位裝置和Z軸定位裝置的頻率相同，Y軸定位裝置的頻率不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于定位裝置和Z軸定位裝置的頻率相同，X軸定位裝置的頻率不同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于 所述X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中，每個軸定位裝置可根據(jù)位置的不同選擇6Mhz-5Mhz或4. 5Mhz_3. 5Mhz或3Mhz_2Mhz的不同發(fā)射頻率，X軸定位裝置的X軸換能器、Y軸定位裝置的Y軸換能器和Z軸定位裝置的Z軸換能器的基準頻率帶寬均為 100KHz-500KHzo
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為3Mhz-2Mhz ；Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為6Mhz-5Mhz。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為6Mhz-5Mhz。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于所述X軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為6Mhz-5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，其特征在于所述X 軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為3Mhz-2Mhz ；Y軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz ；Z軸定位裝置的發(fā)射換能器、接收換能器和條紋陣列的頻率均為4. 5Mhz-3. 5Mhz。所述X軸 所述X軸 所述X軸 所述Y軸
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定位軸不同頻率的多點表面聲波屏，包括控制器、X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置，X軸定位裝置、Y軸定位裝置和Z軸定位裝置中的任一軸定位裝置與其它兩個軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列距離越長采用的聲波頻率越低。本發(fā)明根據(jù)不同軸條紋陣列(X、Y、Z軸)的長短選用不同的與之匹配的發(fā)射頻率，克服了現(xiàn)有聲波屏由于條紋的直線度以及局部變形而不能保證理論的45度或135度以及不同軸聲波穿越其它條紋陣列，而造成不同軸向信號相互串擾的問題；同時利用不同頻率的聲表面波在穿越條紋陣列時的不同特性還可調(diào)節(jié)不同軸向的信號強度，使不同軸向的電信號強弱基本一致，有利于控制器的信號處理。
文檔編號G06F3/043GK102306071SQ20111025455
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者張萍, 李海濤, 蒲彩林 申請人:成都吉銳觸摸技術(shù)股份有限公司