專利名稱：定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏的制作方法
技術領域：
本發(fā)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：
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。現(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，一般X 軸、Y軸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。也有為 2. 56MHZ-3. 89MHz,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?，F(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生影響，因此不利于控制器處理。

發(fā)明內容
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表面聲波觸摸屏，本發(fā)明根據(jù)不同軸向定位裝置中的條紋陣列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，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)明采用的技術方案如下
一種定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置， 其特征在于χ軸定位裝置和Y軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列越長采用的聲波頻率越低。所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置中，一軸定位裝置的頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz或 3Mhz-2Mhz，另一軸定位裝置的頻率為 6Mhz_5Mhz 或 4. 5Mhz_3. 5Mhz。所述X軸定位裝置的X軸換能器和Y軸定位裝置的Y軸換能器的基準頻率帶寬均為 100-500KHZ。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。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。采用本發(fā)明的優(yōu)點在于
一、由于X軸定位裝置、Y軸定位裝置采用了不同頻率的聲波信號，使得X軸定位裝置、 Y軸定位裝置的信號容易隔離，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節(jié)X、Y方向的強度，改變現(xiàn)有屏體X軸表面聲波信號弱于Y軸的情況，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整不同的發(fā)射頻率使得信號幅度基本接近，為設計更大尺寸屏體提供了條件。六、本發(fā)明中，由于一個軸定位裝置采用的頻率低于另一軸定位裝置，根據(jù) V=f* λ，低頻率方向的表面聲波波長大于高頻率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，使得頻率低的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，由于其中一個軸定位裝置采用了低頻率大波長的方法使得表面聲波能量提升，改善了此軸較另一軸路徑長造成的能量損失，使此軸和另一軸的能量較為一致，控制器處理時更好處理。八、本發(fā)明中，X軸定位裝置和Y軸定位裝置中，一軸定位裝置的頻率為 4. 5Mhz-3. 5Mhz 或 3Mhz_2Mhz，另一軸定位裝置的頻率為 6Mhz_5Mhz 或 4. 5Mhz_3. 5Mhz，X 軸換能器和Y軸換能器的基準頻率帶寬均為100-500KHZ，使得X軸換能器不會接收到Y軸信號，同理Y軸也不會收到X軸信號，X軸信號與Y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)明應用在單點觸摸屏中的結構示意圖
圖中標記為l、x發(fā)射換能器，2、x接收換能器，3、X發(fā)射條紋陣列，4、X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。
具體實施例方式實施例1
在單點觸摸屏中只有Χ、γ兩個軸，其中X定位軸采用4. 5Mhz-3. 5Mhz的頻率傳輸；Y定位軸采用6Mhz-5Mhz的頻率傳輸，具體方式如下。調整X發(fā)射換能器的基準頻率于4. 5Mhz-3. 5Mhz, X接收換能器的基準頻率于
4.5Mhz-3. 5Mhz，X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， 調整條紋陣列排布，并將X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。X的發(fā)射換能器與接收換能器與X發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列對應。調整Y發(fā)射換能器的基準頻率于6Mhz_5Mhz，Y接收換能器的基準頻率于 6Mhz-5Mhz，Y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，調整條紋陣列排布，并將Y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。Y 的發(fā)射換能器與接收換能器與Y發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列對應。由于X軸采用了頻率低于Y軸的方法，根據(jù)V=f* λ，X方向的表面聲波波長大于Y 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ǎ湎囊徊糠致暡ú⑹蛊溆嗖糠盅仃嚵械妮S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軸較Y軸路徑長造成的能量損失，使X軸和Y軸的能量較為一致，控制器處理時更好處理。由于X軸采用了頻率4. 5Mhz_3. 5Mhz，而Y軸采用了頻率6Mhz_5Mhz方法，X和Y 軸換能器基準頻率帶寬設于100-500KHZ，X軸換能器不會接收到Y軸信號，同理Y軸也不會收到X軸信號，X軸信號與Y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定位軸采用4. 5Mhz-3. 5Mhz的頻率傳輸，可以選擇的頻率如4. 5 Mhz,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等。X和Y軸換能器基準頻率帶寬設于100-500KHZ，可以選擇的基準頻率帶寬如 100 KHZ,300 KHZ 或 500KHZ。同理，當X軸采用的頻率高于Y軸時，同樣具有上述性能。實施例2
在單點觸摸屏中只有Χ、γ兩個軸，其中X定位軸采用3Mhz-2Mhz的頻率傳輸；Y定位軸采用4. 5Mhz-3. 5的頻率傳輸，具體方式如下。調整X發(fā)射換能器的基準頻率于3Mhz_2Mhz，X接收換能器的基準頻率于 3Mhz-2Mhz，X發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率位于3Mhz-2Mhz，根據(jù)V=f*X，調整條紋陣列排布，并將X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。X的發(fā)射換能器與接收換能器與X發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列對應。調整Y發(fā)射換能器的基準頻率于4.5Mhz_3.5，Y接收換能器的基準頻率于 4. 5Mhz-3. 5，Y發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列的頻率位于4. 5Mhz-3. 5，根據(jù)V=f* λ，調整條紋陣列排布，并將Y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。Y的發(fā)射換能器與接收換能器與Y發(fā)射條紋陣列和接收條紋陣列對應。由于X軸采用了頻率低于Y軸的方法，根據(jù)V=f* λ，X方向的表面聲波波長大于Y 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軸較Y軸路徑長造成的能量損失，使X軸和Y軸的能量較為一致，控制器處理時更好處理。由于X軸采用了頻率3Mhz_2Mhz，而Y軸采用了頻率4. 5Mhz_3. 5方法，X和Y軸換能器基準頻率帶寬設于100-500KHZ，X軸換能器不會接收到Y軸信號，同理Y軸也不會收到 X軸信號，X軸信號與Y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。Y定位軸采用4. 5Mhz-3. 5的頻率傳輸，可以選擇的頻率如4. 5Mhz、4. 0 Mhz或
3.5Mhz。X和Y軸換能器基準頻率帶寬設于100-500KHZ，可以選擇的基準頻率帶寬如100 KHZ、300 KHZ 或 500KHZ。本發(fā)明實施例中描述的是將X軸定義為長軸，因此X軸相對Y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。同理，當X軸采用的頻率高于Y軸時，同樣具有上述性能。實施例3
一種定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置， X軸定位裝置和Y軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列越長采用的聲波頻率越低。具體為，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 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 ；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。并且，X軸換能器和Y軸換能器的基準頻率帶寬相同且為100-500KHZ，可以選擇的基準頻率帶寬如100 KHZ,200 KHZ或500KHZ。本實施例中，X軸定位裝置采用的頻率為6Mhz-5Mhz，可以選擇的頻率如6Mhz、5. 5 Mhz或5Mhz等。Y軸定位裝置采用的頻率為
4.5Mhz-3. 5Mhz,可以選擇的頻率如 4. 5Mhz、4. 0 Mhz 或 3. 5Mhz。實施例4
一種定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置， X軸定位裝置和Y軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列越長采用的聲波頻率越低。具體為，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。 并且 ，X軸換能器和Y軸換能器的基準頻率帶寬相同且為100-500KHZ，可以選擇的基準頻率帶寬如100 KHZ,400 KHZ或500KHZ。本實施例中，X軸定位裝置采用的頻率為 4. 5Mhz-3. 5Mhz，可以選擇的頻率如4. 5Mhz、4. 0 Mhz或3. 5Mhz等。Y軸定位裝置采用的頻率為3Mhz-2Mhz,可以選擇的頻率如3Mhz、2. 5 Mhz或2Mhz。
權利要求
1.一種定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置，其特征在于x軸定位裝置和Y軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列越長采用的聲波頻率越低。
2.根據(jù)權利要求1所述的定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，其特征在于所述X軸定位裝置和Y軸定位裝置中，一軸定位裝置的頻率為4. 5Mhz-3. 5Mhz或3Mhz_2Mhz，另一軸定位裝置的頻率為6Mhz-5Mhz或4. 5Mhz_3. 5Mhz。
3.根據(jù)權利要求2所述的定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，其特征在于所述X軸定位裝置的X軸換能器和Y軸定位裝置的Y軸換能器的基準頻率帶寬均為100-500KHZ。
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，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。
5.根據(jù)權利要求1、2或3所述的定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，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。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定位軸不同頻率的表面聲波觸摸屏，包括控制器、X軸定位裝置和Y軸定位裝置，其X軸定位裝置和Y軸定位裝置采用不同頻率的聲波傳輸，且條紋陣列越長采用的聲波頻率越低。本發(fā)明根據(jù)不同軸向定位裝置中的條紋陣列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，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G06F3/043GK102270072SQ20111025453
公開日2011年12月7日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2011年8月31日
發(fā)明者張萍, 李海濤, 蒲彩林 申請人:成都吉銳觸摸技術股份有限公司