一种用于多点表面声波触摸屏的反射条纹阵列制造技术
本实用新型专利技术公开了一种用于多点表面声波触摸屏的反射条纹阵列，所述反射条纹阵列包括多个并排设置的反射单元，所述反射单元包括多根倾斜设置的反射条纹。本实用新型专利技术能够将一个声波信号反射成多个不同方向的声波信号，从而在不增加设备或器件的前提下实现两点及以上的多点真实触摸响应。
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技术实现步骤摘要
本技术涉及表面声波触摸屏，尤其涉及。技术介绍目前的触摸屏主要有表面声波、红外以及电容等类型，其中表面声波触摸屏由于具有分辨率高、响应时间短、环境适应强、稳定性好、透光性好等优点，成为几种主流触摸屏中最具推广价值的触摸屏。现有的普通表面声波触摸屏只有X轴和Y轴两个相互垂直的物理定位轴，基于轴线相交原理能够准确识别一个触摸点而得到唯一一组位置坐标数据，其具体原理为:以X轴为例，控制电路产生发射信号(电信号)，该电信号经玻璃屏上的X轴发射换能器转换成厚度方向振动的超声波，超声波经换能器下的楔形座折射产生沿玻璃表面传播的分量，超声波在前进途中遇到45度倾斜的反射条纹后产生反射，产生和入射波成90度、和Y轴平行的分量，该分量传至玻璃屏X方向的另一边也遇到45度倾斜的反射条纹，经反射后沿和发射方向相反的方向传至X轴接收换能器。X轴接收换能器将回收到的声波转换成电信号。控制电路对该电信号进行处理得到表征玻璃屏声波能量分布的波形。有触摸时，手指会吸收部分声波能量，回收到的信号会产生衰减，程序分析衰减情况可以判断出X方向上的触摸点坐标。同理可以判断出Y轴方向上的坐标，X、Y两个方向的坐标一确定，触摸点自然就被唯一地确定下来。但对于两个或两个以上的触摸点同时操作时，例如两个触摸点时可能会出现三个或四个位置的坐标组合，其中一个或两个位置的坐标组合为鬼点坐标，导致报告的触摸点不是真实的触摸点，这就使得表面声波触摸屏在多点同时触摸时就会失效，极大地限制了表面声波触摸屏的发展。为了解决上述技术问题，现有技术中提出了如下技术:如中国...【详细说明在详细技术资料中】
技术保护点
一种用于多点表面声波触摸屏的反射条纹阵列，其特征在于：所述反射条纹（2）阵列包括多组相互平行的反射单元（1），每组反射单元（1）均包括多根斜率不同的反射条纹（2）。
技术保护范围摘要
专利技术属性
发明(设计)人：，
申请(专利权)人：，
专利类型：新型
国别省市：四川;51
专利技术项目评估
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相关技术资料
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表面声波触摸屏多点反射条纹阵列
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成都吉锐发布纯平面表面声波触摸技术
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日&成都吉锐触摸技术股份有限公司近日宣布成功开发出基于表面声波技术的纯平面触摸屏、触摸显示器等产品。成都吉锐是国际领先、国内知名的触摸产品和解决方案提供商，拥有自主知识产权的表面声波触摸技术和超过40项国际、国内专利。2012年汉诺威CeBIT展，成都吉锐将展出一系列纯平面表面声波触摸新产品。持续创新表面声波(SAW)触摸技术已被证明是最可靠的触控技术，凭借其性能稳定、长寿命、高性价比等优点，在全世界被广泛应用于金融、交通、娱乐、自助服务等行业中。表面声波触摸屏是由玻璃基板、换能器、反射条纹和数据线缆等组成，通过计算分布于玻璃基板表面的声波能量衰减时序来识别触摸点的位置。传统的表面声波触摸屏反射条纹和换能器被安放在玻璃基板的上表面，因而不能做到纯平面结构。然而不管是最终用户或是系统集成商、ODM等客户，对系统集成性和产品外观都提出了更高的要求。成都吉锐正是以不断超越客户需求为使命，通过对表面声波技术的不断研究与创新、攻克多个技术难题，最终成功研发出纯平面表面声波屏产品，为用户提供外观更漂亮、更易于系统集成、更易于维护的触摸解决方案。纯平面表面声波技术成都吉锐通过对其核心技术表面声波的潜心研究，依据声波触摸技术的工作原理，对声波触摸屏的结构及工艺做出一系列创新的设计，将换能器和数据线缆安置在玻璃基板的下表面，使得发射换能器发出的表面声波能通过玻璃基板的边缘传递到上表面，再通过对应边的边缘被位于下表面对应的接收换能器接收，从而实现触摸功能。并对玻璃基板上表面的设计和工艺做一些特殊的处理，使之更加美观、更加抗刮伤。纯平面表面声波触摸屏具有更高的可靠性、更出色的性能、更易于系统集成、更能实现美观的工业设计。与投射电容式触摸技术相比，纯平面表面声波触摸技术有更高的稳定性、便于组装和性价比优势。结合成都吉锐已有的物理多点和支持手写输入功能表面声波触摸技术，更能获得高性能的多点触摸操作和流畅的手写输入体验。纯平面表面声波触摸技术除了能满足金融、交通、娱乐、自助服务等传统行业的应用需求，尤其适合于桌面显示器、一体式电脑(All in One，AIO)等消费领域，带给用户稳定可靠的触摸体验与美观时尚的产品外观。成都吉锐将在2012年早期为系统集成商、ODM/OEM等客户提供基于纯平面表面声波技术的触摸屏、触摸显示器等产品。更多关于纯平面表面声波技术的信息请联系成都吉锐销售人员或参观我们在汉诺威CeBIT2012的展台，我们的展位是14展馆A04。　　关于成都吉锐
　　成都吉锐触摸技术股份有限公司成立于2000年，经过十余年的快速发展，成为国际领先、国内知名的触摸产品和方案供应商，提供各种表面声波触摸屏、各种触摸显示器等产品。我们的产品远销欧、美、日、韩、台等国家和地区，被广泛应用于金融、交通、医疗、博彩、娱乐、电信、工控、零售和教育等行业。　　关于表面声波触摸技术　　表面声波触摸技术是基于一种在玻璃表面传播的机械波的触控技术，表面声波触摸屏由控制卡、换能器、纯玻璃屏体组成。与其他触控技术相比，表面声波触摸技术具有可靠性高、永不漂移、寿命长、触摸精度高、透光率高等优点，是金融、医疗、娱乐、自助设备等行业应用最理想的触摸技术。
本文来源：太平洋电脑网
责任编辑：王晓易_NE0011
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一、本项目对科技、经济和社会发展的作用
触控屏（Touch panel）又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。
随着多媒体信息查询的与日俱增，人们越来越多地谈到触摸屏，可以说触摸屏已经渗透到生活中的各个角落。触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。触摸屏代替了传统意义上的键盘，给人以更方便舒适的感觉。* ?. ?, A. i6 J1 I/ x
触摸屏作为一种最新的器件（如电脑显示器、手机等）输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要是公共信息的查询；如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、移动电话、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。7 V2 B+ M5 C: r' l
随着使用电脑、手机作为信息来源的与日俱增，触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点，使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间，这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解，包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师，还都把触摸屏当作可有可无的设备，从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看，这种观念还具有一定的普遍性。事实上，触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备，它赋予多媒体系统以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道，触摸屏对于各种应用领域已经不再是可有可无的东西，而是必不可少的设备。 &&^( i# n0 h5 c0 r6 v&&E
二、本项目国内外发展、竞争概况* ?5 q: C! u. @2 z
目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机、工控计算机等小众商用市场，迅速扩展到手机、PDA、 GPS(全球定位系统)、MP3，甚至平板电脑(UMPC)等大众消费电子领域。展望未来，触控操作简单、便捷，人性化的触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速普及。 / Z8 A6 t3 L+ P. f* h5 m
目前的触控技术尚存在屏幕所使用的材源透光较差影响显示画面的清晰度，或者长期使用后出现坐标漂移、影响使用精度等问题。而且，全球主要触摸屏生产大厂多集中在日、美、韩等国家以及我国台湾地区；主要技术、关键零组件和原材料更是基本掌握在日、美厂商手中，中国大陆的触摸屏/触控面板产业还基本处于起步阶段。但正因如此，整个触控行业未来的上升空间还非常大，它也有望成为我国电子企业今后创新发展、大有作为的重要领域。触摸屏目前主要还是集中在小尺寸上的应用，未来的发展将是一个触控和遥控的世界，所以大尺寸触摸屏的发展是目前触摸屏发展的趋势，创科恒远在大尺寸触摸屏的领域上发展有着先进的技术，尤其是多点触摸的应用领域，其在WINDOWS7下开发的多点触摸技术已经广发应用于市场，在市场的应用中给了民众耳目一新的感觉，深的广大民众的喜爱。所以未来的世界是个触控的世界，是个遥控的世界，大尺寸触摸屏的发展有着广泛的空间。* f7 ?% \/ J. \6 B$ d
三、本项目研究国内外竞争情况及产业化前景
触摸屏起源于20世纪70年代，早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年iPhone手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话，设计得仅需三四个键就能搞定，剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外，还使手机的外形变得更加时尚轻薄，增加了人机直接互动的亲切感，引发消费者的热烈追捧，同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。
目前，触摸屏应用范围已变得越来越广泛，从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途的提款机，到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然，这其中应用最为广泛的仍是手机。根据调研机构ABIResearch报告指出，2008年采用触控式屏幕的手机出货量将超过1亿部，预计2012年安装触控界面的手机出货量将超过5亿部。
而且有迹象表明，触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。目前，戴尔、惠普、富士通、华硕等一线笔记本电脑品牌厂商都计划推出具备触摸屏的笔记本电脑或UMPC。当然，目前关于配备触摸屏的笔记本电脑是否能从10英寸以下的低价笔记本电脑或UMPC，扩大到14英寸以上的主流笔记本电脑市场，业界仍存争论。因为对于主流笔记本电脑或台式机来说，消费者多已习惯了使用键盘及鼠标进行输入，不像小尺寸笔记本电脑，因可容纳的键盘数量有限，需触摸屏加以辅助，达到更直观的人机沟通目的。而且现在Windows系统尚不支持多点触控功能，如由PC厂商单独导入多点触控功能，在软件上的努力与投资又将极为可观，因此预计到2010年支持多点触控的新操作系统Windows7上市之前，配备触摸屏的笔记本电脑仍将局限于12.1英寸以下。但即便如此，触摸屏市场未来的发展前景也十分诱人。根据市场调研机构的预测，到2010年触摸屏产值将达到35亿美元。' A3 k2 E3 w3 u4 [' y$ C
四、研究开发内容及主要创新点6 F9 A: u8 h% W% G- @2 C7 ~% W' z
4.1、具体研究开发内容和要重点解决的关键技术问题
4.1.1 表面声波屏触摸不准- G3 }5 ~&&y6 ^7 K
? 请运行触摸屏校准程序
? 如果是新购进的触摸屏，请试着将驱动删掉，然后将主机断电5秒钟开机重新新装驱动。/ b9 }! M7 L. m
? 如果上面的办法不行，则可能是声波屏在运输过程中的反射条纹受到轻微破坏，无法完全修复。这时，可以反方向（相对与鼠标偏离的方向）等距离偏离校准靶心进行定位。# U; y2 O+ T8 }. {
? 由于表面声波触摸屏是通过对触摸点的超声波信号的传递、衰减进行定位工作的，而较严重的油污、水渍等能够吸收超声波，造成触摸屏定位不准确甚至不工作，所以只需对触摸屏进行日常的清洁工作即可。方法是用柔软的毛巾和水性的玻璃清洁剂清洁触摸屏表面，尤其注意清洁触摸屏四边的声波反射条纹。注意不要将触摸屏上面固定的换能器及其连线碰坏，清洁后降计算机主机重新启动并重新校准。
? 如果触摸屏表面有水滴或其他软的东西粘在表面，触摸屏误判有手触摸造成表面声波屏不准，将气清除即可。
4.1.2 表面声波屏不能校准
? 如果使用的是联想的主机，它里面预装MOUSEWARE软件与触摸屏驱动冲突，请删除此软件重新启动运行校准程序。' w2 Q9 m2 H$ N, b3 G
? 有可能是在主机启动装载触摸屏驱动程序之前，触摸屏控制器接收到操作信号，请断电重新启动计算机并重新安装。6 Z0 a2 S! y# Q& F) ]5 k" K
? 有可能是声波屏在使用一段时间后，屏四周的反射条纹上面被大量的灰尘覆盖导致不能进行校准，清洁后重新启动计算机并校准。2 J& P' W4 }6 v6 g5 R
4.1.3 表面声波屏触摸无反应8 z&&J7 K8 \0 x) J
? 可能是触摸屏的连线中，其中一个连接主机键盘口的连线（从键盘口取5V触摸屏工作电压）没有连接，请检查连线。: G8 J) |$ p# F: M& p
? 可能是触摸屏的驱动程序安装过程中所选择的串口号和触摸屏实际连接的串口号没有对应起来，请卸载驱动重新安装。
? 可能是主机为国产原装机，所装的操作系统为OEM版本，被厂家调整过，造成串口通信的非标准性，与触摸屏驱动不兼容。如果可行，请格式化硬盘，安装系统后驱动触摸屏。. z&&D- w. q/ i, c8 g
? 有可能是触摸屏驱动程序版本过低，请安装最新的驱动程序。
? 主机中是否有设备与串口资源冲突，需检查个硬件设备并调整。例如某些网卡安装后默认的IRQ为3，与COM2的IRQ冲突，此时应将网卡的IRQ改用空闲未用的IRQ。
4.1.4 表面声波触摸不工作5 Z% X* C' ]! Y' q
& && &造成此类问题的原因很多，首先观察触摸屏控制器指示灯。7 k6 K: k) u&&Y* @# b- H
1) 如果开机后指示灯短暂长亮（约一二秒钟）后便一直熄灭，手机触摸是指示灯长亮，手机离开后指示灯熄灭，表明触摸屏系统硬件工作正常，问题在于驱动程序错误或操作系统出错。检查串口连接和驱动是否正常。若驱动程序不正常，卸载重新安装。
2) 如果指示灯在没有触摸时，仍然处于常亮状态，首先检查触摸屏是否需要清洁；其次检查硬件所连接的串口号与软件所设置的串口号是否相符，以及计算机主机的串口是否正常工作；最后检查瓶体或换能器，瓶体或换能器可能已被损坏。
3) 指示灯闪烁。可能原因是瓶体和控制器接触不良或换能器已损坏，更换瓶体。+ Z' o& R$ \- J6 i2 Z% X
4) 指示灯不亮。可能原因是指示灯已坏或控制器电影输入有问题。检查线路连接，特别是挡板与主机内电源插头连接，然后检查主机电源是否有问题。, w! n' {: _' U/ G+ |( O
& &4.1.5 表面声波屏响应时间很长( m9 C2 r&&p! P
? 有可能是触摸屏上粘有移动的水滴，触摸屏响应水滴的操作，请用一块干的软布进行擦拭。
? 有可能是主机档次太低，如时钟频率过低，请更换主机。4 [! s6 N7 l$ p4 q
& &4.1.6 表面声波屏局部触摸无反应
? 有可能是触摸屏反射条纹局部被覆盖，请用一块干的软布进行擦拭。- p/ o7 E" G. B: @5 b- a
? 有可能是触摸屏反射条纹局部被硬物刮掉，这种情况将无法修复。" z$ H# f5 U; M7 ]! l5 P
4.2、项目的特色和创新之处（表面声波屏的优势）
１、光学性能最好。清晰度和透光率最高，反光最少，无色彩失真，这是因为声波屏屏体为纯玻璃， 不像电阻屏有多层复合膜；电容屏更是镀了一层膜在表面，透光性更差。 ) K9 d/ [7 g! S&&W+ F0 F
２、防刮擦、抗野蛮使用。声波屏表面即使划伤，只要不是很深，一样正常工作，电阻屏就没办法做 到这一点，用刀片一划即坏。针对野蛮使用的场合，我公司推出有防暴屏系列产品，可承受大力 撞击而不破裂。
３、不怕电磁干忧，无漂移。声波是机械振动，不受电磁信号影响，不象电容屏，易受电场或磁场影 响而产生漂移。
４、分辨率高，可达４０９６Ｘ４０９６，响应速度快。 ' v! n6 b9 M; n
５、使用寿命长，单点触摸达５０００万次。这是显而易见的，声波屏主体是纯玻璃，不象电容屏或电 阻屏要在玻璃上做镀膜或覆多层膜之类的加工，这些加工又受制于透光和触摸等多种因素，加工 之后的玻璃屏显然不如纯玻璃屏那么耐用。电阻屏和电容屏都很容易出现同一软件用久之后某些 点触摸迟钝或不能触摸的情况，这是因为同一软件往住某些点频繁操作率先老化，但声波屏不会。 # x! B/ N- q! V- J/ ~+ f) F
６、缺点主要是受灰尘和水滴、油污等影响，需要定期清洁反射阵列。但使用我公司的防尘防水屏 便可避免这些问题。
７、声波屏的另一大优势就是成本低，原因有二：一是国内已完全掌握了该技术，国产自然就成本 低；二是设计精巧，每个方向只用一对换能器，大大降低了成本。尤其10英寸以上的触摸屏，声波屏具有显著的成本优势，而且尺寸越大优势越大。
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五、研究技术路线3 g. U7 o3 s! @: f, a5 V7 v' o
表面声波触摸屏（以下简称声波屏）是利用声波可以在刚体表面传播的特性设计而成，如下图所示：
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21:48 上传
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以X轴为例，控制电路产生发射信号（电信号），该电信号经玻璃屏上的X轴发射换能器转换成厚度方向振动的超声波，超声波经换能器下的楔形座折射产生沿玻璃表面传播的分量。超声波在前进途中遇到45度倾斜的反射线后产生反射，产生和入射波成90度、和Y轴平行的分量，该分量传至玻璃屏X方向的另一边也遇到45度倾斜的反射线，经反射后沿和发射方向相反的方向传至X轴接收换能器。X轴接收换能器将回收到的声波转换成电信号。控制电路对该电信号进行处理得到表征玻璃屏声波能量分布的波形。有触摸时，手指会吸收部分声波能量，回收到的信号会产生衰减，程序分析衰减情况可以判断出X方向上的触摸点坐标。同理可以判断出Y轴方向上的坐标，X、Y两个方向的坐标一确定，触摸点自然就被唯一地确定下来。
声波屏设计的精妙之处在于每个方向只用一对换能器便能侦测整个触摸面，而且分辨率可达4096之高；不像红外触摸屏，每个方向至少需要几十对发射/接收管，随着屏尺寸的增大或分辨率的提高，需要成比例地增加发射/接收管对的数量。其实现关键在于反射阵列，反射阵列精密准确的间距分布保证了回收信号的一致。
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由于信号衰减程度和手指触摸力度直接相关，声波屏还能响应Z轴座标，即触摸力度，这在某些情形下变得很有用，很有趣。 ( e3 l3 n$ Z7 [% ^
六、指标比较" s! C1 R. k* n
& & 各类触摸屏的性能比较：8 F( c6 L, S3 C) @& |' V8 b: {: O; C
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21:50 上传
6 s8 W) ?" g) p
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七、参考文献7 j# c7 `+ ^, r1 i% O- I& l* C
【1】韩兵 《触摸屏技术及应用》北京：化学工业出版社 2008；
【2】张运刚、宋小春 《从入门到精通，触摸屏技术与应用》北京：人民邮电出版社 2007
【3】张恩宜、张爱红 《触摸屏技术的发展与应用》山东师范大学学报：自然科学版20024 M! ^) t# `&&I6 S. N( h, U
【4】李方园 《触摸屏工程应用》 电子工业出版社 2008
还在萌芽中，是个好的发展方向
不错……………………
屏向主流操控界面迈进的
不错，辛苦了。。。
楼主辛苦了，加油
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