CN202916821U - 一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，包括屏体，屏体的正视投影面上设置有以级联触摸分区方式来增大有效触摸范围的触摸区域和设置在屏体四周的复数个反射单元阵列以及换能器，反射单元阵列和换能器构成触摸器件，触摸器件耦合在触摸区域正视投影面背面即屏体背面上，屏体背面沿声能传播路径方向上涂刷有用于遮蔽触摸器件的印刷油墨，屏体背面包括平面和过渡面。本实用新型在触摸区域设置在正视投影面上没有任何触摸器件，通过背面反射声能传输到触摸面，可实现触摸面完全无盲区的目的，保证了触摸屏性能不受影响；同时通过级联触摸区域，可增大有效触摸区域，实现更大尺寸的表面声波触摸屏。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种声波触摸定位系统，特别是一种触摸面的表面无任何触摸器件的大尺寸表面声波触摸屏即触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏。
背景技术
普通表面声波触摸屏由屏体基板，发射换能器、接收换能器、反射单元阵列及信号线组成。为定位触摸坐标，通常反射单元阵列和换能器耦合在同一触摸平面。而触摸器件一般包括发射换能器、接收换能器、反射单元阵列及信号线，而现有表面声波触摸屏由于反射单元阵列和换能器分布在同一触摸平面，占用一定的位置，给安装优化带来困难，尤其是在设计无边框结构时，换能器明显高于触摸面，无法隐藏。
虽然已有专利提出将屏体角上对应的换能器位置磨为斜边，换能器耦合在斜边上，使换能器基本上不高于触摸面，简化了前框结构。但采用此方式的触摸屏条纹依然在正视方向可见，没有达到隐藏触摸器件的目的。
专利CN2546945Y提出了一种反射单元阵列和触摸面不在同一平面的表面声波触摸屏，但是，换能器依然在触摸屏的正视方向，无法达到隐藏触摸器件的目的。
专利CN202133983U提出了一种将反射单元阵列和换能器置于不同平面的表面声波触摸屏，该专利虽将换能器置于触摸面的背面，但反射单元阵列仍置于触摸面，无法达到隐藏触摸器件的目的，且反射单元阵列所占位置部分无法实现触摸，存在盲区。
专利CN202495017U提出了一种完全将触摸器件置于非触摸面的表面声波触摸屏，但受表面声波传播衰减的影响，较难实现大尺寸的表面声波触摸屏。
同时，由于触摸屏基板的选择局限，表面声波能量在基板传输过程中呈指数量级衰减，以上专利实现的表面声波触摸屏仅针对中小尺寸得以实现。目前已知的可通过优选传导表面声波的基板或降低表面声波传输频率的方式来实现大尺寸表面声波触摸屏，但前者通常导致较高的实现成本，后者则限制了触摸屏基板的厚度并降低了触摸的灵敏度。
本实用新型是基于专利CN202495017U的进一步实现，在实现隐藏触摸器件的同时，通过级联触摸分区的方式，实现增大触摸区域的目的。
实用新型内容
针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种实现触摸面完全无盲区，保证了触摸屏性能，实现了大尺寸表面声波触摸屏的触摸器件隐藏式的触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，增强所述屏体上的声能传播强度，减少声能的能量损耗。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，包括屏体，其特征在于：所述屏体的正视投影面上设置有以级联触摸分区方式来增大有效触摸范围的触摸区域和设置在屏体四周的复数个反射单元阵列以及换能器；所述反射单元阵列和换能器构成触摸器件，并形成多个级联小范围的触摸有效区域;所述触摸器件耦合在触摸区域正视投影面背面即屏体背面上，所述屏体背面沿声能传播路径方向上涂刷有用于遮蔽触摸器件的印刷油墨，，使屏体的背面沿声能传播路径方向通过印刷油墨印刷成不透明状态，增强所述屏体上的声能传播强度，减少声能一个面传输到另一个面上的能量损失，并在触摸区域设置在正视投影面上没有任何触摸器件，通过背面反射声能传输到触摸面，可实现触摸面完全无盲区的目的，通过触摸区域级联的方式来增大所述有效触摸区域。所述屏体背面包括平面和所述平面与所述触摸区域所在面即屏体正面之间的过渡面，所述换能器安装在屏体的夹角位置。
上述换能器设置有8个，并平均设置在屏体上印刷油墨边框的四个夹角位置；所述反射单元阵列设置有8个，并平均设置在屏体四周的印刷油墨边框上；所述换能器、反射单元阵列和印刷油墨边框设置在同一所述屏体背面的平面上。
所述屏体通过触摸区域分区级联的方式增大有效触摸区域：用一组反射单元阵列取代原有的一个反射单元阵列，并增加相应的换能器设置，从而将大尺寸的触摸有效区划分为多个级联的小尺寸触摸有效区域。
作为优选，设置在同一侧所述印刷油墨边框上的反射单元阵列从两端向中间陈列疏密度分别是由疏至密排列。
作为优选，所述屏体背面的四周设置有用于涂刷印刷油墨的印刷油墨边框，所述触摸器件设置在印刷油墨边框上。
作为优选，所述过渡面为圆滑过渡面，所述圆滑过渡面的圆弧半径为屏体厚度的一半。此外，上述圆滑过渡面的圆弧半径也可以为任意长度。
作为优选，过渡面设置为椭圆形过渡面，所述椭圆形过渡面的弧度半径设计为任意长度。
作为优选，过渡面可设置为斜面或梯形面。此外，所述过渡面也可设置为抛光面或雾面。
作为优选，所述过渡面与所述屏体背面及触摸区域所在的面结合棱线为光滑过渡，减少声能传播过程中的散射和衰减。
作为优选，所述反射单元阵列沿声能传播路径方向与路径轴向的夹角为135±5度排列，保证声能经所述反射条纹反射后沿所述屏体向外传播。
作为优选，所述反射单元阵列沿声能传播路径方向与路径轴向可设计为其他角度，以保证声能经所述反射条纹反射后沿所述屏体向外传播。
作为优选，所述屏体正面沿声能传播路径方向即触摸区域的四周涂刷所述印刷油墨，使屏体正面为不透明状态。
上述印刷油墨印刷可遮蔽所述屏体背面的触摸器件，使从触摸区域正视投影面看不到任何触摸器件；而且，所述印刷油墨印刷材料可增强所述屏体上的声能传播强度，减少声能一个面传输到另一个面上的能量损失。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果如下：
1、本实用新型通过将换能器、反射条纹和触摸屏信号线放置在触摸面的背面，通过条纹的反向设计，使反射的声能绕过屏体边缘，在耦合触摸器件的背面形成完全的触摸面，通过背面反射声能传输到触摸面，可实现触摸面完全无盲区，保证了触摸屏性能。
2、触摸组件在触摸区域的背面， 且位于印刷油墨上，在触摸区域正视投影面，看不到任何触摸器件，真正实现无边框设计。
3、屏体背面通过印刷油墨提升声能能量，增强屏体上的声能传播强度，减少声能一个面传输到另一个面上的能量损失，保证了触摸屏性能不受影响。
4、通过级联分区触摸区域来增大有效触摸区域，即用一组反射单元阵列取代原有的一个反射单元阵列，并增加相应的换能器设置，从而将大尺寸的触摸有效区划分为多个级联的小尺寸触摸有效区域，实现了大尺寸表面声波触摸屏。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；
图1为本实用新型非触摸区立体结构示意图。
图2为本实用新型触摸区正视图。
图3为本实用新型的屏体的多种形状的过渡面示意图。
图4为本实用新型触摸区平面表面声波传播路径平面图。
图5为本实用新型的实施例中非触摸区平面表面声波传播路径结构示意图。
图6为本实用新型的剖面结构示意图。
图7为本实用新型的实例中非触摸区表面声波传播路径剖面示意图。
图8为本实用新型的另一实例中非触摸区表面声波传播路径剖面示意图。
图9为本实用新型反射单元阵列典型设计角度示意图。
图10为图9的M放大图。
图11为传统的非分区级联触摸屏反射单元阵列典型设计示意图。
图中标记为：1、屏体，2、第一换能器，3、第二换能器，4、第三换能器，5、第四换能器，6、第五换能器、7、第六换能器、8、第七换能器、9、第八换能器、10、第一反射单元阵列，11、第二反射单元阵列，12、第三反射单元阵列，13、第四反射单元阵列，14、第五反射单元阵列，15、第六反射单元阵列，16、第七反射单元阵列，17、第八反射单元阵列，18、印刷油墨，19、触摸区域，20、过渡面。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。
如图1、图2所示，本实施例的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其包括屏体1和设置在屏体1正视投影面上的触摸区域19，触摸区域19通过级联触摸分区方式增大触摸范围，即用一组反射单元阵列取代原有的一个反射单元阵列，并增加相应的换能器设置，从而将大尺寸的触摸有效区划分为多个级联的小尺寸触摸有效区域，实现了大尺寸表面声波触摸屏。
在屏体背面安装有换能器、反射单元阵列以及印刷油墨边框18，换能器、反射单元阵列和触摸屏信号线构成触摸器件，该触摸器件耦合在触摸区域正视投影面背面即屏体背面上，屏体背面包括平面和所述平面与所述触摸区域所在面之间的过渡面20；本实施例中，换能器和反射单元阵列均设置有8个，分别为第一换能器2、第二换能器3、第三换能器4、第四换能器5、第五换能器6、第六换能器7、第七换能器8、第八换能器9、第一反射单元阵列10、第二反射单元阵列11、第三反射单元阵列12、第四反射单元阵列13、第五反射单元阵列14、第六反射单元阵列15、第七反射单元阵列16和第八反射单元阵列17。上述换能器、反射单元阵列1和印刷油墨边框18位于同一平面，即均设置在同一屏体背面的平面上。
参见图5至图7，本实施例的每个换能器发射的声能经各个反射单元阵列反射后，绕过过渡面20，在屏体正面形成触摸区域19。参见图3，本实施例的过渡面20为圆滑过渡面，该圆滑过渡面的圆弧最佳半径设置为屏体厚度的一半。但不限于本实施例，上述圆滑过渡面的圆弧半径也可以为任意长度。此外，该过渡面20也可设置为椭圆形过渡面、斜面、梯形面、抛光面或雾面，该过渡面与屏体背面及触摸区域所在的面结合棱线为光滑过渡，来减少声能传播过程中的散射和衰减。
参见图1、图5和图6，在屏体背面的四周固定有用于涂刷印刷油墨的印刷油墨边框，第一换能器2、第二换能器3、第三换能器4、第四换能器5、第五换能器6、第六换能器7、第七换能器8和第八换能器9分别安装在印刷油墨边框的角落位置，即屏体背面角落位置，本实施例第一换能器2和第二换能器3位于同一角落，第三换能器4和第四换能器5位于同一角落，第五换能器6和第六换能器7位于同一角落，第七换能器8和第八换能器9位于同一位置；该第一反射单元阵列10、第二反射单元阵列11、第三反射单元阵列12、第四反射单元阵列13、第五反射单元阵列14、第六反射单元阵列15、第七反射单元阵列16和第八反射单元阵列17分别设置在印刷油墨边框上，即屏体背面的四周，其中第一反射单元阵列10由疏到密与第二反射单元阵列11由密到疏排列在屏体背面同一直边上，第三反射单元阵列12由疏到密与第四反射单元阵列13由密到疏排列在屏体背面相对于第一反射单元阵列10和第二反射单元阵列11的另一直边上；第五反射单元阵列14由疏到密与第六反射单元阵列15由密到疏排列在屏体背面同一直边上，第七反射单元阵列16由疏到密与第八反射单元阵列17由密到疏排列在屏体背面相对于第五反射单元阵列14和第六反射单元阵列15的另一直边上；在屏体的背面即印刷油墨边框上沿声能传播路径方向上涂刷有印刷油墨18，用于遮蔽触摸器件即各个换能器、反射单元阵列和触摸屏信号线，通过印刷油墨18使屏体的背面沿声能传播路径方向为不透明状态，同时，在屏体正面沿声能传播路径方向同样涂刷印刷油墨18，使屏体正面沿声能传播路径方向即触摸区域的四周为不透明状态（参见图2和图4），本实施例通过印刷油墨18可遮蔽屏体背面的触摸器件，使从触摸区域19的正视投影面看不到任何触摸器件；而且，印刷油墨18的印刷材料可增强屏体上的声能传播强度，减少声能一个面传输到另一个面上的能量损失。
参见图5至图11，反射单元阵列沿声能传播路径方向与路径轴向的最佳夹角a为135±5度排列，此外，反射单元阵列沿声能传播路径方向与路径轴向也可设计为其他角度，来保证声能经所述反射条纹反射后沿屏体向外传播。另外，本实用新型中，仅反射单元阵列的采用反向设计，触摸屏屏体加工工艺与普通表面声波触摸屏加工工艺相同，不增加生产的复杂性。
触摸组件在触摸区域19的背面，且位于印刷油墨18上，在触摸区域正视投影面，看不到任何触摸器件，真正实现无边框设计。而且屏体背面通过印刷油墨提升声能能量，增强屏体1上的声能传播强度，减少声能一个面传输到另一个面上的能量损失，保证了触摸屏性能不受影响。
本实用新型克服现有表面声波触摸屏系统存在的上述问题，通过将换能器、反射条纹和触摸屏信号线放置在触摸面的背面隐藏，通过条纹的反向设计，使反射的声能绕过屏体边缘，在耦合触摸器件的背面形成完全的触摸面，同增强所述屏体上的声能传播强度，减少声能一个面传输到另一个面上的能量损失，并在触摸区域设置在正视投影面上没有任何触摸器件，通过背面反射声能传输到触摸面，可实现触摸面完全无盲区的目的。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1. 一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，包括屏体，其特征在于：所述屏体的正视投影面上设置有以级联触摸分区方式来增大有效触摸范围的触摸区域和设置在屏体四周的复数个反射单元阵列以及换能器；所述反射单元阵列和换能器构成触摸器件，并形成多个级联小范围的触摸有效区域；所述触摸器件耦合在触摸区域正视投影面背面即屏体背面上，所述屏体背面沿声能传播路径方向上涂刷有用于遮蔽触摸器件的印刷油墨，所述屏体背面包括平面和所述平面与所述触摸区域所在面即屏体正面之间的过渡面，所述换能器安装在屏体的夹角位置。
2. 根据权利要求1所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述屏体背面的四周设置有用于涂刷印刷油墨的印刷油墨边框，所述触摸器件设置在印刷油墨边框上。
3. 根据权利要求2所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述换能器设置有8个，并平均设置在屏体上印刷油墨边框的四个夹角位置；所述反射单元阵列设置有8个，并平均设置在屏体四周的印刷油墨边框上；所述换能器、反射单元阵列和印刷油墨边框设置在同一所述屏体背面的平面上。
4. 根据权利要求3所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，设置在同一侧所述印刷油墨边框上的反射单元阵列从两端向中间陈列疏密度分别是由疏至密排列。
5. 根据权利要求1所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述过渡面为圆滑过渡面，所述圆滑过渡面的圆弧半径为屏体厚度的一半。
6. 根据权利要求1所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述过渡面设置为椭圆形过渡面，所述椭圆形过渡面的弧度半径为任意长度。
7. 根据权利要求1所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述过渡面设置为斜面或梯形面。
8. 根据权利要求1所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述反射单元阵列沿声能传播路径方向与路径轴向的夹角为135±5度排列。
9. 根据权利要求1至6任意一项所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述过渡面与所述屏体背面及触摸区域所在的面结合棱线为光滑过渡。
10. 根据权利要求1至6任意一项所述的一种触摸器件隐藏式的级联分区表面声波触摸屏，其特征在于，所述屏体正面沿声能传播路径方向即触摸区域的四周涂刷所述的印刷油墨。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee |
Owner name: JIANGSU TSD ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER NAME: TSD ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 215300, 185, Yu Cheng Nan Road, Yushan Town, Kunshan Town, Suzhou City, Jiangsu Patentee after: TSD ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 215300, 185, Yu Cheng Nan Road, Yushan Town, Kunshan Town, Suzhou City, Jiangsu Patentee before: TSD Electronics Technology Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130501 Termination date: 20181128 |