201243295 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於接觸式感應器，尤指聲接觸式感應器與 具有窄功能邊緣與遞增接觸式感應區域之聲接觸式螢 幕。 相關申請案之交互參照 本申請案關於美國臨時專利申請案第60/562,461 號，律師文件編號ELG064-US1，發明名稱「聲接觸式 感應器」，申請於2004年4月14日；以及美國臨時專 利申請案第60562,455號，律師文件編號ELG065-US1， 發明名稱「聲接觸式感應器」，申請於2004年4月14 曰’其揭示在此併入參考。 【先前技術】 、聲接觸式感應器具有接觸之存在與位置由聲波之 傳，上之接觸式效果跨接觸式感應器基板所感應之接 =式感應區域。聲接觸式感應器-般實施瑞立波（包含類 瑞立，）、平板或剪力波、或該聲波之不同型態之組合。 一圖圖解傳統聲接觸式感應器，聲接觸式螢幕1 1該聲接觸式螢幕1具有接觸式感應區域2，接 麻維座標決定於其内部。舉例而言，該接觸式感 二ϋ。J⑦含代表前蓋10之内邊界之由虛線 16框“ 且聲輪合至接器，於接觸式感應區域2外， 以之形式平面。該變換器3a以聲波 接觸式㈣γ接觸式螢幕1之頂邊緣移動且一般於 傳送路徑中传傳送聲信號。排列於聲波ua之 〒係°卩份歧射元件4之第-線⑽列13a， 201243295 各部分傳送該聲信號並部分加以反射（約90。），建立複數 個聲波(如5a、5b及5c)，跨接觸式感應區域2垂直移動。 反射元件4之間隔可變，以補償該聲信號由於與第一變 換器3a遞增距離之衰減。於到達接觸式螢幕1之下邊緣 後’聲波5a、5b、及5c再次由部份聲反射元件4之第 二線性陣列13b朝向第一接收變換器如反射約90。(見箭 頭lib)。於該接收變換器6a處，偵測與轉換該波至電 氣信號，以供資料處理。反射元件之類似配置沿著接觸 式螢幕1之左與右邊緣放置。第二傳送變換器3b沿著 该左邊緣產生聲波12a，且部分聲反射元件4之第三線 性，列13c建立複數個聲波(如7a、7b、及7c)，跨接觸 式感應區域2水平移動。聲波7a、7b、及7c由部分聲 ，射兀件4之第四線性陣列13d朝向接收變換器6b沿 著12b重新導向，在此其被偵測與轉換至電氣信號，以 供資料處理。 若接觸+式感應區域2由物件例如手指或尖筆於位置 8接觸/亥聲波5b與7a之能量之-部分由該接觸物科 該結果衰減由接收變換器^與补偵測，作為該 聲仏號巾H藉由微處理未顯 料之時間延遲分析料歧接觸位置8之座L第^ 傳撕繼架構僅具有: 二物或薄金屬板。該殼體9包含前蓋1〇, 之虛線17衫。軸纽16顯示該聽9覆g 4 201243295 螢幕1之周圍，隱蔽該傳送與接收變換器、該反射元件、 及其他元件，但暴露接觸式感應區域2。此配置可保護 該隱蔽組件被污染與/或損壞，提供美觀外表，並為該使 用者定義該接觸式感應區域。 接觸式螢幕可包含分離面板覆蓋於顯示窗上。該面 板一般由玻璃製成，但可使用任何其他適當基板。該顯 示窗可為陰極線管(CRT)、液晶顯示器（LCD)、電漿、場 致發光、有機發光二極體(OLED)顯示器、或任何其他型 態之顯示器。 如第一圖所示，該接觸式感應區域2由邊緣區域15 環繞，在此置有反射元件4與傳送與接收變換器3a、3b、 6a及6b。減小邊緣區域15之寬度增加該接觸式感應區 域2。對於使用透明接觸式感應器之接觸式感應器應用 而言，例如接觸式螢幕，該邊緣之寬度可能特別重要。 具有窄化邊緣區域15之接觸式感應器可整合至本身具 有窄邊緣環繞該顯示影像之顯示螢幕中。此元件是裝 置，例如榮幕，如一般市場潮流所需的，朝向更光滑且 更機械壓縮設計。具有窄化邊緣區域15之接觸式感應 器亦更容易密封且更輕，並可具有增大的感應器區域。 於競爭接觸式螢幕技術（如聲、電容、電阻與紅外線) 之中，聲接觸式螢幕傾向具有較寬邊緣。 可能藉由使用波導聚集該邊緣區域中之聲波以減 小接觸式螢幕之邊緣區域，如揭示於美國專利第 6,636,201號中者’其揭示在此併入參考。然而’可能想 要不需提供波導於該接觸式感應器基板之接觸式表面 上之其他解決方法。 基於上述描述的理由，想要具有可適應非常窄邊緣 5 201243295 區域之聲接觸式感應器設計。 【發明内容】 於一實施例中，接觸式感應器包含基板。該基板可 傳導聲波，且包含具有接觸式感應區域之第一表面。第 一側壁沿著第一邊緣與該第一表面相交。該第一邊緣配 置以沿著該第一邊緣傳導第一聲波，而該第一表面配置 以跨，接觸式感應區域傳導第二聲波。波轉換器轉換該 第一聲波至該第二聲波，且該第二聲波係基於該第一聲 波。 於另了實施例中，接觸式感應器系統包含用以產生 一維第一，波之傳送器。接觸式感應器包含可傳導聲波 之基板。祕板包含具有接觸式感應區域之第一表面。 Ϊ一與f二側壁沿著第-與第二邊緣與該第-表面相 父。該第-邊緣配置以傳導該第—聲波，而該第 配置以跨該接觸式感赫域傳導第n第—轉換器 提:於該基板上，用以轉換該第—聲波至該第二聲波: =貞測器提供於該基板上，用以於傳過該接觸式感應區 域之至少一部分後偵測該第二聲波。 μ 於另-實施例中，提供—方法用 ==感應區域上之接觸。該基板包= 接，式感應區域之第—表面^該基板之第— 著該第-側壁傳送一;二=。=法包含沿 二聲波。透過該接觸式感應區域二第 L 4=板:=，測該第二聲波。 接觸式感應器包含可傳導聲波之 6 201243295 基板。該基板包含具有接觸式感應區域之第一表面及沿 著第一邊緣與該第一表面相交之第一側壁。該第一邊緣 配置以沿著該第一邊緣傳導第一聲波，而該第一表面配 置以跨該接觸式感應區域傳導第二聲波。該第二聲波係 基於該第一聲波。該接觸式感應器另包含具有反射器元 件形成於該基板上之反射陣列，以供該第一與第二聲波 間之模式轉換。該第一邊緣可形成一彎曲區域。該接觸 式感應區域具有平坦、彎曲及半球狀其中之一之表面。 該基板可另包含沿著四邊緣與該第一表面相交之四側 壁，並形成與相鄰側壁之來者。變換器裝設於各角上， 用以產生或接收聲波，且反射陣列裝設於靠近四邊緣之 各者。至少二變換器可裝設至該基板，且用以產生或接 收聲波。該接觸式感應區域接收具有識別接觸式事件之 位置之二座標之事件。第一與第二變換器可裝設至該基 板，以產生與接收聲波，用以分別偵測該接觸式感應區 域上之接觸式事件之第一與第二座標。可選擇地，至少 二變換器可裝設至該基板，其中至少一變換器用以產生 與接收聲波，以偵測該接觸事件之座標。變換器裝設至 該基板，用以透過該接觸式感應區域之整個或一部分其 中之一產生與接收聲波。於另一實施例中，實質形成無 缺陷之第二側壁沿著第二邊緣與該第一表面相交。該第 二邊緣形成約90°角於該第二側壁與該第一表面之間， 且該第二邊緣於穿過該接觸式感應區域之至少一部分 後反射該第二聲波。或者，一或多個反射條形成接近該 第二邊緣，且由一整數乘上該第二聲波之二分之一波長 互相分離。該反射條與該第二邊緣於穿過該接觸式感應 區域之至少一部分後反射該第二聲波。 7 201243295 於另-實施例中，接觸式感應器包含可傳 基板。該基板包含具有接觸式感赫域之第 著第-邊緣與該第-表面相交之第—側壁。該第沿 配置以沿著該第-邊緣傳導第―聲波，而該第 ^ 置以跨該接觸式感應區域傳導第二聲波。該第 配 基於該第-聲波。包含部分反射元件之反射陣列2係 靠近該第-邊緣之基板上’用以模式轉換該第_於 聲波之間。該部分反射元件可藉由增加材料至該^二 形成突出，或自該基板移除材料以形成溝槽加以 或者，該部分反射元件之第一部分可藉由加入材。 基板加以形成，而依第二部分可藉由自該基板移除=讀 加以形成。該部分反射元件互相規律間隔加以形成何枓 可沿者5玄第一側壁與該第一表面至少其中之一延伸並 者’該部分反射元件可具有距離該第一邊緣小於該第f 聲波之波長之長度。該反射陣列可形成規律間隔部分反 射元件之第一與第二組。該第一組具有關於該第—聲波 之波長之期間之相對強傅立葉組件，而該第二組具有關 於該第一聲波之二分之一波長之期間之最小傅立葉組 件，且該第一與第二組互相疊置。或者，該反射陣列可 形成規律間隔部分反射元件之第一與第二組，其中該第 二組對該第一組位移該第一聲波之四分之一波長，且該 第一與第二組互相疊置。該部分反射元件可形成具有沿 著該第一聲波之約二分之一波長之第一邊緣之寬度。 於另一實施例中，接觸式感應器包含可傳導聲波之 基板。該基板包含具有接觸式感應區域之第一表面及沿 者第一邊緣與§亥第一表面相交之第一側壁。該第一邊緣 配置以沿著該第一邊緣傳導第一聲波，而該第一表面配 8 201243295 置以跨該接觸式感應區域傳導第二聲波。該第二聲波係 基於該第一聲波。該接觸式感應器另包含用以產生與接 收聲波包含壓電元件之變換器’及反射陣列用以於該第 一與第二聲波間模式轉換。該變換器可耦合至沿著該第 一邊緣放置之繞射光柵、形成於接近該第一邊緣之第一 側壁上之繞射光栅、或形成於接近該第一邊緣之第一表 面上之繞射光柵。該繞射光栅可包含由該第一聲波之大 約一個波長相隔之一連串溝槽。可選擇地，該繞射光柵 包含形成於該基板中之一連串溝槽，其由該第一聲波之 大約一個波長相隔。或者，該繞射光柵包含形成於該壓 電元件中之一連串溝槽。該壓電元件可為壓力模式壓與 剪力模式壓其中之一。該變換器可另包含結合至該壓電 元件之楔元件。該楔元件裝設於該第一側壁與該第一表 與該第一表面其中之一上，且光栅置於靠近該楔元件之 第一邊緣上。或者，該楔元件可裝設於該第一側壁上， ίίΐϊ平行該第—表面之平面形成銳角，且包含規律 該基板中之光柵形成於靠近該楔元件之第 料力以選擇地’有角度凹處可藉*自該基板移除材 角度凹處中:元件，楔元件裝設於該有 二邊緣_中，該變換器裝設於沿著第 志番吉第一表面相交之第二側壁上，該第二側壁形 側壁上聲波之傳導方向之平面。裝設於該第二 二之壓電元件可為剪力模式壓。可替換 撐方Ϊ有相對該接觸式表面約45°之支 側之-部分應用以覆蓋該壓電元件之前與後 刀及只質所有部份，形成對應至壓電元件之區 201243295 二=主動區域，在此該第一與第二電極重疊。或者，該 V吉t至該基板，其中該結合對應至該主動區域之 並提供強聲耦合至小於該第一聲波之一個波長 ::之區域中之基板與變換器。可替換地，該第-電極 ，用^覆蓋該前側之至少-部分，而第二電極應用以覆 盍该前與後侧之至少一部分，其中該前側上之第一與第 二電極接收附加至第一與第二電氣連接，用以激勵該壓 電元件。該壓電元件另包含與該前與後側各者相交之第 一邊緣。該第二邊緣相鄰該第一邊緣，並佔用垂直該第 一邊緣之平面。形成該前與後侧其中之一以裝設至該基 板，且以垂直於平行該前與後側之平面之方向支撑該壓 電元件。第一與第二電極形成於該第一與第二邊緣上， 且该苐一與第二電極接收附加至第一與第二電氣接 點，用以激勵該壓電元件。於另一實施例中，該壓電元 件裝設至具有該壓電元件之一部分延伸出該第一表面 與該側壁之至少其中之一之外之基板。或者，延伸超出 該第一表面與該側壁至少其中之一之壓電元件之部分 延伸小於該第一聲波之一個波長之距離。 【實施方式】 如第一圖所示之傳統反射陣列13a-13d之寬度範圍 介於約0_21’，(5.3mm)與〇.6”(15.2mm)之間，其對應至範 圍約9.3-26.5之聲波長(假設傳統頻率約5MHz，對應至 約0.0226，，或0.57mm之波長）。具有較窄寬度之反射陣 列一般使用於較小螢幕上。 聲表面波聚集靠近二維表面之聲能量。該表面可描 述為當該聲表面波傳導靠近該表面時引導該波，若該表 201243295 面係平坦，或甚至若哕 面擴散出去。-維邊^ 微彎曲，而不從該表 波可指邊緣波、彎曲邊砹係耷波之型態。一維邊緣聲 能量局部化為表面之邊緣波、或直線聲波。邊緣波之波 指數化衰退。因此，嗲、处旦且以正交於該邊緣之方向約 波係非分散，使彳n、$ 向里沿著该邊緣傳導。邊緣 傳導將不料；;自之外。由於聲波之 觸引發之擾動為較複形狀之接收信號之接 之非分散波是报有利的。'漬’使用接觸式感應器中 ，套缝=随厚的㈣板而'，邊緣波可沿著側壁之頂 邊、、彖傳導，Μ受該㈣僅2mm之底邊緣之存在之影 響。當該邊緣波能量㈣為該邊緣之約lmm時，可能 使，邊緣波技術做出具有非常窄功能邊緣之接觸式感 應器。因此，殼體可為併人邊緣波之接觸式感應器具有 非常窄前蓋區域，且可增加該接觸式感應器之接觸式感 應區域。 第二圖圖解根據本發明之實施例具有接觸式表面 24與側壁32之接觸式感應器基板20。可為該基板2〇 使用任何適當材料’包含玻璃、陶瓷、及金屬（如紹或 鋼）。對於某些應用而言’可能想要低聲損失玻璃。舉例 而言，硼矽酸玻璃係低損失，且可提供允許較大接觸式 感應器區域之較大接收信號振幅。 乾淨邊緣22於對應至该接觸式表面24之平面與對 11 201243295 i乾淨—之平關之相交處形成於該基板20上。 ^之任tif形成為實質無缺陷，使得該乾淨邊緣22 等，且古=、，例如碎片、條紋、凹痕、不平坦區域等 古，該、邊=、Γ該聲波長之尺寸。對於已給予的頻率而 ;匕波長僅比較熟知之瑞立波之波長短數百分 咅缺陷最杯使用該瑞立波長為已知且已定義測量，可注 心缺陷取好小於瑞立波長之20%。 ⑽淨邊緣22可由適用於該基板20製造之材料之 以描徂^加以形成。舉例而言，玻璃可切割且機器加工 邊緣22。或者，該乾淨邊緣22可藉由使用 二雨專導控制裂縫加以形成，舉例而言，藉由使用區 域化运射加熱與煤氣口冷卻製程。可替換地，該玻璃可 被刻劃或打破，若仔細做的話，可產生相對該刻劃表面 之乾淨邊緣22。 角度42與44形成於該側壁32鄰接該接觸式表面 24為90。處，或於9〇。之20。中，使側壁32垂直或實質 垂直相對於该接觸式表面24。僅作為範例，對於具有遠 小於90。之角度42或44之邊緣22而言，可存在具有不 同速度之多重邊緣波模式。然而，若該邊緣22具有於 90°之+/-10。中之角度42或44,該邊緣22將僅支援單一 邊緣波模式。這會在當消除於邊緣波沿著該邊緣22傳 導時模式混合的可能性時想要。 相對邊緣26於對應至該基板20之第二表面28之 平面與對應至各側壁32之平面間之相交處形成於該基 板20上。该相對邊緣26不一定要乾淨，除非也想要利 用該第二表面28作為一接觸式表面。若僅想要^觸式 表面，可藉由僅需形成乾淨邊緣相鄰於表面縮小製造時 12 201243295 間或成本。 第二十圖圖解根據本發明之實施例沿著該基板20 之約90。邊緣22傳導之邊緣波封包580。該邊緣波以該 X方向傳導’如第三十圖所示。當該邊緣波經過時，材 料動作（即該基板20中之原子動作）之支配組件垂直於該 傳導方向X，且與該丫與z方向皆呈45。。為了澄清的 目的，材料偏斜已於第三十圖中誇張化^注意該邊緣波 封包580中能量之大多數含於沿著該接觸式表面24與 該侧壁32離該90。邊緣22之邊緣波波長距離中。 上第二圖圖解根據本發明之實施例形成以擾動沿著 遠，緣22傳導之邊緣波之部分反射陣列％。變換器(未 ^示）用以轉換電氣信號與聲波之間，且將於下方另加討 剛。一般而言，對於接觸式感應器系統而言，電氣信號 將傳送於控帝J器與變換器之間，卩產生與/或接收聲信 號。 η 。。一该反射陣列30包含靠近該乾淨邊緣22間隔之反射 器元件34，以擾動沿著該邊緣22傳導之邊緣波。第一 波，該一維邊緣波，沿著該邊緣22產生與傳導，且於 :邊緣22之-個波長中。該反射陣列3〇可用以轉換該 邊緣波至跨該基板20之接觸式表面24傳導之第^妹 波，或二維表面聲波(SAW)。該反射陣列3〇係可逆 且因此亦可用以轉換該第二聲波至第三聲波， 緣波。該第二聲波可為將制二維_絲面提供足 接觸式感應之任何型態波，包含表面束缚波，立喷 (在此該肖意指包含類瑞立波)與藍姆波(如平板力 波第三圖中之反射器元件34沿著邊緣22規律(週^ 間隔分離，且可沿著該γ軸(如第三圖所示)沿著該基板 13 201243295 20之側壁32延伸，及/或延伸至該水平接觸式表面24 中。如下所述，該反射器元件34可藉由沉積材料或移 除該基板20之一部分加以形成。 當邊緣波沿著該邊緣22移動，且遇到各反射器元 件34時，部分傳送該邊緣波，以到達下一反射器元件 34，由該反射器元件34部分吸收或散射，且由該反射 器元件34透過90。散射與一維邊緣波與該二維瑞立表面 聲波(SAW)間之模式轉換’部分轉換至結合至該表面24 之瑞立波。 第四圖圖解根據本發明之實施例第三圖中之反射 器元件34之子集36之分解圖。該反射器元件34圖解 為突出反射器元件86。該反射器元件86以沿著該邊緣 22移動之邊緣波之大約波長（又£)之距離48週期間隔分 離。因此，由該反射器元件86以該模式轉換開始之表 面瑞立波將互相同步。許多可能的形狀對反射 而言是可能的。如一特定範例，該反射器元為6 矩形，具有沿著約λ e/2之X軸之寬度4〇，沿著約λ £ 或以下之Y軸之尚度38 ’及沿著遠小於a z軸之深 度46，例如小於Λ E數百分比。舉例而言，該反射器元 件86之深度46尺寸沿著該Ζ軸自側壁32之外表^向 外延伸。該反射器元件86之頂邊緣8〇可形成為緊接該 邊緣22或於該邊緣22之距離82中。 該反射器元件86可由任何適當材料製成。舉例而 言，可使用素燒陶曼(如玻璃熔塊卜或者，該反射器元 件86可包含載入聚合物UV可治墨水，例如揭示於 專利第5,883,457號中者’其在此併入參考。一有用 入聚合物UV可治墨水之範例係載入無機粒子，卻由於 201243295 其聚合物矩陣，相較於該基板20較軟。包含此載入聚 合物墨水之反射器元件86將僅引發微小僵硬擾動，且 將經由大量載入或慣性效果支配耦合。因此，反射器元 件86在本質上可主要以大量载入製造。反射器元件86 可由你何適當方法形成於該基板20上，例如由網版印 刷、移動印刷、喷墨製程、微分配等等加以沉積。 第五圖圖解根據本發明之實施例第三圖中之反射 器凡件34之子集36之另一分解圖。於第五圖中，該反 射器元件34圖解為溝槽反射器元件88。該反射器元件 88可藉由沿著該側壁32移除該基板20之小區域以形成 溝槽或凹痕加以形成。如前所述，該反射器元件88以 沿著該邊緣22移動之邊緣波（λ e)之大約波長之距離48 週期間隔分離。反射器元件88可具有任何各種形狀， 舉例而言’反射器元件88可為矩形，具有沿著大約λ ε/2 之Χ軸之一寬度40,沿著大約；I ε或以下之Υ軸之高度 38 ’及沿著遠小於λΕ之Ζ軸之深度84，例如小於入Ε 數百分比。反射器元件88之深度84尺寸沿著該Ζ軸自 該侧壁32之外表面向内延伸。 相較於以僅引發微小僵硬擾動且經由大量載入或 慣性效果支配耦合之例如第四圖所討論之UV可治墨水 之材料形成之突出反射器元件86,溝槽反射器元件88 更如同基板硬度中之擾動耦合至邊緣波。反射器元件88 可以其他材料後填入，例如軟載入聚合物，舉例而言， 以調整該反射器元件88之大量載入與僵硬擾動特性。 第六圖圖解根據本發明之實施例形成於該接觸式 表面24上之反射器元件34。該反射器元件34以沿著該 邊緣2 2移動之邊緣波之大約波長（λ ε )之距離4 8週期間 15 201243295 隔分離。該反射器元件34具有沿著大約；l e/2之χ軸之 寬度40，沿著大約；U或更小之Ζ軸之高度38，及沿著 Υ軸之深度（未顯示）。如前所述，如該反射器元件34以 額外材料形成，該深度尺寸可自該接觸式表面24之外 表面向外延伸，或如該反射器元件34藉由自該基板20 移除材料加以形成，則自該接觸式表面24之外表面向 内L伸。可替換地，反射器元件34可形成於該接觸^ 表面24與侧壁32上，例如藉由結合第三圖之反射 件34與第六圖之反射器元件34。 〇 §離該邊緣22超過波長時，邊緣波電源強度非常 接近零，超過一個波長遠的結構基本上將不耦合至該邊 緣波。相反的，該邊緣22之任何擾動與該接觸式表面 24或該側壁32上該邊緣22之一個波長中之任何擾動將 散射邊緣波能量。因此，藉由修改該反射器元件34之 本質（大量載入、僵硬擾動等等）、幾何形狀與位置，可 調整該邊緣波與各種其他聲模式(瑞立波、藍姆波、剪力 波等等）間之相對耦合強度。 有興趣邊緣波與瑞立波間之耦合。高接觸式感應度 與缺乏分散性使瑞立波引人注目為接觸式感應聲模 式。此外’瑞立波與邊緣波之深度設定非常類似，因此 使強壯與優先耦合至瑞立波比邊緣波耦合至其他模式 更加容易。數字模仿可用以最佳化該擾動設計，以最佳 化邊緣波耦合至瑞立波，或至另一接觸式感應聲模式。 該反射器元件34之所需本質部分根據所需接觸式 感應聲模式而疋。各個別反射器元件34欲僅反射該入 射邊緣波能量之一小部分，且因此於第五圖之溝槽反射 器元件88之情況中，該基板2〇中之深度84 一般遠小 201243295 於波長之百分比之一 一或數微米之順序Ae，
在此η係$ 表該邊緣波之波长。 第七圖圖解根據本發明之實施例具有規律間隔反 射器元件34之接觸式螢幕128。為了簡化的目的’反射 器元件34僅圖解於該四邊緣22其中之二上，即用以傳 送反射器元件陣列176與接收反射器元件陣列178。應 了解該反射器元件34可形成為如先前於第三圖至第六 圖中所討論者。該反射器元件34以沿著該邊緣22移動 之邊緣波（λΕ)之大約波長（λΕ)之距離48週期間隔分 箭頭164 ' 174、及166圖解自傳送變換器162至該 接收變換器168之所需聲路徑。亦圖解於第七圖中者為 於接收變換器168導向干擾信號之所需聲路徑。該所需 聲路徑係由該反射器陣列176與Π8以180。後向散射邊 緣波所導致。具有波長閒隔(距離48)之規律間隔反射器 元件34之陣列於SAW至邊緣波之90°散射所需時亦可 導致該邊緣波之180°後向散射。 17 201243295 第一邊緣波由該傳送變換器162以箭頭164之方向 沿著邊緣22傳導。該邊緣波由該傳送反射器元件陣列 176之反射器元件34轉換至以箭頭174之方向跨該接觸 式表面24移動之SAW波。某些來自傳送變換器162之 邊緣波電源將繼續沿著該邊緣22傳導，如由箭頭184 所示。若反射器元件34以180。後向散射邊緣波，將以 箭頭185之方向產生所需邊緣波。此所需邊緣波亦將被 散射且模式轉換於90° ’因此提供所需延遲貢獻至該瑞 立波(箭頭174)，最後導至於接收變換器168處之寄生干 擾信號。 此外，180。邊緣波後向散射亦於該接收反射器元件 陣列178處產生所需寄生物。該所需SAW波(箭頭174) 由該接收反射器元件陣列之規律間隔反射器元件34 轉換至二邊緣波。因此，建立以箭頭166之方向移動至 接收變換器168之第二邊緣波及以箭頭186之方向移動 之所需寄生邊緣波。該寄生邊緣波接著可由該反射器元 件34以180。往回朝向該接收變換器168後向散射，如 箭頭187所圖解。可能需要依此方式設計反射器元件 34，以縮小該180。邊緣波後向散射，以縮小第七圖所示 之寄生路徑之振幅。 第八圖圖解根據本發明之實施例縮小邊緣波之後 反射之反射器陣列設計150。此類設計可應用至傳送與 接收陣列，例如第七圖之元件176與178。第一與第二 反射器元件152與154圖解於該基板20之接觸式表面 24上，但應了解除了接觸式表面24之外或取代該接觸 式表面24’該第一與第二反射器元件152與154可形成 於該側壁32上。除此之外，該第一與第二反射器元件 201243295 152與154可形成為溝槽或突出。該第一反射器元件152 互相以該邊緣波之1波長相間隔。該第二反射器元件154 以實質相等於該邊緣波之四分之一波長之距離182對該 第一反射器元件152位移。第一與第二反射器元件152 與154具有小於四分之一波長、等於四分之一波長、或 大於四分之一波長之寬度180，其中反射器元件152與 154重疊或疊置。 換言之，該反射器陣列設計150可藉由先設計該第 一反射器元件152，而不管壓制邊緣波之180。後向反射 之需求加以建立。該第一反射器元件152接著以四分之 一波長(任一方向）位移，以建立該第二反射器元件154。 該第二反射器元件154接著疊置於該第一反射器元件 152 上。 當一邊緣波以箭頭156之方向沿著該邊緣22傳導 時，由該第一反射器152建立SAW波158與反射波170。 由該第二反射器154建立SAW波160與反射波172。因 此，二SAW波建立與邊緣波之傳導方向呈90。，且二反 射邊緣波建立與邊緣波之相對傳導方向呈180。。 該反射波與172具有額外二分之一波長路徑， 且因此實質取消或縮小該180。後向反射之180。之相對 相位移動。有四分之一波長之延遲於僅建立90。相位位 移於不導至取消該散射振幅之二波之間之SAW波158 與160之間。換言之，若沿著該邊緣22相鄰第一與第 二反射元件152與154之間之距離交替於四分之一與四 分之三波長之間，則18〇°後向散射將被壓制，而將不會 抑制90。邊緣SAW輛合。 僅用以舉例說明，讓該座標X代表第八圖所示沿著 201243295 邊緣22之距離。讓P(x)代表反射器152之散射強度之 週期變化。P(x)可為傅立葉擴展至P(x)=EPn*exp(i(2 7T η/ λ )x)之形式+。於下方’考慮該傅立葉係數Pn方面之 最小180。後向反射之條件。（此討論可一般化至該反射 器152之強度一般增加與該變換器之距離常常於信號等 化中所需之情況。於此情況中，讓r(x)為x之函數之緩 慢變異反射器強度加權，且亦讓R(x) = r(x)*P(x)，在此 Ρ(χ)係描述各溝槽之細節形狀之週期函數P(x)=P(x+ λ)。） SAW至邊緣波於90°之散射（以箭頭158與160之方 向）係由於該溝槽形狀之傅立葉序列中之η =±1，而邊緣 波之180°後向散射（以箭頭170與172之方向）係由於該 傅立葉序列之η =±2。若消除該傅立葉序列中之η =±2 項’可消除該邊緣波以箭頭170與172之方向之不想要 後向散射。 消除該傅立葉序列中之η =±2項之方法係開始具有 於想要時耦合SAW與邊緣波之非零基礎η= ± 1組件之 任意週期函數P(x)，以四分之一波長移動該圖案，並將 此疊置於該原本圖案上P(x)—P'(x)={P(x)+P(x+；l/4)}， 或於该傅立葉組件之項Pn—P，n = (l+in)Pn，使得對n = 土2 而5 P’n = 〇，但非 n =±ι。 參照第四圖與第五圖，該反射器元件86與88係二 分之7f長寬且間隔1波長。此對應至第八圖之情況， 其中該第一與第二反射器元件152與154各四分之一波 長寬卫^間隔1波長。當複製該第一反射器元件152時， 以四分之一波長位移且疊置，該結果係具有二分之一波 長之寬度40且以一個波長之距離48分離放置之一連串 201243295 反射器元件86與88。 麦換器可用以轉換電氣信號至沿著該邊緣22傳導 之聲邊緣波。變換器組合之範例係壓電元件結合光栅元 件，在此該光栅元件置於該壓電元件與該媒介之間，例 如基板20，其中該產生聲波模式於其中傳導。該光柵作 用為繞射元件’自該變換器耦合聲能量至該基板2〇上 之聲波。 第九圖圖解根據本發明之實施例包含沿著該基板 20之邊緣22形成之序列週期間隔溝槽52之光栅50。 該溝槽52可使用任何適當製造方法形成於該基板20 中’舉例而言，機械加工、蝕刻、雷射消融、碾磨、圖 案化、鑄模等等。 第十圖圖解根據本發明之實施例之光栅50之分解 圖。沿著該溝槽52之Y軸之高度54約等於或小於該邊 緣波之波長λΕ。沿著該z軸之溝槽52之深度58約等 於或遠小於該邊緣波之波長λΕ。該溝槽52以約等於該 邊緣波之波長λ Ε之距離74間隔分離。沿著該X軸之溝 槽52之寬度56約為該邊緣波之波長之二分之一，或入 ε/2:该光栅5〇之設計多處與如第五圖所示包含溝槽反 射器元件88之反射器陣列之設計一樣，皆作為清楚耦 合至邊緣波之類似功能。該主要差異係於該耦合之強 度。對於有效變換器設計而言，該光栅5〇必須於光柵 50之紐長度中激勵或取出邊緣波之多數能量，而第三圖 中之f射器陣列30跨該邊緣22之大部分長度散開邊緣 波與瑞立波間之耦合。如此一來，光栅5〇中之深度58 一般遠深於第五圖中之深度84。 第十一圖圖解根據本發明之實施例可用以結合繞 21 201243295
射光撕以包含變換哭之I ，第-電極64存:於該:重疊式電極之壓電元件 區域65上，並包覆該壓件9〇之前側66之下 元件90之後側70。第二件90之底側％至該壓電 之前側66之上區域73上° 72存在於該壓電元件90 可包含銀熔塊、印刷鎳、或與第二電極64與72 包含該壓電元件90邀他傳導材料。 為壓60。該壓電元件9(/係^64與72之組合通常稱 錯鈦酸鹽喊)係用以製造 M式壓電元件。PZT(錯 可使用其他壓電材料，例如取件之常見材料’但是亦 該壓60之主動區域之高声物PVDF與無鉛陶瓷。 即大約等料祕直設定， 時，當僅機械化激勵夾層於電亥電極72與64 料時，該壓60之主動區域上64之間之壓電材 定。為了處理上的容易，該壓Λ : 72之幾何形狀決 區域外，且因此允許遠大於⑦缝2可延伸出该主動 的。 於°亥邊緣波波長λΕ*很方便 第十二圖圖解根據本發明之實施例鹿 圖中之第一與第二電極64與72 二用至第十一 重疊式第-電極64與第二電極7二替1=號96。該 區域73電氣啟動》 科致祕60之上 壓電元件90 —般具有對應置於 料中聲波之二分之-波長之厚产‘ J率之壓電材 的，電極64與72之厚度於第十1圖了澄清的目 5MHz處操作之壓力模式壓⑼而言，談^°)對於約 為400/m。可使用任何適當方法做成^又約 電極64與72之電氣連接，舉例而言，藉由„接= 22 201243295 焊料、傳導環氧化物(如銀載入）、或具有方向傳導性之 傳導黏著劑（如具有僅垂直於該電極64與72之之平面之 重大傳導性之Z軸黏著劑）。歸因於考量當決定連接方法 時’包含低阻抗接點、低電磁干擾與磁化率、高可靠度、 低成本等等。 第十三圖圖解根據本發明之實施例結合至該基板 20之側壁32之壓60。四個壓6〇沿著該四不同邊緣22 結合於四不同位置中。 第十四圖圖解根據本發明之實施例包含透過該基 板20之側壁32中之光栅5〇結合之壓6〇之邊緣波變換 器98。如第十三圖與第十四圖所示，該壓60透過該光 柵50中之溝槽52結合，該電氣啟動上區域73重疊該 溝槽52 °可使用黏著劑透過該光栅5〇結合該壓6〇，使 仵該黏著劑填滿或部分填滿該溝槽52。可選取該黏著 之機械性質’使得該壓6〇之動作自該溝槽52之區域中 之基板20之側壁32大大解搞合。或者，該光柵5〇可 設計以提供該壓6G與該溝槽52間之錄_合。 f應用中，可能想要選取該溝槽52中之黏著劑，以^ ^該壓力波於該溝槽52之底部自該壓⑹移動至該』 動ΐίΐί样Si相對耦合至該溝槽52中邊緣波之壓振 鉍Π冓〗㈤之耦合相位移動約180。。依此方式， 之ΐ 52 +之壓振動增加—致性至該溝槽52間 之耦合，以產生邊緣波。 门 北私&栅（未知m彡成於該壓6G之—側上，而 非於該基板20之彻辟μ ^ 於基板2〇中。^壁6 2上，使得不需要光拇5〇製造 0Λ 婆60之光柵側接著可結合至該基板 2〇，以提供由簡60產生之㈣與邊緣朗讀合^ 23 201243295 制。此外，當該邊緣波對於 時，例如由該接觸式表面24與$=^二表面之間 邊緣22’邊緣波變換器％可替J之相交所形戍欠 32與接觸式表面24上。 、" 形成於邊側髮 第十五圖圖解根據本發明之 壓電元件(剪力模式壓)12〇之邊緣波變換器开二?， 模式f 120包含具有前側138、後側18::及十第：剪: 與第四们88_194之壓電材料ιΐ8。二電第 122存在於該壓電材料118之前側138上之 ^ ;3m第二電極124存在於該壓電材料118义 138上之底部三角形區域196上， 側 之底側148至該後側184。 電材抖118 該剪力模式壓120結合至該基板2〇之側壁32， 鄰接該接觸式表面24。該剪力模式壓12〇^氣啟動^ 應。至該區域136之左上角中，且於相對於該讀y細約 45角產生具有偏極化之動作或偏極化組件，如雙箭^ 127所指。該剪力模式壓12〇之剪力動作接著耦合至以 s亥z方向傳導之邊緣波，如箭頭126所指。注意該剪力 模式壓120直接激勵該邊緣波；沒有需要光柵結構，例 如元件50。 第十六圖圖解根據本發明之實施例之另一壓2〇〇。 前電極204存在於壓電元件202之前側208之上區域2〇6 上。後電極210存在於該壓電元件202之前側208之下 區域212上，並重疊該壓電元件202之底側214至後側 216。該後電極210沿著該後侧216延伸，以覆蓋僅於 主動區域218中之壓電元件202之上區域206。 24 201243295 第一電氣連接220蕪 連方式與該前電極2〇4‘連。:導線結合、或其他互 電極210互連。該嬋2〇〇之 〜電氣連接222與該後 以允許空間以連接該主動區域218， 該前與後電極204與210，以厂電軋連接220與222至 動區域218之大小與形狀，㈣=製作，而限制該主 兩極應用至該前與㈣極204^射太多能量。相對 主動區域218之大小為邊緣心2=。僅舉例說明，該 =0·1*λΕ2。當波長反向變報長平方之十分之一，即 為一較高設計操作頻率設叶’、頻率時，若該壓力2〇〇 少。第十六圖圖解社動區域動區域川傾向減 適當形狀之電極204與21〇之士係方形之範例。具有 係為可能，以產生所需重疊幾何^域218之其他形狀 第十五圖與第十六圖中 勵至對應至料邊較之橫截；基板20之激 壓中，壓電激勵限制於所需邊小區域。於這些 法係壓電氣激勵較大壓區域邊:：上截面區域。另-方 218，但限制該壓2 〇 〇與該美彳如建立較大主動區域 導邊緣波之小橫截面區域。Α Μ之機械1¾合至該傳 極226與228於該壓電3丄之實施例具有前與後電 254與後側256。如；= 壓電元件246之前側 支撐該壓224 第十五圖與第十六圖之壓所示， =八圖圖。解根據本發明之實施例之另—壓力。以 224纤人以方向之剪力動作之剪力模式壓 I、當此壓 224結合至该基板2〇夕备n士 之角日Τ，硬化黏著劑例如環氧化 25 201243295 物’可用於所需主動區域中’以完成強壯機械耦合至該 基板20,而空氣裂口或弱剪力耦合材料，例如聚矽氧橡 膠(RTV)可用於其他處。若可想要做成至於相同表面上 之前與後電極226與228之電氣連接，可使用如第十八 圖所示之重疊式電極。 第十八圖圖解根據本發明之實施例類似第十七圖 所示之另一壓230。前電極232存在於壓電元件236之 前側234上。後電極238存在於該壓電元件236之前側 234之角區域240上’並重疊該壓電元件236之側邊242 之一部分至後侧244。該後電極238沿著該後側244延 伸，以覆蓋該壓電元件236，形成該前電極232與後電 極238於此處重疊之主動區域。於另一壓230中，該壓 230之幾乎整個區域壓電氣啟動。該壓230與該基板20 間之結合之適當設計與製造限制該聲耦合至該基板20 至所需區域，以供邊緣波產生與接收。 第十九圖圖解根據本發明之實施例裝設於該基板 20之侧壁32之楔變換器組合130。壓電元件250裝設 至楔252之一側。該楔252之相對側裝設至該基板20 之侧壁32 ^該壓元件250相對側壁32之垂直表面之傾 斜定義該楔252之角度248。控制此楔角度248，使得 由該壓250激勵且傳導於該楔252中之大量壓力波可耦 合以垂直傳導瑞立波於基板20之侧壁32上。 當激勵時，該壓電元件250開始一大量波於該楔252 中。開始一表面聲瑞立波(SAW)，並沿著該側壁32傳 導’如箭頭132所指，因此垂直第十九圖中之邊緣22 傳導。該瑞立波接著與包含光栅元件52之光柵50互 動。如上所述，該光栅元件52具有約等於或小於邊緣 26 201243295 波之波長λΕΜ γ轴方向之高度54 離。該光柵元件52之官许 且以、，、勺λ Ε間隔分 合一维矣；μ如 寬又56約λ e/2。該光栅50可耦 口-維表面波(該瑞立波)至 = 緣㈣始邊緣波，如箭頭134所邊指緣波稭此义者㈣ 傳送設計可導向楔變換11組合130之 言，由該楔變 該側壁32,於綠/第SAW之寄生組件可傳導上至 至置於該相對側卷下至仙對側壁32， 壁32上之接收楔變換器。此寄生 :错由相對該邊緣22傾斜該楔變換器組合 斷。 τ 第二十圖圖解根據本發明之實施例相對該邊緣22 之平面傾斜之楔變換器組合13〇。因此，由該楔變換器 組合130開始之瑞立波與該邊緣22間之相交角度不同 於90。。於角度φ開始用以耦合於SAW之光柵50之溝 槽52間之空間s以下列等式給定： 1 = s/ λ E + S * sin ( φ )/ λ R. 第二十一圖圖解根據本發明之實施例裝設至該基 板20之楔變換器組合130。可移除相對該接觸式表面 24之相對邊緣26之基板20之一部分，以於靠近由二側 壁32形成之相交平面之角處形成有角度凹處140。包含 該楔142與該壓電元件144之楔變換器組合130可裝設 於該凹處140中。因此，楔變換器組合130不突出該側 壁32或基板表面24與26之平面外。 第二十二圖圖解根據本發明之實施例之另一壓 260。續壓260包含具有切口角264之壓電元件262。該 27 201243295 第二邊緣268與270形成之平面約45。之角度266。 僅用以舉例說明，對於5.5MHz的操作而言，該壓 電元件262可為沿著該Z軸之深度272約200微米。一 般而s，選取深度272，使得於該操作頻率有剪力模式 共振’亦即，深度272約等於壓電元件262之材料中之 大量剪力波波長之二分之一。該壓電元件262分別沿著 X軸與Y軸之寬度274與高度276可各為2mm。第一與 第二電極278與280可分別形成於該第一與第二側268 與270上。支撐沿著Z軸完成。 第二十三圖圖解根據本發明之實施例裝設至該基 板20之壓260。裝設類似於第十五圖所示之剪力模式壓 120。該壓260可裝設至具有裝設沖洗邊緣22之凹痕角 264之基板20 ’如第二十三圖所示。或者，壓側268與 270可沖洗基板20之表面。 藉由裝設該壓260，使得該壓側268與270形成超 出該接觸式表面24與側壁22之突出，可更有效達成。 該突出量或該壓側268與270延伸超出該接觸式表面24 與側壁22之距離可等於或小於邊緣波波長。該突出設 計可根據第十六圖與第十八圖之壓設計以及第十四圖 之變換器，對等應用至變換器。 回到第二十二圖，導線282與284可如先前討論般 附加至該第一與第二電極278與280。當由交替電氣信 號286激勵時，動作或剪力模式震盪產生於該壓電元件 262中，如箭頭288-294所指。該振動之強度於該歷電 元件262中靠近該切口角264處較強，如箭頭288所指。 愈移開該切口角264,該剪力波之震動與振幅之強度以 一控制方式遞減，如箭頭290-294所指。 28 201243295 一 該基本邊緣波激勵機構相同於第十五圖與第二十 二圖^分別剪力模式壓120與壓260。第二十二圖與第 一十二圖之壓力260之優點係藉由該切口角264幾何形 =，謂置於基板2〇上之適當設計，該壓電激勵 f可接近匹配至邊緣波動作之橫截面設定。此放大壓 :至所需邊緣波模式之壓力相對於耦合至其他模 之哥生物之比例。 、、 如如由於邊緣波非常小’壓’例如壓260，非常小且务 且;產生該SAW之約5ί)Ω之傳統變換器時，1 阻抗相對該主動區域成反比時，阻抗現 四HI I &域。因此，應了解該控制器，例如第二十 可使用ΐϊΐί: ’二好設計以匹配該壓之高阻抗。 抗至該接收變換=如匹配該接收器電路之輸入阻 波接ί ί形成之邊緣 含具有該接觸式表面2Λ^接觸式感應器系統雇包 為了澄清的目的，該邊緣、未顯示)之基板20。 310與312。 t緣22以&示為側壁306、308、 控制器112經由雷 >、击 變換器3〇2與304 m遷接110供 應電氣信號至傳送 壓。光柵9“ 94二=該傳送變換器302與304之 沿著邊緣306移動之動至第一聲模式，例如分別 邊緣波314,如箭頭所於丄316與沿著邊緣308移動之 轉換至瑞立波320。診1°邊邊緣波314由反射陣列318 面24之表面聲波，波320移動作為結合至該表 此其轉換回邊緣波32 1二遇到反射陣列322為止，在 ，並以箭頭所指之方向沿著該邊 29 201243295 ，310移動，在此其可由接收變換器326偵測。同樣的， 该邊緣波316由反射陣列328轉換至瑞立波330。該瑞 立波330移動作為結合至該表面24之表面聲波，直到 其遇到反射陣列332為止，在此其轉換回邊緣波334， 並以，頭所指之方向沿著該邊緣312移動，在此該邊緣 波之信號振幅可由接收變換器336偵測。做成電氣連接 使^寻接收變換器326與336可將電氣信號供應回 j制H 112。對該接觸式表面24之擾動(如以手指或 乂筆之接觸）接著可被偵測為來自該接收邊緣上之邊緣 3之：號中之擾動，且可根據該擾動於該接收信號中偵 測之時間決定關於該擾動之位置。該f氣連接丨職ιΐ4 可包含電纜控制。 〃 接觸式感應區域1〇8形成於該接觸式表面24上， 反射陣列318、奶、328、及332與變換器302、 办及k 336可可沿著及7或結合至該感應器基板 、止^ 116加以形成’且於許多情況中可製 32上或結合至該基板2G之侧壁 觸式ίί區可直接於穿過該接 區域⑽之擾動之存在與:】式表面24之接觸式感應 接收以如前方討論般使用二傳送/ 用邊欲、接觸置座標。除此之外，許多使 、 、觸式螢幕幾何形狀亦為可能，包含具 201243295 有可調適以使用邊緣波之非直角聲路徑之接觸式螢幕 設計。 第二十五圖圖解根據本發明之實施例之接觸板 350。乾淨邊緣356-362形成於該基板20上。反射器元 件364與366形成於靠近二邊緣356與362之侧壁32 或接觸式表面24上。該反射器元件364圖解為形成於 靠近該邊緣356之側壁32上，而該反射器元件366圖 解為形成於靠近該邊緣362之接觸式表面24上。壓352 與354用以傳送與接收邊緣波資訊。 —次僅壓352或354可主動傳送或接收。控制器368 可經由電連線370與372與各個壓352與354通訊。該 控制器368可具有開關374與376，以控制何壓352或 354連接至用以傳送信號之信號產生器378，或用以接 收與解碼信號之電子模組380。該控制器368可交替於 該壓力352與354之間，其中該壓352可傳送與接收信 號’接著該壓354傳送與接收信號。或者，電氣連接370 與372可各提供有各具有傳送/接收模式開關之二相同 電路其中之一。 於啟動後，該壓352以箭頭382之方向傳送邊緣 波。該邊緣波遇到該反射器元件364，並轉換至轉合至 該接觸式表面24之表面之SAW，且以箭頭384之方向 傳送。以方向384傳導之SAW之有意義部份將由邊緣 360反射。或者，一或多個反射條386可以二分之一波 長間隔置於靠近與平行該邊緣360之接觸式表面24 上。該邊緣360與/或該反射條386以箭頭388之方向 180。反射該SAW。當該SAW遇到該邊緣356與該反射 器元件364時，該SAW轉換至以箭頭39〇之方向傳送 31 201243295 之邊緣波。該邊緣波由該壓352偵測，且該電氣信號由 該控制器368經由該電氣連接370讀取。 該控制器368接著透過該電氣連接372自該信號產 生器378傳送電氣信號以激勵壓354。該壓354產生以 箭頭392之方向沿著該邊緣362移動之邊緣波。當該邊 緣波遇到該反射元件366時，該邊緣波轉換至以箭頭394 之方向跨該接觸式表面24移動之SAW。該SAW由該邊 緣358及/或一或多個反射條396反射180。。該反射SAW 以箭頭398之方向移動，遇列該邊緣362與反射元件 366，並轉換至以箭頭400之方向移動之邊緣波。該壓 354彳貞測该邊緣波，並透過該電氣連接372傳送電氣信 號至該控制器.368。 第二十六圖圖解根據本發明之實施例之接觸板 402。該接觸板402包含如前述討論般具有側壁32之基 板20。乾淨邊緣404-410已經形成於各側壁32與該接 觸式表面24之平面間之相交處。該基板2〇形成具有大 於其他者之接觸式表面24之尺寸。舉例而言，沿著X 尺寸之基板20長於Y方向。 於接觸式感應器或接觸式感應器系統中移動較長 聲路徑長度之聲波將經歷比移動較短聲路徑長度之聲 波更多之損失。因此，欲使接觸式感應度於接觸式感應 益之整個接觸式感應區域相對統一，常常需要影響起因 於移動不同聲路徑長度之聲波之信號等化，使得信號層 大約不受聲路徑長度之支配。 °' 反射器元件420、422及424已經分別形成靠近該 邊緣406、410與404。如前所討論般，該反射器元g 420-424可形成為規律間隔溝槽或突出於該側壁32與〆 32 201243295 或該接觸式表面24上。可替換地，一或多個反射條426 可形成於靠近該邊緣408之接觸式表面24上。 該接觸板402使用三壓412、414與416。該壓412 可用以傳送信號，而該壓414用以接收信號。控制器418 中之信號產生器428透過電氣連接430傳送信號。該傳 送壓412以箭頭432之方向沿著邊緣406開始邊緣波。 該邊緣波由該反射器元件420部分反射，且轉換至以箭 頭434之方向跨該接觸式表面24移動之SAW。該SAW 由該反射器元件422轉換至邊緣波，並以箭頭436之方 向沿著該邊緣410移動。該壓414偵測該邊緣波，並經 由電氣連接438傳送電氣信號至該控制器418。 該壓416用以傳送與接收信號。此可如先前關於第 二十五圖與該控制器368所述連接般完成。該壓416經 由電氣連接440由來自該控制器418之信號產生器428 之一電氣信號激勵。該壓416以箭頭442之方向沿著邊 緣404開始邊緣波，其以箭頭444之方向由反射器元件 424部分反射為SAW。該SAW以箭頭446之方向由該 反射條426及/或該邊緣408反射180。。該SAW由該反 射器元件424反射，並轉換至以箭頭448之方向傳導之 邊緣波。該邊緣波由該壓416偵測，且電氣信號透過該 電氣連接440傳送至該控制器418。 該接觸板402利用具有反射器元件424與該邊緣 408(及任意之反射器條426)之壓416沿著Y軸偵測接觸 事件。欲沿著大於Y軸之X軸偵測接觸事件，使用該二 壓412與414與該反射器元件420與422。因此，該SAW 僅沿著X軸穿過該接觸式表面24 —次，而該SAW沿著 Y軸穿過該接觸式表面24兩次。 33 201243295 第二十七圖圖解根據本發明之實施例包含四個壓 452-458之大接觸板450。該接觸板450可包含大接觸式 表面24於該基板20上。因此，該波必須移動之距離變 得更長，且該信號經歷更多衰減。對於已給予接觸板大 小而言，第二十七圖中之設計縮小該最大路徑長度，而 於各角處具有單一變換器。注意於第十五圖與第二十三 圖中之設計之至多一個變換器處，可置於該基板2〇之 各角處。 該壓力452-458裝設於該基板2〇之不同角處，且因 此不實際互相干擾。該壓452-458各皆如先前於第二十 五圖中所討論般傳送與接收信號，且因此將不另加討論 該控制器418。 該基板20形成具有乾淨邊緣46〇_466。反射器元件 470-476沿著靠近該壓452-458之各邊緣460-466之大約 二分之一之長度形成靠近各邊緣460-466。若存在，反 射條494-498可形成於平行於該邊緣466之接觸式表面 20上，並以大約二分之一表面聲波長之距離間隔分離。 該反射條494-498沿著大約該邊緣466之二分之一長度 形成，在此該反射器元件476不存在，或該邊緣466之 一半遠離該壓456。額外反射條以相同方式形成於平行 各邊緣460-464之接觸式表面20上。 當激勵該壓452時，該壓452以箭頭478之方向沿 著該邊緣462開始邊緣波。該邊緣波由該反射器元件472 部分反射，並轉換至以箭頭48〇之方向跨該接觸式表面 24移動之一 SAW。該SAW由該反射條494-498與/或該 邊緣466以箭頭482之方向反射180。。該SAW以箭頭 484之方向由該反射器元件472反射90°，並由該壓452 34 201243295 接收。因此’該壓452偵測代表二分之一接觸戎表面24, 例如區域486之Y座標之信號。 該壓454、456及458各以為壓452所述之方式傳 送與接收信號’透過大約二分之一接觸式表面24之區 域偵測k號。該壓力454偵測代表區域488之X座標之 信號。該壓力456偵測代表區域49〇之丫雇梯之信號。 該壓458偵測代表區域492之χ座標之信號。因此，相 較於使用二壓力傳送與接收信號之接觸板，該接觸板 450使用自相較於該二壓力幾何形狀減少長度之信號路 徑接收信號之四壓力452-458。該邊緣波不〆定要移動 如此遠，且可實施較大接觸板45〇〇同樣的，當各壓力 452-458裝設於該基板2〇之不同角上時，沒有實際干擾 於壓452-458之間。 第二十八圖圖解根據本發明之實施例與電腦502互 連之接觸式螢幕500之方塊圖。該電腦5〇2執行一或多 個應用程式，例如於工廠、零售商店、餐廳、醫療設施 等等中。該電腦502可用以校準與測試於工廠設定中， 舉例而言’且可包含顯示器504與使用者輸入506，例 如鍵盤及/或滑鼠。多重接觸式螢幕5〇〇可透過網路與該 電腦502互連。 螢幕508包含用以顯示資料於顯示器51〇上之組 件。該顯示器510可為LCD、CRT、電漿、攝影影像等 等。接觸式螢幕512安裝靠近該顯示器510。該接觸式 螢幕512經由手指接觸、尖筆等等自使用者接收輸入。 該接觸式螢幕512可由該基板20形成，並具有非常窄 邊緣536。該邊緣536可為如先前所討論般之邊緣波之 寬度。 35 201243295 螢幕電纜514連接具有螢幕控制器516之螢幕 508 °该螢幕控制器516透過視訊電纟覽518自該電腦502 接收視§κ資訊。該視訊資訊由該螢幕控制器516接收與 處理:接著透過該螢幕電纜514傳輸至該螢幕5〇8，以 i、顯不於该顯示器51〇上。應了解該螢幕5〇8與該螢幕 ^器516可連接在—起，或加以互連，使得不需要該 螢幕電纜514。該螢幕控制器516包含組件，例如cpu 520與記憶體522。 接觸式螢幕電繞524與具有接觸式螢幕控制器似 Ϊίΐί螢幕512互連。該接觸式螢幕控制器526透過 接觸貝料電缓528傳送資訊至該電腦地 502接收資訊。接觸資訊由該接觸式螢幕512、^收Ϊ 傳輸錢細«幕控制器 與記憶體532 ^ 526包含組件，例如⑽別 ㈣= 可圍住該螢幕5〇8、該螢幕與接觸式 與似，幕殼體 控制器训 波、反射器、變換3 避免外軒擾該邊緣 合與密封聲接以等:如以螢^
其他設備，例如該螢幕殼體534。該: J 他污染;，換器與邊緣波傳導邊緣， 觸式感應$之接觸式顯示ϋ祕之内部組件^包I用 以產生與接收聲波之變換器與用以導向：： 陣列之邊緣536报窄時，則當相較於具有較寬邊緣^ 36 201243295 f日可，必雀封之總區域減少。由於該非 Πί、ί波變為可能，可促進該密封，舉例而 ^ ^控制登錄與窄㈣寬度之可印刷或微 该基板〜上之密封材料。可使用熱彎曲與結合 至§玄基板20之松封材料。 僅用以舉例:兒明’該螢幕殼體534可用於獨立榮 替換t若該接觸式鸯幕5。°安裝於涼亭或其他 圍棚中，可省略s亥榮暮转贈, 鍇⑪奉體該視訊與接觸資料電 528可為分帽或封裝在-起。該視訊與接 1貝=電？518與528自該螢幕殼體534延伸至該電腦 體^22㊣532铸存包含延伸顯示識別資料 接觸弋之二料。EDID資料包含關於該螢幕508與 5 資訊’例如-麻商或製造業者識別 ㈣取叮：换从小、色彩特性、預設時間、及頻率範圍 限制。可替換地，記憶體522與 控制器516與526其中…= 螢幕5G8與接觸式螢幕512錯存該EmD之單—丘用記 。:替換地’可結合該接觸式螢幕與螢幕控制 ^與526,以為該接觸式螢幕責形成單-共用控 感岸接觸式螢幕_實㈣式僅軸聲接觸式 感應器之許多可能實施方式其 屬，例如銘，可用以开中之舉例而吕，金 之工作a。板，贿立接受接觸輸入 了例波移動於彎曲表面上，且因此可繞著圓 十九圖圖艇工作台頂部或圓柱之邊緣傳導。第二 十圖圖解根據本發明之實施例之圓形工作台頂部55〇 37 201243295 之範例。該圓形工作台頂部550可由具有乾淨邊緣552 環繞其圓周之玻璃或金屬、方形接觸區域554、及反射 陣列556-562與於需要時製造於該圓周邊緣552上之變 換器564-570製成，以支撐如圖所示之聲路徑。（在此併 入參考之美國專利第5,854,450號之陣列設計原則亦可 應用至邊緣波接觸式感應器設計，以允許一般化接觸式 感應器幾何形狀。）亦可實施博物館展覽之追蹤墊與其他 一般公用應用，其中基板20係圓形或甚至半球幾何形 狀之一強健不銹鋼結構。因此，該聲接觸式感應器之幾 何形狀不限於方形或矩形平坦表面，但可用以形成大量 不同產品，例如接觸式感應機器人表面，以供碰撞偵 測。同樣的，該實施方式之大小不限制，當較大尺寸區 域時，可使用各種變換器與反射器組合加以偵測。 如前所述’於接觸式感應器或接觸式感應器系統中 移動較長聲路徑長度之聲波將經歷比移動較短聲路徑 長度之聲波更多損失。因此，欲使接觸式感應度於接觸 式感應器之整個接觸式感應區域相對統·一，常常需要影 響起因於移動不同聲路徑長度之聲波之信號等化，使得 信號層大約不受聲路徑長度之支配。舉例而言，可藉由 變化沿著該聲路徑之反射器元件之密度、沿著該反射陣 列之反射器元件高度或深度、反射器元件之長度、陣列 中之反射器元件長度、及反射陣列與聲束間之距離完成 信號等化。除此之外，可調整用以傳送與/或接收之變換 器之數量，及各變換ϋ自此傳送與/或接收信號之接觸式 螢幕之區域，以說明該接觸物件之大小與/或形狀。 應了解上料置與讀之配置僅^解說明，且於 不超出f請專鄕圍之精神錢•卜，可做成其他實施 38 201243295 例與修改。 201243295 【圖式簡單說明】 前述發明内容以及前述本發明之特 細說明將於結合附時更加了解。 施例之詳 .，’外*々、呵閏〒之配置與手段。 枚％不 第一圖圖解傳統聲接觸式感應器，聲 。 钱觸式螢幕之 限於顯示於附圖中之配置與手段。 解本發明 操作 面 第二圖圖解根據本發明之實施例具 與側壁之接觸式感應器基板。 觸式表 著 第三圖圖解根據本發明之實施例形 s亥邊緣傳導之邊緣波之部分反射陣列。 耰動沿 第四圖圖解根據本發明之實施例第三 器元件之子集之分解圖。 〜鬩中之反射 第五圖圖解根據本發明之實施例第三 器元件之子集之另一分解圖。 〜嘲中之反射 第六圖圖解根據本發明之實施例形成於▲ 表面上之反射器元件。 接觸式 第七圖圖解根據本發明之實施例具有 射器元件之接觸式螢幕。 '律間隔反 第八圖圖解根據本發明之實施例缩小邊 反射之反射器陣列設計。 '、波之後 第九圖圖解根據本發明之實施例包含沿著該其^反 之邊緣形成之一連串週期間隔溝槽之光栅。 & 第十圖圖解根據本發明之實施例之光栅之分解圖。 第 圖圖解根據本發明之實施例可用以結合繞 射光栅以包含變換器之具有重疊式電極之壓電元件° 第十二圖圖解根據本發明之實施例應用至第十一 圖中之第一與第二電極之交替電氣信號。 201243295 第十三圖圖解根據本發明之實施例結合至該基板 之侧壁之壓。 第十四圖圖解根據本發明之實施例包含透過該基 板之側壁中之光栅結合之壓力之邊緣波變換器。 第十五圖圖解根據本發明之實施例併入剪力模式 壓電元件（剪力模式壓力）之邊緣波變換器設計。 第十六圖圖解根據本發明之實施例之另一壓。 第十七圖圖解根據本發明之實施例具有前與後電 極於該壓電元件相對側之壓。 第十八圖圖解根據本發明之實施例之另一壓。 第十九圖圖解根據本發明之實施例裝設於該基板 之側壁之楔變換器組合。 第二十圖圖解根據本發明之實施例相對該邊緣之 平面傾斜之楔變換器組合。 第二十一圖圖解根據本發明之實施例裝設至該基 板之楔變換器組合。 第二十二圖圖解根據本發明之實施例之另一壓。 第二十三圖圖解根據本發明之實施例裝設至該基 板之壓。 第二十四圖圖解根據本發明之實施例形成之邊緣 波接觸式感應器系統。 第二十五圖圖解根據本發明之實施例之接觸板。 第二十六圖圖解根據本發明之實施例之接觸板。 第二十七圖圖解根據本發明之實施例包含四壓力 之大接觸板。 第二十八圖圖解根據本發明之實施例與電腦互連 之接觸式螢幕之方塊圖。 41 201243295 第二十九圖圖解根據本發明之實施例之圓形工作 台頂部之範例。 第三十圖圖解根據本發明之實施例沿著該基板之 約90°邊緣傳導之邊緣波封包。 【主要元件符號說明】 20 接觸式感應器基板 22 乾淨邊緣 24 接觸表面 26 相對邊緣 28 第二表面 30 部分反射陣列 32 側壁 34 反射器元件 36 子集 50 光柵 52 週期間隔溝槽 60 壓 62 壓尺寸 64 第一電極 65 下區域 66 前側 70 後側 72 第二電極 73 上區域 76 底側 80 頂邊緣 42 201243295 86 突出反射器元件 88 反射器元件 90 壓電元件 92 光柵 94 光栅 96 交替電氣信號 98 邊緣波變換器 108 接觸式感應區域 110 電氣連接 112 控制器 114 電氣連接 116 外周圍 118 壓電材料 120 剪力模式壓 122 第一電極 124 第二電極 128 接觸式螢幕 130 楔形變換器組合 136 區域 138 前側 140 凹處 142 楔 144 壓電元件 148 底側 150 反射器陣列設計 152 第一反射器元件 154 第二反射器元件 43 201243295 158 SAW波 160 SAW波 162 傳送變換器 168 接收變換器 170 反射波 172 反射波 176 反射器陣列 178 反射器陣列 184 後側 188 第一側 190 第二側 192 第三側 194 第四側 196 區域 200 壓 202 壓電元件 204 前電極 206 上區域 208 前側 210 後電極 212 下區域 214 底側 216 後側 218 主動區域 220 第一電氣連接 222 第二電氣連接 224 壓 201243295 226 前電極 228 後電極 230 壓 232 前電極 234 前側 236 壓電元件 238 後電極 240 角區域 242 側邊 244 後側 246 壓電元件 248 角度 250 壓電元件 252 楔 254 前側 256 後側 260 壓 262 壓電元件 264 切口角 266 角度 268 第一邊緣 270 第二邊緣 278 第一電極 280 第二電極 282 導線 284 導線 286 交替電氣信號 45 201243295 300 邊緣波接觸式感應器系統 302 變換器 304 變換器 306 邊緣 308 邊緣 310 邊緣 312 邊緣 314 邊緣波 316 邊緣波 318 反射陣列 320 瑞立波 322 反射陣列 324 邊緣波 326 接收變換器 328 反射陣列 330 瑞立波 332 反射陣列 334 邊緣波 336 接收變換器 350 接觸板 352 壓 354 壓 356 邊緣 358 邊緣 360 邊緣 362 邊緣 364 反射器元件 46 201243295 366 反射器元件 368 控制器 370 電氣連接 372 電氣連接 374 開關 376 開關 378 信號產生器 380 電子模組 386 反射條 396 反射條 402 接觸板 404 乾淨邊緣 406 乾淨邊緣 408 乾淨邊緣 410 乾淨邊緣 412 壓 414 壓 416 壓 418 控制器 420 反射器元件 422 反射器元件 424 反射器元件 426 反射條 428 信號產生器 430 電連線 438 電氣連接 440 電氣連接 201243295 450 大接觸板 452 壓 454 壓 456 壓 458 壓 460 乾淨邊緣 462 乾淨邊緣 464 乾淨邊緣 466 乾淨邊緣 470 反射器元件 472 反射器元件 474 反射器元件 476 反射器元件 486 區域 488 區域 490 區域 492 區域 494 反射條 496 反射條 498 反射條 500 接觸螢幕 502 電腦 504 顯示器 506 使用者輸入 508 螢幕 510 顯示器 512 接觸式螢幕 48 201243295 514 螢幕電纜 516 螢幕控制器 518 視訊電鐵 520 CPU 522 記憶體 524 接觸式螢幕電纜 526 接觸式螢幕控制器 528 接觸資料電纜 530 CPU 532 記憶體 534 螢幕殼體 536 邊緣 550 圓形工作台頂部 552 乾淨邊緣 554 方形接觸區域 556 反射陣列 558 反射陣列 560 反射陣列 562 反射陣列 564 變換器 566 變換器 568 變換器 570 變換器 580 邊緣波封包 49