TW591502B - Design method of the reflective streaks on ultrasonic touch screen - Google Patents

Description

591502 玖、發噸明 一、 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種超音波觸控螢幕反射條紋之設計方 法，尤指一種利用依照該觸控面板之玻璃表面的傳輸損耗之條 件，對同一組内之該條紋寬度進行梯形之邊界裁切，以達到反射 回波平坦均勻要求之超音波反射條紋之設計方法。 二、 【先前技術】

按一般超音波觸控螢幕之工作原理是，超音波在玻璃基板表 面上形成一個均勻的超音波場，並藉由控制卡上的計算電路分別 控制X和Y方向之超音波發射及反射回波的接收。並通過其接 收回波的變化分析，即可確定觸控點的X、丫座標定位。 (· 然，由於超音波在玻璃表面傳輸時存在一定的損耗（約 0-25dB/CM)，所以在反射條紋之設計時，為保證反射音波場的 均勻性，必須滿足以下兩個必要條件：（1)反射條紋之間距必須 是超音波波長A的整數倍，以確保相鄰條紋間超音波之諧振傳 輸；（2)為保證反射音波場的均勻性，分布情況一定是反射條紋 從入射點由疏至密分布。 傳統之條紋分佈之設計方法都是依照上述兩個必要條件初 步確定條紋分佈，再通過試驗的方法以人工方式抽取和增減條紋 而達到一個較均勻超音波場的方法。惟由於習知技術之超音波在 玻璃表面傳輸之兩個必要條件的限制，條紋在由疏向密分佈過程 中，在由να間距到（Ν-ιμ間距過渡處都將出現反射回波的振幅 10 591502 值遽變，如此，將無法滿足反射回波平坦均勻之要求。 例如1991年3月27日頒發給Robert等人之歐洲第190, 734 號專利「Acoustic wave touch panel system」係提供一種用以辨

識及反應一沿著觸控面板一預先決定座標轴觸控之聲波觸控面板 系統，該系統包括表面聲波轉換裝置（transducer)，其包括輸入及 輸出表面聲波轉換裝置（T1’，T2’;R1’，R2’）分別耦合至基板表面及 輸入電路裝置連接至該輸入表面聲波轉換裝置（T1’，T2’）用以在該 基板表面上介於該些表面聲波轉換裝置（T1’，T2’;R1’，R2’）之間以 複數個路徑（Pv，Ph)產生表面聲波，且輸出電路裝置耦接至該輸出 表面聲波轉換裝置（R1’，R2’）用以偵測該碰觸在該基板上之位置。

請參照圖1，其繪示歐洲第190, 734號專利之觸控面板50 上之反射條紋之設計示意圖。如圖所示，該面板50上分別具有輸 入表面聲波轉換裝置（T1’,T2’）及輸出表面聲波轉換裝置 (R1’，R2’），其中，每一個表面聲波轉換裝置(T1’，T2’;R1’,R2’）S* 別具有由疏至密佈置之反射條紋51,52,53及54，該些反射條紋 51,52,53及54首先彳段設一種反射列之基本形狀：每個反射柵之大 小一樣、等距離以及和聲波發射源成45度角等。相鄰的反射柵之 間的距離為所發射聲波的一個波長，如此之反射列，將使得聲波 之能量密度逐漸衰竭，甚至消失。如圖1所示，該案之超音波反 射條紋之設計方法係遵循上述兩個必要條件之限制，條紋在由疏 向密分佈過程中，在由NU間距到（N-1)A間距過渡處都將出現反 591502 射回波的振幅值遽變，如此，將無法滿足反射回波平坦均勻之要 求。 因此，本發明之目的係提供一種超音波觸控螢幕反射條紋之 設計方法，其依照該觸控面板之玻璃表面的傳輸損耗之條件，對 同一組内之該條紋寬度進行梯形之邊界裁切，以達到反射回波平 坦均勻要求之超音波反射條紋之設計方法。 三、 【發明内容】 本發明係提供一種超音波觸控螢幕反射條紋之設計方法，其4 依照該觸控面板之玻璃表面的傳輸損耗之條件，對同一組内之該 條紋寬度進行梯形之邊界裁切，以達到反射回波平坦均勻要求之 超音波反射條紋之設計方法。 本發明之超音波觸控螢幕反射條紋之設計方法，其包括下列 步驟：按照超音波之整數倍波長對該觸控面板上之一反射條紋進 行分組；按照該反射條紋間距遞增之原則，由後向前對分組内之 該條紋間距進行遞增；以及依照該觸控面板之一玻璃表面的傳輸 損耗之條件，對同一組内之該條紋寬度進行梯形之邊界裁切。 為使貴審查委員能進一步瞭解本創作之結構、特徵及其目 的，茲附以圖式及較佳具體實施例之詳細說明如后。 - 四、 【實施方式】 請參照圖2，其繪示根據本發明之一較佳實施例之超音波反 射條紋之設計方法之示意圖。如圖所示，本發明之超音波觸控螢 12 591502 幕反射條紋之設計方法係使用於一觸控面板1上，該觸控面板1 包括超音波輸入轉換裝置T1，T2及超音波輸出轉換裝置R1，R2， 每一個表面聲波轉換裝置(T1，T2;R1，R2)旁分別具有由疏至密佈 置之反射條紋11,12,13及14，該些反射條紋11,12,13及14，且 該些反射條紋11，12,13及14皆呈鋸齒狀分布。其中，超音波係 由超音波發射端T1發射後，經由反射條紋11中條紋間距為n a波 長之第N組反射條紋、條紋間距為（N-1)A波長之第（N-1)組反射 條紋、條紋間距為（Ν-2μ波長之第（N_2)組反射條紋、……、條紋 t 間距為2；l波長之第2組反射條紋及條紋間距為1 a波長之第1組 反射條紋反射至接收端R1接收。其中，反射條紋11之第N組 反射條紋、第（N-1)組反射條紋、第（N-2)組反射條紋、····.、第2 組反射條紋及第1組反射條紋中以第N組反射條紋之間距最大 為Να波長，因為其距離超音波發射端T1最近，第（N-1)組反射 條紋之間距則為（N-1)；L波長，每一組反射條紋依序遞減一個；ι波

長，至第1組反射條紋時其反射其間距最密剛好為1個；L波長， 以符合上述之兩個必要條件的限制。 本案之超音波反射條紋之設計方法包含下列步驟：按照超音 波之整數倍波長對該觸控面板1上之一反射條紋11,12,13及14 進行分組（步驟1);按照該反射條紋11，12,13及14間距遞增之 原則，由後向前對分組内之該條紋間距進行遞增（步驟2);以及 依照該觸控面板1之一玻璃表面的傳輸損耗之條件，對同一組内 13 591502 之該條紋寬度進行梯形之邊界裁切（步驟3)。 其中’於步驟1中按照超音波之整數倍波長對該觸控面板1 上之一反射條紋11，12,13及14進行分組，即如上所述將全部之 反射條紋11，12,13及14依據超音波之整數倍波長分成n組，以 確保相鄰條紋間超音波之諧振傳輸。於步驟2中按照該反射條紋 3及14間距遞增之原則，由後向前對分組内之該條紋間 距進行遞增，即如上所述將間距為Να波長之第N組反射條紋放 置於超音波發射端Τ1旁，接著依序放置第（n-彳）組反射條紋、…、φ 第2組反射條紋及第1組反射條紋，如此各組反射條紋之間距由 疏至密以保證反射音波場的均勻性；於步驟3中依照該觸控面板 1之玻璃表面的傳輸損耗之條件，對同一組内之該條紋寬度進行 梯形之邊界裁切。經過步驟3中對同一組内之該條紋寬度進行適 當之邊界裁切後，即可大幅改善習知技術之各組反射條紋在由疏 向役分佈過程中，在由Ν Α間距到（Ν·1) a間距過渡處都將出現反 射回波的振幅值遽變之缺點，而可得到相當均勻之反射音波場。/摩 其中，該邊界裁切較佳係為一梯形，惟不以此為限。且該梯形邊 界裁切之裁切量視玻璃基板之裁切率而定，該裁切率的定義係 為：裁切率Q/K=0_6〜0_9 ,其中，Q代表玻璃之硬度，K代表 玻璃之損耗修正，在本較佳實施例中其約為1〇%〜4〇%。 其中，超音波之整數倍波長較佳係為5〇至6〇倍，可反射 條紋之組數依觸控螢幕1之尺吋大小而變更，例如，12吋之觸 14 591502 控螢幕1可選擇分成8組，而15吋之觸控螢幕可1選擇分成12 組，如此模組化之設計可大幅降低生產成本及改善習知技術需使 用人工實驗及調整之缺點。 本發明所揭示者，乃較佳實施例，舉凡局部之變更或修飾而 " 源於本發明之技術思想而為熟習該項技藝之人所易於推知者，倶 / 不脫本發明之專利權範疇。 綜上所陳，本發明無論就目的、手段與功效，在在顯示其 迥異於習知之技術特徵，且其首先發明合於實用，亦在在符合 Φ 發明之專利要件，懇請貴審查委員明察，並祈早日賜予專利， 俾嘉惠社會，實感德便。 五、【圖式之簡單說明】 圖1是一示意圖，其繪示根據習知技術之超音波反射條紋之 設計方法之示意圖。 圖2是一示意圖，其繪示根據本發明之一較佳實施例之超音 波反射條紋之設計方法之示意圖。 【圖式元件標號說明】 控面板 1 超音波輸入轉換裝置 T1,T2 " 超音波輸出轉換裝置 R1，R2 反射條紋 11,12,13,14 ' 輸入聲波轉換裝置T1’，T2’ 輸出聲波轉換裝置 R1’，R2’ 觸控面板 50 反射條紋 51,52,53,54 15

Claims (1)

1. 591502 申請專利範圍 1·一種超音波觸控螢幕反射條紋之設計方法，係使用於—觸 控螢幕上，該方法包括下列步驟： 按照超音波之整數倍波長對該觸控面板上之—反射條紋^進^ 行分組； 按照該反射條紋間距遞增之原則，由後向前對分組内之該條 紋間距進行遞增；以及 依照該觸控面板之一玻璃表面的傳輸損耗之條件，對同一組 内之該條紋寬度進行不等長度之邊界裁切。 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該超音波之整數 倍波長較佳係為50至60倍波長。 3·如申印專利範圍第1項所述之方法，其中該不等長度之邊 界裁切係為一梯形邊界裁切。 4_如申請專利範圍第3項所述之方法，其中該梯形邊界裁切 之裁切量約為10%〜40%。 5_如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該梯形邊界裁切 之裁切率約為0·6〜0.9。 ，如申π專利範圍第5項所述之方法，其中該梯形邊界裁切 之裁切率之定義為該玻璃之密度除以該坡璃之損耗。 16