顯示設(shè)備、觸摸面板和用于檢測(cè)觸摸事件的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】顯示設(shè)備、觸摸面板和用于檢測(cè)觸摸事件的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)交叉引用
[0002]本專(zhuān)利申請(qǐng)要求于2014年I月31日提交的、題為“Mult1-Touch Acoustic WaveTouch Sensor (多觸摸聲波觸摸傳感器)”的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)N0.61/934，447的優(yōu)先權(quán)及其利益，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用被合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及一種顯示設(shè)備、觸摸面板和用于檢測(cè)觸摸事件的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]能夠檢測(cè)用戶的觸摸的觸摸面板普遍存在于便攜式電子設(shè)備、諸如移動(dòng)電話、筆記本電腦、平板電腦等中，并且正在擴(kuò)展到大面板的顯示設(shè)備，例如電視機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器等中。各種不同的顯示設(shè)備可以包括液晶顯示器(LCD)、有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)、等離子體顯不面板等。
[0005]盡管基于電容和電阻式觸摸技術(shù)的觸摸面板已經(jīng)由于其支持真正的多觸摸事件的能力而在便攜式電子設(shè)備中越來(lái)越流行，但是這些技術(shù)對(duì)于用于大面板顯示器設(shè)備的實(shí)現(xiàn)而言可能是昂貴的，并且可能會(huì)降低顯示設(shè)備的光學(xué)性能?；诠鈱W(xué)感測(cè)技術(shù)的觸摸面板也可能具有各種問(wèn)題，諸如，對(duì)于環(huán)境光的靈敏性、機(jī)械穩(wěn)定性、顯示設(shè)備的增加的擋板大小等，并且可能不能夠支持真正的多觸摸事件。
[0006]在另一方面，基于聲學(xué)技術(shù)的觸摸面板可以在成本上是有效的，并且對(duì)于顯示設(shè)備的性能和尺寸可以具有最小的或減少的影響。然而，基于聲學(xué)技術(shù)的現(xiàn)有觸摸面板可能不支持真正的多觸摸事件。因此，期望一種能夠支持真正的多觸摸事件的基于聲學(xué)技術(shù)的觸摸面板。
[0007]在本背景部分公開(kāi)的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景的理解，并且因此其可以包含不形成本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明實(shí)施例的各個(gè)方面涉及能夠支持真正的多觸摸事件的基于聲學(xué)技術(shù)的觸摸面板。
[0009]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，一種顯示設(shè)備包括:顯示區(qū)；以及在顯示區(qū)上的觸摸面板，所述觸摸面板包括:覆蓋所述顯示區(qū)的基板；與顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的在基板上的觸摸區(qū)；在基板的外圍處的準(zhǔn)直聲波發(fā)生器，用于穿越觸摸區(qū)激發(fā)準(zhǔn)直聲波；以及在基板的外圍處的檢測(cè)器，用于檢測(cè)所述準(zhǔn)直聲波。
[0010]準(zhǔn)直聲波發(fā)生器可包括壓電換能器(transducer)的線性陣列。
[0011]壓電換能器的線性陣列可以被配置成通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)壓電換能器之間的相位延遲來(lái)控制準(zhǔn)直聲波的掃描方向。
[0012]準(zhǔn)直聲波發(fā)生器可以包括多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器，并且所述多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器中的至少一個(gè)可以被配置為生成具有與另一個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器的頻率不同的頻率的準(zhǔn)直聲波。
[0013]多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器可以被非共線地布置在基板的外圍。
[0014]多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器中的每一個(gè)可被配置成穿越觸摸區(qū)來(lái)掃描準(zhǔn)直聲波，并且準(zhǔn)直聲波中的至少一個(gè)可以在另一個(gè)準(zhǔn)直聲波到達(dá)第二觸摸事件的同時(shí)到達(dá)第一觸摸事件。
[0015]檢測(cè)器可以被配置為當(dāng)觸摸事件在準(zhǔn)直聲波的路徑中時(shí)，檢測(cè)準(zhǔn)直聲波的干擾。
[0016]檢測(cè)器可以被配置為根據(jù)起源的頻率或時(shí)間來(lái)檢測(cè)所述干擾的源。
[0017]檢測(cè)器可以包括多個(gè)檢測(cè)器，并且所述多個(gè)檢測(cè)器可以被配置為三角測(cè)量觸摸事件的坐標(biāo)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，觸摸面板包括:觸摸區(qū)；在觸摸區(qū)外圍的準(zhǔn)直聲波發(fā)生器，以跨觸摸區(qū)產(chǎn)生準(zhǔn)直聲波；以及在所述觸摸區(qū)的外圍的檢測(cè)器，用于檢測(cè)準(zhǔn)直聲波。
[0019]準(zhǔn)直聲波發(fā)生器可以包括壓電換能器的線性陣列。
[0020]壓電換能器的線性陣列可以被配置成通過(guò)調(diào)節(jié)每個(gè)壓電換能器之間的相位延遲來(lái)控制準(zhǔn)直聲波的掃描方向。
[0021]準(zhǔn)直聲波發(fā)生器可以包括多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器，并且多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器中的至少一個(gè)可以被配置為生成具有與另一個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器的頻率不同的頻率的準(zhǔn)直聲波。
[0022]多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器可以被非共線地布置在觸摸區(qū)的外圍。
[0023]多個(gè)準(zhǔn)直聲波發(fā)生器中的每一個(gè)可被配置成穿越觸摸區(qū)來(lái)掃描準(zhǔn)直聲波，并且準(zhǔn)直聲波中的至少一個(gè)可以在另一個(gè)準(zhǔn)直聲波到達(dá)第二觸摸事件的同時(shí)到達(dá)第一觸摸事件。
[0024]檢測(cè)器可以被配置為當(dāng)觸摸事件在所述準(zhǔn)直聲波的路徑中時(shí)，檢測(cè)所述準(zhǔn)直聲波的干擾。
[0025]檢測(cè)器可以被配置為根據(jù)起源的頻率或時(shí)間來(lái)檢測(cè)所述干擾的源。
[0026]檢測(cè)器可以包括多個(gè)檢測(cè)器，并且所述多個(gè)檢測(cè)器可以被配置為三角測(cè)量觸摸事件的坐標(biāo)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，用于檢測(cè)觸摸事件的方法可以包括:穿越觸摸面板的觸摸區(qū)來(lái)掃描準(zhǔn)直聲波；在觸摸區(qū)處接收觸摸事件；從與觸摸事件對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)直聲波的干擾中檢測(cè)觸摸事件；以及計(jì)算所述觸摸事件的位置。
[0028]準(zhǔn)直聲波的掃描可以包括:從壓電換能器的線性陣列中激發(fā)準(zhǔn)直聲波；并且通過(guò)控制壓電換能器的線性陣列的每個(gè)換能器之間的相位延遲來(lái)控制準(zhǔn)直聲波的掃描方向。
[0029]準(zhǔn)直聲波可以在時(shí)域中形成正交基，并且觸摸事件位置的計(jì)算可以利用正交基。
[0030]所述方法可以進(jìn)一步包括:通過(guò)吸收和/或阻抗匹配來(lái)減小在觸摸面板的邊界處的準(zhǔn)直聲波的邊界反射。
【附圖說(shuō)明】
[0031]參考附圖，從示例性實(shí)施例的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的上述和其他方面和特征對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見(jiàn)。
[0032]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的觸摸面板的示意圖。
[0033]圖2A和圖2B示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的發(fā)生器和檢測(cè)器的示例性布置。
[0034]圖3是由波發(fā)生器的線性陣列產(chǎn)生的傳播標(biāo)量波的大致準(zhǔn)直波波束的仿真的波紋箱波型。
[0035]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的、通過(guò)觸摸面板在不同方向上掃描準(zhǔn)直聲波波束的發(fā)生器的示例。
[0036]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、用于產(chǎn)生準(zhǔn)直聲波波束的發(fā)生器的示例。
[0037]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、其中每個(gè)生成準(zhǔn)直聲波波束的三個(gè)發(fā)生器的示例。
[0038]圖7示出了通過(guò)掃描聲波波束來(lái)計(jì)算觸摸事件的位置的方法。
[0039]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的、通過(guò)穿越觸摸面板來(lái)掃描準(zhǔn)直聲波波束來(lái)檢測(cè)觸摸事件的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0040]在下文中，將更詳細(xì)地參照附圖來(lái)描述示例性實(shí)施例，在附圖中，相同的參考數(shù)字指代相同的元件。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為各種不同的形式，并且不應(yīng)該被解釋為僅限于在本文中圖示的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例以作為示例，而使得本公開(kāi)將是徹底的和完整的，并且將充分地將本發(fā)明的一些方面和特征傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。因此，相對(duì)于本發(fā)明的一些實(shí)施例沒(méi)有描述對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員完整理解本發(fā)明的各方面和特征而言沒(méi)有必要的流程、元件和技術(shù)。除非另有說(shuō)明，否則貫穿附圖和書(shū)面描述地，相同的標(biāo)號(hào)表示相同的元件，并且因此，其描述將不再重復(fù)。在附圖中，為了清楚起見(jiàn)，元件、層和區(qū)的相對(duì)尺寸可以被放大。
[0041]應(yīng)該理解的是，雖然在本文中可以使用術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等來(lái)描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于將一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個(gè)元件、組件、區(qū)域、層或部分進(jìn)行區(qū)分。因此，如下所述的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可以被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
[0042]可在本文中使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，諸如“之下”、“以下”、“下部”、“下面”、“上面”、“上部”等，以便于解釋來(lái)描述如圖中所示的一個(gè)元件或特征與另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。將會(huì)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在涵蓋除了在附圖中所描述的取向之外的、在使用或操作中的設(shè)備的不同取向。例如，如果在圖中的設(shè)備被翻轉(zhuǎn)，則被描述為其它元件或特征的“之下”或“下方”或“下面”的元件或特征隨后將被定位為“上方”。因而，示例性術(shù)語(yǔ)“下面”和“下方”可以包括上方和下方兩種取向。設(shè)備可被另外定向(例如，旋轉(zhuǎn)90度或在其它取向)，并且在此使用的空間相對(duì)描述符應(yīng)相應(yīng)地解釋。
[0043]應(yīng)該理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在另一元件或者層“上”、“連接到”另一元件或者層、或“耦接到”另一元件或?qū)訒r(shí)，其可以直接在另一元件或?qū)由?、直接連接到或耦接到所述另一元件或?qū)?，或者可以存在一個(gè)或多個(gè)中間元件或中間層。然而，當(dāng)元件或?qū)颖环Q作“直接在”另一元件或?qū)由?、“直接連接到”另一元件或?qū)踊颉爸苯玉罱拥健绷硪辉驅(qū)訒r(shí)，則不存在中間元件或中間層。另外，還將會(huì)理解的是，當(dāng)元件或?qū)颖环Q為在兩個(gè)元件或?qū)印爸g”時(shí)，其可能在這兩個(gè)元件或?qū)又袃H有的元件或?qū)樱蛘?