以右下角的X轴发射换能器为例:发射换能器把控制器通过触摸屏电缆送来的电信号转化为声波能量向左方表面传递,然后由玻璃板下边的一组精密反射条纹把声波能量反射成向上的均匀面传递,声波能量经过屏体表面,再由上边的反射条纹反射成向右的声波传播给X轴的接收换能器,接收换能器将返回的表面声波能量变为电信号。
所以,接收信息集合成了所有在X轴方向历经长短不同的路径回归的声波能量,它们在Y轴走过的路程是相同的,但在X轴上,最远的比最近的多走了两倍X轴最大距离。
当发射换能器发射一个窄脉冲后,声波能量历经不同途径到达接收换能器,走最右边的最早到达,走最左边的最晚到达,早到达的和晚到达的这些声波能量叠加成一个较宽的波形信号,因此这个波形信号的时间轴反映各原始波形叠加前的位置,也就是X轴坐标。
表面声波触摸屏在示波器下的波型状态:
在没有触摸的时候,接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指或其它能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸屏幕时,X轴途经手指部位向上走的声波能量被部分吸收,反应在接收波形上即某一时刻位置上波型有一个衰减缺口。
控制器分析到接收信号的衰减并由缺口的位置判定X坐标。之后Y轴同样的过程判定出触摸点的Y坐标。除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外,表面声波触摸屏还响应第三轴Z轴坐标,也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定,控制器就把它们传给主机。
因为表面声波技术原理稳定,而且表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置,所以表面声波触摸屏非常稳定,精度也非常高,目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096*4096*256级力度。
表面声波屏如何避免尘土和水滴的干扰误判?它们也能阻挡表面声波,并造成接收波形的衰减,具有智能判定功能的控制器可以进行判断:手指触摸在4096*4096*256级力度的精度下,每秒48次的触摸数据不可能是纹丝不变的,而尘土或水滴是很难变化,控制器发现一个"触摸"出现后纹丝不变超过三秒钟即自动识别为干扰,同时更新参照波形,有效地屏蔽干扰。如果干扰或污染移去,即波形表现为没有下降反而有局部上升,控制器自动修正新的参照波形。
同时,表面声波触摸屏还具有第三轴Z轴,也就是压力轴响应,用户触摸屏幕的力量越大,接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。目前在所有触摸屏中只有声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能,有了这个功能,每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个简单状态,而是成为能感知力的一个仿真量值的开关。Z轴功能在实际软件应用中非常有用,例如在多媒体信息查询软件中,一个按钮就能控制动画或影响图像的播放速度
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