一种PDA设备专用的表面声波屏的制作方法

本实用新型涉及PDA触摸屏领域，特别涉及一种PDA设备专用的表面声波屏。

背景技术：

表面声波触摸屏相对于传统的红外线式触摸屏、电阻式触摸屏、电容式触摸屏而言，具有图像清晰、不易损坏等特点，作为新一代触摸屏被广泛关注。表面声波触摸屏的原理为：控制器通过发射电路向发射换能器发送驱动信号，产生表面声波，表面声波通过反射阵列分布于整个触摸屏体触摸区域内，接收电路通过接收换能器获得接收信号，控制处理电路分析接收信号确定触摸坐标。现有技术中，表面声波触摸屏的原理为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聚成向右的线传播给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。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，不难看出，接收信号集合了所有在X轴方向历经长短不同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，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轴坐标发射信号与接收信号波形在没有触摸的时候，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形有一个衰减缺口接收波形对应手指挡住部位信号衰减了一个缺口，计算缺口位置即得触摸坐标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XY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。

然而，即使表面声波触摸屏具有众多良好的特性，但鲜有用于手机等小型PDA设备上，根本原因在于移动设备相对于固定设备而言，触摸屏更容易受到冲击、积累的尘土或水垢等问题，导致定位不准，引发失灵、触屏不准等问题，不仅影响用户体验，还会对表面声波触摸屏造成损害，影响定位精度。究其原因，是由于触摸屏四周边上的声波反射条纹由于直接与外部接触所致。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种PDA设备专用的表面声波屏，解决了用于手机等PDA设备的表面声波触摸屏中的关键组件换能器、反射条纹与外部直接接触造成污染，降低使用寿命的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种PDA设备专用的表面声波屏，包括表面声波触摸屏，所述表面声波触摸屏包括若干个发射/接收换能器、发射/接收条纹阵列，所述发射/接收换能器与发射/接收条纹阵列组成围合区域，所述发射/接收条纹阵列蚀刻在反射板上，还包括基底框架，所述基底框架为中空矩形体，分为上下两层，下层内部开槽，用于包裹表面声波触摸屏的外周，部分或全部的所述发射/接收换能器分别设置在基底框架下层的四角处，所述反射板设置在基底框架下层的槽内四边处；所述基底框架的上层为玻璃屏安装架，所述玻璃屏安装架为基底框架上层矩形体顶面开设的沉头槽；还包括复合玻璃屏，所述复合玻璃屏包括三层，自上而下依次为保护层、ITO层、形变层，所述保护层用于防止外部环境污染进入ITO层，并且为手指触摸时吸收来自ITO层的电流提供介质环境；所述ITO层为导电层，用于提供持续的电流，并即时对手指触摸的信号进行反映；所述形变层用于对ITO层的电流变化做出形变反馈，并反应到围合区域内。通常表面声波触摸屏与手指的交互是通过手指接触围合区域，吸收部分声波，使得换能器接收到的超声波信号发生部分衰减，然而，换能器由于明显高于触摸面，即使采用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的方式，还会使得换能器与外界接触，尤其是手机等手持设备，容易使得外界的水汽、油污等污染物通过间隙进入到表面声波触摸屏内部，降低其使用寿命。因此，本实用新型设置了基底框架，将换能器、反射条纹与外部直接接触的风险转接到复合玻璃屏上，并通过有效的封装避免这一问题。同时，由于设置了基底框架，使得复合玻璃屏的更换更为便捷，且无需对表面声波触摸屏核心组件做出改变，具有安装方便、便于维护维修的优点。复合玻璃屏是参照电容触摸屏改造而成，其目的是通过电容触摸屏的保护层、ITO层来与外部接触，并且通过形变层完成触摸信号的从复合玻璃屏到表面声波触摸屏系统的传递。

进一步地，所述形变层采用形状记忆合金材料。形状记忆合金是在电场作用下发生马氏体相变，能够恢复大的塑性变形。设置形状记忆合金对微小电流的变化做出快速反应，能够满足复合玻璃屏到围合区域信号传递的功能。

进一步地，所述保护层表面设置有防炫光与蓝光的纳米颗粒镀膜层。在强光环境下，由于触摸面过于平整，容易使得强光反射刺激人眼，同时，由于现代人长时间面对屏幕，因此蓝光防护为触摸屏应该具有的功能。

进一步地，所述基底框架采用铝合金材料。基底框架承担封装、导热的功能，同时需要应避免质量过大，因此采用铝合金材料。

进一步地，所述ITO层采用电阻值小于60欧姆、厚度在0.5mm以下的导电玻璃。阻值小于60欧姆、厚度小于0.5mm的ITO层一般用于STN液晶显示器和透明线路板，能够在降低复合玻璃屏厚度的同时，实现触摸引电的功能。

进一步地，所述保护层采用矽土玻璃、二氧化硅玻璃的一种。矽土玻璃、二氧化硅玻璃都具有较佳的交互特性，同时能够对ITO层形成保护。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型一种PDA设备专用的表面声波屏，能够将换能器、反射条纹与外部直接接触的风险转接到复合玻璃屏上，并通过复合玻璃屏的形变层确保表面声波触摸屏的正常使用；

2、本实用新型一种PDA设备专用的表面声波屏，通过设置纳米颗粒镀膜层，使复合玻璃屏具备防眩光、蓝光的功能；

3、本实用新型一种PDA设备专用的表面声波屏，具有安装方便、便于维护维修的优点。

附图说明

本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是表面声波触摸屏的结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的局部放大图。

图中，1.表面声波触摸屏，11.换能器，12.条纹阵列，13.反射板，14.围合区域，2.基底框架，21.玻璃屏安装架，3.复合玻璃屏，31.保护层，32.ITO层，33.形变层，4.纳米颗粒镀膜层。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型一种PDA设备专用的表面声波屏，包括表面声波触摸屏1，所述表面声波触摸屏1包括若干个发射/接收换能器11、发射/接收条纹阵列12，所述发射/接收换能器11与发射/接收条纹阵列12组成围合区域14，所述发射/接收条纹阵列12蚀刻在反射板13上，还包括基底框架2，所述基底框架2为中空矩形体，分为上下两层，下层内部开槽，用于包裹表面声波触摸屏1的外周，部分或全部的所述发射/接收换能器11分别设置在基底框架2下层的四角处，所述反射板13设置在基底框架2下层的槽内四边处；所述基底框架2的上层为玻璃屏安装架21，所述玻璃屏安装架21为基底框架2上层矩形体顶面开设的沉头槽；还包括复合玻璃屏3，所述复合玻璃屏3包括三层，自上而下依次为保护层31、ITO层32、形变层33，所述保护层31用于防止外部环境污染进入ITO层32，并且为手指触摸时吸收来自ITO层32的电流提供介质环境；所述ITO层32为导电层，用于提供持续的电流，并即时对手指触摸的信号进行反映；所述形变层33用于对ITO层32的电流变化做出形变反馈，并反应到围合区域14内。通常表面声波触摸屏1与手指的交互是通过手指接触围合区域14，吸收部分声波，使得换能器11接收到的超声波信号发生部分衰减，然而，换能器11由于明显高于触摸面，即使采用屏体角上对应的换能器11位置磨为斜边，换能器11耦合在斜边上的方式，还会使得换能器11与外界接触，尤其是手机等手持设备，容易使得外界的水汽、油污等污染物通过间隙进入到表面声波触摸屏1内部，降低其使用寿命。因此，本实用新型设置了基底框架2，将换能器11、反射条纹与外部直接接触的风险转接到复合玻璃屏3上，并通过有效的封装避免这一问题。同时，由于设置了基底框架2，使得复合玻璃屏3的更换更为便捷，且无需对表面声波触摸屏1核心组件做出改变，具有安装方便、便于维护维修的优点。复合玻璃屏3是参照电容触摸屏改造而成，其目的是通过电容触摸屏的保护层31、ITO层32来与外部接触，并且通过形变层33完成触摸信号的从复合玻璃屏3到表面声波触摸屏1系统的传递。

本实用新型的工作原理为：手指接触复合玻璃屏3后，吸收分布在保护层31的电流，同时反映在ITO层32上，形变层33感受到ITO层32的电流变化，向围合区域14发生形变，此形变改变了对应位置超声波的能量分布，使得换能器11获取的反馈信号与手指的触摸吸能产生的反馈信号差异较小，从而既能实现隔离换能器11、条纹阵列12与外界的直接接触，也能维持表面声波触摸屏1的使用性能不变。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上做出了如下进一步限定：所述形变层33采用形状记忆合金材料。形状记忆合金是在电场作用下发生马氏体相变，能够恢复大的塑性变形。设置形状记忆合金对微小电流的变化做出快速反应，能够满足复合玻璃屏3到围合区域14信号传递的功能。所述保护层31表面设置有防炫光与蓝光的纳米颗粒镀膜层4。在强光环境下，由于触摸面过于平整，容易使得强光反射刺激人眼，同时，由于现代人长时间面对屏幕，因此蓝光防护为触摸屏应该具有的功能。所述基底框架2采用铝合金材料。基底框架2承担封装、导热的功能，同时需要应避免质量过大，因此采用铝合金材料。所述ITO层32采用电阻值小于60欧姆、厚度在0.5mm以下的导电玻璃。阻值小于60欧姆、厚度小于0.5mm的ITO层32一般用于STN液晶显示器和透明线路板，能够在降低复合玻璃屏3厚度的同时，实现触摸引电的功能。所述保护层31采用矽土玻璃、二氧化硅玻璃的一种。矽土玻璃、二氧化硅玻璃都具有较佳的交互特性，同时能够对ITO层32形成保护。

以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。