浅谈表面声波触摸显示屏

　　表面声波是超声波的一种，是在介质(例如玻璃或金属等 刚性材料)表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座(择 据表面波的波长严格设计)，可以做到定向、小角度的表面声 波能量发射。

　　表面声波性能稳定、易于分析，并且在横波传递过程中具 有非常尖锐的频率特性，近年来在无损探伤、造影和退波器等 方面应用发展很快，表面声波相关的理论研究、半导体材料、 声导材料、检测等技术都已经相当成熟。

　　1.结构

　　表面声波触摸显示屏的屏体部分可以是一块平面、球面或是柱 面的玻璃板，安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕 的前面。这块玻璃板只是一块纯粹的强化玻璃，它区别于别类 触摸显示屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。

　　玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声 波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。 玻璃屏的四个周边则有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条 纹。如图2.1所示。早期声波屏的反射条纹是刻在屏体上的凹 槽，这种屏体存在易在条纹上积灰、难清洁、信号衰减大等缺 点。现在的_波屏的反射条纹都设计成凸起在屏体表面，很好 地克服了早期声波屏的弊端。

　　2.工作原理

　　以右下角的X轴发射换能器为例，发射换能器把控制器通 过触摸显示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 聚成向右传播的声波给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。

　　在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一 样。当手指或其他能够吸收或阻挡声波能量的物体触摸显示屏幕 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。