[实用新型]一种使用超声波触摸屏的触摸显示器

说明书

本发明属于计算机多媒体技术领域中信息的触摸式输入方面，尤其是关于在计算机类产品的显示屏幕上或其前方安装超声波触摸屏，构成触摸显示器的一种结构。

现有的关于使用超声波触摸位置检测传感部件构成触摸显示设备(下面通称显示器)的技术，可以参考本人公开的申请号为98248471．2、98101325．2和98101663．4的中国专利申请。在这几份申请文件中，已经对如何使用超声波对平面或空间内的特定物体的位置坐标参数实施检测进行了详细的描述。尤其是在98101663．4和98248471．2号专利申请中，具体说明了这套检测部件在显示器上的各种安装方案、结构和超声波信号的发生发射、接收经处理得到超声波在介质中的渡越时间的基本电路结构。但是将这套触摸操作系统全部安装在显示器上，会产生一个很大的缺点，即导致了通用显示器的原材料成本增加较大，导致产品售价增加较多。在显示器上安装触摸操作系统即屏构成触摸显示器，对于简化计算机操作、普及计算机应用，使所有的消费者，尤其是家庭用户都能够轻松地使用计算机非常有益，但是对于不需要触摸功能的用户，产品在价格上显然缺乏竞争力。因为对于一般有一定知识水平的用户来讲，不是都需要使用触摸屏来替代鼠标和键盘。因此，这种触摸显示器的结构不便于生产企业在其产品上广泛应用。

本发明的目的就是针对现有技术过多增加显示器生产成本这个缺点，提出了一个触摸屏在显示器上安装的结构方案，使通用的计算机显示器能够在基本上不增加生产成本，或增加生产成本极少的条件下，具备实施触摸功能的基本条件。

为实现上述目的，本方案提出了一种超声波触摸操作系统即触摸屏的换能传感器组件，与超声波发射、接收、信号处理电路及其它的计时、计算、与计算机的通信接口等部分一一即触摸屏控制器分离的触摸显示器结构。具体的方案如下：在显示器内安装触摸位置换能传感器部分，即安装上超声波换能器，所有预装在显示器内的换能器通过一个或一套接插件与控制器相连接。显示器上安装的超声波接收及发射换能器的数量和位置，根据前述专利申请中不同的关于触摸位置检测传感的方案来确定。

由于超声波换能器的价格很低，超声波触摸屏的绝大部分成本集中在控制器上，在通用显示器上安装上一套传感器基本上不会增加显示器的成本，所以本发明具有可以广泛应用于通用显示器上的优点，使通用显示器具备了实现触摸操作功能的基本部件一一触摸位置传感器。而对于用户来讲，如果不需要触摸功能，则预装触摸传感器的显示器既不影响正常使用，又基本上不需要额外费用支出：如果需要触摸功能，只需要再选择购买控制器或控制卡连接到换能器的接口上即可。因此，实施本发明既能够扩大生产企业的市场份额，又能够为用户提供了一种新的使用价值，使得供需双方相得益彰。

下面结合附图详细说明本发明的实施方案。

图1安装在显示器上的触摸屏传感器组件与触摸屏控制器的基本连接结构图

图2超声波触摸屏控制器在显示器上的一种插卡安装图

图1给出了本发明最一般的安装结构方案。在图中，101是显示器的外壳，102是阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)的显示面，114是的控制器，即上述中国专利申请98101663．4号所述的发射接收电路，或982048471．2号中所述的传感检测系统，该系统通过一个接口与计算机相连接(图中未画出)；103、104、105、106是一组超声波发射和接收换能器，其中106是一只笔式结构的发射换能器，即专用的触摸笔，107、108、109是连接换能器的信号线。这组换能传感器通过一套插头110、112与安装在控制器114上的插座111、113相连接，连接触摸屏的检测传感部分与信号处理部分成为一个完整的触摸屏。在本图中，传感器的数量、种类根据检测传感的形式不同而不同，在本图中给出了最多可能需要的数量。在以使用者的手指为检测标的物的情况下，103、104是两个超声波接收传感器，安装在显示器的边角处，以虚线连接的105是一个发射换能器，最佳的安装位置是在显示器上方、103、104的中间；106则不需要，插头112也可省略；如果以触摸笔106为检测标的物，则105可以省略以降低系统成本，但也可以象103、104一样安装在显示器的其它边角处，以提高触摸屏的定位精度。在这种情况下，专用触摸笔106可以随控制器114一起提供，也可以不使用接插件而直接从控制器内引出。更多的关于传感换能器的种类、数量、在显示器内的安装位置以及控制器的结构等具体技术内容，请参照上述三个在先申请的专利中的说明，在此不再鳌述。这幅附图所说明的中心思想是：所有预装在显示器上的超声波换能器均使用一个或一套接插件的结构与控制器连接。当然，控制器也可以通过这套接插件从显示器内取得电源的供应。