[发明专利]用于超声触摸感测的环形压电结构

说明书

本公开涉及用于超声触摸感测的环形压电结构。本公开提供了声学触摸感测系统，该声学触摸感测系统可包括机械集成结构，该机械集成结构包括多个声换能器。例如，可制造包括一个或多个压电区段的环形结构，然后将其耦接到前晶体/覆盖玻璃。单一结构可简化设备的结构集成，可以提供机械可靠和稳定的结构，以改善系统的结构完整性，并且可以为防水或抗水设备提供改善的水密封。环形结构中的压电材料可被剪切极化，使得压电材料的极化方向可遵循环形压电结构的曲率。

技术领域

本公开整体涉及声学触摸和/或力感测系统，并且更具体地涉及环形压电结构，该环形压电结构用于剪切模式超声触摸感测。

背景技术

当前很多类型的输入设备可用于在计算系统中执行操作，诸如按钮或按键、鼠标、轨迹球、操纵杆、触摸传感器面板、触摸屏等等。具体地，触摸屏因其在操作方面的简便性和灵活性以及其不断下降的价格而变得日益受欢迎。触摸屏可包括触摸传感器面板和显示设备诸如液晶显示器(LCD)，该触摸传感器面板可以是具有触敏表面的透明面板，该显示设备可部分地或完全地被定位在面板的后面，使得触敏表面可覆盖显示设备的可视区域的至少一部分。触摸屏可允许用户通过使用手指、触笔或其他对象在由显示设备所显示的用户界面(UI)通常指示的位置处触摸触摸传感器面板来执行各种功能。一般来讲，触摸屏可识别触摸和触摸在触摸传感器面板上的位置，并且计算系统然后可根据触摸发生时出现的显示内容来解释触摸，并且然后可基于触摸来执行一个或多个动作。就一些触摸感测系统而言，检测触摸不需要显示器上的物理触摸。例如，在一些电容式触摸感测系统中，用于检测触摸的边缘电场可能会延伸超过显示器的表面，并且接近表面的对象可能被检测出在表面附近而无需实际接触表面。然而，电容式触摸感测系统可由于与触敏表面接触的导电的电浮置对象(例如，水滴)而经历降低的性能。

发明内容

本公开涉及声学触摸感测系统，该声学触摸感测系统可使用包括多个声换能器的机械集成结构来制造。例如，可制造包括一个或多个压电区段的单一结构(例如，环形结构，诸如环(ring)或环(loop))，并且单一结构可耦接(例如，用粘合剂粘附)到表面(例如，前晶体/覆盖玻璃)。单一结构可简化设备的结构集成(例如，将多个换能器耦接到表面的一个制造步骤)，可提供机械可靠和稳定的结构以改善系统的结构完整性，并且可为防水或抗水设备提供改善的水密封。在一些示例中，具有一个或多个压电区段的单一结构可预制为其可以集成在其中的设备的触敏表面形状的闭环，然后在一个组装步骤中集成到设备中，而不是单独地添加每个换能器。环形结构中的压电材料可被剪切极化，使得压电材料的极化方向可遵循环形压电结构的曲率。

附图说明

图1A至图1E示出了具有触摸屏的示例性系统，该触摸屏可包括根据本公开的示例的用于检测对象和系统表面之间的接触的声传感器。

图2示出了包括根据本公开的示例的声学触摸感测系统的电子设备的示例性框图。

图3A示出了根据本公开的示例的用于对对象接触位置进行声学触摸感测的示例性过程。

图3B示出了根据本公开的示例的用于在各种模式下对对象存在和接触位置进行声学触摸感测的示例性过程。

图4示出了根据本公开的示例的声学触摸感测电路的示例性配置。

图5A至图5F示出了根据本公开的示例的用于使用边界框技术来确定位置的声学触摸感测的示例性系统配置和时序图。

图6A和6B示出了根据本公开的示例的示例性结构的两个视图。

图7A和7B示出了根据本公开的示例的示例性结构的两个视图。

图8至图10示出了根据本公开的示例的环形压电结构或压电区段上的各种电极图案，以形成一个或多个换能器。

图11示出了根据本公开的示例的环形结构和覆盖玻璃/前晶体的横截面图，其示出了包括环形结构的压电材料的部件的示例性层叠结构。