[發明專利]相控陣觸控模組及觸控設備

有效

• 申請號: 201810345337.4
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108563359B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 宋柄含;唐瑩;孫騰達;余超;王賢吉
• 申請（專利權）人: 中芯集成電路（寧波）有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/043
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 沈宗晶

1.一種相控陣觸控模組，其特征在于，包括：

相控陣模塊，包括外殼以及設置在所述外殼中的多個信號收發單元，所述多個信號收發單元陣列排布以構成一相控陣，所述相控陣用于在一操作面板表面和/或所述操作面板表面的前方的空間中形成掃描信號波面，并通過所述掃描信號波面感測所述操作面板表面上或者所述操作面板表面的前方的空間中的觸控操作，以使得相控陣模塊能實時感測一觸摸物在所述操作面板表面的前方空間中與所述相控陣模塊之間的距離的變化情況并產生不同的電信號，所述不同的電信號用以對所述操作面板進行不同的觸控功能的控制，以實現立體觸控；以及

支架，用于連接所述相控陣模塊和所述操作面板，并固定和支撐所述相控陣模塊，保證所述相控陣模塊的掃描信號波面能夠在所述操作面板表面上或者所述操作面板表面的前方的空間中掃過。

2.如權利要求1所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述相控陣的形狀取決于所述觸控操作所在的空間區域。

3.如權利要求2所述的相控陣觸控模組，其特征在于，當所述空間區域為長方體空間區域時，所述相控陣的形狀為二維矩形陣。

4.如權利要求3所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述二維矩形陣中每行和每列的信號收發單元的數量取決于所述操作面板的長度和寬度。

5.如權利要求1至4中任一項所述的相控陣觸控模組，其特征在于，每個所述信號收發單元包括一超聲波發射器和一超聲波接收器，所述超聲波接收器和超聲波發射器均指向所述操作面板表面或者所述操作面板表面的前方的空間，所述掃描信號波面為超聲波面。

6.如權利要求5所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述相控陣中，同一行和/或同一列上的超聲發射器發射的超聲波具有相同頻率和相同相位。

7.如權利要求5所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述相控陣中，同一行的超聲波發射器發射的超聲波的相位不同，且能夠合成平行于所述操作面板表面的超聲波面；同一列的超聲波發射器發射的超聲波的相位不同，且能夠合成垂直于所述操作面板表面的超聲波面。

8.如權利要求5所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述相控陣中，每一列的超聲波發射器都比前一列或后一列的超聲波發射器發射的超聲波提前相同的相位；或者，每一行的超聲波發射器都比前一行或后一行的超聲波發射器發射的超聲波提前相同的相位。

9.如權利要求1所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述支架將所述相控陣模塊支撐在所述操作面板表面一側的正上方或者正下方。

10.如權利要求1或9所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述支架與所述相控陣模塊固定連接或者轉動連接。

11.如權利要求1或9所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述支架與所述操作面板可拆卸式連接。

12.如權利要求11所述的相控陣觸控模組，其特征在于，所述支架通過USB接口、音頻接口或者充電接口中的至少一種與所述操作面板可拆卸式連接。

13.一種觸控設備，其特征在于，包括操作面板、信號處理模塊和權利要求1至12中任一項所述的相控陣觸控模組；所述相控陣觸控模組通過其支架裝配到所述操作面板上，用于實時感測一觸摸物在所述操作面板表面的前方空間中與所述相控陣模塊之間的距離的變化情況并產生不同的電信號；所述信號處理模塊集成在所述相控陣觸控模組端或者集成在所述操作面板端，分別與所述相控陣觸控模組的相控陣模塊和所述操作面板通信連接，用于接收和處理所述相控陣模塊感測到的信號，并根據所述處理的結果操作所述操作面板，且根據所述不同的電信號來對所述操作面板進行不同的觸控功能的控制，以實現立體觸控。

14.如權利要求13所述的觸控設備，其特征在于，所述操作面板為顯示屏或者按鍵面板。