ES2867948T3 - Emisor paramétrico de pantalla táctil transparente - Google Patents
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Abstract
Un panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212), que comprende: una primera capa transparente (45, 46) que comprende una primera capa de base (45b, 46b) y una primera capa conductora (45a, 46a); y una segunda capa transparente (45, 46) dispuesta adyacente a la primera capa transparente, la segunda capa transparente que comprende una segunda capa de base (45b, 46b) y una segunda capa conductora (45a, 45b), la segunda capa conductora (45a, 46a) que tiene una pluralidad de filas y columnas de material conductor superpuestas, el panel de pantalla táctil que está configurado para escanear cada combinación posible de una fila y una columna de la pluralidad de filas y columnas una a una para detectar la presencia de un toque; en donde la segunda capa transparente (45, 46) es una pantalla táctil configurada para detectar la presencia de un toque; y en donde el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado se configura para accionar, mientras que está ocurriendo el escaneado, las filas y columnas restantes que no se usan en el escaneado para hacer que el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) produzca una señal de audio ultrasónico.
Description
DESCRIPCIÓN
Emisor paramétrico de pantalla táctil transparente
Campo técnico
La presente descripción se refiere en general a altavoces paramétricos. Más en particular, algunas realizaciones se refieren a emisores ultrasónicos de pantalla táctil transparentes.
Antecedentes de la descripción
El sonido paramétrico es fundamentalmente una nueva clase de audio que depende de una mezcla no lineal de una señal de audio con una portadora ultrasónica. Uno de los habilitadores claves para esta tecnología es una fuente ultrasónica eficiente y de amplitud elevada, a la que se hace referencia aquí como emisor o transductor. Los emisores ultrasónicos se pueden crear a través de una variedad de mecanismos fundamentales diferentes, tales como piezoeléctricos, electrostáticos y termoacústicos, por nombrar unos pocos. Los emisores electrostáticos son en general dispositivos capacitivos que constan de dos caras conductoras con un hueco de aire, donde al menos una de las caras conductoras tiene una textura que es crítica para la funcionalidad del emisor.
La transducción no lineal resulta de la introducción de señales ultrasónicas moduladas por audio y suficientemente intensas dentro de una columna de aire. La autodemodulación, o conversión descendente, ocurre a lo largo de la columna de aire dando como resultado la producción de una señal acústica audible. Este proceso ocurre debido al principio físico conocido de que cuando se radian simultáneamente dos ondas de sonido con diferentes frecuencias en el mismo medio, se produce una forma de onda modulada que incluye la suma y la diferencia de las dos frecuencias por la interacción no lineal (paramétrica) de las dos ondas de sonido. Cuando las dos ondas de sonido originales son ondas ultrasónicas y se selecciona que la diferencia entre ellas sea una frecuencia de audio, se puede generar un sonido audible por la interacción paramétrica.
Los sistemas de reproducción de audio paramétricos producen sonido a través del heterodino de dos señales acústicas en un proceso no lineal que ocurre en un medio tal como el aire. Las señales acústicas están típicamente en el rango de frecuencia de ultrasonidos. La no linealidad del medio da como resultado señales acústicas producidas por el medio que son la suma y la diferencia de las señales acústicas. De este modo, dos señales ultrasónicas que están separadas en frecuencia pueden dar como resultado un tono de diferencia que está dentro del rango de 60 Hz a 20000 Hz del oído humano.
El documento US2016/373864A1 describe un emisor ultrasónico transparente que incluye una primera capa conductora transparente; una segunda capa conductora transparente y una pluralidad de separadores transparentes dispuestos entre la primera y la segunda capa conductora transparente del altavoz de audio ultrasónico, los separadores transparentes que tienen un espesor y que están dispuestos para definir un área abierta entre la primera y la segunda capas transparentes.
Compendio de la invención
El alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Las realizaciones/ejemplos/aspectos en toda esta descripción que no comprenden todas las características de al menos una de las reivindicaciones independientes, no son según la invención que se reivindica y se presentan solamente con propósitos ilustrativos. Breve descripción de los dibujos
La tecnología descrita en la presente memoria, según una o más realizaciones diversas, se describe en detalle con referencia a las figuras incluidas. Los dibujos se proporcionan solamente con propósitos de ilustración y representan meramente realizaciones típicas o de ejemplo de la tecnología descrita. Estos dibujos se proporcionan para facilitar el entendimiento del lector de la tecnología descrita y no se considerarán limitantes de la amplitud, alcance o aplicabilidad de la misma. Se debería observar que, por claridad y facilidad de ilustración, estos dibujos no están necesariamente hechos a escala.
Algunas de las figuras incluidas en la presente memoria ilustran diversas realizaciones de la tecnología descrita desde diferentes ángulos de vista. Aunque el texto descriptivo que se acompaña puede referirse a los dispositivos representados en las mismas usando términos tales como “parte superior”, “parte inferior”, “lado”, “anchura” o “altura”, tales referencias son meramente descriptivas y no implican ni requieren que la tecnología descrita se implemente o use en una orientación espacial particular a menos que se indique explícitamente de otro modo.
La figura 1 es un diagrama que ilustra una vista en planta de ejemplo de una superposición de visualizador que incluye un emisor transparente con un bisel que incorpora la funcionalidad de pantalla táctil de infrarrojos o basada en cámara según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria.
La figura 2 es un diagrama que ilustra una vista de sección transversal de un ejemplo de una pantalla táctil transparente que incorpora tecnología táctil resistiva o basada en fuerza con un emisor transparente según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria.
La figura 3 es un diagrama que ilustra una vista de sección transversal de una pantalla táctil transparente de ejemplo que incorpora un panel táctil capacitivo de superficie con un emisor transparente según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria.
La figura 4 es un diagrama que ilustra un emisor de ejemplo en el que la capa conductora transparente externa del emisor transparente se puede implementar para servir como panel táctil capacitivo según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria.
Las figuras 5 y 6 son diagramas que ilustran ejemplos de estampación eléctrica para formar un panel táctil procap como parte del emisor según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria.
La figura 7 es un diagrama que ilustra un ejemplo de cambios de impedancia con toque y sin toque.
La figura 8 es un diagrama que ilustra un ejemplo de cambios de capacitancia con toque y sin toque.
Las figuras 9 y 10 muestran un emisor que se acciona tanto para audio (todas las otras filas y columnas) como que se escanea para toque (flecha en fila y columna del escaneo actual).
La figura 11 ilustra un ejemplo de un emisor que produce un pulso ultrasónico para crear una señal de transmisión recibiendo también la señal reflejada.
La figura 12 es un diagrama que ilustra un emisor de ejemplo formado estampando un conductor plano sólido en un lado y el otro lado se estampa como una pluralidad de “emisores” discretos según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria.
La figura 13 ilustra un ejemplo en el que se configuran emisores discretos como una unidad direccionable individualmente (IAU) y se pueden conectar a circuitería de accionamiento/detección a través de conductores tales como, por ejemplo, una barra colectora metálica impresa de manera refinada.
Las figuras no se pretende que sean exhaustivas o limiten la invención a la forma precisa descrita. Se debería entender que la invención se puede practicar con modificaciones o alteraciones y que la tecnología descrita está limitada solamente por las reivindicaciones.
Descripción detallada de las realizaciones
Las realizaciones de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria proporcionan un panel de pantalla táctil que puede detectar no solo coordenadas de toque en X e Y, sino también información de toque en Z a una distancia lejos del panel de pantalla táctil. En algunas realizaciones, el panel de pantalla táctil puede detectar información en Z a hasta varios metros del panel. Esto puede proporcionar ventajas significativas sobre los paneles táctiles convencionales, que pueden detectar coordenadas de toque en X e Y, pero solamente proporcionan una detección en Z leve (solamente hasta ~10 cm). Tales realizaciones se pueden implementar para permitir una interacción mejorada con dispositivos de visualización de contención, incluyendo, por ejemplo, control por gestos o interacción con diversos dispositivos de visualización de contenido.
Se pueden implementar realizaciones adicionales para proporcionar un transductor de audio ultrasónico de pantalla táctil transparente para una variedad de aplicaciones diferentes. Ciertas realizaciones proporcionan, por ejemplo, un emisor ultrasónico de pantalla táctil transparente para aplicaciones de audio de portadora ultrasónica. En diversas realizaciones, el emisor ultrasónico está hecho usando capas o regiones conductoras en vidrio u otro material transparente, separadas por una capa aislante transparente, de modo que el emisor tiene un alto grado de transparencia. Ejemplos de emisores paramétricos transparentes con los que se puede implementar la tecnología de pantalla táctil descrita en la presente memoria se describen en las Patentes de Estados Unidos N° 8.979.997, presentada el 14 de julio de 2014, titulada Transparent Parametric Emitter; 9.258.651, presentada el 17 de octubre de 2013, titulada Transparent Parametric Emitter and Related Methods; 9.351.083, presentada el 23 de enero de 2015, titulada Transparent Parametric Emitter.
Por consiguiente, en algunas realizaciones, el emisor de pantalla táctil es suficientemente transparente de manera que se puede colocar en o delante de la pantalla de visualización de un dispositivo de reproducción o visualización de contenido para proporcionar un audio direccional a un usuario del dispositivo. En otras realizaciones, el emisor se puede proporcionar en lugar de la pantalla de visualización de un dispositivo de reproducción o visualización de contenido. Los dispositivos de visualización de contenido tales como, por ejemplo, ordenadores portátiles, tabletas, ordenadores y otros dispositivos informáticos, teléfonos inteligentes, televisiones, PDA, dispositivos móviles, reproductores de mp3 y de video, cámaras digitales, sistemas de navegación, terminales de punto de venta, termostatos, paneles de control de electrodomésticos y otros dispositivos de visualización de contenido están llegando a ser más pequeños y ligeros y se están diseñando con características de ahorro de energía en mente. Debido a la reducción del tamaño de tales dispositivos de contenido, hay menos espacio disponible en el envoltorio del dispositivo para incluir altavoces de audio. Los altavoces de audio convencionales operan en general mejor con una cámara de resonancia y también resuenan en frecuencias que requieren un grado relativamente grande de
movimiento del cono de altavoz. Por consiguiente, se requiere espacio suficiente en el envoltorio del dispositivo para acomodar tales altavoces. Esto puede llegar a ser particularmente complejo con dispositivos de contenido actuales en los que los visualizadores, y, por lo tanto, los dispositivos, están llegando a ser cada vez más delgados. Contribuyendo también a este desafío está el hecho de que los dispositivos de contenido actuales se diseñan a menudo de manera que la cara delantera del dispositivo está ocupada principalmente por la pantalla de visualización, que está rodeada solamente por un borde decorativo pequeño. De este modo, ha llegado a ser cada vez más difícil lograr la salida de audio deseada con altavoces de audio acústicos convencionales dadas estas restricciones dimensionales. Además, los altavoces de audio acústicos convencionales tienden a no ser altamente direccionales. Por lo tanto, es difícil “dirigir” las señales de audio convencionales exclusivamente hacia una ubicación de oyente prevista.
Por lo tanto, en algunas realizaciones, se proporcionan uno o más emisores paramétricos de pantalla táctil transparentes. En otras realizaciones, estos emisores paramétricos de pantalla táctil transparentes se pueden disponer en la cara del dispositivo para permitir que se proporcione contenido de audio paramétrico al usuario usuarios del dispositivo. Además, en algunas realizaciones, un emisor transparente se puede colocar sobre parte o todo el visualizador del dispositivo de contenido. En otras realizaciones más, se puede proporcionar un emisor transparente y usar como (por ejemplo, en lugar de) la cubierta protectora del visualizador (es decir, cara de vidrio). Por consiguiente, en diversas realizaciones, el emisor transparente se fabrica con materiales que proporcionan suficiente transmitancia de luz en el espectro visible para permitir una visualización satisfactoria por un usuario o usuarios. Por ejemplo, en algunas realizaciones la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible es del 50 % o más. En realizaciones adicionales, la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible es del 60 % o más. En otras realizaciones más, la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible es del 70 % o más. En otras realizaciones más, la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible es del 80 % o más. Como ejemplo adicional, la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible está en el rango del 70-90 %. Como otro ejemplo más, la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible está en el rango del 75-85 %. Como otro ejemplo más, la transmitancia de luz del emisor en el espectro visible está en el rango del 80-95 %.
En diversas realizaciones, los emisores transparentes de pantalla táctil se dotan con funcionalidad táctil usando una variedad de tecnologías tales como tecnologías táctiles de cámara, de infrarrojos, resistiva, capacitiva de superficie y capacitiva proyectada de capa única en combinación con un emisor ultrasónico transparente. Realizaciones adicionales pueden proporcionar un emisor transparente de pantalla táctil con una capacidad táctil procap. Otras realizaciones más proporcionan un emisor de pantalla táctil transparente que depende de la resonancia acústica de la estructura para el rendimiento de audio y de pantalla táctil. Realizaciones adicionales proporcionan un emisor de pantalla táctil transparente con una funcionalidad táctil en “Z” combinada con una estructura de emisor transparente/procap. Un panel táctil se puede dotar con una funcionalidad táctil en “Z” como parte de o independiente de un emisor ultrasónico transparente.
En algunas realizaciones, una solución de pantalla táctil basada en borde se proporciona en combinación con un emisor paramétrico transparente. La figura 1 es un diagrama que ilustra una vista en planta de ejemplo de la superposición de pantalla que incluye un emisor transparente con un bisel que incorpora una funcionalidad de pantalla táctil de infrarrojos o basada en cámara según una realización de los sistemas y los métodos descritos en la presente memoria. El ejemplo en la figura 1 incluye un emisor ultrasónico transparente 100 rodeado por un sistema de detección de pantalla táctil basado en borde 102. En este y otros ejemplos usados en este documento, se usa el sistema de coordenadas cartesianas de X, Y y Z, en el que la dirección de X es la dirección a lo largo de la anchura del dispositivo, la dirección de Y es la dirección a lo largo de la altura del dispositivo y la dirección de Z es una dirección perpendicular a la superficie plana del dispositivo. Este convenio se adopta para facilitar la descripción de la tecnología. Los términos “anchura” y “altura” no requieren una orientación particular del dispositivo, sino que se proporcionan de nuevo meramente para facilitar la descripción de la tecnología. No obstante, alguien de experiencia ordinaria en la técnica después de leer esta descripción entenderá que se pueden usar otros descriptores en lugar del sistema de coordenadas cartesianas.
En este ejemplo, se proporciona una pluralidad de emisores a lo largo de uno de los bordes en X y uno de los bordes en Y del dispositivo y se proporciona una correspondiente pluralidad de detectores a lo largo de los bordes opuestos a los bordes en X e Y del dispositivo. Por ejemplo, consideremos una implementación en la que se proporcionan los emisores a lo largo de los bordes 110 y 114 y se proporcionan los detectores correspondientes a lo largo de los bordes 112 y 116. En este ejemplo, los emisores a lo largo de los bordes 110 y 114 emiten la energía que se detecta por los detectores en los bordes 112 y 116 opuestos. Cuando se interrumpe el camino de energía, como se determina por una pérdida de señal en uno o más de los detectores, esto indica que está teniendo lugar actividad táctil. Las coordenadas en X e Y de los sensores que detectan una interrupción en el camino de energía indican la posición en X e Y en la pantalla de la actividad táctil.
Los emisores se pueden implementar, por ejemplo, usando diodos emisores de luz (LED), láseres u otras fuentes de energía y los detectores pueden incluir fototransistores, fotodiodos correspondientes u otros detectores correspondientes. En otras realizaciones, se pueden montar cámaras u otros sensores de imagen similares alrededor de la periferia de la pantalla y usar para detectar cambios en sus imágenes detectadas que indicarían la presencia de un dedo, lápiz u otro dispositivo de apuntamiento destinado para interactuar con el visualizador de la pantalla táctil.
Las soluciones de borde, tal como la representada en el ejemplo de la figura 1, pueden ser deseables debido a que se pueden implementar sin interferir con la operación del emisor transparente y también se pueden implementar sin nada en el área visible del emisor.
En otras realizaciones no cubiertas por la invención reivindicada, se pueden combinar las tecnologías de pantalla táctil resistiva o basada en fuerza con un emisor transparente para proporcionar un visualizador de pantalla táctil transparente. La figura 2 es un diagrama que ilustra una vista de sección transversal de una pantalla táctil transparente de ejemplo que incorpora tecnología táctil resistiva o basada en fuerza con un emisor transparente según esta realización no cubierta en la invención reivindicada. Con referencia a la figura 2, un emisor transparente de pantalla táctil 160 incluye un emisor ultrasónico transparente 162 y un panel táctil resistivo o basado en fuerza 164. Este emisor transparente de pantalla táctil 160 se puede montar o superponer en la parte delantera de un panel de visualización 168 para proporcionar un visualizador/emisor sensible al tacto. El panel táctil 164 se dispone preferiblemente detrás del emisor transparente 162 para no interferir con señales generadas por y proyectadas desde el emisor 162.
En ilustraciones tales como la ilustrada en la figura 2, el emisor transparente 162 se puede implementar usando materiales con suficiente flexibilidad de manera que la presión de las actividades de pantalla táctil (tales como por un usuario aplicando presión a la superficie externa 166 del emisor transparente 162) pueda causar suficiente presión en el panel táctil resistivo o basado en fuerza 164 para detectar la actividad táctil. Por ejemplo, el emisor transparente 162 se puede implementar usando láminas de vidrio que son lo suficiente flexibles para permitir que la fuerza del toque se transmita al panel táctil resistivo o basado en fuerza 164. Como otro ejemplo, el emisor transparente 162 se puede implementar usando mylar u otras láminas flexibles similares para proporcionar suficiente flexibilidad.
En otras realizaciones más no cubiertas por la invención reivindicada, se puede proporcionar un panel táctil capacitivo de superficie en la superficie externa del emisor transparente para proporcionar las funciones de pantalla táctil. La figura 3 es un diagrama que ilustra una vista en sección transversal de una pantalla táctil transparente de ejemplo que incorpora un panel táctil capacitivo de superficie con un emisor transparente según una realización de los sistemas y los métodos no cubiertos por la invención reivindicada y descritos en la presente memoria. En este ejemplo, el emisor transparente 212 incluye un panel táctil capacitivo de superficie para las funciones de pantalla táctil. El panel táctil capacitivo de superficie 220 se puede implementar usando una única capa conductora transparente que se puede fabricar en la capa más externa del emisor paramétrico transparente 212. En realizaciones adicionales no cubiertas por la invención reivindicada, la capa conductora transparente externa del emisor transparente se puede implementar para servir como el panel táctil capacitivo 220. Un ejemplo de esto se muestra en la Figura 4. En este ejemplo, el emisor 212 incluye las láminas 45 y 46, que en diversas realizaciones son láminas transparentes. Aunque las láminas 45, 46 pueden ser transparentes, se pueden usar también materiales no transparentes. Para facilitar la discusión, las configuraciones de emisor se describen en la presente memoria de vez en cuando como emisores transparentes. No obstante, un experto en la técnica entenderá que, para las diversas aplicaciones, se pueden proporcionar también emisores opacos o emisores con niveles variables de opacidad. En tales realizaciones alternativas, una o más de las láminas del emisor pueden estar hechas con materiales opacos o semiopacos.
Las láminas 45, 46 en el ejemplo ilustrado, incluyen cada una dos capas 45a, 45b y 46a, 46b, respectivamente. La lámina 45 en este ejemplo incluye una capa de base 45b que comprende vidrio u otro material similar. La lámina 45 también incluye una capa conductora 45a proporcionada en el ejemplo ilustrado en la superficie superior de la capa de base 45b. De manera similar, en este ejemplo, la lámina 46 incluye una capa de base 46b que comprende vidrio u otro material similar y una capa conductora 46a proporcionada en el ejemplo ilustrado en la superficie superior de la capa de base 46b.
Las capas conductoras 45a, 46a pueden ser una capa delgada de material conductor depositado en sus capas de base 45b, 46b, respectivas. Por ejemplo, las capas conductoras 45a, 46a pueden comprender un recubrimiento conductor rociado, evaporado o depositado de otro modo en las capas de base 45b, 46b. Como un ejemplo adicional, las capas conductoras 45a, 46a puede comprender óxido de indio y estaño (ITO), óxido de estaño dopado con flúor (FTO), óxido de zinc dopado, oro transparente, los denominados recubrimientos conductores transparentes híbridos, polímeros conductores, óxidos de metal u otros materiales conductores similares cubiertos sobre el sustrato transparente. Las capas conductoras 45a, 46a puede comprender también una capa de redes de nanotubos de carbón o grafeno o una combinación de los mismos dispuesta en la lámina transparente.
Las capas conductoras 45a, 46a pueden comprender también una lámina conductora de material laminado o depositado de otro modo en las capas de base 45b, 46b. Por ejemplo, un mylar conductor u otra película similar se puede laminar o depositar de otro modo en las capas de base 45b, 46b. En otras realizaciones más, las capas conductoras 45a, 46a pueden comprender una capa de conducción dopada o capa de difusión de material conductor que se ha difundido parcial o completamente en las láminas 45, 46 para formar las capas conductoras 45a, 46a. Por ejemplo, se puede difundir oro u otros metales conductores en el vidrio a una profundidad deseada y en una concentración deseada para proporcionar conductividad a un valor deseado (por ejemplo, un valor deseado de ohmios/cuadrado). Preferiblemente, la región/capa conductora 45a, 46a tiene un grado alto de transparencia (por
ejemplo, mayor que el 80 % o el 90 % en el espectro visible, aunque se pueden usar otras transparencias) para no afectar adversamente indebidamente a la transparencia general del emisor.
En diversas realizaciones, la lámina conductora externa del emisor se puede implementar como una pantalla táctil capacitiva. Las partes conductoras de la lámina externa (por ejemplo, la capa 46a) se pueden implementar como un estampado conductor para proporcionar las funciones de pantalla táctil además del estampado conductor usado para generar la señal de audio ultrasónica.
En algunas realizaciones, el panel táctil capacitivo 220 se puede implementar como un panel táctil capacitivo proyectado (procap). Una razón por la que las realizaciones pueden implementar un panel táctil procap es que el panel táctil procap puede detectar múltiples toques (por ejemplo, múltiples pasadas de dedos) simultáneamente. En algunas realizaciones, un panel táctil capacitivo o capacitivo proyectado se puede disponer en capas encima de (por ejemplo, en la superficie externa de) el emisor ultrasónico siempre que sea suficientemente flexible para no interferir materialmente con las emisiones ultrasónicos del emisor. En otras realizaciones, el panel táctil capacitivo proyectado se puede formar como parte integrada de un emisor ultrasónico paramétrico transparente (es decir, de modo que el panel táctil y el emisor transparente sean la misma estructura). En otras realizaciones, el dispositivo se puede implementar para incluir la capacidad de proporcionar características mejoradas que las pantallas táctiles procap convencionales no pueden realizar, tales como la detección de coordenadas en z así como la velocidad en z.
En algunas realizaciones, se puede implementar un emisor transparente de pantalla táctil proporcionando una capa de panel táctil procap en el exterior del emisor (tal como en el ejemplo de la figura 3) o incluyendo un panel táctil procap integrado en la parte externa del emisor transparente (tal como con el ejemplo ilustrado en la figura 4). En tales configuraciones, los paneles táctiles procap se pueden implementar usando cualquiera de una serie de diferentes configuraciones posibles. En algunas realizaciones, hay un conjunto de trazados conductores proporcionados solamente en una única superficie del panel táctil. Se hace referencia a éstas como procap de un único lado. Tales paneles pueden hacer típicamente la detección de toque único o de “1,5” toques (un toque único más pellizco y zoom), pero no pueden hacer múltiple toque real. Para hacer esta construcción, se podría laminar una película muy delgada (por ejemplo, una película de PET) recubierta con un conductor transparente estampado sobre la superficie externa del emisor transparente. Se reconoce que hay otras formas diversas de construir esto, o bien con un panel táctil procap (de múltiple toque real) de capa única o bien de dos capas. En algunas realizaciones, este panel táctil procap se crea en la superficie externa de un emisor transparente. En otras realizaciones, este panel táctil procap se puede laminar a la superficie externa del emisor. En realizaciones donde se desea un emisor delgado, tal como cuando se dispone en capas en una pantalla de visualización, por ejemplo, se desean capas delgadas. Debido a que la superficie del emisor transparente estará oscilando a frecuencias en o cerca de la frecuencia portadora ultrasónica, en algunas realizaciones el panel táctil procap y el emisor se pueden sintonizar para funcionar a frecuencias tan distintas y separadas unas de otras como sea posible para minimizar el riesgo de interferencia entre las dos.
Se señala que incorporar toque usando una capa externa laminada o añadida de otro modo en el exterior del emisor transparente es probable que tenga algún efecto en el rendimiento del emisor ultrasónico. Por consiguiente, como se ha señalado anteriormente, en diversas realizaciones la funcionalidad de un panel táctil capacitivo o procap se puede crear como parte integrada del emisor sin añadir capas adicionales al emisor. Esto se puede lograr formando la capa conductora de la lámina externa del emisor como un conductor estampado para implementar las capacidades de pantalla táctil. En particular, en diversas realizaciones la capa conductora en la lámina externa del emisor transparente se estampa eléctricamente en una serie de filas y columnas de una manera similar a la que se proporciona en paneles táctiles capacitivos convencionales. Por ejemplo, en este caso del ejemplo de la figura 4, un estampado eléctrico que se puede usar para proporcionar la detección de pantalla táctil también se puede usar para formar la capa conductora 46a como parte de la lámina 46 del emisor 212. Como otro ejemplo, el estampado eléctrico que se puede usar para proporcionar la detección de pantalla táctil también se puede usar para formar las capas conductoras 46a y 45a del emisor 212.
Las figuras 5 y 6 son diagramas que ilustran ejemplos de estampados eléctricos para formar un panel táctil procap como parte del emisor. El ejemplo ilustrado en la figura 5 incluye una pluralidad de filas y columnas de conductores separados por una capa dieléctrica. En cada punto donde una fila se superpone a un conductor se forma un condensador de placas paralelas. Este condensador crea campos eléctricos periféricos y estos campos se perturban colocando un dedo en la proximidad del campo. Este mecanismo se usa para detectar cuándo y dónde toca la pantalla el usuario.
El ejemplo ilustrado en la figura 6 es un estampado de diamante de conductores alternos, una ventaja del estampado de diamante es que minimiza las áreas de superposición de filas y columnas. Esto puede ser beneficioso en comparación con el ejemplo de la figura 5 debido a que las áreas de superposición no se pueden modificar por la aproximación de un dedo, sino que contribuyen a los retrasos constantes de tiempo de RC que también se deberían reducir o minimizar. Por otra parte, en algunas implementaciones se puede preferir un estampado simple de filas y columnas debido a que las áreas de superposición contribuyen a las propiedades acústicas del emisor.
Una vez se construye el emisor transparente estampado, se puede usar cualquier de varios mecanismos físicos diferentes para detectar un evento táctil. Un método es el de los paneles táctiles procap convencionales; que es que
cuando se aproxima un dedo a la intersección de un trazado de fila/columna, se pueden usar tanto cambios en la capacitancia a tierra de cada trazado (autocapacitancia) como cambios en la capacitancia entre la fila/columna (capacitancia mutua) para detectar un toque de dedo. No obstante, en este diseño único existe un segundo método debido a que el emisor es también un dispositivo acústico ultrasónico resonante. Cuando un dedo (u otro instrumento táctil) toca un emisor, las propiedades acústicas y eléctricas del panel emisor en esa ubicación cambian. En primer lugar, el dedo (u otro instrumento táctil) amortigua la capacidad acústica de la película delgada para desplazarse a la frecuencia de la señal de audio ultrasónica (la portadora para la cual está típicamente en o cerca de la frecuencia de resonancia del emisor). Tocar un punto en el emisor causará un descenso en la parte real de la impedancia en la frecuencia de resonancia, que está típicamente en el rango de 40-200 kHz, más típicamente de 80 100 kHz. Un segundo efecto es un aumento en la capacitancia del emisor, a medida que el dedo empuja la película delgada más cerca de la “placa trasera” más rígida, aumentando de este modo la capacitancia. Este efecto estará presente para cualquier tamaño relativo de toque de dedo al área de emisor, pero la señal se maximizará cuando el área de toque de dedo es tan grande (o más grande) como el área de emisor y se hará progresivamente más pequeña a medida que el área de toque de dedo llegue a ser más pequeña con relación al área de emisor. Consideremos una realización de ejemplo en la que el emisor se estampa en filas y columnas que son de 5 mm x 5 mm, el toque de dedo debería ser comparable típicamente en área con la de cada unidad subdividida del emisor en sí mismo.
Para demostrar este efecto, un emisor disponible comercialmente se grabó en secciones que tenían una fila conductora de 2,54 cm (1”) en la placa trasera y una columna conductora de 2,54 cm (1”) en la película. Esto condujo a un área de superposición de 2,54 cm x 2,54 cm (1” x 1”) del área de emisor efectiva. A este emisor se le midió entonces la parte real de su impedancia, así como su capacitancia, en un rango de frecuencias alrededor de su punto de resonancia acústica (que era de alrededor de 100 kHz para este emisor particular). El emisor se midió tanto con como sin la presencia de un toque de dedo (el pico inferior muestra los resultados con el toque). Los cambios de impedancia y capacitancia se muestran en las Figuras 7 y 8, respectivamente. El problema técnico alrededor de 96 kHz es un error en el sistema de medición debido al un convertidor de DC a DC ruidoso y se debería descartar. Es evidente que en efecto la parte real de la impedancia (resistencia) se reduce en resonancia y la capacitancia se aumenta.
Es evidente a partir de los datos que la resistencia disminuye en aproximadamente un 13 % mientras que la capacitancia aumenta en aproximadamente un 1 %. Ambas señales deberían ser fácilmente detectables con señal a ruido de sobra. Es digno de mención que un panel táctil procap convencional no tiene la señal de resistencia disponible para él. La electrónica y la circuitería necesarias para detectar el cambio de resistencia pueden ser más simples y/o más rápidas que la electrónica necesaria para detectar el cambio de capacitancia. El uso de estas dos señales únicas puede tener también otros beneficios tales como la capacidad mejorada para detectar no solamente la existencia o no de un toque, sino también la presión de toque. Se debería señalar que el aumento de capacitancia debido a un toque de dedo en esta configuración es opuesto en signo al descenso de capacitancia detectado por un toque de dedo en un panel táctil procap tradicional. También, la magnitud del cambio de capacitancia es mucho mayor aquí (alrededor de una parte por cien en comparación con la parte por mil típica).
Con el fin de detectar múltiples coordenadas de toque en X e Y simultáneamente, cada fila y columna se “escanea” dentro del periodo de tiempo requerido para informar de uno o más eventos de toque. Con el fin de detectar sin problemas las coordenadas de toque, se informa idealmente a una tasa de al menos 60 Hz. Esto deja solamente 1/60 de segundo o 17 ms para escanear cada intersección de una fila y/o columna (nodo). Típicamente, los paneles táctiles utilizan un paso de 5 mm entre filas y/o columnas, lo que permite la capacidad de resolver toques de dedos que están cerca entre sí. Para un monitor de 533,4 mm (21”) típico que es de 300x500 mm, esto proporcionaría 60x100 filas x columnas o 6000 nodo a escanear. Esto deja solamente 17 ms/6000 o aproximadamente 3 ps para escanear cada nodo. Hay técnicas convencionales que son conocidas en la técnica para acelerar las velocidades de escaneado para paneles táctiles procap. Estas técnicas se pueden aplicar igualmente a tal panel táctil basado en acústica. Por ejemplo, el panel se puede escanear en el modo de autocapacitancia (lo que implica m+n escaneados) y después solamente en el modo de capacitancia mutua (lo que implica m*n escaneados) solamente para resolver cualquier problema.
Con el fin de reproducir audio y detectar señales de toque simultáneamente, la parte de panel táctil escaneará a través de todas las combinaciones posibles de filas y columnas buscando un toque y lo hará así una a una. Mientras que está ocurriendo ese escaneado, las filas/columnas restantes se accionan en paralelo, para producir la señal de audio ultrasónica. Por ejemplo, las Figuras 9 y 10 muestran un emisor que tanto se acciona para audio (todas las otras filas y columnas) como que se escanea para toque (flecha en fila y columna de escaneado actual). El escaneado de emisor progresa a través de cada combinación de fila/columna en un orden designado, mientras que las columnas/filas restantes se accionan con la señal de audio. La figura 9 muestra la fila más superior y la columna más a la izquierda que se escanean para comprobar un toque, mientras que la figura 10 muestra la segunda fila desde arriba y la columna más a la izquierda que se escanean para comprobar un toque.
Dependiendo de la implementación, en otros ejemplos no cubiertos por las reivindicaciones, las ubicaciones que se están escaneando pueden seguir produciendo audio. Esto se puede lograr midiendo la señal de accionamiento en cada fila/columna, más que midiendo directamente la impedancia. Si el panel está bien caracterizado, sin un toque presente, el panel responde al accionamiento de una forma bien conocida. Cuando está presente un toque, no
obstante, la respuesta de emisor en esa ubicación cambiará y el panel responderá de forma diferente a la entrada de accionamiento. Esto puede tomar la forma de un voltaje diferente al esperado, una respuesta de frecuencia diferente o un consumo de corriente diferente.
Implementar un panel táctil capacitivo con un emisor ultrasónico transparente en diversas realizaciones proporciona capacidades más allá de lo que es posible con un panel táctil procap convencional. Además de ser capaz de detectar las coordenadas de toque tanto en X como en Y, el panel es capaz de detectar tanto la coordenada en z así como la velocidad en z de un objeto aproximándose o retirándose tal como una mano. En diversas realizaciones esto se puede lograr utilizando la capacidad del emisor de transmitir y recibir un pulso ultrasónico. Esto se puede implementar en diversas realizaciones no cubiertas por la invención reivindicada independientemente de si el emisor está configurado o se está usando como un emisor de audio ultrasónico.
Esencialmente, la cuadrícula estampada de filas y columnas forma una cuadrícula de 2D de emisores/receptores ultrasónicos transparentes. Cuando se pulsa una combinación fila/columna con una ráfaga de señal corta (por ejemplo, a o cerca de la frecuencia de resonancia), se transmite un pulso ultrasónico acústico 1112 (Figura 11) al aire desde el emisor 1114 a un objeto 1115. La señal acústica se propagará hacia delante en una “haz” estrecho hasta que se refleje/disperse por el objeto 1116 tal como una mano o cualquier otro material con una impedancia acústica discorde con el aire. Parte de esa señal se reflejará de vuelta hacia el emisor 1114. Cuando una señal acústica ultrasónica, incluyendo una señal ultrasónica reflejada, impacta sobre un emisor, crea una señal de voltaje que aparece entre los terminales a la misma frecuencia que la señal acústica. Por lo tanto, el mismo emisor que produce el pulso ultrasónico que creó la señal de transmisión puede recibir también la señal reflejada. Un ejemplo de esto se muestra en la Figura 11.
Debido a la naturaleza direccional de las señales ultrasónicas, tanto la señal de transmisión como de recepción serán altamente direccionales. Como resultado, la combinación de una de transmisión/recepción en el mismo canal tendrá un diagrama polar de direccionalidad que es el cuadrado de o bien el diagrama polar de direccionalidad de transmisión o bien de recepción. Por lo tanto, el canal de emisor será generalmente sensible solamente a una señal reflejada desde objetos directamente delante de él y rechazará ultrasonidos dispersados en un ángulo oblicuo. Por consiguiente, el emisor en tales aplicaciones tenderá a rechazar señales de ruido que se reflejan desde un objeto delante del emisor. El usar el mismo canal de emisor (una superposición de fila/columna) tanto como de transmisión como de recepción para el pulso ultrasónico puede requerir baja impedancia en el modo de transmisión y alta impedancia en el modo de recepción para una señal óptima.
Cada canal de emisor (por ejemplo, cada área de superposición de fila/columna) puede operar o bien en modo de onda continua o bien pulsada, para registrar datos tales como tiempo de vuelo entre la transmisión y la recepción, que da una indicación de la distancia entre el objeto y el emisor (la coordenada en z). Esto también puede dar una indicación de la frecuencia desplazada de Doppler, que daría información tal como la velocidad en z del objeto. Las coordenadas en X e Y de un objeto en el espacio en la dirección de Z se pueden determinar escaneando a través de las combinaciones de superposición de fila/columna y usando un procesamiento de señal adecuado para determinar el canal que recibe la señal más fuerte. El movimiento del objeto a través del emisor se puede detectar haciendo el seguimiento de la señal a medida que se mueve de canal en canal a través de la matriz de canales. Por consiguiente, el movimiento de un objeto en el espacio en la X, Y y Z se puede seguir lo que, en diversas realizaciones, se puede usar para hacer el seguimiento de gestos, para proporcionar un panel de pantalla táctil sin toques o con otros propósitos.
El dispositivo se podría integrar delante de un visualizador estándar de un dispositivo de contenido (por ejemplo, un visualizador de LDC, LED, AMOLED u otro), dando de este modo a un monitor, televisión u otras pantallas de visualización datos de coordenadas en X, Y, Z precisos de la ubicación de un usuario o de otro objeto. Estos datos se podrían procesar entonces para realizar una cierta acción, o comando, en respuesta a la detección de un objeto y/o gesto. La información se podría usar en conjunto con, o en lugar de, un sistema alterno tal como una cámara única o estéreo. Se pueden implementar realizaciones para detectar objetos en rangos desde a 1 cm o menos hasta a 5 metros lejos del emisor, con una resolución en z de alrededor de 1 mm en el modo de pulso.
Una configuración alternativa no cubierta por la invención reivindicada se muestra en las figuras 12 y 13. En lugar de filas/columnas, el emisor se podría formar estampando un conductor plano sólido en un lado, que puede ser, por ejemplo, un conductor (uniforme) común. El otro lado se puede estampar como una pluralidad de “emisores” discretos (mostrados como cuadrados en el ejemplo de la figura 12). Como se muestra en la figura 13, cada emisor discreto se puede configurar como una unidad direccionable individualmente (IAU) 1312 y se puede conectar a circuitería de accionamiento/detección a través de conductores tales como, por ejemplo, una barra colectora metálica impresa de manera refinada. Cada IAU se podría agrupar por función, con, por ejemplo, una región de 5x5 que tiene 24 emisores de transmisión y un emisor de recepción. La sensibilidad del emisor en el modo de transmisión se escala con el número de iAu , pero la sensibilidad del dispositivo en el modo de recepción no. Por lo tanto, una pequeña fracción de las IAU se pueden dedicar a la funcionalidad de recepción sin pérdida de sensibilidad de búsqueda de rango o salida de audio (si el dispositivo se está usando como una fuente de audio), liberando por ello las IAU restantes para servir a los transmisores ultrasónicos. El número de IAU destinadas a recibir determinará la resolución espacial de X/Y deseada en el dispositivo. Las IAU de recepción detectarían una portadora ultrasónica creada por las IAU de transmisión y solamente necesitan detectar a una única frecuencia (por ejemplo, a la
frecuencia de transmisión, que puede ser a o cerca de la frecuencia de resonancia del emisor). La subdivisión de un emisor en múltiples IAU discretas podría permitir también efectos de audio de sonido envolvente usando la dirección de haz. Por ejemplo, las señales de transmisión enviadas a las diversas IAU se podrían escalonar para permitir que el haz se dirija usando técnicas de matriz escalonada. Se pueden controlar diferentes grupos de IAU por separado de los otros grupos de modo que se pueda realizar el emisor multicanal con dirección de haz independiente por canal.
Las IAU se podrían realizar por regiones de conductor (por ejemplo, ITO) estampadas individualmente en la placa trasera, cada una conectada por un cable de metal delgado a circuitería externa. En diversas realizaciones, los cables de conexión serían lo suficiente delgados para no interferir con la naturaleza transparente del emisor. Las IAU también se podrían realizar por diseños de matriz pasiva o activa más convencionales. En el ejemplo de la figura 13, cada cuadrado más pequeño representa ITO y las áreas sombreadas entre los cuadrados representan el ITO grabado. Las líneas que conectan cada IAU son conductores de metal muy delgados. El voltaje se puede aplicar por separado a cada una de estas líneas, mientras que el otro lado (no mostrado) se puede implementar como una película conductora uniforme sujeta a una tierra constante.
En otro método de operación, cada IAU se podría configurar tanto para enviar como recibir señales como se describió anteriormente en la implementación de fila/columna. En realizaciones que emplean esta capacidad, cada IAU se puede configurar para actuar como un buscador de rango independiente, tanto transmitiendo pulsos como midiendo una señal de retorno.
En general, la operación independiente completa de cada IAU usa electrónica independiente para controlar las operaciones de transmisión y recepción de los dispositivos. Si se desea, esto se podría evitar en diversas realizaciones usando un circuito de almacenamiento analógico para almacenar información de tiempo/frecuencia en la señal de retorno. En este modo, todas las IAU se pueden pulsar para crear una onda saliente. Las IAU se conmutarían entonces a un circuito de detección donde cada iAu está conectado a un circuito analógico simple diseñado para detectar la temporización de señal de retorno y almacenarla para su lectura. Se podría usar entonces un convertidor de analógico a digital para barrer a través de cada circuito individual y medir el valor de tiempo almacenado en los mismos de una manera similar a la operación de las cámaras de CCD. Esto construye una imagen completa del área delante del panel.
Mientras que está teniendo lugar la detección en z, la detección en x, y está ocurriendo simultáneamente. La detección en z funciona bajo los mismos principios que el sonido paramétrico y se aplican las mismas estrategias descritas anteriormente para permitir la operación simultánea con aplicación de toque en x, y a la detección en z. Como se ha descrito anteriormente, diversas realizaciones incorporan capacidades táctiles a un emisor de audio ultrasónico, incluyendo emisores de audio ultrasónicos transparentes. No obstante, realizaciones alternativas no cubiertas por la invención reivindicada se pueden configurar para implementar un panel táctil sin estas capacidades de audio paramétricas. Esto puede incluir un panel táctil que no solamente puede desde las coordenadas en X e Y de un toque sino también la distancia en Z y la velocidad en Z de un evento. Implementar un panel táctil como panel autónomo sin capacidades de audio paramétricas puede ser ventajoso. La señal requerida para accionar el aire no lineal es alta, hasta 135+ dB de ultrasonido. Por lo contrario, la señal de transmisión ultrasónica necesaria para detectar un eco de ultrasonido es mucho más baja, del orden de 100 veces (40 dB) más baja. Por lo tanto, el emisor requeriría voltajes de accionamiento sustancialmente más bajos y consumiría menor potencia si no se requiriese transmitir también audio ultrasónico. También, debido a que la búsqueda de rango es menor compleja y más tolerante a la distorsión, ya no se requiere el procesamiento de señal de audio electrónico realizado por un DSP costoso. También, el requisito de solamente una única frecuencia portadora reduce la complejidad. Además, tampoco se requiere la linealización de señal por el uso de una compensación de voltaje de DC. El emisor se puede accionar a una mitad de frecuencia de la portadora, mejorando la óptica/transparencia, así como la eliminación de una “placa de polarización” u otros medios para producir tal voltaje de DC.
Aunque se han descrito anteriormente diversas realizaciones de la tecnología descrita, se debería entender que se han presentado solamente a modo de ejemplo y no de limitación. Del mismo modo, los diversos diagramas pueden representar una arquitectura de ejemplo u otra configuración para la tecnología descrita, lo que se hace para ayudar a entender las características y la funcionalidad que se pueden incluir en la tecnología descrita. La tecnología descrita no está restringida a las arquitecturas o configuraciones de ejemplo ilustradas, sino que las características deseadas se pueden implementar usando una variedad de arquitecturas y configuraciones alternativas. De hecho, será evidente para un experto en la técnica cómo se pueden implementar el fraccionamiento funcional, lógico o físico alternativo y las configuraciones para implementar las características deseadas de la tecnología descrita en la presente memoria. También, se puede aplicar una multitud de diferentes nombres de módulos constituyentes distintos de los representados en la presente memoria a las diversas fracciones. Además, con respecto a los diagramas de flujo, las descripciones operacionales y las reivindicaciones del método, el orden en el que se presentan los pasos en la presente memoria no exigirá que las diversas realizaciones se implementen para realizar la funcionalidad mencionada en el mismo orden a menos que el contexto lo dicte de otro modo.
Aunque la tecnología descrita se ha descrito anteriormente en términos de diversas realizaciones e implementaciones ejemplares, se debería entender que las diversas características, aspectos y funcionalidad
descritos en una o más de las realizaciones individuales no están limitados en su aplicabilidad a la realización particular con la que se describen, sino que se pueden aplicar en su lugar, solos o en diversas combinaciones, a una o más de las otras realizaciones de la tecnología descrita, estén o no tales realizaciones descritas y estén o no tales características presentadas como que son parte de una realización descrita. De este modo, el alcance de la tecnología descrita en la presente memoria no debería estar limitado por ninguna de las realizaciones ejemplares descritas anteriormente.
Los términos y frases usados en este documento, y las variantes de los mismos, a menos que se indique expresamente de otro modo, se deberían interpretar como abiertos en oposición a limitantes. Como ejemplos de lo anterior: el término “que incluye” se debe interpretar como que significa “que incluye, sin limitación” o similar; el término “ejemplo” se usa para proporcionar instancias ejemplares del objeto en discusión, no una lista exhaustiva o limitante del mismo; los términos “un” o “una” se deberían leer como que significan “al menos un”, “uno o más” o similar; y los adjetivos tales como “convencional”, “tradicional”, “normal”, “estándar”, “conocido” y términos de significado similar no se deberían interpretar como que limitan el objeto descrito a un periodo de tiempo dado o a un objeto disponible en un momento dado, sino que se deberían leer en su lugar que abarcan tecnologías convencionales, tradicionales, normales o estándares que pueden estar disponibles o conocerse ahora o en cualquier momento en el futuro. Del mismo modo, donde este documento se refiere a las tecnologías que serían evidentes o conocidas para un experto en la técnica, tales tecnologías abarcan las evidentes o conocidas para el experto ahora y en cualquier momento en el futuro.
La presencia de palabras y frases amplificadoras tales como “uno o más”, “al menos”, “pero no limitado a” u otras frases similares en algunas instancias no se leerán que significan que se pretende o requiere el caso más reducido en instancias donde tales frases amplificadoras puedan estar ausentes. El uso del término “módulo” no implica que los componentes o la funcionalidad descritos o reivindicados como parte del módulo estén todos configurados en un paquete común. De hecho, cualquiera o todos los diversos componentes de un módulo, sean componentes lógicos de control u otros, se pueden combinar en un paquete único o mantener por separado y se pueden distribuir además en múltiples agrupaciones o paquetes o en múltiples ubicaciones.
Además, las diversas realizaciones expuestas en la presente memoria se describen en términos de diagramas de bloques, diagramas de flujo u otras ilustraciones ejemplares. Como se llegará a ser evidente para un experto en la técnica después de leer este documento, las realizaciones ilustradas y sus diversas alternativas se pueden implementar sin confinamiento a los ejemplos ilustrados. Por ejemplo, los diagramas de bloques y su descripción que se acompaña no se deberían interpretar como que exigen una arquitectura o configuración particular.
Claims (15)
1. Un panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212), que comprende:
una primera capa transparente (45, 46) que comprende una primera capa de base (45b, 46b) y una primera capa conductora (45a, 46a); y
una segunda capa transparente (45, 46) dispuesta adyacente a la primera capa transparente, la segunda capa transparente que comprende una segunda capa de base (45b, 46b) y una segunda capa conductora (45a, 45b), la segunda capa conductora (45a, 46a) que tiene una pluralidad de filas y columnas de material conductor superpuestas, el panel de pantalla táctil que está configurado para escanear cada combinación posible de una fila y una columna de la pluralidad de filas y columnas una a una para detectar la presencia de un toque; en donde la segunda capa transparente (45, 46) es una pantalla táctil configurada para detectar la presencia de un toque; y
en donde el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado se configura para accionar, mientras que está ocurriendo el escaneado, las filas y columnas restantes que no se usan en el escaneado para hacer que el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) produzca una señal de audio ultrasónico.
2. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde la segunda capa transparente (45, 46) se dispone detrás de la primera capa transparente (45, 46).
3. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 2, en donde la primera capa transparente (45, 46) comprende materiales de suficiente flexibilidad de manera que la presión de actividades de pantalla táctil pueda causar suficiente presión en la segunda capa transparente (45, 46) para permitir que la segunda capa transparente (45, 46) detecte la actividad táctil transmitida en la primera capa transparente (45, 46).
4. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 3, en donde la primera capa transparente (45, 46) comprende una lámina de vidrio, de mylar u otra que sea suficientemente flexible para permitir que la fuerza de un toque de usuario se transmita a la segunda capa transparente (45, 46).
5. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde la segunda capa transparente (45, 46) es una capa externa del panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212).
6. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 5, en donde la segunda capa transparente (45, 46) comprende un panel táctil capacitivo (220).
7. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) se dispone en una cara de un dispositivo de contenido para permitir que se proporcione contenido de audio paramétrico a un usuario del dispositivo.
8. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) se coloca sobre parte o todo el visualizador del dispositivo de contenido.
9. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) se proporciona en lugar del visualizador del dispositivo de contenido.
10. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde la segunda capa transparente (45, 46) comprende un estampado conductor y en donde el estampado conductor proporciona funciones de pantalla táctil y se usa para generar una señal de audio ultrasónica.
11. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde la segunda capa transparente (45, 46) comprende un panel táctil procap (220).
12. El panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) de la reivindicación 1, en donde la segunda capa conductora (45, 46) comprende un conductor estampado usado para proporcionar detección de pantalla táctil y formar una capa conductora para la emisión de audio ultrasónico.
13. Un método para operar un panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) según la reivindicación 1, que comprende:
escanear cada combinación posible de una fila y una columna de la pluralidad de filas y columnas de la segunda capa conductora (45, 46) del panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) una a una para detectar la presencia de un toque; y
mientras que está ocurriendo el escaneado, accionar las filas y columnas restantes de la pluralidad de filas y columnas que no se usan en el escaneado para hacer que el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) produzca una señal de audio ultrasónico.
14. El método de la reivindicación 13, en donde el escaneado comprende medir una señal de accionamiento en la fila y columna escaneadas para determinar si la señal de accionamiento indica la presencia de un toque.
15. El método de la reivindicación 13, que comprende además pulsar las combinaciones de fila/columna del material conductor con un pulso ultrasónico acústico (1112), el panel de pantalla táctil y altavoz de audio ultrasónico transparente integrado (212) que detecta una reflexión del pulso ultrasónico acústico (1112) de un objeto (1115), determinando una distancia del objeto (1115) desde el panel.
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