本发明概述了一种用于图形显示设备中的接触控制装置，特别是涉及了识别接触位置坐标的一种新型装置和系统。

本文所考虑的图形显示设备一般采用阴极射线管（CRT），但也能使用其它类型的显示器件。在以前典型的装置中，显示面（荧光屏）的两个相邻边缘中的每一个边缘上装上一排光源，以形成一束平行光，并延伸通过荧光屏。这些光束最好是成直角相交叉，以组成复盖在显示面上光线的栅网图形。在光源对面荧光屏的侧边上装上类似的一排光检测器。

实际上，按照操作员的命令通过控制器来传递特定图形进行显示，其命令可以是向荧光屏某一部位的指点（Pointing）。这种指点可中断一束或多束光线，从而使光束所对应的光检测器产生一个信号，把它加到控制器上就可送取某一特定图形。例如，美国专利No，775，560给出了图形显示设备这种控制的范例。由于每个光源用一个单独的光传感器，上面所提到的这种接触控制装置将相当贵。

众所周知，表面声波能量可用来进行接触控制。美国专利No，3，134，099中，Wao叙述了一种装置，其中有多个互相并联的压电换能器，把它们沿着玻璃片的两条互相邻近边缘中的每一条边缘排列着。换能器与玻璃片相偶合，并随控制信号产生表面声波，穿过玻璃片表面进行传播。装有压电元件的测试笔接触到玻璃片上，可接收到扰动信号，然后产生一个适当的信号加到控制单元，此控制单元可 测出经过的时间间隔，即从将控制信号加到换能器开始扰动时起到测试笔收到此信号时之间的时间间隔。重要的是在Woo的装置中，玻璃板的两条相邻边缘中的每一条边缘都需要许多压电换能器。而且Woo的设备需要使用特殊的接触指针，这种针应能接收穿过玻璃板的声表面波。

美国专利，No，3，653，031-Hlady等人叙述了一种对接触灵敏的位置编码器，也是使用能产生弹性表面波的换能器，把这些换能器沿透明玻璃片的边缘排列。换能器既能作幅射器，也能作传感器，因而它既能发射表面波穿过玻璃板，也能接收这种表面波。工作时，手指或指针放在玻璃板特定位置，就能反射所遇到的表面波。把检测到的反射波加到与传感器相连的时间电路上，它可确定手指或指针位置的几何坐标。和Woo的装置一样，也需要两排换能器，以产生穿过玻璃板传播的表面波。

美国专利，No，3，363，327-Johnson等人描述了另一种声表面波类型接触敏感的板状组件，它包含放在阴极射线管荧光屏上的一块玻璃板，并装有沿玻璃板的第一边缘排列的第一组发射器，产生一组瑞利（Ray    Leigh）表面波束，穿过玻璃板表面，沿X轴方向传播。类似的一组检测器排列在玻璃板的所述的第一边缘对面的边缘上，可单独接收所述的一组波束中所指定的那个波束。同样地，第二组发射器装在邻近第一边缘的玻璃板第二边缘上，同时产生第二组瑞利波束，沿垂直于X方向的y方向传播。类似的第二组检测器排列在玻璃板的所述的第二边缘对面的边缘上，可单独接收所述的第二组波束中所指定的那个波束。因此，为建立这种x-y波束栅，每个波束需要一个发射器，每个这样的发射器需要一个单独的检测器。

在工作时，每个发射器发射一束沿玻璃板表面传播的瑞利表面波。此后，当手指或其他物体压在板上，声波能量就被吸收，藉此使声波无法传输到其指定的检测器。到达该检测器的信号低于正常值甚至消失，就可构成一个表明接触的信号，并把它送到计算机去。

然而，Johnson等人的接触控制系统类似于其光学装置的接触控制系统，其主要缺点仍旧是需要大量发射器和检测器，用来建立相交叉的波传播路径，这样可组成位于玻璃板上的栅网。在实际问题中，要采用双排全部需要单独接线的发射器和检测器，机械结构考虑和昂贵的费用是其明显的缺点。

在接触控制技术方面的其他美国专利，号码如下：

3，775，560

3，808，364

3，916，099

3，956，745

4，198，623

4，254，333

4，286，289

4，346，376

此外，在声表面波领域的美国专利和参考文献中，曾参考过的还有：

3，883，831

4，403，165

G·W·Judd和J·L·Thoss：“生产廉价石英RAC滤波器时被切趾金属光栅的使用”Proceedings    of    the    IEEE    1980    Ultrasomc    Symposium，P·343。

总起来说，本发明给出了一种改进的接触敏感板系统，适合于用在图形显示阴极射线管中或与其他配合使用。

因此，本发明给出了一个接触板系统，包括具有接触表面的基底;对触摸所述的接触表面敏感的装置，它产生具有一定特征的信号，即具有标誌接触位置的第一特征和标誌接触本身的第二特征。

本发明的一个特点是接触敏感装置具有最小的机械和电气复杂性，并且可降低制造成本。

本发明也叙述了一种接触板系统，包含：具有接触表面的基底;对在所述的接触表面上的接触有敏感的装置，它产生具有一定特征的信号，即具有标誌接触位置的第一特征和标誌接触压力的第二特征;用于接收上述的输出信号的装置，用所述的第一特征来识别预定的可控制功能和用所述的第二特征来控制上述的可控制功能。

借助于参考以下对附图的说明，可更好地了解本发明的更进一步的性能和优点：

图1以说明体现本发明的图形显示设备;

图2是图1的接触敏感显示板的平面视图，在一定程度上描述了反射声栅的结构和布置;

图3代表接收到的声表面波能量的变化图，此声表面波是横过图2的接触板的第一条坐标轴;

图4代表另一个接收到的声表面波能量的变化图，该声表面波是横过图2的接触板的第二条;即正交的坐标轴;

图5画出了反射声栅以及由该声栅造成的一系列反射波分量;

图6画出了一个输出换能器对如图5所示的反射波分量响应而产生的波形。

图7画出了一个输出换能器对一长半反射波分量响应而产生的波 形。

图8代表了按照本发明制成的接触板显示装置中所使用的输出换能器的输出信号整流后的结果。

图9表示一个反射阵列，此阵列中的单元图案是由于手指挪开而造成的。

图10表示另一个反射阵列，此阵列中的某些单个单元按图案形式断成几段碎片。

图10A表示另一个反射阵列，此阵列中的某些单个单元的长度随远离毗连的换能器的方向而增加;

图11表示一种接触板装置，其中利用单个器件作为输入和输出换能器。

图12表示另一种接触板装置，利用了与板长等长的一个输出换能器。

图13表示了一种接触板装置，其中表面波反射声栅由离散的反射单元所组成。

图14显示了由输出换能器生成的脉冲型波形，这是对由图13的系统所产生的短脉冲分量的响应。

图15显示了图14上的波形的一种变化;

图16表示了具有角坐标系统特征的本发明的另一种系统;

图17从局部示图显示了由图1所示的设备加以修改后与接触板控制系统的，采用的形式相配合的情形;

图17a是与图17所示的显示设备配合使用的接触板控制系统的方块图;

图18显示了接触控制板用来对与可遥控的设备相连的游标进行控制;

图19表示一种单坐标接触控制板;

图20是装上本发明的阴极射线管的透视图;

图21a以局部示图显示了本发明的一种替换系统，其中把接触控制板系统放在远离被控图象显示器件的位置;

图21b以局部示图显示了本发明的另一种系统，它把放置在远处的接触控制板与可控设备互相连接起来;

图1画出了一种图形显示设备10，它包括一个图形控制器12以及一个具有显示表面16的显示器件14。阴极射线管CRT可用来显示图形，而有关本题的发明也将结合此器件（CRT）进行描述。然而值得注意的是本发明很容易地应用到其他显示器件，例如电致发光器件或液晶器件或者甚至应用到简单的电梯数字显示，其中任一种都可代替CRT。在某些应用中，在显示器件的荧光屏上放置单独的一块极。

这种极或荧光屏通常称作为接触控制板，这是由于图形或其他信息可借助操作员的接触指令通过控制器口而得以显示出来，即以操作员接触与接触控制板相连的“菜单”的某特定区域作为指令。显示面16，无论是CRT的荧光屏或是单独的一块板，都构成一个其表面能传播声表面波的基底。如以后将指出的那样，接触动作可中断或减小沿一条或多条路径传播的声波能量，这些路径组成了一个罩在极上的栅网。对这类中断进行检测和分析，可用来识别接触面的X轴值，Y轴值或其他坐标轴值。这些信息本身对把那些图形送来显示或进行器件的其它的响应来说，又是决定的因素。

除此以外，设备10还包括使接口电路4按预定的顺序进行工作的一台计算机22，因此，当检测到声波能量的扰动或中断，并把它转换成电信号通过接口电路24反馈到计算机后，就可通过计算机签别出中断的位置。图形控制器12包含驱动CRT14的电子线路，用来 放大计算机22的输出信号，或在某些情况下对输出信号进行整形。计算机为达到其功能，配备了一个时钟（时间信号源），视频信号源、以及水平和同步脉冲源。控制器12的输出加到CRT14的控制电极以及CRT的偏转线圈上，并在计算机的指令导引下显示所选择的图形。因此当计算机签别到声波中断的位置后，就把适当的信息输到控制器12，以便把相应于操作员接触地址的图形显示出来。

如图1所示，接口电路24通过总线30使输入端与接收换能器R1，R2相连接，并通过总线32使输出端与发射换能器T1，T2相连接。电路24还有附加的输入输出端，可与计算机22相连接，以进行对话。电路24可响应计算机22送来的定时信号，输出触发信号，以一定的时序激励换能器T1，T2，从而使随之而来的表面波中断的位置可签别出来。

输入换能器T1，T2装在基底面16并分别靠近边缘18和20，（如图2所示），下面将对它进行更详细的说明。接口电路24中的一个源25通过总线32，将输入信号S1，S2加到相应的换能器T1，T2上，这些换能器分别单独发射一束声表面波，分别沿表面16的第一路径和第二路径P1和P2传播。

又如图2所示，第一和第二输出换能器R1，R2装在基底面16，并分别靠近边缘18和20，也就是靠近其相应的输入换能器T1和T2的边缘。换能器R1和R2在接收到由其相对应的输入换能器发出的表面波之后，会产生相应的输出信号S3，S4，这些信号带有发射表面波的特征，例如，幅度上的改变，这可归因于所收到的脉冲式声表面波能量的扰动。详情在后面将会谈到。

包含一排反射单元el-en的第一反射声栅沿路径P1排列，上述的每个单元实际上最好以路径P1的纵向轴夹成的相同的入射角来 放置。反射单元相对于路径P1的入射角约为45度是合乎需要的。另外，路径P1的纵向轴最好放置成平行于基底面16的上边缘，如图1和图2所示。

这些反射单元el-en从原先发射的脉冲式表面波中截取了多个波分量，并使这些分量沿同样多条路径PV传播穿过基底面16，每条路径与路径P1轴夹一个角度。如图1和图2所示，这些多条路径PV，每个与路径P1轴夹角为90度。

同样地，包含一排反射单元e′l-e′n的第二反射声栅沿路径P3排列，这些反射单元实际上以与路径P3的纵向轴夹成相同的入射角来放置，以便截取从路径P1中被反射出来并沿着路径PV传播，横过基底表面16的波分量。声栅G2阻断沿路径PV到达的脉冲式波分量，并使这些波分量沿着路径P3轴向接收换能器传播，此接收换能器R1可把收到的脉冲波能量转换成电输出信号S3。与第一反射声栅G1互补，声栅G2的元件以与路径P3的纵向轴成45度排列，便于截断并重新导向从声栅G1到达的波分量。

以上描述的一对换能器T1，R1和声栅G1，G2建成脉冲式表面波路径PV的栅网的一部分。这些路径是横穿基底表面16安置的。此栅网的第二部分由第二对换能器T2，R2和相应的声栅G3、G4所建成。类似于以上描述的情况，换能器T2在收到接口电路24中的信号源25发出的触发信号S2后发射一束声表面波沿路径P2传播，此路径P2垂直于上述的路径P1，P3。第三反射声栅G3包含一排反射单元ell-enn，它沿路径P2排列，且与路径P2轴夹成相同的入射角来放置。声栅G3从换能器T2发射的表面波截取多个脉冲波分量，并使这些脉冲波分量沿多条路径Ph传播，穿过基底面16，这些路径Ph都以与路径P2轴成90度夹角来放置。

包含一排反射单元e′ll-e′nn的第四反射声栅沿着路径P4排列，每个反射单位都以与路径P4的纵向轴夹成45度来放置。声栅G4的反射单元截断由声栅G3引向后沿路径Ph传播的波分量，并使这些脉冲波分量沿路径P4传播到接收换能器R2。

由于换能器T1，T2沿着路径P1，P2，另外发射了声表面波，路径P1，P2与其相应的邻接的声栅G1，G2方向相反，给出吸收这种波能量的方法是合乎需要的。因此，一对再软性环氧树脂构成的吸收器33，35，就装在显示表面上紧靠着各自的换能器T1和T2的后面。

在刚才描述的情况中，如图2所示，显示面16上有一复盖栅网，它包含声表面波的多条路径，这些表面波被限制在预定的路径上，一组路径Ph排成平行于显示表面16的主轴或所谓的水平轴，而第二组路径，也是交叉路径PV排成平行于显示面16的短轴或垂直轴。这时交叉波能量传播路横穿显示器件的表面，组成一个覆盖显示表面16的栅网。

如上所述，接口电路24和总线32连接到输入换能器T1，T2可以发射脉冲式表面波沿路径P1，P2传播。将信号S1，S2加到换能器T1，T2后，可产生并发射超声弹性表面波，此波实质上具有水面波波前，在平行于触发换能器的直线上具有同样的幅度和相位。换能器T1，T2（以及R1和R2），典型地，是由锆钛酸铅陶瓷所构成的压电换能器，装在一个较低速材料的梭镜上，例如，人造荧光树脂，它可实现与基底表面16的有效的机电偶合。

沿路径P1，P2发射的表面波最后分别由换能器R1，R2接收到，并将它们转换成电信号S3，S4。包括信号处理电路23在内的装置连接到接收换能器R1，R2的输出端（此信号处理电路包含在接 口电路24中，见图1），根据扰动脉冲表面波的过渡时间进行分析，可决定接触扰动波穿过的是Ph，PV中的哪一个路径，此可建立接触位置的两个坐标值，在一个坐标系统中，例如，为了鉴别扰动脉冲波沿水平轴路径位置的X轴坐标值，如图2所示，用确定装置对换能器R1收到的脉冲式表面波进行时间分板。此外，确定装置在输入信号S1加到换能器T1及发射表面波的瞬间，就开始进行分析。在图3的时间刻度上，画出了由发射器T1发出的声脉冲波能达接收器R1的最早的时间。

假定复盖显示面的栅网尺寸为8″×11″左右，并假设脉冲表面波到达路径P1的第一反射单元e1所需的渡越时间为2微秒左右，也就是脉冲表面波从单元e′1抵达接收器R1所需的渡越时间。把此值加上表面波从反射单元e1穿过显示面16到反射单元en的渡越时间，此值约为60微秒。因此检测器将不考虑在发射器T1触发后的前64微秒内到达的任何扰动。先假定T1发射的表面波没有受到扰动，换能器R2的输出响应就如图3上的实线所示。这里显示的波形在约为176微秒的范围内具有相对恒定的幅度。这种响应的建立是由于在开始的一段时期，表面波能量在176微秒间隔内，也就是直到时刻tn不断地到达检测器R1。176微秒时间间隔是表面波走过反射声栅G1的全部长度并沿反射声栅G2的长度返回所需的近似时间。当不存在扰动时，接收换能器R2的输出经接口电路24分析后，向计算机22发出一个信号，表明未受扰动的一束表面波穿过基底面16。计算机把此信息接力转送给控制器12，控制器就使CRT上的显示图形保持不变。

现在假设操作员希望选择一幅不是正在显示的图形。一张菜单，诸如一张图或其他类型的指南，可指出应当触摸显示表面16的哪个 特定区，才能调用所要的图形。因此，假设图2中的指定区A1是该特定区，那么操作员以手指触摸显示面的A1位置，也就是插入交叉的表面波形成的栅极，此动作可使一部分声表面波能量穿过接触区而被吸收。再次参考图3可对这种接触动作进行最好的解释和说明，图3表明了对R1的输出波形的影响是由于对在A1区域附近穿过显示表面的声表面波的扰动。此影响表现在沿时间轴的波形上有一凹陷D1它相应于操作员在显示面上的接触点。假定接触点位于从左端算起的约四分之一的显示面长轴的距离，如图2所示。正如以前所指出的，假定表面波沿声栅G1长度传播所需的时间是88微秒。其四分之一为22微秒。把它加上表面波沿平行于显示面短轴的路径传播所需的时间64微秒以及走过声栅G2的相应部分所需的22微秒，最后加上起始和终了的渡越时间的4微秒（2+2），检测器的输出波形将表明由T1发射、接着由R1接收的脉冲波的扰动在发射器T1发射该表面波以后的112微秒（2+2+64+22+22）前后出现。此112微秒的时间间隔由计算机22分析计算，并告知控制器112：在时域的某特定时刻由接收器R1检测到一个扰动。最好是在一段时间以后，发射器T2发出脉冲表面波，经声栅G3和G4反射，把部分波分量回到接收器R2。和以上描述的关于由R1检测到的扰动的方法相似，表面波分量现在沿平行于显示面长轴的路径Ph传播，并由R2所检测，同样地可由此发现扰动以及定出上述沿Y轴的波扰动出现的时刻，如图4中凹陷点D2所表示的。根据这个时间信息再加上另一个轴的时间信息，计算机可给出扰动点（接触点A1）的坐标，并告知控制器12，这样控制器就可把接触点位置指定的（或与之有关的）特定图形送到CRT屏幕上去显示。

大家知道，识别两个坐标值，采用同时工作方式是可能的，但是 更好的工作方式是轮流进行识别，后一种方式消除了相互交叉影响的问题并且可做到节省设备量，在坐标识别通道之间切换，共用某些电路元件，例如，调谐放大器而不用制做双份电路元件。

在一种成功地简化用于实际的设备中，以上描述的声栅G1-G4，用丝绸屏技术制成，把一种烧结材料（烧焊玻璃）做成图2所示的样子。更具体地，声栅单元的实际结构和间距是利用单元撤离法由计算机产生的。首先考虑包含多个表面波反射单元的基本反射线阵，这些反射单元为等宽度，等间隔，全都以与它们所规定的路径的纵向轴成45度方向排列。合乎需要的是相邻单元的间隔，或间距应当是发射换能器发射的声波的一个波长。声波沿着反射单元均匀排列的这种阵列传播，功率随距离作指数衰减，因而到该阵列终端几乎没有声波能量从单元上反射出来。而且，上面提到的这种均匀阵列必然会导致被引向穿过显示面的反射声波分量的功率密度随距离作指数衰减，换句话说，起始的反射波分量的功率密度比后来的反射波分量的功率密度大得多。合乎需要的是穿过显示面的反射波分量应当有几乎恒定的功率密度，如图3和图4所画出的那样，否则在那些图上就显示出指数衰减的幅度。

所需要的反射波恒定功率密度可采用对声栅的反射单元按一定花样删除的方法来达到这是简便可行的，在这些反射单元中删除单元的比例从声栅的起点到末端逐渐减小。这样使反射系数逐渐增加。

照上述方法做成的反射声栅，其起始的阵列是大约300个等间隔的单元，间距（沿波的传播方向）为4MHZ的声波的一个波长，实际上单元的删除可选择化进行，使最后声留下的相邻单元间的距离是上述的一个波长的整数倍。在实施过程中，阵列单元可按下式来选择删除：

$\mathrm{P=}\sqrt{\frac{\mathrm{C-1}}{\mathrm{cexp(}\frac{X}{L}\mathrm{)-1}}}$

在上式中，P等于坐标X点处的单元密度，其中X是从阵列的远端向发射端进行量测的距离。当X等于零，单元密度等于1，这就是均匀阵列来进行单元删除的情况。C和L是常数，其数值由实验数据来决定，它们将依赖于显示板和反射单元的材料特性，及反射单元的长度、密度、厚度等等。最后的声栅由大的130个单元的阵列所组成，具有由上式决定的单元分布，其中单个元素为0.7″长和0.011″宽。

对本发明的较好的装置加以说明以后，将讨论构成本发明基础的主要原理和各种装置。虽然本发明的较好的装置是以直角坐标检测接触位置为例来说明的，但应当看到本发明的原理也适用于具有直角坐标或其它坐标的器件，或者是具有单一坐标轴的器件。

这种较好的装置已从系统的角度加以描述过了，用来发射一束表面波并射到反射阵列或声栅上，从声栅上派生了多个脉冲波分量。此阵列再使这些分量穿过显示面。从广义上说，本发明可以被看作为声表面波扫描装置，包括偶合到表面波传播基底上的输入表面波换能装置，在坐标轴方向上扫描，接连不断地发出脉冲式表面波，沿实际上平行的路径穿过表面，横过上述的坐标轴。多条路径分别与沿显示面坐标轴的不同位置相连系。由于接触位置信息是由确定扰动的表面波脉冲分量的时间来产生的。每个表面波束的起始时间必须要仔细控制。在上述的较好的装置中，定时是穿过反射声栅的表面波的，其中表面 波束的发射或沿平行路径传播穿过底板的波分量，不仅是由显示面上表面波的自然传播速度所决定的。例如，具有如图2所示的反射阵列的装置中，这些反射阵列用来发射脉冲式表面波分量以横过底板，它们可装在单独的具有不同传播速度的带上，如不同的玻璃带或金额带，把它粘在显示面上。必须留心保证波能从反射声栅有效地转换到显示面上，可采用削薄带片的接口边缘的方法来达到。把波反射阵列装在单独的带片上还有其它一些理由，例如制造方便以及经济等。

从广义上说，本发明也可被看作为一种吸收测距系统，完全不同于上述美国专利No，3，653，231中的并在上面讨论的反射型测距系统。在本发明中，用手指或适当的指针，能吸收声表面波能量，使接触区附近传播的声表面波来的幅度衰减，结果可以测到波能量的消失或者波能量减小，利用对此信息进行定时决定哪个能传播路径受到扰动，因而确定了接触的位置，你将会注意到，在较好的装置中，声表面波脉冲分量横过接触板传播所需要的时间对于所有的波路径来说是常数。然而，由输入换能器发射的表面波束传播到转换传播方向的那一点以及从重新转换传播方向那一点传播到输出换能器所需要的时间是随进行接触点的坐标值而改变的。正是这个不同的距离以及与之有关的表面波传播需要不同的时间，得到本发明的使用，以确定坐标轴上接触点的位置。

同以前的技术不同，以前的系统为沿接触板的一边具有固定个数的发射器，以及沿对边具有相同个数的检测器，它是靠确定哪一对发射器一检测器被触发的方法来检测接触的位置的，本发明采用连接不断的脉冲式表面波，它横扫过接触板，在输出端产生一个模拟输出信号。采用本发明后，接触板系统的设计者可自由选择。根据测试系统 电路设计，选取与由显示驱动的器件的性能指标相一致的接触板指标，而不用进行机械改变。这方面的问题下面将会详细地讨论。

图5将进一步帮助了解作为本发明基础的某些原理，以及某些所希望的优化。尽管可以想出其它装置来使输入换能器发射的一束声表面波改向以横过显示面，就象在上面描述过的较好的装置中那样，但是图5给出了一种用于此目的的反射声栅40，可以看到声栅包括反射单元E1E2E3E4E5，它们按接触板坐标轴41的方向排列着。实际上，声轴还包含更多的单元，如图2所示不过。为了图示说明的明了起见，只画了五个单元。图上示了加到输入换能器44上去的输入信号42，它包含具有五个周期的正弦波群信号，在图上显示为具有周期C1，C2，C3，C4，C5的正弦波。

输入信号42加到输入换能器44后，结果从换能器44发出一束等幅表面波。周期C1-C5的波长选取为等于声栅40的周期。信号42的第一周期C1产生第一个表面波，它以声栅40的第一单元E处局部反射，这里显示了一个例子，与轴41夹成了45度的方向排列。反射表面波以与反射表面波传播方向夹成90度的方向传播。在图5中，第一反射表面波以符号C1≡1表示，意味由输入信号周期C1产生的第一表面波从声栅单元E1处被反射。

就是这个第一表面波在声栅单元EZ处又有反射，在图5中表示为C1E2。从单元E3-E5处反射的表面波就分别标为C1E3。C1E4，C1E5等。类似地，输入信号的第二周期C2产生第二表面波，它比第一表面波延迟一个周期，也就是产生了表面波的第二个图形，此图形结构为由输入信号第一期C1所产生的表面波的图形完全一样，只是在时间上延迟了一周。类似地，输入信号周期C3-C5产生另外三个表面波图形。这样，输入信号42加到输入换能器 44后，产生了一束表面波束，它们沿着反射声栅40传播。声栅40反射出多个表面波脉冲分量，它们可横过显示面传播。正如是这里所使用的那样，C1E1，C2E1，C3E1，C4E1，C5E1构成一个分量。另一组将是C1E2，C2E2，C3E2，C4E2和C5E2。最好是一组分量中各分量充分地重叠，这样可在输出端产生一个平滑的模拟信号，正如下面将详细讨论的那样。

输出换能器45产生的输出形状如图6所示，换能器45排列的样子如图5所示，图6中标测信号的幅度光升到一个峰值，然后衰减到零。这一类可以从图5很容易地理解，在图5中，可以看到，这组表面波由单个的波C1E1开头，后面跟着双波C1E2和C2E1，接着是一组≡波等等。在峰值达到以后，在输出端相加的表面波数目大大减小，直到该波束全都通过后检测波能量降至零。

可以发现，如果考虑信号/噪声比，这里就存在表面波束长度对输入换能器宽度（或者更精确地说，声栅G1，G2等的宽度）的最佳关系。特别是在本发明的较好的实施中，由输入换能器发出的输入表面波脉冲持续时间（T）应当在1.0W/C到2.0W/C范围内，其中“W”是上述的宽度，C是声表面波在引导基底面上的传播速度。

参阅图8可更好地了解以上内容的含意。图8表示接触板显示装置中输出换能器输出端的信号波形的修正形状。图8是对上面讨论过的图3或图4的图形说明。如上所述，使用优化结构后，输出信号48中由于表面波束在特定波束路径上的衰减而造成的幅度凹陷49有相当大的幅度。信号48的信号噪声比是令人满意的。检波信号的波形48中相应于波能量衰减的凹陷49具有相当明显的底部，因而它可以被非常精确地定位，下面将要进一步讨论。如果表面波输入脉冲持续时间大大高于最佳范围，输出换能器会产生一个色络为大大加长的 梯形的输出信号，如图7所示。在图8中，波形50就表示了这种波形，结果输出信号中相应于扰动的凹陷51的底部相当不明显，而因此对触点位置的分辨度也相当差。反之，如果输出表面波脉冲持续时间大大低于最佳范围，输出信号变得很弱，如图8所示的52，使信号噪声比很低，因此信号可靠度和接触点分辨度都很差。输出换能器产生的信号的信噪比决定了本系统的极限接触点分辨度。

举例说明，声栅元素间的间距和表面波的波长是30mils（0.030″）。为决定本发明中最佳输出脉冲宽度，一个必须考虑的因素是表面波传播横过接触板的距离，在此距离下绕射的影响并未使波发生明显的发散。按照实际经验方法，在没有明显的波的发散情况下，换能器发出的表面波传播的距离大约等于换能器宽度的平方，以波长数计。例如，为发射表面波横过一块15英吋宽的接触板，输入换能器应当约为24个波长度。假定波长为30mils（0.030″），脉冲式表面波在出现明显发散之前，约传播了576个波长，或大约17英吋。然而，实际上可以发现，对于15英吋宽的板，换能器只需宽16个波长或0.48英吋;这一有利的发现可以解释为：在决定横跨显示表面的波路径时两个声栅（例如G1和G2）同时起作用。现在如果设显示表面上的表面波速为每微秒120mil（＝3000m/sec），那么m/c等于4微秒，因此最佳脉冲持续时间的范围是4到8微秒，相应于16到32个周期的范围。相应于这一情况的频率等于4MHE，即速度C和波长的商。

重要的是应该注意，当走过声栅的脉冲波长到32个周期时，设法保持发射频率和反射条带的相互间距S之间的正确关系，在至今所描述过的装置中，反射条带以与入射波方向成45度角排列，且这时的间距是一个波长或波长的整数倍，正确的频率是f＝ (c)/(s) 或者是它 的整数倍，而发射频率应当非常接近于这个理论值;对于较短的脉冲，也就是只包含较少个周期，频率公差可成比例地放宽。功率反射率（下面会对它加以定义）也必须在正确频率下进行计算。同样理由，重要的是要沿全部声栅精确地使所选的S值保持常数，除了允许为S的整数倍。

如上所述，本发明不同于其它接触板系统的优越之处在于其对模拟信号的利用。根据本发明的这一特点，装有与输入输出换能器装置相连的电路装置，用来在显示表面上激起已定时的一串表面波束以及检测接收波束中由接触感应引起的扰动。电路装置，包括对输出换能器的输出信号进行检测得出扰动电特征的装置以及产生代表上述扰动特征的时间的一个输出的装置。由此输出，可决定接触扰动波束是走哪条路径传播的，并借此确定显示面上接触点的坐标位置。

为分析输出信号以确定波束扰动的时间，要装上许多设备。在所采用的装置中，采样装置，对输出换能器的检测输出信号的幅度在许多时间间隔点上进行采样，存储装置，可存储样本幅度，供以后参考比较。当显示面被接触时，这些装置又对输出换能器的输出幅度进行采样，并把它和已存入的参考样本进行比较。本装置可产生一个代表参考样本与有接触的样本之间幅度的最大差值位置的信号，如果需要也可给出最大比值位置的信号，然后定出脉冲波接触扰动的时间。

如上所述，利用本发明的设计者可灵活选择，把接触板的特征指标改订成由接触板驱动的器件标准规格。也就是说，采样装置可加以调整并可设计成以相应于驱动器件标准的注意选择的时间间隔进行采样。例如，如果接触板装置驱动计算机，可按需要选择采样频率为相应于计算机编程的每个字符采样一次或每两个字符采样一次。当今典型的计算机每行有640个矩阵点，也就是相应于80个字符。你可以 以有的可分辨的接触单元数和640是整数倍的关系，如果计算机具有640个水平矩阵单元的话。按照本发明，如果你想改用一台沿水平轴具有512个矩阵点（64个字符）的计算机，产生输出信号的装置不需要加以改变。所需要变动的只是改变电子采样信号的定时系统。但这在以前的固定发射系统中是不能实现的，因为它们不易改变来满足不同标准的需要。这样，在这些用以前方法的系统中，需要实际提供不同规格的接触板以满足所要的不同标准。在本发明中，只需要改变采样信号的时序，就可适应驱动装置的各种不同标准。

用来确定波束扰动的时间而进行分析输出换能器的输出信号的另一种方法是采用微分装置，对输出换能器装置的整输输出进行微分。此微分信号的零值交叉点就代表了波束的接触扰动的位置。尽管微分方法具有优点，即所利用的电子电路相当便宜，但这种系统所用的声栅必须非常细心制作，以保证由此声栅发出并截获的脉冲束分量使输出换能器产生一个相当平坦的输出信号。而且，微分方法还有一个弱点，会把污染物误作为接触（例如在显示面上的油渍）。

图2显示了以上说明的所采用的装置，具有反射声栅G1，G2，G3和G4，它们的单元是非均匀排列的。正如已经指出的那样，在实际装置中，这种非均匀排列是所需要的，因为单元为均匀排列的声栅反射量相同，因而就造成幅射功率沿长度按指数衰减。也就是说，如果对于固定声栅的每一段长度来说，入射到该声栅上的功率中一定百分数功率向旁边幅射出去，只有较少的剩下的功率接着传播。如果剩下的功率在下一段以同样的百分数比例向旁边幅射出去，可以看到，功率将按几何级数递减。

重申一下，如图3，4或图8所示的平坦的响应是更合乎需要的。 根据本发明这方面的内容，靠近输入换能器的反射声栅中的这些反射单元的反射率要进行加权，使起始单元的反射率较低，以后的单元反射率逐渐增加。换句话说，反射阵列的反射系数沿逐步远离邻近的换能器的方向不断增加，以补偿由于波能量不断转向横过接触板的其它路径上而造成的波幅度的衰减。应当懂得，靠近输入换能器的反射阵列的反射率应沿着波传播的方向逐渐增加，对于靠近输出换能器的反射阵列，它的反射率应沿着传播的方向逐渐降低。这样，在这两种情形中，反射率都应该沿着远离邻近换能器的方向逐渐增加。在图2的装置中，藉助声栅G1-G4中的反射单元的非均匀间隔排列就可实现这种所需要的特性。

对于完全均匀的横向幅射表面波，假定在阵列任何位置均无能量损耗，那么沿阵列的功率必定随距离线性减小。假定真是这样，功率反射率必须正好相反，随距离而增加，一直保持阵列终了的一点，在此点，线性降低的功率可能已降到零了（正如这里使用的那样，反射率是单位长度转换成的横向波功率与纵向入射波功率的比值）。换句话说，功率反射率K必须随离换能器的距离X而增加，按照式K＝ 1/(G-X+1/Kc) 来计算，其中Ke是实际上在X＝G处，即在最远端所选用的最大反射率，符号G代表声栅的长度。注意到K和Ke都具有长度倒数的量纲，（即单位长度的功率转向的百分数）。

可以许多方法来实现使声栅反射率沿逐步远离邻近换能器的方向而增加，以便使输出换能器的输出波形平坦变化。其中一种方法是沿逐步远离邻近换能器的方向增加反射单元的厚度，因为功率反射率正比于反射单元厚度的平方。理论上，可用网印式腐蚀的方法（采用开槽的方法）来做到这一点，但是实际上，可以证明此法是很难实现的。

第二种方法，也是更实际的方法是根据公式选择性地拿走几个反射单元，造成反射率沿阵列按所要求的样子增加。参阅图9，图2以及前面关于制作反射声栅的讨论。例如，如果你希望功率反射率的变化范围为9比1（即幅度比为3比1），可在阵列的起始段中每三个反射带去掉二个。接着沿阵列的长度方向，反射条带逐渐增加（也就是逐渐减少去掉的条带数），直到该阵列末段，不再去掉任何条带。这是一个很实际的方法，并已成功地用于实践。

还有另一种方法可对每个单独的反射单元的反射率进行加权，如图10所示用弄断阵列G′1的单个反射单元的办法，在靠近换能器（输入的或输出的）阵列的那端比阵列的另一端，反射单元受到较大打断（它是根据一个随机公式计算的）。

在再有一种装置中（见图10A），反射阵列G″1的反射单元的单个长度沿逐步远离邻近换能器的方向增加，反射单元的位置沿着单元的长度方向在边界范围内变化。在所有这些方法中，单元长度的减小量9等效于反射波束幅度的减小量，因之功率的减小量等于P2，也就是前面称为的K/Ke。

这样，同样的方法可用来按照前面描述过的反射率遮蔽公式对反射单元进行加权，以补偿反射阵列中的能量消耗或补偿任何其它需要补偿的因素。与所采用的装置有关的上面提及过的公式允许用于均匀能量耗散。本发明的原理的各种其它应用现在将予讨论。

尽管所介绍的所采用的装置具有分开的输入和输出换能器，以及把输入换能器发射的表面波束引向到输出换能器的装置，但也可以期待输入换能器同时就是输出换能器。如图11所示，采用一个反射器60，把由公用输入/输出换能器61发射的波反射回去，并且经声栅62把该波重新引向回到输入/输出换能器61。

反射器60可以包括一系列半波长间距的反射单元，就如在表面波技术中熟知的那样，可以是凸槽也可以是凹槽。

图12显示了本发明的另一种装置，其中基底面64与输入换能器66相偶合，此换能器发射一束在基底表面64上传播的表面波，表面波换向装置包括一个具有以上所描述过的声栅特征的声栅68，用来把从基底表面64传过来的表面脉冲分量引向沿多条不同长度的路径传到输出换能器装置70，这些不同长度的路径分别与显示面上不同位置的坐标值相关联。

图12装置与前面描述过的其它装置的不同之处在于输出换能器70沿坐标轴69方向延伸，并且直到与多条波束路径的每一条相交。电路装置（图上未表示出）用来对在显示表面上激励起表面波束以及检测接收波束中接触感应引起的扰动。将会了解到，不像上述的其它装置，本装置中的每个表面波脉冲分量的渡越时间的伏量只有前述装置中的渡越时间起伏量的一半。在前述装置中，表面波脉冲分量的渡越时间的起伏量具有出发分量和返回分量，而在图12的装置中，表面波脉冲分量的渡越时间只有出发分量。当然，不用说，输入和输出换能器的功能是可以交换的。

图13中显示了本发明的再一种装置。虽然在前述的每种装置中，表面波引向装置，或反射声栅连续地产生模拟输出信号，而在图13的装置中，表面波引向装置包含了几组离散的波反射单元，其中的两组在图上表示为72和74。这些组反射单元沿坐标轴的方向排列，这样表面波脉冲分量的路径是离散和不互相交叠的，如图上以76和78所表示的。

输出换能器（图上未表示出）的输出不再是图8中作为例子显示的模拟信号48，而是具有脉冲特性，例如像图14所示的那样。在 图14中，脉冲80的高度决定相应于波形48（图8中）的色络。在图14中，减小高度的脉冲82恰好相应于被扰动的表面波脉冲分量的定时，此扰动是由表面波通过接触板系统表面上的接触区而造成的。

在图13的装置中，电路装置（图上未表示出）包括用于处理脉冲的处理装置，并可产生出一个如图15所示的波形，包括当脉冲高度超过预定的门限值而得到的一系列脉冲84和相应于失踪脉冲82的脉冲空隙82（小于门限值）。前述的用于激励在显示表面上传播的表面波束以及检测接收波束中接触感应引起的扰动的电路装置包括确定装置，根据对与扰动波束分量有关的检测脉冲的空隙的定时分析，或靠计算空隙前的脉冲数，确定哪条路径是接触扰动波束分量走过的，从而确定在显示面坐标轴上接触点的位置。

图16显示了本发明的又一种装置，其中坐标轴不是直线而是角度。例如，这样一个单坐标系统（仅仅有角度）可用在传统的电表盖上，激起一个响应电表读数的动作。图16的装置包含一个显示基底88，以及与之相偶合的一个输入换能器90，用于发射圆形表面波在显示面上向外辐射，在此显示面上有以角坐标系统的视在中心点为出发点的角坐标刻度92。图16以详细的示图显示了本系统。以一系列离散的反射器94所形成的表面波引向装置把表面波束分量引向为沿多条不同长度的路径传播到输出换能器96，这些不同长度的路径分别与显示表面的不同角度位置相联系。类似于上面描述过那样的电路装置，偶合到输入和输出换能装置90，96，激励起底板表面88上传播的表面波束。至于以上描述过的装置，电路装置包括确定装置，根据对检测扰动波束分量的渡越时间的分析，确定哪条幅射路径是接触扰动波束分量走过的，从而确定在显示面角坐标轴上接触点 的角向位置。

图16的装置说明本发明的原理也可以用到这样的系统，即其中的引向装置并不是把显示面上的表面波改向来检测接触，而是在表面波显示面（接触面）上传播后截取表面波。然而，不用说，输入和输出换能器的功能是可以变换的，引向装置94把现由换能器96产生的表面波引导到显示表面上沿径向路径传播到换能器90。正如在以上的每一种装置中那样，最后给出一个输出信号，揭示出与显示面上的接触有关联的扰动，对此扰动所进行的定时可给出，或者再经过处理后给出在预定的坐标轴上接触在板上的位置。

图17显示了一种把图1的装置10实际上连到控制系统110的方法，以便产生控制信号，指明使用者在装置10的基底面16上的接触位置和接触压力。

此外，接触板控制系统110，已详尽地示于图17A并将在下面进行充分地讨论，包括计算机22，使有关电路按预定的顺序进行工作，这样当检测到声波能量中接触感应引起的扰动，并把它转换成电信号以及反馈回计算机后，接触位置以及接触压力就可由计算机识别出来，并把它们转换成控制信号，内含代表接触位置和接触压力的信息。正如将要表明的那样，把这些信号加到控制装置123上，它可以是如图2所示的显示装置。

如图17所示，装置14的基底表面16装上了一对输入或发射换能器T1，T2和一对输出或接收换能器R1，R2。在下面将要说明的情形中，在系统110的解释方面，换能器T1、T2由触发信号按时序进行激励，接着表面波的扰动位置就可找到。输入换能器T1，T2，在后面还会更具体地说明，装在基底面16上，分别靠近边沿18和20（见图2）。与计算机122相连的T1/T2源 开关用来把输入触发信号S1，S2分别加到相应的换能器T1，T2上，这些换能器轮流单独地发射一束声表面波束在基底面上分别沿第一和第二路径P1，P2传播（如图17A所示）。

又如图2所示，第一和第二输出换能器R1，R2，装在基底面16上，分别靠近边沿18和20也就是靠近其相应的输入换能器T1T2的那两个边沿。如上所述，换能器R1，R2用来接收由其相应的输入换能器所发射的，并带有接触感应扰动的表面波，再产生相应的输出信号S3，S4，根据分析，它可以给出含有在基底表面上的接触位置信息的第一特征和含有接触压力信息的第二特征。

如图17A所示，输出信号S1，S2被加到包括放大器和调幅波检波器的装置上，它与接收换能器R1，R2的输出端相连，以确定接触扰动波是沿Ph或Pv中的哪条路径横向传播的，并藉此找出基底16的两个坐标轴上的接触位置。以上所述的情况通常是关于图2到图4所包括的。

现在来介绍图17A的接触板控制系统，此系统用来产生触发信号并把它们加到基底上的换能器T1和T2，分析由接收换能器R1和R2所传递的接触扰动表面波分量。

图17A包含控制系统110的方块图，此控制系统连接在输入换能器T1，T2和输出换能器R1，R2之间。正如将在下面进一步详细地解释，控制系统110起动在接触板基底面上传播的特定时序的声表面波的产生，并对由此而产生的模拟输出信号S1，S2进行处理，如图3和图4所显示的那样，最后给出各自的包含接触位置和接触压力信息的控制信号了。

更具体地，控制系统110包含计算机122，它有一个选通脉冲输出端口142连接到计数器144的起始输入和波束产生器146 的输入。选通脉冲信号确定了存储器写周期的起始时间。当波束产生器146收到此选通脉冲就发出一高频脉冲束（例如16到24个周期的4MHE信号），经过一个T1/T2（X/Y）开关148，最后加到T1和T2换能器上。开关148的状态由计算122的X/Y输出150的比特信号来控制，这样脉冲束就被交替地加到X和Y换能器上（T1/T2），以产生在接触板上沿X和Y方向（习惯上都用X，Y表示）传播的声表面波。选通脉冲信号也同时使计数器144开始工作，对时钟152产生的时钟脉冲进行计数。计数器144的输出包含一系列的地址信号，此信号经一个能工作的三态缓冲器154和地址总线156最后加到RAM158的地址输入端。由R1或R2输出换能器产生的幅度调制信号153或154，是对高频脉冲束的响应，经过放大器和检测器140加到A/D交换器160的输入，A/D交换器160把输入模拟信号变换成数字信号，例如一个六字节位的信号，此数字信号经过第二个能工作的三态缓冲器162和数据总线164加到RAM158的数据输入端，同时还加到第三个三态缓冲器166上，由此再到计算机122的数据输入端。第四个也是最后一个三态缓冲器168连接在计算机122的地址输出端和数据总线156之间。在由计算机122输出端的选通脉冲起始的存储器写入周期期间，缓冲器166和168都不能工作，因而禁止数据从缓冲器166进入计算机122以及禁止计算机122的地址信号从缓冲器168进入地址总线156。这样在储存的写入周期内，X或Y模拟输出信号的许多数字样本，例如320个，按照计数器144的地址信号写进了RAM158。

在计数器144完成了一个完整的计数周期以后（也就是320个时钟脉冲）计数器在内部保持了在它的最后计数结果，它的输出 170从逻辑低电平转换为逻辑高电平。这一转换确定了存储器写入周期的终了和存储器读出周期的开始。特别地，输出端170上的逻辑高电平使缓冲器166和168能工作，比高电平输出经过反相器172接到缓冲器154和162，使本来能工作的缓冲器154和162成为不能工作，在随后存储器读出周期，计算机122产生的地址信号因此可经能工作的缓冲器168加到地址总线156，从而可把存储在RAM158的数字样本读到数据总线164上。读到数据总线164上存入的数字样本信号经过能工作缓冲器166加到计算机122上，正如下面还要更详尽地解释的那样，计算机处理这些数据后在输出端174和176产生两个控制信号，分别代表在接触板基底16上的接触位置和接触压力。当存储在RAM158中的全部样本被读进计算机122，并由计算机处理以后，在输出端142产生了另一个选通脉冲，开始了第二个存储器写入周期，接着是另一个存储器读出周期，等等。不用说，输出端150上的X/Y比特信号在交替的存储器“写入”周期期间触发X/Y开关148，这样就使表面波在X和Y方向上交替产生。

在本发明所采用的装置中，在计算机122接通电源后紧接着头两个存储器“写入”周期，建立X和Y方向模拟输出信号的参考分布，把它们和以后的输出相比较，可得到接触位置和压力。这些参考分布是在头两个存储器写入周期后面紧跟的存储器读出周期内被存入计算机122的参考RAM178的。

在随后的每个存储器写入周期期间，写入周期是以相当高的速率完成的（例如，每秒写入4M次，即4百万次），代表x或Y输出信号的320个数字样本被写入RAM158。随后，样本以慢得多的速率（例如，每秒读出250K次，即25万次）被传送到计算机122进行处理。计算机已有编好的程序，把从RAM158那里收到的每一个 样本和存储在RAM178中相应的参考样本进行比较。存储在RAM178中的参考样本与从RAM158中读出的相应的样本值之间的任何正差值，如果超过预定的噪声门限值，就代表在基底面16上的接触。

基底板16上的接触位置可根据RAM178中某些存储器的位置地址来确定，就是在这些存储器中，检测到了在X和Y方向上样本值之间的差值。接触压力可根据差值大小来确定。特别地，已经发现，把X和Y方向上的差值进行平均来代表接触压力是有益的。这一平均差值可用将X和Y的差值求和后除以2这种简便的方法来求得。求出的接触位置的信息存储在X-寄存器180和X-寄存器182，并且在输出端174输出此信息，而求出的接触压力信息存储在压力寄存器184，并且在输出端176输出此信息。进一步具体说明如下，计算机122的输出端174和176分别给出接触位置和接触压力信息，通过一对开关186和188连接到两个可控装置123和125。如图17A所示开关所接通的位置，代表位置和压力的两个信号连接到可控装置123。这样输出端174的信号把接触位置信息提供给装置123，而输出端176的信号把接触压力信息提供给装置123。由于接触压力信息具有很高的分辨度，例如，所采用的包含一个六字节位的信号，可以认为它表现出接触压力的许多个离散的非零值，或接触压力的连续值，因此有效地代表了这类连续变量信号，对于代表了这类连续变量信号，对于代表如体积控制等模拟函数是很有用的。

当开关186和188接到另一位置，接触位置信息直接提供给装置125，而接触压力信息经过门限 别器190送到装置125。例如，门限 别器190可以设计成仅当输出端176的压力信息超过某一选定的门限值后才向装置125给一个输出信号。在这种情况下，用 接触压力可很方便地控制装置125的一个接通/断开功能。例如，对于这样一种应用或装置，其中系统被做成当开关186和188把174和176上的输出接到装置125时，它就可以进行显示，为此可以把系统设计成这样，超过某一预定的噪声门限值的接触压力可使一个显示装置或指示器工作，告诉用户：某一功能已被选用。把接触板按得再重一点可使信号超过第二门限值，并产生一个进入的指令。作为第二个例子，开关186，188在另一个位置，一个操作接触（超过噪声门限值）可使一显示装置工作（例如一台汽车收音机）-然后按得更重一点就可控制收音机的输出音量。

图18显示了一个装置，其中接触板可包含一种按钮垫板基底200的形式，也就是对在基底200上传播的声表面波的产生和分布的控制，这种接触扰动表面波的产生和检测可以用和原理性装置相同的方法来达到。如指出的那样，换能器用虚拟的方法表示，输入输出信号由接触板控制系统110所处理，这早已描述过了。可以期待，这种按钮垫板对于用作为遥控器是特别受欢迎的。特别是按钮垫板可以用手拿着，在远区显板上描绘出一个图案或者对远区显示板上的游标进行定位。当所要的游标位置到达时，压力就加到按钮垫板上产生一个控制作用。如果显示板用到一个阴极射线管（CRT）上，可采用此控制效应来改变“菜单”;在所选择的游标位置删除一个字或一个字组;或移动一个字或一个字组，等等。

这种按钮垫板的另一个应用领域是在电视游戏机领域。手指头所通的路径可产生一个第一信号，以影响显示面上的目标跟踪（或定位）然后对压力的应用可产生一个第二信号，它可对标物上的导弹有效地开火。根据本发明，在以上讨论过的每个按钮垫板例子中，以上描述的接触板控制系统的方法可产生两个控制信号，一个指示接触位置而 第二个指示接触压力。

图19表明本发明的接触控制系统应用到一个以单坐标接触板202为特征的装置。同样，表面波的产生和接触扰动表面波的检测用上面描述过的方法来完成。具体地，图示所示的控制板包含一个用于收音机或电视接收机。立体声放音机等等的控制台（或落地式支架的控制器）。在接收机应用中，在接触板的左端附近的接触可以产生一个第一控制信号，它可使一个（RF）高频选择器工作，然后，在接触位置上加以压力可产生一个第二控制信号，它可使在高频（RF）频谱内扫描起始进行，接触压力的大小确定了扫描的速度。

同样地，把手指移到右边，会产生一个控制信号，它使操作员可控制音量大小。那么当然，应用压力给出第二控制信号，以调整音量大小。其它功能的控制需要产生两个控制信号，（在其它位置）这样可以（1）选择一种功能和（2）对此功能施加控制作用。

除了家用电子装置以外，当然还有语音字处理器和其它用到显示器件的装置，可以预期，本发明对商业设备是特别有吸引力的。例如银行现款出纳处，其中装有本发明的接触控制系统中，可采用粗糙不平的基底表面，将控制信号输入到现款出纳处以提取现金，查询存款等等。事实上，本发明可应用到任何需要利用两个控制信号来完成两种相关的功能或甚至两种无关的功能的地方。这两个控制信号就是分别反映接触位置和伴随的接触压力。

如上所述，显示装置14可包含一个阴极射线管（CRT）。图20表明了可与本发明的装置10配合使用的CRT的一种可采用的形式。如图20所示，CRT210包含一个平的透明玻璃的荧光屏216，它具有一个接触显示表面218，构成类似于上述的基底16那样的基底，在此基底面上可传播声表面波，并且有这样的特性，即 接触在此表面上会使经过此接触区传播的表面波形成一个扰动。CRT110还包含一个漏斗120，其前端烧焊封接在荧光屏216上。漏斗的远端是一个颈状部分222，其中装有一个电子枪结构。

荧光屏216的表面218类似于前述的基底表面16，在此表面上分别装有第一对输入和输出表面波换能器装置T1，R1以及第二对输入和输出表面波换能器装置T2，R2。而且，输入换能器（发射器）T1，T2在机械结构上和声性能上与荧光屏218相连，以便在激励时，它们能单独地发射各自的表面波束在表面218上传播。输出换能器（接收器）R1，R2类似地偶合到荧光屏表面218上，以便它们在接收了表面波能量后，绘出各自的输出电信号。输入换能器T1，T2安装在荧光屏218上，分别邻近边沿226和228（参见图21）。

反射声栅类似于图2中的声栅G1，G2，G3和G4，排列在基底面218上，如图21所示。这样，第一反射声栅G1最好安放成平行于基底面218的较高的边沿。

第二反射声栅G2安放成平行于基底面218的较低边沿。

同样地，第三反射声栅G3安放成平行于基底面218的侧边沿226，而第四反射声栅G4安放成平行于基底面218的对面的侧边沿。

这样，显示面218实际上有了一个复盖的栅网，它是由声表面波束的多条交叉路径所组成，这些声表面波被限制在沿预定路径传播，一组路径Ph平行于所谓的水平轴或显示面218的长轴排列，而第二组并与前者相交的路径Pv平行垂直轴成显示面的短轴排列。在这种情况下，在显示装置表面上相交叉的表面波能量路径形成了一个看不见的栅网，复盖在显示表面218上。

在所说明的应用中，荧光屏或板块通常称为接触控制板，因为操作员可采用接触作为菜单的接触控制板的某特定部位的方法，来下达指令，例如，通过图1的控制器12使图形或其它信息得以显示。无论显示面16是阴极射线管的荧光屏还是单独的板块，它都形成一个可以在其上传播声表面波的基底。

关于此事，值得赞赏的是，为使用方便起见或使系统更灵活，接触板可采用板块的形式，例如，一块玻璃板或其它可在其上传播声表面波的基底板，可把它放在远离受控装置的地方。更具体地，图21A显示接触控制板317，它位于离受控的图象显示装置319（例如是一台监控显示器）较远的位置。如图所示，接触控制板，或板块317，通过电缆与监控器相连;然而，可以看到，由板块形成的控制作用可很容易地应用到红外偶合遥控的监控装置上，这样就可以不用电缆。

此外，如以上指出的，接触控制板所控制的装置可以不一定是图象显示装置。图21B举例说明了一种装置，其中的可控制装置321由远程接触控制板317操纵工作，此可控装置可以是一个家用娱乐中心（收音机，立体声收录机，电视机，等等）。如图21A装置中，接触控制板317经过电缆接到装置321上，使操作者能选择娱乐中心的某一特定功能。这里同样可用红外或其它偶合来代替电缆。