触摸屏最新技术总结

2024-04-30

触摸屏最新技术总结(精选9篇)

篇1:触摸屏最新技术总结

触摸屏技术是一种新型的人机交互输入方式,与传统的键盘和鼠标输入方式相比,触摸屏输入更直观,

触摸屏技术

配合识别软件,触摸屏还可以实现手写输入。触摸屏由安装在显示器屏幕前面的检测部件和触摸屏控制器组成。当手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏时,所触摸的位置由触摸屏控制器检测,并通过接口(如RSD232串行口)送到主机。

篇2:触摸屏最新技术总结

目前触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机、工控计算机等小众商用市场,迅速扩展到手机、PDA、GPS(全球定位系统)、MP3,甚至平板电脑(UMPC)等大众消费电子领域。展望未来,触控操作简单、便捷,人性化的触摸屏有望成为人机互动的最佳界面而迅速普及。

目前的触控技术尚存在屏幕所使用的材源透光较差影响显示画面的清晰度,或者长期使用后出现坐标漂移、影响使用精度等问题。而且,全球主要触摸屏生产大厂多集中在日、美、韩等国家以及我国台湾地区;主要技术、关键零组件和原材料更是基本掌握在日、美厂商手中,中国大陆的触摸屏/触控面板产业还基本处于起步阶段。但正因如此,整个触控行业未来的上升空间还非常大,它也有望成为我国电子企业今后创新发展、大有作为的重要领域。

触摸屏起源于20世纪70年代,早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年iPhone手机的推出,成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话,设计得仅需三四个键就能搞定,剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外,还使手机的外形变得更加时尚轻薄,增加了人机直接互动的亲切感,引发消费者的热烈追捧,同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。

目前,触摸屏应用范围已变得越来越广泛,从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途的提款机,到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然,这其中应用最为广泛的仍是手机。根据调研机构ABIResearch报告指出,2008年采用触控式屏幕的手机出货量将超过1亿部,预计2012年安装触控界面的手机出货量将超过5亿部。

而且有迹象表明,触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。目前,戴尔、惠普、富士通、华硕等一线笔记本电脑品牌厂商都计划推出具备触摸屏的笔记本电脑或UMPC。当然,目前关于配备触摸屏的笔记本电脑是否能从10英寸以下的低价笔记本电脑或UMPC,扩大到14英寸以上的主流笔记本电脑市场,业界仍存争论。因为对于主流笔记本电脑或台式机来说,消费者多已习惯了使用键盘及鼠标进行输入,不像小尺寸笔记本电脑,因可容纳的键盘数量有限,需触摸屏加以辅助,达到更直观的人机沟通目的。而且现在Windows系统尚不支持多点触控功能,如由PC厂商单独导入多点触控功能,在软件上的努力与投资又将极为可观,因此预计到2010年支持多点触控的新操作系统Windows7上市之前,配备触摸屏的笔记本电脑仍将局限于12.1英寸以下。但即便如此,触摸屏市场未来的发展前景也十分诱人。根据市场调研机构的预测,到2010年触摸屏产值将达到35亿美元。

依照感应方式的不同,触摸屏大致可以分为电阻式、电容式、红外线式、超音波式四类。其中电阻式与电容式目前的市场前景最被看好,其他技术短期内恐很难赶上。

就技术原理来看,电阻式触摸屏只能算是一种“类触控”技术。它采用两层镀有导电功能的ITO(铟锡氧化物)PET塑料膜,PET本身具有一定的透明度与耐用性,两片ITO设有微粒支点,使屏幕在未被压按时两层ITO间有一定的空隙,处于未导电的状态。当操作者以指尖或笔尖压按屏幕(外层PET膜)时,压力将使PET膜内凹,因变形而使铟锡氧化物导电层接触导电,再通过侦测X轴、Y轴电压变化换算出对应的压力点,完成整个屏幕的触按处理机制。由于此种技术成本低廉,现已大量应用于电子产品之上。目前电阻式触摸屏有4线、5线、6线与8线等多种类型,线数越多,代表可侦测的精密度越高,但成本也会相对提高。

不过,仔细考量电阻式触控技术的原理就会发现,通过触按屏幕触发ITO薄膜导电的侦测机制,在物理上有其局限性:电阻式技术想要增加侦测面积与分辨率,最直接的方法就是增加线数,但线数的提高也代表着处理运算信息量的增加,这对处理器将是一大负担,同时成本的提升也是问题。另外,PET膜再怎么强化,材质的耐压性、耐磨性、抗变形能力,毕竟有其极限,长时间运用一定会减低铟锡氧化物导电层接触导通效率,触按点也会因经常使用的就是那几处,造成特定区域过度使用磨损,而降低透明度。

电容式触摸屏与电阻式比较,架构相对简单。由于电容式触摸屏中的投射电容式(电容式触摸屏主要分为投射电容式与表面电容式两种)可支持当前流行的多点触控功能,并拥有更高的屏幕透光率、更低的整体功耗、更长的使用寿命等优点,正不断挑战电阻式触摸屏的市场地位。

据isuppli公司预测,2008年全球具备触控功能的手机,仍以电阻式触控技术为主,产值可达4900万美元,预计2012年将达6500万美元;而投射电容式触控技术2008年产值虽然只有1000万美元,占整个市场份额的17%,但估计2012年投射电容式产值将突破2000万美元,市场比重跃升至23%。

但是电容式触控也有许多值得关注的问题:比如液晶屏非常靠近铟锡氧化物模板,新的技术甚至直接将两者做在同一个真空堆栈中,形成一个模组。而为了达到触点侦测功效,铟锡氧化物模板又需不断地扫描像素,会持续散发干扰信号,影响整个模组的操作。另外,厂商虽然会对触摸屏的表面进行硬化处理,可是为了不隔绝掉ITO的表面电流,硬化镀层非常薄,当施加在触摸屏上的外力过大时,依然有伤到ITO的可能,对触摸屏造成损伤,降低使用寿命。因此,针对提高使用寿命问题,有厂商开发出了超声波式或红外线式触摸屏。特别是在导通线路精细度方面是制约电容屏发展的瓶颈问题,直接购买镀膜设备成本会增加很多,但是最近uninwell International最近推出的光刻银浆可以解决这方便的问题,此种材料可以将线细和线距控制在0.05mm以内,使得电容屏的投资成本大大降低。

红外线与超声波式触控技术的作用原理相仿。不过受限于传感器的尺寸,这两项技术目前多用于20英寸以上的屏幕,如医疗、ATM等装置上,同时产品的成本也会较高。

由于市场需求迅速增长,触控产业近年来也迅速蹿红,许多厂商纷纷投身其中。从触摸屏的产业状况来看,产业链大约可以分为上游零组件、原材料供应与材料加工,如玻璃基板制造、ITO薄膜制造、PET制造、化学材料供应、控制IC供应等;中游触摸屏/触控面板的制造;下游则大多是一些系统整合与终端厂商,如模组厂商、显示器厂商、家电厂商以及代理商等。

如果不算基本属于应用层面的下游厂商,目前中国大陆以及中国台湾地区的厂商主要致力于在产业链中游的触摸屏/触控面板制造领域拓展,且以电阻式产品为主,如大陆的富阳光电、华意电路、北泰显示、凰泽光电、深越光电、沃森电子、东莞冠智电子、广州恒利达等。深越光电除了提供电阻式触摸屏之外,还提供电容式与超声波式产品。同时有消息称,莱宝高科的触摸屏项目将切入ITO薄膜以及ITO导电玻璃的制造。我国台湾地区厂商切入时点较早,现在也已涌现出时纬科技、接口光电、洋华光电、奇菱科技、富晶通、嵩远光电、仕钦科技、远诺光电、宇宙光电、理义科技、胜华科技等一批触摸屏制造企业。

但触摸屏上游的零组件与材料供应基本上仍掌握在日本、美国供货商手中。比如玻璃基板的主要制造商有日商旭硝子、美商康宁;PET制造商为3M,住友、东丽;化学材料供货商为Uninwell,日矿、三井;胶材中的银胶有Uninwell,breakover-quick,Longtone,伊必艾科技、杜邦、3M,绝缘胶有藤仓、住友、杜邦、3M,双面胶有3M、日东电工,印刷胶有东洋纺等;ITOFilm制造为日东电工、尾池工业、帝人化成、东洋纺等。只有在控制IC领域,我国台湾地区的义隆电子与禾瑞亚还有较大的发言权。其次在ITO玻璃的制造中,台厂正太、冠华也有了较强的供应能力,但目前占该材料成本比重最多的ITOFilm供应几乎都是以日本厂商为主。

尽管触摸屏的实际应用越来越多,应用范围越来越广阔,可实际上该项技术仍然存在许多需要完善的地方,只有设计出更先进、智能、体贴的人机界面,使进行触控操作时更加直观、精准,同时又不影响系统的反应速度,才能有望成为人机交互的主流界面。最典型的例子就是触控操作中的回馈问题。在手机应用中,触摸屏很大程度上已经可以代替按键。可是从消费者的使用习惯角度出发,传统的按键仍然具有一个触摸屏所没有的特性——— 触感回馈。通过按键,很多使用者即使在不看键盘的情况下,也可以凭借触感判断拨打电话、发送短信,但目前通过触控屏幕却没有能力完成这项工作,使用者只有盯着屏幕,用手指瞄准,才能操作。未来,需要在虚拟按键上加入适当的按键回馈机制,例如声音或是震动装置,以更贴近消费者的使用习惯。

再者,触摸屏还有寿命和体积等问题。一般情况下,触摸屏的使用期限,肯定要远低于按键键盘,如果在屏幕上贴上保护膜,又会降低触摸屏操作的灵敏度和精确度。如果产品还有小型化的设计需求,那么过小的屏幕,会让触控操作更加困难,形成负面效果。

篇3:解析触摸屏技术

为了操作上的方便, 人们越来越多地用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时, 我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏, 然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面, 用于检测用户触摸位置, 接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息, 并将它转换成触点坐标, 再送给CPU, 它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

二、主要类型

从技术原理来区别触摸屏, 可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。

其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉, 但其外框易碎, 容易产生光干扰, 曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理, 但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确, 但其价格颇高, 且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷, 清晰不容易被损坏, 适于各种场合, 缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝, 甚至不工作。按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质, 我们把触摸屏分为四种, 它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点, 要了解那种触摸屏适用于那种场合, 关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和性能特点。

三、性能特点

1. 电阻触摸屏

它是一种对外界完全隔离的工作环境, 不怕灰尘、水汽和油污的触摸屏。可以用任何物体来触摸, 可以用来写字画画, 这是它比较大的优势。电阻触摸屏的精度只取决于A/D转换的精度, 因此都能轻松达到4096*4096。比较而言, 五线电阻比四线电阻在保证分辨率精度上还要优越, 但是成本代价大, 因此售价非常高。比较适合工业控制领域及办公室领域的使用。

2. 电容式触摸屏

是利用人体的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是是一块四层复合玻璃屏, 玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO, 最外层是一薄层矽土玻璃保护层, 夹层ITO涂层作为工作面, 四个角上引出四个电极, 内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时, 由于人体电场, 用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容, 对于高频电流来说, 电容是直接导体, 于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出, 并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比, 控制器通过对这四个电流比例的精确计算, 得出触摸点的位置。

电容屏主要的缺点是漂移:当环境温度、湿度改变时, 环境电场发生改变时, 都会引起电容屏的漂移, 造成不准确。例如:开机后显示器温度上升会造成漂移;用户触摸屏幕的同时另一只手或身体一侧靠近显示器会漂移;电容触摸屏附近较大的物体搬移后回漂移, 你触摸时如果有人围过来观看也会引起漂移;电容屏的漂移原因属于技术上的先天不足, 环境电势面 (包括用户的身体) 虽然与电容触摸屏离得较远, 却比手指头面积大的多, 他们直接影响了触摸位置的测定。

3. 红外线式触摸屏

红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩来检测并定位用户的触摸。红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰, 适宜恶劣的环境条件, 红外线技术是触摸屏产品最终的发展趋势。采用声学和其它材料学技术的触屏都有其难以逾越的屏障, 如单一传感器的受损、老化, 触摸界面怕受污染、破坏性使用, 维护繁杂等等问题。红外线触摸屏只要真正实现了高稳定性能和高分辨率, 必将替代其它技术产品而成为触摸屏市场主流。原来媒体宣传的红外触摸屏一个主要缺点是抗暴性差, 其实红外屏完全可以选用任何客户认为满意的防暴玻璃而不会增加太多的成本和影响使用性能, 这是其他的触摸屏所无法效仿的。

4. 表面声波触摸屏

表面声波, 超声波的一种, 在介质 (例如玻璃或金属等刚性材料) 表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座 (根据表面波的波长严格设计) , 可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定、易于分析, 并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性。

篇4:触觉技术:颠覆触摸屏

3月7日的TheNewiPad发布会留下了一个悬念。

发布会开始前,坊间开始流传苹果已经与来自芬兰的触感技术公司Senseg合作,将新一代iPad的触摸屏体验提升到一个全新的层次。而苹果不仅邀请了Senseg来参加发布会,还将发布会的标语定为“Wehavesomethingyoureallyhavetosee.Andtouch”,这些暗示吊足了外界的胃口。

虽然最终发布的“牛排”并未如大家猜测的植入新一代的触摸反馈技术,但是或许在明年发布的下一代产品中,这项技术就会与大家正式见面。

真实的触摸体验

“牛排”的发布也让Senseg这家不见经传的创业公司浮出水面。

2006年,Senseg成立于芬兰,它所开发的触感反馈技术因为能够准确模拟纺织品的表面质感,被美国《时代》杂志评为2011年年度50大最佳发明之一。

Senseg的触感反馈技术并不会改变设备显示屏的物理结构,它的原理是向使用者发射身体难以察觉的电信号,进而在皮肤周围形成一个震荡静电场。当用户接触显示屏时,静电能够调节手指与显示屏间的摩擦,进而使用户产生仿佛真实一般的纹理感受。

无独有偶,在今年的洛杉矶国际图形学年会上,一款由迪士尼开发的名为REVEL的显示设备惊艳全场,其技术原理与Senseg颇为相似。当用户用手划过在REVEL时,表面上看只是手与光滑的玻璃屏幕在发生接触,然而用户体验到的却是在抚摸诸如木制品、墙面、鹅卵石等。

虽然这项技术还未真正推向市场,但是仅从现有的描述已经足以让人期待。仔细想想,自从智能手机流行后,你已经多久没有盲打过短信了?虽然iPhone的狂潮颠覆了手机行业,为用户带来了众多全新体验,但至少在打字这件事上,目前移动设备的用户体验要远远逊于传统的物理键盘。Senseg和迪士尼的触觉反馈技术的应用很有可能改变这种局面。

其实,2009年时微软也曾经申请过一项关于“触觉”的专利——“感光形状记忆聚合物显示屏(light-inducedshape-memorypolymerdisplayscreen)”。与Senseg的原理刚好相反,微软的技术恰恰是通过改变触摸屏的物理特性从而使用户感受到与真实情景相同的效果。据悉,微软使用了一种具有感光和记忆特性的聚合物涂层,在不同波长的紫外线照射下,这层涂层会变硬突起或者变软重新归于平整。

今年6月,一家名叫Tactus的公司將微软专利中描绘的情景变为了现实,当然,是以一种不同的方式。根据Tactus展示的原型机产品,当用户需要调用键盘时,原先平整光滑的触摸屏会发生神奇的变形,键盘的每个按键都会对应一个圆形的突起,瞬间一块物理键盘就出现了,使用完毕后,触摸屏又会还原成为原来平整的状态。这样的表现与当年微软专利中描绘的实际效果颇为相似,不过Tactus的技术原理与微软并不相同。

Tactus在显示屏上加上了一层所谓“力反馈层”,厚度不超过1毫米。“力反馈层”中是精心设计的细小通道,其中注满了液体,当需要物理键盘的时候,液体的分布就会发生变化,经由不同的通道,液体在触摸屏的特定区域发生聚集,从而形成水泡一样的半球形突起的物理按键,实际效果相当神奇。

普及在即

苹果和Senseg这边还在按兵不动,但老牌触控技术公司Immersion却正在将触觉技术推向移动设备市场。

游戏玩家朋友们对这家公司一定不会陌生,它开发的TouchSense力反馈技术被广泛应用在XBOX360和PS3等游戏主机的震动手柄当中。搭载这项技术的手柄能够配合游戏画面中的动作发出不同的震动,比如可以在赛车游戏中模拟不同地形驾驶的震动感受。

这家成立于1993年的公司近20年来一直专注于触觉相关技术的开发,目前在全球范围内已经积累了超过1200项专利,有近4亿台的移动设备正在使用由它开发的技术。与科幻感十足的Tactus相比,这家老牌厂商的技术则要务实许多。

手机震动大家都不陌生,Immersion的触觉技术正是从传统的手机震动上衍生出来的。目前手机的震动功能主要依靠手机内置的LRA(线性共振传动器)与ERM(旋转偏转质量微电机)来实现,它们只能提供相当基础的震动效果。但是随着LRA与ERM的发展,通过软件编程可以对震动效果重新设定,从而实现丰富的应用,而这正是Immersion的优势。

今年6月在上海举行的GSMA亚洲移动通信博览会期间,Immersion在短短几天内与本土厂商频频接触,寻求进军中国市场的机会。目前,获得Immersion技术授权的已经包括三星、LG、诺基亚、泛泰等多家知名厂商,其中,三星此前的畅销产品GalaxyS3和GalaxyNote中均使用了Immersion的技术。

展会上,Immersion向媒体展示了使用Immersion技术的多项应用,比如经过触感反馈优化的游戏愤怒的小鸟,在用户拉动弹弓时的震动效果与炮弹击中目标时截然不同。Immersion目前主要提供三套不同的解决方案。

首先是针对OEM厂商的TouchSense解决方案,TouchSense拥有TouchSense2000、TouchSense3000和TouchSense5000三种低中高端软件解决方案,支持LRA、ERM、压电式传感器和EAP驱动器,可以与Imagis、TI驱动器配合使用。

此外,Immersion能够提供一款名叫“Integrator”的工具,它能够快速便捷地将触觉效果融入OEM厂商定制的安卓系统中,实现触觉集成过程的自动化。

Immersion还为第三方的开发者提供SDK和其他一系列工具,其中预设了超过100种震动反馈效果,比如爆炸、拨动琴弦等。开发者可以为没有触感特效的游戏和应用添加这一效果。

Immersion营销副总裁DennisSheehan在沪期间接受媒体时表示,Immersion的软件非常划算,每台手机的新增成本不会超过1美元。

虽然成本不成问题,但是Immersion面临的最大挑战是耗电的问题,虽然当下的智能手机都能提供基本的震动体验,但是许多用户却为了省电选择关闭这项功能。

篇5:触摸屏最新技术总结

触摸屏与s7300通信可以有direct MPI、ISO TCP通信、with PC adapter通信,现对前两种通信方式设置过程进行介绍。

1、所需软件

①Screen Editor 2.00.18(可从台达官网下载)用于对触摸屏的相关参数进行设置。

②Step7用于对plc参数进行组态。

2、设置步骤 2.1 MPI通信 2.1.1连线接口定义

2.1.2PLC组态设计

1、组态主机架,插入CPU315-2PN/DP,设置参数对话框如下图所示

2、插入新站点,在工程上点击右键插入新站点如下图所示

3、双击other station,弹出对话框中,在“interface”选项卡中选择“new”在“type”中选择MPI,点击“ok”

4、设定MPI站号,在address栏中填入站号,此处为“0”点击“ok”此处站号即为触摸屏的站号,触摸屏设置应于此一致。

5、在工程目录CPU下双击“connections”进入连接界面

6、将分站和PLC分别连接在MPI总线上

连接前

连接后

编译下载即可。2.1.3触摸屏参数设置

1、打开scredit 新建项目设置工程名称,HMI型号和PLC型号如下图所示,点击“确定”

2、在“选项”-“设置模块参数”-“通信”设定“人机站号”此处为“0”需与PLC内部设定一致

3、编辑所需画面,编译下载即可建立通信 2.2ISO TCP 通信 2.2.1PLC组态配置

1、新建工程配置主机架。插入CPU模块在弹出对话框中设置CPU的IP,此处为192.168.0.2

2、在项目上右键插入新站点

3、双击“other station”弹出对话框中选择 “Industrial Ethernet”点击“ok”

4在弹出对话框中设定IP地址,此地址即为HMI的地址,需与人机界面的设定一致。点击“OK”此处为“192.168.0.3”

5、在CPU目录下点击“connections”进入链接界面,在PLC绿点上点右键选择“object properties”弹出对话框中选择“new新建一个网线连接”

新建前

新建后

6、建立将新增站与plc建立连接

7、编译下载即可

2.2.2 HMI配置

1、打开“scredit”新建一工程设置好参数如下图所示

2、在“选项”-“设置模块参数”-“通信”-”Ethernet”设定人机界面的IP此处需与PLC是、中设置的分站的IP一致

3、在“选项”-“设置模块参数”-“通信”-”baseport”设定PLC的IP此处需与PLC的IP一致。

4、编译下载即可通信

篇6:Windows 7多点触摸技术

多点触控技术宣扬的多重输入模式完全颠覆了传统的单指点击概念,两个手指的拿捏之间,快捷的完成画面的缩放或者屏幕的控制。基于计算机视觉和模式识别技术的多点触摸,看似只是简单的将传统的单点输入衍生到了多点输入上,但是实质上这是输入技术的一次革命。如果将支持多点触摸技术的触摸屏或者触控板发展成高清摄像头,再配合3D的投影技术和动作识别,那么就可以告别传统的键盘鼠标的输入方式。科幻电影里那种对着3D投影操作计算机的场景也不会再是幻想了。

498)this.style.width=498;“ border=”0“ />

图1

而微软最新推出的Windows 7操作系统最抢眼的一个亮点就是支持多点触摸技术。随着触摸屏技术的不断发展,Windows 7有了可以让触摸屏发挥的软件空间,让多点触摸技术应用更加广泛。借助Windows 7和多点触摸屏,您只需要手指就可以浏览网页,查阅图片。Windows系统很早便开始支持触控操作,但是Windows 7进一步将它扩展到电脑的各个角落。无论是加大的开始菜单图标,还是改进的Tablet PC输入面板(如图2),都为输入操作提供了便利。常用的Windows 7程序也都支持触摸操作,您可以用手指在画图程序中创作,也可以通过Surface Collage对数码图片进行调整和拼贴,并且把它们保存成桌面背景。

498)this.style.width=498;” border=“0” />

图2

Windows 7中引入的多点触摸的概念可以理解成一个屏幕多点操作,

多点触摸绝不仅仅是将单点输入扩展到多点输入这么简单。由于是多点触摸,计算机可以感应到输入的快慢与力度,可以对用户的动作进行识别,因此使得系统操作更加人性化。

而多点触摸在Windows 7下是如何工作的呢?下面让我们去一探究竟。

多点触摸技术可以分解为两个方面:信号采集与动作识别。传统的触摸屏仅仅支持单点操作,如果多个点同时别触碰,则会出现输入混乱的现象。而为了实现多点触摸,就必须采用和单点触摸屏完全不同的结构,这不仅仅是增加几条信号线而已。多点触摸屏在面板上划分出许多个独立的触控单元,当手指从一个单元转移到另一个单元时,便会产生信号输出。而支持触摸点的数目与屏幕的构造和系统有关。苹果公司的Iphone只能支持两个手指的操作,而微软的Surface电脑可以实现对52个触摸点的响应(如图3)。而在动作识别方面,操作系统需要做的工作就很多了。

首先需要对特征点的输入信号进行预处理,排除干扰。然后对特征点进行跟踪,通常采用最小距离优先算法(MDF),在一系列信号(图像)中识别特征点。接下来,就需要对检测出的动作进行识别,这是一种决策分析的过程。有很多动作存在着混淆性。例如从左到右的特征点移动是用户的拖动行为还是翻页行为呢?这就需要依靠提取特征向量和样本训练来完成。Windows 7将多点触摸输入分为手势(gesture)和轻击(flick)。手势指手指在屏幕上的快速移动,可以实现缩放,旋转,卷动等操作。而轻击通常用来执行导航和编辑命令,例如在屏幕上方轻击就可以返回前一页,屏幕下方的轻击操作可以前进到下一页。

498)this.style.width=498;“ border=”0“ />

图3

篇7:触摸屏最新技术总结

一、活动说明

根据第三章《电子控制系统的信号处理》的教学内容及学习目标,电路对数字信号的处理是本章的核心内容,本章教学可让学生通过试验来感受数字电路的奥妙。在电子技术高度发达的今天,数字信号往往由集成电路或大规模集成电路来处理,集成电路内部结构是我们看不见摸不到的,本活动中的主活动是通过分立元件——开关三极管组成逻辑电路对数字信进行处理。本活动设置的目的就是让学生通过触摸开关的制作、试验,进一步理解电子电路中信号的传递与处理,加深对数字信号、数字逻辑、数字电路的理解,感受数字电路的应用所带来的乐趣。

本活动时间约需45分钟,可以用在学生学习第三节数字集成电路之后。如果采用参考活动,建议将活动安排在第四节“数字电路的应用”中。按照《活动手册》中的“活动提示”一步步进行活动。教师也可以根据实际情况,灵活处理该活动。

二、教学建议

1.活动的导入可以用类似于活动手册中活动描述的方式。

2.活动提示1:工作原理是由教师来完成分析的。教师可以在实验电路中分离出一级电路来复习三极管的开关特性及数字信号的传递,然后再分析整个电路的信号处理与工作情况,对控制系统的各个组成部分进行划分。

3.活动提示2:主要是认识元器件。电阻器由学生结合附录中有关电阻器色标法的内容进行认读,三极管S9014、D8550的引脚排列与SC8050相同(见图),二极管有白圈或黑圈的一端为负,发光二极管长引脚的电极为正极。各元件规格见表3-1。让学生在认识元器件的过程中观察电路板,熟悉元件在电路板中的位置。

4.活动提示3:本步骤是活动的关键,将元器件正确地安装到电路板上,如果有任何一个元件出现差错,均可导致电路不能正常工作。安装元件的次序必须是从低

到高、从小到大、先卧式后立式,特别要注意三极管的管脚或朝向、二极管和发光二极管的正负极。焊接时任何相邻二个焊点不能连在一起,焊点呈圆锥形,每个焊点表面光亮且形状相似,发光二极管和继电器引脚的焊接时间不宜过长,否则会引起元件损坏;焊接后立式元件应与电路板保持垂直,卧式元件应躺在电路板上。用斜口钳剪多余引脚时,必须是剪断,剪的位置是焊点圆锥形的锥顶,切不可剪了一半再将引脚拉断,否则很容易导致电路板铜箔脱落。

5.活动提示4:教师主要检查元器件安装有没有错误、焊点有无粘连、电源连接是否正确。试验所用的电源最好采用物理实验室中的可调稳压电源,在试验过程中用干燥的手去触摸与用汗湿的手去触摸效果会有差别。学生试验一般不接交流电源和灯泡,以确保安全;教师可做一次带负载的试验,以反映继电器的作用。

6.在制作完成后让学生完成问题讨论。

参考答案:

(1)输入量是人体触摸信号;控制器由V1、V2、V3、V4及周边二极管、电阻等元件组成,执行器是继电器,控制对象为用电器电源,输出量为用电器电源的通断。

篇8:触摸屏最新技术总结

1 触摸屏技术的起源

1971年, 美国人Sam Hurst发明了世界上第一个触摸传感器。虽然这个仪器和我们今天看到的触摸屏并不一样, 却被视为触摸屏技术研发的开端。

当年, Sam Hurst在肯尼迪大学当教师, 因为每天要处理大量的图形数据而不胜其烦, 就开始琢磨怎样提高工作效率, 用最简单的方法搞定这些该死的图形。他把自己的三间地下室改造成了车间, 一间用来加工木材, 一间制造电子元件, 一间用来装配这些零件, 并最终制造出了最早的触摸屏。这种最早的触摸屏被命名为“Accu Touch”, 由于是手工组装, 一天生产几台设备。1973年, 这项技术被美国《工业研究》杂志评选为当年100项最重要的新技术产品之一。不久, Sam Hurst成立了自己的公司, 并和西门子公司合作, 不断完善这项技术。这个时期的触摸屏技术主要被美国军方采用, 直到1982年, Sam Hurst的公司在美国一次科技展会上展出了33台安装了触摸屏的电视机, 平民百姓才第一次亲手“摸”到神奇的触摸屏。

1991年, 触摸屏正式进入中国。1996年中国自主研发的触摸自助一体机投入生产。

2 触摸屏的结构和工作原理

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质, 我们把触摸屏分为四种, 它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点, 下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下:

2.1 电阻式触摸屏利用压力感应进行控制。

电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏, 这是一种多层的复合薄膜, 它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层, 表面涂有一层透明氧化金属 (透明的导电电阻) 导电层, 上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的 (小于1/1000英寸) 的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时, 两层导电层在触摸点位置就有了接触, 电阻发生变化, 在X和Y两个方向上产生信号, 然后送触摸屏控制器。控制器侦测到这一接触并计算出 (X, Y) 的位置, 再根据模拟鼠标的方式运作。

2.2 电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。

电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏, 玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO, 最外层是一薄层矽土玻璃保护层, 夹层ITO涂层作为工作面, 四个角上引出四个电极, 内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时, 由于人体电场, 用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容, 对于高频电流来说, 电容是直接导体, 于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出, 并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比, 控制器通过对这四个电流比例的精确计算, 得出触摸点的位置。

2.3 红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。

红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框, 电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管, 一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时, 手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线, 因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。

2.4 表面声波是超声波的一种, 它是在介质 (例如玻璃、金属等刚性材料) 表面浅层传播的机械能量波。

通过楔形三角基座 (根据表面声波的波长严格设计) , 可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定、易于分析, 并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性, 近年来在无损探伤、造影和退波器等应用中发展很快。

得益于表面声波的特性, 表面声波触摸屏的触摸屏可以是一块平面、球面甚至是柱面的玻璃屏 (或有机玻璃屏) , 安装在CRT、LED、LCD或PDP的前面, 甚至是直接做在CRT表面。有别于其它触摸屏技术, 玻璃屏只是一块纯粹的玻璃, 里面不含有导电薄膜等介质。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器, 左下脚和右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45°角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。当物体碰触显示屏时, 由于吸收了部分声波能量, 使接收波形发生变化, 即某一时刻波形有一个衰减缺口, 控制器依据衰减的信号即可计算出触摸点位置。

3 触摸屏技术应用现状

触摸屏作为一种新型的人机交互界面, 广泛地应用于各种数码产品上, 小型产品如手机、PDA、数码产品、e-Book, 到中型产品如车载导航仪、游戏机、家用电器, 工控仪器, 再到大型产品如POS系统、公共查询系统、便携电脑、医疗仪器以及电视新闻节目中常用的触摸式PDP上都可以看到触摸屏产品。

近年来, 触摸屏在消费类电子产品应用越来越广泛, 触摸屏在如手机、媒体播放器与导航仪等手持式装置渗透率增长相当快速, 触摸屏在较大尺寸应用如一体式电脑、上网本/平板电脑、教育与培训、公共信息广告牌与自主登机等方面增长很快。触摸屏已成为数十亿美元的产业, 而且仍处于高度成长中, 这也是大家关注触摸产业的主要因素。

电阻压力触摸屏因其本身特性, 定位特别准确, 不受工作环境、污秽、尘埃、油渍的影响, 任何物品触摸都能产生反应, 基材采用防暴、高透光性钢化玻璃, 完全适合在公众场所使用, 其分辨率为4096×4096, 单点触摸次数高达3000万次, 满足特殊软件环境的使用, 电阻压力触摸屏触摸感应灵敏, 能在8ms-15ms内作出反应, 控制器提供了RS232接口, 可与RS232口鼠标或PS/2鼠标同时使用, 节省PC机资源, 屏幕本身还具有防辐射、防磁功能。从目前的推广应用来看, 电阻式触摸屏是占主导地位的触摸技术。

电容式触摸屏与传统的电阻式触摸屏有很大区别。电阻式触控屏幕在工作时每次只能判断一个触控点, 如果触控点在两个以上, 就不能做出正确的判断了, 所以电阻式触摸屏仅适用于点击、拖拽等一些简单动作的判断。而电容式触摸屏的多点触控, 则可以将用户的触摸分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作, 完成对复杂动作的判断。

使用两根手指的拉伸、换位即可在屏幕上完成诸如放大、旋转这样趣味十足的操作, 这在电容式触摸屏出现之前, 几乎是不可想象的。作为目前正当红的触摸屏技术, 电容式触摸屏具有界面华丽、多点触控、只对人体感应等优势, 随着市场竞争的不断升级, 电容式触摸屏已经有了很大的发展。

4 触摸屏技术的未来发展趋势

触摸屏技术未来有两个主要发展方向。在应用层面上, 发展多点触摸、接近感应以及支持电容笔的技术, 可以多点、多人同时应用, 尤其在一些大尺寸屏幕上, 能够让多人在同一块屏幕上共同完成一些协同工作, 如游戏、绘图、工程设计、影像处理等。利用电容笔还可以进行签名、画图、标记等, 可以大大拓宽触摸屏的应用领域, 提高使用效率, 改善用户使用环境。

在技术层面上, 触摸屏和LCD显示屏的进一步结合成为必然。目前已经有多家面板厂开始进行内嵌入式触摸屏产品的研发, 从而降低成本、降低产品厚度等。这种触摸屏技术也将成为未来的一个趋势, 对面板的设计和制造必将带来很大的变革。

篇9:触摸屏最新技术总结

关键词:触摸屏 现状 发展趋势 市场

1 概述

现今在各种电子产品市场中,移动电话、平板电脑、个人数字助理、MP3/MP4等便携式电子产品,以及电脑家用电器等都在逐渐开始使用触摸屏作为用户和电子设备数据沟通的界面。触摸屏作为一种定位和输入设备,用户在使用时可以对显示的物件进行触摸、拖拽和手势等操控,这样使人机交互变得更加简单、直观和人性化,同时也符合电子产品轻薄化的发展趋势。触摸屏正在取代鼠标、键盘等传统输入设备,成为电子产品的重要组成部件。

2 触摸屏技术发展现状

2.1 电阻式触摸屏 电阻式触摸屏结构为上下两层镀有导电功能的透明ITO(铟锡氧化物)膜,两片膜间设有空气层间隙,当屏幕处于未被按压的状态时,上下膜不接触,触摸屏处于未导电状态,而当操作者以指尖或笔尖压按屏幕时,上下膜发生形变接触导电,再通过侦测X轴和Y轴电压变化值定位出触控点的坐标,完成屏幕的触按处理机制。一般电阻式触摸屏为4线结构,随着技术发展逐渐出现5线、6线与8线等多种类型,线数越多,可侦测的精密度越高,电阻屏的性能也就越优异。电阻屏具有结构简单、成本较低,制造方法成熟等优点,曾经是市场的主流技术,得到广泛的应用。但是电阻屏功耗大、寿命较短、易出现检测点漂移,特别是不支持多点触控,已不能满足触控技术的发展和人们的需要,其地位目前已被电容式触摸屏取代。

2.2 电容式触摸屏 电容式触摸屏技术分为表面电容式和投射式两种。表面电容式触摸屏的原理是利用电场感应方式感测屏幕表面。其面板是一片均匀镀刻的ITO层,面板的四角各有一条输出线与控制器连接在一起,使用时触摸屏表面会有一个电场,如果接地的物体触碰到屏表面,面板表面的电场就会发生电荷的转移,通过侦测这个电荷的转移就可以准确的定位触碰点的坐标。表面电容式触摸屏具有使用透光率高、寿命长、但是不支持多点触控、分辨率低,目前主要应用于大尺寸户外用触摸屏,如各类公共信息和服务平台。

投射电容式触摸屏原理是借助电极发射出的静电场线来感应的。投射电容技术包括自我电容和交互电容两种,它们的投射电容式传感器中,传感电容在设计中遵循了相关的方法,在规定的时间内就能侦测到触摸,该触摸与以往不同的就是不仅能识别出单指,还能识别多根手指。自2009年以来,美国苹果公司生产的iPhone、iPad为其赢得了良好的效益,推动了投射式电容屏技术不断走向繁荣,没用多长时间内就取代了电阻式触摸屏,现在已经是市场上应用最多的触控技术。

2.3 红外线式触摸屏 红外式触摸屏原理是在X,Y方向上设置一定数量的红外线矩阵来侦测定位用户的触摸。红外触摸屏在正面位置安装一个电路板外框,外框四边排布红外线发射管和接收管,发射管和接收管一一对应成垂直的矩阵。触摸屏幕时,触摸物体就会阻挡该位置的横竖两条红外发射线,相对应位置就不能接收到红外线,就可以定位出触摸点在屏幕的位置。红外线式触摸屏优点是透光率高、抗干扰能力强、触控稳定性高,缺点是红外触摸屏的准确度易受环境光线变化的干扰。目前先进的红外线式触摸屏寿命得到大幅提高,在对手指移动轨迹进行跟踪时,相关要求规定的精度、平滑度、跟踪速度都能实现,可以进行手写识别输入,还能很好的转换成图像轨迹。红外式触摸屏主要是在没有强光线干扰的公共场所、办公室或者是不需要精密要求的工业控制场所中使用。

2.4 声波式触摸屏 声波式触摸屏包括两种:表面声波式触摸屏和弯曲声波式触摸屏。表面声波式触摸屏是利用声波定位的一种触控技术。触摸屏四角设置有发射和接收声波的传感器,当手指触摸屏幕时,手指吸收部分声波能量,传感器就可以侦测信号在衰减,由此计算出触摸点的位置。表面声波触摸屏技术比较稳定,具有很高的精度,除了可以响应X和Y坐标外,还能响应第三轴z轴坐标,也就是压力轴响应。表面声波触摸屏的透光率好,耐用性强,反应灵敏,寿命长,不影响图像质量,一般在办公室、机关单位等环境比较清洁的公共场所使用。弯曲声波式触摸屏是一种声音脉冲识别技术。弯曲式的声波在沿基板内部传播,因此弯曲声波式触摸屏可以排除衣物、灰尘和昆虫等环境因素造成的误识别。目前弯曲式触摸屏主要应用于中大尺寸的信息亭、金融设备等。

3 触摸屏市场前景

根据市场研究机构Displaysearch调查,投射式电容触控技术在2010年正式超越电阻式触控技术,成为产值比重最高的触控面板技术。Displaysearch数据显示,2009年触控面板的出货量和产值达到6.07亿片、43.32亿美元,2010年成长到8亿片、61.77亿美元,2011年因平板电脑也采用投射式电容触控面板,使出货量和产值提高到9.87亿片、76.46亿美元,2012年达11.61亿片、89亿美元,2013年13.41亿片、101.46亿美元,2014年15.38亿片、113.31亿美元,2015年17.35亿片、124亿美元,2009年到2015年以年复合增长率25%的速度成长。

4 触摸屏发展趋势

4.1 多点触控技术 2007年以来,美国苹果公司iPad、iPhone系列产品能够在激烈的市场竞争中获得巨大的成功,就是因为采用的投射式电容式触摸屏可支持多点触控,给用户带来了更加丰富的触控体验,开启了多点触控技术应用的新风潮。多点触控技术已经从最初的仅支持2点缩放,逐渐发展实现3指滚动、4指拨移、5指以上触控式别以及多重输入方式等。今后多点触控技术将向更细致的屏幕物件操控以及更具自由度的方向发展。

4.2 内嵌式触摸屏结构 当前触摸屏采用后道贴合的工艺将显示模块和触控模块整合为一体,这种结构成为外挂式。外挂式结构简单,易于规模化生产,但是外挂式结构在厚度上难以控制的更为轻薄。不符合触摸屏产品越来越轻薄化的发展方向。所以,我们现在要研究的主要是内嵌式结构触摸屏,他可以将触控模块嵌入显示模块内,这样两个模块就会合在一起,不再是一种相对独立的关系。与传统的外挂式结构相比较,内嵌式结构有其自身的优势:ITO玻璃层数变少了,透光率变得更高,也越来越轻薄,不用再进行触摸屏模组和TFT模组的后道贴合,提高良品率、触摸屏组与TFT模组同时生产,减少部件的运输费用。

4.3 混合式触控技术 目前虽然存在多种类型的触控技术,但是每种技术都存在难以解决的“先天缺陷”。为解决这一问题,近年来开始研究混合式触控技术,即在一块触摸屏中同时使用多种触控技术,达到消除单一触控技术存在的缺陷问题。目前有报道电容/电阻式混合触摸屏,该屏有效的解决了电阻屏不支持多点触控和电容屏不支持手写的问题。现在我们需要更高的触控技术,从当前对触控技术的要求来看,单一的触控技术显得落后了,在未来的发展中,混合式触控技术将占据优势地位。

4.4 触觉反馈技术 现在有文献报道的触觉反馈技术研究还比较少。美国Immersion公司发明的“Force-feedback”技术主要是借助机械马达来振动,包括模拟跳动、物体掉落和阻尼运动等触觉效果;Senseg公司的“E-sense”技术是借助生物电场的原理产生触觉反馈。通过这一技术能够得到更好的触觉反馈效果,因此触觉反馈技术将会是触控技术发展的一个重要方向。

5 总结

触摸屏控技术主要分为电阻式、电容式、红外式和声波式触摸屏四种,其中电容式触摸屏是目前市场的主流,预计到2015年电容式触摸屏的产值将会达到124亿美元。未来触摸屏技术将向多点触控、内嵌式结构、混合式触控技术和触觉反馈技术四个方向发展。

参考文献:

[1]严盈富.触摸屏与PLC入门[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[2]Jong-Kwon Lee,Sang-Soo Kim,yong-In Park,et al.In-cell adaptive touch technology for a flexible e-paper display[J].solid-state electronics,2011(56):159-162.

[3]宋凯.解析触摸屏技术[j].才智,2010,10.

上一篇:运营主管任职条件下一篇:登锦城散花楼原文及赏析