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表面光波-48點觸控技術(shù)

作者: touchpanel     時間:2012-09-24     源于:未知    總點擊:
【導(dǎo)讀】: 普通紅外觸摸屏采用的定位方式是x、y方向掃描方式,這種方式只能得到遮擋物的中心坐標(biāo),不能描述出遮擋物的輪廓,而表面光波能夠描述出與屏幕接觸物體的大致輪廓,這是其他所有觸控技術(shù)不能比的。

技術(shù)概述
    表面光波技術(shù)(Surface Light Wave)是天時通獨有的一種全新的多點觸控技術(shù),它主要是利用某一波段的光波傳播特性,結(jié)合光波發(fā)射電路,使光波在觸摸屏表面形成一個錯綜復(fù)雜的密致表面光波網(wǎng)絡(luò),當(dāng)有觸點進入這個表面光波網(wǎng)絡(luò),光波網(wǎng)絡(luò)受到破壞,猶如一個很密的漁網(wǎng)被戳破幾個黑洞,我們稱之為“破網(wǎng)”現(xiàn)象,信號接收電路會接收到整個光波網(wǎng)絡(luò)的破壞信號,通過分析光波“破網(wǎng)”程度,從而實現(xiàn)多觸點識別。表面光波技術(shù)(Surface Light Wave)是真正意義上的多點觸控的技術(shù),可以實現(xiàn)2點,10點,16點,32點以上的觸控,無需更改液晶工藝即可將任意液晶顯示器變成多點觸控顯示器。

技術(shù)特點
真多點觸控


    表面光波多點觸控技術(shù)是真正支持10點以上的觸控技術(shù),并可根據(jù)需要擴大觸控點數(shù)量(16、32點)。國內(nèi)很多支持多點的觸控屏其實只支持2點,且容易產(chǎn)生偽點,并非真正的多點觸控。表面光觸控是國內(nèi)首個支持32點的多點觸控技術(shù)。
支持觸控物體形狀識別,可以擴展更多應(yīng)用

    普通紅外觸摸屏采用的定位方式是x、y方向掃描方式,這種方式只能得到遮擋物的中心坐標(biāo),不能描述出遮擋物的輪廓,而表面光波能夠描述出與屏幕接觸物體的大致輪廓,這是其他所有觸控技術(shù)不能比的。而且可以擴展更多應(yīng)用。比如可以識別手掌跟手指的觸控為不同觸控。
高響應(yīng)速度

    響應(yīng)速度小于10ms,比普通的觸摸屏的響應(yīng)速度更快。
適用于19-100寸的液晶使用

    電路設(shè)計采用模組的方式設(shè)計,從19寸至100寸范圍內(nèi),可以任意拼接,讓其提供的解決方案有更多的可能。
無需導(dǎo)電玻璃基板,無需微型光學(xué)攝像頭
    表面光多點觸控技術(shù)不需要導(dǎo)電玻璃基板,表面無任何介質(zhì),透光率可達92%(無玻璃的情況下為100%),對顯示效果無任何影響。且不受微型光學(xué)攝像頭此等精密儀器的限制。
無壓力觸控,支持手、筆等任何不透光的物體操作
    無需觸控壓力,僅用手、筆或任何不透光的物體輕輕滑動即可操作,更不需要電磁或電容筆。
無需校正,無漂移現(xiàn)象
    觸控精確,可識別的最小點大小為2mm*2mm *,且無漂移現(xiàn)象。若沒有感應(yīng)器與液晶屏相對位置的變化,則不需要校正。
技術(shù)參數(shù)

觸控技術(shù)

表面光波多點觸控技術(shù)(Surface Light Wave)

觸控壓力

零壓力

透光率

大于92%(如無玻璃透光率為100%)

觸控物理分辨率

1414 x 798 *

報告分辨率

32767 x 32767

最小識別點大小

2mm×2mm *

最小觸點移動檢測

3mm

表面耐久性

7H

抗惡劣環(huán)境

冗余度極高,20%傳感器損壞下,仍可保持多點觸控

觸控點識別

觸控點2點,6點,10點,16點,32點

工作電壓

5.0V(內(nèi)部電壓3.3V)

平均電流

<200mA

功耗

1W

最高電流

<350mA

休眠電流

<10mA

響應(yīng)速度

≤10ms

接口

USB 2.0 HID模式

掃描速率

100幀/秒

受干擾情況

無靜電干擾,漂移現(xiàn)象

壽命

單個傳感器連續(xù)工作: 5000小時
分時工作。整機連續(xù)壽命: 5000小時 x 200
在節(jié)能模式下,還可以提高10倍工作壽命(長時間無觸控情況下,低速運行)
觸控次數(shù):沒有機械結(jié)構(gòu),等同電容屏2億次

物體形狀識別

支持

觸控方式

手指,筆 (非電容、電磁筆)

支持平臺

Windows 7 ,Windows Vista , Windows XP

軟件接口協(xié)議

TUIO 協(xié)議(UDP模式), TUIO Adobe Flash模式(TCP模式)
Windows 7 Multitouch HID協(xié)議

通常適用液晶尺寸

19 - 100寸

濕度范圍

工作\存貯濕度:90%RH在40℃無結(jié)露

溫度范圍

工作溫度:0℃~50℃
存貯溫度:-40℃~85℃

根據(jù)具體尺寸,參數(shù)可能有所不同

 

主流技術(shù)對比

表面光觸控與光學(xué)觸控對比
    光學(xué)式觸控
    采用兩個CMOS/CCD攝像頭,接收紅外反射條數(shù)據(jù),通過計算觸控點在反光條上的數(shù)據(jù),從而得到觸控坐標(biāo)。
    表面光波相較于光學(xué)式觸控技術(shù)的優(yōu)勢
    1、光學(xué)式觸控由于原理缺陷,只能做到2點觸控,并會產(chǎn)生誤判, 有10%以上的區(qū)域只能當(dāng)單點使用。雖然可通過增加攝像頭的方式擴展至3至4個點,但其誤判問題仍然時常存在。
       表面光波技術(shù)可以輕松實現(xiàn)2點,10點,16點,32點以上的觸控。
    2、光學(xué)式觸控由于使用了攝像頭,所以致使其邊框會很高。
       表面光波技術(shù)的模組,厚度只有5mm,最薄款甚至可以達到3mm。
    3、光學(xué)式觸控由于使用了反光條,很容易受污垢灰塵等遮擋,使用一段時間后就容易出現(xiàn)觸控失靈,對反光條的不當(dāng)擦拭也容易照成觸控失靈,尤其在教室等經(jīng)常使用粉筆的情況環(huán)境下更為嚴重。
       表面光波技術(shù)無需反光條,在現(xiàn)有幾種觸控技術(shù)中,表面光波技術(shù)是對粉塵,劃傷等問題解決最好的觸控方案,用名片擋住部分光波,在被擋住的區(qū)域仍可正常觸控。
    4、中小尺寸的光學(xué)式觸控產(chǎn)品因其產(chǎn)能有限,價格昂貴,除HP,Dell外,大多廠家只是發(fā)布了多點觸控產(chǎn)品型號,但市場上均無法采購到。
       天時通現(xiàn)有國內(nèi)首條多點觸控產(chǎn)品生產(chǎn)線,能大批量生產(chǎn)多點觸控產(chǎn)品。

表面光波觸控與紅外觸控對比
    紅外線觸控
    紅外線觸摸屏,一般是在顯示器屏幕的前面安裝一個外框,外框里有電路板,在X、Y方向有排布均勻的紅外發(fā)射管和紅外接收管,對應(yīng)形成橫豎交的紅外線矩陣。當(dāng)有觸摸時,手指或其它物體就會擋住經(jīng)過該點的橫豎紅外線,由控制器判斷出觸摸點在屏幕的位置。
    表面光波相較于紅外觸控技術(shù)的優(yōu)勢
    1、紅外觸控技術(shù)不能實現(xiàn)真正意義上的多點,只能通過分時技術(shù)實現(xiàn)偽2點觸控,使用偽多點技術(shù)實現(xiàn)的2點以上的情況使用效果極差,偽點假點多,當(dāng)多點同時按下時,該技術(shù)也無法工作,俗稱1.5點觸控技術(shù)。由于先天技術(shù)缺陷,也無可能通過升級實現(xiàn)多點。
       表面光波技術(shù)可以輕松實現(xiàn)2點,10點,16點,32點以上的觸控。
    2、分辨率高。物理分辨率一般只有300*300左右,通過插值法,報告分辨率4096*4096,但劃斜線通常有階梯現(xiàn)象。
       表面光波技術(shù)物理分辨率可達1414*798,報告分辨率可以達到32535*32535,手指輕微抖動都能分辨的出來。
    3、能識別筆尖觸控。 紅外觸控技術(shù)一般只能識別6mm以上的較粗不遮蓋物體,對較細的物體觸控基本上工作不正常的,
       表面光波技術(shù)獨有的筆尖識別技術(shù)可以識別最細2mm的物體觸控,在我們的21.5寸觸控屏上,甚至可以支持普通2B鉛筆芯進行觸控,該項技術(shù)即使在昂貴的電容屏上也無法實現(xiàn)。
    4、支持形狀識別。 紅外觸控技術(shù)無法分辨具體的形狀。
       表面光波技術(shù)可以支持形狀識別,例如水杯和手機,并支持同時識別多個物體。
    5、冗余度高。 紅外觸控技術(shù)當(dāng)有一個紅外管壞了,就可能造成整個觸控屏無法工作。
       表面光波技術(shù)在20%的傳感器損壞情況下仍能實現(xiàn)多點觸控。
    6、抗干擾能力強。 紅外觸控技術(shù),無法適應(yīng)強光環(huán)境。
       表面光波技術(shù)采用新式的抗干擾設(shè)計,可以實時動態(tài)適應(yīng)強光環(huán)境。

其他主流技術(shù)概述
電阻式 
    電阻式是最常見的觸控技術(shù)。電阻式觸控屏在顯示器表面使用一組控制器和特殊涂層的玻璃,以產(chǎn)生觸控連接信號。觸控屏幕面板有兩層薄薄的導(dǎo)電膜,其間以細縫隔開。當(dāng)手指等觸控物件在面板表面某個點進行觸壓時,兩片導(dǎo)電層將相互連結(jié),導(dǎo)致電流產(chǎn)生變化,進而檢測到觸控動作。
    電阻式覆膜主要可區(qū)分為四線式、五線式與八線式。五線式與八線式技術(shù)的制造與調(diào)校成本較高,但四線式的影像清晰度較低。
一般有兩種功能選項:拋光或抗眩光。拋光可提供清晰的影像,但通常會引發(fā)眩光。抗眩光可將眩光程度降至最低,但同時因使光線散射而造成清晰度下降。
    電阻式觸控屏的優(yōu)點是:它成本相對低廉(對小型屏幕來說),可使用多種類型的輸入工具,如手指(戴或不戴指套)、觸控筆或硬質(zhì)物品等工具進行操作。
    電阻式觸控屏的缺點有:在公共環(huán)境下的應(yīng)用效能不高,原因是影像清晰度不足,需要定期調(diào)校以防電阻薄膜層失效,而且容易被刮壞。而在電阻層受到切割或刮損時,將無法正常接收觸控動作。至今尚未實現(xiàn)多點。

電容式 
    電容式觸控屏是主流的多點觸控技術(shù),采用全玻璃式設(shè)計,熒幕上流動著細微電流,熒幕四個角落的電路板會估算觸控覆膜所引發(fā)的電容量。觸碰熒幕時會中斷電流,引發(fā)電容變化,進而檢測到觸控動作。電容式觸控技術(shù)以APPLE的投射電容式最為突出。
    投射電容式觸控屏的優(yōu)點是:由于掛載于顯示器的玻璃與邊框可以密封,因此它具有耐久性且防水防塵。它亦能實現(xiàn)多點觸控。
    投射電容式觸控屏的缺點有:生產(chǎn)工藝要求高,成本高。由于其生產(chǎn)工藝的難度與屏幕的尺寸大小成幾何增加,因此它不適合制作大尺寸的觸控屏,且可能需要定期調(diào)校。電容式觸控屏只能通過人類手指的觸控來加以啟動。 其清晰度較之電阻式觸控技術(shù)有改善,但仍存在清晰度不高的問題。

表面聲波(SAW) 
    表面聲波技術(shù)使用超音波穿透觸控屏幕面板。觸碰面板時,部分聲波將被吸收。對超音波造成的變化會換算出觸控事件發(fā)生的位置,然后該信息會傳送至控制器進行處理。
    表面聲波的優(yōu)點是:因為其使用純玻璃結(jié)構(gòu),與電阻式、電容式技術(shù)相比,表面聲波技術(shù)可提供絕佳的影像清晰度、解析度及較高的透光性。
    表面聲波的缺點有:這項技術(shù)原先是針對較小尺寸熒幕所設(shè)計,所以不便應(yīng)用于超過30寸的熒幕尺寸。由于該技術(shù)無法加以封裝,容易受到表面臟污及水分的破壞,因此不適用于許多工業(yè)及商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品。表面臟污會導(dǎo)致屏幕上產(chǎn)生暗點,需要定期清潔感應(yīng)器及不定期進行調(diào)校。 基于技術(shù)本身的運作方式,使其同時也難以避免受到不必要的干擾,如外部聲音的干擾。

技術(shù)參數(shù)對比

 

表面光波多點(SurfaceLight Wave)

電容屏

電阻屏

紅外式

觸摸壓力

 零壓力

 零壓力

 100克力

 零壓力

 透光率

 大于92%(如無玻璃透光率為100%)

 88%  75%  大于92%

 觸摸物理分辨率

 1414 x 798 *  1000 x 1000  4096 x 4096  300 x 200

 報告分辨率

 32767 x 32767  4096 x 4096  4096 x 4096  4096 x 4096

 最小識別點大小

 2mm×2mm *  4mm x 4mm  1mm x 1mm  5mm×5mm

 最小觸點移動檢測

 3mm  1mm  1mm  5mm

 表面耐久性

 7H  6.5H  3H  7H

 抗惡劣環(huán)境

 冗余度極高,20%傳感器損壞下,仍可保持多點觸控  怕指甲或硬物敲擊  表面容易劃傷  一旦有壞管,觸摸立刻失靈

 觸摸點識別

 最大48點  最大支持10點  兩點或模糊手勢  最多支持2點

 工作電壓

 3.3 -5.0V  1.8 -5.0 V  1.8 -5.0V  5.0V

 平均電流

 <100mA  <50mA  <100uA  <300mA

 休眠時電流

 <10mA  <1mA  無 無 

 響應(yīng)速度

 ≤10ms  20ms  10ms  16ms

 接口

 USB  柔性電路板  COM, USB  USB,PS2,COM

 掃描速率

 100幀/秒(游戲?qū)S冒嫔踔量蛇_200fps)  50幀/秒  100幀/秒  50幀/秒

 受干擾情況

 無靜電干擾,漂移現(xiàn)象

 受溫度、濕度、手指濕潤程度等有漂移現(xiàn)象

 長時間工作,容易漂移,需要經(jīng)常校正

 室外陽光 >=30度角,無干擾

 壽命

 整機連續(xù)壽命:50000小時 x200。在節(jié)能模式下,還可以提高10倍工作壽命。觸摸次數(shù):沒有機械結(jié)構(gòu),等同電容屏2億次

 沒有機械結(jié)構(gòu),單點觸摸2億次

 最大觸摸次數(shù)為500萬次  最大觸摸次數(shù)為6000萬次

 物體形狀識別

 支持  不支持  不支持  不支持

 觸摸方式

 手指,筆  手指  手指,筆  手指,筆

 通常適用液晶尺寸

 19 -100寸

 < 9.8寸

 <19寸

 19-100寸

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