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表面光波-48點觸控技術

作者: touchpanel     時間:2012-09-24     源于:未知    總點擊:
【導讀】: 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,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不能比的。

技術概述
    表面光波技術(Surface Light Wave)是天時通獨有的一種全新的多點觸控技術,它主要是利用某一波段的光波傳播特性,結合光波發射電路,使光波在觸摸屏表面形成一個錯綜復雜的密致表面光波網絡,當有觸點進入這個表面光波網絡,光波網絡受到破壞,猶如一個很密的漁網被戳破幾個黑洞,我們稱之為“破網”現象,信號接收電路會接收到整個光波網絡的破壞信號,通過分析光波“破網”程度,從而實現多觸點識別。表面光波技術(Surface Light Wave)是真正意義上的多點觸控的技術,可以實現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。

技術特點
真多點觸控


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

    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,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不能比的。而且可以擴展更多應用。比如可以識別手掌跟手指的觸控為不同觸控。
高響應速度

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

    電路設計采用模組的方式設計,從19寸至100寸范圍內,可以任意拼接,讓其提供的解決方案有更多的可能。
無需導電玻璃基板,無需微型光學攝像頭
    表面光多點觸控技術不需要導電玻璃基板,表面無任何介質,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,無漂移現象
    觸控精確,可識別的最小點大小為2mm*2mm *,且無漂移現象。若沒有感應器與液晶屏相對位置的變化,則不需要校正。
技術參數

觸控技術

表面光波多點觸控技術(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,漂移現象

壽命

單個傳感器連續工作: 5000小時
分時工作。整機連續壽命: 5000小時 x 200
在節能模式下,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:沒有機械結構,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

軟件接口協議

TUIO 協議(UDP模式), TUIO Adobe Flash模式(TCP模式)
Windows 7 Multitouch HID協議

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℃無結露

溫度范圍

工作溫度:0℃~50℃
存貯溫度:-40℃~85℃

根據具體尺寸,參數可能有所不同

 

主流技術對比

表面光觸控與光學觸控對比
    光學式觸控
    采用兩個CMOS/CCD攝像頭,接收紅外反射條數據,通過計算觸控點在反光條上的數據,從而得到觸控坐標。
    表面光波相較于光學式觸控技術的優勢
    1、光學式觸控由于原理缺陷,只能做到2點觸控,并會產生誤判, 有10%以上的區域只能當單點使用。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。
       表面光波技術可以輕松實現2點,10點,16點,32點以上的觸控。
    2、光學式觸控由于使用了攝像頭,所以致使其邊框會很高。
       表面光波技術的模組,厚度只有5mm,最薄款甚至可以達到3mm。
    3、光學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觸控失靈,對反光條的不當擦拭也容易照成觸控失靈,尤其在教室等經常使用粉筆的情況環境下更為嚴重。
       表面光波技術無需反光條,在現有幾種觸控技術中,表面光波技術是對粉塵,劃傷等問題解決最好的觸控方案,用名片擋住部分光波,在被擋住的區域仍可正常觸控。
    4、中小尺寸的光學式觸控產品因其產能有限,價格昂貴,除HP,Dell外,大多廠家只是發布了多點觸控產品型號,但市場上均無法采購到。
       天時通現有國內首條多點觸控產品生產線,能大批量生產多點觸控產品。

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射管和紅外接收管,對應形成橫豎交的紅外線矩陣。當有觸摸時,手指或其它物體就會擋住經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的優勢
    1、紅外觸控技術不能實現真正意義上的多點,只能通過分時技術實現偽2點觸控,使用偽多點技術實現的2點以上的情況使用效果極差,偽點假點多,當多點同時按下時,該技術也無法工作,俗稱1.5點觸控技術。由于先天技術缺陷,也無可能通過升級實現多點。
       表面光波技術可以輕松實現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象。
       表面光波技術物理分辨率可達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,
       表面光波技術獨有的筆尖識別技術可以識別最細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,該項技術即使在昂貴的電容屏上也無法實現。
    4、支持形狀識別。 紅外觸控技術無法分辨具體的形狀。
       表面光波技術可以支持形狀識別,例如水杯和手機,并支持同時識別多個物體。
    5、冗余度高。 紅外觸控技術當有一個紅外管壞了,就可能造成整個觸控屏無法工作。
       表面光波技術在20%的傳感器損壞情況下仍能實現多點觸控。
    6、抗干擾能力強。 紅外觸控技術,無法適應強光環境。
       表面光波技術采用新式的抗干擾設計,可以實時動態適應強光環境。

其他主流技術概述
電阻式 
    電阻式是最常見的觸控技術。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,以產生觸控連接信號。觸控屏幕面板有兩層薄薄的導電膜,其間以細縫隔開。當手指等觸控物件在面板表面某個點進行觸壓時,兩片導電層將相互連結,導致電流產生變化,進而檢測到觸控動作。
    電阻式覆膜主要可區分為四線式、五線式與八線式。五線式與八線式技術的制造與調校成本較高,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)、觸控筆或硬質物品等工具進行操作。
    電阻式觸控屏的缺點有:在公共環境下的應用效能不高,原因是影像清晰度不足,需要定期調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。至今尚未實現多點。

電容式 
    電容式觸控屏是主流的多點觸控技術,采用全玻璃式設計,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的電容量。觸碰熒幕時會中斷電流,引發電容變化,進而檢測到觸控動作。電容式觸控技術以APPLE的投射電容式最為突出。
    投射電容式觸控屏的優點是: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。它亦能實現多點觸控。
    投射電容式觸控屏的缺點有:生產工藝要求高,成本高。由于其生產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。
    表面聲波的優點是:因為其使用純玻璃結構,與電阻式、電容式技術相比,表面聲波技術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:這項技術原先是針對較小尺寸熒幕所設計,所以不便應用于超過30寸的熒幕尺寸。由于該技術無法加以封裝,容易受到表面臟污及水分的破壞,因此不適用于許多工業及商業應用產品。表面臟污會導致屏幕上產生暗點,需要定期清潔感應器及不定期進行調校。 基于技術本身的運作方式,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。

技術參數對比

 

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(游戲專用版甚至可達200fps)  50幀/秒  100幀/秒  50幀/秒

 受干擾情況

 無靜電干擾,漂移現象

 受溫度、濕度、手指濕潤程度等有漂移現象

 長時間工作,容易漂移,需要經常校正

 室外陽光 >=30度角,無干擾

 壽命

 整機連續壽命:50000小時 x200。在節能模式下,還可以提高10倍工作壽命。觸摸次數:沒有機械結構,等同電容屏2億次

 沒有機械結構,單點觸摸2億次

 最大觸摸次數為500萬次  最大觸摸次數為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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