-
-
手机阅读
主要的触摸技术基本上通过机械场(电阻式)、电场(电容式)、声波(表面声波式， SAW)， 以及红外(IR)光的介入进行工作。就在一个月之前，3M Touch Systems公司推出了一种新技术。色散信号技术通过触摸引起的基片玻璃的振动识别触摸信息。 该技术的开发人员将其定位为触摸屏领域的突破性进展， 据说这项已获专利的技术具有较高的透光度、精确性， 支持触针和签名辨识， 具有全玻璃的耐久性。
触摸屏正逐渐成为自动化与控制系统的通用元件。图1中电阻式触摸屏是洁净房间内HMI的一部分。
图1
位于屏幕各个角落的传感器可以测量出振动的能量， 这种触摸屏就是利用这些传感器工作的。通过先进的数字信号处理， 它应用色散调整算法来分析信号并给出精确的触点坐标。这种方法有助于消除因屏幕污染和表面刮擦带来的问题， 而且具有更高的手掌接触抑制能力。比如说， 当操作者的手掌或其他物体放在屏幕表面时， 触摸信息也能显示出来。即使有人倚靠在屏幕表面或将写字板放在上面， 手指、带手套的手或触针仍能触发信号。触碰引起振动， 振动发射出弯波， 弯波又通过基片玻璃从接触点传播到屏幕的边缘，忽略掉了其他静止的信息。
据3M Touch Systems公司项目经理Doug Kuller， 在5月的Society for Information Display(SID)2004国际研讨、展示会上发布该成果时说： “这一技术进步能改变触摸屏行业的前景， 并将成为即将大量上市的3M Touch Systems公司产品开发平台”。 它同时体现了3M和NXT公司进行联合研发的成效， NXT是一家从事声音和语音技术的英国公司。
在这一技术进展之前的另一成果是去年Touch International推出的数字墨水技术， 它兼具许多电容与电阻式屏幕的特点。轻薄、形状适合、 不易碎且耐磨损， 该材料接受触针、手指和带手套的手输入， 但对操作者的手或手掌的偶然接触没反应。它特别适合于小尺寸设备，比如电话、PDA以及其他手持设备。
图2 色散信号技术通过触摸引起的基片玻璃的振动识别触摸信息
电阻式触摸屏-仍不可替代
尽管近来推出的新技术很有发展前途， 传统产品似乎在最近几年仍占市场的主导地位。虽然产品的选择取决于它的应用场合， 但电阻式触摸屏仍是人们最为普遍的选择。相比之下， 它价钱不高并且易于生产， 便于组合成显示器。改进工作克服了许多曾被指出的精确性和透光性等的缺陷， 并使它成为大多数场合都适用的灵活又经济的解决方案。 四线式、五线式以及七线八线式触摸屏的出现使产品性能更加可靠， 同时改善了产品光学特性和耐用性。
Avnet Applied Computing Solutions公司负责显示技术业务发展的Ai Zelasko指出： “使用中， 由于屏幕后面TFT(薄膜晶体管)发出的光线需要穿过多层材料， 因此它的亮度会减弱，这导致了用于触摸屏内不同类型薄膜技术的发展，从而使屏幕透射性更好。把资金花在屏幕而非TFT上可能会以较少的花费获得更佳的光学效果。目前，TFT性能的改进也有助于光学效果的改善。如今标准的TFT为400尼特。在透射泄漏2%或3%情况下， 光效几乎没有像仅250尼特的旧型号显示器那样的影响”。（尼特是亮度测量单位；1尼特相当于一平方米烛光。）
无论是电阻式、电容式、表面声波式， 还是红外式、色散信号式的， 所有的触摸屏技术都各有利弊。Dolch计算机公司技术开发部的副总裁 Joe Kirby是这样看的： “实际上， 没有不好的触摸屏技术， 只是有些技术的应用场合不对罢了。举个例子， 电阻式和传统的电容式屏幕一般不用在易遭破坏或恶劣的环境中， 通常更适合用在室内而不是室外。技术改进后的红外触摸屏非常耐用并且不丢记录。然而， 机械结构的限制使它们无法应用在小尺寸设备上， 比如PDA。在任何情况下， 作决定之前你都要确定出这个东西要怎么用， 用在哪儿， 为什么要用。如果花费是主导因素， 设备工作所在环境相对良好， 那电阻式触摸屏通常是合理的选择。”
Wonderware公司的Ann Ke也赞同这一观点。她们公司去年秋季推出了结合Intouch HMI软件的触摸屏计算机， 从而进入了触摸屏市场。她说： “我们已经试着将电阻式触摸屏标准化。我们相信它代表我们的大部分市场需求， 当然， 并不能解决所有问题，但它确实适用于大多数的应用场合。”
图3 数字墨水技术可将任何表面转变为功能性触摸屏
产品选择
尽管不像电阻式应用那么广， 电容式触摸屏也是受欢迎的供选类型。这类设备精确， 反应快， 稍大尺寸时也有较高分辨率， 更耐用(抗刮擦)， 流行于用作游戏机的触摸屏。一种相关的技术， 近场成像(投射电容式)改良了电容式触摸屏的性能， 限制了在它和电阻式触摸屏中可能出现的漂移现象。
像表面声波(SAW)和红外光(IR) (与增强IR)等先进技术用在特殊场合也很有效。SAW具有高精度， 能用于室外或带手套输入， 不受温度和湿度波动的影响，但污垢可能阻碍声波的传输， 从而导致错误输入，因此洁净厅室通常选择SAW触摸屏。它是一种昂贵但可靠的技术， 略难组装成显示器。IR基于阻挡光线原理， 主要见于耐用的工业场合。它在室内外工作都合适， 可以采用强化防玄光玻璃以防刮擦， 也可以按环境不同给予封装。