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光学触摸技术

wilton_gao  发表于 2008/12/5 10:18:50      764 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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传统的光学触摸系统是在显示器的两个相邻斜面上采用红外发光(IR)二极管(LED)阵列,并在相对的斜面边缘放置光敏元件,用于分析系统、确定触摸动作。LED-光传感元件对在显示器上形成光束栅格。当物体(例如手指或者钢笔)触摸屏幕遮断了光束,就会在相应光传感元件处引起光测量值的减弱。光传感的输出测量值可以用于确定出触摸点的坐标。通常控制器是扫描光传感阵列,而不是同时测量所有的光传感器,因此这项技术有时被称为"扫描IR"。在这项技术的高级版本中,每个光传感器测量来自不止一个LED的光,这使得控制器可以补偿由于屏上不可移动的碎片而引起的光的阻断。 

  

  这项传统的光学触摸技术已经主要用于触摸市场中的相关领域。过去,它的广泛应用由于两大原因曾经受到限制:技术成本比与之竞争的其他触摸技术要高,还有在亮环境光下的显示性能问题。后一个问题是由于背光源放大了光传感元件的背景噪声。在有些情况下,噪声大到无法检测到触摸屏的LED光,导致触摸屏的暂时失灵。这个问题在阳光直射下最为显著,因为阳光在红外区域分布有大量的能量。

  另外,传统的光学触摸技术由于其它的一些技术问题,例如功耗、机械包装约束、分辨率的限制导致系统检测PDA笔等小物体的能力受限等,而没有被手持式触摸屏(例如手机和PDA等)采用。其它技术例如模拟电阻技术由于成本低很多,主导了移动设备触摸屏的市场。

  但是光学触摸的特性还是可取的,代表了理想触摸屏的属性,包括可以去除其它触摸技术都必需的显示屏前的玻璃或塑料层。在很多情况下,这种覆盖层采用透明导电材料,例如氧化铟锡(ITO),这会导致显示屏的光学性能下降。光学触摸屏的这个优势对于很多设备、显示屏供应商来说是极其重要的,因为设备的售出与使用者的感觉质量相关。

  光学触摸的另一个长期需求的性能是传感器的数字输出,相比之下,很多其它的触摸系统是依赖于模拟信号处理来确定触摸位置。这些与之竞争的模拟系统通常需要不停的再校准,对信号处理(增加了成本和功耗)的要求比较复杂,与数字系统相比精确度相对降低;并且由于操作环境引起更长时间使用后系统失灵。

  光学触摸的另一个关键的优点是通常情况下没有手指、笔或其它被识别硬件的直接接触。这就减少了触摸屏由于接触失败、老化、疲劳引起失灵的可能。这与低压力触摸的要求也有关。在一个光学触摸系统中,只要与光束接触就可以了,不需要检测力量或者触发系统。

  最后,光学触摸可以执行同时触摸,这是其它触摸技术难以实现的。尽管同时触摸在过去没有被广泛地发展,近期由于苹果iPhone等新设备引起了关注,它让同时触摸成为用户界面不可或缺的一部分。

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