触摸屏原理 随着多媒体信息查询的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情,而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,我们用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。 ?? 触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来,触摸屏还要走入家庭。 随着使用电脑作为信息来源的与日俱增,触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点,使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间,这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解,包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师,还都把触摸屏当作可有可无的设备,从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看,这种观念还具有一定的普遍性。事实上,触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备,它赋予多媒体系统以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道,触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西,而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用,即使是对计算机一无所知的人,也照样能够信手拈来,使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。 随着城市向信息化方向发展和电脑网络在国民生活中的渗透,信息查询都已用触摸屏实现--显示内容可触摸的形式出现。为了帮助大家对触摸屏有一个大概的了解,笔者就在这里提供一些有关触摸屏的相关知识,希望这些内容能对大家有所用处。 一、触摸屏的工作原理 ?? 为了操作上的方便,人们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、触摸屏的主要类型 ?? 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特点。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下: 1、 电阻式触摸屏 (电阻式触摸屏工作原理图) 这种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。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。 电阻类触摸屏的关键在于材料科技,常用的透明导电涂层材料有: ?? A、ITO,氧化铟,弱导电体,特性是当厚度降到1800个埃(埃=10-10米)以下时会突然变得透明,透光率为80%,再薄下去透光率反而下降,到300埃厚度时又上升到80%。ITO是所有电阻技术触摸屏及电容技术触摸屏都用到的主要材料,实际上电阻和电容技术触摸屏的工作面就是ITO涂层。 ?? B、镍金涂层,五线电阻触摸屏的外层导电层使用的是延展性好的镍金涂层材料,外导电层由于频繁触摸,使用延展性好的镍金材料目的是为了延长使用寿命,但是工艺成本较为高昂。镍金导电层虽然延展性好,但是只能作透明导体,不适合作为电阻触摸屏的工作面,因为它导电率高,而且金属不易做到厚度非常均匀,不宜作电压分布层,只能作为探层。 1.1四线电阻屏 四线电阻模拟量技术的两层透明金属层工作时每层均增加5V恒定电压:一个竖直方向,一个水平方向。总共需四根电缆。 特点:高解析度,高速传输反应。 表面硬度处理,减少擦伤、刮伤及防化学处理。 具有光面及雾面处理。 一次校正,稳定性高,永不漂移。 1.2五线电阻屏 五线电阻技术触摸屏的基层把两个方向的电压场通过精密电阻网络都加在玻璃的导电工作面上,我们可以简单的理解为两个方向的电压场分时工作加在同一工作面上,而外层镍金导电层只仅仅用来当作纯导体,有触摸后分时检测内层ITO接触点X轴和Y轴电压值的方法测得触摸点的位置。五线电阻触摸屏内层ITO需四条引线,外层只作导体仅仅一条,触摸屏得引出线共有5条。 特点:解析度高,高速传输反应。 表面硬度高,减少擦伤、刮伤及防化学处理。 同点接触3000万次尚可使用。 导电玻璃为基材的介质。 一次校正,稳定性高,永不漂移。 五线电阻触摸屏有高价位和对环境要求高的缺点 1. 3电阻屏的局限 不管是四线电阻触摸屏还是五线电阻触摸屏,它们都是一种对外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,它可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画,比较适合工业控制领域及办公室内有限人的使用。电阻触摸屏共同的缺点是因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。不过,在限度之内,划伤只会伤及外导电层,外导电层的划伤对于五线电阻触摸屏来说没有关系,而对四线电阻触摸屏来说是致命的。 |
从应用的情况来看,70%的触摸屏还是集中在消费电子领域,尤其以数字式触摸屏的应用最为广泛,因为目前VCD/DVD播放机、电话机等消费电子产品对触摸屏的需求最大。王宇明说:"从去年开始,VCD和DVD面板市场就对触摸屏显示出强劲的需求。但目前生产的VCD/DVD播放机中,采用数字式触摸屏的还不到10%。估计未来3~5年内,该领域还将出现更大的需求。"深越电子的毛肖林也认为目前需求量较大的还是集中在电话机、DVD播放机、礼品和玩具等消费类电子产品领域,他估计目前带触摸屏的DVD播放机的月出货量在20~30万台左右。
除了电话机、VCD/DVD播放机产品外,其它应用领域对触摸屏的需求也开始起步。洪湧涛认为未来的智能网络、信息家电领域将成为触摸屏快速发展的领域,他说:"韩国的LG和三星等公司已经推出了一些带触摸屏的冰箱,国内的一些企业也开始在可视电话、中央空调等产品上尝试使用触摸屏,这些领域将会为触摸屏提供非常广阔的发展空间。"
"整机OEM在产品研发、试销阶段需要触摸屏制造商提供大量的支持,而台资或日资、韩资的触摸屏制造商一般只愿意接大批量的订单,对不确定的需求不愿作太多投入。这就为我们带来了机会。"凰泽光电的王宇明说。
但是现阶段数字触摸屏还存在着一些标准问题,无论是触摸屏本身的标准还是其同周边配套器件的接口标准都没有得到规范,这可能会制约其下一步的发展。针对于此,王宇明表示今年将重点解决数字屏的标准规范化问题,他说:"目前数字屏一般都是按照客户要求定制的,我们希望能够将规格、接口等标准化,降低客户使用的难度,使他们更方便地将触摸屏应用到自己的产品中去。"
高端模拟屏市场进入门槛高
模拟电阻屏主要用在手机、PDA等便携式产品领域,需求潜力可谓巨大。但是这一市场的触摸屏供应几乎被国外厂商所垄断,本地厂商想要进入还存在一定的难度。
不过,本地触摸屏制造商已经有所行动,并逐渐取得了一些进步。北泰计划针对便携式产品领域推出五线和八线的电阻式触摸屏,计划在今年底开始量产。深越电子的毛肖林也表示:"在模拟屏方面,我们已经推出了针对汽车影像系统的触摸屏,同时还正在研发智能手机用的手写板。"
触摸屏制造商们还意识到,仅仅向客户提供触摸屏是不够的,还要同其它产品配套,为客户提供整体的解决方案。恒利达的洪湧涛对此深有体会,他表示之前该公司只提供触摸屏产品,客户购买了触摸屏之后还要去市场上找控制器,而现在恒利达将触摸屏和控制器相配套,为客户提供整体的解决方案,从而节省了客户的时间,迎合了一些手机厂商的需求。
四线电阻屏最大的弱点就是怕刮花,产品一旦刮花就会作废,基于这方面的考量,恒利达与一家日本厂商合作,共同推出了一种应用在手机和PDA等领域的触摸屏保护膜。该保护膜可直接贴在触摸屏的表面,具有防刮、防辐射的功能,还可使手写输入变得更顺畅。目前这种产品已经开始供给中国本地的手机OEM。
尽管技术进步促使本地产触摸屏的品质不断提高,但认知度低阻碍了本地供应商的产品推广。"很多整机厂商对触摸屏不了解,不知道怎么将触摸屏应用到自己的产品中去,这为我们在培育市场和推广方面带来一些困难。"王宇明解释到,"因此,我们今年不仅要向客户提供触摸屏产品,还要提供相应的接口、软件以及培训。"
谈到未来的技术发展趋势时,洪湧涛认为目前本地厂商在四线、五线电阻屏方面投入的开发将会越来越少,技术上的创新也主要体现在软件上的创新、以及软件如何与硬件、操作系统相结合等方面上。并且,电磁感应技术也将会应用在触摸屏产品中,来增强平板电脑对手写输入的识别。
孔雷则认为今后五线屏将会逐渐替代四线屏,同时屏幕的种类也将由电阻屏的主导地位向多种类触摸屏方向发展。而王宇明认为模拟屏将向全塑料方向发展,这方面国外厂商已经开始有所行动。比如,日本富士公司前不久针对移动电话、PDA等移动设备领域推出了一种超级轻薄且具有柔韧性和坚韧性的触摸屏,其底层采用了橡胶材料,取代了传统的玻璃材料,可以使触感板更经久耐用,并且扩展了触摸屏的工作温度范围。
道路曲折,困难重重
在本次采访中,我们看到了本地触摸屏厂商的成长与发展,同时我们也深切体会到他们所面临的困难:市场竞争激烈,行业不规范,产品缺乏标准,客户对本地供应商以及其产品的误解与不信任,似乎他们承受的已经太多。
由于触摸屏行业较小,供应商的数量有限,行业内缺乏具体的规范和标准。因此,中国本地的供应商多以国际领先厂商的产品指标作为参考,来比较自身产品的水平。北泰科技的总经理孔雷说:"中国目前缺乏触摸屏的行业标准,技术指标、规格、接口等都没有实现标准化,客户没有评判产品优劣的标准,尺寸规格上也没有标准。"
除了标准之外,行业内不规范的竞争也令众厂商感到头痛,恒利达中国区销售负责人洪湧涛指出一些LCD制造商用剩下来的边角料制作小尺寸数字式触摸屏,这样很难保证产品的质量,同时价格又做的很低,扰乱了整个供应市场。客户们会因此经常质疑正规厂商的产品价格。
不规范竞争势必会导致在供应商在原材料方面的牺牲,进而会影响产品的质量,对整个市场的发展非常不利,甚至会影响客户对触摸屏产品以及国内供应商的不信任。深越电子总经理毛肖林不无感慨地说:"以电话机产品为例,因为一些低劣产品使电话机生产厂家对触摸屏这个产品大失所望,认为触摸屏可*性差,价格高,其实是他们没有用到好的产品。因此,目前中国使用触摸屏的电话机的比例还不到5%,这个比例本应更高。"
电阻屏触摸鼠标只在一小区域内移动或电阻触摸屏不准
· 一般在第一次装驱动都会出现这种情况,请运行触摸屏校准程序.在改变显示器分辨率后也必须运行触摸屏校准程序(开始--程序)
鼠标一直在显示器四边的某一点
· 出现这种情况是因为电阻屏的触摸区域(电阻屏表面分为触摸区域和非触摸区域两部分,点击非触摸区域是没有什么反应的)被显示器外壳或机柜外壳压住了,相当于某一点一直被触摸.如果是机柜外壳压住触摸区域您可以将机柜和显示器屏幕之间的距离调大一点如果是显示器外壳压住触摸区域您可以试着将显示器外壳的螺丝拧松一点试一下,如果还是不行请与我公司技术部联系.
鼠标跟手触摸移动方向相反
· 这是触摸屏控制盒与触摸屏连接的四线接头接反,将方向调一下就可以了.
电阻屏触摸无响应
· 检查触摸屏的连线是否接对,其中一个连接主机键盘口的连线(从键盘口取5伏触摸屏工作电压)有没有连接,请检查连线.
· 观察触摸屏控制盒灯的情况,如果不亮或是亮红灯则说明控制盒已坏请更换.
· 如果确认不是以上请况,请删除触摸屏驱动并重启动计算机重新安装驱动,或更换更新更高版本的驱动.
· 主机中是否有设备与串口资源冲突检查各硬件设备并调整.例如某些网卡安装后默认的IRQ为3,与COM2的IRQ冲突,此时应将网卡的IRQ改用空闲未用的IRQ. 可能是计算机主板和触摸屏控制盒不兼容,请更换主机或主机板.
· 如果触摸屏在使用了较长一段时间(3-4年)发现触摸屏有些区域不能触摸,则可能是触摸屏坏了请更换触摸屏.
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