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      電工技術(shù)

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      發(fā)表于:2006/2/10 17:07:00
      #0樓
      一、觸摸屏的幾個(gè)概念
      所謂觸摸屏,從市場(chǎng)概念來(lái)講,就是一種人人都會(huì)使用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備,或者說(shuō)是人人都會(huì)使用的與計(jì)算機(jī)溝通的設(shè)備。不用學(xué)習(xí),人人都會(huì)使用,是觸摸屏最大的魔力,這一點(diǎn)無(wú)論是鍵盤(pán)還是鼠標(biāo),都無(wú)法與其相比。人人都會(huì)使用,也就標(biāo)志著計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及時(shí)代的真正到來(lái)。這也是我們發(fā)展觸摸屏,發(fā)展KIOSK,發(fā)展KIOSK網(wǎng)絡(luò),努力形成中國(guó)觸摸產(chǎn)業(yè)的原因。
      從技術(shù)原理角度講,觸摸屏是一套透明的絕對(duì)定位系統(tǒng),首先它必須保證是透明的,因此它必須通過(guò)材料科技來(lái)解決透明問(wèn)題,像數(shù)字化儀、寫(xiě)字板、電梯開(kāi)關(guān),它們都不是觸摸屏;其次它是絕對(duì)坐標(biāo),手指摸哪就是哪,不需要第二個(gè)動(dòng)作,不像鼠標(biāo),是相對(duì)定位的一套系統(tǒng),我們可以注意到,觸摸屏軟件都不需要光標(biāo),有光標(biāo)反倒影響用戶的注意力,因?yàn)楣鈽?biāo)是給相對(duì)定位的設(shè)備用的,相對(duì)定位的設(shè)備要移動(dòng)到一個(gè)地方首先要知道現(xiàn)在在何處,往哪個(gè)方向去,每時(shí)每刻還需要不停的給用戶反饋當(dāng)前的位置才不致于出現(xiàn)偏差。這些對(duì)采取絕對(duì)坐標(biāo)定位的觸摸屏來(lái)說(shuō)都不需要;再其次就是能檢測(cè)手指的觸摸動(dòng)作并且判斷手指位置,各類(lèi)觸摸屏技術(shù)就是圍繞“檢測(cè)手指觸摸”而八仙過(guò)海各顯神通的。
      1、觸摸屏的第一個(gè)特征:透明,它直接影響到觸摸屏的視覺(jué)效果。   透明有透明的程度問(wèn)題,紅外線技術(shù)觸摸屏和表面聲波觸摸屏只隔一層純玻璃,透明可算佼佼者,其它觸摸屏這點(diǎn)就要好好推敲一番,“透明”,在觸摸屏行業(yè)里,只是個(gè)非常泛泛的概念,我們知道,很多觸摸屏是多層的復(fù)合薄膜,僅用透明一點(diǎn)來(lái)概括它的視覺(jué)效果是不夠的,它應(yīng)該至少包括四個(gè)特性:透明度、色彩失真度、反光性和清晰度,還能再分,比如反光程度包括鏡面反光程度和衍射反光程度,只不過(guò)我們的觸摸屏表面衍射反光還沒(méi)到達(dá)CD盤(pán)的程度,對(duì)用戶而言,這四個(gè)度量已經(jīng)基本夠了。今天我盡量不結(jié)合具體的觸摸屏去“排隊(duì)”,技術(shù)是在前進(jìn)的,今天也許是聲波屏最理想,明天也許又是另一種,環(huán)星公司通過(guò)觸摸屏的技術(shù)本質(zhì)引申出一些觸摸屏的概念,目的是讓用戶自己學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)判斷,選購(gòu)適用的觸摸屏。先說(shuō)透明度和色彩失真度,首先提醒大家,我們大家看到的彩色世界包含了可見(jiàn)光波段中的各種波長(zhǎng)色,在沒(méi)有完全解決透明材料科技之前,或者說(shuō)還沒(méi)有低成本的很好解決透明材料科技之前,多層復(fù)合薄膜的觸摸屏在各波長(zhǎng)下的透光性還不能達(dá)到理想的一致?tīng)顟B(tài),下面是一個(gè)示意圖:  
      由于透光性與波長(zhǎng)曲線圖的存在,通過(guò)觸摸屏看到的圖象不可避免的與原圖象產(chǎn)生了色彩失真,靜態(tài)的圖象感覺(jué)還只是色彩的失真,動(dòng)態(tài)的多媒體圖象感覺(jué)就不是很舒服了,色彩失真度也就是圖中的最大色彩失真度自然是越小越好。平常所說(shuō)的透明度也只能是圖中的平均透明度,當(dāng)然是越高越好。
      反光性,主要是指由于鏡面反射造成圖象上重疊身后的光影,例如人影、窗戶、燈光等。反光是觸摸屏帶來(lái)的負(fù)面效果,越小越好,它影響用戶的瀏覽速度,嚴(yán)重時(shí)甚至無(wú)法辨認(rèn)圖象字符,反光性強(qiáng)的觸摸屏使用環(huán)境受到限制,現(xiàn)場(chǎng)的燈光布置也被迫需要調(diào)整。大多數(shù)存在反光問(wèn)題的觸摸屏都提供另外一種經(jīng)過(guò)表面處理的型號(hào):磨砂面觸摸屏,也叫防眩型,價(jià)格略高一些,防眩型反光性明顯下降,適用于采光非常充足的大廳或展覽場(chǎng)所,不過(guò),防眩型的透光性和清晰度也隨之有較大幅度的下降。
      清晰度,有些觸摸屏加裝之后,字跡模糊,圖象細(xì)節(jié)模糊,整個(gè)屏幕顯得模模糊糊,看不太清楚,這就是清晰度太差。清晰度的問(wèn)題主要是多層薄膜結(jié)構(gòu)的觸摸屏,由于薄膜層之間光反復(fù)反射折射而造成的,此外防眩型觸摸屏由于表面磨砂也會(huì)造成清晰度下降。清晰度不好,眼睛容易疲勞,對(duì)眼睛也有一定傷害,選購(gòu)觸摸屏?xí)r要注意判別。
      2、觸摸屏的第二個(gè)特性: 觸摸屏是絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng),要選哪就直接點(diǎn)那,與鼠標(biāo)這類(lèi)相對(duì)定位系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別是一次到位的直觀性。絕對(duì)坐標(biāo)系的特點(diǎn)是每一次定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒(méi)有關(guān)系,觸摸屏在物理上是一套獨(dú)立的坐標(biāo)定位系統(tǒng),每次觸摸的數(shù)據(jù)通過(guò)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為屏幕上的坐標(biāo),這樣,就要求觸摸屏這套坐標(biāo)不管在什么情況下,同一點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的,如果不穩(wěn)定,那么這觸摸屏就不能保證絕對(duì)坐標(biāo)定位,點(diǎn)不準(zhǔn),這就是觸摸屏最怕的問(wèn)題:漂移。技術(shù)原理上凡是不能保證同一點(diǎn)觸摸每一次采樣數(shù)據(jù)相同的觸摸屏都免不了漂移這個(gè)問(wèn)題,目前有漂移現(xiàn)象的只有電容觸摸屏。
      3、觸摸屏的第三個(gè)特性:檢測(cè)觸摸并定位, 各種觸摸屏技術(shù)都是依靠各自的傳感器來(lái)工作的,甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。觸摸屏的傳感器方式還決定了觸摸屏如何識(shí)別多點(diǎn)觸摸的問(wèn)題,也就是超過(guò)一點(diǎn)的同時(shí)觸摸怎么辦?有人觸摸時(shí)接著旁邊又有人觸摸怎么辦?這是觸摸屏使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題,我認(rèn)為最理想的方式是:超過(guò)一點(diǎn)的同時(shí)觸摸誰(shuí)也不判斷,一直等到多點(diǎn)觸摸移走,有人觸摸接著又有人觸摸應(yīng)該是分先后都判斷,當(dāng)然是技術(shù)上可能的話。
      紅外觸摸屏靠多對(duì)紅外發(fā)射和接收對(duì)管來(lái)工作,紅外對(duì)管性能和壽命都比較可靠,任何阻擋光線的物體都可用來(lái)作觸摸物,不過(guò)紅外觸摸屏使用傳感器數(shù)目將近100對(duì), 并且共用外圍電路,這就要求傳感器不僅本身性能好,還要求將近100對(duì)的紅外二極管“光-電阻特性”和“結(jié)電容”都保持一致。實(shí)際應(yīng)用中,萬(wàn)一有哪一對(duì)出現(xiàn)故障,可以在上電自檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并在此后加以忽略,靠鄰近的紅外線代替,由于每一對(duì)紅外線只“監(jiān)管”約6mm左右的窄帶,而手指通常在15mm左右粗細(xì),用戶是察覺(jué)不到的。但如果生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有對(duì)紅外發(fā)射管進(jìn)行老化測(cè)試,沒(méi)有很好的質(zhì)量管理體系,將近100對(duì)的傳感器, 很快就不是一對(duì)兩對(duì)“掉隊(duì)”的問(wèn)題了,總體壽命也就難以保證。因此,購(gòu)買(mǎi)紅外屏的用戶應(yīng)該了解廠家有沒(méi)有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)辦法或是否通過(guò)ISO9000認(rèn)證。
      紅外屏賴以工作的是紅外線矩陣,矩陣上多點(diǎn)的x、y坐標(biāo)能組合出平方倍多的觸摸點(diǎn), 見(jiàn)下圖,A、B兩點(diǎn)和C、D兩點(diǎn)對(duì)紅外屏來(lái)說(shuō)是相同的效果,無(wú)法分辨,怎么處理呢?目前市場(chǎng)上的紅外屏對(duì)多點(diǎn)觸摸常見(jiàn)的處理不管連續(xù)否,要么不判斷,要么判為左上角,即下圖中不管是A、B還是C、D都判為C點(diǎn)。真正技術(shù)過(guò)得硬的紅外屏應(yīng)該是對(duì)坐標(biāo)連續(xù)的多點(diǎn)觸摸判斷取中點(diǎn),即判斷為大物體(比如粗手指)的觸摸,而對(duì)不連續(xù)的多點(diǎn)觸摸不予判斷,所以說(shuō)它技術(shù)過(guò)硬是這種算法對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)要求更嚴(yán),不允許出現(xiàn)各種各樣的故障情況。這種紅外屏現(xiàn)在市場(chǎng)有,價(jià)格非常高。  
      電容觸摸屏本身實(shí)際上是一套精密的漏電傳感器,帶手套的手不能觸摸,由于使用電容方式,導(dǎo)致有漂移現(xiàn)象,在下節(jié)電容觸摸屏有詳細(xì)的介紹。超聲波觸摸屏有表面聲波觸摸屏和體波聲波觸摸屏,利用的都是電-聲壓電換能器作傳感器,接收傳感器和發(fā)射傳感器所用的壓電晶體不是一種型號(hào),在制造時(shí)的摻雜材料略有不同,發(fā)射換能器功率大,接收換能器更加靈敏。壓電換能器的壽命長(zhǎng),工作穩(wěn)定,正常工作可以保證10年不出問(wèn)題。觸摸屏安裝后,換能器是隱藏起來(lái)的,但是在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中需要小心謹(jǐn)慎,裸露的換能器晶體不能碰撞擠壓。表面聲波觸摸屏有X、Y軸兩對(duì)傳感器,利用屏幕表面的聲表面波來(lái)檢測(cè)手指觸摸,可以說(shuō),工作面是一層看不見(jiàn)、打不壞的聲能,不怕暴力使用,最適合公共信息查詢,是目前市場(chǎng)上最受歡迎的觸摸屏產(chǎn)品。
      以上談了一些觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域的概念,當(dāng)然,只是是純技術(shù)原理的一些探討,評(píng)判一種觸摸屏,光是技術(shù)原理還只是其中的一部分,觸摸屏要應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域,還要抵受千觸萬(wàn)摸,選用材料的耐用性如何,反應(yīng)速度如何 (使用要感覺(jué)順暢反應(yīng)速度須小于20ms),控制卡、驅(qū)動(dòng)程序和校準(zhǔn)程序怎么樣,卡的設(shè)計(jì)水平和工藝水平,驅(qū)動(dòng)程序跨操作系統(tǒng)平臺(tái)、跨機(jī)種的通用性、計(jì)算機(jī)接口與技術(shù)趨勢(shì)的緊跟程度,廠商的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)承諾的可信任度,這些都是理性的評(píng)判一種觸摸屏,更準(zhǔn)確的說(shuō):一種產(chǎn)品的重要因素。
      3160
      xiouxian
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      發(fā)表于:2006/2/10 17:59:00
      #1樓
      呵呵,謝謝!
               快樂(lè)才是重要的!
      931
      sikao
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      發(fā)表于:2006/2/10 19:51:00
      #2樓
      真透徹
      謝了
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      Thunder_Wang
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      發(fā)表于:2006/2/10 23:35:00
      #3樓
      頂,謝了
      初級(jí)菜鳥(niǎo)
      4137
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      西門(mén)子接觸器(人氣)
      發(fā)表于:2006/2/11 9:21:00
      #4樓
      不錯(cuò)!!!
      路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索!!!
      1531
      長(zhǎng)風(fēng)
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      發(fā)表于:2006/2/11 10:24:00
      #5樓
      hao
      6938
      zhxhyl
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      發(fā)表于:2006/2/11 11:16:00
      #6樓
      好東西呀
      伸張正義兮         浩然正氣
      3627
      疑問(wèn)
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      發(fā)表于:2006/2/11 22:58:00
      #7樓
      我就說(shuō)嗎,有的觸摸屏怎么看也不像紅外線的!
      新手報(bào)道,受教必頂!
      圖
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      dasongyan
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      發(fā)表于:2006/2/25 23:59:00
      #8樓
      haoa
      1148
      shujayun
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      發(fā)表于:2006/3/1 19:22:00
      #9樓
      頂!!!!!!!!!!!

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