手機觸摸�又稱為手機觸控面�,即為用于手機的觸摸屏。通過觸摸屏內部的傳感�,來感應屏幕觸電的位置及動作。常見的手機觸摸屏有�電阻觸摸屏和電容觸摸��2009年電阻式觸控面板�5�,投射電容式觸控面板�3成。�2010年投射電容式觸控面板市場可望超越電阻式觸控面��
全球手機的需求量正日益增��2010年全球的需求量有望達到14�。蘋果iPhone手機的誕�,使得手機觸摸屏的應用發(fā)展和消費達到新的高潮。目�,無論業(yè)界知名品�,還是山寨手�,所有手機廠家爭相推出花樣繁多的觸控手機,豪華高端的有支持多點觸摸操作的蘋果iPhone、多普達S1�,低端有支持手寫幾百元的山寨�。無�,觸摸操作已�(jīng)是手機發(fā)展的一個新熱點新方向、新市場。預��2011�,手機觸控板的需求預計達�3億片,電阻式�(shù)� 1.98億片,電容式�(shù)�0.96億片�
工作�,用戶通過手機或者其他物體觸摸觸摸屏。然后安裝在觸摸板屏幕前面的觸控檢測部件,檢測用戶觸摸的方位,檢測到手指觸摸帶來的信號,然后將信號傳遞給觸摸板內的控制器。再由觸摸屏控制器從觸摸點檢測裝置收集到的信�,轉換成觸電坐標。再送給CPU,觸摸屏控制器同時能接收CPU�(fā)來的命令并加以執(zhí)��
從技術原理來區(qū)別觸摸屏,可分為五個基本種類:電容技術觸摸屏、紅外線技術觸摸屏、電阻技術觸摸屏、表面聲波技術觸摸屏、矢量壓力傳感技術觸摸屏� �電容式觸摸屏 是利用人體的電流感應進行工作�。電容式觸摸屏是是一塊四層復合玻璃屏,玻璃屏的內表面和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層矽土玻璃保護�,夾層ITO涂層作為工作�,四個角上引出四個電�,內層ITO為屏蔽層以保證良好的工作�(huán)境� 當手指觸摸在金屬層上�,由于人體電�,用戶和觸摸屏表面形成以一個耦合電容,對于高頻電流來說,電容是直接導�,于是手指從接觸點吸走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出,并且流�(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點的位�� 電容觸摸屏的透光率和清晰度優(yōu)于四線電阻屏,當然還不能和表面聲波屏和五線電阻屏相比。電容屏反光嚴重,而且,電容技術的四層復合觸摸屏對各波長光的透光率不均勻,存在色彩失真的問題,由于光線在各層間的反射,還造成圖像字符的模�� 電容屏在原理上把人體當作一個電容器元件的一個電極使用,當有導體靠近與夾層ITO工作面之間耦合出足夠量容值的電容時,流走的電流就足夠引起電容屏的誤動�。我們知�,電容值雖然與極間距離成反�,卻與相對面積成正比,并且還與介質的的絕緣系�(shù)有關。因�,當較大面積的手掌或手持的導體物靠近電容屏而不是觸摸時就能引起電容屏的誤動作,在潮濕的天氣,這種情況尤為嚴重,手扶住顯示�、手掌靠近顯示器7厘米以內或身體靠近顯示器15厘米以內就能引起電容屏的誤動�� 電容屏的另一個缺點用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反�,這是因為增加了更為絕緣的介質� 電容屏更主要的缺點是漂移:當�(huán)境溫度、濕度改變時,環(huán)境電場發(fā)生改變時,都會引起電容屏的漂移,造成不準�。例如:開機后顯示器溫度上升會造成漂移:用戶觸摸屏幕的同時另一只手或身體一側靠近顯示器會漂�;電容觸摸屏附近較大的物體搬移后回漂�,你觸摸時如果有人圍過來觀看也會引起漂�;電容屏的漂移原因屬于技術上的先天不足,�(huán)境電勢面(包括用戶的身體)雖然與電容觸摸屏離得較�,卻比手指頭面積大的�,他們直接影響了觸摸位置的測�。此外,理論上許多應該線性的關系實際上卻是非線�,如:體重不同或者手指濕潤程度不同的人吸走的總電流量是不同的,而總電流量的變化和四個分電流量的變化是非線性的關系,電容觸摸屏采用的這種四個角的自定義極坐標系還沒有坐標上的原�,漂移后控制器不能察覺和恢復,而且�4個A/D完成后,由四個分流量的值到觸摸點在直角坐標系上的X、Y坐標值的計算過程復雜。由于沒有原�,電容屏的漂移是累積�,在工作�(xiàn)場也�(jīng)常需要校準� 電容觸摸屏最外面的矽土保護玻璃防刮擦性很�,但是怕指甲或硬物的敲�,敲出一個小洞就會傷及夾層ITO,不管是傷及夾層ITO還是安裝運輸過程中傷及內表面ITO�,電容屏就不能正常工作了� �紅外線式觸摸� 紅外觸摸屏是利用X、Y方向上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸。紅外觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框,電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管,一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時,手指就會擋住�(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線,因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位�。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實�(xiàn)觸摸屏操作� 早期觀念上,紅外觸摸屏存在分辨率低、觸摸方式受限制和易受環(huán)境干擾而誤動作等技術上的局�,因而一度淡出過市場。此后第二代紅外屏部分解決了抗光干擾的問�,第三代和第四代在提升分辨率和穩(wěn)定性能上亦有所改�,但都沒有在關鍵指標或綜合性能上有質的飛躍。但�,了解觸摸屏技術的人都知道,紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾,適宜惡劣的�(huán)境條件,紅外線技術是觸摸屏產(chǎn)品最終的�(fā)展趨�。采用聲學和其它材料學技術的觸屏都有其難以逾越的屏障,如單一傳感器的受損、老化,觸摸界面怕受污染、破壞性使用,維護繁雜等等問題。紅外線觸摸屏只要真正實�(xiàn)了高�(wěn)定性能和高分辨�,必將替代其它技術產(chǎn)品而成為觸摸屏市場主流� 過去的紅外觸摸屏的分辨率由框架中的紅外對管數(shù)目決定,因此分辨率較�,市場上主要國內�(chǎn)品為32x32�40X32,另外還有說紅外屏對光照�(huán)境因素比較敏�,在光照變化較大時會誤判甚至死機。這些正是國外非紅外觸摸屏的國內代理商銷售宣傳的紅外屏的弱�。而的技術第五代紅外屏的分辨率取決于紅外對管�(shù)�、掃描頻率以及差值算�,分辨率已經(jīng)達到�1000X720,至于說紅外屏在光照條件下不�(wěn)�,從第二代紅外觸摸屏開始,就已經(jīng)較好的克服了抗光干擾這個弱�� 第五代紅外線觸摸屏是全新一代的智能技術產(chǎn)品,它實�(xiàn)�1000*720高分辨率、多層次自調節(jié)和自恢復的硬件適應能力和高度智能化的判別識別,可長時間在各種惡劣�(huán)境下任意使用。并且可針對用戶定制擴充功能,如�(wǎng)絡控�、聲感應、人體接近感應、用戶軟件加密保�、紅外數(shù)�(jù)傳輸?shù)�?原來媒體宣傳的紅外觸摸屏另外一個主要缺點是抗暴性差,其實紅外屏完全可以選用任何客戶認為滿意的防暴玻璃而不會增加太多的成本和影響使用性能,這是其他的觸摸屏所無法效仿�� �電阻觸摸� � 它們都是一種對外界完全隔離的工作環(huán)�,不怕灰�、水汽和油污� ②可以用任何物體來觸�,可以用來寫字畫�,這是它們比較大的優(yōu)�� ③電阻觸摸屏的精度只取決于A/D轉換的精�,因此都能輕松達�4096*4096? 比較而言,五線電阻比四線電阻在保證分辨率精度上還要優(yōu)�,但是成本代價大,因此售價非常高� ·四線電阻� 四線電阻模擬量技術的兩層透明金屬層工作時每層均增�5V恒定電壓:一個豎直方�,一個水平方�??偣残杷母娎|� 特點:高解析度,高速傳輸反�� 表面硬度處理,減少擦�、刮傷及防化學處�� 具有光面及霧面處理� 一次校�,穩(wěn)定性高,永不漂�� ·五線電阻� 五線電阻技術觸摸屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻�(wǎng)絡都加在玻璃的導電工作面上,我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同一工作面上,而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體,有觸摸后分時檢測內層ITO接觸點X軸和Y軸電壓值的方法測得觸摸點的位置。五線電阻觸摸屏內層ITO需四條引線,外層只作導體僅僅一條,觸摸屏得引出線共�5�� 特點:解析度�,高速傳輸反應� 表面硬度�,減少擦�、刮傷及防化學處�� 同點接觸3000萬次尚可使用� 導電玻璃為基材的介質� 一次校�,穩(wěn)定性高,永不漂�� 五線電阻觸摸屏有高價位和對環(huán)境要求高的缺� 不管是四線電阻觸摸屏還是五線電阻觸摸�,它們都是一種對外界完全隔離的工作環(huán)境,不怕灰塵和水汽,它可以用任何物體來觸摸,可以用來寫字畫畫,比較適合工�(yè)控制領域及辦公室內有限人的使用。電阻觸摸屏共同的缺點是因為復合薄膜的外層采用塑膠材�,不知道的人太用力或使用銳器觸摸可能劃傷整個觸摸屏而導致報�。不�,在限度之�,劃傷只會傷及外導電�,外導電層的劃傷對于五線電阻觸摸屏來說沒有關�,而對四線電阻觸摸屏來說是致命的� �表面聲波觸摸� 表面聲波,超聲波的一�,在介質(例如玻璃或金屬等剛性材�)表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座(根�(jù)表面波的波長嚴格設計�,可以做到定向、小角度的表面聲波能量發(fā)�。表面聲波性能�(wěn)�、易于分析,并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特�,近年來在無損探�、造影和退波器方向上應用發(fā)展很快,表面聲波相關的理論研�、半導體材料、聲導材�、檢測技術等技術都已經(jīng)相當成熟� 表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平�、球面或是柱面的玻璃平板,安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前靀玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器,右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋� 以右下角的X-軸發(fā)射換能器為例� �(fā)射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f,然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻�?zhèn)鬟f,聲波能量經(jīng)過屏體表�,再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能�,接收換能器將返回的表面聲波能量�?yōu)殡娦盘枴?當發(fā)射換能器�(fā)射一個窄脈沖�,聲波能量歷�(jīng)不同途徑到達接收換能�,走最右邊的最早到�,走最左邊的最晚到�,早到達的和晚到達的這些聲波能量疊加成一個較寬的波形信號,不難看�,接收信號集合了所有在X軸方向歷�(jīng)長短不同路徑回歸的聲波能量,它們在Y軸走過的路程是相同的,但在X軸上,最遠的比最近的多走了兩倍X軸距�。因此這個波形信號的時間軸反映各原始波形疊加前的位置,也就是X軸坐標� �(fā)射信號與接收信號波形 在沒有觸摸的時�,接收信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時,X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收,反應在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺�� 接收波形對應手指擋住部位信號衰減了一個缺口,計算缺口位置即得觸摸坐標 控制器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定X坐標。之后Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應的X、Y坐標�,表面聲波觸摸屏還響應第三軸Z軸坐�,也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號衰減處的衰減量計算得�。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主�� 清晰度較高,透光率好。高度耐久,抗刮傷性良�(相對于電�、電容等有表面度�)。反應靈敏。不受溫�、濕度等�(huán)境因素影響,分辨率高,壽命長(維護良好情況下5000萬次�;透光率高�92[%]�,能保持清晰透亮的圖像質�;沒有漂�,只需安裝時一次校�;有第三軸(即壓力軸)響�,目前在公共場所使用較多� 表面聲波屏需要經(jīng)常維�,因為灰�,油污甚至飲料的液體沾污在屏的表�,都會阻塞觸摸屏表面的導波槽,使波不能正常發(fā)射,或使波形改變而控制器無法正常識別,從而影響觸摸屏的正常使�,用戶需嚴格注意�(huán)境衛(wèi)生。必須經(jīng)常擦抹屏的表面以保持屏面的光�,并定期作一次全面徹底擦��
觸摸屏技術的�(fā)展趨�,具有化、多媒體�、立體化和大屏幕化等特點。隨著信息社會的�(fā)�,人們需要獲得各種各樣公共信�,以觸摸屏技術為交互窗口的公共信息傳輸系�(tǒng),通過采用先進的計算機技�,運用文�、圖�、音樂、解�、動畫、錄像等多種形式,直觀、形象地把各種信息介紹給人�,給人們帶來極大的方便。我們相�,隨著技術的迅速發(fā)�,觸摸屏對于計算機技術的普及利用將發(fā)揮重要的作用� 在蘋果手機iPhone觸控風潮引領�,顯示器加上觸控功能已經(jīng)是未來大勢所趨,目前各系�(tǒng)與品牌廠�,都在積極鼓吹觸控的附加功能,包括蘋果、戴爾與惠普等系�(tǒng)大廠,都在積極推廣觸控功能的顯示器,且從小尺寸一直到大尺寸通通都�� 2010年手機觸摸屏在應用上應該會以3.2-5寸為主,因為3G興起,需要在視覺效果上給消費者一個更好的體驗。后�(xù)一些手持GPS的整機結構可能會用純屏觸摸屏去做,就像之前做的手機的普通觸摸屏一�,現(xiàn)在改用純屏的去做。因為慢慢發(fā)展下�,它不單單是要有觸摸功能,還要使外觀看起來更漂亮�
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