一. 触摸屏类型概述
根据触摸方式的不同,触摸屏主要有五种类型:电阻式、电容式、超声波式、红外式及电磁式。 其中电容式又分为表面电容式及投射电容式。在电子产品中的应用举例如下: ◆ 电阻式
电阻式触摸屏是一种多层的复合薄膜,由一层玻璃或有机玻璃作为基层,内表面涂有一层透明的ITO(氧化铟)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层,它的内表面也涂有一层ITO,在两层导电层之间有许多细小的透明绝缘子把它们隔开。当手指接触屏幕使之凹陷时,两层ITO导电层之间出现一个接触点,传感器侦测到接通点后,由集成电路进行A/D转换,并得到触摸点的Y轴和X轴的坐标。根据引出线数多少,电阻式触摸屏分为四线式、五线式、八线式等种类,有的基层直接使用导电玻璃或者有机导电薄膜。 广泛用于各种带触屏的电子及数码产品,Nokia 5系触屏手机,HTC Touch
Diamond,触屏数码相机,音乐播放器等。
◆ 电容式
电容式触摸屏是在玻璃屏幕上镀有一层透明的薄膜导体层,在导体层外再附加了一块保护玻璃,由于在触摸屏四边镀有狭长的电极,因此在导电体内形成了一个低电压交流电场。当用户触摸屏幕时,由于人体电场的原因,手指与导体层间形成一个耦合电容,四边电极发出的电流会流向触点,而电流强弱与手指到电极的距离成正比,位于触摸屏幕后的处理器便会根据电流的比例及强弱,准确算出触摸点的位置。 电容式触摸屏又可以细分为表面式和投射式两种,表面式电容触摸屏多用于ATM机和街机等大型设备,而投射式电容触摸屏多用于手机 ,如苹果公司的iphone3、ipone4手机、ipad
平板电脑。
连续供墨打印机
◆ 红外式触摸屏
红外式触摸屏分为光感应型和热感应型。光感应型由装在触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成,在框的四边排列了红外线发射管及接收管,在屏幕表面形成一个红外线网。用户以手指触摸屏幕某一点,便会挡住经过该位置的两条红外线,传感器即可算出触摸点位置。
热感应型红外触摸屏的用途更广泛一些,它是靠感应手指的热辐射红外线工作的,比如三星的滑盖手机SGH-E900和SGH-U600。
◆ 声波识别式触摸屏
声波识别式触摸屏包括声脉冲识别触摸屏和表面波识别触摸屏,通过识别表面连续或脉冲声波的变化来确定触摸位置。适合在公共场所的POS机、售货亭等处使用。
◆ 电磁式触摸屏
电磁感应触摸技术是较早应用于便携式IT产品的技术,它的特征是需要一支“笔”,而不是手指。这支笔能够发射电磁波,通过接收装置感应到笔在屏幕上方的位置,就可进行定位。在其它触摸屏的精度问题尚未解决时,早期的PDA、电子词典与手写板等都使用了这种方式。直到今天,电磁感应式触摸屏还在手机和平板电脑上发挥作用。电磁感应式触摸屏造价低,结构简单,利于手写输入文字,还可以和其它触摸屏集成在一起,因此广受欢迎。
各型触摸屏技术参数对比如下:
| 电阻式 | 表面电容式 | 投射电容式 | 超声波式 | 红外式 | 电磁式 |
触控物体 | 任意 | 手或导电物 | 手或导电物 | 任意 | 手或发光体 | 电磁笔 |
多点触控 | 无 | 无 | 支持 | 无 | 无 | 无 |
最适合尺寸 | <26" | 任意 | <10" | 任意 | 任意 | 任意 |
耐磨性 | 一般 | 一般 | 强 | 强 | 强 | 强 |
透光性 | ~85% | ~85% | ~cmmb移动电视85% | ~95% | ~95% | ~95% |
防尘防水 | 支持 | 不 | 不 | 支持 | 不 | 支持 |
精度 | 高 | 低 | 低 | 高 | 低 | 最高 |
反应速度 | 快 | 快 | 快 | 慢 | 快 | 快 |
角度检测 | 无 | 无 | 无 | 漂浮箱无 | 无 | 支持 |
压力检测 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 | 支持 |
重量 | 中 | 中 | 中 | 中 | 中 | 轻 |
组装难易度 | 中 | 中 | 难 | 中 | 中 | 中 |
价格 | 便宜 | 便宜 | 贵 | 一般 | 一般 | 贵 |
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二. 电磁式触摸屏的应用
概括得讲,电磁式触摸屏在电子产品中的应用主要有如下六类,如图所示。采用电磁式触摸技术的手写笔记本多为高端商务本,售价一般也较高。
Thinkpad TX2 手写笔记本 平板电脑
电子书 手写屏
数位板(手写板) 电子白板(多用于教学及办公室会议)
采用电磁触摸技术的电子产品举例 |
种类 | 产品名称 | 生产厂家 | 触摸屏类型 | 售价/元 |
平板电脑 | Touchpad B16 | 汉王 | 电容+电磁 | 6000 |
E人E本 | 联想 | 电磁式 | 4800 |
Eking M5 | | 电磁+电阻 | 5400 |
ST6012 | 富士通 | 电磁式 | 29800 |
手写笔记本 | Thinkpad TX2 | 联想 | 电容+电磁 | 约11000 |
T5010A | 富士通 | 电磁式 | 21700 |
7200 | HP | 电容+电磁 | 即将上市 |
电子书 | Eee talet | 华硕 | 电磁式 | |
N618 | 汉王 | 电磁式 | 2641 |
E72 | 纽曼 | 电磁式 | 599 |
手写板 | PTK-840 | wacom | 电磁式 | 3300 |
0604+ | 汉王 | 电磁式 | 1285 |
乐活 | 蒙恬5-氯-2-戊酮 | 电磁式 | 800 |
电子白板 | | 汉王、北京南昊、友基、方正、亿交林等 | 电磁式 | 4000~20000不等 |
手写液晶屏 | | 宏业科技、富可士、汉王等 | 电磁式 | 4000~6000 |
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三. 非晶带材在电磁屏中的应用
1. 电磁式触摸屏原理
全球最大的电磁式触摸板制造商Wacom怎么自制纳米胶在专利US20090160790中详细阐述了电磁式触摸板的定位原理,以及非晶带材作为导磁板在手写板及具备手写(绘图)功能的显示器(电子书、电脑)上的使用。
手写板传感器 手写板电磁笔
原理图
手写板(专利中定义为位置探测器)主要由如下两个部件组成:位置指示器(电磁笔)、传感器基板。传感器基板上有两组相互垂直的线圈,两组线圈平行排列的方向分别定义为坐标的X轴和Y轴。另外,位置指示器也是由一只感应线圈及谐振电路组成。 汽车防盗装置原理图1为传感器上的单只线圈与指示器上的线圈进行电磁交换的示意图。在T1和T2时间段,通过转换开关使传感器上的线圈交替接通电流驱动器和电压放大器。在T1时间段,传感器线圈内通过励磁电流,同时位置指示器中的线圈接收传感器线圈产生的电磁波,并以同样的频率发生共振,通过这种形势接收到的电磁能便存储在谐振电路中。传感器上的线圈通电完毕T1结束,这时转换开关切换至放大器。T2开始,位置指示器中的线圈开始发射电磁波,传感器上的线圈在电磁波作用下产生感应电压,且电压大小随位置指示器的不同而不同经放大器放大后发送至坐标计算电路进行计算。X方向及Y方向上的多个线圈依次进行T1、T2周期内的转换,便可扫描出两方向上感应电压的峰值,作为位置指示器的坐标。