昆仑通态触摸屏——触摸屏的六种不同分类介绍

发布时间:2024-8-30 12:03:23|来源: 昆仑通态/MCGS

1. 电阻式触摸屏

  模拟电阻式屏

  模拟电阻式触摸屏就是我们通常所说的“电阻屏”,是利用压力感应进行控制的一种触摸屏。

  它采用两层镀有导电功能的ITO塑料膜,两片ITO设有微粒支点,使屏幕在未被压按时两层ITO间有一定的空隙,处于未导电的状态。

  当操作者以指尖或笔尖压按屏幕时,压力将使膜内凹,因变形而使ITO层接触导电,再通过侦测X轴、Y轴电压变化换算出对应的压力点,完成整个屏幕的触控处理机制。

  目前,模拟电阻式触摸屏有4线、5线、6线与8线等多种类型。线数越多,代表可侦测的精密度越高,但成本也会相对提高。

  另外,电阻屏不支持多点触控、功耗大、寿命较短、同时长期使用会带来检测点漂移,需要校准。但是电阻屏结构简单、成本较低,在电容式触摸屏成熟以前,一度占据大部分触摸屏市场。

  数字式电阻屏

  数字式电阻屏的基本原理与模拟式的相似,与模拟式电阻屏在玻璃基板上均匀涂布ITO层不同,数字式电阻屏只是利用带有ITO条纹的基板。其中,上下基板的ITO条纹相互垂直。

  数字式电阻屏更加类似于一个简单的开关,因此通常被当做一个薄膜开关来使用。数字式电阻屏可以实现多点触控。

  2. 电容式触摸屏

  表面电容式

  表面电容式触摸屏是通过电场感应方式感测屏幕表面的触摸行为。它的面板是一片涂布均匀的ITO层,面板的四个角各有一条出线与控制器相连接,工作时触摸屏的表面产生一个均匀的电场。

  表面电容式触摸屏的特点是使用寿命长、透光率高,但是分辨率低、不支持多点触控。

  目前,主要应用于大尺寸户外触摸屏,如公共信息平台、公共服务平台等产品上。

  投射式电容屏

  投射电容式触摸屏利用的是触摸屏电极发射出的静电场线进行感应。投射电容传感技术可分为两种:自我电容和交互电容。

  自我电容又称绝对电容,它把被感觉的物体作为电容的另一个极板,该物体在传感电极和被传感电极之间感应出电荷,通过检测该耦合电容的变化来确定位置。但是如果是单点触摸,通过电容变化,在X轴和Y轴方向所确定的坐标只有一组,组合出的坐标也是唯一的。如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向,在X和Y方向分别有两个坐标投影,则组合出4个坐标。显然,只有两个坐标是真实的,另外两个就是俗称的“鬼点”。因此,自我电容屏无法实现真正的多点触摸。

  交互电容又叫做跨越电容,它是通过相邻电极的耦合产生的电容,当被感觉物体靠近从一个电极到另一个电极的电场线时,交互电容的改变会被感觉到。当横向的电极依次发出激励信号时,纵向的所有电极便同时接收信号,这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小,即整个触摸屏的二维平面的电容大小。当人体手指接近时,会导致局部电容量减少,根据触摸屏二维电容变化量数据,可以计算出每一个触摸点的坐标,因此屏上即使有多个触摸点,也能计算出每个触摸点的真实坐标。

  在上述两种类型的投射电容式传感器中,传感电容可以按照一定方法进行设计,以便在任何给定时间内都可以探测到手指的触摸,该触摸并不局限于一根手指,也可以是多根手指。

  2007年以来苹果公司iPhone、iPad系列产品取得巨大成功,投射式电容屏开始了喷井式的发展,迅速取代电阻式触摸屏,成为现在市场的主流触控技术。

  3. 红外线式触摸屏

  红外触摸屏是利用X、Y方向上密布的红外线矩阵来检测并定位用户的触摸。

  红外触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框,电路板在屏幕四边排布红外线发射管和红外接收管,一一对应成横竖交叉的红外矩阵。用户在触摸屏幕时,手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线。据此,可以判断出触摸点在屏幕的位置。

  红外线式触摸屏具有透光率高、不受电流、电压和静电的干扰、触控稳定性高等优点。但红外触摸屏会受环境光线的变化、会受到遥控器、高温物体、白炽灯等红外源的影响,而降低它的准确度。

  早期红外触摸屏出现于1992年,分辨率只有32×32,易受环境干扰而误动作,且要求在一定的遮光环境中使用。

  经过20年的发展,目前先进的红外线式触摸屏在正常工作环境下寿命大于7年,在跟踪手指移动轨迹的时候,精度、平滑度和跟踪速度都可以满足要求,用户的书写可以十分流畅地转换成图像轨迹,完全支持手写识别输入。

  红外式触摸屏主要应用于无红外线和强光干扰的各类公共场所、办公室以及要求不是非常精密的工业控制场所。

  4. 声波式触摸屏

  表面声波式触摸屏

  表面声波式触摸屏是通过声波来定位的触控技术。

  在触摸屏的四角,分别粘贴了X方向和Y方向的发射和接收声波的传感器,四周则刻有45°的反射条纹。当手指触摸屏幕时,手指吸收了一部分声波能量,而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减,由此可计算出触摸点的位置。

  表面声波技术非常稳定,精度非常高,除了一般触摸屏都能响应的X和Y坐标外,还响应其独有的第三轴Z轴坐标,也就是压力轴响应。

  在所有类型的触摸屏中,只有表面声波触摸屏具有感知触摸压力的性能。表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响,清晰度较高、透光率好、高度耐久、抗刮伤性良好、反应灵敏、寿命长,能保持清晰透亮的图像质量,没有漂移,只需安装时一次校正,抗暴力性能好,最适合公共信息查询及办公室、机关单位及环境比较清洁的公共场所使用。

  弯曲声波式触摸屏

  弯曲声波式触摸屏是基于声音脉冲识别的技术。

  当物体触碰到触摸屏表面时,传感器将会探测声波的频率,通过将该频率与预先存储在芯片内的标准频率对比,确定触摸点的位置。

  表面式触摸屏的声波沿着基板表面传播,而弯曲式的声波在基板内部传播,所以弯曲式的抗环境干扰性能优于表面式。目前弯曲式触摸屏一般用于5寸以上的信息亭、金融设备和贩卖机等。

  5. 光学成像式触摸屏

  光学成像式触摸屏是一种利用光来定位的触控技术,在屏幕的四角分别设置发光源和光线捕捉感应器,当物体触碰到触摸屏表面,光线发生变化,触控IC模块分析光线感应器的变化确定触控的位置。

  光学成像式触摸屏耐久性高,适合在复杂的环境下使用,并且支持多点触控,但是容易受到环境光线、灰尘、昆虫等的影响发生误识别。

  6. 电磁感应式触摸屏

  电磁感应式触摸屏的感应器设置在显示屏之后,感应器在显示器表面产生一个电磁区域,电子笔触碰到显示器表面时,感应器可以通过计算电磁的改变来确定触控点的位置。

  相比于其他触摸屏技术,电磁感应式触摸屏的精确度和分辨率是最高的,耗电量低,更加轻薄,特别适合在战争环境和建筑环境下使用,目前该技术主要应用在美国军方。

  其他触摸屏技术目前市场上除了上述触控技术外,还有压力感应式、数字声波导向式、振荡指针式等多种触控技术,一般用于特殊用途。


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