觸摸屏顯示技術
發布時間:2010-12-17
中心議題:
影響選擇觸摸屏技術的各種因素
可以用各種方式實現觸摸屏。除了成本之外,技術方麵的選擇取決於以下幾個因素:
性能:性能包括諸如速度、靈敏度、精確度、分辨率、拖動、Z軸、雙/多觸摸方式,視差角度和校準的穩定性。
輸入靈活性:輸入靈活性參數影響著人機交互的方式,諸如手套、手套材料、指甲、觸筆,手寫識別和獲取簽名。
環境:環境因素為溫度、濕度、耐化學性、耐劃傷、防飛濺/液滴、高度、車內安裝、衝擊、振動,斷裂性和防打破的安全性。
電氣和機械性能:電氣和機械性能需要涵蓋功率、浮動接地、靜電放電(ESD)、電磁幹擾(EMI),尺寸大小,曲率等
光學:影響技術選擇的光學特性包括透光率、清晰度,色彩純度和反射
觸摸屏技術的類型
根據上麵所述的各種因素,主要觸摸屏技術可分為以下幾種類型:
電阻式:從目前的推廣應用來看,電阻式觸摸屏是占主導地位的觸摸技術。它由玻璃麵板,銥錫氧化物(ITO)電dian阻zu塗tu層ceng組zu成cheng,並bing帶dai有you導dao電dian塗tu層ceng的de護hu板ban,沿yan著zhe邊bian緣yuan有you銀yin色se的de總zong線xian條tiao。兩liang個ge層ceng之zhi間jian用yong絕jue緣yuan小xiao點dian隔ge開kai。觸chu摸mo屏ping幕mu時shi,護hu板ban彎wan曲qu與yu玻bo璃li上shang的de塗tu膜mo相xiang接jie觸chu(圖1)。

圖1:電阻式觸摸技術。
該控製器可選擇驅動玻璃層和+5V的護板,並讀取源於護板和玻璃層產生的電壓,根據被測量層中的壓降來確定X和Y坐標。該技術需要四線–前麵提到的總線條,這被稱為4線電阻式觸摸屏技術。
由於護板的不斷彎曲,造成ITO塗膜中有微小的裂縫。會使4線電阻式觸摸屏技術的線性度和精確度變差,環境變化也會造成精度的漂移。
已經用不斷改進的5,6,7和8線電阻式觸摸屏來消除這些影響。
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聲學脈衝識別(APR)式:APR由一個玻璃顯示器塗層或其他堅硬的基板組成,背麵安裝了4個壓電傳感器。gaichuanganqianzhuangzaikejianquyudelianggeduijiaoshang,tongguoyigenwanqudedianlanlianjiedaokongzhika。yonghuchumopingmushi,shouzhihuozhechubihebolizhijiandetuodongfashenglepengzhuanghuomoca,yushijiuchanshengleshengbo。bofushelikaijiechudianchuanxiangchuanganqi,anshengbodebilichanshengdianxinhao。zaikongzhikazhongfangdazhexiexinhao,ranhouzhuanhuanweishuzishujuliu。bijiaoshujuyushixiancunchudeshengyinliebiaolaiquedingchumodeweizhi。APR設計成能夠消除環境的影響和外部的聲音,因為這些因素與存儲的聲音列表不匹配。
表麵聲波(SAW)式:SAW觸摸屏是由一個針對X和Y軸zhou的de有you發fa送song和he接jie收shou的de壓ya電dian傳chuan感gan器qi的de玻bo璃li塗tu層ceng。該gai控kong製zhi器qi發fa送song電dian信xin號hao至zhi發fa射she傳chuan感gan器qi,並bing在zai玻bo璃li的de表biao麵mian內nei將jiang信xin號hao轉zhuan換huan成cheng超chao聲sheng波bo。通tong過guo反fan射she器qi陣zhen列lie,這zhe些xie波bo覆fu蓋gai整zheng個ge觸chu摸mo屏ping。對dui麵mian的de反fan射she器qi收shou集ji和he控kong製zhi這zhe些xie波bo至zhi接jie收shou傳chuan感gan器qi,將jiang他ta們men轉zhuan換huan成cheng電dian信xin號hao。對dui每mei個ge軸zhou重zhong複fu這zhe個ge過guo程cheng。用yong戶hu觸chu摸mo時shi吸xi收shou了le傳chuan播bo的de波bo的de一yi部bu分fen。接jie收shou到dao的de對dui應yingX和Y坐標的信號與存儲的數字分布圖相比較,從而識別變化並計算出坐標。
電容式:dianrongshichumopingjishukeyijinyibuxifenweibiaomiandianrongshihetoushedianrongshi。biaomiandianrongshijishushizaibolimianbanshangtuyouxiangtongdedaoti。weiraomianbanbianyuandedianjizaizhenggedaodiancengpingjunfenpeididianya,jianliyigexiangtongdedianchang。chumoshijiuhuiconggegejiaoshangdedaodianliu。gaikongzhiqiceliangconggegejiaoshanghuodededianliubi,congerjisuanchuchumodeweizhi。
投射電容式觸摸屏由兩個玻璃保護層之間的傳感器網格微細線組成。部件可以放置於用戶安裝的材料後麵,包括防暴的厚達18毫米的玻璃。觸摸時,手指和傳感器之間構成了電容。從改變的傳感器柵格的電氣特性就可計算出觸摸位置。
紅外/光學式:高分辨率紅外(IR)技術使用一個圍繞顯示器的小框,上麵有表麵安裝的LED,對邊有光感受器,紅外透明邊框隱藏在後麵。該控製器連續發送LED,以此來構建一個紅外光掃描網格。觸摸時就會阻擋每個軸上的一束或多束紅外光,這樣就可確定相應的X,Y坐標。
上述主要的觸摸屏技術的突出優點和典型應用總結在表1之中。

表1:不同觸摸技術的優點和應用。
液晶觸摸屏控製中的可編程邏輯
對於觸摸技術的類型、xianshiqideleixinghexianshiqizhizaoshang,yejingxianshiqidejiekouwangwangshibutongde。duishebeideshejirenyuaneryan,changchangnanyizaiqichanpinxianshangxuanzeyigexianshikongzhiqixinpianyishiyingsuoyoubutongdexianshiqi。yuelaiyueduocongshishejipeiyouchumopingyejingmianbanderenjijiemian(HMI)係統集成的設計人員轉向使用可編程邏輯器件,以實現他們所需的靈活性。現場可編程門陣列(FPGA)技術使得係統架構師一次就能夠確定人機界麵控製器的架構,同時能夠擴展到整個產品係列,可采用不同的微控製器、CPU,液晶麵板以滿足各種應用。FPGA技術還可以很容易實現高性能的矢量圖形,以及用單芯片與現實世界接口。
萊迪思的LCD-Pro是專門為基於FPGA的高級觸摸屏視頻圖形控製器而設計的,為係統設計者提供單個人機界麵結構,加速產品的上市,並大大節省了開發成本。與現有的IP配合在一起,LCD–Pro簡化了設計,設計人員能夠更快的推出新產品,從而適應新興市場的要求,而不需要重新設計平台。
- 影響選擇觸摸屏技術的各種因素
- 觸摸屏技術的分類
- 液晶觸摸屏控製中的可編程邏輯
影響選擇觸摸屏技術的各種因素
可以用各種方式實現觸摸屏。除了成本之外,技術方麵的選擇取決於以下幾個因素:
性能:性能包括諸如速度、靈敏度、精確度、分辨率、拖動、Z軸、雙/多觸摸方式,視差角度和校準的穩定性。
輸入靈活性:輸入靈活性參數影響著人機交互的方式,諸如手套、手套材料、指甲、觸筆,手寫識別和獲取簽名。
環境:環境因素為溫度、濕度、耐化學性、耐劃傷、防飛濺/液滴、高度、車內安裝、衝擊、振動,斷裂性和防打破的安全性。
電氣和機械性能:電氣和機械性能需要涵蓋功率、浮動接地、靜電放電(ESD)、電磁幹擾(EMI),尺寸大小,曲率等
光學:影響技術選擇的光學特性包括透光率、清晰度,色彩純度和反射
觸摸屏技術的類型
根據上麵所述的各種因素,主要觸摸屏技術可分為以下幾種類型:
電阻式:從目前的推廣應用來看,電阻式觸摸屏是占主導地位的觸摸技術。它由玻璃麵板,銥錫氧化物(ITO)電dian阻zu塗tu層ceng組zu成cheng,並bing帶dai有you導dao電dian塗tu層ceng的de護hu板ban,沿yan著zhe邊bian緣yuan有you銀yin色se的de總zong線xian條tiao。兩liang個ge層ceng之zhi間jian用yong絕jue緣yuan小xiao點dian隔ge開kai。觸chu摸mo屏ping幕mu時shi,護hu板ban彎wan曲qu與yu玻bo璃li上shang的de塗tu膜mo相xiang接jie觸chu(圖1)。

圖1:電阻式觸摸技術。
該控製器可選擇驅動玻璃層和+5V的護板,並讀取源於護板和玻璃層產生的電壓,根據被測量層中的壓降來確定X和Y坐標。該技術需要四線–前麵提到的總線條,這被稱為4線電阻式觸摸屏技術。
由於護板的不斷彎曲,造成ITO塗膜中有微小的裂縫。會使4線電阻式觸摸屏技術的線性度和精確度變差,環境變化也會造成精度的漂移。
已經用不斷改進的5,6,7和8線電阻式觸摸屏來消除這些影響。
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聲學脈衝識別(APR)式:APR由一個玻璃顯示器塗層或其他堅硬的基板組成,背麵安裝了4個壓電傳感器。gaichuanganqianzhuangzaikejianquyudelianggeduijiaoshang,tongguoyigenwanqudedianlanlianjiedaokongzhika。yonghuchumopingmushi,shouzhihuozhechubihebolizhijiandetuodongfashenglepengzhuanghuomoca,yushijiuchanshengleshengbo。bofushelikaijiechudianchuanxiangchuanganqi,anshengbodebilichanshengdianxinhao。zaikongzhikazhongfangdazhexiexinhao,ranhouzhuanhuanweishuzishujuliu。bijiaoshujuyushixiancunchudeshengyinliebiaolaiquedingchumodeweizhi。APR設計成能夠消除環境的影響和外部的聲音,因為這些因素與存儲的聲音列表不匹配。
表麵聲波(SAW)式:SAW觸摸屏是由一個針對X和Y軸zhou的de有you發fa送song和he接jie收shou的de壓ya電dian傳chuan感gan器qi的de玻bo璃li塗tu層ceng。該gai控kong製zhi器qi發fa送song電dian信xin號hao至zhi發fa射she傳chuan感gan器qi,並bing在zai玻bo璃li的de表biao麵mian內nei將jiang信xin號hao轉zhuan換huan成cheng超chao聲sheng波bo。通tong過guo反fan射she器qi陣zhen列lie,這zhe些xie波bo覆fu蓋gai整zheng個ge觸chu摸mo屏ping。對dui麵mian的de反fan射she器qi收shou集ji和he控kong製zhi這zhe些xie波bo至zhi接jie收shou傳chuan感gan器qi,將jiang他ta們men轉zhuan換huan成cheng電dian信xin號hao。對dui每mei個ge軸zhou重zhong複fu這zhe個ge過guo程cheng。用yong戶hu觸chu摸mo時shi吸xi收shou了le傳chuan播bo的de波bo的de一yi部bu分fen。接jie收shou到dao的de對dui應yingX和Y坐標的信號與存儲的數字分布圖相比較,從而識別變化並計算出坐標。
電容式:dianrongshichumopingjishukeyijinyibuxifenweibiaomiandianrongshihetoushedianrongshi。biaomiandianrongshijishushizaibolimianbanshangtuyouxiangtongdedaoti。weiraomianbanbianyuandedianjizaizhenggedaodiancengpingjunfenpeididianya,jianliyigexiangtongdedianchang。chumoshijiuhuiconggegejiaoshangdedaodianliu。gaikongzhiqiceliangconggegejiaoshanghuodededianliubi,congerjisuanchuchumodeweizhi。
投射電容式觸摸屏由兩個玻璃保護層之間的傳感器網格微細線組成。部件可以放置於用戶安裝的材料後麵,包括防暴的厚達18毫米的玻璃。觸摸時,手指和傳感器之間構成了電容。從改變的傳感器柵格的電氣特性就可計算出觸摸位置。
紅外/光學式:高分辨率紅外(IR)技術使用一個圍繞顯示器的小框,上麵有表麵安裝的LED,對邊有光感受器,紅外透明邊框隱藏在後麵。該控製器連續發送LED,以此來構建一個紅外光掃描網格。觸摸時就會阻擋每個軸上的一束或多束紅外光,這樣就可確定相應的X,Y坐標。
上述主要的觸摸屏技術的突出優點和典型應用總結在表1之中。

表1:不同觸摸技術的優點和應用。
液晶觸摸屏控製中的可編程邏輯
對於觸摸技術的類型、xianshiqideleixinghexianshiqizhizaoshang,yejingxianshiqidejiekouwangwangshibutongde。duishebeideshejirenyuaneryan,changchangnanyizaiqichanpinxianshangxuanzeyigexianshikongzhiqixinpianyishiyingsuoyoubutongdexianshiqi。yuelaiyueduocongshishejipeiyouchumopingyejingmianbanderenjijiemian(HMI)係統集成的設計人員轉向使用可編程邏輯器件,以實現他們所需的靈活性。現場可編程門陣列(FPGA)技術使得係統架構師一次就能夠確定人機界麵控製器的架構,同時能夠擴展到整個產品係列,可采用不同的微控製器、CPU,液晶麵板以滿足各種應用。FPGA技術還可以很容易實現高性能的矢量圖形,以及用單芯片與現實世界接口。
萊迪思的LCD-Pro是專門為基於FPGA的高級觸摸屏視頻圖形控製器而設計的,為係統設計者提供單個人機界麵結構,加速產品的上市,並大大節省了開發成本。與現有的IP配合在一起,LCD–Pro簡化了設計,設計人員能夠更快的推出新產品,從而適應新興市場的要求,而不需要重新設計平台。
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