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多點觸摸屏介紹

多點觸摸屏介紹
  區別于傳統的單點觸摸屏,多點觸摸屏的最大特點在于可以兩只手、多個手指甚至多個人同時操作屏幕的內容,更加人性化。
       
多點觸摸技術也叫
多點觸控技術。多點觸控在實際應用中被分為兩個層面: 其一是主控芯片能夠同時采集多點信號;其二是能夠判斷每路手指觸摸信號的意義。 換句話說就是能夠為用戶提供手勢識別功能 。在已上市產品中蘋果的iPhone以及MacBook筆記本,摩托羅拉、HTC的部分產品都能夠基本達到這種應用目的,iPhone能允許多個手指同時作用來完成旋轉、縮放等功能, 最多算是雙重觸控而微軟的Surface Computer就更加驚人了,其能夠同時對多個觸點產生反映。相比傳統的單點觸摸屏4pin或5pin的少量信號線而言,多點觸摸屏幕在導電層上劃分出了許多觸控單元,而每個單元通過單獨的引線連接到外部電路。由于所有的觸控單元呈矩陣形排布。所以無論用戶手指接觸到哪一個部分,系統都能夠對相應手指動作產生反應。


  多點觸摸可以分為2種:Multitouch gestures和Multitouch all point,至于Multitouch gestures我們的應用,比方式瀏覽圖片的旋轉、放大、縮小等等。Multitouch all point比如說是游戲控制、gps的起點和終點控制等等。

多點觸摸和平常觸摸的區別

  平常觸摸,通常只能實現單點操作,用于按鍵控制,多點觸摸可以實現基本手勢操作,如平移、縮放、旋轉、進而通過識別多個觸摸點的絕對位置,來實現用戶自定義的手勢操作,更加方便用戶操作。設計多點觸摸屏時,有很多因素需要考慮,他與觸摸Sensor的個數,觸摸屏控制芯片的選型以及觸摸屏的大小都有關系。與觸摸屏設計時計算電容,觸摸Sensor的形狀、大小、結構安排、各種材料的厚度。觸摸屏與lcd屏之間的間距,以及PCB的layout都有關。他與手指觸摸CF有關,比如觸摸屏表面保護層的厚度越厚,則你觸摸的感應就越差一些,還與操作位置也有關,取決于觸摸屏控制芯片的性能。   多點觸控HTC。

         [2]多點觸摸顧名思義就是識別到兩個或以上手指的觸摸。多點觸摸技術目前有兩種:Multi-Touch Gesture和Multi-Touch All-Point。通俗地講,就是多點觸摸識別手勢方向和多點觸摸識別手指位置。

   我們現在看到最多的是Multi-Touch Gesture,即兩個手指觸摸時,可以識別到這兩個手指的運動方向,但還不能判斷出具體位置,可以進行縮放、平移、旋轉等操作。這種多點觸摸的實現方式比較簡單,軸坐標方式即可實現。把ITO分為X、Y軸,可以感應到兩個觸摸操作,但是感應到觸摸和探測到觸摸的具體位置是兩個概念。XY軸方式的觸摸屏可以探測到第2個觸摸,但是無法了解第二個觸摸的確切位置。單一觸摸在每個軸上產生一個單一的最大值,從而斷定觸摸的位置,如果有第二個手指觸摸屏面,在每個軸上就會有兩個最大值。這兩個最大值可以由兩組不同的觸摸來產生,于是系統就無法準確判斷了。有的系統引入時序來進行判斷,假設兩個手指不是同時放上去的,但是,總有同時觸碰的情況,這時,系統就無法猜測了。

  Multi-Touch &All-Point基于互電容的檢測方式,而不是自電容,自電容檢測的是每個感應單元的電容(也就是寄生電容Cp)的變化,有手指存在時寄生電容會增加,從而判斷有觸摸存在,而互電容是檢測行列交叉處的互電容(也就是耦合電容Cm)的變化,如圖2所示,當行列交叉通過時,行列之間會產生互電容(包括:行列感應單元之間的邊緣電容,行列交叉重疊處產生的耦合電容),有手指存在時互電容會減小,就可以判斷觸摸存在,并且準確判斷每一個觸摸點位置。

  Truetouch的產品系列可以分成三類,單點觸摸, 多點觸摸識別方向(multi-touch gesture)以及多點觸摸識別位置( multi-touch all-point)。每一類又有各種型號,在屏幕尺寸、掃描速度、通訊方式、存儲器大小、功耗等方面做了區別,可以滿足不同的應用。Truetouch系列是基于PSoC技術的,所以這些器件可以使用簡單方便但功能強大的PSoCdesigner軟件環境進行設計。  

        [3]    TrueTouch方案的價值主要體現在以下幾個方面:保持了觸摸屏固有的美觀、輕、薄特點,可以使客戶的產品脫穎而出;采用感應電容觸摸屏技術,不需機械器件,更耐用;擁有完整的系列,從單點觸摸,到多點觸摸識別方向,再到多點觸摸識別位置;基于PSoC技術,使用靈活,可以和眾多的LCD和ITO配合使用;PSoC所有的價值在Truetouch里都能體現,例如靈活性,可編程性等等,可以縮短開發周期,使產品快速上市,還有集成度高,可以把很多外圍器件集成到PSoC(即Truetouch產品),這樣不僅可以降低系統成本以外,還可以降低總體功耗,提高電源效率。   應用多點觸屏的手機有iphone系列,另外ipod的i-touch也是多點觸屏,主要在玩觸屏游戲時體現。


多點觸摸屏區別
一、.從觸摸屏屏體本身區別:

  1.電阻壓力觸摸屏:電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復合薄膜,由一層玻璃或有機玻璃作為基層,表面涂有一層透明的導電層(OTI,氧化銦),上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層,它的內表面也涂有一層OTI,在兩層導電層之間有許多細小(小于千分之一英寸)的透明隔離點把它們隔開絕緣。當手指接觸屏幕,兩層OTI導電層出現一個接觸點,因其中一面導電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場,使得偵測層的電壓由零變為非零,控制器偵測到這個接通后,進行A/D轉換,并將得到的電壓值與5V相比,即可得觸摸點的Y軸坐標,同理得出X軸的坐標,這就是電阻技術觸摸屏共同的最基本原理。電阻屏根據引出線數多少,分為四線、五線等多線電阻觸摸屏。五線電阻觸摸屏的A面是導電玻璃而不是導電涂覆層,導電玻璃的工藝使其的壽命得到極大的提高,并且可以提高透光率。電阻式觸摸屏的OTI涂層比較薄且容易脆斷,涂得太厚又會降低透光且形成內反射降低清晰度,OTI外雖多加了一層薄塑料保護層,但依然容易被銳利物件所破壞;且由于經常被觸動,表層OTI使用一定時間后會出現細小裂紋,甚至變型,如其中一點的外層OTI受破壞而斷裂,便失去作為導電體的作用,觸摸屏的壽命并不長久。但電阻式觸摸屏不受塵埃、水、污物影響。電阻壓力觸摸屏一般為硬塑料平板(或有機玻璃)底材多層復合膜,硬塑料平板(或有機玻璃)作為基層,表面涂有一層透明的導電層,上面再蓋有一層外表面經過硬化處理、光滑防刮的塑料層,它的表面也涂有一層透明的導電層,在兩層導電層之間有許多細小的透明隔離點。電阻屏的外表如果用手觸摸用心感觸它是軟的,在較好的光線下可以看出屏體上的細小的規則的透明隔離點。到控制器的線一般為扁平的氧化銀信號線。一般(并非絕對)從該信號線中信號線的根數多少,屏體的透光度沒有玻璃好。

  2.電容觸摸屏: 電容式觸摸屏的構造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層,再在導體層外加上一塊保護玻璃,雙玻璃設計能徹底保護導體層及感應器。 電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極,在導電體內形成一個低電壓交流電場。用戶觸摸屏幕時,由于人體電場,手指與導體 層間會形成一個耦合電容,四邊電極發出的電流會流向觸點,而電流強弱與手指到電極的距離成正比,位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱,準確算出觸摸點的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器,更有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵;蛴蜐n,電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。 電容觸摸屏使用多層復合膜玻璃底層,玻璃屏的內表面和夾層各涂有ITO導電層,最外層是只有0.0015毫米厚的硅土玻璃保護層,屏體的四周有不規則分布的氧化銀線段,在屏體的四個角或四條邊上引出四個電極,到控制器的線一般為圓形的信號電纜。屏體的透光度沒有玻璃好。屏體看不出規則的麻點。

         3.紅外感應觸摸屏: 紅外線觸摸屏原理很簡單,只是在顯示器上加上光點距架框,無需在屏幕表面加上涂層或接駁控制器。光點距架框的四邊排列了紅外線發射管及接收管,在屏幕表面形成一個紅外線網。用戶以手指觸摸屏幕某一點,便會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線,計算機便可即時算出觸摸點位置。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環境條件。其主要優點是價格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器,可以用在各檔次的計算機上。不過,由于只是在普通屏幕增加了框架,在使用過程中架框四周的紅外線發射管及接收管很容易損壞,且分辨率較低。紅外感應觸摸屏用戶很好識別,紅外感應觸摸屏一般都有一個外框,框里有電路板,在X、Y方向排布紅外發射管和紅外接收管,一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。紅外屏有外掛式和內置式區分,外掛式較厚,一般在10毫米左右;外掛式有純邊框結構的,也有帶玻璃托板的,內置式一般都帶玻璃托板。

  4.表面聲波觸摸屏: 表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、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面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃,區別于其它觸摸屏技術是沒有任何貼膜和覆蓋層。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。發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傳遞,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面傳遞,聲波能量經過屏體表面,再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器,接收換能器將返回的表面聲波能量變為電信號。發射信號與接收信號波形在沒有觸摸的時候,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口。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坐標外,表面聲波觸摸屏還響應第三軸Z軸坐標,也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機。

        表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環境因素影響,分辨率極高,有極好的防刮性,壽命長(5000萬次無故障);透光率高(92%),能保持清晰透亮的圖像質量;沒有漂移,最適合公共場所使用。但表面感應系統的感應轉換器在長時間運作下,會因聲能所產生的壓力而受到損壞。一般羊毛或皮革手套都會接收部分聲波,對感應的準確度也受一定的影響。屏幕表面或接觸屏幕的手指如沾有水漬、油漬、污物或塵埃,也會影響其性能,甚至令系統停止運作。 表面聲波觸摸屏使用純玻璃材質,屏體的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的楔形超聲波發射換能器,右上角則固定了兩個相應的楔形超聲波接收換能器。屏體的四個周邊則刻有45度角的精密的反射條紋。到控制器的線一般為圓形的信號電纜。
        

二、從屏體出線區分 
         四線電阻屏和五線、六線電阻屏: 四線電阻觸摸屏的屏體出線均是兩層線粘貼在一起的(有的屏體出線可能是5條),而五、六線電阻觸摸屏的屏體出線均是單層并列的。

 

三、從連接方式區分:
  各種觸摸屏與計算機的連接,一般都與計算機的串口相連(也有USB接口的),是信號部分;同時觸摸屏還需要電源輸入部分,由計算機供給。ELO 產品均從計算機的主板鍵盤接口取電,屬5V工作電壓;Generaltouch表面聲波觸摸屏的控制盒需要12V的電源輸入,則需要與計算機的電源直接連接。其它觸摸屏控制盒多從計算機主板的鍵盤接口取電。

四、用手指操作區分:
  可用指甲(而不是皮膚)輕壓屏幕,假如屏幕有反應,就可能是電阻式或紅外線式屏幕。再同時用兩根手指分別輕壓屏幕上兩點。假如光標移到其中一根手指下方,這裝置使用的就是紅外線(軟件只記錄第一個接觸點);假如光標移到兩根手指之間,屏幕就是電阻式(兩個接觸點皆有影響力)。假如這個裝置對指甲毫無反應,你的下一步還是用兩根手指分別輕壓屏幕上兩點。這時候,如果光標移到其中一根手指下方,那么這屏幕使用的原理是聲波;假如光標移到兩根手指中間,它就是電容式觸控屏幕。


五、從觸摸屏的驅動程序區分:
  結合以上幾點,再看觸摸屏驅動程序的界面即可更準確的區別是何種觸摸屏。

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