當(dāng)前各種觸控技術(shù)優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)比較
所屬分類：行業(yè)新聞 來(lái)源：鴻佳聯(lián)合 瀏覽：3525 時(shí)間：2016/1/5當(dāng)前各種觸控技術(shù)優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)比較
當(dāng)前，應(yīng)用于產(chǎn)品的觸控技術(shù)主要有紅外線式、電阻式、 電容式、表面聲波、光學(xué)影像、 影像辨識(shí)、面板感應(yīng)、電磁式、光點(diǎn)、超聲波。以下就各種觸控技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)的分析。
1. 紅外線式：利用紅外線矩陣組成橫列與縱列的掃描線, 當(dāng)有物體遮斷光源時(shí), 便可判定位置。
這是俗稱的光遮斷開(kāi)關(guān), 這種技術(shù)經(jīng)常在電影里面看到, 用來(lái)做保全偵測(cè), 其應(yīng)用非常廣泛, 例如打印機(jī)印字頭的定位,滾輪鼠標(biāo)的滾輪, 都是使用光遮斷的方式來(lái)判定, 其缺點(diǎn)是真實(shí)分辨率不高, 容易受光影響, 反應(yīng)速度較慢, 但可感應(yīng)任何可以遮蔽光線之物體。
其判定方式是四周一定有成對(duì)的發(fā)射與接收器。
目前紅外線也有再發(fā)展不是遮斷的方式, 而是發(fā)射后遇到物體在反射的模式, 有點(diǎn)類似雷達(dá)測(cè)速一樣, 這種方式也可以模擬做到多點(diǎn), 但還是有屏蔽問(wèn)題, 且發(fā)射接收元件成本增加, 如果要布建密集（提高分辨率）則相關(guān)成本都會(huì)較高。
2. 電阻式：透過(guò)壓力讓兩層導(dǎo)電層接觸, 再經(jīng)由阻抗值的差異算出物體位置。
這種技術(shù)早期多用在小的手寫(xiě)板或是觸控板上, 還有薄膜鍵盤(pán)/防水鍵盤(pán)等等, 以及早期的類比式搖桿, 都是利用電阻產(chǎn)生的電位差來(lái)計(jì)算, 現(xiàn)在這技術(shù)則大量使用在手機(jī)或是小尺寸的觸控屏幕上面, 其好處是可以利用手跟筆等足以施加壓力的物體來(lái)操作, 準(zhǔn)確度則會(huì)受到溫濕度的影響產(chǎn)生阻抗值變化而改變。
其判定方式則是觸摸的時(shí)候一定要有壓力, 因此會(huì)有相當(dāng)彈力的感覺(jué), 而且表面會(huì)是軟材質(zhì)其技術(shù)。
由于制程的不同又分有四線式, 五線式, 八線式等。
3 . 電容式：經(jīng)由導(dǎo)電物質(zhì)影響電場(chǎng)的變化來(lái)計(jì)算出物體位置
這技術(shù)在20年前的電視機(jī)選臺(tái)器上就已經(jīng)有使用, 后來(lái)很多觸摸卻不用壓下去的按鈕, 例如電梯的按鍵,早期發(fā)展大多表面是金屬材質(zhì), 現(xiàn)在則可使用許多非導(dǎo)電材質(zhì), 現(xiàn)在筆記型計(jì)算機(jī)的觸控板則大多采用此技術(shù), 著名的iPod也是采用此技術(shù), 但其缺點(diǎn)是一定要經(jīng)由會(huì)影響電場(chǎng)之物體來(lái)感應(yīng), 同時(shí)反應(yīng)速度也較慢, 另外也有可能受到附近電磁場(chǎng)之影響而產(chǎn)生精確度誤差。
其判定方式一般可用手持之非導(dǎo)電材質(zhì)去做測(cè)試（導(dǎo)電體如手則必須離接觸面有一定距離）
其常見(jiàn)技術(shù)有兩種分別為表面電容（3M的MicroTouch）或是投射電容 （Apple采用投射電容）, 投射式電容的優(yōu)點(diǎn)是采用非接觸感應(yīng), 也就是可以隔著玻璃或是懸空感應(yīng), 在應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)就是表面不會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期使用而耗損, 且目前投射式電容透過(guò)特殊制程不但可以多點(diǎn)（目前須搭配軟件）又可以做到很大的尺寸（目前100寸）, 日本三菱則更利用人體傳遞不同訊號(hào), 達(dá)到多人多點(diǎn)的觸控（也就是可以分辨是哪個(gè)人在觸控）。
4. 表面聲波：在介質(zhì)表面?zhèn)鬟f高頻聲波, 當(dāng)聲波遇到軟材質(zhì)被吸收后, 變可計(jì)算出位置。
這種技術(shù)逐漸被使用在觸控屏幕上面, 其精確度跟反應(yīng)速度都比電阻或是電容式來(lái)的好, 也可以做到較大的尺寸, 但因?yàn)槠浔仨氃趥鲗?dǎo)載體的四周安置反射天線, 所以尺寸變化都必須訂做, 目前很多博弈等游戲機(jī)臺(tái)也都開(kāi)始采用此技術(shù)。
其判定方式可以拿硬性之導(dǎo)電材質(zhì)進(jìn)行測(cè)試, 一般來(lái)說(shuō)是不會(huì)感應(yīng)硬性材質(zhì)。
該技術(shù)則有新的延伸發(fā)展是使用表面震波（由3M提出的專利）, 就是當(dāng)物體接觸觸控面時(shí)產(chǎn)生的微小震動(dòng)來(lái)計(jì)算出位置。
5. 光學(xué)影像 透過(guò)兩組以上CIR（CMOS/CCD）由側(cè)邊觀測(cè)物體的影子后計(jì)算出位置。
這技術(shù)隨著CMOS/CCD的技術(shù)成熟而越來(lái)越被廣泛使用, 現(xiàn)在微型CIR已經(jīng)可以做到每秒鐘輸出一百?gòu)堃陨系漠?huà)面, 因此目前來(lái)說(shuō)是反應(yīng)速度最快的一種技術(shù), 當(dāng)然隨著CIR分辨率越來(lái)越高, 處理速度越來(lái)越快, 感光能力越來(lái)越好, 且可以判斷影子大小, 所以可以做出越來(lái)越多變化性之應(yīng)用, 其缺點(diǎn)則是較容易受到光之影響。
其判定方式則是觀測(cè)四個(gè)角落, 一定會(huì)有兩組以上的CIR, 而四周一定會(huì)有反光或是發(fā)光物質(zhì)（不可見(jiàn)光如紅外線紫外線等）或者是其中一邊有發(fā)光物質(zhì)（不可見(jiàn)光如紅外線紫外線等）。
目前常見(jiàn)技術(shù)有兩種, 一種采用紅外線光來(lái)產(chǎn)生物體的影子, 另一種則用紫外線光來(lái)看見(jiàn)物體對(duì)光的吸收, 比較特殊的則使用雷射來(lái)看見(jiàn)物體的反光。
6. 影像辨識(shí)：藉由Camera（CMOS/CCD）由正面或是背面觀測(cè)接觸面的光影變化算出位置。
這是現(xiàn)在許多研究互動(dòng)游戲或是多點(diǎn)觸控一定會(huì)接觸到的, 在技術(shù)上面最著名的就是Jeff Han所提出的方法, 現(xiàn)在最熱門(mén)的微軟Surface也是使用類似技術(shù), 其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可以判別出接觸物體的形體, 進(jìn)而做出更多的應(yīng)用, 但其缺點(diǎn)則是因?yàn)閺恼蚧蚴潜诚蚴褂肅amera來(lái)觀測(cè), 因此需要一定的空間與距離, 而且使用紅外線做為影像光源, 容易受到干擾, 也無(wú)法搭配平面顯示器使用, 大多需要搭配投影的方式做使用。
其判定方式就是明顯的要有一個(gè)距離, 如桌子到地面, 另外就是目前一定搭配投影機(jī)。
根據(jù)其技術(shù)有好幾種產(chǎn)生光源的方式, 例如Jeff Han是將光源在壓克力當(dāng)中傳導(dǎo), 因此發(fā)光源是布建在四周, 而Surface則是在背面（桌子里面）照射紅外線光源, 在此之前微軟也提出利用兩只Camera的影像疊合來(lái)判定的方式（TouchLight）, 還有國(guó)外研究生利用水袋來(lái)產(chǎn)生光源傳導(dǎo), 變化性相當(dāng)?shù)亩? 市面上很多地板或是墻面互動(dòng)廣告也采用類似方式, 還有許多游戲機(jī)采用此方式設(shè)計(jì)游戲, 日本甚至開(kāi)發(fā)出利用此技術(shù)在遠(yuǎn)端即可用手當(dāng)作電視的搖控器。
7. 面板感應(yīng)：在面板（LED/LCD）安插CIR（CMOS/CCD）偵測(cè)光的變化量來(lái)算出位置。
這是較新的技術(shù), 但在制程上仍有待突破, 因?yàn)槟壳耙瑫r(shí)在面板間存在光源與光感并不容易, 尤其是LCD面板, 因?yàn)椴捎帽巢抗庠? 所以需要許多光元件（反射或折射）來(lái)完成, 著名的Jeff Han則使用LED面板來(lái)實(shí)現(xiàn)該技術(shù)。
其判定方式目前因不常見(jiàn), 所以無(wú)明顯判定方法, 但觀測(cè)Jeff Han之模型, 發(fā)光源之間一定會(huì)存在可見(jiàn)之空隙。
這是未來(lái)極有可能量產(chǎn)化之技術(shù), 因?yàn)橥瑫r(shí)整合面板與觸控, 且可以做多點(diǎn)判別, 又不需要較大的空間較長(zhǎng)的距離, 且多點(diǎn)判別不會(huì)因?yàn)檎诒螁?wèn)題而需要增加許多的算法來(lái)處理。
8. 電磁式：利用線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)改變經(jīng)由接收天線產(chǎn)生之電流變化計(jì)算位置。
這是早期數(shù)位板或是繪圖板使用的技術(shù), 后來(lái)Tablet PC也大多采用此技術(shù), 接下來(lái)有教學(xué)用的觸控屏幕, 數(shù)位講臺(tái)上的屏幕, 也都是采用該技術(shù), 其唯一缺點(diǎn)就是一定要使用一個(gè)帶電的筆（Wacom則有獨(dú)家感應(yīng)技術(shù)可從天線端感應(yīng)生電, 不需要電池）, 早期電磁式抗干擾能力不強(qiáng), 很多手寫(xiě)板放在金屬桌面的桌子上便無(wú)法使用, 現(xiàn)在則不會(huì)有這個(gè)問(wèn)題。
其判定方式很簡(jiǎn)單, 一定有專屬的筆, 而且筆中間一定會(huì)有線圈來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)目前很多交互式電子白板（非影像掃瞄）也都是采用此技術(shù)。
光點(diǎn)：透過(guò)Camera（CMOS/CCD）觀測(cè)發(fā)光點(diǎn)位置。
這技術(shù)早期被整合在背投影電視上用來(lái)作交互式白板, 后來(lái)被整合在投影機(jī)內(nèi)做簡(jiǎn)報(bào)用, 目前則有許多互動(dòng)電子白板使用該技術(shù), 其缺點(diǎn)就是精確度較低, 會(huì)有抖動(dòng)現(xiàn)象（因?yàn)榫嚯x關(guān)系）, 且一定要有能發(fā)出光點(diǎn)之筆, 其優(yōu)點(diǎn)則是可以達(dá)成遠(yuǎn)距操控, 對(duì)于大型簡(jiǎn)報(bào)相當(dāng)方便, 目前最著名的Wii游戲機(jī)就是使用此技術(shù)（注:那個(gè)放在電視下面長(zhǎng)長(zhǎng)的賣很貴的”接收器”其實(shí)里面只是兩顆紅外線LED, 真正的Camera是在手把上, 所以那只手把的價(jià)值遠(yuǎn)大于那只”接收器”, 雖然一支賣700多, 一支賣一千多, 賣那”接收器”真是好賺啊~呵呵, 聰明的任天堂）。
其判定方式也很簡(jiǎn)單, 在遠(yuǎn)處一定有一個(gè)小盒子里面藏著Camera, 就如同影像辨識(shí), 只不過(guò)他判定的是光點(diǎn)而已（有點(diǎn)類似Jeff Han利用手接觸壓克力導(dǎo)光而產(chǎn)生光點(diǎn)）。
目前這技術(shù)也可以分可見(jiàn)光或是不可見(jiàn)光, 單光點(diǎn)/多光點(diǎn), 紅光/綠光, 有光閃訊號(hào)/無(wú)光閃訊號(hào)等等, 各種組合也都可以發(fā)展出不同的應(yīng)用面 （Wii 用來(lái)做類似光線槍的位置判別, 白板則如同遙控器一樣利用光閃來(lái)傳遞按鈕訊號(hào), 還有利用紅光或是綠光來(lái)反映是否按下等等）。
超聲波：利用超聲波發(fā)射器發(fā)射出超聲波給兩組以上之接收器接受后算出位置
超聲波定位有點(diǎn)類似雷達(dá), 差別在于雷達(dá)訊號(hào)是由接收端發(fā)射后遇到物體反射后接收來(lái)計(jì)算距離, 而超聲波則是手持裝置（筆）上面發(fā)出超聲波來(lái)讓其接收, 要有兩個(gè)接收器的原因主要能夠透過(guò)三角定位算出位置, 與光學(xué)影像相同的都是利用三角定位算出位置, 不同的是超聲波得到的是發(fā)射端到接收端的距離, 而光學(xué)影像則是透過(guò)角度做計(jì)算, 目前這類應(yīng)用有在手寫(xiě)板, 電子白板, 也有人使用來(lái)做觸控屏幕, 大多以教學(xué)用途為主, 因?yàn)槠溥�是需要一支筆來(lái)搭配, 其缺點(diǎn)就是精確度不高會(huì)抖動(dòng)（距離影響）, 還有反應(yīng)速度慢等等 。
其判定方式是一定位有兩顆長(zhǎng)的象是麥克風(fēng)一樣的接收器, 且目前市面上的產(chǎn)品因其聲波頻率的關(guān)系, 一定會(huì)聽(tīng)到像蒼蠅翅膀在飛的時(shí)候震動(dòng)的聲音 。
這技術(shù)則因?yàn)閼?yīng)用不同則做成相當(dāng)多不同型式的產(chǎn)品, 技術(shù)原理都是一樣, 但是接收器則有分開(kāi)在感應(yīng)面的兩側(cè), 或是在同一個(gè)角落但是有一定距離, 或是在某一邊上有一定距離, 只要是接收器兩顆有一定距離到超聲波發(fā)射源也有一定距離都可以安置, 理論上來(lái)說(shuō)距離越遠(yuǎn)計(jì)算越精確, 但實(shí)際上聲波容易衰減跟受干擾, 因此距離太遠(yuǎn)時(shí)則干擾跟衰減問(wèn)題便會(huì)增加。
0755-2377 7589
客戶熱線
15019485450