觸摸面板技術(shù)最前沿:沒(méi)有萬(wàn)能方式，靈活運(yùn)用特色技術(shù)
[導(dǎo)讀]觸摸面板分為多種方式。有電阻膜方式、靜電容量方式、光學(xué)方式及超聲波方式等。每種方式都在推進(jìn)多點(diǎn)觸控、大型化及薄型輕量化，但卻沒(méi)有一種方式是適合所有應(yīng)用的萬(wàn)能方式。選擇并靈活運(yùn)用與產(chǎn)品用途相匹配的方式十
觸摸面板分為多種方式。有電阻膜方式、靜電容量方式、光學(xué)方式及超聲波方式等。每種方式都在推進(jìn)多點(diǎn)觸控、大型化及薄型輕量化，但卻沒(méi)有一種方式是適合所有應(yīng)用的萬(wàn)能方式。選擇并靈活運(yùn)用與產(chǎn)品用途相匹配的方式十分重要。
觸摸面板的各種方式都各有利弊。位置檢測(cè)分辨率較高的方式，大型化比較困難；易于大型化的方式，分辨率卻又比較低。分辨率及支持的屏幕尺寸等“要求” 的優(yōu)先順序，因觸摸面板的用途不同而異。因此，正確了解觸摸面板各種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，是靈活運(yùn)用觸摸面板的第一步。在此基礎(chǔ)上，按照設(shè)想的用途的要求優(yōu)先順序選擇觸摸面板，同樣十分關(guān)鍵。
對(duì)觸摸面板的主要要求包括（1）透射率、（2）屏幕尺寸、（3）分辨率、（4）耐久性、（5）成本、（6）輸入方法。接下來(lái)筆者按上述要求的順序，比較一下典型的觸摸面板方式——電阻膜式、靜電容量式、光學(xué)式及超聲波式4種方式的特點(diǎn)。
透射率較高的超聲波式觸摸面板（Touchpanel Systems）。(點(diǎn)擊放大)
第（1）項(xiàng)透射率是液晶顯示器或等離子顯示器因安裝觸摸面板而導(dǎo)致畫質(zhì)劣化時(shí)的衡量指標(biāo)。透射率越高，畫質(zhì)劣化程度越小。相反，透射率較低時(shí)，影像顯示會(huì)發(fā)暗，或者顏色不鮮艷。
透射率特別高的觸摸面板方式是光學(xué)式與超聲波式。這些方式將傳感器等部件配置在屏幕的顯示區(qū)域周圍，因此對(duì)影像顯示帶來(lái)的影響較小。而電阻膜式及靜電容量式，由于將玻璃及薄膜等部件配置在屏幕顯示區(qū)域上方，因此對(duì)影像顯示的影響較大。比較電阻膜式與靜電容量式，可以說(shuō)靜電容量式更有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檫@種方式不會(huì)像電阻膜式一樣，因電極之間的接觸而造成表面磨耗。
容易實(shí)現(xiàn)大屏幕化的光學(xué)式觸摸面板（Minato Electronics）。(點(diǎn)擊放大)
關(guān)于第（2）項(xiàng)——支持的屏幕尺寸，各方式之間的差別較大。電阻膜式目前可支持22～23英寸以下的屏幕尺寸。靜電容量式又分為可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的投影型，以及只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)觸控的表面型。一直到1～2年前，投影型靜電容量式支持的屏幕尺寸不超過(guò)5英寸。不過(guò)，最近已出現(xiàn)最大可支持約10英寸屏幕的技術(shù)。表面型靜電容量式最大可支持近30英寸的屏幕。光學(xué)式可輕松實(shí)現(xiàn)大屏幕化。新西蘭NextWindow公司已將最大可支持120英寸屏幕的觸摸面板產(chǎn)品化。超聲波式也是可輕松支持大屏幕的技術(shù)。Touchpanel Systems已將最大可支持46英寸屏幕的觸摸面板產(chǎn)品化。
第（3）項(xiàng)分辨率尤其出色的是電阻膜式。其次是表面型靜電容量式與超聲波式。再次為投影型靜電容量式與光學(xué)式。分辨率較高時(shí)，細(xì)微圖形及文字等的輸入會(huì)變得輕松?？墒謱戄斎氲拇蟛糠直銛y式游戲機(jī)及電子記事本都采用電阻膜式觸摸面板。
耐久性尤其出色的是光學(xué)式與超聲波式?？梢哉f(shuō)輸入次數(shù)方面的耐久性幾乎沒(méi)有限制。其次是靜電容量式。再其次為電阻膜式。如上所述，電阻膜式會(huì)因電極之間相互接觸而造成表面磨耗，因此與其他方式相比，耐久性稍微處于劣勢(shì)。
采用廉價(jià)電阻膜式觸摸面板的液晶一體型電腦（臺(tái)灣華碩）。(點(diǎn)擊放大)
在第（5）項(xiàng)成本方面，不需要特殊傳感器的電阻膜式和靜電容量式具有優(yōu)勢(shì)。尤其是使用最多的模擬電阻膜式，電極構(gòu)造簡(jiǎn)單，可輕松降低成本。而光學(xué)式需要LED及紅外線等光源以及光電晶體管及攝像頭等受光部件，因此成本較高。超聲波式同樣需要超聲波發(fā)送元件及接收元件，成本也高于電阻膜式及靜電容量式。
第（6）項(xiàng)輸入方法方面，各方式之間也存在很大差別。電阻膜式的通用性特別高。只要不是尖銳的工具，利用手指和感應(yīng)筆均可輸入。還支持文字手寫輸入。超聲波式也支持大部分柔軟的輸入工具。感應(yīng)筆較硬時(shí)，有時(shí)會(huì)難以輸入，但具有一定柔軟度的專用筆可充分滿足需求。光學(xué)式方面，采用具有一定尺寸并可遮光的工具均可輸入。即使帶有手套，也可用手指輸入。而靜電容量式基本只能用手指直接輸入。其原因是，觸摸面板電極之間容量不耦合時(shí)，無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。
可輕松實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控功能的靜電容量式觸摸面板（美國(guó)3M公司）。(點(diǎn)擊放大)
關(guān)于多點(diǎn)觸控，投影型靜電容量式與光學(xué)式均支持這種功能。另外，一直難以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的電阻膜式及超聲波式方面，也出現(xiàn)了支持這種功能的技術(shù)。電阻膜式方面，法國(guó)Stantum公司采用名為數(shù)字方式及矩陣方式的技術(shù)開(kāi)發(fā)出了支持10點(diǎn)以上輸入的觸摸面板。超聲波式方面，Touchpanel Systems已將支持2點(diǎn)觸摸的觸摸面板產(chǎn)品化。
根據(jù)各種觸摸面板的特點(diǎn)，可分別將其用于不同的產(chǎn)品，比如“手寫輸入的便攜式游戲機(jī)及電子記事本采用電阻膜式”、“支持多點(diǎn)觸控的便攜終端采用靜電容量式”、“使用20英寸左右屏幕的售票機(jī)及個(gè)人電腦采用光學(xué)式”、“要求耐久性、支持大屏幕及分辨率的公共信息終端采用超聲波式”等。
不過(guò)，上述各方式的進(jìn)步速度驚人，并逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)年前不可能實(shí)現(xiàn)的特性。不拘泥于以往的“常識(shí)”、及時(shí)掌握最新的技術(shù)進(jìn)展情況及開(kāi)發(fā)動(dòng)向?qū)⑹庆`活運(yùn)用觸摸面板的關(guān)鍵。（記者：田中 直樹(shù)）
觸摸面板的各種方式都各有利弊。位置檢測(cè)分辨率較高的方式，大型化比較困難；易于大型化的方式，分辨率卻又比較低。分辨率及支持的屏幕尺寸等“要求” 的優(yōu)先順序，因觸摸面板的用途不同而異。因此，正確了解觸摸面板各種方式的優(yōu)缺點(diǎn)，是靈活運(yùn)用觸摸面板的第一步。在此基礎(chǔ)上，按照設(shè)想的用途的要求優(yōu)先順序選擇觸摸面板，同樣十分關(guān)鍵。
對(duì)觸摸面板的主要要求包括（1）透射率、（2）屏幕尺寸、（3）分辨率、（4）耐久性、（5）成本、（6）輸入方法。接下來(lái)筆者按上述要求的順序，比較一下典型的觸摸面板方式——電阻膜式、靜電容量式、光學(xué)式及超聲波式4種方式的特點(diǎn)。
透射率較高的超聲波式觸摸面板（Touchpanel Systems）。(點(diǎn)擊放大)
第（1）項(xiàng)透射率是液晶顯示器或等離子顯示器因安裝觸摸面板而導(dǎo)致畫質(zhì)劣化時(shí)的衡量指標(biāo)。透射率越高，畫質(zhì)劣化程度越小。相反，透射率較低時(shí)，影像顯示會(huì)發(fā)暗，或者顏色不鮮艷。
透射率特別高的觸摸面板方式是光學(xué)式與超聲波式。這些方式將傳感器等部件配置在屏幕的顯示區(qū)域周圍，因此對(duì)影像顯示帶來(lái)的影響較小。而電阻膜式及靜電容量式，由于將玻璃及薄膜等部件配置在屏幕顯示區(qū)域上方，因此對(duì)影像顯示的影響較大。比較電阻膜式與靜電容量式，可以說(shuō)靜電容量式更有優(yōu)勢(shì)。因?yàn)檫@種方式不會(huì)像電阻膜式一樣，因電極之間的接觸而造成表面磨耗。
容易實(shí)現(xiàn)大屏幕化的光學(xué)式觸摸面板（Minato Electronics）。(點(diǎn)擊放大)
關(guān)于第（2）項(xiàng)——支持的屏幕尺寸，各方式之間的差別較大。電阻膜式目前可支持22～23英寸以下的屏幕尺寸。靜電容量式又分為可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的投影型，以及只能實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)觸控的表面型。一直到1～2年前，投影型靜電容量式支持的屏幕尺寸不超過(guò)5英寸。不過(guò)，最近已出現(xiàn)最大可支持約10英寸屏幕的技術(shù)。表面型靜電容量式最大可支持近30英寸的屏幕。光學(xué)式可輕松實(shí)現(xiàn)大屏幕化。新西蘭NextWindow公司已將最大可支持120英寸屏幕的觸摸面板產(chǎn)品化。超聲波式也是可輕松支持大屏幕的技術(shù)。Touchpanel Systems已將最大可支持46英寸屏幕的觸摸面板產(chǎn)品化。
第（3）項(xiàng)分辨率尤其出色的是電阻膜式。其次是表面型靜電容量式與超聲波式。再次為投影型靜電容量式與光學(xué)式。分辨率較高時(shí)，細(xì)微圖形及文字等的輸入會(huì)變得輕松?？墒謱戄斎氲拇蟛糠直銛y式游戲機(jī)及電子記事本都采用電阻膜式觸摸面板。
耐久性尤其出色的是光學(xué)式與超聲波式?？梢哉f(shuō)輸入次數(shù)方面的耐久性幾乎沒(méi)有限制。其次是靜電容量式。再其次為電阻膜式。如上所述，電阻膜式會(huì)因電極之間相互接觸而造成表面磨耗，因此與其他方式相比，耐久性稍微處于劣勢(shì)。
采用廉價(jià)電阻膜式觸摸面板的液晶一體型電腦（臺(tái)灣華碩）。(點(diǎn)擊放大)
在第（5）項(xiàng)成本方面，不需要特殊傳感器的電阻膜式和靜電容量式具有優(yōu)勢(shì)。尤其是使用最多的模擬電阻膜式，電極構(gòu)造簡(jiǎn)單，可輕松降低成本。而光學(xué)式需要LED及紅外線等光源以及光電晶體管及攝像頭等受光部件，因此成本較高。超聲波式同樣需要超聲波發(fā)送元件及接收元件，成本也高于電阻膜式及靜電容量式。
第（6）項(xiàng)輸入方法方面，各方式之間也存在很大差別。電阻膜式的通用性特別高。只要不是尖銳的工具，利用手指和感應(yīng)筆均可輸入。還支持文字手寫輸入。超聲波式也支持大部分柔軟的輸入工具。感應(yīng)筆較硬時(shí)，有時(shí)會(huì)難以輸入，但具有一定柔軟度的專用筆可充分滿足需求。光學(xué)式方面，采用具有一定尺寸并可遮光的工具均可輸入。即使帶有手套，也可用手指輸入。而靜電容量式基本只能用手指直接輸入。其原因是，觸摸面板電極之間容量不耦合時(shí)，無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。
可輕松實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控功能的靜電容量式觸摸面板（美國(guó)3M公司）。(點(diǎn)擊放大)
關(guān)于多點(diǎn)觸控，投影型靜電容量式與光學(xué)式均支持這種功能。另外，一直難以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控的電阻膜式及超聲波式方面，也出現(xiàn)了支持這種功能的技術(shù)。電阻膜式方面，法國(guó)Stantum公司采用名為數(shù)字方式及矩陣方式的技術(shù)開(kāi)發(fā)出了支持10點(diǎn)以上輸入的觸摸面板。超聲波式方面，Touchpanel Systems已將支持2點(diǎn)觸摸的觸摸面板產(chǎn)品化。
根據(jù)各種觸摸面板的特點(diǎn)，可分別將其用于不同的產(chǎn)品，比如“手寫輸入的便攜式游戲機(jī)及電子記事本采用電阻膜式”、“支持多點(diǎn)觸控的便攜終端采用靜電容量式”、“使用20英寸左右屏幕的售票機(jī)及個(gè)人電腦采用光學(xué)式”、“要求耐久性、支持大屏幕及分辨率的公共信息終端采用超聲波式”等。
不過(guò)，上述各方式的進(jìn)步速度驚人，并逐步實(shí)現(xiàn)了數(shù)年前不可能實(shí)現(xiàn)的特性。不拘泥于以往的“常識(shí)”、及時(shí)掌握最新的技術(shù)進(jìn)展情況及開(kāi)發(fā)動(dòng)向?qū)⑹庆`活運(yùn)用觸摸面板的關(guān)鍵。（記者：田中 直樹(shù)）
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