Vergleich der Vor- und Nachteile aktueller verschiedener Touch-Technologien

   Derzeit umfassen die auf Produkte angewendeten Touch-Technologien hauptsächlich Infrarot-, Widerstands-, Kapazitiv-, Oberflächenwellen-, optische Bild-, Bilderkennungs-, Panel-Induktions-, elektromagnetische, Lichtpunkt- und Ultraschalltechnologien. Im Folgenden werden die Vor- und Nachteile verschiedener Touch-Technologien analysiert.

1. Infrarottyp: Die Infrarotmatrix wird zur Bildung horizontaler und vertikaler Scanlinien verwendet. Wenn ein Objekt die Lichtquelle blockiert, kann die Position bestimmt werden.

    Dies wird allgemein als Fotounterbrechungsschalter bezeichnet. Diese Technologie kommt häufig in Filmen vor und wird zur Sicherheitserkennung eingesetzt. Es wird häufig verwendet, beispielsweise zur Positionierung des Druckkopfs des Druckers und des Scrollrads der Maus. Sein Nachteil besteht darin, dass die tatsächliche Auflösung nicht hoch ist, leicht durch Licht beeinflusst wird und die Reaktionsgeschwindigkeit langsam ist, aber jedes Objekt erkannt werden kann, das das Licht blockieren kann.

Um dies festzustellen, müssen Paare von Sendern und Empfängern vorhanden sein.

    Derzeit ist die Entwicklung von Infrarotstrahlen keine Abfangmethode, sondern ein Modus, bei dem Objekte nach der Emission reflektiert werden, was der Radargeschwindigkeitsmessung ein wenig ähnelt. Diese Methode kann auch mehrere Punkte simulieren, es gibt jedoch immer noch Abschirmungsprobleme und die Kosten für Sende- und Empfangskomponenten steigen. Wenn Sie dicht bauen (Auflösung erhöhen) möchten, sind die damit verbundenen Kosten höher.

   2. Widerstandstyp: Die beiden leitenden Schichten werden durch Druck in Kontakt gebracht und dann wird die Position des Objekts basierend auf der Differenz im Impedanzwert berechnet.

Diese Technologie wurde in der Anfangszeit vor allem in kleinen Handschriftpads oder Touchpads sowie Folientastaturen/wasserdichten Tastaturen usw. sowie frühen analogen Joysticks eingesetzt, die anhand der durch Widerstand erzeugten Potentialdifferenz berechnet wurden. Mittlerweile wird diese Technologie häufig auf Mobiltelefonen oder kleinen Touchscreens eingesetzt. Der Vorteil besteht darin, dass die Bedienung mit Gegenständen erfolgen kann, die ausreichend Druck ausüben, beispielsweise mit Händen und Stiften. Die Genauigkeit wird durch Änderungen des Impedanzwerts beeinflusst, die durch Temperatur und Luftfeuchtigkeit verursacht werden.

Die Beurteilungsmethode besteht darin, dass beim Berühren Druck ausgeübt werden muss, damit es sich ziemlich elastisch anfühlt und die Oberfläche aus weichem Material und seiner Technologie besteht.

Aufgrund unterschiedlicher Herstellungsverfahren gibt es Vierleiter, Fünfleiter, Achtleiter usw.

    3. Kapazitiv: Berechnen Sie die Position des Objekts durch die Änderung des elektrischen Feldes, das durch die leitfähige Substanz beeinflusst wird

Diese Technologie wurde bereits vor 20 Jahren in TV-Kanalwählern eingesetzt. Später bestanden viele Knöpfe, die berührt wurden, aber nicht gedrückt werden mussten, wie zum Beispiel Aufzugsknöpfe, in der frühen Entwicklung meist aus Metall. Heutzutage können viele nichtleitende Materialien verwendet werden. Heutzutage verwenden die meisten Touchpads von Notebook-Computern diese Technologie, und auch der berühmte iPod verwendet diese Technologie. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Erfassung durch ein Objekt erfolgen muss, das das elektrische Feld beeinflusst, und dass die Reaktionsgeschwindigkeit ebenfalls langsam ist. Darüber hinaus kann es auch durch elektromagnetische Felder in der Nähe beeinflusst werden. Der Einfluss führt zu Genauigkeitsfehlern.

    Die Beurteilungsmethode kann im Allgemeinen mit einem in der Hand gehaltenen nichtleitenden Material getestet werden (Leiter wie Hände müssen einen bestimmten Abstand zur Kontaktfläche haben).

Es gibt zwei gängige Technologien: Oberflächenkapazität (MicroTouch von 3M) ​​oder projizierte Kapazität (Apple verwendet projizierte Kapazität). Der Vorteil der projizierten Kapazität besteht darin, dass sie eine berührungslose Erfassung nutzt, d. h. sie kann durch Glas hindurch oder in der Luft hängend erfasst werden. Der Vorteil besteht darin, dass sich die Oberfläche bei längerem Gebrauch nicht abnutzt und der derzeit geplante Kondensator durch ein spezielles Verfahren nicht nur mehr Punkte haben kann (derzeit ist Software erforderlich), sondern auch eine große Größe (derzeit 100 Zoll). Japans Mitsubishi ist noch mehr. Verwenden Sie den menschlichen Körper, um verschiedene Signale zu übertragen, um eine Berührung durch mehrere Personen zu erreichen (d. h. es kann unterschieden werden, welche Person berührt).

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     4. Oberflächenakustische Welle: Hochfrequente Schallwellen werden auf der Oberfläche des Mediums übertragen. Wenn die Schallwellen auf weiche Materialien treffen und absorbiert werden, kann die Position berechnet werden.

Diese Technologie wird nach und nach auf Touchscreens eingesetzt. Seine Genauigkeit und Reaktionsgeschwindigkeit sind besser als bei ohmschen oder kapazitiven Geräten. Es kann auch größer sein, erfordert aber die Platzierung von Reflexionsantennen um den leitfähigen Träger. Daher müssen die Größenänderungen angepasst werden. Gegenwärtig haben viele Spielautomaten wie Spiele damit begonnen, diese Technologie zu übernehmen.

Die Beurteilungsmethode kann mit harten leitfähigen Materialien getestet werden, im Allgemeinen ist sie gegenüber harten Materialien unempfindlich.

Eine neue Erweiterung dieser Technologie nutzt Oberflächenstoßwellen (patentiert von 3M), bei denen es sich um winzige Vibrationen handelt, die erzeugt werden, wenn ein Objekt die Berührungsoberfläche berührt, um die Position zu berechnen.

    5. Optisches Bild Durch mehr als zwei CIR-Sätze (CMOS/CCD) wird die Position durch Beobachtung des Schattens des Objekts von der Seite berechnet.

Diese Technologie wird mit zunehmender Reife der CMOS/CCD-Technologie immer häufiger eingesetzt. Mittlerweile kann Micro-CIR mehr als hundert Bilder pro Sekunde ausgeben und ist damit derzeit die Technologie mit der schnellsten Reaktionszeit. Natürlich wird mit zunehmender CIR-Auflösung die Verarbeitungsgeschwindigkeit immer schneller, die Lichtempfindlichkeit immer besser und die Größe des Schattens kann beurteilt werden, sodass immer vielfältigere Anwendungen möglich sind. Der Nachteil ist, dass es einfacher ist. durch Licht beeinflusst.

    Die Beurteilungsmethode besteht darin, die vier Ecken zu beobachten. Es müssen mehr als zwei CIR-Sätze vorhanden sein, und es müssen reflektierende oder leuchtende Materialien (unsichtbares Licht wie Infrarot-Ultraviolettstrahlen usw.) vorhanden sein oder eine Seite davon muss lumineszierende Materialien aufweisen (unsichtbares Licht wie Infrarot-Ultraviolettstrahlen). Warten).

     Derzeit gibt es zwei gängige Technologien. Einer nutzt Infrarotlicht, um den Schatten eines Objekts zu erzeugen, der andere nutzt ultraviolettes Licht, um die Lichtabsorption des Objekts zu sehen, und der speziellere nutzt Laser, um die Reflexion des Objekts zu sehen.

      6. Bilderkennung: Verwenden Sie die Kamera (CMOS/CCD), um die Position zu berechnen, indem Sie die Licht- und Schattenveränderungen auf der Kontaktfläche von vorne oder hinten beobachten.

     Damit werden sicherlich viele Menschen in Berührung kommen, die sich mit interaktiven Spielen oder Multi-Touch beschäftigen. Die technologisch bekannteste Methode ist die von Jeff Han vorgeschlagene Methode. Das beliebteste Microsoft Surface verwendet ebenfalls eine ähnliche Technologie. Sein technischer Vorteil besteht darin, dass es unterschieden werden kann Die Form des Objekts wird freigelegt und es können mehr Anwendungen durchgeführt werden. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass die Kamera zum Beobachten von vorne oder hinten verwendet wird, sodass ein gewisser Platz und Abstand erforderlich ist und Infrarot als Bildlichtquelle verwendet wird, das störanfällig ist und nicht mit einer flachen verwendet werden kann -Panel-Anzeige, und die meisten von ihnen müssen mit einer Projektionsmethode verwendet werden.

     Die Beurteilungsmethode besteht darin, dass ein Abstand vorhanden sein muss, z. B. zwischen dem Tisch und dem Boden, und dass andererseits ein Projektor vorhanden sein muss.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Lichtquellen basierend auf ihrer Technologie zu erzeugen. Beispielsweise leitet Jeff Han die Lichtquelle in Acryl, sodass die Lichtquellen um sie herum platziert sind, während Surface Infrarotlichtquellen auf der Rückseite (im Inneren des Tisches) abstrahlt. Hier hat Microsoft zuvor auch eine Methode (TouchLight) vorgeschlagen, die die Überlagerung der Bilder zweier Kameras zur Bestimmung nutzt. Einige ausländische Doktoranden nutzen Wasserbeutel, um eine Lichtquellenübertragung zu erzeugen. Es gibt ziemlich viele Unterschiede. Auch viele interaktive Boden- oder Wandwerbungen auf dem Markt verwenden diese Methode. Ebenso gibt es viele Spielekonsolen, die diese Methode zum Entwerfen von Spielen verwenden. Japan hat sogar eine Fernbedienung entwickelt, die diese Technologie nutzt, um Ihre Hand als Fernseher zu nutzen.

  7. Panel-Erkennung: Fügen Sie CIR (CMOS/CCD) auf dem Panel (LED/LCD) ein, um die Menge der Lichtveränderung zu erkennen und die Position zu berechnen.

Dies ist eine relativ neue Technologie, die jedoch noch einen Durchbruch im Herstellungsprozess erfordert, da es nicht einfach ist, gleichzeitig eine Lichtquelle und einen Lichtsensor zwischen den Panels zu haben, insbesondere beim LCD-Panel, da es eine Rückseite verwendet Lichtquelle, daher sind viele Lichtelemente (Reflexion oder Brechung) erforderlich), um diese Technologie zu erreichen, verwendete der berühmte Jeff Han LED-Panels.

Die Beurteilungsmethode ist derzeit unüblich, daher gibt es keine offensichtliche Beurteilungsmethode, aber wenn man das Modell von Jeff Han betrachtet, müssen zwischen den Lichtquellen sichtbare Lücken vorhanden sein.

    Dabei handelt es sich um eine Technologie, die in Zukunft höchstwahrscheinlich in Massenproduktion hergestellt wird, da das Panel und die Touch-Steuerung gleichzeitig integriert sind und eine Mehrpunktunterscheidung ohne großen Platzbedarf und große Distanzen erfolgen kann. Aufgrund von Schattierungsproblemen ist keine Punktunterscheidung erforderlich. Viele zu verarbeitende Algorithmen wurden hinzugefügt.

8. Elektromagnetischer Typ: Verwenden Sie das von der Spule erzeugte Magnetfeld, um die von der Empfangsantenne erzeugte Stromänderung zu ändern und die Position zu berechnen.

    Dies ist die Technologie, die in den frühen digitalen Tafeln oder Zeichenbrettern verwendet wurde. Später übernahmen auch die meisten Tablet-PCs diese Technologie. Hinzu kommen Touchscreens für den Unterricht und die Bildschirme auf digitalen Podien. Sie müssen einen aufgeladenen Stift verwenden (Wacom verfügt über eine exklusive Induktionstechnologie, die Elektrizität vom Antennenende induzieren kann, es ist keine Batterie erforderlich), die frühe elektromagnetische Entstörungsfähigkeit ist nicht stark und viele Schreibtabletts können nicht verwendet werden, wenn sie darauf platziert werden ein Tisch mit einer Metallplatte. Dann wird es dieses Problem nicht geben.

Die Beurteilungsmethode ist sehr einfach: Es muss ein eigener Stift vorhanden sein und in der Mitte des Stifts muss sich eine Spule befinden, um ein Magnetfeld zu erzeugen. Derzeit verwenden auch viele interaktive elektronische Whiteboards (kein Bildscannen) diese Technologie.

     Lichtpunkt: Beobachten Sie die Position des Lichtpunkts durch die Kamera (CMOS/CCD).

     Diese Technologie wurde zunächst in Rückprojektionsfernseher für interaktive Whiteboards und später in Projektoren für Präsentationen integriert. Derzeit nutzen viele interaktive elektronische Whiteboards diese Technologie. Die Nachteile sind geringe Genauigkeit und Jitter. Phänomen (aufgrund der Entfernung) und muss über einen Stift verfügen, der einen Lichtpunkt aussendet. Sein Vorteil besteht darin, dass eine Fernsteuerung möglich ist, was für groß angelegte Präsentationen sehr praktisch ist. Derzeit verwendet die berühmteste Wii-Spielekonsole diese Technologie (Hinweis: Die Veröffentlichung des langen und teuren „Empfängers“ unter dem Fernseher besteht eigentlich nur aus zwei Infrarot-LEDs im Inneren, und die echte Kamera befindet sich am Griff, daher ist der Wert des Griffs gering weitaus größer als der „Empfänger“, obwohl er für mehr als 700 verkauft wird und ein Stück für mehr als 1.000 verkauft wird. Der Verkauf dieses „Empfängers“ ist wirklich profitabel ~ Haha, schlauer Nintendo.

    Auch die Beurteilungsmethode ist sehr einfach. In der Ferne muss sich ein kleiner Kasten mit einer darin versteckten Kamera befinden, genau wie bei der Bilderkennung, mit der Ausnahme, dass es sich bei dem, was er beurteilt, um einen Lichtpunkt handelt (ähnlich wie Jeff Han, der mit seinen Händen Acryl-Lichtleiter berührt, um einen Lichtpunkt zu erzeugen).

Derzeit kann diese Technologie auch in sichtbares Licht oder unsichtbares Licht, einzelner Lichtpunkt/mehrere Lichtpunkte, rotes Licht/grünes Licht, Blinksignal/kein Blinksignal usw. unterteilt werden. Verschiedene Kombinationen können auch unterschiedliche Anwendungsbereiche entwickeln (Wii ist). Wird verwendet, um die Position ähnlich wie bei einer Lichtpistole zu beurteilen, und das Whiteboard verwendet blinkendes Licht, um Tastensignale wie eine Fernbedienung zu übertragen, und verwendet rotes oder grünes Licht, um anzuzeigen, ob es gedrückt wird usw.).

    Ultraschall: Verwenden Sie einen Ultraschallsender, um Ultraschallwellen an zwei oder mehr Empfänger zu senden, um die Position zu empfangen und zu berechnen.

    Die Ultraschallpositionierung ähnelt ein wenig dem Radar. Der Unterschied besteht darin, dass das Radarsignal vom Empfänger gesendet und dann vom Objekt reflektiert wird, um die Entfernung zu berechnen, während die Ultraschallwelle vom Handgerät (Stift) gesendet wird, um sie zu empfangen. und es müssen zwei Empfänger vorhanden sein. Der Hauptgrund besteht darin, dass die Position durch Triangulation berechnet werden kann, was dem optischen Bild entspricht, bei dem die Position mithilfe der Triangulation berechnet wird. Der Unterschied besteht darin, dass der durch die Ultraschallwelle ermittelte Abstand der Abstand vom Sender zum Empfänger ist, während das optische Bild über den Winkel berechnet wird. Zu diesen Anwendungen gehören Handschrifttafeln, elektronische Whiteboards und manche Leute verwenden sie auch als Touchscreens. Die meisten davon dienen hauptsächlich dem Unterricht, da sie noch einen passenden Stift benötigen. Der Nachteil besteht darin, dass die Genauigkeit nicht hoch ist und es zu Verwacklungen (Entfernungseinfluss) kommt. Außerdem gibt es langsame Reaktionszeiten usw.

    Um dies zu beurteilen, müssen zwei lange Empfänger aufgestellt werden, die wie Mikrofone aussehen. Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Produkte werden aufgrund des Verhältnisses zwischen der Frequenz der Schallwellen definitiv die Vibration der Flügel einer Fliege hören.

    Diese Technologie wird aufgrund unterschiedlicher Anwendungen in vielen verschiedenen Produkttypen eingesetzt. Das technische Prinzip ist dasselbe, aber die Empfänger sind auf beiden Seiten der Sensorfläche oder an derselben Ecke, aber mit einem bestimmten Abstand, oder in einem bestimmten Abstand getrennt. Auf einer Seite gibt es einen bestimmten Abstand. Solange zwischen den beiden Empfängern und der Ultraschallemissionsquelle ein bestimmter Abstand besteht, kann diese platziert werden. Theoretisch ist die Berechnung umso genauer, je weiter die Entfernung entfernt ist. Tatsächlich kann die Schallwelle jedoch leicht gedämpft und gestört werden, sodass die Entfernung zu groß ist. Zu diesem Zeitpunkt nehmen Interferenz- und Dämpfungsprobleme zu.