多點觸控界面引發(fā)了電腦用戶界面的革命,,但目前我們只看到它們在簡單觸控界面或者才開始數(shù)字化的應(yīng)用中施展的潛力,而需要支持大顯示面板觸控互動的應(yīng)用更是剛剛開始,。
基于多點觸控技術(shù)的標(biāo)示牌和廣告牌可為廣告主與潛在客戶進(jìn)行互動提供新的途徑,使客戶能夠?qū)υ谏痰陜?nèi)過道盡頭的顯示器上或戶外大型顯示面板上顯示的產(chǎn)品圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和縮放操作,。在學(xué)校,,教師和學(xué)生可以從原來的簡單電子白板轉(zhuǎn)而使用互動顯示器,這使他們能夠在線搜索圖像和文本,,然后放大和添加注釋,,供課堂上的其他人使用。
在工業(yè)和其他實時控制的應(yīng)用中,,多點觸控使觸控屏包含更多控制功能成為可能,,讓操作員能夠高亮顯示屏幕上的目標(biāo)物,來查看其詳細(xì)情況,,然后撥入新的參數(shù),,而無需輸入詳細(xì)命令或在附近控制面板的眾多功能鍵中尋找相關(guān)控制功能鍵。
在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,,外科手術(shù)醫(yī)生可使用手勢來旋轉(zhuǎn)和縮放X線斷層攝影圖像,,以便更好地查看需要仔細(xì)檢查的圖像區(qū)域,以幫助診斷或準(zhǔn)確標(biāo)記手術(shù)區(qū)域,。
該技術(shù)甚至能夠使家具擁有互動能力,。許多大學(xué)和包括微軟在內(nèi)的公司都在研究用于桌子的互動表面,它不僅可檢測坐在桌子周圍的用戶的觸摸動作,,還能檢測放在桌子上的物體,,這項特性可幫助實現(xiàn)增強現(xiàn)實游戲和其他形式的娛樂,。
不過,這些應(yīng)用只有在合適技術(shù)的幫助下才能實現(xiàn),。投射式電容觸摸屏推動了便攜式電子設(shè)備(如手機和平板電腦)的多點觸控技術(shù)革命,,但該技術(shù)不很適用于這些應(yīng)用以外的應(yīng)用。其中一個問題是擴展到更大屏幕的能力,。隨著屏幕尺寸增加,,該技術(shù)的準(zhǔn)確性會降低,并且不能用于白板和互動招牌所需的65英寸以上顯示器,。
另一個問題是觸摸本身的性質(zhì),。電容觸摸技術(shù)要求觸控物體存在一些電容才能由傳感器記錄觸摸動作。裸露手指或?qū)iT設(shè)計的觸控筆可滿足這一要求,,但戴手套的手指有可能不會被檢測到,,除非手套非常薄。該技術(shù)也不能在潮濕的環(huán)境中正常發(fā)揮作用,,使其難以用于戶外標(biāo)示牌和容易發(fā)生液體溢濺的醫(yī)學(xué),、工業(yè)和家庭桌面環(huán)境。
In-glass多點觸控技術(shù)提供了滿足這些應(yīng)用所有要求的一種替代方案,。透明材料在光以大于臨界角的角度射到其表面,、且表面之上的媒介物的反射系數(shù)低于材料本身反射系數(shù)時,可以使光在其內(nèi)部進(jìn)行反射,,該技術(shù)使用了這一原理,。
由FlatFrog開發(fā)并由Dialog半導(dǎo)體公司在DA8901 Smartwave多點觸控集成電路(MTIC)中實現(xiàn)的技術(shù)中,一個LED陣列以斜角將紅外光射入顯示器上面的蓋板,。這些光的大部分在抵達(dá)相對面時將反射進(jìn)玻璃或塑料蓋板,。檢測器放置在適當(dāng)?shù)奈恢茫梢越邮赵谏w板內(nèi)部被多次反射的光(圖1),。
如果有物體接觸這些表面,,內(nèi)部反射會受到擾亂,紅外光四散進(jìn)入蓋板,,本來可以接收它們的檢測器無法接受到信號,。這一光強度變化會被所有受影響的檢測器記錄、放大,、并動態(tài)過濾,,以消除環(huán)境光的影響,然后通過高線性度模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和專用觸控算法轉(zhuǎn)換為數(shù)字觸控信號,。
in-glass感測技術(shù)的一個重要方面是其對壓力敏感:手指在更用力向下按時的展開會被檢測為進(jìn)一步的光強變化,。因此,該技術(shù)可在整個顯示器上提供平滑而反應(yīng)靈敏的壓力感測,。因為該技術(shù)依靠內(nèi)部反射,,所以顯示器是平還是曲并沒有關(guān)系(圖2),。這使OEM廠商能夠利用為大屏幕電視開發(fā)的曲面顯示技術(shù),并使得在通過觸摸與系統(tǒng)互動時,,更容易觸摸到顯示器的整個表面,。
因為光反射完全是由觸碰屏幕的實物的動作而改變的,,所以in-glass技術(shù)能夠檢測觸碰它的任何東西,,這與投射式電容系統(tǒng)形成對比。同時,,與先前的矩陣紅外觸摸屏中傳感器與發(fā)射器裝在顯示器面板及其蓋板上方的顯示器邊緣不同,,in-glass技術(shù)支持完全多點觸控感知,能夠感測接觸或放在顯示器表面上的許多物體,。
同時,,控制電子能夠執(zhí)行許多功能,如手掌忽略等,,以避免記錄“假”觸碰,,例如當(dāng)用戶用手指與系統(tǒng)互動時,手的其他部位在顯示器上不小心觸碰,。通過調(diào)整一些紅外發(fā)射器的角度,,有可能通過光從目標(biāo)物反射入蓋板來檢測到顯示器表面上方近距離的運動。這提供了對手勢識別的另一層支持,。例如,,用戶能夠通過在屏幕表面上方近距離揮動手或手指來‘翻閱’一組圖像,好比這些圖像是疊在一本書當(dāng)中,。更先進(jìn)的運動處理還能捕獲廣泛的手勢,,為用戶與大尺寸顯示器進(jìn)行互動開辟了許多途徑。
支持主動觸控筆實現(xiàn),,通過藍(lán)牙等協(xié)議進(jìn)行通訊,,允許草圖和地圖繪制等精確使用?;诖擞|控技術(shù)內(nèi)核的精確性——可提供高達(dá)400dpi的分辨率,,觸控筆上的各種控制功能使用戶能夠有選擇地在顯示器畫圖、編輯和進(jìn)行點的控制,。
in-glass技術(shù)可用于會出現(xiàn)液體溢濺或聚集的環(huán)境,。因為所有感測電子元件都在蓋板后面,所以觸摸屏能夠放在全密封的殼體里面,,不受灰塵和水等污染物的影響,,同時仍然能夠檢測由實物產(chǎn)生的觸碰。
由于電子元件是與放在實際顯示模塊頂部的蓋板玻璃或塑料片相聯(lián),,所以in-glass技術(shù)容易與標(biāo)準(zhǔn)顯示器進(jìn)行組合,,從而得到主要垂直應(yīng)用市場(如標(biāo)示牌和工業(yè)控制)的專業(yè)系統(tǒng)集成商的采用,。
與典型的觸摸屏技術(shù)相比,這種技術(shù)還有一些其他優(yōu)勢,。由于它只使用人眼不能分辨的紅外光線且不依賴薄金屬網(wǎng)來提供觸控電極的功能,,因此光傳輸以及清晰度和對比度均得以改善。同樣,,該技術(shù)還有卓越的抗電噪聲性能,,這在工業(yè)應(yīng)用中是一個重要因素。
其內(nèi)核技術(shù)還具有非常出色的抗沖擊及抗振動性能,。與足夠結(jié)實的蓋板層相結(jié)合,,in-glass技術(shù)可用于可能發(fā)生意外損壞或故意破壞的場合。
由于其各種特性的豐富組合,,in-glass多點觸控技術(shù)將推動新一波的應(yīng)用——特別是需要大顯示面積的系統(tǒng),,并對許多行業(yè)及市場上的用戶界面開發(fā)帶來革命。