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聲學脈沖波辨識觸控技術
http://www.debgrams.com 2006-07-28 11:28 來源：美商易觸控系統公司
全球觸摸屏技術的領導者- 美商易觸控系統公司 (Elo TouchSystems Inc)的聲學脈沖波辨識觸控技術 (簡稱APR) 是一個全新并且獨特的感覺觸控技術。 美商易觸控系統公司(簡稱易觸控) 是全球最大的電氣和電子組件制造商- 泰科電子的一個子公司。
僅由一塊可裝置在顯示器上面的玻璃覆蓋物, 與一個小電子控制板組成, 易觸控的APR技術擁有其它觸控技術所有的優點。
APR Glass overlay APR Controller card
APR觸控技術綜合了超音波觸控技術(SAW)及紅外線觸控技術(IR)良好的光學性能及優秀的耐久性和穩定性的優點；還有電容觸控技術(Capacity)優秀的拖曳及可用觸控筆、手套、指甲觸控的優點；而且它還有電阻式技術價格便宜的優點；另外, APR對水和其它污染物是有很好的抵御性， 它還可被分成不同尺寸的觸摸屏，從適合PDA使用的小尺寸觸摸屏到 42 英寸顯示器用的大尺寸觸摸屏, 并在簽署字的應用時可很好地排除手掌導致的誤觸控問題。
和與許多在歷史上的最佳發明相比， APR是以一種簡單和典雅的聲音辨識方式來測量玻璃上被接觸的點的位置。 其關鍵是在玻璃上每個位置接觸時都會產生獨特的聲音。四個附在觸摸屏邊緣玻璃的微小收發器接收到接觸的聲音，這個聲音由控制器數字化, 然后與事先所記錄下的玻璃上每個位置聲音的列表相比較, 光標位置立即被更新到觸摸位置。 APR的設計可忽略外來和四周噪音，因為它們與事先記錄的錄音記不吻合。
APR與其它試圖以收發器或麥克風來識別觸摸位置的技術不同，它使用一個簡單聲音表查尋方式更勝于那種沒有任何參考而且需要強有力又昂貴的信號處理硬件來試圖計算觸摸位置的方式。所以，APR是最有經濟效益并且沒有尺寸限制的觸控技術。
從觸控技術領導
易觸控的創始者在35 年前發明了觸摸屏- 電 阻式觸控技術。 到今天為止, 電阻式依舊仍然是全世界應用最普遍的觸控技術, 可從PDA到工業控制設備到餐館用的餐飲收銀(POS) 終端機。 易觸控的五線電阻式在電阻觸摸屏上是最廣泛受尊敬的品牌。
擁有最多項專利及全世界最大觸摸顯示器供應商,今天易觸控可提供所有主要觸控的技術，包括電阻, 電容，紅外，和聲波- 每個技術都是被優選為適合特定的應用和環境?，F在，易觸控提供的APR技術是達到以前任何一種觸控技術都未達到的技術優點的組合。
雖然APR是一個新技術，它與易觸控成功應用了20年的聲波技術在某一些方面是非常相似。兩個都是聲原理, 并使用一塊純凈的玻璃與附在其上的信號收發器。但是聲波的信號收發器是發出并且接收信號，但APR只是用它來接收信號.
因為易觸控在聲學觸控技術上是一個領導者， 關于APR科學家及工程師擁有在物理，材料，和制造的豐富經驗. 易觸控有效的將APR技術帶進市場，它被穩固地放在一個很獨特的位置。
APR的動作原理
APR 的組成包括玻璃或其它堅硬的材質，與組裝在背面四個信號接收器。信號接收器被鑲嵌在可見區域的對角反面角落上, 并且跟通過電纜連接到控制卡。
當屏幕被觸摸時產生碰撞或使用者用手指或觸控筆在玻璃上扯拽時產生聲波，聲波從接觸點四射到信號接收器, 使其產生成比例的電子信號。這些信號在控制卡被放大, 然后被轉換成一條數字信息。這些數字信息與之前存放的數據庫的做比較來判斷觸摸的位置。APR觸控技術有防止四周和環境噪音的設計，原理是因為這些與之前存放的信息不相匹配。
APR性能的特點
觸摸顯示器通常需要一個覆蓋在LCD面板上的觸摸屏來感覺觸摸和防止LCD面板被觸摸。顯示器制造商制造的目標是使顯示器更明亮和色彩更純真，因此觸摸屏應該盡可能的避免降低圖像質量。不幸地，觸摸屏有四個方面可能會降低圖像質量: 會減少光透射率，會增加面反射，會降低清晰，會改變原來的色彩。從光學原因及堅硬和耐久性來選擇觸摸屏材質, 玻璃是最理想的選擇。
純凈的玻璃最高可達大約92% 光透射率(per ASTM D1003)。這樣即使使用便宜的LCD 顯示面板, 也可很好的保持LCD原有的亮度。
使用在電阻和電容觸控技術上的薄膜層和涂層不僅會減少光傳導，而且會改變顯示面板原始的顏色。許多普遍的觸控應用，譬如醫療儀器和數字照片導覽機，純凈的玻璃是唯一可接受的。
純凈的玻璃可使反射減到最低，因為它沒有薄膜層或金屬涂層覆蓋。反射會令長期使用者的眼睛容易疲勞，譬如出納員或賭博娛樂場的游戲玩家，顯示器通常會對天花板的燈光反射, 這會干擾使用者使其分心。
因為用玻璃材質的覆蓋物,反射已經是一個極小值，反反射或反炫的涂層技術是不需要的，而且也能保持最大清晰度。
玻璃是不易刮傷的，比較電阻式的觸摸屏3H 或4H 的硬度，玻璃的硬度刻達到7H，而玻璃對多數化學制品是有抵抗性，不像容易穿破的塑料材質。玻璃是比較穩定，不會變型，不會膨脹，也不會因為溫度變化而收縮的材質。
也可用特殊的防暴型玻璃材質在高破壞的環境里應用。 加厚的、高溫及化學處理過得堅硬玻璃，可以用來替代普通玻璃。
因為這些原因，易觸控的聲波技術成為了在公共場所使用的顯示機器或自助機器里最佳的選擇，并且也被其它應用如包括賭博及醫療成像所偏好。 APR技術因使用玻璃這種材質, 而擁有很好地光學和耐久性的優點。
觸控筆的選擇-- 如果光學質量和惡劣環境是唯一的問題，那聲波觸控技術可被應用到所有觸控領域。但對于一些特殊的應用，觸控筆的選擇可勝過于視覺效果。例如出納員或侍者在餐館的使用。當在顯示一份菜單, 完美的圖片質量及純凈顏色并不是必要的。更重要的是當侍者有盤子在另一手時能用筆，信用卡，或員工卡來觸摸顯示器, 或者用指甲或筆能觸摸顯示器?；谝陨线@些原因，僅管電阻觸控技術會降低光學，并且會隨時間而讓電阻觸摸屏的外面塑料層磨損，電阻觸摸屏還是目前在零售、餐館、和POS應用上最普遍應用的技術。
除了有聲波技術優異的光學質量及不易被磨損的特質外，APR技術還有其電阻技術可用手指、指甲、筆或觸控筆、或信用卡來觸控的特質。
抗污染物— 有一些應用的最主要的問題不是在光學、耐久性、或觸控筆的選擇上，而是污染物。電阻及電容技術在這方面有優勢，當遇到液體和其它污染物在屏幕上時還能正常動作，并且也可以很容易地密封。然而電阻技術仍然在餐館、工業和醫療應用上領先于電容技術，因為即使戴手套也可以觸控。
APR技術對在屏幕上的污染物是有抵抗性的, 譬如液體、土、西紅柿醬、油脂，和超聲波膠凝體，并且還防刮傷?？梢杂霉I密封標準來以不透水的方式密封APR觸摸屏，也有玻璃的光學特性及對清潔和消炎的化學制品有抵抗性，并且也可用手套及任一種觸控筆來觸控。
穩定性-- 觸摸屏與位于下方的顯示器各有一個獨立坐標系統。對應觸控及顯示器的位置需要從一個坐標系到另一個坐標系以規則運算來轉換。這轉換準確性取決于穩定的觸控及穩定的圖像坐標系。LCD顯示器不同于CRT顯示器, 它有一個固有的顯示位置。像一些觸控技術，譬如聲波及紅外線技術，都有一個固定的坐標系統。其它的像電容和一些便宜的電阻技術, 都會要求重新校正, 或是過一段時間需要周期性的校正, 這就是所謂的偏移.
在所有事例里，最好的觸控技術是從不需要校準的。 APR有一個固定的坐標系統，不隨時間、位置、或環境變動的而改變。如果顯示器的大小和位置是固定的,用APR觸控技術, 傳統觸摸屏所需的校正會在應用里被消除。
迅速和敏感-- 觸控技術應該容易被觸摸并對輕拍也迅速反應。APR不會如同其它技術會不能識別短暫的觸摸，因為短暫的輕拍也會產生可辨識的聲音。多數的觸控應用是需要簡單和迅速的觸摸, 為公共場合的使用者及只有一點點訓練的雇員而設計的。常見的個人計算機技法如移動，下拉菜單，和扯拽通常很少被使用在觸控應用上，因為這些不是所有使用者都可以靠直覺得知的。但是，有一些技術應用上, 還是會使用這些，并且賭博有時要求扯拽。電容通常是觸控技術里的最佳的拖曳的選擇。
APR可以辨認速度快的輕拍, 也可如電容一樣可以拖拽。不同于電容技術，APR還可以準許用手指和觸控筆扯拽。 APR當前在“觸摸和停住”或 “扯拽和停住”的動作上是不可能的，因為在停住的位置不發出聲音。
簡單的結構, 可密封, 以及狹窄的邊框-- 設備制造商(OEMs)正在尋找容易集成的觸控技術元件，此外對于他們的應用需要符合像先前提到的基本觸控特性。觸摸屏需要有不被周圍的金屬材質影響，而且可以在粗劣的環境里正常動作的特點。它們應該可以用各樣的材料，包括墊圈、膠漿，或RTV 以NEMA 4/ IP 65 的標準來密封，并且必須有最小可能的邊框。理想觸摸屏的大小應該比LCD顯示面板還小。LCD顯示面板制造商一直不斷的努力讓外部邊寬變窄，觸控屏的制造商將面臨了窄小邊寬的挑戰。
APR是聲學技術，所以不受周圍金屬或粗劣環境的影響。另外，它可被任何材料來防水密封，并且它有任何觸控技術里所不及的超窄邊框, 包括密封區僅僅只有5毫米的最狹窄的外框區。因為狹窄的邊框, 所以允許多個LCD面板一起直接地被裝置一起, 這在醫療，財政貿易，和博彩上的應用里變得越來越普遍。
其它APR的特點—APR的觸控技術在掃描尋找觸控位置時, 根據先前記錄的聲音列表來將屏幕的某些區域輕易的跳過或忽略。這個特點可以允許譬如在應用屏幕署名時不會把靠在屏幕上的手掌當做觸摸位置，這個特性是其它觸控技術不容易達到或不可能達到的。
不論從非常小的PDA到大的顯示屏如42”, APR是成本效益上最經濟的技術。就PDA而言，價格是最關鍵的地方，APR技術基本上是由一片玻璃與信號接收器組成，加上硬件和軟件為聲音數字化及其辨識- 這樣的配置在今日的手機應用中已經實現。
在許多應用里, 暴露玻璃是不能接受的，譬如在食品加工或病人床邊的應用, 因此, 紅外線觸控技術是其最佳技術的選擇。如同紅外線觸控技術，APR的技術也可以應用不是玻璃的材質，譬如像是丙烯酸酯(如壓克力) 的材質。
APR的未來
過些時間，所有觸控技術會被改良和完美化并且降低成本; 這些已經在現在的APR成真。美商易觸控系統公司針對在零售和餐館POS 市場應用上, 最先提出APR技術，因為它明確地的特性適合這些重要的觸控應用。
在提出APR技術后，易觸控的幾個受歡迎的POS觸控顯示器機種會加上APR觸摸屏做為另一個觸控技術的選擇，并預定于2006年末端開始大量生產。這先導入APR的機種, 包括易觸控的1515L和1529L，這些機種并會被 以Nema4/IP 65 的工業標準來做防水密封。這些觸控顯示器機種將在Windows XP之下與易觸控的驅動程序運行。其它的驅動程序，包括Linux 已在發展中。
綜合APR的特點- 結合了電阻技術的可用觸控筆和可密封防水飛濺及抗污物的特點，加上紅外線技術及聲波技術的純凈玻璃的光學及抗磨損的特點， 將所有特點集成在完全密封，引人注目的POS 觸控顯示器里- 觸控技術的革命正剛開始。
有關更詳細的技術信息，或高分辨率的照片; 請聯系:
鄭逸鈴
泰科電子 (美商易觸控系統)
Tel: (021) 6485-3288#1124
Email: jenny.cheng@elotouch.com
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