進展、精致與提高

主要的觸摸技術基本上通過機械場(電阻式)、電場(電容式)、聲波(表面聲波式, SAW), 以及紅外(IR)光的介入進行工作。就在一個月之前，3M Touch Systems公司推出了一種新技術。色散信號技術通過觸摸引起的基片玻璃的振動識別觸摸信息。 該技術的開發人員將其定位為觸摸屏領域的突破性進展, 據說這項已獲專利的技術具有較高的透光度、精確性, 支持觸針和簽名辨識, 具有全玻璃的耐久性。

位于屏幕各個角落的傳感器可以測量出振動的能量, 這種觸摸屏就是利用這些傳感器工作的。通過先進的數字信號處理, 它應用色散調整算法來分析信號并給出精確的觸點坐標。這種方法有助于消除因屏幕污染和表面刮擦帶來的問題, 而且具有更高的手掌接觸抑制能力。比如說, 當操作者的手掌或其他物體放在屏幕表面時, 觸摸信息也能顯示出來。即使有人倚靠在屏幕表面或將寫字板放在上面, 手指、帶手套的手或觸針仍能觸發信號。觸碰引起振動, 振動發射出彎波, 彎波又通過基片玻璃從接觸點傳播到屏幕的邊緣，忽略掉了其他靜止的信息。

據3M Touch Systems公司項目經理Doug Kuller, 在5月的Society for Information Display(SID)2004國際研討、展示會上發布該成果時說: “這一技術進步能改變觸摸屏行業的前景, 并將成為即將大量上市的3M Touch Systems公司產品開發平臺”。 它同時體現了3M和NXT公司進行聯合研發的成效, NXT是一家從事聲音和語音技術的英國公司。

在這一技術進展之前的另一成果是去年Touch International推出的數字墨水技術, 它兼具許多電容與電阻式屏幕的特點。輕薄、形狀適合、 不易碎且耐磨損, 該材料接受觸針、手指和帶手套的手輸入, 但對操作者的手或手掌的偶然接觸沒反應。它特別適合于小尺寸設備，比如電話、PDA以及其他手持設備。

圖1：觸摸屏正逐漸成為自動化與控制系統的通用元件。圖中電阻式觸摸屏是潔凈房間內HMI的一部分。
電阻式觸摸屏-仍不可替代

盡管近來推出的新技術很有發展前途, 傳統產品似乎在最近幾年仍占市場的主導地位。雖然產品的選擇取決于它的應用場合, 但電阻式觸摸屏仍是人們最為普遍的選擇。相比之下, 它價錢不高并且易于生產, 便于組合成顯示器。改進工作克服了許多曾被指出的精確性和透光性等的缺陷, 并使它成為大多數場合都適用的靈活又經濟的解決方案。 四線式、五線式以及七線八線式觸摸屏的出現使產品性能更加可靠, 同時改善了產品光學特性和耐用性。

Avnet Applied Computing Solutions公司負責顯示技術業務發展的Ai Zelasko指出: “使用中, 由于屏幕后面TFT(薄膜晶體管)發出的光線需要穿過多層材料, 因此它的亮度會減弱，這導致了用于觸摸屏內不同類型薄膜技術的發展, 從而使屏幕透射性更好。把資金花在屏幕而非TFT上可能會以較少的花費獲得更佳的光學效果。目前, TFT性能的改進也有助于光學效果的改善。如今標準的TFT為400尼特。在透射泄漏2%或3%情況下, 光效幾乎沒有像僅250尼特的舊型號顯示器那樣的影響”。（尼特是亮度測量單位; 1尼特相當于一平方米燭光。）

無論是電阻式、電容式、表面聲波式, 還是紅外式、色散信號式的, 所有的觸摸屏技術都各有利弊。Dolch計算機公司技術開發部的副總裁 Joe Kirby是這樣看的: “實際上, 沒有不好的觸摸屏技術, 只是有些技術的應用場合不對罷了。舉個例子, 電阻式和傳統的電容式屏幕一般不用在易遭破壞或惡劣的環境中, 通常更適合用在室內而不是室外。技術改進后的紅外觸摸屏非常耐用并且不丟記錄。然而, 機械結構的限制使它們無法應用在小尺寸設備上, 比如PDA。在任何情況下, 作決定之前你都要確定出這個東西要怎么用, 用在哪兒, 為什么要用。如果花費是主導因素, 設備工作所在環境相對良好, 那電阻式觸摸屏通常是合理的選擇。”

Wonderware公司的Ann Ke也贊同這一觀點。她們公司去年秋季推出了結合Intouch HMI軟件的觸摸屏計算機, 從而進入了觸摸屏市場。她說: “我們已經試著將電阻式觸摸屏標準化。我們相信它代表我們的大部分市場需求, 當然, 并不能解決所有問題，但它確實適用于大多數的應用場合。”

圖2：色散信號技術通過觸摸引起的基片玻璃的振動識別觸摸信息。
產品選擇

盡管不像電阻式應用那么廣, 電容式觸摸屏也是受歡迎的供選類型。這類設備精確, 反應快, 稍大尺寸時也有較高分辨率, 更耐用(抗刮擦), 流行于用作游戲機的觸摸屏。一種相關的技術，近場成像(投射電容式)改良了電容式觸摸屏的性能, 限制了在它和電阻式觸摸屏中可能出現的漂移現象。

圖3：數字墨水技術可將任何表面轉變為功能性觸摸屏。
像表面聲波(SAW)和紅外光(IR) (與增強IR)等先進技術用在特殊場合也很有效。SAW具有高精度, 能用于室外或帶手套輸入, 不受溫度和濕度波動的影響，但污垢可能阻礙聲波的傳輸, 從而導致錯誤輸入，因此潔凈廳室通常選擇SAW觸摸屏。它是一種昂貴但可靠的技術, 略難組裝成顯示器。IR基于阻擋光線原理, 主要見于耐用的工業場合。它在室內外工作都合適, 可以采用強化防玄光玻璃以防刮擦, 也可以按環境不同給予封裝。