2、新型光學(xué)觸摸系統(tǒng)
新元件技術(shù)和關(guān)鍵器件的成本降低使得大量嶄新的光學(xué)觸摸系統(tǒng)得以產(chǎn)生。便宜和更尖端的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具的結(jié)合,為現(xiàn)有光學(xué)觸摸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造的再次提出創(chuàng)造了完善的條件。
現(xiàn)有兩大類新的光學(xué)觸摸系統(tǒng)：一類是取決于光源的,通過阻斷來檢測觸摸的；還有一類是利用環(huán)境光,而與光源無關(guān)的。另外,這些新系統(tǒng)還可以根據(jù)規(guī)定光束的遮斷,以及通過復(fù)雜的信號處理來確定顯示器上方圖像的觸摸點(diǎn)來分類。本文回顧了這些新型的光學(xué)觸摸系統(tǒng)。
3、neonode
neonode采用了傳統(tǒng)的ir觸摸技術(shù),led以及光敏二極管,關(guān)鍵在于將其微型化以用于手持設(shè)備。除了將該技術(shù)用于其n2手機(jī),neonode還將它銷售給其他的設(shè)備制造商。但是還不清楚該技術(shù)是否被其他的手機(jī)銷售商采納。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于斜面的高度。很多手機(jī)制造商不斷地嘗試制造能在頂面齊平或者接近齊平的新元件,他們希望顯示器盡量延伸,盡量靠近設(shè)備的邊緣(使得顯示器的尺寸和對多媒體功能的體驗(yàn)都盡可能的大)。參考圖2中給出的neonoden2和蘋果iphone,可以立刻明顯發(fā)現(xiàn)iphone屏幕的表面是平滑的,而n2手機(jī)屏的表面是凹的。通過對樣品的檢測,n2的斜高約為1.6mm(包括包裝材料的厚度)；而iphone的斜高為0(平滑)。其它妨礙neonode觸摸屏技術(shù)在手機(jī)市場使用的問題有成本和功耗,都是因?yàn)樵O(shè)備中大量的采用光電子元件(led和光敏二極管)造成的。
對于這項(xiàng)技術(shù)及蘋果iphone的另外一個潛在的挑戰(zhàn)是只能用手指觸摸的限制。亞洲智能手機(jī)制造商更希望能夠采用觸摸筆輸入,以支持字符識別。neonoden2上的光束間隔比較寬,大約每厘米2.5個光束,手指大約能夠覆蓋9個光束交叉點(diǎn)。這能節(jié)約能量,但是使得觸摸筆在觸摸屏上無法使用。即使使用大的觸摸筆,由于分辨率不夠,手寫識別還是無法實(shí)現(xiàn)。相比較而言,用于iphone的導(dǎo)電軌跡間隔相對比較窄,大概每厘米25個軌跡交叉點(diǎn)。但是,即便是投射式電容性技術(shù)的分辨率更高,它只能支持手指觸摸,限制了觸摸筆或是戴手套時的使用。所以這個比較結(jié)論有待討論。
4、nextwindow、smart以及其它技術(shù)
nextwindow和smart技術(shù)實(shí)現(xiàn)了基于照相機(jī)的光學(xué)觸摸,至少有一個新的開始。
nextwindow的光學(xué)觸摸屏技術(shù)采用了兩個放置在顯示器相鄰邊角上的線掃描照相機(jī)(圖3)。照相機(jī)根據(jù)紅外光源的截斷來檢測任何靠近表面物體的移動。由屏表面的一個平面產(chǎn)生光,并由屏三個邊上的定向反射條(定向反射鏡使得光從入射角沿著平行但相反的路徑反射回來)反射回相機(jī)。當(dāng)手指(或任何物體)觸摸屏幕時,控制器就分析了相機(jī)中的圖像,觸摸物體位置的三角關(guān)系。smart光學(xué)觸摸屏技術(shù)使用的是相同的原理,區(qū)別在于它用了四個面掃描照相機(jī)。
即使技術(shù)上允許光學(xué)觸摸技術(shù)不需要玻璃觸摸表面,供應(yīng)商也不會這樣做,因?yàn)樾枰�保護(hù)lcd的軟(2h)表面。這些技術(shù)比傳統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)在它們的有源器件更少,因此可以減少成本,具有更長的平均失誤間隔時間(mtbf)。nextwindow銷售的觸摸屏的尺寸在12～120in范圍之間,到目前為止大多數(shù)應(yīng)用于監(jiān)視器尺寸的顯示屏(例如hptouchsmart家用電腦),以及用于交互數(shù)字簽名的大尺寸顯示[1]。盡管這項(xiàng)技術(shù)具有很高的分辨率和數(shù)據(jù)傳輸率,能夠支持觸摸筆的手寫識別；但是,對于小于10in,由于邊界寬度、成本、功耗的考慮不采用掌上反射顯示屏的還無法應(yīng)用�？偟膩碚f,基于相機(jī)的光學(xué)觸摸技術(shù)在近期內(nèi)還無法應(yīng)用于移動設(shè)備。
5、perceptivepixel
紐約大學(xué)的研究者最新研制了一種可以同時用10個、20個,甚至更多手指觸摸的大型多處觸摸屏。perceptivepixel公司的成立,旨在將該項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化——盡管這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于交互性白板、觸摸屏桌、數(shù)字墻等領(lǐng)域,所有的這些設(shè)備都可以由多人同時操作。
perceptivepixel技術(shù)原理是將紅外led光引入玻璃或塑料的背投屏上。該技術(shù)應(yīng)用非全內(nèi)反射(ftir),即當(dāng)手指觸摸玻璃表面時,光從手指處散射出去,被垂直于普通玻璃表面的光學(xué)傳感器檢測到[2]。在perceptivepixel應(yīng)用中,光傳感器是投影機(jī)旁邊的一個攝像機(jī)(見圖4)。因?yàn)樵摷夹g(shù)是為背投顯示屏設(shè)計(jì)的,它不能應(yīng)用在移動設(shè)備中。