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触摸屏

触摸屏(touch screen)又称为"触控屏"、"触控面板",是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置,当接触了屏幕上的图形按钮时,屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置,可用以取代机械式的按钮面板,并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备,它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。

所谓触摸屏,从市场概念来讲,就是一种人人都会使用的计算机输入设备,或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。不用学习,人人都会使用,是触摸屏最大的魔力,这一点无论是键盘还是鼠标,都无法与其相比。人人都会使用,也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。这也是发展触摸屏,发展KIOSK,发展KIOSK网络,努力形成中国触摸产业的原因。

从技术原理角度来讲,触摸屏是一套透明的绝对定位系统,首先它必须保证是透明的,因此它必须通过材料科技来解决透明问题,像数字化仪、写字板、电梯开关,它们都不是触摸屏;其次它是绝对坐标,手指摸哪就是哪,不需要第二个动作,不像鼠标,是相对定位的一套系统,我们可以注意到,触摸屏软件都不需要光标,有光标反倒影响用户的注意力,因为光标是给相对定位的设备用的,相对定位的设备要移动到一个地方首先要知道现在在何处,往哪个方向去,每时每刻还需要不停的给用户反馈当前的位置才不至于出现偏差。这些对采取绝对坐标定位的触摸屏来说都不需要;再其次就是能检测手指的触摸动作并且判断手指位置,各类触摸屏技术就是围绕“检测手指触摸”而八仙过海各显神通的。

随着多媒体信息查询设备的与日俱增,人们越来越多地谈到触摸屏,因为触摸屏不仅适用于中国多媒体信息查询的国情,而且触摸屏具有坚固耐用、反应速度快、节省空间、易于交流等许多优点。利用这种技术,用户只要用手指轻轻地碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操作,从而使人机交互更为直截了当,这种技术大大方便了那些不懂电脑操作的用户。

触摸屏在我国的应用范围非常广阔,主要是公共信息的查询;如电信局、税务局、银行、电力等部门的业务查询;城市街头的信息查询;此外应用于领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。将来,触摸屏还要走入家庭。

随着使用电脑作为信息来源的与日俱增,触摸屏以其易于使用、坚固耐用、反应速度快、节省空间等优点,使得系统设计师们越来越多的感到使用触摸屏的确具有相当大的优越性。触摸屏出现在中国市场上至今只有短短的几年时间,这个新的多媒体设备还没有为许多人接触和了解,包括一些正打算使用触摸屏的系统设计师,还都把触摸屏当作可有可无的设备,从发达国家触摸屏的普及历程和我国多媒体信息业正处在的阶段来看,这种观念还具有一定的普遍性。事实上,触摸屏是一个使多媒体信息或控制改头换面的设备,它赋予多媒体系统以崭新的面貌,是极富吸引力的全新多媒体交互设备。发达国家的系统设计师们和我国率先使用触摸屏的系统设计师们已经清楚的知道,触摸屏对于各种应用领域的电脑已经不再是可有可无的东西,而是必不可少的设备。它极大的简化了计算机的使用,即使是对计算机一无所知的人,也照样能够信手拈来,使计算机展现出更大的魅力。解决了公共信息市场上计算机所无法解决的问题。

根据统计,2011 年-2012 年触摸屏出货量分别为9 亿片、13.5 亿片,同比增长60%、40%。尤其地,大尺寸触摸屏增速远高于整体增速,2013-2016年触摸屏整体出货量年均复合增长率23.3%,而大尺寸的增速则高达56%。中小尺寸触摸屏复合增速在23.3%。2011-2016全球触摸屏出货量预测:百万片


2011年2012年2013E2014E2015E2016E
中/小955.11332.61766.72073.72371.62636.8
大尺寸触摸屏12.416.440.972.390.7116
合计967.513491807.621462462.32752.8
中/小触摸屏增速57.80%39.52%32.58%17.38%14.37%11.18%
大尺寸触摸屏117.50%32.26%149.39%76.77%25.45%27.89%
整体增速58.30%39.43%34.00%18.72%14.74%11.80%

资料来源:智研咨询整理

触摸屏的第一个特性:

透明,它直接影响到触摸屏的视觉效果。透明有透明的程度问题,红外线技术触摸屏和表面声波触摸屏只隔了一层纯玻璃,透明可算佼佼者,其它触摸屏这点就要好好推敲一番,“透明”,在触摸屏行业里,只是个非常泛泛的概念,很多触摸屏是多层的复合薄膜,仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的,它应该至少包括四个特性:透明度、色彩失真度、反光性和清晰度,还能再分,比如反光程度包括镜面反光程度和衍射反光程度,只不过触摸屏表面衍射反光还没到达CD 盘的程度,对用户而言,这四个度量已经基本够了。

由于透光性与波长曲线图的存在,通过触摸屏看到的图象不可避免的与原图象产生了色彩失真,静态的图象感觉还只是色彩的失真,动态的多媒体图象感觉就不是很舒服了,色彩失真度也就是图中的最大色彩失真度自然是越小越好。平常所说的透明度也只能是图中的平均透明度,当然是越高越好。

反光性,主要是指由于镜面反射造成图像上重叠身后的光影,如人影、窗户、灯光等。反光是触摸屏带来的负面效果,越小越好,它影响用户的浏览速度,严重时甚至无法辨认图像字符,反光性强的触摸屏使用环境受到限制,现场的灯光布置也被迫需要调整。大多数存在反光问题的触摸屏都提供另外一种经过表面处理的型号:磨砂面触摸屏,也叫防眩型,价格略高一些,防眩型反光性明显下降,适用于采光非常充足的大厅或展览场所,不过,防眩型的透光性和清晰度也随之有较大幅度的下降。清晰度,有些触摸屏加装之后,字迹模糊,图像细节模糊,整个屏幕显得模模糊糊,看不太清楚,这就是清晰度太差。清晰度的问题主要是多层薄膜结构的触摸屏,由于薄膜层之间光反复反射折射而造成的,此外防眩型触摸屏由于表面磨砂也造成清晰度下降。清晰度不好,眼睛容易疲劳,对眼睛也有一定伤害,选购触摸屏时要注意判别。

触摸屏的第二个特性:

触摸屏是绝对坐标系统,要选哪就直接点那,与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系,触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统,每次触摸的数据通过校准数据转为屏幕上的坐标,这样,就要求触摸屏这套坐标不管在什么情况下,同一点的输出数据是稳定的,如果不稳定,那么这触摸屏就不能保证绝对坐标定位,点不准,这就是触摸屏最怕的问题:漂移。技术原理上凡是不能保证同一点触摸每一次采样数据相同的触摸屏都免不了漂移这个问题,目前有漂移现象的只有电容触摸屏。

触摸屏的第三个特性:

检测触摸并定位,各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的,甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。

从技术原理来区别触摸屏,可分为五个基本种类:矢量压力传感技术触摸屏、电阻技术触摸屏、电容技术触摸屏、红外线技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。其中矢量压力传感技术触摸屏已退出历史舞台;红外线技术触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真;电容技术触摸屏设计构思合理,但其图像失真问题很难得到根本解决;电阻技术触摸屏的定位准确,但其价格颇高,且怕刮易损;表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合,缺点是屏幕表面如果有水滴和尘土会使触摸屏变的迟钝,甚至不工作。

按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质,把触摸屏分为四种,它们分别为电阻式、电容感应式、红外线式以及表面声波式。每一类触摸屏都有其各自的优缺点,要了解哪种触摸屏适用于哪种场合,关键就在于要懂得每一类触摸屏技术的工作原理和特点。下面对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍一下:

为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

触摸屏起源于20世纪70年代,早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年iPhone手机的推出,成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话,设计得仅需三四个键就能搞定,剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外,还使手机的外形变得更加时尚轻薄,增加了人机直接互动的亲切感,引发消费者的热烈追捧,同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。

目前,触摸屏应用范围已变得越来越广泛,从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途的提款机,到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然,这其中应用最为广泛的仍是手机。2008年采用触控式屏幕的手机出货量将超过1亿部,预计2012年安装触控界面的手机出货量将超过5亿部。而且有迹象表明,触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。目前,戴尔、惠普、富士通、华硕等一线笔记本电脑品牌厂商都计划推出具备触摸屏的笔记本电脑或UMPC。当然,目前关于配备触摸屏的笔记本电脑是否能从10英寸以下的低价笔记本电脑或UMPC,扩大到14英寸以上的主流笔记本电脑市场,业界仍存争论。因为对于主流笔记本电脑或台式机来说,消费者多已习惯了使用键盘及鼠标进行输入,不像小尺寸笔记本电脑,因可容纳的键盘数量有限,需触摸屏加以辅助,达到更直观的人机沟通目的。而且现在Windows系统尚不支持多点触控功能,如由PC厂商单独导入多点触控功能,在软件上的努力与投资又将极为可观,因此预计到2010年支持多点触控的新操作系统Windows7上市之前,配备触摸屏的笔记本电脑仍将局限于12.1英寸以下。但即便如此,触摸屏市场未来的发展前景也十分诱人。根据市场调研机构的预测,到2010年触摸屏产值将达到35亿美元。

由于技术上的局限性和环境适应能力较差,尤其是表面声波屏,屏幕上会由于水滴、灰尘等污染而无法正常使用,所以触摸屏幕也同普通机器一样需要定期保养维护。并且由于触摸屏是多种电器设备高度集成的触控一体机,所以在使用和维护时应注意以下的一些问题。

1、每天在开机之前,用干布擦拭屏幕。

2、水滴或饮料落在屏幕上,会使软件停止反应,这是由于水滴和手指具有相似的特性,需把水滴擦去。

3、触摸屏控制器能自动判断灰尘,但积尘太多会降低触摸屏的敏感性,只需用干布把屏幕擦拭干净。

4、应用玻璃清洁剂清洗触摸屏上的脏指印和油污。

5、严格按规程开、关电源,即开启电源的顺序是:显示器、音响、主机。关闭电源则以相反的顺序进行。

6、硬盘上产生大量临时文件,如果经常断点或者不退出Windows就直接关机,很快就会导致硬盘错误。因此,需要定期运行ScanDisk扫描硬盘错误,应用程序中最好能设置秘密方式退出应用程序和Windows再断电,例如:四角按规定次序点一下。

7、纯净的触摸屏程序是不需要鼠标光标的,光标只会使用户注意力不集中。

8、应选择足够应用程序使用的最简单的防鼠标模式,因为复杂的模式需要牺牲延时和系统资源。

9、在Windows中,启动较慢的应用程序时,用户有机会进入其他系统。解决的办法是修改SYSTEM.INI文件:将shell=progman.exe(Windows3.x下)或shell=Explorer.exe (Windows 95上)直接改为.exe文件。但应用程序应能够直接退出Windows,否则系统无法退出。

10、视环境恶劣情况,定期打开机头清洁触摸屏的反射条纹和内表面。具体的方法是:在机内两侧打开盖板,可以找到松开扣住机头前部锁舌的机关,打开机关即可松开锁舌。抬起机头前部,可以看到触摸屏控制卡,拔下触摸屏电缆,向后退机头可卸下机头和触摸屏。仔细看清楚固定触摸屏的方法后,卸下触摸屏清洗,注意不要使用硬纸或硬布,不要划伤反射条纹。最后,按相反顺序和原结构将机头复原。

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