2、新型光學觸摸系統(tǒng)
新元件技術和關鍵器件的成本降低使得大量嶄新的光學觸摸系統(tǒng)得以產(chǎn)生。便宜和更尖端的光學系統(tǒng)設計工具的結合,為現(xiàn)有光學觸摸系統(tǒng)的設計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,以及通過復雜的信號處理來確定顯示器上方圖像的觸摸點來分類。本文回顧了這些新型的光學觸摸系統(tǒng)。
3、neonode
neonode采用了傳統(tǒng)的ir觸摸技術,led以及光敏二極管,關鍵在于將其微型化以用于手持設備。除了將該技術用于其n2手機,neonode還將它銷售給其他的設備制造商。但是還不清楚該技術是否被其他的手機銷售商采納。該項技術的關鍵挑戰(zhàn)在于斜面的高度。很多手機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,盡量靠近設備的邊緣(使得顯示器的尺寸和對多媒體功能的體驗都盡可能的大)。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觸摸屏技術在手機市場使用的問題有成本和功耗,都是因為設備中大量的采用光電子元件(led和光敏二極管)造成的。
對于這項技術及蘋果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。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現(xiàn)。相比較而言,用于iphone的導電軌跡間隔相對比較窄,大概每厘米25個軌跡交叉點。但是,即便是投射式電容性技術的分辨率更高,它只能支持手指觸摸,限制了觸摸筆或是戴手套時的使用。所以這個比較結論有待討論。
4、nextwindow、smart以及其它技術
nextwindow和smart技術實現(xiàn)了基于照相機的光學觸摸,至少有一個新的開始。
nextwindow的光學觸摸屏技術采用了兩個放置在顯示器相鄰邊角上的線掃描照相機(圖3)。照相機根據(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。當手指(或任何物體)觸摸屏幕時,控制器就分析了相機中的圖像,觸摸物體位置的三角關系。smart光學觸摸屏技術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。
即使技術上允許光學觸摸技術不需要玻璃觸摸表面,供應商也不會這樣做,因為需要保護lcd的軟(2h)表面。這些技術比傳統(tǒng)技術先進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]。盡管這項技術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用。總的來說,基于相機的光學觸摸技術在近期內(nèi)還無法應用于移動設備。
5、perceptivepixel
紐約大學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,旨在將該項技術商業(yè)化——盡管這項技術已經(jīng)應用于交互性白板、觸摸屏桌、數(shù)字墻等領域,所有的這些設備都可以由多人同時操作。
perceptivepixel技術原理是將紅外led光引入玻璃或塑料的背投屏上。該技術應用非全內(nèi)反射(ftir),即當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傳感器檢測到[2]。在perceptivepixel應用中,光傳感器是投影機旁邊的一個攝像機(見圖4)。因為該技術是為背投顯示屏設計的,它不能應用在移動設備中。