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        什么是表面聲波觸摸屏?表面聲波觸摸屏特點和原理

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        表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板,安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。

        什么是表面聲波?

        表面聲波,超聲波的一種,在介質(例如玻璃或金屬等剛性材料)表面淺層傳播的機械能量波。通過楔形三角基座(根據表面波的波長嚴格設計),可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。
        表面聲波性能穩定、易于分析,并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性,近年來在無損探傷、造影和退波器方向上應用發展很快,表面聲波相關的理論研究、半導體材料、聲導材料、檢測技術等技術都已經相當成熟。

        什么是表面聲波觸摸屏?

        表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板,安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強化玻璃,區別于別類觸摸屏技術是沒有任何貼膜和覆蓋層。

        玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器,右上角則固定了兩個相應的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。

        表面聲波工作原理:

        發射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能量向左方表面傳遞,然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面傳遞,聲波能量經過屏體表面,再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器,接收換能器將返回的表面聲波能量變為電信號。當發射換能器發射一個窄脈沖后,聲波能量歷經不同途徑到達接收換能器,走最右邊的最早到達,走最左邊的最晚到達,早到達的和晚到達的這些聲波能量疊加成一個較寬的波形信號,不難看出,接收信號集合了所有在X軸方向歷經長短不同路徑回歸的聲波能量,它們在Y軸走過的路程是相同的,但在X軸上,最遠的比最近的多走了兩倍X軸最大距離。因此這個波形信號的時間軸反映各原始波形疊加前的位置,也就是X軸坐標。

        發射信號與接收信號波形 在沒有觸摸的時候,接收信號的波形與參照波形完全一樣。當手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時,X軸途經手指部位向上走的聲波能量被部分吸收,反應在接收波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。
        接收波形對應手指擋住部位信號衰減了一個缺口,計算缺口位置即得觸摸坐標 控制器分析到接收信號的衰減并由缺口的位置判定X坐標。之后Y軸同樣的過程判定出觸摸點的Y坐標。除了一般觸摸屏都能響應的X、Y坐標外,表面聲波觸摸屏還響應第三軸Z軸坐標,也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號衰減處的衰減量計算得到。三軸一旦確定,控制器就把它們傳給主機。

        表面聲波觸摸屏特點:

        表面聲波觸摸屏第一大特點就是抗暴,因為表面聲波觸摸屏的工作面是一層看不見、打不壞的聲波能量,觸摸屏的基層玻璃沒有任何夾層和結構應力(表面聲波觸摸屏可以發展到直接做在CRT表面從而沒有任何“屏幕”),因此非??贡┝κ褂?,適合公共場所。表面聲波第二大特點就是清晰美觀,因為結構少,只有一層普通玻璃,透光率和清晰度都比電容電阻觸摸屏好得多。反應速度快,是所有觸摸屏中反應速度最快的,使用時感覺很順暢。表面聲波第四大特點是性能穩定,因為表面聲波技術原理穩定,而表面聲波觸摸屏的控制器靠測量衰減時刻在時間軸上的位置來計算觸摸位置,所以表面聲波觸摸屏非常穩定,精度也非常高,目前表面聲波技術觸摸屏的精度通常是4096×4096×256級力度。表面聲波觸摸屏的缺點是觸摸屏表面的灰塵和水滴也阻擋表面聲波的傳遞,雖然聰明的控制卡能分辨出來,但塵土積累到一定程度,信號也就衰減得非常厲害,此時表面聲波觸摸屏變得遲鈍甚至不工作,因此,表面聲波觸摸屏一方面推出防塵型觸摸屏,一方面建議別忘了每年定期清潔觸摸屏。表面聲波觸摸屏能聰明的知道什么是塵土和水滴,什么是手指,有多少在觸摸。因為:我們的手指觸摸在4096×4096×256級力度的精度下,每秒48次的觸摸數據不可能是紋絲不變的,而塵土或水滴就一點都不變,控制器發現一個“觸摸”出現后紋絲不變超過三秒鐘即自動識別為干擾物。表面聲波觸摸屏還具有第三軸Z軸,也就是壓力軸響應,這是因為用戶觸摸屏幕的力量越大,接收信號波形上的衰減缺口也就越寬越深。目前在所有觸摸屏中只有聲波觸摸屏具有能感知觸摸壓力這個性能,有了這個功能,每個觸摸點就不僅僅是有觸摸和無觸摸的兩個簡單狀態,而是成為能感知力的一個模擬量值的開關了。這個功能非常有用,比如在多媒體信息查詢軟件中,一個按鈕就能控制動畫或者影像的播放速度。

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