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表面声波触摸屏
本文以美国E1o TouchSystems公司的E1oTouch表面声波触摸屏为例。
表面声波，超声波的一种，在介质（例如玻璃或金属等刚性材料）表面进行浅层传播的机械能量波。表面声波性能稳定、易于分析，并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性，近年来在无损探伤、造影和滤波器方向上发展非常成熟。
表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装在CRT、LED、 LCD或是等离子显示器屏幕的前面。这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃，区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45度角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
以Y轴为例，发射换能器把由控制器产生的5MHz的电信号转换为超声波能量发出。换能器基座的设计使得它具有较狭窄的方向角向左传播声表面胶能量，在传递过程中，又被底边的45度反射条纹向上反射成屏幕表面竖直方向的均匀面传播，然后又被上边的反射条纹向右聚成线传播至Y轴接收换能器，并最终转为电信号回传给控制器。
在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减，由此可计算出触摸点在Y轴上的位置，同样的原理可以得到触摸点在X轴的位置。（见图2），除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，表面声波触摸屏还响应其独有的第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定，控制器就把他们传给主机。因为表面声波技术非常稳定，而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置，所以表面声波触摸屏非常稳定，精度也非常高，目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096×4096。
表面声波触摸屏的优势主要有：寿命最长（美国权威的电子工程师杂志的报告是：同一位置触摸5干万次无故障），属于半永久性的产品，极好的防刮性，透光率（＞92％）和清晰度最高，保持清晰透亮的图像质量，没有色彩失真，这些优点来源于它的触摸屏是没有任何贴膜和覆层的纯玻璃，并且不象有覆层玻璃的触摸屏在边角遭受压力时内部应力不可预测的可能在某处集中，因此，纯玻璃的触摸屏安装风险小；此外，表面声波触摸屏技术绝对没有漂移，安装后无须再进行校准，直接采用迪卡尔直角坐标系，数据转换无失真。
前面提到，表面声波触摸屏还具有第三轴Z轴，也就是压力轴响应，这是因为用户触摸屏幕的力量越大，接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。在所有触摸屏中只有表面声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能，有了这个功能，每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个数字开关状态，而是成为能感知力的一个模拟量值的开关了。这个功能非常有用，比如在多媒体信息查询软件中，一个按钮就能控制动画或者影像的播放速度。
表面声波触摸屏的上述特性和其它类触摸屏的比较参见上表，可以比较看出它较大的优越性，尤其是能承受各种粗暴的触摸最适合面对公共场所的触摸屏应用，公共场所很有破坏性而又不能派专人看护，因此，一定要选择耐用的触摸屏。
本文以美国E1o TouchSystems公司的E1oTouch表面声波触摸屏为例。
表面声波，超声波的一种，在介质（例如玻璃或金属等刚性材料）表面进行浅层传播的机械能量波。表面声波性能稳定、易于分析，并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性，近年来在无损探伤、造影和滤波器方向上发展非常成熟。
表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装在CRT、LED、 LCD或是等离子显示器屏幕的前面。这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃，区别于别类触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。
玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。玻璃屏的四个周边则刻有45度角由疏到密间隔非常精密的反射条纹。
以Y轴为例，发射换能器把由控制器产生的5MHz的电信号转换为超声波能量发出。换能器基座的设计使得它具有较狭窄的方向角向左传播声表面胶能量，在传递过程中，又被底边的45度反射条纹向上反射成屏幕表面竖直方向的均匀面传播，然后又被上边的反射条纹向右聚成线传播至Y轴接收换能器，并最终转为电信号回传给控制器。
在没有触摸的时候，接收信号的波形与参照波形完全一样。当手指触摸屏幕时，手指吸收了一部分声波能量，而控制器则侦测到接收信号在某一时刻上的衰减，由此可计算出触摸点在Y轴上的位置，同样的原理可以得到触摸点在X轴的位置。（见图2），除了一般触摸屏都能响应的X、Y坐标外，表面声波触摸屏还响应其独有的第三轴Z轴坐标，也就是能感知用户触摸压力大小值。其原理是由接收信号衰减处的衰减量计算得到。三轴一旦确定，控制器就把他们传给主机。因为表面声波技术非常稳定，而表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置，所以表面声波触摸屏非常稳定，精度也非常高，目前表面声波技术触摸屏的精度通常是4096×4096。
表面声波触摸屏的优势主要有：寿命最长（美国权威的电子工程师杂志的报告是：同一位置触摸5干万次无故障），属于半永久性的产品，极好的防刮性，透光率（＞92％）和清晰度最高，保持清晰透亮的图像质量，没有色彩失真，这些优点来源于它的触摸屏是没有任何贴膜和覆层的纯玻璃，并且不象有覆层玻璃的触摸屏在边角遭受压力时内部应力不可预测的可能在某处集中，因此，纯玻璃的触摸屏安装风险小；此外，表面声波触摸屏技术绝对没有漂移，安装后无须再进行校准，直接采用迪卡尔直角坐标系，数据转换无失真。
前面提到，表面声波触摸屏还具有第三轴Z轴，也就是压力轴响应，这是因为用户触摸屏幕的力量越大，接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深。在所有触摸屏中只有表面声波触摸屏具有能感知触摸压力这个性能，有了这个功能，每个触摸点就不仅仅是有触摸和无触摸的两个数字开关状态，而是成为能感知力的一个模拟量值的开关了。这个功能非常有用，比如在多媒体信息查询软件中，一个按钮就能控制动画或者影像的播放速度。
表面声波触摸屏的上述特性和其它类触摸屏的比较参见上表，可以比较看出它较大的优越性，尤其是能承受各种粗暴的触摸最适合面对公共场所的触摸屏应用，公共场所很有破坏性而又不能派专人看护，因此，一定要选择耐用的触摸屏。
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- 深圳市朗欣电子有限公司 [加为商友]
- 联系人马文龙(先生) 部门经理
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