현재 다양한 터치 기술의 장단점 비교

2023-09-03

   현재 제품에 적용되는 터치 기술에는 주로 적외선, 저항막, 정전용량, 표면탄성파, 광학 이미지, 이미지 인식, 패널 유도, 전자기, 광점 및 초음파가 포함됩니다. 다음은 다양한 터치 기술의 장점과 단점을 분석한 것이다.

1. 적외선 유형: 적외선 매트릭스는 수평 및 수직 주사선을 형성하는 데 사용됩니다. 물체가 광원을 차단하면 위치를 결정할 수 있습니다.

    이는 일반적으로 광중단 스위치로 알려져 있습니다. 이 기술은 영화에서 자주 등장하며 보안 탐지에 사용됩니다. 프린터의 프린트 헤드 위치 지정, 마우스 스크롤 휠 등 널리 사용됩니다. 판단하자면, 실제 해상도가 높지 않고, 빛의 영향을 받기 쉽고, 응답속도도 느리지만, 빛을 차단할 수 있는 모든 물체를 감지할 수 있다는 점이 단점이다.

이를 결정하는 방법은 주변에 송신기와 수신기 쌍이 있어야 한다는 것입니다.

    현재 적외선 개발은 차단 방식이 아니라 물체를 방출한 뒤 반사하는 방식으로 레이더 속도 측정과 조금 비슷하다. 이 방법도 여러 지점을 시뮬레이션할 수 있지만 여전히 차폐 문제가 있으며 구성 요소를 송수신하는 비용이 증가합니다. 조밀하게 구축(해상도 증가)하려는 경우 관련 비용이 더 높아집니다.

   2. 저항막 방식: 두 개의 도전층을 압력에 의해 접촉시킨 후, 임피던스 값의 차이를 통해 물체의 위치를 ​​계산합니다.

이 기술은 초기에는 소형 필기패드나 터치패드에 주로 사용됐고, 멤브레인 키보드/방수 키보드 등은 물론 초기 아날로그 조이스틱에도 저항에 의해 발생하는 전위차를 이용해 계산하는 방식이 사용됐다. 현재 이 기술은 휴대폰이나 소형 터치스크린에 널리 사용되고 있다. 손이나 펜 등 압력을 가하기에 충분한 물체로 조작할 수 있다는 장점이 있습니다. 정확도는 온도와 습도로 인한 임피던스 값의 변화에 ​​영향을 받습니다.

판단 방법은 만졌을 때 압력이 있어야 하므로 상당히 탄력이 느껴지고, 표면은 부드러운 소재로 만들어지고 그 기술이 나올 것이다.

다양한 제조 공정으로 인해 4선, 5선, 8선 등이 있습니다.

    3. 정전용량 : 전도성 물질의 영향을 받는 전기장의 변화를 통해 물체의 위치를 ​​계산

이 기술은 20년 전에 TV 채널 선택기에 사용되었습니다. 이후 엘리베이터 버튼 등 터치는 되지만 누를 필요가 없는 버튼들이 개발 초기에는 대부분 금속으로 제작됐다. 요즘에는 많은 비전도성 재료를 사용할 수 있습니다. 요즘 대부분의 노트북 컴퓨터 터치패드는 이 기술을 사용하고 있으며 유명한 iPod도 이 기술을 사용합니다. 하지만 전기장에 영향을 미치는 물체를 통해 감지해야 하고, 응답 속도도 느린 것이 단점이다. 또한 주변 전자기장의 영향을 받을 수도 있습니다. 영향으로 인해 정확도 오류가 발생합니다.

    판정 방법은 일반적으로 손에 비전도성 물질을 잡고 테스트할 수 있습니다(손 등의 도체는 접촉면에서 일정 거리를 유지해야 함).

두 가지 일반적인 기술이 있습니다. 표면 정전 용량(3M의 MicroTouch) 또는 투영 정전 용량(Apple은 투영 정전 용량을 사용함)입니다. 투영 정전용량의 장점은 비접촉 감지를 사용한다는 점입니다. 즉, 유리를 통해 감지하거나 공중에 매달릴 수 있습니다. 장기간 사용해도 표면이 닳지 않는다는 장점이 있으며, 현재 투영된 커패시터는 특수 공정을 통해 더 많은 포인트를 가질 수 있을 뿐만 아니라(현재는 소프트웨어가 필요함) 더 큰 크기(현재 100인치)를 가질 수 있다. 일본의 미쓰비시(Mitsubishi)는 인체를 사용하여 다양한 신호를 전송하여 여러 사람이 터치할 수 있도록 합니다(즉, 어느 사람이 터치하고 있는지 구분할 수 있음).

https://www.lcdtftlcd.com/touch-lcd

     4. 표면 탄성파: 고주파 음파가 매체 표면에 전달됩니다. 음파가 부드러운 물질과 만나 흡수되면 위치를 계산할 수 있습니다.

이 기술은 점차 터치 스크린에 사용되고 있습니다. 정확도와 응답 속도는 저항성 또는 용량성보다 우수합니다. 크기가 더 클 수도 있지만 전도성 캐리어 주위에 반사 안테나를 배치해야 합니다. 이므로 크기 변경을 맞춤설정해야 합니다. 현재 게임 등 많은 게임기가 이 기술을 채택하기 시작했습니다.

판단 방법은 단단한 전도성 재료로 테스트할 수 있으며 일반적으로 단단한 재료에는 민감하지 않습니다.

이 기술의 새로운 확장은 위치를 계산하기 위해 물체가 터치 표면에 접촉할 때 생성되는 작은 진동인 표면 충격파(3M 특허)를 사용합니다.

    5. 광학 이미지 2개 이상의 CIR(CMOS/CCD) 세트를 통해 물체의 측면 그림자를 관찰하여 위치를 계산합니다.

이 기술은 CMOS/CCD 기술이 발전함에 따라 점점 더 널리 사용되고 있습니다. 이제 micro-CIR은 초당 100개 이상의 이미지를 출력할 수 있어 현재 가장 빠른 응답 기술입니다. 물론, CIR 해상도가 높아질수록 처리 속도도 빨라지고, 감광성도 점점 좋아지고, 그림자의 크기도 판단할 수 있게 되므로 점점 더 다양한 응용이 가능해집니다. 단점은 더 쉽다는 것입니다. 빛의 영향을 받습니다.

    판단 방법은 네 모서리를 관찰하는 것입니다. CIR은 2세트 이상이어야 하며 반사 또는 발광물질(적외선자외선 등 비가시광선)이 있거나 한쪽면에 발광물질(적외선자외선 등 비가시광선)이 있어야 한다. 기다리다).

     현재 두 가지 공통 기술이 있습니다. 하나는 적외선을 사용하여 물체의 그림자를 만들고, 다른 하나는 자외선을 사용하여 물체의 빛 흡수를 확인하고, 더 특별한 방법은 레이저를 사용하여 물체의 반사를 확인하는 것입니다.

      6. 이미지 인식 : 카메라(CMOS/CCD)를 이용하여 전면 또는 후면에서 접촉면의 빛과 그림자 변화를 관찰하여 위치를 계산합니다.

     이는 인터랙티브 게임이나 멀티 터치를 공부하는 많은 사람들이 반드시 접하게 될 내용입니다. 기술적으로 가장 유명한 방법은 Jeff Han이 제안한 방법이다. 가장 인기 있는 마이크로소프트 서피스도 유사한 기술을 사용하고 있는데, 기술적 장점은 구별이 가능하다는 점이다. 사물의 형태가 드러나며, 더 많은 응용이 가능하다는 점이다. 다만, 카메라를 정면이나 후면에서 관찰하기 때문에 일정한 공간과 거리가 필요하고, 영상광원으로 적외선을 사용하기 때문에 간섭에 취약하고 평면으로는 사용할 수 없다는 단점이 있다. -패널 디스플레이이며 대부분은 프로젝션 방식으로 사용해야 합니다.

     판단 방법은 테이블과 지면과 같은 거리가 있어야 하고, 또 하나는 프로젝터를 갖춰야 한다는 것이다.

그들의 기술을 기반으로 광원을 생성하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 예를 들어 Jeff Han은 광원을 아크릴로 전도하여 그 주위에 광원을 배치하고, Surface는 뒷면(테이블 내부)에 적외선 광원을 조사합니다. 여기에 앞서 마이크로소프트는 두 카메라의 이미지를 중첩해 판별하는 방식(터치라이트)도 제안했다. 일부 외국 대학원생은 워터백을 사용하여 광원 투과를 생성합니다. 변동성이 꽤 많습니다. 시중에 나와 있는 많은 바닥 또는 벽면 인터랙티브 광고도 이 방법을 사용합니다. 비슷한 방식으로, 이 방법을 사용하여 게임을 디자인하는 게임 콘솔이 많이 있습니다. 일본에서는 이 기술을 이용해 손을 TV로 활용하는 리모컨도 개발했다.

  7. 패널 센싱: 패널(LED/LCD)에 CIR(CMOS/CCD)을 삽입하여 빛의 변화량을 감지하여 위치를 계산합니다.

이는 비교적 새로운 기술이지만, 패널 사이에 광원과 광센서를 동시에 장착하는 것이 쉽지 않기 때문에 여전히 제조 공정에서 획기적인 발전이 필요한데, 특히 LCD 패널은 후면을 사용하기 때문에 더욱 그렇습니다. 광원이 너무 많아서 많은 조명 요소(반사 또는 굴절)가 필요함)을 완성하려면 유명한 Jeff Han이 LED 패널을 사용하여 이 기술을 달성했습니다.

현재 판단 방식이 흔하지 않아 뚜렷한 판단 방식은 없지만 Jeff Han의 모델을 관찰해보면 광원 사이에 눈에 띄는 간격이 있을 것입니다.

    이는 패널과 터치컨트롤이 동시에 일체화되어 넓은 공간과 먼 거리를 필요로 하지 않고 다점식별이 가능하고, 다점식 식별이 가능하기 때문에 향후 양산 가능성이 매우 높은 기술이다. 음영 문제로 인해 점 식별이 필요하지 않습니다. 처리할 알고리즘이 많이 추가되었습니다.

8. 전자기 유형: 코일에서 생성된 자기장을 사용하여 수신 안테나에서 생성된 전류 변화를 변경하여 위치를 계산합니다.

    이는 초기 디지털 판이나 제도판에 사용된 기술이다. 이후 대부분의 태블릿 PC에도 이 기술이 채택되었습니다. 그런 다음 교육용 터치 스크린과 디지털 연단의 스크린이 있습니다. 충전된 펜을 사용해야 하며(Wacom은 안테나 끝에서 전기를 유도할 수 있는 독점 유도 기술을 보유하고 있으며 배터리가 필요하지 않음), 초기 전자기 간섭 방지 능력이 강하지 않으며 위에 올려놓으면 많은 필기구를 사용할 수 없습니다. 금속 데스크탑이 있는 테이블. 이제 그러면 이런 문제는 없을 것입니다.

판단 방법은 매우 간단합니다. 전용 펜이 있어야 하며, 펜 중앙에 자기장을 생성하는 코일이 있어야 합니다. 현재 많은 대화형 전자 화이트보드(비이미지 스캐닝)에서도 이 기술을 사용하고 있습니다.

     광점 : 카메라(CMOS/CCD)를 통해 광점의 위치를 ​​관찰합니다.

     이 기술은 먼저 대화형 화이트보드용 리어 프로젝션 TV에 통합되었으며 나중에 프레젠테이션용 프로젝터에도 통합되었습니다. 현재 많은 대화형 전자 화이트보드가 이 기술을 사용하고 있습니다. 단점은 낮은 정확도와 지터입니다. 현상(거리로 인해)이 발생하며, 빛점을 방출하는 펜이 있어야 합니다. 장점은 원격 제어가 가능하여 대규모 프레젠테이션에 매우 편리하다는 것입니다. 현재 가장 유명한 Wii 게임 콘솔은 이 기술을 사용합니다. "리시버"보다 훨씬 크지만, 700개 이상 팔리고, 그 "리시버" 한 개 팔면 1,000개 넘게 팔리는데 정말 수익이 나네요~ 하하, 똑똑한 닌텐도).

    판단 방법도 매우 간단합니다. 그가 판단하는 것이 광점이라는 점을 제외하면 이미지 인식과 마찬가지로 내부에 카메라가 숨겨져 있는 작은 상자가 멀리 떨어져 있어야 합니다(Jeff Han이 손으로 아크릴 라이트 가이드를 터치하여 광점을 생성하는 것과 다소 유사함).

현재 이 기술은 가시광선 또는 비가시광선, 단일 광점/다중 광점, 적색광/녹색광, 깜박임 신호/깜박임 신호 없음 등으로 나눌 수도 있습니다. 다양한 조합을 통해 다양한 응용 분야를 개발할 수도 있습니다(Wii는 라이트 건과 유사한 위치를 판단하는 데 사용되며 화이트보드는 빛 깜박임을 사용하여 리모콘과 같은 버튼 신호를 전송하고 빨간색 또는 녹색 빛을 사용하여 눌렸는지 여부 등을 반영합니다.

    초음파: 초음파 송신기를 사용하여 두 개 이상의 수신기에 초음파를 방출하여 위치를 수신하고 계산합니다.

    초음파 포지셔닝은 레이더와 약간 유사합니다. 차이점은 레이더 신호가 수신 측에서 전송된 다음 물체에 의해 반사되어 거리를 계산하는 반면, 초음파는 휴대용 장치(펜)에서 전송되어 수신된다는 점입니다. 두 개의 수신기가 있어야 합니다. 주된 이유는 삼각측량을 통해 위치를 계산할 수 있기 때문입니다. 이는 삼각측량을 사용하여 위치를 계산하는 광학 이미지와 동일합니다. 차이점은 초음파로 얻은 거리가 송신기에서 수신기까지의 거리인 반면 광학 이미지는 각도를 통해 계산된다는 점입니다. 이러한 응용 프로그램에는 필기 보드, 전자 화이트보드가 포함되며 일부 사람들은 이를 터치 스크린으로 사용합니다. 그들 중 대부분은 주로 교육 목적으로 사용됩니다. 왜냐하면 여전히 그에 맞는 펜이 필요하기 때문입니다. 단점은 정확도가 높지 않고 흔들리는 것(거리 영향), 응답 시간이 느린 등도 있습니다.

    판단 방법은 마이크처럼 생긴 긴 수신기 2개를 찾아보는 것이며, 현재 시중에 나와 있는 제품들은 음파의 주파수와의 관계로 인해 확실히 파리 날개의 진동을 들을 수 있을 것이다.

    이 기술은 다양한 응용 분야로 인해 다양한 유형의 제품으로 만들어집니다. 기술 원리는 동일하지만 수신기는 감지 표면의 양쪽 또는 동일한 모서리에 있지만 특정 거리 또는 특정 거리에 분리되어 있습니다. 두 수신기와 초음파 방출 소스 사이에 일정한 거리가 있으면 한쪽에 일정한 거리가 있으므로 배치할 수 있습니다. 이론상으로는 거리가 멀수록 계산이 정확해지지만 실제로는 음파가 감쇠 및 간섭을 받기 쉬우므로 거리가 너무 멀게 되면 간섭 및 감쇠 문제가 증가하게 됩니다.


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