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2010年7月12日 尚無評論
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“手指”開闢新世界,接觸感測器是關鍵 (續)

2009年5月22日 尚無評論
“手指”開闢新世界,接觸感測器是關鍵
  與市場擴大同步,接觸感測器也在不停進步。技術開發的主題雖然多種多樣,但明顯可分為兩個方向:“逐一解決各種方式的接觸感測器中存在的問題”;“超越方式的不同,解決接觸感測器的共同問題”(圖10)。

圖10:接觸感測器技術發展的方向
接觸感測器今後還將繼續進步。各種方式存在的問題和接觸感測器共同的問題都在逐步解決。在解決共同問題時,觸覺反饋和背面操作技術是關注的焦點。(點擊放大)

  對於後者,全面啟用能夠使用戶體驗到類似于按壓機械開關的操作感的觸覺反饋技術乃為焦點。

  今後也有可能出現能夠通過螢幕傳達物體質感的接觸感測器。此類接觸感測器的問世將促進配備嶄新功能的電子產品的開發。

電阻膜方式也要實現多點觸控

  自從“iPhone”問世以來,多點觸控,即多點檢測備受關注。在此之前,能夠在隨身產品中實現此類功能的,只有被稱為“投影型”的靜電容方式。價格低於靜電容方式且安裝簡便的電阻膜方式無法支援多點觸控。長期以來一直被視為常識。

  “對於手機來說,今後靜電容式將在配備數量上超過電阻膜方式觸控面板”。面對這種預測,電阻膜方式觸控面板的巨頭——台灣介面光電(JTOUCH)試製了打破舊有常識的觸控面板。這是一種能夠檢測2個觸摸位置的電阻膜方式觸控面板(圖11)。

圖11:JTOUCH開發出支援多點觸控的面板
JTOUCH試製了能夠檢測2個手指觸點的電阻膜方式觸控面板。與投影型靜電容方式觸控面板相比具有無需噪音對策、成本低的優點。該公司將這種觸控面板的試製品安裝在便攜媒體播放器(PMP)上進行了工作演示。

  對於普通的電阻膜方式觸控面板,同時按壓2點後,由於表面有2處出現彎曲,因此,位於2處中間的部分會被作為手指接觸位置檢出。JTOUCH主要通過改進軟體彌補了這個缺點。

  該公司的試製品雖然需要使用一般電阻膜方式無需的專用IC,但JTOUCH董事長兼CEO葉裕洲表示:“既便如此,成本依然可以低於投影型靜電容方式”。

比靜電容便宜1美元

  JTOUCH開發的專用IC的價格“購買100萬個為1美元,購買5萬個為2美元左右”(JTOUCH)。而從目前配備于手機等產品的3吋接觸感測器來看,投影型至少需要5美元左右。另一方面,同尺寸的電阻膜方式觸控面板約為3美元,加上專用IC的價格後為4~5美元左右。與靜電容相比,在某些情況下可以便宜1美元以上。

  但是,與投影型相比,試製品在操作性上仍存在制約。這就是如果同時觸摸2點時則無法進行檢測。因此需要首先觸摸1點,固定這根手指,然後用其他手指觸摸第2點。比方說,當利用2根手指旋轉圖像時,需要用大拇指固定觸摸1點,用食指按壓另一點,像畫弧一樣運動才可旋轉圖像。整機廠商怎樣看待這一點有可能成為決定是否採用該元件的關鍵。

提高透射率和耐久性

  對於電阻膜方式觸控面板,除了上述新技術的開發外,基本特性的改進也在推進之中。

  例如,電阻膜方式中常見的4線式薄膜/玻璃型注5)觸控面板雖然價格低廉,安裝簡單,但是存在透射率和耐久性較差的問題。最近解決這一問題已經看到眉目的產品問世。一般來說,觸控面板的透射率越高,對於液晶面板畫質的負面影響越小,耐久性越高,越容易得到遊戲機等觸摸次數龐大的產品採用。

注5)薄膜/玻璃型=電阻膜方式觸控面板,上層使用薄膜,下層使用玻璃。

  SMK開發出了超越此前難以實現的“透射率90%”(SMK)的產品。即透射率最高可達93%的薄膜/玻璃型觸控面板。目前已開始樣品供貨(圖12(a))。

圖12:提高了透射率和壽命的產品問世
SMK開發出了透射率最大高達93%的電阻膜方式觸控面板,目前已開始樣品供貨(a)。該面板為薄膜/玻璃型,反射率為5%以下,霧度值為標準1%。富士通元件已經開始樣品供應利用導電聚合物替代ITO,耐久性有所提高的電阻膜方式觸控面板(b)。與ITO產品相比,富士通的產品在維持透射率相同的同時,壽命達到了3倍以上。該面板是富士通元件與富士通研究所合作開發的。(點擊放大)

  該公司成功提高透射率的關鍵在於使用了高透射率的薄膜和玻璃。薄膜是與薄膜廠商合作開發的新產品。

  在電阻膜方式觸控面板中,形成透明電極的2層薄膜或玻璃,都是配置在電極兩面的。薄膜/玻璃型觸控面板的上層為薄膜、下層為玻璃。提高透射率需要分別提高這2層的透射率。

  對於電阻膜方式,除了透射率意外,另一個一直有待提高的是耐久性。電阻膜方式是通過上層彎曲,觸碰下層導電的方式檢測觸摸位置的。上層在每次輸入時都會彎曲,因此,透明電極的ITO容易出現裂紋(缺陷)。

  富士通元件(Fujitsu Component)開發出了耐久性大幅高於以往的觸控面板(圖12(b))。其面向的用途為遊戲機等產品。耐久性的提高源於使用了富士通研究所開發的導電聚合物來代替ITO。導電聚合物比ITO更加柔軟,無論上層的透明電極彎曲多少次,都不容易出現劣化。該公司開發的觸控面板在2.45N載荷滑動時壽命為100萬次以上,1.96N打點時壽命為1000萬次,與通常的ITO產品相比,前者為3~5倍,後者為10倍。該面板目前已開始樣品供貨。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“靜電容方式如何支援手寫輸入”。

■日文原文
抵抗膜でもマルチタッチ,操作感を高める開発進む(1)

如何支援手寫輸入

  對於靜電容方式而言,如何支援手寫輸入是技術開發的焦點之一。過去的靜電容方式不同於電阻膜方式,存在著必須使用特殊筆才能手寫輸入的問題。由於實現手寫輸入後與螢幕的接觸面將小于手指,因此,這樣不僅可以使操作小型圖標更加方便。容易應用於高解析度顯示器。文字輸入也比手指輕鬆。

  靜電容方式無法支援手寫輸入的原因在於絕緣體不產生電容變化。

與電磁感應並用

圖13:靜電容方式且支援手寫輸入
WACOM通過組合接觸感測器技術“RRFC”和該公司的電磁感應方式接觸感測器,實現了手寫、手指雙輸入的對應。電磁感應方式控制IC只需加裝運算放大器等幾個部件即可同時使用表面型靜電容方式和電磁感應方式的接觸感測器。

  WACOM通過組合電磁感應方式和靜電容方式兩種接觸感測器,解決了手寫輸入的支援問題。並打算首先應用於筆記型電腦。

  WACOM並用兩種方式的目的是彌補電磁感應方式和靜電容方式各自的缺點。比如,電磁感應方式支援手寫輸入,但不支援手指輸入。相反,靜電容方式支援手指輸入,但不支援手寫輸入。

  WACOM採用了“表面型”接觸感測器的一種,被稱為“RRFC”的靜電容方式感測器(圖13)(注6~7)。採用理由有二。一是可以沿用電磁感應方式的控制IC。二是可以使筆記型電腦實現高精度位置檢測(注8)。

  即便是在靜電容方式的接觸感測器中,能夠用於筆記型電腦配備的十幾吋螢幕的也只有表面型。其中,與現有電磁感應方式用控制IC同為交流驅動的“只有RRFC方式”(WACOM)。因此,即便同時使用RRFC方式和電磁感應方式,電磁感應方式用控制IC和微控制器也只需加裝運算放大器等簡單部件即可。

  不過,WACOM的開發品除了液晶面板下方的電磁感應方式面板外,還需要在液晶面板上方加裝靜電容方式面板。有可能增加成本,由於靜電容方式面板的單價大多低於電阻膜方式面板,因此成本上漲幅度估計不大。(全文完。記者:根津 禎)
 
(注6)RRFC方式為WACOM收購的Touchscreen Konnection Oasis所開發的技術。
(注7)耗電量方面,12.1吋約為150mW,“僅為其他公司表面型接觸感測器的1/4”(WACOM)。
(注8)嘗試使用非RRFC方式的普通表面型接觸感測器後可以發現,當拔除筆記型電腦AC線使用時,接地不穩定,無法得到預期的位置檢測精度。而RRFC方式具有高位置檢測精度,在拔除筆記型電腦AC線的狀態下也能夠以高精度檢測位置。

■日文原文
抵抗膜でもマルチタッチ,操作感を高める開発進む(3)

以上原文出處取自 技術在線 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/elec/45136-20090308.html?ref=ML 版權屬原作者所有
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“手指”開闢新世界,接觸感測器是關鍵

2009年5月20日 尚無評論
“手指”開闢新世界,接觸感測器是關鍵
  觸控螢幕以及觸摸開關等接觸感測器開始在電子產品中普及應用。這是應為接觸感測器不僅能夠提供任何人都可以簡單操作的用戶界面,而且可以在追加新功能以及提高設計品味等方面為產品提供新的附加值。本站將以連載的形式介紹一些能夠展示接觸感測器將開闢一個新世界的電子產品。

  南韓三星電子于2008年2月發佈了“SGH-U900 Soul”手機(左上方照片)。該手機具有一項吸引用戶眼球的功能,即主螢幕下部螢幕上所顯示的操作按鈕項目,可根據不同的應用軟體而改變。有時可以顯示播放音樂的操作功能表,有時可以顯示谷歌的搜索按鈕。

  松下電器產業2008年4月推出的數位相機“LUMIX DMCFX500”(右下方照片),也具有方便用戶的功能。只需觸摸螢幕內的被攝物體,即使被攝物體移動,相機也能在調整焦點及曝光度的同時,進行自動跟蹤。

  這些功能使用以往的機械式按鈕時,要麼無法實現,要麼即便能夠實現,但操作起來相當繁雜。上述兩家公司通過接觸感測器(觸控螢幕及觸摸開關的總稱)與軟體相結合,將這些特殊功能嵌入到了產品中。

  接觸感測器絕對稱不上是新技術。該技術已廣泛應用於售票機及銀行ATM機等常用設備中。不過,在應用於消費類電子產品這一點上,還只是剛剛開始。

  正如上述事例中展現的那樣,接觸感測器有可能為消費類電子產品帶來前所未有的用戶界面、功能及外觀設計。在消費類電子產品的價格競爭日益加劇,越來越難以通過硬體實現差別化的今天,接觸感測器的巧妙運用對設備製造商而言,或許可成為實現差異化的關鍵點。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“產品熱銷展示無限前景”。

■日文原文
「指」で拓ㄑ新たな世界

  “哎,快看。用手觸控螢幕幕上想看的地方,圖像一下子就放大了。真方便”。

  一位連定時錄影都“搞不懂”、平時對DVD錄影機都敬而遠之的50多歲的家庭主婦,拿著兒子送給她的數位相機,連功能表也不看,正興致勃勃地擺弄著。

  她手裏拿的是松下電器產業的數位相機“LUMIX DMC-FX500”。這是該公司首款採用液晶觸控螢幕的產品。瀏覽拍攝的圖像時,只需手指從縮略圖中選擇想看的照片即可。

  以往用機械式按鈕進行操作時,產品買回來之後,必需首先讀操作手冊學習操作。這是導致類似上述家庭主婦這樣的“電器操作盲”產生的一個原因。而導入了觸控螢幕用戶界面後,不會操作產品的用戶心理障礙便得以消除。

熱銷產品展示前景無限

  觸控螢幕、觸摸開關及觸摸墊之類的“接觸感測器”,如今頗為引人注目。本文提到的觸控螢幕,是指在透明螢幕上以手指接觸進行輸入的元件,觸摸開關及觸摸墊是手指接觸非透明部位、進行輸入的元件。觸摸開關通過手指輸入開/關指令,觸摸墊則是通過手指移動指示器。接觸感測器是上述這些元件的總稱。

  此前,接觸感測器主要用於交通工具的售票機、銀行ATM機以及影印機的螢幕等有限的用途中。不過近幾年來,在手機及遊戲機等便攜產品上的採用日益擴大。其理由是,廠商認識到採用接觸感測器不僅可實現直觀的、任何人都能方便使用的用戶界面,而且還能為產品提供多種多樣的附加值。

  接觸感測器受到產品廠商關注的契機,始於任天堂2004年12月推出的掌上型電玩“NDS”、以及2006年3月推出的“NDS Lite”。這兩種產品通過用筆涂畫的方式,在操作觸控螢幕上操作遊戲角色。例如用筆在螢幕上的狗身上摩擦以示愛撫等,出現了以往按鈕操作中所沒有的新型應用。

  2007年6月美國蘋果公司推出的“iPhone”,同樣博得了產品廠商的交口稱讚。iPhone採用了多觸點、即可進行多點檢測的接觸感測器。以所拍攝的照片為例,用戶可用2根手指任意地放大與縮小照片。不僅給用戶提供了簡便的操作,還提供了使用的“樂趣”。

  “成功地研製出了不使用戶感到疲勞的界面。而以往使用按鈕操作及壓感筆時,用戶經常會感到精神疲勞”(日本蘋果公司產品行銷iPod+iTunes產品經理一井良夫)。此類產品的成功告訴人們,採用接觸感測器的用戶界面能夠成為實現產品差異化的有效工具。

應用環境今後將不斷完善

  儘管如此,目前接觸感測器的還只是應用於一部分高端產品。邁上普及的征程還不過是剛剛開始。

圖1 接觸感測器隨處可見
以前,接觸感測器僅用於產業設備及PDA等有限的方面,自2003年起,開始在攝影機、數位相機及汽車導航儀等領域得到採用。以NDS及iPhone的面世為契機,目前以便攜產品為中心多種消費電子產品開始採用。今後,在冰箱及電磁爐等白色家電領域的應用也將越來越多。(點擊放大)

  接觸感測器的應用今後將會以便攜產品為中心迅速擴大(圖1)。這是因為對產品廠商而言,接觸感測器的應用環境越來越完善的結果。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“可將人的動作導入感測器”。

■日文原文
タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(1)

< FONT SIZE=”2″>タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(2)< /a>

  首先,為了滿足需求擴大,接觸感測器開始量產化,使得接觸感測器的價格下降。同時,接觸感測器的選擇範圍也開始擴大。接觸感測器有許多方式,可根據用途選擇最適合的產品。當然,接觸感測器的技術在不斷發展。與機械式開關及數字鍵不同,接觸感測器缺少或者沒有實際操作感的問題,也通過導入觸覺反饋等技術的而得以改善。

2011年將有約12億個產品使用接觸感測器

圖2 採用觸控螢幕的產品臺數預測
Displaybank的調查結果顯示,採用觸控螢幕接觸感測器的產品到2011年全球將達到約12億個。其中,預計在數位相機、PND及手機等便攜產品中的採用件數將以年均51%的速度增長。到2011年,僅採用觸控螢幕的便攜產品就將突破10億台。(點擊放大)
圖3 接觸感測器的優點
採用接觸感測器的好處主要有三個。首先,可直覺地進行操作。可用手指轉動或者放大照片。可增加機械式開關所不能實現的新功能,以及實現產品表面無凹凸不平的簡潔外觀設計。 (點擊放大)

  南韓調查公司Displaybank的調查結果顯示,在接觸感測器中,配備觸控螢幕的產品供貨量2008年約為4億5000萬個。此類產品以年均42%的增幅增長,到2011年將達到11億7000萬個(圖2)。

  推動觸控螢幕增長的動力是便攜產品。Displaybank預測,由於到2011年“(接觸感測器)將標準配備于手機及筆記型電腦等產品”(Displaybank分析師湯淺佳樹),僅便攜產品採用觸控螢幕的就將突破10億台。接觸感測器將實現年均增長率約50%的快速增長。

  手機及智慧手機方面,“雖然目前只有高檔機型採用觸控螢幕,但今後普及價位的機型也將採用”(日本國內某通信公司)。數位相機、被稱之為UMPC(Ultra-Mobile PC)的小型PC、被稱為MID(mobile internet devices)的小型網際網路終端(小筆電)以及PND也將逐步採用。“UMPC及MID幾乎100%採用觸控螢幕”(從事UMPC業務的南韓Wibrain總裁James Y. Yu)。

  產品廠商採用接觸感測器的好處可歸納為三點(圖3)。除使用方便性提高之外,還可增加新功能和提高設計(圖3)。

  接觸感測器之所以可提高使用便利性,“是因為能夠將人的動作導入作業系統。可針對用戶初次使用的產品進行設計,使用戶馬上學會使用”(從事電子產品用戶界面設計的美國Cooper公司交互設計(Interaction Design)總監Dave Cronin)。

  例如,如果產品中採用接觸感測器,可以切換單波段電視節目頻道、或者一張張瀏覽多張照片時,可以用手指像翻頁一樣,通過手指摩擦螢幕來進行操作。手機方面,日本軟銀移動的“921SH”(夏普製造)及NTT DoCoMo的“HT1100”(台灣宏達國際電子(HTC)製造)等產品就具備這種用戶界面。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“實現嶄新的外觀設計”。

■日文原文
タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(3)

< FONT SIZE=”2″>タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(4)< /a>

  東芝試製的UMPC,可通過手指在螢幕上的滑動來操作預裝的Windows OS。手指在臺式顯示器上從下向上移動,則會出現軟鍵盤,反向移動則關閉軟鍵盤。

  另外,還有廠商嘗試將以往按鈕操作中不常使用的功能分配給接觸感測器,以便使功能得到充分利用。松下電器產業的DMC-FX500在拍攝模式定為手動曝光時,快門速度及光圈調整可由用戶通過接觸感測器在螢幕上進行操作。液晶螢幕幕右端的豎條顯示光圈、螢幕下部的橫條顯示快門速度,用手指接觸這些條上的藍色點並移動,則快門速度及光圈會隨著藍色點的移動而改變。該功能的目的是“通過簡化操作,降低大多數用戶感到棘手的手動操作的門檻 ”(該公司)。

  上述兩個例子解決一些由來已久的難題,淚如按鈕操作過於複雜、以及不看產品操作手冊就學不會操作等。

根據不同的應用改變功能表畫面

  通過軟體的提高,可將以往的鍵盤(Keypad)及機械式開關無法實現的新功能,借助接觸感測器附加到產品中。

  例如,可給每一種應用提供不同的操作功能表及圖標。這種功能在手機類的多功能產品上特別有用武之地。“要想運行多種解決方案,與固定式按鈕相比,將整個螢幕作為用戶界面使用的接觸感測器更能勝任”(日本蘋果公司一井)。

  如果採用機械式開關,那麼一旦確定的配置就無法變更,而接觸感測器則可通過與軟體的組合應用來靈活改變。

可實現嶄新的外觀設計

  另外,還可將接觸感測器用於提高產品的可設計性。這是因為,如果以軟體方式實現機械式開關的功能,則可去掉相應的機械式開關。南韓LG電子的“Chocolate”系列手機,就是這方面的典型例子。

  Chocolate 的機殼表面去掉了機械式開關,從而實現了滑蓋關閉後形似巧克力塊的外觀設計。“通過採用接觸感測器,使機殼表面變得平坦,消除了螢幕與操作部件之間的界限 ”(LG電子設計經營中心東京設計分所主任研究員加賀美淳一)。這種嶄新的外觀設計使其成為全球累計銷售1500萬部以上的熱銷產品。

  在電子產品銷售競爭日益加劇的情況下,外觀設計作為實現產品差異化的重要因素,重要性越來越高。對產品廠商而言,接觸感測器有可能成為提升外觀設計的致勝王牌。

在“iPhone”面世前,從2007年2月起LG電子就已經開始銷售螢幕整體採用觸控螢幕的手機“The PRADA Phone by LG”(左)。右為LG電子設計經營中心東京設計分所主任研究員加賀美淳一。

  在產品開發中,LG電子優先考慮產品的外觀設計。很多時候是先行確定外觀設計,然後配合外觀進行產品性能設計。2006年推出的“Chocolate”系列手機即屬此類產品。為了使機殼表面看上去像平滑的巧克力塊,因而採用了以接觸感測器取代機械式按鈕的做法。雖然現在iPhone作為整個螢幕採用觸控螢幕的智慧手機而引人矚目,但該領域的先驅其實是LG。“PRADA手機”先於iPhone,在2007年2月就已投放市場。

  接觸感測器可為設計師提供更大的設計自由度。隨著螢幕的大型化,手機的操作部分的空間逐漸縮小,有可能影響到使用的便利性。接觸感測器則可同時滿足大螢幕與使用便利性兩方面的需求。

  採用接觸感測器也存在難點。如果採用像PRADA手機那樣的全螢幕接觸感測器,那麼外形設計的要素將會減少,使得通過設計實現差異化的任務變得困難。產品是否暢銷將取決於用戶界面。

  今後,接觸感測器會越來越多地應用到產品中。普及價位的產品中也會有一半導入接觸感測器。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“價格1年內下滑30%”。

■日文原文
< FONT SIZE=”2″>タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(4)< /a>

< FONT SIZE=”2″>タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(5)< /a>

價格在近1年內下滑30%

  接觸感測器的應用環境今後將大為改善,對產品廠商而言,採用接觸感測器將變得越來越容易。具體而言將出現以下變化:(1)價格下降,(2)可選種類增加,(3)技術進步將使難題得到解決。

  價格的下降,將隨著市場迅速增長、接觸感測器廠商充實製造設備而得以實現。近一階段,價格有可能以年百分之幾十的速度下降。

  接觸感測器按檢測方法可分為5類(表1)。即“電阻膜式”、“靜電電容式”、“超音波式”、“紅外線式”、“電磁感應式”注1)。其中最為普及的,是實際應用臺數佔整體的約90%的電阻膜式觸控螢幕。其次是在iPhone等手機上得到採用的、近年來頗受關注的靜電電容式觸摸開關及觸控螢幕。

注1) 紅外線方式是通過遮罩發光元件發出的紅外光,或者通過受光元件接收反射光,來檢測接觸位置的。沿縱橫方向、以矩陣狀配置受光及發光元件的接觸感測器,一般多應用於售票機等,而通過三角測量進行計算的接觸感測器則用於大螢幕顯示器。由於邊框部分必需嵌入受光及發光元件,因此,會使得邊框部分增粗、以及成本上升。因此,其用途僅限于部分領域。電磁感應式接觸感測器雖然透射率及耐久性較高,但由於檢測輸入時需要專用筆,因而目前僅限于Tablet PC等。

  Displaybank的調查數據顯示,從2007年第4季度到2008年第4季度,接觸感測器類產品中電阻膜式觸控螢幕的價格大約下降了30%(圖4)。平均每平方釐米的價格從0.33美元下降到了0.23美元。如果將2008年第4季度的價格以吋為單位粗略換算,則相當於0.7美元。嵌入手機的3吋左右的觸控螢幕,價格約為2美元。

圖4 價格下滑的速度為每年下滑20%以上 接觸感測器的價格不斷下滑。Displaybank的調查數據顯示,從2007年第4季度到2008年第4季度,電阻膜式觸控螢幕從平均每平方釐米0.33美元降至0.23美元,下滑了近30%。靜電電容式(投影型)觸控螢幕也從平均每平方釐米0.6美元降至0.47美元,下滑了約23%。粗略換算,到2008年第4季度,電阻膜式觸控螢幕平均每吋約為0.7美元,靜電電容式觸控螢幕平均每吋為1.4美元。上述均為面板模組的價格。電阻膜式觸控螢幕不含專用的控制IC,靜電電容式觸控螢幕則包含控制IC。 (點擊圖像可放大)

  另一方面,靜電電容式觸控螢幕(投影型)也同時下降了23%。到2008年第4季度,平均每吋的價格降至1.4美元,約為電阻膜式觸控螢幕的2倍。而2007年第4季度時,按每吋換算還為1.8美元。以往因價格高而很少被採用的靜電電容式,今後將有可能普及。

  對於今後的價格下滑速度存在多種看法,但甚至可能下滑得比預計的更快。台灣大型觸控螢幕廠商——介面光電公司(JTOUCH)董事長兼CEO葉裕洲表示,2008年5月,接觸感測器曾處於供過於求的狀態注2)。“包括本公司在內的台灣廠商總體上擁有每月2200萬個的產能,明顯超出需求很多”(葉裕洲)注3)。另外,還有廠商將隨著市場的迅速增長而加強價格攻勢。基於此價格下滑的速度還有可能將加快。

注2) 雖然2007年製造觸控螢幕所需ITO薄膜出現短缺,但由於2008年ITO薄膜廠商開始增產,因此,大多數業內人士預計,“ITO薄膜幾乎沒有供應不足之憂”。
注3) 介面光電公司計劃于2008年6月將開工率提高到80%。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“廠商紛紛涉足靜電電容式”。

■日文原文
タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(6)

タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(7)

廠商紛紛涉足靜電電容式觸控螢幕業務

  此前,對產品廠商而言,說起接觸感測器大多是指電阻膜式觸控螢幕。而近來,這種狀況開始出現改觀。

  這就是能夠進行普通電阻膜式觸控螢幕所不支援的多點檢測的靜電電容式觸控螢幕,由於其多點檢測的特點開始受到了產品廠商的熱切關注。隨著iPhone的面世,認為“應用多點檢測技術,能夠開發出別具魅力的用戶界面”的產品廠商迅速增多。

  根據檢測方法的不同,靜電電容式觸控螢幕可分為投影型及表面型2種。表面型是ATM及街機(Arcade game)等大型產品所採用的方式,投影型是手機等便攜產品所採用的方式。此前,說起靜電電容式觸控螢幕,從供貨量來看幾乎都是指表面型。近來也有看法認為可進行多點檢測的投影型在便攜產品中的應用迅速增多。

  例如,富士凱美萊總研(Fuji Chimera Research Institute)表示,2009年手機上採用的靜電電容式觸控螢幕的數量,將超過電阻膜式觸控螢幕(圖5)。該公司預計,2009年各種產品中嵌入的靜電電容式觸控螢幕的數量將猛增至5000萬個,為2006年的約8倍。

圖5 手機用途中靜電電容式觸控螢幕將超過電阻膜式觸控螢幕
手機上採用靜電電容式觸控螢幕的情況迅速增加。富士凱美萊總研的調查數據顯示,面向手機的靜電電容式觸控螢幕供貨量方面,2007年為2350萬個,按金額計算達到了37億5000萬日元。這是因為,為了提高手機的操作性,廠商採用接觸感測器的數量比以前增加。預計2009年靜電電容式觸控螢幕將超過電阻膜式觸控螢幕。(點擊放大)

  瞄準這一迅猛增長的市場,電阻膜式觸控螢幕的大型廠商開始全面投產靜電電容式觸控螢幕。在電阻膜式觸控螢幕的小螢幕面板市場佔有率方面排名第1位的日本寫真印刷,以及排名緊隨其後的介面光電等台灣廠商,均表示將增產靜電電容式觸控螢幕面板。

  以日本寫真印刷為例,該公司計劃將總產能的約10%用於生產靜電電容式觸控螢幕。如果按3吋螢幕換算,2008年5月該公司的生產能力為月產600萬個,今後將每月生產靜電電容式觸控螢幕60萬個。另外,介面光電公司在2008年底,將靜電電容式觸控螢幕的產量提高到月產100萬個,相當於總產能的20%(換算為3.5吋)。

  隨著生產量的擴大,投影型靜電電容式接觸感測器的價格,今後有可能比電阻膜式觸控螢幕下滑得更快注4)。

注4) 投影型接觸感測器與電阻膜式觸控螢幕不同,需要有用來檢測電容變化所導致的電荷及電壓變化的控制IC。與電阻膜式觸控螢幕相比,投影型接觸感測器上“形成的電極圖形比較複雜”(某觸控螢幕廠商)。因此,大多是由面板廠商與IC廠商合作製造模組,然後供應給產品廠商及液晶面板廠商。由於必需採取電磁噪音對策等,因產品設計而不同的點較多,因此“(投影型接觸感測器)已成為隨產品不同而各異的訂製品”(多家產品廠商及控制IC廠商)。

液晶面板廠商開始全力以赴

  對產品廠商而言,可選擇的部件的增加並不僅僅指靜電電容式接觸感測器。各液晶面板廠商都在涉足該領域,並推出多種產品(圖6)。

圖6 內置接觸感測器的液晶面板相繼面世
大型面板廠商已開始致力於開發內置接觸感測器的液晶面板。這是因為,與在普通液晶面板上週邊接觸感測器相比,採用內置方式可以是液晶螢幕做得更薄、成本更低。例如,東芝松下顯示器技術採用了光學式接觸感測器(a)。畫素內形成的低溫多晶矽光電二極體負責檢測光的變化,以此判斷是否有輸入信號(b)。三星試製出內置電阻膜式觸控螢幕的液晶顯示器(c)。畫素內增加的Column Spacer及TFT陣列上的電極構成了電阻開關(d)。精工愛普生、友達光電及LG Display等廠商則在推進內置靜電電容式接觸感測器的液晶面板的研發。(點擊放大)

  液晶面板廠商目前正在開發的是內置接觸感測器功能的液晶面板。此舉的目的是,在液晶面板價格不斷下滑的背景下,通過接觸感測器這一附加值來減緩價格下滑的速度。

  雖然此項技術在數年前就已存在,但是隨著採用接觸感測器的產品增多,液晶面板廠商開始全力開發。

  內置式觸控螢幕通過將感測器嵌入到面板內,從而省去外置接觸感測器。與接觸感測器外置時相比,具有可實現面板整體薄型化、防止透射率下降、減少組裝工時而使成本降低等優點。

  例如,南韓三星電子已開發出具有接觸感測器功能的12.1吋液晶面板。與外置接觸感測器老式面板相比,液晶面板模組的厚度從7.8mm減少到了4.8mm。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“可靠性及成品率等還存留課題”。

■日文原文
タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(8)

  各廠商的內置型所採用的接觸感測器,包括:電阻膜式,靜電電容式,以及畫素內形成的光電二極體負責檢測光的變化、並以此檢測手指輸入的光學式三種。電阻膜式觸控螢幕方面,台灣友達光電(AUO)、三星及南韓LG Display等廠商都在研發,靜電電容式觸控螢幕方面,精工愛普生及LG Display等廠商正在研發之中。

  光學式觸控螢幕方面,東芝松下顯示器技術(TMD)、夏普、索尼及LG Display正在研發。如果採用光學式觸控螢幕,則可增加掃描器功能。例如,將內置接觸感測器的液晶面板對準報紙及書籍等,即可對文章進行掃描。夏普及東芝松下顯示器技術等廠商正在進行這種面板的開發工作。

可靠性及成品率等還存留課題

  夏普將內置接觸感測器功能的液晶面板的量產日期定在2008年,東芝松下顯示器技術則計劃2009年內開始量產。不過,真正全面開始量產看起來還要等一段時間。這是因為面臨著提高產品可靠性及成品率的問題。

  東芝松下顯示器技術表示,“以前的液晶面板,設計時並沒有考慮手指反覆按壓的用法。內置接觸感測器的液晶面板,要求具有比以往更高的可靠性。評測方法也必需根據內置型液晶面板變更標準,嚴格進行評測”。

  另外在成品率方面,業內人士指出“要想實現量產化,目前的成品率還太低”(某大型觸控螢幕廠商)。

更逼近真實的感觸

圖7 通過觸覺反饋模倣實際按壓的感覺
接觸感測器存在的問題是用戶難以得到真實操作感。採用觸覺反饋技術後,可將按下按鈕時的感覺傳達給用戶,配備這種功能的手機目前日益增多。三星電子及LG電子于2008年2月分別發佈的手機中,就配備了選擇觸控螢幕上顯示的圖標時可產生震動的功能(a、b)。 (點擊放大)

  今後,接觸感測器在普及的同時,還會進一步實現技術進步。其中最重要的是,有助於解決各類接觸感測器中共存問題的技術。

  此處要提到的問題主要有兩個。一個是與機械式開關不同,接觸感測器在操作時沒有按下的觸感。另一個問題是,當採用觸控螢幕時,手指接觸部分的顯示內容不容易看到。

  對於“沒有按下的觸感”的問題,廠商已開始採用通過震動將觸覺反饋傳達給用戶的技術,相關研發正在推進。通過向用戶提供觸覺感受,“有可能進一步豐富使用觸控螢幕的體驗”(Cooper公司Cronin)。(記者:根津 禎)

  目前,觸覺反饋技術已被部分手機、汽車導航儀及電視遙控器所採用(圖7)。不過,採用範圍還很有限,而且反饋時產生震動的方式大多很單調。今後,能向用戶傳達更貼近現實的感觸的技術將不斷在產品中得到採用。

  另一方面,針對手指接觸部分不容易看到的問題,通過產品背面附帶的接觸感測器進行操作的技術也正在開發之中。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“電阻膜方式也要實現多點觸控”。

■日文原文
タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(10)

借助接觸感測器實現產品的差異化

  接觸感測器價格的下降以及可選種類的增加,將大幅降低產品廠商採用接觸感測器的門檻。實用化後將有可能借助接觸感測器開發出前所未有的應用(圖8)。也就是說,可借助接觸感測器掀起一場“輸入方式的革新”。

圖8 將來可借助接觸感測器實現的新用途
接觸感測器具有改變人們生活方式的潛力。如果能將真實感觸通過螢幕傳達給人,那麼在網上購物時,就可在確認手感之後再購買西服(a)。如果使用帶掃描器功能的觸控螢幕,就能立即將看中的文章讀入資訊終端(b)。在街上看到想要的商品時,可通過帶觸控螢幕的櫥窗獲取關於商品的詳細資訊(c)。如果能測出按壓接觸感測器的力度,那麼即使不用專用筆,也能僅憑手指來改變顏色的濃淡及線條的粗細,進行繪畫以及輸入文字(d)。 (點擊放大)

  例如,如果能將實物的感觸通過螢幕傳達給人,那麼在網上購物時,就可在確認手感之後再購買西服。另外,也可一邊在帶觸控螢幕的櫥窗上瀏覽關於商品的資訊,一邊用於手指操作資訊窗口進行購物。通過檢測按壓接觸感測器的手指力度,也許可以實現用手指繪畫、或者用於遊戲。

  如上所述,如果能充分利用接觸感測器的功能,就能開發出此前基於按鈕操作的產品所沒有的應用。

視情況不同區別使用

圖9 視情況不同區別使用這一點至關重要
有時過多地使用接觸感測器,反而會使操作方便性變差。與老式輸入產品區別使用至關重要。寫電子郵件的正文時,用數字鍵輸入更快。即使是以採用觸控螢幕的直觀用戶界面作為賣點的手機,很多機型仍保留了數字鍵及十字鍵。以NTT DoCoMo的滑蓋手機“HT1100”(HTC公司製造)為例,如果手指在螢幕上移動,就能輕鬆地滾動圖像及Web網頁。而另一方面,文字輸入則仍使用數字鍵。 (點擊放大)

  當然,並不是將現有的輸入產品不分青紅皂白都換成接觸感測器就好。如果只使用接觸感測器,有時反而會降低操作方便性。必需考慮不同產品的特性及使用狀況,與以往的輸入產品區別使用(圖9)。

  如果是手機,那麼“輸入電子郵件的正文時,還是數字鍵比較快”(NTT DoCoMo)。即便是數位相機,也是“按鍵操作與觸控螢幕操作並用的方式比較方便”(松下電器產業)。例如,如果採用觸控螢幕,則必需將按鈕圖標放大,那麼在有限的螢幕尺寸內可顯示的圖標數就會減少。因此,“(為了避免)功能表的總覽性降低,我們將(拍攝項目設置更改)功能表等改為使用按鍵及按鈕進行操作”(松下電器產業)。

  對於將現實動作應用到觸控螢幕的操作手勢(Gesture)中,從事手機等用戶界面開發的Soft Device公司董事長兼CTO八田晃這樣表示。“不能把所有的操作都改成觸摸操作,最好是在想讓用戶了解產品特點等過人之處採用手勢操作”。視情況不同區別使用,才是接觸感測器應用的成功之道。(未完待續,記者:根津 禎)

更多請看明日更新的“電阻膜方式也要實現多點觸控”。

■日文原文
タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(12)

タッチ·センサが開発の要に,攜帯機器が市場を牽引(13)

以上原文出處取自 技術在線 http://big5.nikkeibp.com.cn/news/elec/45134-20090308.html?ref=ML 版權屬原作者所有
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NICT開發出通過觸摸空中懸浮影像進行操作的顯示器

2009年4月21日 尚無評論

 

NICT開發出通過觸摸空中懸浮影像進行操作的顯示器
日本情報通信研究機構(NICT)宣佈,開發出了觸摸浮在空中的影像操作顯示器的“Floating Touch Display”技術。設想用於醫療現場等不能弄髒手以及烹飪時手上有油垢的情況。  在液晶顯示器的上面,沿平面配置有NICT開發的光學元件,液晶顯示器上顯示的畫面如同浮在空中一樣。其原理是,通過沒有玻璃的紅外線觸控螢幕,對觸摸浮在空中的影像(空中影像)的指尖位置進行檢測並完成操作。空中影像的真實感較強,即使視線上下左右移動,也可顯示在空中完全靜止的空中影像。

  NICT開發的光學元件是,通過採用微鏡陣列(Micromirror Array)形成鏡像實像的成像光學元件。使用該光學元件時,可像凹面鏡或凸透鏡一樣形成實像,從而顯示出空中影像。另外,與凹面鏡等不同,立體物成像時也不會發生變形,因此視點左右或上下移動時,影像的位置也不會改變。

  目前存在的課題是,光學元件的尺寸還比較小,可顯示的空中影像的大小有限。今後,將通過製造技術的開發,解決這些課題。該公司的目標是,3年後計劃開發出顯示人身大小的影像。

  另外,NICT還計劃在09年4月20~23日于美國拉斯維加斯舉行的“NAB2009”上展出Floating Touch Display。(記者:迦納 徵子)

文章出處: http://big5.nikkeibp.com.cn/news/flat/45725-20090420.html?ref=ML (技術在線版權所有)
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Windows 7 影片

2008年11月17日 尚無評論
Microsoft 對於下一代 OS 絕對會包含 Multitouch 呢?
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