电磁屏

采用电磁感应技术制作的触控屏

电磁屏

电磁屏是一种采用电磁感应技术[0](Electromagnetic Resonance)的触控屏幕,它能够实现精准触控和原笔迹书写的功能。这种屏幕需要配合电磁笔才能实现触控操作。电磁式触控技术自1964年起就已经出现,曾在1970至1980年代被应用于智能数字板,并且当时的苹果公司也将其作为Apple II的配置选项。电磁感应触控技术可分为两类:被动式和主动式。被动式技术,又称无电池笔技术,由Wacom主导市场,其核心专利已于2007年11月到期。太瀚科技是台湾地区唯一一家成功研发出被动式电磁感应触控方案的企业。电动牙刷的工作原理与被动式电磁感应技术相似,但由于电力转换效率较低,因此较为耗电。主动式技术则需要在电磁笔中内置电池,以便发射信号。由于电池的存在,电磁笔的体积和重量受到一定限制。除了Wacom之外,其他台湾企业和美国企业普遍采用的是主动式技术。主动式电磁感测技术中,电磁笔会主动向数位板上的X/Y轴天线阵列发送特定频率的电磁信号,而在数位板下方设置了一片金属层。被动式电磁感测技术的电磁笔内部无需安装电池,而是通过共振电路来存储来自数位板天线发射的交流电磁场能量,随后将电磁信号反馈给数位板。数位板和电磁笔之间设有双向天线,同时在数位板下方也设置了一片金属层。尽管被动式的能量转换效率仅为1/200左右,但在人机交互方面的表现更具优势。与Wacom使用的可变电容原理不同,太瀚科技采用了可变电感技术,无需额外的直流稳压器和调制集成电路,且利用笔尖推动铁粉芯,使用漆包多股铜线,使得电磁笔内的两个铁磁芯能够在大约375kHz的频率下随着压力的变化而工作。

电磁屏是一种采用电磁感应技术[1](Electromagnetic Resonance)的触控屏幕,它能够实现精准触控和原笔迹书写的功能。这种屏幕需要配合电磁笔才能实现触控操作。电磁式触控技术自1964年起就已经出现,曾在1970至1980年代被应用于智能数字板,并且当时的苹果公司也将其作为Apple II的配置选项。

技术分类

电磁感应触控技术可分为两类:被动式和主动式。被动式技术,又称无电池笔技术,由Wacom主导市场,其核心专利已于2007年11月到期。太瀚科技是台湾地区唯一一家成功研发出被动式电磁感应触控方案的企业。电动牙刷的工作原理与被动式电磁感应技术相似,但由于电力转换效率较低,因此较为耗电。主动式技术则需要在电磁笔中内置电池,以便发射信号。由于电池的存在,电磁笔的体积和重量受到一定限制。除了Wacom之外,其他台湾企业和美国企业普遍采用的是主动式技术。主动式电磁感测技术中,电磁笔会主动向数位板上的X/Y轴天线阵列发送特定频率的电磁信号,而在数位板下方设置了一片金属层。被动式电磁感测技术的电磁笔内部无需安装电池,而是通过共振电路来存储来自数位板天线发射的交流电磁场能量,随后将电磁信号反馈给数位板。数位板和电磁笔之间设有双向天线,同时在数位板下方也设置了一片金属层。尽管被动式的能量转换效率仅为1/200左右,但在人机交互方面的表现更具优势。与Wacom使用的可变电容原理不同,太瀚科技采用了可变电感技术,无需额外的直流稳压器和调制集成电路,且利用笔尖推动铁粉芯,使用漆包多股铜线,使得电磁笔内的两个铁磁芯能够在大约375kHz的频率下随着压力的变化而工作。

特点与对比

与电阻屏和电容屏相比,电磁式手写触控的透光度能达到100%,而电阻屏和电容屏的透光度通常在80%至90%之间。电磁式触控屏幕不易受损,且具备鼠标功能,适用于Windows架构的操作界面,分辨率高,具有Palm Rejection防误触功能,支持1024级压感,系统集成成本低,响应速度较快。此外,电磁式技术在大尺寸屏幕的开发上没有遇到瓶颈,且成本相对较低,目前已达到100英寸的大尺寸。就尺寸和价格的关系而言,电磁式技术的特点正好与电阻屏和电容屏相反,即尺寸越大,单位成本越低,而电阻屏和电容屏则是在尺寸增大时单位成本也随之升高。总体来说,在8至10英寸以下的尺寸范围内,电阻屏和电容屏具有价格优势,而在8至10英寸以上的尺寸范围,则电磁式技术更占价格优势。目前,电磁屏产品的电磁笔已全部过渡到无源电磁笔,不再需要电源或电池的支持。

市场代表

在市场上,电磁式技术的主要代表厂商包括Wacom[2]、N-Trig和太瀚科技等。Wacom以其自有品牌为主导,截至2009年前三个季度的营收达到了81亿新台币,其产品定位高端,分辨率可达5,000lpi。Wacom早年专注于高精度绘图功能的CAD/CAM市场,现在也提供了100英寸的大尺寸产品。N-Trig是一家元件供应商,其产品成本相对较高。太瀚科技成立于2004年,其产品单位成本较低;对于10英寸以上的屏幕,电磁式技术的成本更低,而对于10英寸以下的屏幕,则电阻式技术更具价格优势。太瀚科技拥有多项核心技术专利,专利数量已经达到117件。优派推出的PT1080系列Windows电磁笔平板电脑,配备了10点触摸功能,采用电磁屏触控(EMP)技术,搭载了强大的英特尔四核处理器和IPS面板。用户可以通过手指或无源电磁笔在屏幕上进行高效的操作。这款产品的显示屏还支持2048级触控压感,能够检测到V Pen压感的任意角度,为那些有特殊书写和绘画需求的用户提供精确的体验。另一款产品PD1611,实现了2048级触控压感、每英寸5080行的密度和10毫米的悬浮感应能力,是一款专为电子签章工作流设计的新产品。PD1611能够垂直显示整页A4大小的文档,用户可以在上面创建文件、填写电子表格,甚至可以直接在设备上签署合同,所有细节都能够像纸质一样完美地呈现在屏幕上。

应用场景

电磁式触控技术的应用市场主要包括使用USB接口最多的笔式Tablet、教育市场常用的Tablet显示器、亚洲市场快速增长的电子白板、电子商务领域的签名板、POS终端,以及增加了手写功能的电子书阅读器。三星公司的产品中就内置了电磁式感测模块,能够提供笔记、记事本等功能。Tablet PC和Tablet&Book也是电磁式触控技术的重要应用场景。电子书阅读器被视为一个增长迅速的市场,并且朝着柔性显示器的方向发展。电磁式触控模块具有可弯曲的特性,能够与柔性显示器相匹配。尽管使用笔可能被认为是一个缺点,但笔的尺寸较小,易于整合到系统中。太瀚科技预计,电磁式触控技术的潜在市场中,电子书和Tablet PC的增长最为显著,从2010年至2012年间,出货量预计将从990万台增至1,470万台,再到2,480万台。

参考资料 2

  1. 电磁感应 — 中国大百科全书
  2. WACOM — 爱企查
广告位:底部(ad-bottom)—— 请到中台「公共区块」编辑此内容