电磁屏(笔)相关技术介绍

1、电磁屏（笔）相关技术介绍2013.10.28主要内容:1、背景资料2、电磁屏的定义，概念3、电磁屏/笔的方案原理4、电磁屏的基本参数5、电容，电磁，电阻屏的区别及优劣势6、主要生产商5、电磁屏的应用和市场8、案例分析电磁式触控自1964年即问世，197。至198。年代用于智能型数码板，许多高阶 计算机辅助绘图(CAD)系统象是AutoCAD使用广泛，近些年来开始用于平 板电脑，笔记本，手写板等便携式移动设备。电磁式触控技术潜在市场估计以电子书和Tablet PC成长最受瞩目，2oio至 2012都有接近倍数的成长，总出货量可望由2010年的99。万成长到2011年的 1,47° 万，

2、2012 年达 2,480 万。2.BWW齣概惫21电磁感应：因磁通量变化产生感应电动势的。2.2什么是电磁屏？定义：由导电材料制成，用于抑制变化的电磁场对某一指定区域穿透 的设备概念：电磁屏幕既不属于电容屏，也不属于电阻屏，而是独立于上述两种屏幕的一个单独存在。电磁屏幕的基本原理是靠电磁笔操作过程中和面板下方的感应器产生的磁场变化来识别滑动，电磁屏同时拥有横向和纵向的两个感应，其中横向的感应就是滑动轨迹，纵向的感应也就是我们所说的压感,所以电磁屏幕特别适合以及。电磁屏需要用专用笔才能进行触摸操控，不同于普通电阻或电容式触摸屏，不可以用手指直接触控TAUf LX'lTPO5OSC2-T

3、1 'IIIIII1ILIIIIIIIIIIIII 090400001-3 电鐵屏/笔方案的砌介IB3.1电磁屏电磁触控技术Electromagnetic Resonance Touch (ERT)基本原理： 电磁屏(Electromagnetic screen)幕的基本原理是靠电磁笔操作过程中和面板 下方的感应器产生的磁场变化来识别滑动，电磁笔为讯号发射端(transceiver), 天线板为讯号接收端(receiver),当接近感应时磁通量发生变化，由触控IC运算 定义位置点和压力天线板 »如上图所示，手写笔发送i2oKHz-i7oKHz的RF信号（变频），天线板接收手写

4、笔发射的信号，主 控芯片对夭线板接收的信号进行处理和运算，得出手写笔的位置和笔压压力。3.2电磁笔的实现方案 电磁笔结构图如右笔尖线圈压力感应器触觉开关321电磁笔的压感1）什么是压感呢？用笔尤其是毛笔时，我们会发现，用力写字迹会浓些，笔迹也会更宽，用力小笔迹 会更窄也淡些，这就是压感。而压感的存在，会让写出的字迹有笔锋，而画画时，施 力不同才能让画有层次感。不过，电容屏可做不到这一点。2）压感级别的实现电磁触控屏和电容屏不一样，会有256级1024级压感等级，在专用软件的 支持下，写字画画都可实现压感效果。实际上，电磁笔的笔尖并不是完全固 定的，而是安装在影片软性硅胶上，这样，根据写字时的受

5、力不同，硅胶会 推动后部的导电橡胶片，改变它与电容极板之间的距离，这样，电容的容量 就会改变，电容容量改变后，电磁笔所发射出来的电磁信号频率也会随之改 变，这样，电磁感应板通过检测电磁频率，就可以获知压感的力度，从而实 现多级压感。让使用者写字和作画时更“有手感”，这也是不少厂家以“原笔 迹”为卖点推广电磁触控屏的原因。电容极板导电橡胶软性琏胶32.2电磁笔分类1）被动式，又称为无电池笔技术被动式电磁感测的电磁笔内不需装电池而有，数位板经由天线发射交流的电磁场，电磁笔接收交流电磁场的能量并储存起来，接着由电磁笔发 射电磁讯号回数位板；数位板和笔有着双向天线，数位板下方同样也设有一 片金属层。缺

6、点为能量转换效率低于1/200笔尖无线线圈，牧电紐g刨松弓）压力伎碍3Sf捉供11透賛想、酣键 任占1舟总廉戏丫换薄电路J.0V幢魯烏lM判»三电液翊打逊）主动式，笔需要置入电池，有电池供电，手写笔一般发送doKH" 170KHZ的RF信号（变频），天线板接收手写笔发射的信号，主控芯片 对天线板接收的信号进行处理和运算，得出手写笔的位置和笔压压力。实际上，对于电磁笔来说，要发射信号，必然需要电，只不过，无源电磁笔 釆用的是无线供电的方式，即在电磁传感板上，除了设置有信号接受天线外, 还设有电源发射天线发射特定频率的电波，而在电磁笔的下方，设有线圈， 这样，当电磁笔靠近屏幕时

7、，线圈接受电波能量进行整流后，就可以为电磁 笔供电，让其发射电波。大笔系列:大笔系列:二代小笔系列：3-24 电磁笔的侧键应用1）担当鼠标左键右键的功能2）笔擦功能3）定义为其他按键。如复制，粘贴笔擦功能功能按键如何实现这些功能，其实也很简单，毕竟，电磁笔内有全套的发射、编码电 路，这样，当按动按键时，改变电磁波的发射频率或编码，经过电磁感应板 解码后，系统执行相应的操作就能完成对应的功能。所以，电磁笔在功能方 面，可比钢笔、毛笔更有技术含量.3.2.3主动式与被动式电磁笔的优劣比较主动式与被动式，主动式在省电、感测距离和杂讯、纪录率方面较有优 势，如如果电磁+电容触控屏，此时电磁感应板发射出

8、的电源信号可能会干 扰电容触控屏的正常工作，因此，近期的电磁触控屏更多的釆用了主动电磁 笔，被动式则在方便性和笔的重量上具优势，然而，使用者是否感到好用才 是最关键所在，被动式具有人机介面上的优势。office®i）接口类型 USB ,I2C, UART一般为I2C2）压感级数巧6级3）读取速度单位：点/秒一般为1024一般为100200点/秒4）解析度 单位：LPI （ line per inch ）般为 1024/2048 LPI5）笔读取高度 单位：mm一般为8iomm 解析度：又叫做分辨频率，量测设备所能显示读值之最小增量。指的是显示图象所 用的网屏的每英寸的网线数，如Soo

9、LPI是指每英寸加有800条网线XOO线/毫米=（2540线/英寸），一个8oodpi解析度意味着它每移动I英寸就回传8oo 次坐标。也就是说解析度越高，为了传回坐标信息所需要的最小移动量就越低。通俗 的讲，高解析度可以提供更快的移动速度。最大读取速度：每秒钟所能读取的最大感应点数量。最高读取速度越高，给人的直观感受就 是手写反应速度越快，因此输入速度就越快。BAS ,輾,翰I層的区輙优翁勢5.1电容，电磁，电阻屏的区别及优劣势透光度，电磁式手写触控的透光度可达ioo%,电阻或电容则约80-90%o电磁式为后置式不易损坏、且具备滑鼠功能，适合Windows架构的介面、 解析度高、有Palm R

10、ejection防误触功能、具1024阶压感功能、系统整 合成本低，反应速度快、成本，电磁式和电阻、电容式刚好相反，愈大尺寸单位成本愈低，电阻 或电容式则是尺寸愈大单位成本愈高；总的来说，8至io吋以下以电阻或 电容式具优势，8至io吋以上则以电磁式具价格优势。电阻式触控屏成本非常低，精度可以达到单个像素的精度，主要使用手 指甲、触笔等东来操作。但是它比较软，容易产生划痕在阳关下显示效 果很差，可视度不佳。电容式触控屏成本较高，利用手指和屏幕接触时产生的电流来定位，所 以指甲和笔都无法操作电容式触控屏的精度理论上可以达到几个像素， 但实际有效范围在1平方厘米左右，因此在目前主流的电容式触控屏手

11、机 上我们一般是用手指头操作，但是无论是在手机屏上写字还是画画，笔 迹的线条都非常粗，笔画的精度控制很差，要想在屏幕上画一条直线或 在一篇文章的空隙里写几个字是不可能的电磁感应技术，其电磁感应笔的精度远远高于电容式触控屏和电阻式触 控屏，非常适合在文字缝隙里划线、批注、记事，由于电磁感应笔最高 可拥有2048级压力感应，用于绘画也能够画出非常精细的图片。而且电 磁式触控面板和电容式触控屏、电阻式触控屏完全不同，其电磁感应板 位于显示屏的背面，完全不会影响显示屏的显示效果，其透光率和解析 度都相当高电容式触控屏成本较高，利用手指和屏幕接触时产生的电流来定位，所 以指甲和笔都无法操作电容式触控屏的

12、精度理论上可以达到几个像素， 但实际有效范围在1平方厘米左右，因此在目前主流的电容式触控屏手机 上我们一般是用手指头操作，但是无论是在手机屏上写字还是画画，笔 迹的线条都非常粗，笔画的精度控制很差，要想在屏幕上画一条直线或 在一篇文章的空隙里写几个字是不可能的电磁感应技术，其电磁感应笔的精度远远高于电容式触控屏和电阻式触 控屏，非常适合在文字缝隙里划线、批注、记事，由于电磁感应笔最高 可拥有2048级压力感应，用于绘画也能够画出非常精细的图片。而且电 磁式触控面板和电容式触控屏、电阻式触控屏完全不同，其电磁感应板 位于显示屏的背面，完全不会影响显示屏的显示效果，其透光率和解析 度都相当高反应灵

13、敏，拥有Z轴感应能力，且无需直接触碰屏幕即可触控电容笔电磁笔原理笔管部分是金属材质，手握吋将人体静 电传至笔尖的球状导电橡胶而与屏幕产 生感应效果，可用来控制所有电容式触 控屏幕。电磁笔发射振荡频率讯号，电磁板接收，经过处理后， 应用程序根据所接收的振荡频率讯号所设定的模式， 可对应出其相关功能并进行作动。方案电容笔+电容触摸面板电磁笔+电磁板+外围电路+电容触摸面板成本低于USD 5（电容笔）USD 19.5 （电磁笔+电磁板+外围电路）功能触控、手写触控、手写、笔迹识别、软件应用（后面详细说明）易用性笔头较粗，手写有滞留感和断点笔的外形可定制，笔尖较细，手写流畅笔尖外形5<3亀做笔諭

14、褻觌蓼案实现手指和电磯笔都能触控的产品方案1）CTP （电容触摸屏）* 电容触摸屏2）LCM （液晶显示模组）3）电感天线板* 电磁板模组4）双模触控主板5）电磁笔（变频手写笔）附件成本产品增加的成本：电感天线板+双模触控主板=USD 15附件增加的成本：电磁笔二USD 4.5实现方式1、电磁屏供应商实现方式：电磁笔供应商提供电感天线板和双模触控主板，由电磁屏供应商LCM供应商把电感天线板放在LCM的背光模组和铁框之间；2、需要开发新的LCM供应商：由电磁笔供应商合作的LCM供应商出整套的模组，目前有HSD、CMK IVO可以提供7、8、10.1"的模组,7模组分辨率800*480,

15、成本约为USD 36。（不含CTP）模组结构图示Cell玻璃背光模组电感触控天线板双模主板总结：电磁触控技术，有效弥补电容触控的不足实际上，电磁触控还有其他一些优点，如更细小的笔尖，让它更容易点 击小的对象，这在笔记本分辨率较高，字体缩小时更有好处。同时，较好的 抗干扰能力和全面的功能，也很好弥补了电容触控屏的不足。当然，由于无 法直接用手触控，电磁触控方式在使用上还是有些不便。这也让电磁触控不 可能取代电容触控方式成为笔记本触控的主流。而电容+电磁双触控方式则 是珠联璧合，让触控更加方便，这也正是近期该技术大行其道，在笔记本上 大量出现的主要原因。而未来，相信会有更多这样的触控本问世，让触控

16、使 用起来更加便捷。&电磁屏的主要生产商1）第一大的是日本的Wacom,以自有品牌为主，产品定价较高，分辨率可 以做到5,ooolpi;其53寸产品的解决方案为三星所买断，国内买的比较火热 的E人E本也釆用其方案。该公司早期即致力于高精度具绘图功能的 CAD/CAM市场，现在也提供ioo寸大尺寸的产品 2）以色列的N-Trig为元件供应商，成本相对最高。ThinkPad. ASUS、 HTC等都有使用其方案 3）有基科技，成立于丄998年。主要致力于研发生产手写数字化的高科技企业，4）汉王科技，成立于】998年。是一家以手写识别，为核心技术，开发模式 识别相关电脑产品的公司。5）大陆的主要是摩根触控，隶属于台资的台均集团，拥有自主开发的双模（电磁+电容）主控IC,并能配合上层应用软件提供多点触摸电容屏+原笔 迹书写电磁屏的成熟解决方案；工厂位于广东深圳，产品单位成本较低，前 景看好。7。毫巖属的应用和市境7.1市场需求为了增强用户