觸摸屏原理23163

1、觸摸屏的概念和特征觸摸屏的概念和特征觸摸屏概念觸摸屏，從市場(chǎng)概念來(lái)講，就是一種人人都會(huì)使用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，或者說(shuō)是人人都會(huì)使用的與計(jì)算機(jī)溝通的設(shè)備。是一種新的人機(jī)交互作用技術(shù)，這種技術(shù)使用者只要用手指輕輕地碰計(jì)算機(jī)顯示屏上的圖符或文字就能實(shí)現(xiàn)對(duì)主機(jī)操作，這樣擺脫了鍵盤(pán)和鼠標(biāo)操作，使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)。人人都會(huì)使用，是觸摸屏最大的魔力，這一點(diǎn)無(wú)論是鍵盤(pán)還是鼠標(biāo)，都無(wú)法與其相比。人人都會(huì)使用，也就標(biāo)志著計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及時(shí)代的真正到來(lái)。從技

2、術(shù)原理來(lái)講，觸摸屏是一套透明的絕對(duì)定位系統(tǒng)，首先它必須保證是透明的，因此它必須通過(guò)材料科技來(lái)解決透明問(wèn)題，像數(shù)字化儀、寫(xiě)字板、電梯開(kāi)關(guān)，它們都不是觸摸屏；其次它是絕對(duì)坐標(biāo)，手指摸哪就是哪，不需要第二個(gè)動(dòng)作，不像鼠標(biāo)，是相對(duì)定位的一套系統(tǒng)。觸摸屏有三個(gè)基本特征：1、透明。它直接影響到觸摸屏的視覺(jué)效果。透明，在觸摸屏行業(yè)里，只是個(gè)泛泛的概念，很多觸控屏是多層的復(fù)合薄膜，僅用透明一點(diǎn)來(lái)概括它的視覺(jué)效果是不夠的，它至少應(yīng)該包括四個(gè)特性：透明度、

3、色彩失真度、反光性和清晰度，還能再分，比如反光程度包括鏡面反光程度和衍射反光程度，只不過(guò)我們的觸控屏表面衍射反光還沒(méi)有達(dá)到CD盤(pán)的程度，對(duì)用戶(hù)而言，這四個(gè)特性已經(jīng)基本夠了。2、絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)。觸摸屏是絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)，要選哪就直接點(diǎn)哪，與鼠標(biāo)這類(lèi)相對(duì)定位系統(tǒng)的本質(zhì)區(qū)別是一次到位的直觀(guān)性。絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)的特點(diǎn)是每一次定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒(méi)有關(guān)系，觸摸屏在物理上是一套獨(dú)立的坐標(biāo)定位系統(tǒng)，每次觸摸的數(shù)據(jù)通過(guò)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)為屏幕上的坐標(biāo)，這樣，就要求觸控屏

4、這套坐標(biāo)不管在什么情況下，同一點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，如果不穩(wěn)定，那么這觸控屏就不能保證絕對(duì)坐標(biāo)定位，點(diǎn)不準(zhǔn)，這就是觸控屏最怕的問(wèn)題：漂移。技術(shù)原理上凡是不能保證同一點(diǎn)觸摸每一次采樣數(shù)據(jù)相同的觸控屏都免不了漂移這個(gè)問(wèn)題。但對(duì)于性能及質(zhì)量好的觸控屏來(lái)說(shuō)，漂移的情況出現(xiàn)的并不是很?chē)?yán)重。3、檢測(cè)觸摸并定位。各種觸控屏技術(shù)都是依靠各自的傳感器來(lái)工作的，甚至有的觸控屏本身就是一套傳感器。各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸控屏的反應(yīng)速度、可靠性

5、、穩(wěn)定性和壽命。觸控屏的傳感器方式還決定了該觸控屏如何識(shí)別多點(diǎn)觸摸的問(wèn)題，也就是超過(guò)一點(diǎn)的同時(shí)觸摸怎么辦？有人觸摸時(shí)旁邊又有人觸摸怎么辦？這是觸控屏使用過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，目前這種解決辦法正在不斷的完善中。特點(diǎn)操作簡(jiǎn)便操作簡(jiǎn)便只需手指輕觸電腦屏幕上的有關(guān)部門(mén)按鈕，便可進(jìn)入信息世界，有關(guān)信息可包括文字、動(dòng)畫(huà)、音樂(lè)、錄象、游戲等。界面友好界面友好顧客無(wú)需了解電腦的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、便可清楚明白電腦屏幕上的所有信息、提示、指令，其界面適合各層次、各

6、年齡的廣大客戶(hù)。信息豐富信息豐富信息存儲(chǔ)量幾乎不受限制，任何復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息，都可納入多媒體系統(tǒng)，而且信息種類(lèi)豐富，可以達(dá)到視聽(tīng)皆備，多變的展示效果令人振奮。響應(yīng)迅速響應(yīng)迅速系統(tǒng)采用尖端技術(shù)，對(duì)大容量數(shù)據(jù)查詢(xún)，響應(yīng)速度也是一指即來(lái)，不用費(fèi)神等待，真正達(dá)到“奔騰“的速度。安全可靠安全可靠長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)無(wú)任何影響，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，正常操作不會(huì)出錯(cuò)、死機(jī)；維護(hù)容易系統(tǒng)包括一個(gè)與演示系統(tǒng)界面完全相同的管理維護(hù)系統(tǒng)，可方便地對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行增、

7、刪、改等管理操作。擴(kuò)充性好擴(kuò)充性好具有良好的擴(kuò)充性，可隨時(shí)增加系統(tǒng)內(nèi)容和數(shù)據(jù)，并為今后的聯(lián)網(wǎng)、多數(shù)據(jù)庫(kù)的操作等提供方便。動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)可根據(jù)用戶(hù)需要，建立各種網(wǎng)絡(luò)連接，例如與電信營(yíng)業(yè)網(wǎng)、電信帳務(wù)網(wǎng)聯(lián)接，動(dòng)態(tài)查詢(xún)電話(huà)受理進(jìn)程及個(gè)人電話(huà)帳單，亦可與企業(yè)內(nèi)部INTEA、INTER互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)接。■需經(jīng)常校準(zhǔn)。■不適用于金屬機(jī)柜。■當(dāng)外界有電感和磁感的時(shí)候，會(huì)使觸摸屏失靈。3.3.紅外觸摸屏紅外觸摸屏（紅外線(xiàn)式觸摸屏工作原理圖）紅外觸摸屏是利

8、用X、Y方向上密布的紅外線(xiàn)矩陣來(lái)檢測(cè)并定位用戶(hù)的觸摸。紅外觸控屏在顯示器的前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線(xiàn)矩陣。用戶(hù)在觸控屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎兩條紅外線(xiàn)，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線(xiàn)而實(shí)現(xiàn)觸控屏操作。紅外觸控屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜惡劣的環(huán)境條件，紅外線(xiàn)技術(shù)是觸控屏產(chǎn)品最終的發(fā)展趨勢(shì)。采用聲學(xué)和其它材料學(xué)技術(shù)的

9、觸屏都有其難以逾越的屏障，如單一傳感器的受損、老化，觸摸界面怕受污染、破壞性使用，維護(hù)繁雜等等問(wèn)題。紅外線(xiàn)觸控屏只要真正實(shí)現(xiàn)了高穩(wěn)定性能和高分辨率，必將替代其它技術(shù)產(chǎn)品而成為觸控屏市場(chǎng)主流。過(guò)去的紅外觸摸屏的分辨率由框架中的紅外對(duì)管數(shù)目決定，因此分辨率較低，市場(chǎng)上主要國(guó)內(nèi)產(chǎn)品為32x32、40X32，另外還有說(shuō)紅外屏對(duì)光照環(huán)境因素比較敏感，在光照變化較大時(shí)會(huì)誤判甚至死機(jī)。這些正是國(guó)外非紅外觸摸屏的國(guó)內(nèi)代理商銷(xiāo)售宣傳的紅外屏的弱點(diǎn)。而最新

10、的技術(shù)第五代紅外屏的分辨率取決于紅外對(duì)管數(shù)目、掃描頻率以及差值算法，分辨率已經(jīng)達(dá)到了1000X720，至于說(shuō)紅外屏在光照條件下不穩(wěn)定，從第二代紅外觸摸屏開(kāi)始，就已經(jīng)較好的克服了抗光干擾這個(gè)弱點(diǎn)。第五代紅外線(xiàn)觸摸屏是全新一代的智能技術(shù)產(chǎn)品，它實(shí)現(xiàn)了1000720高分辨率、多層次自調(diào)節(jié)和自恢復(fù)的硬件適應(yīng)能力和高度智能化的判別識(shí)別，可長(zhǎng)時(shí)間在各種惡劣環(huán)境下任意使用。并且可針對(duì)用戶(hù)定制擴(kuò)充功能，如網(wǎng)絡(luò)控制、聲感應(yīng)、人體接近感應(yīng)、用戶(hù)軟件加密保護(hù)

11、、紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ瓉?lái)媒體宣傳的紅外觸摸屏另外一個(gè)主要缺點(diǎn)是抗暴性差，其實(shí)紅外屏完全可以選用任何客戶(hù)認(rèn)為滿(mǎn)意的防暴玻璃而不會(huì)增加太多的成本和影響使用性能，這是其他的觸摸屏所無(wú)法效仿的。4.4.表面聲波觸摸屏表面聲波觸摸屏（表面聲波觸摸屏工作原理圖）以右下角的X軸發(fā)射換能器為例：發(fā)射換能器把控制器通過(guò)觸摸屏電纜送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f，然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面?zhèn)鬟f，聲波能量經(jīng)過(guò)屏體表

12、面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線(xiàn)傳播給X軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變?yōu)殡娦盘?hào)。當(dāng)發(fā)射換能器發(fā)射一個(gè)窄脈沖后，聲波能量歷經(jīng)不同途徑到達(dá)接收換能器，走最右邊的最早到達(dá)，走最左邊的最晚到達(dá)，早到達(dá)的和晚到達(dá)的這些聲波能量疊加成一個(gè)較寬的波形信號(hào)，不難看出，接收信號(hào)集合了所有在X軸方向歷經(jīng)長(zhǎng)短不同路徑回歸的聲波能量，它們?cè)赮軸走過(guò)的路程是相同的，但在X軸上，最遠(yuǎn)的比最近的多走了兩倍X軸最大距離。因此這個(gè)波形信號(hào)的時(shí)間軸反映

13、各原始波形疊加前的位置，也就是X軸坐標(biāo)。發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)波形在沒(méi)有觸摸的時(shí)候，接收信號(hào)的波形與參照波形完全一樣。當(dāng)手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸控屏幕時(shí)，X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應(yīng)在接收波形上即某一時(shí)刻位置上波形有一個(gè)衰減缺口。接收波形對(duì)應(yīng)手指擋住部位信號(hào)衰減了一個(gè)缺口，計(jì)算缺口位置即得觸摸坐標(biāo)控制器分析到接收信號(hào)的衰減并由缺口的位置判定X坐標(biāo)。之后Y軸同樣的過(guò)程判定出觸摸點(diǎn)的Y坐標(biāo)。除了一般觸摸屏都能