一、邦?yuàn)W觸摸屏的基本技術(shù)
1、絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng)
觸摸屏是一種絕對(duì)坐標(biāo)系統(tǒng),其特點(diǎn)就是當(dāng)前定位坐標(biāo)與上一次定位坐標(biāo)沒(méi)有關(guān)系,每次觸摸的數(shù)據(jù)通過(guò)校準(zhǔn)直接轉(zhuǎn)化為屏幕上的坐標(biāo)。不管在什么情況下,觸摸屏這套坐標(biāo)體系對(duì)同一點(diǎn)的輸出數(shù)據(jù)都是穩(wěn)定的。不過(guò),它并不能保證每一次對(duì)同一點(diǎn)觸摸的采樣都相同,即不能保證絕對(duì)坐標(biāo)定位,這就是所謂的漂移問(wèn)題。
2、定位
各種觸摸屏都是依靠傳感器來(lái)工作的,甚至有的觸摸屏本身就是一套傳感器。它們各自的定位原理和各自所用的傳感器決定了觸摸屏的反應(yīng)速度、可靠性、穩(wěn)定性和壽命。
3、觸摸屏的性能比較
電容式觸摸屏的分辨率很高,透光率也不錯(cuò),可以很好地滿足各方面的要求,在公共場(chǎng)所常見(jiàn)的就是這種觸摸屏。不過(guò),電容式觸摸屏把人體當(dāng)作電容器的一個(gè)電極使用,當(dāng)有導(dǎo)體靠近并與夾層ITO工作面之間耦合出足夠大的電容時(shí),流走的電流就會(huì)引起電容式觸摸屏的誤動(dòng)作;另外,戴著手套或手持絕緣物體觸摸時(shí)會(huì)沒(méi)有反應(yīng),這是因?yàn)樵黾恿私^緣的介質(zhì)。
紅外線觸摸屏是靠測(cè)定紅外線的通斷來(lái)確定觸摸位置的,與觸摸屏所選用的透明擋板的材料無(wú)關(guān)(有一些根本就沒(méi)有使用任何擋板) 。因此,選用透光性能好的擋板, 并加以抗反光處理,可以得到很好的視覺(jué)效果。但是,受到紅外線發(fā)射管體積的限制,不可能發(fā)射高密度的紅外線,所以這種觸摸屏的分辨率不高。另外,由于紅外線觸摸屏依靠紅外感應(yīng)來(lái)工作,外界光線變化,如陽(yáng)光或室內(nèi)燈等均會(huì)影響其準(zhǔn)確度。
二、原理和分類(lèi)
觸摸屏輸入是靠觸摸顯示器屏幕來(lái)輸入數(shù)據(jù)的一種輸入技術(shù)。它一般包括兩個(gè)部分:觸摸檢測(cè)裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測(cè)裝置安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測(cè)用戶觸摸位置,接收后送觸摸屏控制器;觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息,并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo),再送給CPU,它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。
隨著科技的進(jìn)步,觸摸屏技術(shù)也經(jīng)歷了從低檔向高檔逐步升級(jí)和發(fā)展的過(guò)程。根據(jù)其工作原理,其目前一般被分為四大類(lèi):電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外線式觸摸屏和表面聲波觸摸屏。
1、電容式觸摸屏
電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃,玻璃的內(nèi)外表面各涂有一層ITO,最外層再涂附一層很薄的稀土玻璃保護(hù)層,上層ITO涂層作為工作界面,四個(gè)角上引出四個(gè)電極,內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。觸摸屏電極內(nèi)部形成一個(gè)低電壓交流電場(chǎng),當(dāng)用戶觸摸電容屏?xí)r,用戶手指和工作面形成一個(gè)耦合電容,因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào),于是手指會(huì)吸走一個(gè)很小的電流,這個(gè)電流分別從屏的四個(gè)角上的電極中流出;且理論上流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成比例,控制器通過(guò)對(duì)四個(gè)電流比例的精密計(jì)算,即可得出接觸點(diǎn)位置。
電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護(hù)導(dǎo)體及感應(yīng)器,更能有效地防止外在環(huán)境因素對(duì)觸摸屏造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵;蛴蜐n,電容式觸摸屏依然能準(zhǔn)確算出觸摸位置。但由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化,其穩(wěn)定性較差,往往會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。
盡管不像電阻式應(yīng)用那么廣, 電容式觸摸屏也是受歡迎的供選類(lèi)型。這類(lèi)設(shè)備精確、反應(yīng)快,尺寸稍大時(shí)也有較高分辨率, 更耐用(抗刮擦), 因而適合用作游戲機(jī)的觸摸屏。而且,新出現(xiàn)的近場(chǎng)成像技術(shù)改良了電容式觸摸屏的性能, 減弱了在它和電阻式觸摸屏中可能出現(xiàn)的漂移現(xiàn)象。
2、紅外線式觸摸屏
紅外觸摸屏是利用遮擋紅外線進(jìn)行控制的,是利用X、Y方向密布的紅外線矩陣來(lái)檢測(cè)并定位用戶的觸摸位置,通常安裝在顯示器前面的一個(gè)外框內(nèi),在觸摸屏四邊排布了紅外發(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矩陣。相關(guān)電路則隱藏在外框的四周,當(dāng)用戶在觸摸屏幕時(shí),手指會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎兩條紅外線,控制器通過(guò)計(jì)算即可判斷出觸摸點(diǎn)的位置。
紅外觸摸屏也同樣不受電流、電壓和靜電干擾,適宜于某些惡劣的環(huán)境。其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便,可以用在各檔次的計(jì)算機(jī)上。此外,由于沒(méi)有電容充放電過(guò)程,響應(yīng)速度比電容式快,但分辨率較低。
三、應(yīng)用場(chǎng)合
電容感應(yīng)觸摸屏:由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化,故其穩(wěn)定性較差,往往會(huì)產(chǎn)生漂移現(xiàn)象。怕電磁場(chǎng)干擾、漂移,不易在工業(yè)控制場(chǎng)所和有干擾的地方使用?墒褂糜谝蟛惶艿墓残畔⒉樵;需要經(jīng)常校準(zhǔn)、定位。
紅外線感應(yīng)觸摸屏:分辨率較低,但不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環(huán)境條件;適用于無(wú)紅外線和強(qiáng)光干擾的各類(lèi)公共場(chǎng)所、辦公室以及要求不是非常精密的工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)。
四、發(fā)展趨勢(shì)
觸摸屏技術(shù)方便了人們對(duì)計(jì)算機(jī)的操作使用,是一種極有發(fā)展前途的交互式輸入技術(shù)。世界各國(guó)對(duì)此普遍給予重視,并投入大量的人力物力進(jìn)行研發(fā),新型觸摸屏不斷涌現(xiàn)。
觸摸筆:利用觸摸筆進(jìn)行操作的觸摸屏類(lèi)似白板,除顯示界面、窗口、圖標(biāo)外,觸摸筆還具有簽名、標(biāo)記的功能。這種觸摸筆比早期只提供選擇菜單的光筆功能大大增強(qiáng)。
觸摸板:觸摸板采用了壓感電容式觸摸技術(shù),屏幕面積最大。它由三部分組成:最底層是中心傳感器,用于監(jiān)視觸摸板是否被觸摸,然后對(duì)信息進(jìn)行處理,中間層提供了交互用的圖形、文字等,最外層是觸摸表層,由強(qiáng)度很高的塑料材料構(gòu)成。當(dāng)手指點(diǎn)觸外層表面時(shí),在千分之一秒內(nèi)就可以將此信息送到傳感器并進(jìn)行登錄處理。除與PC兼容,它還具有亮度高、圖像清晰、易于交互等特點(diǎn),因而被應(yīng)用于指點(diǎn)式信息查詢系統(tǒng)(如電子公告板),收到了非常好的效果。
總之,觸摸屏的發(fā)展呈現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化、多媒體化、立體化和大屏幕化等趨勢(shì)。隨著信息社會(huì)的發(fā)展,人們需要獲得各種各樣公共信息。以觸摸屏技術(shù)為交互窗口的公共信息傳輸系統(tǒng)通過(guò)采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù),運(yùn)用文字、圖像、音樂(lè)、解說(shuō)、動(dòng)畫(huà)、錄像等多種形式,直觀、形象地把各種信息介紹給人們,給人們帶來(lái)極大的方便。可以預(yù)見(jiàn),隨著觸摸屏技術(shù)的迅速發(fā)展,觸摸屏的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)越來(lái)越廣,性能會(huì)越來(lái)越好。
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