觸摸屏種類與原理、結構
一、 觸摸屏的幾個概念:
所謂觸摸屏，從市場概念來講，就是一種人人都會使用的計算機輸入設備，或者說是人人都會使用的與計算機溝通的設備。不用學習，人人都會使用，是觸摸屏最大的魔力，這一點無論是鍵盤還是鼠標，都無法與其相比。人人都會使用，也就標志著計算機應用普及時代的真正到來。這也是我們發(fā)展觸摸屏，發(fā)展KIOSK，發(fā)展KIOSK 網(wǎng)絡，努力形成中國觸摸產(chǎn)業(yè)的原因。
從技術原理角度來講，觸摸屏是一套透明的絕對定位系統(tǒng)，首先它必須保證是透明的，因此它必須通過材料科技來解決透明問題，像數(shù)字化儀、寫字板、電梯開關，它們都不是觸摸屏；其次它是絕對坐標，手指摸哪就是哪，不需要第二個動作，不像鼠標，是相對定位的一套系統(tǒng)，我們可以注意到，觸摸屏軟件都不需要光標，有光標反倒影響用戶的注意力，因為光標是給相對定位的設備用的，相對定位的設備要移動到一個地方首先要知道現(xiàn)在在何處，往哪個方向去，每時每刻還需要不停的給用戶反饋當前的位置才不至于出現(xiàn)偏差。這些對采取絕對坐標定位的觸摸屏來說都不需要；再其次就是能檢測手指的觸摸動作并且判斷手指位置，各類觸摸屏技術就是圍繞“檢測手指觸摸”而八仙過海各顯神通的。
二、 觸摸屏分類
(一) 紅外線式觸摸屏
紅外線式觸摸屏在顯示器的前面安裝一個電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。用戶在觸摸屏幕時，手指就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，因而可以判斷出觸摸點在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點上的紅外線而實現(xiàn)觸摸屏操作。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點是價格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器，可以在各檔次的計算機上應用。
(二) 電阻式觸摸屏
電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，在強化玻璃表面分別涂上兩層OTI 透明氧化金屬導電層。利用壓力感應進行控制。當手指觸摸屏幕時。兩層導電層在觸摸點位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化。在X 和Y 兩個方向上產(chǎn)生信號，然后傳送到觸摸屏控制器？刂破鱾蓽y到這一接觸并計算出(X，Y)的位置，再根據(jù)模擬鼠標的方式運作。電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣環(huán)境下工作。但由于復合薄膜的外層采用塑膠材料，抗爆性較差，使用壽命受到一定影響。
(三) 表面聲波式觸摸屏
表素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長，透光率高，能保持清晰透亮的圖像質量，最適合公共場所使用。但塵埃、水及污垢會嚴重影響其性能，需要經(jīng)常維護，保持屏面的光潔。
表面聲波式觸摸屏輸入是一種最面聲波是一種沿介質表面?zhèn)鞑サ臋C械波。該種觸摸屏的角上裝有超聲波換能器。能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當手指觸及屏幕時，觸點上的聲波即被阻止，由此確定坐標位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因新穎的觸摸輸入技術。該觸摸屏是由傳送換能器、接收換能器、反射板及控制器所組成。它不采用膜層結構，而是采用廉價的壓電陶瓷換能器。該換能器在屏面上看不見，但能發(fā)送耳朵聽不到的表面聲波（見圖13 和14）。位于觸摸輸入屏四周的反射陣列對表面聲波進行空間取樣，再次向多路平行路徑反射。位于各發(fā)送器對面的反射聲波檢測陣列合成每束反射聲波，變成連續(xù)的反射聲波，變成連續(xù)的返射聲波交替地對水平和垂直方向進行掃描。手指一觸摸到觸摸輸入屏某個
部位，該部位的表面波強度便能與觸摸壓力成正比地衰減。
(四) 電容式觸摸屏
這種觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的，在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導電物質，當有導電物體觸碰時，就會改變觸點的電容，從而可以探測出觸摸的位置。但用戴手套的手或手持不導電的物體觸摸時沒有反應，這是因為增加了更為絕緣的介質。電容觸摸屏能很好地感應輕微及快速觸摸、防刮擦、不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環(huán)境下使用。但由于電容隨溫度、濕度或環(huán)境電場的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，分辨率低，易漂移。電容式觸摸屏也需要使用ITO 材料，而且它的功耗低壽命長，但是較高的成本使它之前不太受關注。Apple 推出的iPhone 提供的友好人機界面，流暢操作性能使電容式觸摸屏受到了市場的追捧，各種電容式觸摸屏產(chǎn)品紛紛面世。而且隨著工藝進步和批量化，它的成本不斷下降，開始顯現(xiàn)逐步取代電阻式觸摸屏的趨勢。
表面電容觸摸屏只采用單層的ITO，當手指觸摸屏表面時，就會有一定量的電荷轉移到人體。為了恢復這些電荷損失，電荷從屏幕的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，我們可以由此推算出觸摸點的位置。表面電容 ITO 涂層通常需要在屏幕的周邊加上線性化的金屬電極，來減小角落/邊緣效應對電場的影響。有時ITO 涂層下面還會有一個ITO 屏蔽層，用來阻隔噪音。表面電容觸摸屏至少需要校正一次才能使用。感應電容觸摸屏與表面電容觸摸屏相比，可以穿透較厚的覆蓋層，而且不需要校正。感應電容式在兩層ITO 涂層上蝕刻出不同的ITO 模塊，需要考慮模塊的總阻抗，模塊之間的連接線的阻抗，兩層ITO 模塊交叉處產(chǎn)生的寄生電容等因素。而且為了檢測到手指觸摸，ITO 模塊的面積應該比手指面積小，當采用菱形圖案時，對角線長通？刂圃4 到6 毫米。
三、 各類觸摸屏的對比
上述四種觸摸屏的性能比較如下：
編輯：admin 最后修改時間：2018-01-05
