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触摸屏原理

触摸屏原理之红外触摸屏技术简介

    红外线触摸屏,一般是在显示器屏幕的前面安装一个外框,外框里有电路板,在X、Y方向有排布均匀的红外发射管和红外接收管,——对应形成横竖交叉的红外线矩阵。当有触摸时,手指或其它物体就会挡住经过该点的横竖红外线,由控制器判断出触摸点在屏幕的位置(如图示)。

    红外触摸屏可用手指、笔或任何能阻挡光线的物体来触摸。红外触摸屏赖以工作的红外光栅矩阵显然要求在同一平面上,因此,红外屏真正感应的触摸的工作面距离显示器屏幕有一定的间隔,在球面显示器上使用尤其明显。

 ★红外屏的分辨率

    红外触摸屏的物理分辨率由框架中能容纳的红外管数目决定,因此分辨率较低,过去市场上主要为32*32、40*32等,最大可达50*40,软件倍增后可达99*79。现在红外屏的分辨率已有较大提高,最大分辨率可达到1000*720左右。

★技术剖析

    红外触摸屏靠多对红外发射和接收管来工作,红外管的性能和寿命都比较可靠,任何阻挡光线的物体都可用来作触摸物,不过红外线触摸屏使用传感器数目将近100对或更多,并且共用外围电路,这就要求传感器不仅本身性能好,还要求将近100对(或更多)的红外二极管“光-电阻特性”和“结电容”都保持一致。实际应用中,万一有哪一对出现故障,可以在上电自检过程中发现并在此后加以忽略,靠邻近的红外线代替,由于每一对红外线只“监管”约6mm左右(或更窄)的窄带,而手指通常在15mm左右粗细,用户是察觉不到的。但如果生产过程中没有对红外发射管进行老化测试,没有很好的质量管理体系,将近100对(或更多)的传感器,很快就不是一对两对“掉队”的问题了,总体寿命也就难以保证。

  红外屏赖以工作的是红外线矩阵,矩阵上多点的Х、У坐标能组合出平方倍多的触摸点,见图,A、B两点和C、D两点对红外屏来说是相同的效果,无法分辨哪一点触摸是真正的触摸点,怎样处理?目前市场上的红外屏对多点触摸常见的处理不管是否连续,要麽不判断,要麽判断为左上角,即图中不管是A、B还是C、D,都判断为C点。真正技术过硬的红外屏应该是对坐标连续的多点触摸判断取中点,即判断为大物体的触摸,而对不连续的多点触摸不予判断。
 
红外线触摸屏“进化史”

红外触摸屏

早    期

现    在

光照敏感度

早期红外触摸屏因依靠红外光线工作而对光照环境比较敏感,当光照变化较大时,触摸点位置判断不准,其至导致死机 目前,通过脉冲方式工作的红外触摸屏,已经较好的克服了早期的缺点。
外框 红外触摸屏框架的工艺水平非常重要,框架的结构本身就破坏了显示器原来的外形,而且框架内侧是红外滤色片,做不好就比较难看;此外,这个框架遭受破坏的机会最大,要考虑它的强度。

目前,比较好的作法是外框采用BAS塑料。保证强度。红外滤色片单独镶嵌,并采用深色滤色片(浅色滤色片更容易生产,容易控制材料杂质,但对内光干扰更强,对外暴露内部器件难看),框架和显示器之间设计有缓冲胶粒。

外观效果 早期的红外触摸屏是一个中空的框架。由于工作面和屏幕的间距,使用时给人的感觉是手指还没有碰到屏幕,软件就已经动作,而且手指还不能歪着斜着点,必须垂直屏幕触摸。 目前,红外触摸屏则改良成了带玻璃的框架。这块普通的玻璃实际上起到了限制手指再往里伸的作用,“点到为止”,这么做至少有两个好处,第一:不必垂直屏幕触摸,第二:可实现模拟“双击”。


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