一、邦奧觸摸屏的基本技術
1、絕對坐標系統
觸摸屏是一種絕對坐標系統,其特點就是當前定位坐標與上一次定位坐標沒有關系,每次觸摸的數據通過校準直接轉化為屏幕上的坐標。不管在什么情況下,觸摸屏這套坐標體系對同一點的輸出數據都是穩定的。不過,它并不能保證每一次對同一點觸摸的采樣都相同,即不能保證絕對坐標定位,這就是所謂的漂移問題。
2、定位
各種觸摸屏都是依靠傳感器來工作的,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速度、可靠性、穩定性和壽命。
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,可以很好地滿足各方面的要求,在公共場所常見的就是這種觸摸屏。不過,電容式觸摸屏把人體當作電容器的一個電極使用,當有導體靠近并與夾層ITO工作面之間耦合出足夠大的電容時,流走的電流就會引起電容式觸摸屏的誤動作;另外,戴著手套或手持絕緣物體觸摸時會沒有反應,這是因為增加了絕緣的介質。
紅外線觸摸屏是靠測定紅外線的通斷來確定觸摸位置的,與觸摸屏所選用的透明擋板的材料無關(有一些根本就沒有使用任何擋板) 。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效果。但是,受到紅外線發射管體積的限制,不可能發射高密度的紅外線,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來工作,外界光線變化,如陽光或室內燈等均會影響其準確度。
二、原理和分類
觸摸屏輸入是靠觸摸顯示器屏幕來輸入數據的一種輸入技術。它一般包括兩個部分:觸摸檢測裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器屏幕前面,用于檢測用戶觸摸位置,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檢測裝置上接收觸摸信息,并將它轉換成觸點坐標,再送給CPU,它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。
隨著科技的進步,觸摸屏技術也經歷了從低檔向高檔逐步升級和發展的過程。根據其工作原理,其目前一般被分為四大類: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合玻璃,玻璃的內外表面各涂有一層ITO,最外層再涂附一層很薄的稀土玻璃保護層,上層ITO涂層作為工作界面,四個角上引出四個電極,內層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環境。觸摸屏電極內部形成一個低電壓交流電場,當用戶觸摸電容屏時,用戶手指和工作面形成一個耦合電容,因為工作面上接有高頻信號,于是手指會吸走一個很小的電流,這個電流分別從屏的四個角上的電極中流出;且理論上流經四個電極的電流與手指到四角的距離成比例,控制器通過對四個電流比例的精密計算,即可得出接觸點位置。
電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導體及感應器,更能有效地防止外在環境因素對觸摸屏造成影響,就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬,電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。但由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化,其穩定性較差,往往會產生漂移現象。
盡管不像電阻式應用那么廣, 電容式觸摸屏也是受歡迎的供選類型。這類設備精確、反應快,尺寸稍大時也有較高分辨率, 更耐用(抗刮擦), 因而適合用作游戲機的觸摸屏。而且,新出現的近場成像技術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的漂移現象。
2、紅外線式觸摸屏
紅外觸摸屏是利用遮擋紅外線進行控制的,是利用X、Y方向密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸位置,通常安裝在顯示器前面的一個外框內,在觸摸屏四邊排布了紅外發射管和紅外接收管,一一對應形成橫豎交叉的紅外線矩陣。相關電路則隱藏在外框的四周,當用戶在觸摸屏幕時,手指會擋住經過該位置的橫豎兩條紅外線,控制器通過計算即可判斷出觸摸點的位置。
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境。其主要優點是價格低廉、安裝方便,可以用在各檔次的計算機上。此外,由于沒有電容充放電過程,響應速度比電容式快,但分辨率較低。
三、應用場合
電容感應觸摸屏:由于電容隨溫度、濕度或接地情況的不同而變化,故其穩定性較差,往往會產生漂移現象。怕電磁場干擾、漂移,不易在工業控制場所和有干擾的地方使用。可使用于要求不太精密的公共信息查詢;需要經常校準、定位。
紅外線感應觸摸屏:分辨率較低,但不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環境條件;適用于無紅外線和強光干擾的各類公共場所、辦公室以及要求不是非常精密的工業控制現場。
四、發展趨勢
觸摸屏技術方便了人們對計算機的操作使用,是一種極有發展前途的交互式輸入技術。世界各國對此普遍給予重視,并投入大量的人力物力進行研發,新型觸摸屏不斷涌現。
觸摸筆:利用觸摸筆進行操作的觸摸屏類似白板,除顯示界面、窗口、圖標外,觸摸筆還具有簽名、標記的功能。這種觸摸筆比早期只提供選擇菜單的光筆功能大大增強。
觸摸板:觸摸板采用了壓感電容式觸摸技術,屏幕面積最大。它由三部分組成:最底層是中心傳感器,用于監視觸摸板是否被觸摸,然后對信息進行處理,中間層提供了交互用的圖形、文字等,最外層是觸摸表層,由強度很高的塑料材料構成。當手指點觸外層表面時,在千分之一秒內就可以將此信息送到傳感器并進行登錄處理。除與PC兼容,它還具有亮度高、圖像清晰、易于交互等特點,因而被應用于指點式信息查詢系統(如電子公告板),收到了非常好的效果。
總之,觸摸屏的發展呈現專業化、多媒體化、立體化和大屏幕化等趨勢。隨著信息社會的發展,人們需要獲得各種各樣公共信息。以觸摸屏技術為交互窗口的公共信息傳輸系統通過采用先進的計算機技術,運用文字、圖像、音樂、解說、動畫、錄像等多種形式,直觀、形象地把各種信息介紹給人們,給人們帶來極大的方便。可以預見,隨著觸摸屏技術的迅速發展,觸摸屏的應用領域會越來越廣,性能會越來越好。
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