觸摸屏的技術原理

一、觸摸屏的幾個概念
suoweichumoping，congshichanggainianlaijiang，jiushiyizhongrenrendouhuishiyongdejisuanjishurushebei，huozheshuoshirenrendouhuishiyongdeyujisuanjigoutongdeshebei。buyongxuexi，renrendouhuishiyong，shichumopingzuidademoli，zheyidianwulunshijianpanhaishishubiao，douwufayuqixiangbi。renrendouhuishiyong，yejiubiaozhizhejisuanjiyingyongpujishidaidezhenzhengdaolai。zheyeshiwomenfazhanchumoping
，fazhanKIOSK，發展KIOSK網絡，努力形成中國觸摸產業的原因。
從cong技ji術shu原yuan理li角jiao度du講jiang，觸chu摸mo屏ping是shi一yi套tao透tou明ming的de絕jue對dui定ding位wei係xi統tong
，首shou先xian它ta必bi須xu保bao證zheng是shi透tou明ming的de
，因yin此ci它ta必bi須xu通tong過guo材cai料liao科ke技ji來lai解jie決jue透tou明ming問wen題ti，像xiang數shu字zi化hua儀yi、寫字板、電梯開關
，它們都不是觸摸屏；其qi次ci它ta是shi絕jue對dui坐zuo標biao，手shou指zhi摸mo哪na就jiu是shi哪na，不bu需xu要yao第di二er個ge動dong作zuo，不bu像xiang鼠shu標biao，是shi相xiang對dui定ding位wei的de一yi套tao係xi統tong，我wo們men可ke以yi注zhu意yi到dao，觸chu摸mo屏ping軟ruan件jian都dou不bu需xu要yao光guang標biao，有you光guang標biao反fan倒dao影ying響xiang用yong戶hu的de注zhu意yi力li
，因yin為wei光guang標biao是shi給gei相xiang對dui定ding位wei的de設she備bei用yong的de，相xiang對dui定ding位wei的de設she備bei要yao移yi動dong到dao一yi個ge地di方fang首shou先xian要yao知zhi道dao現xian在zai在zai何he處chu
，往wang哪na個ge方fang向xiang去qu，每mei時shi每mei刻ke還hai需xu要yao不bu停ting的de給gei用yong戶hu反fan饋kui當dang前qian的de位wei置zhi才cai不bu致zhi於yu出chu現xian偏pian差cha。這zhe些xie對dui采cai取qu絕jue對dui坐zuo標biao定ding位wei的de觸chu摸mo屏ping來lai說shuo都dou不bu需xu要yao；再其次就是能檢測手指的觸摸動作並且判斷手指位置
，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。
1、觸摸屏的第一個特征：透明，它直接影響到觸摸屏的視覺效果。   透明有透明的程度問題，紅外線技術觸摸屏和表麵聲波觸摸屏隻隔一層純玻璃，透明可算佼佼者，其它觸摸屏這點就要好好推敲一番，“透明”，在(zai)觸(chu)摸(mo)屏(ping)行(xing)業(ye)裏(li)，隻(zhi)是(shi)個(ge)非(fei)常(chang)泛(fan)泛(fan)的(de)概(gai)念(nian)，我(wo)們(men)知(zhi)道(dao)
，很(hen)多(duo)觸(chu)摸(mo)屏(ping)是(shi)多(duo)層(ceng)的(de)複(fu)合(he)薄(bo)膜(mo)

，僅(jin)用(yong)透(tou)明(ming)一(yi)點(dian)來(lai)概(gai)括(kuo)它(ta)的(de)視(shi)覺(jiao)效(xiao)果(guo)是(shi)不(bu)夠(gou)的(de)
，它(ta)應(ying)該(gai)至(zhi)少(shao)包(bao)括(kuo)四(si)個(ge)特(te)性(xing)：透明度、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麵反光程度和衍射反光程度
，隻不過我們的觸摸屏表麵衍射反光還沒到達CD盤的程度，對用戶而言，這四個度量已經基本夠了。今天我盡量不結合具體的觸摸屏去“排隊”
，jishushizaiqianjinde，jintianyexushishengbopingzuilixiang，mingtianyexuyoushilingyizhong，huanxinggongsitongguochumopingdejishubenzhiyinshenchuyixiechumopingdegainian，mudeshirangyonghuzijixuehuisikao、xuehuipanduan
，xuangoushiyongdechumoping。xianshuotoumingduhesecaishizhendu，shouxiantixingdajia，womendajiakandaodecaiseshijiebaohanlekejianguangboduanzhongdegezhongbochangse，zaimeiyouwanquanjiejuetoumingcailiaokejizhiqian
，huozheshuohaimeiyoudichengbendehenhaojiejuetoumingcailiaokejizhiqian，duocengfuhebomodechumopingzaigebochangxiadetouguangxinghaibunengdadaolixiangdeyizhizhuangtai，xiamianshiyigeshiyitu：  
由(you)於(yu)透(tou)光(guang)性(xing)與(yu)波(bo)長(chang)曲(qu)線(xian)圖(tu)的(de)存(cun)在(zai)，通(tong)過(guo)觸(chu)摸(mo)屏(ping)看(kan)到(dao)的(de)圖(tu)象(xiang)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)與(yu)原(yuan)圖(tu)象(xiang)產(chan)生(sheng)了(le)色(se)彩(cai)失(shi)真(zhen)
，靜(jing)態(tai)的(de)圖(tu)象(xiang)感(gan)覺(jiao)還(hai)隻(zhi)是(shi)色(se)彩(cai)的(de)失(shi)真(zhen)，動(dong)態(tai)的(de)多(duo)媒(mei)體(ti)圖(tu)象(xiang)感(gan)覺(jiao)就(jiu)不(bu)是(shi)很(hen)舒(shu)服(fu)了(le)，色(se)彩(cai)失(shi)真(zhen)度(du)也(ye)就(jiu)是(shi)圖(tu)中(zhong)的(de)最(zui)大(da)色(se)彩(cai)失(shi)真(zhen)度(du)自(zi)然(ran)是(shi)越(yue)小(xiao)越(yue)好(hao)。平(ping)常(chang)所(suo)說(shuo)的(de)透(tou)明(ming)度(du)也(ye)隻(zhi)能(neng)是(shi)圖(tu)中(zhong)的(de)平(ping)均(jun)透(tou)明(ming)度(du)，當(dang)然(ran)是(shi)越(yue)高(gao)越(yue)好(hao)。
反光性，主要是指由於鏡麵反射造成圖象上重疊身後的光影，例如人影
、窗戶、燈deng光guang等deng。反fan光guang是shi觸chu摸mo屏ping帶dai來lai的de負fu麵mian效xiao果guo，越yue小xiao越yue好hao
，它ta影ying響xiang用yong戶hu的de瀏liu覽lan速su度du
，嚴yan重zhong時shi甚shen至zhi無wu法fa辨bian認ren圖tu象xiang字zi符fu
，反fan光guang性xing強qiang的de觸chu摸mo屏ping使shi用yong環huan境jing受shou到dao限xian製zhi，現xian場chang的de燈deng光guang布bu置zhi也ye被bei迫po需xu要yao調tiao整zheng。大da多duo數shu存cun在zai反fan光guang問wen題ti的de觸chu摸mo屏ping都dou提ti供gong另ling外wai一yi種zhong經jing過guo表biao麵mian處chu理li的de型xing號hao：moshamianchumoping，yejiaofangxuanxing，jiagelvegaoyixie，fangxuanxingfanguangxingmingxianxiajiang，shiyongyucaiguangfeichangchongzudedatinghuozhanlanchangsuo，buguo，fangxuanxingdetouguangxingheqingxiduyesuizhiyoujiaodafududexiajiang。
清(qing)晰(xi)度(du)
，有(you)些(xie)觸(chu)摸(mo)屏(ping)加(jia)裝(zhuang)之(zhi)後(hou)，字(zi)跡(ji)模(mo)糊(hu)，圖(tu)象(xiang)細(xi)節(jie)模(mo)糊(hu)，整(zheng)個(ge)屏(ping)幕(mu)顯(xian)得(de)模(mo)模(mo)糊(hu)糊(hu)，看(kan)不(bu)太(tai)清(qing)楚(chu)，這(zhe)就(jiu)是(shi)清(qing)晰(xi)度(du)太(tai)差(cha)。清(qing)晰(xi)度(du)的(de)問(wen)題(ti)主(zhu)要(yao)是(shi)多(duo)層(ceng)薄(bo)膜(mo)結(jie)構(gou)的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)
，由(you)於(yu)薄(bo)膜(mo)層(ceng)之(zhi)間(jian)光(guang)反(fan)複(fu)反(fan)射(she)折(zhe)射(she)而(er)造(zao)成(cheng)的(de)，此(ci)外(wai)防(fang)眩(xuan)型(xing)觸(chu)摸(mo)屏(ping)由(you)於(yu)表(biao)麵(mian)磨(mo)砂(sha)也(ye)會(hui)造(zao)成(cheng)清(qing)晰(xi)度(du)下(xia)降(jiang)。清(qing)晰(xi)度(du)不(bu)好(hao)，眼(yan)睛(jing)容(rong)易(yi)疲(pi)勞(lao)，對(dui)眼(yan)睛(jing)也(ye)有(you)一(yi)定(ding)傷(shang)害(hai)，選(xuan)購(gou)觸(chu)摸(mo)屏(ping)時(shi)要(yao)注(zhu)意(yi)判(pan)別(bie)。
2
、觸摸屏的第二個特性： 觸chu摸mo屏ping是shi絕jue對dui坐zuo標biao係xi統tong，要yao選xuan哪na就jiu直zhi接jie點dian那na，與yu鼠shu標biao這zhe類lei相xiang對dui定ding位wei係xi統tong的de本ben質zhi區qu別bie是shi一yi次ci到dao位wei的de直zhi觀guan性xing。絕jue對dui坐zuo標biao係xi的de特te點dian是shi每mei一yi次ci定ding位wei坐zuo標biao與yu上shang一yi次ci定ding位wei坐zuo標biao沒mei有you關guan係xi，觸chu摸mo屏ping在zai物wu理li上shang是shi一yi套tao獨du立li的de坐zuo標biao定ding位wei係xi統tong，每mei次ci觸chu摸mo的de數shu據ju通tong過guo校xiao準zhun數shu據ju轉zhuan為wei屏ping幕mu上shang的de坐zuo標biao，這zhe樣yang
，就jiu要yao求qiu觸chu摸mo屏ping這zhe套tao坐zuo標biao不bu管guan在zai什shen麼me情qing況kuang下xia，同tong一yi點dian的de輸shu出chu數shu據ju是shi穩wen定ding的de，如ru果guo不bu穩wen定ding，那na麼me這zhe觸chu摸mo屏ping就jiu不bu能neng保bao證zheng絕jue對dui坐zuo標biao定ding位wei
，點dian不bu準zhun
，這zhe就jiu是shi觸chu摸mo屏ping最zui怕pa的de問wen題ti：漂移。技術原理上凡是不能保證同一點觸摸每一次采樣數據相同的觸摸屏都免不了漂移這個問題，目前有漂移現象的隻有電容觸摸屏。
3、觸摸屏的第三個特性：檢測觸摸並定位

， gezhongchumopingjishudoushiyikaogezidechuanganqilaigongzuode，shenzhiyoudechumopingbenshenjiushiyitaochuanganqi。gezidedingweiyuanlihegezisuoyongdechuanganqijuedinglechumopingdefanyingsudu
、可靠性
、wendingxingheshouming。chumopingdechuanganqifangshihaijuedinglechumopingruheshibieduodianchumodewenti，yejiushichaoguoyidiandetongshichumozenmeban？yourenchumoshijiezhepangbianyouyourenchumozenmeban？zheshichumopingshiyongguochengzhongjingchangchuxiandewenti
，worenweizuilixiangdefangshishi：超過一點的同時觸摸誰也不判斷，一直等到多點觸摸移走，有人觸摸接著又有人觸摸應該是分先後都判斷
，當然是技術上可能的話。
hongwaichumopingkaoduoduihongwaifashehejieshouduiguanlaigongzuo，hongwaiduiguanxingnengheshoumingdoubijiaokekao，renhezudangguangxiandewutidoukeyonglaizuochumowu
，buguohongwaichumopingshiyongchuanganqishumujiangjin100對， 並且共用外圍電路

，這就要求傳感器不僅本身性能好，還要求將近100對的紅外二極管“光-電阻特性”和“結電容”都dou保bao持chi一yi致zhi。實shi際ji應ying用yong中zhong，萬wan一yi有you哪na一yi對dui出chu現xian故gu障zhang
，可ke以yi在zai上shang電dian自zi檢jian過guo程cheng中zhong發fa現xian並bing在zai此ci後hou加jia以yi忽hu略lve

，靠kao鄰lin近jin的de紅hong外wai線xian代dai替ti
，由you於yu每mei一yi對dui紅hong外wai線xian隻zhi“監管”約6mm左右的窄帶
，而手指通常在15mm左右粗細，用戶是察覺不到的。但如果生產過程沒有對紅外發射管進行老化測試
，沒有很好的質量管理體係，將近100對的傳感器， 很快就不是一對兩對“掉隊”的問題了
，總體壽命也就難以保證。因此，購買紅外屏的用戶應該了解廠家有沒有嚴格的質量檢測辦法或是否通過ISO9000認證。
紅外屏賴以工作的是紅外線矩陣
，矩陣上多點的x、y坐標能組合出平方倍多的觸摸點， 見下圖，A、B兩點和C
、D兩(liang)點(dian)對(dui)紅(hong)外(wai)屏(ping)來(lai)說(shuo)是(shi)相(xiang)同(tong)的(de)效(xiao)果(guo)，無(wu)法(fa)分(fen)辨(bian)
，怎(zen)麼(me)處(chu)理(li)呢(ne)？目(mu)前(qian)市(shi)場(chang)上(shang)的(de)紅(hong)外(wai)屏(ping)對(dui)多(duo)點(dian)觸(chu)摸(mo)常(chang)見(jian)的(de)處(chu)理(li)不(bu)管(guan)連(lian)續(xu)否(fou)，要(yao)麼(me)不(bu)判(pan)斷(duan)
，要(yao)麼(me)判(pan)為(wei)左(zuo)上(shang)角(jiao)，即(ji)下(xia)圖(tu)中(zhong)不(bu)管(guan)是(shi)A、B還是C、D都判為C點。真正技術過得硬的紅外屏應該是對坐標連續的多點觸摸判斷取中點

，即判斷為大物體（比如粗手指）dechumo，erduibulianxudeduodianchumobuyupanduan，suoyishuotajishuguoyingshizhezhongsuanfaduichanpindepinzhiyaoqiugengyan，buyunxuchuxiangezhonggeyangdeguzhangqingkuang。zhezhonghongwaipingxianzaishichangyou
，jiagefeichanggao。  
電dian容rong觸chu摸mo屏ping本ben身shen實shi際ji上shang是shi一yi套tao精jing密mi的de漏lou電dian傳chuan感gan器qi，帶dai手shou套tao的de手shou不bu能neng觸chu摸mo，由you於yu使shi用yong電dian容rong方fang式shi
，導dao致zhi有you漂piao移yi現xian象xiang，在zai下xia節jie電dian容rong觸chu摸mo屏ping有you詳xiang細xi的de介jie紹shao。超chao聲sheng波bo觸chu摸mo屏ping有you表biao麵mian聲sheng波bo觸chu摸mo屏ping和he體ti波bo聲sheng波bo觸chu摸mo屏ping
，利li用yong的de都dou是shi電dian－聲(sheng)壓(ya)電(dian)換(huan)能(neng)器(qi)作(zuo)傳(chuan)感(gan)器(qi)

，接(jie)收(shou)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)發(fa)射(she)傳(chuan)感(gan)器(qi)所(suo)用(yong)的(de)壓(ya)電(dian)晶(jing)體(ti)不(bu)是(shi)一(yi)種(zhong)型(xing)號(hao)
，在(zai)製(zhi)造(zao)時(shi)的(de)摻(chan)雜(za)材(cai)料(liao)略(lve)有(you)不(bu)同(tong)
，發(fa)射(she)換(huan)能(neng)器(qi)功(gong)率(lv)大(da)，接(jie)收(shou)換(huan)能(neng)器(qi)更(geng)加(jia)靈(ling)敏(min)。壓(ya)電(dian)換(huan)能(neng)器(qi)的(de)壽(shou)命(ming)長(chang)，工(gong)作(zuo)穩(wen)定(ding)，正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)10年(nian)不(bu)出(chu)問(wen)題(ti)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)安(an)裝(zhuang)後(hou)
，換(huan)能(neng)器(qi)是(shi)隱(yin)藏(zang)起(qi)來(lai)的(de)，但(dan)是(shi)在(zai)運(yun)輸(shu)和(he)安(an)裝(zhuang)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)小(xiao)心(xin)謹(jin)慎(shen)
，裸(luo)露(lu)的(de)換(huan)能(neng)器(qi)晶(jing)體(ti)不(bu)能(neng)碰(peng)撞(zhuang)擠(ji)壓(ya)。表(biao)麵(mian)聲(sheng)波(bo)觸(chu)摸(mo)屏(ping)有(you)X

、Y軸兩對傳感器
，利用屏幕表麵的聲表麵波來檢測手指觸摸，可以說，工作麵是一層看不見、打不壞的聲能，不怕暴力使用，最適合公共信息查詢，是目前市場上最受歡迎的觸摸屏產品。
yishangtanleyixiechumopingjishulingyudegainian
，dangran，zhishishichunjishuyuanlideyixietantao
，pingpanyizhongchumoping，guangshijishuyuanlihaizhishiqizhongdeyibufen，chumopingyaoyingyongdaogegelingyu，haiyaodishouqianchuwanmo，xuanyongcailiaodenaiyongxingruhe，fanyingsuduruhe （使用要感覺順暢反應速度須小於20ms）
，控製卡

、驅動程序和校準程序怎麼樣，卡的設計水平和工藝水平，驅動程序跨操作係統平台、跨機種的通用性、計算機接口與技術趨勢的緊跟程度，廠商的技術實力和服務承諾的可信任度，這些都是理性的評判一種觸摸屏，更準確的說：一種產品的重要因素。