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”，技ji術shu是shi在zai前qian進jin的de，今jin天tian也ye許xu是shi聲sheng波bo屏ping最zui理li想xiang
，明ming天tian也ye許xu又you是shi另ling一yi種zhong，環huan星xing公gong司si通tong過guo觸chu摸mo屏ping的de技ji術shu本ben質zhi引yin申shen出chu一yi些xie觸chu摸mo屏ping的de概gai念nian，目mu的de是shi讓rang用yong戶hu自zi己ji學xue會hui思si考kao、學xue會hui判pan斷duan

，選xuan購gou適shi用yong的de觸chu摸mo屏ping。先xian說shuo透tou明ming度du和he色se彩cai失shi真zhen度du，首shou先xian提ti醒xing大da家jia，我wo們men大da家jia看kan到dao的de彩cai色se世shi界jie包bao含han了le可ke見jian光guang波bo段duan中zhong的de各ge種zhong波bo長chang色se

，在zai沒mei有you完wan全quan解jie決jue透tou明ming材cai料liao科ke技ji之zhi前qian


，或huo者zhe說shuo還hai沒mei有you低di成cheng本ben的de很hen好hao解jie決jue透tou明ming材cai料liao科ke技ji之zhi前qian，多duo層ceng複fu合he薄bo膜mo的de觸chu摸mo屏ping在zai各ge波bo長chang下xia的de透tou光guang性xing還hai不bu能neng達da到dao理li想xiang的de一yi致zhi狀zhuang態tai，下xia麵mian是shi一yi個ge示shi意yi圖tu：  
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、dengguangdeng。fanguangshichumopingdailaidefumianxiaoguo
，yuexiaoyuehao
，tayingxiangyonghudeliulansudu
，yanzhongshishenzhiwufabianrentuxiangzifu
，fanguangxingqiangdechumopingshiyonghuanjingshoudaoxianzhi，xianchangdedengguangbuzhiyebeipoxuyaotiaozheng。daduoshucunzaifanguangwentidechumopingdoutigonglingwaiyizhongjingguobiaomianchulidexinghao：磨mo砂sha麵mian觸chu摸mo屏ping，也ye叫jiao防fang眩xuan型xing，價jia格ge略lve高gao一yi些xie
，防fang眩xuan型xing反fan光guang性xing明ming顯xian下xia降jiang，適shi用yong於yu采cai光guang非fei常chang充chong足zu的de大da廳ting或huo展zhan覽lan場chang所suo


，不bu過guo，防fang眩xuan型xing的de透tou光guang性xing和he清qing晰xi度du也ye隨sui之zhi有you較jiao大da幅fu度du的de下xia降jiang。
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， 各ge種zhong觸chu摸mo屏ping技ji術shu都dou是shi依yi靠kao各ge自zi的de傳chuan感gan器qi來lai工gong作zuo的de，甚shen至zhi有you的de觸chu摸mo屏ping本ben身shen就jiu是shi一yi套tao傳chuan感gan器qi。各ge自zi的de定ding位wei原yuan理li和he各ge自zi所suo用yong的de傳chuan感gan器qi決jue定ding了le觸chu摸mo屏ping的de反fan應ying速su度du
、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）的de觸chu摸mo
，而er對dui不bu連lian續xu的de多duo點dian觸chu摸mo不bu予yu判pan斷duan
，所suo以yi說shuo它ta技ji術shu過guo硬ying是shi這zhe種zhong算suan法fa對dui產chan品pin的de品pin質zhi要yao求qiu更geng嚴yan，不bu允yun許xu出chu現xian各ge種zhong各ge樣yang的de故gu障zhang情qing況kuang。這zhe種zhong紅hong外wai屏ping現xian在zai市shi場chang有you，價jia格ge非fei常chang高gao。  
dianrongchumopingbenshenshijishangshiyitaojingmideloudianchuanganqi，daishoutaodeshoubunengchumo，youyushiyongdianrongfangshi，daozhiyoupiaoyixianxiang，zaixiajiedianrongchumopingyouxiangxidejieshao。chaoshengbochumopingyoubiaomianshengbochumopinghetiboshengbochumoping，liyongdedoushidian－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zheng10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。
以yi上shang談tan了le一yi些xie觸chu摸mo屏ping技ji術shu領ling域yu的de概gai念nian，當dang然ran，隻zhi是shi是shi純chun技ji術shu原yuan理li的de一yi些xie探tan討tao
，評ping判pan一yi種zhong觸chu摸mo屏ping，光guang是shi技ji術shu原yuan理li還hai隻zhi是shi其qi中zhong的de一yi部bu分fen，觸chu摸mo屏ping要yao應ying用yong到dao各ge個ge領ling域yu，還hai要yao抵di受shou千qian觸chu萬wan摸mo，選xuan用yong材cai料liao的de耐nai用yong性xing如ru何he，反fan應ying速su度du如ru何he （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。