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當(dāng)有觸摸時(shí),手指或其它物就會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎紅外線,觸摸屏掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)并確信有一條紅外線受阻后,紅燈亮,表示有紅外線受阻,可能有觸摸,同時(shí)立刻換到另一坐標(biāo)再掃描,如果再發(fā)現(xiàn)另外一軸也有一條紅外線受阻,黃燈亮,表示發(fā)現(xiàn)觸摸,并將兩個(gè)發(fā)現(xiàn)阻隔的紅外對(duì)管位置報(bào)告給主機(jī),經(jīng)過(guò)計(jì)算判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。

紅外觸摸屏產(chǎn)品分外掛式和內(nèi)置式兩種。外掛式的安裝方法非常簡(jiǎn)單,是所有觸摸屏中安裝最方便的,只要用膠或雙面膠將框架固定在顯示器前面即可。安圖電子外掛觸摸屏還可通過(guò)掛鉤與顯示器固定,方便拆卸不留痕跡。

可以說(shuō)在平面顯示器上使用,紅外觸摸屏具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。紅外線探測(cè)技術(shù)利用同一波長(zhǎng)的紅外發(fā)射管、紅外接收管(簡(jiǎn)稱紅外對(duì)管)就能得到簡(jiǎn)單的紅外線探測(cè)方法:

只要有物體阻擋住紅外對(duì)管之間的連線,接收信號(hào)就急劇下降,因此紅外線可以探測(cè)物體的阻擋,在防盜系統(tǒng)、自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)、計(jì)數(shù)器等系統(tǒng)上廣泛應(yīng)用。

紅外線若是短距離應(yīng)用,根據(jù)接收信號(hào)的衰減程度還可探知阻擋程度,這就是所謂的模擬方式,模擬方式在接收端采用密集的接收管陣列,還可用于造影成像;為防止干擾,紅外探測(cè)還可采用脈沖方式,即紅外發(fā)射管發(fā)射一個(gè)固定頻率的信號(hào),而接收方只對(duì)這一頻率進(jìn)行檢測(cè),脈沖方式抗干擾能力非常強(qiáng)。脈沖方式如果在工作頻率上調(diào)制信號(hào),還可用于數(shù)字通信,這就是大名鼎鼎的紅外線通訊,家用電器的遙控、電腦的紅外通信、甚至是當(dāng)今最快的光纖通信,都緣于此。紅外通信對(duì)人體沒(méi)有影響,兼又發(fā)射距離短沒(méi)有空間污染,當(dāng)今備受青睞。本章立意觸摸屏,不神游其它,但是從這一家族興旺,也可以看出紅外觸摸屏前途遠(yuǎn)大。

高度的穩(wěn)定性,不會(huì)因時(shí)間、環(huán)境的變化產(chǎn)生飄移
高度的適應(yīng)性,不受電流、電壓和靜電干擾,適宜某些惡劣的環(huán)境條件(防爆,防塵)
高透光性無(wú)中間介質(zhì),最高可達(dá)標(biāo)100%
使用壽命長(zhǎng),高度耐久,不怕刮傷,觸控壽命也長(zhǎng)
使用特性好,觸摸無(wú)須力度,對(duì)觸摸體無(wú)特殊要求
在XP下支持模擬2點(diǎn),在WIN7支持真2點(diǎn),
支持USB、串口輸出,
分辨率是4096(W)*4096(D)
操作系統(tǒng)兼容性好 Win2000/XP/98ME/NT/VISTA/X86/LINUX/Win7
觸摸直徑 >= 5mm
會(huì)受到強(qiáng)紅外線干擾,如遙控器、高溫物體、陽(yáng)光或白熾燈等紅外源照射紅外接收管、
會(huì)受到強(qiáng)電磁干擾,如變壓器等

快速檢測(cè),紅外觸摸屏一般尺寸最少也有64套紅外對(duì)管,也就是說(shuō)至少要求在0.4毫秒內(nèi)就要完成一條紅外線的檢測(cè)。

周圍的反射、折射、干擾,紅外發(fā)射管有一個(gè)發(fā)射角,接收管有較大范圍的接收角,如果周圍反射到一定程度,你會(huì)發(fā)現(xiàn)手指放在什么地方也阻擋不住信號(hào)。

要解決這些問(wèn)題,選擇模擬方式最大的好處是可以分析提高觸摸屏的分辨率,但是抗干擾能力比不上脈沖方式;選擇脈沖方式雖然抗干擾能力強(qiáng),但是存在脈沖方式在接收方需要一個(gè)響應(yīng)過(guò)程時(shí)間的問(wèn)題,而觸摸屏卻要求極快的速度,因此要在自適應(yīng)電路、單片機(jī)軟件、模具設(shè)計(jì)、透光材料選擇等幾個(gè)方面要有技術(shù)突破。

紅外觸摸屏靠多對(duì)紅外發(fā)射和接收對(duì)管來(lái)工作,紅外對(duì)管性能和壽命都比較可靠,任何阻擋光線的物體都可用來(lái)作觸摸物,不過(guò)紅外觸摸屏使用傳感器數(shù)目將近100對(duì),并且共用外圍電路,這就要求傳感器不僅本身性能好,還要求將近100對(duì)的紅外二極管"光-電阻特性"和"結(jié)電容"都保持一致。實(shí)際應(yīng)用中,萬(wàn)一有哪一對(duì)出現(xiàn)故障,可以在上電自檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)并在此后加以忽略,靠鄰近的紅外線代替,由于每一對(duì)紅外線只"監(jiān)管"約6mm左右的窄帶,而手指通常在15mm左右粗細(xì),用戶是察覺(jué)不到的。但如果生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有對(duì)紅外發(fā)射管進(jìn)行老化測(cè)試,沒(méi)有很好的質(zhì)量管理體系,將近100對(duì)的傳感器,很快就不是一對(duì)兩對(duì)"掉隊(duì)"的問(wèn)題了,總體壽命也就難以保證。因此,購(gòu)買紅外屏的用戶應(yīng)該了解廠家有沒(méi)有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)辦法或是否通過(guò)ISO9000認(rèn)證。

紅外屏賴以工作的是紅外線矩陣,矩陣上多點(diǎn)的x、y坐標(biāo)能組合出平方倍多的觸摸點(diǎn),如案例,A、B兩點(diǎn)和C、D兩點(diǎn)對(duì)紅外屏來(lái)說(shuō)是相同的效果,無(wú)法分辨,其處理方式,市場(chǎng)上的紅外屏對(duì)多點(diǎn)觸摸常見(jiàn)的處理不管連續(xù)否,要么不判斷,要么判為左上角,即不管是A、B還是C、D都判為C點(diǎn)。真正技術(shù)過(guò)得硬的紅外屏應(yīng)該是對(duì)坐標(biāo)連續(xù)的多點(diǎn)觸摸判斷取中點(diǎn),即判斷為大物體(比如粗手指)的觸摸,而對(duì)不連續(xù)的多點(diǎn)觸摸不予判斷,所以說(shuō)它技術(shù)過(guò)硬是這種算法對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)要求更嚴(yán),不允許出現(xiàn)各種各樣的故障情況。

電容觸摸屏本身實(shí)際是一套精密的漏電傳感器,帶手套的手不能觸摸,由于使用電容方式,導(dǎo)致有漂移現(xiàn)象,下節(jié)電容觸摸屏有詳細(xì)的介紹。

超聲波觸摸屏有表面聲波觸摸屏和體波聲波觸摸屏,利用的都是電-聲壓電換能器作傳感器,接收傳感器和發(fā)射傳感器所用的壓電晶體不是一種型號(hào),在制造時(shí)的摻雜材料略有不同,發(fā)射換能器功率大,接收換能器更加靈敏。壓電換能器的壽命長(zhǎng),工作穩(wěn)定,正常工作可以保證10年不出問(wèn)題。觸摸屏安裝后,換能器是隱藏起來(lái)的,但是在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中需要小心謹(jǐn)慎,裸露的換能器晶體不能碰撞擠壓。表面聲波觸摸屏有X、Y軸兩對(duì)傳感器,利用屏幕表面的聲表面波來(lái)檢測(cè)手指觸摸,可以說(shuō),工作面是一層看不見(jiàn)、打不壞的聲能,不怕暴力使用,最適合公共信息查詢,是市場(chǎng)上最受歡迎的觸摸屏產(chǎn)品。

早期紅外觸摸屏出現(xiàn)于1992年,分辨率只有32×32。第一代紅外觸摸技術(shù)分辨率低、易受環(huán)境干擾而誤動(dòng)作,而且要求在一定的遮光環(huán)境中使用。由于這些局限性,致使紅外觸摸屏一度曾經(jīng)淡出市場(chǎng)。

第二代紅外觸摸屏于1994年推出,分辨率達(dá)到64×64,改善了抗光干擾性能,可以適應(yīng)大多數(shù)室內(nèi)環(huán)境。第三代紅外觸摸屏1997年推出,分辨率達(dá)到320×240,可以在室外非陽(yáng)光直射的環(huán)境中使用;第四代紅外觸摸屏的主要貢獻(xiàn)是提高了分辨率,達(dá)到了800×600,于1998年推出。從紅外觸摸屏的發(fā)展歷程來(lái)看,主要的進(jìn)步是沿著提高分辨率和對(duì)強(qiáng)光干擾環(huán)境適應(yīng)能力兩個(gè)方面進(jìn)行的,但基本上沒(méi)有克服產(chǎn)品壽命短、器件特性參數(shù)容易漂移等問(wèn)題。

近期推出的第五代紅外觸摸技術(shù),不僅將分辨率提高到了1000×720,抗強(qiáng)光干擾性能提高到太陽(yáng)直射環(huán)境亦可使用,更重要的是在產(chǎn)品壽命和免維護(hù)性能方面有了本質(zhì)的飛躍。第五代紅外觸摸采用概率函數(shù)器件冗余分布的指導(dǎo)思想,工作環(huán)境下壽命大于7年。這就是說(shuō),當(dāng)配套的顯示器達(dá)到壽命終結(jié)的時(shí)候,觸摸屏本身仍然是正常工作的。

第五代紅外觸摸屏在性能指標(biāo)上的改善,足以將觸摸屏的應(yīng)用推向新的水平。原來(lái)有些場(chǎng)合不能使用的可以使用了。例如,過(guò)去觸摸屏在跟蹤手指移動(dòng)軌跡的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很多斷筆,無(wú)法用于漢字識(shí)別。第五代觸摸屏在跟蹤手指移動(dòng)軌跡的時(shí)候,精度、平滑度和跟蹤速度都可以滿足要求。用戶的書寫可以十分流暢地轉(zhuǎn)換成圖像軌跡,完全支持手寫識(shí)別輸入。

第六代觸摸屏為適應(yīng)windows7系統(tǒng)的要求,已支持多點(diǎn)觸摸。

從應(yīng)用的層面看,觸摸屏不應(yīng)該僅僅作為一個(gè)將觸摸位置轉(zhuǎn)換為坐標(biāo)信息的簡(jiǎn)單設(shè)備,而應(yīng)該作為一個(gè)完整的人機(jī)界面系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。第五代紅外觸摸屏就是依據(jù)這樣的標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)內(nèi)置的處理器和完善的驅(qū)動(dòng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品概念的提升。

因此,新的紅外觸摸技術(shù)會(huì)對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)造成非常重大的影響。

第一、第五代紅外觸摸屏極有可能脫穎而出,打破聲波屏、電阻屏、電容屏、紅外屏幾分天下的格局。最有可能出現(xiàn)的情況是,紅外屏占據(jù)80%以上的主流市場(chǎng),電阻屏和電容屏鎖定在4英寸以下的應(yīng)用領(lǐng)域,而聲波屏將被逐漸淘汰。

第二、第五代紅外觸摸屏有望打破國(guó)外廠商長(zhǎng)期占據(jù)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的局面,以更好的質(zhì)量和較低的價(jià)格將美國(guó)和日本的觸摸屏產(chǎn)品從中國(guó)市場(chǎng)清除出去。但是,我國(guó)臺(tái)灣省的一些廠商將會(huì)以五線電阻觸摸屏在移動(dòng)產(chǎn)品市場(chǎng)占有重要地位。

第三、通過(guò)充分利用產(chǎn)品優(yōu)勢(shì),加大國(guó)際市場(chǎng)運(yùn)作力度,第五代紅外觸摸屏可以在國(guó)際市場(chǎng)上與國(guó)外產(chǎn)品一爭(zhēng)高低。但應(yīng)該注意到,第五代紅外觸摸屏的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)能夠保持的時(shí)間是有限的,國(guó)外廠商的研發(fā)力度歷來(lái)不容忽視,單一產(chǎn)品技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)可能很快就不存在。

第四、由于功能和性能上的提高,第五代紅外觸摸屏將會(huì)開(kāi)辟新的應(yīng)用領(lǐng)域,例如紅外觸摸屏可能會(huì)頻頻亮相于工控和家電等行業(yè),并且與鼠標(biāo)、手寫板等輸入設(shè)備形成了替代和競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系,對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的市場(chǎng)造成影響。

不怕水、污

具有小尺寸的成本優(yōu)勢(shì),適用于工控產(chǎn)品、個(gè)人便攜產(chǎn)品

怕劃傷,透光率低,低溫遲鈍

2、表面聲波觸摸屏

新的好用,適用于短期產(chǎn)品

怕水、怕灰,需要維護(hù)

發(fā)射換能器易碎,存在返修率

3、電容觸摸屏

漂移,易部分失效

人體成為線路的一部份,戴手套不作用

對(duì)濕度、溫度、接地等環(huán)境要求高

4、紅外觸摸屏

穩(wěn)定性欠佳

外置或內(nèi)置,不影響顯示器外觀,可適應(yīng)大尺寸屏幕

可能被光干擾

防暴性能好

任意物體觸摸

完全封閉免維護(hù),適應(yīng)惡劣環(huán)境

安裝完成后完全免維護(hù)

紅外感應(yīng)觸摸屏適合于多種非露天的未知使用對(duì)象的場(chǎng)合。紅外觸摸屏的感應(yīng)介質(zhì)是任何可阻擋光線的物品,如手指、筆桿、小棍棒等等。