北京時(shí)間03月29日消息，中國(guó)觸摸屏網(wǎng)訊， 電腦操作只用屏幕點(diǎn)觸方式簡(jiǎn)便快捷達(dá)到操作目的,這是世界上電腦能廣泛普及運(yùn)用的總趨勢(shì)之一. 只要有點(diǎn)菜單操作概念,就可即學(xué)即用. 現(xiàn)對(duì)這一技術(shù)的幾種原理及其應(yīng)用作以綜述.

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    觸摸屏技術(shù)主要就是快速準(zhǔn)確地處理隨機(jī)觸摸點(diǎn)坐標(biāo)的技術(shù),一旦立即解決這一首要問題,剩下的問題就與鼠標(biāo)作用過程相同.目前成熟的觸摸屏技術(shù)有4 種,即紅外線式、五線電阻式、表面聲波式、電容式,其原理分述如下：

    紅外線式觸摸屏

    在屏幕前框架的左邊( y 軸) 和下邊( x 軸) 分別裝有紅外線發(fā)射管,各自的對(duì)邊又裝有對(duì)應(yīng)的接收管 ,管的排列密度與其分辨率有關(guān).工作時(shí)在屏幕前形成縱橫交叉的紅外線矩陣,用戶的手指觸摸點(diǎn)將阻擋經(jīng)過該點(diǎn)的橫豎兩方向的紅外線,通過接收管,計(jì)算機(jī)便由此參數(shù)計(jì)算出觸摸點(diǎn)的位置,再執(zhí)行對(duì)計(jì)算機(jī)的操作目的.

    紅外觸摸屏的矩陣電路及微處理器控制電路都裝在屏前的框架內(nèi),并通過鍵盤接口直接與主機(jī)通訊,不需獨(dú)立電源. 其價(jià)格低,安裝簡(jiǎn)易,但由于發(fā)射、接收管排列有限,分辨率不高,且怕外界紅外光的干擾及不防水防塵、框架易碎等缺點(diǎn), 主要應(yīng)用于室內(nèi)站臺(tái)等簡(jiǎn)單操作的地方.

    五線電阻觸摸屏

    它是在四線電阻觸摸屏的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出來的新的專利技術(shù),克服了四線式壽命短、清晰度不高的缺點(diǎn).

    四線電阻技術(shù)是一塊與顯示屏緊貼的玻璃為基層其外表面涂有一薄層透明氧化銦InO ,作為電阻層,其水平方向加有5V 到0V 的直流工作電壓,形成均勻連續(xù)的電壓分布. 在該導(dǎo)電層上再蓋有一層外表面經(jīng)防刮硬化處理而內(nèi)表面也涂有相同氧化金屬層的保護(hù)層,其垂直方向也加有5V 到0V 的直流連續(xù)分布電壓. 兩電阻層之間用約千分之一英寸的許多透明絕緣隔離點(diǎn)隔開. 按摸屏幕時(shí),兩電阻層在觸點(diǎn)位置就有一個(gè)接通,經(jīng)過模擬量電壓模數(shù)(Afi D) 轉(zhuǎn)換,控制器就能計(jì)算出觸點(diǎn)的x , y 坐標(biāo)值. 由于四線電阻觸摸屏的外電阻涂層頻繁受壓,易造成裂損而改變涂層電壓分布不均致使觸點(diǎn)位置計(jì)算不準(zhǔn)而報(bào)廢的缺點(diǎn),又創(chuàng)造了五線電阻技術(shù).

    五線電阻觸摸屏的新特點(diǎn)是把外層電阻層只用作導(dǎo)體層,作為五線中其中一線,即使有裂損,只要不斷裂開,對(duì)偵測(cè)計(jì)算不受影響,這無(wú)疑大大增強(qiáng)了使用壽命.而在內(nèi)層電阻涂層中則把四線電阻技術(shù)中縱橫電壓分布場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)造性巧妙的應(yīng)用在同一涂層中,其結(jié)構(gòu)分布如圖3. 在由金屬氧化物構(gòu)成的細(xì)密條的x 軸上形成正向電壓差,經(jīng)過中值點(diǎn)又形成反向電壓差,構(gòu)成同面四線模式. 內(nèi)外涂層仍用絕緣透明隔離點(diǎn)隔開. 當(dāng)按壓時(shí)內(nèi)外涂層間有一觸點(diǎn)接通,致使左側(cè)向下電壓的上端某處有不同阻值的分壓產(chǎn)生, 據(jù)此控制器計(jì)算出該觸點(diǎn)的水平坐標(biāo)值. 內(nèi)涂層上每一觸點(diǎn)都有不同對(duì)應(yīng)的x 軸坐標(biāo)值. 觸點(diǎn)y 軸方向的坐標(biāo)則是由控制器測(cè)定從內(nèi)涂層經(jīng)觸點(diǎn)流入外涂層(五線之一) 的電流值確定出的. 五線電阻觸摸屏除使用壽命大大超過四線式35 倍,達(dá)3500 萬(wàn)次外,其透光率和清晰度也很高,由于工作在與外界封閉隔離狀態(tài),不怕污染,環(huán)境適應(yīng)性好.它的另一個(gè)突出特點(diǎn)是分辨率很高,能分辨很尖細(xì)觸針的觸動(dòng),但怕銳器的硬戳.

    表面聲波技術(shù)觸摸屏

    該技術(shù)為美國(guó)技術(shù), 它是利用機(jī)械超聲波矩陣波面的動(dòng)態(tài)傳播在顯示屏上進(jìn)行觸點(diǎn)定位的.

    在顯示屏左上角和右下角分別固定有垂直向下發(fā)射和水平向左發(fā)射的超聲波換能發(fā)射器.其各自同方向的屏邊及對(duì)邊都刻有45°用于反射波導(dǎo)向的由疏到密間隔非常精密的反射條紋(其參數(shù)與波長(zhǎng)有關(guān)) . 沿著對(duì)邊傳導(dǎo)波的末端--—即顯示屏的右上角又分別對(duì)應(yīng)安裝著超聲波x 軸y 軸接收換能器. 工作時(shí),由表面聲波屏的控制器產(chǎn)生5. 53MHz 的高頻電信號(hào)送經(jīng)換能發(fā)射器分別發(fā)出相互垂直的超聲波,形成動(dòng)態(tài)超聲波矩陣波面,當(dāng)這一工作面上有觸點(diǎn)時(shí)將吸收通過該點(diǎn)的聲能,換能器接收到這一改變后通知控制器確定出該觸點(diǎn)的坐標(biāo)值[2 ] .目前,表面聲波觸摸屏獨(dú)一無(wú)二的突出特點(diǎn)是,它能感知第三軸( z 軸) 坐標(biāo). 由于其分辨率、精度和穩(wěn)定性非常高,能對(duì)手指觸點(diǎn)的壓力大小產(chǎn)生的信號(hào)衰減量分辨清晰,故可輕松得到數(shù)據(jù). 這一自由度值可用于特殊控制,如醫(yī)用三維立體斷層掃描儀中對(duì)連續(xù)深層圖象的瀏覽和選擇等.

    表面聲波屏由于沒有氧化金屬涂層,其清晰度非常好;它的強(qiáng)化玻璃屏有很高的防刮擦能力,但怕其它頻率很近和倍頻的超聲、強(qiáng)聲和振動(dòng),也怕屏幕的污染,故適合室內(nèi)辦公室、研究室等范圍.

    電容技術(shù)觸摸屏

    其結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單. 它是在緊貼顯示屏前的雙夾層玻璃中涂有一層透明的氧化、金屬導(dǎo)體層,四角引出四個(gè)電極受控于控制器. 通過引線,夾層導(dǎo)體中有高頻電流流動(dòng). 由于人體電場(chǎng)的存在, 觸摸點(diǎn)手指與屏幕內(nèi)涂層構(gòu)成一個(gè)微小的耦合電容,而高頻電流對(duì)于通過小電容是很容易的. 這樣, 對(duì)稱四電極上的高頻電流通過觸點(diǎn)小電容被分流. 這個(gè)被破壞了對(duì)稱的變化量由控制器偵測(cè)到. 由于流入四電極的電流與手指觸點(diǎn)到四角的距離成反比,故可計(jì)算出觸點(diǎn)坐標(biāo)值.

    電容技術(shù)觸摸屏靈敏度極高, 能感知輕微快速的觸碰(響應(yīng)時(shí)間最快為3ms) ,所以它不怕污染和帶手套觸摸等,但它怕外界強(qiáng)電場(chǎng)干擾.

    觸摸屏技術(shù)在中國(guó)出現(xiàn)時(shí)間雖然不長(zhǎng),但它的普及應(yīng)用速度卻大大超過世界發(fā)達(dá)國(guó)家,頗受喜愛,有極可觀的發(fā)展前景,這與中國(guó)過去經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)英語(yǔ)、計(jì)算機(jī)普及緩慢的國(guó)情,和當(dāng)前中國(guó)經(jīng)濟(jì)高速騰飛增長(zhǎng)地迫切需要是分不開的. 占世界人口1/4 以上的這樣一個(gè)大市場(chǎng),尤其是城市,無(wú)論賓館、商場(chǎng)、交易廳、機(jī)場(chǎng)、碼頭和地鐵等人流擁擠的公共區(qū),還是科技教育、人事組織、工商管理、企業(yè)財(cái)會(huì)、黨政管理、行政業(yè)務(wù)等都有大量需求.

    微機(jī)觸摸屏技術(shù)使用對(duì)年齡的覆蓋面很寬,例如,為培下一代的高素質(zhì)起點(diǎn),發(fā)展幼教事業(yè),激發(fā)和誘導(dǎo)幼兒及青少年學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣;普及興辦老年大學(xué),以及老一代在崗領(lǐng)導(dǎo)人使用現(xiàn)代化管理手段都有一定意義.

    就地域性覆蓋面來說,農(nóng)村和邊遠(yuǎn)山區(qū),落后地區(qū)及邊疆海島,凡有經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的點(diǎn)域,都漸行微機(jī)觸摸技術(shù)的管理模式來支持交流和發(fā)展.

    觸摸屏是市場(chǎng)增長(zhǎng)的刺激、思維的更新 必然創(chuàng)造出的新的多媒體交互設(shè)備,符合穩(wěn)定、準(zhǔn)確、高速的效率. 它的應(yīng)用大大簡(jiǎn)化了計(jì)算機(jī)輸入模式,手指輕觸即能操作計(jì)算機(jī),查詢資料,分析數(shù)據(jù),優(yōu)化方案,選擇決策,預(yù)測(cè)未來.

    觸摸屏賦予了多媒體系統(tǒng)嶄新的面貌,極富吸引力. 多媒體技術(shù)層出不窮,雙雙比翼,為現(xiàn)代人提供更好的方便需求.

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