1 引言

　　紅外觸摸屏是在緊貼屏幕前密布X、Y方向上的紅外線矩陣,，通過不 停的掃描是否有紅外線被物體阻擋檢測并定位用戶的觸摸,。如下圖所示，這種觸摸屏是在顯示器的前面安裝一個外框,，外框里設(shè)計有電路板,，從而在屏幕四邊排布紅 外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣,。每掃描完一圈,，如果所有的紅外對管通達(dá)，綠燈亮,，表示一切正常,。

　 　當(dāng)有觸摸時，手指或其它物就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎紅外線,，觸摸屏掃描時發(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，并將兩個發(fā)現(xiàn)阻隔的紅外對管位置報告給主機(jī),，經(jīng)過計算判斷出觸摸點(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,。

　　2　紅外線觸摸屏技術(shù)特點(diǎn)

　　紅外觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)是可用手指、筆或任何可阻擋光線的物體來觸摸,。

　　紅外觸摸屏缺點(diǎn)是在球面顯示器上使用時感覺不好,，這是因?yàn)橘囈怨ぷ鞯募t外光柵矩陣顯然要求保證在同一平面上，因此,，真正感應(yīng)觸摸的工作平面距離弧形的顯示器屏幕有較大的間隔,，尤其在邊角，但是這個缺點(diǎn)在平面顯示器上不存在,，比如液晶顯示器,。

　　可以說在平面顯示器上使用，紅外觸摸屏具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢,。紅外線探測技術(shù)利用同一波長的紅外發(fā)射管,、紅外接收管（簡稱紅外對管）就能得到簡單的紅外線探測方法：

　　只要有物體阻擋住紅外對管之間的連線，接收信號就急劇下降,，因此紅外線可以探測物體的阻擋,，在防盜系統(tǒng)、自動感應(yīng)系統(tǒng),、計數(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,，紅外探測還可采用脈沖方式，即紅外發(fā)射管發(fā)射一個固定頻率的信號,，而接收方只對這一頻率進(jìn)行檢測,，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,，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。紅外通信對人 體沒有影響,，兼又發(fā)射距離短沒有空間污染，當(dāng)今備受親睞,。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,。

       3　紅外線觸摸屏技術(shù)難點(diǎn)

　　環(huán)境光因素，紅外接收管有最小靈敏度和最大光照度之間的工作范圍,，但是觸摸屏產(chǎn)品卻不能限制使用范圍,，從黑暗的歌廳包房到海南島高強(qiáng)度陽光下的戶外使用，作為產(chǎn)品,，它必須適應(yīng),。

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

　　周圍的反射、折射,、干擾,，紅外發(fā)射管有一個發(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,，你會發(fā)現(xiàn)手指放在什么地方也阻擋不住信號。

　 　要解決這些問題,，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響應(yīng)過程時間的問題,，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、透光材料選擇等幾個方面要有技術(shù)突破,。

　　紅外觸摸屏靠多對紅外發(fā)射和接收對管來工作,，紅外對管性能和壽命都比較可靠，任何阻擋光線的物體都可用來作觸摸物,，不過紅外觸摸屏使用傳感器數(shù) 目將近100對,，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,，萬一有哪一對出現(xiàn)故障，可以在上電自檢過程中發(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),，用戶是察覺不到的,。但如果生產(chǎn)過程沒有對紅外發(fā)射管進(jìn)行老化測試，沒有很好的質(zhì)量管理體系,，將近100對的傳感器,，很快就不是一對兩 對“掉隊(duì)”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(yīng)該了解廠家有沒有嚴(yán)格的質(zhì)量檢測辦法或是否通過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)，見下圖,，A,、B兩點(diǎn)和C、D兩點(diǎn)對紅外屏來說是相同的效果,，無法分 辨,，怎么處理呢？目前市場上的紅外屏對多點(diǎn)觸摸常見的處理不管連續(xù)否,，要么不判斷,，要么判為左上角，即下圖中不管是A,、B還是C,、D都判為C點(diǎn)。真正技術(shù) 過得硬的紅外屏應(yīng)該是對坐標(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,，而對不連續(xù)的多點(diǎn)觸摸不予判斷，所以說它技術(shù)過硬是這種算法 對產(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,。這種紅外屏現(xiàn)在市場有，價格非常高,。

　　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,，在制造時的 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,，工作穩(wěn)定,，正常工作可以保證10年不出問題。觸摸屏安裝后,，換能器是隱藏 起來的,，但是在運(yùn)輸和安裝過程中需要小心謹(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軸兩對傳感器，利用屏幕表面的聲表面波來檢測手指觸 摸,，可以說,，工作面是一層看不見、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(chǎn)品,。

　　4 結(jié)語

　 　以上簡單地談了一些觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域的概念,，當(dāng)然，只是是純理論的一些探討,。要評判一種觸摸屏,，技術(shù)原理還僅僅是其中的一部分而已，觸摸屏要應(yīng)用到各個領(lǐng) 域,，還要經(jīng)過千觸萬摸,，以及考驗(yàn)選用的材料的耐用性，反應(yīng)速度,，包括控制卡,、驅(qū)動程序和校準(zhǔn)程序運(yùn)行如何，卡的設(shè)計水平和工藝水平,，驅(qū)動程序跨操作系統(tǒng)平 臺,、跨機(jī)種的通用性、計算機(jī)接口與技術(shù)趨勢的緊跟程度，廠商的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)承諾的可信任度,，這些都是理性評判一種觸摸屏的必須考慮在內(nèi)的因素,。