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(cè)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(gè)外框，外框里設(shè)計(jì)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(duì)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(duì)管通達(dá),，綠燈亮，表示一切正常。
當(dāng)有觸摸時(shí),，手指或其它物就會(huì)擋住經(jīng)過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,。
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(shí)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(gè)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(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(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)過程時(shí)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(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作觸摸物,，不過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,，萬一有哪一對(duì)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(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)，用戶是察覺不到的,。但如果生產(chǎn)過程沒有對(duì)紅外發(fā)射管進(jìn)行老化測(cè)試,，沒有很好的質(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(cè)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(duì)紅外屏來說是相同的效果，無法分 辨,，怎么處理呢,？目前市場(chǎng)上的紅外屏對(duì)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(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,，所以說它技術(shù)過硬是這種算法 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。這種紅外屏現(xiàn)在市場(chǎng)有,，價(jià)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(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(duì)傳感器,，利用屏幕表面的聲表面波來檢測(cè)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(chǎng)上最受歡迎的觸摸屏產(chǎn)品。
4 結(jié)語
以上簡(jiǎn)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(píng)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(gè)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(dòng)程序和校準(zhǔn)程序運(yùn)行如何,，卡的設(shè)計(jì)水平和工藝水平,，驅(qū)動(dòng)程序跨操作系統(tǒng)平 臺(tái)、跨機(jī)種的通用性,、計(jì)算機(jī)接口與技術(shù)趨勢(shì)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(píng)判一種觸摸屏的必須考慮在內(nèi)的因素,。