觸摸屏是一個(gè)新興而且有著巨大潛力的市場(chǎng),，目前市場(chǎng)上存在電阻式,、電容式、表面聲波式,、紅外線式等十余種觸控技術(shù)。這些技術(shù)各有各的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn),。相比之下,，表面聲波式、紅外線式因?yàn)轶w積比較大,，沒有辦法用在小尺寸上,。由于成本效益，電阻式觸控成為許多便攜式消費(fèi)電子設(shè)備的首選,。
如果說外觀以代表了時(shí)尚,、活力、向上的神韻,。那么,，產(chǎn)品本身的功能特點(diǎn)則代表了觸控產(chǎn)品形態(tài)的表現(xiàn)。只有形神兼具的產(chǎn)品,，才能真正獲得消費(fèi)者的認(rèn)可,。能給人帶來新鮮的感受以及留下好用的印象，這邊對(duì)功能特點(diǎn)做出了好的詮釋,。
目前,，觸摸屏的應(yīng)用范圍從以往的銀行自動(dòng)柜員機(jī)、工控計(jì)算機(jī)等小眾商用市場(chǎng),，迅速擴(kuò)展到手機(jī),、PDA、GPS（全球定位系統(tǒng)）,、MP3,、MP4、甚至平板電腦（UMPC）等大眾消費(fèi)電子領(lǐng)域,。展望未來,，觸控操作簡單、便捷,、人性化的觸摸屏有望成為用戶與產(chǎn)品互動(dòng)的最佳界面,，從而迅速普及。
觸控技術(shù)的深入剖析
搞清設(shè)計(jì)所需是觸控產(chǎn)品設(shè)計(jì)最重要的第一步,。觸控屏供應(yīng)鏈上的許多提供商通常提供許多令人迷惑的不同組件,，而更多的時(shí)候是一些提供商聯(lián)合起來為終端客戶提供一個(gè)價(jià)值鏈,。圖1中給出了觸控屏生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成圖。有趣的是,，無論是在最新的筆記本電腦,，還是最新的觸控屏手機(jī)中，該生態(tài)系統(tǒng)都是一樣的,。
圖1：觸控屏控制器解析
1,、前面板或外框
前面板或外框是終端產(chǎn)品的最表層。在某些產(chǎn)品中,，該外框?qū)⑼该鞯纳w板圍起來,，以免受到外部的惡劣氣候或潮濕的影響，也防止下面的傳感產(chǎn)品受到刻劃以及破壞,。也有些時(shí)候,，最外面的框只是簡單地覆蓋在觸控傳感器的上邊，這種情況下僅僅是一個(gè)裝飾,。
2,、觸控控制器
通常，觸控控制器是一個(gè)小型的微控制器芯片,，它位于觸控傳感器和PC/或嵌入式系統(tǒng)控制器之間,。該芯片可以裝配到系統(tǒng)內(nèi)部的控制器板上，也可以放到粘貼到玻璃觸控傳感器上的柔性印刷電路(FPC)上,。觸控控制器將提取來自觸控傳感器的信息,，并將其轉(zhuǎn)換成PC或嵌入式系統(tǒng)控制器能夠理解的信息。
3,、觸控傳感
觸控屏“傳感器”是一個(gè)帶有觸控響應(yīng)表面的透明玻璃板,。該傳感器被安放到LCD上面，使得面板的觸控區(qū)域能覆蓋顯示屏的可視區(qū)域,。如今市場(chǎng)上有許多種不同的觸控傳感技術(shù),，各自都采用彼此不同的方法來檢測(cè)觸控輸入?；旧?，這些技術(shù)都是在觸控時(shí)，使電流流過面板,，從而產(chǎn)生一個(gè)電壓或信號(hào)的變化,。這個(gè)電壓變化將被觸控控制器傳感，從而確定屏幕上的觸控位置,。
4,、液晶顯示器(LCD)
絕大多數(shù)的觸控屏系統(tǒng)用于傳統(tǒng)的LCD上。用于觸控產(chǎn)品的LCD選擇方法與傳統(tǒng)系統(tǒng)中基本相同,，包括分辨率,，清晰度,，刷新速度，成本等,。但在觸控屏中的另一個(gè)主要的考慮是輻射電平,。由于觸控傳感器中的技術(shù)基于面板被觸控所產(chǎn)生的微小的電變化，能夠輻射許多電氣噪聲的LCD是設(shè)計(jì)中的難點(diǎn),。在選擇用于觸控系統(tǒng)中的LCD之前,，應(yīng)該與觸控傳感器提供商進(jìn)行協(xié)商。
5,、系統(tǒng)軟件
觸控屏驅(qū)動(dòng)器軟件可以來自原廠商(如手機(jī)中的嵌入式OS),，也可以是后來加裝的軟件(像在傳統(tǒng)PC上加一個(gè)觸控屏)。該軟件應(yīng)能使觸控屏和系統(tǒng)控制器一道工作,。它將告訴產(chǎn)品的操作系統(tǒng)如何解析來自觸控控制器的觸控事件信息,。在PC型應(yīng)用中,，絕大多數(shù)觸控屏驅(qū)動(dòng)器的工作像一個(gè)鼠標(biāo),。這就使得觸控屏幕與在屏幕上的同一位置上連續(xù)的按鼠標(biāo)非常相似。在嵌入式系統(tǒng)中,，嵌入式控制驅(qū)動(dòng)器必須將出現(xiàn)在屏幕上的信息與接收到觸控的位置進(jìn)行比對(duì),。
關(guān)鍵字：觸摸屏觸控設(shè)計(jì)
三大觸控技術(shù)
電阻式觸控技術(shù)：電阻式觸控技術(shù)是最常用的觸控屏技術(shù)。用于高業(yè)務(wù)流應(yīng)用,，并對(duì)屏幕上的水珠和其他殘留物具有免疫能力,。電阻式觸控屏通常是成本最低的解決方案。由于是對(duì)壓力起反應(yīng),，可以用手指,，帶手套的手，觸控筆,，或者像信用卡這類的其它的物體進(jìn)行觸控,。
表面電容式觸控技術(shù)：表面電容式觸控技術(shù)提供的顯示清晰度比電阻式觸控中通常所用的塑料膜要清晰得多。在表面電容式顯示中,，位于顯示器四個(gè)角落的傳感器檢測(cè)由于觸控引起的電容變化,。這類觸控屏可以用手指或其他電容式物體實(shí)現(xiàn)觸控激勵(lì)。
保護(hù)性電容式觸控：保護(hù)性電容式觸控是最近才進(jìn)入市場(chǎng)的一種技術(shù),。該技術(shù)也能提供優(yōu)異的透光性,，但它還具有一些比表面電容式觸控好得多的優(yōu)點(diǎn)。投影型電容式觸控不需要位置校準(zhǔn),，并能提供高得多的位置精度,。投影型電容式觸控還有另外令人激動(dòng)的地方，那就是它同時(shí)能夠支持多點(diǎn)觸控,。
觸控屏工作原理
我們將深入了解一下兩個(gè)最常用的觸控屏技術(shù),。使用最廣泛的技術(shù)是電阻式觸控,。絕大多數(shù)人可能以前都在銀行的ATM機(jī)上、許多商場(chǎng)里的信用卡檢查機(jī),、甚至是在餐館里輸入一個(gè)訂餐單時(shí)用過這類電阻式觸控技術(shù),。而投影型電容式觸控屏，使用的范圍還沒有這么廣,，但具有快速發(fā)展動(dòng)力,。許多采用投影型電容式界面的手機(jī)和便攜式音樂播放器都在投放市場(chǎng)。無論是電阻式或電容式技術(shù)都有一個(gè)堅(jiān)固的電組件,，都利用ITO(氧化銦錫,，透明導(dǎo)體)，這兩種技術(shù)都會(huì)長期使用,。
電阻式觸控屏包括有一個(gè)柔性頂層,，然后是一層ITO，一個(gè)空氣隙,，然后是另一層ITO,。面板有4根線附到ITO層上：“X”層的左右側(cè)各一根，“Y”層的頂端和底端各一根,。
當(dāng)柔性頂層受壓接觸到下面一層時(shí)檢測(cè)到觸控,。觸控的位置按如下兩步來測(cè)量：首先，“X右”被驅(qū)動(dòng)到一個(gè)已知電壓上,，而把“X左”驅(qū)動(dòng)到地,，讀取來自Y傳感器的電壓。這樣就提供了X坐標(biāo),。對(duì)于另一個(gè)坐標(biāo)軸重復(fù)這一過程,，即可確定精確的手指位置。
電阻式觸控屏還有5線和8線型,。5線型用更耐用的低阻“導(dǎo)體層”來代替最上面的ITO層,。而8線面板則通過對(duì)面板特性的更好校準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)更高的分辨率。
對(duì)于電阻式技術(shù)來說有幾個(gè)缺點(diǎn),。柔性頂層只有75%-80%的透光度,，而且電阻式觸控屏測(cè)量過程中也有較多的誤差源。如果ITO層不一致,，電阻在傳感范圍將不會(huì)線性變化,。需要10-12位的測(cè)量電壓精度，這在很多環(huán)境中都是困難的,。為了將觸控點(diǎn)與下層的LCD圖像對(duì)準(zhǔn),，許多現(xiàn)有的電阻式觸控屏都需要周期性的校準(zhǔn)。
反之，投影型電容式觸控屏沒有活動(dòng)部件,。在LCD和用戶之間只有ITO和透光度幾乎為100%的玻璃板,。投影型電容式傳感硬件包括一個(gè)玻璃頂層(見圖2)，下面是一個(gè)X傳感器陣,，一層絕緣玻璃,，再下面是位于玻璃基片上的Y傳感器陣。面板連接到每一個(gè)X和Y傳感器,，故5 x 6的面板共有11根連線(如下面的圖3所示),，而10 x 14面板則有24條傳感器連線。
圖2：用于“電阻式屏”(左)和“電容式屏”(右)的堆疊層
當(dāng)手指或其他傳到物體接近屏幕時(shí),，在傳感器和手指之間產(chǎn)生一個(gè)電容,。雖然該電容相對(duì)于系統(tǒng)中的其他電容比較小(大約是20pF中的0.5pF)，但還是可以利用集中技術(shù)測(cè)量出來的,。其中一種技術(shù)就是利用賽普拉斯半導(dǎo)體公司被稱作為CSD的PSoC器件,。它包括快速對(duì)電容器充電，然后測(cè)量對(duì)一個(gè)放電電阻的放電時(shí)間,。
設(shè)計(jì)一個(gè)投影電容傳感器陣列的目的是在同一時(shí)間使手指能夠與多于一個(gè)的X傳感器和一個(gè)以上的Y傳感器發(fā)生作用,。這是的軟件能夠通過內(nèi)插來非常精確地確定手指的具體位置。例如,，如果傳感器1,，2,，3感應(yīng)出的信號(hào)強(qiáng)度分別為3,，10和7，則手指的中心位置應(yīng)該位于(1*3+2*10+7*3) / (3+10+7) = 2.2處,。
因?yàn)橥队靶碗娙菝姘寰哂性S多個(gè)傳感器,，因此結(jié)合其他技術(shù)，可以同時(shí)檢測(cè)多個(gè)手指,。實(shí)際上,，投影型電容可以同時(shí)檢測(cè)高達(dá)10個(gè)手指。故可以實(shí)現(xiàn)激動(dòng)人心的一些基于多個(gè)手指按壓的新應(yīng)用,。試想,，你能夠在手機(jī)上彈鋼琴嗎？在PDA上用多個(gè)手指同時(shí)玩游戲又如何,？
毫無疑問,，觸控屏具有極好的外觀。它們開始定義一個(gè)新型的用戶接口以及全球范圍內(nèi)正在廣泛接納的工業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),。從心律監(jiān)視器到最新的all-in-one打印機(jī)的各種設(shè)備中,，觸控屏都正在快速地變成技術(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。但在美好外觀之外，觸控屏還提供難以匹敵的安全性能,，抗惡劣氣候性能,，耐磨性，并能利用像多點(diǎn)觸控這類新觸控技術(shù)來開辟一個(gè)全新的市場(chǎng),。利用觸控技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)許多種類的產(chǎn)品,，因此設(shè)計(jì)師就必須深入理解該技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)和目前所采用技術(shù)的可用性。