触摸屏的相关简介

　　随着多媒体信息查询的与日俱增，触摸屏被人们越来越多地谈及到。触摸屏也别人们当做是电脑输入设备的主流设备，它很的操作方式适用于适用于中国多媒体信息查询的国情。这种输入设备是目前简单、方便、自然的。而且它具有坚固耐用、空间节省、反应速度快、方便交流等许多优点。这种技术得到了人们的认可，用户只需要用手指轻轻地指碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对主机操控，这使人与计算机的“沟通”更为直截了当，这种技术也极大的方便了那些不懂电脑操作的用户。它以崭新的面貌推动了多媒体技术的改进，是非常富有吸引力的全新多媒体交互设备。触摸屏在我国的应用范围非常广阔，主要有公共信息的查询，如电信局、银行、税务局、电力等有关部门的业务查询；城市街头的信息查询；此外还可广泛应用于领导办公、工业控制、军事指挥、多媒体教学、点歌点菜、电子游戏、房地产预售等各个领域，将来，触摸屏还要走入家庭。城市也向这信息化的方向发展，在日常生活中电脑网络的相关应用也有趋势。信息查询都会以触摸屏--显示内容可触摸的形式出现。以下提供一些有关触摸屏的相关基础技术知识，希望这些内容能对广大用户有所用处。

　　基本的知识

　　一、触摸屏概念

　　触控屏（Touch panel）又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

　　二、触摸屏的工作原理

　　为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。使用触摸屏工作时，我们首先要用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏，然后系统会根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏是由触摸检测部件和触摸屏控制器两部分组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕的前面，用于检测用户触摸的位置，接受到的信息传输给触摸屏控制器；而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收到的触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。

　　三、触摸屏的主要类型

　　从技术原理来区别触摸屏，我们可分为五个基本种类：矢量压力传感技术触摸屏（已被淘汰，退出历史舞台）、电阻技术触摸屏、红外线技术触摸屏、电容技术触摸屏、表面声波技术触摸屏。触摸屏红外屏优势是价格低廉，但其缺点也不少：外框易碎，容易产生光干扰，曲面情况下失真；电容屏设计虽然理论上好，可是图象失真问题没能得到根本解决；电阻屏呢，定位准确，但价格颇高，且怕刮易损。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷，清晰抗暴，适于各种场合，缺憾是水滴、尘土渗透到触摸屏表面会使触摸屏的运行变的迟钝，甚至不工作。另外的分类方式是按照触摸屏的工作原理和传输信息的介质分的，可以分为四种：电阻式、红外线式、电容感应式以及表面声波式，下面笔者就对上述的各种类型的触摸屏进行简要介绍：

　　1、电阻式触摸屏

　　电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面能够融合的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层（OTI，氧化铟），上面一层是外硬化处理的表面、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层OTI，在两层导电层之间有许多细小（小于千分之一英寸）的透明隔离点把它们隔开绝缘。当手指或接触件接触屏幕后，两层OTI导电层会出现一个的接触点。其中一面导电层接通Y轴方向的5V均匀电压场，会使得侦测层的电压由零变为非零，控制器侦测到这个接通后，进行A/D转换，并将得到的电压值与5V相比，即可得触摸点的Y轴坐标，同理得出X轴的坐标，这就是电阻技术触摸屏共同的基本的原理。电阻屏根据引出线数多少，分为四线、五线等多线电阻触摸屏。

　　电阻式触摸屏的OTI涂层比较薄且容易脆断，涂得太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度，OTI外虽多加了一层薄塑料保护层，但依然容易被锐利物件所破坏；且由于经常被触动，表层OTI使用一定时间后会出现细小裂纹，甚至变型，如其中一点的外层OTI受破坏而断裂，便失去作为导电体的作用，触摸屏的寿命也不是很长。但电阻式触摸屏不受外界环境的影响，如尘埃、水、污物等。  这种触摸屏利用压力感应进行控制。它用两层高透明的导电层组成触摸屏，两层之间距离仅为2.5微米。当手指按在触摸屏上时，该处两层导电层接触，电阻发生变化，在X和Y两个方向上产生信号，然后送触摸屏控制器。这种触摸屏虽然能在比较恶劣环境下工作，但手感和透光性都比较差，适合配带手套和不能用手直接触控的场合。

　　2、电容式触摸屏

　　电容式触摸屏的构造：玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜体层，并在导体层外加上一块保护玻璃，双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。

　　电容式触摸屏在触摸屏四边均镀上狭长的电极，并在导电体内形成了一个低电压交流电场。用户触摸屏幕时，由于人体的电场原因，手指与导体层间会形成一个耦合电容，四边电极发出的电流会流向触点，而电流强弱与手指到电极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱，准确算出触摸点的位置。电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。这种应用我们可以想到苹果触屏式手机的设计。

　　电容式触摸屏是在玻璃表面贴上一层透明的特殊金属导电物质。当手指触摸在金属层上时，触点的电容就会发生变化，使得与之相连的振荡器频率发生变化，通过测量频率变化可以确定触摸位置获得信息。由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，故其稳定性较差，往往会产生漂移现象。该种触摸屏适用于系统开发的调试阶段。

　　3、红外线式触摸屏

　　红外线式触摸屏是由触摸屏外框上的红外线发射与接收感测元件构成的。它会在屏幕表面上，形成一个红外线探测网，任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏的操作。红外触摸屏不会受电流、电压和静电干扰，适宜于某些恶劣的环境条件。它的优点是安装方便、价格低廉、并不需要卡或其它任何控制器，可以应用于不同档次的计算机上。由于没有电容充放电过程，所以它的响应速度比电容式的快，但分辨率比电容式的较低。

　　红外线触摸屏原理很简单，只是在显示器上加上光点距架框，无需在屏幕表面加上涂层或接驳控制器。光点距架框的四边排列了红外线发射管及接收管，在屏幕表面形成一个红外线网。用户以手指触摸屏幕某一点，便会挡住经过该位置的横竖两条红外线，计算机便可即时算出触摸点位置。因为红外触摸屏不受电流、电压和静电干扰，所以适宜某些恶劣的环境条件。其主要优点是价格低廉、安装方便、不需要卡或其它任何控制器，可以用在各档次的计算机上。不过，由于只是在普通屏幕增加了框架，在使用过程中架框四周的红外线发射管及接收管很容易损坏。

　　4、表面声波触摸屏

　　表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。该种触摸屏是由触摸屏、声波发生器、反射器和声波接受器组成的。其中声波发生器能发送一种高频声波跨越屏幕表面，当手指触及屏幕时，触点上的声波就会被阻止，这样就可以确定坐标位置。表面声波触摸屏的优点是不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长（5000万次无故障）；透光率高（92%），能保持清晰透亮的图像质量；没有漂移，只需安装时校正；有第三轴（即压力轴）响应，适合公共场所使用。表面声波触摸屏的触摸屏部分可以是一块平面、球面或是柱面的玻璃平板，安装在CRT、LED、LCD或是等离子显示器屏幕的前面。这块玻璃平板只是一块纯粹的强化玻璃，区别于其它触摸屏技术是没有任何贴膜和覆盖层。玻璃屏的左上角和右下角各固定了竖直和水平方向的超声波发射换能器，右上角则固定了两个相应的超声波接收换能器。

　　四、触摸屏支持技术和特性

　　1.透明性能

　　触摸屏是由多层的复合薄膜构成，透明性能的好坏直接影响到触摸屏的视觉效果。衡量触摸屏透明性能不仅要从它的视觉效果来衡量，还应该包括透明度、色彩失真度、反光性和清晰度这四个特性。

　　2.坐标系统

　　我们传统的鼠标是一种相对定位系统，只和前鼠标的位置坐标有关，而触摸屏则是一种坐标系统。坐标系统的特点是每定位坐标与上定位坐标没有关系，每次触摸的数据通过校准转为屏幕上的坐标，无论在任何情况下，触摸屏这套坐标在同一点的输出数据是很稳定的。缺点是不能保证同一点触摸每采样数据相同的，不能保证坐标定位，点不准，这就是触摸屏怕的问题：漂移。而性能质量好的触摸屏来说，漂移情况并不会很严重的。

　　3.检测与定位

　　各种触摸屏技术都是依靠传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。

　　五、触摸屏的常见问题

　　由于触摸屏大多数放置在公共场所或大厅中，供各位普通用户使用，而这些用户使用水平可能差别很大，这就很难保证触摸屏在使用过程中不会出现问题，在这里，现将一些常见问题介绍一下：

　　1、与硬件相关的问题

　　触摸屏一般用串口进行信号的传输，从PS/2端口取信号，而TPS屏幕是从主机电源直接取电。如果指示灯不亮，说明没有取到信号，控制盒上的PS/2线可能坏了。如果灯亮着，但依旧不闪，说明控制盒坏了，因此我们必须更换控制盒。如果更换控制盒还是不行，有可能是屏幕被压得太紧，需要将四周的螺丝稍微松一下，因为触摸屏是由特殊材料组成，它本身不太容易损坏。

　　如果串口是坏的或被禁用，将导致驱动程序无法安装，因为安装驱动时，会自动寻找串口。即使能够安装，也会出现鼠标不动或无法定位。不要用串口鼠标来判断串口的好坏，可能串口9根针对它们来说各自用的方式不一样。如果屏幕被压着，或者地线没有接好，会导致无法定位。如果出现有些区域无法点击或反应迟缓，有可能是灰尘影响，需拆开外壳来除去灰尘。

　　2、与软件相关的问题

　　软件问题主要是指驱动程序的安装，一台主机上不要安装两种或两种以上的触摸屏驱动程序，否则将导致无法使用。

　　3、其他相关问题

　　更换显示分辨率、调整屏幕大小和次安装时都有会出现单击不准或漂移，需启动应用程序中自带的定位程序重新定位，定位尽量用比较细的笔或指尖进行定位，这样比较准。应用程序中还包括调出鼠标右键、设置拖、拉式以及触摸屏硬件信息等。

　　触摸产品技术展望

　　触摸式的自动服务器在商场购物或在银行存取款，都可以为你提供方便快捷的服务。不过几年前，还没有触摸行业的说法。经过了这么多年的发展，触摸屏不仅从功能上的简单的查询导览发展成为集业务查询上网于为一体的触摸查询一体机，而且它的应用领域也从初的邮电、商场到遍布到了各个行业、众多领域。

　　触摸屏经历了从低端向高端发展的历程，这就犹如PC从286、386发展到奔腾机一样。从过去的红外屏、四线电阻屏到电容屏，现在又发展到了声波触摸屏、五线电阻触摸屏。性能可靠性越来越好，技术也越来越先进。并且随着各行业应用特点的不同，以前被废弃的红外屏电容屏，经过工艺改造后，也能重返市场。LCD平板显示技术的发展使得红外屏的优势凸显出来，金融、证券等行业的用户对此颇有亲来。

　　由于各种技术的触摸屏各具优缺点，而且设计的难度不同，各种屏的使用有了一定的时间先后。以国内应用来说，投入使用的是日本公司红外屏，其后是电阻屏、电容屏和声波屏。国内生产的红外屏存在的问题是分辨率低，只有64*48。另外前面也提到了，LCD应用的扩大，LCD技术和红外屏技术结合，完全满足了红外屏对平面的要求，使得红外屏重获生机。电阻屏的缺点是透光率差，表面易损。早期台湾PONICS公司等的四线电阻屏易损问题经改进用镀膜来解决，但分辨率低，只有1024*768，使用范围受一定影响。电容屏考虑失真的问题，也采用镀膜技术，一定程度上克服了怕刮易损的缺点。声波屏的优点是明显的，但水滴灰尘的影响问题不解决，使用大受影响，改进的方法是加防尘条，或者在软件方面增加对污物的监控，准确识别出有效的操作和污物之间的区别。

　　目前国内在应用在整机技术上对触摸技术为发展方向。1996年，太古公司推出了拥有自主产权的触摸查询一体机KIOSK，成为国内家、第13家的KIOSK制造商。之后触摸产品厂商也纷纷推出了各自的触摸查询一体机，各自拥有造型工艺。现在的触控技术尚存在屏幕所使用的材源透光较差影响显示画面的清晰度，或者长期使用后出现坐标漂移、影响使用等问题。而且，主要触摸屏生产大厂多集中在日、美、韩等国家以及我国台湾地区；主要技术、关键零组件和原材料更是基本掌握在日、美厂商手中，中国大陆的触摸屏/触控面板产业还基本处于起步阶段。但正因如此，整个触控行业未来的上升空间还非常大，它也有望成为我国电子企业今后创新发展、大有作为的重要领域。触摸屏目前主要还是集中在小尺寸上的应用，未来的发展将是一个触控和遥控的世界，所以大尺寸触摸屏的发展是目前触摸屏发展的趋势，创科恒远在大尺寸触摸屏的领域上发展有着先进的技术，尤其是多点触摸的应用领域，其在WINDOWS7下开发的多点触摸技术已经广发应用于市场，在市场的应用中给了民众耳目一新的感觉，深的广大民众的喜爱。所以未来的世界是个触控的世界，是个遥控的世界，大尺寸触摸屏的发展有着广泛的空间。

　　技术的发展也包括应用软件技术的成熟。触摸查询离不开触摸查询软件，太古公司开发出国内个触摸浏览软件TouchWeb，这使得国内的触摸行业不再仅仅停留在搬箱子的角色上。而且随着应用软件方面的进步，相继推出了公共信息查询系统和金融、邮政、城市信息港摸信息终端KIOSK应用系统等，也使得触摸产品的应用范围从简单的查询扩大到集查询业务上网于一体，行业范围从公共事业、政府到事业单位、一般企业，甚至个人的掌上电脑，都是触摸产品的天地。

　　触摸产品由于早期给人的印象仅仅是信息的查询，对行业用户来说只是可有可无的形象工程，必然影响市场容量。目前各触摸厂商们都在改进其产品的功能，加大了业务系统的份量目前一体机已出现自助售票系统，应用到铁路公路的售票业务，这一进展是否预示着一体机会走上ATM机或者自动售卖机的路子还不明确。由于触摸产品对开放式环境的适应性，商业系统对销售网络及形象宣传的考虑，ATM和自动售卖机暂时无法替代KIOSK一体机，不过业务型的一体机确定无疑是一种方向。

　　在价格方面的进步主要来自于触摸屏技术和触摸软件的发展。由于目前各类屏各具优缺点，应用范围、应用规模俱受制约，用户可能只考虑使用的方便及寿命，生产商们却必须不断推陈出新，将更高性能更低价格的产品供应给用户。新的技术产生需要大量的积累，改造原有技术是目前的主流。就象红外屏的新生一样，声波屏的改进已经有了一个可喜景象，由于声波屏能产生对压力的感受，无形中增加了控制手段，对屏功能的扩展十分有利，应用范围因此大大拓展。成熟的软件会使用户享受到两种优点：功能完善和低廉价格。随着产品在各行业应用市场的推进，对行业应用的理解不断强化，系统将越来越合体，而价格由于投入的递减将下降。

　　触摸行业标准的制订不容忽视，这将有利于规模发展和合理竞争，对价格的优化极有帮助。而各行业用户也需在目前条件下，缩减不必要的特殊要求，降低生产商的研发成本，加强在软件应用体系上的投入力度，使硬件产品化和规模化程度提高，应用系统水平提升，真正达到方便所有人，也方便行业用户的目标。

　　触控技术应用日益广泛

　　触摸屏起源于20世纪70年代，早期多被装于工控计算机、POS机终端等工业或商用设备之中。2007年iPhone手机的推出，成为触控行业发展的一个里程碑。苹果公司把一部至少需要20个按键的移动电话，设计得仅需三四个键就能搞定，剩余操作则全部交由触控屏幕完成。除赋予了使用者更加直接、便捷的操作体验之外，还使手机的外形变得更加时尚轻薄，增加了人机直接互动的亲切感，引发消费者的热烈追捧，同时也开启了触摸屏向主流操控界面迈进的征程。 　　目前，触摸屏应用范围已变得越来越广泛，从工业用途的工厂设备的控制/操作系统、公共信息查询的电子查询设施、商业用途的提款机，到消费性电子的移动电话、PDA、数码相机等都可看到触控屏幕的身影。当然，这其中应用为广泛的仍是手机。根据调研机构ABIResearch指出，2008年采用触控式屏幕的手机出货量将超过1亿部，预计2012年安装触控界面的手机出货量将超过5亿部。 　　而且有迹象表明，触摸屏在消费电子产品中的应用范围正从手机屏幕等小尺寸领域向具有更大屏幕尺寸的笔记本电脑拓展。目前，戴尔、惠普、富士通、华硕等一线笔记本电脑品牌厂商都计划推出具备触摸屏的笔记本电脑或UMPC。当然，目前关于配备触摸屏的笔记本电脑是否能从10英寸以下的低价笔记本电脑或UMPC，扩大到14英寸以上的主流笔记本电脑市场，业界仍存争论。因为对于主流笔记本电脑或台式机来说，消费者多已习惯了使用键盘及鼠标进行输入，不像小尺寸笔记本电脑，因可容纳的键盘数量有限，需触摸屏加以辅助，达到更直观的人机沟通目的。而且现在Windows系统尚不支持多点触控功能，如由PC厂商单独导入多点触控功能，在软件上的努力与投资又将极为可观，因此预计到2010年支持多点触控的新操作系统Windows7上市之前，配备触摸屏的笔记本电脑仍将局限于12.1英寸以下。但即便如此，触摸屏市场未来的发展前景也十分诱人。根据市场调研机构的预测，到2010年触摸屏产值将达到35亿美元。