触摸是人类最重要的感知方式,所以也是人与各类机器设备进行交互的最自然的方式。即使是还没有学会说话和写字的婴幼儿童,也有可能通过触摸来与机器进行交互活动。可见,极富人性化、符合人与外界进行沟通的自然方式,这是触摸屏最显著的特点之一。
最早的触摸屏技术起源于国外军方,当时的单兵智能化武器发展较快,需要一种方便的瞄准调节器,于是诞生了早期的压力触摸屏技术CONTROL ENGINEERING China版权所有,让士兵可以用手指在屏上触动来调节瞄准显示器中视野内的准星十字坐标。这项技术的创始人是军方研究所一位不知名的研究员,他恐怕并没有意识到自己所做的事情对于现代信息技术的影响。
随着公共场合信息查询服务与日俱增,触摸屏逐渐在市场中占有重要地位。事实上,触摸屏的应用远不止此,在工业控制、医疗卫生、航空航天和军事装备中的应用更
触摸技术将会无所不在!因为从商场购物、银行服务到学习娱乐www.cechina.cn,从写字楼到工厂车间,计算机已经无所不在。为了与这些计算机进行简便、自然的沟通CONTROL ENGINEERING China版权所有,人们早已开始寻求各种各样的手段。输入装置的演变,已经从略显笨拙的键盘和鼠标逐渐转向简单方便的触摸装置。医疗卫生机构使用触摸屏来实现患者图表信息显示与床头监护的完美结合,甚至有些餐馆和酒吧都已经使用带有触摸屏的计算机进行点菜和库存管理。博物馆、医院大厅、超级市场也开始使用触摸屏装置向公众提供各类信息。工厂的流水生产线可以使用触摸屏装置来进行生产过程控制。
触摸屏的应用领域如此广阔www.cechina.cn,难怪有权威人士预言:在今后几年内,触摸屏市场的年增长率将会保持在25%的水平之上。
触摸屏的5大技术
所有的触摸屏系统都有一个附加在显示器上的传感器单元。传感器单元与控制器和设备驱动软件配合工作,感知每一次触摸动作,确定触摸的位置并将这些信息发送给计算机的操作系统。至今有5种技术可供触摸屏传感器单元采用,每种技术都有其最适用的场合。
●近场成像触摸屏
近场成像(NFI,NearFieldImaging)触摸屏的传感机构是中间有一层透明金属氧化物导电涂层的两块层压玻璃。在导电涂层上施加一个交流信号,从而在屏幕表面形成一个静电场。当有手指(带不带手套均可)或其他导体接触到传感器的时候,静电场就会受到干扰。而与之配套的影像处理控制器可以探测到这个干扰信号及其位置并把相应的坐标参数传给操作系统。
近场成像触摸屏非常耐用,灵敏度很好,可以在要求非常苛刻的环境中使用,也比较适用于无人值守的公众场合,但其不足之处是价格比较贵。
●电阻式触摸屏
电阻式触摸屏由柔软的上层板和坚硬的下层板构成,这两层材料之间有一些绝缘点。上层板和下层板的内侧都有一层透明的金属氧化物涂层。由于电阻的分压作用,在板子上不同部位的电压是按梯次排列的。点触柔软的上层板,就会在上层板和下层板之间形成接触点,就像是电路中的开关。控制电路可以将接触点形成的不同的电压转换成位置坐标信息。
电阻式触摸屏的经济性很好,供电要求简单,非常容易产业化,而且适应的应用领域多种多样。例如现在常用的PDA等手持设备,基本上都是采用电阻式触摸屏。它的表面通常用塑料制造,比较柔软,耐磨性较差。
●电容式触摸屏
电容式触摸屏是表面敷有透明金属氧化物的曲面或平面玻璃。在屏幕的四角施加一个电压,从而在屏幕上形成一个均衡的电场。不带手套的手指或者导体与屏幕接触时将会从四角吸收不同的电流,各个电流的大小与触摸的位置有关。控制电路可以根据电流的不同决定触摸的位置。
电容式触摸屏主要用于游戏娱乐类设备和公共场合的信息服务设备,对画面清晰度的影响不大CONTROL ENGINEERING China版权所有,触摸分辨率比较高。不足之处是要求用不带手套的手指或导体接触才能触发,需要经常重新校准,性能容易受到长时间磨损的影响,难以进行工业化生产。
●表面声波触摸屏
超声波触摸屏通过屏幕纵向和横向边缘的压电换能器发射超声波来实现,在各自对面的边缘上装有超声波传感器,这样就在屏幕表面形成一个纵横交错的超声波栅格。当手指或者其他柔性触摸笔接近屏幕表面时,阻挡和吸收了纵向和横向的声波。超声波传感器可以根据声波的变化来确定是否有手指或者接触笔触及屏幕,不同的传感器代表不同的坐标位置。控制器可以通过超声波的强度和位置变化信息对接触点进行定位。
超声波触摸屏对原显示器的清晰度影响很小,对触摸的感知分辨率很高,而且经久耐用。另外一个特点是对显示器屏幕表面的平整度要求不高,所以在球面或柱面显示器上可以较好地应用。这种触摸屏主要用于医