1、觸摸屏技術(shù),多媒體技術(shù)基礎(chǔ),目錄,簡介 觸摸屏原理 觸摸屏技術(shù)分類 幾種觸摸屏的技術(shù)比較 各種觸摸屏的應(yīng)用 觸摸屏發(fā)展方向,觸摸屏（touch screen）又稱為“觸控屏”、“觸控面板”，是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置，當(dāng)接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)先編程的程式驅(qū)動各種連結(jié)裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果。 主要應(yīng)用于公共信息的查詢、領(lǐng)導(dǎo)辦公、工業(yè)控制、軍事指揮、電子游戲、點歌點菜、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售等。,簡 介,原理 ： 觸摸屏的基本原理是用手指或其他物體觸摸時，所觸摸的位置(以坐標(biāo)形式)由觸摸屏控制器檢

2、測，并通過接口送到CPU，從而確定輸入的信息。按照工作原理的不同，觸摸屏可以分為電阻式、表面電容式、投射電容式、紅外式、表面聲波式、光學(xué)式和聲學(xué)脈沖式7大類 。,一.觸摸屏的原理,電阻觸摸屏以有機玻璃（硬塑料）作為基層，表面涂有透明的導(dǎo)電層ITO（氧化銦錫），上面再蓋有PET保護層，PET是一層彈性薄膜，當(dāng)表面被觸摸時它會向下彎曲，并使得下面的兩層ITO涂層能夠相互接觸并連通該點的電路，使電阻發(fā)生變化（兩層中間用小于千分之一英寸的透明隔離點把它們隔開絕緣），控制器則根據(jù)電阻的具體變化來判斷接觸點的坐標(biāo)并進行相應(yīng)的操作。電阻屏根據(jù)引線分為四線、五線等多種 。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,表面電容觸摸屏

3、采用單層的ITO，在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。當(dāng)手指觸摸屏表面時，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，就會有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體。為了恢復(fù)這些電荷損失，電荷從屏幕的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，由此可以推算出觸摸點的位置。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,投射電容觸摸屏在兩層ITO涂層上蝕刻出不同的ITO模塊，兩層ITO模塊交叉處可產(chǎn)生寄生電容。觸摸時手指和傳感器之間構(gòu)成了電容，從改變的傳感器柵格的電氣特性就可計算出觸摸位置 。 與表面電容屏相比，投射式可以穿透較厚的覆蓋層，而且不需要校正。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,紅外線觸摸屏在顯示器上加上光點

4、距框架，光點距框架的四邊排列了紅外線發(fā)射管及接收管，在屏幕表面形成一個紅外線網(wǎng)。用戶以手指觸摸屏幕某一點，便會擋住經(jīng)過該位置的橫豎兩條紅外線，CPU以此可算出觸摸點位置。它主要由裝在觸摸屏外框上的紅外線發(fā)射與接收感測元件構(gòu)成。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,表面聲波觸摸屏在顯示器表面加裝聲波發(fā)生器、反射器和聲波接受器（表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C械波），聲波發(fā)生器發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時，觸點上的聲波即被阻止，CPU由此確定坐標(biāo)點位置。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,光學(xué)式（CCD）觸摸屏由設(shè)置在顯示器邊角的光源平行發(fā)射紅外光線，紅外光線經(jīng)畫面周圍四周安裝的反射材料反射，攝像頭接收這

5、些反射光線，畫面上有手指觸摸時，紅外光線的前進方向會因手指造成的散射發(fā)生變化，利用這一變化可檢測出手指的位置。它主要由紅外線光源、攝像頭以及反射材料構(gòu)成。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,聲學(xué)脈沖（APR）式觸摸屏是由一個玻璃顯示器涂層或其他堅硬的基板組成，背面安裝了4個壓電傳感器。該傳感器安裝在可見區(qū)域的兩個對角上，通過一根彎曲的電纜連接到控制卡。用戶觸摸屏幕時，手指或者觸筆和玻璃之間的拖動發(fā)生了碰撞或摩擦，于是就產(chǎn)生了聲波，波輻射離開接觸點傳向傳感器，按聲波的比例產(chǎn)生電信號。在控制卡中放大這些信號，然后轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。比較數(shù)據(jù)與事先存儲的聲音列表，可確定觸摸的位置 。,二.觸摸屏的技術(shù)分類,技術(shù)方

6、面的選擇主要取決于以下幾個因素： 性能：性能包括諸如速度、靈敏度、精確度、分辨率、拖動、Z軸、 雙/多觸摸方式，視差角度和校準(zhǔn)的穩(wěn)定性。 輸入靈活性：輸入靈活性參數(shù)影響著人機交互的方式，諸如手套、 手套材料、指甲、觸筆，手寫識別和獲取簽名。 環(huán)境：環(huán)境因素為溫度、濕度、耐化學(xué)性、耐劃傷、防飛濺/液滴、 高度、車內(nèi)安裝、沖擊、振動，斷裂性和防打破的安全性。 電氣和機械性能：電氣和機械性能需要涵蓋功率、浮動接地、靜電 放電（ESD）、電磁干擾（EMI），尺寸大小，曲率等。 光學(xué)：影響技術(shù)選擇的光學(xué)特性包括透光率、清晰度，色彩純度和 反射。,三.幾種觸摸屏的技術(shù)比較,三.幾種觸摸屏的技術(shù)比較,投射電

7、容式占優(yōu)勢,三.幾種觸摸屏的技術(shù)比較,在幾種技術(shù)的產(chǎn)品市占比中，電阻、電容累計達(dá)66.4%。,Source : DisplaySearch May 2009,中小尺寸手持終端，如手機、平板電腦主要為電阻及電容式技術(shù),四.各種觸摸屏的應(yīng)用,觸摸屏不同技術(shù)、尺寸的應(yīng)用領(lǐng)域,四.各種觸摸屏的應(yīng)用,目前觸摸屏市場的主流是電阻式和電容式，紅外式、表面聲波式、光學(xué)式等相對采用的較少。雖電阻式觸摸屏使用壽命不太長、透射率不佳，但它的低價格和對手指及探筆的良好反應(yīng)性能使之成為過去5年銷售量最高的觸摸屏產(chǎn)品。,五.觸摸屏發(fā)展方向,Frost & Sullivan公司咨詢公司統(tǒng)計：2008年市場生產(chǎn)的觸摸屏數(shù)量為

8、4億片，到了2009年為4.9億片，2010年超過9億片（觸摸屏在手機的應(yīng)用約3億片，電阻式數(shù)量1.98億片，電容式數(shù)量0.96億片） 。,五.觸摸屏發(fā)展方向,2011年觸摸屏的應(yīng)用市場，除了手機、個人娛樂產(chǎn)品等，車載多媒體系統(tǒng)、筆記本電腦、電子書和智能家電等將成為新一輪推動電容觸摸屏發(fā)展的動力。,隨著蘋果公司陸續(xù)推出iPhone、 iPad等產(chǎn)品，各品牌相繼效仿，也都推出電容式觸摸屏的高端手機、Tablet PC。電容式觸摸屏具有壽命長、反應(yīng)靈敏、清晰度高、易于實現(xiàn)多點觸控等特點，逐漸成為觸摸屏市場的技術(shù)首選及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 。,五.觸摸屏發(fā)展方向,觸摸屏技術(shù)未來發(fā)展方向主要為：多點觸摸、接近感應(yīng)以及支持電容筆的技術(shù)，可以多點、多人同時應(yīng)用，多人在同一塊屏幕上共同完成一些協(xié)同工作，如游戲、繪圖、工程設(shè)計、影像處理等。利用電容筆還可以進行簽名、畫圖、標(biāo)記等。,六.結(jié)論,電容