紅外技術之紅外線觸摸屏的特點及難點
紅外觸摸屏產品分外掛式和內置式兩種。外掛式的安裝方法非常簡單,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。
紅外線觸摸屏技術難點
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,但是觸摸屏產品卻不能限制使用范圍,從黑暗的歌廳包房到海南島高強度陽光下的戶外使用,作為產品,它必須適應。
快速檢測,紅外觸摸屏一般尺寸最少也有64套紅外對管,也就是說至少要求在0.4毫秒內就要完成一條紅外線的檢測。
周圍的反射、折射、干擾,紅外發(fā)射管有一個發(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,你會發(fā)現(xiàn)手指放在什么地方也阻擋不住信號。
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,但是存在脈沖方式在接收方需要一個響應過程時間的問題,而觸摸屏卻要求極快的速度,因此要在自適應電路、單片機軟件、模具設計、透光材料選擇等幾個方面要有技術突破。
紅外觸摸屏靠多對紅外發(fā)射接收對管來工作,紅外對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,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對的紅外二極管“光-電阻特性”和“結電容”都保持一致。實際應用中,萬一有哪一對出現(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,用戶是察覺不到的。但如果生產過程沒有對紅外發(fā)射管進行老化測試,沒有很好的質量管理體系,將近100對的傳感器,很快就不是一對兩對“掉隊”的問題了,總體壽命也就難以保證。
紅外屏賴以工作的是紅外線矩陣,矩陣上多點的x、y坐標能組合出平方倍多的觸摸點,見下圖,A、B兩點和C、D兩點對紅外屏來說是相同的效果,無法分辨,怎么處理呢?目前市場上的紅外屏對多點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。真正技術過得硬的紅外屏應該是對坐標連續(xù)的多點觸摸判斷取中點,即判斷為大物體(比如粗手指)的觸摸,而對不連續(xù)的多點觸摸不予判斷,所以說它技術過硬是這種算法對產品的品質要求更嚴,不允許出現(xiàn)各種各樣的故障情況。
紅外線觸摸屏技術特點 紅外觸摸屏的優(yōu)點是可用手指、筆或任何可阻擋光線的物體來觸摸。 紅外觸摸屏缺點是在球面顯示器上使用時感覺不好,這是因為賴以工作的紅外光柵矩陣顯然要求保證在同一平面上,因此,真正感應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,但是這個缺點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,紅外線觸摸屏具有相當?shù)膬?yōu)勢。紅外線探測技術利用同一波長的紅外發(fā)射管、紅外接收管(簡稱紅外對管)就能得到簡單的紅外線探測方法: 只要有物體阻擋住紅外對管之間的連線,接收信號就急劇下降,因此紅外線可以探測物體的阻擋,在防盜系統(tǒng)、自動感應系統(tǒng)、計數(shù)器等系統(tǒng)上廣泛應用。 紅外線若是短距離應用,根據(jù)接收信號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,紅外探測還可采用脈沖方式,即紅外發(fā)射管發(fā)射一個固定頻率的信號,而接收方只對這一頻率進行檢測,脈沖方式抗干擾能力非常強。脈沖方式如果在工作頻率上調制信號,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、甚至是當今最快的光纖通信,都緣于此。紅外通信對人體沒有影響,兼又發(fā)射距離短沒有空間污染,當今備受親睞。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大。
結語
超毅電子只是簡單地概述一些觸摸屏技術領域的概念,當然,只是是純理論的一些探討。要評判一種觸摸屏,技術原理還僅僅是其中的一部分而已,觸摸屏要應用到各個領域,還要經過千觸萬摸,以及考驗選用的材料的耐用性,反應速度,包括控制卡、驅動程序和校準程序運行如何,卡的設計水平和工藝水平,驅動程序跨操作系統(tǒng)平臺、跨機種的通用性、計算機接口與技術趨勢的緊跟程度,廠商的技術實力和服務承諾的可信任度,這些都是理性評判一種觸摸屏的必須考慮在內的因素。
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