中心議題：

• 分析紅外線觸摸屏技術(shù)的特點(diǎn)
• 探討紅外線觸摸屏技術(shù)的難點(diǎn)

紅外觸摸屏是在緊貼屏幕前密布X、Y方向上的紅外線矩陣，通過不停的掃描是否有紅外線被物體阻擋檢測并定位用戶的觸摸。如下圖所示，這種觸摸屏是在顯示器的前面安裝一個外框，外框里設(shè)計有電路板，從而在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線矩陣。每掃描完一圈，如果所有的紅外對管通達(dá)，綠燈亮，表示一切正常。
 

當(dāng)有觸摸時，手指或其它物就會擋住經(jīng)過該位置的橫豎紅外線，觸摸屏掃描時發(fā)現(xiàn)并確信有一條紅外線受阻后，紅燈亮，表示有紅外線受阻，可能有觸摸，同時立刻換到另一坐標(biāo)再掃描，如果再發(fā)現(xiàn)另外一軸也有一條紅外線受阻，黃燈亮，表示發(fā)現(xiàn)觸摸，并將兩個發(fā)現(xiàn)阻隔的紅外對管位置報告給主機(jī)，經(jīng)過計算判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。

紅外觸摸屏產(chǎn)品分外掛式和內(nèi)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(shù)特點(diǎn)

紅外觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)是在球面顯示器上使用時感覺不好，這是因?yàn)橘囈怨ぷ鞯募t外光柵矩陣顯然要求保證在同一平面上，因此，真正感應(yīng)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(diǎn)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，紅外觸摸屏具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。紅外線探測技術(shù)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(yīng)系統(tǒng)、計數(shù)器等系統(tǒng)上廣泛應(yīng)用。

紅外線若是短距離應(yīng)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(jìn)行檢測，脈沖方式抗干擾能力非常強(qiáng)。脈沖方式如果在工作頻率上調(diào)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(dāng)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(dāng)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(yuǎn)大。

紅外線觸摸屏技術(shù)難點(diǎn)

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(chǎn)品卻不能限制使用范圍，從黑暗的歌廳包房到海南島高強(qiáng)度陽光下的戶外使用，作為產(chǎn)品，它必須適應(yīng)。

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(nèi)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(qiáng)，但是存在脈沖方式在接收方需要一個響應(yīng)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(yīng)電路、單片機(jī)軟件、模具設(shè)計、透光材料選擇等幾個方面要有技術(shù)突破。

紅外觸摸屏靠多對紅外發(fā)射和接收對管來工作，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(jié)電容”都保持一致。實(shí)際應(yīng)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(xì)，用戶是察覺不到的。但如果生產(chǎn)過程沒有對紅外發(fā)射管進(jìn)行老化測試，沒有很好的質(zhì)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(diǎn)的x、y坐標(biāo)能組合出平方倍多的觸摸點(diǎn)，見下圖，A、B兩點(diǎn)和C、D兩點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)。真正技術(shù)過得硬的紅外屏應(yīng)該是對坐標(biāo)連續(xù)的多點(diǎn)觸摸判斷取中點(diǎn)，即判斷為大物體（比如粗手指）的觸摸，而對不連續(xù)的多點(diǎn)觸摸不予判斷，所以說它技術(shù)過硬是這種算法對產(chǎn)品的品質(zhì)要求更嚴(yán)，不允許出現(xiàn)各種各樣的故障情況。
 

結(jié)語

以上簡單地談了一些觸摸屏技術(shù)領(lǐng)域的概念，當(dāng)然，只是是純理論的一些探討。要評判一種觸摸屏，技術(shù)原理還僅僅是其中的一部分而已，觸摸屏要應(yīng)用到各個領(lǐng)域，還要經(jīng)過千觸萬摸，以及考驗(yàn)選用的材料的耐用性，反應(yīng)速度，包括控制卡、驅(qū)動程序和校準(zhǔn)程序運(yùn)行如何，卡的設(shè)計水平和工藝水平，驅(qū)動程序跨操作系統(tǒng)平臺、跨機(jī)種的通用性、計算機(jī)接口與技術(shù)趨勢的緊跟程度，廠商的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)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(nèi)的因素。