图解触摸屏技术原理

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1、图解触摸屏技术原理iPhone可能是2007年采用了触摸屏的最高端手机产品。在2008年，60多款其它型号的手机也将采用触摸屏技术，而2009年还将有100多款新手机采用触摸屏技术。触摸屏将在手机上变得如此普及，以致于我们预计到2012年带触摸屏的手机将达到5亿部左右。与此同时，即便是低端手机型号也将增加触摸按键、滑动条和旋转轮的使用。当然，手机只是其中的一个应用，触摸屏技术正在迅速渗透的其它一些应用还包括PDA、PC、GPS系统和家用电器。今天，精心设计的触摸屏使用起来是一种享受。该技术带来了新颖的、富有吸

2、引力的和简单易用的人机接口，而且这样的接口能很容易地进行改进和更新，以实现新的特性或系统功能。为响应不断改变的消费需求而做出的设计更改，只需要对软件做出一些修改就可以了。最重要的是，最新的触摸屏产品即便在有射频干扰的环境下也能稳定可靠地工作。走近触摸屏今天的电气和电子设备采用了以下5种类型的触摸屏技术：电阻式、表面电容式、投射电容式、表面声波式和红外线式。其中前三种适合用于移动设备和消费电子产品，后两种技术做出的触摸屏不是太昂贵就是体积太大，因此不适合上述应用。采用以上任何一种触摸屏技术的系统都由一个感应装置

3、、它与电子控制电路的互连装置和控制电路本身构成。电阻式触摸屏（见图1）从技术角度来讲可能并不算真正的‘触摸’屏，因为它需要一定的压力才能激活。这点与真正的触摸接口是不同的，因为有些触摸屏甚至只需将手指靠近就能感应到。电阻式触摸屏采用了三明治架构实现，上下两层是印刷在塑料（PET）薄膜上的导电性铟锡氧化物(ITO)，中间隔以空气。该空气隙由很多微小的间隔器来保持。当两个导电层被手指（或铁笔）压到一起时才算是完成了一次‘触摸’，而触摸的位置通过测量X轴和Y轴上的电压比就可检测出来。根据采用多少根线将数据传输到微控

4、制器进行处理，电阻式触摸屏可分为四线、五线、六线和八线版本。电阻式触摸屏成本低廉，已经广泛地在大批量应用中得到了采用。不过，该技术固有的不足已经限制了它无法得到业界的普遍认可。这些不足包括机械性弱点、有限的工业设计选择、在大多数应用中需要一个斜面、触摸屏的厚度、糟糕的光学性能和需要用户校准。使用电阻式触摸屏技术无法实现接近检测（即在手指靠近屏幕时便能感应到），也不能实现多指检测。而这两种选项现在都是产品设计师所需要的。图1：电阻式触摸屏成本很低，但有很多设计局限性为了操作上的方便，人们用触摸屏来代替鼠标或键盘

5、。工作时，我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在LCD或显示器前端的触摸屏，然后系统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(触摸屏的工作原理)由触摸检测部件和触摸屏控制器组成；触摸检测部件安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接受后送触摸屏控制器；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。这种触摸屏利用压力感应进行控制。电阻触摸屏的主要部分是一块与显示器表面非常配合的电阻薄膜屏，这是一种多层的复合

6、薄膜，它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层，表面涂有一层透明氧化金属（透明的导电电阻）导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层、它的内表面也涂有一层涂层、在他们之间有许多细小的（小于1/1000英寸）的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时，两层导电层在触摸点位置就有了接触，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。控制器侦测到这一接触并计算出（X，Y）的位置，再根据模拟鼠标的方式运作。这就是电阻技术触摸屏的最基本的原理。表面电容式触摸屏（图2）采用了一个普通的ITO层

7、和一个金属边框。电场几乎直线穿过ITO层，当一根手指触摸屏幕时，它会从面板中放出电荷。感应在触摸屏的四个角完成，不需要复杂的ITO图案。这类型触摸屏的一个最著名ITO图案是由WilliamPepper设计的，他在1978年为他的设计图案申请了专利。这一图案奠定了Microtouch公司(现在的3M公司)卖出的表面电容式触摸屏产品的基础。使用在面板背面的表面电容式触摸技术的企图总是遇到‘手影效应’，这一现象会给触摸屏带来很大的感应误差，因为靠近面板的用户手和腕会产生电容性耦合问题，而且由于靠近的角度和距离相当随

8、意而导致不确定的耦合电容值。由于表面电容式触摸屏采用的是均匀的ITO层，因此它们无法抑制这些错误信号，因为它们已和实际触摸信号缠绕在三维信号空间。如果不将ITO排成行和列，那么在面板的背面使用表面电容式触摸技术的企图肯定会失败。图2：表面电容式触摸屏上的普通ITO传感器电极很容易损坏，而且由于手影效应而无法抑制错误触发信号投射电容式触摸（图3）技术正在促进触摸屏在消费电子中的应用。它需要1个或多个精