作為一種最新的電腦輸入設備,觸摸屏是目前最簡單方便的一種人機交互方式,特別適用于多媒體信息的查詢,用戶只須用手指輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機的操作,其實,觸摸屏并非最新的高精尖科技產品,它的工作原理也并不復雜,觸摸屏系統包括觸摸檢測裝置和控制器兩個部分,前者就是屏幕前接收物體觸摸信號的裝置,后者則負責計算并處理信號并做出反應,當物體接觸觸摸屏時,所觸摸的位置便以坐標形式由觸摸屏控制器檢測到,然后將這個位置信號傳輸給處理器,按照觸摸屏檢測裝置的工作原理和傳輸信息的介質不同,我們可以把觸摸屏分為四種:電容式、電阻式、紅外線式和表面聲波式。
1、電容式觸摸屏
電容式觸摸屏是利用生物體的電流感應進行工作的:當手指觸摸在金屬層上時,在人體電場的作用下,手指與觸摸屏表面就形成了一個耦合電容;接著,手指會從接觸點“吸”走一個很小的電流,它分別從觸摸屏的四個角上的電極流出,而且其大小與手指到四角的距離是成正比的;最后,控制器通過對這四個電流比例的精確計算得到手指觸摸點的(X,y)位置,目前常見的筆記本電腦的觸控板就是電容式觸摸屏,其優點是透光率和清晰度較高,缺點是反光嚴重,而且存在色彩失真的問題,在潮濕天氣下易發生不觸摸就有誤動作的“故障”。
2、電阻式觸摸屏
電阻式觸摸屏是一塊四層的透明復合薄膜屏:最下面是基層,最上面是一層光滑防刮的材料,中間是兩層金屬導電層(之間有許多細小的透明隔離點隔開),當用手指觸摸屏幕時,兩導電層在觸摸點處接觸,觸點的電阻發生變化(包括x和y兩個方向上),從而產生電信號,然后通過處理器的處理后就得到了觸點(X,y)的位置,由于工作界面完全封閉在屏幕內部,因此電阻式觸摸屏具有不怕灰塵和水汽的優點,可以使用任何物體來觸摸,定位精度也比較高,目前常見的手機和PDA掌上電腦的觸摸屏都是電阻式觸摸屏,當然,它也有缺點:由于復合薄膜層采用的是塑膠材料,如果在使用過程中有人太用力或用銳器觸摸,則有可能劃傷整個觸摸屏而導致整體的報廢。
3、紅外線式觸摸屏
紅外線式觸摸屏是利用橫向和縱向方位上密布的紅外線矩陣來檢測并定位用戶的觸摸的,它在顯示器上加裝了光點距離框,光點距架框的四邊排列了紅外線發射管和接收管,在屏幕的表面形成了一個紅外線網,如果手指觸摸屏幕的某一點,手指就擋住了經過該位置的橫豎兩條紅外線,處理器就會計算出觸摸點的(X,y)位置,紅外線式觸摸屏不受電流、電壓和靜電的干擾,適宜惡劣的環境條件;但由于它會受到強烈光線的干擾,故不適合在室外場合使用。
4、表面聲波觸摸屏
表面聲波是超聲波的一種,能在玻璃等介質表面淺層傳播,表面聲波觸摸屏是一塊特殊的玻璃板,其左上角和右下角有豎直和水平方向的超聲波發射裝置,而右上角則是兩個換能接收裝置,玻璃屏的四個周邊都刻有45°角的反射條紋,當手指接觸屏幕時,部分聲波能量被吸收,改變了接收信號,控制器分析接收信號的衰減,于是判定出(X,y)位置,由于屏幕結構簡單,沒有形狀和大小的限制,而且表面聲波是一層看不見、無法物理損傷的聲波,所以表面聲波觸摸屏適用于室外公共場所,清晰度高、透光率好、耐用、抗刮傷性好、反應靈敏,缺點是需要經常維護,因為灰塵和油污會在屏表面阻塞導波槽,導致表面聲波不能正常發射或波形改變而使控制器無法正常識別,必須保證屏面的光潔。