触摸屏原理

触摸原理及屏技发术简介展董

炜 200.11.080

着随媒体信多查息的询与俱增日，们越人来越地谈到多触摸屏因为触， 屏作为一摸种最的电脑输新设备入它是，前最目单、简方便、然的自且又而适用 中于国多媒体息查询国信的情输入设，备触屏摸具坚固耐有、反应速用度快节省、空间 易、交于等许多优流。利点用这技种，我们用术户只用手要指轻地指轻碰计 机显示屏上算的符图或字文就实现能主对机作，操而从使机人互交为直更了截当 这种，技术极大便了方些不那懂电脑操作用户的这。种机交人互方。它式予 赋多媒体以崭新的了面，是貌极富引力的全吸多媒体新互交设。备摸屏触我国在 应用的范非常广阔围，要主公共有息信的询查，如电局、税信局务、银、电行等力 门部的业务查询；市街城的信息头询；此外查可还泛应用于领导办广、工业控公制 、军指事挥、电子游、点戏点歌、菜媒体教学多、地产预房售，等将来触， 摸还屏要入家走庭随着。市向城信息化向方展和发电网脑络日在常生活中渗透的， 信查息询都以触摸会屏——示显容内可摸触形的出式现。

作原理工及基本技术：

：触一屏的工摸理作

为了作操的上便方，人们触用摸来代替屏标鼠或盘键工。作，时我们必首 须先用手或其指它体物摸触安装显在示前端的器摸触，屏后然统系据手根指触摸 图标或的单位菜置定来位选择信息输。触入摸屏由摸触检测件部触摸和屏制控组 成；触器摸检部测件装在显示器屏幕前面安用，于检用测户触位摸，置受后接送 触摸屏控器；制触而摸控屏制的器主要作用是触从点摸检测装上置接触收摸息，信并将 转它成换触坐点，再送标CP给U它同时能，收接CP发U的来令并命以执加。行

：二触屏摸技的原理

术技从术原来理别触区摸屏可分为五个基，本类： 种. 矢1量力压传感术触技摸、屏 .2电阻 术触摸技、屏

3 电.技容触摸屏、 术. 4红外技线触摸屏术、 5.表面声波技术触摸 。 屏中其量压矢传感力术触摸技屏已退历史舞出台

我们具体来对这剩的下的4 种做个具体屏的明

1说．表面波声触摸（屏Srfuca aecuoticsw vaeto uc shreec）n原：

表理声面波摸触的触摸屏屏部分可是一以块面、平球或面柱是面玻的璃平板，装在 安CR、TEL、LCD 或D等是离子示显屏器的前幕面。这块璃平玻只板是一纯块的粹强玻 化，区别璃别于类触摸屏技是没术任何有膜贴和盖覆层。

璃玻的左屏角上和右角下固各定了直和水竖方平向超声的发波换射器，右能上

则角定了两个相应的固声超波接收换器。玻能屏璃的四个周边则有 刻45°角 疏到密由间隔常非密精反射条的。见下纹图。

以

右下角 的X-发射轴能器换为：例 射换发器把能制控通器触过屏电缆摸来送的电号转化为信声波量能向方表面左传，递 然由玻后璃板边的一组下密反精条纹射声把波量反射能成上的均向面匀递， 声传波量能经 过屏体面，再由上边的反表射条聚成向右纹线传播的给X- 轴接的收换能，接器收换 能器返将回表的面声能量波为变电号。信 当射发能换发器一射个窄脉冲后，波能声量历不经途径到同达收接换器能，走右最 边最的早达，走到最边的左晚最达，早到达的到和到晚达的这声波些量叠能加成一较个 的宽波信号形，不 看难出 接收，号集信合所有了 在X 轴向方经长历短同不路径回的声归波能 ，它们量在 Y 轴过走的程是路相同的但在 X， 上，最轴远的比近最的多走两了倍X 轴最大距离 因此。这波个形号的信间时反轴映原始各形波加前叠位的置，也就 是 X 轴坐 。标

发射号与接信信号波形 在没有收触的时候摸接收，号信的波形与照参形波全 一完样当手指。其它或够吸收或能挡阻声波能量的体物摸触幕屏，时X 轴途经手指部 向上位的声波走量被能分部吸，收反 应在收波形上接即某一刻时置上波形位 有个衰减缺口一。

接收形波对手应指住部位信挡号减了衰个缺一口计，缺口位置即得触算坐标 摸控制

器

分

到接析收号信的衰并减缺口由的置判位 X定坐标 。之后 轴Y同样过程判的出定摸触 的点 Y标坐除。一了般摸触屏能响应都 的、Y X标外坐表面，声触摸屏还响波第三轴应 Z轴坐标，就也是能知感户用摸触压力小值大其原理。由接是收号信衰减处的衰减量计 得算。

到

三一旦轴确，控制定器就把它传给们机主

。1

. 2表声波触面摸特点

屏表面波触摸屏第一声大点就特抗是暴，为因表声波面摸触的工屏面作是层一看不、见 不打的坏波能声量触摸，屏基的玻璃没层任有夹何层结构应力和表（面声波摸屏触以 发可展到接直做C在R表面T从没有而何“任幕屏”）因此 常非暴抗力使，用 ，适合 共公所。 表面声场波二大特第点就清是晰美，观因为结构少，只一层普有通璃，玻透率光清 和晰都度电容电阻触比摸屏得多。 好应速度反，快是有所触摸屏反应速中最度的，使快用感觉时顺很畅。 面声波表四大第特是点能性稳定，因为表面波技声术理原定稳，表面而声波摸触屏的 控器靠测制量衰减时刻在时间上的轴位来置算计摸触位置 ，所表以声波触摸屏面常 非稳定，精也度非高，常目前面声波技术表触摸的屏精通度是常4 069×496×052 级力6。度 表声面触波屏的摸缺点是摸触屏面的灰尘表和水也滴挡阻表声面的传波，虽然递 明的控制聪卡分能辨出来，但尘积累

土到一程度，定信号也就减得非常厉衰，害时表此 面波声摸触变得迟钝屏甚至工不，因作，此面声波触摸表屏方面一出防尘型推触摸，屏 方面一建议忘了别年定期清洁触每摸屏 表。面波触摸屏声能明聪知道什么是尘土的水和滴什么是，指手，多有少触在。因摸为：我 的手们触指在 摸409×4609×265 6力级度的度下精每， 秒4 次8的摸数触不据可能是 丝不纹变的而尘土，或水滴就点都一不，控制变发器现一个触“摸”现出纹后丝不变超 过三秒钟自即识动别干为扰物。

面表波声摸触屏还有第三轴Z轴具，也就压是力轴应响，是因这为用触户摸屏幕力量 的大越接，收号信波上的形衰减口缺就越也宽越深。前在目所触摸屏中只有有波触声屏摸具 有能知感摸压力触个性这能，有这了个能功，每个摸点触不就仅仅有是触和无触摸 摸的两个简状态，单是成而为能知感的力一模个量值拟开关的。这个了功非常能有用比 如在多媒体信，息询查软中，件一按个钮能控制动画或就者影的像播速放度。

2

电 触阻摸（Resis屏itvetou c scheer）原n理

：阻电摸屏的屏触体部是一分块显与示表器非常面合配多的复层薄合膜， 由一玻璃或有层玻 璃机作为基层表面，有一层涂明透导电层的，面上再有一盖外表层硬化处理、面光滑防的刮 料塑，层它内的面也表有涂一透层导明电，在两层导电层之间有许层细小多(于千分小一英之 寸的透明)隔点离把它隔们开绝。

缘当

指手摸屏触幕，时平相互常缘绝的两导电层就在层触点位置有了一摸接触，个 因中其一导电层面通接 轴方向的 YV5均匀 电压，场使得侦层测电压由零变为非的，零控

制侦器测到这接个后通进行， AD /换，并将转得到的电压与值5V 比相即可触得摸点 Y 的轴标坐，同得出理 X 的轴坐标，就是这有电阻所技触摸屏共术的最基同原本理 。阻电类摸触的关屏在于材料科技键常。的透用导明涂电材层料：有①IT O氧，铟，弱化电体导，特是性厚度当到降 810 0埃个（＝埃1-10 0米）以时下 会然变得突明，透光率为 透0％，再8下薄去透率反而下光，降到 30 0厚度时埃又升到 80上。IT％ O所是电有阻术技触摸及电容屏术技摸屏都触用到的主要材，实料际电上和阻 容电技术摸触的工屏作就面 I是T O涂层 ②。金涂镍层五线电阻触，摸的外屏导电层使层的是延展性好用镍的金涂层料材外导电， 由于频繁触层摸，使延展用好性的金镍材料目的是为延长了使寿用命，但是艺工本成较 为高昂镍。导金层虽电延展性然好，但只是作能明导透体不，合作为适电触阻摸的工屏作 ，因面为它导率电，而且金属不高做易到度厚非均常匀，宜不电压分作布

层，能只作 探层 。为

.22五 线阻触摸电 5w屏re risiesite voutchs ceren） ： （原理 五线电

阻技术摸屏的基触层两个方把向电的场通过精压电阻密络都网加玻在的导璃 电工作面，我上们可简单的理以为解两方个向的压场分时电工作加在一工作同上面而外 层，镍导金层只仅电用来仅作当导体纯，触摸有后时检测内层 分TIO 触点接X 和轴Y 轴 压值的电方法测触得点摸位置。的五线电阻触屏内层 ITO 需摸四条线引，层外作导只仅 体仅条一，摸触屏得出引共有 5线 条。

2.3

五 电线触阻摸的屏改：

进首先五线阻触摸电屏A面是的导电玻璃而是不导电涂覆，导电玻层的工艺璃使A面得 的命寿到得大极提高，的且并可以提透光率。高 其次线五阻电摸屏把工触作的任务面都交寿命给的长 面 A而，B 面 只用作来导体为，并且采 了用展性好、延电率低的镍阻金明导透层电因此，B ，的寿面也极命的提大高

。

线五阻触电摸的屏一另个专技有术通过是精的密电阻络网来校 正 面A线性问的题：由 于艺工工不可避免程的有可能厚薄不而均造电成压不均场分匀， 精密布阻电网在络 工作流时绝大部分过电流，因此可以偿补作工有可面的线性能真。失五线电阻 摸屏触是前最目的电好阻技术摸触，最适合屏军事于、医、疗业控制工领使域 用。不 管是线四电阻触屏还摸五是电线阻摸触屏,它都们是一对外界种全完隔的离工作环 境不，怕灰尘水和，它汽可以用任何体物来触,摸可以来用字画写画，较适比工业控 制领域合办公及内有限室人的用使 电阻触。摸共同屏的缺是点因复合为薄膜的外层采用塑 胶材,料不知道的太用力或人使锐器触用可能摸划整伤个触屏而摸致报废。导过不在限, 度内之划伤只会伤，及外导电层外导电，层的伤对于五划线电阻触屏摸说没有关系,来 对而线电阻四触屏来说是致摸命的。

3 红

外触屏（In摸rarfe tduoh sccren）原理e：红外触摸

是屏紧在屏幕前密贴布X Y 方、上向的红外矩阵，线通不停过扫的是描有否红外线被 物阻体检挡测定并用位户触的摸如。下图示所

这

种摸触屏是在显示器的面安装一个外前，外框里框计设有电路板，而从在幕四 屏排布红边发外管和射外红收管接一，一应形对横竖交成的叉外红线矩阵 。每扫完描一圈如果所，有红的对外管通，达绿灯亮表示一切正，常

。

当

触摸时有，手或其指它物就会住挡经该过位置的横竖外红，线触摸屏描时发扫现 并确信一有条红外线受阻，红灯后，亮表有示红外受线阻，可能触摸，有时立刻换到同 另一标再坐扫，如描果发现另外一再也轴一有红条线外受阻黄，灯，亮表示现发触摸， 将并个发两现隔阻的

红外管对置位告给报主，机过经计算判出断摸触点屏在的幕位置。 红触摸屏外品产外分挂式和内式置两。种外挂式的安装方法常简非单，是有所摸触屏 安中装方最便， 只的用胶或要面胶双将架框定固在显示器前面即。可 点缺影是外响。观

内置式红外

触摸屏性能加稳更，影定响外观程度小适。合KOIK使用。S

3

2 特.

点红外触摸的屏优是可用手指、点笔或任何阻挡光线可的物体来触。摸红外 摸屏缺触是点在面球显示器使用时感觉上不好这是因为赖，以作的工外光栅 红阵显矩然要保求在证同一面上平因，，此正感真触应的工摸平作距面离形弧显示的器屏幕有 大较间的隔， 其在边角，尤但是这 缺点个在平显示器上面不在，存比 如晶液显器。示可以 说在面显示器平上用使红外，摸屏触具相当的优有。势红外探测线术利技用 同波一长红外发的管射红、接外收管简称（红对管）就能外得简单的到外红线探方测：法

只要

有体物挡住阻红外管对间的连线之，接信号收急剧就降下因此，外线可以探 测红体的阻挡，物在防盗系、自统动应系感、计数器统系等统上广应泛。用 红外若线是短离应用距，据接根信号的收减程度衰可探知阻挡还程度，就这是谓 的所拟模式方，模拟式方在接端采用收密的接集管阵收列，可还于造用成像；影为止防 干扰红，探外还测可采用脉冲式方，即红外发射管射一个固定发频率信的号，接收方而只对 一频这进行检测率，脉方冲抗式干扰能力常非强。脉方式冲如果工作在频上调制信 率号还，用可于数字通信这，是大名就鼎鼎的红线通外讯家，电器用遥控、的脑的红外 通电信甚至、是当今快的光最纤信通，缘于都此。外通信红对人没体影响，有兼又发距射 离没短有空污染间，当今备受睐。

亲33红外.线检技测术用触摸于技屏主要有术3 个

技术点：难

环境光

素因红，接收管有外小灵敏最度和最大照度之间的工作范围，但光触摸是产屏 品却不限制使能范用，从黑暗围的厅包歌房海南岛到高强阳度光下户的外用，使为产 作，品它须必适应 。快速测检，外触红屏一般尺摸寸最少有 64也 红外对套，管也是就至说少求在要0 4.毫秒 就要完成一条内外红的检测线 周围。的反、射折射、扰干，红外射发有一个发管角射，收接有管较大围的接收范，角 果周围如射到反定程一，你会度发手现指放在什么方地也阻不住信号挡 要。决解些问这，选择模拟方题最大式好的处是以可分提析高摸触的屏辨率分但，抗是 扰能力干比上不脉方式冲选择脉；冲式方虽然干扰能抗强，力是存但脉在方冲在式收方接需要一 个应过程响时间问题的，触摸而

屏却要极快的速求，因度要在自适此应路电、单片 软机、件具设计、透模材料光择等几选个面要方有术技突破 红。触外屏摸靠多对外发射红和接收管来工对作，外红对管能和寿命都比性较靠可 任，阻挡何光的物体线都用来作触可物，摸过不红触外屏使用摸传器数感目将 100 近，对并且共 外用围电路这，就求要感器传不本仅身能性好还要求，将 近010对 的外二极管 红“光电-特阻” 性“和电结容都保”持致。实际应一用，万中一哪有对出一故现障，可以上电在自过程中 发现并在检此加以忽略，后靠近的红邻外线代，由于每替对红外一只“线监”管 约6m 左m右的窄带， 手指而通在 常5mm 左右粗1，细用户是察不觉到。的如果生但过程产有没 红对发外管射进老行化测，没有很试好的质量理管系体，将 近100 对传的器感，快很不 是一对两就“对队”的问题掉了，总寿体命就难也保证以因。，此购买红外屏的用应户该 了厂家解有有没格严的量检质测办或法否是通 ISO90过00 认证。 红屏赖外以工的是红作外线阵矩矩阵上多，的 点xy 、坐标能合组平出倍方的触摸 点，见下图多A，、 两点B C和、D两 对点红外来屏说是相同效果的无法分辨，，么怎处 理？呢前目市场的上外红对屏多触点常摸见处理不的管连否，续么不要判，要断判么为 左上，即角下中不管是图 、B 还A C、D是 都为 判 点。C真技术过正硬的得红屏外该应 对坐标连续是的点多触判摸取断点中，即判为大物断体比如粗（指手的触）摸，对不而 连的多续触摸点予判不断所，说以技它过硬是这种算术对产法品品质要的更求严，不 允许出现种各各的样障情况故。种红这外现在市场有屏价，格非高。

电常容摸触本身实屏际是套一精的漏密传感器电，带手的手套不能触摸，由使用电于容方

式

导致有漂，现象移，节下电容摸屏有触详的细绍介 。声波触超摸有表屏声面波触摸和屏体波波声摸触屏利，用的都电-是声电压能器换传作感器，接收传 器感发和传感器所射用压电的体晶是一不型号，在种制造时的杂材掺料略 不同，有发换能射器功大率，接换能器更收灵加。敏压换电器能的命长寿，工稳作，定正 常工作以保可证 0 1不出年题。问触屏安摸装，后能换是隐藏起来的，器是但运在 和安装输过程中需要小谨慎，心露裸换能器的体不晶能撞挤碰压。表声波面摸触有 屏、XY 轴 对两传感器，利屏用表幕的面表面波来声检测手触摸，指以可，说作工是面层一 看不见、打坏的不能声不怕暴，使力用最，适合公共息信查，询是前市目场上受最欢迎的触摸 屏品。产

4

射投式容电触摸（P屏rjeoctdeca apitive toucch cres

en）理

原

触摸

屏性能照表

对通普波屏声

格价 触摸度精耐磨/抗刮 防尘 防水防爆 透 光率中 较高 好 般 一般一一般 很好

尘防波声

较高屏较 好高好 好 一 般很 ≥好500万0次 高 较较 好 没有免好 04694×960手指 软、 较厚胶较大 大 10m≤s 一般一般 好1V；25V 151-寸9 置或内挂外公共场 所 小 没有 好较

四线阻电屏

低较高 差 很 好 好差 一般≥ 00万次 较1 较好高 免小 好 409较6×409 任6物何 薄体小 小 10≤sm较好 较 好好5V 122- 寸内置 人操作专较 小 没有

好五线电阻

较屏高很高 一 般好 很 差 一好 ≥般000万1 高次 免好没有 好 4096409×6任 物何 薄体小 小 1≤0sm较好 较好好 5 1V-2寸2内 专置操作人 小较 没有 好

红

屏外中 中

好很好 好 好很 好 5≥00万0次 般 较一 好要需较 大好 4096409×6 截面 很 大厚 无 1≤5ms好 好 一般 5 1V-1000 寸挂 外公共所场较大 般 一差

投

射电容式

很屏 高中 好很好 很好 好很好 500≥万0 次较 高 好 免小 一较般 4096×4906 手 一般指较 大较大 ≤ 15ms较 好较 好好较5V 5.7- 8寸2内 置公 场共所较 没有小好

命（单寿点摸触） ≥050万0 次稳性 跟踪定速度维 漂护移 磁电扰干输出 分辨率 摸物触屏 厚体 度框大小 边制卡控小大 应响时 间性线 感手 击 输双入电压可达尺寸 安 装式方适用范围 传感 器损 伤污物响影 光抗扰干性 高 较好较需 要没 有一 般0946×406 9指手软胶、 般一较大 ≤大1ms0 般 一般一 好1 2；5V 8-V2寸 4内置或外 挂共公所场较大 一般 好