摘要：本文著重介紹我館所使用的觸摸屏類型，即紅外線觸摸屏和表面波觸摸屏的工作原理以及使用情況。
關鍵詞：觸摸屏；紅外線；表面波
0 引言
觸摸屏作為一種計算機輸入設備，是一種非常簡單、方便的人機交互方式。信息內容可以通過觸摸顯示。
1 觸摸屏的工作原理
為 了操作的方便，觸摸屏代替了鼠標和鍵盤。工作時，必須用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信 息輸入。觸摸屏技術的本質是傳感器。觸摸屏由觸摸檢索部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢索部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏 控制器。觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接受觸摸信息，并將它轉化成觸點坐標，再送給cpu，它同時能接受cpu發來的命令并加以執行。其過 程是：當手指（或筆、電流等）接觸到觸摸屏時，接觸點信號改變（光、聲或電流等），傳感器接受后根據算法，確定觸點（x，y）的坐標，配以應用軟件，就可 以執行相應的操作，比鍵盤操作直觀些。
2 觸摸屏的主要類型并淺析所選用的觸摸屏其技術原理
2.1 紅 線線觸摸屏 在顯示器上加上光點距架框，并在距架框的四邊排列了感測元件紅外線發射管及接收管，使屏幕表面上形成紅外線布成的光網，任何觸摸物體均可改 變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。當手指進入紅外光網阻擋住其處的紅外線發射時，此點的橫豎兩個方向上的接受紅外管接收到的紅外線的強弱就發生變化，計 算機通過這個變化算出觸摸點位置。
紅外觸摸屏優點有：①不受電流、電壓和靜電干擾，所以適宜某些惡劣的環境條件。②可用手 指、筆或任何可阻擋光線的物體觸摸。缺點是：①由于只在普通屏幕上增加了框架，在使用過程框架四周的紅外線發射管及接收管很容易損壞。②球面顯示器使用時 感覺不好，因為賴以工作的紅外線光柵矩陣要求在同一平面上。
紅外線探測技術利用同一波長的紅外發射管、紅外接收管（簡稱紅外 對管）得到的探測方法：只要有物體阻擋住紅外對管之間的連線，接受信號就急劇下降，因此紅外線可用探測物體的阻擋，如在防盜系統上的應用。紅外線若是短距 離用用，根據接受信號的衰減程度可用探知阻擋深度，這就是模擬方式，在接收端采用密集的接收管陣列，可用于造影成像。為防止干擾，紅外探測可采用脈沖方 式，及紅外發射管發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強。
紅外線檢測技術用于觸摸屏 主要有三個技術難點：環境光因素、紅外線接收管有最小靈敏度和最大光強度之間的工作范圍，但是觸摸屏產品卻不能限制使用范圍。周圍的反射、折射、干擾，紅 外發射管有一個發射角，接收管有較大范圍的接收角，如果周圍發射到一定程度，手指放在什么地方也阻擋不住信號。
為了提高觸摸屏的分辨率，選擇模擬方式，但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，但接收方需要一個響應過程時間的問題，而觸摸屏需要極快的速度。
2.2 表 面聲波觸摸屏 表面聲波是超聲波的一種，在介質（如玻璃或金屬等剛性材料）表面淺層傳播的機械能量波，通過楔形三角基座（根據表面波的波長嚴格設計）， 可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。表面聲波性能穩定、易于分析，并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性。觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或 者柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED或等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是純粹的強化玻璃，沒有任何貼膜或覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固 定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器，右上角則固定了兩個相應的超聲波接受換能器。玻璃屏的四個周邊則可由45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。發 射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能。接受換能器把由反射條紋匯聚成的表面聲波能變為電信號。當手指或其他能夠吸收或阻擋聲波能量的 物體觸摸屏幕時，反應在接受波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。計算缺口位置即得到觸點坐標。表面聲波觸摸屏還響應第三軸z軸坐標，即能感知觸摸 壓力大小值。其原理是有接受信號衰減去的衰減量計算得到。三軸確定后，就由控制器傳給主機。
表面聲波觸摸屏清晰度較高，透光率好，分辨率高，精度高，抗暴。抗刮傷性良好，反應靈敏。不受溫度、濕度等環境因素影響。沒有漂移。有第三軸即壓 力軸響應，能成為感知力的一個模擬量值的開關，這個功能很有用，不然在多媒體信息查詢軟件中，一個按鈕就能控制動畫或影像的播放速度。缺點是屏表面的灰塵 和水滴會阻擋表面聲波的傳遞，雖然控制卡能分辨出來，但塵土積累到一定程度，信號衰減得也厲害，導致觸摸屏變得遲鈍甚至不工作。因此，一方面推出防塵型觸 摸屏，一方面每年要定期清潔觸摸屏。
3 我館觸摸屏使用和維護情況
南圖多媒體導覽系統采用蘇州科奧的紅外線觸摸屏和表面波觸摸屏。紅外線觸摸屏屏幕較大，放一樓大廳。此紅外屏采用鋼化玻璃，防暴性好，密封度為IP65，防塵，分辨率高。
平時使用中，所有的觸摸屏都設置了自動開關機。方法是：由于主機是戴爾的，所以在BIOS的電源管理項設置，然后再自動開關機軟件中再設置。
同時觸摸屏都開通了遠程桌面連接，這樣對主機操作系統和應用軟件的維護就方便多了。如果晚上斷電，機器第二天早上將不能自動開機。如果更改了顯示器的分辨率，就必須重新校準，校準時，要垂直觸摸靶標。
由于紅外線觸摸屏依靠紅外線工作，所以當衣袖等衣物碰到紅外屏是也起觸摸作用，如手指觸摸屏時，衣袖也同時碰到屏上，就會出現鼠標指針不在手指點的位置上，這不是漂移問題。
由于表面聲波觸摸屏是通過對觸摸點的超聲波信號的傳遞、衰減進行定位的，而較嚴重的油和水漬等能夠吸收超聲波，造成觸摸屏定位不準確或不工作，所以需要對觸摸屏進行日常的清潔，尤其注意清潔觸摸屏四周的聲波反射條紋。
4 結語
觸摸屏的使用已經很普遍。雖然紅外線觸摸屏和表面波觸摸屏都聲稱免維護，但在使用中，還需要對出現的故障進行維護。
參考文獻：
[1]湯松齡.電子產品之觸摸屏技術淺析[J].家用電器，2009，5.
[2]百度百科.
關鍵詞：觸摸屏；紅外線；表面波
0 引言
觸摸屏作為一種計算機輸入設備，是一種非常簡單、方便的人機交互方式。信息內容可以通過觸摸顯示。
1 觸摸屏的工作原理
為 了操作的方便，觸摸屏代替了鼠標和鍵盤。工作時，必須用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏，然后系統根據手指觸摸的圖標或菜單位置來定位選擇信 息輸入。觸摸屏技術的本質是傳感器。觸摸屏由觸摸檢索部件和觸摸屏控制器組成。觸摸檢索部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶觸摸位置，接收后送觸摸屏 控制器。觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接受觸摸信息，并將它轉化成觸點坐標，再送給cpu，它同時能接受cpu發來的命令并加以執行。其過 程是：當手指（或筆、電流等）接觸到觸摸屏時，接觸點信號改變（光、聲或電流等），傳感器接受后根據算法，確定觸點（x，y）的坐標，配以應用軟件，就可 以執行相應的操作，比鍵盤操作直觀些。
2 觸摸屏的主要類型并淺析所選用的觸摸屏其技術原理
2.1 紅 線線觸摸屏 在顯示器上加上光點距架框，并在距架框的四邊排列了感測元件紅外線發射管及接收管，使屏幕表面上形成紅外線布成的光網，任何觸摸物體均可改 變觸點上的紅外線而實現觸摸屏操作。當手指進入紅外光網阻擋住其處的紅外線發射時，此點的橫豎兩個方向上的接受紅外管接收到的紅外線的強弱就發生變化，計 算機通過這個變化算出觸摸點位置。
紅外觸摸屏優點有：①不受電流、電壓和靜電干擾，所以適宜某些惡劣的環境條件。②可用手 指、筆或任何可阻擋光線的物體觸摸。缺點是：①由于只在普通屏幕上增加了框架，在使用過程框架四周的紅外線發射管及接收管很容易損壞。②球面顯示器使用時 感覺不好，因為賴以工作的紅外線光柵矩陣要求在同一平面上。
紅外線探測技術利用同一波長的紅外發射管、紅外接收管（簡稱紅外 對管）得到的探測方法：只要有物體阻擋住紅外對管之間的連線，接受信號就急劇下降，因此紅外線可用探測物體的阻擋，如在防盜系統上的應用。紅外線若是短距 離用用，根據接受信號的衰減程度可用探知阻擋深度，這就是模擬方式，在接收端采用密集的接收管陣列，可用于造影成像。為防止干擾，紅外探測可采用脈沖方 式，及紅外發射管發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強。
紅外線檢測技術用于觸摸屏 主要有三個技術難點：環境光因素、紅外線接收管有最小靈敏度和最大光強度之間的工作范圍，但是觸摸屏產品卻不能限制使用范圍。周圍的反射、折射、干擾，紅 外發射管有一個發射角，接收管有較大范圍的接收角，如果周圍發射到一定程度，手指放在什么地方也阻擋不住信號。
為了提高觸摸屏的分辨率，選擇模擬方式，但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，但接收方需要一個響應過程時間的問題，而觸摸屏需要極快的速度。
2.2 表 面聲波觸摸屏 表面聲波是超聲波的一種，在介質（如玻璃或金屬等剛性材料）表面淺層傳播的機械能量波，通過楔形三角基座（根據表面波的波長嚴格設計）， 可以做到定向、小角度的表面聲波能量發射。表面聲波性能穩定、易于分析，并且在橫波傳遞過程中具有非常尖銳的頻率特性。觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或 者柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED或等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是純粹的強化玻璃，沒有任何貼膜或覆蓋層。玻璃屏的左上角和右下角各固 定了豎直和水平方向的超聲波發射換能器，右上角則固定了兩個相應的超聲波接受換能器。玻璃屏的四個周邊則可由45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。發 射換能器把控制器通過觸摸屏電纜送來的電信號轉化為聲波能。接受換能器把由反射條紋匯聚成的表面聲波能變為電信號。當手指或其他能夠吸收或阻擋聲波能量的 物體觸摸屏幕時，反應在接受波形上即某一時刻位置上波形有一個衰減缺口。計算缺口位置即得到觸點坐標。表面聲波觸摸屏還響應第三軸z軸坐標，即能感知觸摸 壓力大小值。其原理是有接受信號衰減去的衰減量計算得到。三軸確定后，就由控制器傳給主機。
表面聲波觸摸屏清晰度較高，透光率好，分辨率高，精度高，抗暴。抗刮傷性良好，反應靈敏。不受溫度、濕度等環境因素影響。沒有漂移。有第三軸即壓 力軸響應，能成為感知力的一個模擬量值的開關，這個功能很有用，不然在多媒體信息查詢軟件中，一個按鈕就能控制動畫或影像的播放速度。缺點是屏表面的灰塵 和水滴會阻擋表面聲波的傳遞，雖然控制卡能分辨出來，但塵土積累到一定程度，信號衰減得也厲害，導致觸摸屏變得遲鈍甚至不工作。因此，一方面推出防塵型觸 摸屏，一方面每年要定期清潔觸摸屏。
3 我館觸摸屏使用和維護情況
南圖多媒體導覽系統采用蘇州科奧的紅外線觸摸屏和表面波觸摸屏。紅外線觸摸屏屏幕較大，放一樓大廳。此紅外屏采用鋼化玻璃，防暴性好，密封度為IP65，防塵，分辨率高。
平時使用中，所有的觸摸屏都設置了自動開關機。方法是：由于主機是戴爾的，所以在BIOS的電源管理項設置，然后再自動開關機軟件中再設置。
同時觸摸屏都開通了遠程桌面連接，這樣對主機操作系統和應用軟件的維護就方便多了。如果晚上斷電，機器第二天早上將不能自動開機。如果更改了顯示器的分辨率，就必須重新校準，校準時，要垂直觸摸靶標。
由于紅外線觸摸屏依靠紅外線工作，所以當衣袖等衣物碰到紅外屏是也起觸摸作用，如手指觸摸屏時，衣袖也同時碰到屏上，就會出現鼠標指針不在手指點的位置上，這不是漂移問題。
由于表面聲波觸摸屏是通過對觸摸點的超聲波信號的傳遞、衰減進行定位的，而較嚴重的油和水漬等能夠吸收超聲波，造成觸摸屏定位不準確或不工作，所以需要對觸摸屏進行日常的清潔，尤其注意清潔觸摸屏四周的聲波反射條紋。
4 結語
觸摸屏的使用已經很普遍。雖然紅外線觸摸屏和表面波觸摸屏都聲稱免維護，但在使用中，還需要對出現的故障進行維護。
參考文獻：
[1]湯松齡.電子產品之觸摸屏技術淺析[J].家用電器，2009，5.
[2]百度百科.
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