触摸屏有哪些类型?触摸屏,又称触控屏或触控面板,是一种能够接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置。自1974年世界上最早的电阻式触摸屏问世以来,随着科技的发展和应用需求的增长,各种触摸屏技术相继诞生,以适应各种行业和层次的应用。如今,触摸屏已经广泛应用于手机、平板电脑、零售业、公共信息查询、多媒体信息系统、医疗仪器、工业自动控制、娱乐与餐饮业、自动售票系统、教育系统等许多领域。
触摸屏的类型多种多样,从技术原理、工作方式到应用场景,都有各自的特点和优势。本文将详细介绍几种常见的触摸屏类型,包括电阻式、电容式、红外线式、表面声波式以及其他一些特殊类型的触摸屏。
电阻式触摸屏
电阻式触摸屏是最早出现的触摸屏技术之一。它由两层透明导电膜组成,这两层膜之间通过微小的间隙隔开,形成一个电容。当用户用手指或者触摸笔触摸屏幕时,上下两层导电膜会接触到一起,改变电流的流动,从而检测到触摸动作的位置。电阻式触摸屏具有较高的精度和灵敏度,可以支持多点触控,但也存在一些缺点,如光传递率较低、易受污染和划伤等。
电阻式触摸屏的工作原理相对简单,通过按压使内触点上下相连,从而定位到按压点的坐标来实现操控。电阻式触摸屏不怕尘埃、水及污垢影响,能在恶劣环境下工作,但由于经常被触动,表层ITO使用一段时间后会出现细小的裂纹,甚至变形,因此其寿命并不长久。
电容式触摸屏是一种采用电容变化原理的触摸屏技术。它由一层玻璃表面覆盖一层透明导电薄膜组成。当用户用手指触摸屏幕时,人体电荷会引起导电层的电荷变化,从而检测到触摸位置。电容式触摸屏具有较高的精度、反应速度快以及抗划伤性能好的优点。它也支持多点触控,并且具有较高的光传递率。然而,电容式触摸屏对于非导电物体(如手套或者笔)不敏感。
电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀一层透明的薄膜导体层,再在导体层外装上一块保护玻璃,双玻璃设计能彻底保护导体层及感应器。电容式触摸屏常见于智能手机和平板电脑,因其高灵敏度和多点触控的特点而广受用户欢迎。
红外线式触摸屏
红外线式触摸屏在屏幕框架的四边排列有红外线发射管及接收管,一一对应形成横竖交错的红外矩阵。当用户以手指触摸屏幕某一点时,便会挡住经过该位置的横竖两条红外线,中央处理器以此计算出触摸点的位置。红外线触摸屏具有良好的抗污染性和耐用性,但在强光下可能受干扰。
红外线式触摸屏利用光学技术,用户的手指或其他物体隔断了红外交叉光束,从而检测出触摸位置。屏幕的一边有红外器件发射红外线,另一边设置了光电晶体管接收装置,检测光线的遮挡情况,这样可以构成水平和垂直两个方向的交叉网络。红外线触摸屏价格低廉,但其外框易碎,容易产生光干扰,曲面情况下失真。
表面声波式触摸屏
表面声波式触摸屏是在显示器表面加装声波发生器、反射器和声波接收器,声波发生器发送一种高频声波跨越屏幕表面,当手指触及屏幕时,触点上的声波被阻止,中央处理器由此确定触摸点的位置。表面声波触摸屏具有较高的可靠性和耐用性,对于物体的触摸不受限制,支持多点触控,并且具有较高的光传递率。然而,表面声波触摸屏对于封闭物体的触摸会产生干扰,如果屏幕表面有水滴和尘土,触摸屏可能会变得迟钝,甚至不工作。
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波,性能稳定,在横波传送过程中具有非常尖锐的频率特性。表面声波触摸屏解决了以往触摸屏的各种缺陷,清晰不容易被损坏,适于各种场合。
其他特殊类型的触摸屏
除了上述几种常见的触摸屏类型,还有一些特殊类型的触摸屏,如电磁式触摸屏、光学投影触摸屏和感应式触摸屏等。
电磁式触摸屏是一种利用电磁感应原理的触摸屏技术。它通过在显示屏上放置一个电磁感应板来实现触摸位置的检测。当用户使用特殊的电磁笔或者触摸笔在屏幕上操作时,感应板会接收到电磁信号,并计算出触摸位置。电磁式触摸屏具有较高的灵敏度和精确度,可以在较小的区域内进行精细的操作。它也支持多点触控和手写输入,并且对于非触摸物体不会产生干扰。然而,电磁式触摸屏需要使用特殊的电磁笔或者触摸笔进行操作,不适用于直接用手指触摸。
光学投影触摸屏是一种利用光学原理实现的触摸屏技术。它通过在屏幕四角放置红外线发射器和接收器,形成一个光栅状的传感器网络。它也支持多点触控和手写输入,并且对于非触摸物体不会产生干扰。然而,光学投影触摸屏对于强光环境比较敏感。
感应式触摸屏是一种利用电磁感应原理的触摸屏技术。它在显示屏上放置了一些感应线圈,当用户用手指或者导电物体触摸屏幕时,感应线圈会感知到电流变化,并计算出触摸位置。感应式触摸屏具有较高的灵敏度和精确度,可以支持多点触控和手写输入。它对于非触摸物体不会产生干扰,并且适用于各种环境。然而,感应式触摸屏相对较复杂,需要专门的硬件支持。
触摸屏的应用场景
触摸屏的应用场景非常广泛,从智能手机、平板电脑等个人设备到工业控制、公共信息查询、多媒体信息系统、医疗仪器等领域,都能看到触摸屏的身影。
在工业控制领域,触摸屏因其高灵敏度和多点触控的特点,被广泛应用于工业平板电脑、工业一体机、工业安卓一体机等显示设备。这些设备通过触摸屏实现人机交互,提高了工作效率和操作便捷性。
在公共信息查询和多媒体信息系统领域,触摸屏被广泛应用于自助服务终端、电子白板、交互式展示屏等设备。用户可以通过触摸屏幕获取所需信息或进行操作,提高了信息获取的便捷性和互动性。
在医疗仪器领域,触摸屏被广泛应用于各种医疗设备,如监护仪、超声诊断仪等。医护人员可以通过触摸屏幕进行参数设置、图像查看等操作,提高了工作效率和诊断准确性。
触摸屏作为一种重要的人机交互设备,已经深入到我们生活的方方面面。不同类型的触摸屏各有其特点和适用场景,用户在选择时需要根据具体需求进行权衡。随着科技的不断发展,触摸屏技术也将不断进步和完善,为我们带来更加便捷、高效的人机交互体验。