觸摸屏技術(shù)的特性、類別與應(yīng)用

陳禹哲

（成都實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 四川成都 611731）

觸摸屏技術(shù)的特性、類別與應(yīng)用

陳禹哲

（成都實(shí)驗(yàn)外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 四川成都 611731）

21世紀(jì)以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，一種全新的人機(jī)交互模式——觸摸屏走進(jìn)人們的視線。隨著電子科技的急速發(fā)展，當(dāng)下，觸摸屏已經(jīng)廣泛可見于便攜式個(gè)人設(shè)備、公共查詢?cè)O(shè)備、教育培訓(xùn)設(shè)備等多種電子機(jī)器上。本文將從觸摸屏技術(shù)的特征入手，淺析觸摸屏技術(shù)及其市場(chǎng)趨勢(shì)。

觸摸屏；電子科技；計(jì)算機(jī)技術(shù)

引言

在計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新下，一種全新模式的人機(jī)交互技術(shù)出現(xiàn)，這就是觸摸屏技術(shù)，在這種技術(shù)的支持下，人們擺脫了傳統(tǒng)鼠標(biāo)與鍵盤的束縛，實(shí)現(xiàn)了直接的人機(jī)交互。如同電腦的發(fā)展一樣，觸摸屏技術(shù)也經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展時(shí)期，在1974年觸摸屏技術(shù)誕生以來(lái)，隨著科技的革新，各類新型觸摸屏技術(shù)相繼誕生，并逐步實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化發(fā)展。目前，市場(chǎng)上最常見的觸摸屏有電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、紅外式觸摸屏與聲波觸摸屏等。為人們的生活帶來(lái)了極大的便利。

1 觸摸屏技術(shù)的特性

20世紀(jì)末，觸摸屏技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中被首次開發(fā)出來(lái)。利用這種技術(shù)，實(shí)驗(yàn)者只需在屏幕上輕輕一點(diǎn)，被操控的計(jì)算機(jī)就可根據(jù)點(diǎn)擊位置判斷實(shí)驗(yàn)者所點(diǎn)擊的圖標(biāo)或文字，從而根據(jù)實(shí)驗(yàn)者的指示進(jìn)行多種操作，從而擺脫鍵盤、鼠標(biāo)、輸入法等多種影響因素的束縛，打通人機(jī)交互新渠道。作為一種基于定位系統(tǒng)的輸入設(shè)備，用戶在使用時(shí)可以通過對(duì)顯示屏的觸摸、拖拽、手勢(shì)等操作輸入命令，從而大大簡(jiǎn)化人機(jī)交互的過程，將智能設(shè)備使用變得更加直觀、更加人性化，同時(shí)，也在潛移默化中助推了電子產(chǎn)品輕質(zhì)化、輕薄化的趨勢(shì)。目前，觸摸屏的市場(chǎng)占有率穩(wěn)步上升，研究表明，觸摸屏即將取代鼠標(biāo)、鍵盤、語(yǔ)音等傳統(tǒng)輸入設(shè)備，逐步成為電子產(chǎn)品核心組成元件之一。

由于觸摸屏技術(shù)的便攜性與簡(jiǎn)易性，目前，觸摸屏技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜式個(gè)人設(shè)備（如手機(jī)電話、平板電腦、音視頻播放器等）、公共信息查詢?cè)O(shè)備（如零售業(yè)數(shù)據(jù)查詢、醫(yī)療器械查詢、娛樂業(yè)自動(dòng)售票、餐飲業(yè)訂單結(jié)算等）、教育系統(tǒng)（如培訓(xùn)設(shè)備、觸摸式黑板等）、工業(yè)自動(dòng)控制等。

2 觸摸屏技術(shù)的類別

觸摸屏技術(shù)最早出現(xiàn)于1974年的美國(guó)。在這之后，觸摸屏技術(shù)經(jīng)過了漫長(zhǎng)的發(fā)展期，隨著科技進(jìn)步與需求增長(zhǎng)，觸摸技術(shù)也根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域而逐漸細(xì)分化，從而適應(yīng)多種行業(yè)及不同需求的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。觸摸屏技術(shù)在從低檔次向高檔次發(fā)展的過程中，迭代出現(xiàn)了多種經(jīng)典產(chǎn)品，并均已形成商業(yè)化。其中，最具代表性的觸摸屏技術(shù)由電阻式觸摸屏技術(shù)、電容式觸摸屏技術(shù)、紅外線觸摸屏技術(shù)等。

2.1 電阻式觸摸屏技術(shù)

電阻式觸摸屏技術(shù)曾經(jīng)是行業(yè)主流技術(shù)，應(yīng)用范圍廣泛。電阻式觸摸屏結(jié)構(gòu)最大的特征是透明銦錫氧化物膜（又稱“透明ITO膜”），在觸摸屏中呈上下雙層并排分布，雙層之間有空氣層作為間隙，按壓時(shí)上下膜接觸，觸摸屏觸發(fā)導(dǎo)電。

由于電阻式觸摸屏技術(shù)電力消耗大、屏幕壽命短、監(jiān)測(cè)點(diǎn)常發(fā)漂移故障，無(wú)法進(jìn)行多點(diǎn)觸控操作，目前，這一技術(shù)已逐漸被科技發(fā)展淘汰。

2.2 電容式觸摸屏技術(shù)

電容式觸摸屏技術(shù)是目前市場(chǎng)占有率最高的觸摸屏控制技術(shù)，分為表面電容式技術(shù)與投射電容式技術(shù)兩種。其中，表面電容式技術(shù)主要利用電磁感應(yīng)技術(shù)，根據(jù)屏幕表面定點(diǎn)觸碰的坐標(biāo)進(jìn)行觸控操作，目前常見于大尺寸室外觸摸屏，如圖書館、醫(yī)院、游樂場(chǎng)等。投射電容式技術(shù)原理則是電極發(fā)射功能，借助靜電場(chǎng)線感應(yīng)觸摸操作。由于這一感應(yīng)方法反應(yīng)速率快、對(duì)焦精準(zhǔn)，因此可識(shí)別多個(gè)觸摸點(diǎn)的操作指令，從而達(dá)到多指觸控的技術(shù)要求，成為市場(chǎng)上最為常見的觸摸屏技術(shù)。

2.3 紅外線式觸摸屏技術(shù)

紅外線式觸摸屏技術(shù)的核心是發(fā)射管與接收管的對(duì)應(yīng)矩陣，觸摸屏幕后，觸摸體阻擋矩陣交叉線，即可檢測(cè)觸摸點(diǎn)相對(duì)位置，成功完成觸摸定位。紅外線式觸摸屏技術(shù)有著抗干擾、防漏光等特點(diǎn)，穩(wěn)定性強(qiáng)，觸摸屏壽命長(zhǎng)，可準(zhǔn)確定位觸摸體移動(dòng)軌跡，豐富觸摸屏操作方法，還可實(shí)現(xiàn)將觸摸軌跡實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)換為圖像（需相關(guān)軟件支持），多應(yīng)用于需大量手寫輸入、無(wú)強(qiáng)光線干擾的辦公室、控制場(chǎng)所等。

2.4 表面聲波觸摸屏

與以上幾種技術(shù)相比，表面聲波觸摸屏的穩(wěn)定性更高，該種技術(shù)是根據(jù)衰減時(shí)刻的測(cè)量來(lái)計(jì)算出觸摸的位置，有效提升了精度，除了具備傳統(tǒng)觸摸屏的X坐標(biāo)與Y坐標(biāo)之外，表面聲波觸摸屏還具有Z軸坐標(biāo)，即壓力軸響應(yīng)。在具備該種功能之后，觸摸點(diǎn)就成為了模擬量開關(guān)。

3 觸摸屏技術(shù)的市場(chǎng)前景

2007年，投射式電容觸摸屏技術(shù)幫助美國(guó)蘋果公司在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)之中脫穎而出，獲得巨大的商業(yè)利潤(rùn)，這一市場(chǎng)行為的關(guān)鍵是多點(diǎn)觸控技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。這一技術(shù)幫助美國(guó)蘋果公司系列旗艦產(chǎn)品給客戶提供了更為豐富的觸控選擇，生成更為高效的人機(jī)交互體驗(yàn)。這一成功的商業(yè)案例也開啟了電子科技中多點(diǎn)觸控技術(shù)的新風(fēng)尚。近幾年來(lái)，在智能手機(jī)、平板電腦的普及下，觸摸屏技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展，有理由相信，多點(diǎn)觸控技術(shù)將成為觸目屏技術(shù)最有市場(chǎng)前景與商業(yè)潛力的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語(yǔ)

相較于其他顯示屏技術(shù)，觸摸屏產(chǎn)品有著其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用范圍廣泛、市場(chǎng)發(fā)展樣態(tài)良好，發(fā)展前景可觀。中國(guó)觸摸屏產(chǎn)品廠商應(yīng)抓住這一發(fā)展趨勢(shì)，跟進(jìn)技術(shù)發(fā)展潮流，不斷更新產(chǎn)品性能，創(chuàng)造市場(chǎng)利益。

[1]Binay Bajaj.觸摸屏技術(shù)推動(dòng)消費(fèi)電子產(chǎn)品增長(zhǎng)[J].中國(guó)電子商情（基礎(chǔ)電子），2013（06）.

[2]劉輝.將時(shí)尚方便與專業(yè)精確融為一體，觸摸屏技術(shù)進(jìn)入高性能信號(hào)源應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2011（01）.

[3]郭明，劉固蒂.觸摸屏的原理及使用中應(yīng)注意的問題[J].廣播電視信息（下半月刊），2008（06）.

[4]宋澤琳，鄭恩讓，馬令坤.基于NiosⅡ處理器的液晶顯示接口及驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)[J].液晶與顯示，2011（02）.

TP368.1

A

1004-7344（2016）29-0251-01

2016-9-29