爱上“触摸”的快感——解密数码产品触摸控制屏
影音数码
编者按:无论是MP3、MP4、手机,还是UMPC、平板电脑,触摸屏都显示出了巨大的优势。它有非常直观的操作方式,想调什么直接点击就行,使用便捷,同时也有效减小了产品体积,节省空间。本期“数码X档案”将解密触摸屏控制原理,同时,还将与台电MP3研发部工程师“零距离接触”,讨论目前最先进的触摸屏技术。
看到即将发布的触摸屏手机iPhone,我们正猜测,也许过不了多久,按钮式的手机就会落伍。从触摸式MP3的出现,我们可推断,使用触摸屏技术的数码产品,正显示出越发普及的趋势。本文将以MP3原理为主,详细介绍触摸屏的技术知识。
触摸屏的原理是在传统的液晶屏外面增加一层透明的触摸屏,大致分为:电阻式、电容式、红外式、表面式四种类型,其中手机和MP3主要采用电阻式触摸屏。通常来说触摸屏系统是由屏幕和检测控制芯片组合而成,有一定的技术难度和成本压力,所以一般低端数码产品很少采用。
No.1 压力感应:电阻式触摸屏
优点 不怕灰尘和水汽,可用任何物体来控制
缺点 用力过大容易划伤触摸屏
电阻式触摸屏利用压力感应进行控制,主要是一块与显示屏表面非常配合的电阻薄膜屏构成,它以一层玻璃或硬塑料平板作为基层,表面涂有一层透明氧化金属(透明的导电电阻)导电层,上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防擦的塑料层,它的内表面也涂有一层涂层,在它们之间有许多细小的透明隔离点把两层导电层隔开绝缘。当手指触摸屏幕时,两层导电层在触摸点位置就有了接触,电阻发生变化,在X和Y两个方向上产生信号,控制器侦测到位置变化,传给CPU进行对应的控制。
电阻式触摸屏幕内部是与外界完全隔离的,不怕灰尘和水汽,它可以用任何物体来触摸,可以用来写字画画,这是优势。电阻式触摸屏的缺点是,因为复合薄膜的外层采用塑胶材料,不知道的人太用力或使用锐器触摸可能划伤整个触摸屏而导致报废。
No.2 人体电场:电容式触摸屏
优点 透光率高、价格低廉
缺点 反光严重,戴手套时不能控制
电容式触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的。它是由一块四层复合玻璃屏组成,四个角上引出四个电极,当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成一个耦合电容,四角产生不同大小的电流,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。
电容屏反光严重,存在色彩失真的问题,还容易造成图像字符的模糊。容易产生误动作,戴手套或手持不导电的物体触摸时没有反应。电容式屏幕更主要的缺点是漂移,在工作现场经常需要校准。 电容式触摸屏最外面的矽土保护玻璃防刮擦性很好,但是怕指甲或硬物的敲击,敲出一个小洞就会伤及夹层,不管是伤及夹层ITO还是安装运输过程中伤及内表面ITO层,电容屏就不能正常工作了。
No.3 抗静电干扰:红外式触摸屏
优点 适宜恶劣的环境条件,不受外界干扰
缺点 对光照、灰尘等因素比较敏感
红外式触摸屏在显示器的前面安装一个电路板外框,电路板在屏幕四边排布红外发射管和红外接收管,一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时,手指就会挡住经过该位置的横竖两条红外线,因而可以判断出触摸点在屏幕的位置。任何触摸物体都可改变触点上的红外线而实现触摸屏操作。
红外式触摸屏不受电流、电压和静电干扰,适宜恶劣的环境条件,但是目前的问题是分辨率太低,成本也较高,不过未来红外式触摸屏有很大的发展前途。
No.4 高清晰度:表面式触摸屏
优点 触摸屏图像显示清晰度高
缺点 灰尘、油污会影响控制效果
表面式触摸屏的三个角分别粘贴着X、Y方向的发射和接收声波的换能器,四个边刻着反射表面超声波的反射条纹。当手指或软性物体触摸屏幕,部分声波能量被吸收,于是改变了接收信号,经过控制器的处理得到触摸的X、Y坐标。
表面式触摸屏清晰度较高,透光率好。抗刮伤性良好,不受温度、湿度等环境因素影响,分辨率高,寿命长;透光率达到92%,能保持清晰透亮的图像质量;没有漂移,只须安装时一次校正;有第三轴(即压力轴)响应,目前在公共场所使用较多。
《电脑报》独家专访
全拆解 看清MP3触摸屏内部结构
触摸屏的内部结构究竟怎样?与传统屏幕有何区别?如何与外围元件结合?耳听为虚,眼见为实,一木请到了台电科技MP3研发部测试工程师邹骑忆,请他对台电T39触摸屏MP3进行全拆解。
一木:欢迎邹骑忆工程师做客《电脑报》。这次你带来的产品采用了电阻式触摸屏,我和读者们都急切地想看到它的内部构造。
邹骑忆:一木你好,感谢《电脑报》的邀请,这次我就来仔细谈谈电阻式触摸屏的内部原理。单独看触摸屏就像是一块安装了引线的透明玻璃,其实这块“玻璃”是很复杂的,详细的结构原理可参看前文电阻式触摸屏部分。我们可通过左边的拆解图来瞧瞧内部构造。
一木:有手写功能的触摸屏是个技术亮点,到底采用了什么新技术?是如何实现的呢?
邹骑忆:既然MP3已经有大触摸屏的优势了,所以,如果购买国产领先的手写识别程序库,加入手写输入功能也是顺理成章的事情。T39全屏触摸手写播放器采用的是标准2.6英寸4线电阻式触摸屏,触摸屏背面安装了一块26万色高亮度TFT彩色液晶显示屏,配合PCB后面的触摸控制IC,共同组成了显示与手写触摸控制系统。
一木:据我所知,电阻式触摸屏由于有不怕灰尘的特点,因此使用时随心所欲,容易出现用力过大划伤屏幕的问题,用户如何解决呢?
邹骑忆:用户们可在触摸屏表层贴上额外的屏幕保护贴,如果非锐器直接用力刻划,一般是不会出现问题的。
一木:任何产品都有弱点,目前流行的触摸屏有些什么问题,技术上还有什么可以期待的?
邹骑忆:目前,触摸屏的弱点就是还不能与软件达到完美配合的地步,这需要工程技术人员与美工非常紧密的配合,相信随着触摸屏的普及,技术也会不断进步。
说到可期待的技术,估计这是任何一个触摸屏研发团队都必须不断突破和改进的地方,比如我们6月底应该会加入WMV视频播放和WMA LOSSLESS功能,用户可通过新的固件得到升级。
一木:最后,感谢邹骑忆工程师接受采访,希望你们能为广大用户研发出更多的优秀产品。
邹骑忆:和你交谈非常愉快,希望我的回答能让《电脑报》读者满意。







