近年来,伴随着多媒体技术应用的不断发展,促使作为人机交互中的新输入设备——触摸屏应运而生。触摸屏技术把计算机屏幕作为虚拟键盘,集人机对象间的交互作用和视听感官间的真实感受为一体,具有时空同步性,增强了信息表现的实际效果。触摸屏技术使人们实现了在计算机上不操作键盘就可以进行人机交互传递信息的美好愿望。
触摸屏系统如图1所示,主要由传感器、控制器、计算机主机以及驱动程序组成。

传感器(安装在计算机屏幕上)可以探测用户以触摸方式输入的信息。触摸屏的传感器可以安装在任何显示器上,如阴极射线管显示器、液晶显示器和场效应发光显示器等。
控制器可以接收并检测用户在计算机屏幕上的触摸点信息,将其转换为数字信号输入主机,还可以接受来自主机的命令。控制器一般都有CPU微处理器及固化的监控程序。
应用软件通过驱动程序发挥作用。
触摸屏外观如图2所示。其中硬校准区由标准屏幕定义,在触摸屏硬件中,掉电时,其定义参数不会丢失;活动区是触摸信息产生和检测区,可由软件进行设置;边界区是活动区以外的区域。

触摸屏的触摸输入方式分为两类:一是字符输入方式,即每次触摸屏受激发,可得到一串字符扫描码,屏中不同位置对应不同字符,从而可以模拟键盘输入。二是坐标位置输入方式,又分为一次输入方式(即一次触摸只获得一个坐标数据)和重复输入方式(即手指触摸不离开屏幕时,坐标值就连续不断地传送给主机)。
触摸屏按传感器输入信息源可分为:红外线式触摸屏、电容式触摸屏、电阻式触摸屏、声表面波式触摸屏和应力计式触摸屏,分别介绍如下。
红外线式触摸屏:其传感器是沿着触摸屏的左边和上边各有一排红外线发射管,而沿着屏的右边和下边相对应的各有一排红外线接收管,以此形成纵横两个方向的触摸屏网格。当手指触摸屏幕上活动区内任一位置时,控制器通过检测屏幕上红外线受阻断状况,确定触摸点位置。红外线式触摸屏的独特之处是无需在显像管上再加玻璃罩,这样可以使得荧光屏的色彩清晰明亮。
电容式触摸屏:其传感器是一块具有导电涂层的透明玻璃。手指触摸导电涂层,控制器经检测玻璃边缘电极分布电压场产生的变化从而确定触摸位置。电容式触摸屏分辨率可达1024×1024,可靠性高,透光性好,抗干扰能力强。
电阻式触摸屏:其传感器是一块覆盖着电阻性栅格的玻璃,玻璃上涂有导电涂层,并粘附着具有特殊模压形状的聚酯薄膜。控制器检测出触摸点的电压值,并计算出该点位置。电阻式触摸屏分辨率可达1024×1024,但透光性较差。
声表面波式触摸屏:其传感器是在屏幕的每个角安装声波发射器和接收器,在屏幕玻璃里嵌进一系列反射器。由于发射器与反射器相距远近不同,从而收到的是一串长脉冲。当触摸屏幕某点时,会使所接收长脉冲信号出现缺口,从而可以使控制器检测并计算出触摸点位置信息。声表面波式触摸屏的工作速度比较慢。
应力计式触摸屏:其传感器是在屏幕玻璃外面覆盖上一块四角装有应力计的平板玻璃。当屏幕上某点被触摸受到压力时,应力计的电气参数发生变化,控制器检测并计算出触摸点位置信息。应力计触摸屏分辨率较低。
目前,触摸屏技术广泛应用在各种场合。如:工业现场监控、医疗监测、通信、商场导购信息咨询、自动柜员机、交通信息、图书馆等。 (游大鸣 许屏 张红雷)