触摸屏技术的原理及应用

技术在线
Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙ Ｏｎ ｌｉｎ ｅ
触摸屏技术的原 理及应用
中 国 教 育 技 术 装 备
曲海波 陈 莉
摘 要 触 摸 屏 技 术 被 认 为 是 未 来 人 机 交 互 科 技 的 主 流 方 向 之 一 ，相 关 的 产 业 及 其 产 品 的 应 用 也 正 在 成 为 一 个 技 术 热 点 。 阐 述 了 触 摸 屏 技 术 的 基 本 原 理 ，应 用 场 合 及 发 展 趋势。 关 键 词 触 摸 屏 ；原 理 ；应 用 ；发 展 趋 势 中 图 分 类 号 ：Ｇ４３４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７１ － ４８９Ｘ（２００６）１１－ ００４９－ ０３ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉｃ ａ ｌ Ｐ ｒ ｉｎ ｃ ｉｐ ｌｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｔｏ ｕ ｃ ｈ Ｐ ａ ｎ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ Ｂ ａ ｓ ｉｃ Ａｐ ｐ ｌｉｃ ａ ｔ ｉｏ ｎ ／／Ｑｕ Ｈａ ｉｂｏ Ｃｈｅ ｎ Ｌｉ Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈｅ ｔｏｕｃｈ ｐａ ｎｅ ｌ ｉｓ ｒｅ ｃｏｇｎｉｚｅ ｄ ａ ｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａ ｉｎ ｃｕｒｒｅ ｎｔｓ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｐｅ ｒｓ ｏｎ ａ ｎｄ ｍａ ｃｈｉｎｅ ａ ｌｔｅ ｒｎａ ｔｉｎｇ ｔｅ ｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ｔｈｅ ａ ｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎ ｂｅ ｔｗｅ ｅ ｎ ｒｅ ｌａ ｔｅ ｄ ｉｎｄｕｓ ｔｒｙ ａ ｎｄ ｉｔｓ ｐｒｏｄｕｃｔ ａ ｌｓ ｏ ｂｅ ｃｏｍｅ ａ ｔｅ ｃｈｎｉｑｕｅ ｈｏｔ ｓ ｐｏｔ． Ｔｈｉｓ ｔｅ ｘｔ ｅ ｘｐａ ｔｉａ ｔｅ ｓ ｔｈｅ ｔｅ ｃｈｎｉｃａ ｌ ｂａ ｓ ｉｃ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ， ａ ｐｐｌｉｃａ － ｔｉｏｎ ｓ ｉｔｕａ ｔｉｏｎ ａ ｎｄ ｄｅ ｖｅ ｌｏｐｉｎｇ ｔｒｅ ｎｄ． Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ｔｏｕｃｈ ｐａ ｎｅ ｌ； ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ； ａ ｐｐｌｉｃａ ｔｉｏｎ； ｄｅ ｖｅ ｏｌｐｉｎｇ ｔｒｅ ｎｄ Ａｕ ｔ ｈ ｏ ｒ ’ｓ ａ ｄ ｄ ｒ ｅ ｓ ｓ Ｗｅ ｉｈａ ｉ Ｖｏｃａ ｔｉｏｎａ ｌ Ｃｏｌｌｅ ｇｅ ，２６４２００，Ｗｅ ｉｈａ ｉ，Ｓ ｈａ ｎｄｏｎｇ
触 摸 屏（Ｔｏｕｃｈ Ｐａｎｅｌ）技 术 产 生 于 ７０ 年 代 ，最 先 应 用 于 美 国 的 军 事 ，此 后 ，该 项 技 术 逐 渐 向 民 用 移 转 ，并 且 随 着 电 子 技 术 、网 络 技 术 的 发 展 和 互 联 网 应 用 的 普 及 ，新 一 代 触 摸 屏 技 术 和 产 品 相 继 出 现 ，其 坚 固 耐 用 、反 应 速 度 快 、节 省 空 间 、易 于 交 流 等 许 多 优 点 得 到 大 众 的 认 同 。 目 前 ，这 种 最为轻松的人机交互技术已经被推向众多领域， 除 了 应 用 于 个 人 便 携 式 信 息 产 品 之 外 ，还 广 泛 应 用 于 家 电 、公 共 信 息（如 电 子 政 务 、银 行 、医 院 、电 力 等 部 门 的 业 务 查 询 等）、电 子 游 戏 、通 讯 设 备 、 办 公 室 自 动 化 设 备 、信 息 收 集 设 备 及 工 业 设 备 等 等。
要 经 常 维 护 ，保 持 屏 面 的 光 洁 。
戏机等游戏相关产业。
１．４ 电容式触摸屏
２．５ 金融交易系统
这种触摸屏是利用人体的电流感应进行工
金 融 交 பைடு நூலகம் 中 ，速 度 与 准 确 性 是 极 为 重 要 的 两
作 的 ，在 玻 璃 表 面 贴 上 一 层 透 明 的 特 殊 金 属 导 电 个 因 素 。触 摸 屏 的 使 用 为 用 户 提 供 了 轻 松 与 迅 速
视频音乐点播机中储存有多首带画面的歌
种 高 频 声 波 跨 越 屏 幕 表 面 ， 当 手 指 触 及 屏 幕 时 ， 曲 、 多 首 视 频 音 乐 及 卡 拉 ＯＫ 歌 曲 ， 通 过 触 摸 屏
在
触 点 上 的 声 波 即 被 阻 止 ，由 此 确 定 坐 标 位 置 。 表 可 以 对 这 些 内 容 进 行 选 择 。有 些 视 频 音 乐 点 播 机
摸 屏 按 用 途 分 为 查 询 类 触 摸 屏 和 工 业 用 触 摸 屏 服 务 。ｃ ） 售 票 与 航 运 服 务 等 ：例 如 ，北 京 站 售 票 厅
这 里 择 几 个 主 要 的 应 用 领 域 作 一 介 绍 ： 的触摸屏售票台可让用户选择车次、车厢类别、
２．１ 工业用触摸屏
购 票 张 数 、目 的 地 、票 价 及 查 询 其 他 有 关 事 项 ；日
物 质 ，当 有 导 电 物 体 触 碰 时 ，就 会 改 变 触 点 的 电 处 理 瞬 息 变 化 信 息 的 手 段 ，用 户 根 据 显 示 内 容 做
容 ，从 而 可 以 探 测 出 触 摸 的 位 置 。 但 用 戴 手 套 的 出 判 断 ，并 随 即 点 触 屏 幕 即 可 完 成 决 策 ，因 此 ，可
这 方 面 的 应 用 最 为 普 遍 ，比 如 ，ａ ） 房 地 产 查 询
垢 影 响 ，适 合 恶 劣 环 境 下 使 用 。 但 由 于 电 容 随 温 和 销 售 ：美 国 ＥＲＡ 公 司 设 计 的 联 机 房 地 产 信 息 网
度 、湿 度 或 环 境 电 场 的 不 同 而 变 化 ，故 其 稳 定 性 络 通 过 设 在 公 共 场 所 的 触 摸 屏 信 息 台 把 各 种 房
坐 标 送 给 ＣＰＵ ，同 时 能 接 收 ＣＰＵ 发 来 的 命 令 并 加 以 执 行 。目 前 ，根 据 传 感 器 的 类 型 ，触 摸 屏 大 致 被 分 为 红 外 线 式 、电 阻 式 、表 面 声 波 式 和 电 容 式 触 摸屏四种。 １．１ 红外线式触摸屏
红外线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。红外触摸屏不受电流、 电 压 和 静 电 干 扰 ，适 宜 某 些 恶 劣 的 环 境 条 件 。 其 主 要 优 点 是 价 格 低 廉 、安 装 方 便 、不 需 要 卡 或 其 它 任 何 控 制 器 ，可 以 在 各 档 次 的 计 算 机 上 应 用 。 １．２ 电阻式触摸屏
中国教育技术装备 ２００６ 年 第 １１ 期
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触摸屏技术的原理及应用
１．３ 表面声波式触摸屏
完成预订过程。
技
表面声波是一种沿介质表面传播的机械波。 ２．４ 视频音乐点播机
Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌｏ ｇ ｙ Ｏｎ ｌｉｎ ｅ
术
该 种 触 摸 屏 的 角 上 装 有 超 声 波 换 能 器 。能 发 送 一
媒 体 的 演 示 系 统 以 其 色 彩 亮 丽 的 画 面 ，丰 富 的 多 话 局 也 利 用 触 摸 屏 系 统 向 公 众 提 供 各 类 查 询 ，包
媒 体 表 现 形 式 ，简 便 的 使 用 操 作 ，提 供 全 方 位 的 括 邮 政 业 务 查 询 、电 信 业 务 查 询 、邮 编 和 长 途 电
较 差 ，分 辨 率 低 ，易 漂 移 。
地 产 信 息 提 供 给 用 户 ，这 就 免 除 了 购 房 者 跑 腿 之
２ 触摸屏技术的应用
苦 ，同 时 也 为 房 地 产 主 提 供 了 在 全 国 范 围 内 作 广
如 前 所 述 ，触 摸 屏 近 来 发 展 迅 速 ，触 摸 屏 多 告 的 机 会 。 ｂ ） 邮 电 查 询 与 话 费 查 询 ：邮 电 局 和 电
１ 触摸屏基本原理
触摸屏的本质是传感器，它由触摸检测部件 和 触 摸 屏 控 制 器 组 成 。触 摸 检 测 部 件 安 装 在 显 示 器 屏 幕 前 面 ，用 于 检 测 用 户 触 摸 位 置 ，接 受 后 送 触 摸 屏 控 制 器 ；触 摸 屏 控 制 器 的 主 要 作 用 是 从 触 摸 点 检 测 装 置 接 收 触 摸 信 息 ，并 将 它 转 换 成 触 点 作者单位：威海职业技术学院，山东 威海 ２６４２００
工业用触摸屏是触摸式工业图形显示器的 本东京成田机场的立柜式触摸屏可让乘客查看
简 称 ，它 是 一 种 连 接 人 类 和 机 器（主 要 是 ＰＬＣ）的 航 班 号 、出 港 与 飞 抵 时 刻 等 。
人 机 界 面（国 外 称 为 ＨＭＩ），被 称 为 ＰＬＣ 的 脸 面 。 ２ ． ７ 触 摸 屏 在 图 书 馆 中 的 应 用
线
面 声 波 触 摸 屏 不 受 温 度 、 湿 度 等 环 境 因 素 影 响 ， 还 有 供 选 用 游 戏 软 件 ，只 需 触 摸 屏 幕 即 可 玩 这 些
分 辨 率 极 高 ，有 极 好 的 防 刮 性 ，寿 命 长 ，透 光 率 生 动 有 趣 的 游 戏 ， 如 我 国 专 业 从 事 触 摸 产 品 研
触摸屏技术在我国的应用虽然只有十多年 的 时 间 ，但 是 它 已 经 成 了 继 键 盘 、鼠 标 、手 写 板 、 语音输入后最为普通百姓所易接受的计算机输 入 方 式 。 利 用 这 种 技 术 ，用 户 只 要 用 手 指 轻 轻 地 触碰计算机显示屏上的图符或文字就能实现对 主 机 操 作 ，从 而 使 人 机 交 互 更 为 直 截 了 当 。 这 种 技 术 极 大 方 便 了 用 户 ，成 为 极 富 吸 引 力 的 全 新 多 媒体交互设备。
形 象 展 示 、业 务 咨 询 、信 息 查 询 、工 业 控 制 等 功 话 区 号 查 询 、储 汇 业 务 查 询 等 。例 如 ，北 京 南 区 邮