集成了触摸屏功能的平板显示系统的设计

本效益和易用性的触摸屏技术之一。通常，电阻式触摸屏的价格比较便宜，但缺点是光透射率一般不超过86%(尽管也有透射率更高的产品)，而且电阻层的前表面对尖锐物和腐蚀性化学制品的抵御能力较差。电阻式触摸屏不受灰尘或水等外界污染物的影响,而且由于它们的密封度可达到NEMA 4/4X标准，所以大部分的主要人机界面制造商都采用了这项技术。

举例来说，在患者监视和医疗设备控制的医疗应用中，用户必须戴着手套直接操作(不使用外部指点设备)触摸屏。为满足这种应用要求，设计工程师可以把一个4线电阻式触摸传感器集成到显示器中，该显示器选用了大小为12.1英寸(对角线)、亮度为400尼特、带SVGA分辨率、具有高对比度且带有LVDS接口的有源矩阵LCD。

与电阻式触摸面板一样，采用SAW技术的LCD可以利用任何类型的指向装置(例如手指或触摸笔)。SAW触摸屏具有杰出的防刮伤能力和校准稳定性(无漂移)、透光性好(92%)，而且几乎不存在物理磨损问题。SAW触摸屏技术广泛用于游戏、办公自动化和室内自助服务亭(例如ATM)应用，但缺点是极易受到灰尘和其它微粒的污染。在面向公众的信息亭类应用中，还存在另外一些污染的威胁，例如，雨水、雪或着粘到触摸屏上的口香糖块等将阻断触摸屏传感器前方的声波传输模式，从而降低触摸屏的操作性能。

电容式触摸屏采用带有氧化锌涂覆层(已用微小电流进行了充电)的玻璃基底。当导电性触摸笔或手指接触到屏幕表面时，它将产生电容性耦合，从触摸点处吸取电流，这样，触摸屏控制器可依此确定触摸点的X坐标和Y坐标。电容式触摸屏的玻璃基底的防刮能力很强、透光性好，用其构造的触摸屏系统可达到NEMA 4/4X防护标准。但这项技术要求采用某种类型的导电性指向装置，而对戴手套的手指或非导电性装置没有反应，因此它不适合在工业应用和洁净室环境中使用。

红外扫描触摸屏(也称为IR触摸屏)技术利用红外发射器-接收器，在离屏幕表面的一小段距离上投射出一个不可见的光网格。当光束被阻断时，接收器上的信号缺失被检测出来，并转换成触摸屏的X/Y坐标。图4阐述了这种技术的工作方式。红外扫描触摸屏技术通常使用在信息亭、游戏、零售、卫生保健和工业人机界面(HMI)等应用中。它十分耐磨损，不受灰尘、水和其它污染物的影响(非常适用于室外的公共信息亭显示器)，且没有校准漂移。不过，这种技术的应用是有限制的，它无法检测微小的指点区域，因此不适于对分辨率要求很高的、要求捕获签名的应用(如POS机)。红外扫描触摸屏的分辨率确实达不到防止签名失真所要求的精度，因为红外扫描要从一个光束切换到另一个光束。

4. 选择控制板

在选择控制板时需考虑：是采用串行接口(RS-232)、USB还是PS/2，将触摸控制器与计算机主板上的CPU连接起来？

如果触摸控制器和触摸传感器离主机有一段距离，那么这个距离将影响对接口方式的选择。例如，串行接口最多可支持50英尺的距离，而USB接口一般仅支持约16英尺的距离。但是，采用串行接口的触摸控制器必须采用外部供电方式(需要一个5V或12V的直流电源)，而采用USB接口的控制器可以从主机系统的USB端口直接获取电源。

图4：红外扫描触摸屏利用红外发射器-接收器，在离屏幕表面的一小段距离上投射出一个不可见的光网格。当光束被阻断时，接收器上的信号缺失被检测出来，并转换成触摸屏的X/Y坐标。

5. 选择外壳

当将触摸面板和触摸控制器与LCD、LCD控制器和相关组件封装在一起时，也要考虑许多因素，其中最重要的是选择合适的外壳。另外，是否需要密封、是否需要达到NEMA级或IP级防护，以及如何处理可能的污染物(例如化学制品或极热和极冷物质)也是需要考虑的问题。

如果您在自行设计集成触摸屏功能的平板显示系统，相信本文会对您的设计提供深入和有益的帮助。如果公司内部缺乏完成设计工作所需要的工程资源，则可以依赖对显示器和相关子系统有多年设计经验的增值解决方案集成商，他们知道如何用所有这些组件构成一个完美的功能系统。

作者：Richard E. McKay, Apollo Display Technologies公司