小尺寸光學紅外觸摸技術(shù)性能探討

　　2、差分式紅外掃描

　　傳統(tǒng)的紅外觸摸屏只能實現(xiàn)紅外發(fā)射和接收一一對應(yīng)，紅外接收管(PD)的lable值僅為0或者1,依靠紅外發(fā)射接收管子的數(shù)量和密度來有限提高紅外觸摸的精度和分辨率。而LSD1TP紅外光學觸摸屏采用差分式紅外掃描方式，在這個系統(tǒng)中，共采用28對紅外發(fā)射接收管，每個LED發(fā)射對應(yīng)兩個紅外接收管(PD)接收，如下圖2所示

　　每一個紅外接收管PD，根據(jù)接收到的紅外光的強弱，可以分為不同的16個等級，其lable值分0-15，從而實現(xiàn)用28對紅外發(fā)射接收管的觸摸分辨率能達到1024*600以上，DPI為500。另外這樣的差分式紅外掃描結(jié)合軟件的算法能夠有效克服傳統(tǒng)紅外觸摸屏無法解決的灰塵、紅外、強光的干擾，其信噪比> 10:1，保證高可靠性和極強的抗干擾能力。紅外最高掃描頻率達到400Hz，毫秒級的高速反應(yīng)，使得手寫圓滑順暢。

　　硬件電路方案見下圖

　　PDs

　　LEDs：紅外發(fā)射管

　　PDs：測量LEDs發(fā)射的紅外光。

　　多點觸摸控制器(Controller)：所有的控制硬件包括LED驅(qū)動，放大器，乘法器，電壓調(diào)節(jié)器， 濾波器都集成在Controller

　　微處理器 (MSP)：執(zhí)行控制軟件部分， 控制多點觸摸控制器(Controller),并且通過I2C把觸點的信息發(fā)送給主機(Host)。

　　小尺寸紅外觸摸的應(yīng)用場合：

　　相比于電阻/電容觸摸屏，LSD1TP光學紅外觸摸屏透光率高，與安裝了電容和電阻式觸摸屏的顯示器相比畫面色彩度更飽滿、對比度好，用戶視覺舒適度提高;

　　在電子書上該性能特性發(fā)揮的淋漓盡致，包括Sony,Amazon 都有紅外觸摸的電子書產(chǎn)品。

　　其次，LSD1TP紅外光學觸控屏不需要觸控壓力，戴上手套也可操作自如。2點觸控完全能夠滿足一般的操作需要，無論你用什么物體都可以進行觸控。白天在日光下的可視度很高，功耗低，價位適中，相較于電容屏、電阻屏性價比很高。

　　我們知道電容屏一個缺點是漂移：當環(huán)境溫度、濕度改變時，環(huán)境電場發(fā)生改變時，都會引起電容屏的漂移，造成不準確。因此在工作及存儲溫度有要求的地方如車載和工控的環(huán)境，極寒極熱地區(qū)，紅外屏均能讓用戶操控流暢，而且反應(yīng)高速精準，現(xiàn)場體驗流暢迅速，較之電阻屏和電容屏有完勝的架勢;

　　LSD1TP紅外光學觸摸屏采用差分紅外掃描原理及軟件算法有效解決了傳統(tǒng)紅外觸摸觸控精度、分辨率不高，易受灰塵和紅外干擾等劣勢。

　　筆者就做了灰塵，防水等做了幾個測試：

　　試驗一：筆者灑落污垢(<0.6mm)在紅外屏上，觸摸工作正常。

　　試驗二： 在這款紅外屏表面灑上水，簡單擦拭，觸摸正常工作。

　　試驗三： 毛筆寫字，有筆鋒，書寫流暢

　　綜上所述，LSD1TP光學紅外觸摸屏在工業(yè)和車載等惡劣環(huán)境具有無與倫比的優(yōu)勢。是車載多媒體，工業(yè)人機界面操作，醫(yī)療器械，智能家居人機交互技術(shù)等領(lǐng)域的不錯選擇。

　　像最近發(fā)布的沃爾沃XC90，其中控多媒體導航屏就采用了這樣的紅外觸摸技術(shù). 其司首席觸摸屏工程師Jens Henriksson 對紅外觸摸如下評價：“屏幕可以在沒有施加壓力的情況下感知您的手指，因此您可以帶著手套操作觸摸屏。如果您曾經(jīng)歷過北歐的冬天，就會發(fā)現(xiàn)這是非常實用的。因為我們使用的是紅外線觸摸技術(shù)，所以這變得可行。在屏幕正前方，有一個紅外光的模塊，當手指伸入這一領(lǐng)域，屏幕就能自動感知觸摸。”