红外式触摸屏的发展历程及优缺点

1.红外式触摸屏发展历程

最初的红外式触摸屏出现于1992年，分辨率只有32×32。第1代红外式触摸屏技术分辨率低、易受环境干扰而误动作，而且要求在一定的遮光环境中使用。由于这些局限性，致使红外式触摸屏一度曾经淡出市场。

第2代红外式触摸屏于1994年推出，分辨率达到64×64，改善了抗光干扰性能，可以适应大多数室内环境。

第3代红外式触摸屏于1997年推出，分辨率达到320×240，可以在室外非阳光直射的环境中使用。

第4代红外式触摸屏于1998年推出，第4代红外式触摸屏的分辨率达到了800×600。

从红外式触摸屏的发展历程来看，主要的进步是沿着提高分辨率和对强光干扰环境适应能力两个方面进行的，但基本上没有克服产品寿命短、器件特性参数容易漂移等问题。

第3代和第4代在提升分辨率和稳定性能上亦有所改进，但都没有在关键指标或综合性能上有质的飞跃。但是，了解触摸屏技术的人都知道，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，红外式触摸屏技术是触摸屏产品最终的发展趋势。

近期推出的第5代红外式触摸屏的分辨率取决于红外对管数目、扫描频率以及差值算法，分辨率已经达到了1000×720，不仅将分辨率提高了，抗强光干扰性能也提高到太阳直射环境亦可使用，更重要的是在产品寿命和免维护性能方面有了本质的飞跃。第5代红外式触摸屏采用概率函数器件冗余分布的设计思想，普通工作环境下，寿命大于7年。这就是说，当配套的显示器达到寿命终结时，触摸屏本身仍然是可正常工作的。

第5代红外式触摸屏是全新一代的智能技术产品，多层次自调节和自恢复的硬件适应能力和高度智能化的判别识别，可长时间在各种恶劣环境下任意使用，并且可针对用户定制扩充功能，如网络控制、声感应、人体接近感应、用户软件加密保护、红外数据传输等。原来认为红外式触摸屏的一个主要缺点是防爆性差，其实红外式触摸屏完全可以选用任何用户认为满意的防爆玻璃而不会增加太多的成本和影响使用性能，这是其他的触摸屏所无法效仿的。

第5代红外式触摸屏在性能指标上的改善，足以将红外式触摸屏的应用推向新的水平。原来有些场合不能使用的，现在可以使用了。例如，过去红外式触摸屏在跟踪手指移动轨迹时会出现很多断笔，无法用于汉字识别。第五代触摸屏在跟踪手指移动轨迹时，精度、平滑度和跟踪速度都可以满足要求。用户的书写可以十分流畅地转换成图像轨迹，完全支持手写识别输入。

目前，可以用第5代红外式触摸屏这一单一设备作为完整的人机界面平台，取代鼠标、书写板甚至键盘。从应用的层面看，触摸屏不应该仅仅作为一个将触摸位置转换为坐标信息的简单设备，而应该作为一个完整的人机界面系统进行设计。第5代红外式触摸屏就是依据这样的标准，通过内置的处理器和完善的驱动软件来实现产品概念的提升。因此，新的红外式触摸屏技术会对国内外市场造成非常重大的影响。

1）第5代红外式触摸屏极有可能脱颖而出，打破表面声波式、电阻式、电容式、红外式触摸屏几分天下的格局。最有可能出现的情况是，红外式触摸屏占据80％以上的主流市场，电阻式触摸屏和电容式触摸屏锁定在4in以下的应用领域，而表面声波式触摸屏将被逐渐淘汰。

2）第5代红外式触摸屏有望打破国外厂商长期占据国内市场的局面，红外式触摸屏将以更好的质量和较低的价格占领市场。

3）通过充分利用产品优势，加大国际市场运作力度，第5代红外式触摸屏可以在国际市场上与国外产品一争高低。但应该注意到，第5代红外式触摸屏产品的优势能够保持的时间是有限的，国外厂商的研发力度历来不容忽视，单一产品技术上的优势可能很快就不存在。

4）由于功能和性能上的提高，第5代红外式触摸屏将会开辟新的应用领域，例如，红外式触摸屏可能会广泛地应用于工控和家电等行业，并且与鼠标、手写板等输入设备形成了替代和竞争的关系，对相关产品的市场造成影响。

红外式触摸屏进化历程见表2-5。

表2-5 红外式触摸屏进化历程

2.红外式触摸屏的优缺点

红外式触摸屏的优点如下：

1）不受电流、电压和静电干扰，高度的稳定性不会因时间、环境的变化产生漂移，所以适宜某些恶劣的环境条件。(www.xing528.com)

2）可用手指、笔或任何可阻挡光线的物体触摸。

3）高透光性无中间介质，最高可达标100％。

4）使用寿命长，高度耐久，不怕刮伤，触摸寿命也长。

5）使用特性好，触摸无需力度，对触摸体无特殊要求。

6）价格低廉、耐刮性与防火性好，能较好地感应轻微触摸与快速触摸。安装方便、不需要其他任何控制器，可以应用于各档次的计算机上。

7）由于没有电容充放电过程，响应速度比电容式触摸屏快。

红外式触摸屏的缺点如下：

1）由于是在普通屏幕上增加了框架，在使用过程框架四周的红外线发射管及接收管很容易损坏。

2）红外式触摸屏分辨率低，通常外挂于显示器上，在搬运过程中易于损坏，属于低档产品。

3）发光二极管寿命比较短，影响了整个触摸屏的寿命。

4）靠感应红外线工作，外界光线变化，如阳光或室内射灯等均会影响其精确度。

5）红外式触摸屏在彻底防水、防尘性能上弱于电容式和电阻式触摸屏，甚至非常细小的外来物体也会导致误差，影响性能。

6）外置的光点距架框不仅影响外形观感，而且容易损坏，不便于运输。

7）红外式触摸屏的框架不美观，破坏显示器原来的外形，它要求框架内侧是红外滤色片。此外，这个框架不可能结实，根据返修情况看，红外式触摸屏的框架最容易遭到破坏。

8）红外式触摸屏在球面显示器上使用时感觉不好，这是因为赖以工作的红外光栅矩阵显然要求保证在同一平面上，因此，真正感应触摸的工作平面距离弧形的显示器屏幕有较大的间隔，尤其在边角，但是这个缺点在平面显示器上不存在，比如液晶显示器。可以说在平面显示器上使用，红外式触摸屏具有相当的优势。

3.红外线式触摸屏的应用领域

发展至今，红外式触摸屏技术已经进入第5代。红外式触摸屏最适合大尺寸显示器的触摸方案，能将大尺寸的LCD、PDP、背投显示器转变为一个大型的交互显示设备。红外式触摸屏对画面清晰度的影响非常微小，如果不使用保护显示器表面的玻璃，对显示器清晰度的影响降低为零。用户可以用任意物体在触摸屏表面进行触摸操作，而不必担心表面的触摸介质或者镀膜被划伤。红外式触摸屏与计算机和大尺寸显示器可组成最佳的交互式系统，还可与网络或普通电话线组成实时、交互、高效的会议系统，应用于KTV的点播系统、ATM、自动售票机、工控、医疗仪器等领域。

常规尺寸为10.4～27in，适用于KIOSK、ATM、VOD、KTV点歌台、KTV演唱台、酒吧、游戏机、工控、医疗设备、自助零售、多媒体查询、POS机、自动售票、公共接待、政府应用、证券、教育、军事等领域。

大尺寸为30～150in，适用于PDP、LCD、背投等大尺寸显示器，应用于视频会议系统、展览宣传、电子地图、电子白板等领域。