小尺寸光學紅外觸摸技術性能探討

　　2、差分式紅外掃描

　　傳統的紅外觸摸屏只能實現紅外發射和接收一一對應，紅外接收管(PD)的lable值僅為0或者1,依靠紅外發射接收管子的數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，在這個系統中，共采用28對紅外發射接收管，每個LED發射對應兩個紅外接收管(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，從而實現用28對紅外發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合軟件的算法能夠有效克服傳統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，使得手寫圓滑順暢。

　　硬件電路方案見下圖

　　PDs

　　LEDs：紅外發射管

　　PDs：測量LEDs發射的紅外光。

　　多點觸摸控制器(Controller)：所有的控制硬件包括LED驅動，放大器，乘法器，電壓調節器， 濾波器都集成在Controller

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

　　小尺寸紅外觸摸的應用場合：

　　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揮的淋漓盡致，包括Sony,Amazon 都有紅外觸摸的電子書產品。

　　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：當環境溫度、濕度改變時，環境電場發生改變時，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境，極寒極熱地區，紅外屏均能讓用戶操控流暢，而且反應高速精準，現場體驗流暢迅速，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和車載等惡劣環境具有無與倫比的優勢。是車載多媒體，工業人機界面操作，醫療器械，智能家居人機交互技術等領域的不錯選擇。

　　像最近發布的沃爾沃XC90，其中控多媒體導航屏就采用了這樣的紅外觸摸技術. 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。如果您曾經歷過北歐的冬天，就會發現這是非常實用的。因為我們使用的是紅外線觸摸技術，所以這變得可行。在屏幕正前方，有一個紅外光的模塊，當手指伸入這一領域，屏幕就能自動感知觸摸。”