區(qū)別于國內(nèi)主流大尺寸傳統(tǒng)紅外光學(xué)觸摸屏，筆者發(fā)現(xiàn)一款小尺寸光學(xué)紅外觸摸屏方案—利爾達(dá)7寸光學(xué)紅外觸摸屏LSD1TP-1R70N1D3(以下簡(jiǎn)稱LSD1TP。
這款光學(xué)紅外觸摸屏通過獨(dú)特的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和算法，克服傳統(tǒng)小尺寸紅外觸摸，成本高，技術(shù)不穩(wěn)定，易受強(qiáng)光、灰塵干擾等劣勢(shì)，相比電阻/電容觸摸，具有透光率高，支持手套等操作，抗干擾能力強(qiáng)，壽命長等優(yōu)點(diǎn)，適應(yīng)于車載導(dǎo)航，工控，醫(yī)療人機(jī)互換及其他惡劣工作環(huán)境行業(yè)中使用。徹底顛覆了紅外觸摸屏原先的應(yīng)用市場(chǎng)
LSD1TP實(shí)現(xiàn)原理
LSD1TP紅外光學(xué)觸摸屏由一組紅外線發(fā)射器和探測(cè)器，光學(xué)導(dǎo)光，控制電路和控制軟件組成。發(fā)射器發(fā)射脈沖紅外光經(jīng)過導(dǎo)光板和觸摸表面上，探測(cè)器檢測(cè)到的光強(qiáng)度的變化表明一個(gè)物體的觸摸。觸摸位置和對(duì)象的大小是由多個(gè)檢測(cè)器(紅外接收管PD)相結(jié)合的測(cè)量值計(jì)算。從多傳感器的輸出可以被用來識(shí)別諸如手勢(shì)和掃描操作。
1、光學(xué)結(jié)構(gòu)
LSD1TI紅外光學(xué)觸摸屏的導(dǎo)光體是觸摸系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。它引導(dǎo)來自LED的紅外光射向光學(xué)觸摸區(qū)域，分散紅外光束覆蓋在顯示區(qū)域上。在相反的一側(cè)它引導(dǎo)所收集的光從光學(xué)觸摸區(qū)域射向PD設(shè)備。
導(dǎo)光體是一個(gè)注塑部分由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成,是區(qū)別與傳統(tǒng)紅外屏的關(guān)鍵部件，其主要作用是：
區(qū)別于傳統(tǒng)紅外觸摸其紅外發(fā)射、接收管直接放置在TFT顯示屏上圍四周，導(dǎo)致四周凸起高度過高，通過導(dǎo)光層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其四周凸起高度限制在1.8mm以內(nèi)。
導(dǎo)光層通過弧形凸臺(tái)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)每個(gè)LED發(fā)射會(huì)對(duì)應(yīng)兩個(gè)紅外接收管(PD)接收，以實(shí)現(xiàn)差分式紅外掃描，使得光學(xué)紅外觸摸屏極高的分辨率，并有效的克服灰塵及紅外、強(qiáng)光干擾。
2、差分式紅外掃描
傳統(tǒng)的紅外觸摸屏只能實(shí)現(xiàn)紅外發(fā)射和接收一一對(duì)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(xué)觸摸屏采用差分式紅外掃描方式，在這個(gè)系統(tǒng)中，共采用28對(duì)紅外發(fā)射接收管，每個(gè)LED發(fā)射對(duì)應(yīng)兩個(gè)紅外接收管(PD)接收，如下圖2所示
每一個(gè)紅外接收管PD，根據(jù)接收到的紅外光的強(qiáng)弱，可以分為不同的16個(gè)等級(jí)，其lable值分0-15，從而實(shí)現(xiàn)用28對(duì)紅外發(fā)射接收管的觸摸分辨率能達(dá)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(qiáng)光的干擾，其信噪比>10:1，保證高可靠性和極強(qiáng)的抗干擾能力。紅外最高掃描頻率達(dá)到400Hz，毫秒級(jí)的高速反應(yīng)，使得手寫圓滑順暢。
多點(diǎn)觸摸控制器(Controller)：所有的控制硬件包括LED驅(qū)動(dòng)，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(diǎn)觸摸控制器(Controller),并且通過I2C把觸點(diǎn)的信息發(fā)送給主機(jī)(Host)。
