博物馆触摸屏展示系统　
　 触摸屏的性能及应用
　　一、原理和分类
　　触摸屏系统一般包括两个部分：触摸检测装置和触摸屏控制器。触摸检测装置安装在显示器屏幕前面，用于检测用户触摸位置，接收后送触摸屏控制器；触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给CPU，它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
　　随着科技的进步，触摸屏技术也经历了从低档向高档逐步升级和发展的过程。根据其工作原理，其目前一般被分为四大类：电阻式触摸屏、电容式触摸屏、红外线式触摸屏和表面声波触摸屏。
　　1、电阻式触摸屏
　　电阻触摸屏的屏体部分是一块多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层(ITO膜)，上面再盖有一层外表面经过硬化处理、光滑防刮的塑料层。它的内表面也涂有一层ITO，在两层导电层之间有许多细小(小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们隔开。当手指接触屏幕时，两层ITO发生接触，电阻发生变化，控制器根据检测到的电阻变化来计算接触点的坐标，再依照这个坐标来进行相应的操作。电阻屏根据引出线数多少，分为四线、五线等类型。五线电阻触摸屏的外表面是导电玻璃而不是导电涂覆层，这种导电玻璃的寿命较长，透光率也较高。
　　电阻式触摸屏的ITO涂层若太薄则容易脆断，涂层太厚又会降低透光且形成内反射降低清晰度。由于经常被触动，表层ITO使用一定时间后会出现细小裂纹，甚至变型，因此其寿命并不长久。
　　电阻式触摸屏价格便宜且易于生产，因而仍是人们较为普遍的选择。四线式、五线式以及七线、八线式触摸屏的出现使其性能更加可靠,同时也改善了它的光学特性。
　　2、电容式触摸屏
　　电容式触摸屏的四边均镀上了狭长的电极，其内部形成一个低电压交流电场。触摸屏上贴有一层透明的薄膜层，它是一种特殊的金属导电物质。当用户触摸电容屏时，用户手指和工作面形成一个耦合电容，因为工作面上接有高频信号，于是手指会吸走一个很小的电流，这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出；且理论上流经四个电极的电流与手指到四角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算，即可得出接触点位置。
　　电容触摸屏的双玻璃不但能保护导体及感应器，更能有效地防止外在环境因素对触摸屏造成影响，就算屏幕沾有污秽、尘埃或油渍，电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。但由于电容随温度、湿度或接地情况的不同而变化，其稳定性较差，往往会产生漂移现象。
　　尽管不像电阻式应用那么广，电容式触摸屏也是受欢迎的供选类型。这类设备精确、反应快，尺寸稍大时也有较高分辨率，更耐用(抗刮擦)，因而适合用作游戏机的触摸屏。而且，新出现的近场成像技术改良了电容式触摸屏的性能，减弱了在它和电阻式触摸屏中可能出现的漂移现象。
　　3、红外线式触摸屏
　　红外触摸屏的四边排布了红外发射管和红外接收管，它们一一对应形成横竖交叉的红外线矩阵。用户在触摸屏幕时，手指会挡住经过该位置的横竖两条红外线，控制器通过计算即可判断出触摸点的位置。
　　红外触摸屏也同样不受电流、电压和静电干扰，适宜于某些恶劣的环境。其主要优点是价格低廉、安装方便，可以用在各档次的计算机上。此外，由于没有电容充放电过程，响应速度比电容式快，但分辨率较低。
　　4、表面声波触摸屏
　　表面声波是超声波的一种，它是在介质(例如玻璃或金属等刚性材料)表面浅层传播的机械能量波。通过楔形三角基座（根据表面波的波长严格设计），可以做到定向、小角度的表面声波能量发射。表面声波性能稳定、易于分析，并且在横波传递过程中具有非常尖锐的频率特性，近年来在无损探伤、造影和退波器等应用中发展很快。
　　这种触摸屏的显示屏四角分别设有超声波发射换能器及接收换能器，能发出一种超声波并覆盖屏幕表面。当手指碰触显示屏时，由于吸收了部分声波能量，使接收波形发生变化，即某一时刻波形有一个衰减缺口，控制器依据衰减的信号即可计算出触摸点位置。
　　表面声波触摸屏不受温度、湿度等环境因素影响，分辨率极高，有极好的防刮性，寿命长(5000万次无故障)，透光率高(92％)，能保持清晰透亮的图像；没有漂移，只需安装时一次校正；有第三轴(即压力轴)响应，最适合公共场所使用。
　　 表面声波触摸屏易受水滴、灰尘的影响，改进的方法是加防尘条，或者增加对污物的监控，准确识别出有效的操作和污物之间的区别。另外，由于声波屏能感受压力，无形中增加了控制手段，对屏功能的扩展十分有利，其应用范围因此而大大拓展。
　　触摸屏的基本技术
　　1、绝对坐标系统
　　触摸屏是一种绝对坐标系统，其特点就是当前定位坐标与上一次定位坐标没有关系，每次触摸的数据通过校准直接转化为屏幕上的坐标。不管在什么情况下，触摸屏这套坐标体系对同一点的输出数据都是稳定的。不过，它并不能保证每一次对同一点触摸的采样都相同，即不能保证绝对坐标定位，这就是所谓的漂移问题。
　　2、定位
　　各种触摸屏都是依靠传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。它们各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。各类触摸屏的技术特性如表1所示。
　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 表1各种触摸屏基本技术对照表
　　三、触摸屏的性能比较
　　电阻式触摸屏工作在与外界完全隔离的环境中，它不怕灰尘、水气和油污，可以用任何物体来触摸，比较适合工业控制领域使用。缺点是由于复合薄膜的外层采用塑料，太用力或使用锐器触摸可能划伤触摸屏。
　　电容式触摸屏的分辨率很高，透光率也不错，可以很好地满足各方面的要求，在公共场所常见的就是这种触摸屏。不过，电容式触摸屏把人体当作电容器的一个电极使用，当有导体靠近并与夹层ITO工作面之间耦合出足够大的电容时，流走的电流就会引起电容式触摸屏的误动作；另外，戴着手套或手持绝缘物体触摸时会没有反应，这是因为增加了绝缘的介质。
　　红外线触摸屏是靠测定红外线的通断来确定触摸位置的，与触摸屏所选用的透明挡板的材料无关(有一些根本就没有使用任何挡板)。因此，选用透光性能好的挡板，并加以抗反光处理，可以得到很好的视觉效果。但是，受到红外线发射管体积的限制，不可能发射高密度的红外线，所以这种触摸屏的分辨率不高。另外，由于红外线触摸屏依靠红外感应来工作，外界光线变化，如阳光或室内灯等均会影响其准确度。
　　表面声波技术非常稳定，而且表面声波触摸屏的控制器靠测量衰减时刻在时间轴上的位置来计算触摸位置，所以其精度非常高。表面声波触摸屏还具有第三轴(z轴)，也就是压力轴—通过计算接收信号衰减处的衰减量可得到用户触摸屏幕的力量大小，最多可分为2　5　6级力度。力量越大，接收信号波形上的衰减缺口也就越宽越深，在所有的触摸屏中，只有表面声波触摸屏具有感知触摸压力的性能。
　　四、应用场合
　　根据对触摸屏的结构、原理和性能特点的分析，不同触摸屏的适用场合如下所示。
　　四线电阻触摸屏：不怕灰尘、油污和光电干扰，怕划伤是其主要缺陷。适用于有固定用户的公共场所，如工业控制现场、办公室、家庭等。
　　五线电阻触摸屏：极好的灵敏度和透光度，较长的使用寿命，不怕灰尘、油污和光电干扰，适用于各类公共场所，尤其适用于要求精密的工业控制现场等。

　　TOUCHMODE—国外最新触摸屏展示技术

　　独有的TOUCHMODE互动触感薄膜能稳固地贴在橱窗玻璃的背面，只需配合后投式投影屏幕或LCD使用，便立即使普通橱窗具备互动功能，为你的客人带来全新的购物体验。
　　TOUCHMODE互动展示系统可以选择固定安装方式，也可以使用活动安装方式，方便你日后更换安装位置。
　　TOUCHMODE互动展示系统是你升级现有的橱窗投影屏幕及LCD展示设备的最佳选择。
　　所有设备均安装在橱窗里面，客人在外面即可使用，免除任何橱窗改装、公眾责任及设备安全等顾虑和额外支出。
TOUCHMODE互动触感薄膜 - 高新的穿透玻璃技术
　　产品特点：
　　TOUCHMODE 结构紧凑，重量轻，很容易安装在橱窗、玻璃或胶片上、无需特制框架；
　　TOUCHMODE 能配合投射器及LCD/Plasma 使用；
　　TOUCHMODE 安装在玻璃的后面，橱窗外部无任何条件或电线，使用安全；
　　TOUCHMODE使用独特的感应及运算技术，定位准确，带上手套也能使用；没有机械或压力感应元件，可靠耐用；
　　TOUCHMODE 对外部光源不敏感，周围的光线变化不会影响工作；
　　TOUCHMODE 提供多种产品尺寸及屏幕比例(4:3及16:9)，适合各种场合使用；
　　TOUCHMODE 提供驱动软件，能兼容大部份应用软件，不影响现存系统的运作；
　　互动性能概要：
　　感应技术 ： 微细线路栅格感应技术
　　屏幕尺寸 ： 标准40"， 50"，60"，另可按客户需求订造
　　定位准确性 ： 大约3mm (绝对位置)，1mm (相对位置)，不漂移，驱动软件提供校正功能
　　系统对准 ： 驱动软件提供校正功能
　　敏感度 ： 软件调整。可按玻璃厚度进例调整，带上手套也能使用，一般单块的不含金属的玻璃厚度可达 16mm
　　反应速度 ： 依据玻璃厚度不同而有变异，一般在 50至100 ms 间
　　接口 ： 标準RS232C 9 pin D 母型
　　软件兼容性 ： 提供视窗操作系统驱动程式
　　工作温度 ： -10 ~ 70 摄氏度
　　工作湿度 ： 0% ~ 95%。冷凝水点不影响工作
　　透光度： 依据玻璃厚度不同而有变异，一般大於 85%
　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　
　　系统构成
　　硬件：
　　1. TOUCHMODE互动触感薄膜（静电感应原理，为系统核心设备）；
　　2. 投影仪+背投膜 = 成像设备 或LCD液晶电视（根据具体客户要求尺寸及现场环境决定）；
　　3. 计算机主机系统；
　　4. 数据电缆；
　　软件：
　　1. 触摸屏驱动软件（随设备赠送）；
　　2. 实际系统应用软件（客户可提出要求委托我方制作，价格单独计算，或者自行准备）；
　　安装程序及注意事项
　　1. 定位
　　确定TOUCHMODE触感膜在玻璃橱窗上的位置；
　　安装触感膜和背投膜（若用LCD电视则不用背投膜）
　　2. 安装调试投影仪
　　3. 设备连接
　　连接计算机主机和投影仪；
　　连接计算机主机和TOUCHMODE触感膜，需要一根USB口和COM口转接线；
　　4. 计算机主机预装正版WINDOWS操作系统（标准配置见前面）
　　5. 安装触摸屏驱动程序
　　根据软件提示进行基本设置（详细见配置手册）
　　注意事项： 由于触感膜应用的是静电感应原理，所以在贴膜的过程中，要避免触感膜和玻璃和背投膜之间存在空气，最好请专业贴膜人员来施工； 要防止尖锐的物体刮伤触感膜表面； 玻璃橱窗厚度不要超过16mm，且玻璃中不得含有金属成分物质，以免干扰静电场。 在安装过程中，禁止触感膜的集线器与水接触；