區(qū)別于國內(nèi)主流大尺寸傳統(tǒng)紅外光學觸摸屏，筆者發(fā)現(xiàn)一款小尺寸光學紅外觸摸屏方案—利爾達7寸光學紅外觸摸屏LSD1TP-1R70N1D3(以下簡稱LSD1TP。
這款光學紅外觸摸屏通過獨特的光學結(jié)構(gòu)設計和算法，克服傳統(tǒng)小尺寸紅外觸摸，成本高，技術(shù)不穩(wěn)定，易受強光、灰塵干擾等劣勢，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，壽命長等優(yōu)點，適應于車載導航，工控，醫(yī)療人機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用市場
LSD1TP實現(xiàn)原理
LSD1TP紅外光學觸摸屏由一組紅外線發(fā)射器和探測器，光學導光，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)過導光板和觸摸表面上，探測器檢測到的光強度的變化表明一個物體的觸摸。觸摸位置和對象的大小是由多個檢測器(紅外接收管PD)相結(jié)合的測量值計算。從多傳感器的輸出可以被用來識別諸如手勢和掃描操作。
1、光學結(jié)構(gòu)
LSD1TI紅外光學觸摸屏的導光體是觸摸系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分。它引導來自LED的紅外光射向光學觸摸區(qū)域，分散紅外光束覆蓋在顯示區(qū)域上。在相反的一側(cè)它引導所收集的光從光學觸摸區(qū)域射向PD設備。
導光體是一個注塑部分由光學級聚碳酸酯制成,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，導致四周凸起高度過高，通過導光層結(jié)構(gòu)設計，其四周凸起高度限制在1.8mm以內(nèi)。
導光層通過弧形凸臺設計，實現(xiàn)每個LED發(fā)射會對應兩個紅外接收管(PD)接收，以實現(xiàn)差分式紅外掃描，使得光學紅外觸摸屏極高的分辨率，并有效的克服灰塵及紅外、強光干擾。
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，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，使得手寫圓滑順暢。
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)。
