红外 （IR） 触摸屏的发射器和探测器应用笔记

触摸屏作为一种流行的用户界面越来越普遍。应用范围从公共信息系统到客户自助服务终端。因此，作为合乎逻辑的步骤，如今越来越多的设备具有这种用户界面，例如银行自动柜员机（ATM），平板电脑，移动电话和PC显示器。基于计算机的标准操作系统（例如 Windows 11）积极支持广泛流行。

CMOS成像传感器的快速发展和超薄封装中高功率红外（IR）发射器的发展催生了一系列新的光学触摸屏技术。其中许多都包含专有技术和解决方案。

本应用笔记将概述基于红外的触摸屏技术，特别关注用于此类应用的红外发射二极管（IRED）和光电探测器。它将帮助触摸屏设计人员为其系统选择合适的红外组件，并提供一些通用的光电指南。

传统上，红外触摸屏面临三个批评：尺寸、成本和环境光灵敏度。前两个问题源于传统的基于矩阵的系统。然而，新技术和超薄封装可显著降低边框高度，同时降低成本。基于摄像头的系统更进一步，以增加计算和软件复杂性为代价，大大减少了零件数量。第三个限制因素，即环境光敏感度，仍然是一个非常重要的设计挑战。有几种方法可以解决这个问题，包括光学和电气。除其他问题外，将在D节“一般设计准则”中讨论。在本应用笔记的末尾，有一个简短的产品选型指南，为快速、成功的设计提供了信息。

一般来说，红外触摸屏有几个理想的属性，这些属性在竞争技术中并不都存在。用于生成“触感”的物体几乎可以具有任何形状和大小，并且几乎可以由任何材料制成。这与大多数其他触摸屏形成鲜明对比需要某种手写笔的技术。

由于红外触摸屏是一种固态技术，因此它们没有移动的机械部件或任何放置在显示器顶部以降低亮度的东西。后一个事实确保了晶莹剔透的图像质量和长期的鲁棒性。这一点尤为重要，因为许多设备或显示器供应商在销售其产品时会根据客户感知的显示器质量进行销售。