紅外多點(diǎn)觸摸屏憑借獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而，在強(qiáng)光環(huán)境下，其性能易受干擾，如何有效應(yīng)對(duì)強(qiáng)光干擾成為亟待解決的問(wèn)題。
一、紅外多點(diǎn)觸摸屏工作原理
紅外多點(diǎn)觸摸屏在顯示器前安裝電路板外框，四邊排布紅外發(fā)射管與接收管，形成橫豎交叉的紅外線矩陣。當(dāng)物體觸摸屏幕，會(huì)阻斷相應(yīng)位置紅外線，接收管接收信號(hào)變化，系統(tǒng)據(jù)此判斷觸摸點(diǎn)坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)操作響應(yīng)。例如，手指觸摸屏幕時(shí)，擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎兩條紅外線，從而確定觸摸點(diǎn)位置。
二、強(qiáng)光干擾成因
強(qiáng)光中包含豐富的紅外光成分。陽(yáng)光直射或室內(nèi)強(qiáng)光環(huán)境下，外部強(qiáng)光的紅外光強(qiáng)度遠(yuǎn)超觸摸屏自身紅外發(fā)射管輻射強(qiáng)度，尤其在大尺寸觸摸屏中更為明顯。這些額外的紅外光進(jìn)入觸摸屏接收管敏感范圍，使接收管飽和，干擾其對(duì)自身發(fā)射管紅外信號(hào)的接收與判別，進(jìn)而影響觸摸位置判斷，導(dǎo)致觸摸精度下降甚至誤操作。
三、紅外多點(diǎn)觸摸屏強(qiáng)光干擾對(duì)策
（一）硬件優(yōu)化
增加紅外發(fā)射管功率：提升發(fā)射管瞬間電流，使其發(fā)光強(qiáng)度增大，如將瞬間電流比額定電流放大3-10倍，讓發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到300-1000mW/Sr強(qiáng)度，以增強(qiáng)信號(hào)在強(qiáng)光下的穿透能力，保證接收管能有效接收到自身發(fā)射管的信號(hào)。
優(yōu)化紅外接收管選型與排布：選用敏感角度在30°內(nèi)的封裝形式接收管，減少環(huán)境雜散光干擾。同時(shí)，將接收管在外圍一周排布，增加到觸摸屏開(kāi)口距離，控制光線開(kāi)口尺寸和位置，減小環(huán)境散射光進(jìn)入角度。
（二）光學(xué)處理
使用紅外光譜波段濾色片：在觸摸屏開(kāi)口處增加濾色片，如針對(duì)發(fā)射管主波波長(zhǎng)940nm，設(shè)計(jì)鍍膜濾色片波段通過(guò)范圍為940±20nm，減少或消除發(fā)射管主峰波段外的環(huán)境散射光影響，提高抗環(huán)境散射光能力。
觸摸屏結(jié)構(gòu)邊框處理：對(duì)觸摸屏結(jié)構(gòu)邊框進(jìn)行涂覆或表面處理，如采用黑色氨基無(wú)光油漆涂覆或鋁合金黑色氧化處理，減小邊框?qū)?70-1200nm波段紅外光的反射或散射，降低環(huán)境散射光形成。
（三）電路設(shè)計(jì)改進(jìn)
電路切換機(jī)制：在紅外觸摸屏左右兩側(cè)或上下兩側(cè)同時(shí)排列多顆紅外發(fā)射管和接收管，交錯(cuò)排布。一側(cè)發(fā)射管與對(duì)應(yīng)對(duì)面接收管作為一組工作電路，同側(cè)接收管與對(duì)面發(fā)射管作為另一組。當(dāng)某一組檢測(cè)到強(qiáng)陽(yáng)光干擾信號(hào)強(qiáng)度大于正常對(duì)面紅外發(fā)射管強(qiáng)度20%以上時(shí)，自動(dòng)切換到同方向另一組工作電路。
增強(qiáng)電路抗干擾能力：對(duì)接收管接收到的微弱電信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器放大后，利用濾波電路去除噪聲，提高信號(hào)的純凈度，確保觸摸信號(hào)準(zhǔn)確識(shí)別。同時(shí)，在電源電路設(shè)計(jì)過(guò)流、過(guò)壓保護(hù)功能，采用電容濾波和電感濾波降低電源噪聲，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
（四）軟件算法優(yōu)化
去噪與信號(hào)增強(qiáng)：對(duì)采集到的原始信號(hào)進(jìn)行濾波處理，去除環(huán)境光和電磁干擾等噪聲。運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)增強(qiáng)觸摸信號(hào)，提升信號(hào)可識(shí)別性。
閾值判斷優(yōu)化：依據(jù)觸摸屏特性和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，精確設(shè)定合適的閾值，對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效判斷，準(zhǔn)確識(shí)別真實(shí)觸摸信號(hào)，排除強(qiáng)光干擾產(chǎn)生的誤判信號(hào)。
通過(guò)從硬件、光學(xué)、電路以及軟件算法多方面采取有效對(duì)策，可顯著提升紅外多點(diǎn)觸摸屏在強(qiáng)光環(huán)境下的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。