互電容式觸摸屏技術(shù)淺析

自從計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，人們就一直在思考如何以更有效的方式實(shí)現(xiàn)人與計(jì)算機(jī)的對(duì)話，也即所謂的人機(jī)交互技術(shù)。容式觸摸技術(shù)，特別是互電容技術(shù)由于具有直接、高效、準(zhǔn)確、流暢、時(shí)尚等特點(diǎn)，極大程度提高了人和計(jì)算機(jī)對(duì)話的效率和便利性，未來(lái)必將替代鼠標(biāo)和鍵盤，成為未來(lái)消費(fèi)的主流。

投射電容屏觸摸檢測(cè)原理

投射電容屏可分為自電容屏和互電容屏兩種類型。在玻璃表面用ITO(一種透明的導(dǎo)電材料)制作成橫向與縱向電極陣列，這些橫向和縱向的電極分別與地構(gòu)成電容，這個(gè)電容就是通常所說(shuō)的自電容，也就是電極對(duì)地的電容。當(dāng)手指觸摸到電容屏?xí)r，手指的電容將會(huì)疊加到屏體電容上，使屏體電容量增加。

在觸摸檢測(cè)時(shí)，自電容屏依次分別檢測(cè)橫向與縱向電極陣列，根據(jù)觸摸前后電容的變化，分別確定橫向坐標(biāo)和縱向坐標(biāo)，然后組合成平面的觸摸坐標(biāo)。自電容的掃描方式，相當(dāng)于把觸摸屏上的觸摸點(diǎn)分別投影到X軸和Y軸方向，然后分別在X軸和Y軸方向計(jì)算出坐標(biāo)，最后組合成觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。

如果是單點(diǎn)觸摸，則在X軸和Y軸方向的投影都是唯一的，組合出的坐標(biāo)也是唯一的；如果在觸摸屏上有兩點(diǎn)觸摸并且這兩點(diǎn)不在同一X方向或者同一Y方向，則在X和Y方向分別有兩個(gè)投影，則組合出4個(gè)坐標(biāo)。顯然，只有兩個(gè)坐標(biāo)是真實(shí)的，另外兩個(gè)就是俗稱的”鬼點(diǎn)”。因此，自電容屏無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的多點(diǎn)觸摸。

互電容屏也是在玻璃表面用ITO制作橫向電極與縱向電極，它與自電容屏的區(qū)別在于，兩組電極交叉的地方將會(huì)形成電容，也即這兩組電極分別構(gòu)成了電容的兩極。當(dāng)手指觸摸到電容屏?xí)r，影響了觸摸點(diǎn)附近兩個(gè)電極之間的耦合，從而改變了這兩個(gè)電極之間的電容量。檢測(cè)互電容大小時(shí)，橫向的電極依次發(fā)出激勵(lì)信號(hào)，縱向的所有電極同時(shí)接收信號(hào)，這樣可以得到所有橫向和縱向電極交匯點(diǎn)的電容值大小，即整個(gè)觸摸屏的二維平面的電容大小。根據(jù)觸摸屏二維電容變化量數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出每一個(gè)觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)。因此，屏上即使有多個(gè)觸摸點(diǎn)，也能計(jì)算出每個(gè)觸摸點(diǎn)的真實(shí)坐標(biāo)。

圖1 自電容鬼影的產(chǎn)生機(jī)理