深入了解觸摸技術(shù)與設(shè)計技巧

阻性觸摸屏包括有一個柔性頂層，然后是一層ITO，一個空氣隙，然后是另一層ITO。面板有4根線附到ITO層上：“X”層的左右側(cè)各一根，“Y”層的頂端和底端各一根。

　　當(dāng)柔性頂層受壓接觸到下面一層時檢測到觸摸。觸摸的位置按如下兩步來測量：首先，“X右”被驅(qū)動到一個已知電壓上，而把“X左”驅(qū)動到地，讀取來自Y傳感器的電壓。這樣就提供了X坐標(biāo)。對于另一個坐標(biāo)軸重復(fù)這一過程，即可確定精確的手指位置。

　　阻性觸摸屏還有5線和8線型。5線型用更耐用的低阻“導(dǎo)體層”來代替最上面的ITO層。而8線面板則通過對面板特性的更好校準(zhǔn)來實現(xiàn)更高的分辨率。

　　對于阻性技術(shù)來說有幾個缺點。柔性頂層只有75%-80%的透光度，而且阻性觸摸屏測量過程中也有較多的誤差源。如果ITO層不一致，電阻在傳感范圍將不會線性變化。需要10-12位的測量電壓精度，這在很多環(huán)境中都是困難的。為了將觸摸點與下層的LCD圖像對準(zhǔn)，許多現(xiàn)有的阻性觸摸屏都需要周期性的校準(zhǔn)。

　　反之，投影型容性觸摸屏沒有活動部件。在LCD和用戶之間只有ITO和透光度幾乎為100%的玻璃板。投影型容性傳感硬件包括一個玻璃頂層（見圖2），下面是一個X傳感器陣，一層絕緣玻璃，再下面是位于玻璃基片上的Y傳感器陣。面板連接到每一個X和Y傳感器，故5 x 6的面板共有11根連線（如下面的圖3所示），而10 x 14面板則有24條傳感器連線。

圖2：用于“阻性屏”（左）和“容性屏”（右）的堆疊層

　　當(dāng)手指或其他傳到物體接近屏幕時，在傳感器和手指之間產(chǎn)生一個電容。雖然該電容相對于系統(tǒng)中的其他電容比較小（大約是20pF中的0.5pF），但還是可以利用集中技術(shù)測量出來的。其中一種技術(shù)就是利用賽普拉斯半導(dǎo)體公司被稱作為CSD的PSoC器件。它包括快速對電容器充電，然后測量對一個放電電阻的放電時間。

　　設(shè)計一個投影電容傳感器陣列的目的是在同一時間使手指能夠與多于一個的X傳感器和一個以上的Y傳感器發(fā)生作用（見圖 3）。這是的軟件能夠通過內(nèi)插來非常精確地確定手指的具體位置。例如，如果傳感器1，2，3感應(yīng)出的信號強度分別為3，10和7，則手指的中心位置應(yīng)該位于(1*3+2*10+7*3) / (3+10+7) = 2.2處。

圖3：行和列傳感器的信號強度確定了觸摸的位置

　　因為投影型電容面板具有許多個傳感器，因此結(jié)合其他技術(shù)，可以同時檢測多個手指。實際上，投影型電容可以同時檢測高達10個手指。故可以實現(xiàn)激動人心的一些基于多個手指按壓的新應(yīng)用。試想，你能夠在手機上彈鋼琴嗎？在PDA上用多個手指同時玩游戲又如何？

　　毫無疑問，觸摸屏具有極好的外觀。它們開始定義一個新型的用戶接口以及全球范圍內(nèi)正在廣泛接納的工業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。從心律監(jiān)視器到最新的all-in-one打印機的各種設(shè)備中，觸摸屏都正在快速地變成技術(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。但在美好外觀之外，觸摸屏還提供難以匹敵的安全性能，抗惡劣氣候性能，耐磨性，并能利用像多點觸摸這類新觸摸技術(shù)來開辟一個全新的市場。利用觸摸技術(shù)可以實現(xiàn)許多種類的產(chǎn)品，因此設(shè)計師就必須深入理解該技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)和目前所采用技術(shù)的可用性。