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互电容式触摸屏技术浅析

2011年12月16日 ?? 收藏0
自从计算机问世以来,人们就一直在思考如何以更有效的方式实现人与计算机的对话,也即所谓的人机交互技术。容式触摸技术,特别是互电容技术由于具有直接、高效、准确、流畅、时尚等特点,极大程度提高了人和计算机对话的效率和便利性,未来必将替代鼠标和键盘,成为未来消费的主流。

投射电容屏触摸检测原理

投射电容屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型。在玻璃表面用ITO(一种透明的导电材料)制作成横向与纵向电极阵列,这些横向和纵向的电极分别与地构成电容,这个电容就是通常所说的自电容,也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时,手指的电容将会叠加到屏体电容上,使屏体电容量增加。

在触摸检测时,自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列,根据触摸前后电容的变化,分别确定横向坐标和纵向坐标,然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式,相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向,然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标,最后组合成触摸点的坐标。

如果是单点触摸,则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的,组合出的坐标也是唯一的;如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向,则在X和Y方向分别有两个投影,则组合出4个坐标。显然,只有两个坐标是真实的,另外两个就是俗称的”鬼点”。因此,自电容屏无法实现真正的多点触摸。

互电容屏也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极,它与自电容屏的区别在于,两组电极交叉的地方将会形成电容,也即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时,影响了触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时,横向的电极依次发出激励信号,纵向的所有电极同时接收信号,这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小,即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据,可以计算出每一个触摸点的坐标。因此,屏上即使有多个触摸点,也能计算出每个触摸点的真实坐标。

自电容鬼影的产生机理
图1、 自电容鬼影的产生机理

FocalTech互电容解决方案

敦泰科技(FocalTech)是较早开始互电容式触摸屏技术研究和开发的公司之一,在互电容领域拥有数十项国内国际专利,包括互电容式触摸屏体的设计,互电容式触摸检测电路、触摸检测算法、环境自适应算法等技术。利用FocalTech自有专利技术,可以大幅提升互电容触摸屏的以下性能:


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FocalTech? 鬼影? 电极刻蚀?

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