電容式觸控電荷轉移橫向模式技術(shù)

　　與之相反，橫向模式電荷轉移感測是每個(gè)感測元素都采用兩個(gè)電極?；旧?，其電氣行為與單端電荷轉移感測相同，但這些電路在發(fā)送/接收矩陣中采用電極數組創(chuàng )造觸控屏幕功能。該方案的優(yōu)點(diǎn)是其需要的布線(xiàn)較少，更甚之能同時(shí)識別和區分多個(gè)觸點(diǎn)之間的差異，單端電路也可感測多個(gè)觸點(diǎn)，不過(guò)由于訊號本身模糊，故不能區分。此外，橫向模式方案還有速度快和功耗低的優(yōu)勢，因為其能同時(shí)測量一條驅動(dòng)線(xiàn)路上的所有節點(diǎn)，所以可減少50%的采集周期數。這種雙電極式結構具有自我屏蔽外部噪聲的功能，在定功率級上可提高訊號穩定性，因此，量研科技（Quantum Research）一直將橫向模式感測技術(shù)作為驅動(dòng)觸控屏幕的主要方案，利用高載模式采樣、擴頻調制及數字訊號處理等各種增強型技術(shù)的結合，促成抗噪聲源干擾能力強，即使在惡劣環(huán)境下也較穩健的解決方案。

　　在電氣方面，橫向模式感測的工作原理非常類(lèi)似于T橋衰減器電路，使用者的手指實(shí)際上相當于一對電容之間的Cx項（圖3）。手指觸控屏幕表面吸收驅動(dòng)電極和接收電極之間的耦合電荷，電荷經(jīng)由大量雜散電容路徑返回至電路的接地，這會(huì )降低訊號的強度，而降低的程度很容易且可靠地測出。

圖3：橫向模式感測的工作原理

　　盡管功耗極低，橫向模式傳感器卻容易可穿過(guò)好幾毫米厚的塑料、玻璃及其它材料，檢測出使用多手指觸摸，電極可由任何導電材料制作而成，如ITO，而且幾乎任何尺寸和形狀都可以。噪聲消除算法可幫助這些傳感器消除LCD等模塊產(chǎn)生的噪聲，通常毋需單獨的屏蔽層，從而提高顯示器的光傳輸性能，同時(shí)降低產(chǎn)品的建構成本和背光功率的要求，而廠(chǎng)商推出的QMatrix橫向模式電路采用一種雙斜坡轉換形式，可確保電路對時(shí)間和溫度的變化具有高度穩定性（圖4）。

圖4:QMatrix橫向模式電路示意圖

廠(chǎng)商發(fā)展的芯片透過(guò)與驅動(dòng)脈沖同步開(kāi)關(guān)的采樣電容收集耦合到接收電極中的訊號，并利用一個(gè)脈沖串改進(jìn)訊噪比，每個(gè)脈沖串的脈沖數量將直接影響電路的增益，因此，可方便調整電路增益，使其適合于不同的面板材料、按鍵尺寸和面板厚度。

　　脈沖串產(chǎn)生的第一個(gè)斜坡是加到采樣電容上的梯級波形訊號，脈沖串過(guò)后，驅動(dòng)器把斜率電阻的參考端切換為高電平，對采樣電容進(jìn)行放電，直到將電荷用完，電壓比較器檢測出零交叉點(diǎn)為止，獲得零交叉點(diǎn)所需的斜坡時(shí)間與X、Y電荷耦合成比例，并隨用戶(hù)手指觸摸面板表面而減?。▓D5）。

圖5：零交叉點(diǎn)所需的斜坡時(shí)間與X、Y電荷耦合比例圖

　　這種自動(dòng)調零行為讓電路對工作電壓和電路參數，如Cs值的變化具有極強的適應能力。該項技術(shù)還提供潮濕抑制及固有的抗射頻（RF）干擾能力，這是其它電容方法無(wú)法望其項背的部分，如面板表面若存在水珠之類(lèi)的局部水膜，將使訊號耦合略微增加；而使用者手指的觸摸則會(huì )使耦合減小。這意味著(zhù)少量的潮濕會(huì )造成錯誤的方向變化，導致誤觸發(fā)，這是令其它解決方案感到頭疼的問(wèn)題。潮濕水膜的出現可能引開(kāi)電荷，但由于水膜的建模模型是一個(gè)依賴(lài)于時(shí)間特性的分布式RC網(wǎng)絡(luò )，電荷收集中門(mén)控時(shí)間的使用（微秒數量級或更短）抑制水膜的影響。