淺析觸摸技術(shù)及設計技巧

阻性觸摸屏包括有一個(gè)柔性頂層，然后是一層ITO，一個(gè)空氣隙，然后是另一層ITO。面板有4根線(xiàn)附到ITO層上：“X”層的左右側各一根，“Y”層的頂端和底端各一根。
當柔性頂層受壓接觸到下面一層時(shí)檢測到觸摸。觸摸的位置按如下兩步來(lái)測量：首先，“X右”被驅動(dòng)到一個(gè)已知電壓上，而把“X左”驅動(dòng)到地，讀取來(lái)自Y傳感器的電壓。這樣就提供了X坐標。對于另一個(gè)坐標軸重復這一過(guò)程，即可確定精確的手指位置。
阻性觸摸屏還有5線(xiàn)和8線(xiàn)型。5線(xiàn)型用更耐用的低阻“導體層”來(lái)代替最上面的ITO層。而8線(xiàn)面板則通過(guò)對面板特性的更好校準來(lái)實(shí)現更高的分辨率。
對于阻性技術(shù)來(lái)說(shuō)有幾個(gè)缺點(diǎn)。柔性頂層只有75%-80%的透光度，而且阻性觸摸屏測量過(guò)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(huì )線(xiàn)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(diǎn)與下層的LCD圖像對準，許多現有的阻性觸摸屏都需要周期性的校準。
反之，投影型容性觸摸屏沒(méi)有活動(dòng)部件。在LCD和用戶(hù)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(gè)玻璃頂層（見(jiàn)圖2），下面是一個(gè)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(gè)X和Y傳感器，故5
x 6的面板共有11根連線(xiàn)（如下面的圖3所示），而10 x 14面板則有24條傳感器連線(xiàn)。

圖2：用于“阻性屏”（左）和“容性屏”（右）的堆疊層

當手指或其他傳到物體接近屏幕時(shí)，在傳感器和手指之間產(chǎn)生一個(gè)電容。雖然該電容相對于系統中的其他電容比較?。ù蠹s是20pF中的0.5pF），但還是可以利用集中技術(shù)測量出來(lái)的。其中一種技術(shù)就是利用賽普拉斯半導體公司被稱(chēng)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(gè)放電電阻的放電時(shí)間。

設計一個(gè)投影電容傳感器陣列的目的是在同一時(shí)間使手指能夠與多于一個(gè)的X傳感器和一個(gè)以上的Y傳感器發(fā)生作用（見(jiàn)圖3）。這是的軟件能夠通過(guò)內插來(lái)非常精確地確定手指的具體位置。例如，如果傳感器1，2，3感應出的信號強度分別為3，10和7，則手指的中心位置應該位于(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(gè)傳感器，因此結合其他技術(shù)，可以同時(shí)檢測多個(gè)手指。實(shí)際上，投影型電容可以同時(shí)檢測高達10個(gè)手指。故可以實(shí)現激動(dòng)人心的一些基于多個(gè)手指按壓的新應用。試想，你能夠在手機上彈鋼琴嗎？在PDA上用多個(gè)手指同時(shí)玩游戲又如何？

毫無(wú)疑問(wèn)，觸摸屏具有極好的外觀(guān)。它們開(kāi)始定義一個(gè)新型的用戶(hù)接口以及全球范圍內正在廣泛接納的工業(yè)設計標準。從心律監視器到最新的all-in-one打印機的各種設備中，觸摸屏都正在快速地變成技術(shù)設計標準。但在美好外觀(guān)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(diǎn)觸摸這類(lèi)新觸摸技術(shù)來(lái)開(kāi)辟一個(gè)全新的市場(chǎng)。利用觸摸技術(shù)可以實(shí)現許多種類(lèi)的產(chǎn)品，因此設計師就必須深入理解該技術(shù)的生態(tài)系統和目前所采用技術(shù)的可用性。