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電容式觸摸屏(capacitive touch screen)工作原理
2007/2/10 11:48:08    

由于不同類型觸摸屏采用了不同的材料、技術(shù)及工作原理,也決定了觸摸屏產(chǎn)品固有的特性。在材料科技和觸摸技術(shù)沒(méi)有發(fā)展出全新產(chǎn)品的當(dāng)前,不同的應(yīng)用場(chǎng)所,不同的應(yīng)用人群,是決定采用哪種觸摸技術(shù)產(chǎn)品的依據(jù)。因此,在設(shè)計(jì)觸摸屏?xí)r要先確定應(yīng)用的范圍以及需求,包括觸摸屏的尺寸以及分辨率等。根據(jù)要求選擇用電容式還是電阻式觸摸屏,然后就要達(dá)到一定的信噪比和線性度來(lái)保證最后觸摸屏的性能。

在觸摸屏領(lǐng)域,目前主要有八種不同的技術(shù)──電阻式(resistive)、表面電容式(surface capacitive)、投射電容式(projected capacitive)、表面聲波式(surface acoustic wave)、光學(xué)影像式(optics imaging)、紅外線式(infrared)、折射式(bending wave)及數(shù)字轉(zhuǎn)換式(active digitizer)。同時(shí),愈來(lái)愈多創(chuàng)新觸摸屏技術(shù)仍在研發(fā)中,主要技術(shù)來(lái)源包含:N-trig、索尼、夏普、三星、東芝、松下顯示器公司等。

不過(guò),目前市場(chǎng)依然沒(méi)有十全十美的觸摸屏產(chǎn)品,比較流行的四種觸摸屏分別是:電容式、紅外線式、五線電阻式及表面聲波式。

其中,電容式觸摸屏(capacitive touch screen)包括表面電容屏、投射電容屏兩類,是眾多觸摸技術(shù)中最可靠、最精確的一種,也是目前唯一可以達(dá)到防刮、防暴性能,可以完全實(shí)現(xiàn)防水、防塵、防污染的觸摸產(chǎn)品。

電容觸摸屏是利用人的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的。電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏,玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO,最外層是一薄層硅土玻璃保護(hù)層,夾層ITO涂層作為工作面,四個(gè)角上引出四個(gè)電極,內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí),由于人體電場(chǎng),用戶和觸摸屏表面形成以一個(gè)耦合電容,對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō),電容是直接導(dǎo)體,于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏的四角上的電極中流出,并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算,得出觸摸點(diǎn)的位置。

電容式觸摸屏與傳統(tǒng)的電阻式觸摸屏有很大區(qū)別。電阻式觸摸屏在工作時(shí)每次只能判斷一個(gè)觸摸點(diǎn),如果觸摸點(diǎn)在兩個(gè)以上,就不能做出正確的判斷了,所以電阻式觸摸屏僅適用于點(diǎn)擊、拖拽等一些簡(jiǎn)單動(dòng)作的判斷。而電容式觸摸屏的多點(diǎn)觸摸,則可以將用戶的觸摸分解為采集多點(diǎn)信號(hào)及判斷信號(hào)意義兩個(gè)工作,完成對(duì)復(fù)雜動(dòng)作的判斷。

此外,電容式觸摸屏可完全粘合(ptically bond)于顯示器內(nèi),并不容易破壞及摔碰。電容式觸摸屏完全可以使用于戶外和半戶外的特殊環(huán)境應(yīng)用中,在除戴手套無(wú)法使用的前期下,基本滿足自動(dòng)服務(wù)的全部需求。

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