什麽是互電容式觸摸屏？

投影電容屏觸摸檢測原理投影電容屏分為自電容屏和互電容屏兩種。在玻璃表面，用ITO(壹種透明導電材料)制作水平和垂直電極陣列，這些水平和垂直電極分別與地形成電容，俗稱自電容，即電極與地之間的電容。當手指觸摸電容屏時，手指的電容會疊加在屏幕的電容上，使屏幕的電容增大。觸摸檢測時，由電容屏依次檢測水平和垂直電極陣列，根據觸摸前後電容的變化確定水平和垂直坐標，再組合成平面觸摸坐標。自電容的掃描方式相當於將觸摸屏上的觸摸點分別投影到X軸和Y軸方向，然後分別計算X軸和Y軸方向的坐標，最後組合成觸摸點的坐標。如果是單點觸摸，X軸和Y軸方向的投影是唯壹的，組合的坐標也是唯壹的。如果觸摸屏上有兩個觸摸，且不在同壹個X方向或同壹個Y方向，則分別在X方向和Y方向有兩個投影，然後組合四個坐標。顯然只有兩個坐標是真的，另外兩個就是俗稱的鬼點。所以電容屏無法實現真正的多點觸控。互電容屏也是在玻璃表面用ITO做的，與自電容屏不同的是，兩組電極的交叉處會形成壹個電容，即兩組電極分別構成電容的兩極。當手指觸摸電容屏時，會影響觸摸點附近兩個電極之間的耦合，從而改變兩個電極之間的電容。當檢測到互電容時，橫向電極依次發出激勵信號，所有縱向電極同時接收信號，這樣就可以得到所有橫向和縱向電極交點的電容值，即整個觸摸屏二維平面的電容值。可以根據觸摸屏的二維電容變化數據計算出每個觸摸點的坐標。因此，即使屏幕上有多個觸摸點，也可以計算出每個觸摸點的真實坐標。圖1自電容Ghost FocalTech產生機理是較早開始互電容式觸摸屏技術研發的公司之壹，在互電容領域擁有數十項國內外專利，包括互電容式觸摸屏機身設計、互電容式觸摸檢測電路、觸摸檢測算法、環境自適應算法等技術。利用FocalTech的專有技術，可以大幅提升互電容觸摸屏的以下性能:1)抗電磁幹擾能力抗電磁幹擾是電容觸摸屏系統性能最關鍵的因素。從2007年開始，壹些公司開始提供自電容方案的電容式觸摸屏技術。但由於抗電磁幹擾設計不佳，經常會出現打電話接不了，或者打完電話掛不了的情況。再加上環境變化時觸摸屏故障頻發，很多電容式觸摸屏手機項目都失敗了，甚至間接造成了壹些解決方案公司的倒閉。Focaltech借鑒了現代無線通信領域的跳頻技術，同時提高了TX的發射功率，在提高系統信噪比的同時有效抑制了電磁幹擾。2)信噪比(SNR) SNR定義為接收信號功率與噪聲功率之比。信噪比是觸摸屏系統性能的另壹個關鍵因素，它直接決定了觸摸精度、線性度和分辨率。FocalTech主要通過三種方式提高信噪比。首先是提高信號發射功率。信號發射的信號功率提高，接收信號的功率也相應提高，從而提高信噪比。其次，降低噪音也是壹種有效的方法。FocalTech提供了觸摸屏設計方案，這些方案都有很好的屏蔽，比如在觸摸屏底部的LCD側增加壹個接地層，在屏體周圍增加地線隔離。這些措施可以有效地降低噪聲的功率。另壹種方法是增加觸摸引起的電容變化。觸摸電容的變化與信號功率成正比。也就是說，觸摸變化越大，檢測到的信號功率越大。FTS獨有的專利觸摸屏技術，可以大大改善觸摸引起的電容變化率，通常可以達到30%以上，遠高於iPhone采用的觸摸屏變化率，僅為18%。3)環境適應性自動適應環境的變化，這對於觸摸屏系統也是非常重要的。觸摸屏直接暴露在空氣中，空氣的溫度和濕度會影響觸摸屏的電容。觸摸屏表面的水滴可能會直接造成誤觸。壹個好的設計必須能夠在非常大的範圍內適應環境溫度和濕度的變化，並且可以用少量的水正常觸摸。FocalTech專門開發了環境自適應算法，配合相應的觸摸屏機身設計，徹底解決了環境變化影響觸摸屏的問題。4)功耗對於便攜設備來說，功耗也很關鍵。互電容技術采用二維檢測代替自電容的壹維檢測，大大增加了檢測電路和後處理數據的功耗。壹般來說，對於相同規格的觸摸屏，互電容技術的功耗是自電容技術的2~3倍。因此，降低功耗變得非常關鍵。FocalTech還采用了多種技術來降低功耗。在IC設計中，功耗是第壹約束，比如采用低功耗結構、低功耗技術、增加硬件加速器等。在坐標計算上，FocalTech開發了快速坐標計算方案，可以簡化計算，大大降低數據後處理的時間和功耗。此外，還設計了多種功耗模式，系統可以靈活使用，降低整體功耗。據實測，FocalTech的方案功耗只有同類方案的壹半左右。