电容触摸屏(今日电容触摸屏厂家)
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投影电容屏触摸检测原理
投影电容屏可以分为两种:自电容屏和互电容屏。在玻璃表面,ITO(一种透明导电材料)用于制作水平和垂直电极阵列。这些水平和垂直电极与地形成电容,俗称自电容,即电极与地之间的电容。当手指触摸电容屏时,手指的电容会叠加在屏幕的电容上,使屏幕的电容增大。
触摸检测时,自电容屏依次检测水平和垂直电极阵列,根据触摸前后电容的变化确定水平和垂直坐标,然后组合成平面触摸坐标。自电容扫描相当于将触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向,然后分别计算X轴和Y轴方向的坐标,最后组合成触摸点的坐标。
如果是单点触摸,X轴和Y轴方向的投影是唯一的,组合坐标也是唯一的。如果触摸屏上有两个触摸,并且这两个点不在同一个X方向或者同一个Y方向,那么在X和Y方向上分别有两个投影,合成四个坐标。显然只有两个坐标是真实的,另外两个就是俗称的鬼点。所以自电容屏幕无法实现真正的多点触控。
电容屏也是用ITO在玻璃表面做水平电极和垂直电极。它和自电容屏的区别在于,电容会在两组电极的交点处形成,即这两组电极分别构成电容的两极。当手指触摸电容屏时,它会影响触摸点附近两个电极之间的耦合,从而改变两个电极之间的电容。当检测到互电容时,横向电极依次发出激励信号,所有纵向电极同时接收信号,这样就可以得到所有横向和纵向电极交点处的电容值,即整个触摸屏二维平面的电容值。根据触摸屏的二维电容变化数据,可以计算出每个触摸点的坐标。因此,即使屏幕上有多个触摸点,也可以计算出每个触摸点的真实坐标。
图1自电容重影的产生机制
FocalTech是双方合作的早期开端。
电容式触摸屏
研发公司之一,拥有数十项互电容领域的国内外专利,包括互电容触摸屏设计、互电容触摸检测电路、触摸检测算法、环境自适应算法等技术。利用FocalTech的专有技术,电容触摸屏的以下性能可以得到极大的提高:
1)抗电磁干扰能力
抗电磁干扰是影响电容式触摸屏系统性能的最关键因素。从2007年开始,一些公司开始提供自电容方案的电容式触摸屏技术。但由于抗电磁干扰设计不佳,经常会出现打电话接不到电话或通话结束挂断的情况。此外,环境变化时,触摸屏故障频发,导致很多电容式触摸屏手机项目失败,甚至间接导致一些方案公司倒闭。Focaltech借鉴了现代无线通信领域的跳频技术,同时提高了TX的发射功率,在提高系统信噪比的同时有效抑制了电磁干扰。
2)信噪比(SNR)
SNR定义为接收信号功率与噪声功率之比。信噪比是触摸屏系统性能的另一个关键因素,它直接决定了触摸的精度、线性度、分辨率等性能。FocalTech主要通过三种方式提高信噪比。首先是增加信号发射功率。当发射信号的功率增加时,接收信号的功率相应增加,从而增加SNR。其次,降噪也是一种有效的方法。FocalTech提供了触摸屏设计方案,都做了非常好的屏蔽设计,比如在触摸屏底部靠近LCD一侧增加了接地层,在屏幕周围增加了地线隔离。这些措施可以有效地降低噪声的功率。另一种方法是增加触摸引起的电容变化。触摸电容的变化与信号功率成正比。也就是说,触摸变化越大,检测到的信号功率越大。FTS独特的专利触摸屏技术可以大大增加触摸引起的电容变化率,通常达到30%以上,远高于iPhone使用的触摸屏18%的变化率。
3)环境适应性
自动适应环境变化对于触摸屏系统也非常重要。当触摸屏直接暴露在空气中时,空气的温度和湿度会影响触摸屏的电容。触摸屏表面的水滴可能会直接造成误触。一个好的设计必须能够在非常大的范围内适应环境温度和湿度的变化,并且可以用少量的水正常触摸。FocalTech专门开发了环境自适应算法,配合相应的触摸屏设计,已经彻底解决了环境变化对触摸屏的影响问题。
4)功耗
对于便携式设备,功耗也很关键。而互电容技术采用二维检测代替自电容的一维检测,大大增加了检测电路的功耗和后处理数据的功耗。一般来说,对于同规格的触摸屏,互电容技术的功耗是自电容技术的2~3倍。因此,降低功耗非常重要。FocalTech同时采用了多种技术来降低功耗。在IC设计中,功耗是第一约束,比如采用低功耗结构、低功耗技术、添加硬件加速器等。在坐标计算上,FocalTech开发了快速坐标计算方案,可以简化计算,大大减少数据后处理的时间和功耗。此外,还设计了多种功耗模式,系统可以灵活使用这些模式来降低整体功耗。据实测,FocalTech的方案功耗只有同类方案的一半左右。
这篇文章到此就结束,希望能帮助到大家。
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