深入了解触摸技术与设计技巧

阻性触摸屏包括有一个柔性顶层，然后是一层ITO，一个空气隙，然后是另一层ITO。面板有4根线附到ITO层上：“X”层的左右侧各一根，“Y”层的顶端和底端各一根。

　　当柔性顶层受压接触到下面一层时检测到触摸。触摸的位置按如下两步来测量：首先，“X右”被驱动到一个已知电压上，而把“X左”驱动到地，读取来自Y传感器的电压。这样就提供了X坐标。对于另一个坐标轴重复这一过程，即可确定精确的手指位置。

　　阻性触摸屏还有5线和8线型。5线型用更耐用的低阻“导体层”来代替最上面的ITO层。而8线面板则通过对面板特性的更好校准来实现更高的分辨率。

　　对于阻性技术来说有几个缺点。柔性顶层只有75%-80%的透光度，而且阻性触摸屏测量过程中也有较多的误差源。如果ITO层不一致，电阻在传感范围将不会线性变化。需要10-12位的测量电压精度，这在很多环境中都是困难的。为了将触摸点与下层的LCD图像对准，许多现有的阻性触摸屏都需要周期性的校准。

　　反之，投影型容性触摸屏没有活动部件。在LCD和用户之间只有ITO和透光度几乎为100%的玻璃板。投影型容性传感硬件包括一个玻璃顶层（见图2），下面是一个X传感器阵，一层绝缘玻璃，再下面是位于玻璃基片上的Y传感器阵。面板连接到每一个X和Y传感器，故5 x 6的面板共有11根连线（如下面的图3所示），而10 x 14面板则有24条传感器连线。

图2：用于“阻性屏”（左）和“容性屏”（右）的堆叠层

　　当手指或其他传到物体接近屏幕时，在传感器和手指之间产生一个电容。虽然该电容相对于系统中的其他电容比较小（大约是20pF中的0.5pF），但还是可以利用集中技术测量出来的。其中一种技术就是利用赛普拉斯半导体公司被称作为CSD的PSoC器件。它包括快速对电容器充电，然后测量对一个放电电阻的放电时间。

　　设计一个投影电容传感器阵列的目的是在同一时间使手指能够与多于一个的X传感器和一个以上的Y传感器发生作用（见图 3）。这是的软件能够通过内插来非常精确地确定手指的具体位置。例如，如果传感器1，2，3感应出的信号强度分别为3，10和7，则手指的中心位置应该位于(1*3+2*10+7*3) / (3+10+7) = 2.2处。

图3：行和列传感器的信号强度确定了触摸的位置

　　因为投影型电容面板具有许多个传感器，因此结合其他技术，可以同时检测多个手指。实际上，投影型电容可以同时检测高达10个手指。故可以实现激动人心的一些基于多个手指按压的新应用。试想，你能够在手机上弹钢琴吗？在PDA上用多个手指同时玩游戏又如何？

　　毫无疑问，触摸屏具有极好的外观。它们开始定义一个新型的用户接口以及全球范围内正在广泛接纳的工业设计标准。从心律监视器到最新的all-in-one打印机的各种设备中，触摸屏都正在快速地变成技术设计标准。但在美好外观之外，触摸屏还提供难以匹敌的安全性能，抗恶劣气候性能，耐磨性，并能利用像多点触摸这类新触摸技术来开辟一个全新的市场。利用触摸技术可以实现许多种类的产品，因此设计师就必须深入理解该技术的生态系统和目前所采用技术的可用性。