触摸屏与触控设计全面解读
为了操作上的方便,人们用触摸屏来代替鼠标或键盘。工作时,我们必须首先用手指或其它物体触摸安装在显示器前端的触摸屏,然后系统根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器;而触摸屏控制器的主要作用是从触摸点检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给CPU,它同时能接收CPU发来的命令并加以执行。
电阻式触控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控。触控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。
电阻式触控屏还有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。
对于电阻式技术来说有几个缺点。柔性顶层只有75%-80%的透光度,而且电阻式触控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。为了将触控点与下层的LCD图像对准,许多现有的电阻式触控屏都需要周期性的校准。
反之,投影型电容式触控屏没有活动部件。在LCD和用户之间只有ITO和透光度几乎为100%的玻璃板。投影型电容式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“电阻式屏”(左)和“电容式屏”(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。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。
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?
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