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深入解析触控技术与设计技巧

2015-05-27 10:16:31 huangjun 18

摸屏是一个新兴而且有着巨大潜力的市场,目前市场上存在电阻式、电容式、表面声波式、红外线式等十余种触控技术。这些技术各有各的优势与缺点。相比之下,表面声波式、红外线式因为体积比较大,没有办法用在小尺寸上。由于成本效益,电阻式触控成为许多便携式消费电子设备的首选。

 

  如果说外观以代表了时尚、活力、向上的神韵。那么,产品本身的功能特点则代表了触控产品形态的表现。只有形神兼具的产品,才能真正获得消费者的认可。能给人带来新鲜的感受以及留下好用的印象,这边对功能特点做出了好的诠释。

 

  目前,触摸屏的应用范围从以往的银行自动柜员机、工控计算机等小众商用市场,迅速扩展到手机、PDA、GPS(全球定位系统)、MP3、MP4、甚至平板电脑(UMPC)等大众消费电子领域。展望未来,触控操作简单、便捷、人性化的触摸屏有望成为用户与产品互动的最佳界面,从而迅速普及。本期,小Nan将深入为大家解析触控技术与触控设计的技巧。非常感谢大家一如既往的支持!

 

  触控技术的深入剖析

  搞清设计所需是触控产品设计最重要的第一步。触控屏供应链上的许多提供商通常提供许多令人迷惑的不同组件,而更多的时候是一些提供商联合起来为终端客户提供一个价值链。图1中给出了触控屏生态系统的构成图。有趣的是,无论是在最新的笔记本电脑,还是最新的触控屏手机中,该生态系统都是一样的

 

  电阻式触控技术:电阻式触控技术是最常用的触控屏技术。用于高业务流应用,并对屏幕上的水珠和其他残留物具有免疫能力。电阻式触控屏通常是成本最低的解决方案。由于是对压力起反应,可以用手指,带手套的手,触控笔,或者像信用卡这类的其它的物体进行触控。

 

  表面电容式触控技术:表面电容式触控技术提供的显示清晰度比电阻式触控中通常所用的塑料膜要清晰得多。在表面电容式显示中,位于显示器四个角落的传感器检测由于触控引起的电容变化。这类触控屏可以用手指或其他电容式物体实现触控激励。

 

  保护性电容式触控:保护性电容式触控是最近才进入市场的一种技术。该技术也能提供优异的透光性,但它还具有一些比表面电容式触控好得多的优点。投影型电容式触控不需要位置校准,并能提供高得多的位置精度。投影型电容式触控还有另外令人激动的地方,那就是它同时能够支持多点触控。

 

  触控屏工作原理

  我们将深入了解一下两个最常用的触控屏技术。使用最广泛的技术是电阻式触控。绝大多数人可能以前都在银行的ATM机上、许多商场里的信用卡检查机、甚至是在餐馆里输入一个订餐单时用过这类电阻式触控技术。而投影型电容式触控屏,使用的范围还没有这么广,但具有快速发展动力。许多采用投影型电容式界面的手机和便携式音乐播放器都在投放市场。无论是电阻式或电容式技术都有一个坚固的电组件,都利用ITO(氧化铟锡,透明导体),这两种技术都会长期使用。

 

  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。