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电容式触摸屏(capacitive touch screen)工作原理
2007/2/10 11:48:08    

由于不同类型触摸屏采用了不同的材料、技术及工作原理,也决定了触摸屏产品固有的特性。在材料科技和触摸技术没有发展出全新产品的当前,不同的应用场所,不同的应用人群,是决定采用哪种触摸技术产品的依据。因此,在设计触摸屏时要先确定应用的范围以及需求,包括触摸屏的尺寸以及分辨率等。根据要求选择用电容式还是电阻式触摸屏,然后就要达到一定的信噪比和线性度来保证最后触摸屏的性能。

在触摸屏领域,目前主要有八种不同的技术──电阻式(resistive)、表面电容式(surface capacitive)、投射电容式(projected capacitive)、表面声波式(surface acoustic wave)、光学影像式(optics imaging)、红外线式(infrared)、折射式(bending wave)及数字转换式(active digitizer)。同时,愈来愈多创新触摸屏技术仍在研发中,主要技术来源包含:N-trig、索尼、夏普、三星、东芝、松下显示器公司等。

不过,目前市场依然没有十全十美的触摸屏产品,比较流行的四种触摸屏分别是:电容式、红外线式、五线电阻式及表面声波式。

其中,电容式触摸屏(capacitive touch screen)包括表面电容屏、投射电容屏两类,是众多触摸技术中最可靠、最精确的一种,也是目前唯一可以达到防刮、防暴性能,可以完全实现防水、防尘、防污染的触摸产品。

电容触摸屏是利用人的电流感应进行工作的。电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO,最外层是一薄层硅土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出四个电极,内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时,由于人体电场,用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容,对于高频电流来说,电容是直接导体,于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比,控制器通过对这四个电流比例的精确计算,得出触摸点的位置。

电容式触摸屏与传统的电阻式触摸屏有很大区别。电阻式触摸屏在工作时每次只能判断一个触摸点,如果触摸点在两个以上,就不能做出正确的判断了,所以电阻式触摸屏仅适用于点击、拖拽等一些简单动作的判断。而电容式触摸屏的多点触摸,则可以将用户的触摸分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作,完成对复杂动作的判断。

此外,电容式触摸屏可完全粘合(ptically bond)于显示器内,并不容易破坏及摔碰。电容式触摸屏完全可以使用于户外和半户外的特殊环境应用中,在除戴手套无法使用的前期下,基本满足自动服务的全部需求。

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