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觸摸屏技術的基礎知識
不論是大尺寸或小尺寸，任何觸摸屏產品的成功都在于設計時所選用的技術，其中最重要的是投射電容技術、傳感器設計以及驅動芯片。
1.投射電容技術
現在的產品絕大部分都采用電容式觸摸屏，當物體(如手指)靠近或碰觸屏幕表面時，通過測量電容(保持電荷的能力)中的微小變化來操作。但是，并非所有電容式觸摸屏的實現原理都相同。電容/數字轉換(Capacitive to Digital Conversion，CDC)技術和用于電荷收集的電極空間排列的選擇，對產品的整體性能和功能有重大的影響。
產品制造商對觸摸屏中電容變化的安排和測量有兩個基本選擇：自電容和互電容。早期的電容觸摸屏多為自電容，測量整行或整列電極的電容變化。這種方法對于單觸摸點、或簡單的雙觸摸點應用沒有問題，但是對更高級的應用就有嚴格的限制，因為當用戶同時觸壓兩個地方時會導致位置不明確。該系統以兩個x軸和兩個y軸有效地偵測觸摸點，但無法知道是哪一個x軸和哪一個y軸相匹配，導致被偵測的觸摸點會產生“鬼點”位置，降低準確性和性能。
另一種互電容觸摸屏幕使用正交矩陣排列的發射和接收電極，因而能夠測量橫軸和縱軸電極交互處的點。利用這一方法，可以偵測出每個觸摸點對應的特定(x,y)坐標對。舉例來說，如果出現兩個觸摸點，互電容的檢測結果由(x1,y3)和(x2,y0)表示；但在自電容式系統中則由(x1,x2,y0,y3)表示。(參見圖1)
圖1：自電容和互電容的對比
在左邊的自電容中，每條X和Y軸被輪流地觸發/感應，一條軸線上的兩根手指觸擊和一根手指觸擊的坐標結果相同。會出現不明確觸擊的“鬼點”位置，通過軟件可以進行某種程度的校正。
在右邊的互電容中，每條X軸被輪流觸發，掃描Y線軸以偵測電容的變化，屏幕上的每個“節點”(XY交叉點)可以單獨地標示，屏幕上所有的觸摸點都可以準確地感應。
最基本的CDC技術也會影響性能表現。在充電過程中保持接收線路零電勢，而且僅在被使用者觸摸的特定發射電極X和接收電極Y之間轉移電荷。雖然也有其他的技術存在，但是CDC的關鍵優勢在于它不受噪音和寄生效應的影響。這種免疫力可增加額外的系統設計靈活性。例如，傳感器IC能夠放置在緊鄰傳感器的FPC上，或是更遠處的主電路板上。
2.傳感器設計
電極間距是傳感器設計中的關鍵參數，它指的是電極密度，或者更具體而言，就是觸摸屏上的(x, y)“節點”，它在很大的程度上決定了觸摸屏的分辨率、準確度和手指分離程度。當然，不同的應用就有不同的分辨率要求，不過如今的多點觸摸應用必須能解讀精細的觸摸動作，如拉伸和擠壓的指尖，這需要高分辨率來唯一地辨別出多個相鄰的觸摸點。
通常，觸摸屏要求橫軸和縱軸電極間距約為5毫米以下(源于拇指和食指夾緊時所量得的指尖到指尖的距離)，這使得產品可正確地跟蹤指尖動作、支持手寫筆輸入，并利用適當的固件算法杜絕誤觸。當電極間距在3到5毫米之間，觸摸屏就能夠支持筆尖更細的手寫筆輸入，從而可大幅提高準確度，讓產品能夠支持范圍更廣的應用。
3.觸摸屏驅動芯片
任何成功的觸摸傳感器系統的核心都是底層芯片和軟件技術。當和任何其他的芯片一起設計時，觸摸屏驅動芯片應具備高集成度、最小的引腳、近乎零功耗和靈活性，以支持大范圍的傳感器設計與實現方案。任何驅動芯片都可通過速度、功率及可達到的靈活性等方面的平衡來衡量。
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文章來源：中國投影網
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【內容導航】
- 第1頁·揭秘 maxTouch技術實現大尺寸觸摸屏
- 第2頁·觸摸屏技術的基礎知識
- 第3頁·擴大觸摸屏幕
- 第4頁·基于maxTouch的大尺寸觸摸屏產品
