Touch系列之电容式触摸屏

关键字 :TouchMicrochip
电容式触摸屏技术是利用人体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,最外层是一薄层矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作为工作面,四个角上引出电极,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。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出,并且流经这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。



     电容屏要实现多点触控,靠的就是增加互电容的电极,简单地说,就是将屏幕分块,在每一个区域里设置一组互电容模块都是独立工作,所以电容屏就可以独立检测到各区域的触控情况,进行处理后,简单地实现多点触控。
     电容技术触摸面板CTP(Capacity Touch Panel)是利用人体的电流感应进行工作的。电容屏是一块四层复合玻璃屏,玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物),最外层是只有0.0015mm厚的矽土玻璃保护层,夹层ITO涂层作工作面,四个角引个电极,内层ITO为屏层以保证工作环境。



     当用户触摸电容屏时,由于人体电场,用户手指和工作面形成一个耦合电容,因为工作面上接有高频信号,于是手指吸收走一个很小的电流,这个电流分别从屏的四个角上的电极中流出,且理论上流经四个电极的电流与手指头到四角的距离成比例,控制器通过对四个电流比例的精密计算,得出位置。可以达到99%的精确度,具备小于3ms的响应速度。
     电容式触摸屏接收到触摸信号之后,将触摸数据转换成电脉冲,传送到触摸屏控制IC进行处理。信号先经过一个低噪声放大器LNA进行放大,然后通过模数转换和解调,最后送到一个DSP进行数据处理。
     电容式触摸屏一般有M+N(M列N行)个物理通道。这M+N个 相互交错的物理通道组成了M*N个电容感应点,当用户的手指接近触摸屏的时候,其电容会随之改变。传感器的间隔(也就是相邻行或列间的距离)通常在几个毫米 左右,这个间隔距离决定了触摸屏的物理分辨率M*N。电容式触摸屏模块和LCD模块间的坐标系是完全不同的。LCD模块的像素 坐标一般由它的分辨率决定,比如,一块WVGA的屏,它的分辨率为800*480,也就是说有800行,每行480个RGB像素。从而,一个具体位置可以 由X和Y方向上像素点(x,y)来确定。而电容式触摸屏模块则是根据其X和Y的方向上的原始物理尺寸来确定坐标系的。两坐标系间必须存在一个合理的映射方 法,才可以保证输入和输出操作的正确性。




      所以,触摸屏控制IC的DSP处理器还得对得到的数据进行电容式触摸屏模块和LCD模块间的像素映射转换,从而确保在触摸屏上感应到用户的触摸点就是用户所指的点。
      另外,为了保持触摸坐标的稳定,触摸屏控制IC需要进一步处理触摸点的抖动,包括手指的抖动与电容数据的噪声,并根据坐标的变化来改变低通滤波器的滤波系数,实现对坐标的平滑处理。
      最后,在把数据传到主机之前,还得使用软件分析数据,确定每次触摸是为了使用什么功能。这一过程包含确定屏幕上被触摸的区域大小、形状和位置。如果有必要,处理器会将相似的触摸整理分组。如果用户移动手指,处理器就会计算用户触摸的起点和终点间的差别


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