金屬網(wǎng)格電容觸控技術(shù)簡介

投射電容的觸控技術(shù)主要有兩種:自我電容(self capacitance)式和交互電容(mutual capacitance)式。

自我電容:又稱絕對電容(absolute capacitance)，它把被感應(yīng)的物體(如手指)作為電容的另一個極板。當手指觸碰屏幕時可在傳感電極和被傳感電極之間感應(yīng)出電荷，從而被感覺到。

交互電容又叫做跨越電容(transcapacitance)，它是通過相鄰電極的耦合產(chǎn)生的電容。當被感覺的手指靠近從一個電極到另一個電極的電場線時，交互電容的改變被感覺到，從而報告出位置。

根據(jù)兩種電容技術(shù)的原理不同，設(shè)計出的投射式電容觸摸屏的架構(gòu)也不相同，形成多點觸控的方式也就不同。

與自我電容相關(guān)的是手勢的辨識追蹤與互動(Gesture interaction)，也就是僅偵測、分辨多點觸控行為，如縮放、拖拉、旋轉(zhuǎn)等，實現(xiàn)方式為軸交錯式(Axis intersect)技術(shù)。它是在導(dǎo)電層上進行菱形狀感測單元規(guī)劃，每個軸向需要一層導(dǎo)電層。以兩軸型式為例，在偵測觸控行為時，感測控制器會分別掃描水平軸和垂直軸，產(chǎn)生電容耦合的水平/垂直感測點會出現(xiàn)上升波峰，這兩軸交會處即為觸控點。

其實，軸交錯式電容式觸控技術(shù)，就是筆記本電腦觸控板上使用的技術(shù)。電腦觸摸板采用X、Y軸的傳感電極陣列形成一個傳感格子。當手指靠近觸摸板時，在手指和傳感電極之間會產(chǎn)生小量電荷，此時通過運算，即可確定物體的位置。當然，觸控板與觸控屏幕最大差異在于，前者是不透明、后者是透明的。

不過需要指出的是軸交錯式雖能實現(xiàn)多點觸控手勢辨識功能，但若要定位多點觸控的正確位置仍有困難。因為在進行兩個軸向的掃描時，兩個觸控點分別會在X軸與Y軸各產(chǎn)生兩個波峰，交會起來就產(chǎn)生4個觸點，其中兩個點是假性觸控點，這會使系統(tǒng)無法進行正確判讀。解決的辦法是增加軸向，提高可辨識觸點位置、數(shù)目，每增加1軸向可多辨識1點(如3軸可辨識2點、4軸為3點);不過，每增加1個軸向，就要多1層導(dǎo)電層，這會增加設(shè)計的觸控面板厚度、重量與成本，都不是以手機等便攜式產(chǎn)品為主要應(yīng)用的觸摸屏廠商所樂見的。

復(fù)雜觸點可定位式(All point addressable)技術(shù)也能達成多點觸控功能，且能辨別觸控點確切位置，可以說是理想的多點觸控解決方案，iPhone即是采用此種觸控技術(shù)。它主要架構(gòu)為兩層導(dǎo)電層，其中一層為驅(qū)動線(driving lines)，另一層為感測線(sensing lines)，兩層的線路彼此垂直。運作上會輪流驅(qū)動一條驅(qū)動線，并量測與這條驅(qū)動線交錯的感測線是否有某點發(fā)生電容耦合現(xiàn)象。經(jīng)逐一掃描即可獲知確切觸點位置。

但是，要實現(xiàn)此種技術(shù)在，不論是導(dǎo)電層規(guī)劃、布線或CPU運算，難度都提高許多，需要采用更加強大的處理器。以iPhone為例，它就是以兩顆獨立芯片分擔這項工作，一顆感測控制器，將原始模擬感測信號轉(zhuǎn)為X-Y軸坐標;另一顆則是ARM7處理器，專門用來解讀這些信息，辨識手指動作，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。

此外，復(fù)雜觸點可定位技術(shù)還會面臨一些設(shè)計上挑戰(zhàn)，如需要供應(yīng)高電壓才能得到較好的信噪比表現(xiàn)，不適合在大尺寸面板使用等。