• 電容式觸摸屏的構成
• 電容式觸摸屏的技術標準

• 采用TrueTouch組件與快速改變電容
• 采用偵測掃描的方法

　　
其中一種技術是采用TrueTouchzujian，baokuokuaisugaibiandianrong，bingliyongyigexiefangdianzulaiceliangfangdianshijian。zhezhongquanbolidechukongbiaomiandaigeishiyongzheguanghualiuchangdechugan。zhongduanchanpinzhizaoshangyepianaiboliping，yinweibolicaizhihuirangzhongduanchanpinyongyouxiantiaomeiguandegongyeshejigan
，bingnengweiceliangchukongtigongyouzhidedianrongxinhao。zuihou，bujinyaokaolvchukongmianbandewaiguan，lejieqiyunzuomoshiyexiangdangzhongyao。weishejichuxingnengyouliangdechumopingchanpin，bixuzhuyiyixiacanshu。
　　
精確度：精(jing)確(que)度(du)可(ke)定(ding)義(yi)為(wei)，在(zai)一(yi)個(ge)預(yu)先(xian)定(ding)義(yi)的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)區(qu)域(yu)中(zhong)最(zui)大(da)的(de)定(ding)位(wei)誤(wu)差(cha)，以(yi)手(shou)指(zhi)的(de)實(shi)際(ji)位(wei)置(zhi)與(yu)測(ce)量(liang)位(wei)置(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)直(zhi)線(xian)距(ju)離(li)為(wei)單(dan)位(wei)。在(zai)測(ce)量(liang)精(jing)確(que)度(du)時(shi)
，使(shi)用(yong)的(de)是(shi)一(yi)隻(zhi)模(mo)擬(ni)或(huo)機(ji)械(xie)手(shou)指(zhi)。手(shou)指(zhi)置(zhi)於(yu)麵(mian)板(ban)上(shang)的(de)一(yi)個(ge)準(zhun)確(que)位(wei)置(zhi)，再(zai)把(ba)手(shou)指(zhi)實(shi)際(ji)位(wei)置(zhi)與(yu)測(ce)量(liang)位(wei)置(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)。精(jing)確(que)度(du)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，使(shi)用(yong)者(zhe)希(xi)望(wang)係(xi)統(tong)能(neng)準(zhun)確(que)地(di)找(zhao)到(dao)手(shou)指(zhi)位(wei)置(zhi)。電(dian)阻(zu)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)最(zui)令(ling)人(ren)詬(gou)病(bing)的(de)一(yi)項(xiang)缺(que)點(dian)，就(jiu)是(shi)低(di)準(zhun)確(que)度(du)，而(er)且(qie)準(zhun)確(que)度(du)會(hui)隨(sui)時(shi)間(jian)逐(zhu)漸(jian)減(jian)弱(ruo)。電(dian)容(rong)式(shi)觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)精(jing)確(que)度(du)創(chuang)造(zao)出(chu)許(xu)多(duo)新(xin)應(ying)用(yong)
，例(li)如(ru)虛(xu)擬(ni)鍵(jian)盤(pan)
，以(yi)及(ji)不(bu)用(yong)觸(chu)控(kong)筆(bi)的(de)手(shou)寫(xie)辨(bian)識(shi)。圖(tu)1顯示一個結構不完整的觸控麵板數據
，顯示手指位置有遊移現象，而實際上模擬手指是進行直線移動。


圖1　範例顯示在觸控麵板追蹤中的不準確度或誤差.
　　
手指間距：手指間距定義為，當觸摸屏控製器測量兩隻手指的位置時
，兩隻手指中心點之間在屏幕上的最短距離。手指間距測量方法(圖2)

，是(shi)將(jiang)兩(liang)個(ge)模(mo)擬(ni)或(huo)機(ji)械(xie)手(shou)指(zhi)置(zhi)於(yu)麵(mian)板(ban)上(shang)，然(ran)後(hou)逐(zhu)漸(jian)拉(la)近(jin)兩(liang)隻(zhi)手(shou)指(zhi)的(de)距(ju)離(li)
，直(zhi)到(dao)係(xi)統(tong)測(ce)到(dao)兩(liang)隻(zhi)手(shou)指(zhi)為(wei)一(yi)隻(zhi)手(shou)指(zhi)為(wei)止(zhi)。有(you)些(xie)觸(chu)摸(mo)屏(ping)供(gong)貨(huo)商(shang)的(de)手(shou)指(zhi)間(jian)距(ju)是(shi)指(zhi)邊(bian)緣(yuan)至(zhi)邊(bian)緣(yuan)的(de)距(ju)離(li)，有(you)些(xie)則(ze)是(shi)中(zhong)心(xin)點(dian)之(zhi)間(jian)的(de)距(ju)離(li)。10毫米機械手指的10毫米手指間距
，表明有多隻手指觸碰到屏幕，或是手指之間的距離為10毫hao米mi，實shi際ji狀zhuang況kuang取qu決jue於yu觸chu控kong控kong製zhi器qi的de規gui格ge定ding義yi。如ru果guo沒mei有you良liang好hao的de手shou指zhi間jian距ju，就jiu無wu法fa設she計ji出chu多duo點dian觸chu控kong解jie決jue方fang案an。對dui於yu仿fang真zhen鍵jian盤pan而er言yan
，手shou指zhi間jian距ju尤you其qi重zhong要yao
，因yin為wei一yi般ban在zai使shi用yong仿fang真zhen鍵jian盤pan時shi，手shou指zhi在zai屏ping幕mu上shang的de間jian距ju通tong常chang很hen短duan。


圖2　測量手指間距。[page]
　　
響應時間：xiangyingshijiandingyiwei

，chumopingshangshouzhichupengshijianyuchumopingkongzhiqichanshengzhongduanxinhaozhijiandeshijian。celiangfangfashiyidianzichudongfangzhenshouzhichumopingdehuanjing，huozaimianbanshangyidongyizhimonishouzhi。xiangyingshijianyouqizhongyao，yinweitazhijieyingxiangyonghuzaipingmushangyidongshouzhidesudu；進行平移或輕彈的操作；用(yong)手(shou)指(zhi)或(huo)筆(bi)在(zai)屏(ping)幕(mu)上(shang)書(shu)寫(xie)。響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)緩(huan)慢(man)的(de)觸(chu)控(kong)麵(mian)板(ban)，會(hui)有(you)短(duan)暫(zan)停(ting)頓(dun)和(he)偵(zhen)測(ce)不(bu)到(dao)移(yi)動(dong)動(dong)作(zuo)的(de)情(qing)況(kuang)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)是(shi)係(xi)統(tong)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)
，其(qi)中(zhong)包(bao)括(kuo):
　　X/Y軸向掃描：觸控控製器掃描與測量傳感器上電容變化所耗費的時間。
　　手指偵測：比較麵板電容變化與預先定義的手指默認值。若變化幅度超越手指默認值，就會偵測到手指的觸碰。
　　手指位置：根據多個傳感器得到的結果數據進行推算，判斷手指的實際位置。
　　手指追蹤：當傳感器上置有多隻手指
，每隻手指必須正確辨識
，並指派一個獨特的辨識符號。
　　中斷延遲：是指主控端上岔斷指示和服務之間的延遲，在大多數的係統中，這種延遲不會超過100微秒。
　　通信：一般係統在400kHz時使用I2C，或在1MHZ時使用SPI來與主控端進行通信。
　　
shimianshangyouxuduogongjunengyonglaisuoduanxiangyingshijian，guanjianzaiyuchukongxinpiandezhineng，birujiaoyouchuangyidefangfajinxusaomiaobufenpingmu
，jikezhencedaoshouzhiweizhi，dangzhencedaoshouzhihou
，jiunengkuaisusaomiao
，jisuanchushouzhishijidedingwei，jicijieshenghaodianyushijian。lingyigezhongyaogongjushibingxingchuli，shiyongbutongdeyingjianzujianjinxingsaomiao、手指處理及通信，使這些工作同步進行。采用高度優化的算法進行手指偵測
、手指定位及手指識別碼(ID)

，能夠縮短處理與響應時間。
　　
畫麵更新率：當dang手shou指zhi出chu現xian在zai觸chu摸mo屏ping上shang時shi，一yi個ge數shu據ju緩huan衝chong器qi內nei觸chu摸mo屏ping數shu據ju的de兩liang個ge相xiang鄰lin幀zhen之zhi間jian的de時shi間jian。低di畫hua麵mian更geng新xin率lv會hui導dao致zhi係xi統tong偵zhen測ce動dong作zuo有you停ting頓dun現xian象xiang
，偵zhen測ce到dao的de移yi動dong路lu線xian也ye會hui變bian成cheng不bu連lian續xu的de線xian段duan，而er不bu是shi流liu暢chang的de曲qu線xian。換huan言yan之zhi

，若ruo觸chu控kong麵mian板ban擁yong有you高gao畫hua麵mian更geng新xin率lv，就jiu能neng提ti供gong更geng多duo的de數shu據ju點dian，可ke轉zhuan譯yi成cheng流liu暢chang或huo完wan整zheng的de形xing狀zhuang或huo動dong作zuo軌gui跡ji，此ci外wai
，高gao畫hua麵mian更geng新xin率lv還hai能neng改gai進jin手shou勢shi的de解jie譯yi功gong能neng。諸zhu如ruTrueTouch這(zhe)類(lei)智(zhi)能(neng)觸(chu)摸(mo)屏(ping)控(kong)製(zhi)器(qi)能(neng)夠(gou)調(tiao)整(zheng)其(qi)畫(hua)麵(mian)更(geng)新(xin)率(lv)來(lai)配(pei)合(he)係(xi)統(tong)需(xu)求(qiu)。手(shou)繪(hui)或(huo)手(shou)寫(xie)應(ying)用(yong)需(xu)要(yao)相(xiang)當(dang)高(gao)的(de)畫(hua)麵(mian)更(geng)新(xin)率(lv)，但(dan)手(shou)機(ji)撥(bo)號(hao)鍵(jian)盤(pan)僅(jin)需(xu)在(zai)使(shi)用(yong)者(zhe)按(an)下(xia)或(huo)放(fang)開(kai)按(an)鈕(niu)時(shi)，截(jie)斷(duan)主(zhu)控(kong)端(duan)即(ji)可(ke)。
　　
平均功耗：是指觸控係統的平均功耗，包括控製器IC工作時的時間掃描、處理、通信


、休眠等，以及主處理器接收與解譯觸控數據的時間。
　　
功耗是很常見的性能參數：測ce量liang裝zhuang置zhi消xiao耗hao的de電dian流liu乘cheng以yi電dian壓ya
，就jiu能neng推tui算suan出chu功gong耗hao。在zai觸chu控kong麵mian板ban的de功gong耗hao方fang麵mian，需xu要yao更geng精jing密mi的de計ji算suan公gong式shi，因yin為wei不bu同tong使shi用yong模mo式shi會hui產chan生sheng不bu同tong功gong耗hao。手shou機ji的de待dai機ji時shi間jian取qu決jue於yu觸chu摸mo屏ping的de待dai機ji或huo休xiu眠mian模mo式shi消xiao耗hao的de電dian流liu。
　　
觸摸屏在工作時，還分成許多種模式，例如觸碰喚醒(WOT)、麵頰偵測(CheekDetect)
，比如接聽一通5分鍾來電，正在檢視或輸入電話號碼時
，手機可能切換至觸控模式達10秒


，之後再切換至提醒通話時的WOT或麵頰偵測模式。即使在傳送文字信息(SMS)時，仍是混合WOT模式與實際手指接觸
，在按鍵輸入或思考時，控製器IC會在各種睡眠模式之間進行切換。
　　
若不考慮這些功耗模式，就會很容易被係統耗電量所誤導
，在大多數的情況中
，觸摸屏90～99%的(de)時(shi)間(jian)都(dou)是(shi)切(qie)換(huan)至(zhi)麵(mian)頰(jia)偵(zhen)測(ce)模(mo)式(shi)及(ji)觸(chu)碰(peng)喚(huan)醒(xing)模(mo)式(shi)。有(you)些(xie)係(xi)統(tong)允(yun)許(xu)使(shi)用(yong)者(zhe)自(zi)行(xing)設(she)定(ding)處(chu)理(li)時(shi)間(jian)與(yu)休(xiu)眠(mian)模(mo)式(shi)的(de)比(bi)例(li)，甚(shen)至(zhi)手(shou)指(zhi)仍(reng)置(zhi)於(yu)麵(mian)板(ban)的(de)時(shi)候(hou)。若(ruo)係(xi)統(tong)僅(jin)偵(zhen)測(ce)到(dao)手(shou)指(zhi)置(zhi)於(yu)相(xiang)同(tong)位(wei)置(zhi)
，就(jiu)不(bu)需(xu)要(yao)200MHz的畫麵更新率。想要開發一個高性能觸摸屏
，必須運用休眠模式的低功耗係統
，並搭配創新的休眠與喚醒模式來工作。
　　
係統研發人員在設計一個電容式觸摸屏係統時
，還要考慮許多其它重要因素：

ESD處理：為wei防fang止zhi在zai觸chu摸mo表biao麵mian上shang發fa生sheng靜jing電dian放fang電dian事shi件jian，必bi須xu設she置zhi一yi條tiao貫guan穿chuan整zheng個ge設she備bei的de低di阻zu抗kang接jie地di路lu徑jing。應ying使shi用yong放fang置zhi在zai防fang護hu層ceng非fei工gong作zuo邊bian界jie區qu中zhong的de接jie地di環huan來lai保bao護hu觸chu摸mo傳chuan感gan器qi。接jie地di環huan可ke以yi是shi簡jian單dan的de金jin屬shu箔bo。必bi須xu保bao證zheng在zai接jie地di環huan和he設she備bei的de係xi統tong地di之zhi間jian存cun在zai可ke靠kao連lian接jie。
　　
手指電容:是shi指zhi手shou指zhi與yu單dan一yi傳chuan感gan器qi組zu件jian之zhi間jian測ce量liang到dao的de電dian容rong。測ce量liang手shou指zhi電dian容rong時shi
，是shi使shi用yong一yi隻zhi真zhen實shi手shou指zhi，而er不bu是shi金jin屬shu的de機ji械xie手shou指zhi，以yi確que保bao測ce得de符fu合he實shi際ji狀zhuang況kuang的de數shu據ju。影ying響xiang回hui授shou電dian容rong(CF)的因素包括覆蓋上層的鏡片厚度及覆蓋外層材料的介電常數。
　　
係統本底噪聲:係統本底噪聲是指電容至數字轉換器輸出端所測量到的噪聲，是數據轉換器的輸入(電容)值。
　　
信噪比:信噪比(SNR)是(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)測(ce)得(de)的(de)手(shou)指(zhi)信(xin)號(hao)與(yu)測(ce)量(liang)噪(zao)聲(sheng)之(zhi)比(bi)。這(zhe)是(shi)個(ge)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)

，設(she)計(ji)人(ren)員(yuan)必(bi)須(xu)深(shen)入(ru)了(le)解(jie)它(ta)
，才(cai)能(neng)開(kai)發(fa)出(chu)高(gao)效(xiao)率(lv)的(de)觸(chu)控(kong)麵(mian)板(ban)。係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)能(neng)調(tiao)節(jie)、適應並濾除移動係統中的寄生噪聲。為獲得高信號數以及極少的噪聲數
，可考慮針對觸控功能采用精確的模擬前端組件。
　　
諸如TrueTouch係列可編程解決方案這類產品，可在濾除噪聲方麵提供許多絕佳的機製。PSoC可ke編bian程cheng模mo擬ni組zu件jian能neng重zhong新xin組zu態tai，以yi整zheng合he持chi續xu一yi段duan時shi間jian的de信xin號hao
，藉ji此ci濾lv除chu噪zao聲sheng。不bu同tong的de信xin號hao頻pin率lv，包bao括kuo擴kuo頻pin與yu虛xu擬ni隨sui機ji頻pin率lv，亦yi可ke用yong來lai避bi免mian電dian磁ci幹gan擾rao。標biao準zhun的de數shu字zi濾lv波bo器qi能neng移yi除chu1～2位的信號抖動或提供類似IIR的低通濾波器。智能數字濾波器能比對附近區域偵測到的樣本，濾除不正常的樣本，智能濾波器僅受限於係統設計人員的創意。圖3顯示一個組件的噪聲水平範例，及偵測到的觸控行為。在這個例子中，擷取到的SNR為5。


圖3　信噪比(SNR)範例。
　　
了(le)解(jie)與(yu)掌(zhang)握(wo)重(zhong)要(yao)的(de)觸(chu)摸(mo)屏(ping)效(xiao)能(neng)參(can)數(shu)，就(jiu)能(neng)大(da)幅(fu)改(gai)進(jin)觸(chu)摸(mo)屏(ping)設(she)計(ji)。了(le)解(jie)這(zhe)些(xie)標(biao)準(zhun)，也(ye)有(you)助(zhu)於(yu)選(xuan)擇(ze)理(li)想(xiang)的(de)設(she)計(ji)夥(huo)伴(ban)，這(zhe)些(xie)業(ye)者(zhe)擁(yong)有(you)適(shi)合(he)的(de)技(ji)術(shu)，能(neng)妥(tuo)善(shan)應(ying)對(dui)移(yi)動(dong)消(xiao)費(fei)產(chan)品(pin)的(de)噪(zao)聲(sheng)與(yu)電(dian)氣(qi)問(wen)題(ti)。
　　
觸摸屏吸引人的優點，就在於其外表看似簡單的設計。在取代笨重的按鈕
、軌(gui)跡(ji)球(qiu)或(huo)傳(chuan)統(tong)屏(ping)幕(mu)後(hou)
，觸(chu)摸(mo)屏(ping)帶(dai)來(lai)一(yi)種(zhong)全(quan)新(xin)的(de)操(cao)作(zuo)模(mo)式(shi)，創(chuang)造(zao)出(chu)令(ling)人(ren)喜(xi)愛(ai)的(de)使(shi)用(yong)體(ti)驗(yan)。觸(chu)摸(mo)屏(ping)設(she)計(ji)的(de)難(nan)點(dian)在(zai)於(yu)，想(xiang)要(yao)提(ti)供(gong)美(mei)觀(guan)簡(jian)潔(jie)的(de)設(she)計(ji)，必(bi)須(xu)采(cai)用(yong)精(jing)密(mi)複(fu)雜(za)的(de)硬(ying)件(jian)、固件體以及製造技術。掌握觸摸屏的設計要點、關鍵性能參數，以及觸摸屏設計的權衡考慮要素，是開發出一流觸摸屏產品的第一步。