投射電容觸摸屏技術(shù)分析。目前投射電容式觸摸屏產(chǎn)品在歐美市場(chǎng)已經(jīng)逐漸成為主流，出貨量不斷攀升。這也在很大程度上促進(jìn)電容式觸摸屏產(chǎn)業(yè)鏈的完善和升級(jí)，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善，眾多供應(yīng)商的加入，新材料、新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用，也必將帶來(lái)各項(xiàng)成本的下降，從而降低整體模組的價(jià)格，增加了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。在整個(gè)電容觸摸屏的成本結(jié)構(gòu)中ITO Sensor 玻璃佔(zhàn)據(jù)一半以上。因此ITO Sensor玻璃的價(jià)格走勢(shì)將左右電容觸摸屏的價(jià)格走勢(shì)，直接決定投射電容觸摸屏在觸摸行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)某些電容觸摸屏模組大廠預(yù)測(cè)，2011年，觸摸屏ITO Sensor的價(jià)格將降到現(xiàn)在價(jià)格的一半。因此可以預(yù)見(jiàn)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)電容觸摸屏產(chǎn)品，尤其是小尺寸電容觸摸屏的價(jià)格將來(lái)會(huì)有明顯的下降。屆時(shí)，投射式電容屏將大幅擠佔(zhàn)目前處?kù)秹艛嗟匚坏碾娮杵恋氖袌?chǎng)，無(wú)論品牌機(jī)或是山寨機(jī)市場(chǎng)，電容屏必將成為主流。 　. G2 N/ N; ?; N0 c5 m; s  v, D: M

% V: o% J1 j6 u8 o, Z9 I當(dāng)前市場(chǎng)上有許許多多能夠提供成熟的電容觸摸方案的供應(yīng)商。其產(chǎn)品應(yīng)用也五花八門(mén)，有觸摸屏，觸摸板，寫(xiě)字板等。方案商主要分佈在歐美，中國(guó)，日本，臺(tái)灣，韓國(guó)等地。在這林林總總的供應(yīng)商中，各家專注的領(lǐng)域也有所不同，有專注於觸摸板的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，有在中小尺寸中深耕不止。其中Pixcir是唯一植根於中國(guó)，並專注於投射式電容觸摸屏，且產(chǎn)品覆蓋小，中，大尺寸，最大尺寸已經(jīng)攀升到21.6英寸，且已經(jīng)量產(chǎn)的的投射電容觸摸IC供應(yīng)商。3 e6 }4 ^+ p2 J
投射式電容方案根據(jù)其掃描方式一般分為自電容和互電容兩種：
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所謂的自容通常是指掃描電極與地構(gòu)成的電容。在玻璃表面有用ITO（一種透明的導(dǎo)電材料）製成的橫向與縱向的掃描電極，這些電極和地之間就構(gòu)成一個(gè)電容的兩極。當(dāng)用手或觸摸筆觸摸的時(shí)候就會(huì)並聯(lián)一個(gè)電容到電路中去，從而使在該條掃描線上的總體的電容量有所改變。在掃描的時(shí)候，控制IC依次掃描縱向和橫向電極，並根據(jù)掃描前後的電容變化來(lái)確定觸摸點(diǎn)的座標(biāo)位置。自容式掃描的優(yōu)勢(shì)是掃描速度快，掃描完一個(gè)掃描週期只需要掃描X+Y（X和Y分別是X軸和Y軸的掃描電極數(shù)量）根。其缺點(diǎn)是無(wú)法識(shí)別鬼點(diǎn)，不能做到真正的Real Touch。  F) o" G# Y. m2 h& T

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圖2

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    如圖1所示：就是單指觸摸時(shí)的掃描原理。X和Y具有唯一性。3 c* a9 f* a7 o6 L' ]' e; N1 l
    圖2： 就是利用自容的掃描方式，對(duì)雙指觸摸時(shí)的掃描示意圖。在觸摸屏上根據(jù)組合方式會(huì)有4組座標(biāo)，這也就是兩個(gè)真實(shí)的觸摸點(diǎn)和兩個(gè)所謂的鬼點(diǎn)。: {9 D. B: B7 W7 ^3 i3 q' z
這種掃描方式可以完成只需要單指觸摸和手勢(shì)縮放的識(shí)別功能，也就是說(shuō)在不需要絕對(duì)真實(shí)多點(diǎn)座標(biāo)的產(chǎn)品，完全可以用自容的掃描方式來(lái)完成。投射電容觸摸屏技術(shù)分析。目前投射電容式觸摸屏產(chǎn)品在歐美市場(chǎng)已經(jīng)逐漸成為主流，出貨量不斷攀升。這也在很大程度上促進(jìn)電容式觸摸屏產(chǎn)業(yè)鏈的完善和升級(jí)，隨著產(chǎn)業(yè)鏈的逐步完善，眾多供應(yīng)商的加入，新材料、新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用，也必將帶來(lái)各項(xiàng)成本的下降，從而降低整體模組的價(jià)格，增加了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。在整個(gè)電容觸摸屏的成本結(jié)構(gòu)中ITO Sensor 玻璃佔(zhàn)據(jù)一半以上。因此ITO Sensor玻璃的價(jià)格走勢(shì)將左右電容觸摸屏的價(jià)格走勢(shì)，直接決定投射電容觸摸屏在觸摸行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。據(jù)某些電容觸摸屏模組大廠預(yù)測(cè)，2011年，觸摸屏ITO Sensor的價(jià)格將降到現(xiàn)在價(jià)格的一半。因此可以預(yù)見(jiàn)，在不遠(yuǎn)的將來(lái)電容觸摸屏產(chǎn)品，尤其是小尺寸電容觸摸屏的價(jià)格將來(lái)會(huì)有明顯的下降。屆時(shí)，投射式電容屏將大幅擠佔(zhàn)目前處?kù)秹艛嗟匚坏碾娮杵恋氖袌?chǎng)，無(wú)論品牌機(jī)或是山寨機(jī)市場(chǎng)，電容屏必將成為主流。 　. G2 N/ N; ?; N0 c5 m; s  v, D: M

% V: o% J1 j6 u8 o, Z9 I當(dāng)前市場(chǎng)上有許許多多能夠提供成熟的電容觸摸方案的供應(yīng)商。其產(chǎn)品應(yīng)用也五花八門(mén)，有觸摸屏，觸摸板，寫(xiě)字板等。方案商主要分佈在歐美，中國(guó)，日本，臺(tái)灣，韓國(guó)等地。在這林林總總的供應(yīng)商中，各家專注的領(lǐng)域也有所不同，有專注於觸摸板的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，有在中小尺寸中深耕不止。其中Pixcir是唯一植根於中國(guó)，並專注於投射式電容觸摸屏，且產(chǎn)品覆蓋小，中，大尺寸，最大尺寸已經(jīng)攀升到21.6英寸，且已經(jīng)量產(chǎn)的的投射電容觸摸IC供應(yīng)商。3 e6 }4 ^+ p2 J
投射式電容方案根據(jù)其掃描方式一般分為自電容和互電容兩種：
" \. ~7 K/ N+ o' |% }$ m( F# V5 q 1 ^# M! {3 U# c6 V8 _$ E
所謂的自容通常是指掃描電極與地構(gòu)成的電容。在玻璃表面有用ITO（一種透明的導(dǎo)電材料）製成的橫向與縱向的掃描電極，這些電極和地之間就構(gòu)成一個(gè)電容的兩極。當(dāng)用手或觸摸筆觸摸的時(shí)候就會(huì)並聯(lián)一個(gè)電容到電路中去，從而使在該條掃描線上的總體的電容量有所改變。在掃描的時(shí)候，控制IC依次掃描縱向和橫向電極，並根據(jù)掃描前後的電容變化來(lái)確定觸摸點(diǎn)的座標(biāo)位置。自容式掃描的優(yōu)勢(shì)是掃描速度快，掃描完一個(gè)掃描週期只需要掃描X+Y（X和Y分別是X軸和Y軸的掃描電極數(shù)量）根。其缺點(diǎn)是無(wú)法識(shí)別鬼點(diǎn)，不能做到真正的Real Touch。  F) o" G# Y. m2 h& T

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圖2

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    如圖1所示：就是單指觸摸時(shí)的掃描原理。X和Y具有唯一性。3 c* a9 f* a7 o6 L' ]' e; N1 l
    圖2： 就是利用自容的掃描方式，對(duì)雙指觸摸時(shí)的掃描示意圖。在觸摸屏上根據(jù)組合方式會(huì)有4組座標(biāo)，這也就是兩個(gè)真實(shí)的觸摸點(diǎn)和兩個(gè)所謂的鬼點(diǎn)。: {9 D. B: B7 W7 ^3 i3 q' z
這種掃描方式可以完成只需要單指觸摸和手勢(shì)縮放的識(shí)別功能，也就是說(shuō)在不需要絕對(duì)真實(shí)多點(diǎn)座標(biāo)的產(chǎn)品，完全可以用自容的掃描方式來(lái)完成。

所謂互容，就是指在玻璃表面的橫向和縱向的ITO電極的交叉處形成的電容，如圖3。互容的掃描方式就是掃描每個(gè)交叉處的電容變化，來(lái)判定觸摸點(diǎn)的位置。當(dāng)觸摸的時(shí)候就會(huì)影響到相鄰電極的耦合，從而改變交叉處的電容量，5 C" z: Z* V2 R( T2 [1 ?5 M( N# j& ?
5 }3 O, ?$ Q/ T

 

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圖3

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8 q/ ]% y) X' R: ?   互容的掃描方式可以偵測(cè)到每個(gè)交叉點(diǎn)的電容值，以及觸摸後的電容變化，因此他需要的掃描時(shí)間與自容的掃描方式相比相對(duì)來(lái)講要長(zhǎng)一點(diǎn)。需要掃描檢測(cè)X* Y個(gè)資料。他可以真實(shí)的偵測(cè)到多點(diǎn)觸摸。
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  I! I# g/ G; e4 J. {圖4是互容掃描類比化的示意圖，
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圖4

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3 f; m8 P" V# {4 J& s5 O) M& E+ H圖5是經(jīng)過(guò)處理後的示意圖。
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圖5

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自容和互容有各自的應(yīng)用領(lǐng)域，自容主要應(yīng)用于只需要單點(diǎn)以及手勢(shì)縮放的領(lǐng)域，而互容則應(yīng)用於需要真實(shí)多點(diǎn)的領(lǐng)域。Pixcir卻把兩種不同的掃描方式完美的結(jié)合在一起，形成了Pixcir的成熟的投射電容觸摸解決方案。
1 M4 j" `* b: x: v5 ~8 I% R6 Z" Z 9 z& c- P1 k6 I
Pixcir于2008年在蘇州成立，其技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)源於瑞士，擁有10餘年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)。是較早的從事電容觸控技術(shù)研究科開(kāi)發(fā)的公司之一。在該領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)專利。其獨(dú)特的演算法融合了自容和互容的優(yōu)點(diǎn)，並具有優(yōu)異的抗干擾性和良好的擴(kuò)展性等優(yōu)勢(shì)。其方案成熟並且經(jīng)過(guò)量產(chǎn)的考驗(yàn)。

一個(gè)成熟的方案應(yīng)具有以下幾特點(diǎn)：% l" l! [; }* S# g1 }0 \8 b/ s# E
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掃描方式
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2 Y+ E9 s. Q5 x& e( {  不論是自容還是互容的掃描方式，他都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，成熟的方案就要把自容和互容的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又遮罩掉各自的缺點(diǎn)，
! d; P- T$ m) E" `$ g+ Z. i( {在正常以及單點(diǎn)觸摸的情況下，啟動(dòng)自容掃描方式，充分發(fā)揮其掃描速度快演算法簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)，而在多指觸摸的情況下，則啟動(dòng)互容的掃描的方式，充分發(fā)揮其能夠識(shí)別真實(shí)多點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。
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. P6 \7 K9 m2 G, A: N4 X& p; I% b手掌識(shí)別功能
8 O: q+ w6 Q4 v: V % U. |, M9 y9 e% Z. y; z
由於個(gè)人習(xí)慣不同，有的人在寫(xiě)字的時(shí)候有手掌放在紙上的習(xí)慣，因此就要求方案要具有手掌識(shí)別的功能。能夠識(shí)別出是手掌還是真正的觸摸。
3 P! q/ R0 A/ a/ j7 R由於電容觸摸屏的原理所致，當(dāng)有手掌放在觸摸屏上的時(shí)候，也會(huì)有所識(shí)別。因此就需要方案具有足夠的智慧其識(shí)別和區(qū)分。- K. X9 e3 H8 B% K; f* u7 Q- ^
圖６為手掌識(shí)別的示意圖. z$ ~$ l" Z& S: p

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抗干擾能力：
5 j2 n# `1 r) ] 8 Y5 R* Y; W& O4 ^. }
一般情況下電容觸摸屏是和TFT LCD一起配對(duì)工作，而且是放置在LCD的上面。& q! O$ F" ^* h/ I( N. o+ d
為了防止液晶老化，TFT—LCD在工作的時(shí)候，Vcom電壓一直處?kù)斗D(zhuǎn)的狀態(tài)，由於電容觸摸屏的工作原理所致，這個(gè)不停翻轉(zhuǎn)的電壓會(huì)對(duì)觸摸屏的正常工作造成影響，使其不能正常的完成工作。因此就需要對(duì)這個(gè)Vcom電壓進(jìn)行相應(yīng)的處理和遮罩，有的方案是增加遮罩層進(jìn)行遮罩，這也是使用比較多的方案。也有的方案是應(yīng)用自身的演算法和速度來(lái)處理和過(guò)濾掉Vcom干擾信號(hào)。相比較來(lái)講，前一種方案會(huì)相應(yīng)的增加成本，而後一種方案則在成本上具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。! d; S) s# Z& c( i7 i* m7 W
圖７為Ｖｃｏｍ干擾信號(hào)的事宜圖
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' w; m$ M) ?/ A
& M' K9 V5 D; t/ W 具有良好的擴(kuò)展性能& |6 J' U$ l" c
' P" ^% X: z0 s- e1 W0 D& |
在架構(gòu)上，目前的方案一般有兩種：一是MCU和Sensor IC集成在一起，另外一種是這兩顆IC相對(duì)獨(dú)立。前一種只能適應(yīng)一定尺寸範(fàn)圍的投射電容觸摸屏，而後一種方案則可以有更好的適應(yīng)性，可以按照需求進(jìn)行擴(kuò)展，小尺寸就外掛一個(gè)Sensor IC，中尺寸就掛兩個(gè)，三個(gè)或者更多。以適應(yīng)尺寸變化的需求。2 ~% y$ a; s* m' i
介面協(xié)定通常有USB，IIC，UART等，如果一顆MCU能夠支援以上3種協(xié)議，那麼無(wú)論是方案商還是代理商亦或是模組廠都會(huì)喜歡後一種模式。因?yàn)樗恍枰獋鋬煞N貨在自己的倉(cāng)庫(kù)裏面，一種是Sensor IC ，一種是MCU，這樣就可以通吃各種尺寸，各種介面協(xié)定的觸摸屏產(chǎn)品。這樣可以很好的規(guī)避因?yàn)閭湄浂鴰?lái)的資金壓力，減少風(fēng)險(xiǎn)。只需要更改不同的F/W，就可以完成花樣繁多的觸摸屏產(chǎn)品。* J8 u2 R' b4 y1 _

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圖9