手機(jī)多點(diǎn)觸控

各類觸摸屏技術(shù)原理介紹

電阻式觸摸屏在工作時(shí)每次只能判斷一個(gè)觸控點(diǎn)，如果觸控點(diǎn)在兩個(gè)以上，就不能做出正確的判斷了，所以電阻式觸摸屏僅適用于點(diǎn)擊、拖拽等一些簡單動(dòng)作的判斷。而電容式觸摸屏的多點(diǎn)觸控，則可以將用戶的觸摸分解為采集多點(diǎn)信號(hào)及判斷信號(hào)意義兩個(gè)工作，完成對(duì)復(fù)雜動(dòng)作的判斷。

電阻式觸摸屏

手指觸摸的表面是一個(gè)硬涂層，用以保護(hù)下面的PET(聚脂薄膜)層，在表面保護(hù)硬涂層和玻璃底層之間有兩層透明導(dǎo)電層ITO(氧化銦，弱導(dǎo)電體)，分別對(duì)應(yīng)X、Y軸，它們之間用細(xì)微透明的絕緣顆粒絕緣，觸摸產(chǎn)生的壓力會(huì)使兩導(dǎo)電層接通，按壓不同的點(diǎn)時(shí)，該點(diǎn)到輸出端的電阻值也不同，因此會(huì)輸出與該點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)(模擬量)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后即可獲取X、Y的坐標(biāo)值。這就是電阻技術(shù)觸摸屏的最基本的原理。

電容式單點(diǎn)觸摸屏

[1]當(dāng)用戶觸摸電容屏?xí)r，由于人體電場(chǎng)，用戶手指頭和工作面形成一個(gè)耦合電容，因?yàn)楣ぷ髅嫔辖佑懈哳l信號(hào)，于是手指頭吸收走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分從觸摸屏四個(gè)角上的電極中流出，并且理論上流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成比例，控制器通過對(duì)這四個(gè)電流比例的精密計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。

在電容式觸摸屏問世后多年，觸摸屏都只能每次響應(yīng)一個(gè)觸點(diǎn)。一旦我們操控超過一個(gè)觸點(diǎn)，電容式觸摸屏就會(huì)因?yàn)闊o法定位而讓光標(biāo)錯(cuò)亂。

多點(diǎn)電容式觸摸屏

多點(diǎn)電容觸摸屏是從電容式觸摸按鍵經(jīng)過插值算法引申出來的一種觸摸屏檢測(cè)方法，可以支持多點(diǎn)觸摸。如Iphone使用的就是典型的電容觸摸感應(yīng)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸摸。

Multi-Touch All-Point ：多點(diǎn)觸摸識(shí)別位置可以應(yīng)用于任何觸摸手勢(shì)的檢測(cè)，可以檢測(cè)到雙手十個(gè)手指的同時(shí)觸摸，也允許其他非手指觸摸形式，比如手掌、臉、拳頭等，甚至戴手套也可以 。

Multi-Touch All-Point基于互電容的檢測(cè)方式，而不是自電容，互電容是檢測(cè)行列交叉處的互電容(也就是耦合電容Cm)的變化，當(dāng)行列交叉通過時(shí)，行列之間會(huì)產(chǎn)生互電容(包括：行列感應(yīng)單元之間的邊緣電容，行列交叉重疊處產(chǎn)生的耦合電容)，有手指存在時(shí)互電容會(huì)減小，就可以判斷觸摸存在，并且準(zhǔn)確判斷每一個(gè)觸摸點(diǎn)位置。Iphone的觸摸屏采用的是Multi-Touch All-Point的檢測(cè)方式。

多重觸控的任務(wù)可以分解為兩個(gè)方面的工作，一是同時(shí)采集多點(diǎn)信號(hào)，二是對(duì)每路信號(hào)的意義進(jìn)行判斷，也就是所謂的手勢(shì)識(shí)別。與只能接受單點(diǎn)輸入的觸摸技術(shù)相比，多重觸控技術(shù)允許用戶在多個(gè)地方同時(shí)觸摸顯示屏，以便能夠?qū)W(wǎng)頁或圖片進(jìn)行伸縮和旋轉(zhuǎn)等操作。蘋果iPhone僅允許兩個(gè)手指操作，所以又可以稱作“雙重觸控”，而微軟即將發(fā)售的Surface電腦則可對(duì)52個(gè)觸摸點(diǎn)同時(shí)做出響應(yīng)。

為了實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控功能，多重觸控屏與單點(diǎn)觸摸屏采用了完全不同的結(jié)構(gòu)。從屏幕的外部看，單點(diǎn)觸摸屏只有很少幾根信號(hào)線(一般為4Pin或者5Pin)，而多重觸控屏有很多引線;從內(nèi)部看，單點(diǎn)觸摸屏的導(dǎo)電層只是一個(gè)平板，而多重觸控屏則是平板上劃分出許許多多相對(duì)獨(dú)立的觸控單元，每個(gè)觸控單元通過獨(dú)立的引線連接到外部電路，所有觸控單元在板子上呈矩陣排列。這樣，當(dāng)用戶的手指觸摸到屏幕上的某個(gè)部位時(shí)，會(huì)從相應(yīng)的檢測(cè)線輸出信號(hào)。手指移動(dòng)到另一個(gè)部位時(shí)，又會(huì)從另外的檢測(cè)線輸出信號(hào)。

蘋果公司為iPhone申請(qǐng)了兩種多重觸控面板的專利——自電容(self capacitance)型和互電容(mutual capacitance)型。從使用角度看，自電容和互電容型兩種觸摸屏并無本質(zhì)上的區(qū)別，所不同的是它們的內(nèi)在結(jié)構(gòu)——互電容型觸摸屏有相互隔離的驅(qū)動(dòng)線和檢測(cè)線，而自電容型觸摸屏里只有一層透明電極。 　　在圍棋的棋盤上橫豎各有19道線，最多可以放得下19×19=361個(gè)棋子。與此相似，多重觸摸屏上縱橫交錯(cuò)的檢測(cè)線有許許多多的交匯點(diǎn)，照理說每個(gè)交匯點(diǎn)都可以作為觸摸點(diǎn)。僅從觸摸屏方面來看，確實(shí)可以支持非常多的觸摸點(diǎn)。實(shí)際能支持幾個(gè)觸摸點(diǎn)，最終還是由DSP芯片以及軟件來決定。

IPhone電容式觸摸屏原理

1.電信號(hào)從觸摸屏幕傳輸?shù)教幚砥鳌?p>2.處理器利用軟件分析數(shù)據(jù)并判斷每次觸摸的特征。包括在屏幕上的大小、形狀、受影響區(qū)域的位置。如果有需要的話，處理器會(huì)將觸摸特征近似的放到同一個(gè)組里。如果你你移動(dòng)你的手指，處理器將會(huì)計(jì)算出你觸摸的起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的差異。

3.處理器利用姿勢(shì)特征翻譯軟件判斷出你使用了什么樣的動(dòng)作姿勢(shì)去觸摸屏幕。當(dāng)你觸摸屏幕時(shí)處理器會(huì)結(jié)合你的物理動(dòng)作與你當(dāng)時(shí)運(yùn)行的iPhone軟件做出綜合的判斷。

4.此時(shí)處理器就會(huì)執(zhí)行你正在實(shí)用的程序。如果有需要的話，處理器也會(huì)發(fā)送指令到iPhone的屏幕和其他硬件。如果和演示數(shù)據(jù)沒有任何可以匹配的動(dòng)作或指令，iPhone將認(rèn)為這是一個(gè)無關(guān)緊要觸摸動(dòng)作。

電容式多點(diǎn)觸摸屏的發(fā)展趨勢(shì)

電容式多點(diǎn)觸摸屏已經(jīng)應(yīng)用在iPhone及其他手持設(shè)備上，定位單點(diǎn)軌跡/模擬鼠標(biāo)雙擊是它的基本功能，而對(duì)多手指手勢(shì)操作的識(shí)別和應(yīng)用成為當(dāng)前市場(chǎng)的熱點(diǎn)。在便攜式應(yīng)用中，用戶一手拿著設(shè)備，只能用另一只手操作，因此識(shí)別多手指的抓取/平移、伸展/壓縮、旋轉(zhuǎn)，翻頁等手勢(shì)操作就顯得尤為重要。

以往，因成本和技術(shù)等因素，電阻式控制面板被采用的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電容式觸控技術(shù)。但在近一階段，隨著工藝進(jìn)步和批量化，電容式觸摸屏的價(jià)格正在不斷下降，與電阻式觸摸屏的價(jià)格差距也越來越小，在價(jià)格上逐漸具備了與電阻式觸摸屏競爭的能力。多點(diǎn)觸摸技術(shù)隨著市場(chǎng)的成熟和成本的降低，以及獨(dú)到的賣點(diǎn)，功能的全面性及穩(wěn)定性，會(huì)逐步取代傳統(tǒng)的單點(diǎn)觸摸技術(shù)