從控制器角度看感應(yīng)電容觸控系統(tǒng)

高SNR觸摸屏控制器能夠增強(qiáng)檢測(cè)精度，因?yàn)樗鼘?duì)弱信號(hào)的檢測(cè)能力更強(qiáng)，并從較大的周邊范圍內(nèi)收集采樣數(shù)據(jù)，而較大的檢測(cè)范圍提供了更多的參考點(diǎn)，從而觸摸位置可以被精確算出。圖3揭示了觸摸屏控制器SNR對(duì)劃線精度的影響，這是一個(gè)機(jī)械臂握著一個(gè)4mm金屬片所畫的直線。高SNR控制器畫出的直線顯然比低SNR控制器畫出的直線更平滑。注意這些測(cè)量結(jié)果都是由相同的觸摸屏傳感器和相同的后處理軟件記錄的，以保證公正的比較。

圖3.一個(gè)機(jī)器臂握著4mm金屬片畫的直線。左側(cè)使用的是高SNR的觸摸屏控制器；右側(cè)使用的是低SNR觸摸屏控制器。

書寫筆：電阻觸摸屏用戶長期以來已經(jīng)習(xí)慣了使用帶有尖的書寫筆。典型電阻觸摸屏?xí)鴮懝P筆尖直徑小于1mm，通常用不導(dǎo)電的塑料制作。對(duì)于電容觸控系統(tǒng)來說，檢測(cè)這樣一個(gè)細(xì)小、不導(dǎo)電的器件很困難，因?yàn)樗軌蚪o觸摸屏控制器提供的信號(hào)非常微弱。市場(chǎng)上很多觸控系統(tǒng)使用的書寫筆筆尖直徑很大（3－9mm），使得書寫和繪畫都變的很困難，因?yàn)楣P尖粗會(huì)使得書寫的痕跡很模糊。

只要書寫筆用導(dǎo)電材料包裹（一個(gè)相對(duì)較小的犧牲），高SNR 的觸摸屏控制器可以檢測(cè)到1mm直徑筆尖的書寫筆。圖4說明了觸摸屏控制器SNR對(duì)2mm導(dǎo)電筆尖的書寫筆檢測(cè)結(jié)果的影響。低SNR的控制器很難從背景噪聲中識(shí)別出小筆尖的書寫筆，尤其在屏幕噪聲最大的部分。在低SNR情況下使用1mm筆尖的書寫筆將導(dǎo)致有用信號(hào)淹沒在背景噪聲中，導(dǎo)致書寫筆無法使用。

圖4. 4英寸屏上使用2mm導(dǎo)電書寫筆的電容值剖面圖，左側(cè)剖面使用高SNR觸摸屏控制器；右側(cè)使用低SNR觸摸屏控制器。書寫筆位于綠色錐體頂部；白色平面的高度代表了背景噪聲。信噪比的增加有效降低了背景噪聲幅度，如左圖所示。如果右圖中的書寫筆移到屏幕的左邊，信號(hào)將被噪聲淹沒，書寫筆將無法工作。

非接觸檢測(cè)：接近檢測(cè)逐漸在觸摸屏應(yīng)用中被采用。例如，通過增加觸控系統(tǒng)的靈敏度，當(dāng)使用電子書時(shí)，用戶可以手勢(shì)翻頁，而不需要實(shí)際觸碰屏幕。但觸控系統(tǒng)增加靈敏度也很容易被環(huán)境噪聲觸發(fā)，設(shè)計(jì)者一直在努力尋找最佳平衡，既要最大化接近距離，又不至于引起誤觸發(fā)。三菱在這個(gè)領(lǐng)域做了一些有趣的研究，他們建了一個(gè)觸控系統(tǒng)，基于觸摸手指是懸空還是真實(shí)觸摸來自動(dòng)調(diào)節(jié)靈敏度。2

戴手套操作：在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，觸摸屏需要能在帶著外科手套的情況下工作。與之類似，車載觸摸屏GPS需要能在冬天戴手套時(shí)使用，大多數(shù)手套是由介電材料做成的，這使得觸摸屏傳感器很難檢測(cè)到觸摸動(dòng)作。增加觸摸屏控制器的靈敏度可能在用戶不帶手套時(shí)引起誤觸發(fā)。唯一解決方法是需要應(yīng)用（或用戶）根據(jù)情況選擇不同靈敏度。

結(jié)論
高SNR電容型觸摸屏控制器帶有很多優(yōu)勢(shì)，它可以滿足如書寫筆，小手指和手套等廣泛的設(shè)計(jì)和應(yīng)用要求。它可以幫助改善觸摸精度而不需要專門的ITO傳感器樣式或增加傳感器通道。它可以滿足各種顯示器及不同背光燈的要求，同時(shí)保持很好的觸摸性能，它為傳感器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)提供了更靈活的選擇。使觸控系統(tǒng)可以工作在強(qiáng)噪聲環(huán)境中，并可減小設(shè)備本身來自LCD，WiFi天線，GPS天線和AC適配器的噪聲。它給予設(shè)備OEM商更多的自由來選擇元器件。最后，從性能的觀點(diǎn)來看，它提供了精確的觸摸精度。總之，高SNR觸摸屏控制器能幫助終端用戶實(shí)現(xiàn)更可靠的應(yīng)用。