在消費(fèi)設(shè)備中采用電容式傳感器用戶接口
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在這種UI技術(shù)中，電容式感測與一個(gè)透明線路陣列相結(jié)合(圖3)。電容式傳感器接口方案中使用的材料與RTS的相同，都是在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)上再加一層氧化銦錫(ITO)。不過，電容式傳感器不存在RTS的光學(xué)問題和耐久性問題，因?yàn)樗菃螌訅喊澹瑳]有降低光學(xué)性能的空氣間隙，而且，前者是固態(tài)的，無移動(dòng)部件，從而可獲得很高的可靠性和耐久性。另一方面，電阻式觸摸屏是物理式開關(guān)，必須彎曲，需要摩擦使用，這些都縮短了它們的使用壽命。
圖3. 電容式感測與一個(gè)透明線路陣列結(jié)合。電容性傳感器面板中使用的的材料與電阻式屏幕的相同，
都是在聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)上再加一層氧化銦錫(ITO)。
機(jī)械上的簡潔性是可靠性和光學(xué)性能提高的另一個(gè)主要原因。在電容式傳感器模塊中，各層之間在光學(xué)性能上都彼此匹配，并層壓在一起，不存在任何空氣間隙及它們引起的內(nèi)部反射問題。用于采用了極薄的導(dǎo)電層，光吸收也被減至最小。
因?yàn)樗枪虘B(tài)傳感器，沒有移動(dòng)部件，在傳感器使用期間光學(xué)性能可保持穩(wěn)定一致。相反地，電阻式觸摸屏需要空氣間隙和絕緣點(diǎn)(spacer dot)，而這兩者都會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部反射和散射光。此外，在電阻式觸摸屏工作期間，若頂層表面變形，就必須采取若干措施來使光學(xué)畸變(比如牛頓環(huán))降至最少。
不同于RTS，電容式傳感器的傳感器層之間不需要臨界間距。電阻式傳感器的彎曲或變形可能會(huì)影響層間間距。但電容式傳感器可以通過彎曲表面進(jìn)行感測，無功能性損失。鑒于以上差異，在采用RTS無法奏效的應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員可以利用電容式傳感器來增加簡單又具成本效益的觸摸式感測。
應(yīng)用定制套件
移動(dòng)便攜式數(shù)字娛樂設(shè)備、遙控器和數(shù)碼相機(jī)等應(yīng)用的嵌入式設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)自己的具體應(yīng)用要求來選擇電容式傳感器的尺寸和形狀及其相關(guān)支持模塊。裝配套件中將包括傳感器、帶有專有IC的控制器板，以及相關(guān)固件。
基于電容式傳感器的設(shè)計(jì)為終端用戶提供了出色的光學(xué)和手指感測能力。由于這種傳感器的光學(xué)結(jié)構(gòu)匹配，減少了內(nèi)部反射，故顯示文本和圖形的承載屏幕鮮明清晰。從圖4可見，電容式傳感器模塊由四個(gè)區(qū)域組成。例如，專門為4英寸TFT顯示器而設(shè)計(jì)的電容式傳感器平板，有效激活區(qū)面積達(dá)60×80mm，傳感器厚度0.68mm(其中包括層壓到透鏡和外殼的0.075nm的粘合劑厚度)。有效激活區(qū)是指傳感器中用于報(bào)告用戶手指出現(xiàn)及其位置的一塊透明區(qū)域。
圖4. 電容式傳感器模塊包括4個(gè)區(qū)域：有效區(qū)域、察看區(qū)域、
3個(gè)側(cè)面的不透明PET非活躍邊界和封裝電容性感測電子裝置的尾部區(qū)域
由于傳感器的手指感測區(qū)域是透明的，故非常適合用于情景式GUI，這類GUI隨設(shè)備的工作模式或具體應(yīng)用的改變變化很大。按鈕陣列、滑標(biāo)、軟菜單、指針控制以及符號識別都可以采用。這些接口為嵌入式設(shè)計(jì)人員提供了數(shù)量相當(dāng)可觀的設(shè)計(jì)選擇。UI不再需要被固定在硬件中，現(xiàn)在完全可以被構(gòu)建在軟件內(nèi)，匹配指定任務(wù)或應(yīng)用的特定要求。
新的設(shè)計(jì)要素
相比嵌入式設(shè)計(jì)人員已習(xí)慣的RTS設(shè)計(jì)，電容式傳感器技術(shù)的大量設(shè)計(jì)考慮事項(xiàng)更新更豐富。在這種情況下，創(chuàng)建一個(gè)直觀的用戶接口不僅限于電容式傳感器本身的優(yōu)化。特別地，設(shè)計(jì)人員必須尤其關(guān)注解決用戶在設(shè)備UI上輸入不準(zhǔn)確的問題。
由于電容式傳感器專門針對手指使用而優(yōu)化，UI設(shè)計(jì)人員必須考慮到普通用戶無法非常準(zhǔn)確地可靠安置和控制自己的手指。雖然針對手指使用而設(shè)計(jì)似乎有其局限性，這種限制實(shí)際上可以實(shí)現(xiàn)更直觀更簡單的UI。這樣的UI更適合于那些高產(chǎn)量設(shè)備和那些也許對技術(shù)不熟悉或沒有足夠的時(shí)間接受設(shè)備使用培訓(xùn)的用戶。
還有一些其它的方法可優(yōu)化用戶與這類傳感器的交互作用。它們分為兩大類。一類是靜態(tài)設(shè)計(jì)，包括控制可發(fā)現(xiàn)性、布局和觸覺定義。另一類是動(dòng)態(tài)控制處理，包括按鈕激活方法、手勢滯后，以及UI處理的一致性。
控制可發(fā)現(xiàn)性是一個(gè)顯而易見但往往被忽略掉的設(shè)計(jì)問題。例如，ClearPad傳感器和其它觸摸屏接口一樣，可以讓嵌入式設(shè)計(jì)人員能夠完全以軟件的形式來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的控制。在這種用戶接口中，當(dāng)用戶觸摸某一功能項(xiàng)時(shí)，顯示器顯示出與設(shè)備某操作相對應(yīng)的結(jié)果。
但并非屏幕上所有對象都是可操作的。因此，對布局控制而言，也許最重要的交互規(guī)則是使可操作的對象或UI元素可發(fā)現(xiàn)，并與屏幕上其它不可觸摸操作的圖形相區(qū)別開來。
盡管這種交互規(guī)則似乎十分簡單明了，但必需考慮到大多數(shù)現(xiàn)有圖形用戶接口在顯示UI元素與不可操作對象方面的含混程度。于是，小孩和其它GUI新手在使用存在這種問題的觸摸屏UI時(shí)常常感覺困難也就不足為奇。
布局設(shè)計(jì)的控制
控制布局設(shè)計(jì)的另一個(gè)重要交互規(guī)則是UI元素的大小必需適中，而且間距適恰當(dāng)。雖然屏幕面積對大多數(shù)手持式設(shè)備來說都彌足珍貴，但小型控制元件過于擁塞會(huì)使用戶倍感挫敗。
確定設(shè)備目標(biāo)用戶的典型手指大小范圍是很重要的。按鈕和UI元素若比最小的手指接觸面積(美國成年人的食指直徑一般在8-14mm間)還要小，就會(huì)造成可用性問題，故應(yīng)該予以避免。
此外，確保UI元素之間有足夠的間距也很重要。理想而言，控制元件之間至少應(yīng)該有一個(gè)手指的寬度(UI元素中心之間的間距)。 電容式觸摸屏相關(guān)文章:電容式觸摸屏原理 電容傳感器相關(guān)文章:電容傳感器原理
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