各類觸摸屏技術原理介紹

電阻式觸摸屏在工作時每次只能判斷一個觸控點，如果觸控點在兩個以上，就不能做出正確的判斷了，所以電阻式觸摸屏僅適用于點擊、拖拽等一些簡單動作的判斷。而電容式觸摸屏的多點觸控，則可以將用戶的觸摸分解為采集多點信號及判斷信號意義兩個工作，完成對復雜動作的判斷。

電阻式觸摸屏

手指觸摸的表面是一個硬涂層，用以保護下面的PET(聚脂薄膜)層，在表面保護硬涂層和玻璃底層之間有兩層透明導電層ITO(氧化銦，弱導電體)，分別對應X、Y軸，它們之間用細微透明的絕緣顆粒絕緣，觸摸產(chǎn)生的壓力會使兩導電層接通，按壓不同的點時，該點到輸出端的電阻值也不同，因此會輸出與該點位置相對應的電壓信號(模擬量)，經(jīng)A/D轉換后即可獲取X、Y的坐標值。這就是電阻技術觸摸屏的最基本的原理。

電容式單點觸摸屏

[1]當用戶觸摸電容屏時，由于人體電場，用戶手指頭和工作面形成一個耦合電容，因為工作面上接有高頻信號，于是手指頭吸收走一個很小的電流。這個電流分從觸摸屏四個角上的電極中流出，并且理論上流經(jīng)這四個電極的電流與手指到四角的距離成比例，控制器通過對這四個電流比例的精密計算，得出觸摸點的位置。

在電容式觸摸屏問世后多年，觸摸屏都只能每次響應一個觸點。一旦我們操控超過一個觸點，電容式觸摸屏就會因為無法定位而讓光標錯亂。

多點電容式觸摸屏

多點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方法，可以支持多點觸摸。如Iphone使用的就是典型的電容觸摸感應實現(xiàn)多點觸摸。

Multi-Touch All-Point ：多點觸摸識別位置可以應用于任何觸摸手勢的檢測，可以檢測到雙手十個手指的同時觸摸，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基于互電容的檢測方式，而不是自電容，互電容是檢測行列交叉處的互電容(也就是耦合電容Cm)的變化，當行列交叉通過時，行列之間會產(chǎn)生互電容(包括：行列感應單元之間的邊緣電容，行列交叉重疊處產(chǎn)生的耦合電容)，有手指存在時互電容會減小，就可以判斷觸摸存在，并且準確判斷每一個觸摸點位置。Iphone的觸摸屏采用的是Multi-Touch All-Point的檢測方式。

多重觸控的任務可以分解為兩個方面的工作，一是同時采集多點信號，二是對每路信號的意義進行判斷，也就是所謂的手勢識別。與只能接受單點輸入的觸摸技術相比，多重觸控技術允許用戶在多個地方同時觸摸顯示屏，以便能夠對網(wǎng)頁或圖片進行伸縮和旋轉等操作。蘋果iPhone僅允許兩個手指操作，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52個觸摸點同時做出響應。

為了實現(xiàn)多點觸控功能，多重觸控屏與單點觸摸屏采用了完全不同的結構。從屏幕的外部看，單點觸摸屏只有很少幾根信號線(一般為4Pin或者5Pin)，而多重觸控屏有很多引線;從內部看，單點觸摸屏的導電層只是一個平板，而多重觸控屏則是平板上劃分出許許多多相對獨立的觸控單元，每個觸控單元通過獨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，當用戶的手指觸摸到屏幕上的某個部位時，會從相應的檢測線輸出信號。手指移動到另一個部位時，又會從另外的檢測線輸出信號。

蘋果公司為iPhone申請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上的區(qū)別，所不同的是它們的內在結構——互電容型觸摸屏有相互隔離的驅動線和檢測線，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個棋子。與此相似，多重觸摸屏上縱橫交錯的檢測線有許許多多的交匯點，照理說每個交匯點都可以作為觸摸點。僅從觸摸屏方面來看，確實可以支持非常多的觸摸點。實際能支持幾個觸摸點，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，處理器會將觸摸特征近似的放到同一個組里。如果你你移動你的手指，處理器將會計算出你觸摸的起點和終點之間的差異。

3.處理器利用姿勢特征翻譯軟件判斷出你使用了什么樣的動作姿勢去觸摸屏幕。當你觸摸屏幕時處理器會結合你的物理動作與你當時運行的iPhone軟件做出綜合的判斷。

4.此時處理器就會執(zhí)行你正在實用的程序。如果有需要的話，處理器也會發(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作或指令，iPhone將認為這是一個無關緊要觸摸動作。

電容式多點觸摸屏的發(fā)展趨勢

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

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