新葡萄京官网触摸屏不断发展:何如提升用户体验?

发布时间:2020-04-10  栏目:新葡萄京官网  评论:0 Comments

摘要:随着电容式触摸屏的发展,我们面临着越来越多的技术挑战。较大型屏幕面临的主要问题是发射电压需要覆盖更大的表面面积,而且传感器的电阻和电容也有所增加。触摸面板受更高寄生电容和电阻的限制,会影响电阻电容(RC)的时间常数,从而导致发射频率变慢。发射工作频率则会影响信号建立、刷新率以及功耗。我们的目的是要确定能够在整个面板实现一致触摸响应并最大限度地降低扫描时间和功率所需的最高发射工作频率。
  支持触摸功能的消费类电子设备每一年都在不断增大屏幕尺寸。触摸屏在智能手机中得到广泛应用,并已迅速发展到平板电脑。随着Windows8的发布,触摸功能正在向超极本、笔记本电脑以及一体机电脑(all-in-onePC)发展。随着屏幕尺寸不断增大,电容式触摸面临的主要挑战是在较大尺寸的屏幕上同样保持用户所期望的较高手机性能。这就意味着需要在相同的时间内扫描更大表面面积上的更多交叉点。此外,处理器必须能在信号更少、噪声更大的条件下工作,同时还要努力保持其速度、精确度以及响应能力,从而实现理想的用户界面体验。
2007年,Apple公司推出iPhone开启了电容式触摸屏在消费类电子产品上的应用。这款3.5英寸屏幕大小的设备引入了多点触摸用户体验,从而改变了用户与电子设备的互动方式。现在,触摸屏已成为数码相机(DSC)、便携式导航设备(PND)、电子阅读器、平板电脑、超极本以及一体机(AIO)电脑等消费类电子产品的标准配置。正如我们看到的,所有这些设备的一大主要趋势就是发展转向更大的屏幕尺寸。电容式触摸屏在进军超极本或笔记本电脑等新型细分市场的同时更在不断发展其现有产品细分类型。顶级智能手机的OEM厂商纷纷从智能手机转战超级手机,通过向客户提供更大的屏幕尺寸来实现其产品的差异化。
当今消费类电子产品的主要产品细分类型如下:3-5英寸屏幕大小的智能手机;5-8英寸的超级手机或平板手机;8-11.6英寸的平板电脑;11.6-15.6英寸的超极本;以及最大可达17英寸的笔记本电脑。在仅仅5年的产品历史中,平板电脑被认为是发展最快速的移动设备之一,其销量预计将在2015年赶超个人电脑。因此,PC供应商开始将重心转移至采用触摸友好型设计上,比如可用作笔记本电脑或平板电脑的可翻转笔记本电脑。
用户期望大屏幕设备能够实现与智能手机相类似的性能和触摸体验。大屏幕设备需要处理的用例通常与我们在较小型手机上看到的不同。笔记本电脑或PC更常是在插入电源时使用,它们的表面面积更大,因此在打字输入时可将手掌或其它大型物体放置在屏幕上,并且用户通常会将这些较大型的设备放在桌面或膝盖上而非拿在手中使用。所有这些动作都会改变设备的电气性能。性能稳健且响应速度快的用户体验主要包括:灵敏度高、能跟踪多个移动碰触对象、在各种噪声环境下能够识别并跟踪手指、在各种环境条件下能够识别和跟踪手指,并且保持可接受的功耗以实现理想的电池使用寿命。换言之,用户体验的本质是指在各种条件下当您触摸屏幕时系统所做出的响应。
电容式触摸屏的工作原理是通过将发射电压驱动至设备上的传感器面板,从而产生信号电荷。然后触摸屏控制器接收到信号,它能够通过测量传感器电荷的变化来确定传感器电容。芯片接收到的电流等于面板电容与发射驱动器的电压的乘积(Q1=C*VTX)。基线电路能够移除额定的非触摸传感器电荷,从而让系统专注于测量因手指触摸而引起的传感器电荷的变化。这有助于改进触摸的测量、分辨率以及灵敏度。
随着电容式触摸屏的发展,我们面临着越来越多的技术挑战。较大型屏幕面临的主要问题是发射电压需要覆盖更大的表面面积,而且传感器的电阻和电容也有所增加。触摸面板受更高寄生电容和电阻的限制,会影响电阻电容(RC)的时间常数,从而导致发射频率变慢。发射工作频率则会影响信号建立、刷新率以及功耗。我们的目的是要确定能够在整个面板实现一致触摸响应并最大限度地降低扫描时间和功率所需的最高发射工作频率。
刷新率
刷新率是指触摸屏控制器在一秒钟内测量到的屏上触摸并将其报告回主机处理器的次数。刷新率越高,设备就会在越短的时间内收集越多的x/y数据坐标,从而实现响应快速的用户体验。大多数消费类电子产品都要求触摸控制器的刷新率大于100Hz或约为10ms。诸如数字绘图板或销售点(POS)终端等特定应用甚至要求更高的刷新率才能捕获和识别签名以及快速滑过的笔画。
对于大型屏幕而言,保持快速的刷新率极具挑战性,因为触摸控制器需要扫描更大的表面面积,从所有交叉点采集数据,然后再处理这些数据。刷新率主要受两大因素影响:屏幕的扫描速度以及已扫描数据的处理速度。在具有相同的传感器特性下(3108对比275),17英寸屏幕的交叉点数超出5英寸屏幕11倍。为了保持5英寸屏幕的用户体验,17英寸的屏幕就需要更强大的扫描与处理功能。
(来自:慧聪丝印特印网)

支持触摸功能的消费类电子设备每一年都在不断增大屏幕尺寸。触摸屏在智能手机中得到广泛应用,并已迅速发展到平板电脑。随着Windows8的发布,触摸功能正在向超极本、笔记本电脑以及一体机电脑发展。随着屏幕尺寸不断增大,电容式触摸面临的主要挑战是在较大尺寸的屏幕上同样保持用户所期望的较高手机性能。这就意味着需要在相同的时间内扫描更大表面面积上的更多交叉点。此外,处理器必须能在信号更少、噪声更大的条件下工作,同时还要努力保持其速度、精确度以及响应能力,从而实现理想的用户界面体验。

平台信息:

内核:linux3.4.39
系统:android4.4 
平台:S5P4418(cortex a9)

作者:瘋耔(欢迎转载,请注明作者)

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一、电容屏工作原理

                
触摸屏的工作原理概括来说就是上报坐标值,X轴、Y轴的值。前面我们分析了电阻触摸屏,它是通过ADC来检测计算X、Y轴坐标值,下面我们分析一下电容触摸屏的工作原理,看它是如何去检测计算X、Y坐标的值。

                
与电阻式触摸屏不同,电容式触摸屏不依靠手指按力创造、改变电压值来检测坐标的。电容屏通过任何持有电荷的物体包括人体皮肤工作。(人体所带的电荷)电容式触摸屏是由诸如合金或是銦錫氧化物(ITO)这样的材料构成,电荷存储在一根根比头发还要细的微型静电网中。当手指点击屏幕,会从接触点吸收小量电流,造成角落电极的压降,利用感应人体微弱电流的方式来达到触控的目的。(这是为什么当你带上手套触摸屏幕时,没有反应的原因),下图可以清晰的说明电容屏的工作原理。

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二、电容屏模组组成

触摸屏:也就是我们手触摸操作的透明部分;

触摸IC:当电容屏触摸到时,要解析到触点的位置坐标,就是通过这颗芯片去计算处理的。

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1、电容式触摸屏的类型主要有两种:

(1)、表面电容式: 表面电容式利用位于四个角落的传感器以及均匀分布整个表面的薄膜,有一个普通的ITO层和一个金属边框,当一根手
指触摸屏幕时,从板面上放出电荷,感应在触 屏
的四角完成,不需要复杂的ITO图案;

(2)、投射式电容: 采用一个或多个精心设计,被蚀烛的ITO,这些
ITO层通过蛀蚀形成多个水平和垂直电极,采用成行/列交错同时带有传感功能的独立芯片。现在平板电脑、手机、车载等多用投射式电容,所以我们后面分析表明投射式电容的构成。

投射电容的轴坐标式感应单元矩阵
:轴坐标式感应单元分立的行和列,以两个交叉的滑条实现 X轴滑条 Y轴滑条
检测每一 格感应单元的电容变化。(示意图中电容,实际为透明的)

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2、电容触摸屏分辨率,通道数;

         
上图所示,X,Y轴的透明电极电容屏的精度、分辨率与X、Y轴的通道数有关,通道越多,分辨率越高。

3、电容触屏的结构分类:

(1)、单层ITO 

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优点:成本 低,透过率 高,

缺点: 抗干扰能力 差

(2)、单面双层ITO 

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优点:性能 好,良率高

缺点:成本 较高

(3)、双面单层ITO 

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优点:性能好,抗静电能力强

缺点:抗干扰能力差

3、电容式触屏的分类及工作原理

(1)、自生电容式触摸屏 

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Cp-寄生电容

手指触摸时寄生电容增加:Cp’=Cp/Cfinger

检测寄生电容的变化量,确定手指触摸的位置

(2)、互电容式触摸屏 

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CM-耦合电容

手指触摸时耦合电容减小 ,检测耦合电容变化量,确定手指触摸的位置

四、为什么会出现鬼点,鬼点如何消除

1、为什么会出现鬼点?

              
当一个手指按下时,X、Y轴只有一个交叉点,两个同时按下时就会出现4个交叉点,如下图所示,我们不期望得到的点就是所说的鬼点。

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2、消除鬼点的方法

(1)、分时法:基于时间的多点触摸,假设多点触摸 分时进行,操作间
隔续集毫秒;

(2)、分区法:将整个触屏物理上分割几个区域 通过判断触摸进入推出
相应区域,从而分出鬼点中分 出真实点。

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 转:

 

2007年,Apple公司推出iPhone开启了电容式触摸屏在消费类电子产品上的应用。这款3.5英寸屏幕大小的设备引入了多点触摸用户体验,从而改变了用户与电子设备的互动方式。现在,触摸屏已成为数码相机、便携式导航设备、电子阅读器、平板电脑、超极本以及一体机电脑等消费类电子产品的标准配置。正如我们看到的,所有这些设备的一大主要趋势就是发展转向更大的屏幕尺寸。电容式触摸屏在进军超极本或笔记本电脑等新型细分市场的同时更在不断发展其现有产品细分类型。顶级智能手机的OEM厂商纷纷从智能手机转战超级手机,通过向客户提供更大的屏幕尺寸来实现其产品的差异化。

当今消费类电子产品的主要产品细分类型如下:3-5英寸屏幕大小的智能手机;5-8英寸的超级手机或平板手机;8-11.6英寸的平板电脑;11.6-15.6英寸的超极本;以及最大可达17英寸的笔记本电脑。在仅仅5年的产品历史中,平板电脑被认为是发展最快速的移动设备之一,其销量预计将在2015年赶超个人电脑。因此,PC供应商开始将重心转移至采用触摸友好型设计上,比如可用作笔记本电脑或平板电脑的可翻转笔记本电脑。

用户期望大屏幕设备能够实现与智能手机相类似的性能和触摸体验。大屏幕设备需要处理的用例通常与我们在较小型手机上看到的不同。笔记本电脑或PC更常是在插入电源时使用,它们的表面面积更大,因此在打字输入时可将手掌或其它大型物体放置在屏幕上,并且用户通常会将这些较大型的设备放在桌面或膝盖上而非拿在手中使用。所有这些动作都会改变设备的电气性能。性能稳健且响应速度快的用户体验主要包括:灵敏度高、能跟踪多个移动碰触对象、在各种噪声环境下能够识别并跟踪手指、在各种环境条件下能够识别和跟踪手指,并且保持可接受的功耗以实现理想的电池使用寿命。换言之,用户体验的本质是指在各种条件下当您触摸屏幕时系统所做出的响应。

电容式触摸屏的工作原理是通过将发射电压驱动至设备上的传感器面板,从而产生信号电荷。然后触摸屏控制器接收到信号,它能够通过测量传感器电荷的变化来确定传感器电容。芯片接收到的电流等于面板电容与发射驱动器的电压的乘积。基线电路能够移除额定的非触摸传感器电荷,从而让系统专注于测量因手指触摸而引起的传感器电荷的变化。这有助于改进触摸的测量、分辨率以及灵敏度。

随着电容式触摸屏的发展,我们面临着越来越多的技术挑战。较大型屏幕面临的主要问题是发射电压需要覆盖更大的表面面积,而且传感器的电阻和电容也有所增加。触摸面板受更高寄生电容和电阻的限制,会影响电阻电容的时间常数,从而导致发射频率变慢。发射工作频率则会影响信号建立、刷新率以及功耗。我们的目的是要确定能够在整个面板实现一致触摸响应并最大限度地降低扫描时间和功率所需的最高发射工作频率。

刷新率

刷新率是指触摸屏控制器在一秒钟内测量到的屏上触摸并将其报告回主机处理器的次数。刷新率越高,设备就会在越短的时间内收集越多的x/y数据坐标,从而实现响应快速的用户体验。大多数消费类电子产品都要求触摸控制器的刷新率大于100Hz或约为10ms。诸如数字绘图板或销售点终端等特定应用甚至要求更高的刷新率才能捕获和识别签名以及快速滑过的笔画。

对于大型屏幕而言,保持快速的刷新率极具挑战性,因为触摸控制器需要扫描更大的表面面积,从所有交叉点采集数据,然后再处理这些数据。刷新率主要受两大因素影响:屏幕的扫描速度以及已扫描数据的处理速度。在具有相同的传感器特性下,17英寸屏幕的交叉点数超出5英寸屏幕11倍。为了保持5英寸屏幕的用户体验,17英寸的屏幕就需要更强大的扫描与处理功能。

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