Multi-touch-teknologi og berøringsskærm og touchscreen-controller

Jun 09, 2021

Læg en besked

To multi-touch-teknologier

Multi-touch, som navnet antyder, er at genkende berøringen af to eller flere fingre. Der er i øjeblikket to multi-touch-teknologier: Multi-Touch Gesture og Multi-Touch All-Point. I lægmandstermer, multi-touch genkendelse af gestusretningen og multi-touch genkendelse af fingerpositionen.

Genkend gestusretning

Det, vi ser mest nu, er Multi-Touch Gesture, det vil sige, når to fingre berøres, kan bevægelsesretningen for de to fingre genkendes, men den specifikke position kan ikke bestemmes, og operationer som zoom, oversættelse og rotation kan udføres. Denne form for multi-touch implementering er relativt enkel, og aksekoordinatmetoden kan implementeres. Ved at opdele ITO i X- og Y-akser kan der fornemmes to berøringsoperationer, men berøringens specifikke position og berøringens specifikke position er to begreber. XY-aksens berøringsskærm kan registrere det andet tryk, men kan ikke kende den nøjagtige placering af det andet tryk. Et enkelt tryk giver en enkelt maksimal værdi på hver akse for at bestemme placeringen af berøringen. Hvis en anden finger rører ved skærmen, vil der være to maksimale værdier på hver akse. Disse to maksimale værdier kan genereres af to forskellige sæt berøringer, så systemet kan ikke nøjagtigt bedømme. Nogle systemer introducerer timing for at dømme. Det antages, at to fingre ikke sættes på samme tid. Der er dog altid situationer, hvor de berøres på samme tid. På nuværende tidspunkt kan systemet ikke gætte. Vi kan kalde punkter, der ikke rigtig er berørt ,spøgelsespunkter".

Genkend fingerposition

Multi-Touch All-Point er et populært emne for nylig. Det kan identificere den specifikke placering af berøringspunktet, det vil sige, at der ikke er noget "spøgelsespunkt" fænomen. Multi-touch genkendelsesposition kan anvendes til påvisning af enhver berøringsbevægelse. Det kan registrere den samtidige berøring af ti fingre på begge hænder. Det tillader også andre ikke-fingerberøringsformer, såsom håndflade, ansigt, knytnæve osv., Selv iført handsker. Det er mest Den brugervenlige mand-maskine-grænseflade er meget velegnet til applikationer med flere samtidige operationer, såsom spilkontrol. Scanningsmetoden for Multi-Touch All-Point er, at skæringspunktet mellem hver række og hver kolonne skal scannes separat, og antallet af scanninger er produktet af antallet af rækker og antallet af kolonner. For eksempel kræver en berøringsskærm, der består af 10 rækkelinjer og 15 kolonnelinjer, ved hjælp af aksekoordinatmetoden Multi-Touch Gesture, 25 scanninger, mens multi-touch-genkendelsespositionsmetoden kræver 150 gange.

Multi-Touch All-Point er baseret på detektionsmetoden for gensidig kapacitans, ikke selvkaditans. Selvkaacitans registrerer ændringen af kapacitansen for hver sensorenhed (det vil sige den parasitære kapacitans Cp). Den parasitære kapacitans vil stige, når der er en finger, for at bestemme Der er et tryk, og den gensidige kapacitans er at detektere ændringen af den gensidige kapacitans (det vil sige koblingskapaciteten Cm) ved skæringspunktet mellem rækker og kolonner. Når rækkerne og kolonnerne krydser, genereres gensidig kapacitans mellem rækkerne og kolonnerne (herunder: frynsekaacitansen mellem række- og kolonnesensorenhederne, Kobling af kapacitans, der genereres ved skæringspunktet mellem rækker og kolonner), den gensidige kapacitans vil falde, når der er en finger, det kan bedømmes, at berøringen eksisterer, og placeringen af hvert berøringspunkt kan bedømmes nøjagtigt.

Teknologi til berøringsskærm

Lad os introducere berøringsskærmen. Berøringsskærmen, for at sige det enkelt, er kombinationen af input og output. Ingen mekaniske knapper eller skydere er nødvendige. Displayet er en mand-maskine-grænseflade.

Hele berøringsskærmsmodulet består af LCD, berøringsskærm, berøringsskærmcontroller, hoved-CPU og LCD-controller. Berøringsskærm og berøringsskærmcontroller er kernen i hele modulet, så vi vil fokusere på disse to dele.

Berøringsskærmstrukturen er generelt fra top til bund: 1 overfladeskærm; 2 dæklag; 3 maskelag og markeringslag; 4 optisk lim; 5 første lag af sensorenhed og substrat; 6 optisk lim; 7 andet lag af sensorenhed Og substrat; 8 luftlag eller optisk lim; 9 LCD-skærm.

Overfladeskærmen er normalt mindre end 100um i tykkelse. Der kræves et hårdt dæksel på alle plastbelægninger. Dette skyldes, at fingerberøring vil ridse plastoverfladen. Hvis belægningen er glas, er overfladedækslet ikke påkrævet, men glasset skal styrkes kemisk eller slukkes. Overfladedækslet skal dækkes. Lagene er optisk matchet for at undgå overdrevent lystab.

Dæklaget kan være 0 ~ 3 mm tykt. Ikke alle berøringsskærme har brug for et dæklag. Jo tyndere dæklaget er, desto højere er signal-støj-forholdet og jo bedre følsomhed af sensoren. Almindeligt anvendte materialer er: polycarbonat, plexiglas og glas.

Det tredje lag er maskelaget og markeringslaget, og dets tykkelse er ca. 100 mm. Maskelaget er placeret under dækslet, som kan skjule ledningerne og kanten af LCD'et. Det er tilladt at tilføje markeret tekst eller ikoner i designet, men markøren skal trykkes på ITO-substratet ret fladt, og markørmaterialet skal være ikke-ledende.

Det fjerde lag er optisk lim, tykkelsen er ca. 25 ~ 200 mm. Jo tyndere den optiske lim er, desto bedre er signal-støj-forholdet, og den optiske lim med høj permittivitet (er) kan bedre fornemme fingerkaacitansen og dermed også opnå et højere signal-støj-forhold. PSA trykfølsomt klæbemiddel bruges normalt.

Det femte lag er sensorenheden og substratet. Tykkelsen af ITO-belægningen er mindre end 100nm. ITO-belægningssubstratet kan være 100 um ~ 1 mm glas (IR ~ 1,52) eller 25 mm ~ 300 mm PET-film (IR ~ 1,65). Jo tykkere ITO, jo lavere modstand pr. Arealenhed, og jo bedre signal-støj-forholdet; jo tyndere ITO, jo bedre lysoverførsel. Underlaget kan være en tynd film eller et glas. Hvis ITO fremstilles på den nederste overflade af glassubstratet, kan glassubstratet anvendes som overfladebelægning.

Det sjette lag er et andet lag optisk klæbemiddel. Sammenlignet med det foregående lag af optisk klæbemiddel, jo tykkere dette lag af optisk klæbemiddel, jo bedre er signal-støj-forholdet. Dette lag af optisk klæbemiddel kombineres normalt med ACA-anisotrop ledende klæbemiddel.

Det syvende lag er også sensorenheden og substratet, som er det samme materiale som det første lags substrat. Pas på ikke at blande film og glas. Hvis ITO er på den øverste overflade af substratet, kan et tykkere substrat opnå et højere signal-støj-forhold; hvis ITO er på den nederste overflade af substratet, kan et tyndere substrat gøre signal-støj-forholdet højere. Det er også nødvendigt at anvende anisotrop ledende klæbemiddel i kantområdet. Der er en enkelt substratproces for at forenkle produktionen og reducere omkostningerne.

Det ottende lag er luft eller optisk klæbemiddellag. Vi ved, at den dielektriske konstant af luft er lig med 1, hvilket kan reducere den parasitære kapacitans fra LCD'ets øvre overflade. Hvis du bruger optisk lim, kan du gøre installationen mere robust. Det er nødvendigt at matche de optiske parametre for at gøre lystabet mindre. Det er nødvendigt at vælge den optiske lim med den lavest mulige dielektriske konstant og sikre, at afstanden mellem ITO-sensorenheden og LCD-skærmens øvre overflade er mindst 250 mm.

Den sidste er LCD-skærmen. Til design af berøringsskærm er det en støjkilde. Støjen kommer fra baggrundsbelysningen og LCD-pixeldrevets styresignaler. Generelt bruges passive praltrixskærme ikke. Dette genererer højspændingssignaler på forsiden af LCD-skærmen. Prøv at bruge Vcom Active dot matrix skærm, som kan udgøre en virtuel jord eller afskærmningsfunktion; hvis du virkelig har brug for at bruge en passiv dot matrix-skærm, skal du tilføje et ITO-afskærmningslag på berøringsskærmen, og afskærmningslaget skal jordes for at fjerne indflydelsen fra parasitisk kapacitans CP.

Multi-punkts berøringsskærm controller

Multi-point touch screen controlleren er kernen i touchscreen-modulet. Denne artikel tager Cypress's touch screen controller som et eksempel at introducere.

Cypress's touch screen controller er Truetouch serien, som er baseret på PSoC (Programmable System Chip) teknologien, der har været meget udbredt. PSoC er et blandet signalarray, der integrerer programmerbare analoge og digitale eksterne enheder og MCU-kerner, så fleksibiliteten, programmerbarheden og den høje integration af PSoC er også velegnet til Truetouch-løsninger.

TrueTouch-løsningen er en induktiv kapacitiv berøringsskærmsløsning. Strukturen på denne berøringsskærm er blevet introduceret ovenfor. Det kan siges, at der er mange LCD-producenter og -typer samt mange sensorenheder, såsom glas, film, ITO og endda ITO-modeller. Truetouch er baseret på PSoC-teknologi, så PSoC's fleksibilitet får det til at fungere godt med mange LCD-skærme og ITO'er.

Hvorfor hedder Cypress' touchscreen-controller Truetouch-løsningen, eller hvordan kom denne "True" fra? Når man ser tilbage på udviklingen af den berøringsfølsomme skærm, fra begyndelsen Single-touch - kun en finger kan røre eller glide; senere blev der også produceret Multi-touch-gestus - du kan genkende retningen af to fingre, men du kan ikke bestemme deres specifikke placering. , Kan zoome, panorere, rotere og andre operationer; udviklet til i dag-Cypress's True touch kan opnå Multi-touch all-point, kan genkende flere fingre og bestemme den nøjagtige position, det er en rigtig multi-point touch, dette er også oprindelsen til True.

Truetouch produktserier kan opdeles i tre kategorier, single-touch, multi-touch genkendelsesretning (multi-touch gestus) og multi-touch genkendelsesposition (multi-touch all-point). Hver kategori har forskellige modeller med forskelle i skærmstørrelse, scanningshastighed, kommunikationstilstand, hukommelsesstørrelse, strømforbrug osv. For at imødekomme forskellige applikationer. Truetouch-serien er baseret på PSoC-teknologi, så disse enheder kan designes ved hjælp af det enkle og bekvemme, men kraftfulde PSoC-designersoftwaremiljø.

Værdien af TrueTouch-løsningen afspejles hovedsageligt i følgende aspekter: den opretholder berøringsskærmens iboende skønhed, lethed og tyndhed, hvilket kan få kundernes produkter til at skille sig ud; det vedtager induktiv kapacitiv berøringsskærmsteknologi, som ikke kræver mekaniske enheder og er mere holdbar; den har en komplet serie, Fra enkeltpunktsberøring til flerpunkts berøringsgenkendelsesretning og derefter til flerpunkts berøringsgenkendelsesposition; baseret på PSoC-teknologi er den fleksibel at bruge og kan bruges med mange LCD'er og ITO'er; alle værdierne i PSoC kan afspejles i Truetouch, såsom fleksibilitet Ydeevne, programmerbarhed osv., Kan forkorte udviklingscyklussen, få produkter til at gå hurtigt på markedet og have et højt integrationsniveau. Mange perifere enheder kan integreres i PSoC (dvs. Truetouch-produkter), hvilket ikke kun kan reducere systemomkostningerne, men også reducere det samlede strømforbrug, forbedre strømeffektiviteten.

Send forespørgsel