在電容屏大行其道的今天,電阻式觸摸屏解決方案以其固有的簡單,低成本,支持多種輸入介質(導體,非導體)的優點仍然占據市場的一席之地,和電容式觸摸屏解決方案相比,耐久性和多點觸摸是電阻屏的兩大軟肋,但是目前其中的一個技術難題-多點觸摸,已經有所突破,這里介紹一下ALTERA的電阻屏多點觸摸解決方案。
首先需要說明的是,電阻屏也分為兩大類,一種是傳統的4/5/8線電阻屏,這種電阻屏通過檢測接觸點由ITO電阻分壓產生的輸出電壓大小,來分別判別X和Y坐標的位置,這類電阻屏是無法實現多點觸摸的,因為多個觸點造成的電阻分壓情況很復雜,使得觸點位置與輸出電壓之間無法形成統一的規律,所以無法判定。
而另一類的電阻屏的驅動模式被稱為digital switch方式,它采用兩層ITO分別作為水平的sensing line和垂直的driving
line,driving line和sensing
line之間的觸點就相當于一個開關,在未接觸時,它們之間是絕緣的,而接觸發生后,兩者發生短路,相當于開關閉合。驅動的時候,其中sensing
line通常由一個上拉電阻施加高電平,同時在driving
line上以一定頻率依次在各列中施加負脈沖電壓,這樣當掃描到觸點所在的那一列時,由于觸點開關閉合,形成直流通路,使得觸點所在行的電壓被拉低,形成一個負脈沖,這樣就檢測到了觸點的位置。 由于driving line是依次掃描,所以可以檢測到多個觸點的位置。
但是當多個觸點同時存在的時候,在一些情況下會產生誤判的情況,也被稱作“偽點”(aliase)。如下圖,在三個觸點中,其中觸點1和觸點2在同行,觸點2和觸點3在同列,當掃描C0時,由于觸點1的存在,R1的電壓被拉低,但是由于觸點2的開關也處于閉合狀態,就造成了C0和C5的短路,使得C5的電壓也被拉低,即使這時還沒有掃描到C5;同時,與觸點所在同一列的觸點3使得R5和C5短路,也使得R5電壓被拉低,這樣電路就在掃描C0的區間檢測到兩個觸點,而其中C0-R5的觸點實際是不存在的,即偽點。
消除或減少偽點產生的方法主要是提高讀取sensing line電壓的反應速度,由于各觸點之間存在ITO電阻,信號的傳輸需要一定時間,比如上面的例子中的R1電壓拉低后,并不會立刻造成C5電壓下降到0,而要經過一定的RC延遲,同樣,C5到R5之間的作用也需要一些時間,這時如果能搶在R5開始下降之前就結束這一周期對sensing line的采樣,偽點就不會發生。
因此提高時鐘頻率顯然會降低偽點的發生概率,可把頻率提高10到100倍,從100KHz
-> 5MHz,可基本消除偽點,但是頻率太快也會造成發生在面板右上側的觸點感應不到,因為右上側的觸點到driving line輸入端和sensing line輸出端的電阻都最大,傳輸延遲也最大,這時掃描頻率太快會造成“失點”,因此這成了一個trade-off問題。
解決方案也很簡單,增加分別控制driving line和sensing line時序的信號SFT和SEN,當SEN和SFT的延遲減小時,可消除偽點,當SEN SFT延遲增大時,可避免失點,用軟件設置的方法可以在掃描屏幕左側的driving line時,調整減小延遲,而在掃描到右側時,增大延遲,這樣即可兩全其美。更詳細的說明可以參考這里。
目前致力于電阻式多點觸摸解決方案的公司除了atmel,還有Stantum,Touchco,samsung等,成本低是它的最大優勢,如果能在精確度和可靠性更進一步,相信電阻式觸摸屏會更受青睞。