手机电容屏的基本原理

电容屏基本原理篇电容屏基本原理篇 分类 S5PXX 三星 2012 08 01 23 17 2232 人阅读 评论 0 收藏 举报 android 工作平台 linux 存储手机 关键词 关键词 android 电容屏电容屏 tp ITO 平台信息平台信息 内核 内核 linux2 6 linux3 0 系统 系统 android android4 0 平台 平台 S5PV310 samsung exynos 4210 android 电容屏 一 电容屏基本原理篇电容屏 一 电容屏基本原理篇 android 电容屏 二 驱动调试之基本概念篇电容屏 二 驱动调试之基本概念篇 android 电容屏 三 驱动调试之驱动程序分析篇 一 电容屏工作原理一 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 二 电容屏模组组成二 电容屏模组组成 触摸屏 触摸屏 也就是我们手触摸操作的透明部分 触摸触摸 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 1 电容式触摸屏的类型主要有两种 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 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 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 2 电容触摸屏分辨率 通道数 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 电容触屏的结构分类 1 单层 单层 ITO 优点 成本 低 透过率 高 缺点 抗干扰能力 差 2 单面双层 单面双层 ITO 优点 性能 好 良率高 缺点 成本 较高 3 双面单层 双面单层 ITO 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 电容式触屏的分类及工作原理 1 自生电容式触摸屏 自生电容式触摸屏 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 互电容式触摸屏 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 鬼点如何消除四 为什么会出现鬼点 鬼点如何消除 1 为什么会出现鬼点 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 2 消除鬼点的方法 消除鬼点的方法 1 分时法 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 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 手机电容屏手机电容屏 电阻屏原理及区别全解析电阻屏原理及区别全解析 作者 佚名 教程来源 本站原创 点击数 3246 更新时间 2010 9 30 科技发展迅猛 而对于手机市场的影响也非常深远 近几年来手机产品的脚步已经奔跑至触控时代 越来越多的触控手机出现在了大街 小巷 而伴随着触控技术的成熟 触摸屏也渐渐分成了几类 自从 iPhone 首度使用电容式屏幕后 单纯依靠压力的电阻式屏幕也逐渐 失去了其垄断地位 如今越来越多的手机采用了电容式触屏 而不少高阶玩家在选择手机的时候 也会将手机使用的是电容屏还是电阻 屏为重要考虑之一 不过对于一般用户来说很难对两种屏幕有一个彻底的了解 高阶玩家为什么会有这样的考虑呢 电阻屏的构造及工作原理 首先电阻屏幕分为四线式 五线式等几大类 但我们经常见到的还是四线式以及五线式 而工作原理几乎是一样 最大的区别还在于其 受到外力的影响后准确度会有所不同 电阻屏结构图 其实简单的说 电阻屏分两层 中间以隔离物进行分离 当两层互相碰撞 电流便会产生影响 芯片因以计算力量与电流之间的数据 评定屏幕那一个位置受压 作出反应 由于电阻式屏幕需要上下两层碰撞后才能作出反应 因此 当两点同时受压 屏幕的压力变得不 平衡 导致触控出现误差 所以这样的原理导致了电阻屏很难实现多点触控 即使是通过技术手段实现了多点触控灵敏度方面也不是很 容易调整 经常会出现 A 点灵敏 B 点迟钝的现象常会发生 电阻屏的工作原理图 此外由于电阻式的触摸屏由于需要一定的压力 时间长了容易造成表面材料的磨损 或者上下两层失去弹性而造成接触不良的问题出现 因此会影响产品的正常使用寿命 电容屏的构造及工作原理 在了解了电阻屏的工作原理后 我们在来了解一下电容屏的结构以及工作原理吧 电容屏结构图 其实电容屏与电阻屏同样有上下两层 但区别是电容屏不是通过两层之间的碰撞而产生反应 基本上电容屏是利用下层发射讯号到上层 当上层被导体接触后 下层便能够接收讯息并作出计算 因此两层屏幕是不必直接接触的 仅通过下层接收到的讯息并作出计算从而确 定手指接触到的位置 也正是因为如此 电容屏不仅可以同时支持多点 还可以大大的提升触控时的灵敏度 而由于人体本身就是一个 导体 所以当手指触碰屏幕的时候 电容式屏幕能够产生反应 电容屏工作原理 电容屏较电阻屏的优势在于 电容屏是人体静电驱动原理 电阻屏是作用力驱动原理 而电容屏在恶劣条件下都可以使用 高温 高湿 低温 不过电阻屏的使用就会受到气候环境的影响 问题及误区篇 在看过两种屏幕的工作原理后 相信不少网友已经对电容屏以及电阻屏有了一个大致的了解 不过相信不少朋友没有切身的使用过程所 以难免会有误区 那么接下来小编就为大家详细解答一下这些误区吧 触摸屏原理 1 电容屏是不是不支持手写笔 答 其实电容屏不是不支持手写笔 只是要实现此功能要依靠所绑定的 IC 决定 而目前支持手写的电容屏其制作工艺非常复杂 当然 良品率也不高 当然除了 IC 技术方面的制约 还有一些功能受到专利权的 所以目前想要实现电容屏使用手写笔还很困难 2 电容屏和电阻屏与平时文章中的 TFT 屏 AMOLED 屏又有什么关系 答 其实 TFT 屏 AMOLED 屏是显示屏的一种 与电容屏和电阻屏这类的触摸屏有着本质的区别就在于其可以发光显示 TFT 屏背后 集成了背光开关所以显示艳丽的同时能耗很大 不过最新的 AMOLED 屏的发光二极体具有自发光的特点 所以不仅可以同样拥有艳丽 的现实效果 还可以大大节约能耗 而电容屏和电阻屏则是位于前端的触控屏 可以实现触控操作却不能像 TFT 屏 AMOLED 屏一样 发光 3 电容屏与电阻屏哪个成本更高 答 不同厂商的屏幕制造价格也不同 而电容屏的价格也会比电阻屏贵 10 到 50 这点额外成本对旗舰级产品无所谓 但可能会让 中等价位手机望而却步 所以我们目前看到的电容屏手机的价格往往会很高 4 是不是只有电容屏才支持多点触摸 答 其实电阻屏也可以实现简单的多点触摸 但是我们上边已经介绍了其工作原理 所以在两点接触到屏幕上后就有可能造成对 A B 两点无法均衡测力造成触控不灵敏的现象发生 总结 虽然我们今天只是对电容屏以及电阻屏进行了一个简单的介绍 但是相信对于网友在选择触摸屏手机的时候已经会有所帮助了 当然电 容屏虽然价格高 但是在灵敏度以及功能上却是由于电阻屏 不过存在必然有道理 电阻屏也凭借低廉的价格以及对手写笔等硬物触控 的支持而广泛应用 所以在我们了解了两种屏幕的本质区别后 在选择触屏手机的时候就更有把握了 电容屏与电阻屏的区别 以下是手机中国录制的一段苹果 iPhone 与桔子 HiPhone 在屏幕方面的对比 虽然苹果 iPhone 在硬件配备方面要优越于桔子 HiPhone 很多 但是通过对图片的浏览我们就可以很直观的了解到电容屏和电阻屏在触控方面的差距还是很大的 电容屏幕电阻屏幕对比 当然通过视频我们可以了解到电容屏在触控的灵敏度以及支持多点触摸方面确实优于电阻屏 其实以上两点只是我们最直观能了解到的 方面 除了多点触摸以及灵敏度外电容屏与电阻屏还有一些隐藏的区别 电容屏与电阻屏的区别 电容屏和电阻屏在屏幕原理角度的区别电容屏和电阻屏在屏幕原理角度的区别 来源 元器件交易网 日期 2012 年 01 月 16 日 电容屏幕在中高端手机领域中应用比较广泛 而在国内平板电脑领域还并不多见 电容屏相比电阻屏的优越之处大家或许也早有耳闻 那么今天我们就从屏幕原理角度讨论一下电容屏与电阻屏的区别 说到平板电脑 不得不先提一下苹果 iPad 作为新一代平板电脑的领跑者 苹果 iPad 自上市以来就受到广大用户的好评 可是大家 有没有仔细考虑过 苹果 iPad 到底好在哪里 说到 体验 我们不得不提的是为苹果立下汗马功劳的电容式触控屏 作为一个参与系统与用户间直接交互的介质 电容屏幕凭借 着其优越的灵敏度和反应速度赢得了苹果用户的一致好评 在电容屏上的操作 不再是电阻屏上那种较大力度的点击 一切操作都变成 了手指间的轻轻触动 在传统触控领域应用中 与电容屏相对应的是电阻屏 那么这两者之间到底有什么区别呢 下面我们简单分析一下 电容屏 电容屏 说到电容屏 我们先看一下它的定义 电容屏是一块四层复合玻璃屏 玻璃屏的内表面和夹层各涂一层 ITO 纳米铟锡金属氧化物 最外层是只有 0 0015mm 厚的矽土玻璃保护层 夹层 ITO 涂层作工作面 四个角引出四个电极 内层 ITO 为屏层以保证工作环境 电容屏工作原理 电容式触摸屏利用人体的电流感应进行工作 其触摸屏由一块四层复合玻璃屏构成 当手指触摸在触摸屏上时 手 指从接触点吸走一个很小的电流 这个小电流由屏幕四角流出 控制器通过对四角流出的电流比例进行精确计算 得出触摸点的位置信 息 电容屏的优点是灵敏度高 同时易于实现多点触控 电阻屏 电阻屏 电阻屏是一种传感器 其屏体部分是一块多层复合薄膜加上玻璃的结构 薄膜和玻璃相邻的一面上均涂有 ITO 纳米铟锡金属氧化物 涂层 当触摸操作时 薄膜下层的 ITO 会接触到玻璃上层的 ITO 经由感应器传出相应的电信号 经过转换电路送到处理器 通过运算 转化为屏幕上的坐标值 从而完成选点的动作 并呈现在屏幕上 鉴于电阻屏两层 ITO 必须互相接触才能实现选点的原理 因此使用电阻技术的屏幕时必须要施力到屏幕上才能获得触摸效果 如果 力度不够 往往会徒有操作 浪费感情 单纯从这些技术参数上来看 电容屏并不具备太大的优势 那么电容屏相比电阻屏 到底好在哪里呢 电容屏的体验性优越主要表现在两个方面 一 电容屏触控灵敏度高 用户只需要用手指或导电物体在屏幕表面轻轻触动 屏幕即可立即作出反应 用过电阻屏的用户都知道 在电阻材质的屏幕上操作时 由于点击力度不够往往会出现无反应现象 而这种现象在电容屏幕上可以有效地得到避免 而习惯电容屏 幕的用户再反过来使用电阻屏是往往会 抓狂 二 电容屏易于实现多点触控 多点触摸屏幕的工作原理是在导电层上划分出许多独立的触控单元 而每个单元通过独立的引线连接 到外部电路 由于所有的触控单元呈矩阵形排布 所以无论用户手指接触到哪一个部分 系统都能够对相应手指动作产生反应 多点触 控技术在实际使用过程中可以大大方便操作 如浏览图片时放大缩小 网页浏览时页面缩放 在国内 由于电阻屏普遍时间较早且成本较低 电阻屏依然占据着很大的市场份额 而国内平板电脑界只有少数中高端平板机型才采 用电容屏幕 本易 M2 在操控体验上都有着出色的表现 同时也在一定程度上表现出厂商的品牌实力 但是 电阻屏应用广泛并不代表电阻屏体验性要强于电容屏 随着电容屏技术的不断提高 现在的电容屏幕正在逐步地改进自身的不 足 稳定性不断加强 显示效果也更加出色 应该说 电容屏才是未来的发展趋势 随着电容屏本身成本的逐渐降低 相信凭借其优越 的操控体验 电容屏将逐渐成为移动终端设备的主力军 讲解电容屏与电阻屏 讲解电容屏与电阻屏 5800 VS iPhone iPhone 工作原理工作原理 来源 王绍誉的日志 最近很迷 iPhone又是电子系毕业 貌似没读什么书 当然我也玩过很多手机 可是对于触摸屏的原理 却一 问三不知 只知道目前有电阻屏和电容屏 刚才看见一篇记述文 所以抄过来 先不说 5800 与 iPhone 的差距 这里单单以他们为例讲解什么是电容屏 电阻屏 转载于 威锋网 正文开始 首先我们要知道 5800 和 iPhone 的屏幕使用的是两种不同的工作原理 正因如此 更要以此为例 毕竟 58 00 当初称为 iPhone 杀手 可到底谁杀谁 男足笑而不语 5800 采用的是电阻式触摸屏 利用压力感应进行控制的 而 iPhone 采用的电容式触摸屏 通过人体的感应电流来工作 电阻式触摸屏的构成是显示屏及一块与显示屏紧密贴合的电阻薄膜屏 这个电阻薄膜屏通常分为两层 一层是由玻璃或有机玻璃构成的 基层 其表面涂有透明的导电层 基层外面压着我们平时直接接触的经过硬化及防刮处理的塑料层 塑料层内部同样有一层导电层 两 个导电层之间是分离的 当我们用手指或其他物体触摸屏幕的时候 两个导电层发生接触 电阻产生变化 控制器则根据电阻的具体变 化来判断接触点的坐标并进行相应的操作 如图 而 iPhone 则采用的是电容式触摸屏 它是通过人体的感应电流来进行工作的 普通电容式触摸屏的感应屏是一块四层复合玻璃屏 玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层导电层 最外层是一薄层矽土玻璃保护层 当我 们用手指触摸在感应屏上的时候 人体的电场让手指和和触摸屏表面形成一个耦合电容 对于高频电流来说 电容是直接导体 于是手 指从接触点吸走一个很小的电流 这个电流分从触摸屏的四角上的电极中流出 并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比 控制器通过对这四个电流比例的精确计算 得出触摸点的位置 如图 电容式触摸屏与传统的电阻式触摸屏有很大区别 电阻式触控屏幕在工作时每次只能判断一个触控点 如果触控点在两个以上 就不能 做出正确的判断了 所以电阻式触摸屏仅适用于点击 拖拽等一些简单动作的判断 而电容式触摸屏的多点触控 则可以将用户的触摸 分解为采集多点信号及判断信号意义两个工作 完成对复杂动作的判断 电容式触摸屏也有以下几个缺点 1 精度不高 2 易受环境影 响 3 成本偏高 大多数情况下 这些系统都能正确探测到触摸的精确位置 但如果您试着同时触摸屏幕的好几个地方 结果就可能出错 有些屏幕只能 对您第一次触摸到的地方作出反应 还有些屏幕可以同时探测到好几处触点 但软件无法计算出每次触摸的精确位置 其原因如下 1 很多系统沿着轴线或者某个特定的方向探测变化 而不是探测屏幕的每个点 2 有些触摸屏用系统内触点的平均值来探测触摸位置 3 有些系统在测量时首先建立一道基线 当您触摸屏幕时 您的触摸产生了一道新的基线 所以如果同时触摸多处就会导致系 统使用错误的基线作为起点进行测量 以下引用 Discovery 旗下网站原创文章对 iPhone 触摸原理的解析 我们通过对比发现目前通过软件 5800 不可能达到 iPhone 多点触控 的高度 为了能让用户输入多触点的命令 iPhone 对已有技术做出了全新改进 和其它很多触摸屏一样 它的触摸屏含有一层电容材料 但是 iP hone 的电容器是根据一个坐标系来设计的 电容器的电路能够感应到沿线各点所发生的变化 也就是说 所有的点在被触摸时都能生 成自己的信号 然后将信号传送给 iPhone 的处理器 这使得 iPhone 能够确定在多个点同时发生触摸的位置和运动方向 由于 iPhone 是依靠电容材料来工作的 因此您必须用手指去触摸它 用触控笔或者带着手套去触摸它都是无法操作的 互耦合电容式触摸屏包括了一排的驱动线和一排的检测线互耦合电容式触摸屏包括了一排的驱动线和一排的检测线 如图 互电容触摸屏包含一个由传感线路和驱动线路组成的坐标系 以确定用户触摸了什么地方 自耦合电容式传感器检测到包括检测电路和电极自耦合电容式传感器检测到包括检测电路和电极 如图 自电容屏幕包含传感电路和电极 以确定用户触摸了什么地方 iPhone 的触摸屏使用互电容或自电容来探测触摸位置 互电容中 电容电路需要两层不同的材料 一层含有携带电流的驱动线路 一层 含有传感线路 用于探测在节点的电流 自电容使用一层单独的电极 与电容感应电路相连 这两种方法都可以将触摸数据发送成电脉 冲 想让触摸屏正确分析输入数据 iPhone 的处理器和软件至关重要 电容材料会将原始触摸位置数据传送给 iPhone 的处理器 处理器使 用 iPhone 内存储的软件将原始数据转化为命令和动作 下面