昆侖通態觸摸屏——電容式觸摸屏的設計要點

精確度：精確度可定義為，在一個預先定義的觸摸屏區域中最大的定位誤差，以手指的實際位置與測量位置之間的直線距離為單位。在測量精確度時，使用的是一只模擬或機械手指。手指置于面板上的一個準確位置，再把手指實際位置與測量位置進行比較。精確度非常重要，使用者希望系統能準確地找到手指位置。電阻式觸摸屏最令人詬病的一項缺點，就是低準確度，而且準確度會隨時間逐漸減弱。電容式觸摸屏的精確度創造出許多新應用，例如虛擬鍵盤，以及不用觸控筆的手寫辨識。

　　手指間距：手指間距定義為，當觸摸屏控制器測量兩只手指的位置時，兩只手指中心點之間在屏幕上的最短距離。將兩個模擬或機械手指置于面板上，然后逐漸拉近兩只手指的距離，直到系統測到兩只手指為一只手指為止。有些觸摸屏供貨商的手指間距是指邊緣至邊緣的距離，有些則是中心點之間的距離。10毫米機械手指的10毫米手指間距，表明有多只手指觸碰到屏幕，或是手指之間的距離為10毫米，實際狀況取決于觸控控制器的規格定義。如果沒有良好的手指間距，就無法設計出多點觸控解決方案。對于仿真鍵盤而言，手指間距尤其重要，因為一般在使用仿真鍵盤時，手指在屏幕上的間距通常很短。

　　響應時間：響應時間定義為，觸摸屏上手指觸碰事件與觸摸屏控制器產生中斷信號之間的時間。測量方法是以電子觸動仿真手指觸摸屏的環境，或在面板上移動一只模擬手指。響應時間尤其重要，因為它直接影響用戶在屏幕上移動手指的速度；進行平移或輕彈的操作；用手指或筆在屏幕上書寫。響應時間緩慢的觸控面板，會有短暫停頓和偵測不到移動動作的情況。觸摸屏的響應時間是系統響應時間的一部分，其中包括：

　　· X/Y軸向掃描：觸控控制器掃描與測量傳感器上電容變化所耗費的時間。

　　· 手指偵測：比較面板電容變化與預先定義的手指默認值。若變化幅度超越手指默認值，就會偵測到手指的觸碰。

　　· 手指位置：根據多個傳感器得到的結果數據進行推算，判斷手指的實際位置。

　　· 手指追蹤：當傳感器上置有多只手指，每只手指必須正確辨識，并指派一個獨特的辨識符號。

　　· 中斷延遲：是指主控端上岔斷指示和服務之間的延遲，在大多數的系統中，這種延遲不會超過100微秒。

　　· 通信：一般系統在400kHz時使用I2C，或在1MHZ時使用SPI來與主控端進行通信。

　　市面上有許多工具能用來縮短響應時間，關鍵在于觸控芯片的智能，比如較有創意的方法僅需掃描部分屏幕，即可偵測到手指位置，當偵測到手指后，就能快速掃描，計算出手指實際的定位，藉此節省耗電與時間。另一個重要工具是并行處理，使用不同的硬件組件進行掃描、手指處理及通信，使這些工作同步進行。采用高度優化的算法進行手指偵測、手指定位及手指識別碼（ID），能夠縮短處理與響應時間。

　　畫面更新率：當手指出現在觸摸屏上時，一個數據緩沖器內觸摸屏數據的兩個相鄰幀之間的時間。低畫面更新率會導致系統偵測動作有停頓現象，偵測到的移動路線也會變成不連續的線段，而不是流暢的曲線。換言之，若觸控面板擁有高畫面更新率，就能提供更多的數據點，可轉譯成流暢或完整的形狀或動作軌跡，此外，高畫面更新率還能改進手勢的解譯功能。諸如TrueTouch這類智能觸摸屏控制器能夠調整其畫面更新率來配合系統需求。手繪或手寫應用需要相當高的畫面更新率，但手機撥號鍵盤僅需在使用者按下或放開按鈕時，截斷主控端即可。

　　平均功耗：是指觸控系統的平均功耗，包括控制器IC工作時的時間掃描、處理、通信、休眠等，以及主處理器接收與解譯觸控數據的時間。

　　功耗是很常見的性能參數：測量裝置消耗的電流乘以電壓，就能推算出功耗。在觸控面板的功耗方面，需要更精密的計算公式，因為不同使用模式會產生不同功耗。手機的待機時間取決于觸摸屏的待機或休眠模式消耗的電流。

　　觸摸屏在工作時，還分成許多種模式，例如觸碰喚醒（WOT）、面頰偵測（Cheek Detect），比如接聽一通5分鐘來電，正在檢視或輸入電話號碼時，手機可能切換至觸控模式達10秒，之后再切換至提醒通話時的WOT或面頰偵測模式。即使在傳送文字信息（SMS）時，仍是混合WOT模式與實際手指接觸，在按鍵輸入或思考時，控制器IC會在各種睡眠模式之間進行切換。

　　若不考慮這些功耗模式，就會很容易被系統耗電量所誤導，在大多數的情況中，觸摸屏90——99%的時間都是切換至面頰偵測模式及觸碰喚醒模式。有些系統允許使用者自行設定處理時間與休眠模式的比例，甚至手指仍置于面板的時候。若系統僅偵測到手指置于相同位置，就不需要200MHz的畫面更新率。想要開發一個高性能觸摸屏，必須運用休眠模式的低功耗系統，并搭配創新的休眠與喚醒模式來工作。

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