投射电容触控技术在智能型手机和平板计算机领域正逐渐被广泛采用,支持玻璃或式塑料材质的触控面板。不过在诸如水滴、落尘、油渍等会影响电容值变化的敏感环境中,投射电容触控技术的应用就常受到局限。加上投射电容触控技术在低反射高穿透率的效能较差,若在玻璃贴合的表面加上低反射处理、绝缘性很高的塑料膜,便可能降低投射电容触控面板的感测度,因此在需要戴上手套的触控应用上,投射电容触控技术往往英雄无用武之地。
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图为Microchip 先进微控制器架构部门副总裁Mitch Obolsky BigPic:3504x2336 |
这也是为什么,我们很少听说投射电容触控面板应用在消费家电、工业自动化或是汽车娱乐系统领域。在这些领域,通常是电阻式触控技术当道。不过采用电阻式触控技术,用户需要适切地按压施力于电阻触控面板上,于是触控面板材质会有损耗的问题,触控力道也不易拿捏。同样地,若是以金属面板为触控接口的应用,常常出现在上述领域当中,而无论是投射电容或是电阻式触控,都无法支持金属面板的触控应用需求。
有鉴于此,厂商便开始设计革新可支持不锈钢和铝制金属表面的投射电容触控技术,不仅可防水防尘、亦可支持带手套的触控应用。Microchip 先进微控制器架构部门副总裁Mitch Obolsky便指出,这种技术是在PCB基板上和前端金属面板或是木材面板背面,各涂上一层金属导电层,并在之间预留一层间隔层(spacer layer)。用户用手指按压时前端面板时,会让间隔层产生微米的距离移动,这距离的些许微米移动,便会产生电容值的变化,控制器便可读取相关电容值变化运算出按压点的坐标,进而达到辨识触控点的效果。此一金属层设计亦可阻挡电气噪声的干扰。
如此一来,电容值的变化就不在于手指导体与触控面板的感测数组之间,而是金属层距离移动的电容值变化,因此用户即便是戴着手套触摸面板,也可以达到触控效果。
在使用经验上,这样的设计可以藉由金属或木材触控接口,让用户先行触摸后再选取功能,满足包括汽车驾驶行进间、医疗系统安全性、或是户外工业极端环境等触控应用需求。这不必改变既有触控接口材质,并兼顾反应速度快、防止噪声干扰、且不需更动既有控制器设计架构的便利性,有助于扩展投射电容触控技术的应用范围。不过此一投射电容革新技术还是需要经过软件阶段的调校测试,同时感测到的是触控点的相对位置而非绝对位置,但此一革新技术就足以在4吋以下触控面板的各类领域大展身手,也大大突破了投射电容触控技术的局限性。