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eetouch 2008-6-20 11:48

電容式觸控技術原理介紹

[table=98%][tr][td]電容式觸控技術原理介紹[/td][/tr][tr][td][/td][/tr][tr][td]
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_P*GQ-M$? b+~5x Q 觸控技術依感應原理可分為電阻式（Resistive）、電容式（Capacitive）、音波式（Surface Acoustic Wave）及光學式（Optics）等四種。本文將針對公共使用（Public Application）層面應用較廣的電容式技術原理作介紹。{ m^5\9] F(w@I

$o&DV%t D}C/i ■[b]市場概況[/b]rZ*w nE@ q A,B
[/td][/tr][/table]電容式觸控技術於20多年前誕生，早期由美商3M公司獨占整個電容式觸控面板的國際市場。在幾年前由於基本專利到期，全球觸控面板的生產業者紛紛加入開發電容式觸控面板事業領域中，期待有所發揮。)~[y!B$S/s

$[{F/}^ 　電容式觸控產品具防塵、防火、防刮、強固耐用及具有高解析度等優點，但有價格昂貴、容易因靜電或溼度造成誤動作等缺點。電容式技術應用範圍非常廣泛，主要包括：(1)金融系統（Banking）：如提款、售票系統。(2)醫療衛生系統（Health Care）。(3)公共資訊系統（Public Information）。(4)電玩娛樂系統（Entertainment）。 L#R(km3X,}

WR'M tHM"Te+i{R ■[b]工作原理[/b]
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　電容式觸控面板的應用需由觸控面板（Touch Panel）、控制器（Touch Controller）及軟體驅動程式（Utility）等3部分分別說明。
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3K9zT!F'VIo t ■[b]觸控面板[/b]
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　一般電容式觸控面板是在透明玻璃表面鍍上一層氧化銻錫薄膜（ATO Layer）及保護膜（Hard Coat Layer）而與液晶銀幕（LCD Monitor）間則需作防電子訊號干擾處理（Shielded Layer）。下圖為電容式觸控面板的側面結構。 L!?d;u?2ojc p

s TAJ REv"Dh [attach]1061[/attach]
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1]BJc2Y#s 　人與觸控面板沒有接觸時，各種電極（Electrode）是同電位的，觸控面板沒有上沒有電流（Electric Current）通過。當與觸控面板接觸時，人體內的靜電流入地面而產生微弱電流通過。檢測電極依電流值變化，可以算出接觸的位置。玻璃表面上氧化銻錫薄膜（ATO）層有電阻係數，為了得到一樣電場所以在其週邊安裝電極，電流從四邊或者四個角輸入。 /N$C1Z._0K{.P_ S
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　從4條邊上輸入時，等電場是通過4角周圍的電阻小於4條邊上的阻抗分配方式所得到的。對實際應用而言，有在透明導電膜（ATO Layer）上安裝一組電阻基版類型；也有對透明導電膜（ATO Layer）作蝕刻所行成的類型。從4角輸入時，一般通過印刷額緣電阻與透明導電膜（ATO Layer）組合得到等電場。:F{2B(LF{Qi vL2x

!o(tc9PGj3s 　從4條邊上輸入時，根據上下、左右電流比計算就可以得出，檢測方法較為簡單。從4條角輸入時，檢測方法要得出與4條邊的距離比，位置計算也較為複雜。舉例來說，假設觸控面板位置中心為0，X軸與Y軸位置可以下面方程式計算出：
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#a*O7VD%N'W%VR 　X軸：L1＋L4－L2－L3／L1＋L2＋L3＋L4!d|!\?l _'q

x g.v&D"wPX(z 　Y軸：L3＋L4－L1－L2／L1＋L2＋L3＋L4&u0ZV{ X+t yQ
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■[b]控制器[/b]
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　控制器（Touch Controller）也是電容式觸控面板應用上不可或缺的一員，由於不平衡的透明導電膜（ATO Layer）厚度會造成工作位置精度的偏差，且觸控面板做的愈大此情形愈加明顯。因此為了得到正確位置精度，需藉由控制器作線性分析及補償。-{J8^.K+F3tL*z&a

#DjD VC&jj,Qg"V5n 　控制器經由多點（多為25點）線性補償功能（Multi-point Linearity Compensation Function），將補償數據（Compensation Data）紀錄於EEPROM中，以對通過不平衡的透明導電膜而引起的偏差進行補償。通常此對策能將線性偏差（Accuracy Tolerance）控制在1％以下。l DKE4R#EDW#{2V

:D&b+[h!c~K-H 　但上述情形是建立在理想狀況下，實際操作時，「漂移現象」（Drift Phenomenon）一直是電容式觸控面板應用亟待克服的問題，由於流經電容式觸控面板訊號是非常微弱的，且直接受溫度、溼度、手指濕潤程度、人體體重、地面干擾與線路寄生電容所影響，而多點線性補償功能祇能解決局部區域線性問題，無法解決整體的漂移現象。
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■[b]軟體驅動程式[/b]
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　軟體驅動程式（Utility）對於不同作業平台支援的能力通常反映在一家公司的競爭力及市佔率上，一般軟體驅動程式所支援的作業平台：
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z[9LVi 　•微軟Windows OS：95, 98, Me, 2000, NT4, XP and Tablet PC Edtion
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%~ rX#} I4K| 　•微軟Windows CE：2.12, 3.0, CE.net and 5.0 o n S-d&N?
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　•Linux：RedHat 9.0, Mandrake 9.2, SuSE 10.0, Yellow Dog 3.x and Fedora Core 4
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Jr!lV U:` p`8T#C 　•Dos及iMac 9.0 and 10.X版本q|;K@g
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　另外對於操作使用者來說，軟體驅動程式所支援的功能也是選購時的考量。一般多同時支援RS232及USB的通訊介面，2048×2048的螢幕解析度（Resolution），4點校正（4 Point Calibration）、25點線性補償功能，微軟Windows作業平台下支援多國語系，螢幕旋轉（Monitor Rotation）及多重螢幕（Multi-monitor Supported）等功能。 1\tn$pg+e `,gP

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G5F6{h B(R7HKe f 　鑫科資訊除了在電容式觸控面板控制器領先全球外，另4、5、8線電阻式控制器除了為國內外大多數觸控面板製造商搭配採用，更已獲得全球多家一級資訊大廠及工業電腦廠的導入。
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　在積極拓展全球市場的努力下，除成功打入日本、韓國及中國大陸等亞洲市場外，更已建立起歐洲及北美的銷售網絡，單月出貨量更是屢創新高。而為了維持鑫科資訊在全球觸控面板產業的領先地位，強化產品競爭力，並拉高競爭門檻，目前鑫科正積極投入於包含紅外線式（IR）及音波式（SAW）等不同觸控技術的產品研發上，預計將於今年第一季陸續量產發表。（本文由鑫科資訊股份有限公司提供，作者為該公司總經理）[/align]
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