从控制器角度看感应电容触控系统设计

图3. 一个机器臂握着4mm金属片画的直线。左侧使用的是高SNR的触摸屏控制器；右侧使用的是低SNR触摸屏控制器

书写笔：电阻触摸屏用户长期以来已经习惯了使用带有尖的书写笔。典型电阻触摸屏书写笔笔尖直径小于1mm，通常用不导电的塑料制作。对于电容触控系统来说，检测这样一个细小、不导电的器件很困难，因为它能够给触摸屏控制器提供的信号非常微弱。市场上很多触控系统使用的书写笔笔尖直径很大(3－9mm)，使得书写和绘画都变的很困难，因为笔尖粗会使得书写的痕迹很模糊。

只要书写笔用导电材料包裹(一个相对较小的牺牲)，高SNR的触摸屏控制器可以检测到1mm直径笔尖的书写笔。图4说明了触摸屏控制器SNR对 2mm导电笔尖的书写笔检测结果的影响。低SNR的控制器很难从背景噪声中识别出小笔尖的书写笔，尤其在屏幕噪声最大的部分。在低SNR情况下使用1mm 笔尖的书写笔将导致有用信号淹没在背景噪声中，导致书写笔无法使用。

图4. 4英寸屏上使用2mm导电书写笔的电容值剖面图，左侧剖面使用高SNR触摸屏控制器；右侧使用低SNR触摸屏控制器。书写笔位于绿色锥体顶部；白色平面的高度代表了背景噪声。信噪比的增加有效降低了背景噪声幅度，如左图所示。如果右图中的书写笔移到屏幕的左边，信号将被噪声淹没，书写笔将无法工作。

非接触检测：接近检测逐渐在触摸屏应用中被采用。例如，通过增加触控系统的灵敏度，当使用电子书时，用户可以手势翻页，而不需要实际触碰屏幕。但触控系统增加灵敏度也很容易被环境噪声触发，设计者一直在努力寻找最佳平衡，既要最大化接近距离，又不至于引起误触发。三菱在这个领域做了一些有趣的研究，他们建了一个触控系统，基于触摸手指是悬空还是真实触摸来自动调节灵敏度。[2]

戴手套操作：在医学应用中，触摸屏需要能在带着外科手套的情况下工作。与之类似，车载触摸屏GPS需要能在冬天戴手套时使用，大多数手套是由介电材料做成的，这使得触摸屏传感器很难检测到触摸动作。增加触摸屏控制器的灵敏度可能在用户不带手套时引起误触发。唯一解决方法是需要应用(或用户)根据情况选择不同灵敏度。

结论

高SNR电容型触摸屏控制器带有很多优势，它可以满足如书写笔，小手指和手套等广泛的设计和应用要求。它可以帮助改善触摸精度而不需要专门的 ITO传感器样式或增加传感器通道。它可以满足各种显示器及不同背光灯的要求，同时保持很好的触摸性能，它为传感器设计和生产提供了更灵活的选择。使触控系统可以工作在强噪声环境中，并可减小设备本身来自LCD，WiFi天线，GPS天线和AC适配器的噪声。它给予设备OEM商更多的自由来选择元器件。最后，从性能的观点来看，它提供了精确的触摸精度。总之，高SNR触摸屏控制器能帮助终端用户实现更可靠的应用。