프로젝션 콘덴서 스크린 터치 감지 원리
프로젝션 콘덴서 화면은 자체 콘덴서 화면과 상호 콘덴서의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 유리 표면에서는 ITO (투명 전도성 재료) 를 사용하여 수평 및 수직 전극 배열을 만듭니다. 이러한 수평 및 수직 전극은 각각 접지 (일반적으로 자체 용량, 즉 전극과 땅 사이의 용량) 을 형성합니다. 손가락이 콘덴서 화면을 만지면 손가락의 커패시턴스가 화면의 커패시턴스 위에 겹쳐져 화면의 커패시턴스가 증가합니다.
터치 감지 시 수평 및 수직 전극 배열을 콘덴서 화면에 의해 순차적으로 감지하고 터치 전후의 정전용량 변화에 따라 수평 및 수직 좌표를 결정한 다음 평면 터치 좌표로 결합합니다. 자체 용량 스캔은 터치스크린의 터치포인트를 각각 X 축과 Y 축 방향으로 투사한 다음 X 축과 Y 축 방향의 좌표를 별도로 계산하여 터치 포인트의 좌표로 결합하는 것과 같습니다.
단일 터치의 경우 X 축과 Y 축 방향의 투영은 고유하며 결합된 좌표도 고유합니다. 터치스크린에 두 개의 터치가 있고 같은 X 방향이나 같은 Y 방향에 있지 않은 경우 각각 X 방향과 Y 방향에 두 개의 투영이 있고 네 개의 좌표가 결합됩니다. 분명히 두 개의 좌표만 사실이고, 다른 두 개는 속칭 귀신점이라고 한다. 따라서 콘덴서 화면은 진정한 멀티 터치를 실현할 수 없습니다.
상호 콘덴서 스크린도 유리 표면에서 ITO 로 만들어졌으며, 자체 콘덴서 스크린과는 달리 두 세트의 전극이 교차하는 곳에 콘덴서가 형성됩니다. 즉, 두 세트의 전극이 각각 콘덴서의 양극을 형성합니다. 손가락이 콘덴서 화면을 만지면 터치 포인트 근처의 두 전극 사이의 결합에 영향을 주어 두 전극 사이의 콘덴서를 변경합니다. 상호 커패시턴스가 감지되면 측면 전극은 차례로 여기 신호를 보내고 모든 세로 전극은 동시에 신호를 수신하여 모든 가로 및 세로 전극 교차점의 용량 값, 즉 전체 터치 스크린 2D 평면의 용량 값을 얻을 수 있습니다. 터치스크린의 2D 용량 변경 데이터를 기준으로 각 터치 포인트의 좌표를 계산할 수 있습니다. 따라서 화면에 여러 개의 터치 포인트가 있더라도 각 터치 포인트의 실제 좌표를 계산할 수 있습니다.
그림 1 자체 용량 고스트 생성 메커니즘
FocalTech 는 더 일찍 서로 협력하기 시작했습니다.
접점식 터치스크린
한 기술 R&D 회사는 상호 용량 터치 스크린 본체 설계, 상호 용량 터치 감지 회로, 터치 감지 알고리즘, 환경 적응 알고리즘 등 상호 용량 분야에서 수십 가지의 국내외 특허를 보유하고 있습니다. FocalTech 의 독점 기술을 사용하여 상호 용량 터치 스크린의 다음과 같은 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다.
1) 전자기 간섭 방지 기능
전자기 간섭은 접점식 터치스크린 시스템의 성능에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. 2007 년부터 일부 회사들은 자가용량 방안의 접점식 터치스크린 기술을 제공하기 시작했다. 그러나 전자기 간섭 방지 설계가 좋지 않아 전화를 받을 수 없거나 전화를 끊을 수 없는 경우가 많다. (윌리엄 셰익스피어, 템페스트, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학, 전자기학) 게다가 환경변화 시 터치스크린 고장이 잦아 접점식 터치스크린 휴대폰 종목이 많이 실패하면서 일부 솔루션 회사들의 도산을 간접적으로 초래하기도 했다. Focaltech 는 현대 무선 통신 분야의 주파수 호핑 기술을 활용하고 TX 의 송신 전력을 증가시켜 시스템 신호 대 잡음비를 높이는 동시에 전자기 간섭을 효과적으로 억제했다.
2) 신호 대 잡음비
SNR 은 수신 신호 전력과 잡음 전력의 비율로 정의됩니다. 신호 대 잡음비는 터치 스크린 시스템 성능의 또 다른 핵심 요소로서 터치 정확도, 선형성 및 해상도를 직접 결정합니다. FocalTech 는 주로 세 가지 방법으로 신호 대 잡음비를 높입니다. 첫 번째는 신호 송신 전력을 높이는 것이다. 신호가 송신한 신호 전력이 높아지고 수신 신호의 전력도 그에 따라 높아져 신호 대 잡음비가 높아진다. 둘째, 소음을 줄이는 것도 효과적인 방법이다. FocalTech 는 터치스크린 바닥의 LCD 쪽에 접지 레이어를 추가하고 화면 주위에 접지 분리를 추가하는 것과 같은 좋은 차폐가 있는 터치 스크린 디자인을 제공합니다. 이러한 조치는 소음의 전력을 효과적으로 낮출 수 있다. 또 다른 방법은 터치로 인한 커패시턴스 변화를 증가시키는 것입니다. 터치 커패시턴스의 변화는 신호 전력에 비례합니다. 즉, 터치 변화가 커질수록 감지된 신호 전력이 커진다는 것이다. FTS 고유의 특허 터치스크린 기술로 터치로 인한 용량 변화율을 크게 개선할 수 있으며, 보통 30% 이상, 아이폰이 채택한 터치스크린 변화율보다 훨씬 높습니다. 18% 에 불과합니다.
3) 환경 적응성
환경 변화에 자동으로 적응하는 것도 터치스크린 시스템에 중요하다. 터치스크린은 공기에 직접 노출되며 공기의 온도와 습도는 터치스크린의 커패시턴스에 영향을 줍니다. 터치스크린 표면의 물방울은 직접 오촉을 일으킬 수 있다. 좋은 디자인은 매우 넓은 범위 내에서 주변 온도와 습도의 변화에 적응할 수 있어야 하며 소량의 물로 정상적으로 만질 수 있어야 한다. FocalTech 는 환경 적응 알고리즘을 개발하여 해당 터치 스크린 본체 설계와 함께 환경 변화가 터치 스크린에 영향을 미치는 문제를 완전히 해결했습니다.
4) 전력 소비량
휴대용 장치의 경우 전력 소비량도 중요합니다. 상호 커패시턴스 기술은 자체 커패시턴스의 1 차원 검출 대신 2 차원 검출을 사용하여 검출 회로 및 후 처리 데이터의 전력 소비량을 크게 증가시킵니다. 일반적으로 같은 규격의 터치스크린에 대해 상호 용량 기술의 전력 소비량은 자체 용량 기술의 2~3 배입니다. 따라서 전력 소비량을 줄이는 것이 매우 중요합니다. 또한 FocalTech 는 전력 소비를 줄이기 위해 다양한 기술을 사용합니다. IC 설계에서 전력 소비량은 저전력 구조, 저전력 기술, 하드웨어 가속기 증가 등과 같은 첫 번째 제약입니다. 좌표 계산에서 FocalTech 는 계산을 단순화하고 데이터 사후 처리 시간과 전력 소비량을 크게 줄일 수 있는 빠른 좌표 계산 체계를 개발했습니다. 또한 다양한 전력 모드를 설계하여 시스템을 유연하게 사용할 수 있어 전체 전력 소비량을 줄일 수 있습니다. 실측에 따르면 FocalTech 의 방안 전력 소비량은 유사 방안의 절반 정도에 불과하다.
그림 2 Focal Tech 터치 칩의 기본 아키텍처