三菱電機(jī)展示電容式3D觸控面板 可探測(cè)手指與面板間的距離
三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric Corp.）日前于東京舉行的 Interaction 2009展示電容式觸控面板原型產(chǎn)品，該面板能探測(cè)手指與面板間的距離。
三菱電機(jī)稱此觸控面板為“3D觸控面板”，因?yàn)樗坏艽_定手指X與Y平面坐標(biāo)，也能確定正常方向的Z坐標(biāo)。該原型屏幕為5.7英寸，分辨率為640×480像素（VGA）。
此原型產(chǎn)品將使用在具有小型觸控面板的移動(dòng)裝置。例如，公司預(yù)想移動(dòng)裝置搭配“鼠標(biāo)經(jīng)過(guò)功能”（mouseover function），當(dāng)鼠標(biāo)指針?lè)旁谏厦鏁r(shí)，會(huì)改變icon的影像。三菱電機(jī)示范將手指移向拇指甲圖像記號(hào)（thumbnail icons），映像上的icon改變它的形狀。
根據(jù)該公司發(fā)言人表示，“我們認(rèn)為‘鼠標(biāo)經(jīng)過(guò)功能’在小屏幕較實(shí)用。”通過(guò)透過(guò)計(jì)算Z軸方向電容的時(shí)間差異，“手指接近面板的加速可以被能探測(cè)，用這個(gè)方法，面板能確定手指接近的速度。”“當(dāng)手指快速移動(dòng)，若背光設(shè)計(jì)為紅色，當(dāng)手指緩慢移動(dòng)，若背光設(shè)計(jì)為藍(lán)色，則使用者情緒的改變能反應(yīng)在面板上。”
此原型產(chǎn)品當(dāng)使用ITO透明電極時(shí)能探測(cè)手指接近的距離。當(dāng)手指不接觸面板時(shí)，電容的改變比手指接觸面板時(shí)小，這需要高度探測(cè)敏感度。銅電極能提供足夠高的敏感度以探測(cè)移動(dòng)的手指，不過(guò)缺點(diǎn)是不透明。但若使用透明電極，敏感度會(huì)比使用銅電極要低，因?yàn)槊姘宓碾娮柚禃?huì)增加。因此，三菱電機(jī)決定根據(jù)手指的位置轉(zhuǎn)換探測(cè)方法，當(dāng)手指接近面板時(shí)，會(huì)定義為“接近狀態(tài)（proximity state）”當(dāng)手指接觸或非常接近面板時(shí)，會(huì)定義成“接觸狀態(tài)（contact state）”。在“接近狀態(tài)”下，敏感度被設(shè)定為優(yōu)先；在“接觸狀態(tài)”下，分辨率則為修先。
根據(jù)該公司表示，在“接近狀態(tài)”時(shí)，面板能探測(cè)電容變化大約03pF，在“接觸狀態(tài)”時(shí)探測(cè)電容變化大約在8至19pF之間。在“接近狀態(tài)”下X軸與Y軸的分辨率相當(dāng)于10mm，Z軸分辨率“手指距離最長(zhǎng)在20mm以內(nèi)都可以被決定”，公司的發(fā)言人如此表示。Z軸的分辨率為256階。
此外，反應(yīng)速度的差異取決于手指的位置。在“接近狀態(tài)”下，反應(yīng)速度大約是50ms，在“接觸狀態(tài)”下反應(yīng)速度大約為10ms。耗電量狀況“兩種狀態(tài)幾乎沒(méi)有太大差別”，該公司發(fā)言人如此表示。
為了改善“接近狀態(tài)”的敏感度，連接多重感應(yīng)可以擴(kuò)大感測(cè)的面積。一般而言，敏感度的提升與感測(cè)面積成正比。此外，被稱為“感應(yīng)器遮蔽控制”（sensor shield control）的功能被增加來(lái)降低電路的寄生電容。X軸方向的電極與Y軸方向的電極位在其它電極頂端上。當(dāng)感應(yīng)器運(yùn)作時(shí)，因?yàn)樯蠈与姌O與下層電極間電位差異造成寄生電容增加，導(dǎo)致敏感性降低。三菱電機(jī)應(yīng)用同一相位的訊號(hào)與電位減少寄生電容，“感應(yīng)器遮蔽控制”功能消除遮蔽層的需要，遮蔽層功能是降低液晶面板產(chǎn)生電磁噪聲。
此原型產(chǎn)品是以市場(chǎng)上采用的電容式觸控面板為基礎(chǔ)，“僅僅做少數(shù)改變”，根據(jù)公司發(fā)言人表示，三菱電機(jī)僅增加開(kāi)關(guān)組件來(lái)連結(jié)多重感應(yīng)器，并改善探測(cè)電路減少寄生電容。“我們的研發(fā)部門并不考慮那些改良會(huì)顯著增加成本。”
但當(dāng)該面板上市時(shí)“它首先應(yīng)用在自家的產(chǎn)品上”，公司的發(fā)言人表示。該公司計(jì)劃驗(yàn)證它對(duì)環(huán)境的抵抗性以及上市后實(shí)際裝置的操作性。
此原型產(chǎn)品所使用的電容法是投影型，是適合應(yīng)用在移動(dòng)裝置，并不適合用在大屏幕。但三菱電機(jī)正從事實(shí)測(cè)，以符合10英寸甚至更大的屏幕需求。根據(jù)公司表示，新的探測(cè)方法不能應(yīng)用在表面電容（surface capacitive）觸控面板。（編輯：于占濤）
下載文檔2022中國(guó)國(guó)際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)(以下簡(jiǎn)稱“智博會(huì)”)于2022年8月22日至24日召開(kāi)。三菱電機(jī)(中國(guó))有限公司(以下簡(jiǎn)稱“三菱電機(jī)”)以“云發(fā)布”的形式亮相本屆智博會(huì)，這也是三菱電機(jī)第四次出展智博會(huì)。三菱電機(jī)株式會(huì)社執(zhí)...
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