[实用新型]多手指人机互动装置

说明书

技术领域

本实用新型有关于一种触控装置，尤其是有关于一种多手指人机互动装置。

背景技术

科技始终來自人性，无论从贴近终端消费者的CE装置或是工业级设备，都逐渐要求操控模式必须简化、直觉化，触控面板就是相当符合需求的操作介面。在此，触控面板除应在外观上无瑕疵外，在电子特性(电位率、端点电阻、准确率、线性…等)、光学特性(穿透率、清晰度、抗眩与低反射…等)、机械特性(单点寿命测试、划线测试、承重、撞击、尾部耐受测试、破坏性实验…等)、以及环测(恒温/恒湿、冷/热冲击、化学药剂测试…等)，都应符合特定市场关键致胜因子(Key SuccessFactors；KSF)要求。

触控面板差异最终将反应在功能性(Performance)、耐受性(Durability)与可靠度(Reliability)上。遗憾的是，触控面板业至今仍未发展出一套可以含括以上特性的产品，反而须靠客户端通过经验法则，寻求最佳的产品。以下为各触控技术优缺点分析：

电阻式技术：由于电阻式触动靠压力施予上层导电层，使其与下层导电层能导通，举凡能对上层导电层有效施力的介质，均可用来触发电阻式触控面板，如手指、笔、信用卡、钥匙…等。此类技术的机械特性(如抗磨损能力)决定在上层导电层材料，光学特性则和材料与结构有关，简言之，玻璃透光率优于聚脂膜(PET Film)，愈厚的材料透光率损失愈多。不过光学表现不应只检视透光率，应同时要求低反射；部分强光下使用的触控面板即应有偏光应用需求。正由于电阻式结构单纯、且使用限制少，又历经长期市场检验，是目前最普遍、且最经济的触控技术，但模拟式电阻触控技术虽相对简易，仍逐渐发展分为4线、5线、6线、7线及8线…等。

4线式的主要缺点是，上层导电层由ITO聚脂膜组成，其ITO阻值均匀性及耐受性(磨损、在温/湿度下的变化)经使用一段时间后，电气特性即明显衰退，进而造成线性及准确度不足。因此多数4线式点击寿命规格多采100万次，实际应用以POS为例，只需几个月即可达到10万次点击数。此外，聚脂膜因环境因素而有热胀冷缩并受湿度影响，长期下來不仅破坏ITO均匀性，更会造成使用时游标漂移现象。4线式多半存在于小尺寸应用市场，当尺寸愈大时，上述缺点就愈显著。4线式结构虽然简单，但实际应用时受限上层导电层的电阻均匀性、环境变化下的物性变动，使得面板寿限、电气特征方面均浮现显著缺憾；此一现象在愈大尺寸时愈加明显。

8线式基本上由4线式演化而來，多增的4条感测线主要用来降低环境影响因素，所造成的系统不稳定与使用时游标漂移缺憾，由于电路走线加倍，因此常见于大尺寸设计中，设计和外观上不易达到窄边要求。8线式结构虽改善环境因素造成的系统不稳定与漂移现象，但因并未改善4线上层导电层材料特性，对增进耐用(受)性和延长面板寿命方面并无助益。当上层ITO-Film因受力形成导通时，通过电极提供电压，并切换电压方向，经由电压监控电极测定，可得受力点位置X、Y方向所造成的电压差从而计算出位置资讯。由于7线式结构在面板边缘须安排数个二极管，以产生具方向性的诱导电流，因此，不但增加组装难度、也提高故障率，市场应用并不普遍。

表面电容式与投射电容式技术：表面电容式利用排列于面板4边的透明电极，通过与人体间的静电结合产生的静电变化，进而通过电流侦测触动位置。其感应原理通过4个角落供给触动感应区特定电压，使其形成均匀电场，当手指接触感应区时电场产生电流，诱生电流经控制器计算测定后，依其距4个角落比例不同，计算实际位置。表面电容式使用时因利用静电变化诱发侦测电流，因此，实务上往往因环境电磁场干扰、高频干扰造成游标飘移或误动作。表面电容式的最大优势即在光学穿透率高，表面保护镀膜使其耐磨表现更佳，然而触动必须以手指(导电性介质)来完成。

投射电容式最大优势即是触动无须直接接触，面板因而可置于透明基材下方，因而得到良好保护，触动可经由手指或特殊笔，即便是带着手套亦可使投射电容式面板作动。结构是在2个不同导电基材上(或同一导电基材的正/反2面)，分别置于平行的X导线与Y导线，导线相互垂直但却不在同一表面，每个X、Y相交处即形成一电容节点。对导电基材上的导线(驱动线driver line)供以特定振幅与频率的交流电压，另1组导线此时即形成回路侦测电容改变量(感应线sense line)。