提高用戶體驗是觸摸屏技術創新的推動力之一。投射式電容觸摸屏設備的產生替代了先前的電阻式觸摸設備，開辟了一個新的風格，很大地改進了用戶界面。投射式電容技術支持無限多點觸摸手勢，帶來了更加順暢的無縫的用戶體驗。移動設備制造商已經感受到了電容式觸摸用戶界面(UI)帶來的好處，大多數手持設備都能提供幾年前還不可想像的觸摸性能�，F在，工程師和開發人員關注的是更快的反應時間，更好的精度，以及更高的信噪比(SNR)，從而在他們的產品中提供更為創新的用戶體驗。

但觸摸屏需要的不僅是要能夠有觸摸功能。提供更好的用戶體驗就意味著要提供先進的功能，解決已知問題并使這些設備更容易、更直觀的為最終消費者工作。它也幫助制造商能在激烈市場競爭中使自己的產品與眾不同。什么樣的特點可以提供這種體驗呢?消費者需要設備制造商解決的是什么問題?有三項能力是當今的市場趨勢，替代電阻式觸筆(RSR)、防水能力、懸浮觸控功能。這些特點有些已經開始出現在移動設備，并給終端用戶提供了實際的好處。通過將這些特點結合手機里，原始設備制造商可以提供一個真正先進的用戶接口 —— 超越觸摸。

支持觸筆對于電容式觸摸并不是新問題，當前大多數技術的問題是，傳感器只能讀出大體積的設備輸入，模擬手指的尺寸和電容�？刂破鞑挥涗浫魏涡∮谟|摸的輸入。大尺寸的觸筆使得不可能清楚地看到屏幕上的輸入，因此完成精密的任務，操縱詳細的導航接口，或手寫亞洲字符變得非常困難，增加了錯誤的可能性。消費者不希望在當今的電容式觸摸手機上使用又大又笨的觸筆，他們想要的是精準的小巧的像電阻式觸筆那樣的1毫米的觸筆。目前大多數觸摸控制器支持的是3毫米大小甚至更大，準確性和便攜性都不好，如果不是不可能的，那就實現它!圖1圖示了實際電阻式1毫米觸筆和傳統電容觸筆并排比較的差異。很容易看出，小筆體積瘦筆尖小更容易完成具體任務�！　�

圖1：電阻式1毫米觸筆和傳統電容觸筆的實際比較

防水功能解決了用戶日常生活中的一個非常實際的問題。在現實世界中，我們有可能在雨中使用設備，用潮濕或出汗的手指觸摸屏幕，或在潮濕環境中使用，這些都會帶來電容的變化，我們希望觸摸屏在所有的這些條件下都能正常工作。然而，觸摸屏表面上的水可能在很多方面都顯著影響性能，可能會造成幻影觸摸，或是影響精度。在一些產品中，水會造成互電容不可逆轉的影響，需要硬重啟才行。甚至可能使屏幕凍結或用戶擦干凈水后也完全沒有響應。市場上已經出現了少量完全防水設備，如數碼相機或是某些手機，他們即使完全浸泡在水里也能正常操作，如果廠商想要增加甚至是保持市場份額，就需要保持競爭力。真正具有防水能力的器件要滿足IP - 67標準，提供給用戶無可比擬的魯棒性，并使得原始設備制造商跟上這種市場趨勢。

懸浮觸控功能是觸摸技術的前沿。懸浮觸控的重要性正在主要操作系統中迅速提升，目前所有指標表明這個功能在未來一年或兩年將成為一個主要市場趨勢。懸浮觸控解決了觸摸屏制造商有史以來難以解決的兩個問題：厚手套和長指甲。因為電容隨著手指和傳感器距離變遠而減小了，通過層層織物或長指甲就很難檢測手指的位置。懸浮觸控解決了這個問題，能夠始終準確地檢測懸浮手指的位置和其它物體的方位，即使戴著10毫米的絕緣手套

使用懸浮觸控方式，鼠標懸停功能也可以設計到手持設備里，可用于用戶放大部分畫面，例如超鏈接或屏幕鍵盤上的字，在他們上空懸浮，然后使用直接輸入設備來進行精確選擇。這種功能對便攜式媒體播放器也有一定的意義，如先懸浮在歌曲或視頻目錄，然后直接選擇，或者手機游戲應用，通過懸浮輸入可以充分發揮全新的特點和指令。此外，移動設備制造商已經努力將新興的3 D顯示技術結合到手機。在這里，懸浮觸控能讓你在一個3 D顯示器上打開多種應用程序。用戶可以把某個應用程序設為在最前面屏幕上顯示，而其他打開的應用程序放在后面。因為這種顯示方式變得越來越普遍，懸浮觸控會讓用戶能夠有效地操縱屏幕元素，展現一個全新的世界。

那么你如何才能設計所有這些元素到觸摸屏設備中呢?今天大多數觸摸屏使用互電容感應來檢測觸摸輸入�；ル娙�觸摸屏是測量橫軸和縱軸傳感器交叉點(X*Y)的電容，而不是獨立的傳感器行(X + Y)。因為這種測量類型顯著增加了同一個面板可用傳感器的數量， 240個交叉點，而不是32行自電容傳感器行，互電容掃描可以達到更高的精度，具備真正的多點觸摸能力。圖2顯示了五個手指放在同一個電容觸摸屏上的情形。所有五個輸入點都能明確識別，沒有位置的不確定性。　　

圖2. 互電容傳感器有很強的精確測量多點輸入的能力，它測量的是X和Y的交叉點,而不是傳感器行本身。所有五個手指都明確識別在傳感器珊格中。

但是，談到先進的功能，如防水、小筆支持、懸浮觸控，光有互電容是不夠的。你可能會問，為什么不是所有的多點觸摸屏設備都能支持這種功能?這是電容的問題。電容定義為電極上電荷和電壓的比率。本質上只支持互電容的觸摸屏控制器算法在有水時就會感到困惑，因為水本身的電容。傳感器努力正確識別并跟蹤有水時的觸摸輸入，可能會導致頻繁的幻影觸摸，精度明顯退化，在某些情況下屏幕可能完全凍結。

電容和輸入面積是成正比的。在支持觸筆和懸浮觸控的情況下，在大多數觸摸屏控制器中，小筆尖或手指懸浮在觸摸屏上空引發的電容變化并不能夠判斷為觸摸。一些芯片廠商只支持互電容能夠支持的特征。但當這些公司試圖展示這種功能時，大部分使用演示板是顯著增加了靈敏度，并降低的噪聲極限。在演示板上，這些特點看起來還不錯。但是演示工具是工作在安全、無噪聲環境中，并沒有緊密耦合收發器，LCD屏，USB充電器、和其它的影響觸控面板性能的干擾源。在實際設備中，噪聲幾乎不可避免。一旦你把小筆或懸浮觸控技術設計到系統中，就可能有噪聲存在，降低閾值增加靈敏度可以讓這些特征在演示板上實現，但是當存在噪聲時，控制器就容易讀入虛假觸摸并降低精度(見圖3)。這些先進的功能在演示工具上工作得很好，但在實際系統中性能會急劇下降。只使用互電容測量顯然不能給觸摸屏系統提供足夠的信息，以支持先進觸摸功能，如防水，支持小筆，懸浮觸控�！　�

圖3.,當接觸靈敏度增加時，噪聲引發的觸摸誤判

另一方面，在很多情況下自電容都是一種魯棒性很強的感應方式。它會產生更強的信號，并且比互電容可投射更大的區域。這種投射能力和力度的增加可以使觸摸屏控制器準確地探測到目標電容，例如手指懸浮在屏幕上。自電容還可在不降低噪聲閾值的情況下提供更好的靈敏度。這就能夠探測到很小的觸摸，例如1毫米觸筆，不會像互電容那樣有觸摸誤判，精度不佳，和延遲響應的問題。但是盡管有這些好處，自電容的問題是在多點觸摸功能上并不十分理想。這是就是眾所周知的鬼點問題，我們并不能判斷觸摸屏上兩個手指的位置。在自電容感應中，輸入測量的是橫軸和縱軸的變化 (X + Y)。結果是如果用戶觸摸到不同行的兩個地方，并不能明確判斷位置。三點觸摸更是不可能的。圖4就是一個自電容觸摸屏不能準確判斷位置的例子。紅圈是X行和Y行傳感器上的實際觸摸。因為每一行都讀到一個觸摸，這些行的交叉點也會記錄觸摸(標注為淺藍色)，即使并沒有觸摸存在。

圖4. 自電容系統受限于X + Y方法測量觸摸輸入。在不同傳感器行上的多點觸摸會產生鬼點

因為今天的操作系統支持四個手指甚至更多，智能手機需要真正的無鬼點多點觸摸。市場已期望和要求在觸摸屏設備中實現完全多點觸摸功能和手勢識別功能。僅僅有自電容感應是不夠的。

那么，如何解決這個問題呢?對于一個設備制造商來說，為客戶提供最先進的特點，使自己的產品不同于競爭對手是至關重要的，但只使用一種感應方法是難以實現的。最好的方式是選用同時支持自感應和互感應的觸摸屏控制器。這可以讓設計人員充分利用每一種感應的好處，提供真正獨特的功能。某些芯片制造商有兩種不同的芯片：一種是自電容，一種是互電容。但是，設備制造商真正需要的是，同一顆觸摸屏控制器芯片既支持自電容又支持互電容，可以根據應用在這兩種方法之間切換。利用差分信號分析，這種類型的控制器可以使制造商給市場提供真正的防水功能、小筆支持，懸浮觸控。

總之，觸摸性能指標如響應時間、刷新率、和準確性都是重要的，但他們并不是用戶體驗的唯一評估指標。先進的功能提升了觸摸屏設備用戶體驗質量。當你設計用戶界面時，用戶想要和需要的三個特征是，1毫米觸筆支持，真正的防水能力，以及懸浮觸控功能。這些特征對于只有一種感應方法的控制器來說是一個挑戰，許多演示板在可控環境中可以工作。使用在同一芯片上支持自電容和互電容的觸摸屏控制器，能有效在他們之間切換，可以確保這些高級功能在實際環境中的優異表現。它也可以降低材料成本并減小設備尺寸，因為不需要第二顆芯片。這些具有先進功能的設備提升了用戶界面標準，使得制造商有機會使自己的產品更有競爭力。