三菱電機（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，該面板能探測手指與面板間的距離。

三菱電機稱此觸控面板為“3D觸控面板”，因為它不但能確定手指X與Y平面坐標，也能確定正常方向的Z坐標。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裝置。例如，公司預(yù)想移動裝置搭配“鼠標經(jīng)過功能”（mouseover function），當鼠標指針放在上面時，會改變icon的影像。三菱電機示范將手指移向拇指甲圖像記號（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，“我們認為‘鼠標經(jīng)過功能’在小屏幕較實用。”通過透過計算Z軸方向電容的時間差異，“手指接近面板的加速可以被能探測，用這個方法，面板能確定手指接近的速度。”“當手指快速移動，若背光設(shè)計為紅色，當手指緩慢移動，若背光設(shè)計為藍色，則使用者情緒的改變能反應(yīng)在面板上。”

此原型產(chǎn)品當使用ITO透明電極時能探測手指接近的距離。當手指不接觸面板時，電容的改變比手指接觸面板時小，這需要高度探測敏感度。銅電極能提供足夠高的敏感度以探測移動的手指，不過缺點是不透明。但若使用透明電極，敏感度會比使用銅電極要低，因為面板的電阻值會增加。因此，三菱電機決定根據(jù)手指的位置轉(zhuǎn)換探測方法，當手指接近面板時，會定義為“接近狀態(tài)（proximity state）”當手指接觸或非常接近面板時，會定義成“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，面板能探測電容變化大約03pF，在“接觸狀態(tài)”時探測電容變化大約在8至19pF之間。在“接近狀態(tài)”下X軸與Y軸的分辨率相當于10mm，Z軸分辨率“手指距離最長在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)可以擴大感測的面積。一般而言，敏感度的提升與感測面積成正比。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。當感應(yīng)器運作時，因為上層電極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。三菱電機應(yīng)用同一相位的訊號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，三菱電機僅增加開關(guān)組件來連結(jié)多重感應(yīng)器，并改善探測電路減少寄生電容。“我們的研發(fā)部門并不考慮那些改良會顯著增加成本。”
但當該面板上市時“它首先應(yīng)用在自家的產(chǎn)品上”，公司的發(fā)言人表示。該公司計劃驗證它對環(huán)境的抵抗性以及上市后實際裝置的操作性。

此原型產(chǎn)品所使用的電容法是投影型，是適合應(yīng)用在移動裝置，并不適合用在大屏幕。但三菱電機正從事實測，以符合10英寸甚至更大的屏幕需求。根據(jù)公司表示，新的探測方法不能應(yīng)用在表面電容（surface capacitive）觸控面板。（編輯：于占濤）