Parametri prestazionali di base dei touch screen e casi di test

2026-06-03

1. Prestazioni di base del pannello a sfioramento: sensibilità, punti di tocco, passo del dito, velocità di rapporto, palmo di avvio, rifiuto del palmo, impermeabile, guanto, gesto, stilo passivo, stilo attivo, linearità, precisione.

La sensibilità si riferisce alla facilità con cui un tocco può essere rilevato. Quando si verifica un tocco, provoca un cambiamento nell'energia dello schermo capacitivo e diverse aree di tocco determinano diversi livelli di cambiamento di energia. L'elevata sensibilità significa che il sistema è in grado di rilevare un tocco anche quando la variazione di energia è molto piccola.

Punti di contatto: il numero di punti di contatto simultanei supportati. La maggior parte dei dispositivi supporta 10 punti touch, mentre alcuni dispositivi di dimensioni maggiori richiedono il supporto per 20 o 30 punti touch.

Passo delle dita: si riferisce alla distanza minima tra due dita che possono essere riconosciute indipendentemente. Tipicamente è 2,5 volte il passo (passo del sensore) della griglia capacitiva.

Report Rate: la frequenza con cui vengono riportati i dati del tocco. Di solito si riferisce alla velocità di segnalazione quando si scorre con un solo dito (in genere >80 Hz). Quando si utilizzano più dita, la velocità di segnalazione potrebbe diminuire.

Palm Press to Power On (Boot Palm): in genere si riferisce allo scenario in cui il dispositivo si accende mentre una mano preme sul touch screen, ovvero lo schermo viene acceso mentre viene già toccato da un palmo. Poiché diversi produttori forniscono diversi livelli di supporto per questa funzionalità, alcuni dispositivi potrebbero non accendersi se un dito o un palmo tocca già lo schermo all'avvio.

Palm Rejection: si riferisce alla capacità del touch screen di riconoscere e ignorare i tocchi involontari causati dal palmo della mano durante il normale funzionamento, rilevando comunque accuratamente gli input intenzionali.

Impermeabile: l'impermeabilità si riferisce generalmente a due scenari:--- ① Il touch screen funziona normalmente se utilizzato con le dita bagnate;  ② Le gocce d'acqua sulla superficie del touch screen non causano false segnalazioni di tocco e lo schermo ritorna al funzionamento normale dopo che l'acqua è stata rimossa.

Gesto: il supporto per i gesti include due stati --- ①Riattivazione tramite gesto: quando il display è spento e il touch screen è in modalità di risparmio energetico, un gesto specifico può riattivare l'intero sistema, ripristinando la normale visualizzazione e funzionamento;  ②Funzione gesto: quando il touch screen è in normale stato di funzionamento, l'esecuzione di un gesto attiva un comando che indica al dispositivo di eseguire un'azione corrispondente.

Stilo passivo: in genere è supportato uno stilo passivo, con compatibilità per un diametro della punta dello stilo pari a 0,8 volte il passo del sensore.

Stilo attivo: attualmente, l'adozione dello stilo attivo nel mercato dei touch screen capacitivi è limitata, poiché richiede la comunicazione tra l'IC touch e lo stilo.

Linearità: la linearità viene testata sulla macchina di prova online, dove il software identifica e valuta le prestazioni di linearità.

Precisione: testato sulla stessa macchina di prova online, dove il software rileva e valuta la precisione del tocco.

Nota: molti fattori possono influenzare la linearità e la precisione, dal passo del sensore del pannello a sfioramento (TP) e dal processo di produzione all'assemblaggio completo del dispositivo e alle interferenze ambientali, che possono causare deviazioni. Sebbene quanto sopra siano considerate specifiche fondamentali del pannello touch, non tutte le funzioni sono richieste in ogni progetto reale. I progetti TP sono personalizzati in base alle esigenze applicative specifiche, portando a differenze significative negli approcci di progettazione.


2. Processo di debug --- Durante la fase TP, sono necessarie solo la configurazione del canale e le impostazioni di sensibilità per garantire la funzionalità di base. Questo perché le prestazioni effettive possono variare quando il TP è integrato nel dispositivo finale. Le prestazioni finali vengono valutate in base al software utilizzato nei test dell'intero sistema e tutte le funzioni della soluzione vengono infine verificate sul dispositivo completo.


3. Test della linea di produzione --- Dopo che il prototipo ha superato i test, i suoi dati possono essere utilizzati per impostare i test della linea di produzione. Esistono anche requisiti specifici per i parametri del prototipo. Se i criteri dei test di produzione sono impostati in modo troppo rigido, ciò potrebbe portare a un eccessivo rifiuto funzionale, aumentando il tasso di difetti e riducendo la resa. Al contrario, se i criteri sono troppo indulgenti, ciò potrebbe comportare uno spreco di risorse lavorative durante la produzione, ad esempio in caso di rilavorazione. I valori dei parametri utilizzati nei test di produzione derivano in genere dall'esperienza accumulata in numerosi progetti. I produttori di circuiti integrati forniscono spesso impostazioni di test di produzione generiche adatte a progetti di base, mentre progetti speciali o ad alta richiesta richiedono un controllo più rigoroso e parametri personalizzati.


4.Test delle prestazioni dei touch screen capacitivi

--- Metodo e procedura di test della sensibilità della linea

① Utilizzare bacchette di rame con un diametro di 3–10 mm per tracciare linee lungo i due angoli diagonali dello schermo (fare riferimento alla Figura A) e registrare i dati di segnalazione del tocco dal touchscreen.

② Determinare il valore di sensibilità preliminare A identificando l'asta di rame dal diametro più piccolo per la quale i dati di segnalazione del tocco rimangono stabili, in base alla relazione proporzionale dei punti di contatto riportati.

③ Utilizzare l'asta di rame con il diametro di sensibilità preliminare per disegnare il disegno mostrato nella Figura B sul touch screen.

④ Se le linee tracciate sono continue al 100%, il risultato è confermato come OK; in caso contrario, aumentare il diametro dell'asta di rame di una misura e ripetere il test. Continua questo processo finché tutte le linee tracciate non saranno completamente continue: questo diametro finale corrisponde alla sensibilità B.


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Criteri di giudizio sulla sensibilità:

B ≤ 4 mm (Eccellente) / B ≤ 5 mm (Buono) / B ≤ 6 mm (Qualificato)

B-A =0mm(Eccellente)/B-A≤1mm(Buono)/B-A≤2mm(Qualificato)

--- Toccare Metodo e procedura del test di sensibilità


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① Selezionare il diametro dell'asta di rame ottenuto dal test di sensibilità della linea e toccare 20 volte in ciascuna delle 35 posizioni disposte in una matrice 7×5 lungo le direzioni di lunghezza e larghezza del touch screen (come mostrato nella Figura C).

② Controlla se ci sono tocchi mancati in ciascuna posizione. Se non si verificano errori, la sensibilità del pulsante è definita come il diametro C dell'asta di rame utilizzata.

③ In caso di tocchi mancati, aumentare il diametro dell'asta di rame di 1 mm.

④ Utilizzando il diametro maggiore dell'asta di rame, ripetere il processo di test descritto al passaggio ① fino a ottenere un nuovo valore di sensibilità.


Criteri di giudizio sulla sensibilità:

C≤5mm(Eccellente)/C≤6mm(Buono)/C≤7mm(Qualificato)

--- Test di precisione del punto (precisione)

① Scopo del test: la precisione viene utilizzata per analizzare se le coordinate emesse dal touch screen in varie posizioni sono coerenti con le loro posizioni fisiche effettive, riflettendo la precisione del touch screen durante l'input tattile. Questa metrica è direttamente correlata alla precisione del tocco, garantendo che i tocchi siano registrati correttamente.

② Requisiti e precauzioni del test: i test dovrebbero essere condotti sia per gli scenari in bilico che per quelli non in bilico (tocco diretto) per confrontare le differenze tra i due, con prestazioni migliori indicate da risultati più ravvicinati tra le due condizioni.  Per ciascuna prova la deviazione massima ottenuta non deve superare il doppio della deviazione media. La valutazione deve essere eseguita separatamente per l'area centrale e le aree marginali dello schermo, dove la regione marginale è definita come un bordo largo 2 mm attorno al perimetro dello schermo. Le modifiche a questa metrica di precisione possono influire sulle prestazioni di sensibilità.

③Metodo e procedura di test

● Per il test utilizzare un'asta di rame con il diametro corrispondente alla sensibilità del pulsante. Premi ciascuno dei punti della griglia 9×7 (disposti lungo la lunghezza e la larghezza dello schermo) 20 volte.

● Aumentare il diametro dell'asta di rame di 1 mm rispetto al valore basato sulla sensibilità, quindi eseguire il test e l'analisi utilizzando lo stesso metodo.

● Per ciascuna posizione, determinare la deviazione massima tra le 20 coordinate di output dalla coordinata fisica effettiva e utilizzare questo valore come deviazione di precisione per quel singolo punto.

● Sommare le deviazioni massime di tutti i punti di posizione e quindi dividere per il numero di punti (ponderazione media) per ottenere la deviazione complessiva della precisione dello schermo.


Criteri di giudizio:  

Area centrale --- ≤ ±0,3 mm (Eccellente) / ≤ ±0,6 mm (Buono) / ≤ ±1,0 mm (Qualificato)  

Area del bordo --- ≤ ±0,5 mm (Eccellente) / ≤ ±1,0 mm (Buono) / ≤ ±1,5 mm (Qualificato)

---Test di linearità

① Scopo del test: valutare se la linea tracciata sul touch screen corrisponde al percorso di movimento effettivo, riflettendo le prestazioni di linearità tra diverse regioni e direzioni dello schermo.

② Requisiti e precauzioni del test: i test dovrebbero essere condotti sia per gli scenari in volo stazionario che per quelli di tocco diretto (non in bilico) per confrontare le differenze tra i due, con prestazioni migliori indicate da risultati più vicini tra le due condizioni. Per ciascuna prova la deviazione massima non deve superare il doppio della deviazione media. La valutazione deve essere eseguita separatamente per l'area centrale e le aree marginali dello schermo, dove la regione marginale è definita come un bordo largo 2 mm lungo il perimetro dello schermo.  Oltre alla linearità, dovrebbe essere testata anche l'isteresi (ritardo) della linea tracciata. Se il valore dell'isteresi è troppo grande, la risposta al tocco risulta lenta; se troppo piccolo, potrebbe causare un falso rilevamento del tocco a causa del jitter del segnale. Le modifiche a questo parametro possono influire sulla sensibilità, che a sua volta può influenzare una serie di parametri di prestazione correlati.

③Metodo e procedura di test


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● Utilizzare un'asta di rame con il diametro corrispondente alla sensibilità del pulsante per eseguire il test di linearità sul touch screen.

● Le traiettorie standard per i test di linearità includono percorsi orizzontali, verticali e diagonali a 45°/135°; i loro modelli e quantità specifici sono mostrati nella figura a destra.

● Utilizzare un braccio robotico per testare le traiettorie di cui sopra a velocità rispettivamente di 20 mm/s e 5 mm/s e registrare i dati risultanti.

● Calcolare la deviazione della distanza tra ciascuna coordinata tattile riportata e la corrispondente linea fisica. Infine, calcola la media ponderata di tutte le deviazioni per ottenere l'errore di linearità.


Criteri di giudizio per i quattro punti precedenti:

Area centrale---≤±0.3mm(Eccellente)/≤±0.6mm(buono)/≤±1.0mm(Qualificato)

Area del bordo---≤±05mm(Eccellente)/≤±1.0mm(buono)/≤±1.5mm(Qualificato)

● Selezionare un punto nell'area esterna allo schermo, spostarsi uniformemente in avanti a 5 mm/s per 2 cm, fare una pausa per 1 secondo, quindi tornare indietro nella direzione opposta alla stessa velocità. Registrare la distanza alla quale viene rilevato per la prima volta il movimento inverso.

● Ripetere il test precedente in 10 punti diversi selezionati nell'area non marginale dello schermo. Confronta i 10 risultati del test; il valore più piccolo registrato viene preso come ampiezza dell'isteresi delle coordinate dello schermo.

Criteri di giudizio per i due punti precedenti: Grandezza dell'isteresi: entro 1 mm