El sistema Multi Touch Screen del iPhone (Parte 2)

Touchscreen: Parte 2

Enero de 2009
Actualizado en Diciembre de 2011

 

En esta sección explicaremos brevemente en forma técnica como funciona el sistema de respuesta al tacto utilizado por los dispositivos iOS.
 
La patente “Multipoint Touch Screen” (Hotelling, Steve et al. “Multipoint Touchscreen.” U.S. patent application 2006/0097991. Link) define este sistema como tecnología de tacto capacitivo-projectado, con dos implementaciones combinadas:

 

I. Auto-capacitancia, donde un arreglo de electrodos de indio-óxido de estaño en forma de matriz o cuadrícula en un solo plano, se convierten en sensores de tacto en puntos determinados.

Esto se logra al mantener sobre la superficie del touchpanel un nivel base de corriente, que al ser tocado con el dedo, se produce una caída de potencial; información que recibe y procesa el controlador (Figura 5)

 

II. Capacitancia mutua, que se produce al disponer de dos sets de conductores paralelos ubicados en forma perpendicular uno al otro. Uno de los sets tiene la función de mantener un nivel de corriente con amplitud y frecuencia determinadas, sobre la superficie del touchpanel.

La capacitancia producida en cada intersección o nodo es medida en forma simultánea por un multiplexor o controlador de flujo de información y determina cambios producidos en la superficie.

Como se observa en la figura 6, en el costado del touchpanel existen 8 trazas o pistas paralelas que están conectadas con uno de los cables flexibles del controlador. Estas trazas están dispuestas de tal forma que definen franjas horizontales de donde reciben la información de los sensores (Fig. 7)

Las trazas paralelas se ubican en ambos costados del touchpanel, pero su distribución es diferente en cada versión de iPhone:

 

· En el iPhone de 1ª Gen., las 8 trazas ubicadas en el costado derecho reciben la señal de las 8 franjas de la mitad superior de la pantalla, mientras que las 8 franjas del costado izquierdo reciben la señal de la mitad inferior.

· En el iPhone 3G, 3GS, 4 y 4S, no existen 2 mitades, ya que las trazas no reciben la señal de franjas consecutivas, sino de alternadas.

La figura 8 es un esquema que muestra la distribución de las trazas y franjas, y la diferencia entre ambas versiones de iPhone.

 

El Controlador.

 

Tiene la función de alimentar los sensores del touchpanel y recibir y procesar la información que producen para enviarla a la placa lógica.

En el iPhone de 1ª generación, este componente es parte de la pantalla y está compuesto principalmente por una interfaz de periféricos serial, un controlador del touchscreen, un microprocesador, un modulador de frecuencia y una memoria EPROM (figuras 9 y 10)

En el iPhone 3G y superior estos componentes se encuentran incorporados a la placa lógica.

 


5

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Figura 5. Cara delantera del touchpanel.

En esta imagen, el touchpanel del iPhone de 1ª Gen. se encuentra unido al LCD y se observa la matriz de sensores embebidos en el cristal.
El vidrio externo ha sido removido y separado del touchpanel mediante un procedimiento desarrollado por iPhoneTECH.

 


6

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Figura 6. Cara trasera del touchpanel.

En esta imagen, el touchpanel se encuentra unido al vidrio externo y se observa un circuito de trazas paralelas presentes en su costado, que se unen a uno de los cables flexibles del controlador del touchscreen. La información que cada traza recibe de los sensores es transmitida hacia el controlador.

El LCD ha sido removido y separado del touchpanel mediante un procedimiento desarrollado por iPhoneTECH.

 


7

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Figura 7. Trazas paralelas del costado derecho del touchpanel del iPhone 1ª Gen.

Las trazas reciben la señal de cada una de las franjas horizontales de sensores.


8

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Figura 8. Esquema de la distribución de las franjas de sensores del touchpanel.
En el iPhone 1ª Gen. se definen 2 zonas: la superior que está conectada con el controlador mediante 8 trazas paralelas presentes en el lado derecho del touchpanel y la inferior que está conectada por medio de 8 trazas presentes en el lado izquierdo.
En cambio, en el iPhone 3G, 3GS, 4 y 4S no exiten 2 zonas, ya que las trazas de cada costado determinan franjas alternadas y no consecutivas.

 


9

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Figura 9. Cara de arriba del controlador del touchscreen (iPhone 1ª Gen.)
Está conectada con el cable flexible que recibe las señales desde las trazas paralelas del costado del touchpanel. Contiene principalmente dos circuitos integrados, una interfaz de periféricos serial (SPI) y el controlador del touchscreen.

 


10

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Figura 10. Cara de abajo del controlador del touchscreen (iPhone 1ª Gen.)
Está conectada con el cable flexible que alimenta los sensores del touchpanel y con el cable flexible que lo conecta a la placa lógica. Entre sus componentes se encuentran un microcontrolador, un modulador de frecuencia y una memoria EPROM.

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