電容性觸控市場(chǎng)需要高整合度解決方案
[導(dǎo)讀]【導(dǎo)讀】電容性觸控市場(chǎng)需要高整合度解決方案
隨著iPhone、iPod采用多點(diǎn)觸控技術(shù)，讓手機(jī)的使用界面出現(xiàn)了革命性的設(shè)計(jì)沖擊。至于實(shí)現(xiàn)這種嶄新界面控制的背后功臣，正是投射電容式觸控技術(shù)，為了探討此一新興技術(shù)
【導(dǎo)讀】電容性觸控市場(chǎng)需要高整合度解決方案
隨著iPhone、iPod采用多點(diǎn)觸控技術(shù)，讓手機(jī)的使用界面出現(xiàn)了革命性的設(shè)計(jì)沖擊。至于實(shí)現(xiàn)這種嶄新界面控制的背后功臣，正是投射電容式觸控技術(shù)，為了探討此一新興技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，在2009 Computex期間由Digitimes所主辦的「行動(dòng)技術(shù)與設(shè)計(jì)論壇」中，特邀請(qǐng)微控制器設(shè)計(jì)和制造大廠Atmel觸控產(chǎn)品營銷主任George East擔(dān)任講師，分享最新的市場(chǎng)及技術(shù)信息。
George在論壇中首先指出，在過去，為了進(jìn)行輸入控制，手機(jī)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上往往需要讓出許多空間給機(jī)械性的按鍵，機(jī)殼的厚度也無法做薄。然而，采用電容式觸控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)手指觸控控制的輸入方式，而且可以讓屏幕變大、機(jī)殼變薄，進(jìn)而讓設(shè)計(jì)感及使用性更佳。這種直覺式的輸入界面已成為難抵擋的潮流，未來在筆電及計(jì)算機(jī)屏幕、汽車多媒體及導(dǎo)航設(shè)備、家電及消費(fèi)性電子產(chǎn)品中，都可望采用多點(diǎn)觸控的新界面。
目前市場(chǎng)上存在多種觸控技術(shù)，如電阻式、光學(xué)式、音波式、影像感測(cè)式等，但對(duì)于小尺寸或中小尺寸面板的消費(fèi)性產(chǎn)品來說，相較于投射電容式都存在一些限制，例如功耗、準(zhǔn)確性、成本等。若要達(dá)成真實(shí)的多點(diǎn)觸控應(yīng)用，投射電容式更是首選的技術(shù)，因此，George指出，在未來幾年中，此技術(shù)可望普遍的被市場(chǎng)所采用。
目前市場(chǎng)上采用的第一代投射電容式技術(shù)為自電容（self capacitance）的觸控技術(shù)，它只能提供二點(diǎn)觸控，而且無法做到更多樣的觸控應(yīng)用功能。隨著多點(diǎn)觸控的應(yīng)用被市場(chǎng)所接受，用戶對(duì)觸控功能的期待不斷提升，George認(rèn)為，未來自電容性技術(shù)將會(huì)被矩陣式的觸控技術(shù)所取代。不過，由于矩陣式觸控技術(shù)在感測(cè)布線上相當(dāng)困難，多數(shù)廠商仍無法提供成熟的技術(shù)。
針對(duì)前瞻性的矩陣式技術(shù)觸控技術(shù)，Atmel發(fā)展出整合性的電容性觸控屏幕技術(shù)maXTouch。George指出，maXTouch在電容觸控的硬件引擎部分，采用獨(dú)特的電荷轉(zhuǎn)移QMatrix量測(cè)技術(shù)，可以提供非常理想的觸控感測(cè)資料；同時(shí)整合了高效能的微控制器后處理技術(shù)，能夠進(jìn)一步提供準(zhǔn)確的座標(biāo)資料，以及高階的功能特性；不僅如此，maXTouch技術(shù)具有彈性及延展性，例如更大的面板需要更多的偵測(cè)點(diǎn)和更聰明的處理能力，才能維持良好的表現(xiàn)，maxTouch可滿足這樣的需求。
此外，maxTouch還可識(shí)別和報(bào)告用戶的手勢(shì)如放大、旋轉(zhuǎn)、撥控和點(diǎn)擊，而其片上形狀識(shí)別（shape recognition）能力還可導(dǎo)出其它更復(fù)雜的功能。藉著獨(dú)特的耳觸、臉觸、掌觸排除算法，更可檢測(cè)和拒絕不經(jīng)意的觸控動(dòng)作。
maXTouch還能夠非常快速地將觸控位置報(bào)告給主機(jī)，這意味著不會(huì)影響用戶使用先進(jìn)功能如手寫識(shí)別的速度。maXTouch技術(shù)還可報(bào)告「觸點(diǎn)的尺寸大小」和「線條的寬度」，可望成為第一款能夠識(shí)別手寫筆和指甲二種觸控輸入媒介的電容性觸控技術(shù)解決方案。
Atmel首款采用maXTouch技術(shù)的單芯片產(chǎn)品，將采用超薄5x5mm BGA封裝，可讓客戶建構(gòu)出極薄的高性能觸控屏幕產(chǎn)品。高整合度maXTouch解決方案僅需3個(gè)旁路電容器即可構(gòu)成完整的感測(cè)解決方案，與通常需要25至40個(gè)外部組件的現(xiàn)有解決方案相比，明顯地節(jié)省下許多電路板空間。
maXTouch技術(shù)直接以觸控屏幕市場(chǎng)的核心為焦點(diǎn)，適用于那些為廣泛的終端產(chǎn)品市場(chǎng)包括手機(jī)、小筆電、打印機(jī)、GPS、可攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)和POS終端等構(gòu)建觸控屏幕解決方案的客戶。
而從手機(jī)開始，更便利的觸控界面也將會(huì)延伸到Netbook、Notebook、PC顯示器、打印機(jī)、GPS、可攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)和POS終端等各個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域。在此一市場(chǎng)態(tài)勢(shì)下，電容性觸控面板解決方案會(huì)是電子產(chǎn)業(yè)成長最快的領(lǐng)域之一。
不過，George也指出，未來在應(yīng)用上會(huì)要求具備更佳的可用性，例如可用手指、被動(dòng)式觸控筆、指甲等來觸控控制；此外，也需要極快的反應(yīng)速度以及優(yōu)越的線性度等表現(xiàn)。當(dāng)然，在成本上要能更低，而軟件界面要更通用，建置上則要更容易。更重要的是，未來需要的是高度整合的解決方案，才能讓產(chǎn)品快速的上市，并提供可靠好用的操作功能。
George在論壇中首先指出，在過去，為了進(jìn)行輸入控制，手機(jī)在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上往往需要讓出許多空間給機(jī)械性的按鍵，機(jī)殼的厚度也無法做薄。然而，采用電容式觸控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)手指觸控控制的輸入方式，而且可以讓屏幕變大、機(jī)殼變薄，進(jìn)而讓設(shè)計(jì)感及使用性更佳。這種直覺式的輸入界面已成為難抵擋的潮流，未來在筆電及計(jì)算機(jī)屏幕、汽車多媒體及導(dǎo)航設(shè)備、家電及消費(fèi)性電子產(chǎn)品中，都可望采用多點(diǎn)觸控的新界面。
目前市場(chǎng)上存在多種觸控技術(shù)，如電阻式、光學(xué)式、音波式、影像感測(cè)式等，但對(duì)于小尺寸或中小尺寸面板的消費(fèi)性產(chǎn)品來說，相較于投射電容式都存在一些限制，例如功耗、準(zhǔn)確性、成本等。若要達(dá)成真實(shí)的多點(diǎn)觸控應(yīng)用，投射電容式更是首選的技術(shù)，因此，George指出，在未來幾年中，此技術(shù)可望普遍的被市場(chǎng)所采用。
目前市場(chǎng)上采用的第一代投射電容式技術(shù)為自電容（self capacitance）的觸控技術(shù)，它只能提供二點(diǎn)觸控，而且無法做到更多樣的觸控應(yīng)用功能。隨著多點(diǎn)觸控的應(yīng)用被市場(chǎng)所接受，用戶對(duì)觸控功能的期待不斷提升，George認(rèn)為，未來自電容性技術(shù)將會(huì)被矩陣式的觸控技術(shù)所取代。不過，由于矩陣式觸控技術(shù)在感測(cè)布線上相當(dāng)困難，多數(shù)廠商仍無法提供成熟的技術(shù)。
針對(duì)前瞻性的矩陣式技術(shù)觸控技術(shù)，Atmel發(fā)展出整合性的電容性觸控屏幕技術(shù)maXTouch。George指出，maXTouch在電容觸控的硬件引擎部分，采用獨(dú)特的電荷轉(zhuǎn)移QMatrix量測(cè)技術(shù)，可以提供非常理想的觸控感測(cè)資料；同時(shí)整合了高效能的微控制器后處理技術(shù)，能夠進(jìn)一步提供準(zhǔn)確的座標(biāo)資料，以及高階的功能特性；不僅如此，maXTouch技術(shù)具有彈性及延展性，例如更大的面板需要更多的偵測(cè)點(diǎn)和更聰明的處理能力，才能維持良好的表現(xiàn)，maxTouch可滿足這樣的需求。
此外，maxTouch還可識(shí)別和報(bào)告用戶的手勢(shì)如放大、旋轉(zhuǎn)、撥控和點(diǎn)擊，而其片上形狀識(shí)別（shape recognition）能力還可導(dǎo)出其它更復(fù)雜的功能。藉著獨(dú)特的耳觸、臉觸、掌觸排除算法，更可檢測(cè)和拒絕不經(jīng)意的觸控動(dòng)作。
maXTouch還能夠非常快速地將觸控位置報(bào)告給主機(jī)，這意味著不會(huì)影響用戶使用先進(jìn)功能如手寫識(shí)別的速度。maXTouch技術(shù)還可報(bào)告「觸點(diǎn)的尺寸大小」和「線條的寬度」，可望成為第一款能夠識(shí)別手寫筆和指甲二種觸控輸入媒介的電容性觸控技術(shù)解決方案。
Atmel首款采用maXTouch技術(shù)的單芯片產(chǎn)品，將采用超薄5x5mm BGA封裝，可讓客戶建構(gòu)出極薄的高性能觸控屏幕產(chǎn)品。高整合度maXTouch解決方案僅需3個(gè)旁路電容器即可構(gòu)成完整的感測(cè)解決方案，與通常需要25至40個(gè)外部組件的現(xiàn)有解決方案相比，明顯地節(jié)省下許多電路板空間。
maXTouch技術(shù)直接以觸控屏幕市場(chǎng)的核心為焦點(diǎn)，適用于那些為廣泛的終端產(chǎn)品市場(chǎng)包括手機(jī)、小筆電、打印機(jī)、GPS、可攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)和POS終端等構(gòu)建觸控屏幕解決方案的客戶。
而從手機(jī)開始，更便利的觸控界面也將會(huì)延伸到Netbook、Notebook、PC顯示器、打印機(jī)、GPS、可攜式媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)和POS終端等各個(gè)市場(chǎng)領(lǐng)域。在此一市場(chǎng)態(tài)勢(shì)下，電容性觸控面板解決方案會(huì)是電子產(chǎn)業(yè)成長最快的領(lǐng)域之一。
不過，George也指出，未來在應(yīng)用上會(huì)要求具備更佳的可用性，例如可用手指、被動(dòng)式觸控筆、指甲等來觸控控制；此外，也需要極快的反應(yīng)速度以及優(yōu)越的線性度等表現(xiàn)。當(dāng)然，在成本上要能更低，而軟件界面要更通用，建置上則要更容易。更重要的是，未來需要的是高度整合的解決方案，才能讓產(chǎn)品快速的上市，并提供可靠好用的操作功能。
下載文檔
