Win7東風(fēng)吹醒多點(diǎn)觸摸夢(mèng)

    眾多芯片廠(chǎng)商、設計公司、模塊廠(chǎng)商、ODM和OEM對投射電容式多點(diǎn)觸摸表現出了異常的興趣，都希望籍此技術(shù)提供簡(jiǎn)雅的工業(yè)設計與用戶(hù)界面，以實(shí)現產(chǎn)品差異化。市場(chǎng)對投射電容式觸摸技術(shù)(PCT)寵愛(ài)有加，令表面電容式觸摸控制芯片與屏幕供應商都不得不承認未來(lái)將是投射電容式技術(shù)的天下。盡管在PCT成為多點(diǎn)觸摸主流應用技術(shù)之前，理論上表面電容式觸摸技術(shù)(SCT)尚有一絲喘息和追趕的機會(huì )，但生產(chǎn)良率同樣極度低下的困境令其如今還只能混跡于工控、點(diǎn)菜/點(diǎn)歌機，而無(wú)緣市場(chǎng)大為廣闊的筆記本電腦和多種消費電子。

    2009年底，記者在深圳舉辦的國際觸摸屏展覽會(huì )上體驗了順利搭上了Windows7頭班車(chē)的蘇州瀚瑞微電子展示的15.6寸Windows7筆記本電腦――宏碁ASPIRE5738PZG，以及華矽半導體展示的基于電阻式多點(diǎn)觸摸控制IC的Windows7上網(wǎng)本；盡管華矽半導體宣稱(chēng)其為全球第一個(gè)量產(chǎn)的Windows7電阻式多點(diǎn)觸控IC的供應商，但其展示的方案與瀚瑞微電子獲得Windows7認證的方案相比在反應時(shí)間、精準度等方面仍相去甚遠。同時(shí)，隨著(zhù)Android系統在手機、智能本和PC上的多點(diǎn)開(kāi)花。微軟也絕不會(huì )讓W(xué)inCE的教訓在Windows7身上重蹈覆轍，因此我們有理由相信在Windows7的推動(dòng)下，投射電容式多點(diǎn)觸摸應用在2010年將實(shí)現井噴式增長(cháng)。

    這邊廂，帶多點(diǎn)觸摸功能的Windows7筆記本電腦還未在市面熱賣(mài)，代工產(chǎn)業(yè)已是硝煙四起。鴻海旗下群創(chuàng )光電不久前與奇美光電的合并猶如一枚重磅炸彈，使全球PC和電子業(yè)界大為震驚。群創(chuàng )和奇美的合并提升了鴻海系的功力，使其能夠在不同競爭領(lǐng)略拉開(kāi)與偉創(chuàng )力、比亞迪、廣達的距離。無(wú)疑，也將加速觸摸屏供應商與相關(guān)應用(手機、PC/筆記本電腦、GPS/PND、媒體播放器、平板電視等)的液晶屏供應商的快速整合。據業(yè)內人士估計，當13至15寸筆記本電腦的多點(diǎn)觸摸屏一體機的BOM降到599-799美元時(shí)，將對市場(chǎng)產(chǎn)生極大殺傷力。毫不夸張地說(shuō)，數年后主流市場(chǎng)的多點(diǎn)觸摸屏供應商將可能只剩兩大陣營(yíng)：鴻海系與非鴻海系。廣達、友達、仁寶這些非鴻海系臺企的關(guān)系千絲萬(wàn)縷，能否在多點(diǎn)觸摸應用普及之前組成有力的“抗鴻”陣營(yíng)尚未有定數；而當多點(diǎn)觸摸屏全面進(jìn)軍智能手機之時(shí)，比亞迪將面臨考驗。

    決勝于半導體器件之外

    智能型手機在2009年已實(shí)現兩位數字的增長(cháng)，預計2010年85%-90%的智能手機采用投射電容式多點(diǎn)觸摸屏。據悉，一些白牌手機也已先行一步，采用了電容式多點(diǎn)觸摸技術(shù)。越來(lái)越多的半導體廠(chǎng)商試水電容式多點(diǎn)觸摸市場(chǎng)，近兩年來(lái)推出的電容式多點(diǎn)觸摸方案有TrueTouch、MaxTouch、PureTouch、EasyTouch、QuickSense等等，不一而足。同時(shí)，多點(diǎn)觸摸技術(shù)在諸如數碼相機、PMP、GPS/PND等應用也呈現顯著(zhù)增長(cháng)。預期2010年全球市場(chǎng)將有更多產(chǎn)品應用投射電容式多點(diǎn)觸摸技術(shù)開(kāi)發(fā)，并以每年10%以上的速度增長(cháng)。       

    Atmel觸摸技術(shù)高級總監JonKiachian表示，愛(ài)特梅爾目前的MaxTouch電容式觸摸產(chǎn)品就是針對手機而優(yōu)化的，能同時(shí)顯著(zhù)改善了手寫(xiě)識別功能。他預計在不久的將來(lái)，某些市場(chǎng)領(lǐng)域將尋求性能較低的電容式觸摸控制器。而當低端市場(chǎng)打開(kāi)時(shí)，電容式觸摸屏應用快速增長(cháng)，而電阻式觸摸屏市場(chǎng)則會(huì )萎縮。當然，手機不會(huì )是Atmel的唯一市場(chǎng)目標。他指出，Atmel的產(chǎn)品戰略覆蓋GPS、上網(wǎng)本、汽車(chē)電子等應用領(lǐng)域。

    2009年中期IDT收購了Leadis的觸摸技術(shù)，隨后推出其首款觸摸控制器LDS6100。據悉，該公司于2010年將發(fā)布更多的多點(diǎn)觸摸控制器。IDT的解決方案由于采用自電容感應機制，特點(diǎn)是功耗相較類(lèi)似性能的互電容控制器更低，有助于延長(cháng)便攜式應用的電池壽命。該公司先進(jìn)用戶(hù)界面部的EricItakura認為，在低功耗水平條件下，能夠支持高速數據傳輸率和準確的X/Y數據是許多解決方案尚未解決的問(wèn)題。另一個(gè)是抗電磁干擾的液晶屏幕本身，因為電容式觸摸屏直接位于顯示器頂部，經(jīng)常是零氣隙。有些解決方案采用線(xiàn)路驅動(dòng)器提高信噪比，但卻增加了解決方案的成本和功耗。將節能的抗電磁干擾直接構建在電容傳感基本架構是最終的目標。Eric同時(shí)指出，與基于微控制器的方案相比，ASIC解決方案縮短了學(xué)習時(shí)間，降低了編程要求，使整個(gè)設計過(guò)程可能在數周內完成，而不需要長(cháng)達幾個(gè)月的時(shí)間。

    另外，他強調IDT的多點(diǎn)觸摸屏解決方案采用了全面、系統級方法，考慮到了半導體層面之外的因素。IDT認為他們開(kāi)發(fā)出了第一個(gè)真正的單層的帶多點(diǎn)觸摸能力的ITO傳感器模式。通過(guò)消除1層ITO，降低了觸摸屏的成本結構，從而消除了電容解決方案一個(gè)應用障礙。IDT的單層解決方案還消除了常見(jiàn)于多點(diǎn)觸摸“自電容”解決方案的鬼影效應，因為有些多接觸點(diǎn)具有相同的掃描特性，很難提供準確的多點(diǎn)X/Y數據。所以采用IDT的單層解決方案，能夠簡(jiǎn)化制造，無(wú)需傳感器對準，從而增加產(chǎn)量，并進(jìn)一步降低成本。

    然而，在開(kāi)發(fā)多點(diǎn)觸摸屏應用過(guò)程中，工程人員應該注意哪些事項？除了提供性能優(yōu)越的半導體器件，供應商還可以為設計人員提供哪些協(xié)助以贏(yíng)取市場(chǎng)？

    電容式觸摸屏對材質(zhì)搭配的要求相對地高,不同的材質(zhì)應用以至感測單元布線(xiàn)的規劃及觸摸屏厚度的改變也會(huì )影響電容感測的正確性。盡管觸摸屏生產(chǎn)商努力地把每一種參數都控制在同一標準內，但始終也不能避免生產(chǎn)制程上所產(chǎn)生的輕度參數變異,而輕微影響到所有產(chǎn)品的均一性。再加上濕度、水氣、溫度和電磁性等環(huán)境因素的影響，令每一片觸摸屏的特性都有一定程度的偏差。所以，對于如何確保每一片觸摸屏的操作都能達到一致的敏感度與精確性往往是系統工程師的一大難題與挑戰。

    據晶門(mén)科技助理技術(shù)推廣經(jīng)理伍晟介紹，針對以上的問(wèn)題，電容感測控制器往往都需要加入多種自動(dòng)調節功能及算法，從而影響到觸摸屏操作的流暢度。這也令整個(gè)系統的彈性與可塑性大大地降低，所以系統設計人員需重點(diǎn)關(guān)注更穩定及更靈活的原則，適當的調整取舍是工程師在開(kāi)發(fā)電容式觸摸屏時(shí)要多加注意的地方

同時(shí)，開(kāi)發(fā)多點(diǎn)觸控產(chǎn)品的重點(diǎn)是提供一個(gè)既新穎獨特且操作流暢的人機界面給用戶(hù)，而不同的產(chǎn)品對觸摸屏的特性和要求也不盡相同。這往往需要多方面的配合，尤其是以電容感測控制器的靈活度與易用性最為重要。所以當前業(yè)界對半導體供應商能否提供一個(gè)簡(jiǎn)單且適配度高的電容感測控制器最為關(guān)心。

    晶門(mén)科技已推出支持多點(diǎn)觸摸的ASICSSD2521，該芯片集成了電源電路、面板驅動(dòng)及傳感電路、ADC、快速反應信號處理器(DSP)以及手指追蹤組件以降低成本和簡(jiǎn)化設計。在晶門(mén)科技的眼里，多點(diǎn)觸摸技術(shù)的快速發(fā)展和多元產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)無(wú)疑能吸引更多廠(chǎng)商投入和帶來(lái)更優(yōu)良的開(kāi)發(fā)環(huán)境，但這又會(huì )引起價(jià)格戰。據透露，該公司2010年將會(huì )繼續投入開(kāi)發(fā)低價(jià)的多點(diǎn)觸摸器件。

    SiliconLabs不久前也宣布推出改進(jìn)型電容式觸摸微控制器C8051F7xx系列。該公司人機界面產(chǎn)品總監SteveGerber認為，系統設計師在開(kāi)發(fā)先進(jìn)的人機界面產(chǎn)品是面臨的挑戰是很多的。主要挑戰包括電容觸摸屏一體化的復雜性，抗干擾性，對不斷變化的環(huán)境條件的自動(dòng)調整，準確性和響應自動(dòng)調整。人機界面技術(shù)的使用也面臨著(zhù)復雜的電源管理挑戰。他建議，系統設計人員必須評估、權衡電池使用壽命/電源效率和更高水平的性能，以為用戶(hù)帶來(lái)一個(gè)更豐富、更直觀(guān)的用戶(hù)體驗。另一方面，Steve認為半導體供應商應該解決下面幾個(gè)問(wèn)題，來(lái)幫助市場(chǎng)采用電容傳感技術(shù)：1）性能和功耗；2）簡(jiǎn)化設計和故障排除;3）延長(cháng)觸摸界面功能，包括接近，迫使遙感;4）總體解決方案和制造成本;5）靈活性，最終產(chǎn)品的創(chuàng )新性。