Win7東風吹醒多點觸摸夢

    眾多芯片廠商、設計公司、模塊廠商、ODM和OEM對投射電容式多點觸摸表現(xiàn)出了異常的興趣，都希望籍此技術(shù)提供簡雅的工業(yè)設計與用戶界面，以實現(xiàn)產(chǎn)品差異化。市場對投射電容式觸摸技術(shù)(PCT)寵愛有加，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將是投射電容式技術(shù)的天下。盡管在PCT成為多點觸摸主流應用技術(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，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、點菜/點歌機，而無緣市場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上體驗了順利搭上了Windows7頭班車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觸摸控制IC的Windows7上網(wǎng)本；盡管華矽半導體宣稱其為全球第一個量產(chǎn)的Windows7電阻式多點觸控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間、精準度等方面仍相去甚遠。同時，隨著Android系統(tǒng)在手機、智能本和PC上的多點開花。微軟也絕不會讓WinCE的教訓在Windows7身上重蹈覆轍，因此我們有理由相信在Windows7的推動下，投射電容式多點觸摸應用在2010年將實現(xiàn)井噴式增長。

    這邊廂，帶多點觸摸功能的Windows7筆記本電腦還未在市面熱賣，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)略拉開與偉創(chuàng)力、比亞迪、廣達的距離。無疑，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(jù)業(yè)內(nèi)人士估計，當13至15寸筆記本電腦的多點觸摸屏一體機的BOM降到599-799美元時，將對市場產(chǎn)生極大殺傷力。毫不夸張地說，數(shù)年后主流市場的多點觸摸屏供應商將可能只剩兩大陣營：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)系千絲萬縷，能否在多點觸摸應用普及之前組成有力的“抗鴻”陣營尚未有定數(shù)；而當多點觸摸屏全面進軍智能手機之時，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年已實現(xiàn)兩位數(shù)字的增長，預計2010年85%-90%的智能手機采用投射電容式多點觸摸屏。據(jù)悉，一些白牌手機也已先行一步，采用了電容式多點觸摸技術(shù)。越來越多的半導體廠商試水電容式多點觸摸市場，近兩年來推出的電容式多點觸摸方案有TrueTouch、MaxTouch、PureTouch、EasyTouch、QuickSense等等，不一而足。同時，多點觸摸技術(shù)在諸如數(shù)碼相機、PMP、GPS/PND等應用也呈現(xiàn)顯著增長。預期2010年全球市場將有更多產(chǎn)品應用投射電容式多點觸摸技術(shù)開發(fā)，并以每年10%以上的速度增長。       

    Atmel觸摸技術(shù)高級總監(jiān)JonKiachian表示，愛特梅爾目前的MaxTouch電容式觸摸產(chǎn)品就是針對手機而優(yōu)化的，能同時顯著改善了手寫識別功能。他預計在不久的將來，某些市場領(lǐng)域?qū)�尋求性能較低的電容式觸摸控制器。而當?shù)投耸袌龃蜷_時，電容式觸摸屏應用快速增長，而電阻式觸摸屏市場則會萎縮。當然，手機不會是Atmel的唯一市場目標。他指出，Atmel的產(chǎn)品戰(zhàn)略覆蓋GPS、上網(wǎng)本、汽車電子等應用領(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(jù)悉，該公司于2010年將發(fā)布更多的多點觸摸控制器。IDT的解決方案由于采用自電容感應機制，特點是功耗相較類似性能的互電容控制器更低，有助于延長便攜式應用的電池壽命。該公司先進用戶界面部的EricItakura認為，在低功耗水平條件下，能夠支持高速數(shù)據(jù)傳輸率和準確的X/Y數(shù)據(jù)是許多解決方案尚未解決的問題。另一個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路驅(qū)動器提高信噪比，但卻增加了解決方案的成本和功耗。將節(jié)能的抗電磁干擾直接構(gòu)建在電容傳感基本架構(gòu)是最終的目標。Eric同時指出，與基于微控制器的方案相比，ASIC解決方案縮短了學習時間，降低了編程要求，使整個設計過程可能在數(shù)周內(nèi)完成，而不需要長達幾個月的時間。

    另外，他強調(diào)IDT的多點觸摸屏解決方案采用了全面、系統(tǒng)級方法，考慮到了半導體層面之外的因素。IDT認為他們開發(fā)出了第一個真正的單層的帶多點觸摸能力的ITO傳感器模式。通過消除1層ITO，降低了觸摸屏的成本結(jié)構(gòu)，從而消除了電容解決方案一個應用障礙。IDT的單層解決方案還消除了常見于多點觸摸“自電容”解決方案的鬼影效應，因為有些多接觸點具有相同的掃描特性，很難提供準確的多點X/Y數(shù)據(jù)。所以采用IDT的單層解決方案，能夠簡化制造，無需傳感器對準，從而增加產(chǎn)量，并進一步降低成本。

    然而，在開發(fā)多點觸摸屏應用過程中，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)助以贏取市場？

    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的規(guī)劃及觸摸屏厚度的改變也會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(shù)都控制在同一標準內(nèi)，但始終也不能避免生產(chǎn)制程上所產(chǎn)生的輕度參數(shù)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(tǒng)工程師的一大難題與挑戰(zhàn)。

    據(jù)晶門科技助理技術(shù)推廣經(jīng)理伍晟介紹，針對以上的問題，電容感測控制器往往都需要加入多種自動調(diào)節(jié)功能及算法，從而影響到觸摸屏操作的流暢度。這也令整個系統(tǒng)的彈性與可塑性大大地降低，所以系統(tǒng)設計人員需重點關(guān)注更穩(wěn)定及更靈活的原則，適當?shù)恼{(diào)整取舍是工程師在開發(fā)電容式觸摸屏時要多加注意的地方

同時，開發(fā)多點觸控產(chǎn)品的重點是提供一個既新穎獨特且操作流暢的人機界面給用戶，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簡單且適配度高的電容感測控制器最為關(guān)心。

    晶門科技已推出支持多點觸摸的ASICSSD2521，該芯片集成了電源電路、面板驅(qū)動及傳感電路、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化設計。在晶門科技的眼里，多點觸摸技術(shù)的快速發(fā)展和多元產(chǎn)品的開發(fā)無疑能吸引更多廠商投入和帶來更優(yōu)良的開發(fā)環(huán)境，但這又會引起價格戰(zhàn)。據(jù)透露，該公司2010年將會繼續(xù)投入開發(fā)低價的多點觸摸器件。

    SiliconLabs不久前也宣布推出改進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(jiān)SteveGerber認為，系統(tǒng)設計師在開發(fā)先進的人機界面產(chǎn)品是面臨的挑戰(zhàn)是很多的。主要挑戰(zhàn)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)境條件的自動調(diào)整，準確性和響應自動調(diào)整。人機界面技術(shù)的使用也面臨著復雜的電源管理挑戰(zhàn)。他建議，系統(tǒng)設計人員必須評估、權(quán)衡電池使用壽命/電源效率和更高水平的性能，以為用戶帶來一個更豐富、更直觀的用戶體驗。另一方面，Steve認為半導體供應商應該解決下面幾個問題，來幫助市場采用電容傳感技術(shù)：1）性能和功耗；2）簡化設計和故障排除;3）延長觸摸界面功能，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。