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    Win7東風(fēng)吹醒多點(diǎn)觸摸夢(mèng)

    眾多芯片廠商、設(shè)計(jì)公司、模塊廠商、ODM和OEM對(duì)投射電容式多點(diǎn)觸摸表現(xiàn)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(shè)計(jì)與用戶界面，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。市場(chǎng)對(duì)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(yīng)商都不得不承認(rèn)未來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(yīng)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(jī)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(jī)，而無緣市場(chǎng)大為廣闊的筆記本電腦和多種消費(fèi)電子。

    2009年底，記者在深圳舉辦的國(guó)際觸摸屏展覽會(huì)上體驗(yàn)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(dǎo)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(dǎo)體宣稱其為全球第一個(gè)量產(chǎn)的Windows7電阻式多點(diǎn)觸控IC的供應(yīng)商，但其展示的方案與瀚瑞微電子獲得Windows7認(rèn)證的方案相比在反應(yīng)時(shí)間、精準(zhǔn)度等方面仍相去甚遠(yuǎn)。同時(shí)，隨著Android系統(tǒng)在手機(jī)、智能本和PC上的多點(diǎn)開花。微軟也絕不會(huì)讓W(xué)inCE的教訓(xùn)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(yīng)用在2010年將實(shí)現(xiàn)井噴式增長(zhǎng)。

    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，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(jìng)爭(zhēng)領(lǐng)略拉開與偉創(chuàng)力、比亞迪、廣達(dá)的距離。無疑，也將加速觸摸屏供應(yīng)商與相關(guān)應(yīng)用(手機(jī)、PC/筆記本電腦、GPS/PND、媒體播放器、平板電視等)的液晶屏供應(yīng)商的快速整合。據(jù)業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，當(dāng)13至15寸筆記本電腦的多點(diǎn)觸摸屏一體機(jī)的BOM降到599-799美元時(shí)，將對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生極大殺傷力。毫不夸張地說，數(shù)年后主流市場(chǎng)的多點(diǎn)觸摸屏供應(yīng)商將可能只剩兩大陣營(yíng)：鴻海系與非鴻海系。廣達(dá)、友達(dá)、仁寶這些非鴻海系臺(tái)企的關(guān)系千絲萬縷，能否在多點(diǎn)觸摸應(yīng)用普及之前組成有力的“抗鴻”陣營(yíng)尚未有定數(shù)；而當(dāng)多點(diǎn)觸摸屏全面進(jìn)軍智能手機(jī)之時(shí)，比亞迪將面臨考驗(yàn)。

    決勝于半導(dǎo)體器件之外

    智能型手機(jī)在2009年已實(shí)現(xiàn)兩位數(shù)字的增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)2010年85%-90%的智能手機(jī)采用投射電容式多點(diǎn)觸摸屏。據(jù)悉，一些白牌手機(jī)也已先行一步，采用了電容式多點(diǎn)觸摸技術(shù)。越來越多的半導(dǎo)體廠商試水電容式多點(diǎn)觸摸市場(chǎng)，近兩年來推出的電容式多點(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(shù)碼相機(jī)、PMP、GPS/PND等應(yīng)用也呈現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。預(yù)期2010年全球市場(chǎng)將有更多產(chǎn)品應(yīng)用投射電容式多點(diǎn)觸摸技術(shù)開發(fā)，并以每年10%以上的速度增長(zhǎng)。       

    Atmel觸摸技術(shù)高級(jí)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(duì)手機(jī)而優(yōu)化的，能同時(shí)顯著改善了手寫識(shí)別功能。他預(yù)計(jì)在不久的將來，某些市場(chǎng)領(lǐng)域?qū)�尋求性能較低的電容式觸摸控制器。而當(dāng)?shù)投耸袌?chǎng)打開時(shí)，電容式觸摸屏應(yīng)用快速增長(zhǎng)，而電阻式觸摸屏市場(chǎng)則會(huì)萎縮。當(dāng)然，手機(jī)不會(huì)是Atmel的唯一市場(chǎng)目標(biāo)。他指出，Atmel的產(chǎn)品戰(zhàn)略覆蓋GPS、上網(wǎng)本、汽車電子等應(yīng)用領(lǐng)域。

    2009年中期IDT收購(gòu)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(diǎn)觸摸控制器。IDT的解決方案由于采用自電容感應(yīng)機(jī)制，特點(diǎn)是功耗相較類似性能的互電容控制器更低，有助于延長(zhǎng)便攜式應(yīng)用的電池壽命。該公司先進(jìn)用戶界面部的EricItakura認(rèn)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(zhǔn)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(gè)是抗電磁干擾的液晶屏幕本身，因?yàn)殡娙菔接|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(dòng)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(biāo)。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(xí)時(shí)間，降低了編程要求，使整個(gè)設(shè)計(jì)過程可能在數(shù)周內(nèi)完成，而不需要長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月的時(shí)間。

    另外，他強(qiáng)調(diào)IDT的多點(diǎn)觸摸屏解決方案采用了全面、系統(tǒng)級(jí)方法，考慮到了半導(dǎo)體層面之外的因素。IDT認(rèn)為他們開發(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(gè)應(yīng)用障礙。IDT的單層解決方案還消除了常見于多點(diǎn)觸摸“自電容”解決方案的鬼影效應(yīng)，因?yàn)橛行┒嘟佑|點(diǎn)具有相同的掃描特性，很難提供準(zhǔn)確的多點(diǎn)X/Y數(shù)據(jù)。所以采用IDT的單層解決方案，能夠簡(jiǎn)化制造，無需傳感器對(duì)準(zhǔn)，從而增加產(chǎn)量，并進(jìn)一步降低成本。

    然而，在開發(fā)多點(diǎn)觸摸屏應(yīng)用過程中，工程人員應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？除了提供性能優(yōu)越的半導(dǎo)體器件，供應(yīng)商還可以為設(shè)計(jì)人員提供哪些協(xié)助以贏取市場(chǎng)？

    電容式觸摸屏對(duì)材質(zhì)搭配的要求相對(duì)地高,不同的材質(zhì)應(yīng)用以至感測(cè)單元布線的規(guī)劃及觸摸屏厚度的改變也會(huì)影響電容感測(cè)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(biāo)準(zhǔn)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(duì)于如何確保每一片觸摸屏的操作都能達(dá)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(duì)以上的問題，電容感測(cè)控制器往往都需要加入多種自動(dòng)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(gè)系統(tǒng)的彈性與可塑性大大地降低，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員需重點(diǎn)關(guān)注更穩(wěn)定及更靈活的原則，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整取舍是工程師在開發(fā)電容式觸摸屏?xí)r要多加注意的地方

同時(shí)，開發(fā)多點(diǎn)觸控產(chǎn)品的重點(diǎn)是提供一個(gè)既新穎獨(dú)特且操作流暢的人機(jī)界面給用戶，而不同的產(chǎn)品對(duì)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(cè)控制器的靈活度與易用性最為重要。所以當(dāng)前業(yè)界對(duì)半導(dǎo)體供應(yīng)商能否提供一個(gè)簡(jiǎn)單且適配度高的電容感測(cè)控制器最為關(guān)心。

    晶門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(qū)動(dòng)及傳感電路、ADC、快速反應(yīng)信號(hào)處理器(DSP)以及手指追蹤組件以降低成本和簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。在晶門科技的眼里，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(huì)引起價(jià)格戰(zhàn)。據(jù)透露，該公司2010年將會(huì)繼續(xù)投入開發(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(jī)界面產(chǎn)品總監(jiān)SteveGerber認(rèn)為，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在開發(fā)先進(jìn)的人機(jī)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(fù)雜性，抗干擾性，對(duì)不斷變化的環(huán)境條件的自動(dòng)調(diào)整，準(zhǔn)確性和響應(yīng)自動(dòng)調(diào)整。人機(jī)界面技術(shù)的使用也面臨著復(fù)雜的電源管理挑戰(zhàn)。他建議，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員必須評(píng)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(gè)更豐富、更直觀的用戶體驗(yàn)。另一方面，Steve認(rèn)為半導(dǎo)體供應(yīng)商應(yīng)該解決下面幾個(gè)問題，來幫助市場(chǎng)采用電容傳感技術(shù)：1）性能和功耗；2）簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和故障排除;3）延長(zhǎng)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。