电容性触控市场需要高整合度解决方案
2009-08-20 16:00:23
来源：Semiconductor Components Application
随著iPhone、iPod采用多点触控技术，让手机的使用界面出现了革命性的设计冲击。至于实现这种崭新界面控制的背后功臣，正是投射电容式触控技术，为了探讨此一新兴技术的发展趋势，在2009 Computex期间由Digitimes所主办的「行动技术与设计论坛」中，特邀请微控制器设计和制造大厂Atmel触控产品营销主任George East担任讲师，分享最新的市场及技术信息。
George在论坛中首先指出，在过去，为了进行输入控制，手机在机构设计上往往需要让出许多空间给机械性的按键，机壳的厚度也无法做薄。然而，采用电容式触控技术能够实现手指触控控制的输入方式，而且可以让屏幕变大、机壳变薄，进而让设计感及使用性更佳。这种直觉式的输入界面已成为难抵挡的潮流，未来在笔电及计算机屏幕、汽车多媒体及导航设备、家电及消费性电子产品中，都可望采用多点触控的新界面。
目前市场上存在多种触控技术，如电阻式、光学式、音波式、影像感测式等，但对于小尺寸或中小尺寸面板的消费性产品来说，相较于投射电容式都存在一些限制，例如功耗、准确性、成本等。若要达成真实的多点触控应用，投射电容式更是首选的技术，因此，George指出，在未来几年中，此技术可望普遍的被市场所采用。
目前市场上采用的第一代投射电容式技术为自电容（self capacitance）的触控技术，它只能提供二点触控，而且无法做到更多样的触控应用功能。随著多点触控的应用被市场所接受，用户对触控功能的期待不断提升，George认为，未来自电容性技术将会被矩阵式的触控技术所取代。不过，由于矩阵式触控技术在感测布线上相当困难，多数厂商仍无法提供成熟的技术。
针对前瞻性的矩阵式技术触控技术，Atmel发展出整合性的电容性触控屏幕技术maXTouch。George指出，maXTouch在电容触控的硬件引擎部分，采用独特的电荷转移QMatrix量测技术，可以提供非常理想的触控感测资料；同时整合了高效能的微控制器后处理技术，能够进一步提供准确的座标资料，以及高阶的功能特性；不仅如此，maXTouch技术具有弹性及延展性，例如更大的面板需要更多的侦测点和更聪明的处理能力，才能维持良好的表现，maxTouch可满足这样的需求。
此外，maxTouch还可识别和报告用户的手势如放大、旋转、拨控和点击，而其片上形状识别（shape recognition）能力还可导出其它更复杂的功能。藉著独特的耳触、脸触、掌触排除算法，更可检测和拒绝不经意的触控动作。
maXTouch还能够非常快速地将触控位置报告给主机，这意味著不会影响用户使用先进功能如手写识别的速度。maXTouch技术还可报告「触点的尺寸大小」和「线条的宽度」，可望成为第一款能够识别手写笔和指甲二种触控输入媒介的电容性触控技术解决方案。
Atmel首款采用maXTouch技术的单芯片产品，将采用超薄5x5mm BGA封装，可让客户建构出极薄的高性能触控屏幕产品。高整合度maXTouch解决方案仅需3个旁路电容器即可构成完整的感测解决方案，与通常需要25至40个外部组件的现有解决方案相比，明显地节省下许多电路板空间。
maXTouch技术直接以触控屏幕市场的核心为焦点，适用于那些为广泛的终端产品市场包括手机、小笔电、打印机、GPS、可携式媒体播放器、数码相机和POS终端等构建触控屏幕解决方案的客户。
而从手机开始，更便利的触控界面也将会延伸到Netbook、Notebook、PC显示器、打印机、GPS、可携式媒体播放器、数码相机和POS终端等各个市场领域。在此一市场态势下，电容性触控面板解决方案会是电子产业成长最快的领域之一。
不过，George也指出，未来在应用上会要求具备更佳的可用性，例如可用手指、被动式触控笔、指甲等来触控控制；此外，也需要极快的反应速度以及优越的线性度等表现。当然，在成本上要能更低，而软件界面要更通用，建置上则要更容易。更重要的是，未来需要的是高度整合的解决方案，才能让产品快速的上市，并提供可靠好用的操作功能。
George在论坛中首先指出，在过去，为了进行输入控制，手机在机构设计上往往需要让出许多空间给机械性的按键，机壳的厚度也无法做薄。然而，采用电容式触控技术能够实现手指触控控制的输入方式，而且可以让屏幕变大、机壳变薄，进而让设计感及使用性更佳。这种直觉式的输入界面已成为难抵挡的潮流，未来在笔电及计算机屏幕、汽车多媒体及导航设备、家电及消费性电子产品中，都可望采用多点触控的新界面。
目前市场上存在多种触控技术，如电阻式、光学式、音波式、影像感测式等，但对于小尺寸或中小尺寸面板的消费性产品来说，相较于投射电容式都存在一些限制，例如功耗、准确性、成本等。若要达成真实的多点触控应用，投射电容式更是首选的技术，因此，George指出，在未来几年中，此技术可望普遍的被市场所采用。
目前市场上采用的第一代投射电容式技术为自电容（self capacitance）的触控技术，它只能提供二点触控，而且无法做到更多样的触控应用功能。随著多点触控的应用被市场所接受，用户对触控功能的期待不断提升，George认为，未来自电容性技术将会被矩阵式的触控技术所取代。不过，由于矩阵式触控技术在感测布线上相当困难，多数厂商仍无法提供成熟的技术。
针对前瞻性的矩阵式技术触控技术，Atmel发展出整合性的电容性触控屏幕技术maXTouch。George指出，maXTouch在电容触控的硬件引擎部分，采用独特的电荷转移QMatrix量测技术，可以提供非常理想的触控感测资料；同时整合了高效能的微控制器后处理技术，能够进一步提供准确的座标资料，以及高阶的功能特性；不仅如此，maXTouch技术具有弹性及延展性，例如更大的面板需要更多的侦测点和更聪明的处理能力，才能维持良好的表现，maxTouch可满足这样的需求。
此外，maxTouch还可识别和报告用户的手势如放大、旋转、拨控和点击，而其片上形状识别（shape recognition）能力还可导出其它更复杂的功能。藉著独特的耳触、脸触、掌触排除算法，更可检测和拒绝不经意的触控动作。
maXTouch还能够非常快速地将触控位置报告给主机，这意味著不会影响用户使用先进功能如手写识别的速度。maXTouch技术还可报告「触点的尺寸大小」和「线条的宽度」，可望成为第一款能够识别手写笔和指甲二种触控输入媒介的电容性触控技术解决方案。
Atmel首款采用maXTouch技术的单芯片产品，将采用超薄5x5mm BGA封装，可让客户建构出极薄的高性能触控屏幕产品。高整合度maXTouch解决方案仅需3个旁路电容器即可构成完整的感测解决方案，与通常需要25至40个外部组件的现有解决方案相比，明显地节省下许多电路板空间。
maXTouch技术直接以触控屏幕市场的核心为焦点，适用于那些为广泛的终端产品市场包括手机、小笔电、打印机、GPS、可携式媒体播放器、数码相机和POS终端等构建触控屏幕解决方案的客户。
而从手机开始，更便利的触控界面也将会延伸到Netbook、Notebook、PC显示器、打印机、GPS、可携式媒体播放器、数码相机和POS终端等各个市场领域。在此一市场态势下，电容性触控面板解决方案会是电子产业成长最快的领域之一。
不过，George也指出，未来在应用上会要求具备更佳的可用性，例如可用手指、被动式触控笔、指甲等来触控控制；此外，也需要极快的反应速度以及优越的线性度等表现。当然，在成本上要能更低，而软件界面要更通用，建置上则要更容易。更重要的是，未来需要的是高度整合的解决方案，才能让产品快速的上市，并提供可靠好用的操作功能。
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