觸摸屏技術(shù)推動消費電子市場增長

　　圖2 – 自電容和互電容的差別

　　作為另一種解決方案，互電容式觸摸屏使用一組被排列為一個正交矩陣的收發(fā)電極，因此能夠測量一行電極和一列電極的相交點。通過這種方式，互電容式觸摸屏可以檢測到由一對特定的（x，y）坐標(biāo)代表的每一次觸摸操作。例如，一個互電容式系統(tǒng)可以檢測到（x1，y3）和（x2，y0）兩個觸控點，而一個自電容式系統(tǒng)只能檢測到（x1，x2，y0，y3）。（見圖2） 基本的CDC技術(shù)也會影響性能。在電荷獲取過程中，接收行的電位保持為零，只有用戶觸摸的發(fā)射X和接收Y電極之間的電荷被傳送。其它技術(shù)也可以做到這一點，但CDC的優(yōu)勢是其抗噪聲和抗寄生效應(yīng)的能力。這種能力可以提升系統(tǒng)設(shè)計的靈活性，例如，傳感器IC既可以被放置在靠近傳感器的FPC上，也可以被放置在較遠的主電路板上。

　　傳感器設(shè)計

　　傳感器設(shè)計中的一個重要參數(shù)“電極節(jié)距”指的是電極的密度，或更準(zhǔn)確地說，觸摸屏上的 （x，y）“節(jié)點數(shù)量”，該參數(shù)在很大程度上決定了觸摸屏的分辨率、精確度和多指分辨度。雖然不同的應(yīng)用具有不同的分辨率要求，但當(dāng)今的多點觸控應(yīng)用需要識別拉伸和收攏指尖等小尺度觸控動作，因此需要較高的分辨率才能識別出多個相鄰的觸控動作。

　　通常而言，觸摸屏需要約5毫米或更小的行和列電極節(jié)距（拇指和食指收攏時指尖之間的距離）。這個距離可以讓設(shè)備正確地跟蹤指尖動作，支持手寫筆輸入，并使用合理的固件算法杜絕意外的觸控動作。當(dāng)電極節(jié)距在3到5 毫米之間，觸摸屏就能支持筆尖更細的手寫筆的輸入，從而大幅提升精確度，讓設(shè)備能夠支持更加廣泛的應(yīng)用。

　　觸摸屏驅(qū)動芯片

　　底層芯片和軟件是任何成功的觸摸傳感系統(tǒng)的核心。與所有其它芯片設(shè)計一樣，觸摸屏驅(qū)動芯片也應(yīng)具備較高的集成度、最小的尺寸、接近零的功耗以及對一系列廣泛的傳感器設(shè)計和實現(xiàn)場景的靈活支持。任何驅(qū)動芯片都應(yīng)在速度、功耗和靈活性之間取得平衡。

　　實現(xiàn)真正意義上的多點觸控

　　Apple iPhone以及其它現(xiàn)代設(shè)備的用戶非常熟悉當(dāng)今的多點觸控手勢，其中最常見的是兩個手指的收攏和拉伸動作。在一個更大的屏幕上，我們可以想象更加復(fù)雜的多點觸控手勢。例如，您可以想象涉及所有十個手指的手勢動作的學(xué)生用繪畫和音樂應(yīng)用，或者兩個或多個用戶在一個屏幕上進行對戰(zhàn)的平板電腦游戲。無論大尺寸觸控計算技術(shù)如何發(fā)展，應(yīng)用開發(fā)者都希望能夠靈活并充分地利用觸摸屏的各種新型交互方式。設(shè)備制造商不希望成為他們的攔路石，而且肯定不希望所制造的設(shè)備無法支持下一個非常熱門的觸控應(yīng)用。

　　隨著大尺寸觸控應(yīng)用開始使用4、5、10點觸控，我們不僅要考慮新型應(yīng)用將如何利用這些能力，而且還必須考慮控制芯片將如何利用這些更加豐富的信息打造更好的用戶體驗。例如，跟蹤屏幕邊緣周圍的偶發(fā)性觸摸動作并將它們分類為“抑制”的能力在大尺寸設(shè)備上要比在小尺寸設(shè)備上更加重要。

　　正如手機觸摸屏應(yīng)能識別出用戶何時手持手機或?qū)⑵聊环旁谀橆a處，大尺寸系統(tǒng)也必須考慮用戶手持和使用設(shè)備的各種方式，例如，使用手寫筆時將手掌外側(cè)放在屏幕上，或者使用虛擬鍵盤時將兩個手掌放在屏幕上。識別和抑制偶發(fā)性觸摸動作還不夠，設(shè)備還必須跟蹤它們，以便對它們持續(xù)抑制，即使它們偶然進入到活動區(qū)域。控制器能夠同時準(zhǔn)確無誤地識別、分類和跟蹤的觸控動作越多，用戶體驗就越直觀和準(zhǔn)確。

　　在設(shè)計一個觸摸屏應(yīng)用時，工程師需要考慮很多因素。只有仔細考慮每一個因素才能打造出一個高性能、響應(yīng)迅速的顯示觸控應(yīng)用。第一個考慮因素通常是所需的精確度，即觸摸屏報告用戶手指或手寫筆在屏幕上的位置的準(zhǔn)確程度。一個精確的觸摸屏的觸摸位置報告精度應(yīng)小于+/- 1毫米。跟精確度同樣重要的是 線性度，用于表示屏幕上所畫線條的“直度”。線性度取決于屏幕圖案設(shè)計，而且也應(yīng)小于+/- 1毫米。另一個實用的考慮因素涉及屏幕活動區(qū)域的尺寸以及應(yīng)用可能顯示的潛在觸摸點的數(shù)量。在被識別為單次觸摸動作之前，手指只能并攏，因此多指分辨度也很重要。我們還需要關(guān)注屏幕分辨率，因為它決定了所能檢測到的最小的手指或手寫筆動作。將分辨率降至幾分之一毫米量級很重要，