如何提高抗電磁干擾度使多點(diǎn)觸控更上一層樓？

　　要在更大的顯示器上與更嚴苛的應用環(huán)境中，實(shí)現多點(diǎn)觸控并維持良好靈敏度與精準度，是電容式觸控設計的一大挑戰。半導體廠(chǎng)遂透過(guò)提高抗電磁干擾能力與系統整合度，來(lái)提升觸控和使用者介面設計性能。

　　對于觸控面板而言，大即是美。不過(guò)，要在更大的顯示器上與更多要求的環(huán)境，實(shí)現多點(diǎn)觸控并維持良好靈敏度與精準度，成為一大挑戰。

　　商業(yè)調研公司的《2015年全球觸控屏幕市場(chǎng)》報告發(fā)現，自2009年以來(lái)，投射電容式觸控（PCAP）的技術(shù)已被大量運用在多樣的觸控手機和平板電腦上。這個(gè)成功模式源于令人贊賞的產(chǎn)品特色，其中包括強化玻璃帶來(lái)的無(wú)限制壽命、全平面設計能力及高水準的靈敏度。PCAP制造商正將此種技術(shù)運用尺寸達 85寸的大屏幕上，并專(zhuān)注在四個(gè)方向包含速度、精度、抗電磁干擾（EMI）度和系統整合度，共同來(lái)提升觸控和使用者介面設計性能。

　　速度快/精準度高　多點(diǎn)觸控具更佳互動(dòng)體驗

　　在一般消費者手機（約4.5寸對角線(xiàn)的屏幕）上，僅能記錄一個(gè)或兩個(gè)觸控點(diǎn)，而在47寸對角線(xiàn)的商用觸控面板上，記錄十至四十個(gè)精度為1毫米的觸控點(diǎn)之情況已司空見(jiàn)慣。當對角線(xiàn)長(cháng)度翻倍時(shí)，16：9格式的屏幕面積是原來(lái)的四倍。要維持相同的觸控檢測性能，47寸屏幕上的觸控處理器便須比4.5寸手機上處理更多輸入訊號。同時(shí)防誤觸、手勢識別和其他功能，亦增加對觸控處理器的需求。

　　觸控面板尺寸不斷增加，然而，在多玩家賭場(chǎng)賭桌上、博物館的互動(dòng)展覽里、多用戶(hù)設計工作站/建筑工作站內、零售店的目錄與EPOS平板上、汽車(chē)展廳里和銀行分支里，55寸到85寸大小的屏幕正逐漸流行。在如此大小的屏幕上提供觸控體驗，意味著(zhù)要增加觸控檢測電極數目。

　　最新韌體內的觸控檢測演算法可讓觸控檢測電極數量變成雙倍，即支援二百五十六個(gè)，相較一百二十八個(gè)標準多點(diǎn)觸控控制器（適用于不超過(guò)47寸的屏幕），其數量增加一倍。使觸控面板內的電容感測矩陣能達到更高密度，這也令它即使在基于多點(diǎn)觸控投射式電容技術(shù)（MPCT）的最大85寸的觸控面板上，也能對單獨同時(shí)觸控事件的識別達到更大精準度。

　　這使觸控控制器可支援四十個(gè)相互之間觸控距離小于10毫米的單獨同時(shí)觸控事件，并能在目前可用的所有尺寸范疇之MPCT觸控面板內做到此點(diǎn)。

　　若要沒(méi)有延遲地將資料傳輸到個(gè)人電腦（PC）主機，觸控控制器須具備大量處理能力。觸控面板作為一個(gè)處理器，常常變得和系統本身一樣重要。由于韌體的精心設計，須在大屏幕上捕捉以達到這一級別性能的額外資料，仍然能在不到5毫秒內被收集、處理并輸出到主機PC。

　　4K屏幕觸控延遲問(wèn)題有解

　　超高解析度（UHD），也就是4K屏幕越來(lái)越受歡迎，并且成功整合觸控面板。然而，有些被觀(guān)察到的延后或延遲其實(shí)是源自于早期4K屏幕的性能問(wèn)題，而非觸控控制器的性能問(wèn)題。

　　如今用于觸控面板的典型高畫(huà)質(zhì)（HD）顯示器有著(zhù)大概120赫茲（Hz）的更新率?？刂茦O大數量圖形資料必須的資料處理要求，指的是最新4K顯示器要操作于在60或更低赫茲上。這使得它在處理如拖動(dòng)屏幕上的游標之類(lèi)的即時(shí)觸控事件具有挑戰性，因為顯示處理能力被更新的背景圖像消耗掉許多運算能力。

　　因此，UHD顯示器上的移動(dòng)觸控事件，就像畫(huà)一條線(xiàn)，追蹤手指的能力更明顯超過(guò)追蹤HD顯示器。即使以毫秒速度報告觸控事件的PCAP屏幕也會(huì )被此延遲時(shí)間蓋過(guò)。隨著(zhù)有著(zhù)較高更新率的4K顯示器進(jìn)入市場(chǎng)，此問(wèn)題將會(huì )減少。但在那之前，必須仔細考慮在UHD上運行的觸控應用程式及其對于用戶(hù)體驗可能造成的影響。

　　提高抗電磁干擾度　增進(jìn)觸控性能

　　雖然電磁干擾被認為僅是觸控面板系統的工業(yè)環(huán)境下其中一個(gè)因素，但事實(shí)上在種類(lèi)繁多的商業(yè)應用下，電磁干擾能對觸控操作產(chǎn)生不利影響。例如，位于火車(chē)站的自助售票機和自動(dòng)售貨機等自助服務(wù)亭將遭受列車(chē)通過(guò)電磁干擾激增的影響。

　　尤其是，由于管理更高圖形密度需要的驅動(dòng)電路復雜性正不斷增加，4K顯示器目前會(huì )產(chǎn)生更高的電磁干擾。這可能會(huì )導致顯示器中產(chǎn)生的干擾或者“雜訊”相對普通高畫(huà)質(zhì)（HD）顯示器會(huì )要高三至四倍。這會(huì )給從周?chē)胍糇R別訊號的觸控面板和控制電子元件帶來(lái)問(wèn)題，即會(huì )降低訊號訊噪比，從而影響實(shí)際觸控事件的識別。

　　在這些情況下，須對觸控控制器采用的電子設計和觸控檢測韌體進(jìn)行重大改善，以確保訊號維持一個(gè)高水準的完整性。譬如Zytronic專(zhuān)有投射電容技術(shù) （PCT）之類(lèi)的PCAP觸控面板技術(shù)有著(zhù)微細電極的X-Y座標矩陣，嵌入一層夾層玻璃基板，并且使用頻率調制檢測導電電極內的微小電容變化。

　　一種消除電磁干擾的方法是在觸控控制器中實(shí)現智慧頻率掃描功能。操作頻率在0.7MHz和2.2MHz之間動(dòng)態(tài)浮動(dòng)，以避免檢測到環(huán)境“噪音”，否則會(huì )妨礙觸控事件的檢測。

　　材料/介面新進(jìn)展　驅動(dòng)觸控技術(shù)發(fā)展

　　盡管觸控查詢(xún)一體機可能會(huì )是一些大型機組，但出于美觀(guān)設計考量和其他有時(shí)須要納入機組的零配件之考量，屏幕后面會(huì )出人意料的預留一個(gè)小空間。如果觸控控制器的板材能縮減至最小，則會(huì )帶來(lái)好處。因此，減小PCB尺寸十分重要，可讓控制器作為晶片組來(lái)使用，然后設計者能將觸控控制器嵌入到現有的系統主機板上。

　　觸控面板組成的四要素：嵌入在屏幕的觸控感測器、觸控控制器、玻璃和系統介面。

　　材料技術(shù)使得玻璃變得薄而輕，但卻非常堅固。在玻璃方面的最新進(jìn)展是，玻璃表面上抗菌元素將保證細菌會(huì )逐漸消失而非增多。隨著(zhù)對于細菌附著(zhù)玻璃而產(chǎn)生的健康疑慮，用戶(hù)無(wú)疑將更意識到由有不良衛生狀況的其他人使用觸控屏幕，將帶來(lái)的潛在風(fēng)險。

　　在系統介面方面，近來(lái)重要發(fā)展是符合支付卡行業(yè)（PCI）安全要求的加密PIN觸控屏幕應用程式的首次發(fā)布。應用程式加密用戶(hù)在觸控面板介面輸入的所有 PIN碼，可提供消費者在自動(dòng)柜員機（ATM）、銷(xiāo)售終端（POS）設備和無(wú)人看守的付款終端設備上有更安全的操作方式。此潛在地省去自動(dòng)柜員機和類(lèi)似設備要接入一個(gè)機械鍵盤(pán)來(lái)輸入PIN碼的需求，此在設計上會(huì )帶來(lái)好處。

　　從根本上說(shuō)，如PCT和MCPT之類(lèi)PCAP觸控面板技術(shù)的關(guān)鍵特性是其高敏感度。它可透過(guò)很厚的覆蓋膜、防護玻璃，乃至戴了厚手套的雙手中偵測到觸控事件，并因此具有Z軸靈敏度和控制水準。外加精心設計的觸控控制器，它能提供可靠、直觀(guān)的觸控體驗，可準確回應達四十種觸控事件，可識別手勢并且可防止誤觸。PCAP控制器IC的持續改進(jìn)，加上使用可列印導電油墨和奈米材料的感測器不斷進(jìn)展，推動(dòng)多功能觸控技術(shù)的擴展能力與使用性。