電容式觸摸將實(shí)現新一代平板電腦運算

更高的電極密度、更高的分辨率

在電容式傳感器設計中，電極間距是另一個(gè)因素。觸摸屏上的電極密度越高，觸摸屏的分辨率也越高，使之更易于檢測來(lái)自不同手指的觸摸。不同的應用具有不同的分辨率要求。但現今的多點(diǎn)觸摸應用，需要編譯小尺度的觸摸動(dòng)作，例如縮放指尖，因而要求高分辨率來(lái)獨特地識別幾個(gè)相鄰的觸摸。

一般來(lái)說(shuō)，觸摸屏要求行和列電極間距在5mm左右或以下。此大小源自于典型的拇指和食指聚攏時(shí)指尖對指尖的距離。這使得設備能夠正確地追蹤指尖動(dòng)作，支持手寫(xiě)筆輸入，以及采用適當的固件算法，抑制無(wú)意識的觸摸。當電極間距處于3mm到5mm之間，觸摸屏能夠支持來(lái)自細小筆尖的手寫(xiě)筆輸入，增加電容式觸摸屏的準確度來(lái)擴展它們的應用范圍。

要充分利用電容式觸摸屏的傳感器技術(shù)，設備制造商需要使用基本芯片和軟件技術(shù)來(lái)提供高準確度和靈活性。正如任何其它的芯片設計，觸摸屏驅動(dòng)芯片應該具有高集成度、最小占位面積，以及接近于零的功耗，連同靈活性來(lái)支持廣泛的傳感器設計和實(shí)施方案。任何驅動(dòng)芯片將由其所達到的速度、功率和靈活性平衡來(lái)衡量。

對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，響應時(shí)間(即設備要花費多長(cháng)時(shí)間來(lái)記錄觸摸和響應)是以觸摸屏為基礎的設備的最重要標準之一。對于基本的觸摸手勢如輕敲，設備應該在不到100ms的時(shí)間內記錄輸入并給用戶(hù)提供反饋。加入各種系統遲滯時(shí)間的考慮后，意味著(zhù)觸摸屏需要在15ms之內報告第一個(gè)合格觸摸位置。確保驅動(dòng)器可以支持如此短的遲滯時(shí)間是重要的，并且使用專(zhuān)用觸摸屏驅動(dòng)解決方案，例如Atmel　maXTouch控制器，可以實(shí)現最佳支持。

另一個(gè)影響用戶(hù)體驗的因素(雖然對于用戶(hù)來(lái)說(shuō)可能并非如此明顯)就是信噪比(signal-to-noise, SNR)。這指的是觸摸屏區別電容信號由真實(shí)觸摸引起，而且還是由偶然噪聲引起的能力。在行對列耦合電容方面，觸摸活動(dòng)會(huì )引起很小的變化，因而很難從系統噪聲中進(jìn)行區分。大屏幕觸摸屏在此方面尤其具有挑戰性，因為最顯著(zhù)的噪聲發(fā)生器之一就是LCD本身，而這正是互電容觸摸屏傳感器證明其價(jià)值的其中一環(huán)。

更小的觸摸屏，更清晰的圖像

今天，市場(chǎng)對于4英寸和5英寸范圍內的高清觸摸屏，以及視網(wǎng)膜顯示屏(retina display)的需求繼續增長(cháng)。這一朝向更清晰、更精確的觸摸屏的發(fā)展趨勢除了使得對更小外形尺寸的需求增長(cháng)外，另一較不明顯的要求在于屏幕之下的復雜性，包括噪聲等問(wèn)題。例如，對于更薄的觸摸屏的期望正在推動(dòng)結構的改變，如覆蓋層觸摸(touch-on-lens)。覆蓋層觸摸技術(shù)是一種單層涂層，在集成于LCD中的一塊玻璃上提供x和y矩陣，來(lái)代替安裝在LCD模塊頂層的玻璃面板。此結構的一個(gè)可替代選擇就是on-cell技術(shù)，將觸摸屏傳感器集成在LCD內的彩色濾光片上。

由于這些設計把電容性傳感器放置在LCD電子產(chǎn)品附近，因此噪聲成為非常大的問(wèn)題?；贏(yíng)MOLED顯示的新發(fā)展趨勢也呈現出較高的噪聲風(fēng)險，因為觸摸界面電子產(chǎn)品是如此靠近有源驅動(dòng)顯示電路，尤其是任何電氣屏蔽都會(huì )增加內部反射并損失由AMOLED顯示屏提供的高色彩飽和度。如果驅動(dòng)器未針對減少噪聲影響而進(jìn)行設計，則噪聲會(huì )破壞來(lái)自觸摸屏驅動(dòng)器的讀取值。

幸好，技術(shù)創(chuàng )新可以支持具有更高分辨率的較小觸摸屏。例如，愛(ài)特梅爾推出了新的maXTouch S系列觸摸屏控制器，適用于最大17對角線(xiàn)的創(chuàng )新型直觀(guān)觸摸屏界面設計，可用于智能電話(huà)、平板電腦、數碼相機、電子閱讀器和其它應用產(chǎn)品。使用新一代噪聲消除技術(shù)，maXTouch S器件支持采用無(wú)屏蔽、覆蓋層觸摸(touch-on-lens)和外掛式(on-cell)傳感器設計的更小外形尺寸顯示屏。而且，噪聲消除技術(shù)甚至能夠控制來(lái)自低成本充電器的噪聲，使用任何充電器都可以實(shí)現完美的觸摸性能。有了這些新的電容式觸摸技術(shù)，具有觸摸功能的移動(dòng)設備制造商能夠輕易滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和消費者期望。

本文結論

隨著(zhù)市場(chǎng)向更小的尺寸提供更高的顯示分辨率演進(jìn)，這些改變帶來(lái)了新的技術(shù)挑戰，包括噪聲更高的薄型顯示屏增加了系統復雜性。愛(ài)特梅爾等公司的電容式觸摸技術(shù)針對這些系統復雜性問(wèn)題，幫助設計工程師創(chuàng )造新產(chǎn)品，滿(mǎn)足新的市場(chǎng)需求。舉例來(lái)說(shuō)，愛(ài)特梅爾最新發(fā)布的maXTouch S系列觸摸屏控制器使用新一代噪聲消除技術(shù)，提供對無(wú)屏蔽、覆蓋層觸摸touch on lens和‘on-cell傳感器’設計的支持。多點(diǎn)觸摸接口將越來(lái)越成熟和獲得廣泛使用，事實(shí)上，今天市場(chǎng)上的電容性觸摸屏解決方案及未來(lái)將面世的技術(shù)，將使得用戶(hù)體驗變得越來(lái)越好。