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電容性觸控市場需要高整合度解決方案

隨著iPhone、iPod採用多點觸控技術,讓手機的使用介面出現了革命性的設計衝擊。至於實現這種嶄新介面控制的背後功臣,正是投射電容式觸控技術,為了探討此一新興技術的發展趨勢,在2009 Computex期間由Digitimes所主辦的「行動技術與設計論壇」中,特邀請微控制器設計和製造大廠Atmel觸控產品行銷主任George East擔任講師,分享最新的市場及技術資訊。

George在論壇中首先指出,在過去,為了進行輸入控制,手機在機構設計上往往需要讓出許多空間給機械性的按鍵,機殼的厚度也無法做薄。然而,採用電容式觸控技術能夠實現手指觸控控制的輸入方式,而且可以讓螢幕變大、機殼變薄,進而讓設計感及使用性更佳。這種直覺式的輸入介面已成為難抵擋的潮流,未來在筆電及電腦螢幕、汽車多媒體及導航設備、家電及消費性電子產品中,都可望採用多點觸控的新介面。

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Atmel/Director, Tactical Marketing for Touch Products/ George East

目前市場上存在多種觸控技術,如電阻式、光學式、音波式、影像感測式等,但對於小尺寸或中小尺寸面板的消費性產品來說,相較於投射電容式都存在一些限制,例如功耗、準確性、成本等。若要達成真實的多點觸控應用,投射電容式更是首選的技術,因此,George指出,在未來幾年中,此技術可望普遍的被市場所採用。

目前市場上採用的第一代投射電容式技術為自電容(self capacitance)的觸控技術,它只能提供二點觸控,而且無法做到更多樣的觸控應用功能。隨著多點觸控的應用被市場所接受,用戶對觸控功能的期待不斷提升,George認為,未來自電容性技術將會被矩陣式的觸控技術所取代。不過,由於矩陣式觸控技術在感測佈線上相當困難,多數廠商仍無法提供成熟的技術。

針對前瞻性的矩陣式技術觸控技術,Atmel發展出整合性的電容性觸控螢幕技術maXTouch。George指出,maXTouch在電容觸控的硬體引擎部分,採用獨特的電荷轉移QMatrix量測技術,可以提供非常理想的觸控感測資料;同時整合了高效能的微控制器後處理技術,能夠進一步提供準確的座標資料,以及高階的功能特性;不僅如此,maXTouch技術具有彈性及延展性,例如更大的面板需要更多的偵測點和更聰明的處理能力,才能維持良好的表現,maxTouch可滿足這樣的需求。

此外,maxTouch還可識別和報告用戶的手勢如放大、旋轉、撥控和點擊,而其片上形狀識別(shape recognition)能力還可導出其他更複雜的功能。藉著獨特的耳觸、臉觸、掌觸排除演算法,更可檢測和拒絕不經意的觸控動作。

maXTouch還能夠非常快速地將觸控位置報告給主機,這意味著不會影響用戶使用先進功能如手寫識別的速度。maXTouch技術還可報告「觸點的尺寸大小」和「線條的寬度」,可望成為第一款能夠識別手寫筆和指甲二種觸控輸入媒介的電容性觸控技術解決方案。

Atmel首款採用maXTouch技術的單晶片產品,將採用超薄5x5mm BGA封裝,可讓客戶建構出極薄的高性能觸控螢幕產品。高整合度maXTouch解決方案僅需3個旁路電容器即可構成完整的感測解決方案,與通常需要25至40個外部組件的現有解決方案相比,明顯地節省下許多電路板空間。

maXTouch技術直接以觸控螢幕市場的核心為焦點,適用於那些為廣泛的終端產品市場包括手機、小筆電、印表機、GPS、可攜式媒體播放器、數位相機和POS終端等構建觸控螢幕解決方案的客戶。

而從手機開始,更便利的觸控介面也將會延伸到Netbook、Notebook、PC顯示器、印表機、GPS、可攜式媒體播放器、數位相機和POS終端等各個市場領域。在此一市場態勢下,電容性觸控面板解決方案會是電子產業成長最快的領域之一。

不過,George也指出,未來在應用上會要求具備更佳的可用性,例如可用手指、被動式觸控筆、指甲等來觸控控制;此外,也需要極快的反應速度以及優越的線性度等表現。當然,在成本上要能更低,而軟體介面要更通用,建置上則要更容易。更重要的是,未來需要的是高度整合的解決方案,才能讓產品快速的上市,並提供可靠好用的操作功能。

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