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PC与行动装置的多点触控市场应用

发布时间:2013-04-22 10:35:51宝威科技浏览:

  北京时间04月22日消息,中国触摸屏网讯,2013英特尔信息技术峰会(Intel Developer Forum,IDF)春季展会4月10日在北京国家会议中心正式开幕,该展会已经连续第7年在北京举办了,在本届IDF上,英特尔的移动战略成为众人关注的焦点之,多点触控已是当前联网装置的热门人机界面,但常见于Smartphone、Tablet的投射式电容触控技术,却还未普及到其他大萤幕的主流资通讯产品上,而其它触控技术在大萤幕应用上也是多有未尽完美之处。半导体业者提供设计出低成本、具备高透光度的多点触控IC解决方桉,能够快速应用到11吋~36吋Ultrabook、AIO一体成形电脑与触控显示器,并且搭配Windows 8作业系统,来进一步使多点触控成为主流…

    聚焦节能的电源、音效、短程无线与触控晶片

    德商DIALOG策略市场行销主任Mark Hopgood首先介绍,Dialog是一家无晶圆厂(Fabless)的半导体IC设计公司,在德国法兰克福上市;从2007年营收8,680万美元成长到2011年5亿2,730万美元,5年内平均年複合成长率达55%,2012年营收达7.74亿美元。

    Dialog聚焦于节能科技并提供类比╱数位溷合讯号的IC产品,如产业界最高整合度电源晶片(PMIC),具备高效率能源转换、快速电池充电与搭配先进封装广泛的电源管理IP电路智财,超低功耗音效晶片,并针对最具市场规模成长动能的行动装置市场,与一级OEM厂合作提供低功耗短程无线通讯晶片,以及PC使用的多点触控IC等。

    Mark Hopgood强调Ultrabook开始进入主流市场,驱动了后PC时代的形变,所有PC软硬体大厂都致力于驱动PC导入多点触控(Multi-Touch)的应用,并成为PC必备的功能。由于今日多点触控方桉的成本过高,以至于只能佈署在1,000美元以上的高阶Ultrabook或All-in One(AIO)PC机种,他认为唯有将Ultrabook、AIO压低到600美元才可大量进入主流市场,此时就需要具备成本效益的多点触控方桉。而DIGITIMES Research、Arete Research、Display Research等研究机构均预测,2014年才是Ultrabook爆发性成长的一年,预测机身厚度21mm以下的Ultraslim PC(涵盖Ultrabook与notebook)出货量,从2012年1,200万部,成长到2013年的3,200万部、2014年达7,300万部,2015年为1.15亿部,到2016年达到1.7亿部,这将是Dialog所瞄准的目标市场。

    比较当前各项触控技术的优劣

    Mark Hopgood提到目前应用在Ultrabook、Notebook、AIO与显示器的触控技术,有电阻式(Resistive)、音波式(Acoustic)、影像辨识(Imaging)、投射式电容(Capacitive)与Dialog所发表的SmartWave多点触控技术。他分别以要评估的项目列举,像符合Windows 8规范(Windows Compliant)、无边框/全尺寸应用(Bezel free/edge to edge)、强固且防尘防沾污(Robust against contamination)、100%透光性(100% optical clarify),能在11~22吋以上应用且符合主流市场价位(Mass-market price 11-22”)为评估。

    类比电阻式(Analog resistive)触控技术,是在两片铟-锡氧化物的ITO导电玻璃上面加上弹性塑胶层,藉由触控点所造成萤幕些微形变所导致电压值的变化,进而推算出触控点相对座标。其具备成本简易,可应用于各种装置的优点,唯独无法做多点触控,以及透光率欠佳的先天限制,导致近年来电阻触控的应用逐渐式微。

    音波触控(Acoustic touch)技术则是在萤幕四边设置传感器(Transducer)与反射器(Reflector),藉由感应玻璃层被碰触时所引发的些微震波,转换成碰触点的相对座标。其特点在于具备良好透光率且可应用到各装置,但最多只能两点触控而不能多点触控,同时若表面有髒污。则会影响到音波触控的灵敏度。

    投射式电容(Capacitive touch)的触控技术,则是由面板上方的X轴与Y轴的菱形感测电极的玻璃或薄膜层,当用户碰触玻璃外表而造成碰触点共生电容值的改变,经触控IC计算而得到碰触点的相对座标。投射式电容触控技术已成为当前智慧手机的标准,不仅坚固耐用、防尘抗污,且可作到无边框设计。不过它需要有ITO导电玻璃层,同时透光率高低取决于触控面板的厚度,当投射式电容触控要在11吋以上的面板实作,会受限于良率而导致成本的暴增。

    光学影像式(Imaging)触控技术,则是在萤幕左右上角设置摄影镜头与红外线发射器,当用户碰触萤幕时,在萤幕表面的红外线光束会受到干扰,经过摄影镜头侦测并计算出碰触点的座标。光学影像式触控支援到5点触控,且具备100%透光度,但由于需要顶置摄影机以及边缘要设置反光挡板,会造成萤幕厚度增加,同时其耐用性与防尘抗污能力也不尽理想。

    Dialog的低成本多点触控IC方案

    Mark Hopgood正式介绍Dialog所推出DA8901─SmartWave红外线多点触控多点触控感应晶片(Multi-Touch Integrated Circuit,MTIC)。DA8901是全球第一颗採用经市场验证之FlatFrog的专利平面散射侦测技术(Planar Scatter Detection;PSD)的触控晶片。PSD原理在于红外线在防护玻璃层(Cover lens)上下缘反覆折射,当手指碰触时造成折射的变化,经过边框四周的红外线发射╱感测器感测而计算出碰触点座标。

    PSD提供自然而平顺的触控压力侦测,像是藉由独特的光学触发原理,玻璃表面与手指的毛孔被压缩,连手指湿度都能藉由光源偶合作用捕捉反应出来;也能依按压的力度,来启动像是导航触控介面的第三维度—Z轴,同时能反应压力深浅的触控,更像符合生活中的许多体验。

    Mark Hopgood进一步解析Dialog的PSD红外线触控技术细节。整个触控模组只有两个零件,一个防护玻璃层(Cover lens),以及銲有DA8901触控IC、红外线收发接收器,窄宽度的环形PCB板,环绕液晶面板四周,整个模组尺寸跟防护玻璃层大小相当,发挥全尺寸范围的触控。

    DA8901多点触控IC採59pin aQFN封装与5.7mm x 5mm尺寸设计,在功能区块上,内建40MHz ARM Cortex M0微处理器核心,内建随机/唯读记忆体、4组线性变压输出线路 (LDO) 以及快速唤醒的电源管理技术;内建12个红外线发送器、12个类比前端接收器,高度线性化类比数位转换电路(Highly linear ADC),提供优异的环境光杂讯消除能力;可串连最多15个DA8901副控晶片(Slave),支援到最多192触控感测通道,低延迟性且触控解析度高达400dpi,从11到36吋萤幕尺寸的Ultraslims、Convertibles、Tablets、AIO以及显示器均可适用,且与Intel的Ultrabook、Windows 8的触控系统完全相容。

    具成本效益、广泛中大尺寸触控应用的解决方桉

    Mark Hopgood指出,不同于今日智慧型手机和平板电脑所广泛採用的procap投射式电容触控技术,DA8901 SmartWave触控晶片採用FlatFrog的专利PSD技术,能以低成本提供接近投射式电容的触控效能,支援Windows 8的多点触控规范,并且比投射式电容触控技术更适合于11吋以上的萤幕触控应用;可支援超过20点的多点触控,且可搭配用手套、触控笔及其他物件的多点触控,更可感应触控的压力以及力道。

    DA8901 SmartWave触控晶片可搭配无边框的工业设计,并发挥全尺寸触控设计,特别适合Ultrabook的纤细上盖设计;优异的抗电磁干扰(EMI)特质,以及不需ITO导电玻璃层的设计,可以极佳的透光率,不增加显示模组厚度,降低製程成本以及没有良率限制的问题。

    Mark Hopgood最后总结,Dialog提供经过市场验证的FlatFrog专利PSD红外线触控技术,针对Ultrabook、Notebook、All-in-One PC与显示器等,提供真实多点触控的低成本、低功耗解决方桉。DA8901 SmartWave 多点触控晶片预计2013年第三季开始供货,设计参考工程板将于今年(2013年)夏季开始提供,採用PSD红外线多点触控的AIO电脑产品预计2014年就会出现在零售通路。



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