提高抗電磁幹擾度,大尺寸多點觸控精度更上一層樓
發布時間:2016-02-03 責任編輯:susan
【導讀】電dian容rong式shi觸chu控kong設she計ji想xiang要yao在zai更geng大da的de顯xian示shi器qi與yu更geng嚴yan苛ke的de應ying用yong環huan境jing中zhong,實shi現xian多duo點dian觸chu控kong並bing維wei持chi良liang好hao靈ling敏min度du與yu精jing準zhun度du,並bing不bu是shi件jian容rong易yi的de事shi。半ban導dao體ti廠chang遂sui透tou過guo提ti高gao抗kang電dian磁ci幹gan擾rao能neng力li與yu係xi統tong整zheng合he度du,來lai提ti升sheng觸chu控kong和he使shi用yong者zhe介jie麵mian設she計ji性xing能neng。
duiyuchukongmianbaneryan,dajishimei。buguo,yaozaigengdadexianshiqishangyugengduoyaoqiudehuanjing,shixianduodianchukongbingweichilianghaolingminduyujingzhundu,chengweiyidatiaozhan。

商業調研公司的《2015年全球觸控屏幕市場》報告發現,自2009年以來,投射電容式觸控(PCAP)的技術已被大量運用在多樣的觸控手機和平板電腦上。這個成功模式源於令人讚賞的產品特色,其中包括強化玻璃帶來的無限製壽命、全平麵設計能力及高水準的靈敏度。PCAP製造商正將此種技術運用尺寸達85寸的大屏幕上,並專注在四個方向包含速度、精度、抗電磁幹擾(EMI)度和係統整合度,共同來提升觸控和使用者介麵設計性能。
速度快/精準度高,多點觸控具更佳互動體驗
在一般消費者手機(約4.5寸對角線的屏幕)上,僅能記錄一個或兩個觸控點,而在47寸對角線的商用觸控麵板上,記錄十至四十個精度為1毫米的觸控點之情況已司空見慣。當對角線長度翻倍時,16:9格式的屏幕麵積是原來的四倍。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。
觸控麵板尺寸不斷增加,然而,在多玩家賭場賭桌上、博物館的互動展覽裏、多用戶設計工作站/建築工作站內、零售店的目錄與EPOS平板上、汽車展廳裏和銀行分支裏,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,相較一百二十八個標準多點觸控控製器(適用於不超過47寸的屏幕),其數量增加一倍。使觸控麵板內的電容感測矩陣能達到更高密度,這也令它即使在基於多點觸控投射式電容技術(MPCT)的最大85寸的觸控麵板上,也能對單獨同時觸控事件的識別達到更大精準度。
這使觸控控製器可支援四十個相互之間觸控距離小於10毫米的單獨同時觸控事件,並能在目前可用的所有尺寸範疇之MPCT觸控麵板內做到此點。
若要沒有延遲地將資料傳輸到個人電腦(PC)主zhu機ji,觸chu控kong控kong製zhi器qi須xu具ju備bei大da量liang處chu理li能neng力li。觸chu控kong麵mian板ban作zuo為wei一yi個ge處chu理li器qi,常chang常chang變bian得de和he係xi統tong本ben身shen一yi樣yang重zhong要yao。由you於yu韌ren體ti的de精jing心xin設she計ji,須xu在zai大da屏ping幕mu上shang捕bu捉zhuo以yi達da到dao這zhe一yi級ji別bie性xing能neng的de額e外wai資zi料liao,仍reng然ran能neng在zai不bu到dao5毫秒內被收集、處理並輸出到主機PC。
4K屏幕觸控延遲問題有解
超高解析度(UHD),也就是4K屏幕越來越受歡迎,並且成功整合觸控麵板。然而,有些被觀察到的延後或延遲其實是源自於早期4K屏幕的性能問題,而非觸控控製器的性能問題。
如今用於觸控麵板的典型高畫質(HD)顯示器有著大概120赫茲(Hz)的更新率。控製極大數量圖形資料必須的資料處理要求,指的是最新4K顯示器要操作於在60huogengdihezishang。zheshidetazaichulirutuodongpingmushangdeyoubiaozhileidejishichukongshijianjuyoutiaozhanxing,yinweixianshichulinenglibeigengxindebeijingtuxiangxiaohaodiaoxuduoyunsuannengli。
因此,UHD顯示器上的移動觸控事件,就像畫一條線,追蹤手指的能力更明顯超過追蹤HD顯示器。即使以毫秒速度報告觸控事件的PCAP屏幕也會被此延遲時間蓋過。隨著有著較高更新率的4K顯示器進入市場,此問題將會減少。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於用戶體驗可能造成的影響。
提高抗電磁幹擾度,增進觸控性能
雖(sui)然(ran)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)被(bei)認(ren)為(wei)僅(jin)是(shi)觸(chu)控(kong)麵(mian)板(ban)係(xi)統(tong)的(de)工(gong)業(ye)環(huan)境(jing)下(xia)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)因(yin)素(su),但(dan)事(shi)實(shi)上(shang)在(zai)種(zhong)類(lei)繁(fan)多(duo)的(de)商(shang)業(ye)應(ying)用(yong)下(xia),電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)能(neng)對(dui)觸(chu)控(kong)操(cao)作(zuo)產(chan)生(sheng)不(bu)利(li)影(ying)響(xiang)。例(li)如(ru),位(wei)於(yu)火(huo)車(che)站(zhan)的(de)自(zi)助(zhu)售(shou)票(piao)機(ji)和(he)自(zi)動(dong)售(shou)貨(huo)機(ji)等(deng)自(zi)助(zhu)服(fu)務(wu)亭(ting)將(jiang)遭(zao)受(shou)列(lie)車(che)通(tong)過(guo)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)激(ji)增(zeng)的(de)影(ying)響(xiang)。
尤其是,由於管理更高圖形密度需要的驅動電路複雜性正不斷增加,4K顯示器目前會產生更高的電磁幹擾。這可能會導致顯示器中產生的幹擾或者“雜訊”相對普通高畫質(HD)顯(xian)示(shi)器(qi)會(hui)要(yao)高(gao)三(san)至(zhi)四(si)倍(bei)。這(zhe)會(hui)給(gei)從(cong)周(zhou)圍(wei)噪(zao)音(yin)識(shi)別(bie)訊(xun)號(hao)的(de)觸(chu)控(kong)麵(mian)板(ban)和(he)控(kong)製(zhi)電(dian)子(zi)元(yuan)件(jian)帶(dai)來(lai)問(wen)題(ti),即(ji)會(hui)降(jiang)低(di)訊(xun)號(hao)訊(xun)噪(zao)比(bi),從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)實(shi)際(ji)觸(chu)控(kong)事(shi)件(jian)的(de)識(shi)別(bie)。
在這些情況下,須對觸控控製器采用的電子設計和觸控檢測韌體進行重大改善,以確保訊號維持一個高水準的完整性。譬如Zytronic專有投射電容技術(PCT)之類的PCAP觸控麵板技術有著微細電極的X-Y座標矩陣,嵌入一層夾層玻璃基板,並且使用頻率調製檢測導電電極內的微小電容變化。
一種消除電磁幹擾的方法是在觸控控製器中實現智慧頻率掃描功能。操作頻率在0.7MHz和2.2MHz之間動態浮動,以避免檢測到環境“噪音”,否則會妨礙觸控事件的檢測。
材料/介麵新進展,驅動觸控技術發展
盡(jin)管(guan)觸(chu)控(kong)查(zha)詢(xun)一(yi)體(ti)機(ji)可(ke)能(neng)會(hui)是(shi)一(yi)些(xie)大(da)型(xing)機(ji)組(zu),但(dan)出(chu)於(yu)美(mei)觀(guan)設(she)計(ji)考(kao)量(liang)和(he)其(qi)他(ta)有(you)時(shi)須(xu)要(yao)納(na)入(ru)機(ji)組(zu)的(de)零(ling)配(pei)件(jian)之(zhi)考(kao)量(liang),屏(ping)幕(mu)後(hou)麵(mian)會(hui)出(chu)人(ren)意(yi)料(liao)的(de)預(yu)留(liu)一(yi)個(ge)小(xiao)空(kong)間(jian)。如(ru)果(guo)觸(chu)控(kong)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)板(ban)材(cai)能(neng)縮(suo)減(jian)至(zhi)最(zui)小(xiao),則(ze)會(hui)帶(dai)來(lai)好(hao)處(chu)。因(yin)此(ci),減(jian)小(xiao)PCB尺寸十分重要,可讓控製器作為晶片組來使用,然後設計者能將觸控控製器嵌入到現有的係統主機板上。
觸控麵板組成的四要素:嵌入在屏幕的觸控感測器、觸控控製器、玻璃和係統介麵。
材cai料liao技ji術shu使shi得de玻bo璃li變bian得de薄bo而er輕qing,但dan卻que非fei常chang堅jian固gu。在zai玻bo璃li方fang麵mian的de最zui新xin進jin展zhan是shi,玻bo璃li表biao麵mian上shang抗kang菌jun元yuan素su將jiang保bao證zheng細xi菌jun會hui逐zhu漸jian消xiao失shi而er非fei增zeng多duo。隨sui著zhe對dui於yu細xi菌jun附fu著zhe玻bo璃li而er產chan生sheng的de健jian康kang疑yi慮lv,用yong戶hu無wu疑yi將jiang更geng意yi識shi到dao由you有you不bu良liang衛wei生sheng狀zhuang況kuang的de其qi他ta人ren使shi用yong觸chu控kong屏ping幕mu,將jiang帶dai來lai的de潛qian在zai風feng險xian。
在係統介麵方麵,近來重要發展是符合支付卡行業(PCI)安全要求的加密PIN觸控屏幕應用程式的首次發布。應用程式加密用戶在觸控麵板介麵輸入的所有PIN碼,可提供消費者在自動櫃員機(ATM)、銷售終端(POS)設備和無人看守的付款終端設備上有更安全的操作方式。此潛在地省去自動櫃員機和類似設備要接入一個機械鍵盤來輸入PIN碼的需求,此在設計上會帶來好處。
從根本上說,如PCT和MCPT之類PCAP觸控麵板技術的關鍵特性是其高敏感度。它可透過很厚的覆蓋膜、防護玻璃,乃至戴了厚手套的雙手中偵測到觸控事件,並因此具有Z軸靈敏度和控製水準。外加精心設計的觸控控製器,它能提供可靠、直觀的觸控體驗,可準確回應達四十種觸控事件,可識別手勢並且可防止誤觸。PCAP控製器IC的持續改進,加上使用可列印導電油墨和奈米材料的感測器不斷進展,推動多功能觸控技術的擴展能力與使用性。
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