电容式触摸将实现新一代平板电脑运算

更高的电极密度、更高的分辨率

在电容式传感器设计中，电极间距是另一个因素。触摸屏上的电极密度越高，触摸屏的分辨率也越高，使之更易于检测来自不同手指的触摸。不同的应用具有不同的分辨率要求。但现今的多点触摸应用，需要编译小尺度的触摸动作，例如缩放指尖，因而要求高分辨率来独特地识别几个相邻的触摸。

一般来说，触摸屏要求行和列电极间距在5mm左右或以下。此大小源自于典型的拇指和食指聚拢时指尖对指尖的距离。这使得设备能够正确地追踪指尖动作，支持手写笔输入，以及采用适当的固件算法，抑制无意识的触摸。当电极间距处于3mm到5mm之间，触摸屏能够支持来自细小笔尖的手写笔输入，增加电容式触摸屏的准确度来扩展它们的应用范围。

要充分利用电容式触摸屏的传感器技术，设备制造商需要使用基本芯片和软件技术来提供高准确度和灵活性。正如任何其它的芯片设计，触摸屏驱动芯片应该具有高集成度、最小占位面积，以及接近于零的功耗，连同灵活性来支持广泛的传感器设计和实施方案。任何驱动芯片将由其所达到的速度、功率和灵活性平衡来衡量。

对于用户来说，响应时间(即设备要花费多长时间来记录触摸和响应)是以触摸屏为基础的设备的最重要标准之一。对于基本的触摸手势如轻敲，设备应该在不到100ms的时间内记录输入并给用户提供反馈。加入各种系统迟滞时间的考虑后，意味着触摸屏需要在15ms之内报告第一个合格触摸位置。确保驱动器可以支持如此短的迟滞时间是重要的，并且使用专用触摸屏驱动解决方案，例如Atmel　maXTouch控制器，可以实现最佳支持。

另一个影响用户体验的因素(虽然对于用户来说可能并非如此明显)就是信噪比(signal-to-noise, SNR)。这指的是触摸屏区别电容信号由真实触摸引起，而且还是由偶然噪声引起的能力。在行对列耦合电容方面，触摸活动会引起很小的变化，因而很难从系统噪声中进行区分。大屏幕触摸屏在此方面尤其具有挑战性，因为最显著的噪声发生器之一就是LCD本身，而这正是互电容触摸屏传感器证明其价值的其中一环。

更小的触摸屏，更清晰的图像

今天，市场对于4英寸和5英寸范围内的高清触摸屏，以及视网膜显示屏(retina display)的需求继续增长。这一朝向更清晰、更精确的触摸屏的发展趋势除了使得对更小外形尺寸的需求增长外，另一较不明显的要求在于屏幕之下的复杂性，包括噪声等问题。例如，对于更薄的触摸屏的期望正在推动结构的改变，如覆盖层触摸(touch-on-lens)。覆盖层触摸技术是一种单层涂层，在集成于LCD中的一块玻璃上提供x和y矩阵，来代替安装在LCD模块顶层的玻璃面板。此结构的一个可替代选择就是on-cell技术，将触摸屏传感器集成在LCD内的彩色滤光片上。

由于这些设计把电容性传感器放置在LCD电子产品附近，因此噪声成为非常大的问题。基于AMOLED显示的新发展趋势也呈现出较高的噪声风险，因为触摸界面电子产品是如此靠近有源驱动显示电路，尤其是任何电气屏蔽都会增加内部反射并损失由AMOLED显示屏提供的高色彩饱和度。如果驱动器未针对减少噪声影响而进行设计，则噪声会破坏来自触摸屏驱动器的读取值。

幸好，技术创新可以支持具有更高分辨率的较小触摸屏。例如，爱特梅尔推出了新的maXTouch S系列触摸屏控制器，适用于最大17对角线的创新型直观触摸屏界面设计，可用于智能电话、平板电脑、数码相机、电子阅读器和其它应用产品。使用新一代噪声消除技术，maXTouch S器件支持采用无屏蔽、覆盖层触摸(touch-on-lens)和外挂式(on-cell)传感器设计的更小外形尺寸显示屏。而且，噪声消除技术甚至能够控制来自低成本充电器的噪声，使用任何充电器都可以实现完美的触摸性能。有了这些新的电容式触摸技术，具有触摸功能的移动设备制造商能够轻易满足市场需求和消费者期望。

本文结论

随着市场向更小的尺寸提供更高的显示分辨率演进，这些改变带来了新的技术挑战，包括噪声更高的薄型显示屏增加了系统复杂性。爱特梅尔等公司的电容式触摸技术针对这些系统复杂性问题，帮助设计工程师创造新产品，满足新的市场需求。举例来说，爱特梅尔最新发布的maXTouch S系列触摸屏控制器使用新一代噪声消除技术，提供对无屏蔽、覆盖层触摸touch on lens和‘on-cell传感器’设计的支持。多点触摸接口将越来越成熟和获得广泛使用，事实上，今天市场上的电容性触摸屏解决方案及未来将面世的技术，将使得用户体验变得越来越好。