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懸浮觸控普及前路艱難、多指觸控首當其衝

    作者:hrconn   时间:2015/3/6 16:53:04
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    廠商對屏幕技術的追求永無止境,蘋果的視網膜技術、索尼的懸浮觸摸(floating touch)和WhiteMagic技術、諾基亞的CBD技術、LG的NOVA技術等,每一項技術的創新,都爲屏幕顯示效果帶來重大變革。其中,懸浮觸控 一直備受業界關注。三星、LG、松下、蘋果、諾基亞、微軟、亞馬遜都開始跻身布局。然而,懸浮觸控仍存在誤操作、第三方應用缺乏等諸多發展瓶頸,甚至一度 被列爲觸摸技術的“雞肋”。

懸浮觸控普及前路艱難、多指觸控首當其衝

我們知道,實現懸浮觸控的方式有很多種,紅外線、光學式、高頻式、電磁式等,但目前應用最爲廣泛的還是電容式。賽普拉斯半導體公司TrueTouch高級産品營銷總監王一杭告訴記者,這主要是因爲電容式觸摸屏比較便宜。

“紅外比較本土化,且光學部分的功耗較大。電容式觸摸IC已經在移動設備上得以廣泛使用,我相信電容式會是主流,但在現有移動設備上使用的其他技術也需要不斷開發,以便實現高性價比的、能提升感應距離的懸浮觸控解決方案。”他表示。

目前懸浮觸控在技術上還存在很多瓶頸,正如王一杭所說,目前懸浮觸控還僅限于單點觸控。我們知道,觸摸屏上有兩種電容式傳感器,互電容(Mutual Capacitance)和自電容(Self-Capacitance)。其中,互電容用于實現多點觸摸檢測,但互電容傳感器的電場很小,以至于信號強度 很低,無法感應到那些非常弱小的信號,這也是過去的觸摸屏無法支持戴手套操作的原因,支持懸浮觸控就更不用說了。而自電容雖然無法進行多點檢測,但能夠産 生比互電容強大的信號,檢測更遠的手指感應,目前最遠的感測距離是20毫米。

目前由于只需要用指尖進行多點觸摸,我們所使用的智能手中更多采用的是互電容,用戶有了戴手套觸摸的需求之後,才將能監測更遠距離的自電容也應用起來。而懸浮觸控技術的出現,更是將自電容的功能優勢發揮到極致。

爲了既能感應更遠的距離又能指尖多點觸控,觸控廠商選擇將自電容和互電容兩種電容式傳感器融合在一起。索尼移動通信的相關人士表示,這一技術必須合理排 列兩種電容,並對觸摸傳感器的控制軟件進行調整。如果軟件太靈敏,就失去了精准度,無法實現傳統的多點觸控,而如果靈敏度不足,就感應不到在屏幕上空的 “觸控”操作。

“就在兩三年前,能夠戴著手套操作觸摸屏手機還是一種設想,觸控不夠靈敏也一度被視爲觸摸屏手機的缺陷,而現在能實現懸浮操作了。在解決自身諸多技術難點上,自電容與互電容的結合起到了很大的作用。”敦泰科技有限公司市場部總監張靖恺說。

據王一杭介紹,賽普拉斯的CYTMA568 和CYTMA545器件支持懸浮觸控功能,其獨家的自電容和互電容感應算法,能使移動設備制造商實現很好的懸浮觸控距離,同時保持穩定性和跟蹤精度。索尼 的懸浮技術就是與賽普拉斯合作開發的。賽普拉斯 TrueTouch 控制器已經申請了專利,TrueTouch 是唯一一款能夠對同一器件的自電容和互電容進行測量,並在應用中實現自電容和互電容之間的動態切換的解決方案。

除了要在懸浮多點觸控 上面有所突破以外,王一杭表示,改進懸浮觸控的穩定性和精度也很關鍵,主要是保持低噪聲水平。“這在手機工作的時候很難實現,因爲顯示噪聲、充電器噪聲和 其他耦合噪聲源都會有影響。賽普拉斯擁有很強大穩定的模擬前端和DSP,能提供最幹淨的信號。因此,我們的固件算法能將信號轉換爲精確的觸點坐標。”

目前,賽普拉斯正在和對此功能感興趣的OEM合作,市場規模大約是200至300萬台。

除了賽普拉斯,觸控IC大廠新思科技、敦泰和彙頂都有開發此技術。三星和諾基亞的懸浮技術,就是Synaptics提供的技術支持。正是基于 Synaptics開發的ClearPad Series 3傳感器技術,諾基亞和三星的最新手機都在觸摸屏方面有了新賣點。它體現出了觸摸屏技術的一些新進展——顯示屏幕集成傳感器、抗幹擾能力更強。

除此之外,系統廠商微軟在2013年研發出3D懸浮技術,通過壓力和震動給用戶提供反饋,用戶能夠清楚感受到物體在屏幕上不同的觸感。微軟的3D懸浮技術用于即將上市的諾基亞WP8.1新旗艦McLaren上面。

McLaren的主要特色是借助傳感器的支持,讓用戶不再需要接觸屏幕就能夠完成一些日常操控。例如將手機貼近耳朵時,手機便能夠啓動來電接聽功能,也 可以將手機放在桌面上實現免提通話,還能夠通過把手機放進口袋來直接完成挂斷電話的操作。此外,用戶還可以將手機放在胸前或者用手覆蓋其表面切換成靜音狀 態,並可以在屏幕前揮動手勢來關閉鬧鍾,這項新技術還將加入邊框觸控交互功能,用戶只需要用手指滑動機身側面,便可對攝像頭的取景進行縮放,這對于主攻拍 照的McLaren可謂錦上添花。

相比之下,微軟的懸浮技術在應用層面比索尼的懸浮技術更多樣化。可見,在懸浮技術的開發和演進上面正在不斷地創新好突破,朝著用戶所需邁進。

整體來看,雖然懸浮觸控目前仍然存在很多瓶頸,但是在硬件創新乏力的當下,這些技術依然能夠滿足發燒友們的使用樂趣。目前要突破的最大的技術障礙依然是感測距離、多點觸控以及精度和靈敏度上面,需要觸控IC大廠、觸摸屏廠商在相關技術上做出更深層次的研究。
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