近年來,各種電子機器上皆搭載觸控面板。而觸控檢測也分為多種,包括感壓式的電阻式、檢測電容的電容式、檢測光之遮蔽的光學方式、及檢測超音波之遮蔽的超音波方式等。
觸控面板的普及背景
觸控面板主要分為智慧型手機及平板電腦等的電容式,以及游戲機及PDA、汽車導航等普遍采用的電阻式。
目前的電阻式檢測多點觸控的技術,大多采用多線式或矩陣方式,面板結構也大異其趣。若采用目前普及的多點觸控電容式面板,又受到結構上的不同造成軟體組裝方式不同,以及低成本、高雜訊等各種因素的影響,導致從電阻式更換并不容易。
靜電與電阻的比較表
因此,希望在電阻式的結構下,在不增加成本為前提,提供多點觸控的需求也提高。
4線電阻之多點觸控對應IC的開發
ROHM因應需求,將原有的4線式電阻式觸控面板加上多點觸控機能,開發出新的觸控IC。
4線式電阻觸控面板在單一觸控時,由面板端子間之接觸點的分壓值來檢測座標。進行2點觸控時,因分壓值成為2點間的中心,所以是以2點間的1點輸出座標來作為觸碰位置。
ROHM的多點觸控檢測技是以專用類比電路與處理運算法實現對2點的座標分離進行取樣,所以可在不需多接零件的情況下延用既有的4線信號線。此時,同類技術所容易產生的鬼點(Ghost)問題也透過特殊的演算法獲得解決。
在汽車應用上,具有對雜訊干擾、操作確實感、戴上手套操作等各種條件,所以4線式電阻觸控面板成為市場主流。使用ROHM電阻式觸控IC,則能承襲靜電式面板優點,故運用范圍更廣。
電阻式觸控面板的設計要點
使用ROHM的觸控IC,可在使用現有電阻面板的情況下實現多點觸控化,不過與靜電觸控面板比較,會有手勢順暢度的問題。為使動作更順暢,需要提高觸控面板本身的特性。多點觸控的按壓比單點觸控分散,因此需要操作感更輕的觸控面板。
因此,ROHM與松下、SMK、翔榮、日本寫真印刷等大型觸控面板廠商共同合作,透過新開發的輕施壓面板與觸控IC設定,將檢測所需壓力從傳統的1.0N(牛頓)改善至0.1N程度。雖然由于這些觸控面板在材料、構造上的差異,而區分成薄膜-薄膜(F/F)、薄膜-玻璃(F/G)、玻璃-玻璃(G/G),不過各種方式均可抑制牛頓環(因光的干涉而出現的紋路)的發生、提高手指滑動的順暢度,實現低反射、高透過性及高耐用性。讓電阻式觸控面板,如靜電觸控面板般順暢的多點觸控。也可更輕快的操作放大、縮小等手勢動作,可供汽車配件廠商采用。
調整電阻式多點觸控面板的個體差異
一般而言,電阻式觸控面板模組的端子間電阻值各有不同。在實現多點觸控上,為了完全發揮面板的操作感,需各別進行參數設定。ROHM從開發至量產,均可配合顧客的進程提供設計支援。以下是多點觸控的參數設定要項:
˙1點觸控的觸控臨界值設定
˙2點觸控的觸控范圍(動態范圍)設定
˙2點觸控的觸控解析度設定
˙1點觸控與2點觸控的臨界值設定
這些設定需要在出貨工廠的制程中使用適當治具進行所需的IC操作。如多點校正的治具。ROHM亦備有支援設定的運用資料,可配合顧客面板狀況進行觸控的輕操作加重動作設定。亦提供韌體(將CPU內建于IC時)、及將IC的座標送交應用程式的樣本驅動器。此外,面板可能隨時間及溫度變化而造成電阻值變動,追加IC自動修正功能等,量產后亦提供全面的支援體制。
今后的發展
近年來在搭載觸控面板的機器中,許多產品的開關部分也加以觸控化。有些使用觸控面板的一部分作為開關,也有產品是將開關部分與觸控面板部分獨立。針對這些產品,ROHM除了采用電阻式觸控IC之外,還備齊各種電容式開關IC,可依客戶需求提供復合方案。
上述制品在進行復合性操作時亦藉由時序控制達到低功耗化,并擴充各種更便利的產品。