科学分析：超灵敏的夏普高感度触控屏

        触控是时下最为流行的操控方式，从手机到pc，触控屏幕无处不在。虽然现在的电容式触控屏已经做得非常出色了，但是信噪比的控制以及在大尺寸屏幕上的操作体验等方面，还有进一步提升的空间。夏普在3月15日开始量产了一种可以用在多种设备上的高感度触控屏，实现了信噪比8倍的提升，直接带来灵敏度、精准度的大幅提升，即便是在60英寸的4k电视上也能轻松操作。这一改变是如何实现的呢？

        高感度实现的秘密
        具体来说，夏普触控屏高感度的实现，主要就是通过扫描方式的变化来实现的。现在常用的触控面板采用的都是逐行扫描的驱动方式，用户的手指在触控屏上操作的时候，传感器每次只能对一条布线上的动作进行扫描，完成之后再扫描下一条。这种一行一行地扫描方式缺陷非常明显，当如果操作的过程非常短暂，那么触控屏幕很可能就不会有反应。
        夏普高感度触控屏最大的改变就是采用一种名为“独自并列扫描方式”的采样方式，其不同于逐行扫描，而是同时驱动多条布线，传感器同时扫描、读取这些布线上的信号，然后通过运算处理器来计算出用于检测触摸的信号。这是全球首款使用并列扫描方式的触控显示屏。使用了这种全新的触控显示屏之后，再细微的操作也无法躲过传感器的检测。根据夏普的官方资料，在高感度触控屏上，哪怕是触控笔移动了哪怕仅仅2mm也可以感应得到，而现在主流的电容屏，精度在12mm以内。用户在使用时，哪怕是用铅笔、隔着手套操作，也是小菜一碟，在严寒的冬天接听电话时，再也不用脱下手套了。

        对大尺寸屏幕的优化

        一般来说，触控屏尺寸越大，产生的噪声也会随之变大，导致触控面板的灵敏度下降。因此我们很少能够在屏幕尺寸较大的液晶电视上，看到其配备了触控功能。为了解决大尺寸触控屏噪声较大的问题，夏普高感度触控屏在这方面也有优化，导入了随着屏幕尺寸的扩大，触摸信号也随之自动放大的技术。
        前面提到的独自并列扫描方式，由于同时扫描多条布线会使输出的信号增加，因此通过运算处理获得的触摸信号也会随之增加。如果触摸传感器布线间隔相同，即使加大屏幕尺寸，信噪比也不会变差，可保持固定。夏普目前已开发出最大60英寸的触控面板，而理论上可以支持100英寸的触控面板。
        另一方面，传感器的改进也对降噪发挥了很大的作用。传统的屏幕降噪方式是在触控屏与玻璃面板之间设置一个间隙。在夏普高感度触控屏上，为了省去这一间隙，实现屏幕的轻薄化，触控面板上使用了在电视调谐器开发中开发出来的低噪音功放技术，让触控屏幕产生的噪声具有一定的特点。传感器会对屏幕的杂讯、噪声根据这些特点进行识别、判断，进而只对触摸信号进行放大，由此来降低噪声。
        正是有了这些优化，夏普高感度触控屏的信噪比与普通触控屏相比提升了8倍。在夏普已经展示出的一个试用该技术的60英寸4k电视上，虽然屏幕依然是电容屏，但在如此大的尺寸上，触控操作起来识别依旧非常的灵敏。

        高感度触控屏的应用

        2013年3月15日，夏普高感度触控屏正式开始了量产。首批产品有4种尺寸，分别为5英寸、7英寸、20英寸以及60英寸，分别对应智能手机、平板电脑、监视器或pc、电子黑板或者电视等产品线。

        这些触控屏技术基本相同，但是结构上却略有不同，5英寸产品采用模拟前端、数字前端与cpu一体化的单芯片构成，7英寸产品采用模拟前端与数字前端一体化的ic加cpu的双芯片构成、20英寸产品采用模拟前端和数字前端的双芯片构成，60英寸采用产品3个模拟前端和1个数字前端的4芯片构成。

        需要说明的是模拟前端负责驱动、输出的读取、信号放大及a-d转换等处理。而数字前端负责根据输出算出触摸检测用信号，以及根据这一信号算出触摸位置。除了5英寸产品只支持5点触控之外，其他3个尺寸的产品都可以支持10点触控。

夏普高感度触控屏参数对比

尺寸

5英寸

7英寸

20英寸

60英寸

输入方式

手指、笔尖、戴着手套等

扫描频率

120hz

240hz

电源电压

3.3v

触控面板控制芯片数

1

2

2

4

特殊功能

防误触、自动校正

展出的60英寸4k触控产品

        总结：拥有较高的灵敏性，使得隔着手套甚至是用铅笔都能进行操作，这对于用户还是非常有吸引力的。虽然首批量产了4个尺寸，但在我看来夏普推出这款高感度触控屏主要还是针对的是移动设备用户。60英寸触控屏制成的4k电视，价格太过于昂贵，终究只是个小众产品，而pc上的触控操作也一直不温不火。现在大屏手机的关注度持续升温，5英寸显示屏正是热门。而ipad mini带起的小尺寸平板热潮，也让用户对7英寸平板有了更多的期待。

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