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Dialog Semiconductorが新方式の光学式タッチ・パネル制御ICを開発

Tech-onより。
Dialog Semiconductorが新方式の光学式タッチ・パネル制御ICを開発
FlatFrog社の「PSD」技術のライセンスを受けて製品化


光学式タッチパネルにてマルチタッチ・押圧検出を可能とする制御ICが
ドイツDialog Semiconductor社より発表されています。
この製品にはスウェーデンFlatFrog Laboratories社の
「PSD」(planar scatter detection:平面散乱検出)と呼ぶマルチタッチ検出技術の
ライセンスを受けており、この技術はカバーガラスの表面に物体が触れると
カバーガラス内を反射しながら進む光が散乱する現象を利用したものとのことです。
押しつけの強さによって散乱度合いが変わることを利用して圧力の相対値の検知も可能となっています。
光学式のためガラスの端部に発光素子と受光素子の設置が必要ですので、タブレットやPCのような
大型の画面を持つ製品に向いていると考えられます。
素子を取り付けるためにある程度の幅を持ったベゼルが必要となると思われますが、
静電容量方式のタッチパネルのようにITOパターンが不要ですのでパターン視えなどの心配はなさそうです。

「PSD」によるタッチ検出の仕組み
「PSD」によるタッチ検出の仕組み

詳細はEETIMESの記事の方が詳しいかと思います。
11インチ以上のタッチパネルコストを40%削減、最大40タッチや圧力検知も可能


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ドイツDialog Semiconductor社は、新方式の光学式タッチ・パネルを実現するための
制御IC「DA8901」を発表した。最大40点の同時検出やパネルに触れている指の圧力(相対値)の検出が
可能な上に、11型を超えるような比較的大型のタッチ・パネルを安価に実現できることを特徴とする。
2013年第3四半期から提供を開始する。

図1 「DA8901」を使ったPSD方式のタッチ・パネルの実演。同時に最大40点まで、触れた位置と圧力を検出できる
図1 「DA8901」を使ったPSD方式のタッチ・パネルの実演。
同時に最大40点まで、触れた位置と圧力を検出できる

 Dialog Semiconductor社は、電源管理ICやオーディオ・コーデックIC、近距離無線通信ICを
事業の柱としており、「4本目の柱としてタッチ・パネル制御ICに参入する」(Dialog Semiconductor社
Vice President Corporate Development and StrategyのMark Tyndall氏)。

DA8901は、主にOSとして「Windows 8」を搭載する薄型ノート・パソコンやパソコン用液晶モニタに
タッチ・パネル機能を付加する用途を想定する。「例えば14型は1インチ当たり3米ドル(全体で42米ドル)以下、
23型は1インチ当たり4米ドル(全体で92米ドル)以下のコストでタッチ・パネル機能を実現できる。
23型の場合、コストが静電容量方式のタッチ・パネルに比べて40%の削減になる」(Tyndall氏)。

図2 11型以上のタッチ・パネルの実現に適しており、主にWindows 8パソコンのタッチ・パネル用途を狙う(図:Dialog Semiconductor社)
図2 11型以上のタッチ・パネルの実現に適しており、主にWindows 8パソコンのタッチ・パネル用途を狙う
(図:Dialog Semiconductor社)

Dialog社はDA8901の製品化に当たり、スウェーデンFlatFrog Laboratories社の
「PSD」(planar scatter detection:平面散乱検出)と呼ぶマルチタッチ検出技術のライセンスを受けた。
PSDは、カバー・ガラスの表面に指などの物体が触れると、カバー・ガラス内を反射しながら進む光が
散乱する現象を利用するもの。カバー・ガラスに赤外光を投射する発光素子と、カバー・ガラス内を進んできた
赤外光を検出する受光素子をガラスの両端に配置する。DA8901は発光素子を駆動するとともに、
受光素子で検出した赤外光の波形に信号処理を実行し、物体がガラス面に触れた位置を推定する。

光の散乱は指以外でも発生するため、手袋をした手や、スタイラスなどでの操作も検出可能である。
また、指を押し付ける強さによって光の散乱度合いが変わることを利用して、圧力の相対値を
検出することも可能だ。分解能は400dpi。

図3 液晶パネルの周囲(カバー・ガラスの端の裏側)に、赤外光の発光受光素子およびDA8901を実装した基板を配置する実装形態を想定(図:Dialog Semiconductor社
図3 液晶パネルの周囲(カバー・ガラスの端の裏側)に、赤外光の発光受光素子およびDA8901を実装した
基板を配置する実装形態を想定(図:Dialog Semiconductor社)


 1個のDA8901は、最大12組の発光素子/受光素子のペアに対応する。
「例えば14型のタッチ・パネルでは、60組の発光素子/受光素子が必要になる。その場合、DA8901を
5個使うことになる。23型のタッチ・パネルでは8~10個使う」(Tyndall氏)。
Dialog社はDA8901を、マスタとしてもスレーブとしても利用できるようにした。1個のDA8901が、
最大15個のDA8901をスレーブとして制御可能だ。最大196組の発光素子/受光素子の組み合わせにより、
36型まで対応できる。

図4 DA8901のブロック図と特徴(図:Dialog Semiconductor社)
図4 DA8901のブロック図と特徴(図:Dialog Semiconductor社)"

 DA8901のパッケージは、59端子のQFNである。「赤外光の発光素子/受光素子やDA8901を実装した
基板の厚さは約1.5mm程度で済むため、液晶パネルの周囲を囲むように基板を配置すると、
タッチ・パネル機能を付加するときの厚さの増加はほとんどない」(Tyndall氏)と主張する。
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  • 2013/1よりディスプレイ周りの技術情報を掲載。

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