手机屏幕触控技术

现在的触控屏都是电容屏,特点就是它会跟你的手指头相互 放电,然后根据在玻璃屏的传感器上产生的电容耦合计算出触点。与传统的电阻屏相比,电容屏的好处就是不用使劲儿按,比较温柔。目前的电容屏技术主要分为自 我电容(Self Capacitance)和交互电容(Mutual Capacitance)两种。
自我电容的原理很简单,传感器上有两块板,一块板代表一个轴,手指头一碰,两个轴都会有一条感应线,两条线相交的点便是触点。我的HTC Desire和7yue的Nexus One都是用的这样的触摸屏,也就是Synapitics的ClearPad 2000。自我电容触控技 术有一个最大的缺点,就是只能处理两根手指头的手势,而不能作多根手指头的多点计算。原因就是如果当你按下两根手指头,在两个传感轴上就会各有两条感应 线,四条线相交就是四个点,其中两个点是你按的,另外两个不是,所以传感器就无法判断哪两个点是假的(如下左图)。解决办法有一个,增加一层传感轴。这 样,在三个轴六条线的八个交点中只有你按的那两个点是三条线的交点,所以三层传感轴可以判断两个点。同样,四层传感轴可以判断三个点,五层可以判断四个点 ⋯⋯ 如果用这种技术来判断我们的十根手指头,那么手机最后需要做得像砖头一样厚。但是用自我电容作手势识别很容易,计算旋转缩放的效率很高。

另外一种电容屏用的是交互电容技术,原理也不难。传感器上还是有两块板,同样代表两个相互垂直的轴,手指头一碰,只在一个轴上有一条感应线,然后从另一个 轴发出一条扫描线,扫描线和感应线一相交就能算出触点(如下右图)。用这样的技术,就算你按上20根手指头,产生20条感应线,也同样会被一一扫描出来。 但是这种扫描技术很耗费处理器,比如iPhone和iPad都是用的这种屏,iPhone就用了两块独立的处理器,一个用来计算触点,一个用来计算手势。

这几天炒得沸沸扬扬的谷歌最新的Android 2.3操作系统,首先搭载在Samsung Galaxy S手机上问世,这款手机的触控屏是ATMEL的maxTouch系列,型号mXT224,在交互电容技术基础上增加了AVR微控制器,据说可提供无限的触摸功能、最快的响应时间。从参数表上看非常的诱人,但本人没有亲自测试过,所以不知道是啥体验。

但无论是什么样的传感器,无论有多快的响应时间,从手指头到屏幕,从屏幕到手机系统,从手机系统到操作系统,从操作系统到应用,从应用再到屏幕刷新,这一连串儿的过程决定了它怎么着也不如你用手在地上搬石子儿流畅。所以触控的体验在将来无论是硬件还是软件,无论是系统还是应用都大有优化的空间。

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