小空間大跨越,電容類觸控技術從單點到真多點的多級質變
來源:數(shù)字音視工程網 編輯:追憶 2014-04-28 12:17:48 加入收藏
那還是至少10年前的事情,黑白電阻屏的“文曲星”電子詞典還是那個時代高大上的代名詞,而到了08年前后,不過幾年光景,隨著第一代Iphone的橫空出世,觸控設備仿佛一夜之間便從王謝堂前走入了尋常百姓家。Iphone系列智能手機是最早成功大規(guī)模應用當時最先進的電容觸控技術,引起全球轟動的觸控產品。
最為主流的電容觸控技術分為兩種,即表面電容與投射式電容。
表面電容通過在屏的ITO層(導電玻璃)四角提供電壓,使屏表面形成一個均勻、同質的電場感應層,當手指觸摸屏面時,感應層會將屏上所有位置感應到的,強弱不一的全部靜電信號匯聚成一個統(tǒng)一的強烈信號,用以識別觸摸點,這種識別原理雖然簡單卻十分有效,開發(fā)成本與難度也相對較低,但由于屏上全部識別信號的統(tǒng)一,使表面電容在底層設計原理上便與多點觸控徹底絕緣,只能應用在單點觸控環(huán)境下。
投射式電容,也就是Iphone系列手機,以及其他生活中最為常見、應用最廣泛的智能觸控設備所采用的電容觸控技術。相比表面電容的四角電壓單層ITO電場感應,投射電容屏采用多層ITO層,以X 軸、Y 軸交叉分布,形成矩陣式的電容分布,當手指觸碰屏幕時,可通過X、Y軸的掃描,檢測到觸碰位置電容的變化,進而計算出觸摸點的位置,然后給予觸摸點一個確切的X、Y坐標方位,有些像GPS定位的原理。
這種通過X、Y軸多層矩陣式的感應,最顯著的優(yōu)勢就是使識別多點成為可能,然而多點觸控實際上是一個極其復雜的技術難題,最早期的投射式電容技術也僅僅是在底層設計原理上給多點觸控的實現(xiàn)留了一扇門,這之間遙遠的距離還是實實在在的。其中最明顯的問題就是,對早期投射式電容技術來說,當兩個觸控點同時存在的時候,屏的計算程序便會出現(xiàn)認知困難,1個點有2個X、Y坐標參數(shù),2個點對應的就是4個,這時程序會將4個參數(shù)混在一起,無法絕對正確地分配給2個點,以判斷出2點的確切坐標。也就是說每個點被識別并分配到的X、Y參數(shù),可能只有一個是正確的,而且還無法判斷到底是哪一個,硬要判斷的話正確率基本就是拋硬幣,這種現(xiàn)象在業(yè)內被稱之為鬼點。由于鬼點現(xiàn)象,最早期的多點投射式電容觸控實際上是種偽多點。
而Iphone及其他早期觸控智能手機設計者的聰明之處就在于,雖然鬼點現(xiàn)象阻礙了多點的精準識別,在這種兩個X、Y坐標參數(shù)只有一個正確的情況下,你雖然不知道兩個點的確切方位,但卻可以算出兩個點之間的距離和大概的運動方向,于是就有了經典的Iphone圖片放大縮小應用,很多人初見有這樣功能的神器還驚訝于科技已經發(fā)達至此,實際上Iphone只是討了個巧,通過計算出兩個手指拉伸的距離來改變圖片尺寸,不管你是橫著拉、豎著拉還是斜著拉,圖片本身縮放的動作都是一樣的。
納米觸控是一種改良式的投射電容觸控技術,以泛普納米專利生產的ProTouch ifoil系列納米觸控為例,用納米導線感應薄膜替代傳統(tǒng)電容屏的ITO層,在控制器的相關算法上也做了完全不同的改進,其外觀就是一張輕薄、透明、尾端帶電路板的薄膜,使用時將觸控薄膜貼在玻璃上,以USB線連上主機,通過觸摸玻璃進行觸控,這樣做帶來了三個顯著的突破。
首先是在尺寸上的突破,納米感應薄膜不存在ITO層在材料上的尺寸限制,可以輕松打破“32”這個限制電容屏發(fā)展多年的尺寸牢籠,最大可以做到180寸,你見過180寸的Iphone嗎?理論上,現(xiàn)在真的可以做到了。
另一個重大突破是在真多點觸控的識別上面。大尺寸觸摸屏真正的適用領域主要是在傳媒展示、公共服務、娛樂等領域,體現(xiàn)形式也基本都是固定住的觸控大屏,如商場的觸控櫥窗、觸控廣告機、時尚餐廳的觸控餐桌等。而如此一來,很多應用環(huán)境下的大尺寸固定觸控設備便需要具備能夠滿足多人同時互動的應用要求,就是必須要能識別多點。得益于算法的重大改良,納米觸控實現(xiàn)了真多點觸控的識別,泛普納米推出的最新一款多點納米觸控膜Protouch iFoil V10,就可以最多精確識別到20個觸控點,每個點都能識別到獨立、準確的X、Y坐標,不存在鬼點現(xiàn)象,配上30到100英寸的尺寸范圍,可以滿足絕大多數(shù)大尺寸、多人互動環(huán)境下的應用需求。
第三個突破是在防水性能上,同樣是由于納米感應薄膜對ITO層的替代,讓感應元件具備了防水性能,在實際應用中便可廣泛用在戶外、餐飲、家居等之前電容屏由于防水問題而無法觸及的領域。
觸摸技術的發(fā)展一直在向更廣泛的尺寸空間、更流暢的觸控體驗、更精確大量的點位識別、更強大的環(huán)境適應性和更美觀時尚的設計外形不斷邁進著。泛普愿與廣大伙伴們一起努力,使人類生活更加美好而智慧。
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