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隔空指点的小魔法 悬浮触控技术解析
  • 2012-9-6 14:51:12
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:王诚
  • 作者:DR.Crazy
【电脑报在线】“食指成触屏手,指腹起茧,关节使用过度,伤不起啊!”、“用智能手机看网页,一滑动页面就点到广告,烦死了!”……相信这些情况或者是抱怨对于各位智能手持设备用户来说并不算什么新鲜事,就算手机屏幕再光滑,手指头在上面长期持续摩擦也是受不了的,而滚动网页误点链接也的确是一件让人很抓狂的事。不过这些问题以后不会困扰我们了,因为有了它:悬浮触控技术。

    “食指成触屏手,指腹起茧,关节使用过度,伤不起啊!”、“用智能手机看网页,一滑动页面就点到广告,烦死了!”……相信这些情况或者是抱怨对于各位智能手持设备用户来说并不算什么新鲜事,就算手机屏幕再光滑,手指头在上面长期持续摩擦也是受不了的,而滚动网页误点链接也的确是一件让人很抓狂的事。不过这些问题以后不会困扰我们了,因为有了它:悬浮触控技术。


为什么要悬浮触控?


    前面也提到了,减少手指的摩擦、避免浏览网页等划屏操作时的误点,都是悬浮触控能够解决的问题,而悬浮触控技术另一个很吸引人的点就是可以隔着某些非导体材质进行触控,说白了就是你可以戴着手套操作智能手机和平板了——相信在高寒地带工作的朋友对此功能的意义有深刻的理解。从广义的方面来看,我们甚至可以认为直接触控+悬浮触控让智能手持设备的触控变成了“三维”模式,在这个基础上还可以开发出更多不可思议的应用来。


触手可及的悬浮触控


    虽说悬浮触控听起来像是未来的技术,但其实索尼早在它的Sony Xperia sola手机中使用了它,并把它命名为Magic Floating Touch。另外,几天前在柏林亮相的三星Galaxy NoteⅡ,也采用了自家的Air View悬浮触控技术,且可配合Spen使用。所以,其实悬浮触控技术已经在我们手边了,那么就让我们来具体了解一下它的原理。


悬浮触控的工作原理


    我们知道,使用电容屏的智能手机都是通过使用电容式触摸感应来判定使用者在屏幕上触摸点的坐标。而电容式触摸的判定是通过覆盖在手机上的X-Y电极网格工作的,通过触摸时上面的电压变化来确定手指触碰的位置点。另外,我们把触摸手机屏幕时发生的事件称为触碰事件——这一概念与悬浮触控的触发事件相并列。而所谓的悬浮触控其实与这个原理本质上是相同的,不同的地方仅仅是感应的距离!


  以索尼的Magic Floating Touch技术为例,它在电容触控屏上同时采用了自电容和互电容。互电容用来实现多点触摸检测,而自电容由于能够产生比互电容更强的信号,所以就被用来实现悬浮触控(但由于“鬼影ghosting”效应的原因,自电容无法实现多点触控)。下面我们进行详细的解说。


自电容与“鬼影”



自电容触控检测原理,圆点为触控点,叉为“鬼影”


    从图示中可以看到,对于自电容触控检测系统来说,X-Y电极网格的每条X轴和Y轴都是一个电容传感器(注意,是每条线,这一点很重要),因此,在单点触控时,我们通过被激活点所在的X与Y轴两条线,就可以确定出触控点的位置,实现触控操作。另外,由于自电容传感器可以创造很强的信号,所以可以检测到屏幕上方最高20mm处的触控操作,悬浮触控也可由此实现。但是,当两根手指进入检测区域的时候就麻烦了,同时激活的四条坐标轴(例如图中的X1、X3、Y0、Y2)就会被判定为触控了4个点,其中的(X1,Y2)和(X3,Y0)就是“鬼影”,并非实际的触控点。所以,由于鬼影效应的存在,自电容是无法实现多点触控操作的。  

互电容的多点神技



  互电容触控检测原理,不会产生“鬼影”


    而对于互电容来说,X-Y电极网格的每条X轴和Y轴交叉的点才是一个电容传感器,相比自电容通过两个轴来判断触控点的方式要精确得多了——它可以真正精确到每个点。自然也就可以实现多点触控了。但是,由于每个X轴和Y轴交叉的点面积很小,导致传感器产生的电场也很小,手指悬浮在它上面很难被感应到,所以单凭互电容来实现悬浮触控也是很困难的。

本文出自2012-09-10出版的《电脑报》第36期 E.硬件发烧友
(网站编辑:黄旭)


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