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小空间大跨越,电容类触控技术从单点到真多点的多级质变

小空间大跨越,电容类触控技术从单点到真多点的多级质变

分类:
行業新聞
作者:
来源:
2014/05/05 08:54
【摘要】:
北京时间04月28日消息,中国触摸屏网讯, 那还是至少10年前的事情,黑白电阻屏的“文曲星”电子词典还是那个时代高大上的代名词,而到了08年前后,不过几年光景,随着第一代Iphone的横空出世,触控设备仿佛一夜之间便从王谢堂前走入了寻常百姓家。Iphone系列智能手机是最早成功大规模应用当时最先进的电容触控技术,引起全球轰动的触控产品。
  北京时间04月28日消息,中国触摸屏网讯, 那还是至少10年前的事情,黑白电阻屏的“文曲星”电子词典还是那个时代高大上的代名词,而到了08年前后,不过几年光景,随着第一代Iphone的横空出世,触控设备仿佛一夜之间便从王谢堂前走入了寻常百姓家。Iphone系列智能手机是最早成功大规模应用当时最先进的电容触控技术,引起全球轰动的触控产品。
  最为主流的电容触控技术分为两种,即表面电容与投射式电容。
  表面电容通过在屏的ITO层(导电玻璃)四角提供电压,使屏表面形成一个均匀、同质的电场感应层,当手指触摸屏面时,感应层会将屏上所有位置感应到的,强弱不一的全部静电信号汇聚成一个统一的强烈信号,用以识别触摸点,这种识别原理虽然简单却十分有效,开发成本与难度也相对较低,但由于屏上全部识别信号的统一,使表面电容在底层设计原理上便与多点触控彻底绝缘,只能应用在单点触控环境下。
  投射式电容,也就是Iphone系列手机,以及其他生活中最为常见、应用最广泛的智能触控设备所采用的电容触控技术。相比表面电容的四角电压单层ITO电场感应,投射电容屏采用多层ITO层,以 X 轴、Y 轴交叉分布,形成矩阵式的电容分布,当手指触碰屏幕时,可通过 X、Y轴的扫描,检测到触碰位置电容的变化,进而计算出触摸点的位置,然后给予触摸点一个确切的X、Y坐标方位,有些像GPS定位的原理。
  这种通过X、Y轴多层矩阵式的感应,最显著的优势就是使识别多点成为可能,然而多点触控实际上是一个极其复杂的技术难题,最早期的投射式电容技术也仅仅是在底层设计原理上给多点触控的实现留了一扇门,这之间遥远的距离还是实实在在的。其中最明显的问题就是,对早期投射式电容技术来说,当两个触控点同时存在的时候,屏的计算程序便会出现认知困难,1个点有2个X、Y坐标参数,2个点对应的就是4个,这时程序会将4个参数混在一起,无法绝对正确地分配给2个点,以判断出2点的确切坐标。也就是说每个点被识别并分配到的X、Y参数,可能只有一个是正确的,而且还无法判断到底是哪一个,硬要判断的话正确率基本就是抛硬币,这种现象在业内被称之为鬼点。由于鬼点现象,最早期的多点投射式电容触控实际上是种伪多点。
  而Iphone及其他早期触控智能手机设计者的聪明之处就在于,虽然鬼点现象阻碍了多点的精准识别,在这种两个X、Y坐标参数只有一个正确的情况下,你虽然不知道两个点的确切方位,但却可以算出两个点之间的距离和大概的运动方向,于是就有了经典的Iphone图片放大缩小应用,很多人初见有这样功能的神器还惊讶于科技已经发达至此,实际上Iphone只是讨了个巧,通过计算出两个手指拉伸的距离来改变图片尺寸,不管你是横着拉、竖着拉还是斜着拉,图片本身缩放的动作都是一样的。       
  纳米触控是一种改良式的投射电容触控技术,以泛普纳米专利生产的ProTouch ifoil系列纳米触控为例,用纳米导线感应薄膜替代传统电容屏的ITO层,在控制器的相关算法上也做了完全不同的改进,其外观就是一张轻薄、透明、尾端带电路板的薄膜,使用时将触控薄膜贴在玻璃上,以USB线连上主机,通过触摸玻璃进行触控,这样做带来了三个显著的突破。
  首先是在尺寸上的突破,纳米感应薄膜不存在ITO层在材料上的尺寸限制,可以轻松打破“32”这个限制电容屏发展多年的尺寸牢笼,最大可以做到180寸,你见过180寸的Iphone吗?理论上,现在真的可以做到了。
  另一个重大突破是在真多点触控的识别上面。大尺寸触摸屏真正的适用领域主要是在传媒展示、公共服务、娱乐等领域,体现形式也基本都是固定住的触控大屏,如商场的触控橱窗、触控广告机、时尚餐厅的触控餐桌等。而如此一来,很多应用环境下的大尺寸固定触控设备便需要具备能够满足多人同时互动的应用要求,就是必须要能识别多点。得益于算法的重大改良,纳米触控实现了真多点触控的识别,泛普纳米推出的最新一款多点纳米触控膜Protouch iFoil V10,就可以最多精确识别到20个触控点,每个点都能识别到独立、准确的X、Y坐标,不存在鬼点现象,配上30到100英寸的尺寸范围,可以满足绝大多数大尺寸、多人互动环境下的应用需求。
  第三个突破是在防水性能上,同样是由于纳米感应薄膜对ITO层的替代,让感应元件具备了防水性能,在实际应用中便可广泛用在户外、餐饮、家居等之前电容屏由于防水问题而无法触及的领域。
  触摸技术的发展一直在向更广泛的尺寸空间、更流畅的触控体验、更精确大量的点位识别、更强大的环境适应性和更美观时尚的设计外形不断迈进着。泛普愿与广大伙伴们一起努力,使人类生活更加美好而智慧。