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智能机屏幕技术详解
前不久,索尼发布了其最新研发的“悬浮触摸”屏幕技术,吸引了众人的眼球,很多人对此表示期待,但也有人认为噱头大于实用。实际上,自从触控屏幕出现以来,人们就没有停止过对新屏幕技术的追求。从早期的电阻屏到现在的电容屏,各手机厂商也不断的研发自己的屏幕技术,比如,索尼的悬浮触摸技术、 WhiteMagic技术,诺基亚的CBD技术,LG的NOVA技术,以及最为大家熟悉的苹果的视网膜技术等等,每一项技术的创新,都为屏幕显示效果带来重大变革。那么这些技术到底是怎么回事呢?今天笔者逐一为大家进行讲解,希望能对大家有所帮助。
悬浮屏幕技术
索尼最新发表的智能手机Xperia sola(MT27i)最为引人注意的新特性就是全新的Magic floating touch(悬浮触摸)技术,它可是让用户手指在不接触手机的情况下对屏幕进行触摸操作。不过很多人认为这只是一个噱头,没有太多实际意义。这样的说法显然是错误的,一项新技术的出现一定会有它存在的意义。只不过这项技术还处在试验阶段,暂时只有Xperia sola内置的浏览器和动态桌面支持该技术,用户可以不接触屏幕而进行网页的浏览,或与桌面互动。之后这一技术将公开给开发者共第三方应用使用。可以预见到,将来会有更多新奇的应用和游戏应用到这项技术。
Xperia sola采用了悬浮触摸技术
索尼移动表示在Xperia sola屏幕中置入了Cypress技术,并详细解释了悬浮触控技术的工作原理。基本说来是,索尼移动连接了两种电容式传感器:自电容和互电容。自电容可以拥有更强大的信号强度,检测距离范围可达20mm,但局限是,仅能实现单点触摸。为此,索尼添加了互电容传感器,以实现多点触控。
悬浮触控技术的工作原理
悬浮触控技术的工作原理是怎样的呢?索尼移动的研究工程师及技术联合发明者Erik Hellman,对悬浮触控技术做了详细的说明:
与许多智能手机一样,Xperia sola使用电容式触摸感应来记录用户在屏幕上的输入。触摸手机屏幕时发生的事件被称为触碰事件。电容式触摸通过覆盖在手机上的X-Y电极网格工作,运用上面的电压。当有手指靠近电极时,电容会改变,而且可以被测量。通过比较所有电极的测量值,就可以准确定位手指的位置点。
触摸屏上有两种电容式传感器,互电容和自电容。互电容,用于实现多点触摸检测。自电容能够产生比互电容强大的信号,检测更远的手指感应,但由于一种被成为“鬼影(ghosting)”的效应,无法进行多点检测。
圆圈代表触碰点,红色的X代表鬼影位置
互电容实现多点触控
拥有互电容,上图中的每一个线条交叉点都会形成平行板电容器。这意味着,每一个交叉点都是一个电容器,进而保证可以将测量精确到每一根手指,实现多点触控。然而,因为两根线之间的交叉点面积很小,使得传感器的电场也很小。传感器如此之小,以至于信号强度很低,无法感应到那些非常弱小的信号。因此,当用户的手指在屏幕上悬停时,互电容传感器就无法感应到信号。
自电容和鬼影效应
在自电容案例下,上图中的每一根X或者Y线都是一个电容传感器。显然,自电容传感器要比互电容的大。大传感器可以创建强大的信号,使得设备可以检测到在屏幕上方20mm
处的手指。当有手指停留在屏幕上或者屏幕上方时,距离手指最近的传感器线会被激活(X1,Y0)。如果检测到两根手指,便会有四根线被激活,鬼影效应出现。正如上图显示的,当检测到两根手指时,会出现四个可能的触碰点(X1,Y0)、(X1,Y2)、(X3,Y0)以及(X3,Y2),而正确的组合又是不明确的,进而不能实现多点触控。
结合自电容和互电容,实现悬浮触控
悬浮触控是通过在一个电容触摸屏幕上,同时运行自电容和互电容来实现的。互电容用于完成正常的触碰感应,包括多点触控。而自电容用于检测悬停在上方的手指。由于悬浮触控技术依赖于自电容,因此不可能实现悬浮多点触控。也就是说,当进行悬浮操作时,屏幕不支持多点触控。屏幕只能在接触触碰情况下实现多点触控。
这项技术是与Cypress Technologies合作开发的。通过利用现有的电容式触碰传感器,降低触碰录入的门槛,就能够区分悬浮触碰和接触触碰。所有Android应用程序均能完全正常地工作。只是像以前一样,仅有明确“听从”悬浮触控事件的应用才会做出反应。也就是说,悬浮触控技术的实现需要有应用内部程序的支持。
悬浮触摸屏
关于开发者的可能性,以及悬浮触控的初步实施
在Xperia sola中,这一功能只能在内置的浏览器上实现。内置的浏览器能触发之前的手机上从未出现过的“悬停事件”。这种使用案例,以前只有在PC上使用标准鼠标时被激活。所有现有的、可以做出悬停事件反应的网站,均可以在Xperia sola上