盤點(diǎn)3D Touch上那些鮮為人知技術(shù)積淀

電容屏、電阻屏、電磁屏

電容屏、電阻屏和電磁屏區(qū)別

　　電容屏：通過(guò)覆蓋在手機(jī)上的X-Y電極網(wǎng)格工作，通過(guò)比較所有電極的測(cè)量值，就可以準(zhǔn)確定位手指的位置。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)手指靠近觸控屏上電極時(shí)，人體電場(chǎng)、用戶和觸控屏表面形成了一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容是直接導(dǎo)體，手指接觸屏幕吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分別從觸摸屏四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置信息。

　　電阻屏：采用兩層鍍有導(dǎo)電功能的ITO(銦錫氧化物)透明電阻膜，電阻膜本身具有一定的透明度與耐用性，兩片ITO薄膜設(shè)有微粒支點(diǎn)，屏幕在未被壓按時(shí)，兩層ITO薄膜間有一定的空隙（絕緣層），處于未導(dǎo)電的狀態(tài)。當(dāng)操作者以指尖或筆尖壓按屏幕時(shí)，壓力將使外層的ITO薄膜內(nèi)凹，因變形而使兩層ITO薄膜接觸導(dǎo)電，再通過(guò)偵測(cè)X軸、Y軸電壓變化換算出對(duì)應(yīng)的壓力點(diǎn)，完成整個(gè)屏幕的觸按處理機(jī)制。

　　電磁屏：提到電磁屏，往往想起電磁筆和手寫(xiě)筆，然后就是S Pen，最后聯(lián)想起三星Galaxy Note系列那塊屏幕，三星在電容屏基礎(chǔ)上再追加一塊電磁屏，用于感應(yīng)S Pen的書(shū)寫(xiě)，這就是為什么三星Note 5既能夠使用手指進(jìn)行觸控操作，同時(shí)又能夠使用S Pen進(jìn)行書(shū)寫(xiě)操作的原因。和我們常見(jiàn)的電容屏或電阻屏不同，其基本原理是通過(guò)一支電磁筆發(fā)射電磁信號(hào)，和顯示屏幕背后的電磁感應(yīng)板進(jìn)行交互，當(dāng)電磁筆靠近觸控屏?xí)r，觸控屏后面的電磁感應(yīng)板會(huì)感應(yīng)到筆的電磁信號(hào)從而使電磁感應(yīng)板下的感應(yīng)線產(chǎn)生變化（磁通量發(fā)生變化），注意，和操作電阻屏?xí)r候，導(dǎo)體和屏幕需要直接接觸不同，電磁筆和電磁感應(yīng)板之間無(wú)須接觸，通過(guò)電磁感應(yīng)即可進(jìn)行交互，這也是為什么在三星Note 5上，手指和S Pen能夠無(wú)視覆蓋在電容屏和電磁屏表面的大猩猩保護(hù)玻璃，分別操控這兩層觸控層面板。簡(jiǎn)而言之，電磁屏就是根據(jù)水平方向和垂直方向的天線陣列接收信號(hào)，通過(guò)磁通量的變化計(jì)算獲得筆所在的X、Y坐標(biāo)位置。順帶一提，比較知名的電磁筆供應(yīng)商有Wacom，微軟Surface Pro前兩代平板都是采用他們家的手寫(xiě)筆。

電磁屏和手寫(xiě)筆構(gòu)造

　　另一方面，如上圖（右邊）所示，電磁筆/手寫(xiě)筆在經(jīng)過(guò)了這些年的演變，引入了“壓感”的內(nèi)容，能夠模擬人執(zhí)筆寫(xiě)字時(shí)候的真實(shí)用力大小，也就是線條之間可以根據(jù)執(zhí)筆時(shí)候按壓力度不同，產(chǎn)生粗細(xì)不同的現(xiàn)象，從剛開(kāi)始的256級(jí)進(jìn)化到如今的2048級(jí)，原筆跡輸入、繪圖等操作都能夠在電磁屏和手寫(xiě)筆的協(xié)助下輕松完成。需要說(shuō)明的是，這項(xiàng)功能其實(shí)是通過(guò)在電磁筆內(nèi)部加裝“壓力傳感器”完成的，當(dāng)人執(zhí)筆時(shí)侯額外對(duì)電磁筆（筆尖）施壓，讓手寫(xiě)筆內(nèi)部“壓力傳感器”感受到壓力之后，將數(shù)據(jù)傳回手機(jī)/平板電腦的處理器，從而計(jì)算出對(duì)應(yīng)的力度大小，最終在電磁屏上以粗細(xì)不同的線條客觀反映出來(lái)。

電磁筆和電容筆

　　如上圖所示，Surface Pro 3和三星Note 4標(biāo)配的手寫(xiě)筆都是電磁筆，而底部那種經(jīng)典的圓形橡膠頭手寫(xiě)筆則是電容筆，至于電阻筆比較容易DIY，只要是堅(jiān)硬一點(diǎn)的尖銳物體（不刺穿屏幕為前提）都能夠充當(dāng)電阻屏手寫(xiě)筆，例如閑置的鋼筆和圓珠筆。

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