超越觸摸:先進用戶接口介紹

　　提高用戶體驗是觸摸屏技術創新的推動力之一。投射式電容觸摸屏設備的產生替代了先前的電阻式觸摸設備，開辟了一個新的風格，很大地改進了用戶界面。投射式電容技術支持無限多點觸摸手勢，帶來了更加順暢的無縫的用戶體驗。移動設備制造商已經感受到了電容式觸摸用戶界面(UI)帶來的好處，大多數手持設備都能提供幾年前還不可想像的觸摸性能。現在，工程師和開發人員關注的是更快的反應時間，更好的精度，以及更高的信噪比(SNR)，從而在他們的產品中提供更為創新的用戶體驗。

　　但觸摸屏需要的不僅是要能夠有觸摸功能。提供更好的用戶體驗就意味著要提供先進的功能，解決已知問題并使這些設備更容易、更直觀的為最終消費者工作。它也幫助制造商能在激烈市場競爭中使自己的產品與眾不同。什么樣的特點可以提供這種體驗呢?消費者需要設備制造商解決的是什么問題?有三項能力是當今的市場趨勢，替代電阻式觸筆(RSR)、防水能力、懸浮觸控功能。這些特點有些已經開始出現在移動設備，并給終端用戶提供了實際的好處。通過將這些特點結合手機里，原始設備制造商可以提供一個真正先進的用戶接口 —— 超越觸摸。

　　支持觸筆對于電容式觸摸并不是新問題，當前大多數技術的問題是，傳感器只能讀出大體積的設備輸入，模擬手指的尺寸和電容。控制器不記錄任何小于觸摸的輸入。大尺寸的觸筆使得不可能清楚地看到屏幕上的輸入，因此完成精密的任務，操縱詳細的導航接口，或手寫亞洲字符變得非常困難，增加了錯誤的可能性。消費者不希望在當今的電容式觸摸手機上使用又大又笨的觸筆，他們想要的是精準的小巧的像電阻式觸筆那樣的1毫米的觸筆。目前大多數觸摸控制器支持的是3毫米大小甚至更大，準確性和便攜性都不好，如果不是不可能的，那就實現它!圖1圖示了實際電阻式1毫米觸筆和傳統電容觸筆并排比較的差異。很容易看出，小筆體積瘦筆尖小更容易完成具體任務。　　

 
圖1：電阻式1毫米觸筆和傳統電容觸筆的實際比較

　　防水功能解決了用戶日常生活中的一個非常實際的問題。在現實世界中，我們有可能在雨中使用設備，用潮濕或出汗的手指觸摸屏幕，或在潮濕環境中使用，這些都會帶來電容的變化，我們希望觸摸屏在所有的這些條件下都能正常工作。然而，觸摸屏表面上的水可能在很多方面都顯著影響性能，可能會造成幻影觸摸，或是影響精度。在一些產品中，水會造成互電容不可逆轉的影響，需要硬重啟才行。甚至可能使屏幕凍結或用戶擦干凈水后也完全沒有響應。市場上已經出現了少量完全防水設備，如數碼相機或是某些手機，他們即使完全浸泡在水里也能正常操作，如果廠商想要增加甚至是保持市場份額，就需要保持競爭力。真正具有防水能力的器件要滿足IP - 67標準，提供給用戶無可比擬的魯棒性，并使得原始設備制造商跟上這種市場趨勢。

　　懸浮觸控功能是觸摸技術的前沿。懸浮觸控的重要性正在主要操作系統中迅速提升，目前所有指標表明這個功能在未來一年或兩年將成為一個主要市場趨勢。懸浮觸控解決了觸摸屏制造商有史以來難以解決的兩個問題：厚手套和長指甲。因為電容隨著手指和傳感器距離變遠而減小了，通過層層織物或長指甲就很難檢測手指的位置。懸浮觸控解決了這個問題，能夠始終準確地檢測懸浮手指的位置和其它物體的方位，即使戴著10毫米的絕緣手套

　　使用懸浮觸控方式，鼠標懸停功能也可以設計到手持設備里，可用于用戶放大部分畫面，例如超鏈接或屏幕鍵盤上的字，在他們上空懸浮，然后使用直接輸入設備來進行精確選擇。這種功能對便攜式媒體播放器也有一定的意義，如先懸浮在歌曲或視頻目錄，然后直接選擇，或者手機游戲應用，通過懸浮輸入可以充分發揮全新的特點和指令。此外，移動設備制造商已經努力將新興的3 D顯示技術結合到手機。在這里，懸浮觸控能讓你在一個3 D顯示器上打開多種應用程序。用戶可以把某個應用程序設為在最前面屏幕上顯示，而其他打開的應用程序放在后面。因為這種顯示方式變得越來越普遍，懸浮觸控會讓用戶能夠有效地操縱屏幕元素，展現一個全新的世界。

　　那么你如何才能設計所有這些元素到觸摸屏設備中呢?今天大多數觸摸屏使用互電容感應來檢測觸摸輸入。互電容觸摸屏是測量橫軸和縱軸傳感器交叉點(X*Y)的電容，而不是獨立的傳感器行(X + Y)。因為這種測量類型顯著增加了同一個面板可用傳感器的數量， 240個交叉點，而不是32行自電容傳感器行，互電容掃描可以達到更高的精度，具備真正的多點觸摸能力。圖2顯示了五個手指放在同一個電容觸摸屏上的情形。所有五個輸入點都能明確識別，沒有位置的不確定性。　　

圖2. 互電容傳感器有很強的精確測量多點輸入的能力，它測量的是X和Y的
交叉點,而不是傳感器行本身。所有五個手指都明確識別在傳感器珊格中。