超越触摸:先进用户接口介绍

　　提高用户体验是触摸屏技术创新的推动力之一。投射式电容触摸屏设备的产生替代了先前的电阻式触摸设备，开辟了一个新的风格，很大地改进了用户界面。投射式电容技术支持无限多点触摸手势，带来了更加顺畅的无缝的用户体验。移动设备制造商已经感受到了电容式触摸用户界面(UI)带来的好处，大多数手持设备都能提供几年前还不可想像的触摸性能。现在，工程师和开发人员关注的是更快的反应时间，更好的精度，以及更高的信噪比(SNR)，从而在他们的产品中提供更为创新的用户体验。

　　但触摸屏需要的不仅是要能够有触摸功能。提供更好的用户体验就意味着要提供先进的功能，解决已知问题并使这些设备更容易、更直观的为最终消费者工作。它也帮助制造商能在激烈市场竞争中使自己的产品与众不同。什么样的特点可以提供这种体验呢?消费者需要设备制造商解决的是什么问题?有三项能力是当今的市场趋势，替代电阻式触笔(RSR)、防水能力、悬浮触控功能。这些特点有些已经开始出现在移动设备，并给终端用户提供了实际的好处。通过将这些特点结合手机里，原始设备制造商可以提供一个真正先进的用户接口 —— 超越触摸。

　　支持触笔对于电容式触摸并不是新问题，当前大多数技术的问题是，传感器只能读出大体积的设备输入，模拟手指的尺寸和电容。控制器不记录任何小于触摸的输入。大尺寸的触笔使得不可能清楚地看到屏幕上的输入，因此完成精密的任务，操纵详细的导航接口，或手写亚洲字符变得非常困难，增加了错误的可能性。消费者不希望在当今的电容式触摸手机上使用又大又笨的触笔，他们想要的是精准的小巧的像电阻式触笔那样的1毫米的触笔。目前大多数触摸控制器支持的是3毫米大小甚至更大，准确性和便携性都不好，如果不是不可能的，那就实现它!图1图示了实际电阻式1毫米触笔和传统电容触笔并排比较的差异。很容易看出，小笔体积瘦笔尖小更容易完成具体任务。　　

 
图1：电阻式1毫米触笔和传统电容触笔的实际比较

　　防水功能解决了用户日常生活中的一个非常实际的问题。在现实世界中，我们有可能在雨中使用设备，用潮湿或出汗的手指触摸屏幕，或在潮湿环境中使用，这些都会带来电容的变化，我们希望触摸屏在所有的这些条件下都能正常工作。然而，触摸屏表面上的水可能在很多方面都显著影响性能，可能会造成幻影触摸，或是影响精度。在一些产品中，水会造成互电容不可逆转的影响，需要硬重启才行。甚至可能使屏幕冻结或用户擦干净水后也完全没有响应。市场上已经出现了少量完全防水设备，如数码相机或是某些手机，他们即使完全浸泡在水里也能正常操作，如果厂商想要增加甚至是保持市场份额，就需要保持竞争力。真正具有防水能力的器件要满足IP - 67标准，提供给用户无可比拟的鲁棒性，并使得原始设备制造商跟上这种市场趋势。

　　悬浮触控功能是触摸技术的前沿。悬浮触控的重要性正在主要操作系统中迅速提升，目前所有指标表明这个功能在未来一年或两年将成为一个主要市场趋势。悬浮触控解决了触摸屏制造商有史以来难以解决的两个问题：厚手套和长指甲。因为电容随着手指和传感器距离变远而减小了，通过层层织物或长指甲就很难检测手指的位置。悬浮触控解决了这个问题，能够始终准确地检测悬浮手指的位置和其它物体的方位，即使戴着10毫米的绝缘手套

　　使用悬浮触控方式，鼠标悬停功能也可以设计到手持设备里，可用于用户放大部分画面，例如超链接或屏幕键盘上的字，在他们上空悬浮，然后使用直接输入设备来进行精确选择。这种功能对便携式媒体播放器也有一定的意义，如先悬浮在歌曲或视频目录，然后直接选择，或者手机游戏应用，通过悬浮输入可以充分发挥全新的特点和指令。此外，移动设备制造商已经努力将新兴的3 D显示技术结合到手机。在这里，悬浮触控能让你在一个3 D显示器上打开多种应用程序。用户可以把某个应用程序设为在最前面屏幕上显示，而其他打开的应用程序放在后面。因为这种显示方式变得越来越普遍，悬浮触控会让用户能够有效地操纵屏幕元素，展现一个全新的世界。

　　那么你如何才能设计所有这些元素到触摸屏设备中呢?今天大多数触摸屏使用互电容感应来检测触摸输入。互电容触摸屏是测量横轴和纵轴传感器交叉点(X*Y)的电容，而不是独立的传感器行(X + Y)。因为这种测量类型显著增加了同一个面板可用传感器的数量， 240个交叉点，而不是32行自电容传感器行，互电容扫描可以达到更高的精度，具备真正的多点触摸能力。图2显示了五个手指放在同一个电容触摸屏上的情形。所有五个输入点都能明确识别，没有位置的不确定性。　　

图2. 互电容传感器有很强的精确测量多点输入的能力，它测量的是X和Y的
交叉点,而不是传感器行本身。所有五个手指都明确识别在传感器珊格中。