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触摸屏当道时期如何保持用户体验

上网日期: 2013年08月19日 ?? 作者: Todd Severson,Henry Wong ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:电容式触摸屏? 触摸控制器? 传感器?

触屏消费类电子设备的屏幕尺寸逐年增大。触摸屏通过智能手机开始盛行,并已迅速占领平板电脑领域。随着Windows 8的发布,触摸屏正向超极本、笔记本电脑以及一体机(all-in-one PC)领域发展。随着屏幕尺寸不断增大,电容式触摸面临的主要挑战是如何满足用户的期望,让较大尺寸屏幕拥有与手机屏幕相同的高性能。这就意味着需要在相同的时间内扫描更大表面上的更多结点。另外,为了获得理想的用户界面体验,处理器必须能在信号更少、噪点更多的条件下工作,同时还要努力保持其速度、精确度以及响应能力。

2007年,Apple公司推出iPhone,让电容式触摸屏在消费类电子产品上的应用一飞冲天。这款配有3.5英寸屏幕的设备引入了多点触控用户体验,从而改变了用户与电子设备的互动方式。现在,触摸屏已成为数码相机(DSC)、便携式导航设备(PND)、电子阅读器、平板电脑、超极本以及一体机(AIO)等消费类电子产品的标准配置。正如我们看到的,这些设备发展的一个主要趋势就是向更大的屏幕尺寸发起挑战。电容式触摸屏在进军超极本或笔记本电脑等新型细分市场的同时更在不断发展其现有市场领域。顶级智能手机的OEM制造商纷纷从智能手机转战超级手机,通过向客户提供更大的屏幕尺寸来实现其产品的差异化。

当前消费类电子产品的主要产品细分类型如下:配有3-5英寸屏幕的智能手机;5-8英寸的超级手机或平板手机;8-11.6英寸的平板电脑;11.6-15.6英寸的超极本;以及最大可达17英寸的笔记本电脑。在其5年的产品历史中,平板电脑被认为是升温最快的移动设备,根据预测,到2015年其销量有望赶超个人电脑。因此,PC供应商开始将重心转移至用户界面友好的触摸设计上,比如具有与笔记本电脑或平板电脑相同功能的可翻转笔记本电脑。


用户期望大屏幕设备能够具备与智能手机类似的性能和触摸体验。大屏幕设备需要处理的使用案例通常与我们在较小型手机上看到的不同。笔记本电脑或PC更常插入电源使用,它们的界面面积更大,因此在打字输入时可将手掌或其它大型物体放置其上,此外,用户通常会将这些较大型的设备放在桌面或膝盖上而非拿在手中使用。所有这些行为都会改变设备的电气性能。性能稳健且响应速度快的用户体验主要包括:灵敏度高、能跟踪多个移动碰触物、在各种噪声环境下识别并跟踪手指、在各种环境条件下识别和跟踪手指,并能保持可接受的功耗以实现理想的电池使用寿命。换言之,用户体验的本质是指在各种条件下触摸屏幕时系统所做出的响应。

电容式触摸屏的运行原理是通过将电压发射至设备上的传感器面板,从而产生信号电荷。然后由触摸屏控制器接收信号,其会通过测量传感器电荷的变化来确定传感器电容。芯片接收到的电流等于面板电容与发射驱动器的电压的乘积(Q1 = C * VTX)。基础电路能移除额定的非触摸传感器电荷,从而可使系统专注于测量因手指触摸而引起的传感器电荷的变化。这有助于改进触摸的测量、分辨率以及灵敏度。

随着电容式触摸屏的发展,我们面临着越来越多的技术挑战。较大型屏幕面临的主要问题是发射电压需要覆盖更大的表面面积,以及传感器的电阻和电容的增大。触摸面板受更高寄生电容和电阻的限制,会影响电阻电容(RC)的时间常数,从而导致发射频率变慢。发射工作频率会影响信号建立、刷新率以及功耗。我们的目的是要确定在将扫描时间和功率消耗最小化的同时在各个面板上实现一致触摸响应所需的最高发射工作频率。

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