觸摸屏的工作原理詳解

手機觸摸屏的原理看似複雜,其實一點也不簡單。 當拆開觸摸屏時,你會發現,觸摸屏由上下兩層菱形網格組成,中間是一層透光的絕緣層。 菱形網格的主要材料爲氧化因錫,具有半導體的特性。 我們現在將觸摸屏放大,當觸摸屏工作時,觸摸屏下面的藍色菱形網格會積累電子。 由於菱形網格之間有一層絕緣層,電子無法移動,從而產生一個負電場,這會導致一堆正電荷穿過絕緣層。 累積在黃色網格上,當你使用導電材料,比如手指接觸屏幕時,指尖就會干擾電場,導致黃色網格上的正電荷發生變化。 手機處理器可以測量這種電荷的改變,從而將其記錄爲一次觸摸。 觸摸的位置是通過掃描藍色網格上電壓的同時,不斷地測量每列黃色網格電壓的方式來獲取的。 需要注意的是,同一行的藍色網格是連在一起的,同一列的黃色網格也是連在一起的,它們縱橫交錯。 這裏黃色和藍色只是爲了方便講解,其實這些網格材料全部都是透明的。 現在我們將網格簡化爲200的交叉點,來具體看看手機是怎麼檢測到觸摸的。 前面說過,觸摸屏工作時,會產生一個電場,再通過不斷測量黃色和藍色網格的電壓,就能確定其觸摸位置。 其實這不完全準確,比如我們觸摸了這個位置,由於黃色網格的每一列都是連接在一起的,所以處理器無法區分我們觸摸的是這裏,還是這裏。 如果我們單獨測量每一個網格的電壓變化,會導致計算量大大增加,這並不是最優的解決方案。 那要怎麼做呢?可以這樣,以極快的速度掃描電廠,大概10微秒一行,並且在任何時間下,只有一行藍色網格是通電的,因此每次只有一行上的交叉點可以檢測到觸摸。 手機的處理器會精準控制各行的電廠掃描,並記錄每一行上,每一列測量的數據。 在電廠移動到下一行之前,每一列都會重置其測量值,然後處理器會將每一行被激活的時間,與每一列的輸出結合起來,以便重現一個完整的網格。 經過處理器處理後,手機就能知道你是在點擊屏幕,滑動屏幕,或者縮放屏幕了,而這一切只發生在幾毫秒之內,所以你使用手機時,並不會感覺到任何的延遲。