3D动画详解手机触摸屏的工作原理

手机触摸屏的原理看似复杂，其实一点也不简单。当拆开触摸屏时，你会发现触摸屏由上下两层菱形网格组成，中间是一层透光的绝缘层。菱形网格的主要材料为氧化阴烯，具有半导体的特性。我们现在将触摸屏放大，当触摸屏工作时，触摸屏下面的蓝色菱形网格会积累电子。由于菱形网格之间有一层绝缘层，电子无法移动，从而产生一个负电场，这会导致一堆正电荷穿过绝缘层累积在黄色网格上。当你使用导电材料，比如手指接触屏幕时，指尖就会干扰电场，导致黄色网格上的正电荷发生电话。手机处理器可以测量这种电荷的改变，从而将其记录为一次触摸。触摸的位置是通过扫描蓝色网格上电压的同时，不断的测量每列黄色网格电压的方式来获取的。需要注意的是，同一行的蓝色网格是连在一起的。同一列的黄色网格也是连在一起的，它们纵横交错，这里黄色和蓝色只是为了方便讲解，其实这些网格材料全部都是透明的。现在我们将网格简化为200个交叉点，来具体看看手机是怎么检测到触摸的。前面说过，触摸屏工作时会产生一个电场，再通过不断测量黄色和蓝色网格的电压，就能确定其触摸位置。其实这不完全准确，比如我们触摸了这个位置，由于黄色网格的每一列都是连接在一起的，所以处理器无法区分我们触摸的是这里还是这里。如果我们单独测量每一个网格的电压变化，会导致计算量大大增加，这并不是最优的解决方案。那要怎么做呢？可以这样以极快的速度扫描电场，大概10微秒一行，并且在任何时间下，只有一行蓝色网格是通电的，因此每次只有一行上的交叉点可以检测到。触摸手机的处理器会精准。控制各行的电场，扫描并记录每一行上每一列测量的数据。在电场移动到下一行之前，每一列都会重置其测量值。然后处理器会将每一行被激活的时间与每一列的输出结合起来，以便重现一个完整的网格。经过处理器处理后，手机就能知道你是在点击屏幕、滑动屏幕或者缩放屏幕了，而这一切只发生在几毫秒之内，所以你使用手机时并不会感觉到任何的延迟。

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