三星的spen其实都来自于Wacom的EMR技术(Electro Magnetic Resonance technology电磁感应技术),这样采用该技术的触控屏也被称为电磁式触控屏。和我们常见的电容屏或电阻屏不同,其基本原理是通过一支电磁笔发射电磁信号,和显示屏幕背后的电磁感应板进行交互,当电磁笔靠近触控屏时,触控屏后面的电磁感应板会感应到笔的电磁信号从而使电磁感应板下的感应线产生变化,根据水平方向和垂直方向的天线阵列接收信号,通过磁通量的变化计算获得笔所在的X、Y坐标位置。而且由于电磁笔拥有纵向的压力感应器,当用户通过电磁笔写画的时候,当笔尖受力的时候,压力通过笔芯传递到压力感应器,压力的变化导致电磁笔发出的电磁信号发生变化,电磁感应板能够根据感应信号显现出不同的压感,所以特别适合手写以及绘画。
电磁笔结构
无源的SPen 最初的电磁感应技术为了感应到手写板上笔的坐标,不得不采用接线或内置电池的方式为笔提供电源,以便笔上的电子回路能够发出信号。但通过连接线供电会妨碍用户的使用,而内置电池的电磁笔则需要经常更换电池,采用这两种方式的电磁笔在尺寸、重量、形状及最佳平衡点的
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
方面相当困难。而SPen采用的Wacom技术让它能够不需要连线,也不用安装电池,无源地进行工作,大大减小了笔身的重量和体积,让操作更加方便。Wacom的EMR技术在液晶显示屏的内部内置了可以探测到笔动向的电磁感应板,感应板上纵横分布着许多环状线圈,在感应板产生的磁场范围内,笔的移动可使笔的共振回路积蓄微弱的电能,笔积蓄到能量后,控制回路就会停止向循环线圈提供电流并把循环线圈接通到接收回路。此时笔积蓄到的能量会通过共振回路的自由震荡,将能量从笔尖的线圈处传送回感应板。这时控制回路首先通过对感应板上循环线圈的扫描,初步检测出笔的大致位置,接下来再对笔周围的多个循环线圈进行扫描,对检测出的信号进行计算,即可十分精确地计算出笔的座标值。这样的动作循环往复就能够感应出笔的坐标,倾斜度,操作状态(速度,笔的压感)的信号。
EMR技术定位原理
SPen的优势在三星的GalaxyNote出现之前,主流的智能手机已经普遍采用电容式触控屏,少数低端触控手机采用电阻式触控屏,而电磁式触控技术基本应用于数位绘图板和带触控功能的电子书上,而没有应用于智能手机。电阻式触控屏成本非常低,精度可以达到单个像素的精度,主要使用手指甲、触笔等东来操作。但是它比较软,容易产生划痕,由于使用了额外的屏幕层,它在阳光下的
表
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现非常差,可视度不佳。相对而言,电容式触控屏成本较高,利用手指和屏幕接触时产生的电流来定位,所以指甲和笔都无法操作。电容式触控屏的精度理论上可以达到几个像素,但实际有效范围在1平方厘米左右,因此在目前主流的电容式触控屏手机上,我们一般是用手指头操作,但是无论是在手机屏上写字还是画画,笔迹的线条都非常粗,笔画的精度控制很差,要想在屏幕上画一条直线或在一篇文章的空隙里写几个字是不可能的。三星的SPen采用电磁感应技术,其电磁感应笔的精度远远高于电容式触控屏和电阻式触控屏,非常适合在文字缝隙里划线、批注、记事,由于电磁感应笔最高可拥有2048级压力感应,用于绘画也能够画出非常精细的图片。而且电磁式触控面板和电容式触控屏、电阻式触控屏完全不同,其电磁感应板位于显示屏的背面,完全不会影响显示屏的显示效果,其透光率和解析度都相当高,反应灵敏,拥有Z轴感应能力,且无需直接触碰屏幕即可触控。
既然SPen采用的是电磁感应技术,为什么Galaxy Note能够和普通智能手机一样用手指进行操作呢?原因是Galaxy Note采用的双屏合一的方式,既在表面采用电容式触控屏,
又在显示屏内部安装电磁式感应板,平时用手指操作时,启用电容式触控屏,而在拿出SPen 之后,启用电磁式触控屏,通过这种双屏合一的方式让Galaxy Note成为了可以以多种模式操控的手机,而采用同样技术的Galaxy Note 10.1和Galaxy Note2也同样备受关注。目前也有不少平板电脑厂商开始尝试电容屏+电磁屏的方式,扩大平板电脑的应用范围,相关的产品也得到了不少消费者的认可。不过,电磁式触控屏技术是不是到了手持设备的触控技术的巅峰呢?显然不是,虽然目前主流触控技术有5种之多(电阻式、电容式、电磁式、光学式、表面声波式),但都各有缺点,精度高的不支持多点触控,反应速度快的误触情况较多,价格便宜的透光率较低……整合了其中两种的Galaxy Note还远远谈不上完美。未来最理想的手写技术应该是鼠标和笔的功能的结合,而且精度够高,透光率够大,甚至能够通过手势而不是触控来操作,尽管这样的技术目前只有雏形,远谈不上应用,但我们有理由期待这种技术的发展和成熟。名词解释:Galaxy Note Galaxy Note是三星加入SPen特色手写技术的手持设备产品系列,目前包括Galaxy Note和Galaxy Note2智能手机和Galaxy Note 10.1平板。Q&A:专业美工都用什么手绘设备要想成为专业的美工,一款专业的绘图数位板是必不可少的,面积够大,精度较高的数位板当然最受欢迎。其中Wacom数位板、现代数位板、汉王绘图板和友基数位板是专业级用户使用的比较多的产品,尤其是支持2048级压感的数位板更是备受高级用户关注,例如Wacom的影拓4代、影拓5代,不过这类产品通常价格高达数千至万元,并不是所有消费者都买得起,对于初学者来说,支持1024级压感的中低端数位板也是不错的选择。延伸阅读:为SPen提供手写技术的Wacom Wacom公司成立于1983年,是世界领先的数位板系统、笔感应式数位屏系统和数字界面解决方案的提供商。Wacom直觉式输入设备在世界各地被广泛地应用于创作数字艺术、电影、特技、时装和设计,在电脑辅助CAD设计、DTP、CG等领域拥有非常好的口碑。其产品包括面向专业领域的影拓数位板系列、新帝液晶数位屏系列,面向行业用户的PL液晶数位屏和面向普通消费者的Bamboo系列。
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