手寫筆應(yīng)用前景推動內(nèi)容創(chuàng)建

　　摘要：本文介紹了多種手寫筆方案，并認(rèn)為有源手寫筆方法最為理想，因?yàn)樽罱咏摴P或鉛筆使用的用戶體驗(yàn)，還可以通過各種先進(jìn)的手勢與屏幕互動，比如放大、滾動、擦除，以及翻頁。

　　還記得手寫筆是早期PDA類型設(shè)備的常用文本輸入和導(dǎo)航控制工具嗎?在那時，電阻式觸摸屏技術(shù)在大多數(shù)初始觸摸屏設(shè)計(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位。隨著感測層位于前面板后的光滑、閃亮的電容式觸摸屏的出現(xiàn)，手寫筆的使用減少了，但是為期不長。

　　現(xiàn)在消費(fèi)者將其平板電腦和智能手機(jī)看作用于創(chuàng)建內(nèi)容的設(shè)備，而不是僅僅用于訪問或使用內(nèi)容。手寫筆是一個自然的選擇，為輸入文本、做筆記和畫圖等任務(wù)提供了令人熟悉的精確的筆一樣的體驗(yàn)。

　　圖1電阻式觸摸傳感器，比如在普通堆棧中的那些傳感器，提供了實(shí)現(xiàn)筆和手寫筆輸入的成本較低的較簡單方法。然而，它們沒有其他替代技術(shù)的光學(xué)清晰度和可靠性。

　　屏幕之下

　　使用電阻式技術(shù)，機(jī)械傳感器安裝在顯示屏和嵌入式控制器的頂部(圖1)，傳感器包括一個柔性聚酯頂層和一個剛性玻璃底層，它們使用空氣和/或絕緣點(diǎn)分隔開來?！　?/p>

　　兩層各自的內(nèi)表面涂有透明的金屬氧化物涂層(銦錫氧化物或ITO)，施加電壓時有助于在每一層形成梯度。當(dāng)手寫筆壓下柔性薄膜時會接觸到下部的電阻層，從而激活信號。

　　各層之間的控制電子交替電壓，經(jīng)過后續(xù)的X和Y坐標(biāo)到達(dá)觸摸屏控制器。而后，觸摸屏控制器數(shù)據(jù)傳輸?shù)紺PU用于處理。

　　在電阻式觸摸系統(tǒng)中實(shí)施手寫筆功能相對簡單直接，電阻式觸摸傳感器經(jīng)設(shè)計(jì)提供用于手寫筆和手指的優(yōu)化性能。而現(xiàn)在，電容式觸摸是從蜂窩電話到電子閱讀器、平板電腦以及筆記本電腦的大多數(shù)移動設(shè)備的首選技術(shù)。

　　電容式觸摸技術(shù)提供了豐富的用戶體驗(yàn)，由于具備出色的光學(xué)特性，以及電阻式觸摸系統(tǒng)所不具備的堅(jiān)如磐石的可靠性，因此帶來了更清晰、更新穎的顯示性能。不過，用于電容式觸摸技術(shù)的手寫筆實(shí)施方案并不簡單，需要考慮諸多因素。

　　感應(yīng)技術(shù)：良好的性能，更高的成本

　　評估現(xiàn)有的潛在手寫筆技術(shù)，設(shè)計(jì)工程師有三種可能的選擇：感應(yīng)技術(shù)、無源電容式手寫筆，以及有源電容式手寫筆。多年以來，感應(yīng)技術(shù)方法一直非常盛行，尤其是在圖形輸入板和平板電腦中。

　　感應(yīng)技術(shù)包括一個印刷電路板(PCB)傳感器，一個混合信號IC控制器、驅(qū)動器軟件，以及一個手寫筆。傳感器位于LCD和背光裝置的下部，傳感器是由銅軌道構(gòu)成的，在X和Y方向提供大量的重疊的天線線圈。這些線圈發(fā)射電磁信號，可以使用帶有有源或無源電路的專用電磁筆檢測信號。

　　磁場的能量維持電路運(yùn)作，將能量從傳感器處轉(zhuǎn)移到電磁筆中，筆的自有電路接收能量，一個電感器/電容器與頻率共振以確定其數(shù)值。然后，能量反射回到傳感器，作為模擬信號被接收，并傳輸?shù)娇刂破鱅C，從而提供位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

　　圖2 除了電容式觸摸傳感器，還需要一個附加的傳感器用于感應(yīng)式有源手寫筆技術(shù)。這個附加的傳感器增加了成本和設(shè)備的厚度，但是提供了最高性能的觸摸和手寫筆解決方案?！　?/p>

　　感應(yīng)方法具有良好的性能，但其實(shí)施方案往往比較昂貴(圖2)，感應(yīng)手寫筆運(yùn)作所需的額外堆疊層增加了設(shè)備的厚度，需要附加的電路，并且增加了相關(guān)的成本。

　　無源電容式手寫筆：中等性能、低成本

　　無源電容式手寫筆基于投射電容式場電荷轉(zhuǎn)移感測技術(shù)，提供了具有中等性能水平的低成本解決方案，廣泛用于蜂窩電話和較新的平板電腦設(shè)備，在手指等物體接近或觸摸屏幕的表面時，投射電容式觸摸屏通過測量所引起的電容的微小變化來運(yùn)作。

　　用于電荷收集的電容至數(shù)字轉(zhuǎn)換(capacitive-to-digital conversion, CDC)技術(shù)和電極結(jié)構(gòu)(通常是位于顯示屏頂部的透明傳感器薄膜)的空間排列的組合，對于整體性能產(chǎn)生了很大的影響。這種組合也有助于推動方案的實(shí)施。