正如前文中提到的一樣,蘇州工廠的工人們正在生產(chǎn)的是一塊極其精密的玻璃屏幕,工人們小心翼翼地生產(chǎn)以保證全世界iPhone用戶的完美體驗(yàn)。
iPhone使用的電容式觸摸屏的原理相當(dāng)復(fù)雜,它利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作,其結(jié)構(gòu)是一塊四層復(fù)合玻璃屏。
這塊玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層 ITO(氧化銦,透明的導(dǎo)電電阻),最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層(00015mm),夾層ITO涂層作為工作面,四個(gè)角上引出四個(gè)電極,內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。
當(dāng)我們用手指觸摸iPhone的屏幕時(shí),由于人體電場,用戶和觸控屏表面形成以一個(gè)耦合電容,由于屏上接有高頻信號(hào),于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分別從觸控屏的四角上的電極中流出,并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算,得出觸摸點(diǎn)的位置。
此前市面上的普通觸摸屏手機(jī)(如摩托羅拉、索尼愛立信、三星、多普達(dá)等品牌的產(chǎn)品)通常使用的是電阻式觸摸屏。這種觸摸屏利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制,它的主要組成部分是一塊與顯示屏表面非常匹配的電阻多層復(fù)合薄膜屏。
然而電阻式觸摸屏的技術(shù)在功能上僅限于單點(diǎn)觸摸,并且由于電阻觸摸屏幕正面沒有較硬的材質(zhì)進(jìn)行保護(hù),在用戶的日常使用過程中,比較容易造成屏幕損壞。
iPhone的誕生改變了這一切,iPhone的電容式觸摸屏解決了電阻觸摸屏幕的最大問題——高硬度的觸摸外屏的使用,使電容觸摸屏有了華麗的外觀以及堅(jiān)硬的外殼,大大促進(jìn)觸摸屏技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)因?yàn)槠涮赜械脑O(shè)計(jì)原理,多點(diǎn)觸摸的奇特功能也從不可能變?yōu)榭赡堋?
從這類觸摸屏的構(gòu)造看,它主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃層,在觸摸屏的四邊再鋪設(shè)長條的電極,它們于導(dǎo)電體內(nèi)形成低電壓交流電場,人們用手接觸屏幕后,四邊電極發(fā)出的電流將會(huì)以十次交叉的方式準(zhǔn)確測出觸摸點(diǎn)的位置。這樣的設(shè)計(jì)也是對(duì)產(chǎn)品本身耐用性的保證,一般來說電容式觸控屏都能夠有充分的空間多加入一塊保護(hù)玻璃,能在使用中完全避免電阻式觸控屏極易產(chǎn)生的水波紋現(xiàn)象,更好地保證觸摸屏的畫面顯示效果。
在電容式觸控屏觸摸原理的基礎(chǔ)上,多點(diǎn)觸控操作成為目前的最新科技亮點(diǎn)。從原理上說,電阻式觸控屏每次只能接受一個(gè)觸控點(diǎn),如果觸控點(diǎn)增多,系統(tǒng)就無法對(duì)此觸摸點(diǎn)的位置進(jìn)行正確判斷,從而無法正確響應(yīng)。而電容式的觸控原理就不同,顯示屏能夠接受兩個(gè)或更多接觸點(diǎn)的分析判斷,以此完成更加復(fù)雜的程序操作,比如兩個(gè)手指同時(shí)作用放大或縮小圖片,還可瀏覽網(wǎng)頁,隨時(shí)定點(diǎn)放大,使用手機(jī)訪問互聯(lián)網(wǎng)不再費(fèi)勁。
我們在第一章當(dāng)中提到過iPhone多點(diǎn)觸摸技術(shù)的研發(fā)過程:
在iPhone研發(fā)早期,蘋果的工程師們就決定將電容式觸摸屏應(yīng)用到了手機(jī)上,這給iPhone帶來了完美的多點(diǎn)觸控感受。在此之前,許多基于Windows Mobile操作系統(tǒng)的手機(jī),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)全觸摸控制,不過,蘋果的工程師們通過新技術(shù)的應(yīng)用,將消費(fèi)者對(duì)觸摸屏的體驗(yàn)完全進(jìn)行了重新定義。
鮮為人知的是,在這項(xiàng)新技術(shù)應(yīng)用在iPhone之前,蘋果內(nèi)部同樣有一款半路夭折的產(chǎn)品,成為了iPhone的“墊腳石”,這便是一款叫做“Safari Pad”的記事本大小的產(chǎn)品。該產(chǎn)品由Tim Bucher負(fù)責(zé),他后來成為蘋果電腦硬件負(fù)責(zé)人。但是這款“Safari Pad”最終夭折了。不過正是由于Tim Bucher的影響力,喬布斯才最終將多點(diǎn)觸摸技術(shù)加入到iPhone之中。
據(jù)相關(guān)人士透露,蘋果的工程師在轉(zhuǎn)移到iPhone項(xiàng)目之前曾經(jīng)在一款超小平板電腦重振雄風(fēng),并且在這項(xiàng)計(jì)劃上工作了一年,該設(shè)備的大小是目前iPhone Touch的15倍。這款平板電腦同樣整合了帶有多點(diǎn)觸摸技術(shù)的Mac OS X系統(tǒng),該系統(tǒng)正是iPhone隨后使用的。
電容式觸摸屏是在玻璃表面貼上一層透明的特殊金屬導(dǎo)電物質(zhì)。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí),觸點(diǎn)的電容就會(huì)發(fā)生變化,使得與之相連的振蕩器頻率發(fā)生變化,通過測量頻率變化可以確定觸摸位置獲得信息。在本質(zhì)上,電容式觸摸屏由觸控傳感器(sensor)、驅(qū)動(dòng)IC、特種玻璃組成。
電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊保護(hù)玻璃,雙玻璃設(shè)計(jì)能徹底保護(hù)導(dǎo)體層及感應(yīng)器。
在電容式觸摸屏領(lǐng)域,蘋果的工程師們進(jìn)行了長期的艱苦實(shí)驗(yàn),并在一些關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破,這為iPhone日后在業(yè)內(nèi)遙遙領(lǐng)先,打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
值得一提的是,蘋果的垂直整合策略在其多點(diǎn)觸控取得成功的過程中功不可沒。在蘋果的工程師們開始開發(fā)電容式觸摸屏的時(shí)候,蘋果的iOS操作系統(tǒng)也在同步研發(fā)——觸摸屏和操作系統(tǒng)在研發(fā)初期就完美結(jié)合,這和市面上的其他產(chǎn)品完全不同。
一家國內(nèi)平板電腦廠商的老板是我的朋友,他的產(chǎn)品基于Window7操作系統(tǒng),他曾經(jīng)向我談到Window7操作系統(tǒng)一個(gè)頗為尷尬的地方:當(dāng)用戶想要關(guān)閉一個(gè)程序,用手指點(diǎn)向屏幕右上角的那個(gè)“X”時(shí),有時(shí)點(diǎn)好幾次都沒有反應(yīng)——對(duì)于質(zhì)量不好的觸摸屏來說,這個(gè)角落就是一個(gè)死角。
這個(gè)細(xì)節(jié)反映了蘋果垂直整合戰(zhàn)略的強(qiáng)大,在這個(gè)產(chǎn)品高度個(gè)性化的時(shí)代,只有主要的部分由自己研發(fā),并針對(duì)同一款產(chǎn)品研發(fā),才能獲得最完美的用戶體驗(yàn)。
小貼士:為什么其他廠商的觸摸屏總是感覺不如iPhone順暢?