三星note3 sPen里有電池嗎?為什麼可以被屏幕感應到?

三星note3 sPen里有電池嗎?為什麼可以被屏幕感應到?為什麼手指不接觸屏幕也能被屏幕感應到?求大神揭秘!!


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S Pen手寫筆和電磁筆原理

SPen簡介 三星在Galaxy Note手機上首次引入的手寫技術,讓電容觸控屏的手機也能擁有精確的手寫功能,同時配合強力的APP,實現很多單純觸控不能或不方便實現的應用。對於一款5.3英寸的手機來說,其SPen技術是贏得眾多消費者青睞的重要因素。通過SPen,用戶可以方便地操控手機,還能夠完成繪畫、批註等普通智能手機無法完成的任務,因此,Galaxy Note10.1成為了最火爆的Android平板,才發布的Galaxy Note2備受關注。下面就讓我們來詳細了解一下SPen。電磁感應成就SPen 在Galaxy Note推出之際,三星就用廣告解釋了SPen的作用,在廣告中,通過SPen用戶能夠隨意寫畫、編輯照片、編輯備忘錄甚至是PPT,以及通過一系列的手勢控制手機。一開始,大家都奇怪既然手機屏幕已經支持手指觸控操作,為什麼還要加入手寫筆這一元素,等到很多用戶嘗試過SPen後才發現原來SPen有著手指觸控不具備的高精度、高解析度以及更易操控諸多優勢。 而這諸多的優勢其實都來自於Wacom的EMR技術(Electro Magnetic Resonance technology電磁感應技術),這樣採用該技術的觸控屏也被稱為電磁式觸控屏。和我們常見的電容屏或電阻屏不同,其基本原理是通過一支電磁筆發射電磁信號,和顯示屏幕背後的電磁感應板進行交互,當電磁筆靠近觸控屏時,觸控屏後面的電磁感應板會感應到筆的電磁信號從而使電磁感應板下的感應線產生變化,根據水平方向和垂直方向的天線陣列接收信號,通過磁通量的變化計算獲得筆所在的X、Y坐標位置。 而且由於電磁筆擁有縱向的壓力感應器,當用戶通過電磁筆寫畫的時候,當筆尖受力的時候,壓力通過筆芯傳遞到壓力感應器,壓力的變化導致電磁筆發出的電磁信號發生變化,電磁感應板能夠根據感應信號顯現出不同的壓感,所以特別適合手寫以及繪畫。

電磁式觸控屏原理圖

電磁筆結構

無源的SPen 最初的電磁感應技術為了感應到手寫板上筆的坐標,不得不採用接線或內置電池的方式為筆提供電源,以便筆上的電子迴路能夠發出信號。但通過連接線供電會妨礙用戶的使用,而內置電池的電磁筆則需要經常更換電池,採用這兩種方式的電磁筆在尺寸、重量、形狀及最佳平衡點的設計方面相當困難。而SPen採用的Wacom技術讓它能夠不需要連線,也不用安裝電池,無源地進行工作,大大減小了筆身的重量和體積,讓操作更加方便。 Wacom的EMR技術在液晶顯示屏的內部內置了可以探測到筆動向的電磁感應板,感應板上縱橫分布著許多環狀線圈,在感應板產生的磁場範圍內,筆的移動可使筆的共振迴路積蓄微弱的電能,筆積蓄到能量後,控制迴路就會停止向循環線圈提供電流並把循環線圈接通到接收迴路。此時筆積蓄到的能量會通過共振迴路的自由震蕩,將能量從筆尖的線圈處傳送回感應板。這時控制迴路首先通過對感應板上循環線圈的掃描,初步檢測出筆的大致位置,接下來再對筆周圍的多個循環線圈進行掃描,對檢測出的信號進行計算,即可十分精確地計算出筆的座標值。這樣的動作循環往複就能夠感應出筆的坐標,傾斜度,操作狀態(速度,筆的壓感)的信號。

EMR技術定位原理

SPen的優勢 在三星的Galaxy Note出現之前,主流的智能手機已經普遍採用電容式觸控屏,少數低端觸控手機採用電阻式觸控屏,而電磁式觸控技術基本應用於數位繪圖板和帶觸控功能的電子書上,而沒有應用於智能手機。 電阻式觸控屏成本非常低,精度可以達到單個像素的精度,主要使用手指甲、觸筆等東來操作。但是它比較軟,容易產生劃痕,由於使用了額外的屏幕層,它在陽光下的表現非常差,可視度不佳。 相對而言,電容式觸控屏成本較高,利用手指和屏幕接觸時產生的電流來定位,所以指甲和筆都無法操作。電容式觸控屏的精度理論上可以達到幾個像素,但實際有效範圍在1平方厘米左右,因此在目前主流的電容式觸控屏手機上,我們一般是用手指頭操作,但是無論是在手機屏上寫字還是畫畫,筆跡的線條都非常粗,筆畫的精度控制很差,要想在屏幕上畫一條直線或在一篇文章的空隙里寫幾個字是不可能的。 三星的SPen採用電磁感應技術,其電磁感應筆的精度遠遠高於電容式觸控屏和電阻式觸控屏,非常適合在文字縫隙里劃線、批註、記事,由於電磁感應筆最高可擁有2048級壓力感應,用於繪畫也能夠畫出非常精細的圖片。而且電磁式觸控面板和電容式觸控屏、電阻式觸控屏完全不同,其電磁感應板位於顯示屏的背面,完全不會影響顯示屏的顯示效果,其透光率和解析度都相當高,反應靈敏,擁有Z軸感應能力,且無需直接觸碰屏幕即可觸控。 三星通過其創新的SPen和相關SPen應用程序如SNote、SPlanner、PolarisOffice的配合讓使用者可以隨時隨地進行創作,不僅讓用戶的手寫習慣得到了保留,而且SPen不再僅僅是一支手寫筆,更能夠實現剪切,編輯,塗鴉,畫畫等新體驗,因而受到了無數使用者的追捧,成為iPhone之外的另一款街機。

觸控的未來 那麼,既然SPen採用的是電磁感應技術,為什麼Galaxy Note能夠和普通智能手機一樣用手指進行操作呢?原因是Galaxy Note採用的雙屏合一的方式,既在表面採用電容式觸控屏,又在顯示屏內部安裝電磁式感應板,平時用手指操作時,啟用電容式觸控屏,而在拿出SPen之後,啟用電磁式觸控屏,通過這種雙屏合一的方式讓Galaxy Note成為了可以以多種模式操控的手機,而採用同樣技術的Galaxy Note 10.1和Galaxy Note2也同樣備受關注。目前也有不少平板電腦廠商開始嘗試電容屏+電磁屏的方式,擴大平板電腦的應用範圍,相關的產品也得到了不少消費者的認可。不過,電磁式觸控屏技術是不是到了手持設備的觸控技術的巔峰呢?顯然不是,雖然目前主流觸控技術有5種之多(電阻式、電容式、電磁式、光學式、表面聲波式),但都各有缺點,精度高的不支持多點觸控,反應速度快的誤觸情況較多,價格便宜的透光率較低……整合了其中兩種的Galaxy Note還遠遠談不上完美。未來最理想的手寫技術應該是滑鼠和筆的功能的結合,而且精度夠高,透光率夠大,甚至能夠通過手勢而不是觸控來操作,儘管這樣的技術目前只有雛形,遠談不上應用,但我們有理由期待這種技術的發展和成熟。名詞解釋:Galaxy Note Galaxy Note是三星加入SPen特色手寫技術的手持設備產品系列,目前包括Galaxy Note和Galaxy Note2智能手機和Galaxy Note 10.1平板。QA:專業美工都用什麼手繪設備 要想成為專業的美工,一款專業的繪圖數位板是必不可少的,面積夠大,精度較高的數位板當然最受歡迎。其中Wacom數位板、現代數位板、漢王繪圖板和友基數位板是專業級用戶使用的比較多的產品,尤其是支持2048級壓感的數位板更是備受高級用戶關注,例如Wacom的影拓4代、影拓5代,不過這類產品通常價格高達數千至萬元,並不是所有消費者都買得起,對於初學者來說,支持1024級壓感的中低端數位板也是不錯的選擇。延伸閱讀:為SPen提供手寫技術的Wacom Wacom公司成立於1983年,是世界領先的數位板系統、筆感應式數位屏系統和數字界面解決方案的提供商。Wacom直覺式輸入設備在世界各地被廣泛地應用於創作數字藝術、 電影、特技、時裝和設計,在電腦輔助CAD設計、DTP、CG等領域擁有非常好的口碑。其產品包括面向專業領域的影拓數位板系列、新帝液晶數位屏系列,面向行業用戶的PL液晶數位屏和面向普通消費者的Bamboo系列。

資料參考:

三星的S Pen是什麼原理?

圖片參考:

[視頻]S Pen工作原理分析-spen里木有電池……,三星N7100/GALAXY Note2 安卓論壇

其中還有視頻試驗


小時候玩過那種用磁鐵筆尖寫字的玩具畫板吧?那玩意就和這個原理差不多,不過更高級,是用電磁感應


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