S Pen手写笔浅析_S Pen手写笔工作原理及发展前景

　　S Pen 一直是三星Galaxy Note系列的重要标志性手写笔配置，从Samsung Galaxy Note（N7000 / i9220）开始，S Pen 被沿用至今。但是其他手机上却并不常见。

　　S Pen 不流行的原因

　　手写笔是电阻屏时代的重要配件，但在电容屏时代，对于手写笔的支持并不好。这是因为电容屏利用手指和屏幕接触时产生的电流来定位，需要人体的静电来反应，而类似指甲，以及比较细小的手写笔，无法产生足够的电流，所以电容屏幕无法定位这样的触控操作。相比于之前的电阻屏一个像素面积的触控精度来说，电容屏的触控精确要低得多，使用应用的时候徐大约需要1平方厘米的触控面积，才能产生足够的电流。

电阻触控原理

　　因此使用电容屏的设备，很难留下精细的笔画痕迹。这样就无法进行绘画以及会议记录等活动。目前市场上有很多触控技术，包括目前在消费市场已经不再流行的电阻触控，还有大家熟悉的电容触控，以及电磁式，光学式还有声波式触控等等。这些触控技术各有千秋，比如电阻精度高，但是多点触控效果差，电容屏触控灵活，但是触控精度差。光学触控则是配件比较大，无法应用在小型设备之上。

电容触控原理

　　所以不同的设备，在利用不同的触控技术。比如很多原画设计者都熟悉的手写板产品，其实主要是利用电磁感应触控技术来实现精细化操作的。这种触控技术的精度非常的高。利用电磁笔操作过程中和面板下的感应器产生磁场变化来判别，电磁笔为讯号发射端（transceiver），天线板为讯号接收端（receiver），当接近感应时磁通量发生变化，由运算定义位置点。目前主流的手写板，都是这种原理的产品。

　　S Pen 的原理与缺点

电磁触控原理

　　三星的Galaxy Note手机开始携带S Pen，其可以实现精细化操作的原理就是在液晶屏幕的后面，安置了电磁感应板，同时液晶屏幕的前面也有手机以及平板经常配置的电容触控系统，因此其可以实现手指和电磁手写笔的同时操作。将两种触控技术结合，原理是并不难，但是一般的手机和平板没有这样去设计。这是为什么呢？

　　首先对于手机来说，尤其是尺寸不是很大的产品，绝大多数用户不会使用这种设备来进行学习和绘画，因此加入电磁感应板，无疑会增加产品的成本。而对于平板产品来说，国内的厂商不会花费大的费用去和手写板厂商合作，配置专门的手写笔。有实力的苹果产品，则是一直对于手写笔的用户保持较为谨慎的态度。这些是基于市场的考虑。

　　在技术上，电磁感应板也面临一些挑战。因为位于液晶面板的后面，其会遮挡背光系统的光线，因此电磁感应板的透光率需要非常的高。解决这个问题的办法有两个，第一就是持续提升透光率，这是显然是有一定瓶颈的，并且成本很高。第二就是增加背光的亮度，这就对产品的续航有一定的削减作用，显然这也是需要考虑的问题。

　　因此一般的手机和平板就并没有这样去设计，当然也就更加突出了三星的S Pen的特殊之处了。

　　S Pen 的前景

　　目前采用两种技术结合方式的手写系统，还是比较的复杂。不过目前的实用系统，只有这种方式。目前的进化方向有两种，第一种就是我们上面提到的，电磁感应板的成本下降，透光率越来越高，从而成为触控产品的标配，让每一个电容触控产品，都有使用首先笔的可能。如果未来有新的触控方式出现，也是希望能够结合两种触控方式的优势，精确加上多点灵活，这是用户的实际需求。

　　还有一种方式，就是将手写内置陀螺仪、无线通讯装置和存储芯片，也就是手写笔的“智能化”，这样手写笔就能够在水平、垂直甚至浮空状态下实现书写，并将内容传输到设备上。另外，手写笔还将是一款普通书写笔，拥有钢笔、圆珠笔、记号笔等多种形态供用户选择。和软件的优化，拓展手写笔的应用，也是未来的一个方向。

　　总结

　　平板产品配置手写笔，对于一部分用户，确实是有实际的意义的。平板在手写笔上的应用，不应该有过多的限制，用于娱乐，用于学习和工作，都应该可以的。而后者的应用，显然是需要手写笔产品的。目前的手写笔系统，需要结合电容触控以及电磁感应触控两种方式，这样就可以满足用户的基本需求。