科普：iPhone6s 3D touch与In-cell面板的异同

▲图二：触摸线路的驱动线路（Tx）与感测线路（Rx）位置示意图。（Source：Noun Project）

3D触摸：让面板变得更有智能

前面介绍的触摸线路（Sensor pattern）分别有水平线与垂直线密密麻麻的分布在整个面板，所以是属于2D平面的触摸技术，只能计算出使用者手指接触面板的X与Y座标位置，无法知道手指下压的力道，3D触摸的出现，让使用者下压的深度Z座标也能够传达给手机，让面板变得更有智能。

iPhone 6s所使用的“3D触摸（3D Touch）”目前公开的资料不多，根据Apple公司官方网站上的影片介绍，可以看出有两个重要的设计：

1.形变感测器（Strain sensor）：在LCD面板下方另外安装8×12=96个形变感测器（注），当使用者的手指下压保护玻璃，玻璃受力会向下产生微小的形变，如图三（a）所示，而使保护玻璃与形变感测器之间的矩离变短，再配合加速度感测器（Accelerometer）量测到的讯号，经由复杂的数学演算法可以快速且即时的计算出下压的力量大小，由于是使用演算法间接估计，因此精确度不高，基本上只分为“轻压（Peek）”与“重压（Pop）”。任何一个形变感测器侦测到的讯号可以和周围其他形变感测器侦测到的讯号比较，就知道手指下压的位置与力量大小。

注：由于Apple公司公开的资料不足，这8×12=96个形变感测器在影片中只含糊的以“Touch sensor”带过，但是根据Apple公司的相关专利，是形变感测器的机会很高。

2.触觉引擎（Taptic engine）：是一个可以产生微小振动的机械元件，如图三（b）所示，提供使用者即时的触觉反馈，当使用者轻压（Peek）时产生10毫秒的“微震（Mini tap）”，当使用者重压（Pop）时产生15毫秒产生“全震（Full tap）”，使用者会觉得就好像真的按下按键一样，手机的触觉反馈让使用者感觉手机好像是活的。

结合上面两种元件，经由形变感测器侦测使用者下压的力量大小，再经由触觉引擎提供使用者即时的触觉反馈，让触摸变得更有智能，也为使用者创造了更完美的触摸新体验。