在电子产品市场上,不断有新鲜事发生的,正是手持产品领域。在不久前,大家的注意力还集中在手持产品的无线通信功能,从2G、3G到3.5G,以及与蓝牙、Wi-Fi等技术的整合,并期待下一波加入移动电视(DVB-H、T-DMB技术)或LBS位置服务(A-GPS技术)的新兴应用。不过,现在大家又开始将焦点转移到操作接口上的创新经验开发,这就得导入新的接口控制技术。


这波界面革命风潮的始作俑者,正是iPhone。为何iPhone会一炮而红呢?若细看其技术规格,其实和目前市场上其它的智能型手机并没有太大的差异,在通信上的支持甚至略逊一筹(只支持GSM 850/900/1800/1900),但一推出仍然让市场为之轰动,其主要卖点正在于其创新的接口操作功能。iPhone实现了几乎不用使用按键的创新接口,以触控方式达成用3.5英寸的大屏幕浏览和执行的目的,而在其背后的关键技术正是多点触控(Multi-touch)面板技术。以下将探讨这项技术的优势与设计难度所在。


主要触控面板技术
目前市场上常见的触控面板技术大致包括表面声波式( SAW)、光学式(Infrared)、电阻式、表面电容式(Surface Capacitive)和投射电容式(Projective Capacitive)等五种,说明如下:
表面声波式(SAW)
表面声波触控面板在玻璃上安装传送转换器和反射板、接收转换器,以及控制器等组件,在玻璃表面并没有涂上其它的涂料层。其工作原理是表面声波会在玻璃上传送,当其表面被接触时,接触物会吸收超音波而造成衰减,经由控制器比对使用前后的衰减量并计算后得出精确位置。
它的优点是因采用纯玻璃做为感测面板,因此耐用度极高,影像质量也极佳;能使用各种软性的笔尖来做触控;透过校正能保持其稳定性。其缺点则包括当有水在表面流动时,会造成系统的误判;在装置安装上也有相当的难度。SAW一般应用在Kiosk或自动售票机上。 光学式
光学式触控面板是由玻璃基板、红外线发射源、红外线接收器等组件所组成,其原理是利用光源接收遮断来确定位置。和SAW相似的是,光学式因采用纯玻璃来滤波,因此能得到极佳的影像质量及耐用性;它也能使用各种笔尖。它的缺点是在设计上必须考虑光电组件的高度和边缘的宽度;此外,由于使用的组件较贵,相对成本也会比较高。一般应用在ATM、OA事务机、医疗器材的使用上。
电阻式
电阻式因在技术上已发展的相当成熟,因此仍是现在手持式设备使用触控面板时的主流技术。电阻触控式屏幕可分为四线、五线、七线或八线等几种形式,最常见的是四线架构。四线电阻触控式屏幕面板的结构从上到下依次是可挠性矩形顶层、透明的导体覆盖层(导体覆盖材料通常由ITO组成)、空气间隙和隔离层、另一个透明的ITO层,最后是一个稳定层的玻璃基板。当触控笔或手指接触面板表面时,所施的压力会让两个ITO层相触,由于其中一层ITO会供电,另一层ITO层可用来检测触控笔的位置。

就成本而言,电阻式触控屏幕可说是在所有触控技术中最具优势的,其中又以四线式成本最低。不过,由于必须透过不断对表面施压来确定位置,电阻式使用久了容易造成表面磨损,以四线式来说,其使用寿命大约为一百万次。此外,其透光率较差,平均约在80~85%左右。
表面电容式
表面电容式的技术作法与电阻式相当类似,设计上较简单,成本也很便宜。在其玻璃面板上会涂上一层ITO(或TAO)导电层,并会在面板的四个角持续发出AC讯号,当面板被手指触控时,就会产生电场的变化,此时控制器会测量四角的电流变化,进而能计算出触控的位置。 表面电容式的优点是只需轻轻碰触即可定位,而且能分辨拖拉(drag)模式的操作。它的缺点是当表面涂料层被括伤时,会影响校正的正确性;在系统建置上,触控面板必须完全与任何金属物进行隔绝,才不会造成干扰;此外,它只能以手指来进行触控,这是很大的限制。
c的实现
今日的手机及其它手持设备厂商,都想做出和iPhone相似的多点触控式设备,但上述的触控技术都力有未逮。光学式的触控技术虽也有能力做到多点触控,但基于成本及机构问题,并不适合用于手持式的设备上。因此,目前要实现手持设备的多点触控,也就是让用户能以手指的点压、拖拉来操控画面,甚至能透过两指的开合动作来缩放画面,唯有实行投影电容式触控技术。 |