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(前言)食、衣、住、行等日常生活用品,从手中的PDA,到捷运购票系统,在不知不觉间,操作便利的触控系统与人们的关系越趋密切,相关触控产品也日益普及。
在大型电玩中,虽然很久以前即采用触控技术来设计游戏产品,但随着科技演进,玩家对游戏的互动、体感性越加挑剔,因此现在运用触控技术的产品也愈多元、丰富,更为电玩游戏带来新的面貌。
在科幻电影「关键报告」里,汤姆克鲁斯穿戴手套隔空操作虚拟面板的帅气模样,相信令不少影迷印象深刻,尽管目前的科技还未能像电影一般神奇,但是采用类似原理的触控技术,却已经遍布于日常生活之中。
触控面板的起源,最早可追溯到1970年代的美国,当时的触控技术主要是朝军事层面发展。 1980年后,技术才开始移转至民间演变出各种用途。随着近年来无线网络的兴起,由于触控面板具备简单易用的特性,过去的键盘、鼠标、轨迹球等传统输入性产品,无法适应实际需求而有被逐渐取代的趋势。大约从1999年开始,触控面板被广泛应用在各类消费性电子产品上,成为关键零组件之一,甚至朝向整合性产业方向发展,因此备受各界期待。
一般常见的触摸屏,为贴附于液晶屏幕或映像管上的装置,现以液晶屏幕为主流产品。功能在于让用户能够藉由手指或触控笔,轻压面板上的选项进行操作,完成数据的传输或阅读信息。从科技来自于人性的角度来看,触控屏幕亲切且方便的操作接口,让一般人都能够轻易的使用,也让触控屏幕的用途愈趋广泛,现今触控产品应用领域,大致上可分类为下列几种:
一、可携式之信息、消费性电子及通讯产品:如PDA、平板计算机、数字摄影机、信息家电、3G手机等。
二、金融或商业用途:如提款机、销售系统、远程视频会议、电话终端机系统、电子游戏机等。
三、工业用途: 如工厂自动化控制系统、中央监控系统、工作站操作系统。
四、公共信息用途: 如机场、车站或商场的导览服务、简报说明及数据查询等。
除了上述所列之外,市面上甚至出现整合网络及 LCD屏幕的网络冰箱,采用嵌入式的触控面板,使得家庭主妇不仅能利用冰箱做好食物的冷藏与保鲜,更可透过网络的内建功能搜寻食谱与生活信息,或甚至上网购物,信息家电将成为触控面板新应用领域;教育单位也开始尝试于教室内架设搭配触控面板的「电子白板」,让教师不仅可利用触控笔于白板上书写内容,更可藉由系统装置达成授课、互动与数据传输等功能。
这种人性化的技术与界面,正全面扩散到其它应用领域,例如大型游戏机台、博奕机、公共信息服务机、医疗卫生、金融商业与车用导航系统等。从人与机器互动方式的进化发展中,可预想到在未来数年内,这种人性化的触控面板仍会是最佳方式之一,无论何时何地,在学校、家里、银行、机场、百货公司等场合,都可发现运用触控技术的踪迹。
1.触控技术的类别
目前常见的触控技术感应原理主要可分为电阻式、电容式、红外线式、音波式及电磁式五种。一般来说,业界中最为普遍的为电阻式,但受到Iphone采用电容式技术的影响,让电容式使用率大幅提升。目前全球触控面板市占率以电阻式最高,约占60%以上,其次为百分之廿四的电容式触控面板。这五种所采用的原理各有不同:
一、电阻式:
目前台湾以此类居多,技术方面源自于日本。目前电阻式产品主要可分为4线、5线、6线、8线式等四种。电阻式触控面板主要由上下两组导电层迭合而成,使用时利用压力使电极导通,经由控制器测知面板电压变化而计算出接触点位置。5线、6线、8线式则以此为基本做出变化。主要以消费性电子产品为应用大宗,如手持式装置(PDA、电子字典、移动电话)、卫星定位系统、工业控制系统、存货管理盘点机、POS 结账机(自助点餐系统)、信用卡 POS 签名机等。
二、电容式:
结构主要分为触控面板、控制器及软件驱动程序三部分,一般的制作方式是在透明的玻璃表面镀上一层氧化金属,并从四个角落提供电压在玻璃表面形成均匀电场,利用人体手指与电场间的静电反应所产生的电容变化来检测输入坐标。
由于电容式易受到静电产生的噪声影响,因此在电路与结构的设计上难度较高,多用于10.4吋以上的高单价市场。电容式触控面板基本上是为了改良电阻式不耐刮的特性而来的,在结构上最外层为较薄的二氧化硅硬化处理层,用来加强硬度。虽然电容式触控产品具防尘、防火、防刮、强固耐用及具有高分辨率等优点,但却有易因静电或湿度造成失误等缺点。
三、音波式:
为改善电容式触控面板表面所受外力过大时,会有伤到内部结构造成故障的缺点而发展,因为音波式触控面板表面上完全由玻璃组成,从三个角落由超音波发射和接收器在中间区域形成一个均匀的声波力场,利用声波碰到软性介质会被吸收掉能量的特型来达到触控定位。目前多应用于售票订位系统、电玩娱乐平台、 信息查询系统、公用付费电话、银行 ATM 装置。
四、红外线式:
又称做光学式,近几年受到LED质量的提升与制程的精进而有兴起的现象,其工作方式是由周围的红外线发射器和接收器所组成的,X轴和Y轴所产生的红外线形成矩阵式排列,当不透明物体遮断其中的光线之后自然定位出感应坐标点。因为红外线触控屏幕使用纯玻璃,不附加其他材质,几乎可以用任何物体来触摸,手指、笔、手套 ( 塑料,棉质,皮革等) 等其他物体。
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