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Feec6189f765318dac019a09195fbf3d0b104b43 多點觸控的誕生帶給了電腦不同的操作介面,從火熱的iPhone到未來的Windows 7都在強調觸控功能,在螢幕上使用多點觸控來控制電腦也已經是不少人生活中的一部份,而這些技術是怎麼做出來的?就來看看觸控螢幕的原理是什麼吧!

什麼是觸控面板?

螢幕最主要的工作就是把畫面呈現給使用者,透過畫面輸出來跟電腦互動,要跟電腦溝通還得靠鍵盤滑鼠幫忙才行,操作不直覺而且對初學者有不小的障礙,不如用手在畫面上點來點去更加直覺。

觸控螢幕和傳統螢幕最大的不同就是觸控螢幕是雙向的控制器,可以輸出畫面,同時也能輸入指令,利用手指在螢幕上點選即可操作電腦,這要比鍵盤滑鼠要來的更直覺,即看隨點的介面把電腦帶到一個「摸」的世界,徹底改變電腦與手機的操作習慣。

電阻式為目前市場主流

目前市場看到最多的面板都是電阻式設計,螢幕表面一般會有玻璃面板之外,上面會鋪上傳導和電阻金屬層,兩層的中間使用間隔器隔開,最外面再加上防刮板。當使用者按下螢幕時,手指或物品按壓的點會使傳導層和電阻金屬層會接觸,這時兩邊的電場結合就會產生一個訊號,控制器會將這個訊號送到電腦,告訴電腦哪個座標被點選,電腦就會執行這個動作。

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▲讓兩層面板接觸來產生X和Y軸的訊號。
圖片引用自:萬達光電

由於電阻式是採按壓原理,手指在點選上就比較不方便,因此使用觸控筆或是指甲等比較細尖的物品,操作會比用手指順手。

這種電阻式介面無法處理太過複雜的指令,用來畫畫就會發現很多筆畫不流暢有延遲的狀況發生,那為什麼市場上都是電阻式的面板呢?最大原因就是成本低廉、技術門檻低。而螢幕面板的成本不低,加上觸控功能之後,價格更會往上走,東西一貴使用者就不會想買,雖然不靈敏但便宜的電阻式面板,自然而然受到市場的喜好。

操作更順暢的電容式觸控

為了改善電阻式操作不流暢的缺點,出現了電容式系統,利用電容感測器,當手指接觸螢幕時會有連續電流通過,感測器透過電流能精準的定位目前接觸的坐標,形成一個電容場,當手指移動改變電流時,四個角落的電壓也會跟著變動,感測器就能利用這個變化來算出行走的路徑,並送出精確的座標訊號給電腦。

電容式是使用人體靜電的原理來設計,因此使用筆、指甲等不帶電的物品是不能操作的,要辨別是否是電容式的面板也很簡單,用指甲點點看,不會動就是電容式,會動就是電阻式。

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▲利用四個角電流的變化來定位座標。

多點觸控的投射電容式面板

多點觸控螢幕的原理,源自改良的電容式觸控面板;把X軸和Y軸的感測面板分開來,一個面板可以產生出二個電壓波峰,但這樣會有假性觸控點(Ghost point)的問題,也就是X軸雖然有兩個座標,但只有一個能拿來使用,要達成多點觸控就還要再多加一層面板,利用三個軸交互感測就能同時判斷兩指的操控,多一指就要加一層,三指就要四層,這也表示面板會更厚,不利於用在行動裝置上。

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▲使用多層介面來達到多點觸控的功能。
圖片引用自:萬達光電

從iPhone開始使用電容式觸控面板之後,電容式才受到了大家的注意,現在像是HTC Hero、Samsung S8300、LG GD900等高階手機也紛紛用電容式觸控面板,讓操作更加方更。Windows 7作業系統也強調觸控技術的活化應用,也帶動了各家廠商使用電容式面板,未來也會有更多大尺寸的電容式觸控面板的電腦出現在市場上。

為什麼好用的電容式不是市場上的主流,原因就在於技術門檻高,良率低,使用投射電容式的成本也很高,大約是電阻式的兩倍,產品出來的價格也高,這也是為什麼目前只有高階手機才會採用電容式的原因之一。

大尺寸螢幕專用紅外線式觸控

紅外線觸控面板也叫光學觸控面板,主要是利用螢幕上X軸和Y軸的發光二極體來射向對向的邊緣,當有物體阻斷光源時即可算出點選的座標,就好像商店常見的自動門或是電影中會看到的紅外線防盜一樣。發光二極體的成本不高,就算是使用在大尺寸的螢幕上也不會增加太多的成本,使用上也不用重壓螢幕,可減少螢幕的觸控損傷。

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▲利用中斷光線來定位。

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1.  TomDyer (發表於 2009年9月10日 09:46)
T.K Song可以幫我看看觸控螢幕拿來玩CS好不好用嗎?

狙擊點敵人就掛了@@

一直想這樣玩玩看,但是沒有觸控螢幕XD
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4.  Cory (發表於 2009年9月10日 19:28)
不過比較想知道是透過什麼介面傳輸~
VGA、DVI、HDMI ?
還是USB?
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5.  Horre (發表於 2009年9月11日 01:01)
應該兩個介面吧...一個是輸入影像

另一個可能是USB之類的 傳送資料給電腦...
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7.  wellss (發表於 2009年9月13日 15:35)
這篇我對「多點觸控的投射電容式面板」的原理還是搞不懂 ... 為何 3 維觸控跟手指、面板厚度有密不可分的關係?
無敵小恩恩
8.  無敵小恩恩 (發表於 2009年9月13日 16:59)
多點是把原本只要一個面板定位做成三層來定位,產生出來第三軸才能判定雙指的指令,面板多層也就相對的會變厚。

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