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觸控技術與行動方案解析及產業面臨問題

發布時間:2010-06-17

中心議題:

  • 人機如何溝通

解決方案:

  • 人機介面方面---鍵盤、書寫、指紋、眼球
  • 手持裝置---觸控螢幕、搖桿、觸控鍵和手寫
  • 工業電腦領域---觸控鍵、觸控螢幕和觸控板


人與機之間似乎有一個失落的世界,讓兩者之間的溝通出了問題,觸控技術將這失落的世界填補起來。不過事實上,觸控并不是蘋果發明的,而是一個有30年歷史的老技術,只是蘋果的強大行銷功力將觸控推升上人機介面的舞臺中央。

升達科技董事長林招慶在「DTF行動技術與設計論壇」中,介紹了各種人機介面的發展歷史,電容式觸控技術與其他觸控技術的特性優劣。同時也詳細闡述觸控IC中的要素,像是手勢碼,并討論現今觸控產業面臨的問題。

人機介面有幾個要素一定要掌握,即是自然、簡單(當然,自然一定是簡單的)、信賴性高,并且便宜(最好是免費)。我們都需要和機器對話,但要如何溝通?

截至目前為止,在人機介面方面,已經發展出來的技術包括鍵盤(這是很成熟的技術,不易被取代),還有形式的辨識像是書寫、指紋、眼球,人工智慧(十分高深不易工業化),滑鼠、觸控點、觸控板、觸控鍵、搖桿、觸控螢幕、軌跡球、滾輪等,或許未來還有其他介面。然而,這么多方案是否解決了人機介面的問題,或者在這些方案中,究竟哪一項是最佳選擇?

在手持裝置中,觸控螢幕、搖桿、觸控鍵和手寫是較普遍的選擇。桌上型和筆記型電腦則以鍵盤/滑鼠、觸控板、觸控鍵和軌跡球為主。工業電腦領域則采用觸控鍵、觸控螢幕和觸控板。這些選擇是最佳方案還是不得不然?

觸控感測技術

首先介紹表面電容技術,原理為感測器放置于4個角,由交錯的電場涵蓋表面,若有手指接觸會造成電場改變。問題在于手指接觸的點往往太大,涵蓋了好幾個畫素,不易定義,而且2只手會讓電場亂掉,所以無法做多點觸控。

投射電容技術是用2層互相獨立的電場,且為鉆石形狀XY軸交錯覆蓋表面,當手指接觸時會引發接觸區塊的電容改變,掃描電容在XY軸上的分布變化,可計算出手指的位置。投射電容技術可應用于多指觸控,也是蘋果iPhone和iPod采用模式。主要專利是在Synaptics和升達手中。適用于小尺寸(4.3吋以下)觸控螢幕,10吋以上技術還在研發當中。

以現在使用最多的各類觸控術電阻式、表面電容式、紅外線、超音波、投射電容式和電磁式來比較,電阻式類似表面電容,接觸面和ITO中間隔著空間,以壓力變化來計算位置,去年市占率還有90%,今年與投射電容已出現消長,市占率低于80%,由于耐久性較差(低于200萬次),且穿透率僅78~85%,市場正在消褪中。相較起來,投射電容可耐觸1,000萬次,穿透率高,今年市占突破20%。表面電容優點為沒有尺寸限制,但貼合會產生泡泡問題。電磁式利用線圈磁場的變化來感測,優點為耐觸超過2,000萬次,穿透率達100%,且無尺寸限制,但重量重且價格高。

各個觸控技術有其優缺點,也有最適應用尺寸,現在超大(30~60吋)多采用紅外線式,15~22吋監視器采電阻式。不過以實際使用行為來說,20吋以上是否人會在螢幕上點來點去?這倒不無疑問。中小尺寸目前則以電阻式和投射電容式應用廣泛。

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