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淺析多點(diǎn)觸控面板技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

中國(guó)投影網(wǎng)行業(yè)資訊　2009-7-6 10:00:09　編輯：若思　[ 大中小 ]

　　隨著各式標(biāo)榜可透過(guò)屏幕觸控達(dá)到操控目的的行動(dòng)裝置陸續(xù)推出，其實(shí)觸控帶來(lái)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，不但是讓小尺寸的屏幕設(shè)計(jì)下，也能透過(guò)最直覺(jué)的手指點(diǎn)按完成繁復(fù)操作，設(shè)計(jì)關(guān)鍵零組件的面板偵測(cè)觸點(diǎn)的性能與元件表現(xiàn)，即影響行動(dòng)裝置的操作體驗(yàn)…

　　多點(diǎn)觸控（Multi-Touch）人機(jī)介面設(shè)計(jì)，目前幾乎已與iPhone劃上等號(hào)，但iPhone所使用的電容觸控技術(shù)，并非多點(diǎn)觸控的人機(jī)介面應(yīng)用唯一選擇，不只是原先技術(shù)無(wú)法支援多觸點(diǎn)偵測(cè)的電阻式觸控面板，透過(guò)多線類比電阻式（Analog Resistive）設(shè)計(jì)，亦可實(shí)踐多觸點(diǎn)偵測(cè)的目的。

　　另小尺寸觸控人機(jī)介面，在技術(shù)上要求掃瞄與運(yùn)算速度要快，而觸控螢?zāi)辉谛菝吆蟮氖状斡|控反應(yīng)速度（first touch response）需在300ms以下，指令回應(yīng)速度時(shí)間必須在10ms以下，另精確度和觸點(diǎn)位置偵測(cè)也需正確，才能讓系統(tǒng)做出精準(zhǔn)的判斷與回應(yīng)。

改良式電阻式觸控面版亦可實(shí)踐多點(diǎn)觸控目的

　　制式規(guī)格的電阻式觸控面板，成本為其元件優(yōu)勢(shì)，但受限技術(shù)限制，面對(duì)多點(diǎn)觸控操作需求，就必須改以多線類比電阻式架構(gòu)實(shí)踐設(shè)計(jì)目的，例如，以4、 5、8線…等不同設(shè)計(jì)，達(dá)到精密度不等的多點(diǎn)觸控功能。而電阻式觸控面板，亦可透過(guò)多控制IC，利用面板切割偵測(cè)的方式，進(jìn)行多觸點(diǎn)偵測(cè)，但如此一來(lái)設(shè)計(jì)復(fù)雜度提升，機(jī)構(gòu)也會(huì)變得更為繁復(fù)，其元件表現(xiàn)未必會(huì)比投射式電容面板元件來(lái)得佳。

　　多點(diǎn)觸控人機(jī)介面應(yīng)用蔚為風(fēng)潮，在iPhone、Android等智慧型手機(jī)相繼大量采用后，PND、PMP…等各式行動(dòng)行動(dòng)裝置也將陸續(xù)采行這種可簡(jiǎn)化操作的觸控人機(jī)介面，而觸控設(shè)計(jì)的技術(shù)實(shí)踐關(guān)鍵就在于面板對(duì)觸點(diǎn)偵測(cè)的反應(yīng)速度與精度要求。

　　目前采多線或是分割螢?zāi)粋蓽y(cè)技術(shù)設(shè)計(jì)的電阻式觸控面板，已可做出近22吋的多點(diǎn)觸控電阻式螢?zāi)辉�，這是利用分割面板的觸控區(qū)塊，將單一觸控區(qū)以單一觸點(diǎn)方式進(jìn)行區(qū)隔，達(dá)到最大12點(diǎn)的多點(diǎn)應(yīng)用，雖然分區(qū)偵測(cè)可能會(huì)造成觸控操作不連續(xù)問(wèn)題，但目前此技術(shù)可透過(guò)軔體改善分區(qū)偵測(cè)的感測(cè)限制，實(shí)做產(chǎn)品亦具備一定程度的連續(xù)流暢度，其成本亦可有效壓低。

　　但即便開(kāi)發(fā)成本可有效降低，電阻式觸控面的設(shè)計(jì)原理，必須透過(guò)柔軟的塑料材質(zhì)，構(gòu)成觸點(diǎn)的基本感測(cè)電極設(shè)計(jì)，借以透過(guò)壓按偵測(cè)實(shí)際觸點(diǎn)，而采PET搭配電極設(shè)計(jì)的限制下，往往會(huì)讓面板透明度、耐用度降低。另采電阻式改良之多觸點(diǎn)偵測(cè)面板，也會(huì)出現(xiàn)如觸按偵測(cè)的時(shí)間差、無(wú)法精確感應(yīng)觸點(diǎn)的技術(shù)問(wèn)題。

投射式電容為多點(diǎn)觸控設(shè)計(jì)應(yīng)用主流

　　其實(shí)對(duì)于3.5～5吋的小尺寸裝置而言，在多點(diǎn)觸控的實(shí)際應(yīng)用中，仍舊以iPhone采行的投射式電容觸控元件為主，應(yīng)用產(chǎn)品以手機(jī)、PMP、PND…等產(chǎn)品居多。雖然目前以小尺寸居多，但隨著行動(dòng)裝置不斷網(wǎng)大螢?zāi)换厔?shì)發(fā)展，投射式電容觸控面板也有業(yè)者開(kāi)發(fā)至18吋水準(zhǔn)，但初期其應(yīng)用仍以3.5～15吋居多。

　　即便改良式電阻觸控面板，可達(dá)到某些程度的多觸點(diǎn)偵測(cè)效果，但其可靠性、準(zhǔn)確度與面板光學(xué)特性、反應(yīng)速度等元件表現(xiàn)，仍較電容觸控解決方案遜色，例如，筆記型電腦常用的Touch Pad便使用投射電容技術(shù)達(dá)到觸控效果。

　　電容式觸控設(shè)計(jì)，亦發(fā)展出Multi-Touch與Multi-Touch All-points這2種多指觸控面板變化。多指電容觸控面板可測(cè)得旋轉(zhuǎn)、兩指Click、縮放幾種動(dòng)作，或是感測(cè)特定時(shí)間內(nèi)的手勢(shì)指令動(dòng)作。投射式電容觸控面板，是藉由手指接近電極布線產(chǎn)生感應(yīng)電容值，透過(guò)偵測(cè)面板的電容變化，達(dá)到感測(cè)觸控效果。常見(jiàn)以自容（Self-capacitance）與互容（Mutual-capacitance）感測(cè)2種不同技術(shù)實(shí)踐設(shè)計(jì)。一種是偵測(cè)多指觸控手指移動(dòng)的相對(duì)位置和角度（如縮放、拖拉、旋轉(zhuǎn)）；另一類是可偵測(cè)多觸點(diǎn)個(gè)別位置的絕對(duì)座標(biāo)（All points）的多點(diǎn)觸控技術(shù)。

Windows 7在多點(diǎn)觸控應(yīng)用要求高

　　而Windows 7對(duì)多點(diǎn)觸控的系統(tǒng)支援，在Windows 7與Vista系統(tǒng)中，已提供Flicks功能，F(xiàn)licks為透過(guò)作業(yè)系統(tǒng)定義的手寫裝置，實(shí)現(xiàn)手勢(shì)指令目的，期是觸控面板廠商亟欲爭(zhēng)取的大商機(jī)，但此商機(jī)并不是這么容易取得，因?yàn)閃indows 7所要求的真實(shí)多點(diǎn)觸控（Real Multi-Touch）功能，其規(guī)范相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)。在Windows 7是針對(duì)真實(shí)兩指手勢(shì)（Real Dual Touch Gesture）指令功能加以要求、規(guī)范。

　　Windows 7系統(tǒng)中，微軟已對(duì)觸控控制器制訂出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，例如，多指觸控的觸點(diǎn)回報(bào)速度、直線手劃動(dòng)作測(cè)試精確度或多點(diǎn)測(cè)試連續(xù)點(diǎn)觸精確度…等，另單點(diǎn)Click與雙點(diǎn)Click、觸點(diǎn)誤差值…等均有容許值的明確要求。以目前現(xiàn)有的4、5、8線改良式電阻式觸控面板，或是表面電容式觸控面板設(shè)計(jì)，可能會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)有規(guī)格與反應(yīng)時(shí)間誤差問(wèn)題，造成無(wú)法滿足Windows 7在多點(diǎn)觸控應(yīng)用的要求。

　　PND早期多采電阻式觸控設(shè)計(jì)，近期也有部份機(jī)種嘗試導(dǎo)入操作體驗(yàn)更佳的電容式觸控面板設(shè)計(jì)。

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