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[經驗分享] 觸控式螢幕的運作原理~~ [複製連結]

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發表於 2006-7-23 21:10:59 |只看該作者 |倒序瀏覽

結合操作與顯示 雙向技術

        現今絕大多數的顯示科技都被用來創造更大、更明亮與更便宜的螢幕;然而卻也有一支奇兵,並不以追求『大』而見長,相對地它們提供了前所未有的便利性與直覺性,這就是『觸控螢幕』!翻開數位相機的背面,同學們會發現 TFT LCD 佔了很大一部份面積,而留給操作鍵盤的部分,空間越來越小。這種近乎畸形的發展,近來幾乎成了每一台迷你相機所不可避免的惡夢!繼要大螢幕,又要小體積,最終犧牲操作介面的結果,就是按鍵作得跟米粒差不多。
 
 
觸控式螢幕將成為消費型電子產品革命性的操控工具
圖左:SONY 即將發表 N1 採用更大的觸控螢幕(3吋);圖右為國產 BenQ E510 為2.3英吋觸控螢幕
        『觸控式螢幕』成了解決數位相機操控難題的終極方法。許多同學對於觸控螢幕應該不陌生,例如:校門口之處就有一套液晶觸控導覽系統,銀行的自動櫃員機使用的是老式的 CRT 觸控螢幕、其他如:工業控制系統、筆記本電腦的觸控板、PDA、手機到數位相機等消費電子產品,越來越多選用這種介面取代傳統的操作方式。
尺寸 影響了普及程度

     
        『觸控式螢幕』使用方便、經久耐用,且成本低廉,可是為什麼絕大多數的數位相機和手機依然使用按鍵操作呢?這其實關係著螢幕大小與操作設計兩種不同的使用邏輯。Mr.OH! 舉BenQ這兩款主打觸控式螢幕的數位相機為例子(編者按:日本 Toshiba 公司曾推出 PDR 系列以觸控螢幕為號召之數位相機,不過,因為後繼無力,目前市場上使用這種系統的僅有明碁與即將推出的 SONY N1 系列)。
 
圖:BenQ E40 先進的觸控螢幕方式,卻因尺寸過小未獲得市場的青睞;
         螢幕大小當屬相當關鍵的因素,儘管以目前的技術而言觸控螢幕的大小已經不是問題,但在消費型數位相機上仍限制在基本規格尺寸2.0∼2.5英吋之內,左近 3 英吋大螢幕逐漸蔚為主流,但對於消費者來說這樣的顯示空間仍是不夠大,不能容納完整的顯示和操作資訊;另外,顯示速度和反應效能也是消費者是否能接受『觸控式螢幕』的要點之一,由於數位相機本身的中央處理器與顯示記憶空間有限,對於操作的反應不及傳統按鍵的快速,也因此早期的觸控螢幕外圍還多增加了『類』按鍵式的操作空間,一來可以縮減螢幕的面積,節省成本,再者通過這種間接的設計,可以提高操作的反應。

觸控式螢幕的原理

         很可惜,這兩者都還未能被數位相機的使用者所接受。不過,這並未阻礙這個市場的成長,特別是螢幕尺寸較大的 PDA 與反應速度更快的平板電腦等,就成功地擺脫了這些限制,廣為大眾所接受。那麼究竟是什麼原理,讓你彈指之賁可以使用觸控式螢幕呢?
         按照目前觸控螢幕所使用的技術可分為三種:

電阻式螢幕:
用手指或無墨筆輕按產生電壓,數位相機、PDA 產品屬之

電容式螢幕:
利用人手指為導體,吸取微小的電流,常用於筆記型電腦觸控板

波動式螢幕:
螢幕表面覆蓋著超音波或紅外線,而手指阻斷駐波圖樣而完成位置偵測。

觸控原理及其應用

       電阻式觸控螢幕的設計相當簡單,表層通常是一層聚酯塑料片,其內側有導電金屬膜;更底層則是一片具有導電材料的玻璃基板。玻璃基板與聚酯薄片之間,則是另一層更小的塑料分隔區間,這些區隔『線』沿著玻璃基板形成X軸,聚酯薄片輔成Y軸,當你以手指加壓於這其上時,就會產生微小的電壓,透過導電層旁的電子控制器偵測出觸點的X座標與Y座標,反應在螢幕上。
       電阻式的優點在於可以製成很薄的一層感應片,貼在陰極射線管(CRT)或液晶顯示器(LCD)之上,應用範圍非常廣泛。缺點則是,材質透光不佳容易影響,顯示畫面的清晰;此外,長期使用也容易出現座標軸的誤差影響使用精度。而新波動式觸控螢幕正好可以解決這樣的問題。波動式觸控螢幕最大的特色就是螢幕上沒有任何的隔膜;透過位於螢幕四個角落的發信器和接收器,對著四個邊緣產生駐波。駐波的形式也不一定要用音波、紅外線與雷射也是近來嘗試的發送源。
        當使用者的手指一接觸螢幕表現時,就會阻擋部分波的傳遞,透過檢測相對的能量衰減,軟體便能定位出手指所在的座標。此型設計的精確度確實要比電阻與電容式螢幕來得佳。不過,相對所需要的電力與空間也就大得多,類似數位相機之消費型電子器材就不適合採行這樣的設計。電容式觸控螢幕,雖和電阻式設計相當,但其主要是利用內外側導電層產生均勻的低壓電場,當手指接觸到螢幕,就會與外側導電層上的電場產生電容耦合,而吸去微小的電流,再由偵測電極負責測量各角落的電流進而算出手指的座標。
        電容式最大的優點就是敏感!可以忠實的反應使用者的直覺操控,但缺點是耗能且必須限用手指,或是接地線觸控筆;相較之下,電阻式既可以使用手指,亦可以使用各種可以施壓於其上的觸控裝置。當然,新型的波動式螢幕也就全然沒有這些限制了。
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發表於 2006-8-3 10:03:20 |只看該作者
這真是專業的知識分享...

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P.S:松島楓
回覆客套話沒什意義
最好能多分享一些感言
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[ 本帖最後由 松島楓 於 2006-8-3 23:04 編輯 ]
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