不知道你有没有注意到?在便利商店中,有这么一台站得高高的萤幕,画面上有着许多五颜六色的的不同选项,包含了许许多多的优惠折扣与各项缴费的功能讯息,而且还可以叫计程车呢!几乎生活上的大小事都可以在上面完成,但是令人好奇的是,这个萤幕怎么没有键盘或滑鼠可以操作啊?
原来这就是最近最流行的触控萤幕(Touch Panel),所谓的「触控」,就是只要直接用手指头点按萤幕就可以作动萤幕的功能,就像是使用滑鼠来点按萤幕一般,而且连文字输入的键盘也省掉了,当需要输入文字时,萤幕就会出现一个虚拟的键盘,只要在萤幕上直接点按需要的文字就可以输入了,所以就不再需要实体的滑鼠及键盘了。
其实触控萤幕早就已经悄悄地进入了我们的日常生活当中,举凡银行的ATM自动提款机、高铁的自动售票机器、捷运站里的自动售票机…等,连许多的智慧型手机也都争相的採用这种触控萤幕的技术,虽然它的价钱仍然比一般的萤幕价格稍微高了一点,但相对的可以省去键盘、滑鼠等装置,所以整体的价钱并没有太大的差异,不过还是得视实际使用的状况而定,而且节省下来的装置空间也可以拿来放大萤幕,或是缩小产品整机的尺寸。
当我们用手指轻轻地碰触萤幕、拖曳游标,或是点按萤幕上出现的虚拟键盘时,心里面有没有感到任何的疑惑,为什么只要直接碰触萤幕,就可以执行这些操作呢?这其实只是在原来的萤幕上多贴上了一层薄薄的触控萤幕,而这个触控萤幕的原理,说穿了,就是利用电压、电流、红外线或是稍音波所制成的感应装置,其主要功能是用来定位我们的手指头或是触控笔在萤幕上的位置,更正确来说是定位萤幕上的X轴及Y轴的触发位置。所以当我们的手指头碰触到萤幕时,触控萤幕就会发送出类比讯号给系统内的处理晶片,然后晶片会加以解读并判断出萤幕上的位置,再透过相关的韧体告诉电脑现在萤幕被接触的位置,接下来就会下达指令移动游标到相应位置,或是开始反应所点按的动作。
虽然同样是触控式的萤幕,不过其感应的方式却有着许多的不同形式,目前最普遍也常被使用的触控萤幕大概可以分成以下三种类型:
按压型(电阻式)触控萤幕
在所有的触控萤幕类型中,最早被使用也最被广泛使用,同时价格也是最便宜的一种。这类触控面板的感应装置,有点像是分别涂上了果酱的两片合在一起的土司,只是这两片土司的下面被换成了一片透明的玻璃,上面则换成了一片透明的聚酯胶片(PET, Polyethylene terephthalate),果酱则换成了透明的导电金属薄膜,然后在两层金属薄膜的中间再点上棋盘分佈的不导电分隔点,让上下的金属薄膜不至于还未被按压就自己接触在一起了。
当使用者用的手指按压在触控萤幕时,按压的地方就会因为手指的压力而使得上下两层的导电金属薄膜互相接触,产生导电的效果,进而改变原本迴路中的阻抗及压降,经过配合的晶片计算出手指正在按压的位置,最后再透过对应的软体,来产生触控的效果。
至于为何需要一片玻璃(下层)及一片聚酯胶片(上层)来当作两片土司的材料?这是因为玻璃较为坚硬不易变形,可以作为支撑的底材让触控萤幕在按压的时候不至于软啪啪,让人感觉到不舒服,也较能维持萤幕的品质;另外一片聚酯胶片则较为柔软,需要摆放在萤幕被按压的上面当作外层,当我们按压到萤幕的时候,聚酯胶片会产生局部的变形弯曲跟下层的玻璃接触,当手指离开之后又会回到原来没有接触的样子。
此类型的触控萤幕一般可以使用手指、简单的触控笔,或是任何可以点按的工具就可以操作,不过此类的触控萤幕也比较不耐长期使用或是在上面划线,因为其表面的材质为较柔软的聚酯胶片,比较容易出现刮伤或受损的问题,而内部的分隔点也容易因为长期承受压按而出现破裂或老化等问题,造成触控功能的失效。
手指轻碰型(电容式)
第二种形式的触控萤幕,则是因为比较轻便,所以经常被使用在笔记型的电脑上,iPhone 流行后,现在更被广泛应用到了大部分的智慧型手机上面,这类型的触控装置是在萤幕上覆盖一片两面或是两片各一面都涂上导电金属薄膜的玻璃板,然后在其最外层需要直接面对使用者操作的那面玻璃上,直接再涂上防刮的保护薄膜。因为此种触控的感应方式是直接在玻璃板的四边均匀的放置导电点(也就是电极),使整片玻璃板都被微弱的电场所覆盖,当我们用手指接触到萤幕的感应面板时,就会因为手指上的静电,使得电场里的电流产生变化,而感应控制晶片就可以依据此变化来计算出手指的位置。
这类的触控萤幕一般只能使用手指来作动萤幕,而无法使用一般的触控笔,除非触控笔可以模拟出人体静电的效果,因为不用较软的聚酯胶片及分隔点,因此就比较没有机构失效等问题,寿命也会比前述的「电阻式」相对耐用,不过价钱当然也就相对的高一点啰。
红外线型
不知道你有没有留意过科幻电影中的老梗场面,男女主角几乎需要涉险通过有红外线警报装置的走道,才能进入到另一个秘密场所,只要一个不小心阻挡了笔直的红外线光束,立时就会触发安全系统,引起警铃大作或是一阵的机枪扫射。此类的触控萤幕与红外线警报器的原理还真有点类似,只不过触控萤幕把这立体单一的红外线改成了密密麻麻的平面格子「网」状而已。
这种触控面板就不需要在萤幕上涂任何的涂料了,而是由位于萤幕X轴及Y轴两边的红外线发射器,发射出红外线,然后由位于萤幕另一端的接收器接收讯号,因此在萤幕上形成了一个整齐的矩阵交错网,一旦手指靠近萤幕的某一处,就会将此部份的红外线阻断,而感应器便藉此定位出手指接触到的位置。
此类触控面板可以使用任何可以阻断红外线的工具来操作,但容易受到外来的其他光源干扰,或是因为苍蝇或蚊子靠近(机会很小才对),而出现误动作的情形,因为使用光线感应,所以此类触控萤幕一般可以被安装在较大平面显示萤幕上,如电视机。
文章参考【地球公民365第35期】
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