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触摸屏技术的起源与发展历程

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        苹果公司刚刚发售的新一代手机iPhone,令世人惊艳:太酷了———它没有任何按键,全部操作全靠一块3.5英寸触摸屏完成。最好玩的是,用两根手指在屏幕上“捏”一下,就能调整窗口和图片的大小,就像你真的把它“捏扁”了一样。这一切效果的实现,都建立在触摸屏技术不断发展的基础上。那么,触摸屏的原理是什么?这项技术经历了怎样的发展历程?我们的手指和新技术一起,将怎样改变世界?

触摸屏技术的起源与发展历程

数字北京信息亭的触摸查询系统(资料图片)

触摸屏技术的起源与发展历程

SamHurst生产的最早一批触摸屏产品(资料图片)


    被逼出来的发明

如果说1964年鼠标的发明,把电脑操作带入了一个新的时代,那么触摸屏的出现,则使图形化的人机交互界面变得更为直观易用。1971年,美国人SamHurst发明了世界上第一个触摸传感器。虽然这个仪器和我们今天看到的触摸屏并不一样,却被视为触摸屏技术研发的开端。

当年,SamHurst在肯尼迪大学当教师,因为每天要处理大量的图形数据而不胜其烦,就开始琢磨怎样提高工作效率,用最简单的方法搞定这些该死的图形。他把自己的三间地下室改造成了车间,一间用来加工木材,一间制造电子元件,一间用来装配这些零件,并最终制造出了最早的触摸屏。这种最早的触摸屏被命名为“AccuTouch”,由于是手工组装,一天生产几台设备。1973年,这项技术被美国《工业研究》杂志评选为当年100项最重要的新技术产品之一。不久,SamHurst成立了自己的公司,并和西门子公司合作,不断完善这项技术。这个时期的触摸屏技术主要被美国军方采用,直到1982年,Sam Hurst的公司在美国一次科技展会上展出了33台安装了触摸屏的电视机,平民百姓才第一次亲手“摸”到神奇的触摸屏。

从此,触摸屏技术开始广泛应用于公共服务领域和个人娱乐设备。人们逐渐习惯用“摸”的方式,在电子售货机上选购商品,在卡拉OK机上点播歌曲,在银行、医院、图书馆、机场查询自己需要的信息。1991年,触摸屏正式进入中国。1996年中国自主研发的触摸自助一体机投入生产。今天我们在大街小巷看到的“数字北京信息亭”就离不开触摸屏技术,有了它,即使不会使用电脑的人也能轻易查到“我在哪里”、“我要到哪去”。数字北京信息亭有很多触摸屏就是由北京汇冠提供的IRTOUCH红外触摸屏。

    被夸大的“透光率”

前不久,《福布斯》杂志评出了2007年十大热门技术及代表产品,触摸屏技术高居榜首,而它的代表产品就是苹果的iPhone.苹果公司还将在今年第三季度推出搭载了触摸屏的MP3播放器和笔记本电脑。

既然小小一块触摸屏里就集中了这么多有趣且实用的技术,为什么到目前为止,绝大多数的手机和笔记本电脑都没有使用触摸屏呢?

这就涉及到了触摸屏技术始终难以跨越的障碍——“透光率”。

用户使用手机和笔记本电脑,总希望看到更加鲜艳清晰的图像,这就对显示屏的视觉效果提出了很高的要求。众所周知,目前最好的透光材料是玻璃,但当光线穿过时,玻璃的两个表面将分别反射掉3%的光,即单层玻璃的最大透光率是94%,这就使得到达人眼的光线受到了损耗。

而目前应用最广泛的电容屏和电阻屏,都在玻璃屏幕表面加盖了几层导电涂层。可想而知,它们的透光率更低,图像的失真也就更严重。例如,通常的电阻屏透光率约为75%,电容屏的透光率稍高一些,但也绝不会达到有些商家宣称的95%—98%.这些夸大宣传的依据是红外线通过触摸屏的透光率,而不是显示屏上图像所发出的光线。鱼与熊掌难以兼得,是追求更逼真的显示效果,还是更舒适的操作感受,就是用户见仁见智的问题了。

触摸屏的未来

科技总在不停进步,尽管市面上已经有众多品牌的触摸屏手机,iPhone仍能引起轰动的一个重要原因,就在于苹果公司率先将“多点触摸”应用到了手机上。以往的手机触摸屏多采用电阻式,一次只能感知一个位置的触摸。而电容式触摸屏搭配专用软件,可以同时处理多根手指的触摸指令。据悉,微软日前发布的概念计算机Milan也应用了此项技术。

而在不久的将来,还将有更先进的“力反馈触摸屏”走进我们的生活。不少人会抱怨触摸屏虽然方便好用,可手指在冷冰冰的玻璃表面摸来按去,总不如传统键盘的手感好,“力反馈触摸屏”解决的就是这个问题。美国Immersion触摸反馈技术公司宣布,他们开发的这项技术可以给触摸屏添加震动功能,当手指接触屏幕时将受到一个反作用力的震动,感觉就像是按下了一个真实的按键一样。据说今年年底将有几家手机厂商的十多款采用“力反馈触摸屏”的手机上市。

触摸屏技术还不断被开发出新的用途,甚至不局限在图形界面领域。日本电信电话(NTT)公司下属的一个研究所,已经研制成功一种触摸操纵装置,可以依据手指触摸的位置及力道,控制机器人手臂动作。该装置是把触摸传感器装进一个铝制的圆柱内,就像一个操纵杆,只需用一根手指触摸操纵杆的任一部位,传感器就能分辨出手指移动的距离和压力强度,将其转化为机械手的运动。要知道,以往的机械手运动,需要操纵者按动多个按钮,还要仔细输入移动轨迹的数据方可执行,并且不能斜向运动。该研究所未来的研究目标是把操纵杆进一步改进成球形,以实现全方位多角度自由移动。


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