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淺析多點觸控面板技術發展趨勢

中國投影網行業資訊　2009-7-6 10:00:09　編輯：若思　[ 大中小 ]

　　隨著各式標榜可透過屏幕觸控達到操控目的的行動裝置陸續推出，其實觸控帶來的設計優勢，不但是讓小尺寸的屏幕設計下，也能透過最直覺的手指點按完成繁復操作，設計關鍵零組件的面板偵測觸點的性能與元件表現，即影響行動裝置的操作體驗…

　　多點觸控（Multi-Touch）人機介面設計，目前幾乎已與iPhone劃上等號，但iPhone所使用的電容觸控技術，并非多點觸控的人機介面應用唯一選擇，不只是原先技術無法支援多觸點偵測的電阻式觸控面板，透過多線類比電阻式（Analog Resistive）設計，亦可實踐多觸點偵測的目的。

　　另小尺寸觸控人機介面，在技術上要求掃瞄與運算速度要快，而觸控螢幕元件在休眠后的首次觸控反應速度（first touch response）需在300ms以下，指令回應速度時間必須在10ms以下，另精確度和觸點位置偵測也需正確，才能讓系統做出精準的判斷與回應。

改良式電阻式觸控面版亦可實踐多點觸控目的

　　制式規格的電阻式觸控面板，成本為其元件優勢，但受限技術限制，面對多點觸控操作需求，就必須改以多線類比電阻式架構實踐設計目的，例如，以4、 5、8線…等不同設計，達到精密度不等的多點觸控功能。而電阻式觸控面板，亦可透過多控制IC，利用面板切割偵測的方式，進行多觸點偵測，但如此一來設計復雜度提升，機構也會變得更為繁復，其元件表現未必會比投射式電容面板元件來得佳。

　　多點觸控人機介面應用蔚為風潮，在iPhone、Android等智慧型手機相繼大量采用后，PND、PMP…等各式行動行動裝置也將陸續采行這種可簡化操作的觸控人機介面，而觸控設計的技術實踐關鍵就在于面板對觸點偵測的反應速度與精度要求。

　　目前采多線或是分割螢幕偵測技術設計的電阻式觸控面板，已可做出近22吋的多點觸控電阻式螢幕元件，這是利用分割面板的觸控區塊，將單一觸控區以單一觸點方式進行區隔，達到最大12點的多點應用，雖然分區偵測可能會造成觸控操作不連續問題，但目前此技術可透過軔體改善分區偵測的感測限制，實做產品亦具備一定程度的連續流暢度，其成本亦可有效壓低。

　　但即便開發成本可有效降低，電阻式觸控面的設計原理，必須透過柔軟的塑料材質，構成觸點的基本感測電極設計，借以透過壓按偵測實際觸點，而采PET搭配電極設計的限制下，往往會讓面板透明度、耐用度降低。另采電阻式改良之多觸點偵測面板，也會出現如觸按偵測的時間差、無法精確感應觸點的技術問題。

投射式電容為多點觸控設計應用主流

　　其實對于3.5～5吋的小尺寸裝置而言，在多點觸控的實際應用中，仍舊以iPhone采行的投射式電容觸控元件為主，應用產品以手機、PMP、PND…等產品居多。雖然目前以小尺寸居多，但隨著行動裝置不斷網大螢幕化趨勢發展，投射式電容觸控面板也有業者開發至18吋水準，但初期其應用仍以3.5～15吋居多。

　　即便改良式電阻觸控面板，可達到某些程度的多觸點偵測效果，但其可靠性、準確度與面板光學特性、反應速度等元件表現，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達到觸控效果。

　　電容式觸控設計，亦發展出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得旋轉、兩指Click、縮放幾種動作，或是感測特定時間內的手勢指令動作。投射式電容觸控面板，是藉由手指接近電極布線產生感應電容值，透過偵測面板的電容變化，達到感測觸控效果。常見以自容（Self-capacitance）與互容（Mutual-capacitance）感測2種不同技術實踐設計。一種是偵測多指觸控手指移動的相對位置和角度（如縮放、拖拉、旋轉）；另一類是可偵測多觸點個別位置的絕對座標（All points）的多點觸控技術。

Windows 7在多點觸控應用要求高

　　而Windows 7對多點觸控的系統支援，在Windows 7與Vista系統中，已提供Flicks功能，Flicks為透過作業系統定義的手寫裝置，實現手勢指令目的，期是觸控面板廠商亟欲爭取的大商機，但此商機并不是這么容易取得，因為Windows 7所要求的真實多點觸控（Real Multi-Touch）功能，其規范相當嚴謹。在Windows 7是針對真實兩指手勢（Real Dual Touch Gesture）指令功能加以要求、規范。

　　Windows 7系統中，微軟已對觸控控制器制訂出相關標準，例如，多指觸控的觸點回報速度、直線手劃動作測試精確度或多點測試連續點觸精確度…等，另單點Click與雙點Click、觸點誤差值…等均有容許值的明確要求。以目前現有的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計，可能會因為現有規格與反應時間誤差問題，造成無法滿足Windows 7在多點觸控應用的要求。

　　PND早期多采電阻式觸控設計，近期也有部份機種嘗試導入操作體驗更佳的電容式觸控面板設計。

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文章來源：環球觸摸屏網