很多人說iPad改變了世界，這或許是因為很多人從iPad開始才接觸到平板電腦以及觸摸屏的緣故……事實上，雖然iPad經(jīng)由觸摸屏改變了人們對移動設(shè)備的使用習(xí)慣，但平板電腦可是在iPad之前很多年就出現(xiàn)過了。說到觸摸屏，大家既熟悉又陌生，那么現(xiàn)在就讓我們一起來回溯這些年我們曾用過的平板觸摸屏！
觸摸屏是怎么工作的？
無論是什么樣的觸摸屏，電阻屏也好，電容屏也好，單點觸摸屏也好，多點觸摸屏也好，實際上在工作原理上都是一樣的。觸摸屏由觸摸檢測部件和觸摸屏控制器組成；觸摸檢測部件安裝在顯示屏幕前，用于檢測用戶觸摸位置，接收后將指令送給觸摸屏控制器；而觸摸屏控制器的主要作用是從觸摸點檢測裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發(fā)來的命令并加以執(zhí)行；最后處理器執(zhí)行的命令就是我們手指在屏幕上的各種動作。沒錯，觸摸屏的技術(shù)原理實際上就是這么簡單……電阻、電容要分清很多人往往將多點觸控技術(shù)和觸摸屏類型混為一談，實際上這是兩個概念。如果單純從技術(shù)上去分析觸摸屏，我們大概能得出五種觸摸屏，分別是矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏、電阻技術(shù)觸摸屏、電容技術(shù)觸摸屏、紅外線技術(shù)觸摸屏以及表面聲波技術(shù)觸摸屏。其中，矢量壓力傳感技術(shù)觸摸屏已經(jīng)過時，目前電阻屏和電容屏多用于流行的移動設(shè)備上，這兩種屏幕技術(shù)不錯，但缺陷明顯，多用于大型或者室內(nèi)的一些觸摸設(shè)備上。下面我們具體介紹電阻屏和電容屏這兩種觸摸屏技術(shù)。
1．電阻式觸摸屏如果說到觸摸屏的使用，蘋果可能就要靠邊站了，雖然蘋果的iPad是最早使用電容屏的平板電腦，但平板上的觸摸屏最早可是從電阻屏開始的，比如早期帶觸控筆的一些平板設(shè)備。電阻觸摸屏的屏體部分是一塊與顯示器表面非常配合的多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面再蓋有一層外表面經(jīng)過硬化處理、光滑防刮的塑料層，它的內(nèi)表面也涂有一層導(dǎo)電層，在兩層導(dǎo)電層之間有許多細小的透明隔離點把它們隔開絕緣。當(dāng)手指接觸屏幕，兩層導(dǎo)電層出現(xiàn)一個接觸點，因其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場，使得偵測層的電壓由零變?yōu)榉橇?，控制器偵測到這個接通后，進行A/D轉(zhuǎn)換，并將得到的電壓值與5V相比，即可得出觸摸點的Y軸坐標，同理得出×軸的坐標，這就是電阻技術(shù)觸摸屏最基本原理。
電阻屏主要是靠壓力感來進行控制，如果還有人使用這類屏幕就會知道，手指或者觸控筆用力輕了，屏幕是沒有任何反應(yīng)的(所以用觸控筆比較合適)。這種屏最大的問題在于導(dǎo)電層薄了就容易脆斷，涂得太厚又會降低透光且形成內(nèi)反射降低清晰度，用久了屏幕會產(chǎn)生故障，壽命較短，不過這種屏幕不受塵埃、水、污物影響，惡劣環(huán)境下依然可以使用。這也不難解釋為什么在美劇《24小時》中，杰克總拿著電阻屏的移動設(shè)備了……
2．電容式觸摸屏
電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜體層，再在導(dǎo)體層外加上一塊保護玻璃，雙玻璃設(shè)計能徹底保護導(dǎo)體層及感應(yīng)器。電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場。用戶觸摸屏幕時，由于人體電場，手指與導(dǎo)體層間會形成一個耦合電容，四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏幕后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準確算出觸摸點的位置。電容觸摸屏的雙玻璃不但能保護導(dǎo)體及感應(yīng)器，更能有效地防止外在環(huán)境因素對觸摸屏造成影響，就算屏幕沾有污穢、塵埃或油漬，電容式觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。
電容式觸摸屏的優(yōu)點很多，在多數(shù)環(huán)境下可以準確識別，不過缺點也很明顯，就是電容觸控受溫差和濕度影響較大，容易發(fā)生漂移。所以不同地域溫度環(huán)境的人使用同一個電容屏設(shè)備，可能會有不同的使用體驗，這點即使是我們使用iPhone手機和iPad在不同的城市也能有所感受。當(dāng)然，電容屏目前是智能移動設(shè)備的絕對主流。
說完觸摸屏的技術(shù)類別，現(xiàn)在再來談?wù)劧帱c觸控和單點觸控的問題。其實多點觸控和單點觸控從字面上很好理解。單點觸控就是在觸摸屏上只能進行一個點的操作，無法在屏幕上多個區(qū)域或者點陣上進行操作，比如早期的Palm智能手機以及電子書、電子詞典等；而多點觸控就是可以在觸摸屏的多個區(qū)域同時進行操作。舉例而言，在早前的智能手機上，我們?nèi)绻瑫r按下兩侖地方，手機是沒有響應(yīng)的，而在現(xiàn)在的智能手機上，我們可以用兩根手指甚至多根手指在屏幕不同的區(qū)域里進行操作，比如拉動頁面或者圖片等，這些都算作多點觸控。
多點觸摸屏幕的工作原理是在導(dǎo)電層上劃分出了許多獨立的觸控單元，每個單元通過獨立的引線連接到外部電路。由于所有的觸控單元呈矩陣形排布，所以無論用戶手指接觸到哪一個部分，系統(tǒng)都能夠?qū)ο鄳?yīng)手指動作產(chǎn)生反應(yīng)。從技術(shù)原理上來看，電容屏非常容易實現(xiàn)多點觸控，所以也有很多人將多點觸控直接與電容屏畫上了等號。其實不然，電阻屏由于自身的技術(shù)架構(gòu)，所以更多時候是實現(xiàn)單點觸控，但這并不等于它無法實現(xiàn)多點觸控，事實上在2010年后，部分公司的平板電腦仍然采用電阻屏，卻依然可以實現(xiàn)5點觸控，所以我們不能簡單地將多點觸控和采用不同觸摸技術(shù)的屏幕聯(lián)系起來。
從現(xiàn)在的設(shè)備來看，多點觸控可以應(yīng)用在任意觸摸屏類型上。無論是哪種技術(shù)，其產(chǎn)生的效果則是大同小異，廠商只是根據(jù)成本和需求來選擇而已。
編后：從1989年到2012年，平板電腦由誕生起已經(jīng)度過了23個年頭。在這些年里，平板經(jīng)過了由物理輸入到觸控操作的過程，而觸摸屏的操控技術(shù)也從單點發(fā)展到了多點。從現(xiàn)在來看，電阻屏由于自身技術(shù)限制的原因，已逐漸被淘汰出歷史的舞臺，即便電阻屏已經(jīng)支持多點觸控，但受成本和效果的影響，恐怕很難翻身。電容屏目前是平板電腦觸摸屏的主流，技術(shù)成熟，不過如果平板想進一步往大尺寸發(fā)展，表面聲波觸摸屏很有可能在未來占據(jù)一席之地。或許不久后，我們就能在眾多Ultrabook和平板電腦上看到它的身影。
