觸控技術(shù)與行動(dòng)方案解析及產(chǎn)業(yè)面臨問(wèn)題

　　【導讀：目前，在人機介面方面，已經(jīng)發(fā)展出來(lái)的技術(shù)包括鍵盤(pán)(這是很成熟的技術(shù)，不易被取代)，還有形式的辨識像是書(shū)寫(xiě)、指紋、眼球，人工智慧(十分高深不易工業(yè)化)，滑鼠、觸控點(diǎn)、觸控板、觸控鍵、搖桿、觸控螢幕、軌跡球、滾輪等，或許未來(lái)還有其他介面。然而，這么多方案是否解決了人機介面的問(wèn)題，或者在這些方案中，究竟哪一項是最佳選擇? 】

　　人與機之間似乎有一個(gè)失落的世界，讓兩者之間的溝通出了問(wèn)題，觸控技術(shù)將這失落的世界填補起來(lái)。不過(guò)事實(shí)上，觸控并不是蘋(píng)果發(fā)明的，而是一個(gè)有30年歷史的老技術(shù)，只是蘋(píng)果的強大行銷(xiāo)功力將觸控推升上人機介面的舞臺中央。

　　升達科技董事長(cháng)林招慶在「DTF行動(dòng)技術(shù)與設計論壇」中，介紹了各種人機介面的發(fā)展歷史，電容式觸控技術(shù)與其他觸控技術(shù)的特性?xún)?yōu)劣。同時(shí)也詳細闡述觸控IC中的要素，像是手勢碼，并討論現今觸控產(chǎn)業(yè)面臨的問(wèn)題。

　　人機介面有幾個(gè)要素一定要掌握，即是自然、簡(jiǎn)單(當然，自然一定是簡(jiǎn)單的)、信賴(lài)性高，并且便宜(最好是免費)。我們都需要和機器對話(huà)，但要如何溝通?

　　截至目前為止，在人機介面方面，已經(jīng)發(fā)展出來(lái)的技術(shù)包括鍵盤(pán)(這是很成熟的技術(shù)，不易被取代)，還有形式的辨識像是書(shū)寫(xiě)、指紋、眼球，人工智慧(十分高深不易工業(yè)化)，滑鼠、觸控點(diǎn)、觸控板、觸控鍵、搖桿、觸控螢幕、軌跡球、滾輪等，或許未來(lái)還有其他介面。然而，這么多方案是否解決了人機介面的問(wèn)題，或者在這些方案中，究竟哪一項是最佳選擇?

　　在手持裝置中，觸控螢幕、搖桿、觸控鍵和手寫(xiě)是較普遍的選擇。桌上型和筆記型電腦則以鍵盤(pán)/滑鼠、觸控板、觸控鍵和軌跡球為主。工業(yè)電腦領(lǐng)域則采用觸控鍵、觸控螢幕和觸控板。這些選擇是最佳方案還是不得不然?

　　觸控感測技術(shù)

　　首先介紹表面電容技術(shù)，原理為感測器放置于4個(gè)角，由交錯的電場(chǎng)涵蓋表面，若有手指接觸會(huì )造成電場(chǎng)改變。問(wèn)題在于手指接觸的點(diǎn)往往太大，涵蓋了好幾個(gè)畫(huà)素，不易定義，而且2只手會(huì )讓電場(chǎng)亂掉，所以無(wú)法做多點(diǎn)觸控。

　　投射電容技術(shù)是用2層互相獨立的電場(chǎng)，且為鉆石形狀XY軸交錯覆蓋表面，當手指接觸時(shí)會(huì )引發(fā)接觸區塊的電容改變，掃描電容在XY軸上的分布變化，可計算出手指的位置。投射電容技術(shù)可應用于多指觸控，也是蘋(píng)果iPhone和iPod采用模式。主要專(zhuān)利是在Synaptics和升達手中。適用于小尺寸(4.3吋以下)觸控螢幕，10吋以上技術(shù)還在研發(fā)當中。

　　以現在使用最多的各類(lèi)觸控術(shù)電阻式、表面電容式、紅外線(xiàn)、超音波、投射電容式和電磁式來(lái)比較，電阻式類(lèi)似表面電容，接觸面和ITO中間隔著(zhù)空間，以壓力變化來(lái)計算位置，去年市占率還有90%，今年與投射電容已出現消長(cháng)，市占率低于80%，由于耐久性較差(低于200萬(wàn)次)，且穿透率僅78~85%，市場(chǎng)正在消褪中。相較起來(lái)，投射電容可耐觸1,000萬(wàn)次，穿透率高，今年市占突破20%。表面電容優(yōu)點(diǎn)為沒(méi)有尺寸限制，但貼合會(huì )產(chǎn)生泡泡問(wèn)題。電磁式利用線(xiàn)圈磁場(chǎng)的變化來(lái)感測，優(yōu)點(diǎn)為耐觸超過(guò)2,000萬(wàn)次，穿透率達100%，且無(wú)尺寸限制，但重量重且價(jià)格高。

　　各個(gè)觸控技術(shù)有其優(yōu)缺點(diǎn)，也有最適應用尺寸，現在超大(30~60吋)多采用紅外線(xiàn)式，15~22吋監視器采電阻式。不過(guò)以實(shí)際使用行為來(lái)說(shuō)，20吋以上是否人會(huì )在螢幕上點(diǎn)來(lái)點(diǎn)去?這倒不無(wú)疑問(wèn)。中小尺寸目前則以電阻式和投射電容式應用廣泛。

　　觸控在行動(dòng)裝置上的應用

　　手勢是觸控IC中很重要的技術(shù)開(kāi)發(fā)內容，從點(diǎn)到線(xiàn)到面，從0D到2D，不同的觸控痕跡，將會(huì )呈現不同的行為模式。因此，在投射電容技術(shù)中，除了絕對座標以外，還要導入手勢碼，正確辨識與追蹤手跡(Trace)與多手指(Multi-finger)運動(dòng)。

　　手勢在不同的行動(dòng)裝置各有其行為模式，像GPS、從下面打光上來(lái)的鍵盤(pán)、電子書(shū)、平板電腦、數位相機、智慧型手機等。手勢在不同行業(yè)的人身上又有其不同的行為模式，像警察、指揮家，每個(gè)人的手勢又有其特性。

　　歸納出人的手勢大致為，2指上下意即上下翻頁(yè)，2指左右即左右翻頁(yè)，2指縮放為放大縮小，2指繞圈為左右旋轉，這些為基本手勢碼。其他還有一些進(jìn)階的手勢碼，每家廠(chǎng)商會(huì )有不同的定義。

　　絕對座標與手勢碼的優(yōu)勝劣敗關(guān)系觸控IC的表現，現在大部分業(yè)者都使用軌跡座標的方式，手勢碼投入的較少，然而軌跡座標方式需做到完全客制化、由系統自行辨識，有CPU及人力資源浪費，頻寬受限和誤判率高的問(wèn)題。相對的，手勢碼可完全由IC處理，提供較準的手勢辨識，頻寬需求較低，系統負載較輕，且可進(jìn)階使用多碼手勢組合。

　　因此，手勢碼(On Chip Gesture Code)是觸控IC優(yōu)劣最重要的關(guān)鍵。

　　觸控產(chǎn)業(yè)現今面臨的問(wèn)題

　　在技術(shù)方面，臟污、手汗、灰塵、水漬和一些你連想都不愿意去想的東西，可能不時(shí)會(huì )出現在觸控螢幕上，這是技術(shù)會(huì )面臨的瓶頸。

　　供應鏈方面，誰(shuí)是產(chǎn)業(yè)主導者?是由像洋華這樣的感應器陣列(Sensor Arra)y廠(chǎng)商，還是由觸控IC廠(chǎng)商?還是由系統廠(chǎng)商一一去采購組裝──這應該是最不可行的方式。目前為止，產(chǎn)業(yè)由誰(shuí)來(lái)主導還未形成共識。

　　另外，Sensor Array也有多種方式F/F、F/G、G/G、內嵌式?？刂艻C的來(lái)源、系統整合、專(zhuān)利等，都是關(guān)鍵問(wèn)題。而最重要的價(jià)格仍是問(wèn)題，因為價(jià)格還是太高。