iPad炒热触控应用技术 触控技术大量导入应用设计
编辑：如秋 [ 2010-10-9 11:31:49 ] 文章来源：OFweek电子工程网
苹果Apple iPad的推出，继iPhone引发的触控热潮后，又掀起消费性电子产品一波整合触控操作的潮流，虽然触控技术已推出许多年，相关应用同时早已趋向成熟，但商品化的动作在Apple iPad推出前多数仍采行电阻式单点触控低成本解决方案为主，对中/大屏幕的多点触控应用，市场较少有如iPad般进行高度整合。
而Apple iPad虽然也属于高价的智能型行动电话的延伸平台，但其挛生产品iPhone/iPod Touch，亦采用相同的触控技术设计，丰富有趣的操控体验，已证明其扩展触控应用的更多可能性。观察Apple iPad的成功经验可以发现，就消费性电子产品而言，将操作者的繁复操控、应用动作，转换成更为直观、简便、且可易于记忆反覆操作执行的体验。
触控屏幕整合 使用者界面设计再升级
消费性电子产品，在使用者界面（User interface）设计方面，在开发阶段可能需同时考量用户的视觉、触觉，使用者界面在设计阶段的概念，除将建构重心摆在建构几个关键感官（视、听、触觉）的彼此互动与满足真实环境体验的效果，而最重要的是，还要考量使用者需求与消费性电子产品处理效率与系统负荷的运作极限。
传统的设计方式，常见的消费性电子产品，例如MP3或是行动电话，音量调整功能多半采独立按键设计，用户可能需透过按键进行控制后，再利用样本档案试听、体验，若操作条件改由触控式屏幕搭配操作效果则大幅改观，操作者透过视觉化音量滑杆触按拉移，满足触觉、视觉甚至是搭配听觉完成操作应用。
触控技术的整合设计中，也尝试透过屏幕显示讯息满足虚拟视觉键盘、音量旋钮、功能开关、操作滑杆。。.等应用模式，进而取代实体按键、滚轮或是滑杆。。.等硬件开关、按键设计，整合更繁复的单击（Click）和滚动（Scroll）操作特性，即触控屏幕的整合优势。即便触控技术最早可追溯到70年代，但触控技术被大量应用，也是在近年才逐渐呈现一波市场需求高峰，不只是触控技术推陈出新，连同硬件、零组件、解决方案都与触控技术息息相关。
目前发展中或相对成熟的触控技术，已有超过10余种以上，但成功导入应用且大量投产的技术类别，仅有最成熟的电阻式触控，与近年热门的表面电容式（Surface Capacitive Touch Panel；SCT）技术、投射电容式（Projected Capacitive Touch Panel；PCT）、声波感应、光学、红外线式、电磁感应。。.等触控技术。
电阻式触控面板改善元件表现 技术优势不输电容式产品
电阻式触控技术因结构相对较单纯，面板元件具备大量生产优势，至今在市占率与成本表现具备相对优势，而表面电容因先前受限专利限制，成本也比较高，其市占率仍比不上电阻式触控技术。近年表面电容式触控技术逐渐有部份专利限制相继释出，光学玻璃的处理技术进展快速，量产与制作成本方面有机会与电阻式一较高下，而投射式电容触控技术因可实践热门的多点触控（Multi-Touch）应用，市场关注度度较高，吸引许多业者参与投入研发与生产。
但触控面板的直觉体验，透过视觉即会产生明显差距，因为面板的光学表现很明显会左/右的视觉观感，而一般电阻式触控面板，因结构多采ITO方式架构，面板的透光率相较电容式触控面板呈现较差的显示效果，以一般电阻式触控面板观察，A级的产品可以达到超过80%（film/glass）的透光率，但若今天比较的是电容式触控面板，这类面板的透光水平至少都有接近90%（film/glass）透光率的表现。
即便电阻式的透光率因结构而受限，实际上电阻式触控面板在透光率的改善已有大幅改善！例如，电阻式触控面板的结构，以往光学与耐用度可能会较电容式触控产品逊色，但经过材料、制程改善，及新结构整合面板触控侦测机制，内部采ITO PET材料，并整合奈米碳管（Nano Carbon Tube）和导电多分子（Conductive Polymer）新概念，让电阻式触控面板在可视性与耐用度表现亦可相对提升。
成熟的单点触控技术 适合小尺寸屏幕应用
早期单点触控屏幕大量应用于POS（Point Of Sale）服务器或是工厂自动化管理的系统中央控制面板的设计应用中，而单点触控屏幕的应用功能，其发展也是逐渐由简化不断朝繁复设计，而最早期的产品大多仅能支持最简单的操控，例如，单指触按控屏幕的一点，实现模拟鼠标的操控反应，操作过程亦无法感测额外的触点。
而在比较低阶或早期的ATM或Kiosk公用信息站应用，多采取以非触控屏幕再搭配屏幕周边的实体按键整合，为简易型的触控解决方案，在整合视觉和触觉的人机界面设计要求中，亦能达到触控操控机制达到的基本操作效能。
单点触控并非在多点触控应用日趋热门后、就显得毫无应用价值，以单点触控的操作机制来说，不管是采电阻式屏幕，或是电容式触控技术，甚或直接搭配机械按钮实现使用者界面，其简化操作的效用都已经被充分发挥，现在常见的手机、遥控器、计算机、家电、微波炉都大量整合单键触控设计，以简化设备的操控复杂度，或大量减少实体按键设置，进而达到简化操作与延长装置操作寿命之目的，因此，单点触控仍是相当具有市场价值的成熟技术。
多点触控技术 辨识多元触按识别方式
目前用量仍相当大的电阻式触控技术（单点式）与单点触控屏幕设计，也有其应用整合限制，例如，触控动作的触发机制，是由屏幕本身的实体被动性动作所触发，经长时间反覆使用，容易让触控面板出现局部触按元件老化，甚至造成误动作。这个现象尤其会发生在界面较固定的操作应用模式环境，多数人都会点按的区块，若采电阻式单点触控这类单点触控式屏幕，这些位置的触按区块就容易出现触按反应不良现象，甚至误动作产生。
至于仅支持单点触控的电阻式触控屏幕，也必须面对零件的正常耗损与零组件老化。。.等问题，性能的差异尤其会随使用场合的温度、湿度环境特性而会有加剧、加速老化的现象，其次是单点式触控技术的电阻触控技术，若仅支持单点触控感应，这代表用户每次只能采用单一只手指头在屏幕特定区块进行简单的动作操作，这让使用者与计算机间的沟通逻辑会因此趋向过于简化，自然无法衍生更繁复操控要求。
观察Apple iPad的整合概念，其在中尺寸屏幕画面中，可利用多指动作进行系统指令操作，例如检视图片的放大、缩小，或针对电子书浏览过程进行翻页、加入书签与放大/缩小等操作，或在软件虚拟键盘上频繁输入文字，或操作如实体键盘的组合键输入。而这类多点触控的整合案例，并非Apple iPad所专用，而多触点的设计实践方式不见得仅能透过电容式触控技术才能实作，观察现有的多点触控解决方案，甚至电阻式、光学式都已有相当成熟的多点触控侦测解决方案推出。
在实际的量产产品中，现在已经有相当多的多点触控设计产品，亦有设计观念前卫的消费性电子业者纷纷导入多点触控设计，例如，Android平台的智能型手机/MID、Blackberry智能型手机，甚至hp touchsmart个人计算机与苹果的MacBook笔记型计算机系列产品，都能看得到这类多点触控的操作概念设计。
呼应务实应用设计 触控技术并非越多触点越好
触控技术乍听之下，似乎是侦测点越多越好？而让视觉感受与触觉操作呈现一致体验，似乎也是显得相当简单设计？其实，实际上建构触控操控的人机界面平台，所要考量的重点并非追逐元件的极致，而是整合操控后的实用性与实际上机的正向操控体验，例如，触点越多虽然代表一定程度的可让系统理解操控者操作意图的一项指标，但实际上当触点信息过多，系统本身也要花费运算效能处理各触点的彼此关系与对应反馈操作，当触点回馈资料超过系统负荷而造成反馈的系统对应操作出现延迟，这就失去整合触控人机界面的目的。
触控的操控模式，可让用户直接透过手指与操作系统、应用程序进行沟通/互动，操控的关键均掌握在用户的手指头，而触控并不见得要成为唯一的操作模式，消费性电子产品仍可视产品架构规划设置外接鼠标或是TouchPad触控板，甚至设置辅助性的实体按键/键盘，而在实际的操作方面，多点触控的多触点追踪侦测，可精密检视手指触点的手势动作，这时若搭配系统预设的手势动作而应对对应系统执行指令，那透过独特动作或手势的触控屏幕操控逻辑，也可更进一步强化触控操控人性化操作的目的。
整合触控设计的消费性电子产品，最直接的效益就是设备的构型、占用空间可以得到更进一步缩减的效益，尤其是行动装置产品，因为产品表面可设置实体按键的空间相当有限，加上消费性电子产品「大屏幕」趋势使然，让设备可设置按键的空间相对更小了，反而可以透过屏幕虚拟的触按按键，创造无限多个虚拟开关与对应功能。
为了达到视觉、触觉的一致性体验，其实在大量触点与运算效能要取得相当程度的平衡度，而目前在触控面板传回的多触点触发原始资料，大多可透过利用SoC整合的触控IC，预先在元件端就将多触点侦测感应可能发生的误动作、不正常杂讯、非理性的的触按信息事先筛选，让系统端取得的动态触点资料更为精准，甚至可避免耗用系统资源辅助计算，也可藉此让操作反馈效益更能达到触控人机界面系统架构所期待的即时触按操控体验。
有意与本网合作者请与《数字标牌网》联系。未经《数字标牌网》书面授权，请勿转载或建立镜像，否则即为侵权。
流媒体实时发布系统
