Windows 7 玩觸控（一）觸控技術原理篇

多點觸控的誕生帶給了電腦不同的操作介面，從火熱的iPhone到未來的Windows 7都在強調觸控功能，在螢幕上使用多點觸控來控制電腦也已經是不少人生活中的一部份，而這些技術是怎麼做出來的？就來看看觸控螢幕的原理是什麼吧！

什麼是觸控面板？

螢幕最主要的工作就是把畫面呈現給使用者，透過畫面輸出來跟電腦互動，要跟電腦溝通還得靠鍵盤滑鼠幫忙才行，操作不直覺而且對初學者有不小的障礙，不如用手在畫面上點來點去更加直覺。

觸控螢幕和傳統螢幕最大的不同就是觸控螢幕是雙向的控制器，可以輸出畫面，同時也能輸入指令，利用手指在螢幕上點選即可操作電腦，這要比鍵盤滑鼠要來的更直覺，即看隨點的介面把電腦帶到一個「摸」的世界，徹底改變電腦與手機的操作習慣。

電阻式為目前市場主流

目前市場看到最多的面板都是電阻式設計，螢幕表面一般會有玻璃面板之外，上面會鋪上傳導和電阻金屬層，兩層的中間使用間隔器隔開，最外面再加上防刮板。當使用者按下螢幕時，手指或物品按壓的點會使傳導層和電阻金屬層會接觸，這時兩邊的電場結合就會產生一個訊號，控制器會將這個訊號送到電腦，告訴電腦哪個座標被點選，電腦就會執行這個動作。

▲讓兩層面板接觸來產生X和Y軸的訊號。
圖片引用自：萬達光電

由於電阻式是採按壓原理，手指在點選上就比較不方便，因此使用觸控筆或是指甲等比較細尖的物品，操作會比用手指順手。

這種電阻式介面無法處理太過複雜的指令，用來畫畫就會發現很多筆畫不流暢有延遲的狀況發生，那為什麼市場上都是電阻式的面板呢？最大原因就是成本低廉、技術門檻低。而螢幕面板的成本不低，加上觸控功能之後，價格更會往上走，東西一貴使用者就不會想買，雖然不靈敏但便宜的電阻式面板，自然而然受到市場的喜好。

操作更順暢的電容式觸控

為了改善電阻式操作不流暢的缺點，出現了電容式系統，利用電容感測器，當手指接觸螢幕時會有連續電流通過，感測器透過電流能精準的定位目前接觸的坐標，形成一個電容場，當手指移動改變電流時，四個角落的電壓也會跟著變動，感測器就能利用這個變化來算出行走的路徑，並送出精確的座標訊號給電腦。

電容式是使用人體靜電的原理來設計，因此使用筆、指甲等不帶電的物品是不能操作的，要辨別是否是電容式的面板也很簡單，用指甲點點看，不會動就是電容式，會動就是電阻式。

▲利用四個角電流的變化來定位座標。

多點觸控的投射電容式面板

多點觸控螢幕的原理，源自改良的電容式觸控面板；把X軸和Y軸的感測面板分開來，一個面板可以產生出二個電壓波峰，但這樣會有假性觸控點(Ghost point)的問題，也就是X軸雖然有兩個座標，但只有一個能拿來使用，要達成多點觸控就還要再多加一層面板，利用三個軸交互感測就能同時判斷兩指的操控，多一指就要加一層，三指就要四層，這也表示面板會更厚，不利於用在行動裝置上。

▲使用多層介面來達到多點觸控的功能。
圖片引用自：萬達光電

從iPhone開始使用電容式觸控面板之後，電容式才受到了大家的注意，現在像是HTC Hero、Samsung S8300、LG GD900等高階手機也紛紛用電容式觸控面板，讓操作更加方更。Windows 7作業系統也強調觸控技術的活化應用，也帶動了各家廠商使用電容式面板，未來也會有更多大尺寸的電容式觸控面板的電腦出現在市場上。

為什麼好用的電容式不是市場上的主流，原因就在於技術門檻高，良率低，使用投射電容式的成本也很高，大約是電阻式的兩倍，產品出來的價格也高，這也是為什麼目前只有高階手機才會採用電容式的原因之一。