盡管觸摸屏已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面,,但這項技術(shù)總是給人以高端大氣上檔次的感覺,??珊苌儆腥酥?,最初發(fā)明這項技術(shù)的美國人塞繆爾·赫斯特只不過是一個平凡的大學教師,。放眼未來,隨著技術(shù)的升級換代,,觸摸屏將變得更輕更薄,,甚至會跟計算機系統(tǒng)融為一體。
北京時間10月30日消息,,中國觸摸屏網(wǎng)訊,,僅僅是在5年前,觸摸屏對于絕大多數(shù)國人來說,,還是一個遙遠而陌生的概念,。很多人第一次親身接觸到觸摸屏設(shè) 備還是在北京奧運會的各大場館中,只要在屏幕上輕點圖標就能獲取自己所需要的信息,,的確令人印象深刻。然而,,有誰能想到,5年后的今天,,隨著智能手機和平 板電腦的普及,,觸摸屏已經(jīng)成為了我們生活中不可或缺的重要組成部分。那么,,這一切到底是怎么發(fā)生的呢,?
一個大學年輕教師的奇思妙想
盡管觸摸屏已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面,,但這項技術(shù)總是給人以高端大氣上檔次的感覺??珊苌儆腥酥?,最初發(fā)明這項技術(shù)的美國人塞繆爾·赫斯特只不過是一個平凡的大學教師。
1971年,,赫斯特還是肯塔基大學研究基金會的一名青年教師,。當時,正好是美國戰(zhàn)后的嬰兒潮一代扎堆兒上大學的時候,,大學里人滿為患,,教師的工作量成倍 增加,。面對堆積如山的教學工作,,赫斯特決定開發(fā)一種新技術(shù)來提高工作效率。于是,,他便將自家的三間地下室改造成了實驗室兼手工作坊,。經(jīng)過數(shù)月的不懈努力, 他終于開發(fā)出了一款觸摸傳感器,。赫斯特將其命名為“AccuTouch”,,它的基本功能是通過把圖形磨具壓在感應平板上,或者用筆在感應平板上施加壓力,, 就能將圖像數(shù)據(jù)數(shù)字化存儲,。這么看起來,這個東西更像是現(xiàn)在計算機輔助設(shè)計領(lǐng)域常見的繪圖板,。但這項發(fā)明卻實實在在地為后來透明觸摸屏的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
3年后,塞繆爾·赫斯特終于研制出了真正意義上的透明觸摸屏,。當年的美國《工業(yè)研究》雜志就把觸摸屏技術(shù)評為“最重要的100項新技術(shù)產(chǎn)品”之一,。此后不久,塞繆爾·赫斯特便成立了自己的公司,,并和德國西門子公司合作,,不斷完善這項技術(shù)。
首先引起美國軍方的興趣
觸摸屏技術(shù)最早引來的是美國軍方的注意,。軍方為什么會對觸摸屏如此感興趣呢,?原來,從20世紀50年代末開始,,美國軍方就致力于研究利用計算機技術(shù)提高 武器火控系統(tǒng)的精度,。但是,當時的電子計算機普遍存在體積龐大,、系統(tǒng)復雜等缺陷,,要把它裝到飛機、坦克和軍艦上去,,就必須實現(xiàn)計算機系統(tǒng)的小型化和集成 化。而觸摸屏實現(xiàn)了計算機輸入與輸出系統(tǒng)的一體化,,使計算機系統(tǒng)得以簡化,,有效提高了計算機火控系統(tǒng)的可靠性和可維護性。因而,,在整個20世紀70年代,, 觸摸屏技術(shù)幾乎被軍方徹底壟斷。
直到1982年,,赫斯特的公司在美國舉辦的一次科技展會上展出了33臺安裝了觸摸屏的電視機,,平民百姓才第一次親手“摸”到神奇的觸摸屏。不過,,對于電視這樣的單向媒體而言,,觸摸屏顯得昂貴而多余,。觸摸屏要真正走入普通大眾的生活,還有漫長的商業(yè)化道路要走,。
最早的電腦觸摸屏好似畫蛇添足
1983年,,惠普推出了第一臺面向商業(yè)市場的觸摸屏電腦—HP150。其實,,除去觸摸屏之外,,HP150幾乎就是一臺爛俗到極點的IBM PC兼容機。
HP150搭載的名為紅外線觸摸屏,。這種觸摸屏是在顯示屏的四周安放一個框架,,框架的兩邊一邊安放發(fā)光二極管,另一邊安裝紅外線探測器,,這樣就在顯示屏 的表面形成了一個由紅外線組成的柵格,。當有任何物體進入這個柵格時,光線會被阻擋,,紅外線探測器會收到變化的信號,,控制器就可以確定觸摸的位置坐標。這種 觸摸屏在當時看來最大的特點就是原理相對簡單,、造價相對低廉,。惠普的工程師們選用這種觸摸屏,,顯然是想讓HP150盡可能價廉物美,。
但 事實上,觸摸屏這個亮點并沒有給HP150帶來多少人氣,,原因無他—沒有必要,。因為它所搭載的MS-DOS本質(zhì)上是一種字符操作系統(tǒng),即便搭載了觸摸屏顯 示器,,絕大多數(shù)操作也還是要通過鍵盤操作,。而用戶還必須為沒有太多實用價值的觸摸屏支付額外的成本,自然絕大多數(shù)消費者都會望而卻步,。
蘋果“牛頓計劃”差點半途而廢
在HP150如流星般隕落后不久,曾經(jīng)在消費電子領(lǐng)域創(chuàng)造了無數(shù)奇跡的蘋果公司便給觸摸屏找到了一個用武之地,。不過,,這件事跟大名鼎鼎的“喬幫主”史蒂夫·喬布斯無關(guān)。
那是喬布斯在蘋果內(nèi)部權(quán)力斗爭中失敗,,黯然離開蘋果公司一年多以后,,工程師史蒂夫·薩科曼也向公司高層表達了離職的意向。與對待喬布斯的斷然與決絕不 同,,時任蘋果總裁的約翰·斯高利對薩科曼青睞有加,,極力挽留,,并許諾他可以完全按照自己的意愿去開發(fā)一款新產(chǎn)品。其實,,這也是斯高利在蘋果公司內(nèi)部“去喬 布斯化”的重要一招,。
薩科曼在喬布斯去職前曾有一個名為“Macintosh手機”智能電話開發(fā)項目。不過,,這個項目隨著喬布斯的去職 而擱淺,。而在得到斯高利的首肯后,薩科曼領(lǐng)導著一個名為“牛頓”的開發(fā)團隊投入了緊張的研發(fā)工作之中,。其實,,薩科曼最初對“牛頓”的期許與二十年后問世的 iPad有異曲同工之妙,那就是徹底改變?nèi)藗兪褂秒娔X的方式,。但這時掌舵蘋果的約翰·斯高利充其量不過是個缺乏想象力的職業(yè)經(jīng)理人,,漸漸地,薩科曼身上那 種與喬布斯類似的“賽博朋克”風格讓斯高利頗為不悅,,而大大落后于時間表的研發(fā)進度也讓斯高利失去了耐心,。于是,他毫不猶豫地踢走了薩科曼,,并準備解散 “牛頓”團隊,。
然而,人算不如天算,。恰在此時,,微軟發(fā)布了Windows 3.0圖形操作系統(tǒng),宣告了PC的圖形操作系統(tǒng)時代到來,。斯高利急需一種全新的產(chǎn)品來扭轉(zhuǎn)局面,。于是,“牛頓”項目幾乎是從斷頭臺上僥幸逃生,。
電阻式觸摸屏表現(xiàn)不如人意
1993年,,蘋果公司的掌上電腦“Apple Newton”正式上市。事實上,,這款產(chǎn)品的正式名稱是“MessagePad”,,“牛頓”這個名字則來自它使用的操作系統(tǒng)“Newton OS”?!芭nD”系列毫無疑問在消費電子領(lǐng)域最先打開局面的一款觸摸屏電腦,,其使用的是源于塞繆爾·赫斯特的電阻屏技術(shù)。
最早的電腦觸摸屏好似畫蛇添足
1983年,,惠普推出了第一臺面向商業(yè)市場的觸摸屏電腦—HP150,。其實,除去觸摸屏之外,HP150幾乎就是一臺爛俗到極點的IBM PC兼容機,。
HP150搭載的名為紅外線觸摸屏,。這種觸摸屏是在顯示屏的四周安放一個框架,框架的兩邊一邊安放發(fā)光二極管,,另一邊安裝紅外線探測器,,這樣就在顯示屏 的表面形成了一個由紅外線組成的柵格。當有任何物體進入這個柵格時,,光線會被阻擋,,紅外線探測器會收到變化的信號,控制器就可以確定觸摸的位置坐標,。這種 觸摸屏在當時看來最大的特點就是原理相對簡單,、造價相對低廉?;萜盏墓こ處焸冞x用這種觸摸屏,,顯然是想讓HP150盡可能價廉物美。
但 事實上,,觸摸屏這個亮點并沒有給HP150帶來多少人氣,,原因無他—沒有必要。因為它所搭載的MS-DOS本質(zhì)上是一種字符操作系統(tǒng),,即便搭載了觸摸屏顯 示器,,絕大多數(shù)操作也還是要通過鍵盤操作。而用戶還必須為沒有太多實用價值的觸摸屏支付額外的成本,,自然絕大多數(shù)消費者都會望而卻步,。
電阻式觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面配合的電阻薄膜屏,它是一種多層的復合薄膜,,由一層玻璃或硬塑料平板作為基層,,表面涂有一層透明氧化金屬 導電層,其中含有兩層透明導體,,上面覆蓋有一層光滑防刮的塑料層作為保護層,。在兩層導電層之間有許多細小的透明隔點,把兩層導電層隔開絕緣,,并在兩層導體 工作面的邊線上各涂有一條銀膠,,一端加電壓,另一端接地,,這樣就可以在工作面的一個方向上形成均勻連續(xù)的平等電壓分布,。當手指或觸端觸及屏幕時,兩層導電 層在觸點位置就有了接觸,,壓力使兩層導電層在接點位置產(chǎn)生了一個接觸,因為在兩層導電體之間加有電壓,,經(jīng)電阻分壓,,在不同的觸點上就會有不同的電流流動,, 控制裝置就能分辨出顯示屏上施加了壓力的那個點的坐標。
在當時的技術(shù)條件下,,“牛頓”電腦率先實現(xiàn)了手寫識別功能,,并預置了 Notes、Names,、Dates等多種個人資料輔助管理軟件,。斯高利后來將“牛頓”定位為“個人數(shù)字助理”(PDA:Personal Digital Assistan),希望以此打開高端商務(wù)市場,。但PDA的概念一出,,跟風產(chǎn)品便在市場上泛濫開來。在一場混亂的價格戰(zhàn)中,,“牛頓”敗走麥城,,蘋果公司也 幾乎因此走到了破產(chǎn)的邊緣。
就在“牛頓”上市的同一年,,綽號“藍色巨人”的IBM公司與貝爾電話(南方)公司合作推出了帶觸摸屏的 IBM Simon手機,。這是歷史上第一款真正意義的觸摸屏智能手機。在此后的近十年時間里,,以摩托羅拉為代表的各大手機廠商都推出過觸摸屏手機,。但是,無論是從 成本,、耐用性,、可維護性還是使用習慣上看,觸摸屏手機比之普通的按鍵手機都沒有明顯的優(yōu)勢,。這種局面直到“喬幫主”攜iPhone手機臨世,,才被徹底改 變。
喬布斯iPhone讓觸摸屏咸魚翻身
關(guān)于“喬幫主”史蒂夫·喬布斯在1997年重回蘋果,,并將這家瀕臨破產(chǎn)的小公司改造成如今世界消費電子行業(yè)第一巨頭的傳奇故事,,已經(jīng)傳頌了無數(shù)次。這里只想強調(diào)的是他與觸摸屏的一段不解之緣,。
早在喬布斯被斯高利趕出蘋果之前,,他曾經(jīng)設(shè)想過要開發(fā)“Macintosh手機”,但沒有成功,。重新回到蘋果后,,喬布斯在贏得了iMac和iPod兩場商業(yè)大戰(zhàn)的勝利后,將目光投向了利潤豐厚的移動通信市場,。他要用一款全新的產(chǎn)品徹底改變?nèi)藗儗Α笆謾C”的看法,。
出于喬布斯一貫化繁為簡的設(shè)計理念,他對新手機的要求之一就是這款手機只能有一個按鍵。要做到這一點,,喬布斯毫無疑問只能選擇觸摸屏,。但當時,就像當年 在市場上充斥著“垃圾產(chǎn)品”的MP3播放器一樣,,觸摸屏手機也鮮有成功之作,。所以,喬布斯唯一的選擇就是另辟蹊徑,,最終他選擇了在當時還屬于尖端技術(shù)的電 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導體層,,再在導體層外加上一塊保護玻璃,,在觸摸屏的四邊均鍍上狹 長的電極,在導電體內(nèi)形成一個低電壓交流電場,。當觸摸屏幕時,,由于人體電場的存在,手指與導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,。
與當時市場上常見的電阻 式觸摸屏相比,電容觸摸屏有著明顯的優(yōu)勢,。首先,,電容觸摸屏只需要觸摸,不需要壓力來產(chǎn)生信號,,而電阻觸摸屏是靠壓力激活的,。其次,電容觸摸屏的平均壽命 長,。再次,,電阻觸摸屏中,上層的薄膜需要足夠的薄才能有彈性,,以便向下彎曲接觸到下面的薄膜,,所以易損傷,而電容觸摸屏覆蓋物可以比較厚,,并且有玻璃保 護,,抗劃傷性好,能更好保護導體及感應器,。此外,,電容觸摸屏更耐用,,不易老化,耐高溫,。而且,,電容觸摸屏的雙玻璃設(shè)計,更能有效地防止外在環(huán)境因素對觸摸 屏造成的影響,,就算屏幕沾有污穢、塵?;蛴蜐n,,電容觸摸屏依然能準確算出觸摸位置。更為重要的是,,此時的觸摸屏已經(jīng)從早期的模擬觸摸屏發(fā)展成了數(shù)字觸摸 屏,,可以實現(xiàn)多點觸控。這給智能手機軟件的設(shè)計提供了前所未有的新空間,。試想一下,,如果沒有多點觸控,“西瓜忍者”的樂趣又何在呢,?
延伸閱讀
未來還有無限可能
iPhone的成功并沒有讓“喬幫主”滿足,,更何況此時的喬布斯已經(jīng)知道自己來日無多。他決定在自己離開這個世界之前,,再投下一枚重磅炸彈,,讓整個世界再次瞠目結(jié)舌。
當年,,喬布斯重返蘋果后的第一件事,,就是砍掉了斯高利的“牛頓”系列。但是,,“牛頓”項目最初設(shè)想的要改變?nèi)藗兪褂秒娔X方式的想法卻被喬布斯繼承了下來,。而這其中,觸摸屏無疑扮演著關(guān)鍵角色,。
其實,,與喬布斯抱持類似想法的大有人在,其中之一就是頂著世界首富光環(huán)的微軟總裁比爾·蓋茨,。微軟曾經(jīng)在Winter框架下,,先后嘗試推出了Smart Display、Tablet PC等產(chǎn)品或概念,。這些產(chǎn)品都以觸摸屏為重要賣點,,但卻從未像后來的蘋果iPad那樣巨大的市場成功。說到底,,微軟太想把它在PC操作系統(tǒng)上的優(yōu)勢復制到 其他領(lǐng)域,,而忽略了到底什么樣的操作方式才更適合平板電腦,。
無論如何,喬布斯用iPad重新定義了平板電腦的概念,,開啟了一個數(shù)百億美元的巨大市場,,并讓原本處于邊緣地帶的觸摸屏技術(shù)走入了大眾生活,讓原本只出現(xiàn)在科幻電影中的場面,,成為了我們真實生活的一部分,。
放眼未來,隨著技術(shù)的升級換代,,觸摸屏將變得更輕更薄,,甚至會跟計算機系統(tǒng)融為一體。更有甚者,,有專家預測,,未來觸摸屏不僅是一種外在的設(shè)備,還有可能成為我們身體的一部分,。到那時,,觸摸屏將徹底改變?nèi)藗兊墓ぷ鳌⑸?,甚至是理解和認識這個世界的方式,。
大千世界 聞所未聞的觸摸屏
“現(xiàn)代”70寸大型多點觸摸桌
在2010年10月韓國國際會展中心舉行的展會上,“現(xiàn)代”IT展示了一款70寸大型多點觸摸電視(桌),。
大型觸摸桌已經(jīng)不是什么新的概念,,無論是國外的微軟、三菱,,還是國內(nèi)的創(chuàng)維都展示了實際產(chǎn)品,,但不同的是,“現(xiàn)代”IT展示的這款觸摸桌除了可以橫著放外,,還可以豎立起來,,搖身一變成為一臺觸摸屏電視。
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