我們隨處可見的觸控螢幕,最早誕生於一個小作坊

原點閱讀 發佈 2023-01-04T18:34:57.879448+00:00

在使用計算機時,人常靠鍵盤、滑鼠、手寫板或語音輸入命令來實現人機溝通。除了這些,還有一種方法更直接簡便,無須滑鼠和光標,也無須再有第二個動作,只要手指一觸即是命令。這一神奇的簡化,使這一技術擁有強大的魔力,這就是觸控螢幕技術。

在使用計算機時,人常靠鍵盤、滑鼠、手寫板或語音輸入命令來實現人機溝通。除了這些,還有一種方法更直接簡便,無須滑鼠和光標,也無須再有第二個動作,只要手指一觸即是命令。這一神奇的簡化,使這一技術擁有強大的魔力,這就是觸控螢幕技術。

觸控螢幕有4種類型,即電阻式、電容感應式、紅外線式和表面聲波式。

無論哪種方式,都需要包含傳感器、觸摸檢測和觸摸控制器。觸控螢幕本身就是一個傳感器,同時也是觸摸檢測器。

當你的手指在觸控螢幕上一點,觸摸點就會被觸控螢幕檢測出來,觸摸控制器將收集來的信息轉換成觸點坐標,判斷出觸點的意義;這個命令被解讀之後,信息即被送入主機,從而按照傳入信息執行命令。觸控螢幕不僅易於使用,反應速度快,節省了空間,同時還堅固耐用,因而成為顯示技術的領航者。

蘋果公司新一代的手機iPhone問世之時,人們一看到這台新手機就立刻驚呆了,手機上沒有了人們熟悉的按鍵,全部操作只靠一塊3.5英寸(8.89厘米)的觸控螢幕完成。由於使用了全觸控螢幕操控技術,產生了意想不到的效果。觸控螢幕代替了螢光屏,也替代了按鈕鍵盤。

你用兩根手指在屏上一捏,窗口和圖像立刻縮小,兩根手指再一張,圖像立刻變大,你還可以用手指把圖像在屏上移來移去,如呼風喚雨般,這一切效果,都是在觸控螢幕技術的基礎之上發展起來的。

想當初1964年,滑鼠的發明曾把計算機操作帶進了一個全新的時代,然而不到10年,觸控螢幕的出現,又把圖形化的人機互動界面變得更加直觀通暢。這個使計算機世界發生重大改變的發明,來之頗為不易。

觸控螢幕技術是在艱難中發展起來的。1971年,時任美國橡樹嶺國家實驗室的物理學家塞米爾·哈斯特正在肯塔基大學任教,海量的學生作業使他每天都要批閱大量的圖形和數據,這種重複性的工作令他不勝其煩,迫使他開始琢磨用什麼方法提高效率。

為對付這些圖形和數據,他的頭腦里逐漸浮現出一種快捷的處理模式,這就是用手觸點擊來代替敲擊鍵盤。為把這種模式付諸實現,必須先嘗試著自製一台樣機。

哈斯特痛下決心,他把三間地下室改造成車間,一間用來木器加工,一間用於製造電子元件,另外一間用來裝配機器。

就這樣,他建立了自己的觸控螢幕車間,並生產出第一台用手工製造和組裝的樣機。雖然這台樣機與今天的觸控螢幕沒法比,但這套笨重的裝置卻是現代大大小小各種觸控螢幕的鼻祖。

這台樣機成功地實現了用手觸摸發出工作指令的工作模式,興奮之餘,哈斯特辭去了工作,成立了自己的公司。哈斯特和同伴常常工作到深夜,在同一個住所的家人卻終日見不到他一面,只能去地下室看望他,有時不約而同地全家捲起袖子跟著幹了起來。

在外人眼裡,這個公司的發明很了不起,但在家人眼中,這根本稱不上什麼公司,簡直就是個簡陋的作坊,公司的全部文件裝在兩個鞋盒子裡,一個裝帳單,一個裝備忘錄。

不到兩年,這項技術逐漸成熟,被美國《工業研究》雜誌評為當年100項最重要的新技術產品之一。但是只有家人知道,哈斯特公司過得有多麼艱難。

妻子回憶說:「廚房、睡房就是我們的辦公室,出帳、入帳的單據就裝在鞋盒子裡,我們總是感到缺錢,不得不一分分地計較著花,經常到了周五就入不敷出了。」

1973年,公司的產品已經初具規模,但翻看當年的公司帳本可以看出,在這年5月2日結帳時,只剩下了10美元!

1974年哈斯特的公司條件終於得到改善。這一年他們與西門子開始合作,有了強大的技術後盾,使觸控螢幕技術不斷完善。哈斯特公司終於研製成功第一款透明式觸控螢幕,並在1975年10月7日取得了技術專利。

1977年,在電子製圖和5線電阻發明之後,觸控螢幕技術又做了較大的改進,產品變得有模有樣,這時的觸控螢幕技術基本定格為當今使用的模式。

然而到了80年代初,公司的運營還是不順利。在當時公司的備忘錄上,還記載著哈斯特為公司設定的目標,這就是爭取每天生產10台。公司的帳單還是裝在10年前的鞋盒子裡。直到1992年,哈斯特公司在一次科技展會上,才首次展出了33台安裝了觸控螢幕的電視機,使普通人親手觸到了神奇的觸控螢幕。

2007年iPhone手機的推出,成為觸控螢幕技術發展的里程碑。蘋果公司把一部至少需要20個按鍵的行動電話,設計成僅需三四個鍵,其餘全部交由觸控螢幕完成。人們很快地接受了這種「觸摸」的操作方式。

點播歌曲、銀行取款、圖書信息、醫院掛號、購買車票、機場查詢等,隨處可以見到觸控螢幕操作。目前,觸控螢幕已經發展到用手指觸摸的位置、觸摸的力度和觸摸方向來表達更複雜的指令。有了它,人們可以方便地獲得網際網路信息,便捷地把自己的信息推送出去與他人分享。

短短几年,觸控螢幕技術走向了世界,進入了人類的生活,成為手機和計算機必不可少的設備。


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文源:《科學史上的365天》,略有刪改

作者:魏鳳文 武軼

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