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我们随处可见的触摸屏,最早诞生于一个小作坊

原点阅读 2023/1/29 21:03:12 责编:梦泽

在使用计算机时,人常靠键盘、鼠标、手写板或语音输入命令来实现人机沟通。除了这些,还有一种方法更直接简便,无须鼠标和光标,也无须再有第二个动作,只要手指一触即是命令。这一神奇的简化,使这一技术拥有强大的魔力,这就是触摸屏技术。

触摸屏有 4 种类型,即电阻式、电容感应式、红外线式和表面声波式。

无论哪种方式,都需要包含传感器、触摸检测和触摸控制器。触摸屏本身就是一个传感器,同时也是触摸检测器。

当你的手指在触摸屏上一点,触摸点就会被触摸屏检测出来,触摸控制器将收集来的信息转换成触点坐标,判断出触点的意义;这个命令被解读之后,信息即被送入主机,从而按照传入信息执行命令。触摸屏不仅易于使用,反应速度快,节省了空间,同时还坚固耐用,因而成为显示技术的领航者。

苹果公司新一代的手机 iPhone 问世之时,人们一看到这台新手机就立刻惊呆了,手机上没有了人们熟悉的按键,全部操作只靠一块 3.5 英寸(8.89 厘米)的触摸屏完成。由于使用了全触摸屏操控技术,产生了意想不到的效果。触摸屏代替了荧光屏,也替代了按钮键盘。

你用两根手指在屏上一捏,窗口和图像立刻缩小,两根手指再一张,图像立刻变大,你还可以用手指把图像在屏上移来移去,如呼风唤雨般,这一切效果,都是在触摸屏技术的基础之上发展起来的。

想当初 1964 年,鼠标的发明曾把计算机操作带进了一个全新的时代,然而不到 10 年,触摸屏的出现,又把图形化的人机交互界面变得更加直观通畅。这个使计算机世界发生重大改变的发明,来之颇为不易。

触摸屏技术是在艰难中发展起来的。1971 年,时任美国橡树岭国家实验室的物理学家塞米尔・哈斯特正在肯塔基大学任教,海量的学生作业使他每天都要批阅大量的图形和数据,这种重复性的工作令他不胜其烦,迫使他开始琢磨用什么方法提高效率。

塞米尔・哈斯特

为对付这些图形和数据,他的头脑里逐渐浮现出一种快捷的处理模式,这就是用手触点击来代替敲击键盘。为把这种模式付诸实现,必须先尝试着自制一台样机。

哈斯特痛下决心,他把三间地下室改造成车间,一间用来木器加工,一间用于制造电子元件,另外一间用来装配机器。

就这样,他建立了自己的触摸屏车间,并生产出第一台用手工制造和组装的样机。虽然这台样机与今天的触摸屏没法比,但这套笨重的装置却是现代大大小小各种触摸屏的鼻祖。

样机

这台样机成功地实现了用手触摸发出工作指令的工作模式,兴奋之余,哈斯特辞去了工作,成立了自己的公司。哈斯特和同伴常常工作到深夜,在同一个住所的家人却终日见不到他一面,只能去地下室看望他,有时不约而同地全家卷起袖子跟着干了起来。

在外人眼里,这个公司的发明很了不起,但在家人眼中,这根本称不上什么公司,简直就是个简陋的作坊,公司的全部文件装在两个鞋盒子里,一个装账单,一个装备忘录。

装文件的鞋盒子

不到两年,这项技术逐渐成熟,被美国《工业研究》杂志评为当年 100 项最重要的新技术产品之一。但是只有家人知道,哈斯特公司过得有多么艰难。

妻子回忆说:“厨房、睡房就是我们的办公室,出账、入账的单据就装在鞋盒子里,我们总是感到缺钱,不得不一分分地计较着花,经常到了周五就入不敷出了。”

1973 年,公司的产品已经初具规模,但翻看当年的公司账本可以看出,在这年 5 月 2 日结账时,只剩下了 10 美元!

当年的公司账本

1974 年哈斯特的公司条件终于得到改善。这一年他们与西门子开始合作,有了强大的技术后盾,使触摸屏技术不断完善。哈斯特公司终于研制成功第一款透明式触摸屏,并在 1975 年 10 月 7 日取得了技术专利。

1977 年,在电子制图和 5 线电阻发明之后,触摸屏技术又做了较大的改进,产品变得有模有样,这时的触摸屏技术基本定格为当今使用的模式。

当时的触摸屏

然而到了 80 年代初,公司的运营还是不顺利。在当时公司的备忘录上,还记载着哈斯特为公司设定的目标,这就是争取每天生产 10 台。公司的账单还是装在 10 年前的鞋盒子里。直到 1992 年,哈斯特公司在一次科技展会上,才首次展出了 33 台安装了触摸屏的电视机,使普通人亲手触到了神奇的触摸屏。

2007 年 iPhone 手机的推出,成为触摸屏技术发展的里程碑。苹果公司把一部至少需要 20 个按键的移动电话,设计成仅需三四个键,其余全部交由触摸屏完成。人们很快地接受了这种“触摸”的操作方式。

点播歌曲、银行取款、图书信息、医院挂号、购买车票、机场查询等,随处可以见到触摸屏操作。目前,触摸屏已经发展到用手指触摸的位置、触摸的力度和触摸方向来表达更复杂的指令。有了它,人们可以方便地获得互联网信息,便捷地把自己的信息推送出去与他人分享。

短短几年,触摸屏技术走向了世界,进入了人类的生活,成为手机和计算机必不可少的设备。

文源:《科学史上的 365 天》,略有删改

作者:魏凤文 武轶

编辑:张润昕

本文来自微信公众号:原点阅读 (ID:tupydread),作者:科学史上的 365 天

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关键词:触摸屏

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