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「发明创造的故事」(294)——触摸屏的发明历程
来源:闲云野鹤说发明 2023-03-08 215
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    触摸屏的发明历程

    现在我们熟知的触摸屏

    今天,触摸屏这种技术已经成为了无处不在的日常科技:手机、平板电脑、柜员机、车站或者电影院里的售票机……它极大地改变了我们使用电子产品的习惯,通过简单的指尖滑动,日常的娱乐、消费等等就能轻松地完成。

    但如果将时间回拨55年,那时候的人们一定很难想象一块看似简单的屏幕能够如此神奇地改变我们生活的方式。

    一.1967年:电容式触摸屏诞生

    最早的触摸屏于1967年诞生于美国,这个发明恐怕是对科幻界的一个巨大嘲讽:就算是当时最疯狂的科幻作家,都想不到触摸屏这种东西。

    人们普遍认为,英国皇家雷达研究所的约翰逊(E.A. Johnson)是世界上第一个提出触摸屏概念的人。

    约翰逊的电容式触摸屏

    当然,约翰逊的这个发明也有着致命的缺点:首先,它只能计算一个手指头的位置,如果屏幕上有多处接触,控制器的计算就会变得混乱;另外,这块屏幕对接触的感应是“非黑即白”的,它只记录两种信息:有接触,或者没有接触。它不能感知接触时的力度,轻轻掠过和重重按下对它来说都是一样的。

    约翰逊的触摸屏诞生后的第二年,欧洲核原子能研究所的几位专家便向他提出了合作邀请——他们开始一起研究一种用于空中指挥航空的新系统。由于这份工作并不需要触摸屏有太多的功能,只要定位位置精确就可以了,所以刚刚提到的那些缺点可谓是瑕不掩瑜。

    综上所述,约翰逊的电容式触摸屏本应该大有作为,但“不幸”的是,就在不久之后,他的后来者开发出了更加灵敏、更加智能的触摸屏。于是,电容式触摸屏还没来得及吸引大众的关注,便被后者耀眼的光芒掩盖住了。最后,只有英国航空管理局向约翰逊伸出了橄榄枝——触摸屏指挥系统从1973年开始投入使用,一直工作到了90年代末。

    二.1970年:电阻式触摸屏诞生

    我们刚刚说了一大堆电容式触摸屏的坏话,那后来者居上的是什么呢?答案就是电阻式触摸屏。与约翰逊精心研究出来的电容式触摸屏不同,它的诞生其实还是个意外呢!

    电阻式触摸屏

    大家可以发现,赫斯特的触摸屏原理和约翰逊的大同小异,但它的优势在于,它不要求接触物一定要自带电流,一根木头、一只塑料棍均可(电容式触摸屏只能感应到自带电流的物体,比如手指头);同时,按压位置的电流大小与按压力度相关,当按压力度大的时候,导电板上多出来的电流就会变大,因此,它还能能够承受并记录不同力度的按压,这就比约翰逊的触摸屏灵活智能多了。

    另外。电阻式触摸屏操作不受温度、操作主体以及恶劣环境的影响;电阻式触摸屏比电容式触摸屏使用寿命更长、生产的成本更为低廉,更有利于大规模的商业生产。

    三.70年代:触摸屏的推广

    1971年,这十位伙伴申请了电阻式触摸屏的专利并合作创立了“电子制表”公司,并开始利用下班时间及周末制造触摸屏。他们分工明确,是一个很好的手工作坊:有些人负责制造传感器,有些人负责计算器编程,有些人负责制造导电板,最终在赫斯特的家里将这些部件手工装拼在一起。从5月到12月,这群科学家们加班加点制造出了25台成品触摸屏,并将它们命名为“E-100”。

    正在使用的一台E-100触摸屏

    从一开始,这些科学家们就信心满满,因为他们知道触摸屏的用途会很广:只要经过特殊的设计和编程,除了实验部门、研究机构外,工厂的质控及生产部门也都能用得上。

    1971年8月15日,他们以995美元的价格卖出了第一台触摸屏,顾客是麻省的科技研究所。1973年,“电子制表”公司荣获当年的“百大科技产品”称号,之后,生意就开始滚滚而来。

    1993年第一部配备触摸屏的电话

    2007年第一台全触摸屏控制的苹果智能手机问世,史蒂夫·乔布斯在产品发布会上向人们展示了这个小巧简洁的手机,时尚的机身和人性化的控制界面设计,尤其是从左往右滑动的经典解锁界面都给人们留下了深刻的印象。实现了许多在从前只能在电脑上完成的功能,我们只需要两只手指轻轻一捏一放就能实现放大或缩小一张图片的操作,手机键盘也不再是必要的,一切操作都能在一张简单的屏幕上进行。

    2007年,乔布斯展示苹果智能手机。

    也正是从这一年开始,触摸屏开始逐渐走进并融入我们的生活,成为不可或缺的一部分。

    触摸屏诞生以来的短短几十年,就颠覆了过去人类对未来的想象。未来,它会有怎么样的变化呢?目前科学家们的设想很容易概括:更大、更轻、更软。或许有一天,我们能将触摸屏替换成可折叠的新材料,将它轻松地放进口袋;又或许,生物学家们能够先行一步,将触摸屏植入皮下,让我们以后更能“手随心动”;甚至有可能,触摸屏再次超越了我们的预想,进化出更加不可思议的功能,今天的我们,只能拭目以待了!

    现今的苹果智能手机

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