十三物什之五:触摸屏——指尖革命

专栏

一个有趣而很少有人意识到的事实:今天最受欢迎的手机上使用的触摸屏,实际上是这一家族中最古老的成员。

“柏拉图”计划

早在1965年,英国军方研究部门就开发出了电容触摸屏,而在40年后,它才因为支持多点触摸的特性而广为人知——与此同时,它的同类早已遍布大街小巷。

在1967年申请的一份名为“触摸显示”的专利中,英国皇家雷达局的埃里克·亚瑟·约翰逊说,通过覆盖在阴极射线管显示器上的大量触摸传感器,人们可在屏幕上进行更多选择。当时他计划把这种技术应用在雷达数据处理上:用阴极射线管显示器提供图像,用触摸屏来实现更加直观的输入操作。

当时约翰逊设计的触摸屏,算是最早的电容触摸屏。人体是一个导体,所以当手指贴近这种触摸屏时,会与触摸屏表面形成一个耦合电容,吸走电流。电容屏的四个角上都有导线,电流从导线中流出,电流强度与碰触位置到四角的距离成正比。通过计算,即可得知触摸点的位置。

不过,在发表了两篇论文和申请一项专利后,约翰逊的触摸屏原型遇到了瓶颈。这种新设备没能用在雷达站,美国人也开发出类似的技术,并率先用于计算机辅助教学领域——“柏拉图”计划是历史上第一种将计算机和触摸屏结合起来的设备。

“柏拉图”(PLATO)是个缩写,全称是“自动化教学的程序逻辑”。显而易见,这个绕嘴的全称是为了故意凑出那位哲学家的名字。早期的“柏拉图”系统被用于大学和中学,但是从1972年开始,它开始面向更广阔的人群。在这种系统的终端显示器上,首次出现了触摸屏。

被排斥的日子

柏拉图系统上使用的是红外触摸屏。这种触摸屏要在屏幕上安装额外的框架,上面布满红外线发射器和接收器,形成红外线矩阵。当手指按在屏幕上时,会阻断红外线的接收,控制器便能判断出当前手指指点的位置。这种触摸屏对环境的要求较低,分辨率也不高,更适合用在ATM或者自动售货机这样的设备上。

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1983年,惠普推出首款触摸个人电脑HP-150

惠普公司的HP-150是世界上第一台使用红外线触摸屏的商业电脑,1983年11月开始发售。这已经是IBM兼容机计划发布之后的第三年,但这台机器并不是IBM兼容机。这个机型的市场反响平平,第二年就被升级版本取代,而触摸屏也不再是默认配置。

真正让触摸屏变得广为人知的,应该算是PDA这种设备的出现。苹果公司早期的“牛顿”是一次滑铁卢,但是几年后它的同类产品开始流行起来。使用电阻屏或者电容屏的设备纷纷出现,除了那些有特殊要求的计算机——例如专门用于手绘的——之外,台式计算机上似乎已经没有触摸屏的容身之地。

之所以触摸屏会受到台式机这样的排斥,可能是因为使用方式上的不同。和传统的书写方式相比,台式机简直有些怪异:它的控制部分是接近水平的,而显示部分却接近垂直。但是,这种工作方式的确更适合人体的结构,让胳膊和脖子都不会太累。如果台式机都采用触摸屏而取消了键盘和鼠标的话,也许会更接近于科幻电影中那些对未来计算机的描述,但是一定会对我们的肩部肌肉带来巨大的挑战。并不是每个人都可以每天举高手臂度过8个小时工作时间的。

所以,在很长一段时间中,触摸屏和计算机的交集仅限于ATM之类偶尔使用的设备上,并没有成为计算设备输入输出的主流。但是随着计算设备变得越来越小,小到可以放在书包甚至口袋里之后,触摸屏的春天终于到来了。从摩托罗拉的一款手机开始,触摸屏终于大放异彩。

(作者简介:猛犸,科技作者,宅属性。关注信息技术及其给生活带来的影响,为多家科技、新闻媒体撰稿。)