在使用計算機時，人常靠鍵盤、鼠標、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，無須鼠標和光標，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，這就是觸摸屏技術。

觸摸屏有 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。觸摸屏本身就是一個傳感器，同時也是觸摸檢測器。

當你的手指在觸摸屏上一點，觸摸點就會被觸摸屏檢測出來，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；這個命令被解讀之后，信息即被送入主機，從而按照傳入信息執行命令。觸摸屏不僅易于使用，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，人們一看到這臺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）的觸摸屏完成。由于使用了全觸摸屏操控技術，產生了意想不到的效果。觸摸屏代替了熒光屏，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，都是在觸摸屏技術的基礎之上發展起來的。

想當初 1964 年，鼠標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，觸摸屏的出現，又把圖形化的人機交互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。

觸摸屏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，這種重復性的工作令他不勝其煩，迫使他開始琢磨用什么方法提高效率。

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，必須先嘗試著自制一臺樣機。

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，一間用于制造電子元件，另外一間用來裝配機器。

就這樣，他建立了自己的觸摸屏車間，并生產出第一臺用手工制造和組裝的樣機。雖然這臺樣機與今天的觸摸屏沒法比，但這套笨重的裝置卻是現代大大小小各種觸摸屏的鼻祖。

這臺樣機成功地實現了用手觸摸發出工作指令的工作模式，興奮之余，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卷起袖子跟著干了起來。

在外人眼里，這個公司的發明很了不起，但在家人眼中，這根本稱不上什么公司，簡直就是個簡陋的作坊，公司的全部文件裝在兩個鞋盒子里，一個裝賬單，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》雜志評為當年 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么艱難。

妻子回憶說：“廚房、睡房就是我們的辦公室，出賬、入賬的單據就裝在鞋盒子里，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，但翻看當年的公司賬本可以看出，在這年 5 月 2 日結賬時，只剩下了 10 美元！

1974 年哈斯特的公司條件終于得到改善。這一年他們與西門子開始合作，有了強大的技術后盾，使觸摸屏技術不斷完善。哈斯特公司終于研制成功第一款透明式觸摸屏，并在 1975 年 10 月 7 日取得了技術專利。

1977 年，在電子制圖和 5 線電阻發明之后，觸摸屏技術又做了較大的改進，產品變得有模有樣，這時的觸摸屏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 臺。公司的賬單還是裝在 10 年前的鞋盒子里。直到 1992 年，哈斯特公司在一次科技展會上，才首次展出了 33 臺安裝了觸摸屏的電視機，使普通人親手觸到了神奇的觸摸屏。

2007 年 iPhone 手機的推出，成為觸摸屏技術發展的里程碑。蘋果公司把一部至少需要 20 個按鍵的移動電話，設計成僅需三四個鍵，其余全部交由觸摸屏完成。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，隨處可以見到觸摸屏操作。目前，觸摸屏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復雜的指令。有了它，人們可以方便地獲得互聯網信息，便捷地把自己的信息推送出去與他人分享。

短短幾年，觸摸屏技術走向了世界，進入了人類的生活，成為手機和計算機必不可少的設備。

文源：《科學史上的 365 天》，略有刪改

作者：魏鳳文 武軼

編輯：張潤昕

本文來自微信公眾號：原點閱讀 （ID：tupydread），作者：科學史上的 365 天

總結

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