不僅是智能手機和平板電腦，各個領(lǐng)域都在盡可能應用觸摸面板，以使日常生活和工作更加便利。此前無法使用觸摸面板的場合也在試圖利用觸摸面板實現(xiàn)直觀操作。隨著上述需求的高漲，旨在滿足這種需求的新技術(shù)也接連亮相。通過采用電子筆輸入、觸覺、大型化等新技術(shù)，觸摸面板市場將超出智能手機和平板電腦的范疇，擴大到方方面面。



觸摸面板的利用已出現(xiàn)了擴大到方方面面的跡象（圖1）。觸摸面板目前主要用于智能手機和平板電腦，而今后，辦公桌、店鋪的交易柜臺等此前想用也沒法用的地方將能夠使用觸摸面板。


圖1：觸摸面板的應用范圍將擴大
觸摸面板此前主要作為信息瀏覽工具用于智能手機和平板電腦，不過隨著技術(shù)的革新，今后還能廣泛用于更多的用途。（智能手機和平板電腦的圖片由美國蘋果公司提供）

可以利用觸摸面板的地方還遠不止這些。僅憑原來的用途，觸摸面板市場也會不斷擴大，再加上新用途，市場將進一步擴展（圖2）。通過可手寫輸入小字和圖形的“電子筆記”，以及與儀表板一體化的曲面狀車載顯示器等，觸摸面板在便攜終端和汽車領(lǐng)域的應用將擴大。在此基礎上，觸摸面板又有了全新用途，例如，在辦公室的桌子上安裝顯示器，可以提高談判效率；還能用于安全用途，在平時不容易觀察到的地方安上觸摸面板，能及時發(fā)現(xiàn)非法入侵者等。



圖2：觸摸面板市場持續(xù)增長

輕松實現(xiàn)電子筆輸入

觸摸面板廣泛應用于新用途的可能性之所以增大，是因為提高觸摸面板易用性的電子筆輸入技術(shù)和大型化技術(shù)等已經(jīng)基本具備。如果能像用圓珠筆和鉛筆在紙上書寫那樣，在顯示器上輕松寫字畫圖，那么智能手機和平板電腦將“由信息瀏覽工具進化成像筆記本一樣的文具”。輸入接口技術(shù)領(lǐng)域的專家、日本電氣通信大學信息理工學部綜合信息學科副教授梶本裕之如是說。在這方面起到?jīng)Q定性作用的是電子筆輸入技術(shù)。此前也有電子筆輸入技術(shù)，但需要在顯示器背面追加被稱為數(shù)字化儀的傳感器，或者使用電磁感應式專用筆。

夏普解決了這個課題。該公司開發(fā)出了無需追加數(shù)字化儀，用普通手寫筆和鉛筆也能輸入的觸摸面板技術(shù)。手寫筆不同于手指，筆尖非常細，即使接觸到觸摸面板，傳感器電極間的容量變化也很小，因此難以檢測到是否觸摸。為解決該問題，夏普采用了新的驅(qū)動方式，放大了用于觸摸檢測的信號。

以前是通過一條一條依次驅(qū)動布線來讀取信號，而此次采用了同時驅(qū)動多條布線來讀取信號的并聯(lián)驅(qū)動方式。這樣就延長了每條布線的信號讀取時間，輸出增加，用直徑1mm的細筆也能輸入。如果采用該方式，即使畫面尺寸擴大到70英寸，也能保持靈敏度。另外，還采用了識別噪聲，僅放大信號的降噪技術(shù)（圖3）。



圖3：通過提高分辨率實現(xiàn)電子筆輸入

夏普開發(fā)出了可用直徑1mm的細筆尖輸入的觸摸面板技術(shù)。通過采用并聯(lián)驅(qū)動方式取代原來的逐次驅(qū)動方式，實現(xiàn)了高S/N。

夏普于2013年3月開始量產(chǎn)采用該技術(shù)的觸摸面板，預定在2014年2月于美國舊金山舉行的國際會議“IEEE International Solid-State Circuits Conference（ISSCC）2014”上發(fā)表技術(shù)詳情。

利用觸覺和彎曲應用于汽車領(lǐng)域

通過提高易用性，觸摸面板市場有望大幅擴大的另一個代表性用途是汽車。車載顯示器市場今后無疑會繼續(xù)增長，配備觸摸面板的可能性也很高。車載導航儀等液晶顯示器已開始配備觸摸面板，但存在易用性的課題。主要有兩大課題：（1）需要變換視線看著畫面操作，因此很難在駕駛過程中操作；（2）形狀為平面，設計性受限。

關(guān)于（1）變換視線的課題，除語音輸入外，還出現(xiàn)了“視線輸入”、“手勢操作”、“帶觸覺的觸摸傳感器”等提案（圖4）?！爸豢空Z音輸入難以理解‘想去地圖上的這個地方’這樣的含糊指示，所以與視線輸入和手勢操作組合使用才會有效”（慶應義塾大學研究生院媒體設計研究科教授稻見昌彥）。



圖4：解決了必須盯著輸入部分看，或沒有操作感用不慣的課題。

設計了利用視線輸入（a）和手勢操作（b）的產(chǎn)品以及帶觸感的觸摸板（c）。另外，與原來的觸摸面板一樣，可在顯示器上重疊使用的觸覺界面技術(shù)的開發(fā)也取得了進展（d）。（（a）由三菱電機拍攝，（b）由Neonode拍攝）

視線輸入方面，在2013年11月舉行的“第43屆東京車展2013”上，三菱電機展示的駕駛支援系統(tǒng)就采用了視線輸入。該系統(tǒng)用圖像和語音通知駕駛員其看到的設施的信息。手勢操作方面，瑞典Neonode公司開發(fā)出了可檢測駕駛員沿著方向盤左右移動的手的技術(shù)。該公司在2013年10月舉行的展會“Innovative Sweden 2013”上，公開了模擬音頻和空調(diào)操作的演示。這是通過在駕駛席的方向盤外周粘貼該公司的光學式傳感器實現(xiàn)的。

帶觸覺的觸摸傳感器方面，德國大陸公司在“東京車展2013”上展示了無需看畫面就能感受到滾動操作的觸摸板。通過在觸摸板表面設置橫紋狀凹凸，實現(xiàn)了上下觸摸的感覺。

大陸公司開發(fā)的是與顯示器分開設置的觸摸板，而日本電氣通信大學教授梶本的研發(fā)小組開發(fā)了可重疊在顯示器上使用的觸覺界面。研發(fā)組在顯示器上粘貼配備大量電極的薄膜，通過在進行觸摸的手指皮膚中通電實現(xiàn)了觸覺。例如，觸摸畫面上吉他琴弦的位置，僅琴弦位置的電流流入手指的皮膚中，可實現(xiàn)宛若觸摸琴弦般的感覺。