隨著數位科技的進步，各種資訊電腦系統快速的發展，在數位資訊的浪潮下，具有高度的便利性與親和力的觸控面板，早已廣泛地被應用於許多電子裝置的輸入設備，從smart phone、Notebook PC、到工業用電腦和家電用品，隨處都可看見觸控面板的應用。

電阻式觸控面板，由於其設計偵測電壓方式，僅偵測單點的觸控點座標，對於二點以上的多點觸控來說，只能讀取到二點的中間值，無法取到正確的座標值，但在現在的多點使用場合，單點操作對一些應用程式感覺不能滿足需要。

如何將電阻式觸控面板設計成多點觸控，是許多公司的想法，有一種設計概念是將上層與下層分出許多區域，類似數位式的觸控面板，每一上下層的各別區域都拉線接到控制器，讓韌體分辨出觸控的座標，藉由驅動程式與應用程式將觸控點或劃的線、寫的字正確的表達，用這種設計方式需要將區域區分為越小越好，這樣才可以提高解析度。

電阻式觸控複雜出線必須改變

但是以這種設計方式需要拉出非常多的線到控制器，以一個10.4吋的觸控面板來看，有效觸控區的尺寸是211mm×159mm。若每1公分拉一條線，總共出線數目可達到36條到控制器，若每5mm拉一條線，總共線數目可達到72條到控制器，若越小距離拉線，那麼一片10.4吋觸控面板可以拉到350條線，這是不實際的做法。

將這些線連到控制器，控制器需要每一條掃瞄確認是否有電壓輸入，控制器的設計將變得比較複雜，反應速度絕對降低。這個概念式可以執行設計，然而實用性有待市場與客戶驗證。

電阻觸控區域分隔式設計

另外有一種多點式電阻式觸控面板與控制器設計不需要接許多的出線，將觸控區域分隔成需要的區域，每一個區域是一個類比的電阻式觸控區，控制器可以同時接受一點以上輸入。這輸入包括了一組以上的X與Y的座標值，控制器同步處理多個觸控訊號，每一個區域只拉出一條線。這樣便可大幅減少接線問題，並達到多點觸控的結果。

這種設計的操作原理將二個以上的觸碰點，當作相互獨立的事件，當存在二點以上觸碰時，由於控制器在每一區一次接收處理一個電壓訊號，所以得到的是各觸控點單獨的座標值。這是利用區分觸控面板成數個獨立的輸入區的方式，讓每一個獨立輸入區具有分辨單獨X與Y座標值的能力；當控制器接受到訊號後，可以立即將單獨的電壓傳出達到多點觸控的目的。

如同每一個獨立的輸入區都是一個獨立的觸控面板，根據實際的須要，組合成數量、大小、形狀各異的觸控面板後，就是一個獨一無二的多點觸控裝置。換句話說，此觸控系統可以提供使用者根據實際需要區分出各種尺寸、各種形狀的輸入區來滿足不同使用者不同的多點觸控需求。這便是多點電阻式MF（Multi-Finger）觸控面板技術。

多點電阻式MF觸控面板技術

技術原理

此觸控面板工作原理的基礎如圖一所示，其為一般電阻式觸控面版，首先在下層形成分壓電路，再由控制器輸出正電壓訊號，經訊號導線分別連接面板的A、D二個端點；同時，參考0 V電壓經訊號導線分別連接面板的B、C二個端點，因此，透過下層訊號分壓層就可產生X軸向的電壓分壓分佈。

同理，輸出正電壓訊號到，經訊號導線分別連接面板的A、B端點；同時，參考0 V電壓經訊號導線分別連接面板的D、C端點，透過下層訊號分壓層就可產生Y軸向的電壓分壓分佈。等效電路如圖二所示，是由X、Y軸向的電壓成相對定位座標，顯示觸碰位置。當使用者觸碰時，在下層產生的X、Y軸電壓分壓，透過上層電壓輸出層的輸出線路傳到控制器解碼，產生相對應的（X,Y）座標。

《圖一　一般電阻式觸控面板套件示意圖》

《圖二　一般電阻式觸控面板等效電路圖》

MF多點電阻技術特點

應用此基礎原理，MF與一般的電阻式觸控差異在於，下層分壓訊號層仍如同一般觸控面板，用做產生X、Y軸向電壓分壓，而上層電壓輸出層區分成多個各自獨立的輸入區。輸入區的型狀、大小、位置與數量皆可因應實際需要設計，如圖三所示，圖三a為標準的12區等比例切割；圖三b為提供使用者定義Function Key與顯示區的依功能切割。在每一個獨立的輸入區，皆有相對應的獨立通路將自己負責區域的（X,Y）電壓訊號，輸出到觸控控制器做座標的判斷與處置，即表示有12組（X,Y）電壓訊號可幾乎同時被偵測及接收，而不會相互干擾，接收到12組獨立（X,Y）電壓訊號的觸控控制器，可以定義此12組獨立（X,Y）座標做數位的判斷及與主機的溝通。

《圖三　MF上層電壓輸出層切割示意圖》

@內文:因此，MF電阻式觸控面板可以精確地達成判斷出面板上二點以上同時被觸碰的效果，除具備原有的類比式觸控面板功能，亦僅需利用製造類比電阻式觸控面板的較低成本方式，達成數位電阻式觸控面板才能達到的多點偵測效果。

MF多點電阻控制器技術

當觸控面板具有多個輸入區、而輸入電壓訊號同步增加時，控制器要能及時地接受、精確地判斷來源訊號，並依據使用者的設定作適當的訊號處理，後續才能把正確的訊號交給驅動程式及作業系統來處理結合指令。觸控面板套件中的觸控控制器如圖四所示，利用多功器、ADC轉換器、MCU等主要元件來達到上述功能。

《圖四　MF多點電阻控制器示意圖》

MF電阻式多點觸控面板可以提供以下幾類的操作方式：

傳統的電阻式觸控面板

雖然它是多點觸控面板，但是我們可以當作是單指輸入的產品。

多輸入區的同時操作

若設計是12個區域，應用程式可以設計為2個區域或是4個區域，允許2點短的同時輸入。若搭配PenMount驅動程式提供的API（application program interface）或是PenMount已提供的手勢指令（Gesture）或是軟體開發套件，可以讓使用者在XP、Vista等作業系統中做到Gesture的觸控操作，當然這也能支援Windows 7功能。圖五所示為一種在混音器的應用。

《圖五　混音器示意圖》

輸入區關閉功能

當應用程式只需要在某一處允許觸控，我們可以呼叫程式將另外不需要的區域觸控功能關閉。當然，也可以配合應用程式開發者的需要，動態地指定特定區域的開啟或關閉。運用這樣的特性，可以真正做到多功作業，不僅僅是主機內部作業的多功處理，更進一步地是同時人機互動的多功介面，例如同時輸入密碼及簽名辨識。如圖六是在工業機具安全操作的應用。

《圖六　工業機具安全操作示意圖》

結語

多點電阻式MF（Multi-Finger）觸控面板可以最經濟的方式來滿足使用者多點觸控的需求，除了支援Gesture的觸控操作，另外重要的特色就在於可快速的客製化，讓程式開發者不需要複雜設計，就可使用多點觸控的操作方式。

（本文作者任職於創為精密材料）