In diesem Artikel erfahren Sie mehr über eine Technologie, die zu einem festen Bestandteil unseres Lebens geworden ist: Die Touchscreen-Technologie. Sie finden Touchscreens fast überall wie Mobiltelefone, Tablets, Laptops, Automobile, Spielekonsolen, Drucker, Aufzüge, Industrien, Geldautomaten, Einkaufszentren, Ticketautomaten, um nur einige zu nennen.
Mit der steigenden Nachfrage nach intuitiver und einfacher GUI (Graphical User Interface) hat auch die Entwicklung der Touchscreen-Technologie eine exponentielle Kurve genommen. Wir werden also versuchen, ein wenig über die Touchscreen-Technologie, die verschiedenen verfügbaren Arten von Touchscreen-Technologien, die Vor- und Nachteile jeder Technologie usw. zu erfahren.
Gliederung
Was ist ein Touchscreen?
Einfach gesagt ist ein Touchscreen ein Eingabegerät in einem elektronischen System. Wenn wir unsere Computer nehmen, umfassen die Eingabegeräte traditionell Tastatur und Maus. Aber in einem Touchscreen können Sie die Eingabe für das System bereitstellen, indem Sie einfach den Bildschirm berühren.
Ein Touchscreen-Gerät kann eine elektronische Anzeigeeinheit enthalten oder nicht, aber in den meisten Fällen ist die Touchscreen-Technologie normalerweise auf einer Anzeigeeinheit befestigt (wie in einem Mobiltelefon).
Die Art und Weise, wie wir mit unseren elektronischen Geräten wie Fernsehern und Mobiltelefonen interagieren, wurde mit der Touchscreen-Technologie vollständig verändert. Beispielsweise wird die Interaktion mit einem Computer sehr einfach gestaltet, da Sie den Computer direkt über sein Display steuern, ohne dass andere Eingabegeräte erforderlich sind.
2D-Mensch-Maschine-Schnittstelle
Touchscreens ist eine Art von Benutzeroberfläche, die Touch-basierte Mensch-Maschine-Schnittstelle ermöglicht. Es wird als zweidimensionales Sensorgerät angesehen. Wenn Sie Tasten berücksichtigen (berühren oder taktil), bieten sie einen einzigen Kontaktpunkt. Sie sind also eindimensionale Eingabegeräte.
Kommen zu touch bildschirme (oder touch pads), sie können touch, drag, schreiben swipe, prise etc. in der x-y-Ebene. Sie sind also zweidimensionale Eingabegeräte.
Es gibt eine dreidimensionale Benutzeroberfläche, die als Gestensteuerung bezeichnet wird und bei der Handgesten im freien Raum als Eingabe dienen.
Komponenten eines Touchscreens
Jedes Touchscreen-Gerät, ob Mobiltelefon oder Tablet-Computer, besteht normalerweise aus drei wichtigen Komponenten. Sie sind:
- Berührungssensor
- Controller
- Software
Der Berührungssensor ist das Gerät, das die Parameter des Kontakts zwischen dem Gerät und dem Gerät und einem Objekt misst. Es misst die Kontaktkraft an jedem Punkt.
Weitere Informationen zu Berührungssensoren finden Sie unter „Berührungssensoren“.
Der Controller ist dafür verantwortlich, die „Berührungs“ -Informationen vom Berührungssensor zu erfassen und an ein Hauptsteuergerät wie einen Mikrocontroller oder einen Prozessor weiterzuleiten.
Schließlich ist die Software dafür verantwortlich, dass der Hauptmikrocontroller oder -prozessor im Einklang mit dem Berührungssensor und seinem Controller arbeitet.
Touchscreen-Technologietypen
Basierend auf den Arten von Berührungssensoren, die bei der Entwicklung eines Touchscreens verwendet werden, gibt es 5 Arten von Touchscreen-Technologien. Sie sind:
- Resistive Touch Screen Technologie
- Kapazitive Touch Screen Technologie
- Infrarot Touch Screen Technologie
- Akustische Welle Touch Screen Technologie
- Near Field Imaging Touch Screen Technologie
Lassen sie uns kurz verstehen über jede dieser technologien. Bevor Sie jedoch auf die Details eingehen, sollten Sie sich daran erinnern, dass fast alle Touchscreen-Geräte normalerweise Teil einer Anzeigeeinheit wie LCD, TFT, LED, CRT usw. sind.
Resistive Touchscreen-Technologie
Es ist eine der am häufigsten verwendeten Touchscreen-Technologien. Es besteht aus einer Glasplatte, die mit zwei elektrisch leitfähigen dünnen metallischen Schichten beschichtet ist, die durch einen schmalen Spalt aus Separatorpunkten getrennt sind.
Wenn ein Benutzer einen Punkt auf der Außenfläche des Panels berührt, kommen die beiden metallischen leitfähigen Schichten in Kontakt. Mit der Spannung, die durch die Platte überschreitet, treten die Metallkontakte als Spannungsteiler auf und die Änderung in der Spannung kann verwendet werden, um den Kontaktpunkt zu bestimmen.
Vorteile
- Resistive Touchscreens sind extrem langlebig und können in rauen Umgebungen eingesetzt werden.
- Diese sind im Vergleich zu anderen Technologien im Allgemeinen kostengünstiger.
- Die Oberfläche ist beständig gegen Flüssigkeiten wie Öl, Fett etc. und andere Verunreinigungen wie Staub und Feuchtigkeit.
- Der Stromverbrauch ist ebenfalls geringer.
Nachteile
- Einer der Hauptnachteile resistiver Touchscreens ist ihre geringe Klarheit.
- Die äußere Folie kann durch scharfe Gegenstände zerkratzt oder beschädigt werden.
Kapazitive Touchscreen-Technologie
Die kapazitive Touchscreen-Technologie ist heutzutage die beliebteste Technologie. Bei einem kapazitiven Touchscreen ist die Glasscheibe mit einer dünnen, transparenten, ladungsspeichernden Elektrodenschicht beschichtet. Die elektrische Leitfähigkeit des menschlichen Körpers spielt bei kapazitiven Touchscreens eine wichtige Rolle.
Wenn ein menschlicher Finger den Bildschirm berührt, reagiert die Elektrodenschicht auf die statische Elektrizität des menschlichen Körpers. Sensoren an den vier Ecken des Bildschirms messen die Kapazitätsänderungen.
Wenn der Mensch den Bildschirm mit dem Finger berührt, messen die Sensoren den Unterschied in Kapazität und Stromfluss, der direkt proportional zum Abstand des Kontaktpunkts von der Ecke ist.
Kapazitive Touchscreens sind wiederum in zwei Typen unterteilt. Sie sind:
- Kapazitive Oberflächen-Touchscreen-Technologie
- Kapazitive Projiziert-Touchscreen-Technologie
Bei der kapazitiven Oberflächen-Technologie ist eine Seite der Glasscheibe mit einer leitfähigen Schicht beschichtet, während die andere Schicht unbeschichtet bleibt und für die menschliche Berührung geeignet ist.
Wenn der Mensch den Bildschirm berührt, entsteht aufgrund der statischen Ladung des Menschen ein dynamischer Kondensator. Der Kontaktpunkt wird gemessen, indem die Kapazität von vier Ecken aus gemessen wird.
In der projizierten kapazitiven Technologie gibt es eine Glasscheibe mit Beschichtung von Elektrodenfilmen und einen IC, um ein elektrostatisches 3D-Feld zu erzeugen.
Der IC bestimmt den Kontaktpunkt durch Messung des Verhältnisses des elektrischen Stroms.
Vorteile
- Kapazitive Touchscreen Technologie bieten bessere klarheit als Resistive technologie.
- Aufgrund des Mangels an beweglichen Teilen ist dies haltbarer.
- Der Bildschirm ist beständig gegen Staub, Öl, Wasser usw.
- Hohe Kratzfestigkeit.
- Multi-Touch-Eingänge zur Verfügung gestellt.
- Da die Kapazität der Schlüssel zu ihrer Funktion ist, ist sie empfindlich gegenüber EMI und RFI.
- Es ist anfällig für parasitäre kapazität und erfordert kalibrierung.
Infrarot-Touchscreen-Technologie
Eine scannende Infrarot-Touchscreen-Technologie basiert auf der Unterbrechung von Infrarotlicht auf dem Bildschirm. Das Panel besteht aus einer Reihe von Infrarot-LEDs und Fototransistoren, die auf den gegenüberliegenden Seiten positioniert sind.
Dieses Setup erzeugt ein unsichtbares Gitter aus Infrarotlichtstrahlen auf der Vorderseite des Bildschirms. Wenn ein Finger auf den Bildschirm gelegt wird, können die Sensoren den Kontaktpunkt als Unterbrechungspunkt des Lichts bestimmen.
Vorteile
- Für die Berührungseingabe kann praktisch jedes Objekt verwendet werden, sei es ein Finger oder ein Stift.
- Infrarot-Touchscreen-Technologie hat die höchste Klarheit unter allen Touchscreen-Technologien.
- Es ist unbeeinflusst von Oberflächenkratzern.
- Es besteht die Möglichkeit, dass der Bildschirm reagiert, noch bevor der Finger (oder Stift) den Bildschirm berührt.
- Staub, Öl usw. kann verhindern, dass der lichtstrahl vorbei und verursacht eine fehlfunktion.
- Teurer als andere Technologien.
- Umgebungslicht kann Auswirkungen auf den Betrieb haben.
Akustische Welle Touchscreen Technologie
Die akustische welle touchscreen technologie ist eine der modernsten touch screen designs. Diese Technologie basiert auf dem Senden von akustischen oder Schallwellen durch die Glasscheibe.
Bei dieser Technologie besteht das Panel aus einer Reihe von piezoelektrischen Wandlern und Empfängern, die an seinen Seiten angeordnet sind. Wenn ein menschlicher Finger den Bildschirm berührt, wird dieser Teil der Schallwelle absorbiert, so dass der Wandler den Kontaktpunkt identifizieren kann.
Es gibt zwei Arten von akustischen Wellentechnologien. Sie sind:
- Oberfläche Akustische Welle Touchscreen Technologie
- Geführte Akustische Welle Touchscreen Technologie
Vorteile
- Wie Infrarot Technologie, akustische welle technologie ist sehr langlebig, wie es enthält nur die glas panel ohne schichten oder beschichtungen.
- Finger, Stift und behandschuhte Hände können mit akustischen Wellenschirmen verwendet werden.
- Kratzfest.
- Wasser kann ein Problem darstellen und zu Fehlauslösungen führen.
- Verunreinigungen wie Staub und Feuchtigkeit können nicht identifizierte Zonen auf dem Bildschirm erzeugen.
Near Field Imaging Touchscreen-Technologie
Der Near Field Imaging- oder NFI-Touchscreen ist eine proprietäre Technologie, bei der auf der einen Seite eine strukturierte Beschichtung aus leitfähigem Film auf der Glasscheibe und auf der anderen Seite eine vollständige Beschichtung verwendet wird.
Ein Anregungssignal wird dem Panel zugeführt, um ein elektrostatisches Feld zu erzeugen. Wenn ein Finger in Kontakt kommt, ändert sich das elektrostatische Feld und dies wird verwendet, um den Kontaktpunkt zu bestimmen.