In questo articolo, impareremo a conoscere una tecnologia che è diventata parte integrante della nostra vita: la tecnologia Touch Screen. Si possono trovare touchscreen quasi ovunque come telefoni cellulari, tablet, computer portatili, automobili, console di gioco, stampanti, ascensori, industrie, bancomat, centri commerciali, distributori automatici di biglietti per citarne alcuni.
Con l’aumento della domanda di GUI intuitiva e facile (graphical user interface), lo sviluppo della tecnologia touch screen ha anche preso una curva esponenziale. Quindi, cercheremo di imparare un po ‘ sulla tecnologia touch screen, diversi tipi di tecnologie touch screen disponibili, i vantaggi e gli svantaggi di ogni tecnologia ecc.
Contorno
Che cosa è un touch screen?
Semplicemente parlando, un Touch screen è un dispositivo di input in un sistema elettronico. Tradizionalmente, se prendiamo i nostri computer, i dispositivi di input includono tastiera e mouse. Ma in un touch screen, è possibile fornire l’input al sistema, beh, semplicemente toccando lo schermo.
Un dispositivo touch screen può includere o meno un’unità di visualizzazione elettronica, ma nella maggior parte dei casi la tecnologia touch screen viene solitamente fissata sopra un’unità di visualizzazione (come in un telefono cellulare).
Il modo in cui interagiamo con i nostri dispositivi elettronici come TV e cellulari è stato completamente cambiato con la tecnologia touch screen. Ad esempio, l’interazione con un computer è reso molto semplice come si controlla il computer direttamente attraverso il suo display senza la necessità di altri dispositivi di input.
2D interfaccia uomo-macchina
Touch screen è un tipo di interfaccia utente, che permette di tocco basato interfaccia uomo-macchina. È considerato un dispositivo di rilevamento bidimensionale. Se si prendono in considerazione i pulsanti (touch o tattili), forniscono un singolo punto di contatto. Quindi, sono dispositivi di input unidimensionali.
Venendo a touch screen (o touch pad), è possibile toccare, trascinare, scrivere swipe, pizzico ecc. nel piano xy. Quindi, sono dispositivi di input bidimensionali.
Esiste un’interfaccia utente tridimensionale nota come Gesture Control, in cui i gesti delle mani nello spazio libero fungono da input.
Componenti di un Touch Screen
Qualsiasi dispositivo touch screen, sia esso un telefono cellulare o un tablet, di solito è costituito da tre componenti importanti. Lo sono:
- Sensore tattile
- Controller
- Software
Il sensore tattile è il dispositivo che misura i parametri di contatto tra il dispositivo e il dispositivo e un oggetto. Misura la forza di contatto in qualsiasi punto.
Per ulteriori informazioni sui sensori tattili, leggere “Sensori tattili”.
Il controller è responsabile dell’acquisizione delle informazioni “touch” dal sensore tattile e della fornitura a un dispositivo di controllo principale come un microcontrollore o un processore.
Infine, il software è responsabile per il microcontrollore o processore principale per lavorare in armonia con il sensore tattile e il suo controller.
Tipi di tecnologia touch screen
Sulla base dei tipi di sensore touch utilizzato nello sviluppo di un touch screen, ci sono 5 tipi di tecnologie touch screen. Lo sono:
- Tecnologia touch screen resistivo
- Tecnologia touch screen capacitivo
- Tecnologia touch screen a infrarossi
- Tecnologia touch screen a onde acustiche
- Tecnologia touch screen di imaging Near Field
Cerchiamo di capire brevemente su ciascuna di queste tecnologie. Ma prima di entrare nei dettagli, un punto che si dovrebbe ricordare è che quasi tutti i dispositivi touch screen sono di solito parte di un’unità di visualizzazione come un LCD, TFT, LED, CRT ecc.
Tecnologia touch screen resistivo
È una delle tecnologie touch screen più comunemente utilizzate. Consiste di un pannello di vetro che è ricoperto di due strati metallici sottili elettricamente conduttivi che sono separati da una lacuna stretta che consiste dei punti del separatore.
Quando un utente tocca un punto sulla superficie esterna del pannello, i due strati metallici conduttivi entrano in contatto. Con la tensione che passa attraverso il pannello, i contatti metallici fungono da divisore di tensione e la variazione di tensione può essere utilizzata per determinare il punto di contatto.
Vantaggi
- I touch screen resistivi sono estremamente durevoli e possono essere utilizzati negli ambienti duri e duri.
- Questi sono generalmente più bassi in termini di costi rispetto ad altre tecnologie.
- La superficie è resistente a liquidi come olio, grasso ecc. e altri contaminanti come polvere e umidità.
- Anche il consumo di energia è inferiore.
Svantaggi
- Uno dei principali svantaggi dei touch screen resistivi è la loro scarsa chiarezza.
- La pellicola esterna è suscettibile di graffiare o di essere danneggiata da oggetti appuntiti.
Tecnologia touch screen capacitivo
La tecnologia touch screen capacitivo è la tecnologia più popolare ora-a-giorni. In un touch screen capacitivo, il pannello di vetro è rivestito con un sottile, trasparente, carica memorizzazione strato di elettrodo. La conduttività elettrica del corpo umano svolge un ruolo importante nei touch screen capacitivi.
Quando un dito umano tocca lo schermo, lo strato di elettrodo reagisce all’elettricità statica del corpo umano. I sensori situati ai quattro angoli dello schermo misurano le variazioni di capacità.
Mentre l’uomo tocca lo schermo con il dito, i sensori misurano la differenza di capacità e flusso di corrente, che è direttamente proporzionale alla distanza del punto di contatto dall’angolo.
I touch screen capacitivi sono nuovamente divisi in due tipi. Loro sono:
- Tecnologia touch screen capacitivo superficiale
- Tecnologia touch screen capacitivo proiettata
Nella tecnologia capacitiva superficiale, un lato del pannello di vetro è rivestito con uno strato conduttivo mentre l’altro strato è lasciato non rivestito ed è esposto per il tocco umano.
Quando l’uomo tocca lo schermo, si forma un condensatore dinamico a causa della carica statica dell’uomo. Il punto di contatto viene misurato misurando la capacità da quattro angoli.
Nella tecnologia capacitiva proiettata, c’è un pannello di vetro con rivestimento di film di elettrodi e un IC per creare un campo elettrostatico 3D.
L’IC determina il punto di contatto misurando il rapporto tra corrente elettrica.
Vantaggi
- Tecnologia touch screen capacitivo fornire una migliore chiarezza rispetto alla tecnologia resistiva.
- A causa della mancanza di parti in movimento, questo è più durevole.
- Lo schermo è resistente a polvere, olio, acqua ecc.
- Elevata resistenza ai graffi.
- Fornito ingressi multi-touch.
Svantaggi
- Poiché la capacità è fondamentale nel suo funzionamento, è sensibile a EMI e RFI.
- È incline alla capacità parassitaria e richiede la calibrazione.
Tecnologia Touch screen a infrarossi
Una tecnologia touchscreen a infrarossi a scansione si basa sull’interruzione della luce infrarossa sullo schermo. Il pannello è costituito da una serie di LED a infrarossi e transistor fotografici posizionati sui lati opposti.
Questa configurazione crea una griglia invisibile di raggi infrarossi sulla parte anteriore dello schermo. Quando un dito è posizionato sullo schermo, i sensori possono determinare il punto di contatto come punto di interruzione della luce.
Vantaggi
- Praticamente qualsiasi oggetto può essere utilizzato per l’input tattile, sia che si tratti di un dito o di uno stilo.
- Tecnologia Touch screen a infrarossi ha la più alta chiarezza tra tutte le tecnologie touchscreen.
- Non è influenzato da graffi superficiali.
Svantaggi
- C’è la possibilità che lo schermo reagisca anche prima che il dito (o lo stilo) tocchi lo schermo.
- Polvere, olio ecc. può impedire il passaggio del fascio di luce e causare un malfunzionamento.
- Più costoso di altre tecnologie.
- La luce ambientale può influire sul suo funzionamento.
Tecnologia Touch screen Acoustic Wave
La tecnologia touchscreen acoustic wave è uno dei design touch screen più avanzati. Questa tecnologia si basa sull’invio di onde acustiche o sonore attraverso il pannello di vetro.
In questa tecnologia, il pannello è costituito da una serie di trasduttori e ricevitori piezoelettrici disposti lungo i suoi lati. Quando un dito umano tocca lo schermo, quella parte dell’onda sonora viene assorbita consentendo al trasduttore di identificare il punto di contatto.
Esistono due tipi di tecnologie di onde acustiche. Lo sono:
- Superficie Acoustic Wave Touch Screen Technology
- Guidato Acoustic Wave Touch Screen Technology
Vantaggi
- Come la tecnologia a infrarossi, acoustic wave technology è molto resistente in quanto contiene solo il pannello di vetro senza strati o rivestimenti.
- Dita, stilo, mani guantate tutti possono essere utilizzati con schermi di onde acustiche.
- Resistente ai graffi.
Svantaggi
- L’acqua potrebbe essere un problema e causare falsi trigger.
- Contaminanti come polvere e umidità possono creare zone non identificate sullo schermo.
Tecnologia touch screen Near Field Imaging
Il touchscreen Near Field Imaging o NFI è una tecnologia proprietaria che utilizza un rivestimento modellato di film conduttivo sul pannello di vetro su un lato e un rivestimento completo sull’altro.
Un segnale di eccitazione viene fornito al pannello per generare un campo elettrostatico. Quando un dito entra in contatto, il campo elettrostatico cambia e questo viene utilizzato determinare il punto di contatto.