Definitionen, Bedeutungen, Begriffe und Erklärungen im Lexikon

Quellenangabe:

• MTU Gruppenarbeit, Touchability of Touchscreens, Martial Jacoma, Roger Wohlwend, Marcel Meerstetter
• Website Elo TouchSystems, Tyco Electronics (www.elotouch.de)

Ein Touchscreen ist sehr ähnlich zu einem normalen Bildschirm, nur dass er zudem auf Berührung reagiert. Dies erlaubt es dass man Applikationen gestaltet, die mit Berührung auf den Bildschirm funktionieren.

Zur Zeit gibt es fünf verschiedene Touchscreen-Technologien: die resistive, die kapazitive, die Oberflächen-, die Lichtschranken- und die APR-Technologie. Je nach Anwendung- und Einsatzgebiet ist eine davon zu bevorzugen. Etwas, das in jedem Touchscreen vorhanden ist, ist der Controller. Dieser interpretiert die Signale, die er von den Sensoren erhält, berechnet daraus den Berührungsort auf dem Bildschirm und schickt diese Information weiter an das ausführende Programm.

Resistive Technologie (Accu Touch):

Bei der resistiven Technologie werden zwei durchsichtige, leitfähige Schichten, die durch sehr kleine Isolationspunkte getrennt sind, auf die Bildschirmoberfläche aufgetragen. An die obere Schicht wird ein Strom angelegt. Wenn diese nun berührt wird, wird sie auf die untere Schicht gedrückt und der Strom wird auf dieser weiterfliessen. Durch vier Sensoren die sich je an einer Ecken der unteren Schicht befinden, wird die X-Y-Koordinate der Berührung ausgerechnet. Damit die Berührungsfläche nicht anfällig auf Schmutz und Kratzer ist, wird eine strapazierfähige, kratzfeste Oberfläche als Schutz auf den Bildschirm montiert. Die Auflösung des System ist so hoch, dass sie die Fingergenauigkeit übertrifft. Der grosse Vorteil dieser Technologie ist, dass man den Touchscreen nicht nur mit einem Finger, sondern auch mit anderen Objekten (wie z.B. Kugelschreiber, Handschuhe und Hammer) berühren kann. Zusätzlich muss man den Touchscreen nur einmal kalibrieren. Weil diese Art des Touchscreen doch eine gewisse Anfälligkeit auf Vandalismus zeigt, ist sie eher für private und industrielle Anwendungen geeignet.

Funktionsweise von AccuTouch-Touchscreens

Teile eines Touchscreens

Der AccuTouch-Touchscreen mit Fünf-Draht-Widerstandstechnologie verwendet eine Glasplatte mit einer einheitlichen resistiven Beschichtung. Über das Glassubstrat ist eine dicke Polyesterdeckfolie gespannt, die durch kleine, transparente, isolierende Abstandshalter vom Glas getrennt ist. Auf der Außenseite ist die Deckfolie durch eine harte, strapazierfähige Beschichtung geschützt, auf der Innenseite weist sie eine leitende Beschichtung auf.

Was passiert bei einer Berührung?

1 Widerstandsfähige Beschichtung 2 Leitende Oberschicht 3 Abstandshalter 4 Resistive Beschichtung 5 Glasscheibe 6 CRT

Bei Berührung des Bildschirms wird die leitende Beschichtung auf der Innenseite der Deckfolie gegen die Beschichtung der Glasplatte gedrückt, wodurch ein elektrischer Kontakt entsteht. Die erzeugten Spannungssignale repräsentieren analog dazu den Berührungspunkt.

Oberflächenwellen-Technologie (Intelli Touch):

Diese dritte Art funktioniert mit Oberflächenwellen, die von piezoelektrischen Elemente, die sich an den Ecken des Touchscreens befinden, erzeugt wird. Die Wellen werden über den Bildschirm gelenkt und erzeugen eine digitale Abbildung der Touchscreen-Oberfläche.

Diese Technologie verfügt über eine sehr hohe Auflösung (bis zu 4000 x 4000 Punkte) was weit über der Fingergenauigkeit liegt. Der grosse Vorteil der Oberflächentechnologie ist, dass sie überhaupt nicht auf Verunreinigungen anfällig ist. Der Controller des Touchscreen ist ständig in der Lage, sich neu zu kalibrieren um irgendwelche Verunreinigungen wie Fett, Schmutz, oder Kaugummi als solche zu erkennen. Deshalb eignen sich solche Touchscreens für Anwendungen an öffentlichen Plätzen, zum Beispiel als Infoterminal oder Billetautomate.

 

Funktionsweise von IntelliTouch/SecureTouch-Touchscreens

1 Klarglasscheibe 2 Luftspalt 3 LCD

IntelliTouch- und SecureTouch-Touchscreens verfügen über eine Glasscheibe mit sendenden und empfangenden piezoelektrischen Transducern sowohl für die x- als auch die y-Achse. Der Touchscreen-Kontroller sendet ein elektrisches Signal von fünf Megahertz an den Sender-Transducer, der das Signal in Ultraschallwellen umwandelt, die sich innerhalb der Glasscheibe fortbewegen. Diese Wellen werden mit Hilfe von einer Reihe von Reflektoren gleichmäßig auf der Vorderseite des Touchscreens verteilt. Die Reflektoren auf der gegenüberliegenden Seite sammeln die Wellen und leiten sie zu den Empfänger-Transducers um, welche die Wellen erneut in elektrische Signale umwandeln.

1 Transducers 2 Reflektorenstreifen, die außen rings um den Sensor angeordnet sind, verteilen die Ultraschallsignale gleichmäßig auf dem Touchscreen. 3 x-Achse 4 y-Achse

Wenn Sie den Bildschirm berühren, absorbieren Sie einen Teil der darüber wandernden Wellenenergie. Das empfangene Signal wird dann mit der gespeicherten digitalen Karte verglichen, die Änderung erkannt und eine Koordinate berechnet.

Akustische Impulserkennung (APR)

Die APR-Technologie erkennt jedes einzelne Geräusch, das durch die Berührung der jeweiligen Positionen auf dem Bildschirm entsteht. Danach wird das Geräusch mit einer Reihe von ab Werk aufgezeichneten Geräuschen verglichen, sodass der Computer feststellen kann, an welcher Position der Bildschirm berührt wurde. Da APR keine hochleistungsfähige und teure Signalbearbeitungs-Hardware benötigt, ist sie kostengünstiger und wirtschaftlich nicht auf besonders grosse Bildschirme beschränkt. APR eignet sich für Bildschirme aller Grössen.

APR bietet optimale Bildqualität, Haltbarkeit und funktioniert sogar mit Kratzern. Zudem kann sie mit jedem Gegenstand, z.B. Fingernagel, Handschuh, Finger, Stift oder Kreditkarte aktiviert werden. Ausserdem ist APR auch resistent geben Wasser und anderen Verschmutzungen auf dem Screen und ermöglicht die Auflage des Handballens während der Handschriftenerfassung auf den Screen.

Wie funktioniert Akustische Impulserkennung (APR)?

Eine Berührung des Screens oder die Reibung des Fingers oder des Schreibgeräts auf dem Glas beim Dragging erzeugt eine akustische Welle. Die Welle bewegt sich von der Berührungsstelle weg und wandert zu den Transducern, die elektrische Signale proportional zu den akustischen Wellen erzeugen. Diese Signale werden in der Kontrollerkarte verstärkt und dann in einen digitalen Datenstrom umgesetzt.Die Berührungsposition wird durch Vergleich der Daten mit einem werkseitig erstellten Klangprofil des Touchscreens ermittelt. APR wurde so entwickelt, dass es Umgebungs- und Fremdgeräusche ignoriert, da diese keinem gespeicherten Klangprofil entsprechen.

Kapazitive Technologie:

Diese Technologie arbeitet ähnlich wie die resistive Technologie, nur dass sie anstatt einen Strom eine Spannung auf die obere Schicht anlegt und bei einer Berührung den Spannungsabfall misst. Der Nachteil dabei ist, dass man den Touchscreen nur mit den Fingern bedienen kann, es sei denn, es gibt gewisse spezielle Eingabestifte, die für den kapazitiven Touchscreen entwickelt wurden.

Lichtschranken-Technologie

Bei dieser Technologie wird ein Lichtschranken-Gitter über dem Bildschirm erzeugt. Wenn man den Bildschirm berührt, wird das Gitter am entsprechenden Ort unterbrochen und dadurch wird die Position auf dem Bildschirm berechnet. Auf gewisse Verunreinigungen und Kratzer sind diese Art der Touchscreen immun, aber grösserer Schmutz erzeugt Unterbrechungen im Gitter und führt zu Fehlsignalen.