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Touchscreen-Lexikon

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Definitionen, Bedeutungen, Begriffe und ErklÀrungen im Lexikon

Quellenangabe:

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

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

Touchscreen-Technologien

Zur Zeit gibt es fĂŒnf verschiedene Touchscreen-Technologien: die resistive, die kapazitive, die OberflĂ€chen-, 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 erhĂ€lt, berechnet daraus den BerĂŒhrungsort auf dem Bildschirm und schickt diese Information weiter an das ausfĂŒhrende Programm.

Resistive Technologie (Accu Touch):

Bei der resistiven Technologie werden zwei durchsichtige, leitfĂ€hige Schichten, die durch sehr kleine Isolationspunkte getrennt sind, auf die BildschirmoberflĂ€che aufgetragen. An die obere Schicht wird ein Strom angelegt. Wenn diese nun berĂŒhrt wird, wird sie auf die untere Schicht gedrĂŒckt 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 BerĂŒhrung ausgerechnet. Damit die BerĂŒhrungsflĂ€che nicht anfĂ€llig auf Schmutz und Kratzer ist, wird eine strapazierfĂ€hige, kratzfeste OberflĂ€che als Schutz auf den Bildschirm montiert. Die Auflösung des System ist so hoch, dass sie die Fingergenauigkeit ĂŒbertrifft. 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) berĂŒhren kann. ZusĂ€tzlich muss man den Touchscreen nur einmal kalibrieren. Weil diese Art des Touchscreen doch eine gewisse AnfĂ€lligkeit auf Vandalismus zeigt, ist sie eher fĂŒr private und industrielle Anwendungen geeignet.

Funktionsweise von AccuTouch-Touchscreens

Teile eines Touchscreens

Der AccuTouch-Touchscreen mit FĂŒnf-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, strapazierfĂ€hige Beschichtung geschĂŒtzt, auf der Innenseite weist sie eine leitende Beschichtung auf.

Was passiert bei einer BerĂŒhrung?

1 WiderstandsfÀhige Beschichtung
2 Leitende Oberschicht
3 Abstandshalter
4 Resistive Beschichtung
5 Glasscheibe
6 CRT
Funktionsweise von AccuTouch-Touchscreens

Bei BerĂŒhrung des Bildschirms wird die leitende Beschichtung auf der Innenseite der Deckfolie gegen die Beschichtung der Glasplatte gedrĂŒckt, wodurch ein elektrischer Kontakt entsteht. Die erzeugten Spannungssignale reprĂ€sentieren analog dazu den BerĂŒhrungspunkt.


OberflÀchenwellen-Technologie (Intelli Touch):

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

Diese Technologie verfĂŒgt ĂŒber eine sehr hohe Auflösung (bis zu 4000 x 4000 Punkte) was weit ĂŒber der Fingergenauigkeit liegt. Der grosse Vorteil der OberflĂ€chentechnologie ist, dass sie ĂŒberhaupt nicht auf Verunreinigungen anfĂ€llig ist. Der Controller des Touchscreen ist stĂ€ndig in der Lage, sich neu zu kalibrieren um irgendwelche Verunreinigungen wie Fett, Schmutz, oder Kaugummi als solche zu erkennen. Deshalb eignen sich solche Touchscreens fĂŒr Anwendungen an öffentlichen PlĂ€tzen, zum Beispiel als Infoterminal oder Billetautomate.

 

Funktionsweise von IntelliTouch/SecureTouch-Touchscreens

1 Klarglasscheibe
2 Luftspalt
3 LCD
Funktionsweise von IntelliTouch/SecureTouch-Touchscreens

IntelliTouch- und SecureTouch-Touchscreens verfĂŒgen ĂŒber eine Glasscheibe mit sendenden und empfangenden piezoelektrischen Transducern sowohl fĂŒr die x- als auch die y-Achse. Der Touchscreen-Kontroller sendet ein elektrisches Signal von fĂŒnf 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 gleichmĂ€ĂŸig auf der Vorderseite des Touchscreens verteilt. Die Reflektoren auf der gegenĂŒberliegenden Seite sammeln die Wellen und leiten sie zu den EmpfĂ€nger-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 gleichmĂ€ĂŸig auf dem Touchscreen.
3 x-Achse
4 y-Achse
Funktionsweise von IntelliTouch/SecureTouch-Touchscreens

Wenn Sie den Bildschirm berĂŒhren, absorbieren Sie einen Teil der darĂŒber 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 GerĂ€usch, das durch die BerĂŒhrung der jeweiligen Positionen auf dem Bildschirm entsteht. Danach wird das GerĂ€usch mit einer Reihe von ab Werk aufgezeichneten GerĂ€uschen verglichen, sodass der Computer feststellen kann, an welcher Position der Bildschirm berĂŒhrt wurde. Da APR keine hochleistungsfĂ€hige und teure Signalbearbeitungs-Hardware benötigt, ist sie kostengĂŒnstiger und wirtschaftlich nicht auf besonders grosse Bildschirme beschrĂ€nkt. APR eignet sich fĂŒr Bildschirme aller Grössen.

APR bietet optimale BildqualitÀt, 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 wÀhrend der Handschriftenerfassung auf den Screen.

Wie funktioniert Akustische Impulserkennung (APR)?

Wie funktioniert Akustische Impulserkennung (APR)?

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


Kapazitive Technologie:

Diese Technologie arbeitet Ă€hnlich wie die resistive Technologie, nur dass sie anstatt einen Strom eine Spannung auf die obere Schicht anlegt und bei einer BerĂŒhrung 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 fĂŒr den kapazitiven Touchscreen entwickelt wurden.

Lichtschranken-Technologie

Bei dieser Technologie wird ein Lichtschranken-Gitter ĂŒber dem Bildschirm erzeugt. Wenn man den Bildschirm berĂŒhrt, 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 fĂŒhrt zu Fehlsignalen.