Touchscreen (Dansk)

Der er en række touchscreen teknologier med forskellige metoder til sensing touch.

ResistiveEdit

En resistive touchscreen panel består af flere tynde lag, hvoraf de vigtigste er to gennemsigtige elektrisk resistive lag over for hinanden med en lille afstand mellem dem. Det øverste lag (det, der berøres) har en belægning på undersiden; lige under det er et lignende resistivt lag oven på dets substrat., Et lag har ledende forbindelser langs siderne, den anden langs top og bund. En spænding påføres på et lag og registreres af den anden. Når en genstand, såsom en fingerspids eller stylusspids, presser ned på den ydre overflade, berører de to lag for at blive forbundet på det tidspunkt. Panelet opfører sig derefter som et par spændingsdelere, en akse ad gangen. Ved hurtigt at skifte mellem hvert lag kan trykpositionen på skærmen detekteres.

resistiv berøring bruges i restauranter, fabrikker og hospitaler på grund af dens høje tolerance for væsker og forurenende stoffer., En stor fordel ved resistive-touch-teknologi er dens lave omkostninger. Derudover, da kun tilstrækkeligt tryk er nødvendigt for at føle berøringen, de kan bruges med handsker på, eller ved at bruge noget stift som fingererstatning. Ulemper omfatter behovet for at trykke ned og en risiko for skade ved skarpe genstande. Resistive berøringsskærme lider også af dårligere kontrast på grund af at have yderligere refleksioner (dvs.blænding) fra lagene af materiale placeret over skærmen. Dette er den type berøringsskærm, der blev brugt af Nintendo i DS-familien, 3DS-familien og Gamii U-GamePad.,

Surface acoustic waveEdit

Surface acoustic acousticave (SA.) – teknologi bruger ultralydbølger, der passerer over berøringsskærmspanelet. Når panelet berøres, absorberes en del af bølgen. Ændringen i ultralydbølger behandles af controlleren for at bestemme placeringen af berøringshændelsen. Overflade akustisk bølge touchscreen paneler kan blive beskadiget af udvendige elementer. Forurenende stoffer på overfladen kan også forstyrre funktionaliteten af berøringsskærmen.,

CapacitiveEdit

et kapacitivt berøringsskærmspanel består af en isolator, såsom glas, belagt med en gennemsigtig leder, såsom indium Tino .id (ITO)., Da det menneskelige legeme er også en elektrisk leder, røre overfladen af skærmen resulterer i en forvrængning af skærmen”s elektrostatiske felt, måles som en ændring i kapacitans. Forskellige teknologier kan bruges til at bestemme placeringen af berøringen. Placeringen sendes derefter til controlleren til behandling. Touchscreens, der bruger sølv i stedet for ITO eksisterer, da ITO forårsager flere miljøproblemer på grund af brugen af indium., Regulatoren er typisk en komplementær metalo .id-halvleder (CMOS) applikationsspecifik integreret kredsløb (ASIC) chip, som igen normalt sender signalerne til en CMOS digital signalprocessor (DSP) til behandling.i modsætning til en resistiv berøringsskærm kan nogle kapacitive berøringsskærme ikke bruges til at detektere en finger gennem elektrisk isolerende materiale, såsom handsker. Denne ulempe påvirker især brugervenligheden i forbrugerelektronik, såsom touch-tablet-pc ‘ er og kapacitive smartphones i koldt vejr, når folk muligvis bærer handsker., Det kan overvindes med en speciel kapacitiv stylus, eller en særlig anvendelse handske med en broderet plaster på ledende tråd tillader elektrisk kontakt med brugerens”s fingerspids.

en lavkvalitets s .itching-mode strømforsyningsenhed med en tilsvarende ustabil, støjende spænding kan midlertidigt forstyrre præcisionen, nøjagtigheden og følsomheden af kapacitive berøringsskærme.nogle kapacitive displayproducenter udvikler fortsat tyndere og mere præcise berøringsskærme., Dem til mobile enheder produceres nu med” In-cell” – teknologi, såsom i Samsung ” s Super AMOLED-skærme, der eliminerer et lag ved at bygge kondensatorerne inde i selve skærmen. Denne type berøringsskærm reducerer den synlige afstand mellem brugerens ” s finger og hvad brugeren rører på skærmen, hvilket reducerer tykkelsen og vægten af skærmen, hvilket er ønskeligt i smartphones.

en simpel parallelpladekondensator har to ledere adskilt af et dielektrisk lag. Det meste af energien i dette system er koncentreret direkte mellem pladerne., Nogle af energien spildes ud i området uden for pladerne, og de elektriske feltlinjer, der er forbundet med denne effekt, kaldes kantfelter. En del af udfordringen med at lave en praktisk kapacitiv sensor er at designe et sæt trykte kredsløbsspor, der dirigerer kantfelter til et aktivt føleområde, der er tilgængeligt for en bruger. En parallelpladekondensator er ikke et godt valg til et sådant sensormønster. Placering af en finger nær fringing elektriske felter tilføjer ledende overfladeareal til det kapacitive system., Den ekstra ladning lagerkapacitet tilføjet af fingeren er kendt som finger kapacitans, eller jf. Kapacitansen af sensoren uden en finger til stede er kendt som parasitisk kapacitans, eller CP.

Overfladekapacitetredit

i denne grundlæggende teknologi er kun den ene side af isolatoren belagt med et ledende lag. En lille spænding påføres laget, hvilket resulterer i et ensartet elektrostatisk felt. Når en leder, såsom en menneskelig finger, berører den ubelagte overflade, dannes en kondensator dynamisk., Sensoren ” s controller kan bestemme placeringen af berøringen indirekte fra ændringen i kapacitansen målt fra panelets fire hjørner. Da den ikke har bevægelige dele, er den moderat holdbar, men har begrænset opløsning, er tilbøjelig til falske signaler fra parasitisk kapacitiv kobling og har brug for kalibrering under fremstillingen. Det bruges derfor oftest i enkle applikationer såsom industrielle kontroller og kiosker.,

Selv om nogle standard kapacitans metoder til påvisning er projektiv, i den forstand, at de kan anvendes til at påvise en finger gennem en ikke-ledende overflade, de er meget følsomme over for udsving i temperaturen, udvide eller kontrakt sensing plader, hvilket medfører udsving i kapacitansen af disse plader. Disse udsving resulterer i meget baggrundsstøj, så der kræves et stærkt fingersignal til nøjagtig detektion. Dette begrænser applikationer til dem, hvor fingeren direkte berører føleelementet eller registreres gennem en relativt tynd, ikke-ledende overflade.,

Forventede capacitanceEdit

Projiceret kapacitiv touch (PCT; også PCAP) teknologi er en variant af kapacitive touch-teknologi, men hvor følsomhed over for berøring, nøjagtighed, opløsning og hastighed af touch er blevet væsentligt forbedret ved brug af en simpel form for “Kunstig Intelligens”. Denne intelligente behandling gør det muligt at projicere fingerføling nøjagtigt og pålideligt gennem meget tykt glas og endda termoruder.,nogle moderne PCT-berøringsskærme består af tusinder af diskrete taster, men de fleste PCT-berøringsskærme er lavet af en Matri/y-Matri.af rækker og søjler af ledende materiale, lagdelt på glasplader.Dette kan gøres enten ved hjælp af ætsning en enkelt ledende lag til at danne et gitter mønster af elektroder, ved hjælp af ætsning to separate, vinkelret lag af ledende materiale med parallelle linjer eller numre til at danne et gitter, eller ved at danne en x/y gitter af fine, isolering belagt ledninger i et enkelt lag ., Antallet af fingre, der kan detekteres samtidigt, bestemmes af antallet af krydsningspunkter (. * y). Antallet af krydspunkter kan imidlertid næsten fordobles ved hjælp af et diagonalt gitterlayout, hvor i stedet for ever-elementer kun nogensinde krydser y-elementer, krydser hvert ledende element hvert andet element .

det ledende lag er ofte gennemsigtigt, idet det er lavet af Indium Tino ,id (ITO), en gennemsigtig elektrisk conductor.In nogle designs, spænding påføres dette gitter skaber en ensartet elektrostatisk felt, som kan måles., Når en ledende genstand, såsom en finger, kommer i kontakt med et PCT-panel, forvrænger det det lokale elektrostatiske felt på det tidspunkt. Dette kan måles som en ændring i kapacitans. Hvis en finger bygger bro mellem to af “sporene”, afbrydes ladningsfeltet yderligere og detekteres af controlleren. Kapacitansen kan ændres og måles på hvert enkelt punkt på nettet. Dette system er i stand til nøjagtigt at spore berøringer.

på grund af det øverste lag af en PCT er glas, det er mere robust end billigere resistiv touch-teknologi., I modsætning til traditionel kapacitiv berøringsteknologi er det muligt for et PCT-system at fornemme en passiv stylus eller behandsket finger. Imidlertid kan fugt på overfladen af panelet, høj luftfugtighed eller opsamlet støv forstyrre ydeevnen.Disse miljøfaktorer, imidlertid, er ikke et problem med “fintråd” – baserede berøringsskærme på grund af det faktum, at trådbaserede berøringsskærme har en meget lavere “parasitisk” kapacitans, og der er større afstand mellem tilstødende ledere.

Der er to typer PCT: gensidig kapacitans og selvkapacitans.,

gensidig kapacitetredit

Dette er en almindelig PCT-tilgang, der gør brug af det faktum, at de fleste ledende objekter er i stand til at holde en afgift, hvis de er meget tæt på hinanden. I gensidige kapacitive sensorer er en kondensator iboende dannet af rækkesporet og kolonnesporet ved hvert kryds af gitteret. En 16 14 14 array, for eksempel, ville have 224 uafhængige kondensatorer. En spænding påføres rækkerne eller kolonnerne. At bringe en finger eller ledende stylus tæt på sensorens overflade ændrer det lokale elektrostatiske felt, hvilket igen reducerer den gensidige kapacitans., Kapacitansændringen ved hvert enkelt punkt på gitteret kan måles for nøjagtigt at bestemme berøringsstedet ved at måle spændingen i den anden akse. Gensidig kapacitans tillader multi-touch-betjening, hvor flere fingre, håndflader eller styli kan spores nøjagtigt på samme tid.

Selvkapacitetredit

Selvkapacitanssensorer kan have det samme grid-y-gitter som gensidige kapacitanssensorer, men kolonnerne og rækkerne fungerer uafhængigt., Med selvkapacitans måles den kapacitive belastning af en finger på hver søjle-eller rækkeelektrode med en strømmåler eller ændringen i frekvensen af en RC-oscillator.

en finger kan detekteres overalt langs hele længden af en række. Hvis denne finger også registreres af en søjle, kan det antages, at fingerpositionen er i skæringspunktet mellem dette række/søjlepar.Dette giver mulighed for hurtig og præcis detektion af en enkelt finger, men det forårsager en vis tvetydighed, hvis mere end en finger skal opdages., To fingre kan have fire mulige detekteringspositioner, hvoraf kun to er sande. Men ved selektivt at de-sensibilisere eventuelle berøringspunkter i strid, er modstridende resultater let elimineret. Dette gør det muligt at bruge “Selvkapacitans” til multi-touch-betjening.

Alternativt kan tvetydighed undgås ved at anvende et “de-sensibiliserende” signal til alle undtagen en af kolonnerne . Dette efterlader kun en kort del af enhver række, der er følsom over for berøring. Ved at vælge en sekvens af disse sektioner langs rækken er det muligt at bestemme den nøjagtige position af flere fingre langs den række., Denne proces kan derefter gentages for alle de andre rækker, indtil hele skærmen er scannet.

Selv-kapacitiv touch skærm lag anvendes på mobiltelefoner, som Sony Xperia Sola, Samsung Galaxy S4, Galaxy Note 3, Galaxy S5, og Galaxy Alpha.

Selvkapacitans er langt mere følsom end gensidig kapacitans og bruges hovedsageligt til enkelt tryk, enkel gestus og nærhedsføling, hvor fingeren ikke engang behøver at røre ved glasoverfladen.Gensidig kapacitans bruges hovedsageligt til multitouch-applikationer.,Mange touchscreen producenter bruger både selv og gensidig kapacitans teknologier i det samme produkt, og derved kombinere deres individuelle fordele.

Brug af tonehoveder på kapacitiv screensEdit

Kapacitive touchscreens, behøver ikke nødvendigvis at være drevet af en finger, men indtil for nylig har den særlige stylist der kræves kunne være ret dyre at købe. Omkostningerne ved denne teknologi er faldet meget i de senere år, og kapacitive stili er nu bredt tilgængelige for en nominel afgift, og ofte givet væk gratis med mobilt tilbehør., Disse består af en elektrisk ledende aksel med en blød ledende gummispids, hvorved fingrene resistivt forbindes til spidsen af pennen.

infrarød gridEdit

en infrarød touchscreen bruger en række infrared-y infrarød LED og fotodetektor par rundt om kanterne af skærmen for at registrere en forstyrrelse i mønsteret af LED-stråler. Disse LED bjælker krydser hinanden i lodrette og vandrette mønstre. Dette hjælper sensorerne med at afhente den nøjagtige placering af berøringen. En stor fordel ved et sådant system er, at det i det væsentlige kan registrere enhver uigennemsigtig genstand, herunder en finger, handsket finger, stylus eller pen., Det bruges generelt i udendørs applikationer og POS-systemer, der ikke kan stole på en leder (såsom en bare finger) for at aktivere berøringsskærmen. I modsætning til kapacitive berøringsskærme kræver infrarøde berøringsskærme ikke noget mønster på glasset, hvilket øger holdbarheden og optisk klarhed i det samlede system. Infrarød touchscreens er følsomme over for snavs og støv, der kan interferere med de infrarøde stråler, og lider af parallax i krumme overflader og utilsigtet tryk på, når brugeren holder en finger over skærmen, mens du søger efter det element, der skal vælges.,

infrarød akrylprojektionrediger

en gennemskinnelig akrylplade bruges som bagprojektionsskærm til at vise information. Kanterne på akrylpladen lyser af infrarøde lysdioder, og infrarøde kameraer er fokuseret på bagsiden af arket. Objekter placeret på arket kan påvises af kameraerne. Når arket berøres af brugeren, resulterer deformationen i lækage af infrarødt lys, der topper ved punkterne med maksimalt tryk, hvilket angiver brugerens berøringsplacering. Microsoft ” s pi .elsense tabletter bruger denne teknologi.,

optisk billederedit

optiske berøringsskærme er en relativt moderne udvikling inden for berøringsskærmsteknologi, hvor to eller flere billedsensorer (såsom CMOS-sensorer) er placeret rundt om kanterne (for det meste hjørnerne) på skærmen. Infrarøde baggrundsbelysning placeres i sensorens synsfelt på den modsatte side af skærmen. En touch blokerer nogle lys fra sensorerne, og placeringen og størrelsen af den rørende objekt kan beregnes (se visuel skrog). Denne teknologi vokser i popularitet på grund af dens skalerbarhed, alsidighed og overkommelige priser for større berøringsskærme.,

Dispersionssignalteknologidit

introduceret i 2002 af 3M, registrerer dette system et tryk ved at bruge sensorer til at måle pie .oelektriciteten i glasset. Komplekse algoritmer fortolker disse oplysninger og giver den faktiske placering af berøringen. Teknologien er upåvirket af støv og andre udvendige elementer, herunder ridser. Da der ikke er behov for yderligere elementer på skærmen, hævder det også at give fremragende optisk klarhed. Ethvert objekt kan bruges til at generere touch begivenheder, herunder handskede fingre., En ulempe er, at systemet efter den første berøring ikke kan registrere en ubevægelig finger. Af samme grund forstyrrer hvilende genstande imidlertid ikke berøringsgenkendelse.

Akustiske puls recognitionEdit

nøglen til denne teknologi er, at et tryk på en position på overfladen skaber en lydbølge i substratet, som derefter producerer en unik kombineret signal målt ved tre eller flere små transducere, der er fastgjort til kanten af touchscreen. Det digitaliserede signal sammenlignes med en liste svarende til hver position på overfladen, der bestemmer berøringsstedet., En bevægelig berøring spores ved hurtig gentagelse af denne proces. Fremmede og omgivende lyde ignoreres, da de ikke matcher nogen lagret lydprofil. Teknologien adskiller sig fra andre lydbaserede teknologier ved hjælp af en simpel opslagsmetode snarere end dyre signalbehandlingshard .are. Som med dispersionssignalteknologisystemet kan en ubevægelig finger ikke detekteres efter den første berøring. Af samme grund forstyrres berøringsgenkendelsen imidlertid ikke af nogen hvilende genstande., Teknologien blev skabt af SoundTouch Ltd i begyndelsen af 2000′ erne, som beskrevet af patent familien EP1852772, og introduceret til markedet ved Tyco International”s Elo division i 2006 som akustisk puls anerkendelse. Den berøringsskærm, der bruges af Elo, er lavet af almindeligt glas, hvilket giver god holdbarhed og optisk klarhed. Teknologien bevarer normalt nøjagtighed med ridser og støv på skærmen. Teknologien er også velegnet til skærme, der er fysisk større.