hay una variedad de tecnologías de pantalla táctil con diferentes métodos de detección táctil.
ResistiveEdit
Un panel de pantalla táctil resistiva comprende varias capas delgadas, las más importantes de las cuales son dos capas eléctricamente resistivas transparentes enfrentadas entre sí con un espacio delgado entre ellas. La capa superior (la que se toca) tiene un recubrimiento en la superficie inferior; justo debajo de ella hay una capa resistiva similar en la parte superior de su sustrato., Una capa tiene conexiones conductoras a lo largo de sus lados, la otra a lo largo de la parte superior e inferior. Un voltaje se aplica a una capa y se detecta por la otra. Cuando un objeto, como la punta de un dedo o la punta del lápiz, presiona hacia abajo sobre la superficie exterior, las dos capas se tocan para conectarse en ese punto. El panel se comporta entonces como un par de divisores de voltaje, un eje a la vez. Al cambiar rápidamente entre cada capa, se puede detectar la posición de presión en la pantalla.
el tacto resistivo se utiliza en restaurantes, fábricas y hospitales debido a su alta tolerancia a líquidos y contaminantes., Una ventaja importante de la tecnología resistiva-táctil es su bajo costo. Además, como solo es necesaria la presión suficiente para que se perciba el tacto, se pueden usar con guantes puestos o usando cualquier cosa rígida como sustituto de los dedos. Las desventajas incluyen la necesidad de presionar hacia abajo y el riesgo de daños por objetos cortantes. Las pantallas táctiles resistivas también sufren de un contraste más pobre, debido a que tienen reflejos adicionales (es decir, deslumbramiento) de las capas de material colocadas sobre la pantalla. Este es el tipo de pantalla táctil que fue utilizado por Nintendo en la familia DS, la familia 3DS y el Wii U GamePad.,
Surface acoustic wave edit
La tecnología Surface acoustic wave (SAW) utiliza ondas ultrasónicas que pasan por encima del panel táctil. Cuando se toca el panel, se absorbe una parte de la onda. El cambio en las ondas ultrasónicas es procesado por el controlador para determinar la posición del evento táctil. Los paneles táctiles de ondas acústicas de superficie pueden dañarse por elementos externos. Los contaminantes en la superficie también pueden interferir con la funcionalidad de la pantalla táctil.,
CapacitiveEdit
Pantalla Táctil Capacitiva de un teléfono móvil
Un panel de pantalla táctil capacitiva consiste en un aislante, como el vidrio, recubierto con un conductor transparente, como el óxido de indio y estaño (oxide)., Como el cuerpo humano es también un conductor eléctrico, tocar la superficie de la pantalla resulta en una distorsión del campo electrostático de la pantalla, medible como un cambio en la capacitancia. Se pueden usar diferentes tecnologías para determinar la ubicación del toque. La ubicación se envía al controlador para su procesamiento. Existen pantallas táctiles que usan plata en lugar de indi, ya que causes causa varios problemas ambientales debido al uso de indio., El controlador es típicamente un chip de circuito integrado específico de aplicación (ASIC) de semiconductor de óxido metálico complementario (CMOS), que a su vez generalmente envía las señales a un procesador de señal digital CMOS (DSP) para su procesamiento.
a diferencia de una pantalla táctil resistiva, algunas pantallas táctiles capacitivas no se pueden usar para detectar un dedo a través de material aislante eléctrico, como guantes. Esta desventaja afecta especialmente la usabilidad en Electrónica de consumo, como tabletas táctiles y teléfonos inteligentes capacitivos en clima frío, cuando las personas pueden usar guantes., Se puede superar con un lápiz capacitivo especial, o un guante de aplicación especial con un parche bordado de hilo conductor que permite el contacto eléctrico con la punta del dedo del usuario.
una unidad de fuente de alimentación de modo conmutado de baja calidad con un voltaje inestable y ruidoso en consecuencia puede interferir temporalmente con la precisión, precisión y sensibilidad de las pantallas táctiles capacitivas.
algunos fabricantes de pantallas capacitivas continúan desarrollando pantallas táctiles más delgadas y precisas., Los dispositivos móviles ahora se producen con tecnología «in-cell», como en las pantallas Super AMOLED de Samsung, que eliminan una capa al construir los condensadores dentro de la pantalla. Este tipo de pantalla táctil reduce la distancia visible entre el dedo del usuario y lo que el Usuario está tocando en la pantalla, reduciendo el grosor y el peso de la pantalla, lo que es deseable en los teléfonos inteligentes.
un condensador de placa paralela simple tiene dos conductores separados por una capa dieléctrica. La mayor parte de la energía en este sistema se concentra directamente entre las placas., Parte de la energía se derrama en el área fuera de las placas, y las líneas de campo eléctrico asociadas con este efecto se llaman campos de flecos. Parte del desafío de hacer un sensor capacitivo práctico es diseñar un conjunto de trazas de circuitos impresos que dirigen los campos de flecos a un área de detección activa accesible para un usuario. Un condensador de placa paralela no es una buena opción para tal patrón de sensor. Colocar un dedo cerca de los campos eléctricos de flecos agrega área de superficie conductiva al sistema capacitivo., La capacidad de almacenamiento de carga adicional añadida por el dedo se conoce como capacitancia del dedo, o CF. La capacitancia del sensor sin un dedo presente se conoce como capacitancia parasitaria, o CP.
capacidad Superficialeditar
en esta tecnología básica, solo un lado del aislante está recubierto con una capa conductora. Se aplica un pequeño voltaje a la capa, lo que resulta en un campo electrostático uniforme. Cuando un conductor, como un dedo humano, toca la superficie sin recubrimiento, se forma dinámicamente un condensador., El controlador del sensor puede determinar la ubicación del toque indirectamente del cambio en la capacitancia medida desde las cuatro esquinas del panel. Como no tiene partes móviles, es moderadamente duradero pero tiene una resolución limitada, es propenso a falsas señales de acoplamiento capacitivo parasitario y necesita calibración durante la fabricación. Por lo tanto, se utiliza con mayor frecuencia en aplicaciones simples como controles industriales y quioscos.,
aunque algunos métodos estándar de detección de capacitancia son proyectivos, en el sentido de que pueden ser utilizados para detectar un dedo a través de una superficie no conductora, son muy sensibles a las fluctuaciones de temperatura, que expanden o contraen las placas sensoras, causando fluctuaciones en la capacitancia de estas placas. Estas fluctuaciones dan lugar a una gran cantidad de ruido de fondo, por lo que se requiere una señal de dedo fuerte para una detección precisa. Esto limita las aplicaciones a aquellas en las que el dedo toca directamente el elemento de detección o se detecta a través de una superficie no conductora relativamente delgada.,
capacidad Proyectadaeditar
parte posterior de un globo Multitáctil, basado en tecnología táctil capacitiva proyectada (PCT)
pantalla táctil de Capacitancia proyectada de 8 x 8 fabricada con alambre de cobre recubierto de aislamiento de 25 micras incrustado en una película de poliéster transparente.,
Este diagrama muestra cómo ocho entradas a la rejilla de la pantalla táctil o el teclado crea 28 única intersecciones, frente a 16 las intersecciones creado utilizando un estándar de x/y multiplexado de la pantalla táctil .,
esquema de pantalla táctil capacitiva proyectada
la Tecnología Táctil Capacitiva Proyectada (PCT; también PCAP) es una variante de la tecnología táctil capacitiva pero donde la sensibilidad al tacto, la precisión, la resolución y la velocidad del tacto se han mejorado inteligencia artificial». Este procesamiento inteligente permite proyectar la detección de dedos, con precisión y fiabilidad, a través de vidrio muy grueso e incluso doble acristalamiento.,
algunas pantallas táctiles PCT modernas se componen de miles de teclas discretas, pero la mayoría de las pantallas táctiles PCT están hechas de una matriz x/y de filas y columnas de material conductor, en capas sobre Hojas de vidrio.Esto se puede hacer ya sea grabando una sola capa conductora para formar un patrón de rejilla de electrodos, grabando dos capas perpendiculares separadas de material conductor con líneas paralelas o pistas para formar una rejilla, o formando una rejilla x/y de alambres finos recubiertos de aislamiento en una sola capa ., El número de dedos que se pueden detectar simultáneamente está determinado por el número de puntos cruzados (x * y) . Sin embargo, el número de puntos de cruce puede casi duplicarse mediante el uso de un diseño de celosía diagonal, donde, en lugar de X elementos que solo cruzan elementos y, cada elemento conductor cruza todos los demás elementos .
la capa conductora es a menudo transparente, estando hecha de óxido de indio y estaño (Indi), un conductor.In algunos diseños, el voltaje aplicado a esta rejilla crea un campo electrostático uniforme, que se puede medir., Cuando un objeto conductor, como un dedo, entra en contacto con un panel PCT, distorsiona el campo electrostático local en ese punto. Esto es medible como un cambio en la capacitancia. Si un dedo salva el espacio entre dos de las «pistas», el campo de carga se interrumpe aún más y es detectado por el controlador. La capacitancia se puede cambiar y medir en cada punto individual de la red. Este sistema es capaz de rastrear con precisión los toques.
debido a que la capa superior de un PCT es de vidrio, es más resistente que la tecnología táctil resistiva menos costosa., A diferencia de la tecnología táctil capacitiva tradicional, es posible que un sistema PCT detecte un lápiz óptico pasivo o un dedo enguantado. Sin embargo, la humedad en la superficie del panel, la alta humedad o el polvo acumulado pueden interferir con el rendimiento.Estos factores ambientales, sin embargo, no son un problema con las pantallas táctiles BASADAS EN «alambre fino» debido al hecho de que las pantallas táctiles BASADAS EN alambre tienen una capacitancia «parasitaria» mucho menor, y hay una mayor distancia entre los conductores vecinos.
Hay dos tipos de PCT: capacitancia mutua y auto-capacitancia.,
capacitación Mutuaeditar
Este es un enfoque PCT común, que hace uso del hecho de que la mayoría de los objetos conductores son capaces de sostener una carga si están muy cerca entre sí. En los sensores capacitivos mutuos, un condensador está formado inherentemente por la traza de fila y la traza de columna en cada intersección de la rejilla. Una matriz de 16×14, por ejemplo, tendría 224 condensadores independientes. Se aplica un voltaje a las filas o columnas. Acercar un dedo o un lápiz conductor a la superficie del sensor cambia el campo electrostático local, lo que a su vez reduce la capacitancia mutua., El cambio de capacitancia en cada punto individual de la red se puede medir para determinar con precisión la ubicación del contacto midiendo el voltaje en el otro eje. La capacitancia mutua permite la operación Multitáctil donde se pueden rastrear con precisión múltiples dedos, palmas o agujas al mismo tiempo.
Auto-capacitanciaeditar
Los sensores de auto-capacitancia pueden tener la misma cuadrícula X-y que los sensores de capacitancia mutua, pero las columnas y filas funcionan de forma independiente., Con la auto capacitancia, la carga capacitiva de un dedo se mide en cada columna o electrodo de fila por un medidor de corriente, o el cambio en la frecuencia de un oscilador RC.
se puede detectar un dedo en cualquier lugar a lo largo de toda una fila. Si ese dedo también es detectado por una columna, entonces se puede asumir que la posición del dedo está en la intersección de este par fila/columna.Esto permite la detección rápida y precisa de un solo dedo, pero causa cierta ambigüedad si se detecta más de un dedo., Dos dedos pueden tener cuatro posibles posiciones de detección, solo dos de las cuales son verdaderas. Sin embargo, al desensibilizar selectivamente cualquier punto de contacto en la contención, los resultados conflictivos se eliminan fácilmente. Esto permite que la» auto capacitancia » se utilice para la operación Multitáctil.
alternativamente, se puede evitar la ambigüedad aplicando una señal de «Des-sensibilización» a todas menos una de las columnas . Esto deja solo una sección corta de cualquier fila sensible al tacto. Al seleccionar una secuencia de estas secciones a lo largo de la fila, es posible determinar la posición exacta de varios dedos a lo largo de esa fila., Este proceso se puede repetir para todas las otras filas hasta que se haya escaneado toda la pantalla.
Las capas de pantalla táctil auto capacitiva se utilizan en teléfonos móviles como el Sony Xperia Sola, el Samsung Galaxy S4, Galaxy Note 3, Galaxy S5 y Galaxy Alpha.
la auto capacitancia es mucho más sensible que la capacitancia mutua y se utiliza principalmente para un solo toque, gestos simples y detección de proximidad donde el dedo ni siquiera tiene que tocar la superficie del vidrio.La capacitancia mutua se utiliza principalmente para aplicaciones multitáctiles.,Muchos fabricantes de pantallas táctiles utilizan tecnologías de auto capacitancia y de capacitancia mutua en el mismo producto, combinando así sus beneficios individuales.
el uso de styli en pantallas capacitivaseditar
Las pantallas táctiles capacitivas no necesariamente necesitan ser operadas con un dedo, pero hasta hace poco el styli especial requerido podría ser bastante costoso de comprar. El costo de esta tecnología ha caído mucho en los últimos años y las agujas capacitivas ahora están ampliamente disponibles por un cargo nominal, y a menudo se regalan gratis con accesorios Móviles., Estos consisten en un eje eléctricamente conductor con una punta de goma conductora suave, conectando así resistivamente los dedos a la punta del lápiz.
Red Infrareditar
sensores infrarrojos montados alrededor de la pantalla del reloj para la entrada de pantalla táctil de un usuario en este terminal PLATO V en 1981. Se ilustra el resplandor anaranjado característico de la pantalla de plasma monocromática.,
una pantalla táctil infrarroja utiliza una matriz de pares de LED infrarrojos X-y y fotodetectores alrededor de los bordes de la pantalla para detectar una interrupción en el patrón de haces LED. Estas vigas LED se cruzan entre sí en patrones verticales y horizontales. Esto ayuda a que los sensores capten la ubicación exacta del tacto. Un beneficio importante de este sistema es que puede detectar esencialmente cualquier objeto opaco, incluido un dedo, un dedo enguantado, un lápiz o un bolígrafo., Generalmente se utiliza en aplicaciones al aire libre y sistemas POS que no pueden confiar en un conductor (como un dedo desnudo) para activar la pantalla táctil. A diferencia de las pantallas táctiles capacitivas, las pantallas táctiles infrarrojas no requieren ningún patrón en el vidrio, lo que aumenta la durabilidad y la claridad óptica del sistema en general. Las pantallas táctiles infrarrojas son sensibles a la suciedad y el polvo que pueden interferir con los rayos infrarrojos, y sufren de paralaje en superficies curvas y pulsaciones accidentales cuando el usuario pasa el dedo sobre la pantalla mientras busca el elemento a seleccionar.,
proyección acrílica Infrareditar
una lámina acrílica translúcida se utiliza como pantalla de retroproyección para mostrar información. Los bordes de la lámina acrílica están iluminados por LED infrarrojos, y las cámaras infrarrojas están enfocadas en la parte posterior de la lámina. Los objetos colocados en la hoja son detectables por las cámaras. Cuando la hoja es tocada por el usuario, la deformación resulta en una fuga de luz infrarroja que alcanza su punto máximo en los puntos de presión máxima, lo que indica la ubicación táctil del usuario. Las tabletas PixelSense de Microsoft utilizan esta tecnología.,
imágenes Opticaleseditar
Las pantallas táctiles ópticas son un desarrollo relativamente moderno en la tecnología de pantalla táctil, en la que dos o más sensores de imagen (como los sensores CMOS) se colocan alrededor de los bordes (principalmente las esquinas) de la pantalla. Infrarrojos retroiluminación se colocan en el sensor campo de visión en el lado opuesto de la pantalla. Un toque bloquea algunas luces de los sensores, y se puede calcular la ubicación y el tamaño del objeto en contacto (Ver casco visual). Esta tecnología está creciendo en popularidad debido a su escalabilidad, versatilidad y asequibilidad para pantallas táctiles más grandes.,
tecnología de señal Dispersivaeditar
introducido en 2002 por 3M, este sistema detecta un toque mediante el uso de sensores para medir la piezoelectricidad en el vidrio. Algoritmos complejos interpretan esta información y proporcionan la ubicación real del toque. La tecnología no se ve afectada por el polvo y otros elementos externos, incluidos los arañazos. Dado que no hay necesidad de elementos adicionales en la pantalla, también afirma proporcionar una excelente claridad óptica. Cualquier objeto se puede utilizar para generar eventos táctiles, incluidos los dedos enguantados., Una desventaja es que después del toque inicial, el sistema no puede detectar un dedo inmóvil. Sin embargo, por la misma razón, los objetos en reposo no interrumpen el reconocimiento táctil.
reconocimiento de pulso Acústicoeditar
la clave de esta tecnología es que un toque en cualquier posición de la superficie genera una onda de sonido en el sustrato que luego produce una señal combinada única medida por tres o más transductores diminutos conectados a los bordes de la pantalla táctil. La señal digitalizada se compara con una lista correspondiente a cada posición en la superficie, determinando la ubicación táctil., Un toque en movimiento es seguido por la rápida repetición de este proceso. Los sonidos extraños y ambientales se ignoran ya que no coinciden con ningún perfil de sonido almacenado. La tecnología se diferencia de otras tecnologías basadas en el sonido por el uso de un método de búsqueda simple en lugar de hardware costoso de procesamiento de señales. Al igual que con el sistema de tecnología de señal dispersiva, no se puede detectar un dedo inmóvil después del toque inicial. Sin embargo, por la misma razón, el reconocimiento táctil no se ve interrumpido por ningún objeto en reposo., La tecnología fue creada por SoundTouch Ltd a principios de la década de 2000, según lo descrito por la familia de patentes EP1852772, e introducida en el mercado por la división Elo de Tyco International en 2006 como reconocimiento de pulso acústico. La pantalla táctil utilizada por Elo está hecha de vidrio ordinario, lo que proporciona una buena durabilidad y claridad óptica. La tecnología generalmente retiene la precisión con arañazos y polvo en la pantalla. La tecnología también es adecuada para pantallas que son físicamente más grandes.