Ce este un ecran tactil?

 

 

 

 

Un ecran tactil este un ansamblu fizic intre un dispozitiv de intrare (panou tactil) si unul de ieșire (afisare). Panoul tactil este in mod normal stratificat in partea de sus a unui afișaj electronic vizual al unui sistem de procesare a informațiilor. Afișajul este adesea un afișaj LCD sau OLED, în timp ce sistemul este de obicei un laptop, tabletă sau smartphone.Un utilizator poate da intrare sau controla sistemul de procesare a informațiilor prin gesturi simple sau multiple prin atingerea ecranului cu un stylus special sau cu unul sau mai multe degete. [1] 

Unele ecrane tactile utilizează mănuși obișnuite sau acoperite special pentru a funcționa, în timp ce altele pot funcționa numai cu un stilou sau stilou special. Utilizatorul poate folosi ecranul tactil pentru a reacționa la ceea ce este afișat și, dacă software-ul permite, pentru a controla modul în care este afișat; de exemplu, zoom pentru a mări dimensiunea textului.

Ecranul tactil permite utilizatorului să interacționeze direct cu ceea ce este afișat, mai degrabă decât să utilizeze un mouse, touchpad sau alte astfel de dispozitive (altele decât un stylus, care este opțional pentru majoritatea ecranelor tactile moderne). [2]. Ecranele tactile sunt frecvente în dispozitive precum consolele de jocuri, computerele personale, mașinile de votare electronice și sistemele punct de vânzare (POS). De asemenea, pot fi atașate la computere sau, ca terminale, la rețele. [3]

Popularitatea smartphone-urilor, tabletelor și a multor tipuri de aparate de informare determină cererea și acceptarea ecranelor tactile obișnuite pentru electronice portabile și funcționale. Ecranele tactile se găsesc în domeniul medical, industria grea, automatele de casă (ATM-uri) și chioșcurile, cum ar fi afișajele muzeelor ​​sau automatizarea încăperilor, unde sistemele de tastatură și mouse nu permit o interacțiune adecvată intuitivă, rapidă sau precisă de către utilizator cu conținutul afișajului.

 

Tehnologii existente

 

Ecranele tactile au devenit foarte obișnuite în viața noastră de zi cu zi: telefoane mobile, bancomate, chioșcuri, bilete automatele și multe altele utilizează panouri tactile pentru a permite utilizatorului să interacționeze cu un computer sau dispozitiv fără utilizarea unei tastaturi sau a unui mouse. Dar știați că există mai multe tipuri diferite de Ecranele tactile? Cele mai comune cinci tipuri sunt: rezistive, capacitive la suprafață, proiectate capacitiv, SAW (Wave Acoustic Wave) și infraroșu. [4]

 

Touch Rezistiv

 

      

 

Resistive Touch este una dintre cele mai utilizate tehnologii tactilă în prezent. Un monitor rezistiv cu ecran tactil este compus dintr-un panou de sticlă și un ecran de film, fiecare acoperit cu un strat metalic subțire, separat de un îngust decalaj. Când un utilizator atinge ecranul, cele două straturi metalice intră în contact, rezultând un flux electric. punctul de contact este detectat de această modificare a tensiunii. [4][5]

Avantaje:
• Poate fi activat practic cu orice obiect (deget, stylus, mână înmănușată, stilou etc.)
• Are senzație tactilă
• Tehnologie tactilă cu cel mai mic cost
• Consum redus de putere
• Rezistent la contaminanții de suprafață și lichide (praf, ulei, grăsime, umiditate)

Dezavantaje:
• Claritate mai mică a imaginii în comparație cu alte tehnologii tactile
• Folia exterioară din poliester este vulnerabilă la deteriorarea cauzată de zgârieturi, ciocniri și obiecte ascuțite

 

Touch capacitiv la suprafață

 

 

 

Surface Capacitive este cea mai raspandita tehnologie de ecran tactil, cel mai popular pe piață. Într-o suprafață monitor capacitiv cu ecran tactil, un strat transparent de electrod este plasat deasupra unui panou de sticlă și acoperit printr-un capac protector. Când un deget expus atinge ecranul monitorului, acesta reacționează la electricitatea statică
capacitatea corpului uman; o parte din sarcina electrică se transferă de pe ecran către utilizator. Acest scăderea capacității este detectată de senzori situați la cele patru colțuri ale ecranului, permițând controler pentru a determina punctul de atingere. Ecranele tactile capacitive pot fi activate numai prin atingerea piele umană sau un stylus care deține o încărcare electrică.[4][5]

Avantaje:
• Claritate mai bună a imaginii decât atingerea rezistivă
• Ecran durabil
• Rezistență excelentă la contaminanții de suprafață și lichide (praf, ulei, grăsime, picături de apă)
• Rezistență ridicată la zgârieturi

Dezavantaje:
• Necesită degetul gol sau un stilou capacitiv pentru activare
• Sensibilitate la EMI / RFI

 

Touch capacitiv proiectat

 

  

 

Capacitiv proiectat este similar cu capacitiv de suprafață, dar oferă două avantaje principale: în plus față de un degetul gol, poate fi activat și cu mănuși chirurgicale sau mănuși subțiri de bumbac; și permite multi-touch activare (intrare simultană de la două degete). Un capacitiv proiectat este compus dintr-o foaie de sticlă cu filme de electrod transparente încorporate și un cip IC, care creează un câmp electrostatic tridimensional. Când un deget intră în contact cu ecranul, raportul curenților electrici se schimbă și computerul este capabil să detecteze punctele de atingere. [4][5]

Avantaje:
• Claritate excelentă a imaginii
• Mai rezistent la zgârieturi decât Surface Capacitive
• Rezistent la contaminanții de suprafață și lichide (praf, ulei, grăsime, umiditate)
• Multi-touch (două atingeri)

Dezavantaje:
• Sensibil la EMI / RFI
• Trebuie activat cu degetul expus sau cu mănuși chirurgicale subțiri sau din bumbac

 

Surface Acoustic Wave touch

 

 

 

 

 

Monitoarele cu ecran tactil SAW (Surface Acoustic Wave) utilizează o serie de traductoare piezoelectrice și receptoare de-a lungul părților laterale ale plăcii de sticlă a monitorului pentru a crea o rețea invizibilă de unde ultrasonice pe suprafaţă. Când panoul este atins, o porțiune a undei este absorbită. Acest lucru permite traductorul receptor pentru a localiza punctul de contact și a trimite aceste date către computer. Monitoarele SAW pot fi activate cu un deget, mână înmănușată sau stilou cu vârf moale. Monitoarele SAW oferă o utilizare ușoară și o vizibilitate ridicată. [4][5]

Avantaje:
• Claritate excelentă a imaginii
• Rezistență chiar mai bună la zgârieturi decât capacitivă
• „Touch-life” ridicat

Dezavantaje:
• Nu se va activa cu articole dure (stilou, card de credit sau unghie)
• Picăturile de apă pot provoca declanșări false
• Poluanții solizi de pe ecran pot crea zone fără atingere până când sunt îndepărtați

 

 

Infra-Red Touch

  

 

Monitoarele cu infraroșu cu ecran tactil nu suprapun afișajul cu un ecran suplimentar sau un sandwich de ecran. În schimb, monitoarele cu infraroșu utilizează emițătoare și receptoare IR pentru a crea o rețea invizibilă de fascicule de lumină peste ecran. Acest lucru asigură cea mai bună calitate a imaginii. Când un obiect întrerupe lumina infraroșie invizibilă, senzorii sunt capabili să localizeze punctul de atingere.[4][5]

Avantaje:
• Cea mai mare claritate a imaginii și transmisie a luminii dintre toate tehnologiile tactile
• „Touch-life” nelimitat
• Impermeabil la zgârieturi la suprafață

Dezavantaje:
• Activarea accidentală poate apărea deoarece grinzile infraroșii sunt de fapt deasupra sticlei
suprafaţă
• Strângerea prafului, a uleiului sau a grăsimii pe ecran sau cadru ar putea împiedica fasciculul de lumină să provoace defecțiuni
• Sensibil la apă, zăpadă, ploaie
• Poate fi sensibil la interferența luminii ambientale
• Cost mai mare

 

 

Cum se construieste un ecran tactil?

 

Există mai multe moduri principale de a construi un ecran tactil. Obiectivele cheie sunt recunoașterea uneia sau mai multor degete care ating un ecran, interpretarea comenzii pe care aceasta o reprezintă și comunicarea comenzii aplicației corespunzătoare.

În abordarea rezistivă, care a fost cea mai populară tehnică, există de obicei patru straturi:

1. Strat superior acoperit cu poliester cu o acoperire transparentă metalic-conductivă pe fund
2. Distanțier adeziv
3. Strat de sticlă acoperit cu un strat transparent metalic-conductiv în partea superioară
4. Strat adeziv pe partea din spate a sticlei pentru montare.

Când un utilizator atinge suprafața, sistemul înregistrează schimbarea curentului electric care curge prin afișaj. Tehnologia semnalului dispersiv măsoară efectul piezoelectric - tensiunea generată atunci când forța mecanică este aplicată unui material - care apare chimic atunci când este atins un substrat de sticlă întărit.

Există două abordări bazate pe infraroșu. Într-una, o serie de senzori detectează atingerea unui deget sau aproape atingerea ecranului, întrerupând astfel fasciculele de lumină cu infraroșu proiectate pe ecran. În cealaltă, camerele cu infraroșu montate în partea inferioară înregistrează căldura prin atingerea ecranului.

În fiecare caz, sistemul determină comanda intenționată pe baza comenzilor afișate pe ecran la momentul respectiv și a locației atingerii.

                                                            

 

Bibliografie

 

[1] Walker, Geoff (August 2012). "A review of technologies for sensing contact location on the surface of a display". Journal of the Society for Information Display. 20 (8): 413–440. 

[2] "What is a Touch Screen?". www.computerhope.com. Retrieved 2020-09-07.

[3]Allvin, Rhian Evans (2014-09-01). "Technology in the Early Childhood Classroom". YC Young Children. 69 (4): 62. ISSN 1538-6619

[4] Online: [https://www.controldesign.com/assets/14WPpdf/1407TouchScreenBasicsComparisons.pdf], accesed 2021-06-12

[5] Walker, G. (2013). Fundamentals of touch technologies. SID Display Week.