Už vím, jak fungují dotykové displeje

Displeje mobilních telefonů jsou stále dokonalejší a dokonalejší. V poslední době se dokonce tu a tam objeví mobil s dotykovým displejem. Pojďme se tedy podívat, jak takové displeje fungují.
Už vím, jak fungují dotykové displeje

Mobilní telefony se vyvíjejí přímo závratným tempem. Stále častější jsou chytré telefony s vlastním operačním systémem, s velkou kapacitou paměti a mnoha vyspělými funkcemi. A pochopitelně ani displeje nezůstávají pozadu. Barevné displeje velkých rozměrů s mnoha tisíci barvami již nejsou ničím, co by nějak zvlášť upoutávalo pozornost. Dá se říci, že mobilní telefony se svou konstrukcí i výbavou začínají stále více blížit kapesním počítačům. A tak se dnes mnohem častěji u mobilních telefonů setkáváme i s dotykovými displeji, na které jsme bývali zvyklí spíše u PDA. Podívejme se tedy blíže, na jaké dotykové displeje můžeme narazit a jak takové displeje pracují. 

Rezistivní displeje

Prvním z konstrukčních řešení dotykových displejů je tzv. rezistivní technologie. Systém je tvořen pružnou membránou, která je na povrchu displeje. Membrána je zevnitř pokryta velmi tenkou průhlednou kovovou vrstvou. Pod membránou je také vodivá průhledná vrstva, která je ale pevná. Mezi vrstvami je pak velmi tenká vzduchová mezera s rastrem izolačních podpěr, které vodivé vrstvy izolují od sebe. Obě vrstvy jsou připojeny k řídicímu a vyhodnocovacímu modulu.

Při dotyku se horní vrstva prohne a v daném místě se vodivě spojí s vrstvou spodní. Mezi vrstvami pak začne procházet elektrický proud a kontroler pak vypočítá na základě velikosti jednotlivých proudů polohu bodu dotyku. Princip technologie je znázorněn na následujícím obrázku.

Klepněte pro větší obrázek
Princip rezistivního dotykového displeje

Výhodou tohoto řešení displeje je především to, že k dotyku lze použít prakticky cokoli. Může to být špička prstu a třeba i v rukavici, tužka nebo jakýkoli jiný předmět. Jde tu v podstatě jen o vyvinutý tlak na horní vodivou vrstvu. Rezistivní dotykové displeje jsou velice odolné a používají se proto mj. i v průmyslových aplikacích. 

Kapacitní dotykové displeje

Funkce těchto displejů je založena na vodivosti lidského těla. Povrch kapacitního dotykového displeje je pokryt vodivou vrstvou. Při dotyku displeje prstem ruky vznikne mezi okraji displeje a vodivou rukou kapacita, přes kterou se uzavírá se elektrický obvod. Kontroler pak analýzou vzniklých kapacit přesně určí polohu prstu.

Výhodnou vlastností tohoto systému je vysoká mechanická odolnost a také malá velmi nízká náchylnost na poruchy funkce vlivem ušpinění (mastnota prach apod.). Velikou nevýhodou a omezením je to, že dotyk displeje funguje jen v případě, že se obrazovky dotýkáme elektricky vodivým předmětem. S rukou v kožené rukavici nebo s tyčinkou z plastu u tohoto typu displeje nepochodíme.

Speciálním případem kapacitního displeje je pak tzv. projekční kapacitní displej. Využívá principu kapacitního displeje, ale s tím rozdílem, že vyzařuje elektrické pole do blízkého okolí. Pokud takový displej umístíme např. za nevodivou tenkou vrstvu skla nebo plexiskla, bude tento systém fungovat a bude přitom vysoce mechanicky odolný.

Dotykové displeje s infračerveným zářením

Jistě zajímavým řešením je využití infračerveného záření. Princip je v jádru jednoduchý, ale v mnoha různých využitích se skrývá jeho genialita. Systém je tvořen hustou sítí infračervených paprsků, která se vsunutím jakéhokoli předmětu na určitém místě přeruší. Veliká výhoda je v tom, že takový systém lze zhotovit jako rám, který pak lze nasadit na jakýkoli monitor. Pokud takto vybavíme třeba nějaký stařičký CRT monitor, rázem se z něj stane moderní dotyková obrazovka. Příklad takového přídavného zařízení je na následujícím obrázku.

Klepněte pro větší obrázek Klepněte pro větší obrázek
Nasazovací modul dotykového displeje

Další výhodou těchto displejů je to, že  pro aktivaci některého bodu displeje není nutné dotýkat se přímo podkladu.

Displej s povrchovou akustickou vlnou

Nejvíce sofistikovanou metodou řešení dotykových displejů je technologie využití povrchové akustické vlny. Pro tyto displeje se používá označení SAW (z anglického Surface Acoustic Wave). Princip je takový, že v rozích pevné průhledné vrstvy nad displejem jsou umístěny vysílače a přijímače signálu. Ten se šíří napříč po ploše displeje. Vložením předmětu do vlnového pole se šíření vln změní a řídicí jednotka tak podle vyslaných a přijatých signálů vyhodnotí polohu vložené překážky. Označení „akustická vlna“ může být poněkud matoucí, protože vysílané vlnění má kmitočet 5 MHz.

Problematická je na této technologii vysoká citlivost na znečištění, protože i malá nečistota dokáže pohltit akustické vlnění a na displeji tak vznikají hluchá místa.

Každý má své

Těžko rozhodovat, která z technologií je ta nejlepší. Jsou tak různorodé, že by takové posuzování snad ani nemělo smysl. Každá ze zmíněných technologií je vhodná pro jiné využití. Některé jsou vhodné do drsných podmínek průmyslové výroby a používají se proto na ovládání a programování výrobních robotů, jiné jsou oproti tomu méně robustní, ale o to více přesné v určování polohy.

Jisté je, že dotykové displeje jsou velice výhodnou volbou všude tam, kde by samostatné ovládací zařízení, jako je klávesnice nebo joystick, bylo jen na obtíž. Vezměme v úvahu např. různé automaty na vyhledávání dopravních spojení nebo třeba interaktivní informační pulty. Zvláště výhodné je pak použití dotykových displejů u přenosných zařízení, jako jsou kapesní počítače nebo mobilní telefony, protože tam je zvláštní klávesnice vždy problémem. 

Témata článku: Ostatní, Displeje, Microsoft Surface, Microsoft Surface 64GB Wi-Fi

17 komentářů

Nejnovější komentáře

  • KatsuriusCZ 8. 11. 2011 10:37:55
    Velmi hezký Článek clkem my i pomoh :-)
  • brainbow 30. 10. 2010 13:33:04
    velmi prinosne pane onane... nebylo by lepsi strefovat se mimo display?
  • AdDy 6. 11. 2004 19:09:58
    No zajimalo by mne, kolik stoji dotykový displej s infračerveným zářením...
Určitě si přečtěte


komerční sdělení

Komerční sdělení