Touchtechnologien im Überblick

Mit der Akustischen Impulserkennung (Acousic Pulse Recognition – APR) hat Elo TouchSystems eine neue Touchscreen-Technologie entwickelt. Es handelt sich um einen komplett neuen Weg, Touchberührungen auf dem Display zu erkennen. APR kombiniert das Beste aus anderen Touchtechnologien und bietet dadurch eine Reihe von Vorteilen, die bisher immer nur teilweise realisiert werden konnten. Akustische Impulserkennung (APR) Ein APR-Gerät hat eine vor dem Display angebrachte Scheibe aus Glas oder einem anderen festen Material mit vier piezoelektrischen Transducern an der Rückseite. Die Transducer sind an zwei diagonal gegenüberliegenden Eckpunkten außerhalb des sichtbaren Bereichs befestigt und über ein Flex-Kabel mit einer Kontrollerkarte verbunden. Eine Berührung des Screens oder die Reibung des Fingers oder des Schreibgeräts auf dem Glas eim Dragging erzeugt eine akustische Welle. Die Welle bewegt sich von der Berührungsstelle weg und wandert zu den Transducern, die elektrische Signale proportional zu den akus­tischen Wellen erzeugen. Diese Signale werden in der Kontrollerkarte verstärkt und dann in einen digitalen Datenstrom umgesetzt. Die Berührungsposition wird durch Vergleich der Daten mit einem werkseitig erstellten Klangprofil des Touch­screens ermittelt. APR wurde so entwickelt, dass es Umgebungs- und Fremdgeräusche ignoriert, da diese keinem gespeicherten Klangprofil entsprechen. IntelliTouch Oberflächen­- wellentechnologie IntelliTouch Oberflächenwellen-Touchscreens verfügen über eine Glasscheibe mit sendenden und empfangenden piezoelektrischen Transducern sowohl für die x- als auch die y-Achse. Der Touchscreen-Controller sendet ein elektrisches Signal an den Sender-Transducer, der das Signal in Ultraschallwellen umwandelt, die sich innerhalb der Glasoberfläche fortbewegen. Diese Wellen werden mit Hilfe einer Reihe von Reflektoren gleichmäßig auf der Vorderseite des Touchscreens verteilt. Die Reflektoren auf der gegenüberliegenden Seite sammeln die Wellen und leiten sie zu den Empfänger-Transducern weiter, welche die Wellen erneut in elektrische Signale umwandeln. Dieses Verfahren ist für beide Achsen gleich. Wenn man den Bildschirm berührt, absorbiert man einen Teil der in der Oberfläche wandernden Wellenenergie. Das empfangene Signal für X und Y wird dann mit der gespeicherten digitalen Karte verglichen, die Änderung erkannt und eine Koordinate berechnet. Es bestehen Varianten wie SecureTouch für verbesserte Vandalismusbeständigkeit mit 6 oder 12mm gehärtetem Glas und iTouch, bei dem die Oberflächenwellen direkt innerhalb einer CRT-Röhre und nicht durch eine zusätzliche Scheibe wandern. AccuTouch Fünf-Draht- Widerstandstechnologie Der AccuTouch-Touchscreen mit Fünf-Draht-Widerstands-technologie verwendet eine Glasplatte mit einer resistiven Beschichtung und eine Deckfolie mit leitfähiger Beschichtung. Die zwei Schichten sind durch kleine, transparente, isolierende Abstandshalter getrennt. Bei Berührung des Bildschirms wird die leitende Beschichtung auf der Innenseite der Deckfolie gegen die Beschichtung der Glasplatte gedrückt, wodurch ein elektrischer Kontakt entsteht. Der Kontroller erzeugt bwechselnd eine Spannung von +5V an den x- und y-Achsen und liest die Ergebnisspannung von der Deckfolie ab, was die analoge Darstellung der Berührungsposition ist. AT4 Vier-Draht- Widerstandstechnologie Die AT4 Vier-Draht-Wider- standstechnologie ist ähnlich aufgebaut wie die Fünf-Draht-Widerstandstechnologie. Jedoch erzeugt der Kontroller bei einer Berührung eine Spannung von +5V an der Deckfolie und liest die Ergebnisspannung von der Glasscheibe ab. Anschließend erzeugt er eine Spannung an der Glasscheibe und liest die Spannung der Deckfolie ab. Obwohl diese Technologie insbesondere für kleinere Screens geeignet ist, ist der Hauptnachteil der Vier-Draht-Widerstandstechnologie eine kürzere MTBF als bei der Fünf-Draht-Widerstands­technologie. Oberflächenkapazitiv Grundlage der Elo Surface Capacitiv Technologie ist eine höchst gleichmäßig leitfähige Beschichtung auf einer Glasscheibe. Während des Betriebs erzeugen Elektroden, die um die Glasscheibe herum angebracht sind, eine gleichmäßig über die gesamte leitfähige Schicht verteilte Spannung und damit ein einheitliches elektrisches Feld. Bei einer Berührung fließt Strom innerhalb des elektrischen Feldes. Der Kontroller berechnet die Koordinaten des Berührungspunkts, indem er die Spannung misst und zur Verarbeitung an den Computer überträgt. Projiziert Kapazitiv Projected Capacitive Touch- screens sind von vorne und hinten mit einer Schutzglasscheibe versehen. Die mittlere Schicht besteht aus einem laminierten Sensorenraster aus mikrofeinen Drähten. Der Touchscreen kann hinter von Kunden installierten Materialien, wie vandalismusbeständigem Glas, bis zu einer Dicke von 18mm angebracht werden. Während einer Berührung entsteht zwischen dem Finger und dem Sensorenraster kapazitive Kopplung. Der in den Touchscreen eingebettete serielle Kontroller berechnet die Koordinaten des Berührungspunkts aus den Änderungen der elektrischen Charakteristik des Drahtmusters und überträgt sie zur Verarbeitung an den Computer. CarrollTouch Infrarot Die CarrollTouch Infrarottechnologie (IR) nutzt einen schmalen Rahmen um das Display mit einer Reihe von IR-Dioden (LEDs) und Fototransistoren, die jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten angebracht sind, um ein Raster aus für das menschliche Auge nicht sichtbarem IR-Licht zu erzeugen. Der IR-Kontroller aktiviert die LEDs in einer gleichmäßigen Folge, um ein Raster aus IR-Lichtstrahlen zu erzeugen. Eine Berührung unterbricht einen oder mehrere Strahlen des Rasters jeder Achse, was die x- und y-Koordinaten identifiziert. Nach Unterlagen der Firma Elotouch