140 likes | 284 Views
Dotykové displeje. Jan Figala. Historie. 1971 – Elograph , první dotykový senzor na Univerzitě v Kentucky 1974 – první průhledný dotykový displej 1977 – vydán patent na technologii rezistivních displejů, která je dnes nejpoužívanější
E N D
Dotykové displeje Jan Figala
Historie • 1971 – Elograph, první dotykový senzor na Univerzitě v Kentucky • 1974 – první průhledný dotykový displej • 1977 – vydán patent na technologii rezistivních displejů, která je dnes nejpoužívanější • 1983 – Hewlett Packard: první stolní počítač s dotykovým displejem (CPU 8 MHz, MS-DOS, 2x floppy disk drive) • Donedávna uměly detekovat pouze jeden bod dotyku, ale nastává éra multi-touchscreenů
Technologie • Rezistivní • Kapacitní • Projekční kapacitní • Infračervené záření • Povrchová akustická vlna
Rezistivní dotykové displeje • Stavba: na povrchu pružná membrána zevnitř pokrytá velmi tenkou průhlednou kovovou vrstvou • Pod ní další průhledná pevná vodivá vrstva • Mezi vrstvami tenká vzduchová mezera s izolačními podpěrami • Obě vrstvy jsou připojeny k řídícímu a vyhodnocovacímu modulu
Rezistivní dotykové displeje • Princip: • Při dotyku se horní vrstva prohne • V daném místě se vodivě spojí se spodní vrstvou • Mezi vrstvami začne procházet proud • Controllervypočítá na základě velikosti proudů polohu bodu dotyku
(Ne)výhody rezistivních displejů • Dotýkat se lze čímkoliv (jde jen o vyvinutý tlak na horní vrstvu) • Velmi odolné → využívají se v průmyslových aplikacích • Poměrně levné → nejčastější • Lze vyrobit i multi-touchrezistivní displeje • Propouští pouze 75% světla (kapacitní 90%)
Kapacitní dotykové displeje • Založeno na vodivosti lidského těla (či jiného vodivého předmětu) • Na povrchu je vodivá vrstva • Při dotyku se vytvoří elektrostatické pole a část náboje se přenese do lidské ruky a tím se sníží náboj na kapacitní vrstvě • Tento úbytek se změří v obvodech v rozích displeje • Kontroler z relativních rozdílů náboje vypočítá, kde přesně došlo k dotyku
Výhody a nevýhody • Přenáší 90% světla z monitoru • Vysoká mechanická odolnost • Nízká náchylnost na poruchy kvůli zašpinění (prach aj.) • Dotyk se musí uskutečnit pouze vodivým předmětem
Projekční kapacitní displej • Vyzařuje elektrické pole do blízkého okolí, proto je možno umístit jej pod vrstvu skla, plexiskla apod. • Jeho funkčnost zůstane zachována a zvýší se mechanická odolnost
Dotykové displeje s infračerveným zářením • Hustá síť infračervených paprsků • Vsunutím předmětu se na určitém místě přeruší • Takový systém lze vyrobit jako rám, který pak můžeme nasadit na libovolný monitor a přeměnit jej na dotykovou obrazovku • Není nutné se dotýkat přímo podkladu
Displej s povrchovou akustickou vlnou (SAW – SurfaceAcousticWave) • Vůbec nejsofistikovanější • 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 změní šíření vln a řídící jednotka tak vyhodnotí polohu vloženého předmětu • Vlnění má frekvenci 5 MHz (není to tedy akustická vlna) • Nevýhodou je vysoká citlivost na znečištění, protože i malá nečistota dokáže pohltit vlnění a na displeji tím vzniknou hluchá místa
Uhlíkové nanotrubice • Možný budoucí materiál pro výrobu dotykových displejů • Pružné vodivé vrstvy displeje se vyrobí z CNT
Zajímavosti apod. • Bezpečnostní riziko: na displejích zůstávají otisky prstů, a tak např. zadávaná hesla a PIN kódy je výrazně jednodušší odhalit • Mohou přenášet patogeny (např. potenciálně smrtelného zlatého stafylokoka) • Dotykové displeje velmi komplikují život nevidomým
Odkazy • Využití PET folie potažené grafenem do dotykových displejů (výhoda: k výrobě není nutné vzácné indium) video • Místo klávesnice druhý displej s dotykovou vrstvou stránka • Demonstrace multi-touch displeje video • Hračka, jak svému notebooku přidat dotykový displej video