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PANTALLA TÁCTIL Una pantalla táctil (Ver Figura 1.), es una pantalla que mediante un toque directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo, y a su vez muestra los resultados introducidos previamente; actuando como periférico de entrada y periférico de salida de datos, así como emulador de datos interinos erróneos al no tocarse efectivamente. Este contacto también se puede realizar por medio de un lápiz óptico u otras herramientas similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal. Las pantallas táctiles son populares en la industria pesada y en otras situaciones, tales como exposiciones de museos donde los teclados y los ratones no permiten una interacción satisfactoria, intuitiva, rápida, o exacta del usuario con el contenido de la exposición. Figura 1
INTRODUCCION En la actualidad, es más común la presencia de este tipo de tecnología touch screen (pantalla sensible al tacto), en computadoras, móviles y equipos electrónicos y viene dado en que la naturaleza del hombre en sí es ser curioso, incluso desde muy pequeños "tocar todo lo que vemos"; es parte de nuestros cinco sentidos, quizás debido a eso es tan popular y se nos hace tan amigable manipular este tipo de tecnología. Además es un dispositivo que permite al usuario interactuar con el sistema, con una interface fácil de usar y comprender, . Este dispositivo aparte que hace doble función ya que al mismo tiempo es un dispositivo de entrada al recibir datos por parte del usuario al ser tocado, también es de salida porque muestra en la pantalla el resultado de todas las acciones realizadas. Por otro lado, da un paso adelante sustituyendo el famoso "mouse", que jugo un papel fundamental en la computación desde 1984; tanto así que todas las computadoras en su mayoría absoluta tienen uno. Se espera que en los siguientes años un crecimiento alto en el uso de pantallas sensibles al tacto. Aún esta tecnología se está mejorando cada día más y pero con con la que se cuenta actualmente se pueden hacer muchas aplicaciones.
HISTORIA Las pantallas táctiles se han ido haciendo populares desde la invención de la interfaz electrónica táctil en 1971 por el Dr. Samuel C. Hurst. Han llegado a ser comunes en , en cajeros automáticos y en PDAs donde se suele emplear un estilete para manipular la interfaz gráfica de usuario y para introducir datos. La popularidad de los teléfonos inteligentes, PDAs, de las vídeo consolas portátiles o de los navegadores de automóviles está generando la demanda y la aceptación de las pantallas táctiles. El HP-150 (Ver Figura 2.) fue, en 1983, uno de los primeros ordenadores comerciales del mundo que disponía de pantalla táctil. En realidad no tenía una pantalla táctil en el sentido propiamente dicho, sino una pantalla de tubo Sony de 9 pulgadas rodeada de transmisores y receptores infrarrojos que detectaban la posición de cualquier objeto no-transparente sobre la pantalla Las pantallas táctiles de última generación consisten en un cristal transparente donde se sitúa una lámina que permite al usuario interactuar directamente sobre esta superficie, utilizando un proyector para lanzar la imagen sobre la pantalla de cristal. Se sale de lo que hasta hoy día se entendía por pantalla táctil que era básicamente un monitor táctil.
TIPOS • Existen varias tecnologías para implementar los sistemas táctiles, cada una basada en diferentes fenómenos y con distintas aplicaciones. Los sistemas táctiles más importantes son: • Pantallas táctiles por infrarrojos • Pantallas táctiles resistivas • Pantallas táctiles y touchpad capacitivos • Pantallas táctiles de onda acústica superficial, (SAW)
Infrarrojos: El sistema más antiguo y fácil de entender es el de infrarrojos. En los bordes de la pantalla, en la carcasa de la misma, existen unos emisores y receptores de infrarrojos. En un lado de la pantalla están los emisores y en el contrario los receptores. Tenemos una matriz de rayos infrarrojos vertical y horizontal. Al pulsar con el dedo o con cualquier objeto, sobre la pantalla interrumpimos un haz infrarrojo vertical y otro horizontal. El ordenador detecta que rayos han sido interrumpidos, conoce de este modo dónde hemos pulsado y actúa en consecuencia. Este sistema tiene la ventaja de la simplicidad y de no oscurecer la pantalla, pero tiene claras desventajas: son caras y voluminosas, muy sensibles a la suciedad y pueden detectar fácilmente falsas pulsaciones (una mosca que se pose, por ejemplo).
Resistivas: Es un tipo de pantallas táctiles muy usado. La pantalla táctil propiamente dicha está formada por dos capas de material conductor transparente, con una cierta resistencia a la corriente eléctrica, y con una separación entre las dos capas. Cuando se toca la capa exterior se produce un contacto entre las dos capas conductoras. Un sistema electrónico detecta el contacto y midiendo la resistencia puede calcular el punto de contacto. Hay varios tipos de pantallas resistivas según el número de hilos conductores que usan, entre cuatro y ocho. Todas se basan en el mismo sistema. Veamos detenidamente el proceso.
Resistivas: Cada capa conductora tratada con un material conductor resistivo transparente, normalmente óxido de indio y estaño (In2O3)9(SnO2), tiene una barra conductora en dos lados opuestos como en la figura. Una de las capas sirve para medir la posición en el eje X y la otra en el eje Y. Conectamos la entrada X+ a un convertidor analógico-digital. Ponemos una tensión entre los terminales Y+ Y- El convertidor analógico-digital digitaliza la tensión analógica generada al pulsar sobre la pantalla. Un microprocesador medirá esta tensión y calculará la coordenada "X" del punto de contacto.
Resistivas: Después conectamos al convertidor analógico-digital. Cada capa conductora tratada con un material conductor resistivo transparente, normalmente óxido de indio y estaño (In2O3)9(SnO2), tiene una barra conductora en dos lados opuestos como en la figura. Una de las capas sirve para medir la posición en el terminal Y+eje X y la otra en el eje Y. Conectamos la entrada X+ a un convertidor analógico-digital. Ponemos una tensión continua entre los terminales X+ y Y-.El convertidor analógico-digital digitaliza la tensión analógica generada al pulsar sobre la pantalla. Un microprocesador medirá esta tensión y repetimos el mismo proceso para calcular la coordenada "Y" y "X" del punto de contacto. En algunos tipos de pantalla se puede medir además la coordenada Z o presión que se ha ejercido sobre la pantalla táctil. Para esto hay que conocer la resistencia de cada "plato". Para este tipo de medidas más complejas se necesitan más. Después conectamos al convertidor analógico-digital el terminal Y+ y una tensión continua entre los terminales para calibrar la pantalla, ya que la resistencia de los "platos" varía con la temperatura ambiente. Las pantallas táctiles resistivas tienen la ventaja de que pueden ser usadas con cualquier objeto, un dedo, un lápiz, un dedo con guantes, etc. Son económicas, fiables X+ y versátiles. Por X- y repetimos el contrario al usar varias capas de material transparente sobre mismo proceso para calcular la propia pantalla, se pierde bastante luminosidad.
Resistivas: Por otro lado el tratamiento conductor coordenada "Y" del punto de la pantalla táctil es sensible a la luz ultravioleta, de tal forma que con el tiempo se degrada y pierde flexibilidad y transparencia. En algunos tipos de pantalla se puede medir además la coordenada Z o presión que se ha ejercido sobre la pantalla táctil. Para esto hay que conocer la resistencia de cada "plato". Para este tipo de medidas más complejas se necesitan más terminales para calibrar la pantalla, ya que la resistencia de los "platos" varía con la temperatura ambiente. Las pantallas táctiles resistivas tienen la ventaja de que pueden ser usadas con cualquier objeto, un dedo, un lápiz, un dedo con guantes, etc. Son económicas, fiables y versátiles. Por el contrario al usar varias capas de material transparente sobre la propia pantalla, se pierde bastante luminosidad. Por otro lado el tratamiento conductor de la pantalla táctil es sensible a la luz ultravioleta, de tal forma que con el tiempo se degrada y pierde flexibilidad y transparencia.
Capacitivos "Touchpad": Son los utilizados normalmente en los ordenadores portátiles para suplir al ratón. El touchpad está formado por una rejilla de dos capas de tiras de electrodos, una vertical y otra horizontal, separadas por un aislante y conectadas a un sofisticado circuito. El circuito se encarga de medir la capacidad mutua entre cada electrodo vertical y cada electrodo horizontal. Un dedo situado cerca de la intersecciónde dos electrodos modifica la capacidad mutua entre ellos al modificarse las propiedades dieléctricas de su entorno. El dedo tiene unas propiedades dieléctricas muy diferentes a las del aire. La posición del dedo se calcula con precisión basándose en las variaciones de la capacidad mutua en varios puntos hasta determinar el centroide de la superficie de contacto. La resolución de este sistema es impresionante, hasta 1/40 mm. Además se puede medir también la presión que se hace con el dedo. No se pueden usar lápices u otros materiales no conductores como punteros. Es muy resistente al entorno, soporta perfectamente polvo, humedad, electricidad estática, etc. Además es ligero, fino y puede ser flexible o transparente.
Capacitivos "Touchpad": En estas pantallas se añade una capa conductora al cristal del propio tubo. Se aplica una tensión en cada una de las cuatro esquinas de la pantalla. Una capa que almacena cargas se sitúa sobre el cristal del monitor. Cuando un usuario toca el monitor algunas cargas se transfieren al usuario, de tal forma que la carga en la capa capacitiva se decrementa. Este decrecimiento se mide en los circuitos situados en cada esquina del monitor. El ordenador calcula, por la diferencia de carga entre cada esquina, el sitio concreto donde se tocó y envía la información al software de control de la pantalla táctil. La principal ventaja de este sistema es que, al tener menos capas sobre el monitor, la visibilidad de la pantalla mejora y la imagen se ve más clara.
Pantallas táctiles de onda acústica superficial (SAW): A través de la superficie del cristal se transmiten dos ondas acústicas inaudibles para el hombre. Una de las hondas se transmite horizontalmente y la otra verticalmente. Cada onda se dispersa por la superficie de la pantalla rebotando en unos reflectores acústicos. Las ondas acústicas no se transmiten de forma , sino por trenes de impulsos. Dos detectores reciben las ondas, uno por cada eje. Se conoce el tiempo de propagación de cada onda acústica en cada trayecto. Cuando el usuario toca con su dedo en la superficie de la pantalla, el dedo absorbe una parte de la potencia acústica, atenuando la energía de la onda. El circuito controlador mide el momento en que recibe una onda atenuada y determina las coordenadas del punto de contacto. Además de las coordenadas X e Y, la tecnología SAW es capaz de detectar el eje Z, la profundidad, o la presión aproximada que se ha ejercido con el dedo, puesto que la atenuación será mayor cuanta más presión se ejerza.
DESARROLLO Y UTILIZACIÓN La gran mayoría de las tecnologías de pantalla táctil más significativas fueron patentadas durante 1970 y 1980 y actualmente han expirado. Este hecho ha permitido que desde entonces los diseños de productos y componentes que utilizan dichas tecnologías no estén sujetos a royalties, lo que ha permitido que los dispositivos táctiles se hayan extendido más fácilmente. Con la creciente aceptación de multitud de productos con una pantalla táctil integrada, el coste marginal de esta tecnología ha sido rutinariamente absorbido en los productos que las incorporan haciendo que prácticamente desaparezca. Como ocurre habitualmente con cualquier tecnología, el hardware y el software asociado a las pantallas táctiles ha alcanzado un punto de madurez suficiente después de más de tres décadas de desarrollo, lo que le ha permitido que actualmente tengan grado muy alto de fiabilidad. Como tal, las pantallas táctiles pueden hallarse en la actualidad en aviones, automóviles, consolas, sistemas de control de maquinaria y dispositivos de mano de cualquier tipo.
LA PANTALLA TÁCTIL Y LAS TECNOLOGIAS DE INTERNET Las pantallas táctiles de última generación consisten en un cristal transparente donde se sitúa una lámina que permite al usuario interactuar directamente sobre esta superficie, utilizando un proyector para lanzar la imagen sobre la pantalla de cristal. Se sale de lo que hasta hoy día entendía por pantalla táctil que era básicamente un monitor táctil. Las pantallas táctiles son en la actualidad unas de las más utilizadas, remplazando hardware que en la mayoría de los casos eran de distinta estética pero que al final perseguían el mismo objetivo como lo era el enviar ordenes al microcomputador para que este las procesara. Con la llegada de las nuevas tecnologías de internet se han desarrollado muchas aplicaciones adaptables a estas pantallas táctiles ya que de esta forma estaríamos eliminando el uso del mouse que poco a poco va perdiendo auge en el ámbito tecnológico. La ausencia del ratón brinda la posibilidad de implementar una interacción mucho más "humana".
LA PANTALLA TÁCTIL Y LAS TECNOLOGIAS DE INTERNET Al trabajar sobre un dispositivo táctil, podemos decir adiós a elementos comunes de las interfaces corrientes como barras de desplazamiento (scroll), ya que podemos conseguir un efecto similar y mucho más natural utilizando un desplazamiento con la mano (de la misma manera que moveríamos un papel sobre una superficie plana). Dependiendo de las necesidades de la aplicación, es posible que tengamos que ingeniárnoslas con nuevos modelos de interacción gestual, pero es conveniente siempre que podamos utilizar estas formas más conocidas de interacción. Esto es por el simple motivo de que el usuario tiende siempre a intentar hacer lo que ya conoce de experiencias anteriores. Las pantallas táctiles están en todas partes con los cajeros automáticos, máquinas expendedoras de billetes y puntos de información. Son un activo clave en la industria informática ya que los monitores Touchscreen o de pantalla táctil ofrecen ciertas ventajas sobre las pantallas de una computadora convencional. Los monitores de pantalla táctil tienen una gran ventaja y es que actúan como un dispositivo de entrada y de salida.
LA PANTALLA TÁCTIL Y LAS TECNOLOGIAS DE INTERNET Usando una interfaz gráfica con los usuarios (GUI) no hay necesidad de un monitor separado, ni de contar con un teclado y mouse ya que el monitor de pantalla táctil realiza el trabajo de los tres. En aplicaciones industriales, los monitores de pantalla táctil también tienen la ventaja de ser más resistentes que CRT convencional (tubo de rayos catódicos) o el monitor LCD. Las pantallas táctiles son a menudo construidas teniendo su durabilidad en mente y muchas son resistentes a los contaminantes industriales como el agua, la suciedad, aceite y grasa. Muchos monitores de pantalla táctil cuentan IP65 y NEMA 4 que permite que sean lavados por sus usuarios y estar protegidos contra sobrecargas eléctricas, pueden resistir el impacto físico, temperaturas extremas, manipulación y los escombros en el aire. Existen diferentes tecnologías detrás de la pantalla táctil, como monitores de pantallas táctiles resistivas, sistemas capacitivos, infrarrojos y la tecnología de ondas acústicas de superficie. Los tipos de pantalla táctil difieren en su eficacia en la lectura de un toque y la claridad de la pantalla. Algunos de los sistemas también son más sensibles a los arañazos y los contaminantes. En la selección de una pantalla táctil una de las cosas más importantes que debe recordar es donde se colocará la pantalla, y para qué aplicaciones se utilizará, así sabrá que nivel de durabilidad es necesario y que tan clara o luminosa tiene que ser el monitor.
BENEFICIOS • Algunas ventajas del uso de esta tecnología son: • Óptica y la durabilidad de cristal puro. • Funciona con el dedo, guante, un bolígrafo, tarjeta de crédito, una uña. • Resistente al agua, polvo, grasa. • No existe un mecanismo de desgaste. • Excelente rendimiento de arrastre. • Una vez calibrado de fábrica, no se deriva. • Reducción de espacio. • Superficie plana real
