Technologie dotykowe w monitorach

Panele dotykowe technologie

Najbardziej popularne to:

• Technologia Pojemnościowa
  • Panele pojemnościowe powierzchniowe
  • Panele pojemnościowe projekcyjne
  • Folie pojemnościowe projekcyjne
• Technologia Rezystancyjna
• Technologia Akustyczna
• Technologia Podczerwieni. IR

Technologie pojemnościowe

Panel działające na zasadzie detekcji zmian pojemności. Technologie dzielimy na na dwa znacząco różniące się rozwiązania: panele pojemnościowe powierzchniowe oraz panele pojemnościowo projekcyjne.

Szklane podłoże pokryte jest jednorodną bezbarwną warstwą materiału przewodzącego. W rogach ekranu umieszczone są elektrody wytwarzające zmienne pole elektryczne.

Palec stanowi również rodzaj układu elektrycznego a więc dotknięcie ekranu palcem lub przewodzącym rysikiem powoduje zamknięcie i wykrycie dotyku.

Odmianą paneli pojemnościowych są panele pojemnościowo projekcyjne (dotyk przez szkło), które pozwalają na detekcję dotyku przez dodatkową warstwę ochronną umieszczoną przed ekranem. Dzięki temu panel może być zainstalowany za grubszym, nawet kilkunasto milimetrowym szkłem ochronnym.

Określenie współrzędnych punktu dotyku sprowadza się do analizy pola elektrycznego zmieniającego się tuż przy powierzchni ekranu.

Technologie pojemnościowe – zastosowanie

Zastosowanie

• dotyk wielopunktowy 2 i więcej palców w tym samym czasie dotyka ekran
• bankomaty, biletomaty, vending
• monitory o dużej klasie szczelności ponad IP 66
• zaawansowane monitory dotykowe o intensywnej eksploatacji
• rozwiązania bardzo odporne na wandalizm, panel może być za szkłem o grubości do 15 – 18 mm
• rozwiązania gdzie monitor jest eksploatowany w warunkach nasłonecznienia (wersje szkła antyodblaskowe, antyrefleksyjne)
• publicznie dostępne kioski internetowe, reklamowe
• panele operatorskie HMI w maszynach głównie z dużym prawdopodobieństwem zalania
• telefony komórkowe
• środowisko pracy: wewnątrz i na zewnątrz budynków

Przeciwskazania

• miejsca w których operator jest w rękawiczkach
• projekty gdzie dotyk jest realizowany plastikiem , kartą , itp.

Zalety

• wysoka czułość
• bardzo precyzyjne rozpoznawanie pozycji punktu
• duża transparentności
• możliwość stosowania wielopunktowego dotyku

Wady

• obsługa wyłącznie gołym palcem

Technologie dotykowe rezystancyjne

Panel rezystancyjny zbudowany jest z dwóch warstw odseparowanych za pomocą elementów nieprzewodzących – warstwy nośnej, szkło 2-3 mm z jednorodną powłoką rezystancyjną oraz warstwy górnej, która jest elastyczna i również przewodząca.

Warstwa górna musi mieć znaczny stopień twardości ponieważ jest powierzchnią styku z otoczeniem. Twardość tej powierzchni określa się w skali Mohsa na poziomie 3H co pozwala zakładać odporność na dotyk ( nie może to być ostry przedmiot), na poziomie 35 mln. razy w ten sam punkt (zakładając, że dotykamy przedmiotem o średnicy kontaktu z podłożem równej 3 mm).

W chwili naciśnięcia na ekran górna warstwa ugina się w kierunku podłoża i następuje zwarcie z dolną warstwą w punkcie styku. Układ kontrolera obsługujący panel dotykowy wyłapuje wartość spadku napięcia w punkcie styku przetwarzając te dane na wartość cyfrową i przesyła je do układu sterującego np.: komputera PC.

Technologie rezystancyjne – zastosowanie

Zastosowanie

• monitory na stanowiskach sprzedażowych oraz w komputerach typu POS
• urządzenia sterujące i panele HMI
• terminale sterujące
• miejsca z ograniczoną ilością operatorów
• rozwiązania ekonomiczne
• urządzenia narażone na działanie różnego rodzaju cieczy

Przeciwskazania

• projekty w miejscach publicznych
• projekty potrzebujące wysokiej przejrzystości
• urządzenia pracujące w środowisku dużego zapylenia
• urządzenia obsługiwane przez ostre lub szorstkie narzędzia

Zalety

• wykrywanie dotyku dowolnym przedmiotem np. dłoń w rękawicy
• odporność na ciecze (krople wody nie powodują wzbudzenia)
• minimalny nacisk dotyku tylko 50g
• rozwiązanie ekonomiczne
• możliwość integracji z obudowami w normie IP
• wytrzymałość – 35mln dotknięć w jednym punkcie (test wykonano dla dotknięcia palcem)

Wady

• duża wrażliwość na zarysowania oraz kruchość
• ze względu na poliestrową powierzchnię przeźroczystość na poziomie 88%

Technologie dotykowe akustyczne

Panel akustyczny wykorzystuje pomiar zaburzeń ultradźwięków. Charakteryzuję się wysoką twardością i przeźroczystością. Powierzchnią dotykaną jest szkło. Na przeciwległych krawędziach panela znajdują się emitery i odbiorniki dźwięku, często zabezpieczone ramką aluminiową.

W chwili naciśnięcia na ekran czujniki rejestrują zakłócenie ultradzwięków nadawanych przez emitery z przeciwległej krawędzi panela. Układ kontrolera przetwarza dane na wartość cyfrową i przesyła je do układu sterującego np.: komputera PC.

Technologie akustyczne – zastosowanie

Zastosowanie

• zaawansowane monitory dotykowe o intensywnej eksploatacji
• rozwiązania gdzie spodziewamy się wandalizmu, uderzeń, zarysowań
• rozwiązania gdzie monitor jest eksploatowany w warunkach nasłonecznienia (wersje szkła
• antyodblaskowe, antyrefleksyjne)
• publicznie dostępne kioski internetowe, reklamowe
• panele operatorskie HMI w maszynach
• rodowisko pracy: wewnątrz i na zewnątrz budynków

Przeciwskazania

• kioski narażone na opady deszczu lub topniejącego śniegu, instalacje bez zdaszenia
• przy pracy w rękawicach dotyk nie jest poprawnie wykrywany

Zalety

• bardzo dobra przepuszczalność światła – 95%
• wysoka odporność na uszkodzenia
• działa na dotyk palca i miękkich przedmiotów

Wady

• rozlane ciecze lub deszcz zaburzają pracę dotyku
• pracę w rękawicach często dotyk nie jest poprawnie wykrywany albo wymagany jest silny nacisk

Technologie dotykowe podczerwieni

Panel IR wykorzystuje pomiar zaburzeń promieniowania podczerwieni.

Diody LED rozmieszczone wzdłuż dwóch prostopadłych krawędzi, naprzeciw znajdują się elementy światłoczułe. Do działania tego typu paneli nie jest wymagana ochronna warstwa zewnętrzna – mogą one być zamontowane bezpośrednio w formie ramki na matrycy LCD, nie wprowadzając tym samym żadnych zniekształceń obrazu.

Dla zabezpieczenia ekranu LCD montowana jest tafla szkła bezpiecznego (warstwowa, klejona) lub hartowana.

Promieniowanie emitowane przez diody tuż nad powierzchnią panelu LCD tworzy gęstą siatkę promieni podczerwonych, które są wykrywane przez elementy światłoczułe – dotknięcie ekranu dowolnym przedmiotem, palcem w dowolnej rękawicy powoduje przerwanie drogi dla światła, co pozwala na łatwe określenie współrzędnych punktu dotyku.

Panele w tej technologii mają dostępność w ogromnych rozmiarach do 150″.

Technologie podczerwieni – zastosowanie

Zastosowanie

• projekty wykorzystujące dotyk wielopunktowy
• monitory, projekcje wielkoformatowe do 150″
• zaawansowane monitory dotykowe o intensywnej eksploatacji
• monitory dotykane palcami, palcami w rękawicach, rysiki, wskaźniki, przedmioty różne, dowolne tworzywo
• rozwiązania gdzie spodziewamy się wandalizmu, uderzeń, zarysowań
• rozwiązania gdzie monitor jest eksploatowany w warunkach nasłonecznienia (wersje szkła antyodblaskowe, antyrefleksyjne)
• publicznie dostępne kioski internetowe, reklamowe
• stoły dotykowe
• środowisko pracy: wewnątrz i na zewnątrz budynków

Przeciwskazania

• projekty gdzie liczy się najniższa cena
• kioski narażone na opady deszczu topniejącego śniegu, bez zadaszenia
• miejsca o dużym zapyleniu

Zalety

• możliwość wykorzystania dotyku wielopunktowego (2 i więcej punktów)
• możliwość instalacji bardzo dużych formatów
• dotyk wzbudzany dowolnym przedmiotem
• brak bezpośredniego kontaktu z panelem w czasie użytkowania

Wady

• łatwo zabrudzić lub przysłonić emitery
• kioski narażone na opady deszczu topniejącego śniegu, bez zadaszenia
• duża grubość panelu
• względnie długi czas reakcji na wzbudzenie (dochodzi do 20 ms)