Berührungssensitiver Bildschirm

Ein Benutzer, der einen Touchscreen betreibt
Smart Thermostat mit Touchscreen

A Berührungssensitiver Bildschirm oder Berührungssensitiver Bildschirm ist die Montage sowohl eines Eingangs ("Touch Panel") als auch eines Ausgangs ("Anzeige"). Das Touchpanel ist normalerweise oben auf einer elektronischen visuellen Anzeige von einem überlagert Informationsverarbeitungssystem. Das Display ist oft ein LCD, Amoliert oder OLED Anzeige, während das System normalerweise ein Laptop ist, Tablette, oder Smartphone. Ein Benutzer kann das Informationsverarbeitungssystem über einfach oder steuern oder steuern Multi-Touch Gesten durch Berühren des Bildschirms mit einem besonderen Stift oder eine oder mehrere Finger.[1] Einige Touchscreens verwenden gewöhnliche oder speziell beschichtete Handschuhe, um zu arbeiten, während andere möglicherweise nur mit einem speziellen Stift oder Stift arbeiten. Der Benutzer kann den Touchscreen verwenden, um auf das zu reagieren, was angezeigt wird, und, wenn die Software es zulässt, zu steuern, wie sie angezeigt wird. zum Beispiel, Zoomen die Textgröße erhöhen.

Mit dem Touchscreen kann der Benutzer direkt mit dem interagieren, was angezeigt wird, anstatt a zu verwenden Maus, Touchpadoder andere solche Geräte (außer einem Stift, der für die meisten modernen Touchscreens optional ist).[2]

Touchscreens sind häufig in Geräten wie häufig Spielekonsole, persönliche Computer, elektronische Abstimmungsmaschinen, und Kasse (Pos) Systeme. Sie können auch an Computer oder als Terminals an Netzwerke angeschlossen werden. Sie spielen eine herausragende Rolle bei der Gestaltung digitaler Geräte wie z. persönliche digitale Assistenten (Pdas) und einige E-Reader. Touchscreens sind auch in Bildungsumgebungen wie Klassenzimmern oder auf dem College -Campus wichtig.[3]

Die Popularität von Smartphones, Tablets und vielen Arten von Informationsgeräte treibt die Nachfrage und Akzeptanz gemeinsamer Touchscreens für tragbare und funktionelle Elektronik vor. Touchscreens finden sich im medizinischen Bereich, Schwerindustrie, Geldautomaten (Geldautomaten) und Kioske wie Museumsausstellungen oder Raumautomatisierung, wo Klaviatur und Maus Systeme ermöglichen eine angemessen intuitive, schnelle oder genaue Interaktion des Benutzers mit dem Inhalt der Anzeige nicht.

Historisch gesehen der Touchscreen-Sensor und seine dazugehörige Controller-basierte Basis des Controllers Firmware wurden von einer Vielzahl von After-Market zur Verfügung gestellt Systemintegratorenund nicht durch Anzeige, Chip oder Hauptplatine Hersteller. Displayhersteller und Chiphersteller haben den Trend zur Akzeptanz von Touchscreens als A anerkannt Benutzeroberfläche Komponente und haben begonnen, Touchscreens in das grundlegende Design ihrer Produkte zu integrieren.

Geschichte

Der Prototyp[4] X-Y-gegenseitige Kapazitäts-Touchscreen (links) entwickelt bei Cern[5][6] 1977 von Frank Beck, ein britischer Elektronikingenieur für den Kontrollraum von Cern's Accelerator SPS (Super Proton Synchrotron). Dies war eine weitere Entwicklung der Selbstkapazitätsbildschirm (rechts), ebenfalls entwickelt von Stumpf bei Cern[7] 1972.

Ein Vorgänger des modernen Touchscreens umfasst stilusbasierte Systeme. 1946 wurde ein Patent von eingereicht von Philco Company Für einen Stift, der für die Sportlernen ausgelegt ist, die bei der platzierten Intermediate platziert werden Kathodenstrahlrohranzeige (CRT) würde das ursprüngliche Signal verstärken und hinzufügen. Tatsächlich wurde dies zum vorübergehenden Zeichnen von Pfeilen oder Kreisen auf eine Live -Fernsehsendung verwendet, wie in beschrieben US 2487641a, Denk, William E, "Electronic Pointer for Television Images", herausgegeben von 1949-11-08 . Spätere Erfindungen, die auf diesem System basieren, um Telewriting -Styli aus ihren mechanischen Bindungen zu befreien. Durch das Transkribieren, was ein Benutzer auf einen Computer zieht, könnte er für die zukünftige Verwendung gespeichert werden. Sehen US 3089918a, Graham, Robert E, "Telewriting-Apparat", herausgegeben 1963-05-14 .

Die erste Version eines Touchscreen AT&T Corporation US 3016421a, Harmon, Leon D, "Elektrografischer Sender", herausgegeben 1962-01-09 . Dieser Touchscreen verwendete eine Matrix von kollimierten Lichtern, die orthogonal über die Berührungsoberfläche leuchten. Wenn ein Strahl von einem Stift unterbrochen wird, ist der Fotodetektoren Mit welchem ​​Signal kein Signal mehr empfangen wird, um zu bestimmen, wo sich die Unterbrechung befindet. Spätere Iterationen von matrixbasierten Touchscreens, die darauf basieren, indem weitere Emitter und Detektoren hinzugefügt werden, um die Auflösung zu verbessern, pulsierende Emitter, um die optische Verbesserung zu verbessern Signal -Rausch -Verhältnisund eine nichtorthogonale Matrix, um Schattenwerte zu entfernen, wenn sie Multi-Touch verwenden.

Der erste fingergetriebene Touchscreen wurde von Eric Johnson von der entwickelt Royal Radar Establishment gelegen in Malvern, England, der seine Arbeiten über kapazitive Touchscreens in einem 1965 veröffentlichten kurzen Artikel beschrieb[8][9] und dann besser - mit Fotografien und Diagrammen - in einem Artikel, der 1967 veröffentlicht wurde.[10] Die Anwendung der Berührungstechnologie für die Flugverkehrskontrolle wurde in einem von 1968 veröffentlichten Artikel beschrieben.[11] Frank Beck und Bent Stumpe, Ingenieure von Cern (Europäische Organisation für Nuklearforschung), entwickelte in den frühen 1970er Jahren einen transparenten Touchscreen,[12] Basierend auf Stumpes Arbeit in einer Fernsehfabrik in den frühen 1960er Jahren. Dann hergestellt von CERN und kurz danach von Industriepartnern,[13] Es wurde 1973 verwendet.[14] Mitte der 1960er Jahre wurde von einem Team um Rainer Mallebrein ein weiterer Vorläufer von Touchscreens, einem Ultraschall-Kultur-Basis-Zeigungsgerät vor einem Terminal Display entwickelt, das entwickelt wurde[DE] bei Telefunkeln Konstanz Für ein Flugverkehrskontrollsystem.[15] 1970 entwickelte sich dies zu einem Gerät namens "TouchInput-Einrichtung"(" Touch -Eingangsanlage ") für das SIG 50 -Terminal, an dem ein regelmäßig beschichteter Glasschilddebie vor dem Display verwendet wird.[16][15] Dies wurde 1971 patentiert und das Patent einige Jahre später gewährt.[16][15] Das gleiche Team hatte das bereits erfunden und vermarktet Rollkugel Maus RKs 100-86 für die SIG 100-86 ein paar Jahre zuvor.[16]

1972 eine Gruppe am Universität von Illinois Eingereichert für ein Patent auf einem optischen Touchscreen[17] Das wurde ein Standard Teil der Magnavox Platon IV Student Terminal und Tausende wurden zu diesem Zweck gebaut. Diese Touchscreens hatten eine gekreuzte Auswahl von 16 × 16 Infrarot Positionssensoren, die jeweils aus einem bestehen LED auf einer Rande des Bildschirms und einem Matching Phototransistor am anderen Rand, alle vor einem Monochrom montiert Plasmaanzeige Panel. Diese Anordnung könnte jedes undurchlässige Objekt von Fingerspitzen in unmittelbarer Nähe des Bildschirms erfassen. Ein ähnlicher Touchscreen wurde auf dem verwendet HP-150 Ab 1983 war die HP 150 einer der frühesten kommerziellen Touchscreen -Computer der Welt.[18] HP montierte ihre Infrarot Sender und Empfänger um die Lünette eines 9-Zolls Sony Kathodenstrahlrohr (CRT).

1977 begann ein amerikanisches Unternehmen, Elographics - in Zusammenarbeit mit Siemens - mit der Entwicklung einer transparenten Implementierung einer bestehenden undurchlässigen Touchpad -Technologie, US -Patent Nein.3,911.215, 7. Oktober 1975, der vom Gründer von Elographics entwickelt worden war George Samuel Hurst.[19] Der resultierende Widerstands -Technologie -Touchscreen wurde zuerst auf der gezeigt Weltausstellung bei Knoxville 1982.[20]

1984,, Fujitsu veröffentlichte ein Touchpad für die Micro 16 die Komplexität von der Komplexität von Kanji Charaktere, die als gespeichert wurden gefliest Grafik.[21] 1985,, Sega veröffentlichte das Terebi Oekaki, auch bekannt als Sega Graphic Board, für die SG-1000 Videospielkonsole und SC-3000 Heimcomputer. Es bestand aus einem Plastikstift und einer Plastikplatte mit einem transparenten Fenster, in dem Stiftpressen erkannt werden. Es wurde hauptsächlich mit einer Zeichensoftwareanwendung verwendet.[22] Ein grafisches Touch -Tablet wurde 1986 für den Sega AI -Computer veröffentlicht.[23][24]

Berührungsempfindliche Kontroll-Display-Einheiten (CDUs) wurden in den frühen 1980er Jahren für Flugzeugflüge mit Flugzeugleiter bewertet. Erste Untersuchungen zeigten, dass eine Touch -Schnittstelle die Arbeitsbelastung der Piloten verringern würde, da die Besatzung dann Wegpunkte, Funktionen und Aktionen auswählen könnte, anstatt "Kopf nach unten" zu tippen, die Breiten, Längen- und Wegpunktcodes auf einer Tastatur tippen. Eine effektive Integration dieser Technologie zielte darauf ab, Flugbesatzungen bei der Aufrechterhaltung eines hohen Situationsbewusstseins für alle wichtigen Aspekte des Fahrzeugbetriebs, einschließlich der Flugbahn, der Funktionsweise verschiedener Flugzeugsysteme und momentanter momentlicher menschlicher Wechselwirkungen zu helfen.[25]

In den frühen 1980er Jahren, General Motors beauftragt sein Delco Electronics Abteilung mit einem Projekt, das darauf abzielt, die nicht wesentlichen Funktionen eines Automobils zu ersetzen (d. H. Anders als Gaspedal, Übertragung, Bremsen, und Lenkung) aus mechanischen oder elektromechanischen Systemen mit fester Zustand Alternativen wo immer möglich. Das fertige Gerät wurde als "Electronic Control Center" als ECC bezeichnet, a digitaler Computer und Software Steuerungssystem für verschiedene Verdrahtung zu verschiedenen peripher Sensoren, Servos, Magnetoide, Antenne und ein einfarbig CRT -Touchscreen, der sowohl als Anzeige- als auch als Einzeleingangsmethode fungierte.[26] Die ECC ersetzte die traditionelle Mechanik Stereo, Fan, Heizung und Klimaanlage Steuerelemente und Anzeigen und war in der Lage, sehr detaillierte und spezifische Informationen über den kumulativen und aktuellen Betriebsstatus des Fahrzeugs zu liefern Echtzeit. Die ECC war Standardausrüstung für die 1985–1989 Buick Riviera und später die 1988–1989 Buick Reatta, war aber unpopulär mit den Verbrauchern - zwar aufgrund der Technophobie von einigen traditionellen Buick Kunden, aber hauptsächlich aufgrund kostspieliger technischer Probleme, die unter dem Touchscreen des ECC gelitten wurden, der die Klimakontrolle oder den Stereo -Betrieb unmöglich macht.[27]

Multi-Touch Die Technologie begann 1982, als die Universität von Toronto'S Input Research Group entwickelte das erste Multi-Touch-System für menschliches Input unter Verwendung einer Frosted-Glas-Panel mit einer Kamera hinter dem Glas. 1985 entwickelte die Gruppe der University of Toronto, einschließlich Bill Buxton Geschichte der Multi-Touch).

Die erste im Handel erhältliche grafische Kasse (POS) Software wurde auf dem 16-Bit gezeigt Atari 520st Farbcomputer. Es enthielt eine Farb-Touchscreen-Widget-gesteuerte Schnittstelle.[28] Die Sichtweise[29] Die POS -Software wurde erstmals von ihrem Entwickler Gene Mosher im Atari Computer Demonstrationsbereich des Herbstes gezeigt Comdex Expo im Jahr 1986.[30]

1987 startete Casio die Casio PB-1000 Taschencomputer mit einem Touchscreen, der aus einer 4 × 4 -Matrix besteht, was zu 16 Berührungsbereichen in seinem kleinen LCD -Grafikbildschirm führt.

Touchscreens hatten einen schlechten Ruf, bis 1988 ungenau zu sein. Die meisten Bücher der Benutzeroberfläche gaben an, dass die Touchscreen-Auswahl auf Ziele beschränkt war, die größer als der durchschnittliche Finger sind. Zu dieser Zeit wurden die Auswahl so getroffen, dass ein Ziel ausgewählt wurde, sobald der Finger darüber kam und die entsprechende Aktion sofort durchgeführt wurde. Fehler waren aufgrund von Parallax- oder Kalibrierungsproblemen häufig, was zu Frustration der Benutzer führte. "Lift-off-Strategie"[31] wurde von Forschern an der eingeführt Human -Computer -Interaktionslabor der Universität von Maryland (HCIL). Wenn Benutzer den Bildschirm berühren, wird Feedback zur Auswahl der Auswahl vorgesehen: Benutzer können die Position des Fingers anpassen, und die Aktion erfolgt nur, wenn der Finger vom Bildschirm abgehoben wird. Dies ermöglichte die Auswahl kleiner Ziele bis zu einem einzelnen Pixel auf einem 640 × 480 Videografikarray (VGA) Bildschirm (ein Standard dieser Zeit).

Sears et al. (1990)[32] gab einen Überblick über die akademischen Forschung zu Single und Multi-Touch Menschliche interaktion mit dem Computer In dieser Zeit beschreiben Sie Gesten wie rotierende Knöpfe, Einstellen von Schiebereglern und das Wischen des Bildschirms, um einen Schalter (oder eine U-förmige Geste für einen Kippschalter) zu aktivieren. Das HCIL -Team hat kleine Touchscreen -Tastaturen entwickelt und untersucht (einschließlich einer Studie, in der Benutzer bei 25 tippen konnten wpm Auf einer Touchscreen -Tastatur), um ihre Einführung auf mobilen Geräten zu unterstützen. Sie entwarfen und implementierten auch Multi-Touch-Gesten wie die Auswahl einer Reihe einer Linie, das Verbinden von Objekten und eine "Tap-Klick" -Geste, um die Auswahl bei gleichzeitiger Wartung des Standorts mit einem anderen Finger zu wählen.

Im Jahr 1990 demonstrierte HCIL einen Touchscreen -Schieberegler,[33] was später als frühere Kunst in der zitiert wurde Sperrbildschirm Patentstreit zwischen Apple und anderen Touchscreen -Mobilfunkanbietern (in Bezug auf US -Patent 7.657.849).[34]

In den Jahren 1991–1992 die Sonne STAR7 -Prototyp PDA implementierte einen Touchscreen mit Trägheitsrollen.[35] 1993 veröffentlichte IBM die IBM Simon Das erste Touchscreen -Telefon.

Ein früher Versuch bei a Handheld -Spielekonsole mit Touchscreen Kontrollen war Sega'S beabsichtigte Nachfolger der SpielausrüstungObwohl das Gerät letztendlich zurückgestellt und aufgrund der teuren Kosten für die Touchscreen -Technologie in den frühen neunziger Jahren nie veröffentlicht wurde.

Der Erste Handy mit einem kapazitiven Touchscreen war LG Prada Veröffentlicht im Mai 2007 (was vor dem ersten war iPhone).[36] Bis 2009 wurden Touchscreen-fähige Mobiltelefone zu trendig und gewannen schnell sowohl auf grundlegenden als auch auf fortgeschrittenen Geräten schnell an Popularität.[37][38] Zum ersten Mal im vierten Quartal 2009 wurde die Mehrheit der Smartphones (d. H. Nicht alle Mobiltelefone) mit Touchscreens über Nicht-Touch-Versand versendet.[39]

Touchscreens würden erst in der Veröffentlichung des Nintendo ds in 2004.[40] Bis vor kurzem,[wenn?] Die meisten Touchscreens der Verbraucher konnten jeweils nur einen Kontaktpunkt spüren, und nur wenige hatten die Fähigkeit, zu spüren, wie hart man berührt. Dies hat sich mit der Kommerzialisierung der Multi-Touch-Technologie und der Vermarktung geändert Apple Watch Veröffentlichung mit einem Kraft-sensitiven Display im April 2015.

Im Jahr 2007 waren 93% der Versand von Touchscreens resistiv und nur 4% prognostizierte Kapazität. Im Jahr 2013 waren 3% der versandten Touchscreens resistiv und 90% waren eine Kapazität prognostiziert.[41]

Technologien

Es gibt eine Vielzahl von Touchscreen -Technologien mit unterschiedlichen Methoden zur Erfassungsfunktion.[32]

Widerstand

Hauptartikel: Resistiven Touchscreen

A Widerstand Das Touchscreen -Panel umfasst mehrere dünne Schichten, von denen die wichtigsten zwei transparenten elektrisch widerstandsenden Schichten sind, die sich mit einem dünnen Lücken zwischeneinander gegenübersehen. Die obere Schicht (die berührt) hat eine Beschichtung auf der Unterseite; Gerade darunter befindet sich eine ähnliche Widerstandsschicht auf seinem Substrat. Eine Schicht hat leitfähige Verbindungen entlang der Seiten, die andere entlang oben und unten. Eine Spannung wird auf eine Schicht aufgetragen und von der anderen erfasst. Wenn ein Objekt wie eine Fingerspitze oder eine Stiftspitze auf die äußere Oberfläche drückt, berühren sich die beiden Schichten an diesem Punkt angeschlossen.[42] Das Panel verhält sich dann als Paar Spannungsteiler, eine Achse nach dem anderen. Durch schnelles Schalten zwischen jeder Schicht kann die Druckposition auf dem Bildschirm erkannt werden.

Resistive Touch wird in Restaurants, Fabriken und Krankenhäusern aufgrund seiner hohen Toleranz gegenüber Flüssigkeiten und Verunreinigungen verwendet. Ein wesentlicher Vorteil der Widerstands-Touch-Technologie ist die niedrigen Kosten. Da nur ausreichend Druck erforderlich ist, damit die Berührung erfasst wird, können sie mit Handschuhen eingesetzt werden oder etwas Starres als Fingerersatz verwenden. Zu den Nachteilen gehören die Notwendigkeit, nach unten zu drücken, und das Risiko eines Schadens durch scharfe Objekte. Resistive Touchscreens leiden auch unter einem schlechteren Kontrast, weil zusätzliche Reflexionen (d. H. Blendung) von den über dem Bildschirm platzierten Materialien auftreten.[43] Dies ist die Art von Touchscreen, die von Nintendo in der DS -Familie verwendet wurde, die 3DS -Familie, und die Wii U Gamepad.[44]

Oberflächen akustische Welle

Hauptartikel: Oberflächen akustische Welle

SAKE -Technologie (Oberflächen Akustikwelle) verwendet Ultraschall- Wellen, die über das Touchscreen -Panel gelangen. Wenn das Panel berührt wird, wird ein Teil der Welle absorbiert. Die Änderung der Ultraschallwellen wird von der verarbeitet Regler um die Position des Berührungsereignisses zu bestimmen. Oberflächen -Touchscreen -Panels der Oberflächenwelle können durch äußere Elemente beschädigt werden. Verunreinigungen auf der Oberfläche können auch die Funktionalität des Touchscreen stören.

Sägegeräte haben eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich Verzögerung von Linien, Filter, Korrelatoren und DC zu DC -Konvertern.

Kapazitiv

Kapazitiver Touchscreen eines Mobiltelefons
Die Casio TC500 Capacitive Touch Sensor Watch von 1983 mit abgewinkeltem Licht, das die Berührungssensorpolster und Spuren auf die Oberfläche der oberen Uhrenglas auslegt.
Hauptartikel: Kapazitive Erfindung

Eine kapazitive Touchscreen -Panel besteht aus einem Isolator, wie zum Beispiel Glas, mit einem transparenten überzogen Dirigent, wie zum Beispiel Indiumzinnoxid (Ito).[45] Da der menschliche Körper auch ein elektrischer Leiter ist, führt die Berührung der Oberfläche des Bildschirms zu einer Verzerrung des Bildschirms elektrostatisch Feld, messbar als Änderung in Kapazität. Es können verschiedene Technologien verwendet werden, um den Ort der Berührung zu bestimmen. Der Standort wird dann zur Verarbeitung an den Controller gesendet. Touchscreens, die Silber anstelle von ITO verwenden, existieren, da ITO aufgrund der Verwendung von Indium mehrere Umweltprobleme verursacht.[46][47][48][49] Der Controller ist normalerweise a Komplementäres Metal-Oxid-Sämiewerk (CMOs) Anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) -Schip, der wiederum die Signale normalerweise an einen CMOs sendet digitaler Signalprozessor (DSP) zur Verarbeitung.[50][51]

Im Gegensatz zu a Resistiven TouchscreenEinige kapazitive Touchscreens können nicht verwendet werden, um einen Finger durch elektrisch isolierendes Material wie Handschuhe zu erkennen. Dieser Nachteil beeinflusst insbesondere die Verwendbarkeit in der Unterhaltungselektronik, wie Touch -Tablet -PCs und kapazitive Smartphones bei kaltem Wetter, wenn Menschen möglicherweise Handschuhe tragen. Es kann mit einem speziellen kapazitiven Stift oder einem Spezialantragshandschuh mit einem gestickten Leitfaden, das elektrischen Kontakt mit der Fingerspitze des Benutzers ermöglicht, überwunden werden.

Eine qualitativ minderwertige Stromversorgungsversorgung Einheit mit einem entsprechend instabilen, laut Stromspannung kann vorübergehend die Präzision, Genauigkeit und Empfindlichkeit kapazitiver Touchscreens stören.[52][53][54]

Einige kapazitive Display -Hersteller entwickeln weiterhin dünnere und genauere Touchscreens. Die für mobile Geräte werden jetzt mit "In-Cell" -Technologie produziert, wie beispielsweise in Samsung's Super AMOLED Bildschirme, die eine Ebene durch Bau der Kondensatoren im Display selbst beseitigen. Diese Art von Touchscreen reduziert den sichtbaren Abstand zwischen dem Finger des Benutzers und dem, was der Benutzer auf dem Bildschirm berührt, und verringert die Dicke und das Gewicht des Displays, was in wünschenswertem Inhalt ist Smartphones.

Ein einfacher Parallelplattenkondensator hat zwei Leiter, die durch eine dielektrische Schicht getrennt sind. Der größte Teil der Energie in diesem System liegt direkt zwischen den Platten. Einige der Energie übertreffen in den Bereich außerhalb der Platten, und die mit diesem Effekt verbundenen elektrischen Feldleitungen werden als Fransenfelder bezeichnet. Ein Teil der Herausforderung, einen praktischen kapazitiven Sensor zu erstellen, besteht darin, eine Reihe von gedruckten Schaltungsspuren zu entwerfen, die Felder in einen aktiven Erfassungsbereich direkt für einen Benutzer leiten. Ein Parallelplattenkondensator ist keine gute Wahl für ein solches Sensormuster. Durch das Platzieren eines Fingers in der Nähe von elektrischen Feldern fügt dem kapazitiven System eine leitende Oberfläche hinzu. Die zusätzliche vom Finger hinzugefügte zusätzliche Ladungsspeicherkapazität wird als Fingerkapazität oder vgl. Die Kapazität des Sensors ohne vorhandene Finger wird als parasitäre Kapazität oder CP bezeichnet.

Oberflächenkapazität

In dieser Grundtechnologie wird nur eine Seite des Isolators mit einer leitenden Schicht beschichtet. Eine kleine Spannung wird auf die Schicht angelegt, was zu einem gleichmäßigen elektrostatischen Feld führt. Wenn ein Leiter wie ein menschlicher Finger die unbeschichtete Oberfläche berührt, wird ein Kondensator dynamisch gebildet. Der Controller des Sensors kann die Position der Berührung indirekt aus der Änderung der Kapazitätsänderung bestimmen, gemessen aus den vier Ecken des Panels. Da es keine beweglichen Teile hat, ist es mäßig langlebig, hat aber nur eine begrenzte Auflösung, neigt für falsche Signale von Parasitär Kapazitive Kopplungund braucht Kalibrierung während der Herstellung. Es wird daher am häufigsten in einfachen Anwendungen wie industriellen Kontrollen und verwendet Kioske.[55]

Obwohl einige Standardkapazitätserkennungsmethoden projektiv sind, in dem Sinne, dass sie verwendet werden können, um einen Finger durch eine nicht leitende Oberfläche zu erkennen, sind sie sehr empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen, die die Erfassungsplatten ausdehnen oder zusammenziehen, was zu Schwankungen der Kapazität führt dieser Teller.[56] Diese Schwankungen führen zu viel Hintergrundgeräuschen, sodass ein starkes Fingersignal für eine genaue Erkennung erforderlich ist. Dies begrenzt die Anwendungen auf diejenigen, bei denen der Finger das Erfassungselement direkt berührt oder durch eine relativ dünne nicht leitende Oberfläche erfasst wird.

Projizierte Kapazität

Rückseite einer Multitouch -Globus, basierend auf der projizierten Kapazitiven Touch (PCT) -Technologie
8 x 8 projizierte Kapazitäts -Touchscreen, hergestellt mit 25 Mikron -Isolationsbeschichteten Kupferdraht, eingebettet in einen klaren Polyesterfilm.
Dieses Diagramm zeigt, wie acht Eingaben in einen Gitter -Touchscreen oder eine Tastatur 28 einzigartige Kreuzungen erzeugen, im Gegensatz zu 16 Kreuzungen, die mit einem Standard -X/Y -Multiplex -Touchscreen erstellt wurden.
Schema des projizierten Touchscreens projiziert

PCAP -Technologie (Projected Capacitive Touch) ist eine Variante der kapazitiven Touch -Technologie, aber die Empfindlichkeit gegenüber Berührung, Genauigkeit, Auflösung und Berührungsgeschwindigkeit durch die Verwendung einer einfachen Form der "künstlichen Intelligenz". Diese intelligente Verarbeitung ermöglicht es Finger Sensing, genau und zuverlässig durch sehr dickes Glas und sogar doppelte Verglasung projiziert zu werden.[57]

Einige moderne PCT -Touchscreens bestehen aus Tausenden von diskreten Schlüsseln.[58] Die meisten PCT -Touchscreens bestehen jedoch aus einer x/y -Matrix aus Zeilen und Säulen mit leitfähigem Material, die auf Glasblättern geschichtet sind. Dies kann entweder durch erledigt werden Radierung eine einzelne leitende Schicht, um ein Gittermuster von zu bilden Elektrodendurch Ätzen von zwei getrennten, senkrechten Schichten von leitfähigem Material mit parallelen Linien oder Spuren, um ein Gitter zu bilden, oder durch Bildung eines x/y -Gitters feiner, isolierender Drähte in einer einzigen Schicht. Die Anzahl der Finger, die gleichzeitig erkannt werden können, wird durch die Anzahl der Kreuzungspunkte (x * y) bestimmt. Die Anzahl der Kreuzungspunkte kann jedoch durch die Verwendung eines diagonalen Gitterlayouts fast verdoppelt werden, wobei jedes leitende Element anstelle von X-Elementen, die immer nur y-Elemente überqueren, jedes andere Element überschreitet.[59]

Die leitfähige Schicht ist oft transparent und besteht aus Indiumzinnoxid (ITO), ein transparenter elektrischer Leiter. In einigen Konstruktionen erzeugt die auf dieses Netz angelegte Spannung ein gleichmäßiges elektrostatisches Feld, das gemessen werden kann. Wenn ein leitendes Objekt wie ein Finger mit einem PCT -Panel in Kontakt kommt, verzerrt es an diesem Punkt das lokale elektrostatische Feld. Dies ist als Änderung der Kapazität messbar. Wenn ein Finger die Lücke zwischen zwei der "Tracks" überbrückt, wird das Ladungsfeld vom Controller weiter unterbrochen und erkannt. Die Kapazität kann an jedem einzelnen Punkt im Netz geändert und gemessen werden. Dieses System ist in der Lage, Berührungen genau zu verfolgen.[60]

Aufgrund der obersten Schicht eines PCT-Glass ist es stabiler als weniger teurere Widerstands-Touch-Technologie. Im Gegensatz zur herkömmlichen kapazitiven Touch -Technologie ist es möglich, dass ein PCT -System einen passiven Stift oder einen behandschuhten Finger spürt. Feuchtigkeit auf der Oberfläche des Paneels, hoher Luftfeuchtigkeit oder gesammeltes Staub kann jedoch die Leistung beeinträchtigen. Diese Umgebungsfaktoren sind jedoch kein Problem mit Touchscreens basierends auf "feinem Draht", da Touchscreens auf Drahtbasis eine viel niedrigere "parasitäre" Kapazität aufweisen und zwischen benachbarten Leitern einen größeren Abstand gibt.

Es gibt zwei Arten von PCT: gegenseitige Kapazität und Selbstkapazität.

Gegenseitige Kapazität

Dies ist ein häufiger PCT -Ansatz, bei dem die meisten leitenden Objekte in der Lage sind, eine Ladung zu halten, wenn sie sehr nahe beieinander liegen. In gegenseitigen kapazitiven Sensoren wird ein Kondensator an jedem Schnittpunkt des Gitters durch die Zeilenspur und die Säulenspur gebildet. Ein 16 × 14 -Array zum Beispiel hätte 224 unabhängige Kondensatoren. Eine Spannung wird auf die Zeilen oder Spalten angelegt. Wenn Sie einen Finger oder einen leitenden Stift in der Nähe der Oberfläche des Sensors bringen, wird das lokale elektrostatische Feld verändert, was wiederum die gegenseitige Kapazität verringert. Die Kapazitätsänderung an jedem einzelnen Punkt im Netz kann gemessen werden, um den Berührungsort genau zu bestimmen, indem die Spannung in der anderen Achse gemessen wird. Die gegenseitige Kapazität ermöglicht einen Multi-Touch-Betrieb, bei dem mehrere Finger, Palmen oder Styli gleichzeitig genau verfolgt werden können.

Selbstkapazität

Selbstkapazitätssensoren können das gleiche X-Y-Gitter wie gegenseitige Kapazitätssensoren haben, aber die Säulen und Zeilen funktionieren unabhängig. Bei der Selbstkapazität wird die kapazitive Last eines Fingers an jeder Säule oder Zeilenelektrode mit einem Strommesser oder der Änderung der Frequenz eines RC-Oszillators gemessen.[61]

Ein Finger kann überall entlang der gesamten Länge einer Reihe erkannt werden. Wenn dieser Finger auch von einer Säule erkannt wird, kann angenommen werden, dass sich die Fingerposition am Schnittpunkt dieses Zeilen-/Säulenpaars befindet. Dies ermöglicht die schnelle und genaue Erkennung eines einzelnen Fingers, verursacht jedoch etwas Unklarheit, wenn mehr als ein Finger erkannt werden soll.[62] Zwei Finger können vier mögliche Erkennungspositionen haben, von denen nur zwei wahr sind. Durch selektiv desensibilisierende Berührungspunkte bei Streitpunkten können widersprüchliche Ergebnisse leicht beseitigt werden.[63] Dadurch können "Selbstkapazität" für den Multi-Touch-Betrieb verwendet werden.

Alternativ kann Unklarheiten durch Anwenden eines "desensibilisierenden" Signals auf alle bis auf eine Spalten vermieden werden.[63] Dies hinterlässt nur einen kurzen Abschnitt jeder Zeile, die berührungsempfindlich sind. Durch die Auswahl einer Sequenz dieser Abschnitte entlang der Zeile ist es möglich, die genaue Position mehrerer Finger entlang dieser Zeile zu bestimmen. Dieser Vorgang kann dann für alle anderen Zeilen wiederholt werden, bis der gesamte Bildschirm gescannt wurde.

Selbstkapazitive Touchscreen-Ebenen werden auf Mobiltelefonen wie dem verwendet Sony Xperia Sola,[64] das Samsung Galaxy S4, Galaxy Note 3, Galaxy S5, und Galaxy Alpha.

Selbstkapazität ist weitaus empfindlicher als gegenseitige Kapazität und wird hauptsächlich für einzelne Berührungen, einfache Gestik- und Nähe erfasst, wo der Finger die Glasoberfläche nicht einmal berühren muss. Die gegenseitige Kapazität wird hauptsächlich für Multitouch -Anwendungen verwendet.[65] Viele Touchscreen -Hersteller verwenden sowohl Selbst- als auch gegenseitige Kapazitätstechnologien im selben Produkt und kombinieren damit ihre individuellen Vorteile.[66]

Verwendung von Stift auf kapazitiven Bildschirmen

Kapazitive Touchscreens müssen nicht unbedingt von einem Finger betrieben werden, aber bis vor kurzem könnte der spezielle Styli für den Kauf ziemlich teuer sein. Die Kosten für diese Technologie sind in den letzten Jahren stark gesunken, und kapazitive Styli sind jetzt weit verbreitet für eine nominale Gebühr und werden häufig kostenlos mit mobilem Zubehör verschenkt. Diese bestehen aus einer elektrisch leitenden Welle mit einer weichen leitenden Gummispitze, wodurch die Finger resistiv mit der Spitze des Stifts verbindet.

Infrarot -Gitter

Infrarotsensoren, die 1981 auf dem Platon -Terminal um den Touchscreen -Eingang eines Benutzers montiert sind. Das charakteristische orangefarbene Glühen des monochromatischen Plasmasdisplays wird dargestellt.

Ein Infrarot Touchscreen verwendet eine Reihe von X-Y-Infrarot LED und Fotodetektor Paare um die Ränder des Bildschirms, um eine Störung des Musters von LED -Strahlen zu erkennen. Diese LED -Strahlen überqueren sich in vertikalen und horizontalen Mustern. Dies hilft den Sensoren, den genauen Ort der Berührung zu erreichen. Ein großer Vorteil eines solchen Systems besteht darin, dass es im Wesentlichen jedes undurchsichtige Objekt erkennen kann, einschließlich eines Fingers, eines behandschuhten Fingers, eines Stifts oder eines Stifts. Es wird im Allgemeinen in Außenanwendungen und POS -Systemen verwendet, die sich nicht auf einen Leiter (z. B. einen nackten Finger) verlassen, um den Touchscreen zu aktivieren. nicht wie Kapazitive TouchscreensInfrarot -Touchscreens benötigen keine Strukturierung des Glass, was die Haltbarkeit und die optische Klarheit des Gesamtsystems erhöht. Infrarot -Touchscreens sind empfindlich gegenüber Schmutz und Staub, die die Infrarotstrahlen beeinträchtigen können, und leiden unter Parallaxe in gekrümmten Oberflächen und versehentlichem Druck, wenn der Benutzer einen Finger über dem Bildschirm hebt, während sie nach dem zu ausgewählten Element sucht.

Infrarot -Acrylprojektion

Ein durchscheinendes Acrylblatt wird als Hinterprojektionsbildschirm verwendet, um Informationen anzuzeigen. Die Kanten des Acrylblechs werden durch Infrarot -LEDs beleuchtet, und Infrarotkameras konzentrieren sich auf die Rückseite des Blattes. Die auf das Blatt platzierten Objekte sind von den Kameras nachweisbar. Wenn das Blatt vom Benutzer berührt wird, führt die Verformung zu einem Leck des Infrarotlichts, das an den Punkten des maximalen Drucks an den Spitzenpunkten liegt, was den Berührungsort des Benutzers anzeigt. Microsoft's Pixelsense Tablets verwenden diese Technologie.

Optische Bildgebung

Optische Touchscreens sind eine relativ moderne Entwicklung in der Touchscreen -Technologie, in der zwei oder mehr Bildsensoren (wie zum Beispiel CMOS -Sensoren) werden an den Rändern (hauptsächlich an den Ecken) des Bildschirms platziert. Infrarot -Hintergrundbeleuchtung werden im Sichtfeld des Sensors auf der gegenüberliegenden Seite des Bildschirms platziert. A Touch blockiert einige Lichter der Sensoren, und die Position und Größe des berührenden Objekts können berechnet werden (siehe visueller Rumpf). Diese Technologie wird aufgrund ihrer Skalierbarkeit, Vielseitigkeit und Erschwinglichkeit für größere Touchscreens immer beliebter.

Dispersive Signal -Technologie

Im Jahr 2002 eingeführt von 3mDieses System erkennt eine Berührung, indem es Sensoren zum Messen der Messung der Messung erfasst Piezoelektrizität im Glas. Komplexe Algorithmen interpretieren diese Informationen und bieten den tatsächlichen Ort der Berührung.[67] Die Technologie wird von Staub und anderen externen Elementen, einschließlich Kratzern, nicht beeinflusst. Da auf dem Bildschirm keine zusätzlichen Elemente erforderlich sind, behauptet es auch, eine hervorragende optische Klarheit zu gewährleisten. Jedes Objekt kann verwendet werden, um Berührungsereignisse zu erzeugen, einschließlich behandschuhter Finger. Ein Nachteil ist, dass das System nach der ersten Berührung keinen bewegungslosen Finger erkennen kann. Aus dem gleichen Grund stören ruhende Objekte jedoch die Erkennung von Berührungen nicht.

Akustikimpulserkennung

Der Schlüssel zu dieser Technologie liegt darin, dass eine Berührung an einer Position auf der Oberfläche eine Schallwelle im Substrat erzeugt, die dann ein einzigartiges kombiniertes Signal erzeugt, das von drei oder mehr winzigen Wandlern gemessen wird, die an den Rändern des Touchscreen angebracht sind. Das digitalisierte Signal wird mit einer Liste verglichen, die jeder Position auf der Oberfläche entspricht und die Berührungsstelle bestimmt. Eine bewegende Berührung wird durch die schnelle Wiederholung dieses Prozesses verfolgt. Fremde und Umgebungsgeräusche werden ignoriert, da sie kein gespeichertes Klangprofil entsprechen. Die Technologie unterscheidet sich von anderen soliden technologischen Technologien, indem sie eine einfache Look-Up-Methode verwendet und nicht teure Signalverarbeitungshardware. Wie beim dispergativen Signal -Technologie -System kann nach dem ersten Touch kein bewegungsloser Finger erkannt werden. Aus dem gleichen Grund wird die Berührungserkennung jedoch nicht durch ruhende Objekte gestört. Die Technologie wurde in den frühen 2000er Jahren von Soundtouch Ltd erstellt, wie die Patentfamilie EP1852772 beschrieben und auf den Markt gebracht durch Tyco International's ELO -Division im Jahr 2006 als akustische Impulserkennung.[68] Der von ELO verwendete Touchscreen besteht aus gewöhnlichem Glas, was eine gute Haltbarkeit und optische Klarheit bietet. Die Technologie behält normalerweise Genauigkeit mit Kratzern und Staub auf dem Bildschirm. Die Technologie eignet sich auch gut für Displays, die physisch größer sind.

Konstruktion

Es gibt mehrere Hauptmethoden, um einen Touchscreen zu erstellen. Die Hauptziele sind es, einen oder mehrere Finger zu erkennen, die eine Anzeige berühren, den Befehl, den dies darstellt, zu interpretieren und den Befehl der entsprechenden Anwendung zu vermitteln.

Im Widerstandsansatz, der früher die beliebteste Technik war, gibt es normalerweise vier Schichten:

  1. Top Polyester beschichtete Schicht mit einer transparenten metallisch-leitenden Beschichtung am Boden.
  2. Klebstoffhalter
  3. Glasschicht mit einer transparenten metallisch-leitenden Beschichtung oben beschichtet
  4. Kleberschicht auf der Rückseite des Glass zur Montage.

Wenn ein Benutzer die Oberfläche berührt, zeichnet das System die Änderung des elektrischen Stroms auf, der durch das Display fließt.

Dispersive Signal-Technologie misst die piezoelektrischer Effekt- Die Spannung, die erzeugt wird, wenn mechanische Kraft auf ein Material angewendet wird, der chemisch auftritt, wenn ein verstärktes Glassubstrat berührt wird.

Es gibt zwei infrarotbasierte Ansätze. In einem Fall erkennt eine Reihe von Sensoren einen Finger, der das Display berührt oder fast berührt, wodurch die über dem Bildschirm projizierten Infrarot -Lichtstrahlen unterbrochen werden. Im anderen, unten montiert Infrarotkameras Nehmen Sie die Wärme von Bildschirmberührungen auf.

In jedem Fall bestimmt das System den beabsichtigten Befehl basierend auf den auf dem Bildschirm angezeigten Steuerelementen und dem Standort der Berührung.

Entwicklung

Die Entwicklung von Multitouch-Bildschirmen erleichterte die Verfolgung von mehr als einem Finger auf dem Bildschirm. Daher sind Operationen, die mehr als einen Finger erfordern, möglich. Mit diesen Geräten können mehrere Benutzer gleichzeitig mit dem Touchscreen interagieren.

Mit dem wachsenden Einsatz von Touchscreens werden die Kosten der Touchscreen -Technologie routinemäßig in die Produkte aufgenommen, die sie enthalten und nahezu eliminiert sind. Die Touchscreen -Technologie hat Zuverlässigkeit gezeigt und befindet sich in Flugzeugen, Automobilen, Spielkonsolen, Maschinensteuerungssystemen, Geräten und Handheld -Display -Geräten, einschließlich Mobiltelefonen. Der Touchscreen -Markt für mobile Geräte wurde bis 2009 voraussichtlich 5 Milliarden US -Dollar produzieren.[69][Benötigt Update]

Die Fähigkeit, genau auf den Bildschirm selbst zu zeigen Grafik-Tablet-Bildschirm Hybriden. Polyvinylidenfluorid (PVFD) spielt eine wichtige Rolle bei dieser Innovation aufgrund seiner hohen piezoelektrischen Eigenschaften, die es dem Tablet ermöglichen, Druck zu spüren, wodurch sich Dinge wie digitales Malerei eher wie Papier und Bleistift verhalten.[70]

TaPsense, angekündigt im Oktober 2011, ermöglicht es Touchscreens, zu unterscheiden, welchen Teil der Hand für die Eingabe verwendet wurde, wie z. B. Fingerspitzen, Knöchel und Fingernagel. Dies kann auf verschiedene Arten verwendet werden, um zum Beispiel zu kopieren und einzufügen, Buchstaben zu nutzen, verschiedene Zeichenmodi zu aktivieren usw.[71][72]

Eine echte praktische Integration zwischen Fernsehemagagen und den Funktionen eines normalen modernen PC könnte in naher Zukunft eine Innovation sein: Zum Beispiel "All-Live-Information" im Internet über einen Film oder die Schauspieler auf Video, eine Liste anderer Musik während eines Normalen Videoclip eines Liedes oder Neuigkeiten über eine Person.

Ergonomie und Verwendung

Touchscreen aktivieren

Damit Touchscreens effektive Eingabegeräte sind, müssen Benutzer in der Lage sein, Ziele genau auszuwählen und eine versehentliche Auswahl benachbarter Ziele zu vermeiden. Das Design von Touchscreen -Schnittstellen sollte die technischen Funktionen des Systems widerspiegeln. Ergonomie, kognitive Psychologie und menschliche Physiologie.

Die Richtlinien für Touchscreen -Designs wurden erstmals in den 2020er Jahren auf der Grundlage der frühen Forschung und der tatsächlichen Verwendung älterer Systeme entwickelt, in der Regel unter Verwendung von Infrarotgittern, die stark von der Größe der Finger des Benutzers abhielten. Diese Richtlinien sind für den Großteil moderner Touch -Geräte, die kapazitive oder resistive Touch -Technologie verwenden, weniger relevant.[73][74]

Ab Mitte der 2000er Jahre Hersteller von Betriebssysteme zum Smartphones haben Standards erteilt, aber diese variieren zwischen den Herstellern und ermöglichen eine signifikante Größe der Größe auf der Grundlage von technologischen Änderungen. menschliche Faktoren Perspektive.[75][76][77]

Wichtiger ist die Genauigkeit, die Menschen bei der Auswahl von Zielen mit dem Finger oder einem Stiftstift haben. Die Genauigkeit der Benutzerauswahl variiert je nach Position auf dem Bildschirm: Die Benutzer sind in der Mitte am genauesten, weniger an den linken und rechten Kanten und am oberen Rand und insbesondere am unteren Rand am wenigsten genau. Das R95 Die Genauigkeit (erforderlicher Radius für 95% Zielgenauigkeit) variiert in den unteren Ecken zwischen 7 mm (0,28 Zoll) in der Mitte bis 12 mm (0,47 Zoll).[78][79][80][81][82] Benutzer sind sich dessen unbewusst bewusst und nehmen sich mehr Zeit, um Ziele auszuwählen, die kleiner oder an den Kanten oder Ecken des Touchscreen sind.[83]

Diese Nutzerunziell ist ein Ergebnis von Parallaxe, Sehschärfe und die Geschwindigkeit der Rückkopplungsschleife zwischen den Augen und Fingern. Die Präzision des menschlichen Fingers allein ist viel, viel höher als dieses. 0,004 Zoll).[84][zweifelhaft – diskutieren]

Handposition, Ziffer verwendet und schaltet

Benutzer von Handheld- und tragbaren Touchscreen -Geräten halten sie auf verschiedene Weise und ändern routinemäßig ihre Halten- und Auswahlmethode, um der Position und der Art der Eingabe zu entsprechen. Es gibt vier grundlegende Arten von Handheldinteraktion:

  • Zumindest teilweise mit beiden Händen halten und mit einem einzigen Daumen tippen
  • Mit zwei Händen halten und mit beiden Daumen klopfen
  • Mit einer Hand halten, mit dem Finger (oder selten, Daumen) einer anderen Hand tippen
  • Halten Sie das Gerät in einer Hand und tippen Sie mit dem Daumen aus derselben Hand

Verwendungsraten variieren stark. Während für viele allgemeine Wechselwirkungen selten (1–3%) ein Zwei-Daumen-Klopfen auftritt, wird es für 41% der typisierenden Wechselwirkung verwendet.[85]

Darüber hinaus werden Geräte häufig auf Oberflächen (Schreibtische oder Tabellen) und insbesondere auf Tablets in Beständigkeit verwendet. Der Benutzer kann in diesen Fällen mit Finger oder Daumen ausgewählt oder gestikulieren und diese Methoden unterscheiden.[86]

Kombiniert mit Haptika

Touchscreens werden oft mit verwendet Haptisch Antwortsysteme. Ein häufiges Beispiel für diese Technologie ist das Vibrationsfeedback, das bei einem Taste auf dem Touchscreen angegeben wird. Haptics werden verwendet, um die Erfahrung des Benutzers mit Touchscreens durch ein simuliertes taktiles Feedback zu verbessern, und können so konzipiert werden, dass sie sofort reagieren, teilweise auf die Latenz des Bildschirms auf dem Bildschirm entgegenzuwirken. Forschung aus dem Universität Glasgow (Brewster, Chohan und Brown, 2007; und in jüngerer Zeit Hogan) zeigt, dass Touchscreen -Benutzer Eingangsfehler (um 20%) reduzieren, die Eingangsgeschwindigkeit (um 20%) erhöhen und ihre kognitive Belastung (um 40%) senken, wenn Touchscreens sind kombiniert mit Haptik oder taktilem Feedback. Darüber hinaus untersuchte in einer Studie, die 2013 vom Boston College durchgeführt wurde, die Auswirkungen, die die touchscreens -haptische Stimulation auf die Auslösung des psychologischen Besitzes eines Produkts hatte. Ihre Forschungsergebnisse kamen zu dem Schluss, dass eine Touchscreens -Fähigkeit, hohe Mengen an haptischer Beteiligung einzubeziehen, dazu führte, dass Kunden die Produkte, die sie entworfen oder gekauft haben, mehr Stiftung verspüren. Die Studie berichtete auch, dass Verbraucher, die einen Touchscreen verwenden, bereit waren, einen höheren Preis für die von ihnen gekauften Artikel zu akzeptieren.[87]

Kundendienst

Die Touchscreen -Technologie ist im 21. Jahrhundert in viele Aspekte der Kundendienstbranche integriert.[88] Die Restaurantbranche ist ein gutes Beispiel für die Touchscreen -Implementierung in diesen Bereich. Kettenrestaurants wie Taco Bell,[89] Panera Bread und McDonald's bieten Touchscreens als Option, wenn Kunden Artikel aus dem Menü bestellen.[90] Während die Hinzufügung von Touchscreens eine Entwicklung für diese Branche ist, können Kunden den Touchscreen und die Bestellung eines herkömmlichen Kassierers umgehen.[89] Um einen Schritt weiter zu gehen, hat ein Restaurant in Bangalore versucht, den Bestellprozess vollständig zu automatisieren. Kunden setzen sich an einen mit Touchscreens eingebetteten Tisch und bestellen ein umfangreiches Menü. Sobald die Bestellung aufgegeben wurde, wird sie elektronisch in die Küche geschickt.[91] Diese Arten von Touchscreens passen unter die im Lead -Abschnitt erwähnten Point -of -Sale -Systeme (POS).

"Gorilla Arm"

Die erweiterte Verwendung von Gestikschnittstellen ohne die Fähigkeit des Benutzers, seinen Arm auszuruhen, wird als "Gorilla Arm" bezeichnet.[92] Dies kann zu Müdigkeit und sogar zu repetitiver Stressverletzungen führen, wenn sie routinemäßig in einer Arbeitsumgebung verwendet werden. Bestimmte frühe Stiftbasis-Schnittstellen mussten den Betreiber für einen Großteil des Arbeitstages in dieser Position arbeiten.[93] Das Ermöglichen des Benutzer, seine Hand oder den Arm auf dem Eingabegerät oder in einem Rahmen um ihn herum zu ruhen, ist in vielen Kontexten eine Lösung dafür. Dieses Phänomen wird häufig als Beispiel für Bewegungen zitiert, die durch ordnungsgemäßes ergonomisches Design minimiert werden sollen.

Nicht unterstützte Touchscreens sind in Anwendungen wie immer noch ziemlich häufig Geldautomaten und Datenkioske, sind jedoch kein Problem, da der typische Benutzer nur kurze und weit verbreitete Zeiträume beteiligt.[94]

Fingerabdrücke

Fingerabdrücke und Flecken auf einem iPad (Tablet) Berührungssensitiver Bildschirm

Touchscreens können unter dem Problem der Fingerabdrücke auf dem Display leiden. Dies kann durch die Verwendung von Materialien mit gemildert werden optische Beschichtungen Entwickelt, um die sichtbaren Auswirkungen von Fingerabdruckölen zu verringern. Die meisten modernen Smartphones haben Ooleophob Beschichtungen, die die Menge an Ölrückständen verringern. Eine weitere Möglichkeit ist die Installation eines mattenden Anti-Blends Bildschirmschutz, was eine leicht aufgeraute Oberfläche erzeugt, die nicht leicht Flecken behält.

Handschuh Touch

Touchscreens funktionieren die meiste Zeit nicht, wenn der Benutzer Handschuhe trägt. Die Dicke des Handschuhs und des Materials, aus dem sie bestehen, spielen eine wichtige Rolle und die Fähigkeit eines Touchscreen, eine Berührung zu nehmen.

Siehe auch

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Quellen

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  • Potter, R.; Weldon, L. & Shreiderman, B. (1988). Eine experimentelle Bewertung von drei Strategien. Proc. Chi'88. Washington, DC: ACM Press. S. 27–32.
  • Sears, a.; Plaisant, C. & Shreiderman, B. (1992). "Eine neue Ära für hochpräzise Touchscreens". In Hartson, R. & Hix, D. (Hrsg.). Fortschritte bei der Interaktion zwischen Mensch und Computer. Vol. 3. LEITX, NJ. S. 1–33.
  • Sears, Andrew; SHNEIDERMAN, Ben (April 1991). "Hochgenauige Touchscreens: Designstrategien und Vergleiche mit einer Maus". Internationales Journal of Man-Machine Studies. 34 (4): 593–613. doi:10.1016/0020-7373 (91) 90037-8. HDL:1903/360.

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