Oké, de hogyan működnek valójában az érintőképernyők?

Nemrég hallottam egy nőt a metrón, aki azt mesélte a barátnőjének, hogy a kisgyermeke mindent “letöröl” a házukban – a dohányzóasztalt, a könyveket, a tányérokat, de még a saját anyját is, és megpróbálja eltüntetni, mint egy képet az érintőképernyőn. A történet elgondolkodtatott, hogy sokunk számára a tudásunk arról, hogy mi történik a fényes kijelző mögött, nem sokkal több, mint egy kisgyermeké.

Mielőtt elkezdtem kutatni, hogyan működnek az érintőképernyők, úgy gondoltam, hogy a “letörölhető” jelenség mögött egy univerzális technológia áll. Ehelyett kiderült, hogy féltucatnyi van, és naponta újabbakat kutatnak. A két leggyakrabban használt rendszer a rezisztív és a kapacitív érintőképernyők. Az egyszerűség kedvéért itt erre a két rendszerre koncentrálok, és azzal fejezem be, hogy a szakértők szerint merre tart az érintőképernyő-technológia.

1. Rezisztív

Ezek a legalapvetőbb és legelterjedtebb érintőképernyők, az ATM-ekben és szupermarketekben használtak, amelyeken elektronikus aláírást kell adni azzal a kis szürke tollal. Ezek a képernyők szó szerint “ellenállnak” az érintésnek; ha elég erősen megnyomja, érezheti, hogy a képernyő kissé meghajlik. Ettől működnek az ellenállásos képernyők – két elektromosan vezető réteg hajlik meg, hogy megérintsék egymást, mint ezen a képen:

Rezisztív érintőképernyő-technológia

Az egyik vékony sárga réteg ellenállásos, a másik vezető, amit apró pontokból álló rés, úgynevezett távtartók választanak el egymástól, hogy a két réteg távol maradjon egymástól, amíg meg nem érinted. (Egy vékony, karcálló kék réteg a tetején teszi teljessé a csomagot.) Ezeken a sárga rétegeken mindig elektromos áram folyik keresztül, de amikor az ujjunkkal megérintjük a képernyőt, a kettő egymáshoz nyomódik, és az elektromos áram az érintkezési ponton megváltozik. A szoftver felismeri az áram változását ezeken a koordinátákon, és végrehajtja az adott pontnak megfelelő funkciót.

A rezisztív érintőképernyők tartósak és következetesek, de nehezebb leolvasni őket, mert a több réteg több környezeti fényt ver vissza. Emellett egyszerre csak egy érintést tudnak kezelni, ami kizárja például az iPhone kétujjas zoomolását. Ezért a csúcskategóriás készülékek sokkal inkább kapacitív érintőképernyőket használnak, amelyek mindent érzékelnek, ami áramot vezet.

2. Kapacitív

A rezisztív érintőképernyőkkel ellentétben a kapacitív képernyők nem az ujj nyomását használják az elektromos áramlás megváltoztatására. Ehelyett mindent használnak, ami elektromos töltéssel rendelkezik – beleértve az emberi bőrt is. (Igen, pozitív és negatív töltéssel rendelkező atomokból állunk!) A kapacitív érintőképernyők olyan anyagokból készülnek, mint a réz vagy az indium-ón-oxid, amelyek az elektromos töltéseket apró huzalok elektrosztatikus rácsában tárolják, amelyek mindegyike kisebb, mint egy emberi hajszál.

Kapacitív érintőképernyő-technológia

A kapacitív érintőképernyőknek két fő típusa van: a felületi és a vetületi. A felületi kapacitív érzékelőket használ a sarkokban és egy vékony, egyenletesen eloszló filmet a felületen (mint a fenti képen), míg a projektív kapacitív egy sorokból és oszlopokból álló rácsot használ, amelyben külön chip van az érzékeléshez, magyarázta Matt Rosenthal, a Touch Revolution beágyazott projektmenedzsere. Mindkét esetben, amikor az ujj a képernyőre ér, egy apró elektromos töltés kerül át az ujjra, hogy az áramkört kitöltse, és feszültségesést hozzon létre a képernyő adott pontján. (Ezért nem működnek a kapacitív képernyők, ha kesztyűt viselünk; a ruha nem vezeti az elektromosságot, hacsak nincs rajta vezető szál). A szoftver feldolgozza ennek a feszültségesésnek a helyét, és elrendeli az ebből következő műveletet. (Ha még mindig zavarban van, nézze meg ezt a videót.)

3. Mi következik? Méretezés

Újabb érintőképernyő-technológiák vannak fejlesztés alatt, de egyelőre a kapacitív érintés marad az ipari szabvány. Az érintőképernyőkkel kapcsolatos legnagyobb kihívást a nagyobb felületekhez való fejlesztés jelenti – a nagyobb képernyők elektromos mezői gyakran zavarják az érzékelési képességet.

A többérintéses képernyőket tervező Perceptive Pixel szoftvermérnökei a nagyobb, akár 82 hüvelykes képernyőkhöz is használható, frusztrált teljes belső visszaverődés (FTRI) nevű technológiát alkalmazzák. Az FTRI képernyő érintésekor fényt szór – és a képernyő hátoldalán több kamera érzékeli ezt a fényt optikai változásként, ahogyan a kapacitív érintőképernyő érzékeli az elektromos áram változását.

Frustrated total internal reflexió

82 hüvelyk? Ez a tökéletes méret egy lehúzható dohányzóasztalhoz.