Transcript Dotykové displeje

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, MSDOS, 2x floppy disk drive)
•
Donedávna uměly detekovat pouze jeden bod dotyku, ale nastává éra multi-touch
screenů
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
•
Controller vypočítá 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-touch rezistivní 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 – SURFACE ACOUSTIC WAVE)
•
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