Home » Skærm » Derfor kan du styre tabletten med fingrene
Derfor kan du styre tabletten med fingrene

Derfor kan du styre tabletten med fingrene

Share

Uden touchskærm ingen mobil revolution. Den berøringsfølsomme skærm blev opfundet allerede i 1960’erne, men det er først nu, teknologien er blevet moden til smartphones, tablets og Windows 8-computere

Touchskærmen har erobret verden. Vi styrer smartphonen, tabletten og nu også Windows 8-computeren med fingrene direkte på skærmen. Og på automater, hospitalsudstyr, ved industristyring og mange andre steder er touch blevet standard. Touchskærmen er selvfølgelig langt fra en ny opfindelse – mange af os har klikket på skærme årtier tilbage – men de seneste års forbedringer har gjort teknologien til hvermandseje.

Har du nogensinde spekuleret på, hvordan en touchskærm overhovedet kan fungere, så får du forklaringen. Men lad os først bevæge os tilbage i historien til midten af 1960’erne, hvor de første trykfølsomme skærme dukkede op. Disse pionerdisplays virkede ved hjælp af den såkaldte resistive teknik, hvilket mange endnu gør den dag i dag i dag. En resistiv skærm er nemlig relativ simpel og billig og bygger på analog måling af spændingsændringer.

Skærmen har ud over selve displayet to yderligere tynde lag adskilt af et mellemrum. Det yderste lag (ofte en plastikfilm) er eftergiveligt og har et gennemsigtigt net af tynde strømførende ledninger eller en tynd strømførende film på undersiden.

[pt id=’2029946′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Udviklingen indenfor touchteknologi har gjort det muligt at udvikle trykfølsomme skærme i alle praktiske størrelser.”‘]

Udviklingen indenfor touchteknologi har gjort det muligt at udvikle trykfølsomme skærme i alle praktiske størrelser.

Det inderste lag er gerne af glas og er strømførende på oversiden. I mellemrummet kan der sidde små afstandskugler for at holde lagene adskilt (måske kan du se disse kugler som fine linjer). Når du trykker på skærmen med en finger eller en stylus, trykker du det yderste lag mod det inderste netop på det sted, og de to ledningsnet danner forbindelse.

Ved hele tiden at måle strømstyrken i nettet, der jo vil afhænge af modstanden, kan en lille analog til digital-konverter lynhurtigt omsætte punktet til et sæt koordinater, som en controller kan bruge som styresignal på samme måde, som du bruger en mus.

Den resistive touchskærm kan betjenes både med og uden handsker og er modstandsdygtig overfor væsker og snavs. Derfor bruges den hyppigt i industrien og indenfor sundhedssektoren og ikke mindst i udendørsautomater, kasseapparater og kopimaskiner.

[pt id=’2029947′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”En ny dansk touchskærm peger ind i fremtden. Den består af en enkelt plade gennemsigtigt akryl. En laser sender et netværk af lysstråler ind i pladen og berøring af pladen ændrer den måde lyset bliver reflekteret på ved pladens kanter.”‘]

En ny dansk touchskærm peger ind i fremtden. Den består af en enkelt plade gennemsigtigt akryl. En laser sender et netværk af lysstråler ind i pladen, og berøring af pladen ændrer den måde, lyset bliver reflekteret på ved pladens kanter.

Skærmen kræver dog et vist, fysisk tryk, og den kan blive beskadiget af skarpe genstande. Desuden er resistive skærme upræcise, og de fleste af dem understøtter ikke multitouch (flere tryk på én gang), hvortil kommer, at lysstyrken og kontrasten i skærmbilledet er op til 25 procent lavere end i andre skærme på grund af skærmens lag.

Kapacitiv revolution

Derfor er det en helt anden teknologi, som står bag den moderne touch-revolution, nemlig den kapacitive skærm. Den blev godt nok også opfundet midt i 1960’erne, mens det var først med Apples iPhone, som blev lanceret i 2007, at teknologien blev hvermandseje.

Den kapacitive skærm registrerer tilstanden af et elektrostatisk felt. Denne type skærm benytter en tynd isolerende glasplade, der er placeret oven på selve displayet og påført et strømførende lag. Ved tilførsel af en spænding danner dette lag et sammenhængende elektrostatisk felt.

Da et menneske og dermed også din finger er elektrisk ledende, vil enhver berøring af glasset medføre en ændring i det elektrostatiske felt, og denne kapacitetsændring måles af sensorer i hvert skærmhjørne, der også registrerer, hvor på skærmen ændringen er sket. Da der er tale om enten ændring eller ikke-ændring, er virkemåden digital – altså som skabt til computere.

Se også:  Spar 3.000 kroner på Samsungs vilde gaming-skærm

Den kapacitive touchskærm har i modsætning til den resistive ingen bevægelige dele og er derfor knap så udsat for slid, og da der kun anvendes ét strømførende lag, slipper den kapacitive touchskærm næsten 90 procent af alt lys fra displayet igennem, så billedet bliver både skarpt og lysstærkt. Desuden er den lidt mere følsom end den resistive skærm.

[pt id=’2029948′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Berøringsfølsomme skærme med kapacitiv teknologi har kun ét elektrisk ledende lag der danner et elektrostatisk felt. En fingerberøring ændrer kapaciteten i feltet. “‘]

Berøringsfølsomme skærme med kapacitiv teknologi har kun ét elektrisk ledende lag, der danner et elektrostatisk felt. En fingerberøring ændrer kapaciteten i feltet.

Til gengæld reagerer den kapacitive skærm ikke på berøring med handsker eller andre ting, der ikke er ledende, hvilket dog ikke har hindret den i at blive den foretrukne teknologi bag den mobile revolution, som smartphones og tablets har indledt.

Mindst 20 andre teknologier

Ud over disse to grundtyper er der i dag udviklet op mod en snes andre, der er baseret på synligt eller infrarødt lys, lydbølger eller trykmålere. Der er dog for de flestes vedkommende mere eller mindre tale om variationer over samme grundprincip. Alle har deres fordele og ulemper i forhold til hårdførhed, præcision, antal og type af berøringer samt naturligvis pris.

Blandt de mest spændende alternative teknologier er den optiske touchskærm, som fungerer ved at infrarøde lysstråler sendes hen over displayet og registreres af to lyssensorer i hvert hjørne. De registrerer dermed også enhver afbrydelse af det infrarøde lys forårsaget af dine fingre, når de berører skærmen.

Dette system giver en meget modstandsdygtig skærm, der samtidig er ekstrem nøjagtig ved multitouch og fingerbevægelser og tillige billig at fremstille. Men teknologien giver ret tykke skærme, og den virker dårligt i sollys. En variant af denne skærm er akustiske skærme, der fungerer med ultralyd i stedet for lys, men de er for sarte til hårdhændet mobilbrug.

Microsoft er gået en helt anden vej med deres ret nye Surface-tablets. Teknologien kaldes optical imaging og minder om den optiske touchskærm. Men de infrarøde lysstråler kastes her mod skærmen indefra, og kastes tilbage ved berøring.

[pt id=’2029949′ size=’large’ link=’file’ html_attrs=’title=”Berøringsfølsomme skærme med resistiv teknologi fremstilles af to lag af indstøbte metalledere adskilt af et isolerende midterlag. Berøring med en finger skaber forbindelse mellem de to ledende lag hvilket ændrer spændingen.”‘]

Berøringsfølsomme skærme med resistiv teknologi fremstilles af to lag af indstøbte metalledere adskilt af et isolerende midterlag. Berøring med en finger skaber forbindelse mellem de to ledende lag, hvilket ændrer spændingen.

Dette opfanges af kameraer anbragt langs skærmkanten. Optical imaging understøtter multitouch, og kameraerne kan også udnyttes direkte til stregkodeaflæsning. Systemet er dog for kompliceret til brug i mindre skærme i gps-enheder eller smartphones.

Fælles for disse teknologier er, at de giver et både skarpt, kontrastrigt og lysstærkt billede, da der ikke er nogen ekstra ledende lag til at reducere lysgennemgangen. Og som det gælder for de resistive touchskærme, kan også de øvrige touchskærme betjenes med stort set alle genstande uanset materiale. Til gengæld reagerer de lige så prompte, hvis en flue lander på skærmen.

Tyndere skærme

Men hvorfor ikke bygge touch-teknologien direkte ind i skærmens øverste beskyttelsesglas? Det har resulteret i udviklingen af den såkaldte on-cell- eller G2-teknologi, hvor det ledende lag ætses ind i selve glasmaterialet. Denne teknologi benyttes bl.a. i Samsungs Super Amoled-skærme på Galaxy SIII og Galaxy Nexus.

Andre producenter, for eksempel Apple, har udviklet en teknik, der gør det muligt at integrere touch-teknologien direkte i selve displayet. Denne metode kaldes in-cell og fungerer godt i Apples nye iPhone 5 (under betegnelsen integreret touch) og Sonys Xperia P.

Fordelen ved denne metode er, at afstanden mellem din finger og det berøringsfølsomme lag i skærmen bliver mindre, så du oplever en mere direkte kontrol, når du tapper eller lader fingeren glide hen over skærmen. Skærmen bliver endvidere tyndere og giver et bedre billede, fordi lyset ikke skal passere så mange forskellige lag.

Se også:  Perfekt match: hjemmekontor-skærm egner sig også til gaming

Plads til flere fingre

De første touchskærme havde hverken mulighed for at registrere flere fingertryk forskellige steder på skærmen samtidig eller at registrere fingertrykkets kraft. Men det har ændret sig med de moderne optiske og kapacitive skærme.

På sidstnævnte er der anbragt en mikrokondensator i knudepunktet mellem hver pixel i displayet i både lodret og vandret række, så skærmen rummer utallige elektrostatiske felter i stedet for kun ét. Særlige algoritmer afgør, om der er tale om separate fingertryk eller for eksempel en tommel- og pegefinger, der zoomer.

Det forudsætter selvsagt et stort antal kondensatorer og tilstrækkelig computerkraft til at bearbejde signalerne. Og ved at lade kondensatorerne måle bredden af din finger på skærmen, kan skærmen også sende besked til den bagvedliggende computer om, hvor hårdt du har trykket.

Men meget kan gå galt, og fedtede og snavsede fingre eller andet smuds kan forstyrre – hvilket producenterne forsøger at imødegå ved at belægge skærmene med forskellig slags optisk coating. Apple har valgt en såkaldt oleophobic coating, der reducerer det afsatte lag af olieholdigt fingerfedt på skærmoverfladen. En anden mulighed er særlig matterede skærme, der afviser hudfedt og smuds.

Dansk fremtidsløsning

Fremover må vi forvente, at touch-sensorerne kommer endnu tættere på skærmens overflade, og at beskyttelsesglasset yderst bliver tyndere, hvilket den seneste generation af det stærke Gorilla-glas er et eksempel på med sine 0,5 mm.

For større skærmes vedkommende vil de forskellige kamerabaserede touchteknologier bevirke, at du slet ikke behøver at røre ved skærmene, men blot kan stå og gestikulere, ligesom du allerede kender det fra Microsofts Kinect-styring. Og nu har danske forskere fra DTU i samarbejde med det lille danske firma OPDI Technologies i Roskilde udviklet en ny enkel og særdeles prisbillig, berøringsfølsom skærm, der kan vende op og ned på brugen af mobiler og småcomputere.

Ved at udnytte flere optiske fænomener på en ny og opfindsom måde er det lykkedes at få et stykke billigt, robust og gennemsigtig akryl til at fungere som en simpel berøringsskærm. Den danske touchskærm udnytter et grundlæggende optisk fænomen, der kaldes ”total intern refleksion”.

En lille laser i det ene hjørne af pladen udsender lysstråler ind i skærmen i så tilpas skarpe vinkler, at de stoppes af pladens grænseflader og derfor ikke kan slippe ud. Enhver berøring af skærmen vil forstyrre den pæne indvendige refleksion og afbryde det lysstrålepar, der befinder sig lige nedenunder. Dette registreres af et lille kamera i det modsatte hjørne af pladen, der også samtidig aflæser positionen.

Teknikken er produktionsmoden, og et samarbejde med det kinesiske selskab O-Net Communications skal sikre udbredelsen på verdensplan. Touchskærmen er endnu kun ved sin begyndelse, og Danmark er med til at forme fremtiden.

Mange producenter beskytter deres touchskærme med et ekstra solidt sikkerhedslag af glas udenpå. Særlig stærkt er et glas udviklet af den amerikanske glasproducent Corning. Gorilla Glass hedder det ganske passende, og det er specielt hærdet og solidt, fordi glassets sodium-ioner er blevet erstattet af potassium-ioner. Potassioum-ioner er større end sodium-ioner og sidder ekstra hårdt “i klemme” i glasset. De er dermed sværere at pille ud, og derfor er glasset også mere solidt end almindeligt vinduesglas.

1965: De fleste betragter nok touchskærme som en relativt ny opfindelse, men faktisk dukkede de første resistive skærme op på kasseapparater i dette år.

1965: G. Samuel Hurst fra Oak Ridge National Laboratory USA og E. A. Johnson fra Royal Radar Establishment i Malvern præsenterer et koncept for kapacative touchskærme, som siden bliver udviklet i et lille kælderværksted under navnet Elographics.

1977: Elographics præsenterer en krum skærm undet navnet AccuTouch – finansieret af Siemens.

1982: Den første multitouchskærm udvikles på universitetet i Toronto. Et kamera bag et stykke matteret glas gør skærmen i stand til at opfange gentagne fingertryk på skærmen.

1983: HP markedsfører en touchskærm, der udnytter infrarøde stråler til at opfange fingerbevægelser på skærmen.

1993: IBM lancerer i dette år en mobiltelefon med touchskærm.

2004: Nintendo DS er den første håndholdte spillekonsol med touchskærm.

2007: Apple iPhone er den første, masseproducerede, kapacitive touchskærm. Med sit slanke design breder den teknikken ud til det helt store publikum.


TAGS
skærm
Trykfølsom

DEL DENNE
Share


Mest populære
Populære
Nyeste
Tags

Find os på de sociale medier

Modtag dagligt IT-nyhedsbrev

Få gratis tech-nyheder i din mail-indbakke alle hverdage. Læs mere om IT-UPDATE her

Find os på FaceBook

AOD/AOD.dk

Brogårdsvej 22
DK-2820 Gentofte
Telefon: 33 91 28 33
redaktion@aod.dk

Audio Media A/S

CVR nr. 16315648,
Brogårdsvej 22
DK-2820 Gentofte
Telefon: 33 91 28 33
info@audio.dk
Annoncesalg:
Lars Bo Jensen: lbj@audio.dk Telefon: 40 80 44 53
Annoncer: Se medieinformation her


AOD/AOD.dk   © 2021
Privatlivspolitik og cookie information - Audio Media A/S