27.11.2008

Touchscreens bestehen aus einem berührungsempfindlichen Display, einem Touchscreen-Controller und dem Software-Treiber und arbeiten optisch mit Infrarotlicht, kapazitiv, resistiv, induktiv und akustisch mit Oberflächenwellen.

Beim Infrarotverfahren senden Ketten von Leuchtdioden, die sich an zwei Bildschirmrändern befinden, in vertikaler und horizontaler Richtung Infrarotstrahlen aus, die durch Detektoren auf dem gegenüberliegenden Bildschirmrand erkannt werden. Wird ein Infrarotstrahl durch einen Finger oder einen Stift unterbrochen, können daraus die Bildschirmkoordinaten ermittelt werden. Dies führt über die Software zur Auslösung einer bestimmten Funktion. Die Infrarot-Technik zeichnet sich durch hohe Bildqualität aus.

Beim kapazitiven Verfahren ist die Bildschirmoberfläche in eine kapazitive Matrix eingeteilt. Durch Fingernähe oder Fingerdruck wird diese Matrix beeinflusst, was Rückschlüsse auf die XY-Koordinaten zulässt. Über die metallische Beschichtung auf dem Glas-Overlay wird ein geringes Spannungsfeld erzeugt. Die Oberfläche wird bei Berührung durch den Bedienenden geerdet. Der Stromfluss von den Ecken des Touchcreens zum Finger des Bedienenden ist proportional den XY-Koordinaten.

Die resistive Technik ist die am häufigsten verwendete Technik. Sie arbeitet mit zwei semi-transparenten, leitfähig beschichteten Membran-Folien aus Indium-Zinnoxid (ITO). Die eine Folie befindet sich unmittelbar auf der Display-Oberfläche, die andere in geringem Abstand darüber. Der Abstand zwischen den beiden Folien ist durch kaum sichtbare Abstandshalter festgelegt. An die Folien wird eine konstante Gleichspannung angelegt. Durch Fingerdruck entsteht zwischen beiden Folien ein elektrischer Kontakt. Da die Folien vergleichbar einer Widerstandsmatrix sind, entsprechen die Spannungen in vertikaler und horizontaler Richtung dem Spannungsabfall und lassen direkte Rückschlüsse auf die X- und Y-Koordinaten zu, an der der Kontakt erfolgt ist. Durch die beschichteten Folien sowie die Dicke des Displays sind die Helligkeit und der Kontrast bei dieser Technik verringert.

Eine andere Technik arbeitet auf elektromagnetischer Basis ohne direkten Bildschirmkontakt. Dabei befindet sich unterhalb des Displays eine Sensor-Leiterplatte, auf der viele Antennenspulen aufgebracht sind. Im Eingabestift befindet sich der Resonanzkreis, der auf die Antennenfrequenz abgestimmt ist. Über die einzelnen Antennen wird nacheinander HF-Energie abgestrahlt, das im Nahfeld in den Resonanzkreis des Stiftes eingekoppelt und für die Positionsbestimmung ausgewertet wird. Das Verfahren hat einen Sende- und einen Empfangsmodus, die in wenigen Mikrosekunden nacheinander geschaltet werden. Im Sendemodus nimmt der Schwingkreis im Eingabestift Energie auf, die er im Empfangsmodus an die Antennen im Sensor-Board abgibt. Aus der Feldstärke der von den einzelnen Antennen empfangenen Energie, wird die Stiftposition errechnet.

Die Oberflächenwellentechnik arbeitet mit Ultraschall und akustischer Pulserkennung. Bei dieser Technik laufen die Ultraschallwellen über die Display-Oberfläche und werden bei Berührung des Touchscreens teilweise absorbiert. Jede Position auf dem Glas erzeugt einen einzigartigen Klang. Mehrere Transducer, die an den Kanten des Touchscreens angebracht sind, nehmen den Klang auf und die Controllerkarte ermittelt über Referenzklänge die XY-Koordinaten.

Bei der Dispersive Signal Technology werden die durch das Berühren des Touchscreens ausgelösten Vibrationen von vier Sensoren erfasst, die sich an den Display-Ecken befinden. Aus der Laufzeit der Vibration ermittelt der Touchscreen-Controller die Berührungsposition auf dem Display.

(Quelle: wikipedia.org)