Autor

Frank Hesse
Frank Hesse

Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Göttingen

Frank Hesse studierte an der TU Ilmenau Ingenieurinformatik uns war danach drei Jahre in der Arbeitsgruppe Neuroinformatik und Robotik an der Universität Leipzig tätig. Er ist seit November 2005 am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen und arbeitet im Bereich der Selbstorganisation von Bewegungssteuerungen.

Frage:

Wie funktioniert ein Touch-Screen?

Antwort:

Ein Touch-Screen ist ein berührungsempfindlicher Bildschirm der die Möglichkeit bietet Elemente direkt mit dem Finger oder Stift auf dem Bildschirm zu berühren und zu manipulieren. Sie werden z.B. in Bankautomaten, Handys, PCs, Grafiktabletts, PDAs, Kiosksystemen, Navigations- und Multimediasystemen oder bei Kopierern und Messgeräten verwendet. Es gibt verschiedenen Möglichkeiten, wie berührungsempfindliche Bildschirme realisiert werden können. Hier möchte ich vier Arten von Touch-Screens kurz vorstellen:

1) Resistive Touch-Screens besitzen zwei übereinanderliegende leitfähige Schichten mit einem kleinen Spalt. An einer Schicht wird eine Spannung angelegt, die von einem Rand des Bildschirms zum anderen abnimmt. Werden die Schichten durch eine Berührung des Touch-Screens verbunden kann an der zweiten Schicht eine Spannung abgelesen werden, die der Position des Druckpunktes auf dem Bildschirm entspricht. Dies wird im Millisekundentakt für beide Richtungen durchgeführt. Resistive Touch-Screens benötigen kein spezielles Eingabegerät, da sei nur auf Druck reagieren.

2) Auch kapazitive Touch-Screens besitzen eine leitende Metallschicht mit 4 Elektroden an den Ecken. Über die Elektroden wird ein gleichmäßiges schwaches elektrisches Feld auf der Bildschirmoberfläche aufgebaut. Kommt ein Finger in die Nähe wird das Feld verändert. Über den daraus resultierenden Stromfluss von den Ecken des Touch-Screens zum Finger kann der Berührungspunkt errechnet werden. Kapazitive Touch-Screens funktionieren nur mit bloßem Finger oder speziellen Stiften.

3) Induktive Touch-Screens besitzen unterhalb des Displays viele kleine Antennenspulen. In dem zur Eingabe notwendigen Stift befindet sich ein Resonanzkreis, der auf die Antennenfrequenz abgestimmt ist. Im Sendemodus wird vom Bildschirm Energie abgestrahlt, die in den Resonanzkreis des Stiftes eingekoppelt und im kurz danach folgenden Empfangsmodus wieder an die Antennenspulen unterhalb des Displays abgegeben wird. Aus der Stärke mit der die einzelne Antennen ein Signal vom Stift empfangen, wird die Stiftposition errechnet.

4) Bei optischen Touch-Screens werden zwei oder mehr Kameras, meist in den Ecken des Bildschirms, installiert und entlang der Bildschirmoberfläche ausgerichtet. Ihnen gegenüber, im Sichtbereich der Kamera, sind Infrarotlampen angebracht. So können die Kameras bei einer Berührung den Umriss des Fingers erkennen und daraus der Berührungspunkt errechnet werden. Ein spezielles Eingabegerät ist nicht notwendig.

In Zukunft werden uns sicher immer mehr berührungsempfindliche Bildschirme begegnen, da sie die Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen vereinfachen und dabei sehr flexibel sind.

 
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