Rodzaje wyświetlaczy dotykowych: tanie są kiepskie
Pierwsze technologie pozwalające na budowanie ekranów wrażliwych na nacisk pojawiły się już pod koniec lat 60. ubiegłego wieku. W 1972 roku w USA skonstruowano komputer naukowy Plato IV wyposażony w plazmowy ekran dotykowy. Od tego czasu opracowano całą gamę rozwiązań służących temu samemu celowi. Poniżej przedstawiamy najważniejsze z nich.
POJEMNOŚCIOWE
To rozwiązanie robi obecnie furorę (patrz ramka “Sterowanie dotykowe – jak to działa?”). Monitory wykorzystujące zmiany pojemności elektrycznej składają się z licznych warstw, dlatego są droższe w produkcji, za to dzięki wysokiej przejrzystości doskonale odwzorowują intensywne barwy. Są przy tym multidotykowe, czyli umożliwiają wykorzystanie jednocześnie dwóch (lub więcej) palców, wobec czego sterowanie nabiera zupełnie nowego wymiaru – możliwe jest na przykład rozciąganie i obracanie wyświetlanych obrazów. W przypadku ekranów pojemnościowych można używać jedynie takich urządzeń wskazujących, które przewodzą ładunki elektrostatyczne – rysik musi więc być zasilany bateryjnie lub indukcyjnie. Przykładami takich ekranów są wyświetlacze iPhone’a firmy Apple lub korzystającej z systemu Google Android komórki G1.
REZYSTANCYJNE
W tanie ekrany tego typu wyposażona jest obecnie większość urządzeń sterowanych dotykowo. Analogowe wyświetlacze rezystancyjne mogą być obsługiwane palcem lub rysikiem. Niestraszne są im kurz, tłuszcz i woda. Jednak oferują one jasność obrazu nawet o jedną czwartą mniejszą niż zwykłe LCD, a ich warstwowa budowa powoduje ograniczenie kątów widzenia. Ponadto nie obsługują one technologii multitouch. Takie ekrany znajdują się na przykład w konsoli Nintendo DS oraz licznych odbiornikach GPS i smartfonach.
NA PODCZERWIEŃ
Bez dodatkowych warstw obywają się za to wyświetlacze korzystające z czujników podczerwieni. W obramowanie ekranu są wbudowane diody, których światło tworzy płaską, niewidoczną płaszczyznę nad jego powierzchnią, a sensory wykrywają, gdy zostaje ona przerwana przez dowolny nieprzezroczysty przedmiot. Wyświetlacze tego typu są tanie i nie wpływają na jasność obrazu, pozycja wskaźnika jest jednak ustalana niezbyt dokładnie. Tajwańska firma Albatron zaprezentowała niedawno monitor dotykowy o przekątnej długości 21,5″ korzystający z czujników podczerwieni.
OPTYCZNE
Frustrated Total Internal Reflection (FTIR – zaburzone całkowite wewnętrzne odbicie) to rozwiązanie pozwalające na budowanie bardzo dużych ekranów, i to bez nadmiernych kosztów. W tym systemie wykorzystywanym przez firmę Perceptive Piel (www.perceptivepixel.com) kamera zainstalowana w obramowaniu ekranu wykrywa załamywanie się światła na palcach użytkownika pod innym kątem niż w powietrzu. Ekrany FTIR nie są jeszcze dostępne w sprzedaży, ale amerykańska telewizja CNN wykorzystywała je już w czasie ubiegłorocznych wyborów prezydenckich w USA.
Przeszkody: smugi, goryle ręce i… Apple
Upowszechnienie ekranów dotykowych nie nastąpi błyskawicznie – jest jeszcze kilka poważnych przeszkód do pokonania. Ręka poruszająca się po wyświetlaczu łatwo może zakryć najważniejsze informacje – niezbędne jest stworzenie odpowiednich interfejsów użytkownika. Z kolei denerwujące ślady palców, które zostają na ekranie, wyeliminujemy, stosując odpowiednie powłoki ochronne. W przypadku urządzeń, których ekran stoi pionowo przed użytkownikiem (na przykład komputerów all-in-one i notebooków), pojawia się syndrom tzw. gorylej ręki – człowiek nie potrafi przez dłuższy czas trzymać przed sobą wyprostowanej ręki i wykonywać nią precyzyjnych ruchów. Podczas korzystania z takiego urządzenia w wyniku zmęczenia szybko przyjmiemy niekorzystną dla naszego ciała postawę goryla.
Problemem zupełnie innej natury jest przyznanie firmie Apple przez amerykański urząd patentowy USPTO tzw. patentu iPhone’a. Ułatwi to koncernowi wszczynanie postępowań sądowych przeciwko konkurentom produkującym urządzenia sterowane “w sposób podobny do iPhone’a”. Co dokładnie oznacza ten zwrot, pokażą przyszłe procesy – na razie Apple osiągnął jeden cel: małe firmy ze strachu przed pozwem zrezygnują z aktywności na rynku urządzeń wyposażonych w ekran dotykowy.
Windows 7: multidotykowe ekrany pod strzechy
Brak dodatkowej konkurencji ucieszy za to zawodnika wagi ciężkiej, jakim bez wątpienia jest Microsoft. W Redmond również silna jest wiara w uzupełnienie, a nawet zastąpienie klawiatury i myszy przez ekran dotykowy. O poważnym stosunku giganta do tego typu rozwiązań świadczy zainwestowanie milionów dolarów w izraelską firmę N-trig (www.n-trig.com). Jest ona znana z produkcji ekranów Duo-Sense, obsługiwanych zarówno palcami (na zasadzie zmiany pojemności elektrycznej), jak i rysikiem (z wykorzystaniem elektryczności statycznej). Wyświetlacz N-trig zastosowano do tej pory w tabletach Dell (poniżej) i HP (Touchsmart tx2).
Wielkim krokiem naprzód będzie wprowadzenie w Windows 7 obsługi sterowania multidotykowego, która ma działać nawet w tanich netbookach i nettopach.
Sterowanie dotykowe – jak to działa?
EKRANY MULTIDOTYKOWE
Drogie wyświetlacze pojemnościowe są wyposażone w warstwę przewodzącą złożoną z wielu splecionych drutów. Jest ona tak cienka, że absorbuje maksymalnie 10 proc. światła. Na tej warstwie znajduje się pole elektryczne, na które oddziałują palce oraz inne przedmioty przewodzące ładunki. Kontroler może dokładnie zlokalizować miejsce, w którym występują zaburzenia pola.
EKRANY REZYSTANCYJNE
Tańsze od pojemnościowych są analogowe wyświetlacze rezystancyjne. Składają się one z dwóch leżących na sobie warstw zbudowanych z tlenków metali (zwykle tlenku indowo-cynowego, ITO). Nacisk palca powoduje zetknięcie ich powierzchni, a kontroler na podstawie powstałego napięcia oblicza pozycję wskaźnika.