Dotyk pojemnościowy.

Ekran dotykowy to nic innego jak wyświetlacz reagujący na dotyk. Może być obsługiwany rysikiem lub poprzez dotyk palca.  Swoje zastosowanie znalazł w urządzeniach typu tablety, palm topy, smart fony i telefony komórkowe.

Powszechnie wiadomo, że interakcja człowieka z urządzeniem stanowi nieodłączny i krytyczny element większości urządzeń. Zarówno projektanci, jak i użytkownicy chcieliby, aby była ona możliwie prosta i intuicyjna, gdyż wpływa to na łatwość obsługi oraz przekłada się na większą liczbę klientów i większe zyski. Najlepszym rozwiązaniem wydaje się ekran graficzny wyświetlający dostępne opcje z możliwością wyboru, która z zaprezentowanych funkcji ma być uaktywniona. Niestety znaczna część sprzętu konsumenckiego traktuje te dwa elementy jako oddzielne byty – z jednej strony wyświetlacz, a z drugiej sterowanie za pomocą przycisków, suwaków czy pokręteł. Taka obsługa nie zawsze jest odpowiednio prosta i intuicyjna.

Sytuacja ta ulega zmianie i użytkownicy otrzymują do dyspozycji urządzenia, które mają zintegrowany ekran graficzny z dotykowym. Dzięki przezroczystości ekranu dotykowego człowiek może wskazać palcem element graficzny na wyświetlaczu, który go interesuje, jednocześnie przekazując informację do sterownika urządzenia. Jest to dość intuicyjne rozwiązanie, które znacznie upraszcza użytkowanie np. punktów informacyjnych w centrach handlowych, biletomatów czy odbiorników GPS.

Taki interfejs ma jednak pewne ograniczenie – można dotykać ekran tylko w jednym miejscu (single-touch) – rysunek 1. Wynika to najczęściej z zastosowania rezystancyjnego ekranu dotykowego, który nie jest zdolny do obsługi więcej niż jednego dotknięcia równocześnie. Niemniej rozwiązanie to ma swoje zalety: urządzenie ma mniejszy rozmiar, nielimitowaną liczbę wirtualnych przycisków na ekranie oraz pozwala stosować rysiki do nawigacji.

Charakterystyczną cechą pojemnościowych ekranów dotykowych jest brak elementów ruchomych, jak ma to miejsce w rozwiązaniach rezystancyjnych. Powodowały one powstawanie zniekształceń nieliniowych na skutek niejednolitości w warstwie separującej powierzchnie kontaktowe. Z tego powodu konieczne było stosowanie przetworników analogowocyfrowych o rozdzielczości 10 a nawet 12 bitów. W niektórych przypadkach znacząco komplikowało to projekt. Co więcej, dotykowe ekrany rezystancyjne wymagały okresowej kalibracji zapewniającej spasowanie miejsca dotyku z wyświetlanym pod spodem obrazem.

Pojemnościowe ekrany dotykowe najczęściej nie radzą sobie w sytuacji, gdy użytkownik korzysta z tanich, pasywnych rysików albo paznokci podczas obsługi urządzenia. Jest to spowodowane przyłożeniem do ekranu materiału stanowiącego izolator, zamiast palca, który stanowi drugą z okładzin kondensatora. Produkt Atmela, według zapewnień analityka z firmy Databeans, jest odporny na ten problem i obsługuje rysiki oraz paznokcie. Wynika to z dużej wartości współczynnika sygnału do szumu (około 80:1) i bardzo dużej prędkości odświeżania (do 250Hz). Dzięki temu jest możliwa rejestracja bardzo słabych sygnałów. Co ciekawe, tak dobre parametry pozwalają także zbadać obecności innych sygnałów (np. zakłóceń z nadajników radiowych, wyświetlacza LCD czy ładowarki do baterii).

Bez zbędnej przesady można rzec, że ekrany dotykowe stanowią przyszłość interfejsów użytkownika. Stają się one standardowym wyposażeniem różnorodnych, współczesnych urządzeń elektronicznych – począwszy od układów monitorujących pracę serca, a skończywszy na wielofunkcyjnych urządzeniach biurowych. Ich duża odporność na akty wandalizmu, niewrażliwość na czynniki środowiskowe i pogodowe, odporność na ścieranie oraz nowe możliwości interakcji z użytkownikiem oparte o obsługę wielu palców sprawiają, że są pożądanym elementem w nowoczesnych urządzeniach.