Ekran dotykowy — zasada działania, rodzaje i zastosowania

W 1965 r. E.A. Johnson z angielskiego Royal Radar Establishment wynalazł pierwszy ekran dotykowy, który był używany w Wielkiej Brytanii do kontroli ruchu lotniczego do około 1995 r. Pierwszy rezystancyjny ekran dotykowy został wynaleziony przez G. Samuela Hursta w 1975 roku, a wyprodukowany w 1982 roku. Już w 1970 r. Hurst wraz z dziewięcioma przyjaciółmi odkrył, że ekran dotykowy na monitorze komputera stanowi doskonałą metodę interakcji. Nacisk na okładkę pozwalał na przepływ napięcia pomiędzy przewodami X i Y, które mogły być mierzone w celu wskazania współrzędnych. Odkrycie to przyczyniło się do powstania tego, co dziś nazywamy rezystancyjną technologią dotykową (ponieważ reaguje ona wyłącznie na nacisk, a nie na przewodnictwo elektryczne, i działa zarówno z rysikiem, jak i palcem).

Znacznie później, w 2005 roku, trzech przyjaciół z Francji stworzyło ekran wielodotykowy zdolny do śledzenia dowolnej liczby palców. W 2005 r. ich firma o nazwie JazzMutant wypuściła na rynek Lemur, kontroler muzyczny z interfejsem ekranu wielodotykowego. Ta nowa technologia wpłynęła na powstanie TactaPada, również wyprodukowanego w 2005 roku. Dwa lata później, w styczniu 2007 roku, ukazał się iPhone, który był sterowany w całości przez ekran wielodotykowy. Zarówno on, jak i iPad, który pojawił się we wrześniu 2010 roku, odniosły wielki sukces i ostatecznie doprowadziły do tego, że więcej firm dodało ekrany dotykowe do swoich produktów. Należały do nich Samsung, Sony, Motorola i wiele firm, które przyjęły przyjazny dla dotyku system operacyjny Android.

W odpowiedzi na popularność ekranów dotykowych, Microsoft, twórca rodziny systemów operacyjnych Windows dla komputerów osobistych, wprowadziłby nowy interfejs w Windows 8 w 2011 roku, który ma duże kafelki, które mają być łatwo użyteczne z technologią dotykową, jak te na tabletach. Ukazałby się on w następnym roku, wraz z tabletem Microsoft Surface.

Ze względu na łatwość obsługi, ekrany dotykowe można znaleźć w wielu miejscach. Oprócz ogólnych urządzeń informatycznych i elektroniki użytkowej, takich jak smartfony, tablety, smartwatche i komputery osobiste, ekrany dotykowe są również szeroko stosowane w kioskach, które są wykorzystywane w systemach informacyjnych w miastach i muzeach. Znajdują się one również w maszynach, w tym bankomatach, kasach fiskalnych i terminalach punktów sprzedaży detalicznej, systemach nawigacji GPS, takich jak te w samochodach i innych pojazdach, sprzęcie medycznym i przemysłowych panelach sterowania. Ekrany dotykowe wbudowane w kioski wykorzystują prostą interakcję typu "wskaż i kliknij". Tablice interaktywne, które można znaleźć w wielu szkołach, również wykorzystują prostą formę technologii dotykowej.

Różne rodzaje ekranów dotykowych działają w różny sposób. Istnieją dwie główne technologie stosowane w ekranach dotykowych:

• Rezystancyjny ekran dotykowy ma warstwę przewodzącego plastiku poliestrowego. Kiedy naciskasz na ekran, zmuszasz poliester do dotknięcia szkła i utworzenia obwodu elektrycznego. Układ scalony znajdujący się pod ekranem identyfikuje współrzędne miejsca, które zostało dotknięte. Ekrany te mogą wyczuć tylko jeden palec na raz i mylą się, jeśli próbujesz nacisnąć w dwóch miejscach jednocześnie. Są one często używane w urządzeniach przemysłowych, ponieważ są mocne i reagują na każdy rodzaj wejścia, na przykład podczas noszenia rękawic.

• Pojemnościowy ekran dotykowy składa się z wielu warstw szkła. Zarówno wewnętrzna, jak i zewnętrzna warstwa szkła przewodzi prąd elektryczny. Ekran zachowuje się jak dwa przewodniki elektryczne oddzielone izolatorem - innymi słowy, jak kondensator. W przeciwieństwie do ekranów rezystancyjnych, ekrany pojemnościowe mogą z łatwością wykrywać i rozróżniać więcej niż jedno naciśnięcie jednocześnie. Nazywa się to multi-touch.

W przeciwieństwie do ekranów rezystancyjnych, ekrany pojemnościowe nie działają, jeśli dotkniesz ich plastikowym rysikiem, ponieważ plastik działa jak izolator. Niektóre rysiki, takie jak Apple Pencil dla iPada Pro, są przystosowane do pracy z ekranami pojemnościowymi. Są one wrażliwe na nacisk i pozwalają robić różne rzeczy, naciskając mocniej lub delikatniej. Na przykład można narysować szerszą lub węższą linię w programach takich jak Microsoft OneNote i Adobe Photoshop.