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La tecnologia touch screen , definizione.

      
     
Gli schermi tattili o touchscreen sono dispositivi di input per sistemi computerizzati. Sono schermi che posti in contatto o di fronte ad un monitor CRT ( tradizionali cathode-ray-tube ) o LCD ( display a cristalli liquidi) o al plasma, permettono di usare come dispositivo di puntamento il dito dell'utente. "Toccando" questi schermi in corrispondenza di un 'icona o di un link ipertestuale si attivano le funzioni classiche del sistema operativo a finestre ( click e doppio click) e con settaggi specifici del driver anche le operazioni di trascinamento.
Il touch screen è essenzialmente costituito da tre elementi : il gruppo schermo-sensori, il controller e il driver software.
>> Il gruppo schermo-sensore rileva il tocco dell'utente e lo invia sotto forma di variazioni di tensione al controller che lo elabora.
>> Il controller generalmente è collegabile ad una porta seriale o ad una porta PS/2 o alla porta USB del computer. Generalmente il controller viene alimentato a 12 V e richiede un cavo aggiuntivo che può derivare dall'alimentatore del PC o da un alimentatore ausiliario.
>> Il driver software si occupa dell'interfaccia con il sistema operativo. I driver specifici coprono tutte le tipologie dei sistemi operativi in particolare di Windows 9x/NT/2000/ME e Linux.
Esistono quattro soluzioni tecnologiche per realizzare lo schermo tattile.

In particolare :

 

  •     tecnologia resistiva;
  •     tecnologia capacitiva;
  •     tecnologia a infrarossi;
  •     tecnologia ad onde acustiche superficiali.

 

Accanto a queste 4 tecnologie tradizionali bisogna aprire una parentesi per ricordare la tecnologia cosiddetta "piezo-elettrica" e la tecnologia "Retrovetrina".
    
       
      Tecnologia Resistiva      
      I touch screen resistivi sono schermi tattili composti da diversi strati, ognuno di questi stati è ricoperto da una patina conduttrice sulla superficie interna. Gli strati interni conduttivi sono separati da punti separatori distribuiti regolarmente sull'area attiva. La pressione del tocco del dito causa un contatto elettrico fornendo all'interfaccia elettronica tensioni analogiche delle coordinate orizzontale e verticale. Questi tensioni vengono convertite nel controller in segnali digitali.
Punti di forza: Prezzi economici, grande precisione, non hanno problemi di polvere o depositi di sporcizia.
Punti deboli: Schermi antiriflesso molto scuri, sono facilmente rovinabili dal contatto di fiamme o di oggetti taglienti, non esistono versioni antivandaliche.     

       
      Tecnologia Capacitiva      
      I touch screen capacitivi sono costituiti da un pannello di materiale vetroso ricoperto da uno strato di ossido di metallo trasparente nella superficie rivolta all'utente. Viene applicata una tensione ai quattro angoli creando un campo elettrico uniforme. Al tocco del dito sulla superficie capacitiva viene prodotta una variazione di campo elettrico, le coordinate del punto di contatto vengono determinate misurando la caduta di tensione sulle quattro sorgenti.
Punti di forza: Grande precisione.
Punti deboli: Non funzionano se l'utente indossa guanti, possono essere danneggiati da abrasioni superficiali (esistono comunque versioni più robuste con più spessore di ossido metallico) necessitano di ricalibrazioni frequenti, costo elevato.      
  
   
      Tecnologia Infrarossi      
      Questi schermi sono caratterizzati dall'utilizzo di un vetro circondato da una serie di diodi ad emissione luminosa e di sensori a foto transistor diametralmente opposti. Vengono emesse sequenze di impulsi dai led fino a formare una invisibile rete di raggi luminosi davanti alla superficie del pannello. Quando questa maglia viene interrotta da un oggetto solido, il circuito elettronico invia le coordinate al controller.
Punti di forza: Durata infinita, Schermi molto trasparenti, insensibile alle abrasioni dello schermo, stabilità di calibrazione eccellente.
Punti deboli: Imprecisione. Scarsa velocità di risposta al tocco.
     
       
      Tecnologia ad onde acustiche superficiali (SAW)      
      Questi schermi sono lastre in puro vetro, dotati di trasduttori che emettono e ricevono due fasci di onde acustiche superficiali non udibili dall'uomo ( una orizzontale l'altra verticale ). Il dito dell'utente o uno stilo - toccando il vetro - assorbono una porzione di segnale la cui variazione viene analizzata dal controller che individua le coordinate del punto di contatto.
Punti di forza: Durata elevata, schermi molto trasparenti, insensibile alle abrasioni dello schermo, elevata precisione. Stabilità di calibrazione eccellente. Molto veloce la risposta al tocco.
Punti deboli: Non adatti all'ambiente esterno ed al contatto con liquidi. Sensibilità alla sporcizia e alla polvere.
     
       
      Tecnologia Piezo-elettrica      
      Un schermo in vetro con una cornice in alluminio che contiene quattro sensori piezoelettrici posti in corrispondenza dei quattro angoli. Quando si esercita una pressione sul vetro ( che è libero di muoversi) trasmette la pressione ai quattro sensori,determinando lo sbilanciamento di un ponte ; questo segnale analogico viene trasformato dal controller in segnale digitale.
Punti di forza: Durata infinita, schermi molto trasparenti, insensibile alle abrasioni dello schermo, non è sensibile ai liquidi e alla polvere. Stabilità di calibrazione eccellente. Insensibile alle vibrazioni.
Range temperatura -25° / + 75° C
Punti deboli: Schermi molto costosi. Precisione scarsa. La pressione di tocco è elevata.
     
       
     Tecnologia a retro proiezione capacitiva (Retrovetrina)      
      Il produttore comincia con il processo di lavorazione vetro producendo la laminazione di esso, ossia il bonding di diversi strati di vetro mediante un film plastico in PVB (PolyVinyl Butyral) che quando compresso a caldo assume tutte le caratteristiche fisiche ed ottiche del vetro stesso.
La funzione Touchscreen è realizzata tramite una griglia di microconduttori, estremamente fini, inserita all'interno del sandwich creatosi tra il film PVB e la lastra di vetro. I microconduttori sono talmente sottili da non essere visibili di fronte ad un display LCD in funzione.
Punti di forza: Adatto a configurazioni da esterno. Molto robusto.
Punti deboli: Scarsa precisione. Complessità nel montaggio su totem.
     
       
      Parametri di scelta della tecnologia      
      Ambiente di lavoro del touch: L'ambiente di lavoro del touch è presidiato o meno? Sono possibili atti vandalici? L'ambiente è interno o esterno? Se è esterno è direttamente esposto agli eventi atmosferici?
Applicativo software e precisione del tocco: L'applicativo su cui opererà il touch ha delle icone grandi più di un dito o ha dei link ipertestuali molto piccoli? Che tipo di risoluzione si vuole utilizzare?
Grandezza dello schermo: Dipende molto dall'applicativo software la scelta di un schermo da 15" , 17" o addirittura da 21". Di conseguenza bisognerà poi valutare l'area effettivamente attiva e disponibile per il touch.
Visibilità: Parametro fondamentale perchè gli schermi nelle varie tecnologie non sono perfettamente trasparenti.
     
       
      Considerazioni finali.     
     

NGS Infomedia Srl consiglia:

    Per gli ambienti interni presidiati : la tecnologia resistiva.
    Per ambienti interni non presidiati : la tecnologia ad onde acustiche superficiali (SAW).
    Per gli ambienti esterni : la tecnologia a retro proiezione capacitiva.


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Definizione  
 

Gli schermi tattili o touchscreen sono dispositivi di input per sistemi computerizzati. Sono schermi che posti in contatto o di fronte ad un monitor CRT ( tradizionali cathode-ray-tube ) o LCD ( display a cristalli liquidi) o al plasma, permettono di usare come dispositivo di puntamento il dito dell'utente. "Toccando" questi schermi in corrispondenza di un 'icona o di un link ipertestuale si attivano le funzioni classiche del sistema operativo a finestre ( click e doppio click) e con settaggi specifici del driver anche le operazioni di trascinamento.
Il touch screen è essenzialmente costituito da tre elementi : il gruppo schermo-sensori, il controller e il driver software.
>> Il gruppo schermo-sensore rileva il tocco dell'utente e lo invia sotto forma di variazioni di tensione al controller che lo elabora.
>> Il controller generalmente è collegabile ad una porta seriale o ad una porta PS/2 o alla porta USB del computer. Generalmente il controller viene alimentato a 12 V e richiede un cavo aggiuntivo che può derivare dall'alimentatore del PC o da un alimentatore ausiliario.
>> Il driver software si occupa dell'interfaccia con il sistema operativo. I driver specifici coprono tutte le tipologie dei sistemi operativi in particolare di Windows 9x/NT/2000/ME e Linux.
Esistono quattro soluzioni tecnologiche per realizzare lo schermo tattile. In particolare :

 
  Tecnologia Resistiva  
  I touch screen resistivi sono schermi tattili composti da diversi strati, ognuno di questi stati è ricoperto da una patina conduttrice sulla superficie interna. Gli strati interni conduttivi sono separati da punti separatori distribuiti regolarmente sull'area attiva. La pressione del tocco del dito causa un contatto elettrico fornendo all'interfaccia elettronica tensioni analogiche delle coordinate orizzontale e verticale. Questi tensioni vengono convertite nel controller in segnali digitali.
Punti di forza: Prezzi economici, grande precisione, non hanno problemi di polvere o depositi di sporcizia.
Punti deboli: Schermi antiriflesso molto scuri, sono facilmente rovinabili dal contatto di fiamme o di oggetti taglienti, non esistono versioni antivandaliche.
 
  Tecnologia Capacitiva  
  I touch screen capacitivi sono costituiti da un pannello di materiale vetroso ricoperto da uno strato di ossido di metallo trasparente nella superficie rivolta all'utente. Viene applicata una tensione ai quattro angoli creando un campo elettrico uniforme. Al tocco del dito sulla superficie capacitiva viene prodotta una variazione di campo elettrico, le coordinate del punto di contatto vengono determinate misurando la caduta di tensione sulle quattro sorgenti.
Punti di forza: Grande precisione.
Punti deboli: Non funzionano se l'utente indossa guanti, possono essere danneggiati da abrasioni superficiali (esistono comunque versioni più robuste con più spessore di ossido metallico) necessitano di ricalibrazioni frequenti, costo elevato.
 
  Tecnologia Infrarossi  
  Questi schermi sono caratterizzati dall'utilizzo di un vetro circondato da una serie di diodi ad emissione luminosa e di sensori a foto transistor diametralmente opposti. Vengono emesse sequenze di impulsi dai led fino a formare una invisibile rete di raggi luminosi davanti alla superficie del pannello. Quando questa maglia viene interrotta da un oggetto solido, il circuito elettronico invia le coordinate al controller.
Punti di forza: Durata infinita, Schermi molto trasparenti, insensibile alle abrasioni dello schermo, stabilità di calibrazione eccellente.
Punti deboli: Imprecisione. Scarsa velocità di risposta al tocco.
 
  Tecnologia ad onde acustiche superficiali (SAW)  
  Questi schermi sono lastre in puro vetro, dotati di trasduttori che emettono e ricevono due fasci di onde acustiche superficiali non udibili dall'uomo ( una orizzontale l'altra verticale ). Il dito dell'utente o uno stilo - toccando il vetro - assorbono una porzione di segnale la cui variazione viene analizzata dal controller che individua le coordinate del punto di contatto.
Punti di forza: Durata elevata, schermi molto trasparenti, insensibile alle abrasioni dello schermo, elevata precisione. Stabilità di calibrazione eccellente. Molto veloce la risposta al tocco.
Punti deboli: Non adatti all'ambiente esterno ed al contatto con liquidi. Sensibilità alla sporcizia e alla polvere.
 
  Tecnologia Piezo-elettrica  
  Un schermo in vetro con una cornice in alluminio che contiene quattro sensori piezoelettrici posti in corrispondenza dei quattro angoli. Quando si esercita una pressione sul vetro ( che è libero di muoversi) trasmette la pressione ai quattro sensori,determinando lo sbilanciamento di un ponte ; questo segnale analogico viene trasformato dal controller in segnale digitale.
Punti di forza: Durata infinita, schermi molto trasparenti, insensibile alle abrasioni dello schermo, non è sensibile ai liquidi e alla polvere. Stabilità di calibrazione eccellente. Insensibile alle vibrazioni.
Range temperatura -25° / + 75° C
Punti deboli: Schermi molto costosi. Precisione scarsa. La pressione di tocco è elevata.
 
  Tecnologia a retro proiezione capacitiva (Retrovetrina)  
  Il produttore comincia con il processo di lavorazione vetro producendo la laminazione di esso, ossia il bonding di diversi strati di vetro mediante un film plastico in PVB (PolyVinyl Butyral) che quando compresso a caldo assume tutte le caratteristiche fisiche ed ottiche del vetro stesso.
La funzione Touchscreen è realizzata tramite una griglia di microconduttori, estremamente fini, inserita all'interno del sandwich creatosi tra il film PVB e la lastra di vetro. I microconduttori sono talmente sottili da non essere visibili di fronte ad un display LCD in funzione.
Punti di forza: Adatto a configurazioni da esterno. Molto robusto.
Punti deboli: Scarsa precisione. Complessità nel montaggio su totem.
 
  Parametri di scelta della tecnologia  
  Ambiente di lavoro del touch: L'ambiente di lavoro del touch è presidiato o meno? Sono possibili atti vandalici? L'ambiente è interno o esterno? Se è esterno è direttamente esposto agli eventi atmosferici?
Applicativo software e precisione del tocco: L'applicativo su cui opererà il touch ha delle icone grandi più di un dito o ha dei link ipertestuali molto piccoli? Che tipo di risoluzione si vuole utilizzare?
Grandezza dello schermo: Dipende molto dall'applicativo software la scelta di un schermo da 15" , 17" o addirittura da 21". Di conseguenza bisognerà poi valutare l'area effettivamente attiva e disponibile per il touch.
Visibilità: Parametro fondamentale perchè gli schermi nelle varie tecnologie non sono perfettamente trasparenti.
 
  Considerazioni finali  
 

NGS Infomedia Srl consiglia:

  • Per gli ambienti interni presidiati : la tecnologia resistiva.
  • Per ambienti interni non presidiati : la tecnologia ad onde acustiche superficiali (SAW).
  • Per gli ambienti esterni : la tecnologia a retro proiezione capacitiva.
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