reklama

Tajomstvo dotykových displejov

Držím svoj mobil v rukách a premýšľam, kde to celé začalo s tými dotykovými displejmi? Je to neuveriteľné, ale technológie, ktoré sa nám zdajú pomerne nové, majú často desiatky rokov staré korene.

Písmo: A- | A+
Diskusia  (11)
Obrázok blogu
(zdroj: https://arstechnica.com/gadgets/2013/04/from-touch-displays-to-the-surface-a-brief-history-of-touchscreen-technology/)

Je ťažké uveriť, že len pred niekoľkými desaťročiami sa technológie dotykovej obrazovky mohli nachádzať len v sci-fi knihách a filmoch. Dotykové technológie sa stali neoddeliteľnou súčasťou moderného života. Majú široké využitie v domoch, autách, reštauráciách, obchodoch, lietadlách atď., kde nám uľahčujú život. Medzi najznámejšie dotykové technológie patria smartfóny, tablety, počítače a čítačky kníh. Stali sa našimi milovanými osobnými asistentmi, niekedy sme dokonca na nich úplne závislí. V tomto článku sa vám budem snažiť vysvetliť základný vývoj dotykových displejov spolu s videami.

SkryťVypnúť reklamu
Článok pokračuje pod video reklamou

Kde to celé začalo?

Prvé dotykové obrazovky sa objavili už v roku 1965. EA Johnson vynašla prvú dotykovú obrazovku ovládanú prstom, čím preskúmala výhody technológie dotykových obrazoviek. Táto obrazovka pochádza z Royal Radar Establishment vo Veľkej Británii a bola základnou verziou technológie dotykovej obrazovky, ktorá sa nakoniec objavila v bankomatoch a kioskoch zákazníckych služieb všetkých typov. 

Obrázok blogu
(zdroj: https://arstechnica.com/gadgets/2013/04/from-touch-displays-to-the-surface-a-brief-history-of-touchs)

Než sa technológia prepracovala k modernejším kapacitným dotykovým displejom používaných v mobiloch, hudobných prehrávačoch a prvých tabletoch, prešla érou tzv. rezistívnych displejov. Rezistívny dotykový displej uzrel svetlo sveta o päť rokov neskôr v roku 1970. Dr. Samel G. Hurst objavil technológiu rezistívneho dotykového displeja náhodne počas vedeckého experimentu.

SkryťVypnúť reklamu
reklama

Čo to ale znamená rezistívny displej? Tieto displeje fungujú na princípe vrstiev, kde prvá vrstva je odporová a posledná čisto vodivá. Medzi nimi sa nachádza pružná membrána a tenká vrstva vzduchu. Hneď ako zatlačíme prstom na displej, membrána sa prehne a zatlačí na spodnú vodivú vrstvu. Tým sa uzavrie elektrický obvod a zariadenie vyhodnotí polohu dotyku. Presúvanie a viacnásobný dotyk nefunguje, pretože táto technológia zaznamenáva iba jeden dotykový bod. Výhodou rezistívnych displejov je, že nezáleží, či sa displeja dotýkame prstom, perom, prípadne rukavicou, pretože tento typ dotykovej obrazovky reaguje na tlak. 

SkryťVypnúť reklamu
reklama
Obrázok blogu
(zdroj: https://www.okay.sk/ako-funguje-dotykovy-displej/)

Kapacitné dotykové displeje 

Problém s nedostatočne citlivou dotykovou technológiou vyriešili až kapacitné displeje, ktoré neskôr úplne ovládli trh s telefónmi, tabletmi aj dotykovými notebookmi. Funkcionalita týchto displejov je založená na vodivosti ľudského tela. Kapacitné displeje sú oveľa citlivejšie a presnejšie než displeje rezistívne. Kapacitný displej je potiahnutý neviditeľnou elektrostatickou vrstvou. Pri dotyku displeja prstom vznikne medzi okrajmi displeja a vodivou rukou kapacita, cez ktorú sa uzatvára elektrický obvod. Kontrolér potom analýzou vzniknutých kapacít vyhodnotí zmenu kapacitného odporu a presne určí polohu prstu. Rozdiel je aj v tom, že ak ho chceme ovládať napríklad obyčajnou ceruzkou, máme smolu. Sú teda určené prednostne na ovládanie ľudskými prstami, ktoré ako vodiče fungujú výborne. 

SkryťVypnúť reklamu
reklama

 

Prvá dotyková obrazovka používaná na školách

Objav prvej často používanej dotykovej obrazovky sa pripisuje University of Illinois, ktorá v roku 1972 vyvinula terminál PLATO IV. PLATO IV dal prednosť infračervenému displeju pred kapacitným alebo rezistívnym displejom. Bol prvým dotykovým počítačom, ktorý sa používal v triedach a umožnil študentom, aby dotykom na obrazovke odpovedali na rôzne otázky. Škola v priebehu 60. rokov vyvíjala sériu vzdelávacích počítačových systémov a tento konkrétny systém využíval infračervený dotykový panel , ktorý študenti používali na zodpovedanie otázok.

Obrázok blogu
(zdroj: https://arstechnica.com/gadgets/2013/04/from-touch-displays-to-the-surface-a-brief-history-of-touchscreen-technology/)

Ako funguje infračervená (optická) dotyková obrazovka? Jej princíp spočíva v umiestnení LED diód vyžarujúcich infračervené svetlo tvorené hustou sieťou infračervených lúčov (neviditeľné pre náš zrak) okolo displeja a detektorov žiarenia, ktoré snímajú narušenie stabilného svitu. Potom projekciou na kolmej osi vypočítajú miesto dotyku. Veľká výhoda je v tom, že takýto systém je možné zhotoviť ako rám, ktorý potom môžeme nasadiť na akýkoľvek monitor. Infračervené dotykové obrazovky patria medzi veľmi staré technológie, ktoré sa využívali za pomoci rôznych doplnkov primontovateľných na bežný CRT monitor.

Obrázok blogu
(zdroj: http://baanto.com/touch-screen-technology-history)

Ďalšia vlna technických noviniek 

V roku 1982 dotykové obrazovky urobili ďalší krok vpred. Vzniklo prvé multidotykové zariadenie, ktoré odštartovalo ďalšiu vlnu technických noviniek. Pôvodná metóda na dosiahnutie tohto cieľa zahŕňala použitie video kamery, ktorú bolo možné prepojiť s počítačom. Výskumná skupina na univerzite si uvedomila, že panel s matným sklom a s kamerou za ním dokáže rozpoznať pohyb, ako napríklad rôzne "čierne škvrny", ktoré sa zobrazujú na obrazovke. Dotykový povrch bol priesvitný plastový filter namontovaný na sklenenú tabuľu a z boku osvetlený žiarivkou. Videokamera namontovaná pod dotykovým povrchom opticky zachytila tieň, ktorý sa objavil na priehľadnom filtri. Zrkadlo v puzdre sa použilo na rozšírenie optickej dráhy. Výstup kamery sa zdigitalizoval a priviedol do signálového procesora na analýzu.

Obrázok blogu
(zdroj: https://arstechnica.com/gadgets/2013/04/from-touch-displays-to-the-surface-a-brief-history-of-touchscreen-technology/)

Koncepcia sa neskôr začala používať na obrazovkách v roku 1984 a jej prvé použitie umožnilo ľuďom manipulovať s počítačovými grafikami pomocou prstov. 

Prvý komerčne používaný dotykový počítač od HP

Dotykové obrazovky sa začali komerčne využívať na začiatku 80. rokov. Spoločnosť HP (vtedy známa ako Hewlett-Packard) v septembri 1983 uviedla na trh model HP-150. Počítač používal MS-DOS a pozostával z 9-palcového Sony CRT monitora obklopeného infračervenými (IR) žiaričmi a detektormi na rozpoznávanie dotyku na displeji. Systém stál 2 795 dolárov, avšak nebol okamžite prijatý, pretože mal technické problémy. O rok neskôr bola prvá multidotyková obrazovka vyvinutá v laboratóriách Bell Labs, kde použili transparentné kapacitné pole snímačov dotyku na CRT monitor.

Grafický dotykový tablet pre počítač Sega AI a pre hernú konzolu Sega-1000 v roku 1986
Grafický dotykový tablet pre počítač Sega AI a pre hernú konzolu Sega-1000 v roku 1986 

Predchodca dotykového telefónu

V roku 1993 IBM a BellSouth spolupracovali na značke Simon Personal Communicator, jedného z prvých mobilných telefónov s technológiou dotykovej obrazovky. Obsahovala možnosti stránkovania, aplikáciu pre e-maily a kalendár, plán schôdzok, adresár a kalkulačku. Mal tiež rezistívny dotykový displej, ktorý vyžadoval použitie dotykového pera na navigáciu v ponukách a zadávanie údajov.

Obrázok blogu
(zdroj: https://arstechnica.com/gadgets/2013/04/from-touch-displays-to-the-surface-a-brief-history-of-touchscreen-technology/)

Technológia sa naďalej vyvíjala v 80. a 90. rokoch zavedením klávesnice, myši a pokračovala vo vývoji kapacitných displejov pre mobily, tablety a počítače. Od roku 2007 sa postupne spopularizovalo používanie technológie s dotykovými obrazovkami v spotrebiteľských zariadeniach. Otázku, ktorá z technológií dotykových displejov je tá najlepšia, nie je možné jednoducho zodpovedať. Sú tak rôznorodé, že by takéto posudzovanie snáď ani nemalo zmysel. Vývoj neustále napreduje a okrem vyššie uvedených dotykových technológií sú vo vývoji ďalšie. Každá zo spomínaných technológií je vhodná pre iné využitie. Niektoré sú vhodné do drsných podmienok priemyselnej výroby a používajú sa preto na ovládanie a programovanie výrobných robotov, iné sú oproti tomu menej robustné, ale o to viac presné a citlivé. Isté je, že dotykové displeje nám uľahčujú a zjednodušujú do značnej miery každodenný život. Bežne používame rôzne automaty na vyhľadávanie dopravných spojení alebo interaktívne informačné tabule, pri ktorých by klávesnica alebo joystick boli na obtiaž.

Zdroje:

https://arstechnica.com/gadgets/2013/04/from-touch-displays-to-the-surface-a-brief-history-of-touchscreen-technology/

http://baanto.com/touch-screen-technology-history

http://www.sky-technology.eu/en/displays/touch-screens/how-do-touchscreens-work-a-complete-touch-screen-overview.html

https://www.okay.sk/ako-funguje-dotykovy-displej/

https://en.wikipedia.org/wiki/Touchscreen

Nikola Laurenčíková

Nikola Laurenčíková

Bloger 
  • Počet článkov:  11
  •  | 
  • Páči sa:  1x

Mojím hlavným cieľom tvorby je zdieľať s vami svoje nadšenie o vedu a priniesť vám zaujímavé informácie podložené vedeckými štúdiami.Taktiež rada cestujem a spoznávam nové miesta/krajiny - ich zvyky a tradície :) Zoznam autorových rubrík:  ChémiaNezaradenéMozogChudnutieCvičenie a jeho vplyv na telo

Prémioví blogeri

Juraj Hipš

Juraj Hipš

12 článkov
Iveta Rall

Iveta Rall

87 článkov
Juraj Karpiš

Juraj Karpiš

1 článok
Martina Hilbertová

Martina Hilbertová

49 článkov
Adam Valček

Adam Valček

14 článkov
reklama
reklama
SkryťZatvoriť reklamu