Zytronic: Touchscreen-Bildschirme »Je größer, desto schöner«

Die Wirkung eines großformatigen Touchscreens wird durch diese von der PX Group für die Movistar-Flagship-Stores in Südafrika entwickelte berührungsempfindliche Videowand mit drei 50 bzw. 46 Zoll großen Touchscreens illustriert.

Für Touchscreens gilt zweifellos das Motto »Je größer, desto schöner«. Zunehmend sollen Touchscreen-Bildschirme außerdem von mehreren Anwendern gleichzeitig so komfortabel benutzt werden können wie etwa Smartphones.

Diese großen Bildschirme werden jedoch viel stärker beansprucht und müssen daher robuster, aber gleichzeitig in der Lage sein, die Berührungen mehrerer Nutzer trotzdem präzise zu erkennen. Wie ist das zu bewerkstelligen?

In ihrem diesjährigen Report über den globalen Touchscreen-Markt stellt die Marktforschungsgruppe Business Research Company fest, dass seit 2009 eine Technologie für berührungsempfindliche Smartphones und Tablets besonders beliebt ist: die projiziert kapazitive Technologie (PCAP). Dieser Erfolg beruht auf überzeugenden Produktmerkmalen wie eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer dank einer robusten Glasoberfläche, einer nahtlosen Interaktionsfläche von Kante zu Kante, die eine Umrahmung erübrigt, und hoher Berührungsempfindlichkeit. PCAP-Hersteller nutzen die Technologie nun in bis zu 85 Zoll großen Bildschirmen und konzentrieren sich bei ihren Bemühungen, Ansprechzeiten und Benutzeroberfläche zu verbessern, hauptsächlich auf die vier Aspekte Geschwindigkeit, Genauigkeit, elektromagnetische Störfestigkeit und Integrationsfähigkeit.

Schneller und präziser
 
Während Smartphones meist nur eine oder zwei Berührungen auf einem etwa 4,5 Zoll großen Bildschirm registrieren müssen, sollen gewerblich genutzte Touchscreens in der Lage sein, auf einem 47-Zoll-Bildschirm 10 bis 40 Berührungen mit 1 mm Präzision zu erfassen. Die Fläche eines Bildschirms im Format 16:9 wird vervierfacht, wenn sich die Diagonale verdoppelt. Um die gleiche Berührungserfassung zu leisten, muss der Touch-Prozessor eines 47-Zoll-Bildschirms wesentlich mehr Eingaben verarbeiten können als ein 4,5 Zoll großes Smartphone-Display. Auch das Ignorieren unabsichtlicher Berührungen, Erkennen von Gesten und andere Funktionen beanspruchen den Prozessor.

Die Touchscreens werden laufend größer. Für Kasinospieltische, interaktive Ausstellungen in Museen, Workstations für mehrere Benutzer, Katalogisierung und EPOS-Tische im Einzelhandel, Fahrzeughandel und Banken werden mittlerweile Bildschirmgrößen von 55 bis 85 Zoll erwartet. Um bei diesen Größen eine ausgezeichnete Leistung zu erhalten, müssen die Bildschirme mit mehr Elektroden zur Berührungserfassung ausgerüstet werden. Die hochentwickelten Berührungserfassungsalgorithmen der neuesten Firmware verdoppeln die Anzahl der unterstützten Kanäle zur Berührungserfassung von 128 Kanälen der Standard-Multi-Touch-Controller, die vornehmlich auf kleinere Bildschirme von bis zu 47 Zoll ausgelegt sind, auf 256.

Dies ermöglicht ein dichteres kapazitives Erfassungsraster an berührungsempfindlichen Sensoren, was selbst bei bis zu 85 Zoll großen MPCT-basierenden Touchscreens die Bestimmung der Position einzelner gleichzeitiger Berührungen mit wesentlich höherer Präzision ermöglicht. Dadurch ist der Touch-Controller in der Lage, über die komplette Bandbreite der derzeit erhältlichen MPCT-Sensoren bis zu 40 gleichzeitige Berührungspunkte mit einem Berührungsabstand von weniger als 10 mm (also kleiner als eine Fingerspitze) pro Berührungspunkt zu unterscheiden.

Um diese Daten ohne sichtbare Verzögerung bzw. Latenz zum Host-PC zu übertragen, muss der Touch-Controller eine beachtliche Verarbeitungsleistung erbringen können. Folglich wird für den Touchscreen häufig ein ebenso leistungsstarker Prozessor eingesetzt wie für das System selbst. 32-Bit-ARM-Cortex-Prozessoren sind dafür besonders beliebt. Dank speziell entwickelter Firmware können die nötigen Zusatzdaten für das erforderliche Leistungsniveau auf Großbildschirmen in weniger als 5 ms gesammelt, verarbeitet und an den Host-PC ausgegeben werden.