Der Algorithmus muss anpassbar sein

Funktionstüchtigkeit von Multitouch Displays ist eine Systemfrage

6. Dezember 2016, 14:36 Uhr | Klaus Wammes (Wammes & Partner)
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Gängige Hardware-Veränderungen beeinflussen Touch-Erkennung

Allein dadurch, dass beispielsweise ein Glas zwischen Display und Berührung gebondet wird, ändert sich der Abstand und damit die Stärke der Feldänderung: Die Intensität wird schwächer. Der Algorithmus muss angepasst werden, um die Berührung richtig zu erkennen. Wenn dann das Optical Bonding fehlerhaft war (Bild 1), zum Beispiel durch unterschiedliche Kleberdicke oder Kleberdichte, erschweren diese Fehler die Arbeit des Algorithmus immens und die Qualität der Auswertung lässt zu wünschen übrig.

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Feuchtigkeit oder die Benutzung von Handschuhen beeinträchtigt die Touch-Erkennung
Bild 2. Feuchtigkeit oder die Benutzung von Handschuhen beeinträchtigt die Touch-Erkennung und muss im Controller-Algorithmus entsprechend berücksichtigt werden.
© NLT

Wird der Touch mit Handschuhen benutzt (Bild 2), wird das elektrische Feld ebenfalls von einem anderen Material beeinflusst, abhängig von der Art des Handschuhs eben deutlich weniger oder auch deutlich mehr. Zudem verändert sich das ausgewertete Signal durch den größeren Abstand zum Sensor. Schließlich ändern auch Alterung oder äußere Einflüsse die Widerstände der Elektroden und damit die Referenzspannungen, die die Position der Berührung anzeigen. Hier wird dann zum Beispiel eine dynamische Rekalibrierung notwendig.

Die richtige Materialauswahl trägt auch im Inneren des Geräts zur Leistung des Algorithmus bei. So ist bei falschem Material irgendwann die dadurch erzeugte Feldveränderung zu groß, was zur Folge hat, dass eine Berührung gar nicht erst erkannt werden kann. Die Materialauswahl spielt auch bei den Elektroden im Touch-Sensor eine Rolle. Obwohl sie mitten über das Bild verlaufen, sollte dieses leitfähige Material idealerweise nicht zu sehen sein. Allerdings werden für eine hohe Auflösung des Touch-Sensors auch viele Leitungen benötigt. Es gilt: Je mehr Leitungen, desto größer die Auflösung. Sind sie metallisch, verursachen sie eine Reflexion, die als glitzernde Flecken auf dem Display zu erkennen sind. Um das Problem zu lösen, können die Leitungen zum Beispiel absorbierend eingefärbt werden. Ebenso denkbar ist es, ein anderes Material zu verwenden. Das können Keramiken, Nano-Fibers oder diverse Flüssigkeiten wie spezielle Tinten sein. Sind sie zu dünn, läuft nicht genug Leistung durch sie und die resultierende Feldstärke ist nicht ausreichend.

Mikroskopaufnahme der Elektrodenstruktur auf einem Multitouch-PCAP
Bild 3. Mikroskopaufnahme der Elektrodenstruktur auf einem Multitouch-PCAP: Bei der Materialauswahl für die Elektroden muss das Anforderungsprofil berücksichtigt werden, ansonsten können sie brechen.
© i-sft

Bei gekrümmten Displays oder gar bei flexiblen Displays muss das leitfähige Material zusätzlich biegefähig sein – hin und zurück, öfter als einmal. Es entstehen also auch mechanische Anforderungen an die Leitungen, die durch Keramik oder Tinte zum Teil nicht gewährleistet werden können. Im schlimmsten Fall sind gebrochene Elektroden die Folge, wie sie in Bild 3 zu sehen sind.

„One Fits All“ funktioniert selten

Der Einkauf muss sich nun entscheiden, was wichtiger ist: Langzeitverfügbarkeit oder Verkauf ohne Rücksicht auf Folgen und Retouren. Letzteres macht manchmal sogar Sinn. In der Kurzlebigkeit der Designs sind manche Geräte und Touch Panels gar nicht darauf ausgelegt, lange zu halten. In diesen Fällen ist eine Ersatzbeschaffung ohnehin attraktiver als eine Reparatur. Für ersteres gilt jedoch die Regel, dass ein One Fits All selten funktioniert. Ändert sich ein Element, ändert sich das gesamte System. Inte¬gratoren müssen die Anpassungsfähigkeit und Kompatibilität im Auge behalten: Passen Ausdehnungskoeffizienten zueinander, beeinflussen Material und Prozess den Algorithmus oder versteht dieser, dass das Display nun ein Schutzglas hat? Am Ende muss das System passen. Dann klappt es auch mit dem Touch.


  1. Funktionstüchtigkeit von Multitouch Displays ist eine Systemfrage
  2. Gängige Hardware-Veränderungen beeinflussen Touch-Erkennung

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