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Touchscreen-Technologie zForce

Infrarot-Touchscreen neu entdeckt

11. Dezember 2019, 10:30 Uhr | Von Rudolf Sosnowsky, Leiter Technik bei Hy-Line Computer Components

Der zForce-Sensor ermöglicht berührungslose Bedienung, sinnvoll zum Beispiel in sterilen Bereichen.

Die Infrarot-Technik für Touchscreens blickt auf eine lange Geschichte zurück, birgt aber auch Nachteile. Eine neue Technologie bietet eine Alternative, indem sie das altbekannte Prinzip der Lichtschranke aufgreift und es in die aktuelle HMI-Technik transferiert.

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Das Prinzip der Infrarot-Technik ist simpel: in x- und y-Richtung des Bildschirms wird ein Lichtgitter aufgespannt. Wird dieses unterbrochen, lässt sich jeder eindringende Gegenstand detektieren und dessen Position auswerten. Diese Technik ist einfach und robust, und sie hat den Vorteil, vom Display getrennt zu sein. Verwendet wird sie dort, wo Displays extremen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, etwa durch Umgebungstemperaturen oder Vandalismus. Beispiele sind Fahrkarten- und Bankautomaten, wo man sich auf die Absicherung der Displayoberfläche konzentrieren und sie den Anforderungen gerecht macht, beispielsweise eine dicke Scheibe aus Schutzglas montieren, die im Beschädigungsfall ausgetauscht wird.

Es gibt jedoch einige Nachteile. Mit der Diagonale steigt die Anzahl an IR-Emittern und Detektor-Dioden sowie die Stromaufnahme. Helles Umgebungslicht, wie das zu manchen Tageszeiten direkt einfallende Sonnenlicht, überlagert sich mit dem Nutzsignal und blendet die Fotodioden, die das Signal empfangen sollen. Weil der Touchscreen hinter der Frontplatte montiert wird, liegt das Display relativ tief im Gehäuse, wodurch die Randbereiche bei schrägem Blickwinkel schlecht ablesbar werden. Ein neuer Ansatz der bekannten Technologie vermeidet diese Nachteile und bietet gleichzeitig ein modernes Bedienkonzept.

Infrarot-Laser mit Reflexion

Die unter dem Namen „zForce“ bekannte Technologie bringt Sender und Empfänger nebeneinander in einem streifenförmigen Gehäuse unter, das nur auf einer Längsseite des Displays montiert werden muss. Sie wertet nicht die Unterbrechung eines Lichtvorhangs, sondern die Reflexion des emittierten Lichts durch einen Gegenstand in Sichtweite aus.

Die Erkennung von Mehrfinger-Funktionen und Gesten erledigt der eingebaute Controller. Diese Technologie bietet gegenüber PCAP-Touchscreens mehrere Vorteile; die Bedienung muss nicht mit einem leitfähigen Gegenstand erfolgen. Gegenüber elektromagnetischen Feldern und hellem Umgebungslicht ist sie unempfindlich.