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Erhebliche Verbesserung des Bedien-Erlebnisses

next system: Touch-Displays mit taktiler Rückmeldung auf Basis der Oberflächen-Aktuation

4. Mai 2011, 10:43 Uhr | Erich Schenk

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Piezoelektrische Aktuation

Schnellere Reaktionszeit in zudem dünnerer Bauweise (0,5 bis 3 mm) mit größeren Geräten lässt sich mit der piezoelektrischen Aktuation realisieren. Schwierigkeiten gibt es Nussbaumer zufolge »allerdings in puncto Design und bei der Integration von Produkten«, denn piezoelektrische Aktuatoren bestehen in der Regel aus keramischen Materialien meist in Form von Balken und Scheibentypen, die sich beim Anlegen von Spannung verformen.

Bei der Balkenform bedeutet die Verformung eine Biegung, bei der Scheibenform führt sie zu einer Auf- oder Abwärtswölbung. Wenn das Element hinter oder direkt am Touchscreen oder LCD angeordnet wird, überträgt sich die Verformung lokal auf die Bildschirmoberfläche. Die Scheibenform wird am besten hinter LCDs positioniert, weil die Lichtundurchlässigkeit und die relativ große Funktionsfläche sich nicht für einen Einbau direkt an der sichtbaren Berührungsfläche eignen. Balkenförmige Elemente können sowohl hinter dem als auch an die Bildschirmfläche angrenzend angeordnet werden. Grundsätzlich eignet sich die piezoelektrische Aktuation besonders für Anwendungen, bei denen es nur um die Bewegung des Berührungsbildschirms geht und nicht um die Vibration des gesamten Geräts.

Dank der großen Bandbreite der piezoelektrischen Aktuatoren können hochfrequente Schwingungen erzeugt werden, »die für eine hochwertige taktile Rückmeldung entscheidend sind«, erläutert Nussbaumer. Diese Eigenschaft der piezoelektrischen Materialien kann das Verfahren der Erzeugung taktiler Wellenformen vereinfachen, weil es in geringerem Maße notwendig ist, die mechanischen Leistungsbeschränkungen von Inertialaktuatoren mit geschickter Wellenformgestaltung auszugleichen. Die Output-Bandbreite piezoelektrischer Elemente ist sogar größer, als es für taktile Eigenschaften nötig ist. Die schnelle Reaktionszeit piezoelektrischer Aktuatoren kann überdies zu einem geringeren Energieverbrauch beitragen. Der Grund: Weil die Beschleunigung schneller erreicht wird, kann auch die Dauer des taktilen Ereignisses verkürzt werden.