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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 3

Oberflächen-Aktuation

Oberflächen-Aktuation ist eine neue, von Pacinian Corp. entwickelte Technologie auf der Basis elektrostatischer Anziehung, die eine direkte Aktivierung der Berührungsfläche ermöglicht. Die Technik beruht auf physikalischen Grundprinzipien: Zwei Oberflächen, zwischen denen ein Ladungsdifferenzial besteht, ziehen sich an. Durch die Optimierung der Oberflächenmaterialien, der Abstände und des Steuersignals kann auf vielfältigen transparenten und undurchsichtigen Materialien eine Rückmeldung erzeugt werden. »Wenn das Prinzip auch einfach ist, ist doch jeder Einbau einzigartig, und die Entwicklung eines optimierten Systems setzt tiefgreifende Kenntnisse der Systemdynamik voraus«, versichert Nussbaumer. Anders als bei der piezoelektrischen Aktuation, bei der getrennte Aktuatoren die Bewegungskräfte erzeugen, ist der Mechanismus der Oberflächen-Aktuation in den Touchscreen oder die Berührungsfläche selbst integriert.

Die Topologie der Oberflächen-Aktuation biete Vorteile: So sei zum einen das Erreichen eines konsistenten Reaktionsprofils über die gesamte Berührungsoberfläche »einfacher, zum andern wird die Aktuationskraft mit der Größe der Berührungsoberfläche skaliert«. Hingegen erfordern inertiale oder piezoelektrische Techniken mit zunehmender Bildschirmgröße größere oder zusätzliche Aktuatoren. Wie bei piezoelektrischer Aktuation bewegt sich die Berührungsoberfläche relativ zum Gerätegehäuse, liefert daher direkt dem berührenden Finger das Feedback und lässt nicht das gesamte Gerät vibrieren. Anders als bei der Bewegung der Oberfläche bewegt sich nur das Federelement, das während der Aktivierung gespannt wird. Wegen der einfachen Mechanik ist die Zuverlässigkeit dieser taktilen Technik sehr hoch: »Sie wurde mit über 200 Mio. Aktuationen getestet und büßte keine Leistungsfähigkeit ein«, versichert Nussbaumer. Wie bei piezoelektrischen Systemen kann die Reaktionszeit sehr kurz sein, für kleine Oberflächen sind Reaktionsfrequenzen von 220 bis 500 Hz möglich.

Antriebswellenmuster können digital erzeugt werden oder direkt von standardmäßigen akustischen Signalen stammen. Via Berührungsoptimierung für das Weg-, Feder- und Antriebssignal kann das System Charakteristiken und das Wahrnehmen mechanischer Knöpfe und Tastaturen nachbilden. Der Stromverbrauch der Technik der Oberflächen-Aktuation liegt bei vielen Konfigurationen unter 10 mW.