Jak funguje: dotykový displej mobilních telefonů názorně a lidsky

Protože jsem se v poslední době už s několika lidmi bavil na téma funkce kapacitního displeje a nebyl jsem schopný to názorně vysvětlil, sepsal jsem tento článek. 

Nesnažím se o technický popis, ale naopak o maximální přiblížení i naprostému technickému laiku. Aby bylo jasnější, proč jej displej někdy "zlobí". Pokud Vás zajímá problematika více, doporučuji odkazované články.

Tedy - v dnešní době se dá zhruba říci, že nejčastější dotykové technologie na chytrých telefonech či elektronických čtečkách knih jsou tři: rezistivní, kapacitní a infrared.

Rezistivní

"Technicky": displej je zjednodušeně složen z několika vrstev, mezi nimiž je izolační mezera a izolační sloupky, které rozdělují displej na malé "buňky". Dotykem (respektive tlakem čímkoli) dojde k prohnutí vnější vrsty, což má za následek "propojení" izolace na určitém místě, které je přístroj schopný vyhodnotit.

Názorně: můžeme si to přestavit tak, že displej je síť spousty maličkých tlačítek. Stiskem se prostě jen jedno tlačítko zmáčkne, čím se propojí nějaký elektrický okruh podobně, jako když stisknete tlačítko od lustru, a protože Váš mobil ví, které tlačítko to bylo (má je hezky uspořádané), není pro něj už problém přepočítat si to do svých souřadnic a vykonat patřičnou odezvu na displeji:-)

Závěr: je tedy patrné, že rezistivní displej reaguje nejen na lidské prsty, ale na tlak jakýmkoli předmětem. Nicméně jeho výroba je složitější, je patrně i poruchovější, a proto jej dnes již najdeme spíše u starších přístrojů.

Kapacitní

"Technicky": Displej je pokryt tenkou vodivou vrstvou a při dotyku prstem (pro který je konstruován a nastaven; případně speciálním stylusem či jiným vodivým předmětem) přístroj dotyk vyhodnotí na základě změny kapacity.

Názorně: no jo, ale co je ta kapacita? Velmi zjednodušeně řečeno elektrická veličina podobně jako "známé" proudy a napětí. Nejčastěji a nejnázorněji se používá asi pro kondenzátor složený ze dvou elektrod (představte si jako dvě vodivé desky blízko sebe, na které je přivedeno napětí - zase velmi zjednodušeně - například jsou připojeny k "baterce"). Kapacita (jednotkou je F, Farad) je množství náboje, je-li mezi elektrodami napětí 1V, vyjadřuje vlastně schopnost vodiče tento náboj uchovat. Závisí mimo jiné na prostředí, ploše a vzdálednosti obou elektrod. V našem případě je jakoby jedna elektroda displej, druhá lidské tělo. A přístroj je schopen změnu kapacity (vlivem přiblížení Vaší ruky) detekovat.

Ještě názorněji: (zasvěcení prominou) představit si to můžeme třeba tak, že přiblížením (dotykem) prstu do té doby osamocené elektrony Vašeho mobilu zpozorují spřátelené elektrony obývající Vaši ruku a začnou skákat radostí, čehož si Váš mobil nemůže nevšimnout:-) Tak si řekne, aha, to on se asi někdo dotknul displeje. Ještě že to skákání jsem schopný lokalizovat, pohoda8-)

Závěr: kapacitní displej tedy reaguje jen na vodivé předměty (nutno podotknout, že v rukavicích reaguje velmi špatně, ale ani ony většinou nejsou úplně nevodivé), primárně na lidský prst, pro který je konstruován. Proto zlobí, když displej upatláme, proto někdy zazlobí i pokud máme příliš suché ruce.

Infrared

"Technicky": tuto technologii používá třeba Sony PRS-T2, kdy je před displejem hustá síť pro oko neviditelných paprsků (nebojte, nesvítí Vám do obličeje:) "Svítí" si jen z kraje do kraje - proto je okraj displeje vyšší), jejichž přerušením (dotykem prstem, ale i čímkoli jiným) přístroj zjistí, kde k dotyku došlo.

Názorně: je to vlastně něco na způsob poplašných zařízení, které jistě znáte z filmů, kdy hrdina svým tělem přeruší paprsek, který spustí alarm (tam většinou ještě pro efekt foukne nějaký prach či mlhu, aby viděl, kde paprsky jsou - což na čtečce nedoporučuji;-) ).

Závěr: dotýkat se můžete prakticky čímkoli.

Zdroje a podrobnější  čtení

Velmi pěkné názorné obrázky funkce jsou třeba v článku Jak funguje - dotykový displej.

Další zajímavé články: Jak fungují dotykové displeje, Jak funguje dotykový displej? (kapacitní).