Touchscreens haben in kurzer Zeit die Anzeigesysteme moderner Consumer-Geräte, allen voran Smartphones und Tablet PCs, revolutioniert. Auf die intuitive Bedienbarkeit und den Komfort dieser Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) wollen die Benutzer auch bei der Bedienung von professionellen Displays und industriellen Panel-PCs nicht verzichten.

Welche der unterschiedlichen, ausgereiften Touchscreen-Technologien zum Einsatz kommt, hängt letztlich von der jeweiligen Anwendung ab. Dabei müssen die professionellen Anzeigesysteme neben einer einfachen Bedienbarkeit und einem ansprechenden Design gleichzeitig die hohen Vorgaben der Industrie in puncto Robustheit und Haltbarkeit erfüllen.

Bei der Auswahl der Anzeigesysteme sollten anfangs einige technische Fragen geklärt werden:

• Wie soll der Touchscreen bedient werden? Mit Finger und Stift oder sogar mit Handschuhen?
• Wird eine Multitouch- oder eine Singletouch-Lösung benötigt?
• Welche Anforderungen werden an die Transmission und die Reflexion des Touchscreen gestellt?
• Soll eine Schutzscheibe vor den Monitor gesetzt werden, um diesen etwa gegen Vandalismus zu sichern?
• Soll das Display-System für Outdoor-Anwendungen geeignet sein?
• Welchen Einflüssen in Bezug auf Temperatur, Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit ist das System ausgesetzt?
• Entspricht die Lebensdauer des Touchscreen in etwa der des Displays?

Der Geräte-Aufbau

Ein Touchscreen besteht grundsätzlich aus dem Touch-Sensor zur Erfassung der Eingabe, einem Touchcontroller zur Signalverarbeitung und einem Softwaretreiber, um die Daten an das Betriebssystem weiterzuleiten. Die Graphical-User-Software verarbeitet die Touch-Eingabewerte und aktualisiert das dargestellte Bild.

Das Prinzip der PCT- und der resistiven Touchscreen-Technologie.

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Stehen die Kosten im Vordergrund, sind heute und auch in zukünftigen Industrie-Anwendungen Panel-PCs mit resistivem Singletouchscreen die richtige Wahl, da sie in der Herstellung relativ kostengünstig sind. Die Präzision bei der Positionsermittlung ist für viele Anwendungen durchaus ausreichend. Der Touchscreen lässt sich mit jedem Gegenstand, selbst durch eine Hand mit Handschuhen, bedienen. Allerdings kann bei mechanischer Belastung die Oberfläche unter Abnutzungserscheinungen leiden. Die Touchscreens sind gegen Schmutz, Flüssigkeiten, chemische Reiniger und andere äußere Einflussmöglichkeiten wie Fett, Feuchtigkeit, Staub und Schmutz weitgehend beständig. Resistive Touchscreens können nicht mit einer vorgesetzten Schutzlinse arbeiten.

Resistive Singletouch-Verfahren sind gekennzeichnet durch eine berührungsempfindliche Oberfläche, die aus zwei leitfähigen Indiumzinnoxid-Schichten (ITO) besteht. Dabei sind die beiden Schichten mittels kleiner Abstandshalter voneinander getrennt. Die hintere Schicht ist auf einem stabilen Träger aufgebracht, die vordere ist in der Regel mit dehn­barem Polyester überzogen. Auf beide ITO-Schichten wird zur Ansteuerung eine geringe Prüfspannung gelegt. Bei Berührung der Polyesterschicht werden beide Schichten aufeinandergedrückt und es fließt kurzzeitig ein Strom. Dank der dadurch hervorgerufenen Spannungsveränderungen lässt sich die Position der Druckstelle ermitteln. Die 4-Wire-Technologie verfügt über vier Kanäle als Verbindung zum Controller. Eine höhere Genauigkeit wird mit dem 5-Wire-Verfahren erzielt.