Rezisztív vs kapacitív (4. rész) - a kapacitív panel

A kapacitív érintőpanel

1. ábra

2. ábra

A technológia megnevezéséből általános iskolai tanulmányaink alapján gyanítjuk, hogy ennek valami köze lehet a kondenzátorokhoz, mégpedig a rengetegféle kondenzátor közül is a sík kondenzátorhoz.

A kondenzátor olyan elektronikai alkatrész, ami képes elektromos töltés tárolására, mégpedig úgy, hogy két egymással szemben elhelyezett vezetőréteg közé valamilyen szigetelő réteget teszünk, majd ha ezt feszültség alá helyezzük, akkor a két vezetőréteg közötti térben (a szigetelőben) villamos töltés halmozódik fel, amit tárolni is tudunk. A mi esetünkben a tárolás lehetősége kevésbé fontos, mi itt a töltés változásának tulajdonítunk jelentőséget.

Eddig a jelenséget az áram haladási irányának megfelelő irányból szemléltük, most nézzük meg "oldalról". Azt tapasztaljuk, hogy ha a létrehozott elektrosztatikus mezőhöz egy szintén töltéssel rendelkező valamivel közelítünk, akkor az eredeti töltés mértéke megváltozik. Innen kezdve mindezt már csak azzal kell kiegészíteni, hogy mi a magasságunk és kiterjedésünk miatt (és mivel a testünk jól vezető elektrolitokat tartalmaz) akaratunktól függetlenül szintén rendelkezünk elektromos (elektrosztatikus) töltéssel, aminek a mértéke egy tűréssávban körülbelül azonos mindannyiunknál, így aztán ha ujjunkkal mi közelítünk az előbbiekben létrehozott töltésszinthez, akkor képesek vagyunk annak mérhető értékét megváltoztatni. (Ez látható a bal felső 1. sz. ábrán.)
Végül, mivel elég ritkán kerülünk olyan helyekre ahol hasonló töltés lehet jelen (transzformátor állomás, speciális mérőműszerek stb.), ezért ez a jelenség alkalmassá tehető érintésérzékeny felület létrehozására.

Az emberi test bőrfelületén jelentkező statikus elektromos töltés tehát megváltoztathatja a kapacitív érintőpanel felületén létrehozott referencia-töltés értékét. A töltés megváltozásának területe a kapacitív panel felépítésének kialakításával behatárolható, az érzékelt analóg jeleket egy vezérlő IC átalakítja digitális jelekké és átadja azokat a mobilunk adatfeldolgozásért felelős elemének, ami továbbítja azt a mobilunk belső szoftverének.

A második ábrán egy kapacitív érintőpanel elvi működését látjuk.

A kapacitív kijelzők főbb típusai a működési elv szerint csoportosítva:

1. Felszíni kapacitív panelek (Surface Capacitive, SCT)
2. Ellenőrzött kapacitív panelek (Projected Capacitive, PCT)
2.1 ITO Projective Capacitive (ITO PCT)
2.2 Wire Projective Capacitive (WPCT)
2.3 Egyéb szabadalmak
3. Hibrid kapacitív panelek (kapacitív+rezisztív érzékelés házasítása)

Haladjunk gyorsan végig ezeken, hogy nagyjából képben legyünk.

1./ Felszíni kapacitív panelek.

3. ábra

Sajnos ezt az ábrát sokszor látjuk a magyar interneten mint a kapacitív érintőpanelek működését bemutató segédletet az összes kapacitív panel működésének szemléltetésére. Így azonban csakis és kizárólag a felszíni kapacitív panelek működnek, a mobiljainkba építettek alig-alig hasonlítanak ehhez a működési elvhez.
Itt a képernyő négy sarkában találjuk a töltés-létrehozó és érzékelő elemeket, majd az ábra mutatja, hogy ezek alapján geometriai számítással határozzák meg az érintés pontját.
Nem mintha ilyen kapacitív panel nem létezne manapság, de nekünk mobilosoknak ennek nem sok haszna van - sőt semmi, kár is erre a szót vesztegetni.

Ezeket az SCT paneleket kizárólag nagyméretű adatbeviteli eszközként lehet hasznosítani, és meg is találhatók hatalmas kijelzőkön itt-ott. Mi mobilosok felejtsük el tehát minél előbb ezt a bizonyos SCT panelfajtát.

2./ Ellenőrzött kapacitív panelek.

Na ez kell nekünk! Kár, hogy magyarul olvasható szakirodalom alig van, meg az is kár, hogy sokféle alaptipus létezik ezekből, ami bonyolítja a dolgunkat. Ráadásul az egyes említett altipusokon belül megtaláljuk a már korábbról ismert 1 ujjas, 2 ujjas és multi-tuch megoldásokat is. Ezekről cikkünk 1. oldalán szóltunk már, de itt is meg kell említenünk, hogy a dual-touch - multi-touch pontosítás nem árt nem csak a rezisztív, hanem a kapacitív érintőpanelek esetében is. Márcsak azért is, mert sokan azt gondolják, hogy minden kapacitív panel egyúttal garantáltan multi-touch, azaz true-touch is (ami meg az én mobilomban van az tuti, hogy az). Sajna nem minden kapacitív panel valódi multi-touch, sőt,... de erről a Cypress mérnöke tart is nekünk egy kiselőadást. Nézd meg ITT!

(A PCT (Projective Capacitive) paneleknek mi nem találtunk mások által már magyarosított és elfogadható nevet. Az eredeti angol fogalom nem annyira a tervezettségre utal, mint inkább arra, hogy valamilyen project-tel oldják meg a panel tulajdonságainak rendezett állapotba hozását. Ehhez különböző ellenőrző elemeket, megoldásokat ("projecteket") alkalmaznak, így mi úgy gondoljuk, hogy az "ellenőrzött kapacitív panel" elnevezés kifejezi a lényeget és talán használható magyar fordításként.)

4. ábra

A PCT panelek régebben használatos típusai körülbelül olyan bonyolultsági fokúak voltak, mint a rezisztívek, a ma gyártottak már lényegesen bonyolultabbak.
A szerkezeti felépítés a legegyszerűbb esetben legalább 4 rétegből áll. Mi egy vékony üveglapot látunk, ez alatt egymás felett az x-y tengelyt modellező "huzal" rácsok találhatók, és legalul a kijelzőre támaszkodó vékony üveg vagy műanyag hátlap.

A kapacitív panelek előnyös tulajdonságai mindjárt a panel első rétegével, az általunk látott üveggel kezdődnek. Lehetőség van különlegesen jó minőségű (fénytörési tulajdonságú, idegen anyag mentes stb.) üveg alkalmazására, és már magán a panel üvegén megvalósítható több olyan a látványt javító "trükk" ami a rezisztív panelek érintőfóliája esetében nem, ilyen például a tükröződés, fényvisszaverődés beállítása. Emiatt kijelenthető, hogy a kapacitív panelek általában szebb képet nyújtanak napfényben. (Ne feledjük, hogy itt kizárólag a kapacitív panelt magát értékeljük, az alattuk alkalmazott kijelzők lényegesen módosíthatják, akár ronthatják is ezt az előnyt. A látvány mindig a kijelző + érintőpanel együttesének minőségétől függ!)

3./ Hibrid kapacitív panelek.

Mint sejtjük, mind a rezisztív, mind a kapacitív technológiáknak vannak olyan jellemző hátrányaik, amiket az adott technológián belül lehetetlen ésszerű határokon belül kijavítani. Ezért jöttek létre a hibrid megoldások (mint látjuk a 2. csoportban is kapisgálják már ezt a fejlesztők), amik a kapacitív panelekbe épített rezisztív segéd-érzékeléssel oldják meg a technológia egyik alapproblémáját. Az, hogy ezt a csoportot miért a kapacitív fajták közé soroltuk, annak az a nyilvánvaló oka, hogy az (általunk) ismert szabadalmak, leírások kivétel nélkül a kapacitív technológiát kívánják feljavítani rezisztív elemekkel, nem pedig fordítva.
Nagyon valószínű, sőt majdnem biztos, hogy ez a jövő. Létezik is jónéhány szabadalom a megvalósításra, és legalább negyedévente jön egy mégújabb, de 2009-2010-ben (abban maradtunk, hogy ezt az időszakot vizsgáljuk) ezek megjelenésére még nem számíthatunk. Bárcsak tévednénk.

E rövid áttekintés után mindannyian akkor járunk jól, ha nem merülünk bele túlzottan a felsorolt kapacitív panelfajták részleteibe. Az élet ismét bonyolultabb mintsem gondolnánk, kapacitív panel sem egyféle van, hanem nagyon-nagyon sokféle, és ráadásul a "sebességük" és sok egyéb tulajdonságuk sem egyforma. Különösen a mobiljainkban manapság leginkább található 2-es típusú (de jó lenne változtatni a sorrenden, most írhatnánk, hogy 3. típusú találkozások...) fajtákból.

A tényleges kivitelek részletei helyett próbáljunk meg egy idealizált kapacitív panelt szemügyre venni.

5. ábra

6. ábra

Eltekintünk olyan apróságoktól, hogy milyen anyagokból vannak e panelek leglényegesebb alkotóelemei, mert itt kegyetlenül bezavarna a rezisztív paneleknél megismert ITO technológia, miután a kapacitív paneleknél is ezt a csodaanyagot használják a leggyakoribb kivitelekben, mégpedig egy, az x-y koordináták beazonosításához szükséges legalább két rétegből álló kondenzátor rácsszerkezet létrehozásához.
Itt, mivel kondenzátor rácsoktól van szó, nyilvánvalóan nincs szükség az ITO rétegek érintkezésére mint a rezisztív érintőpaneleknél.
Az ujjunk kölcsönhatásban van a kondenzátor rács által létrehozott elektromos terecskékkel, és az ujjunk alá eső területen kialakuló töltésnyaláb biztosítja a kontaktust.
Mivel a kapacitív technológiában az ITO rétegek fixen vannak rögzítve - nem mozdulnak el mint a rezisztív esetében - nagyon lényeges különbség a kettő között, hogy itt - és ez egy újabb előnyös tulajdonság - nem kell olyan rendszeresen kalibrálni az ITO rétegek kapacitanciájának alapértékeit.

Itt a bal oldalon, a 6. sz. ábrán még nem látunk semmi rendkívülit, amit látunk, az általában egy WPCT panel működési vázlata, így működik mostanában mindegyik, például az iPhone is.

A kapacitív érintőpanelhez mindenekelőtt kell egy olyan rendszer ami a lehető legstrapabíróbb, a legpontosabb, legkevésbé rontja a kijelző képét. Aztán meg kellett oldani a kapacitív panelek törvényszerűen rémálomszerűen újra és újra képződő önfejű működésének kézben tartásának projectjét.

Térjünk vissza egy pillanatra a 4. ábrára, arra, ahol bal oldalon egy nagy ujjat látunk és alatta sok kis hullámot. Az a sok kis hullám nem véletlen!

7. ábra

Addig, amíg az említett SCT paneleknél csak egy töltéshordozó felületet találunk, itt már rengeteg önálló kis saját töltéssel rendelkező cellácskát, amik egy mátrix felépítésű szerkezetben egyesülnek.
A 4. ábrán látható képen ennek a leegyszerűsített elvét látjuk.
A lényeg: a PCT panelek esetében sok-sok külön-külön regisztrálható, és megváltoztatható töltésmezőcske áll a rendelkezésünkre.

A kapacitív panelek megvalósításának nagy problémája, hogy az ujjunk jóval több terecskével lép kölcsönhatásba mint az ujjunk "területe". Vagyis a panel megérintésekor az ujjunk méretétől jóval több érzékelőelemben jelentkezik változás, ami egy ellenőrző algoritmus közbeiktatása nélkül nagyon pontatlanná tenné az érzékelés hatására aktiválandó művelet vezérlését. (Ezt nagyon jól szemlélteti a 2. ábra!).
A rezisztív panelek esetében ilyen gond nincs, hiszen az ellenállás megváltozása egyszerű módszerekkel egy tűréssávban tartható, és olcsón "pixelpontos" tájolás, kiterjedésmérés valósítható meg. Itt azonban nem egy egyszerűen körbehatárolható területtel állunk szemben, mivel egy "töltésfelhő" alakul ki az ujjunk környékén. A kapacitív érintőpanelek gyártóinak erre kellett valamilyen megoldást kitalálniuk, vagyis arra, hogy az érintés hatására ne kordában tarthatatlan, zavarosan, megbízhatatlanul működő vezérlés jöjjön létre, hanem a technológia e alapvető jellemzője ellenére egy kezelhető rendszer szülessen.

8. ábra

Itt a 8. ábrán jól látható, hogy miről van szó.
Az ábra az iPhone tisztítóalgoritmusát szemlélteti, de hasonló megoldások szükségesek minden egyes kapacitív érintőpanel esetében, ha ez nincs, akkor a kapacitív technológia használhatatlan a mobilkijelzők mérettartományában!

Mint látjuk, az ujjunk alatt keletkező töltésfelhő adatainak ujjunk valóságközeli méretére történő szűkítése több lépcsőben történik, míg eljutunk ezek alapján az egzakt koordinátákhoz. Ez meglehetősen számításigényes feladat.
A megvalósítás gyártónként eltérő, és vannak olcsóbb, sok kompromosszum eredményeként éppen csak használható, és drágább, de kiválóan használható megoldások.
A gyártók az egyes modelljeik tervezésekor nyilván a CPU képességek, az alkalmazott controller képességek és a kijelző képességei alapján hozzák meg a döntésüket.
Az ábra alapján sejthető, hogy az érintési terület tisztítási algoritmusát szinkronba kell hozni a kijelzőn megjelenített grafika (ikonok stb.) méreteivel, a kijelző képpontjainak számával is. Itt, ezen a ponton kell választ adniuk a gyártóknak a cikkünk 5. oldalán olvasható kérdésekre. Aztán itt vetődik fel a true multi-touch megvalósításának kérdése is, mivel több érintési pont megfelelő elkülönítéséhez további számításokat kell végeztetni a hardverünkkel, ami miatt ma a gyártók a kapacitív panelek esetében még kerülik a valódi multi-touch kiviteleket.
Meg kell említenünk egy jelenséget amiről itt kell beszélnünk. Az olcsóbb kapacitív érintőpanelek esetében a használók panaszkodnak arra, hogy a "kijelző" szélein a mobil másképp reagál az érintésre mint a beljebb eső területeken. Ez valóban előfordulhat, mivel a gyártók sokszor elhanyagolják a szélek hatását, azt, hogy ott más tulajdonságai vannak a töltésfelhőnek, és itt egy újabb algoritmus lenne szükséges ennek tisztítására. A gyártók közötti árverseny miatt minden egyes lehetséges apróság önköltségét minimalizálni kell, tehát akár ezt is, és találkozunk is valójában a működési kritériumok olcsóbb eseteivel.

9. ábra

Elérkeztünk a 9. sz. ábránkhoz, ahol a ma már közel három éve etalonnak számító iPhone érintés-érzékelésének blokkdiagramját láthatjuk.

Megtalálunk itt mindent amit tudnunk kell, és választ kapunk sok kérdésre, vagy - mivel a diagram egy kissé elnagyolt - el is gondolkodhatunk újabb kérdéseken.
Az iPhone néhány trükkje rejtve marad az ábrán, de arra jó, hogy a kétujjas vezérlés logikai feladatait áttekintsük.

Az ábrán nem különül el a processzor és a kontroller egymás közötti feladat-megosztása, pedig ez lenne az igazán érdekes, mert az iPhone kapacitív érintőpanelje és vezérlő kontrollere ma egy teljesen egyedinek számító megoldást képvisel, amit a konkurens gyártók még nem voltak képesek leutánozni a mai napig sem.
Nem is beszélve az Apple saját operációs rendszeréről, ami különösebb CPU erőfeszítés nélkül is képes az előbbieket egy gyors és rugalmas keretbe foglalni.

A kapacitív érintőpanelek esetében elméletileg az ujjunk közelítése (vagy távolodása) is meghatározható. Ez ma már egyes gyártók részéről - igen komoly hardveres háttér, és bonyolult controller felhasználával - hatalmas képernyők esetén megoldottnak tekinthető.

Ma mobiljaink esetében a közelítés hatásait a gyártók kénytelenek a fentebb említett szűrési folyamatban a nem kívánatos jelenségek közés sorolni. Egyes olcsóbb kivitelekben azonban ez nincs tökéletesen megoldva, ezért ez az egyik negatív elem, ami zavarja a tökéletes pozícionálást - azaz egyes éppen nem várt események elindulhatnak ujjunk közelítésének hatására is. Mint lentebb látni fogjuk majd, a kapacitív érzékelőpanelek tulajdonságai közül az egyik legfontosabb a "kijelölési pontosság" javítása.

Ami napjainkban még hátrány, az a jövőben nagyon is életképes megoldásokat szülhet. A kisfogyasztású processzorok órajelének egyre növekvő értéke, majd az akkumulátor-technológia nagyon-nagyon várt fejlődése elvezethet a kapacitív panelek esetében is az x-y-z irányú (térbeli) pontmeghatározás képességéhez. Ez talán a nem is olyan távoli jövőben újabb lépés lehet a mobiljaink fejlődési folyamatában. (Korábban írtunk ilyesmiről.)

Térjünk vissza a jelenbe. Az alábbiakban a jelfeldolgozás hardveres folyamatábráját látjuk (forrás: Apple US20060026521 szabadalmi leírás, 2004).

10. ábra

A következő két kép pedig az Apple 2006-os szabadalmának képsorozatából származik:

11. ábra

12. ábra

Az Apple ma már mások által is utánzott két ujjas "csipegetős" nagyítási folyamatának két részletét látjuk, itt az ujjak távolságának növekedésével a kijelzőn megjelenített kép változása, azaz a térkép részletességének növekedése egy (ebben a szabadalomban levédett) mindenki mástól eltérő módon és jellemzően egy fázisban valósul meg az Apple saját operációs rendszere és egyedileg gyártott controller vezérlőjének segítségével. Ez teljes kivitelben ma még az iPhone 3GS esetében sem jelenik meg. Az Apple ennek teljesértékű megvalósítását ma nagyobb képernyőin valósítja meg. A pletykák szerint a cég 1 GHz feletti CPU támogatással a jövőben ígéri ezt a jelenleginél is gyorsabb előre-hátra irányú 3D-s mozgás érzetét keltő látványt, további valódi multi-touch szolgáltatásokkal együtt.

Rengeteg érdekességet rejteget még a kapacitív érzékelési technológia, ideje azonban rátérnünk a legfontosabb jellemzők felsorolására. Gondolatban, vagy ténylegesen, lapozzunk vissza cikkünk 2. oldalára, ahol az egyes érintőpanelekkel szembeni elvárásainkat felsoroltuk, és próbáljuk kideríteni, ezeknek mennyiben felelnek meg mai kapacitív paneljeink.

Kezdjük a pontossággal. A működési alapelvekből következően a kapacitív panelek pontos vezérlésre a mobiltelefonok méretkorlátai miatt kizárólag a fentebb bemutatott tisztító algoritmusokkal használhatók, néhány pixel (képpont) méretű pontosítás (ma még legalábbis) technikailag nem lehetséges. Többek között ezzel is magyarázható, hogy a gyártók sajátmaguk miért kerülik a kapacitív stylusok gyártását. (Pedig ez is egy jó kis biznisz lehetne - ha értelmes dolog lenne -, de nem az.)

A legegyszerűbb, és a mobilokban először használt legolcsóbb panelek minimálisan feldolgozható területérzékelése körülbelül 1 cm2 (0,7-0,9 cm2) volt, mára ez némileg javult. A területben történő kifejezés nyilván függ a képpontok fajlagos számától is, hiszen a mobilgyártók összehangolják a kapacitív technológia képességeit a kijelzőn megjelenített grafikák képpontokban meghatározott méretével, és emiatt az érzékelés határai kevésbé érezhetők.
Ma általában az mondható, hogy a kijelzőn egy egységnyileg meghatározott legkisebb használható területhez (a képpontokon ábrázolható grafikák ergonómiailag megfelelő méreteihez) képest a pontosság nem éri el az 1,5 mm-t abban az esetben ha a gyártó a legfejlettebb jeltisztító algoritmust használja, azaz gyakorlatilag ma ez az iPhone pontossága. A többi gyártó esetében ez az érték általában magasabb, és jellemzően a 2 mm közelébe esik. Ez önmagában azonban a használók számára nem zavaró, mivel a mobiltelefongyártók ezt a tényt figyelembe veszik a menüelemek, grafikák távolságának kialakításakor, másrészt az érzékelés pontossága szinkronba hozható ujjaink lehetséges érintési felületével. Azaz, ebből a szempontból csak a grafikai elemek x-y irányú távolságát kell mindezekkel összehangolni. Erre még abban az esetben is szükség lenne, ha a síkérzékenység legalább olyan pontosságú lenne mint a rezisztív technológiáknál, ugyanis a rendszer kisebb-nagyobb mértékben reagál ujjaink közelítésére is.
Az olcsóbb modellek esetében az érzékenység nem azonos a belső és a határterületeken. Ez azzal magyarázható, hogy a gyártók a processzor és akkumulátor terhelés csökkentése érdekében igyekeznek egyszerűbb számítási műveletekkel üzemeltethető rendszereket alkotni - azaz, az árverseny olcsóbb példányai esetén számíthatunk erre a jelenségre. A drágább hardverelemek (érzékelőpanel, controller, magasabb órajelű CPU) és a belső szoftver megoldhatja ezt a problémát.
Ezek az előbb említett és a technológiából következő nehézségek azt is jelentik, hogy a kapacitív panelek esetében a valódi multi-touch kivitelezése bonyolultabb mint a rezisztív technológiák esetében. A dual-touch vezérlés megvalósítása azonban nem jelent lekűzdhetetlen akadályt.

A kapacitív panelek esetében megvalósítható az érintési terület legtöbb paraméterének regisztrálása, így az érintés időtartama, az érintésváltozás irányvektorának meghatározása, de nem lehetséges az érintés erősségének mérése. Alapesetben nem lehetséges folyamatos vonalszerű alakzatok érzékelése sem. Amennyiben ennek a megvalósítása is cél, akkor ez csak jelentős mértékű memóriafoglalással, igen gazdaságtalanul oldható meg, és mindehhez a belső szoftver feldolgozási időszükséglete is hozzájárul. Sajnos az előbb említett korlátozott területlefedési képesség pontatlansága, és az utóbb említett vonalas alakzatok értelmezési problémája miatt a közvetlen kézírásfelismerés nem lehetséges. (Egyes szoftverekkel igyekeznek fejlesztők erre valamiféle megoldást találni, sajnos azonban a fizikai határok nem léphetők át.)

A használat körülményeinek egyik leglényegesebb eleme az a tény, hogy a kapacitív paneleket kizárólag ujjal használhatjuk. A legtöbbünk által télen használatos kesztyűk esetében a panelünk nem fog reagálni. (Általában ez így igaz, de például nagyon vékony cérnakesztű esetében néhány műveletre van esélyünk, ezt alátámasztja kiváló minőségű panelek esetében több dokumentált kísérlet is.)

A használat során ujjunk és a panel felülete közé nem kerülhet semmilyen más saját töltéssel rendelkező, vagy az ujjunk és a panel felülete között kialakuló töltéstnyalábot befolyásoló elem, így akár ujjunk nedves állapota is megzavarhatja a rendszer pontosságát, erre nyilván sor is kerülhet, ha esőben próbáljuk a panelünket használni.

A kapacitív panelek felénk eső felülete egyaránt lehet valamilyen kemény műanyagfilm, vagy üveg. Olcsóbb kivitelekben használnak is erős műanyagfóliákat, hiszen elvileg nem kell rendeltetésszerű használat mellett annak sérülésével számolni (nem karmolásszuk, bizgetjük stylussal...). A gyártók ma már jellemzően törekednek üveglapok használatára, mivel ez nagyobb védelmet jelent a belső rétegek számára (nem lehet erőszakkal összenyomni azokat), de ami ettől is fontosabb, azért, mert az üvegre könnyen rávihetők tükrözésmentesítő és egyéb képjavító rétegek. Az üveg alkalmazása sokat javít a fényáteresztő képességen is, mert a jó minőségű üveglap sokkal kisebb torzítást biztosít mint bármely műanyag.
Tudnunk kell azonban, hogy az általunk használt üveglap nagyon vékony, és annak ellenére, hogy edzéssel és más technológiákkal ellenállóbb képességekkel ruházható fel, nagyon könnyen törhet. A tulajdonságjavító technológiák elsősorban a karcállóságot igyekeznek fokozni.
Sajnos vastagabb üveglapot több okból nem használhatnak a gyártók. Először mindjárt azért, mert a kapacitív panelek teljes vastagsága általában nagyobb mint a rezisztív paneleké, jellemzően 0,35-1 mm között van. Ez ugyancsak a technológia fizikai elvéhez kötődik: távolságnak kell lennie a fegyverzet-rácsok szintjei között. Egy okunk tehát mindjárt van arra, hogy ne legyen vastag üvegünk: ne növeljük az amúgyis elég nagy vastagságot. Nem lehet a felénk eső üveglap azért sem vastag, mert ujjunk távolabb kerülne a sok kis töltésmezőtől; minél vastagabb üveget alkalmaznánk, annál pontatlanabb lenne a kezelés. Van harmadik ok is. Ha vastag üvegünk lenne, romlana a panel fényáteresztő képessége.
A fényáteresztő képesség erősen függ a kapacitív technológia kiviteléhez felhasznált anyagoktól. Az ITO Projective Capacitive (ITO PCT) panelek átlátszósága azonos, vagy alig valamivel jobb mint a rezisztív paneleké 88-92%, a Wire Projective Capacitive (WPCT) paneleké viszont általában jobb: 92-95%.

Említettük, hogy a kapacitív panelek érzékenyek a felületen keletkező vízcseppekre, vagy pontosabban az ujjunk felületére jutott nedvességre. Érdekes és kevésbé ismert tulajdonságuk, hogy általában nem érzékenyek a levegő páratartalmának értékére, de ennek van egy gyártmányonként eltérő alsó határértéke. Az biztosan kijelenthető, hogy 0%-os páratartalom mellett az üzembiztonság megszűnik, ennek fiziológiai okai vannak. Az, hogy melyik gyártó melyik panelje esetében mi az alsó határérték, nemigen közlik a gyártók, szerintük ez a jelenség esetleges, de nem jellemző. Ennek ellenére néhány korrekt gyártó megemlíti a sivatagi körülmények közepette fellépő zavarokat.
Szerencsére a kapacitív panelek (üvegfelülettel) sokkal érzéketlenebbek a normál működési körülmények magasabb hőmérsékleti tartományaira mint a rezisztív panelek. A megbízható hőmérséklet-tartomány -10 és +70 Celsiusfok között van. Napfény hatására ritkán szenvednek károsodást.
Vannak olyan külső hatások amik megzavarhatják a működést, de ezek bekövetkeztének valószínűsége elég kicsi. E hatások általában környezeti töltésmezőkkel függenek össze, amivel a gyakorlatban viszont alig-alig találkozhatunk.

A panel - szemben a rezisztív panelek jellemzően passzív elemeivel - ún. aktív áramköri elemnek minősül. A bázis-töltésmezők fenntartásához állandó áramellátás szükséges, még akkor is, amikor a panel nyugalmi állapotban van. Az ún. "sleep mode"-ban az átlagos áramigény 70 mikroAmper. A gyártók állandó törekvése ennek a lecsökkentése, de a zérus elérése nem célszerű, mert ekkor a kijelző "feléledése" lesz időigényesebb.
A panelek áramfelvétele általában magasabb mint a rezisztív paneleké. Az "üzemi" áramfelvétel (vagyis az az állapot amikor a panel érzékelésre éppen készen áll) elérheti az 1.000 mikroAmpert is, ez az érték a kiviteltől és a méretektől függ. Ezért a gyártók valamilyen oszcillátor-vezérléssel százkHz nagyságrendű ki-be kapcsolással tartják alacsony értéken az áramfogyasztást.
Ugyanitt említendő, hogy a kapacitív panel a működése során állandó processzor-felügyeletet is kíván. Mindezek együttesen meghatározzák az akkumulátor terhelését is.

Végül elérkeztünk a kapacitív panelek legnagyobb és leglátványosabb tulajdonságához: ez pedig az alacsony szubjektív válaszidő, azaz, az alacsony reakcióidő. Itt nincs mechanikai reakcióidő (mint a rezisztív esetben) ami már önmagában is érzékelhetően gyorsítja a működését. Az áramköri reakcióidő ugyan lassabb mint versenytársáé, de ezt bőségesen kompenzálja az említett előny.
Ez az amiben mostanában a kapacitív panelek kiemelkedő előnyöket nyújtanak. A használók számára a panelek "sebessége" gördülékenynek érzékeltethető. Érdekes dolog az is, hogy minél "pontatlanabb" panellel van dolgunk, azaz ha a panel területérzékenysége gyengébb, gyorsabbnak érezhető a rendszer működése, ha a panel kijelölhetőségi tulajdonságait javítják (pontosabban tapicskolhatunk az ikonokra), akkor valamivel lassabá válik. Mindez azonban nem meglepő, és nyilvánvalóan következik a működési elvből. Ma már léteznek olyan áramköri megoldásra szabadalmak, amik a rendszer érzékenységét képesek egyes műveletekhez optimalizálni.

A mobiltelefongyártók számára az érzékelőpanel-gyártók széles kínálatot nyújtanak kapacitív panelekből, csak ki kell választani az árversenyben legtöbb profitot valószínűsítőt, és amely a tervezett modell egyéb elemeivel együtt a legkellemesebb tulajdonságegyüttest nyújtja.

Most, hogy áttekintettük a rezisztív és a kapacitív panelek legjellemzőbb tulajdonságait, talán már választ is tudunk adni a kérdésre: melyik a jobb? Vagy mégsem? Bizony, még nem. Ehhez át kell még gondolnunk egy-két apróságot.

Lapozz a következő oldalra!

|HOME|TOP|