Kosketusnäyttö – määritelmä, toimintaperiaate ja käyttökohteet

Kosketusnäyttö on tietokoneen näyttö, jota voidaan käyttää koskettamalla sitä sormella tai kynällä hiiren ja näppäimistön sijasta. Sitä voidaan kuvata kosketusalustaksi, johon on sisäänrakennettu näyttö.

Nykyään kosketusnäyttöjä käytetään kaikenlaisissa laitteissa, niin isoissa kuin pienissäkin. Tablettitietokoneet ja älypuhelimet ovat kuitenkin tehneet niistä suosittuja, ja ne ovat tunnetuimpia ja käytetyimpiä kosketusnäyttöjä käyttäviä tuotteita.

Toimintaperiaate — miten kosketusnäyttö tunnistaa kosketuksen

Kosketusnäyttöjen toiminta perustuu erilaisiin tekniikoihin. Yleisimmät ovat:

• Resistiivinen: koostuu kahdesta ohuesta kerroksesta, joiden välillä on pieni ilmarako. Kun kerrokset painuvat kosketuksesta toisiaan vasten, kosketuspiste tunnistetaan. Toimii hyvin sekä sormella että kynällä ja toimii myös kosteissa olosuhteissa, mutta reagoi huonommin monikosketukseen.
• Kapasitiivinen: tunnistaa muutoksia sähkökentässä, kun johtava esine (esim. sormi) koskettaa lasipintaa. Kapasitiiviset näytöt tukevat yleisesti monikosketusta ja tarjoavat kirkkaamman kuvan, mutta ne eivät yleensä toimi tavallisella muovikynällä ilman erityisominaisuuksia.
• Pinta-aalto- (Surface Acoustic Wave, SAW): käyttää ääniaaltoja lasipinnalla. Painallus muuttaa aaltoja ja paikka voidaan laskea. Hyvä kuvanlaatu mutta herkkä likaantumiselle.
• Infrapuna- ja optiset järjestelmät: näytön ympärille asetettujen infrapuna-LED:ien ja vastaanottimien verkko havaitsee, kun jokin katkaisee valon. Toimii hyvin erikokoisissa näytöissä ja usein kioskeissa ja infotauluissa.

Käyttökohteet

• Henkilökohtaiset laitteet: älypuhelimet, tabletit, kannettavat tietokoneet ja 2-in-1-laitteet.
• Kuluttajaelektroniikka: älytelevisiot, pelikonsolit ja kodinohjausjärjestelmät.
• Julkiset käyttöliittymät: pankkiautomaatit, lipunmyynti- ja infopisteet, itsepalvelukassat.
• Autot ja ajoneuvot: kosketusnäytöt soittimissa, navigoinnissa ja ajoneuvon hallintajärjestelmissä.
• Teollisuus ja lääketiede: koneiden ohjauspaneelit ja potilastietojärjestelmät, joissa tarvitaan kestävyyttä ja tarkkuutta.
• Opetus ja esitykset: interaktiiviset taulut ja opetusvälineet.

Edut ja rajoitukset

• Edut: intuitiivinen käyttö, nopea pääsy toimintoihin, säästää tilaa (ei erillistä näppäimistöä/hiirtä tarvittaessa), mahdollistaa monikosketuksen ja eleohjauksen.
• Rajoitukset: sormenjäljet ja heijastukset voivat heikentää näkyvyyttä, kapasitiiviset näytöt eivät välttämättä toimi tietyillä kynillä tai hanskoilla ilman erityisominaisuuksia, resistiiviset näytöt voivat kulua nopeammin ja osa teknologioista on herkempi likaantumiselle tai vaurioille.

Käyttö ja huolto

Kosketusnäytön käyttö on yleensä helppoa, mutta pitkäikäisyyden ja hyvän käyttökokemuksen varmistamiseksi kannattaa huomioida:

• Puhdistus: käytä pehmeää mikrokuituliinaa ja laimeaa saippuavettä tai valmistajan suosittelemaa puhdistusainetta. Vältä voimakkaita kemikaaleja ja hankaavia aineita.
• Kestävyys: suojakalvot tai karkaistu lasi voivat vähentää naarmuja ja rikkoutumisriskiä.
• Sormenjälkien vähentäminen: anti-fingerprint-pinnoitukset voivat auttaa, mutta eivät poista tarvetta puhdistaa näyttöä ajoittain.
• Olosuhteet: huomioi lämpötila- ja kosteusrajoitukset erityisesti teollisuus- ja ulkokäytössä.

Saavutettavuus ja käyttäjäkokemus

Kosketusnäytöt tukevat laajasti eleitä ja monikosketusta, mikä mahdollistaa zoomauksen, pyyhkäisyt ja monisormen kontrollit. Saavutettavuuden näkökulmasta on tärkeää tarjota vaihtoehtoisia tapoja käyttää laitetta, kuten puheohjaus, näppäimistötuki ja selkeät visuaaliset vihjeet, jotta myös näkö- tai motorisesti rajoitteiset käyttäjät voivat käyttää laitteita.

Tulevaisuuden suuntaukset

• Ohut ja taipuisa näyttötekniikka (esim. OLED ja joustavat näytöt) mahdollistaa uusia muotoiluja ja käyttöympäristöjä.
• Haptinen palaute ja tarkempi kosketustunnistus parantavat kosketuksen tuntumaa ja tarkkuutta.
• Näyttöjen ja anturien integrointi (esim. sormenjälkitunnistus näytön alle) lisää toiminnallisuuksia ilman erillisiä komponentteja.
• Eleohjaus ilman kosketusta sekä parannettu 3D-kosketustunnistus (esim. paineentunnistus) laajentavat käyttömahdollisuuksia.

Yhteenveto

Kosketusnäyttö on monipuolinen ja laajasti käytetty käyttöliittymä, joka on muokannut tapaa, jolla ihmiset käyttävät elektroniikkaa. Eri teknologiat tarjoavat erilaista suorituskykyä ja soveltuvuutta eri käyttötarkoituksiin, ja kehitys jatkuu kohti parempaa kestävyyttä, tarkkuutta ja saavutettavuutta.

Tyypit

Erilaiset kosketusnäytöt toimivat eri tavoin. Kosketusnäytöissä käytetään kahta pääteknologiaa:

• Resistiivisessä kosketusnäytössä on johtavaa polyesterimuovia oleva kerros. Kun painat sitä, polyesteri koskettaa lasia ja muodostaa sähköpiirin. Näytön alla oleva siru tunnistaa koskettamasi paikan koordinaatit. Näytöt tunnistavat vain yhden sormen kerrallaan, ja ne menevät sekaisin, jos yrität painaa kahteen paikkaan yhtä aikaa. Niitä käytetään usein teollisuuslaitteissa, koska ne ovat vahvoja ja reagoivat kaikenlaiseen syötteeseen, esimerkiksi hanskoja käytettäessä.

• Kapasitiivisessa kosketusnäytössä on useita lasikerroksia. Sekä sisin että uloin lasikerros johtavat sähköä. Näyttö käyttäytyy kuin kaksi eristeen erottamaa sähköjohdinta - toisin sanoen kondensaattori. Toisin kuin resistiiviset näytöt, kapasitiiviset näytöt pystyvät helposti havaitsemaan ja erottamaan useamman kuin yhden painalluksen samanaikaisesti. Tätä kutsutaan monikosketukseksi.

Toisin kuin resistiiviset näytöt, kapasitiiviset näytöt eivät toimi, jos niitä kosketetaan muovikynällä, koska muovi toimii eristeenä. Jotkin kynät, kuten iPad Pro -mallin Apple Pencil, on tehty toimimaan kapasitiivisten näyttöjen kanssa. Ne ovat paineherkkiä, ja voit tehdä eri asioita painamalla kovemmin tai hellästi. Voit esimerkiksi piirtää leveämmän tai kapeamman viivan ohjelmissa, kuten Microsoft OneNote ja Adobe Photoshop.

 
Kapasitiivisen kosketusnäytön kaavio  

Hae kirjaimella