Kosketusnäyttö

Kosketusnäyttö on näyttö, joka voi välittää tietoa kosketuksesta eteenpäin. Laitteen kyky aistia kosketus voi perustua esimerkiksi paineeseen, sähkönjohtokykyyn, infrapunasäteilyyn ja pintaääniaaltoihin.
Kosketusnäyttöjä käytetään muun muassa raskaan teollisuuden parissa, missä perinteiset ohjauslaitteet ovat epäkäytännöllisiä. Kosketusnäyttöjä on myös useissa nykyaikaisissa älypuhelimissa sekä monissa GPS-paikantimissa, PDA-laitteissa ja taulutietokoneissa eli tableteissa.

Historiaa

Ensimmäiset kosketusnäytöt kehitettiin 1960-luvun puolivälissä Iso-Briannian armeijan tutkatutkimuskeskuksessa. 1970-luvulla kehitettiin mm. resistiivinen ja infrapunakosketusnäyttö. 
Kosketusnäytön patentoi Hitachi vuonna 1979.
Yksi ensimmäisistä kosketusnäytöllisistä kuluttajille tarkoitetuista mikrotietokoneista oli 1983 julkaistu Hewlett-Packard HP-150. Kosketusnäyttöjä käytettiin 1980-luvun lopulla myös eräissä Buickin automalleissa, mutta siitä luovuttiin teknisten ongelmien vuoksi. 1980-luvulla kehitettiin monikosketusnäyttöjä, joita voitiin käyttää useammalla sormella. Ensimmäinen kosketusnäyttöä käyttänyt puhelin oli 1993 julkaistu IBM Simon.

Teknologiat

Kosketusnäyttöjen tekniikoista yleisimmät ovat resistiivinen ja kapasitiivinen kosketusnäyttö.

Resistiivinen kosketusnäyttö

1970-luvulla kehitetty resistiivinen kosketusnäyttö koostuu ohuista kerroksista, joista tärkeimmät ovat kaksi metallista sähköä johtavaa kapean välin erottamaa kalvoa. Kun jokin objekti (kuten sormi) koskettaa näyttöä, kalvot koskettavat toisiaan tästä kohtaa, sähkövirta pääsee kulkemaan kalvojen välillä ja laite päättelee kosketetun kohdan. Resistiivisten kosketusnäyttöjen etuna onkin se, että niitä voi käyttää millä tahansa esineellä, kuten sähköä johtamattomalla kynällä. Resistiiviset näytöt ovat myös tarkempia ja halvempia. Resistiivisellä tekniikalla on mahdollista toteuttaa tuki monikosketukselle.

Kapasitiivinen kosketusnäyttö

Kapasitiivinen kosketusnäyttö kehitettiin 1960-luvun puolivälissä. Se koostuu sähköeristeestä, kuten lasista, joka on päällystetty sähköä johtavalla aineella. Koska ihminen johtaa sähköä, näytön koskettaminen aiheuttaa muutoksen näytön sähkökenttään, mikä voidaan mitata kapasitanssin muutoksena näytön kärjissä olevilla antureilla.
Kapasitiivisten kosketusnäyttöjen etuna on nopeus, herkkyys ja usean yhtäaikaisen kosketuksen tuki, mutta niitä ei voida käyttää esimerkiksi tavallisella stylus-kynällä tai hanskat kädessä. Kehittyneimmät versiot, projisoidut kapasitiiviset näytöt, osaavat mitata kapasitanssin joka kohdasta ja tunnistaa samanaikaisia kosketuksia. Tällaista laitetta voi käyttää kahden sormen erilaisilla eleillä. Projisoitu kapasitiivinen näyttö toimii myös hansikkaan läpi. 
Nykyisten älypuhelinten näytöt ovat useimmiten kapasitiivisia.

Venymäliuska-anturi

Venymäliuska-anturi -kosketusnäyttöjä on ollut jo 1960-luvulta lähtien. Niissä näyttö on kiinnitetty neljästä kulmastaan jousilla, ja anturit mittaavat kosketetun kohdan näytön painuessa kosketuksen voimasta.

Optinen tekniikka (infrapunakosketusnäyttö)

Optisella tekniikalla toteutetuissa kosketusnäytöissä on kaksi tai useampi kuvasensoria sijoitettuna näytön reunoille, joita vastapäätä on infrapunavalo. Sensorit huomaavat koskettavan objektin infrapunasäteen katkeamisesta ja niiden tiedot yhdistämällä voidaan päätellä kosketettu kohta tai jopa objektin koko. Optisten kosketusnäyttöjen etuna on skaalautuvuus, monipuolisuus ja edullisuus ja ne soveltuvat hyvin suuriin näyttöihin. Ensimmäinen tätä tekniikkaa käyttänyt näyttö kehitettiin 1972.