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Come funziona il touch screen

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Termini come “tap” e “swipe” sono ormai entrati a far parte del nostro linguaggio quotidiano. Il merito è dell’ampia diffusione dei dispositivi dotati di touch screen, cioè di schermo sensibile al tocco. Ti piacerebbe approfondire il funzionamento di questa tecnologia? Se la tua risposta è affermativa, sappi che ti trovi proprio nel posto giusto al momento giusto!

Nei prossimi paragrafi di questa guida, infatti, avrò modo di spiegarti come funziona il touch screen degli smartphone e dei monitor. Oltre a spiegarti le differenze esistenti tra le varie tipologie di schermi touch screen, nell’ultima parte dell’articolo non mancherò di fornirti alcune “dritte” per risolvere eventuali problemi legati al funzionamento dello schermo dei tuoi dispositivi.

Allora, sei pronto per iniziare? Sì? Benissimo! Mettiti bello comodo, prenditi tutto il tempo che ti occorre per leggere le informazioni contenute nei prossimi paragrafi e vedrai che, al termine di questa lettura, avrai le idee più chiare in merito al funzionamento della tecnologia touch screen. Buona lettura!

Indice

Come funziona il touch screen degli smartphone

Vediamo, innanzitutto, come funziona il touch screen degli smartphone andando ad analizzare i princìpi di funzionamento della tecnologia che sta alla base dell’interazione che avviene tra l’utente e lo schermo del proprio dispositivo, che in genere è di tipo capacitivo o, molto più raramente, resistivo.

Come funziona il touch screen capacitivo

Come funziona il touch screen

La stragrande maggioranza degli smartphone attualmente in circolazione (quasi tutti) integrano uno schermo touch screen capacitivo. A differenza del touch screen resistivo (di cui ti parlerò nel dettaglio più avanti), questa tecnologia permette di interagire con i vari elementi presenti sullo schermo effettuando degli sfioramenti (anche molto delicati) sulla superficie sensibile al tocco utilizzando le dita o, comunque, strumenti che siano in grado di condurre elettricità (ad esempio guanti capacitivi o penne capacitive).

Il nome di questa tecnologia, infatti, è dovuta al fatto che si basa sull’utilizzo di dispositivi elettrici chiamati condensatori o capacitori che rilevano il livello di temperatura nell’interazione. Cosa permette tutto ciò? Il merito va a un flusso di elettroni che viene generato e fatto passare sulla superficie del display, in modo tale che, quando un conduttore di elettricità (come un polpastrello o una penna capacitiva) lo sfiora, il flusso subisce una distorsione, che rende possibile la localizzazione del punto esatto che è stato toccato dall’utente.

Affinché ciò avvenga, sulla parte esterna del vetro dello schermo viene applicato un sottilissimo strato di ossido metallico. Ai quattro angoli del pannello, invece, viene applicata una leggera tensione che si propaga in maniera uniforme su tutta la superficie del display per via dell’ossido di metallo.

Questo fa in modo che il flusso di elettroni venga distorto nel momento in cui lo schermo viene toccato con uno o più dita (in questo caso si parla di schermi multi-touch, ovvero in grado di riconoscere più tocchi), permettendo alla matrice di condensatori a film posizionato sul pannello posto al di sotto della superficie del vetro di “leggere” la variazione di capacità superficiale che è avvenuta, individuando in maniera piuttosto precisa il punto esatto in cui è avvenuto il tocco.

Come funziona il touch screen resistivo

come funziona il touch screen

Il principio di funzionamento del touch screen resistivo, tecnologia ormai assente sugli smartphone ma ancora utilizzata in ambito industriale, ad esempio per la realizzazione degli schermi di macchinari e impianti di varia natura, è nettamente diverso rispetto a quello del touch screen capacitivo.

Negli schermi resistivi, infatti, lo schermo è formato da vari strati o “fogli”, due dei quali sono ricoperti da un materiale conduttore. Per entrare più nel merito, gli schermi touch screen resistivi sono composti da uno strato superiore detto PET (PolyEthylene Terephthalate), che è una sottile patina o film realizzata in Polietilene: essendo flessibile permette di esercitare pressione sul display. Il secondo strato, chiamato BG (Bottom Glass), altro non è che uno strato di vetro relativamente spesso che permette di percepire la pressione laddove è avvenuta.

Al di sotto del PET e al di sopra del BG sono posti due strati di sostanza resistiva ricavati da un composto metallico detti ITO (Indium Tin Oxide). Quando il PET viene premuto, la pressione viene percepita dal primo strato ITO che si ricongiunge con il secondo, il quale interagisce con il BG.

Quando viene eseguita la pressione in un punto specifico della superficie sensibile al tocco, questa viene “letta” dallo schermo e convertita in dato digitale, elaborato dal processore del dispositivo. Per comprendere il punto esatto in cui è avvenuto il tocco, vengono utilizzate delle coordinate X e Y.

Ciò viene reso possibile dal fatto che il PET e il BG sono collegati tramite 4 sensori (chiamati in gergo Bus) al processore e a ognuno di questi corrisponde un Pin: rispettivamente Pin 1 e Pin 3 per il PET e Pin 2 e Pin 4 per il BG. Nel momento in cui viene esercitata la pressione sullo schermo, si verificano due fasi: una in cui viene calcolata la coordinata X e l’altra in cui viene calcolata quella Y.

Quando l’utente esercita una pressione su un punto dello schermo, i due strati sensibili al tocco vengono a contatto e si crea un particolare circuito elettronico chiamato in gergo partitore di tensione, il che fa sì che si crei una tensione differente a seconda del punto in cui lo schermo viene toccato. Misurando questa differenza, il dispositivo è in grado di determinare il punto esatto dove è effettivamente avvenuto il tocco. Chiaramente, le operazioni appena descritte avvengono in tempi brevissimi, nell’ordine dei millisecondi, senza che l’utente si accorga dell’intero processo appena avvenuto.

Rispetto al touch screen capacitivo, quello di tipo resistivo risulta avere una sensibilità al tocco nettamente inferiore, un minor livello di precisione, una resistenza nel tempo più corta, una visibilità peggiore e l’impossibilità di rilevare più tocchi. Questi sono alcuni dei principali motivi che hanno portato al declino di questa tecnologia, considerata ormai obsoleta.

Come funziona monitor touch screen

come funziona touch screen

Qualora te lo stessi chiedendo, la tecnologia touch screen non è un’esclusiva soltanto di smartphone e tablet, in quanto anche i monitor dei computer possono essere sensibili al tocco. La tecnologia che sta alla base degli schermi touch screen dei PC è pressoché la medesima di quella dei dispositivi mobili, per cui ti consiglio di leggere i capitoli precedenti per approfondire l’argomento.

Anche i monitor dei computer, infatti, sono dotati di digitalizzatori (solitamente capacitivi), che permettono di riconoscere i tocchi fatti dall’utente sullo schermo. Quelli passivi, riconoscono semplicemente il punto dello schermo toccato dall’utente, mentre quelli attivi, offrono un grado di precisione più elevato, sono sensibili a molteplici livelli di pressione e sono consigliati per chi desidera prendere appunti sullo schermo (magari usando una penna touch), in quanto riconoscono già livelli di pressione.

Nel caso in cui tu non abbia un computer dotato di monitor touch screen, sappi che esistono dei dispositivi in grado di trasformare i display “standard” in display touch. Come funzionano? Solitamente questi dispositivi, consistono in una barra che bisogna posizionare magneticamente alla base del monitor (o in uno degli altri lati, in base alla istruzioni fornite dal produttore) e collegare via USB al computer.

La loro tecnologia solitamente consiste nell’emettere un campo di luce invisibile sulla superficie dello schermo: quando l’utente tocca un punto dello stesso, il campo di luce viene interrotto e il dispositivo “legge” i movimenti che vengono effettuati con le dita convertendoli in azioni, proprio come se lo schermo fosse un autentico touch screen.

In commercio ce ne sono di varie tipologie e prezzi: se decidi di acquistarne uno, assicurati che sia adatto alle dimensioni del monitor sul quale vuoi installarlo e che sia compatibile con il sistema operativo installato sul tuo computer.

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Come funziona penna touch screen

Come funziona penna touch screen

Sugli schermi touch screen è possibile utilizzare anche delle penne come strumento di input. La scelta della penna varia in base alla tipologia di dispositivo sulla quale la si vuole utilizzare. Sugli schermi touch screen capacitivi è possibile interagire con gli elementi presenti sul display utilizzando delle penne capacitive passive, le quali includono a una delle loro estremità una sottile guaina realizzata con del materiale conduttore di elettricità. Il loro punto di forza è che costano davvero poco.

Chiaramente questo genere di soluzioni permette semplicemente di interagire con gli elementi presenti sullo schermo e offre un livello di precisione e scorrevolezza non ottimale. Per questo motivo, se si vuole usare una penna touch per prendere appunti, disegnare o svolgere altri compiti di precisione (soprattutto se si utilizza un tablet o una tavoletta grafica), è praticamente indispensabile utilizzarne un modello di penna attiva, da collegare via Bluetooth al proprio dispositivo.

In commercio ce ne sono di varie tipologie e prezzi: tieni conto che i modelli di fascia più elevata permettono di utilizzare molteplici livelli di pressione, simulando in maniera piuttosto realistica penne, matite e pennelli “reali”. Solitamente vanno associati al dispositivo tramite una procedura di collegamento attraverso la quale la penna viene “abbinata” al device, consentendone il corretto funzionamento. Ti segnalo, inoltre, che spesso queste penne presentano una punta intercambiabile, che va sostituita nel momento in cui si usura. Inoltre, le penne Bluetooth integrano una batteria interna e, quindi, per funzionare vanno ricaricate regolarmente.

Ci tengo a precisare, inoltre, che non tutte le penne touch screen sono compatibili con tutti i display. In base alle scelte fatte dai vari produttori di questi dispositivi, alcuni penne potrebbero essere compatibili con alcuni sistemi operativi o addirittura soltanto con alcuni modelli di dispositivi (ne è un esempio Apple Pencil, compatibile soltanto con alcuni modelli di iPad).

Per quanto concerne la qualità di scrittura delle penne sugli schermi touch screen, vale quanto detto nel capitolo precedente: la qualità del tratto varia in base al tipo di digitalizzatore presente sul dispositivo in uso. Quelli passivi, sono in grado di riconoscere la posizione della penna in maniera più o meno precisa, ma non sono in grado di “leggere” la pressione esercitata, l’inclinazione della stessa, la velocità del tratto e così via.

Gli schermi dotati di digitalizzatori attivi, invece, offre una precisione di scrittura nettamente superiore, con una sensibilità a molteplici livelli di pressione, rendendo la scrittura sullo schermo fluida, quasi paragonabile a quella su carta. Inoltre, permettono di scrivere sullo schermo appoggiando il palmo della mano su di esso, senza correre il pericolo che i tocchi involontari interferiscano con la penna (funzione che prende il nome di palm rejection).

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Cosa fare se non funziona il touch screen

come funziona il touch screen

Lo schermo del tuo smartphone pare che non sia più in grado di rispondere ai comandi e vorresti sapere cosa fare se non funziona il touch screen? Dipende dall’origine del problema: se i malfunzionamenti sono legati a problemi di natura software, puoi provare a risolverli effettuando il riavvio del dispositivo spegnendolo e riaccendendolo.

Se il dispositivo non risponde ai comandi e non riesci a spegnerlo e riaccenderlo tramite la procedura di riavvio “standard”, prova a effettuare un riavvio forzato.

  • Android — premi e tieni premuto per una decina di secondi il tasto Power o, se ciò non funziona, premi e tieni premute le combinazioni di tasti Power+Volume – oppure Power+Home, per una decina di secondi.
  • iPhone 6s, iPhone 6s Plus e precedenti — premi e tieni premuti per circa dieci secondi i tasti Power Home, finché il display non diventa nero e non ricompare il logo Apple.
  • iPhone 7 e iPhone 7 Plus — premi e tieni premuti per circa dieci secondi i tasti Power Volume (–), finché il display non si spegne e non ricompare il logo Apple.
  • iPhone 8, 8 PlusiPhone X e modelli successivi — premi e rilascia rapidamente il tasto Volume +, ripeti l’operazione con il tasto Volume (–) e poi tieni premuto il tasto laterale destro finché il display non si spegne e non ricompare il logo Apple.

Per maggiori informazioni sulle procedure che ti ho appena descritto, consulta la guida che ti ho appena linkato, dove ho provveduto a fornirti istruzioni più dettagliate su come riavviare un telefono bloccato.

Se continui a riscontrare malfunzionamenti del touch screen del tuo dispositivo, ti consiglio di contattare il customer care del produttore perché può darsi che questi siano dovuti a problemi di tipo hardware.