Uređaj za unos informacija, koji je ekran koji reaguje na dodir. Postoji mnogo različitih tipova ekrana osetljivih na dodir koji rade na različitim fizičkim principima. Ali razmotrit ćemo samo one koji se nalaze u mobilnim telefonima i drugoj prijenosnoj opremi.
Kako rade otporni ekrani na dodir
Otporni ekrani osetljivi na dodir su dve vrste, četvorožilni i petožilni. Razmotrimo princip rada svake od vrsta zasebno.
Četvorožični otporni štit
Kako radi 4-žični otporni ekran osjetljiv na dodir
Otporni ekran osjetljiv na dodir sastoji se od staklene ploče i fleksibilne plastične membrane. I panel i membrana su obloženi otpornim premazom. Prostor između stakla i membrane ispunjen je mikroizolatorima, koji su ravnomjerno raspoređeni po aktivnoj površini ekrana i pouzdano izoliraju vodljive površine. Kada se ekran pritisne, panel i membrana se zatvaraju, a kontroler se koristi analogno-digitalni pretvarač registruje promjenu otpora i pretvara je u koordinate dodira (X i Y). Općenito, algoritam čitanja je sljedeći:
- Na gornju elektrodu se primjenjuje napon od +5V, donja je uzemljena. Lijeva i desna su u kratkom spoju i provjerava se napon na njima. Ovaj napon odgovara Y-koordinati ekrana.
- Slično, + 5V i "zemlja" se napajaju na lijevu i desnu elektrodu, X-koordinata se očitava odozgo i odozdo.
5-žični otporni štit
5-žični štit je pouzdaniji zbog činjenice da je otporni premaz na membrani zamijenjen provodljivim (5-žični štit nastavlja raditi čak i s odrezanom membranom). Stražnji prozor ima otporni premaz sa četiri elektrode na uglovima.
Kako radi 5-žični otporni ekran osjetljiv na dodir
U početku su sve četiri elektrode uzemljene, a membrana se "povuče" otpornikom na +5V. Nivo napona dijafragme se stalno prati analogno-digitalni pretvarač... Kada ništa ne dodiruje ekran osetljiv na dodir, napon je 5 V.
Čim se ekran pritisne, mikroprocesor detektuje promenu napona membrane i počinje da izračunava koordinate dodira na sledeći način:
- Dvije desne elektrode napajaju se naponom od +5V, lijeve su uzemljene. Napon na ekranu odgovara X-koordinati.
- Y-koordinata se očitava spajanjem obje gornje elektrode na +5V i obje donje elektrode na masu.
Kako rade kapacitivni ekrani osjetljivi na dodir
Kapacitivni (ili površinski kapacitivni) ekran koristi činjenicu da veliki objekt provodi naizmjeničnu struju.
Kako funkcioniše kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Kapacitivni ekran osetljiv na dodir je staklena ploča prekrivena prozirnim otpornim materijalom (obično legura indijevog oksida/kalajnog oksida). Elektrode smještene na uglovima ekrana primjenjuju mali naizmjenični napon na vodljivi sloj (isto za sve kutove). Kada dodirnete ekran prstom ili drugim provodljivim predmetom, dolazi do curenja struje. U ovom slučaju, što je prst bliže elektrodi, to je manji otpor ekrana, što znači da je struja veća. Struja u sva četiri ugla se bilježi senzorima i prenosi na kontroler, koji izračunava koordinate tačke kontakta.
U ranijim modelima kapacitivnih ekrana korištena je jednosmjerna struja - to je pojednostavilo dizajn, ali je uz loš kontakt korisnika sa zemljom dovelo do kvarova.
Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir su pouzdani, oko 200 miliona klikova (oko 6 i po godina klikova sa intervalom od jedne sekunde), ne propuštaju tečnosti i savršeno podnose neprovodna zagađenja. Transparentnost na 90%. Međutim, provodljivi premaz je još uvijek ranjiv. Stoga se kapacitivni ekrani široko koriste u mašinama instaliranim u zaštićenoj prostoriji. Ne reaguje na ruke u rukavicama.
Kako rade projektovani kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Mreža elektroda je nanesena na unutrašnjost ekrana. Elektroda zajedno sa ljudskim tijelom čini kondenzator; elektronika mjeri kapacitet ovog kondenzatora (daje strujni impuls i mjeri napon).
Kako radi projektovani kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Prozirnost ovakvih ekrana je do 90%, temperaturni raspon je izuzetno širok. Vrlo izdržljiv (usko grlo - složena elektronika koja rukuje presovanjem). Na PEE se može koristiti staklo debljine do 18 mm, što dovodi do ekstremne vandalske otpornosti. Ne reagiraju na nevodljive zagađivače, provodljive se lako potiskuju softverskim metodama. Stoga se projektovani kapacitivni ekrani osjetljivi na dodir koriste u automatima postavljenim na otvorenom. Mnogi modeli reaguju na ruku u rukavici. U modernim modelima dizajneri su postigli vrlo visoku preciznost - međutim, dizajni otporni na vandal su manje precizni.
PEE čak reaguje i na približavanje ruke - prag okidanja se postavlja softverom. Ručno prešanje se razlikuje od pritiskanja provodljivom olovkom. Neki modeli podržavaju multi-touch. Stoga se ova tehnologija koristi u touchpad-ovima i multi-touch ekranima.
Vrijedi napomenuti da se zbog razlika u terminologiji, površinski i projektovani kapacitivni ekrani često brkaju. Prema klasifikaciji korištenoj u ovom članku, ekran iPhonea je projektirano-kapacitivan.
Zaključak
Svaka od vrsta ekrana osjetljivih na dodir ima svoje prednosti i nedostatke, radi jasnoće, razmotrite tabelu.
| Otporni 4-žični | Otporni 5-žični | Kapacitivni | Projektovani kapacitivni | |
|---|---|---|---|---|
| Funkcionalnost | ||||
| Ruka u rukavici | Da | Da | Ne | Da |
| Čvrsti provodljivi objekt | Da | Da | Da | Da |
| Čvrsti neprovodni objekt | Da | Da | Ne | Ne |
| Multitouch | Ne | Da | Da | Da |
| Mjerenje sile pritiska | Ne | Ne | Ne | Da |
| Ograničenje transparentnosti,% | 75 | 85 | 90 | 90 |
| Preciznost | Visina | Visina | Visina | Visina |
| Pouzdanost | ||||
| Životni vijek, milion klikova | 10 | 35 | 200 | ∞ |
| Zaštita od prljavštine i tečnosti | Da | Da | Da | Da |
| Otporan na vandalizam | Ne | Ne | Ne | Da |
Članak je napisan na osnovu materijala stranice
Čovječanstvo je oduvijek voljelo da se dijeli u grupe: katolike i protestante, vegetarijance i mesojede, ljubitelje ekrana osjetljivih na dodir i one koji za njima nemaju veliku želju. Srećom, malo je vjerovatno da će tehnološki geekovi pokrenuti rat ili križarski rat protiv onih koji ne dijele njihovo gledište, uprkos činjenici da armija pristalica sučelja orijentiranih na prste raste brzinom same tehnologije. Kako to sve funkcionira?
Pametni telefoni i tableti: kako ekran radi?
Prvi ekran osjetljiv na dodir pojavio se prije 40 godina u Sjedinjenim Državama. IR mreža, koja se sastoji od blokova 16x16, ugrađena je u računarski sistem Plato IV. Prvi televizor sa ekranom osetljivim na dodir prikazan je na Svetskom sajmu 1982. godine, a godinu dana kasnije predstavljen je i prvi personalni računar HP-150. Ekrani osetljivi na dodir su se pojavili u telefonima mnogo kasnije: 2004. godine, na 3GSM kongresu (kako se u to vreme zvao Mobile World Congress), Philips je po oceni novinara predstavio tri modela (Philips 550, 755 i 759). U to vrijeme mobilni operateri su polagali velike nade u MMS uslugu, pa su se glavne funkcije ekrana osjetljivog na dodir svele na zabavu: kako bi MMS učinili emotivnijim, programeri su korisnicima ponudili da obrađuju fotografije olovkom - potpisuju, crtaju detalje - i tek onda ih poslati primaocu.
Istovremeno je postalo moguće koristiti virtuelnu tastaturu, ali pošto su svi modeli imali digitalnu, a ekran osetljiv na dodir značajno je povećao cenu uređaja, na neko vreme su bili zaboravljeni. Godinu dana kasnije pojavio se Fly X7 - monoblok candy-bar u potpunosti osjetljiv na dodir, nažalost, s nizom hardverskih nedostataka, koji su ga, zajedno s tadašnjom opskurnošću brenda, zatrpali među neupadljivim modelima. I to nisu bili jedini pokušaji da se stvori nešto novo, ali unatoč brojnim prethodnicima, samo Apple iPhone, LG KE850 PRADA i HTC Touch linija, koji su se pojavili na tržištu 2007. godine, mogu se nazvati prvim punopravnim „prstom“. orijentisani” modeli. Oni su postavili temelje za eru telefona sa ekranom osetljivim na dodir.
Strogo govoreći, dodirni element nije ekran - to je provodna površina koja radi u tandemu sa ekranom i omogućava unos podataka prstom ili drugim predmetom.
Kako ekran prepoznaje dodir?
Postoji mnogo vrsta ekrana osjetljivih na dodir, ali ćemo se fokusirati samo na one koji se široko koriste u mobilnim uređajima: pametnim telefonima i tabletima.
Otporni displej se sastoji od fleksibilne plastične membrane i staklene ploče, između kojih je prostor ispunjen mikroizolatorima koji izoluju vodljivu površinu. Kada prstom ili olovkom pritisnete ekran, panel i membrana se zatvaraju, a kontroler registruje promjenu otpora, vodeći se kojim pametna elektronika određuje koordinate pritiska. Glavne prednosti su niska cijena i jednostavnost proizvodnje, što omogućava smanjenje tržišne vrijednosti konačnog uređaja.
Također, među nesumnjive prednosti spada i činjenica da ekran reagira na bilo koji pritisak - pri radu s njim nije potrebno koristiti posebnu provodnu olovku ili prst, za to nalivpero ili bilo koji drugi predmet kojim možete pritisnuti na određena tačka ekrana je sasvim prikladna. Otporni ekran je otporan na prljavštinu. Brojne operacije se mogu izvesti čak i rukom u rukavici - na primjer, odgovaranje na poziv u hladnoj sezoni. Međutim, nije bilo bez nedostataka. Otporni ekran se lako izgrebe, pa je preporučljivo da ga prekrijete posebnim zaštitnim filmom, što zauzvrat ne utiče najbolje na kvalitetu slike. Štaviše, ove ogrebotine imaju tendenciju povećanja veličine.
Ekran ima nisku transparentnost - samo 85% svjetlosti koja dolazi sa ekrana prolazi kroz njega. Na niskim temperaturama ekran se "zamrzava" i lošije reaguje na pritisak, nije baš izdržljiv (35 miliona klikova u jednom trenutku). Preteča otpornih ekrana bili su matrični ekrani osjetljivi na dodir, čija je osnova bila senzorska mreža: horizontalni provodnici su naneseni na staklo, a vertikalni provodnici na membranu. Kada ste dodirnuli ekran, vodilice su se zatvorile i pokazivale koordinate tačke. Ova tehnologija se i danas koristi, ali je gotovo nemoguće pronaći u pametnim telefonima.
Krug otpornog štita
Tehnologija kapacitivnog ekrana temelji se na činjenici da osoba ima veliki električni kapacitet i da je sposobna provoditi struju. Da bi sve funkcioniralo, na ekran se nanosi tanak provodljivi sloj, a slaba naizmjenična struja male veličine dovodi se u svaki od četiri ugla. Prilikom dodirivanja ekrana dolazi do curenja tačke, što zavisi od toga koliko je dodir udaljen od ugla ekrana. Ova vrijednost se koristi za određivanje koordinata tačke. Ovakvi ekrani su otporniji na ogrebotine, ne propuštaju tečnosti, izdržljiviji su (oko 200 miliona klikova) i transparentni u odnosu na otporne, štaviše, reaguju na najlakši dodir. Međutim, to ima i svojih nedostataka – tokom razgovora možete nespretno dodirnuti telefon uhom i lako pokrenuti aplikaciju, ne možete odgovoriti na poziv rukom u rukavici – električna provodljivost nije ista. Viša cijena ekrana, naravno, utiče na cijenu uređaja.
Kapacitivni raspored ekrana
Kako moj iPhone radi?
Napredniji tipovi kapacitivnih ekrana su projektovani kapacitivni. Elektroda se nanosi na unutrašnju površinu stakla, a osoba djeluje kao druga elektroda. Kada dodirnete ekran, formira se kondenzator čijim se merenjem kapacitivnosti mogu odrediti koordinate pritiskanja. Pošto se elektroda nanosi na unutrašnju površinu ekrana, vrlo je otporna na prljavštinu; sloj stakla može biti do 18 mm, što može značajno povećati vijek trajanja displeja i otpornost na mehanička oštećenja.
Jedna od najzanimljivijih karakteristika projektovanih kapacitivnih ekrana je podrška za multitouch tehnologiju. Takođe imaju veliku osjetljivost i relativno širok temperaturni raspon rada, ali još uvijek nemaju mnogo interakcije s rukom u rukavici. Čini se da bi to moglo zbuniti potencijalne kupce, ali prije nekoliko godina, jedan od poduzetnih korejskih obožavatelja iPhonea pogodio je da koristi običnu kobasicu kao olovku, čija je električna vodljivost omogućila da se odgovori na poziv. Kontroverzni trend izazvao je buru oduševljenja na forumima i privukao pažnju proizvođača dodataka, koji su pustili u prodaju posebnu olovku-kobasicu. Ima barem jedan plus u odnosu na običnu kobasicu - ne ostavlja masne tragove na ekranu uređaja.
Dijagram projektovanog kapacitivnog ekrana
Bez obzira na tehnologiju ekrana, on ima niz tipičnih karakteristika. Osim rezolucije, glavne karakteristike ekrana uključuju ugao gledanja i prikaz boja, što zavisi od tipa ekrana. Reprodukcija boja je neraskidivo povezana sa "dubinom boje" - terminom koji se odnosi na količinu memorije u broju bitova koji se koriste za skladištenje i prenos boje. Što više bitova, to su dublje boje. Moderni LCD displeji u pametnim telefonima i tabletima prikazuju 18-bitnu boju (preko 262 hiljade nijansi). Maksimalno mogući u ovom trenutku je 24-bitni TrueColor, koji je sposoban da reprodukuje više od 16 miliona nijansi u AMOLED i IPS matricama.
Ugao gledanja, kao i svaki drugi ugao, meri se u stepenima i karakteriše vrednost pri kojoj osvetljenost i čitljivost ekrana pada za najviše dva puta, ako ga gledate direktno okomito. LCD ekrani imaju ovu karakteristiku, ali ne i OLED.
Poređenje medija plejera: prednosti i nedostaci
| Model |
Tip ekrana |
Nedostaci |
Dostojanstvo |
| |
Projektovani kapacitivni |
|
|
| |
AMOLED |
|
|
|
|
|
|
|
| TFT TN |
|
|
|
| |
IPS |
|
|
ZOOM.CNews
Vrste ekrana pametnih telefona i tableta
Trenutno se u proizvodnji pametnih telefona i tableta u pravilu koriste ili LCD ili OLED displeji.
LCD ekrani su zasnovani na tečnim kristalima, koji nemaju sopstvenu luminiscenciju, pa im je u ultimativnom redosledu potrebna lampa za pozadinsko osvetljenje. Pod vanjskim utjecajem (temperaturnim ili električnim), kristali mogu promijeniti svoju strukturu i postati neprozirni. Kontrolom struje možete kreirati natpise ili slike na displeju.
kolo LCD piksela
Zasloni s tekućim kristalima koji se koriste u pametnim telefonima i tabletima su uglavnom aktivni matrični (TFT). TFT-ovi koriste prozirne tankoslojne tranzistore smještene neposredno ispod površine ekrana. Za svaku tačku na slici odgovoran je poseban tranzistor, tako da se slika brzo i lako ažurira.
Pojavom LCD TFT-matrica, vrijeme odziva ekrana se značajno povećalo, ali problemi s reprodukcijom boja, uglovima gledanja i mrtvim pikselima ostaju.
kolo LCD piksela
Najčešće TFT matrice su TN + film i IPS. TN + film je najjednostavnija tehnologija. Film je dodatni sloj koji se koristi za povećanje ugla gledanja. Prednosti ovakvih matrica su kratko vrijeme odziva i niska cijena, nedostaci su loša reprodukcija boja i, nažalost, uglovi gledanja (120-140 stepeni). U IPS matricama (In-Plane-Switchin), bilo je moguće povećati ugao gledanja na 178 stepeni, povećati kontrast i reprodukciju boja do 24 bita i postići duboku crnu: u ovoj matrici, drugi filter je uvek okomit na prvo, tako da svetlost ne prolazi kroz njega. Ali vrijeme odgovora je još uvijek malo. Super-IPS je direktni nasljednik IPS-a sa smanjenim vremenom odziva.
PLS-matrica (Plain-to-Line Switchin) pojavila se u nedrima Samsunga kao alternativa IPS-u. Njegove prednosti uključuju veću gustoću piksela od IPS-a, visoku svjetlinu i dobar prikaz boja, nisku potrošnju energije, velike uglove gledanja. Vremena odgovora su uporediva sa Super-IPS. Među nedostacima je neravnomjerno pozadinsko osvjetljenje. Sledeća generacija, Super-PLS, nadmašila je IPS u uglovima gledanja za 100% i 10% u odnosu kontrasta. Takođe, ove matrice su se pokazale jeftinijim u proizvodnji za čak 15%.
OLED displeji koriste organske diode koje emituju svjetlost (OLED), koje, kada su izložene struji, emituju vlastitu svjetlost. U poređenju sa LCD ekranima, OLED ima mnogo prednosti. Prvo, ne koriste dodatno pozadinsko osvjetljenje, što znači da se baterija pametnog telefona ne prazni tako brzo kao u slučaju LCD-a. Drugo, OLED ekrani su tanji. Debljina i dizajn uređaja direktno zavise od ove karakteristike. Osim toga, OLED ekrani mogu biti fleksibilni, što je dobro za budući rast. OLED-u nedostaje parametar kao što je "ugao gledanja" - slika se jasno vidi iz bilo kojeg ugla. Što se tiče svjetline i kontrasta (1.000.000:1) OLED također prednjači.
Hvaljen je zbog svojih živih i bogatih boja i, posebno, zbog duboke crne. Ali, naravno, postoje i nedostaci. Jedna od glavnih može se nazvati krhkošću: organska jedinjenja su nestabilna u okolini i imaju tendenciju da izblijede, štoviše, neke boje spektra pate više od drugih. Iako ako mijenjate telefon svake tri godine, malo je vjerovatno da će to biti argument protiv kupovine. Osim toga, OLED-ovi su još uvijek skuplji za izradu od LCD-a.
OLED kolo
OLED ekrani druge generacije takođe uglavnom imaju aktivnu TFT matricu. Zovu se AMOLED. Glavna prednost je još niža potrošnja energije, nedostaci su nečitljiva slika na jakom suncu.
AMOLED kolo
Sljedeći koraci u razvoju tehnologije bili su SuperAMOLED ekrani, koje je prvi koristio Samsung. Njihova fundamentalna razlika od AMOLED-a je u tome što su aktivni tranzistor (TFT) filmovi integrisani u poluprovodnički film. Ovo se prevodi u 20% povećanje svjetline, 20% smanjenje potrošnje energije i nevjerovatnih 80% povećanje čitljivosti na sunčevoj svjetlosti!
SUPERAMOLED kolo
OLED ekrane ne treba mešati sa ekranima sa LED pozadinskim osvetljenjem – to su potpuno različite stvari. U potonjem slučaju, konvencionalni LCD displej dobija stražnje ili bočno LED pozadinsko osvjetljenje, što, naravno, poboljšava kvalitet slike, ali i dalje zaostaje za AMOLED ili SuperAMOLED.
Šta nam budućnost donosi?
U ovom trenutku, najjasniji i najpredvidljiviji izgledi čekaju OLED ekrane. Već na webu možete pronaći informacije o tehnologiji bliske budućnosti QLED - LED diode zasnovane na kvantnim tačkama (poluprovodnički nanokristal koji svijetli kada je izložen struji ili svjetlosti). Prednosti ove tehnologije su visoka svjetlina, niska cijena proizvodnje, širok raspon boja, niska potrošnja energije. Kvantne tačke, koje su u osnovi nove tehnologije, imaju još jedno važno svojstvo - sposobne su da emituju spektralno čiste boje. Za ovu tehnologiju se već predviđa svijetla budućnost. Samsung je već razvio QLED displej u punoj boji od 4 inča, ali im se ne žuri sa lansiranjem novog proizvoda u serijsku proizvodnju.
Prototip QLED displeja
Ali Samsung je potvrdio da će ove godine započeti masovnu proizvodnju fleksibilnih OLED ekrana. Vjerovatno će prvi uređaji biti pametni telefoni i tableti. Mala debljina ekrana i fizička svojstva panela značajno će povećati korisnu površinu ekrana i odvezati ruke tehno dizajnerima.
Još jedna obećavajuća tehnologija je IGZO, koju razvija Sharp. Zasnovan je na istraživanju profesora Hidea Hosona, koji je odlučio da se osvrne na alternativne poluprovodnike i kao rezultat toga razvio tehnologiju TAOS (Transparent Amorphous Oxide Semiconductors) - prozirni amorfni oksidni poluprovodnici koji sadrže okside indija, galija i cinka (InGaZnO), skraćeno kao IGZO. Razlika između mješavine i amorfnog silicija, koji je korišten u proizvodnji TFT-a, može značajno smanjiti vrijeme odziva, značajno povećati rezoluciju ekrana, učiniti ga svjetlijim i kontrastnijim. Apple se jako zainteresirao za izglede ove tehnologije i uložio je milijardu dolara u proizvodnju IGZO displeja.
Nedavno je tržište mobilnih uređaja moglo ponuditi uglavnom uređaje s pritiskom na dugme. Samo povremeno su ljudi imali PDA i druge zanimljivosti koji su imali ekran osjetljiv na dodir. Ali vremena se mijenjaju, a tehnologija ne miruje. Sada su se brojači gotovo u potpunosti riješili uređaja s pritiskom na dugme, pružajući ogroman izbor telefona i tableta s ekranom osjetljivim na dodir. Istovremeno, raznolikost oblika, modela i kvaliteta gadžeta je jednostavno nevjerovatna. Ali svi imaju isti princip unosa i izlaza informacija - ekran osjetljiv na dodir, koji također ima svoje varijante. Hajde da razmotrimo šta je ekran osetljiv na dodir, koje su to vrste i kako ih kalibrirati.
Tipovi senzora
Definirajmo ekran osjetljiv na dodir od početka. Ekran osjetljiv na dodir je uređaj za unos bilo koje informacije u telefon ili tablet. Namijenjen je za adekvatnu percepciju narudžbi od strane uređaja. Često se dodirni ekran (ili senzor) brka sa ekranom, ali to su potpuno različite stvari.
Tržište danas nudi 4 glavne vrste senzora za mobilne uređaje:
- otporan;
- indukcija;
- kapacitivni;
- infracrveni.
Mogu se naći na velikom broju uređaja, a njihova cijena dijelom ovisi o vrsti ekrana osjetljivog na dodir. Pogledajmo pobliže svaki od njih.
Otporni ekran osetljiv na dodir
Otporni ekrani osetljivi na dodir rade na principu reagovanja na promene geometrijskih parametara. Dakle, da biste dobili odgovor sa ekrana, morate ga lagano pritisnuti. Iz tog razloga, odmah možemo reći o nedostacima koje otporni ekran osjetljiv na dodir ima. Da je ovo loš pokazatelj - da ne kažem ništa. Sve se radi o samom pritisku, zbog čega se ekran jako pokvari. I iako je s takvim ekranom osjetljivim na dodir prilično lako raditi u rukavicama ili olovkom, ispada da je slika izblijedjela i nakon nekog vremena pojavljuju se ogrebotine.
Indukcijski ekran osjetljiv na dodir
Ovaj tip ekrana osetljivog na dodir nalazi se iza tvrdog stakla i njime se može upravljati samo posebnom olovkom. Ovo je vrlo nezgodno, jer ako se ovaj predmet izgubi ili pokvari, morat ćete platiti znatnu svotu novca za kupovinu da biste ga kontrolirali.
Kapacitivni ekran osetljiv na dodir
Ovaj tip ekrana osjetljivog na dodir može se nazvati poboljšanim oblikom otpornih senzora. Takođe je na vrhu samog ekrana i malo kvari sliku. Za kontrolu možete koristiti i olovku i prste. Postoji mogućnost multitouch podrške (koju prethodne opcije nemaju) a princip rada je razlika u električnom otporu. Ovo vam omogućava da unesete informacije samo laganim dodirom. Nedostatak je nemogućnost rukovanja predmetima trećih strana i prstima u rukavicama.
Infracrveni ekran osetljiv na dodir
Ovi senzori rade na principu infracrvene mreže. Infracrveni ekrani osetljivi na dodir su raznovrsni. Oni ne kvare sliku, ali zauzvrat imaju dug odziv i nisku preciznost.
Oko 80% dodirnih uređaja koristi kapacitivni senzor. To je što je moguće praktičnije, jeftino je i istovremeno ima visoku stopu odgovora. Otporni su manje uobičajeni, ali se također koriste u mobilnim uređajima zbog niske cijene.
Kalibracija ekrana osjetljivog na dodir
U nekim slučajevima, kada se zamijeni senzor ili kada dođe do kvara, potrebna je kalibracija. Ovaj postupak nije jako težak, ali zahtijeva maksimalnu pažnju, jer od toga ovisi ispravan odgovor ekrana osjetljivog na dodir.
Kalibracija ekrana osjetljivog na dodir je postupak za podešavanje senzora koji se provodi kako bi se poboljšala tačnost reakcije na dodir uređaja. Da biste provjerili je li ovaj postupak potreban ili ne, potrebno je ukloniti zaštitni film (ako nije, dobro obrišite ekran), uključite bilo koji uređivač teksta i kliknite na određeno slovo. Ako se umjesto odabrane opcije na ekranu pojavi drugi znak, potrebna je kalibracija.
Kalibracija otpornih senzora
Po pravilu, otporni ekrani osetljivi na dodir zahtevaju da se ekran osetljiv na dodir odmah kalibriše kada se prvi put uključi. Da je ovo neophodna mjesečna procedura - gotovo svi zaborave nakon prvog pokretanja. Također, kalibracija se mora izvršiti prilikom zamjene ekrana, kvara softvera, nakon pada ili udara.
Otporni senzor je prilično jednostavan za kalibraciju zahvaljujući ugrađenom uslužnom programu koji se zove ts_calibrate. Da biste ga pokrenuli u samom meniju telefona ili tableta, morate otići u odjeljak "Postavke". Zatim odaberite stavku "Postavke telefona" i ovdje kliknite na "Kalibracija". Kao rezultat ovih radnji, ekran će postati crn i na njemu će se u sredini pojaviti križ sa crvenom tačkom.
Da biste kalibrirali otporni ekran osjetljiv na dodir za telefon ili tablet, trebate pritisnuti tačku označenu točkom. Nakon svakog odgovora se pomjera i nakon četvrtog pritiska svi podaci o mreži se pohranjuju u memoriju uređaja. Provjera nakon kalibracije može se izvršiti unosom teksta. Ako je sve urađeno ispravno, naznačeno slovo ili broj će se pojaviti na ekranu.
Kalibracija kapacitivnog senzora
Prilično rijetko, ali postoje slučajevi kada se mreža kapacitivnih senzora također izgubi i treba ih kalibrirati. Problem je u samoj proceduri, jer su ovi ekrani osetljivi na dodir veoma složenog dizajna, a uređaji nemaju "ugrađen" softver.
Za početak je potrebna kalibracija preuzimanjem uslužnog programa TouchScreen Tune. Lako detektuje i konfiguriše sam ekran osetljiv na dodir. Šta će to dati? Samo što je u slučajevima kvara softvera ili zamjene senzora nemoguće samostalno precizno postaviti mrežu koja bi radila adekvatno. Zahvaljujući takvom programu sve možete podesiti na željene vrijednosti.
Osim toga, vrijedi napomenuti neispravnost G-senzora, koji određuje položaj pametnog telefona ili tableta u prostoru. U nekim slučajevima, ponaša se neprikladno i uvelike otežava korištenje gadgeta.
Da biste kalibrirali akcelerometar uređaja pod Android OS-om, trebate:
- Idite na inženjerski meni i istovremeno pritisnite dugmad za isključivanje i smanjenje jačine zvuka.
- Nakon što se meni pojavi na ekranu, koristeći isto dugme za jačinu zvuka, potrebno je da skrolujete kroz pozicije i pronađete stavku Izveštaj o testiranju.
- Na listi koja se otvori odaberite G-Sensor cali.
Nakon toga, samo položite gadget na ravnu površinu i kliknite na Uradi kalibraciju. Morate pričekati da se digitalne vrijednosti prestanu pojavljivati na ekranu. Zatim dvaput kliknite na dugme za povećanje jačine zvuka i izaberite Reboot. Akcelerometar je kalibriran.
Mere predostrožnosti
Obavezno je kalibrirati otporni ekran osjetljiv na dodir za tablet i telefon jednom mjesečno, jer se cijela mreža brzo pokvari aktivnom upotrebom uređaja. Ako to ne učinite, to može dovesti do neadekvatnog odgovora na pritisak i neugodnosti. Ali, po pravilu, u ovom slučaju nema problema s kalibracijom.
Situacija sa kapacitivnim senzorima je mnogo složenija. Oni u početku ne uključuju kalibraciju kao standardnu proceduru. Iz tog razloga, prije nego što nastavite s njegovom implementacijom, morate razumjeti da ako se kalibracija izvrši s velikim kršenjima, neće biti moguće vratiti sve originalne postavke koje je imao ekran osjetljiv na dodir. Šta to znači? To je potpuni gubitak funkcionalnosti uređaja, što je gotovo nemoguće vratiti čak ni u servisnim centrima. Stoga trebate kalibrirati kapacitivni senzor samo kada ste sigurni u svoje sposobnosti i vještine.
Postoji stalna debata o tome koji telefon ima najbolji ekran. Posebno između vlasnika Apple tehnologije i onih koji preferiraju Android uređaje.
Ova jednostavna infografika prekrasno odlaže prednosti određenog tipa ekrana osjetljivog na dodir. Nadam se da će vam prilikom kupovine još jednog pametnog telefona pomoći da napravite pravi izbor i da ne preplatite urednu sumu.
Dakle, postoje tri tipa ekrana osetljivih na dodir: otporni, kapacitivni i infracrveni
Resistisive
Telefoni sa otpornim ekranom: Samsung Messager Touch, Samsung Instinct, HTC Touch Diamond, LG Dare
Kako oni rade? Male tačke razdvajaju nekoliko slojeva materijala koji nosi struju. Kada gornji fleksibilni sloj pritisne donji sloj, električna struja se mijenja i izračunava se mjesto udara, odnosno dodira.
Koliko košta izrada? Troškovi proizvodnje otpornih ekrana na dodir nisu previsoki - $ .
Materijal ekrana. Na staklo se postavlja sloj fleksibilnog materijala (obično poliesterski film).
Udarni instrumenti. Prsti, prsti u rukavicama ili olovka.
Vidljivost na otvorenom. Slaba vidljivost po sunčanom vremenu.
Mogućnost višestrukih pokreta. br.
Trajnost. Za svoju cijenu, ekran traje dovoljno dugo. Lako se grebe i podložan je drugim manjim oštećenjima. Prilično se brzo istroši i treba ga zamijeniti.
Kapacitivni
Kapacitivni telefoni sa ekranom osetljivim na dodir: Huawei Ascend, Sanyo Zio, iPhone, HTC Hero, DROID Eris, Palm Pre, Blackberry Storm.
Kako oni rade? Struja se emituje iz uglova ekrana. Kada prst dodirne ekran, on mijenja smjer struje i tako se računa mjesto dodira.
Koliko košta izrada? dovoljno skupo - $$ .
Materijal ekrana. Staklo.
Udarni instrumenti. Samo prsti bez rukavica.
Vidljivost na otvorenom. Vidljivost je dobra po sunčanom danu.
Mogućnost višestrukih pokreta. Tu je.
Trajnost.
Infracrveni
Infracrveni telefoni sa ekranom osetljivim na dodir: Samsung U600 (topli), Neonode N2 (optički).
Kako oni rade? Da bi ekran osetljiv na toplotu reagovao, potrebno je da ga dodirnete toplim predmetom. Optički ekran koristi mrežu nevidljivih senzora direktno iznad ekrana. Tačka dodira se izračunava na osnovu tačke u kojoj je narušena osa x-y.
Koliko košta izrada? Vrlo skupo - $$$ .
Materijal ekrana. Staklo.
Udarni instrumenti. Optički - prsti, rukavice i olovka. Osetljivi na toplotu - Topli prsti bez rukavica.
Vidljivost na otvorenom. Vidljivost po sunčanom vremenu je dobra, ali jaka sunčeva svjetlost utiče na produktivnost i preciznost.
Mogućnost višestrukih pokreta. Da.
Trajnost. Služi dovoljno dugo. Staklo se lomi samo od ozbiljnih oštećenja.
Do nedavno je malo ljudi moglo vjerovati da će telefoni sa poznatim tipkama ustupiti mjesto uređajima kojima se upravlja dodirom ekrana. Ali vremena se mijenjaju i potražnja za telefonima na dugme postepeno opada, a za pametnim telefonima raste.
Termin "touchscreen" nastao je od dvije riječi - Touch i Screen, što se na engleskom prevodi kao "touch screen". Da, tako je – ekran osetljiv na dodir je ekran osetljiv na dodir koji dodirnete kada koristite svoj pametni telefon ili tablet. Zapravo, ekrani osjetljivi na dodir se ne nalaze samo u svijetu mobilne tehnologije. Dakle, mogli ste ih vidjeti prilikom polaganja sredstava na račun mobilnog uređaja putem terminala, na bankomatu, u uređajima za prodaju karata itd.
Ekran osetljiv na dodir duguje svoj izgled zapadnim naučnicima. Prvi uzorci rođeni su u drugoj polovini 60-ih godina prošlog veka. Na osnovu ovoga možemo zaključiti da se ekran osetljiv na dodir koristi preko 40 godina. Prije pojave pametnih telefona, koristili su se u bankomatima itd. U ovom trenutku, svaka osoba koja koristi mobilnu komunikaciju, auto navigatore, posjećuje banke i trgovine, naiđe na ovu tehnologiju, ponekad čak i ne znajući kako se zove. Dakle, otkrili smo šta je ekran osetljiv na dodir u telefonima. Ovo je u suštini isto što i ekran na dodir. Savršeno se koristi umjesto tastature i aktivno se koristi u mobilnim tehnologijama. Prednosti ekrana osetljivog na dodir uključuju zaštitu od prašine, vlage i drugih nepovoljnih faktora okoline, kao i visok stepen pouzdanosti. Ako naš uređaj osjetljiv na dodir ne reagira uvijek na dodir, ili čak odbija to učiniti, na primjer, ne želi promijeniti svjetlinu na iPad-u, najvjerovatnije je ekran osjetljiv na dodir pokvaren. Relativno je jeftin (posebno ako smo zainteresovani za otporni ekran) i lako ga je zameniti.
Baza za ekran osetljiv na dodir
Osnova svakog ekrana osetljivog na dodir je matrica od tečnih kristala, koja je zapravo minijaturna kopija one u monitoru. Sa stražnje strane nalaze se diode pozadinskog osvjetljenja, a na prednjoj strani se nalazi niz slojeva koji snimaju push (otporni ekran) ili dodir (kapacitivni ekran).
Osoba koja je dobro upućena u to što je ekran osjetljiv na dodir, razumije da većina proizvedenih uređaja koristi otporni ekran osjetljiv na dodir. To proizilazi iz njihove niske cijene i relativne jednostavnosti dizajna. Mnogi kineski "pametni telefoni" koji su preplavili tržište imaju rezistivni tip ekrana, čija se tehnologija izrade, inače, pojavila ranije od kapacitivne.
Vrste ekrana osetljivih na dodir
Ekrani osjetljivi na dodir dijele se na otporne, matrične, projekcijsko-kapacitivne, površinsko akustične valove, infracrvene, optičke, mjerne, DST i indukcijske ekrane osjetljive na dodir.
Otporni ekrani na dodir
Dijeli se na četverožične i petožilne.
Senzor otpornog ekrana sastoji se od dvije prozirne plastične ploče sa tankom provodljivom mrežicom, koje se nalaze na površini običnog ekrana od tekućih kristala. Između ploča postoji prozirni dielektrični sloj. Program prikazuje grafičko interaktivno sučelje, koje je jasno vidljivo na matrici zbog providnih materijala. Kao odgovor na programski zahtjev, korisnik klikne na željenu tačku interfejsa (na primjer, sliku gumba). - Plastični dielektrik se divergira, plastične ploče se dodiruju, dovode struju od jedne elektrode do mreže druge. Pojavu struje bilježi registrator koji će u skladu sa koordinatnom mrežom odrediti tačku pritiska. Koordinate tačaka se unose u program i obrađuju prema utvrđenim algoritmima.
Četvorožični štit
Otporni ekran osjetljiv na dodir sastoji se od staklene ploče i fleksibilne plastične membrane. I panel i membrana su obloženi otpornim premazom. Prostor između stakla i membrane ispunjen je mikroizolatorima, koji su ravnomjerno raspoređeni po aktivnoj površini ekrana i pouzdano izoliraju vodljive površine. Kada se ekran pritisne, panel i membrana se zatvaraju, a kontroler pomoću analogno-digitalnog pretvarača registruje promjenu otpora i pretvara je u koordinate dodira (X i Y). Općenito, algoritam čitanja je sljedeći:
Na gornju elektrodu se primjenjuje napon od +5V, donja je uzemljena. Lijeva i desna su kratko spojene i provjerava se napon na njima. Ovaj napon odgovara Y-koordinati ekrana.
Slično, + 5V i "zemlja" se napajaju na lijevu i desnu elektrodu, X-koordinata se očitava odozgo i odozdo.
Dostupni su i ekrani osjetljivi na dodir sa osam žica. Oni poboljšavaju tačnost praćenja, ali ne povećavaju pouzdanost.
Petožilni štit
5-žični štit je pouzdaniji zbog činjenice da je otporni premaz na membrani zamijenjen provodljivim (5-žični štit nastavlja raditi čak i s odrezanom membranom). Stražnji prozor ima otporni premaz sa četiri elektrode na uglovima.
U početku su sve četiri elektrode uzemljene, a membrana se "povuče" otpornikom na +5V. Nivo napona dijafragme konstantno prati analogno-digitalni pretvarač. Kada ništa ne dodiruje ekran osetljiv na dodir, napon je 5 V.
Čim se ekran pritisne, mikroprocesor detektuje promenu napona membrane i počinje da izračunava koordinate dodira na sledeći način:
Dvije desne elektrode napajaju se naponom od +5V, lijeve su uzemljene. Napon na ekranu odgovara X-koordinati.
Y-koordinata se očitava spajanjem obje gornje elektrode na +5V i obje donje elektrode na masu.
Otporni ekrani osjetljivi na dodir su jeftini i otporni na prljavštinu. Otporni ekrani reaguju na dodir bilo kojim glatkim čvrstim predmetom: rukom (golom ili u rukavici), olovkom, kreditnom karticom, pijukom. Koriste se svuda gde vandalizam i niske temperature nisu isključeni: za automatizaciju industrijskih procesa, u medicini, u uslužnom sektoru (POS terminali), u ličnoj elektronici (PDA). Najbolji uzorci su precizni na 4096 x 4096 piksela.
Nedostaci otpornih ekrana su slaba propusnost svjetlosti (ne više od 85% za 5-žične modele i čak niža za 4-žične modele), niska izdržljivost (ne više od 35 miliona klikova po tački) i nedovoljna otpornost na vandalizam (film je lako se reže).
Matrični ekrani osetljivi na dodir
Dizajn je sličan otpornom, ali pojednostavljen do krajnjih granica. Horizontalni provodnici se nanose na staklo, a vertikalni na membranu.
Kada dodirnete ekran, provodnici se dodiruju. Kontroler određuje koji su provodnici zatvoreni i prenosi odgovarajuće koordinate mikroprocesoru.
Imaju veoma nisku tačnost. Elementi interfejsa moraju biti posebno raspoređeni uzimajući u obzir ćelije matričnog ekrana. Jedina prednost je jednostavnost, jeftinost i nepretencioznost. Tipično, matrični ekrani se ispituju red po red (slično matrici dugmadi); ovo vam omogućava da uspostavite multitouch. Postupno ih zamjenjuju otporni.
Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Kapacitivni (ili površinski kapacitivni) ekran koristi činjenicu da veliki objekt provodi naizmjeničnu struju.
Kapacitivni ekran osetljiv na dodir je staklena ploča prekrivena prozirnim otpornim materijalom (obično legura indijevog oksida/kalajnog oksida). Elektrode smještene na uglovima ekrana primjenjuju mali naizmjenični napon na vodljivi sloj (isto za sve kutove). Kada dodirnete ekran prstom ili drugim provodljivim predmetom, dolazi do curenja struje. U ovom slučaju, što je prst bliže elektrodi, to je manji otpor ekrana, što znači da je struja veća. Struja u sva četiri ugla se bilježi senzorima i prenosi na kontroler, koji izračunava koordinate tačke kontakta.
U ranijim modelima kapacitivnih ekrana korištena je jednosmjerna struja - to je pojednostavilo dizajn, ali je uz loš kontakt korisnika sa zemljom dovelo do kvarova.
Kapacitivni ekrani osetljivi na dodir su pouzdani, oko 200 miliona klikova (oko 6 i po godina klikova sa intervalom od jedne sekunde), ne propuštaju tečnosti i savršeno podnose neprovodna zagađenja. Transparentnost na 90%. Međutim, vodljivi premaz direktno na vanjskoj površini je još uvijek ranjiv. Stoga se kapacitivni ekrani široko koriste u mašinama koje su instalirane samo u prostoriji zaštićenoj od vremenskih prilika. Ne reaguje na ruke u rukavicama.
Vrijedi napomenuti da se zbog razlika u terminologiji, površinski i projektovani kapacitivni ekrani često brkaju. Prema klasifikaciji korištenoj u ovom članku, ekran, na primjer, iPhone je projektirano-kapacitivan, a ne kapacitivan.
Projektovani kapacitivni ekrani osetljivi na dodir
Mreža elektroda je nanesena na unutrašnjost ekrana. Elektroda zajedno sa ljudskim tijelom čini kondenzator; elektronika mjeri kapacitet ovog kondenzatora (daje strujni impuls i mjeri napon).
Samsung je uspio da instalira osjetljive elektrode direktno između podpiksela AMOLED ekrana, što pojednostavljuje dizajn i poboljšava transparentnost.
Prozirnost ovakvih ekrana je do 90%, temperaturni raspon je izuzetno širok. Vrlo izdržljiv (usko grlo - složena elektronika koja rukuje presovanjem). Na PESE se može koristiti staklo debljine do 18 mm, što dovodi do ekstremne vandalske otpornosti. Ne reagiraju na nevodljive zagađivače, provodljive se lako potiskuju softverskim metodama. Zbog toga se projektovani kapacitivni ekrani osetljivi na dodir naširoko koriste kako u ličnoj elektronici tako i u mašinama, uključujući i one instalirane na ulici. Mnoge varijante podržavaju multitouch.
Ekrani osjetljivi na dodir na površinskim akustičnim valovima
Ekran je staklena ploča s piezoelektričnim pretvaračima (PEP) smještenim u uglovima. Na rubovima panela nalaze se reflektirajući i prijemni senzori. Princip rada takvog ekrana je sljedeći. Poseban kontroler generira visokofrekventni električni signal i šalje ga sondi. Sonda pretvara ovaj signal u SAW, a reflektirajući senzori ga odražavaju u skladu s tim.
Ove reflektirane valove primaju odgovarajući senzori i šalju u sondu. Sonda, zauzvrat, prima reflektirane valove i pretvara ih u električni signal, koji se zatim analizira od strane kontrolera. Kada prstom dodirnete ekran, apsorbuje se deo akustične energije. Prijemnici bilježe ovu promjenu, a mikrokontroler izračunava poziciju dodirne tačke. Reaguje kada ga dodirne predmet koji može da apsorbuje talas (prst, ruka u rukavici, penasta guma).
Glavna prednost ekrana na površinskim akustičnim valovima (SAW) je mogućnost praćenja ne samo koordinata tačke, već i sile pritiska (ovdje, radije, mogućnost preciznog određivanja radijusa ili područja pritiskanja ), zbog činjenice da stupanj apsorpcije akustičnih valova ovisi o pritisku u tački dodira (ekran se ne savija pod pritiskom prsta i ne deformira se, stoga sila pritiska ne povlači kvalitativne promjene u obrada podataka o koordinatama udara od strane kontrolera, koji fiksira samo područje preklapanja putanje akustičnih impulsa).
Ovaj uređaj ima vrlo visoku transparentnost jer svjetlost sa uređaja za obradu slike prolazi kroz staklo koje ne sadrži otporne ili provodljive premaze. U nekim slučajevima staklo se uopće ne koristi za suzbijanje odsjaja, a emiteri, prijemnici i reflektori su pričvršćeni direktno na ekran uređaja za prikaz. Uprkos složenosti dizajna, ovi ekrani su prilično izdržljivi. Prema izjavi, na primjer, američke kompanije Tyco Electronics i tajvanske kompanije GeneralTouch, oni mogu izdržati do 50 miliona dodira u jednoj tački, što premašuje resurs 5-žičnog otpornog ekrana.
Surfaktant ekrani se uglavnom koriste u slot mašinama, zaštićenim informacionim sistemima i obrazovnim institucijama. U pravilu, zasloni s surfaktantima se razlikuju na obične - debljine 3 mm, i otporne na vandal - 6 mm. Potonji može izdržati udarac šakom prosječnog čovjeka ili metalnu kuglu od 0,5 kg koja pada sa visine od 1,3 metra (prema Elo Touch Systems). Tržište nudi opcije za povezivanje sa računarom i preko RS232 interfejsa i preko USB interfejsa. Trenutno su najpopularniji kontroleri za SAW ekrane osetljive na dodir koji podržavaju i jednu i drugu vrstu veze - combo (podaci Elo Touch Systems).
Glavni nedostatak ekrana zasnovanog na SAW je kvar u prisustvu vibracija ili kada je izložen akustičnom šumu, kao i kada je ekran prljav. Bilo koji strani predmet postavljen na ekran (na primjer, žvakaća guma) potpuno blokira njegov rad. Osim toga, ova tehnologija zahtijeva dodirivanje s predmetom koji nužno apsorbira akustične valove - to jest, na primjer, plastična bankovna kartica u ovom slučaju nije primjenjiva.
Preciznost ovih ekrana je veća od matričnih ekrana, ali niža od tradicionalnih kapacitivnih ekrana. Uglavnom se ne koriste za crtanje i kucanje.
Infracrveni ekrani osetljivi na dodir
Princip rada infracrvenog touch panela je jednostavan - mreža koju čine horizontalni i vertikalni infracrveni zraci se prekida kada dodirnete monitor bilo kojim predmetom. Kontrolor određuje gdje je snop prekinut.
Infracrveni ekrani osjetljivi na dodir se boje kontaminacije i stoga se koriste tamo gdje je kvalitet slike važan, kao što su e-knjige. Zbog svoje jednostavnosti i mogućnosti održavanja, shema je popularna u vojsci. Interfonske tastature se često prave na ovom principu. Ovaj tip ekrana se koristi u velikom broju telefona iz Neonode-a.
Optički dodirni ekrani
Staklena ploča je opremljena infracrvenim osvjetljenjem. Na granici „staklo-vazduh” dobija se potpuna unutrašnja refleksija, na granici „staklo-strani predmet” svetlost se raspršuje. Ostaje uhvatiti obrazac raspršenja, za to postoje dvije tehnologije:
Kod projekcionih platna kamera se postavlja pored projektora.
Ovako, na primjer, radi Microsoft PixelSense.
Ili je dodatni četvrti podpiksel LCD ekrana napravljen osetljivim na svetlost.
Omogućuju vam da razlikujete pritiskanje rukom i pritiskanje bilo kojeg predmeta, postoji multitouch. Moguće su velike dodirne površine, sve do ploče.
Senzori osjetljivi na dodir
Reagirajte na deformaciju ekrana. Preciznost sita za mjerenje naprezanja je niska, ali savršeno podnose vandalizam. Glavne primjene su bankomati, automati za prodaju karata i drugi vanjski uređaji.
DST ekrani osetljivi na dodir
DST (Dispersive Signal Technology) ekran osetljiv na dodir detektuje piezoelektrični efekat u staklu. Moguće je pritisnuti ekran rukom ili bilo kojim predmetom.
Posebnost je velika brzina reakcije i sposobnost rada u uslovima jakog zagađenja ekrana. Međutim, prst mora da se kreće, sistem ne primećuje stacionarni prst.
