Ecran tactil: istoricul invenției și principiile de funcționare. Care este mai bun: ecran rezistiv sau capacitiv? Tipuri de ecran tactil

Ecranele dispozitivelor moderne nu pot afișa doar o imagine, ci vă permit și să interacționați cu dispozitivul prin intermediul senzorilor.

Inițial, ecranele tactile au fost folosite în unele computere de buzunar, dar astăzi ecranele tactile sunt utilizate pe scară largă în dispozitive mobile, playere, camere foto și video, chioșcuri de informații și așa mai departe. În același timp, unul sau altul tip de ecran tactil poate fi utilizat în fiecare dintre dispozitivele enumerate. În prezent, au fost dezvoltate mai multe tipuri de panouri tactile și, în consecință, fiecare dintre ele are propriile avantaje și dezavantaje. În acest articol, ne vom uita doar la ce tipuri de ecrane tactile sunt, avantajele și dezavantajele acestora, ce tip de ecran tactil este mai bun.

Există patru tipuri principale de ecrane tactile: rezistiv, capacitiv, cu determinarea undelor acustice de suprafață și infraroșu ... În dispozitivele mobile, doar două sunt cele mai răspândite: rezistiv și capacitiv ... Principala lor diferență este faptul că ecranele rezistive recunosc apăsarea, iar pe cele capacitive - atingerea.

Ecrane tactile rezistive

Această tehnologie este cea mai răspândită în rândul dispozitivelor mobile, datorită simplității tehnologiei și a costurilor reduse de producție. Un ecran rezistiv este un afișaj LCD pe care sunt suprapuse două plăci transparente, separate printr-un strat dielectric. Placa superioară este flexibilă, deoarece utilizatorul apasă pe ea, în timp ce cea inferioară este fixată rigid de ecran. Conductorii sunt aplicați pe suprafețele față în față.

Ecran tactil rezistiv

Microcontrolerul aplică tensiune în serie electrozilor plăcilor de sus și de jos. Când ecranul este apăsat, stratul superior flexibil se îndoaie și suprafața sa conductivă interioară atinge stratul conductor inferior, modificând astfel rezistența întregului sistem. Modificarea rezistenței este înregistrată de microcontroler și astfel sunt determinate coordonatele punctului de atingere.

Avantajele ecranelor rezistive includ simplitatea și costul redus, sensibilitatea bună, precum și capacitatea de a apăsa ecranul cu degetul sau cu orice obiect. Dintre minusuri, este necesar să rețineți transmisia slabă a luminii (ca urmare, trebuie să utilizați o lumină de fundal mai strălucitoare), suport slab pentru clicuri multiple (multi-touch), acestea nu pot determina forța de apăsare, precum și mecanica destul de rapidă. uzură, deși în comparație cu durata de viață a telefonului, acest dezavantaj nu este atât de important, deoarece telefonul se defectează de obicei mai repede decât ecranul tactil.

Aplicație: telefoane mobile, PDA-uri, smartphone-uri, comunicatoare, terminale POS, TabletPC, echipamente medicale.

Ecrane tactile capacitive

Ecranele tactile capacitive sunt împărțite în două tipuri: capacitiv de suprafață și capacitiv de proiecție . Ecrane tactile capacitive de suprafață sunt din sticlă, pe suprafața căreia se aplică un strat conductor subțire transparent, deasupra căruia se aplică un strat protector. De-a lungul marginilor sticlei sunt imprimați electrozi care furnizează o tensiune alternativă de joasă tensiune stratului conductor.

Ecran tactil capacitiv de suprafață

Când ecranul este atins, la punctul de contact este generat un impuls de curent, a cărui valoare este proporțională cu distanța de la fiecare colț al ecranului până la punctul de atingere, astfel, este destul de ușor pentru controler să calculeze coordonatele punctul de contact prin compararea acestor curenți. Printre avantajele ecranelor capacitive de suprafață pot fi remarcate: transmisie bună a luminii, timp scurt de răspuns și o resursă mare de atingere. Printre deficiențe: electrozii așezați pe laterale nu sunt potriviți pentru dispozitivele mobile, pretențioși la temperatura exterioară, nu acceptă multi-touch, puteți atinge cu degetele sau cu un stylus special, nu pot determina forța de apăsare.

Aplicație: chioșcuri de informare în spații păzite, în unele bancomate.

Ecrane tactile capacitive proiectate sunt sticlă cu linii de conducere orizontale ale unui material conductiv și linii definitorii verticale ale unui material conducător aplicate acesteia, separate printr-un strat dielectric.

Ecran tactil capacitiv proiectat

Un astfel de ecran funcționează după cum urmează: o tensiune este aplicată succesiv fiecărui electrozi dintr-un material conductiv de către un microcontroler și se măsoară amplitudinea impulsului de curent rezultat. Pe măsură ce degetul se apropie de ecran, capacitatea electrozilor de sub deget se modifică și astfel controlerul determină locul atingerii, adică coordonatele atingerii sunt electrozi care se intersectează cu capacitate crescută.

Ecranele tactile capacitive proiectate au avantajul unui răspuns la atingere rapid, suport multi-touch, poziționare mai precisă decât ecranele rezistive și senzori de presiune. Prin urmare, aceste ecrane sunt utilizate mai frecvent pe dispozitive precum iPhone-uri și iPad-uri. De asemenea, merită remarcată fiabilitatea mai mare a acestor ecrane și, ca urmare, o durată de viață mai lungă. Dintre deficiențe, se poate observa că pe astfel de ecrane nu poți atinge decât cu degetele (desenul sau scrierea manuală cu degetele este foarte incomod) sau cu un stylus special.

Aplicație: terminale de plată, bancomate, chioșcuri electronice de pe străzi, touchpad-uri de laptopuri, iPhone-uri, iPad-uri, comunicatoare și așa mai departe.

Ecrane tactile SAW (unde acustice de suprafață)

Compoziția și principiul de funcționare al acestui tip de ecrane sunt următoarele: elemente piezoelectrice sunt plasate în colțurile ecranului, care transformă semnalul electric furnizat acestora în unde ultrasonice și direcționează aceste unde de-a lungul suprafeței ecranului. Distribuite de-a lungul marginilor unei laturi a ecranului sunt reflectoare care distribuie unde ultrasonice pe tot ecranul. Pe marginile ecranului opus reflectoarelor, se află senzori care focalizează undele ultrasonice și le transmit mai departe traductorului, care, la rândul său, transformă unda ultrasonică înapoi într-un semnal electric. Astfel, pentru controler, ecranul este reprezentat ca o matrice digitală, fiecare valoare a cărei valoare corespunde unui anumit punct de pe suprafața ecranului. Când degetul atinge ecranul în orice punct, undele sunt absorbite și, ca urmare, imaginea generală a propagării undelor ultrasonice se schimbă și, ca urmare, traductorul produce un semnal electric mai slab, care este comparat cu matricea digitală. a ecranului stocat în memorie și astfel se calculează coordonatele atingerii ecranului.

Ecran tactil SAW

Printre avantaje, se poate remarca transparența ridicată, deoarece ecranul nu conține suprafețe conductoare, durabilitatea (până la 50 de milioane de atingeri), precum și ecranele tactile cu surfactant vă permit să determinați nu numai coordonatele de presare, ci și forța de apăsare. presare.

Printre deficiențe, se poate remarca acuratețea mai mică a determinării coordonatelor decât cea a celor capacitive, adică nu va funcționa să desenați pe astfel de ecrane. Un mare dezavantaj este funcționarea defectuoasă atunci când este expus la zgomot acustic, vibrații sau când ecranul este murdar, de exemplu. orice murdărie de pe ecran va bloca funcționarea acestuia. De asemenea, aceste ecrane funcționează corect doar cu obiecte care absorb undele acustice.

Aplicație: ecrane tactile cu surfactant în principal în chioșcuri de informații păzite, în instituții de învățământ, în aparate de joc și așa mai departe.

Ecrane tactile cu infraroșu

Designul și funcționarea ecranelor tactile cu infraroșu este destul de simplă. De-a lungul celor două laturi adiacente ale ecranului tactil sunt LED-uri care emit raze infraroșii. Și pe partea opusă a ecranului sunt fototranzistoare care primesc raze infraroșii. Astfel, întregul ecran este acoperit cu o grilă invizibilă de raze infraroșii care se intersectează, iar dacă atingeți ecranul cu degetul, razele se suprapun și nu lovesc fototranzistoarele, care este imediat înregistrată de controler și, astfel, coordonatele atingerea sunt determinate.

Ecran tactil cu infrarosu

Aplicație: Ecranele tactile cu infraroșu sunt utilizate în principal în chioșcuri de informații, automate, echipamente medicale etc.

Printre avantaje, se remarcă transparența ridicată a ecranului, durabilitatea, simplitatea și mentenabilitatea circuitului. Printre dezavantaje: le este frică de murdărie (prin urmare sunt folosite numai în interior), nu pot determina forța de presare, precizia medie de determinare a coordonatelor.

P.S. Așadar, ne-am uitat la principalele tipuri de tehnologii de senzori cele mai comune (deși există și altele mai puțin obișnuite, cum ar fi optice, tensiometru, inducție și așa mai departe). Dintre toate aceste tehnologii, cele mai răspândite în dispozitivele mobile sunt rezistive și capacitive, deoarece au o mare precizie în determinarea punctului de atingere. Dintre acestea, ecranele tactile capacitive proiectate au cele mai bune performanțe.

Textul a fost pregătit pe baza materialelor din surse deschise de către metodologii de la Technology Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usachev

Dispozitivele echipate cu ecrane tactile (telefoane mobile, tablete, netbook-uri, chiar și computere personale) devin din ce în ce mai populare. Dar dacă decideți să cumpărați un dispozitiv al cărui ecran este sensibil la atingere, ar trebui să știți că există diferite tipuri de ecrane tactile.

Diferite tipuri de ecrane tactile funcționează pe principii fizice diferite... Există două tipuri principale de ecrane tactile - capacitive și rezistive. Există și alte tipuri, de exemplu, ecrane pe unde acustice de suprafață, infraroșu, optice, tensiometru, inducție (utilizate în), etc. Dar șansa de a întâlni aceste tipuri de ecrane în viața de zi cu zi este destul de mică, așa că haideți să vorbim despre cele mai comune două tipuri de ecrane tactile...

Tipuri de ecran tactil: rezistiv

Ecranul tactil rezistiv este o tehnologie mai simplă și mai ieftină... Un astfel de ecran este format din două părți principale: un substrat conductiv și o membrană de plastic. Când apăsați pe membrană, aceasta se închide cu suportul. În acest caz, electronica de control calculează rezistența dintre marginile membranei și substrat și determină astfel coordonatele punctului de presiune.

Ecranele tactile rezistive sunt folosite în PDA-uri, comunicatoare, unele modele de telefoane mobile, terminale POS, tablete, dispozitive de control industrial, echipamente medicale. De obicei, dispozitivele de dimensiuni mici echipate cu un ecran rezistiv au un stylus în set, astfel încât este mai convenabil să apăsați pe membrană (cu o zonă mică a ecranului, este dificil să faceți acest lucru cu degetul).

Un avantaj semnificativ al ecranelor rezistive este simplitatea și costul redus., care în cele din urmă reduce prețul întregului dispozitiv. De asemenea, sunt rezistente la murdărie. Dar principalul lucru este că, chiar și în absența unui stylus special, puteți lucra cu ele cu aproape orice obiect solid, contondent, care este la îndemână. De asemenea, ele reacționează la atingerea degetelor, chiar dacă mâna este într-o mănușă, totuși, atingerea ar trebui să fie suficient de puternică.

Dar ecranele rezistive au și dezavantajele lor.... Acest tip de ecran tactil este susceptibil de deteriorare mecanică: dacă folosiți un obiect nepotrivit în loc de un stylus sau, de exemplu, depozitați telefonul în același buzunar cu cheile, îl puteți zgâria cu ușurință. Prin urmare, pentru dispozitivele cu acest tip de ecrane, este mai bine să achiziționați suplimentar o folie de protecție specială. Sensibilitatea ecranelor rezistive scade la temperaturi scăzute. In plus, si transparenta lor lasa de dorit: transmit maxim 85% din lumina provenita de pe display.

Tipuri de ecran tactil: capacitiv

Ecranele tactile capacitive profită de faptul că obiectele de mare capacitate (în acest caz, o persoană) conduc un curent electric alternativ. Aceste ecrane sunt un panou de sticlă acoperit cu un aliaj rezistiv transparent. O mică tensiune alternativă este transmisă stratului conductor. Dacă atingeți degetul cu un ecran sau alt obiect conducător, are loc o scurgere de curent, aceasta este fixată de senzori și sunt calculate coordonatele punctului de presiune.

Există ecrane capacitive convenționale și proiectie-capacitiva... A doua tehnologie este mai „avansată”. Astfel de ecrane sunt mai sensibile (să zicem, reacționează la o mână într-o mănușă, depinzând doar de cele capacitive), suportă tehnologia multitouch(determinarea simultană a coordonatelor mai multor puncte de contact). Ecranele capacitive sunt folosite în unele bancomate, chioșcuri de informații și spații păzite. Capacitiv de proiecție - în chioșcuri electronice stradale, terminale de plată, bancomate, touchpad-uri de laptopuri, smartphone-uri și alte dispozitive cu suport pentru tehnologia multitouch.

Avantajele unor astfel de ecrane tactile- aceasta este durabilitatea, rezistența la majoritatea contaminanților (la cei care nu conduc curentul), transparența ridicată a ecranului, capacitatea de a lucra la temperaturi scăzute. Dacă este necesar, este posibil să se asigure o rezistență ridicată - stratul de sticlă de pe un ecran capacitiv poate avea o grosime de până la 2 cm. Ecranele capacitive răspund la cea mai mică atingere. Ecranele capacitive proiectate acceptă și multitouch.

Dezavantajul ecranelor capacitive este un cost mai mare în comparație cu ecranele rezistive... În plus, astfel de ecrane reacționează numai la obiecte conductoare: un deget sau un stilou special (nu la fel cu cel folosit cu ecranele rezistive). Unii meșteri reușesc să folosească cârnați, dar unde este garanția că cârnații vor fi la îndemână la momentul potrivit?

După cum puteți vedea diferitele tipuri de ecrane tactile au propriile avantaje și dezavantaje, așa că depinde de tine care este mai potrivit pentru tine personal.

Mulți oameni cred că era ecranelor tactile a început în anii 2000, odată cu lansarea primelor PDA-uri (sper că nu există oameni care să creadă că primul ecran tactil a apărut pe iPhone?) Cu toate acestea, nu este așa - primul dispozitiv de consum cu un ecran tactil a fost ... un televizor în anul 1982. Un an mai târziu, a apărut primul PC cu ecran tactil de la HP. 10 ani mai târziu, în 1993, a apărut Apple Newton - fondatorul PDA-ului, care a introdus moda stilourilor (deși era mai degrabă o necesitate - ecranul era rezistiv), iar deja în 2007, odată cu lansarea iPhone-ului, un a apărut un ecran capacitiv modern sub forma căruia suntem cu toții obișnuiți să-l vedem. Așadar, istoria ecranelor tactile datează de 35 de ani și s-au întâmplat multe în acest timp.

Deja din nume este clar ceea ce se află în centrul unui astfel de afișaj este rezistența electrică. Dispozitivul unui astfel de ecran este simplu: există un substrat deasupra afișajului (astfel încât să nu se deformeze cu o presiune puternică), după care există deja un strat rezistiv, un izolator și un al doilea strat rezistiv deja pe membrană:


Tensiunea este aplicată pe marginile din stânga și din dreapta ale membranei și pe marginile inferioare și superioare ale stratului rezistiv de pe substrat. Ce se întâmplă când facem clic pe un astfel de afișaj? Straturile rezistive sunt închise, rezistența se modifică, ceea ce înseamnă că se modifică și tensiunea - și acest lucru este ușor de înregistrat, după care, cunoscând rezistența unei unități a stratului rezistiv, puteți afla cu ușurință rezistența pe ambele axe la punctul de depresie și, prin urmare, calculați punctul de depresie în sine:

Acesta este principiul de funcționare al unui ecran rezistiv cu patru fire și astfel de nu mai sunt utilizate dintr-un motiv simplu: cea mai mică deteriorare a membranei cu un strat rezistiv duce la faptul că ecranul nu mai funcționează corect. Și având în vedere faptul că un astfel de ecran este de obicei înțepenit cu un stilou ascuțit, nu este deloc dificil să obții daune.

Apoi au decis să o facă diferit: membrana a devenit conductivă, iar toți cei 4 electrozi sunt acum localizați pe stratul rezistiv al substratului, dar la colțuri, iar tensiunea este furnizată numai membranei - adică ecranul a devenit cu cinci fire. Ce se întâmplă când dai clic? Membrana atinge stratul rezistiv, începe să curgă un curent, care este îndepărtat din 4 electrozi, ceea ce permite din nou, cunoscând rezistența stratului rezistiv, să se determine punctul de contact:

Acest tip este deja mai „rezistent la vandalism” - chiar dacă membrana este tăiată, ecranul va continua să funcționeze normal (cu excepția, desigur, a locului tăieturii). Dar, din păcate, acest lucru nu anulează alte probleme comune tuturor ecranelor rezistive și există multe dintre ele.

În primul rând, un astfel de ecran percepe o singură atingere: este ușor de ghicit că atunci când apăsați cu două degete deodată, ecranul va crede că ați apăsat în mijlocul liniei care leagă punctele de apăsare. A doua problemă este că trebuie neapărat să apăsați pe ecran și, de preferință, cu un obiect ascuțit (unghia, stilou). Desigur, vă puteți obișnui, dar acest lucru a dus adesea la zgârieturi caracteristice, care nu au adăugat frumusețe ecranului. A treia problemă este că un astfel de ecran transmite nu mai mult de 85% din fluxul luminos și, din cauza grosimii sale, nu există senzația că atingeți direct imaginea cu degetul.

Dar, cu toate acestea, are și plusuri: în primul rând, este foarte, foarte greu să spargi afișajul într-un astfel de ecran - are „protecție triplă” sub formă de membrană, izolatori și substrat. Al doilea plus este că ecranului nu-i pasă de ce înțepeni în el - poți lucra cu el chiar și cu mănuși obișnuite (ceea ce este foarte important iarna). Dar, din păcate, aceste avantaje nu au depășit dezavantajele și, odată cu lansarea iPhone-ului, a început un boom al ecranelor capacitive.

Ecrane capacitive de suprafață

Se poate spune că acesta este un tip de tranziție între ecranele capacitive cu care suntem obișnuiți (care sunt ecrane de proiecție) și cele vechi rezistive. Principiul de funcționare aici este similar cu un ecran cu cinci fire: există o placă de sticlă acoperită cu un strat rezistiv și 4 electrozi la colțuri, care aplică o mică tensiune alternativă plăcii (de ce nu una constantă - voi explicați mai jos). Când apăsați un astfel de ecran cu un obiect conductiv împământat, obținem o scurgere de curent în punctul de apăsare, care poate fi înregistrată cu ușurință:


Iată răspunsul de ce tensiunea este variabilă - cu o tensiune constantă cu împământare slabă, pot exista întreruperi în lucru, dar cu o variabilă acest lucru nu este.

Au si destule probleme: ecranul este acum mai putin protejat, iar daca placa de sticla este deteriorata, intreaga nu mai functioneaza. Din nou, multitouch nu este acceptat și, în plus - acum ecranul nu răspunde la o mână înmănușată sau la un stylus - practic nu conduc curentul.

Singurul plus al unui astfel de ecran este că a devenit mai subțire și mai transparent decât unul rezistiv, dar, în general, puțini l-au apreciat. Dar totul s-a schimbat odată cu lansarea iPhone-ului, care folosea un tip ușor diferit de ecran tactil, care accepta deja multitouch.

Ecrane capacitive proiectate

Acum am ajuns la tipul modern de ecrane tactile. Conform principiului de funcționare, diferă semnificativ de cele anterioare - aici electrozii sunt amplasați cu o grilă pe partea interioară a ecranului (și nu 4 electrozi în colțuri), iar când apăsați pe ecran, degetul se formează. condensatoare cu electrozi, în funcție de capacitatea cărora puteți determina locația presării:

Cu un astfel de dispozitiv cu ecran, puteți apăsa pe el cu mai multe degete simultan - dacă sunt amplasate suficient de departe (mai departe de doi electrozi adiacenți în rețea), atunci astfel de prese vor fi determinate ca fiind diferite - așa a apărut mai întâi multitouch. cu 2 degete în iPhone, iar acum deja pentru 10 degete în tablete. Nu mai este necesar un număr mare de clicuri (nu sunt destui oameni cu mai mult de 10 degete), iar definirea a mai mult de 5-7 clicuri în același timp impune o sarcină serioasă controlerului roabei.

Unul dintre avantajele unui astfel de ecran, pe lângă suportul multitouch, este capacitatea de a realiza OGS (One Glass Solution): sticla de protecție a ecranului cu o rețea integrată de electrozi și afișajul sunt dintr-o bucată: în acest caz, grosimea se dovedește a fi cea mai mică și se pare că atingeți imaginea cu degetele. Acest lucru duce și la problema fragilității: atunci când apare o fisură pe sticlă, grila de electrozi este garantată să se rupă, iar ecranul nu mai răspunde la apăsare.

Acestea sunt principalele tipuri de ecrane tactile, dar există multe altele. Să începem cu cel mai vechi tip cu care au început ecranele tactile.

Ecrane cu infraroșu

Din nou, principiul de funcționare este clar din nume: la marginile ecranului există mulți emițători și receptoare de lumină în domeniul infraroșu. Când este apăsat, degetul blochează o parte a luminii, ceea ce vă permite să determinați locația presiunii. Avantajele unor astfel de ecrane în zorii apariției lor erau că puteau fi echipate cu orice afișaj, ceea ce a fost realizat cu televizorul în 1982. Dezavantajele sunt, de asemenea, evidente - grosimea unui astfel de design se dovedește a fi impresionantă, iar precizia de poziționare este destul de scăzută.

Ecrane de extensometru

Ecrane care răspund la presiune (presiune puternică). Uriașul lor plus este că sunt cât se poate de „vandal-proof” și, prin urmare, sunt folosite în diverse bancomate de pe stradă.

Ecrane de inducție

Din nou, totul este clar din nume: în interiorul ecranului există un inductor și o plasă de fire. Când atingeți ecranul cu un stilou activ special, puterea câmpului magnetic creat se schimbă - cu aceasta, presa este înregistrată. Principalul avantaj al unui astfel de ecran este acuratețea maximă posibilă, așa că s-au dovedit bine în tabletele grafice scumpe.

Ecrane optice

Principiul se bazează pe reflexia internă totală: sticla este iluminată cu iluminare în infraroșu și, în timp ce nu există apăsare, razele de lumină sunt reflectate complet la marginea sticlei și a aerului (adică nu există rază refractată). Când faceți clic pe un astfel de ecran, apare o rază refractată și după unghiul de refracție (puț sau reflexie), puteți calcula punctul de presiune.

Ecrane pe unde acustice de suprafață

Poate unul dintre cele mai complexe ecrane. Principiul de funcționare este că vibrațiile ultrasonice sunt create în grosimea sticlei. Când atingeți sticla vibrantă, undele sunt absorbite, iar senzorii speciali din colțuri înregistrează acest lucru și calculează punctul de contact:


Avantajul acestei tehnologii este că poți atinge ecranul cu orice obiect, nu neapărat conductiv și împământat. Minus - ecranul se teme de orice murdărie, așa că va fi imposibil să îl utilizați, de exemplu, în ploaie.

Ecrane DST

Principiul lor de funcționare se bazează pe efectul piezoelectric - atunci când dielectricul este deformat, acesta este polarizat, ceea ce înseamnă că apare o diferență de potențial - și poate fi deja calculată. Dintre avantaje - o viteză de reacție foarte rapidă și capacitatea de a lucra cu un ecran foarte murdar. Minus - pentru a determina locația degetului, el trebuie să se miște constant.

Acestea sunt, în general, toate tipurile de ecrane tactile. Desigur, cele mai multe dintre ele sunt ciudate și este puțin probabil să le întâlniți, dar însăși varietatea și dezvoltarea acestei tehnologii mulțumesc.

Un ecran tactil este un dispozitiv pentru introducerea și ieșirea informațiilor printr-un afișaj sensibil la presiune și gesturi. După cum știți, ecranele dispozitivelor moderne nu numai că afișează imaginea, ci vă permit și să interacționați cu dispozitivul. Inițial, butoanele familiare au fost folosite pentru o astfel de interacțiune, apoi a apărut și nu mai puțin cunoscutul manipulator „mouse”, care a simplificat foarte mult manipularea informațiilor de pe afișajul computerului. Cu toate acestea, „mouse-ul” pentru lucru necesită o suprafață orizontală și nu este foarte potrivit pentru dispozitivele mobile. Aici vine în ajutor un plus față de ecranul obișnuit - Touch Screen, care este cunoscut și sub numele de Touch Panel, touch panel, touch film. Adică, de fapt, elementul tactil nu este un ecran - este un dispozitiv suplimentar instalat deasupra display-ului din exterior, protejându-l și servind pentru a introduce coordonatele atingerii ecranului cu un deget sau alt obiect.

Utilizare

Astăzi, ecranele tactile sunt utilizate pe scară largă în dispozitivele electronice mobile. Inițial, ecranul tactil a fost folosit la proiectarea computerelor personale de buzunar (PDA, PDA), acum comunicatoare, telefoane mobile, jucători și chiar camere foto și video dețin campionatul. Cu toate acestea, tehnologia de control al degetului prin butoanele virtuale de pe ecran s-a dovedit a fi atât de convenabilă încât aproape toate terminalele de plată, multe bancomate moderne, chioșcuri electronice de informații și alte dispozitive utilizate în locuri publice sunt echipate cu aceasta.

Laptop cu ecran tactil

De remarcat și laptopurile, dintre care unele modele sunt echipate cu un ecran tactil rotativ, care oferă computerului mobil nu doar o funcționalitate mai largă, ci și mai multă flexibilitate în operarea pe stradă și pe greutate.

Din păcate, nu există atât de multe modele de laptop asemănătoare, numite popular „transformatoare”, dar ele există.

În general, tehnologia ecranului tactil poate fi descrisă ca fiind cea mai convenabilă atunci când aveți nevoie de acces instantaneu la controlul dispozitivului fără pregătire prealabilă și cu o interactivitate uluitoare: comenzile se pot înlocui între ele în funcție de funcția activată. Oricine a lucrat vreodată cu un dispozitiv senzor înțelege cele de mai sus.

Tipuri de ecrane tactile

În total, astăzi sunt cunoscute mai multe tipuri de panouri tactile. Desigur, fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. Să evidențiem principalele patru construcții:

• Rezistiv
• Capacitiv
• Capacitiv proiectat

Pe lângă aceste ecrane se folosesc ecrane matrice și infraroșu, dar datorită preciziei reduse, domeniul lor de aplicare este extrem de limitat.

Rezistiv

Panourile tactile rezistive sunt printre cele mai simple dispozitive. În centrul său, un astfel de panou este format dintr-un substrat conductiv și o membrană de plastic cu o anumită rezistență. Când membrana este presată, se închide cu substratul, iar electronica de control determină rezistența rezultată între marginile substratului și membrană, calculând coordonatele punctului de presiune.

Avantajul unui ecran rezistiv este costul redus și simplitatea dispozitivului. Au o rezistență excelentă la murdărie. Principalul avantaj al tehnologiei rezistive este sensibilitatea la orice atingere: puteți lucra cu mâna (inclusiv mănuși), stilou (pen) și orice alt obiect dur și contondent (de exemplu, capătul superior al unui pix sau colțul unui plastic). card). Cu toate acestea, există și dezavantaje destul de serioase: ecranele rezistive sunt sensibile la daune mecanice, un astfel de ecran este ușor zgâriat, prin urmare, o folie de protecție specială este adesea achiziționată suplimentar pentru a proteja ecranul. În plus, panourile rezistive nu funcționează foarte bine la temperaturi scăzute și, de asemenea, au o transparență scăzută - transmit nu mai mult de 85% din fluxul luminos al afișajului.

Folosind un stilou cu ecran tactil

Aplicație

• Comunicatori
• Celulare
• Terminale POS
• Tablet PC
• Industrie (dispozitive de control)
• Echipament medical

Comunicator

Capacitiv

Tehnologia ecranului tactil capacitiv se bazează pe principiul că un obiect mare (în acest caz, o persoană) este capabil să conducă curentul electric. Esența tehnologiei capacitive este aplicarea unui strat conductiv electric pe sticlă, în timp ce un curent alternativ slab este aplicat fiecăruia dintre cele patru colțuri ale ecranului. Dacă atingeți ecranul cu un obiect mare împământat (degetul), curentul se va scurge. Cu cât punctul de contact (și, prin urmare, scurgerea) este mai aproape de electrozii din colțurile ecranului, cu atât este mai mare curentul de scurgere, care este înregistrat de electronica de control, care calculează coordonatele punctului de contact.

Ecranele capacitive sunt foarte fiabile și durabile, resursa lor este de sute de milioane de clicuri, rezistă perfect murdăriei, dar numai celor care nu conduc curentul electric. În comparație cu cele rezistive, acestea sunt mai transparente. Cu toate acestea, dezavantajele sunt încă posibilitatea deteriorării învelișului conductiv electric și insensibilitatea la atingere cu obiecte neconductoare, chiar și cu mâinile înmănuși.

Chioșc de informații

Aplicație

• In incinta pazita
• Chioșcuri de informații
• Unele bancomate

Capacitiv proiectat

Ecranele capacitive proiectate se bazează pe măsurarea capacității unui condensator format între corpul uman și un electrod transparent pe suprafața sticlei, care în acest caz este un dielectric. Datorită faptului că electrozii sunt aplicați pe suprafața interioară a ecranului, un astfel de ecran este extrem de rezistent la deteriorări mecanice, iar ținând cont de posibilitatea de a folosi sticlă groasă, ecranele capacitive de proiecție pot fi utilizate în locuri publice și în aer liber. fara restrictii speciale. În plus, acest tip de ecran recunoaște presiunea unui deget înmănușat.

Terminal de plată

Aceste ecrane sunt destul de sensibile și fac diferența între apăsările cu degetul și stiloul conductiv, iar unele modele pot recunoaște apăsările multiple (multitouch). Caracteristicile unui ecran capacitiv proiectat sunt transparența ridicată, durabilitatea și imunitate la majoritatea contaminanților. Dezavantajul unui astfel de ecran nu este precizia foarte mare, precum și complexitatea electronicii care procesează coordonatele de presare.

Aplicație

• Chioșcuri electronice pe străzi
• Terminale de plată
• ATM-uri
• Touchpad-uri pentru laptop
• iPhone

Cu definirea undelor acustice de suprafață

Esența panoului tactil cu definiția undelor acustice de suprafață este prezența vibrațiilor ultrasonice în grosimea ecranului. La atingerea sticlei vibrante, undele sunt absorbite, în timp ce punctul de contact este înregistrat de senzorii de pe ecran. Avantajele tehnologiei sunt fiabilitatea ridicată și recunoașterea presiunii (spre deosebire de ecranele capacitive). Dezavantajele sunt că sunt slab protejate de factorii de mediu, prin urmare, ecranele cu unde acustice de suprafață nu pot fi folosite în aer liber și, în plus, astfel de ecrane se tem de orice poluare care le blochează activitatea. Sunt rar folosite.

Alte tipuri rare de ecrane tactile

• Ecrane optice. Sticla este iluminată cu lumină infraroșie, ca urmare a atingerii unei astfel de sticlă, lumina este împrăștiată, care este detectată de senzor.
• Ecrane de inducție. În interiorul ecranului există o bobină și o rețea de fire sensibile care reacționează la atingere cu un stilou activ alimentat de rezonanță electromagnetică. Este logic ca astfel de ecrane să răspundă la apăsare doar cu un stilou special. Folosit în tablete grafice scumpe.
• Extensometre - reacţionează la deformarea ecranului. Astfel de ecrane au o precizie scăzută, dar sunt foarte durabile.
• Reticula cu infraroșu este una dintre cele mai vechi tehnologii de recunoaștere a atingerilor ecranului. Grila constă dintr-o multitudine de emițători și receptoare de lumină situate pe părțile laterale ale ecranului. Reacționează la blocarea razelor corespunzătoare de către obiecte, pe baza cărora determină coordonatele de presare.

• Mișcați două degete împreună - reduceți imaginea (text)
• Întindeți două degete în lateral - Zoom
• Mișcarea cu mai multe degete în același timp - derularea textului, paginile din browser
• Rotirea cu două degete pe ecran - rotiți imaginea (ecranul)

Avantajele și dezavantajele ecranelor tactile

Ecranele tactile există de mult timp în dispozitivele portabile. Există mai multe motive pentru aceasta:

• Capacitatea de a efectua numărul minim de controale
• Simplitatea interfeței grafice
• Ușurință de gestionare
• Acces prompt la funcțiile dispozitivului
• Extinderea capabilităților multimedia

Cu toate acestea, există mai mult decât suficiente dezavantaje:

• Lipsa feedback-ului haptic
• Necesitatea frecventă de a folosi un stilou injector (pen)
• Posibilitatea de deteriorare a ecranului
• Amprente și alte murdărie pe ecran
• Consum mai mare de energie

Ca urmare, nu este întotdeauna posibil să scapi complet de tastatură, deoarece este mult mai convenabil să tastați text folosind tastele familiare. Dar ecranul tactil este mai interactiv, datorită accesului mai rapid la elementele de meniu și setările gadgeturilor moderne.

Sperăm că acest material vă va ajuta atunci când alegeți un dispozitiv cu ecran tactil.

Discutați pe forum

Pentru diferența în modul în care sunt introduse informațiile, senzorii de ecran sunt împărțiți în două tipuri: ecrane rezistive și cele capacitive.

Tip rezistiv

Tip rezistiv - un ecran care reacționează la apăsare, aproape orice obiect solid. De regulă, telefoanele cu acest senzor vin cu un stylus - un stick special.

Ce poate fi atribuit avantajelor unui astfel de display: prețul! sunt atât de ieftin de fabricat încât ocupă o nișă extrem de mare.

Un alt avantaj major este că sunt foarte rezistente la poluare. Pur și simplu, dacă vezi (cel puțin cumva) butoanele, atunci funcționează!

În ceea ce privește dezavantajele, este de remarcat aici o conductivitate a luminii nu foarte mare.

Există două tipuri de ecrane rezistive, cu patru fire și cu cinci fire

Tip capacitiv

Tip capacitiv - la fel ca și tipul rezistiv, există două tipuri de ecrane capacitive - tip capacitiv de suprafață și tip capacitiv de proiecție.

Tip suprafață-capacitiv: ecranul folosește principiul conducerii unui curent electric alternativ de către un obiect cu o capacitate mare.

Senzorul de tip capacitiv este un panou de sticlă acoperit cu un strat conductor. Electrozii, care se află la colțurile ecranului, îi furnizează o tensiune alternativă. Când o persoană atinge un deget sau un alt obiect principal, are loc un flux de curent. Curentul din toate colțurile ecranului este înregistrat de senzori speciali și transmis controlerului, care calculează coordonatele punctului de atingere.

Tipul capacitiv al ecranului este mai fiabil (conceput pentru 200 de milioane de atingeri la un punct față de 35 de milioane), nu permite lichide și este rezistent la poluarea neconductivă. Un alt avantaj al acestui tip este că ecranul este 90% transparent.

Acum despre dezavantaje - ecranul nu va funcționa atunci când purtați o mănușă, acesta este primul dezavantaj. Al doilea dezavantaj este că multitouch-ul este imposibil pe el.

Tip proiectie-capacitiv: Cu o grilă de electrozi aplicată în interiorul ecranului. Împreună cu corpul uman, acești electrozi creează un condensator.

Caracteristicile de acest tip includ: avantaje - transparența ecranului de aproximativ 90%, un interval de temperatură neobișnuit de larg, multe ecrane pot fi controlate chiar și atunci când purtați mănuși. Aici a apărut multitouch. Și, în sfârșit, aceste ecrane sunt foarte durabile.

Dezavantajele includ prețul unui astfel de senzor și complexitatea producției.

Prin urmare, dacă alegi cu ce ecran tactil să iei telefonul, eu personal te sfătuiesc să iei tipul de proiecție-capacitiv.