742
Як працює: сенсорний екран
Що можна сказати, сенсорний екран зручний. Без них сучасні пристрої навряд чи зможуть задовольнити вимоги ринку. Сенсорні екрани не тільки розширюють функціональність наявних гаджетів, але і спонтанні абсолютно нові – наприклад, таблетки.
12 зображень
Головна
р.
Сенсорний екран - це координаційний пристрій для введення інформації, яка реагує на дотик. Найчастіше вони замінюють весь пучк механічні кнопки, які безперечно зручні, так як він поєднує як дисплей, так і вхідний пристрій. Відсутність рухомих механічних деталей і додаткових пристроїв збільшує надійність такої системи.
Перший погляд сенсорного екрана з'явився в кінці 60-х років минулого століття, коли американський вчений Самуїл Хірст зіткнувся з потребою читати кілометри рекордерів. У 1971 році заснував компанію Elotouch, яка випустили еліограф - перший обчислювальний пристрій з резитовим сенсорним екраном. Його компанія пізніше об'єднала з Siemens, щоб стати еліографами. Фрукти цієї співпраці стали розвитком сенсорної панелі для існуючих кіноскопів. У 1982 році компанія представила перший сенсорний екран світового рівня.
На сьогоднішній день сенсорні екрани діляться на кілька типів залежно від фізичного принципу дії: резистентні (чотир-, п'ять- або вісім-wire), ємнісні, проекційні-ємнісні, матричні, екрани на основі поверхневих акустичних хвиль, оптичні, манометри та екрани на основі інфрачервоних променів.
Є ще більш запатентовані назви технологій – кілька десятків. Найпоширеніші резисторні та ємнісні екрани, а відпочинок – це безперечно застарілі або високоспеціалізовані.
Стійкість екрана
Найпростіше реалізувати тип резисторного екрана – чотирипровідний. Складається з скляної панелі і гнучкої пластикової мембрани, на якій наноситься тонке провідне покриття. Простір між склом і мембраною заповнюється мікроізоляторами, які надійно ізольовані провідні поверхні. На краях кожного шару тонкі металеві пластини - електроди. У задньому шарі з резистентним матеріалом вони розташовуються вертикально, а на передній - горизонтально, що необхідно для розрахунку координат. При натисканні екрана закривається панель і мембрана, спеціальний датчик реєструє зміну опору в точці пресування і перетворює його в сигнал. Удосконалена варіація - вісім-літні сенсорні екрани. Їх точність вище, але надійність і довговічність шліфуються.
р.
П'ятипровідний екран більш надійний завдяки тому, що резистентне покриття на мембрані замінюється провідною, яка продовжить працювати навіть з пошкодженою мембраною. Задня панель покривається чотирма електродами в кутах, які постійно енергезовані. Але п'ятий електрод - вихід переднього провідного шару. Як тільки ви доторкнулися екрана, верхній і нижній шари закриються, а контролер спочатку записує зміну напруги на передній шар, тобто дуже факт дотику. Потім спочатку дві електроди заземлюються горизонтально на задній шар, а потім два інші, але вертикально.
LG Optimus GT 540 (Оптимз)
Матриця сенсорні екрани
Тут дизайн дуже схожий на резистентний екран, але спрощений углості. Горизонтальні провідники наносять на скло, вертикальні провідники наносять на мембрану. Коли ви доторкнуєтеся до екрану, провідники торкнуться і закриваємо хрест.
Процесор відстежує, які провідники закриті, після чого він легко розраховує координати преса. Це все. Такі екрани мають дуже низьку точність у порівнянні з іншими видами сенсорних екранів, тому вони не використовували протягом тривалого часу. Матриця може бути просто панель гудзиків, розташованих на перехресті провідників.
Кабельні сенсорні екрани
Екран ємнісний (як і поверхнево-ємнісний) є більш складним і використовує той факт, що тіло людини і екран утворюють конденсатор, який проводить чергування струму.
Такий екран являє собою скляну панель, покриту прозорим резистентним матеріалом, щоб забезпечити електричний контакт з тілом. Електроди, розташовані на кутах екрана, забезпечують невелику змінну напругу до провідного шару. При дотик екрана з пальцем або іншим провідним об'єктом, чергуючи поточні витоки через зазначений конденсатор. Чим ближче пальчик до електроди, тим менше опір екрану, що означає, що струм більший. Всі ці датчики реєстру, які передають інформацію для подальшої обробки до процесора.
ємнісні сенсорні екрани довговічні і можуть витримувати до 200 мільйонів кранів. Точність їх дещо краще, ніж з резистентних, і їх прозорість перевищує 90%. Однак такі дисплеї бояться рідин, непровідні забруднювачі.
iPhone 3G
р.
Проекційні сенсорні екрани
Але проекційно-ємнісні дисплеї підтримують одночасне пресування в декількох місцях, хоча мають ще більш складну структуру.
На внутрішній стороні такого екрана утворюється сітка електродів, при контакті з яким утворюється конденсатор. На місці формування конденсатора, його зміни електричної потужності, а контролер визначає точку перетину електродів. Далі все як звичайний - контролер, розрахунки, координати.
Якщо ви доторкнутися до екрана в різних місцях, то утворюються кілька конденсаторів, що дозволяє реалізувати багатоточні технології.
тапочки2
Інфрачервоний екран
Принцип роботи інфрачервоної сенсорної панелі простий і дещо нагадує матрицю. Ось вертикальні і горизонтальні провідники заміщуються інфрачервоними променями. Навколо такого дисплея є каркас з вбудованими випромінювачами і ресивери. На момент дотику такого дисплея деякі балки перекриваються і не доходять до місця призначення - ресивера. Далі контролер не складний для розрахунку місця контакту.
р.
Такі дисплеї прекрасно передають світло і дуже міцні, тому що вони роблять без чутливого покриття на всіх. Однак вони не мають високої точності і бояться забруднення. В даний час величезні кадри з діагоналлю до 150 дюймів виготовляються для використання в поєднанні з проектором або звичайним монітором.
Sony зчитувач PRS-650
Сенсорні екрани на поверхневих акустичних хвилях (SAW)
Цей екран з ім'ям флагування є скляною панеллю з п'єзоелектричними перетворювачами (PEPs) вбудованими в кути. По периметру дисплея відображаються і отримують датчики. Контролер генерує високочастотні сигнали і передає його в PEP. Він, в свою чергу, перетворює цей сигнал в акустичні коливання, які відображаються від світловідбивних датчиків. Відображені хвилі потім забирають ресивери і відправляються назад до ПЕП, щоб перетворювати в електричний сигнал. Коли ви доторкнуєтеся до екрана пальця, вбирається деяка енергія акустичних хвиль. Ресивери забирають цю зміну, а складний процесор розраховує позицію точки дотику.
Головною перевагою екрана серфінгу є можливість відслідковувати не тільки координати точки, але і силу пресування, через те, що ступінь поглинання акустичних хвиль залежить від величини тиску в точки дотику. Цей пристрій має дуже високу прозорість, так як відображення зображення з екрана відбувається без перешкод у вигляді провідних шарів, так як проводиться в резисторних екранах. Такі екрани важко реалізувати, але досить міцні. Вони можуть витримати до 50 мільйонів дотиків і часто використовуються в ігрових автоматах, безпечних довідкових системах та навчальних закладах. Основним недоліком екрана на серфактах є несправності при наявності вібрації і шуму, а також при забрудненні екрана.
Всі
Джерело:
12 зображень
Головна
р.Сенсорний екран - це координаційний пристрій для введення інформації, яка реагує на дотик. Найчастіше вони замінюють весь пучк механічні кнопки, які безперечно зручні, так як він поєднує як дисплей, так і вхідний пристрій. Відсутність рухомих механічних деталей і додаткових пристроїв збільшує надійність такої системи.
Перший погляд сенсорного екрана з'явився в кінці 60-х років минулого століття, коли американський вчений Самуїл Хірст зіткнувся з потребою читати кілометри рекордерів. У 1971 році заснував компанію Elotouch, яка випустили еліограф - перший обчислювальний пристрій з резитовим сенсорним екраном. Його компанія пізніше об'єднала з Siemens, щоб стати еліографами. Фрукти цієї співпраці стали розвитком сенсорної панелі для існуючих кіноскопів. У 1982 році компанія представила перший сенсорний екран світового рівня.
На сьогоднішній день сенсорні екрани діляться на кілька типів залежно від фізичного принципу дії: резистентні (чотир-, п'ять- або вісім-wire), ємнісні, проекційні-ємнісні, матричні, екрани на основі поверхневих акустичних хвиль, оптичні, манометри та екрани на основі інфрачервоних променів.
Є ще більш запатентовані назви технологій – кілька десятків. Найпоширеніші резисторні та ємнісні екрани, а відпочинок – це безперечно застарілі або високоспеціалізовані.
Стійкість екрана
Найпростіше реалізувати тип резисторного екрана – чотирипровідний. Складається з скляної панелі і гнучкої пластикової мембрани, на якій наноситься тонке провідне покриття. Простір між склом і мембраною заповнюється мікроізоляторами, які надійно ізольовані провідні поверхні. На краях кожного шару тонкі металеві пластини - електроди. У задньому шарі з резистентним матеріалом вони розташовуються вертикально, а на передній - горизонтально, що необхідно для розрахунку координат. При натисканні екрана закривається панель і мембрана, спеціальний датчик реєструє зміну опору в точці пресування і перетворює його в сигнал. Удосконалена варіація - вісім-літні сенсорні екрани. Їх точність вище, але надійність і довговічність шліфуються.
р.П'ятипровідний екран більш надійний завдяки тому, що резистентне покриття на мембрані замінюється провідною, яка продовжить працювати навіть з пошкодженою мембраною. Задня панель покривається чотирма електродами в кутах, які постійно енергезовані. Але п'ятий електрод - вихід переднього провідного шару. Як тільки ви доторкнулися екрана, верхній і нижній шари закриються, а контролер спочатку записує зміну напруги на передній шар, тобто дуже факт дотику. Потім спочатку дві електроди заземлюються горизонтально на задній шар, а потім два інші, але вертикально.
LG Optimus GT 540 (Оптимз)
Матриця сенсорні екрани
Тут дизайн дуже схожий на резистентний екран, але спрощений углості. Горизонтальні провідники наносять на скло, вертикальні провідники наносять на мембрану. Коли ви доторкнуєтеся до екрану, провідники торкнуться і закриваємо хрест.
Процесор відстежує, які провідники закриті, після чого він легко розраховує координати преса. Це все. Такі екрани мають дуже низьку точність у порівнянні з іншими видами сенсорних екранів, тому вони не використовували протягом тривалого часу. Матриця може бути просто панель гудзиків, розташованих на перехресті провідників.
Кабельні сенсорні екрани
Екран ємнісний (як і поверхнево-ємнісний) є більш складним і використовує той факт, що тіло людини і екран утворюють конденсатор, який проводить чергування струму.
Такий екран являє собою скляну панель, покриту прозорим резистентним матеріалом, щоб забезпечити електричний контакт з тілом. Електроди, розташовані на кутах екрана, забезпечують невелику змінну напругу до провідного шару. При дотик екрана з пальцем або іншим провідним об'єктом, чергуючи поточні витоки через зазначений конденсатор. Чим ближче пальчик до електроди, тим менше опір екрану, що означає, що струм більший. Всі ці датчики реєстру, які передають інформацію для подальшої обробки до процесора.
ємнісні сенсорні екрани довговічні і можуть витримувати до 200 мільйонів кранів. Точність їх дещо краще, ніж з резистентних, і їх прозорість перевищує 90%. Однак такі дисплеї бояться рідин, непровідні забруднювачі.
iPhone 3G
р.Проекційні сенсорні екрани
Але проекційно-ємнісні дисплеї підтримують одночасне пресування в декількох місцях, хоча мають ще більш складну структуру.
На внутрішній стороні такого екрана утворюється сітка електродів, при контакті з яким утворюється конденсатор. На місці формування конденсатора, його зміни електричної потужності, а контролер визначає точку перетину електродів. Далі все як звичайний - контролер, розрахунки, координати.
Якщо ви доторкнутися до екрана в різних місцях, то утворюються кілька конденсаторів, що дозволяє реалізувати багатоточні технології.
тапочки2
Інфрачервоний екран
Принцип роботи інфрачервоної сенсорної панелі простий і дещо нагадує матрицю. Ось вертикальні і горизонтальні провідники заміщуються інфрачервоними променями. Навколо такого дисплея є каркас з вбудованими випромінювачами і ресивери. На момент дотику такого дисплея деякі балки перекриваються і не доходять до місця призначення - ресивера. Далі контролер не складний для розрахунку місця контакту.
р.Такі дисплеї прекрасно передають світло і дуже міцні, тому що вони роблять без чутливого покриття на всіх. Однак вони не мають високої точності і бояться забруднення. В даний час величезні кадри з діагоналлю до 150 дюймів виготовляються для використання в поєднанні з проектором або звичайним монітором.
Sony зчитувач PRS-650
Сенсорні екрани на поверхневих акустичних хвилях (SAW)
Цей екран з ім'ям флагування є скляною панеллю з п'єзоелектричними перетворювачами (PEPs) вбудованими в кути. По периметру дисплея відображаються і отримують датчики. Контролер генерує високочастотні сигнали і передає його в PEP. Він, в свою чергу, перетворює цей сигнал в акустичні коливання, які відображаються від світловідбивних датчиків. Відображені хвилі потім забирають ресивери і відправляються назад до ПЕП, щоб перетворювати в електричний сигнал. Коли ви доторкнуєтеся до екрана пальця, вбирається деяка енергія акустичних хвиль. Ресивери забирають цю зміну, а складний процесор розраховує позицію точки дотику.
Головною перевагою екрана серфінгу є можливість відслідковувати не тільки координати точки, але і силу пресування, через те, що ступінь поглинання акустичних хвиль залежить від величини тиску в точки дотику. Цей пристрій має дуже високу прозорість, так як відображення зображення з екрана відбувається без перешкод у вигляді провідних шарів, так як проводиться в резисторних екранах. Такі екрани важко реалізувати, але досить міцні. Вони можуть витримати до 50 мільйонів дотиків і часто використовуються в ігрових автоматах, безпечних довідкових системах та навчальних закладах. Основним недоліком екрана на серфактах є несправності при наявності вібрації і шуму, а також при забрудненні екрана.
Всі
Джерело:
