No Image

Телефоны с емкостным экраном

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
22 января 2020


Если вы не относитесь к числу подкованных в техническом плане пользователей и перед вами в скором будущем станет вопрос выбора мобильного телефона или смартфона с сенсорным экраном, наверняка, читая спецификации мобильных устройств вы встретите такие термины, как «емкостный экран» или «резистивный экран». И тут вам в голову придет вполне логичный вопрос – какой из них лучше: резистивный или емкостный? Давайте выясним, чем отличаются сенсорные дисплеи, какие их виды существуют и в чем заключаются их преимущества и недостатки.

РЕЗИСТИВНЫЕ ЭКРАНЫ

Если говорить доступным языком, избегая мудрых технических терминов и оборотов, то резистивный сенсорный экран представляет собой гибкую прозрачную мембрану, на которую нанесено токопроводящее (иначе говоря – резистивное) покрытие. Под мембраной находится стекло, также покрытое токопроводящим слоем. Принцип действия резистивного экрана состоит в том, что при нажатии на экран пальцем или стилусом происходит замыкание стекла с мембраной в конкретной точке. Микропроцессор фиксирует изменение напряжения мембраны и вычисляет координаты касания. Чем точнее нажатие, тем процессору проще вычислить точные координаты. Поэтому с резистивными экранами на много проще работать со стилусом.

Основные преимущества резистивных экранов заключаются в том, что они сравнительно дешевы в производстве, а также в том, что данный тип дисплея реагирует на нажатие любыми предметами.

Недостатки резистивных экранов таковы: невысокая прочность; небольшая долговечность (порядка 35 млн. нажатий на точку); невозможность реализации мультитача; большое число ошибок при обработке таких жестов, как скольжение, перелистывание.

Если говорить о линейке смартфонов LG Optimus, то резистивный экран использовался при производстве лишь одной модели – GT540, которая и была самым первым Оптимусом.

ЁМКОСТНЫЕ ЭКРАНЫ

Этот тип сенсорных экранов делится на два подтипа: обычные емкостные и проекционно-емкостные.

В первом случае стекло покрывается токопроводящим слоем. В углах дисплея расположены электроды, подающие на проводящий слой переменное напряжение. При касании к экрану токопроводящим предметом (палец) наблюдается утечка тока. Чем место касания ближе к тому или иному электроду, тем больше сила тока и меньше сопротивление. На основании этих данных процессор вычисляет точку соприкосновения пальца с поверхностью емкостного экрана. В случае с обычными емкостными экранами невозможна реализация полноценного мультитача.

Если говорить о более современных проекционно-емкостных экранах, то в этом случае на внутренней стороне дисплея имеется сетка электродов. Касание к электроду предметом высокой ёмкости (палец) образует конденсатор, ёмкость которого и измеряется для последующих вычислений. Проекционно-емкостные экраны позволяют реализовать полноценный мультитач.

В связи с вышеописанными особенностями конструкции емкостных экранов работать с ними при помощи обычного стилуса или любого твердого предмета невозможно – необходимо касание экрана пальцем или специальным токопроводящим стилусом.

Емкостные экраны имеют следующие достоинства: возможен мультитач (в проекционно-емкостных), высокое светопропукание, надежность, отсутствие необходимости давления на экран (достаточно минимального касания). Недостатки таковы: более дороги в производстве, нежели резистивные; отсутствие возможности работы со стилусом (для многих это вовсе не недостаток).

Емкостные экраны используются практически во всех устройствах линейки LG Optimus, кроме смартфона LG Optimus GT 540.

Так какой экран лучше: резистивный или емкостный?

Если вы внимательно прочитали данную статью, то без проблем сможете и сами сделать вывод. Я же лишь скажу о том, что спор это обречен на провал. Некоторым пользователям нравится работать со стилусом и они не приемлют емкостные дисплеи. Но все же большинству комфортнее управлять устройством, оборудованным емкостным экраном – это удобнее, да и возможность мультитача решает многое. Ведь не спроста все современные смартфоны и планшеты, работающие под управлением Android, имеют именно емкостные дисплеи.

Реальность такова, что уже подросло поколение людей, которые считают iPhone первым тачфоном. Он действительно во многом стал первым и полностью изменил мобильный рынок. Это однозначно был первый удобный смартфон с сенсорным экраном. И он был прекрасно адаптирован для управления только пальцами. Но первого айфона 10 лет назад не было бы, если бы не развитие технологий, первые пробы и ошибки, первые «хиты». Давайте вспомним о том, как развивались тачфоны до iPhone.

Устройство, которое часто называют предшественником iPhone. По факту это просто самый первый тачфон в мире (и после него до айфона было их немало).

Впервые прототип «саймона» показали в 1992 году, тогда он казался чем-то из будущего. В 1994 году девайс вышел в продажу и стоил целое состояние — $1090 (если учесть инфляцию, сейчас было бы еще дороже).

Simon стал одним из первых «симбиозов» карманного ПК и телефона, позже такие устройства стали называть смартфонами. Он мог также использоваться в качестве пейджера и факса. Обладал адресной книгой, блокнотом, списком задач, клиентом электронной почты, календарем, калькулятором, а также содержал несколько игр.

Устройство оснащалось монохромным дисплеем диагональю 4,7 дюйма с разрешением 160×293 пикселя. Физических клавиш не было — и набор номера, и текста осуществлялся с виртуальной клавиатуры и стилуса.

Simon имел слот для карт памяти, процессор с частотой 16 МГц, 1 Мб оперативной памяти. Заряжался телефон на специальной док-станции. Аккумулятора хватало только на 8-12 часов работы в режиме ожидания и час разговора / передачи данных. Но за дополнительную плату можно было приобрести батарею увеличенной емкости.

Нельзя не сказать, что IBM Simon стал рыночным провалом. Высокая цена многих отпугнула. Устройство было выпущено тиражом не более 5 тысяч экземпляров и о нем в свое время очень быстро забыли. Зато он стал знаковым для истории развития мобильных технологий.

Sharp Personal Mobile Communicator MC-G1 (1997)

Спустя 3 года после истории с «саймоном» в Sharp решили, что рынок «дозрел» и представили свой вариант коммуникатора с сенсорным дисплеем. Увы, он почти не привлек внимания. Сейчас невозможно найти его официальное фото в хорошем разрешении, как и полный список характеристик.

Известно, что девайс сочетал в себе органайзер и телефон, поддерживал e-mail, факсы и SMS, оснащался ИК-портом. С помощью стилуса можно было делать рукописные заметки.
Для защиты экрана применялась прозрачная пластиковая крышка.

Ericsson R380 (2000 год)

Наконец время тачфонов пришло. R380 был относительно популярным и прочно занял место в списке легендарных трубок. А еще он стал первым телефоном, который официально назвали смартфоном.

Модель выделялась откидной крышкой. Когда она закрыта, то R380 выглядел как обычный телефон с кнопками, откинуть клавиатуру — давал доступ к большому сенсорному экрану (3,5 дюйма, монохромный, 120х360).

Устройство работало на базе ОС Symbian, которая тогда только начинала свои шаги в мобильном мире. В частности, установка стороннего софта еще не поддерживалась.
Телефон оснащался ИК-портом, поддерживал WAP. Были предустановлены клиент электронной почты, браузер, блокнот, несколько игр.

Siemens SX45 (2001 год)

В Siemens решили включиться в новоиспеченную гонку смартфонов. А так как собственных разработок еще не было, то компания подписала соглашение с Casio. Уже существовавшему КПК Casio Cassiopea E125 добавили GSM-модуль и несколько изменили дизайн. Получился один из первых смартфонов на базе ОС Microsoft Pocket PC 2000 (предшественница Windows Mobile). Единственным недостатком подхода Siemens оказалось то, что у девайса не было микрофона, а динамик располагался под дисплеем, так что для разговора была обязательна гарнитура.

Устройство оснащалось цветным 3,5-дюймовым экраном с разрешением 240х320 точек, процессором с частотой 150 МГц и поддерживало карты памяти.

Palm Treo 180 (2002 год)

Сейчас уже мало кто помнит, что в свое время существовала платформа Palm OS для коммуникаторов. В России эти устройства вообще никогда не были достаточно популярными. Тем не менее о серии Palm Treo слышали многие. А у ее истоков стояла модель Treo 180. Изначально она выпускалась под брендом Handspring, но затем компания слилась с Palm.

По «продвинутости» Treo 180 проигрывал многим КПК на базе ОС от Microsoft, ведь в 2002 году у него не было цветного дисплея. Использовавшийся экран — 2 дюйма, 16 градаций серого, 160х160. Зато это позволяло снизить цену устройства, а для желающих купить что-то лучше чуть позже вышла аналогичная модель Treo 270 с цветным экраном.

Читайте также:  Фотовспышка godox v860c ii ving ettl

180-й выделялся крышкой-флипом, под которой виднелись экран и QWERTY-клавиатура. Существовал еще вариант 180g, у которого вместо кнопок была панель для рукописного ввода.

Устройство работало на базе 33 МГц процессора, оснащалось 16 Мб памяти (безо всяких карт расширения, и этого тогда хватало!) и ИК-портом.

Sony Ericsson P900 (2003 год)

Первая вариация сенсорного коммуникатора на базе Symbian (платформа UIQ). Устройство оснащалось 2,9-дюймовым экраном с разрешением 208х320 пикселей, 16 Мб памяти, 156 МГц процессором, Bluetooth, 0,3 Мп камерой. Основной «фишкой» была откидная крышка, в сложенном виде телефон можно было использовать как привычную «звонилку».
В 2004 году вышел последователь модели — P910. У него была не только цифровая клавиатура, но и QWERTY — все на том же откидном блоке.

Philips 550/755/759 (2004 год)

Первая обычная «звонилка» с сенсорным экраном. В серии вышло три модели. 755 и 759 отличались от 550-й наличием камер и ИК-портов. А между собой они отличались дизайном, 759 более брутальный, 755 более стильный.

Сенсорный экран в первую очередь предлагался для создания MMS — с помощью стилуса можно было рисовать картинки с нуля или редактировать фотографии. В общем и целом — баловство, конечно. Еще имелась экранная QWERTY-клавиатура — ужасно мелкая, конечно, при таком размере дисплея. Впрочем, в обзорах того времени говорилось, что печатать текст с ее помощью быстрее, чем при использовании обычных кнопок.

В целом трубки не достигли большого успеха, так как интерфейс все же был не слишком хорошо адаптирован для сенсорного управления, да и работал медленно. А стоили телефоны дороже аналогичных моделей без тач-экранов. Хотя, безусловно, и значительно дешевле коммуникаторов.

Neonode N1 (2004 год)

Слышали ли вы что-то об этой модели? А ведь в свое время она наделала немало шума. В 2001-2002 годах крошечная шведская компания Neonode первой заговорила о концепте телефона с удобным интерфейсом, которым можно управлять только пальцами. И это, заметьте, во времена, когда даже коммуникаторы со стилусами были диковинкой.

Теоретически Neonode N1 мог занять место iPhone за несколько лет до выхода телефона от Apple. Но не сложилось. Поначалу в Neonode постоянно передвигали сроки выхода устройства.

А когда он все же вышел, то оказался не слишком уж удобным. Хотя и революционным. Стоит сказать, что использовалась оригинальная система реализации сенсорного управления. По краям экрана было установлено 17 ИК-датчиков. С их помощью телефон и отслеживал, где именно вы прикоснулись к экрану. Говорить о высокой точности здесь, конечно, не приходилось. Но хотя бы не требовалось сильных нажатий, как в случае с резистивными экранами.

Фишкой модели были ее компактные размеры — как банковская карточка. Но и дисплей из-за этого получился крошечным — 2,2 дюйма. Впрочем, тогда это никто не критиковал. Смартфоны в 2001-2002 годах были огромными, ведь ОС от Microsoft с ее мелкими шрифтами и элементами требовала крупных экранов и наличия стилуса. Ну а Symbian поначалу вообще не поддерживала тачскрины.

Другая особенность смартфона — жестовое управление. Например, вместо нажатия на «ок» было достаточно провести пальцем слева направо, для отмены — справа налево. В те года ничего подобного еще не было.

Почему же N1 все же провалился в продаже? Во-первых, в Neonode слишком долго тянули с его выпуском. Вау-эффект испарился и никому уже не было интересно. Во-вторых, компания все же не могла конкурировать с более именитыми брендами, да и с каналами продажи было туго. Телефон был доступен для заказа только через интернет и только в Европе. В СНГ были попытки наладить розничные продажи, но успехом тоже не увенчались. Работал девайс на базе Windows Compact Edition (Win CE) — это урезанная версия настольной ОС с оболочкой от Neonode поверх. Установка сторонних программ не поддерживалась, набор встроенных был скудным (без почтового клиента, поддержки MMS, записи видео, Bluetooth). При всем этом девайс был довольно дорогим.

Во втором квартале 2005 года свет увидела усовершенствованная версия Neonode N1m — она поддерживала больше диапазонов GSM, получила виброзвонок, камеру более высокого разрешения и новое ядро ОС Windows CE. Но продажи тоже были «никакими».

Шведы еще долго думали и в 2008-м выпустили второе поколение своего телефона — N2. Увы, он был похож скорее на игрушку и на фоне айфона и других флагманов не выглядел сколько-нибудь привлекательно.

Nokia 7710 (2004)

Первый тачфон от Nokia работал на базе Symbian Series 90 был ориентирован на использование в горизонтальной ориентации. Он оснащался 3,5-дюймовым экраном с разрешением 640×320, 90 Мб встроенной памяти и слотом для карт памяти, 1 Мп камерой с поддержкой записи видео. Увы, ввиду редкости платформы выбор софта для нее был крайне скудным, хотя встроенный набор все же радовал — полноценный органайзер, e-mail клиент, приложения для просмотра документов MS Office. Интерфейс в целом выглядел неплохо, но, опять же увы, работал очень медленно.

HTC Magician / Qtek S100 (2005)

Вспомним те прекрасные времена, когда компания HTC еще не пустилась в самостоятельное плавание (которое, как мы знаем, привело к не очень успешному финалу) и выпускала коммуникаторы для операторов связи и лицензирования под другими брендами.

В России эта популярная модель была более известна как Qtek S100, в других странах — как O2 Xda mini, T-Mobile MDA compact, i-mate JAM, Vodafone VPA Compact, Dopod 818, Krome Spy, Orange SPV M500.

Смартфон относительно недорого стоил, был удобным и компактным, работал на базе Windows Mobile 2003. HTC Magician оснащался 64 Мб встроенной и 64 Мб оперативной памяти, 1,3 Мп камерой, 2,8-дюймовым дисплеем с разрешением 240х320 пикселей.

С 2005-2006 годов начался бум WM-коммуникаторов. Windows Mobile стала самой популярной ОС (как сейчас Android), девайсов было полно на любой вкус и кошелек. Выделить хотелось бы ASUS P525, он смотрелся интереснее других. Крупный экран (2,8 дюйма, 240х320), корпус с металлическими вставками, QWERTY-клавиатура, джойстик, Wi-Fi, 2 Мп камера с автофокусом, 416 Мгц процессор Intel XScale, 64 Мб «оперативки».

Одна проблема — поначалу девайс был ужасно глючным. Пропадал сигнал, сбрасывались вызовы, отключался звук и подсветка экрана, «зависал» индикатор заряда. Регулярно выходили новые прошивки для исправления проблем и со временем P525 стал более-менее «юзабельным».

Fujitsu Siemens Pocket LOOX T810 (2006)

Может, кто-то еще помнит, но в середине 2000-х выпускали неплохие коммуникаторы бизнес-уровня на базе WM. LOOX T810 поддерживал 3G, Wi-Fi, Bluetooth и GPS, оснащался 2-Мп основной камерой и фронтальной для видеозвонков, QWERTY-клавиатурой, 2,4-дюймовым дисплеем (240х400). Работал на базе 416 МГц процессора, имел 128 Мб встроенной памяти и 64 Мб оперативной. В общем, «полный фарш», как говорилось!

Sony Ericsson M600 (2006)

Модель, которую наверняка помнят многие. Красивый телефон с 2,6-дюймовым дисплеем (240х320) на базе Symbian UIQ. Работал под управлением процессора Philips с частотой 208 МГц, обладал 64 Мб памяти и слотом для карт памяти (помните времена, когда Sony упорно продвигала свой формат Memory Stick Micro?). Выделялся возможностью распознавания рукописного ввода (на китайском и английском) и необычной компактной QWERTY-клавиатурой — каждая кнопка нажималась в две стороны и содержала по два символа.

Камеры у M600 не было. И не в целях экономии, а ввиду того, что трубка ориентировалась на бизнес-сегмент. А на многих предприятиях в то время использование камерофонов было запрещено.

Читайте также:  Смарт часы xiaomi amazfit pace черный

Музыкальной версией M600 был SE W950i — еще одна легендарная модель, первый сенсорный Walkman. Но вместо QWERTY-клавиатуры у него были обычные цифровые клавиши.

Toshiba Portege G900 (2007 год)

В начале 2007 года свет увидел продвинутый бизнес-коммуникатор от Toshiba. G900 работал на базе Windows Mobile 6 Professional, поддерживал 3G, имел 128 Мб «оперативки» и 3-дюймовый экран с очень высоким по тем временем разрешением 480х800. А еще девайс был оснащен выдвижной QWERTY-клавиатурой и двумя камерами (основная — 2 Мп со вспышкой).

А самое интересное — Toshiba Portege G900 был оснащен сканером отпечатка пальца! Задоооолго до того, как это стало мейнстримом.

LG Prada (2007 год)

Пик популярности WM-смартфонов оказался недолгим. Рынок ждал чего-то нового, а ОС от Microsoft являлась по сути мини-копией настольной. Мелкие шрифты, крошечные элементы управления, неудобная логика… Да, многие производители стали предлагать собственные оболочки, но это не сильно меняло дело. Необходимость стилусов, резистивные экраны, которые требовали ощутимых нажатий на экран…

За месяц до анонса айфона был показан первый в мире сотовый телефон с емкостным экраном — LG Prada. Тонкий корпус, большой экран (3 дюйма, 240х400), слот для карт памяти, 2 Мп камера, Bluetooth, удобный интерфейс для управления пальцами (к слову, смартфоном трубка не была).

Большого успеха модель не достигла, хотя и разошлась тиражом в 1 млн экземпляров. iPhone первого поколения продали более чем в 6 раз больше! Кстати, в LG пытались утверждать, что в Apple украли их идею.

Что ж, таким был «рассвет» телефоном с тачскринами. Сейчас они для нас обыденность, а кнопочные звонилки редкость, ведь смартфон на Android можно купить за 1500-2000 рублей. Раньше было интереснее, да? Столько идей и столько форматов. Интересно, лет через 10-20 кто-то еще будет помнить про Android?)

Се́нсорный экра́н — устройство ввода и вывода информации, представляющее собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.

Содержание

История [ править | править код ]

В США сенсорный экран был изобретён в рамках исследований по программированному обучению. Компьютерная система PLATO IV, появившаяся в 1972 году, имела сенсорный экран на сетке инфракрасных (ИК) лучей, состоявший из 16×16 блоков. Но даже столь низкая точность позволяла пользователю выбирать ответ, нажимая в нужное место экрана.

В 1971 году Сэмюэлем Херстом [en] (будущим основателем компании Elographics, ныне Elo Touch Solutions) был разработан элограф — графический планшет, действовавший по четырёхпроводному резистивному принципу ( U.S. Patent 3 662 105 ). В 1974 году он же сумел сделать элограф прозрачным, в 1977 — разработал пятипроводной экран [1] . Объединившись с Siemens, в Elographics сумели сделать выпуклую сенсорную панель, подходившую к кинескопам того времени. На всемирной ярмарке 1982 года Elographics представила телевизор с сенсорным экраном [2] .

В 1983 году вышел компьютер HP-150 [en] с сенсорным экраном на ИК-сетке [3] . Впрочем, в те времена сенсорные экраны применялись преимущественно в промышленной и медицинской аппаратуре.

В потребительские устройства (телефоны, КПК и т. д.) сенсорные экраны вошли как замена крохотной клавиатуре, когда появились устройства с большими (во всю переднюю панель) ЖК-экранами. Первая карманная игровая консоль с сенсорным экраном — game.com, первое устройство, преподнесенное как первое поддерживающее мультитач — iPhone.

Применение [ править | править код ]

Достоинства и недостатки в карманных устройствах [ править | править код ]

Достоинства [ править | править код ]

  • Простота интерфейса.
  • В аппарате могут сочетаться небольшие размеры и крупный экран.
  • Быстрый набор в спокойной обстановке.
  • Серьёзно расширяются мультимедийные возможности аппарата.

Недостатки [ править | править код ]

  • Нет тактильной отдачи [4] .
  • Высокое энергопотребление.
  • Сильное механическое воздействие может привести к повреждению экрана.
  • Отсутствие гигиены экрана.

Достоинства и недостатки в стационарных устройствах [ править | править код ]

Достоинства [ править | править код ]

В информационных и торговых автоматах, операторских панелях и прочих устройствах, в которых нет активного ввода, сенсорные экраны зарекомендовали себя как очень удобный способ взаимодействия человека с машиной. Достоинства:

  • Повышенная надёжность.
  • Устойчивость к жёстким внешним воздействиям (включая вандализм), пыле- и влагозащищённость.

Недостатки [ править | править код ]

  • (Для ёмкостных экранов). Нет тактильной отдачи. [4]
  • Работая с вертикальным экраном, пользователь вынужден держать руку на весу. Поэтому вертикальные экраны пригодны только для эпизодического использования наподобие банкоматов.
  • На горизонтальном экране руки загораживают обзор.
  • Даже с острым пером параллакс ограничивает точность позиционирования действий оператора на сенсорных экранах без курсора. В то же время использование курсора создаёт оператору дополнительные сложности, уменьшая эргономичность.
  • При использовании экрана не полностью чистыми руками использование затрудняется ввиду трудностей движения пальцев, а также образующихся отпечатков пальцев и пятен, если на экране нет специальных покрытий для их нейтрализации.

Эти недостатки не позволяют использовать только сенсорный экран в устройствах, с которыми человек работает часами. Впрочем, в грамотно спроектированном устройстве сенсорный экран может быть не единственным устройством ввода — например, на рабочем месте кассира сенсорный экран может применяться для быстрого выбора товара, а клавиатура — для ввода цифр.

Принципы работы сенсорных экранов [ править | править код ]

Существует множество разных типов сенсорных экранов, которые работают на разных физических принципах [5] [6] [7] .

Резистивные сенсорные экраны [ править | править код ]

Четырёхпроводной экран [ править | править код ]

Резистивный сенсорный экран состоит из стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны. И на панель, и на мембрану нанесено резистивное покрытие. Пространство между стеклом и мембраной заполнено микроизоляторами, которые равномерно распределены по активной области экрана и надёжно изолируют проводящие поверхности. Когда на экран нажимают, панель и мембрана замыкаются, и контроллер с помощью аналогово-цифрового преобразователя регистрирует изменение сопротивления и преобразует его в координаты прикосновения (X и Y). В общих чертах алгоритм считывания таков:

  1. На верхний электрод подаётся напряжение +5 В, нижний заземляется. Левый с правым соединяются накоротко, и проверяется напряжение на них. Это напряжение соответствует Y-координате экрана.
  2. Аналогично на левый и правый электрод подаётся +5 В и «земля», с верхнего и нижнего считывается X-координата.

Существуют также восьмипроводные сенсорные экраны. Они улучшают точность отслеживания, но не повышают надёжности.

Пятипроводной экран [ править | править код ]

Пятипроводной экран более надёжен за счёт того, что резистивное покрытие на мембране заменено проводящим (5-проводной экран продолжает работать даже с прорезанной мембраной). На заднем стекле нанесено резистивное покрытие с четырьмя электродами по углам.

Изначально все четыре электрода заземлены, а мембрана «подтянута» резистором к +5В. Уровень напряжения на мембране постоянно отслеживается аналогово-цифровым преобразователем. Когда ничто не касается сенсорного экрана, напряжение равно 5 В.

Как только на экран нажимают, микропроцессор фиксирует изменение напряжения мембраны и начинает вычислять координаты касания следующим образом:

  1. На два правых электрода подаётся напряжение +5В, левые заземляются. Напряжение на экране соответствует X-координате.
  2. Y-координата считывается подключением к +5В обоих верхних электродов и к «земле» обоих нижних.

Особенности [ править | править код ]

Резистивные сенсорные экраны дёшевы и стойки к загрязнению. Резистивные экраны реагируют на прикосновение любым гладким твёрдым предметом: рукой (голой или в перчатке), пером, кредитной картой, медиатором. Их используют везде, где вандализм и низкие температуры исключены: для автоматизации промышленных процессов, в медицине, в сфере обслуживания (POS-терминалы), в персональной электронике (КПК). Лучшие образцы обеспечивают точность в 4096×4096 пикселей.

Недостатками резистивных экранов являются низкое светопропускание (не более 85 % для 5-проводных моделей и ещё более низкое для 4-проводных), низкая долговечность (не более 35 млн нажатий в одну точку) и недостаточная вандалоустойчивость (плёнку легко разрезать).

Матричные сенсорные экраны [ править | править код ]

Конструкция и принцип работы [ править | править код ]

Конструкция аналогична резистивной, но упрощена до предела. На стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану — вертикальные.

При прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.

Читайте также:  Что значит замочек в телеграмме

Особенности [ править | править код ]

Имеют очень низкую точность. Элементы интерфейса приходится специально располагать с учётом клеток матричного экрана [8] . Единственное достоинство — простота, дешевизна и неприхотливость. Обычно матричные экраны опрашиваются по строкам (аналогично матрице кнопок); это позволяет наладить мультитач. Постепенно заменяются резистивными.

Поверхностно-ёмкостные сенсорные экраны [ править | править код ]

Конструкция и принцип работы [ править | править код ]

Ёмкостный (или поверхностно-ёмкостный) экран использует тот факт, что предмет большой ёмкости проводит переменный ток [5] [6] .

Ёмкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом (обычно применяется сплав оксида индия и оксида олова). Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение (одинаковое для всех углов). При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом появляется утечка тока. При этом чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Ток во всех четырёх углах регистрируется датчиками и передаётся в контроллер, вычисляющий координаты точки касания.

В более ранних моделях ёмкостных экранов применялся постоянный ток — это упрощало конструкцию, но при плохом контакте пользователя с землёй приводило к сбоям.

Ёмкостные сенсорные экраны надёжны, порядка 200 млн нажатий (около 6 с половиной лет нажатий с промежутком в одну секунду), не пропускают жидкости и отлично терпят токонепроводящие загрязнения. Прозрачность на уровне 90 %. Впрочем, проводящее покрытие, расположенное прямо на внешней поверхности, всё ещё уязвимо. Поэтому ёмкостные экраны широко применяются в автоматах, лишь установленных в защищённом от непогоды помещении. Не реагируют на руку в перчатке.

Стоит заметить, что из-за различий в терминологии часто путают поверхностно- и проекционно-ёмкостные экраны. По классификации, применённой в данной статье, экран, например, iPhone является проекционно-ёмкостным, а не поверхностно-ёмкостным [5] [6] [7] [9] .

Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны [ править | править код ]

Конструкция и принцип работы [ править | править код ]

На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).

Первым телефоном с ёмкостным экраном был LG Prada [10] . Компания Samsung сумела установить чувствительные электроды прямо между субпикселями AMOLED-экрана, это упрощает конструкцию и повышает прозрачность.

Особенности [ править | править код ]

Прозрачность таких экранов до 90 %, температурный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место — сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На проекционно-ёмкостных экранах может применяться стекло толщиной вплоть до 18 мм [11] , что обеспечивает большую вандалоустойчивость. На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами. Поэтому проекционно-ёмкостные сенсорные экраны широко применяются и в персональной электронике, и в автоматах, в том числе установленных на улице. Многие разновидности поддерживают мультитач.

Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах [ править | править код ]

Конструкция и принцип работы [ править | править код ]

Экран представляет собой стеклянную панель с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), находящимися по углам. По краям панели находятся отражатели и принимающие датчики. Контроллер посылает на каждый ПЭП высокочастотный электрический сигнал. ПЭП преобразует этот сигнал в ПАВ, отражаемую от краёв экрана. Отражённые волны принимаются датчиками и посылаются на ПЭП, преобразующие их в электрический сигнал, который затем анализируется контроллером. При касании экрана пальцем часть энергии акустических волн поглощается. Приёмники фиксируют это изменение, а контроллер вычисляет положение точки касания. Экран реагирует на касание предметом, способным поглотить волну (палец, рука в перчатке, пористая резина).

Особенности [ править | править код ]

Главным достоинством экрана на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является возможность отслеживать не только координаты точки, но и силу нажатия (здесь, скорее, способность точно определять радиус или область нажатия), благодаря тому, что степень поглощения акустических волн зависит от величины давления в точке касания (экран не прогибается под нажатием пальца и не деформируется, поэтому сила нажатия не влечет за собой качественных изменений в обработке контроллером данных о координатах воздействия, который фиксирует только область, перекрывающую путь акустических импульсов). Данное устройство имеет очень высокую прозрачность, так как свет от отображающего прибора проходит через стекло, не содержащее резистивных или проводящих покрытий. В некоторых случаях для борьбы с бликами стекло вообще не используется, а излучатели, приёмники и отражатели крепятся непосредственно к экрану отображающего устройства. Несмотря на сложность конструкции, эти экраны довольно долговечны. По заявлению, например, американской компании Tyco Electronics и тайваньской фирмы GeneralTouch, они выдерживают до 50 млн касаний в одной точке, что превышает ресурс 5-проводного резистивного экрана. Экраны на ПАВ применяются, в основном, в игровых автоматах, в охраняемых справочных системах и образовательных учреждениях. Как правило, экраны ПАВ разделяют на обычные — толщиной 3 мм, и вандалостойкие — 6 мм. Последние выдерживают удар кулаком среднего мужчины или падение металлического шара весом 0,5 кг с высоты 1,3 м (по данным Elo Touch Systems). На рынке предлагаются варианты подключения к компьютеру как через интерфейс RS232, так и через интерфейс USB. На данный момент большей популярностью пользуются контроллеры к сенсорным экранам ПАВ, поддерживающие и тот, и другой тип подключения — combo (данные Elo Touch Systems).

Главным недостатком экрана на ПАВ являются сбои в работе при наличии вибрации или при воздействии акустическими шумами, а также при загрязнении экрана. Любой посторонний предмет, размещённый на экране (например, жевательная резинка), полностью блокирует его работу. Кроме того, данная технология требует касания предметом, который обязательно поглощает акустические волны, — то есть, например, пластиковая банковская карточка в данном случае неприменима.

Точность этих экранов выше, чем матричных, но ниже, чем традиционных ёмкостных. Для рисования и ввода текста они, как правило, не используются.

Инфракрасные сенсорные экраны [ править | править код ]

Принцип работы инфракрасной сенсорной панели прост — сетка, сформированная горизонтальными и вертикальными инфракрасными лучами, прерывается при касании монитора любым предметом. Контроллер определяет место, в котором луч был прерван.

Особенности [ править | править код ]

Инфракрасные сенсорные экраны боятся загрязнений и поэтому применяются там, где важно качество изображения, например, в электронных книгах. Из-за простоты и ремонтопригодности схема популярна у военных. Часто на таком принципе делают клавиатуры домофонов. Данный тип экрана применяется в мобильных телефонах компании Neonode [12] .

Оптические сенсорные экраны [ править | править код ]

Стеклянная панель снабжена инфракрасной подсветкой. На границе «стекло-воздух» получается полное внутреннее отражение, на границе «стекло — посторонний предмет» свет рассеивается. Остаётся заснять картину рассеивания, для этого существуют две технологии:

  • В проекционных экранах рядом с проектором ставится камера [5][13] . Так устроен, например, Microsoft PixelSense[14][15][16] .
  • Либо светочувствительным делают дополнительный четвёртый субпиксель ЖК-экрана[5][6] .

Особенности [ править | править код ]

Позволяют отличить нажатия рукой от нажатий какими-либо предметами, есть мультитач. Возможны большие сенсорные поверхности, вплоть до классной доски.

Тензометрические сенсорные экраны [ править | править код ]

Применение таких экранов полностью аналогично применению проекционно-емкостных сенсорных экранов. Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм, перепады температуры и большое количество влаги. Основное применение — банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице [17] .

Сенсорные экраны DST [ править | править код ]

Сенсорный экран DST (англ. Dispersive Signal Technology ) регистрирует пьезоэлектрический эффект в стекле. Возможно нажатие на экран рукой или любым предметом.

Отличительной особенностью является высокая скорость реакции и возможность работы в условиях сильного загрязнения экрана. Однако палец должен двигаться, неподвижный палец система не замечает.

Индукционные сенсорные экраны [ править | править код ]

Индукционный сенсорный экран — это графический планшет со встроенным экраном. Такие экраны реагируют только на специальное перо.

Применяются, когда требуется реакция именно на нажатия пером (а не рукой): художественные планшеты класса high-end, некоторые модели планшетных ПК.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector