Дисплей — выходное электронное устройство, предназначенное для визуального отображения информации является «экран»).
Индикатор — это прибор (устройство, элемент), отражающий какой-нибудь процесс, состояние наблюдаемого объекта. По ГОСТу, индикаторы могут быть, например, растровыми, сегментными, стрелочными, акустическими, тактильными и так далее.
Другие, редкие типы сенсорных экранов
Хотя большое количество устройств с сенсорным экраном предназначено для навигации одним касанием пальца, многие пользователи предпочитают удобство. Помимо того, что устройство не содержит пятен и отпечатков пальцев, использование стилуса позволяет контролировать и более подробно. Кроме того, те, у кого более длинные гвозди, могут испытывать недовольство при выборе маникюра и удобного просмотра. Использование стилуса происходит так же естественно, как и ручка и бумага, но выбор правильного стилуса для вашего устройства может показаться сложным.
В 1990-х годах в определённых кругах в техническом жаргоне дисплеями называли только растровые устройства (отображающие произвольную информацию из набора пикселей своей матрицы), а индикаторами — только сегментные устройства (например, семисегментный индикатор), но сейчас современные многофункциональные индикаторы также именуют дисплеями.
Понимание того, как работает ваше устройство сенсорного экрана
Понимание того, как работает устройство, и знание того, какие функции следует учитывать при совершении покупки, упростит процесс. Устройства сенсорного экрана обычно имеют либо резистивные, либо емкостные экраны. Тип экрана определяет, как устройство считывает ввод пользователя. В свою очередь это влияет на тип стилуса, необходимый для навигации по устройству, поскольку стилус должен быть совместим с типом дисплея.
Сенсорный дисплей и его необходимые характеристики
Прежде чем вы разместите заявку или купите товар, уделите немного времени. Также не забудьте ознакомиться с условиями продажи. Если вы ничего не знаете, используйте ссылку, чтобы задать продавцу вопрос. Выбор правильного стилуса может показаться сложным на первый взгляд. Однако, понимая, как работает ваше устройство сенсорного экрана, что доступно и какие ваши потребности, вы получите знания, необходимые для принятия обоснованного решения. Хотя стилус с сенсорным экраном может показаться довольно незначительным аксессуаром, покупка неправильного для вас может привести к раздражению и разочарованию.
В настоящее время получили распространение сенсорные дисплеи , они бывают нескольких видов:
- Резистивные;
- Проекционно-ёмкостные;
- Поверхностно-ёмкостные;
- Дисплеи на поверхностно-акустических волнах;
- Сенсорно-сканирующие.
В современных мобильных устройствах — смартфонах, коммуникаторах, плеерах — чаще всего используются сенсорные экраны двух типов: резистивные и ёмкостные . При этом более 90% всех сенсорных дисплеев сегодня относятся к резистивному типу.
Сенсорные экраны становятся все более распространенными в устройствах, которые мы используем каждый день. Одним из самых больших преимуществ сенсорных экранов является интуитивное взаимодействие между пользователем и устройством. По этой причине производители по всему миру привержены технологии сенсорного экрана. Прикосновение к устройству становится новым нормальным. Следующее поколение часто ожидает, что устройство будет работать, прикоснувшись или прокручивая экран. Вскоре технология сенсорного экрана - это то, как мы работаем не только с нашим смартфоном, но и с нашими автомобилями и холодильником.
Резистивные экраны отличаются чувствительностью к нажатию, а ёмкостные — к касанию. Эта разница обусловлена конструкцией дисплеев, и приучить, например, ёмкостной экран к распознаванию нажатий карандашом невозможно в принципе.
Резистивный экран представляет собой стеклянный жидкокристаллический дисплей, на который наложена гибкая мембрана. На соприкасающиеся стороны нанесён резистивный состав, а пространство между плоскостями разделено диэлектриком. По краям пластин закреплены электроды (четыре или восемь, пять или шесть и семь). При нажатии экран и мембрана соприкасаются в месте нажатия, координаты которого вычисляются путём последовательной подачи тока на верхнюю и нижнюю пластины и замеров напряжения в точке касания пластин. Именно поэтому на такой экран можно нажимать любым твёрдым предметом — от ногтя и стилуса до карандаша или спички, и он сработает.
Мы видим все больше сенсорных интерфейсов в панелях автомобилей. Домашние термостаты и приборы используют сенсорные панели, а смарт-часы появляются со скоростью деформации. Использование интерфейса сенсорного экрана повышает точность и сокращает время, чтобы привыкнуть к оборудованию. Это повысит эффективность и в конечном итоге приведет к снижению издержек. Пользователи устройств с сенсорным экраном могут быстро реагировать, не допуская ошибок. Подумайте о том, что кассиры магазинов могут помочь большему количеству клиентов из-за интуитивных качеств сенсорного экрана в регистре.
В силу конструкции резистивные экраны и, особенно, их токопроводящий слой подвержены постепенному износу, из-за чего и возникает необходимость в периодической калибровке экрана. Самые простые и дешёвые четырёхэлектродные экраны выдерживают всего 3 миллиона нажатий в одну точку. К недостаткам резистивных экранов относится также низкое светопропускание — не более 70-85%, из-за чего требуется повышенная яркость подсветки. Зато эти экраны предельно дёшевы в производстве, чем и объясняется их широкое распространение.
Это позволит оптимизировать скорость проверки, сохраняя клиентов счастливыми. Такое же интуитивное качество сэкономит деньги, когда дело доходит до обучения пользователей. Это упрощает процессы и требует минимальной подготовки и обучения конечных пользователей.
С определением поверхностно-акустических волн
Мы не только верим в преимущества сенсорных экранов для потребителей, но и для промышленных приложений. Поскольку эта технология становится стандартной и интуитивной для следующих поколений, она почти заставляет производителей интегрировать свои продукты с сенсорным интерфейсом. Если вы выиграете, т.е. участник будет.
Ёмкостный сенсорный экран в общем случае представляет собой стеклянную панель, на которую нанесён слой прозрачного резистивного материала. По углам панели установлены электроды, подающие на проводящий слой низковольтное переменное напряжение. Поскольку тело человека способно проводить электрический ток и обладает некоторой ёмкостью, при касании экрана в системе появляется утечка. Место этой утечки, то есть точка касания, определяет простейший контроллер на основе данных с электродов по углам панели.
Мы по-прежнему отправляем по электронной почте довольно часто и попросили объяснить различные типы дисплеев с сенсорным экраном. Поэтому, имея в виду это, мы решили предоставить простое руководство. Сенсорный экран имеет возможность обнаруживать касание в пределах данной области отображения. Он состоит из 3 основных элементов: датчика, контроллера и программного обеспечения.
Все варианты технологии сенсорного экрана имеют свои отличительные характеристики, с индивидуальными преимуществами и ограничениями. В качестве одного из наиболее часто используемых резистивных сенсорных экранов используется сенсорный оверлей, созданный гибким верхним слоем и жестким нижним слоем, разделенным изоляционными точками. Внутренняя поверхность покрыта прозрачным материалом, который создает электрический контакт при приложении давления. В то время как резистивные экраны прочны и легко интегрируются, они могут предлагать только 75% -ную ясность.
К сожалению, на простейшем ёмкостном экране, который сейчас ставят в самые дешёвые сенсорные телефоны, невозможно организовать модный «многопальцевый» интерфейс мультитач — четыре электрода по углам способны фиксировать только одно нажатие в каждый момент времени. От этого недостатка свободны проекционно-ёмкостные дисплеи, в которых на обратную сторону экрана нанесена целая сетка проводников (или ряды электродов), на которые подаётся слабый ток, а место касания определяется по точкам с повышенной ёмкостью. К слову, такие экраны способны реагировать даже на приближение руки (а значит, и на руку в перчатках) — всё зависит от настроек чувствительности.
Обычно используемые в промышленных целях емкостные сенсорные экраны состоят из стеклянного наложения, покрытого проводящим материалом, таким как оксид олова индия. Контакт с емкостным экраном создает электростатический заряд, который отправляет информацию на сенсорное управление для выполнения своей функции. Этот тип сенсорного экрана имеет очень хорошую четкость и долговечность, за исключением того, что они могут реагировать только на прикосновение пальца или специальных перчаток, если он не заряжен емкостным способом.
Волны рассеиваются по экрану, отскакивая от устройства отражателя и принимаемого преобразователями. Прикосновение обнаруживается, когда волны поглощаются. В отличие от других типов, технология инфракрасного сенсорного экрана не включает наложение. Фототранзисторы обнаруживают отсутствие света и ретранслируют сигнал, который определяет координаты. Обычно используемые в наружных местах, инфракрасные сенсорные экраны долговечны и могут обнаружить любой вход.
Мода на сенсорные экраны буквально захлестнула весь мир высоких технологий. Теперь редкий сотовый телефон или плеер обходится без "тачскрина", а уж общая область применения чувствительных к нажатию дисплеев и вовсе безгранична. Именно эти факты заставили нас рассказать вам о типах сенсорных экранов и областях их применения.
Используя оптические датчики для распознавания касания, эта технология сенсорного экрана пользуется большой популярностью благодаря своей универсальности и масштабируемости. Оптическая визуализация основана на инфракрасном освещении. Два датчика инфракрасного изображения расположены сверху, которые удваиваются как излучатели, так и ретро отражающие ленты с трех сторон. Испускаемые огни отражаются обратно на датчики изображения, которые становятся заблокированными в точке касания и создают тень для определения касания.
Сенсорный экран с акустическим импульсным распознаванием
Когда экран коснулся, трение создает акустические волны. Преобразователи обнаруживают акустическую волну, которая затем преобразуется в сигнал. Сенсорные экраны - это электронные дисплеи-устройства ввода-вывода, используемые сегодня в самых разных устройствах. За последние несколько лет сенсорные экраны перешли от технологической фантазии к чему-то столь распространенному, что теперь он считается стандартным. Вернитесь назад несколько десятилетий, и сенсорные экраны будут рассматриваться как нечто вроде магии.
Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор "мышь", существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако "мышь" для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.
Но мы здесь, используя их в нашей повседневной жизни. Совершенно удивительно думать, что технология развивается так быстро, что через пару лет даже то, что мы считаем невозможным сейчас, было бы очень выполнимо. Если вы когда-нибудь задумывались о том, как эта технология работает, вы пришли в нужное место!
Существуют в основном четыре типа сенсорных технологий, которые используются в зависимости от стоимости или применения. Резистивная технология сенсорного экрана считается самой доступной из множества, которую нужно реализовать, и использует довольно простой принцип. Он состоит из двух прозрачных и гибких слоев, которые электрически резистивны, разделены тонким пространством, где пропускается электрический ток. Эти два слоя затем защищаются устойчивым к царапинам стеклянным слоем, который функционирует как фактический канал для того, что используется для его нажатия, как пальцы или стилус.
Использование
Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.
О пользе и недостатках сенсорных экранов
Во время работы, когда два слоя нажаты, они действуют как пара делителей напряжения, действующих на одну ось за раз. Резистивные сенсорные экраны обычно используются в коммерческих приложениях, таких как супермаркеты, больницы, рестораны и многое другое, потому что это более устойчивая технология. Так как он также работает с стилусом или перчатками, он более желателен в определенных ситуациях, хотя он не такой яркий и точный, как емкостный прикосновение. Более низкие контрасты и необходимость применения давления для регистрации касания, особенно в мобильных приложениях, привели к более емкому использованию емкостных сенсорных экранов, хотя вы все еще можете найти планшеты и мобильные телефоны, которые его используют.
Ноутбук с сенсорным экраном
Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.
К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе "трансформеры", не так много, но они есть.
Также возможно создать резистивные сенсорные экраны, которые игнорируют пальцы или перчатки и работают только с помощью стилуса, поэтому у него есть конкретные применения. Используя принцип емкостного зондирования, технология емкостных сенсорных технологий является широко используемой и очень универсальной технологией, основанной на емкостной связи, которая учитывает емкость человеческого тела как входную. Разница между диэлектриком воздуха и диэлектриком пальцев или стилусом определяется сенсорным экраном, который затем регистрирует вход.
В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.
Емкостное зондирование также используется в других датчиках, таких как близость, влажность, ускорение и многое другое. Он даже используется для создания музыки в инструменте под названием термен. В этом типе сенсорной технологии на стеклянную панель помещается электрически заряженный слой, который теряет часть своего заряда, когда к нему прикасается проводник, такой как человеческий палец. Затем потеря заряда измеряется схемами в каждом углу экрана, который вычисляет относительное расстояние и разницу в зарядах посредством контрольного заряда, определяя таким образом местоположение входа.
Типы сенсорных экранов
Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:
- Резистивные
- Ёмкостные
- Проекционно-ёмкостные
- С определением поверхностно-акустических волн
Это называется поверхностной емкостью и используется в недорогих приложениях, например, в киосках с сенсорным экраном, в пунктах продажи, торговых автоматах и т.д. он не слишком чувствителен или точен, но поставляется с более низкой стоимостью, чем другие типы емкостных сенсорных технологий.
Проецируемая емкость - это второй и более точный тип емкостной сенсорной технологии. Он использует принцип травления, который в основном удаляет слои пластины для создания узоров, а в этом случае и электродов. Взаимные емкостные датчики: в этом типе конденсатор помещается на пересечение каждой строки и столбца, а напряжение подается на каждую строку и столбец. Помимо высокой точности, он также позволяет работать с несколькими касаниями, обнаруживая более одной точки контакта. Датчики емкостного сопротивления: этот тип подобен датчикам взаимной емкости, но регистры вводятся только из одного столбца строки, поскольку они работают независимо. Они не так точны, но регистрируют более сильный сигнал из одной строки или столбца. Емкостные сенсорные технологии используются в большинстве мобильных телефонов, планшетах, игровых устройствах и т.д. и гораздо более отзывчивы, чем резистивные сенсорные технологии, но в некоторых случаях они не столь точны.
Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.
Резистивные
Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.
Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.
Использование пера с сенсорным экраном
Применение
- Коммуникаторы
- Сотовые телефоны
- POS-терминалы
- Tablet PC
- Промышленность (устройства управления)
- Медицинское оборудование
Коммуникатор
Ёмкостные
Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.
Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.
Информационный киоск
Применение
- В охраняемых помещениях
- Информационные киоски
- Некоторые банкоматы
Проекционно-ёмкостные
Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.
Платежный терминал
Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.
Apple iPhone
Применение
- Электронные киоски на улицах
- Платежные терминалы
- Банкоматы
- Тачпэды ноутбуков
С определением поверхностно-акустических волн
Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.
Другие, редкие типы сенсорных экранов
- Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
- Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
- Тензометрические – реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
- Сетка инфракрасных лучей – одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.
Применение индукционного экрана в ноутбуке
Мультитач (Multi-touch)
Мультитач, о котором все так много говорят и популярность которого только растет, не является типом сенсорного экрана. По своей сути, технология множественного нажатия – что является вольным переводом словосочетания multi-touch – это дополнение к сенсорному экрану (чаще всего построенному по проекционно-ёмкостному принципу), позволяющее экрану распознавать несколько точек прикосновения к нему. В результате мультитач-экран становится способным к распознаванию жестов. Вот лишь некоторые из них:
- Сдвинуть два пальца вместе – уменьшение изображения (текста)
- Раздвинуть два пальца в стороны – увеличение (Zoom)
- Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста, страницы в браузере
- Вращение двумя пальцами на экране – поворот изображения (экрана)
О пользе и недостатках сенсорных экранов
В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:
- Возможность делать минимальное количество органов управления
- Простота графического интерфейса
- Легкость управления
- Оперативность доступа к функциям устройства
- Расширение мультимедийных возможностей
Однако и недостатков хоть отбавляй:
- Отсутствие тактильной обратной связи
- Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
- Возможность повреждения экрана
- Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
- Более высокое потребление энергии
В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.
Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.
