ТехНовБум – Онлайн журнал о новых технологиях

Емкостные сенсорные экраны смещают резистивные с рынка смартфонов.

Любой житель цивилизованного мира встречался с сенсорными экранами или touchscreen – панелью, расположенной поверх дисплея, позволяющей движениями пальцев или пером-стилусом манипулировать компьютером. Ранее тачскрины применялись, в основном, в таких сферах человеческой деятельности, где важен быстрый и простой способ взаимодействия с компьютером, минимум занимаемого пространства, максимум прочности дисплея и эффективности работы с ним. Сегодня touch screen заевоевывает все большую популярность в качестве интерактивного метода обращения с компьютером, факт, в подавляющем большинстве смартфонов используют сенсорные экраны.

сенсорная панель, touch screen или же тачскрин

Принцип работы тачскрина прост, сенсорная манипуляция осуществляется посредством трех главных составляющих: сенсорной панели, контроллера, и драйвера для операционной системы. Прикосновения к панели распознаются контроллером и конвентируются в сигнал, который посылается операционке. С помощью драйвера ОС принимает сигнал и выполняет нужное действие. Оставив в стороне обработку сигнала, мне хотелось бы поговорить о различных видах тачскринов и их сенсорных спецификациях.

Существуют,  как минимум, 7 технологий производства сенсорных панелей, каждый из которых характеризуется своими достоинствами и недостатками. Исходя из качеств тачскрина, выполненого по определенной технологии, его используют в среде, требованиям которой он наиболее отвечает. Распространенными видами touch screen являются резистивные, поверхностно- емкостные, проекционно-емкостные и тачскрины на основе поверхностно -акустических волн. То, что объединяет почти все виды сенсорных панелей, – это, во-первых, использование способности человеческого тела проводить ток и, во-вторых, их похожий внешний вид. Вокруг прозрачной панели мы видим рамку, цель которой – определить x-y координаты нажатия и передать их контроллеру, через подсоединяющийся провод.

контактирование слоев резистивной сенсорной панели

Резистивные панели являются наиболее распространенным видом, из-за своей простоты и дешевизны.  На пластину наносятся два слоя проводников в вертикальной и горизонтальной форме,  которые разделены диалектриком. Во время нажатия слои контактируют, и контроллер получает точные координаты нажатия. Среди явных преимуществ этого вида touchscreen – его способность реагировать на нажатия любыми предметами, будь то проводники электричества, или нет; и стойкость к загрязнениям. Среди недостатков; невысокая прозрачность (порядка 85%), а также потребность в регулярной перекалибровке. Резистивные сенсорные панели используются в КПК, сотовых телефонах, POS-терминалах .

Соприкосновение с поверхностно-емкостным тачскрином

Поверхностно-емкостная  технология использует проводящий слой, нанесенный на стеклянную панель, и четыре источника слабого переменного тока, расположеных по краям экрана. При прикосновении заземленного предмета высокой емкости проводящего ток, то есть человека, происходит  «утечка» тока через человеческое тело. Контроллер регистрирует точку соприкосновения путем измерения изменения напряжения по краям экрана. Существенным недостатком этого вида тачскринов является неспособность распозновать прикасания других предметов, кроме человеческого тела, но из этого вытекает его плюс – он менее чувствителен к загрязнениям, так как не реагирует на них.  Такой вид экранов  обладает высокой прозрачностью (90%) и очень долговечен  (до 200 млн. нажатий), но при этом невозможен мультитач.

Поверхностно аккустические волны, или сокращенно ПАВ, проходят по поверхности панели. По углам панели расположены пьезоэлементы, которые преображают сигнал от контроллера в аккустические волны, которые распространяются по всей панели от отражателей до приемных датчиков, где снова преобразуются в электрический сигнал. Во время прикосновения тела, проводящего ток, часть волн поглощается, и контроллер получит довольно однозначный ответ о координатах нажатия. Touchscreen, основанный на технологии ПАВ, осуществляется на одном лишь стекле, без дополнительных подложек, вследствии чего он прозрачен более других. Технология использования ПАВ точнее других, и не требует последующей калибровки,  но может страдать от проводимого загрязнения или же попадании воды, которая прекрасно поглощает волну. Поэтому ПАВ сенсорные экраны используются, по большей части,в охраняемых помещениях.

Образование емкости при прикосновении с проекционно-емкостной панелью

И, наконец, завершает список проекционно-емкостный тачскрин: технология,реализованная в смартфоне iPhone. На задней строне панели расположена сетка прозрачных электродов, при прикосновении к панели другим проводником образуется конденсатор, и при движении или одиночном касании емкость измеряется контроллером  и преобразуется в электрический сигнал. Конденсатор образуется уже  при приближении проводника, и поэтому легкого прикосновения достаточно для релевантной реакции устройства. Проекционно-емкостные touchscreen являются наиболее долговечными, надежными  и обладают высокой прозрачностью . Сенсорные дисплеи уже широко применяются в смартфонах, но благодаря  прочности и возможности использования толстого стекла, они также могут применятся в любых областях в или вне помещения.

Вместо заключения

Технология сенсорных экранов в этом году отпраздновала свое сорокалетие, и, уж точно, много повидала на своем пути. Вышеперечисленные методы – это лишь капля в море способов осуществления тачскрина. Ранее сенсорные дисплеи применялись, в основном, в промышленности и медицине, но в наше время, когда сенсорный экран находится у каждого третьего жителя страны в пользовании,touchscreen совсем не роскошь, а лишь удобный способ заменить всеми любимые, но немного старомодные клавиатуру и мышь. И, безусловно, при все растущем  спросе, растет и конкуренция,  и приводит к потребителю все более и  более качественные и усовершенствованные технологии.

Метки: смартфон