Бумът на „екстрасензорното възприятие“ в света на високите технологии не изчезва, а само набира скорост. Днес клетъчните сензорни телефони са много по-търсени от обикновените телефони с бутони.За да се чувствате напълно защитени и да не следвате сляпо модата, трябва да си помислите: „Толкова ли са удобни, изгодни и лесни за използване?“
Характеристики на сензорните телефони
За разлика от бутона В сензорния телефон най-важният елемент е дисплеят. Позволява ви да управлявате мобилния си телефон: да зададете номер, да извършвате повиквания, да получавате входящи съобщения, да преглеждате и набирате съобщения. Голям дисплейзначително разширява функционалността на домофонните устройства, прехвърляйки ги в категорията дори на лично мини-кино, интернет навигатор, джоб персонален компютър(PDA) и камера. Картината, показана на голям екран, изглежда просто невероятно!
Виртуален QWERTY клавиатура, използван в мобилните телефони, е най-забележителното изобретение в областта на мобилните технологии. Това прави работата с текст много по-лесна: експертите са изчислили, че QWERTY клавиатурата позволява да се въвежда 3 пъти по-бързо текстови съобщения– било то публикация за онлайн блог или обикновен SMS.
Видове сензорни екрани на телефони
Линията клетъчни телефони със сензорен екран използва 2 вида екрани - както в плейърите, комуникаторите и най-новите смартфони. Сензорните дисплеи се делят на:
- капацитивен (чувствителен към допир изключително с електропроводим предмет, реагира на леко докосване с пръст);
- резистивен (получават механичен натиск от всеки предмет - стилус, ръб пластмасова карта, нокът, химикал, молив).
Тази разлика се дължи на тяхното дизайнерско разнообразие. Ако просто прокарате пръста си през резистивен дисплей (погалете го), телефонът няма да реагира по никакъв начин на такова докосване - точно както капацитивният дисплей ще остане напълно „безразличен“ към механичния натиск с молив.
Освен това в момента се произвеждат някои други видове дисплеи: инфрачервени, ултразвукови, „акустични“ (работещи на акустични вълни) и с тензо покритие. Все пак това са изключително редки екземпляри.
Плюсове и минуси на сензорните дисплеи на телефони
Минуси на сензорните телефони
Капацитивни дисплеиОтличават се със стъклена повърхност, покрита с филм от високопроводим материал. В четирите ъгъла на екрана има специални сензори, които могат точно и ясно да определят в двуизмерна равнина мястото, където е докоснат дисплея (въз основа на реакцията на електрическия сигнал от проводника). Обратната реакция възниква само в резултат на докосване с пръст на повърхността на проводимия филм. Ако се опитате да направите това с друг обект, сензорите няма да забележат нищо и телефонът няма да отговори на командата по никакъв начин, тъй като нито моливът, нито ъгълът на пластмасовата карта имат правилна проводимост.
Мобилните телефони с капацитивен сензорен екран ще останат безразлични към командите на собственика в студа(дори и с ръце без ръкавици), директно до самите ръкавици и до манипулиране на различни предмети. Те реагират изключително на докосване на пръст или специален проводим стилус. Капацитивните дисплеи няма да реагират, дори ако екранът е замърсен с отпечатъци от ръце, дори и само леко. И още нещо: ако се развалят, струват много скъпо на собствениците си.
Плюсове на сензорните телефони
Резистивните дисплеи са покрити с два слоя филм: гъвкав отгоре и твърд отдолу. Между тях е поставен електрически изолатор. При механично въздействие върху екрана на такъв мобилен телефон двете повърхности (долната и горната) се свързват и в резултат на това мрежата се затваря и се генерира електрически сигнал, който се записва от контролера на дисплея. Резисторите отговарят на всякакви физическо въздействие(налягане/налягане), свойствата на електропроводимостта не са включени тук. В 90 процента модерни устройства(в смартфони, комуникатори и т.н.) се използва тази конкретна технология.
Сензорните телефони с резистивен екран са по-малко взискателни за използване, те реагират доста добре на командата под формата на натискане на екрана с всеки подходящ предмет, работата им не се влияе от замърсяване на дисплея с пръстови отпечатъци, скреж и външни температури. Капацитивните сензорни екрани са по-евтини за смяна при смяна.
Недостатъци на управлението на сензорни телефони
Естествено, когато управлявате сензорни телефони, положителни страни, обаче, има някои недостатъци общ, които затрудняват работата с мобилни устройства. Както се казва, проблемът е наполовина решен, когато дори само разберете за него.
1) Поради доста високата чувствителност телефоните със сензорен екран често са трудни за управление: дори малко изместване на сензора води до движение на курсора с много големи скокове. Следователно тук се включва и проблемът с трудната адаптация.
2) За сензорни телефони въвеждането на дълги SMS съобщения е сложно: текстове, които съдържат около 160 знака или повече, са трудни за въвеждане, тъй като е досадно и дори изпълнено с „пробиване“ на екрана 160-200 пъти.
3) Дисплеят, който е в пряк контакт, е склонен към напукване и повреда, така че докосвайте Мобилни телефониизискват по-внимателно боравене от тези с бутони. Всяко падане може да доведе до сериозен ремонт за тях.
4) За разлика от аналозите с бутони, ако дисплеят на мобилен телефон със сензорен екран е повреден, възможността за по-нататъшна работа с него изчезва (поради липсата на правилен контакт с повърхността и предаване на команден сигнал) и подмяната на екрана е много по-скъпо.
5) Сензорните мобилни телефони изискват повече внимание и грижи, които са единствената гаранция за тяхната работа. След обаждане или изпращане на SMS телефоните със сензорен екран (по-точно техните екрани) се покриват с пръстови отпечатъци, което не е много приятно, неестетично и изглежда отблъскващо.
(без тема)
Какво означава да се държиш „прилично“? Приемливо ли е да спорите с някого и да му кажете нещо грубо? И къде е границата между възможното и невъзможното? В тази общност е обичайно да се общува приятелски...
В тази статия ще разгледаме различните видове сензорни екрани, техните характеристики, плюсовете и минусите на технологията.
"Мултитъч"
Тази технология ви позволява да разпознавате множество докосвания в различни точки на екрана едновременно. Това отваря нови възможности в управлението на устройството. Пример за мултитъч технология е Apple iPhone.
Капацитивни сензорни екрани
Например: HTC Wildfire
Капацитивен чувствителен елемент тъч скрийне стъкло, покрито с прозрачно проводимо съединение (обикновено сплав от индиев оксид и калаен оксид). В ъглите на панела са поставени четири електрода, които подават малко променливо напрежение към проводимия слой.
Когато пръст (или друг проводящ обект) докосне такъв екран, се образува капацитивен куплунг между пръста и екрана (изтичане на ток), което предизвиква токов импулс към точката на контакт. Контролерът на екрана измерва силата на тока, генериран във всичките четири електрода. Електрическият ток от всеки ъгъл на екрана е пропорционален на разстоянието до точката на допир, така че контролерът може просто да сравни тези токове, за да определи къде е направено докосването.
Плюсове: надежден прозрачен екранс кратко време за реакция, висока якост и издръжливост.
Недостатъците на такъв екран са, че може да се управлява само с пръсти или специален стилус с електрически капацитет. Ето защо през зимата можете да забравите за използването на такъв екран с ръкавици. И освен това кога ниски температуриЕлектрическите характеристики на сензора се променят и понякога той може да не работи правилно (от неправилно определяне на координатите на пресата до пълна неработоспособност).
Проекция- капацитивни екрани
Например: Apple iPhone
Има и друг вид капацитивен сензор - проектиран капацитивен екран. На задната му страна се прилага решетка от електроди, към която се подава слаб ток, а мястото на контакт се определя от точки с повишен капацитет.
Такива екрани, в допълнение към високата прозрачност и издръжливост, имат още две важни предимства– стъклената основа може да бъде направена колкото желаете здрава (и доста дебела), а също така позволяват използването на мултитъч технология, която конвенционалните капацитивни екрани не биха могли да си позволят.
Недостатъкът може да бъде малко по-ниска точност при определяне на координатите на щракването.
Резистивни сензорни екрани
Например: HTC Touch Diamond
Резистивният екран реагира само на натиск. Екранът е стъклен течнокристален дисплей, върху който е поставена гъвкава мембрана. Към контактните страни се прилага резистивен състав, а пространството между равнините е разделено от диелектрик.
Когато натиснете екрана с пръст (или друг предмет), той влиза в контакт с мембраната и в точката на контакт започва да тече ток. За да определи местоположението на докосването, екранният контролер измерва напрежението по двойки между електродите, разположени в краищата на панела. Такъв екран се нарича 4-жилен (има и 5-6-7-жилен, които имат някои разлики).
Особеността на резистивния екран е, че изисква физическо усилие за работа и разпознава натиска с нокът по-добре, отколкото с тампон, и реагира на всякакви предмети, докосващи повърхността. Устройствата с резистивен екран често са оборудвани със стилуси. Този дисплей предоставя повече висока точностконтрол (със стилус можете буквално да ударите пиксел, докато с пръст върху капацитивен екран можете да ударите само доста голяма площ), но поради постоянен контактС твърди предмети гъвкавата мембрана бързо се надрасква. Повечето мобилни устройства са оборудвани с резистивни екрани.
Недостатъците на резистивните екрани също включват ниска пропускливост на светлина - не повече от 70-85%, което изисква повишена яркостподсветка.
Но тези екрани са изключително евтини за производство, което обяснява широкото им разпространение.
Тъч скрийн- Това е устройство за въвеждане на информация, което представлява екран, който реагира на докосвания.
Основен сравнителни характеристикисензорни екрани.
| Резистивен | Капацитивен | Проектиран капацитивен | Повърхностно активно вещество | IR |
| - | + | + | - | + |
| 75-85 | 90 | 90 | 95 | 100 |
| Високо | Високо | Високо | Високо | Високо |
| - | - | + | + | - |
| + | - | + | + | + |
| + | + | + | - | + |
| + | - | - | - | + |
| + | + | + | - | - |
Първото най-очевидно предимство на сензорните технологии е интуитивността и естествеността на самото действие – докосване на екрана с ръка.
Второто несъмнено предимство на устройствата, базирани на сензорни екрани, е компактността. Инсталирането на сензорни монитори ще подобри качествено ефективността на обслужване в кина, ресторанти, хотели, летища и административни институции, където всеки сантиметър от работното място е ценен. Сензорният монитор (особено ако е LCD монитор) ви позволява да спестите максимално място на работната си повърхност.
Скоростта на работа може да бъде не само въпрос на престиж, но и жизненоважна важен въпрос, в истинския смисъл на думата. Представете си какво може да означава спечелването на секунда, когато се изисква възможно най-бързият отговор, например от диспечер на център за сигурност. По този начин, бърз достъп- Това е третото предимство на сензорните екрани.
Четвъртото предимство на сензорите е намаляването на разходите. Инсталация сензорен мониторможе значително да увеличи скоростта и точността на действията на служител, работещ на компютър, и да намали времето, необходимо за обучение на служител.
Сензорен екран - видове:
Резистивен сензорен екран.
В този дизайн екранът е стъклена или акрилна плоча, покрита с два проводими слоя. Слоевете са разделени от невидими разделители, които предпазват мрежата от вертикални и хоризонтални проводници от контакт. В момента на натискане слоевете са в контакт и контролерът регистрира електрическия сигнал. Координатите на пресата се определят въз основа на пресечната точка на кои проводници е записан ударът.
Приложение
- Комуникатори
- Мобилни телефони
- ПОС терминали
- Таблет
- Промишленост (контролни устройства)
- Медицинско оборудване
Капацитивен (електростатичен) сензорен екран.
Човек участва в работата на капацитивен екран не само механично, но и електрически. Преди да пипа, на екрана има малко електрически заряд. Докосването на пръста променя модела на заряда, „издърпвайки“ част от заряда до точката на натиск. Сензорите на екрана, разположени във всичките четири ъгъла, наблюдават потока на заряда в екрана, като по този начин определят координатите на „изтичане“ на електрони.
Капацитивните екрани също са различни висока надеждност(нямат гъвкави мембрани) и висока степенпрозрачност. Вярно е, че те не са подходящи за работа със стилус или ръкавица - трябва да натиснете екрана с гол пръст. Но надеждността на капацитивния екран е впечатляваща - до един милиард клика на едно и също място.
Приложение
- В охраняеми помещения
- Информационни павилиони
- Някои банкомати
Акустичен сензорен екран.
Такива екрани са изградени с помощта на миниатюрни пиезоелектрични излъчватели на звук, които не се чуват от хората. Стъклото на такъв екран постоянно вибрира незабележимо под въздействието на излъчватели, монтирани в три ъгъла на екрана. Специални рефлектори разпределят акустичната вълна по цялата повърхност на екрана по специален начин. Докосването на екрана променя модела на разпространение на акустичните вибрации, който се записва от сензори. Чрез промяна на характера на трептенията можете да изчислите координатите на смущенията, въведени чрез натискане на екрана. Освен това, като анализирате степента на промяна на вибрациите, можете да изчислите силата на натискане на екрана. Това е полезно при проектиране на системи за управление на промишлено оборудване, например за плавна промяна на скоростта на въртене на двигателите и други параметри. Сред предимствата на акустичните екрани е липсата на покрития, което повишава надеждността и прозрачността на екрана.
Тези акустични сензорни екрани се използват главно в игрални автомати, защитени помощни системии образователни институции. По правило екраните се разделят на обикновени - с дебелина 3 мм и вандалоустойчиви - 6 мм. Последният може да издържи удар от обикновен мъж или изпускане от метална топка с тегло 0,5 kg от височина 1,3.
Основният недостатък на екрана е неизправност при наличие на вибрации или при излагане на акустичен шум, както и когато екранът е замърсен. Всеки чужд предмет, поставен върху екрана (например дъвка), напълно блокира работата му. В допълнение, тази технология изисква контакт с обект, който задължително абсорбира акустични вълни.
Инфрачервен сензорен екран.
Инфрачервените сензорни екрани се състоят от рамка около монитора, в която са инсталирани инфрачервени излъчватели и приемници. Недостатъците на този дизайн са ниската резолюция на сензорите и възможността фалшива тревогав резултат на външно осветление. Но за големи диагонали на екрана тази технология все още е незаменима. В допълнение, всички горепосочени типове сензорни дисплеи са обект на така нареченото „отместване на гореща точка“.
Инфрачервените сензорни екрани са чувствителни към замърсяване и затова се използват там, където качеството на изображението е важно. Поради своята простота и поддръжка, схемата е популярна сред военните. Този видекран се използва и в мобилни телефони.
Мултитъч,
не е тип сензорен екран. В основата си мултитъч технологията - която е свободен превод на фразата мултитъч - е допълнение към сензорен екран (обикновено изграден на проектиран капацитивен принцип), което позволява на екрана да разпознава множество точки на контакт върху него. В резултат на това мултитъч екранът става способен да разпознава жестове.
Сензорен екран - видове.
iPhone 2G беше първият мобилен телефон, чието управление се основаваше изцяло на взаимодействие със сензорния екран. Изминаха повече от десет години от представянето му, но много от нас все още не знаят как работи сензорният екран. Но ние срещаме този интуитивен инструмент за въвеждане не само в смартфони, но и в банкомати, платежни терминали, компютри, коли и самолети - буквално навсякъде.
Преди сензорните екрани най-разпространеният интерфейс за въвеждане на команди в електронни устройства беше различни клавиатури. Въпреки че изглежда, че нямат нищо общо със сензорните екрани, всъщност колко подобен е сензорният екран на клавиатурата може да бъде изненадващо. Нека разгледаме подробно тяхното устройство.
Клавиатурата е печатна електронна платка, на който са монтирани няколко реда превключватели-бутони. Независимо от дизайна им, мембранни или механични, при натискане на всеки от клавишите се случва едно и също. На компютърната платка под бутона се затваря електрическа верига, компютърът регистрира преминаването на ток в това място на веригата, „разбира“ кой клавиш е натиснат и изпълнява съответната команда. В случай на сензорен екран се случва почти същото.
Има около дузина различни видовесензорни екрани, но повечето от тези модели са или остарели и не се използват, или са експериментални и е малко вероятно някога да се появят в серийни устройства. Първо ще ви разкажа за устройството съвременни технологии, тези, с които постоянно общувате или поне може да срещнете в ежедневието.
Резистивен сензорен екран
Резистивните сензорни екрани са изобретени през 1970 г. и оттогава са се променили малко.
В дисплеи с такива сензори няколко допълнителни слоя са разположени над матрицата. Въпреки това ще направя резервация, че матрицата изобщо не е необходима тук. Първите резистивни сензорни устройства изобщо не бяха екрани.
Долният сензорен слой се състои от стъклена основа и се нарича резистивен слой. Върху него се нанася прозрачно метално покритие, което добре предава тока, например от полупроводник като индий-калаен оксид. Най-горният слой на сензорния екран, с който потребителят взаимодейства чрез натискане на екрана, е направен от гъвкава и еластична мембрана. Нарича се проводящ слой. В пространството между слоевете се оставя въздушна междина или се осея равномерно с микроскопични изолационни частици. По ръбовете четири, пет или осем електрода са свързани към сензорния слой, свързвайки го със сензори и микроконтролер. Колкото повече електроди, толкова по-висока е чувствителността на резистивния сензорен екран, тъй като промените в напрежението върху тях се наблюдават постоянно.
Ето екрана с резистивен сензорен екранвключени. Все още нищо не се случва. Електрическият ток протича свободно през проводящия слой, но когато потребителят докосне екрана, мембраната отгоре се огъва, изолационните частици се разделят и той докосва долния слой на сензорния екран и влиза в контакт. Това е последвано от промяна на напрежението наведнъж на всички електроди на екрана.
Сензорният контролер открива промени в напрежението и чете показанията от електродите. Четири, пет, осем значения и всички различни. Въз основа на разликата в показанията между десния и левия електрод микроконтролерът ще изчисли X-координатата на пресата и въз основа на разликите в напрежението на горния и долния електрод ще определи Y-координатата и по този начин ще каже на компютър точката, в която слоевете на слоя на сензорния екран са се докоснали.
Резистивните сензорни екрани имат дълъг списък от недостатъци. Така че те не са в състояние да разпознаят две едновременни преси, да не споменавам Повече ▼. Не се справят добре на студено. Поради необходимостта от слой между сензорните слоеве, матриците на такива екрани забележимо губят яркост и контраст, склонни са да отблясват на слънце и като цяло изглеждат значително по-зле. Въпреки това, когато качеството на изображението е от второстепенно значение, те продължават да се използват поради тяхната устойчивост на петна, способността им да се използват с ръкавици и най-важното - ниската им цена.
Такива средства за въвеждане са широко инсталирани в евтини масово произвеждани устройства, като информационни терминали в на публични местаи все още се намират в стареещи джаджи като евтини MP3 плейъри.
Инфрачервен сензорен екран
Следващата, много по-рядко срещана, но все пак подходяща опция за сензорен екран е инфрачервен сензорен екран. Няма нищо общо с резистивен сензор, въпреки че изпълнява подобни функции.
Инфрачервеният сензорен екран е изграден от масиви от светодиоди и светлочувствителни фотоклетки, разположени от противоположните страни на екрана. Светодиодите осветяват повърхността на екрана с невидима инфрачервена светлина, образувайки върху него нещо като паяжина или координатна мрежа. Това напомня на охранителна аларма, както се показва в шпионски екшън филми или компютърни игри.
Когато нещо докосне екрана, независимо дали е пръст, ръка в ръкавица, стилус или молив, два или повече лъча се прекъсват. Фотоклетките записват това събитие, сензорният контролер открива кои от тях не получават достатъчно инфрачервена светлина и въз основа на тяхната позиция изчислява площта на екрана, в която е възникнало препятствие. Останалото е да съпоставите докосването с интерфейсния елемент на екрана на това място - работа на софтуера.
Днес инфрачервените сензорни екрани могат да бъдат намерени в онези джаджи, чиито екрани имат нестандартен дизайн, където добавянето на допълнителни сензорни слоеве е технически трудно или непрактично - в електронни четци, базирани на E-link дисплеи, например Amazon Kindle Touchи Sony Ebook. В допълнение, устройства с подобни сензори, поради тяхната простота и поддръжка, привлякоха вниманието на военните.
Капацитивен сензорен екран
Ако при резистивните сензорни екрани компютърът регистрира промяната в проводимостта, която следва натискане върху екрана директно между слоевете на сензора, тогава капацитивните сензори записват директно докосването.
Човешко тяло, кожа - добри водачиелектричество и имат електрически заряд. Обикновено забелязвате това, като ходите по вълнен килим или съблечете любимия си пуловер и след това докоснете нещо метално. Всички сме запознати с статично електричество, изпитахме ефекта му върху себе си и видяхме малки искри, изхвърчащи от пръстите ни в тъмното. По-слаб, незабележим обмен на електрони между човешкото тяло и различни проводими повърхности се случва постоянно и това е, което капацитивните екрани записват.
Първите такива сензорни екрани бяха наречени повърхностни капацитивни и бяха логично развитие на резистивни сензори. В тях само един проводящ слой, подобен на този, използван преди, е инсталиран директно върху екрана. Към него също бяха прикрепени чувствителни електроди, този път в ъглите на тъчпада. Сензори следящи напрежението на електродите и техните софтуербяха направени забележимо по-чувствителни и вече можеха да откриват и най-малките промени в потока на електрически ток през екрана. Когато пръст (друг проводящ обект, като стилус) докосне повърхността с повърхностен капацитивен сензорен екран, проводимият слой веднага започва да обменя електрони с него и микроконтролерът забелязва това.
Появата на повърхностни капацитивни сензорни екрани беше пробив, но поради факта, че проводимият слой, нанесен директно върху стъклото, лесно се повреди, те не бяха подходящи за новото поколение устройства.
За създаването на първия iPhone бяха необходими проектирани капацитивни сензори. Този тип сензорен екран бързо се превърна в най-често срещания в съвременния свят потребителска електроника: смартфони, таблети, лаптопи, моноблокове и други битови устройства.
Най-горният слой на този тип сензорен екран изпълнява защитна функцияи може да се направи от закалено стъкло, например известното Gorilla Glass. По-долу са най-тънките електроди, които образуват решетка. Отначало те бяха поставени един върху друг на два слоя, след което, за да се намали дебелината на екрана, те започнаха да се поставят на едно и също ниво.
Изработени от полупроводникови материали, включително гореспоменатия индиев калаен оксид, тези проводими косми създават електростатично поле там, където се пресичат.
Когато пръст докосне стъклото, поради електропроводимите свойства на кожата, той изкривява локалното електрическо поле в точките на най-близкото пресичане на електродите. Това изкривяване може да се измери като промяна в капацитета в една точка на мрежата.
Тъй като масивът от електроди е направен доста малък и плътен, такава система е в състояние да проследява докосването много точно и може лесно да улови няколко докосвания наведнъж. В допълнение, липсата на допълнителни слоеве и междинни слоеве в сандвича на матрицата, сензора и защитно стъклоима положителен ефект върху качеството на изображението. Вярно е, че по същата причина счупените екрани, като правило, се сменят напълно. Веднъж сглобен, проектираният капацитивен сензорен екран е изключително труден за ремонт.
Сега предимствата на проективно-капацитивните сензорни екрани не звучат като нищо изненадващо, но по време на представянето на iPhone те осигуриха огромен успех на технологията, въпреки обективните недостатъци - чувствителност към мръсотия и влага.
Чувствителни на натиск сензорни екрани - 3D Touch
Идеологическият предшественик на чувствителните на натиск сензорни екрани беше собствената технология на Apple, наречена Принудително докосване, използвано в умен часовниккомпания, MacBook, MackBook Pro и Magic Trackpad 2.
След като тества интерфейсни решения и различни сценарии за използване на разпознаване на натиск на тези устройства, Apple започна да внедрява подобно решение в своите смартфони. В iPhone 6s и 6s Plus разпознаването и измерването на налягането стана една от функциите на сензорния екран и получи търговското наименование 3D Touch.
Въпреки че Apple не скри факта, че нова технологиясамо модифицира капацитивните сензори, с които сме свикнали и дори показа диаграма общ контуркойто обясняваше принципа на неговата работа, подробности за дизайна на сензорните екрани с 3D Touch се появиха едва след това първите iPhoneново поколение бяха разглобени от ентусиасти.
За да научат капацитивния сензорен екран да разпознава щраквания и да прави разлика между няколко степени на натиск, инженерите от Купертино трябваше да възстановят сандвича със сензорен екран. Направиха промени в отделните му части и добавиха още един към капацитивния, нов слой. И, интересно, когато правеха това, те очевидно бяха вдъхновени от остарелите резистивни екрани.
Решетката от капацитивни сензори остана непроменена, но беше преместена назад, по-близо до матрицата. Между набор от електрически контакти, които следят къде е докоснат дисплеят и защитното стъкло, a допълнителен масивот 96 отделни сензора.
Неговата задача не беше да определи местоположението на пръста екран на iPhone. Капацитивният сензорен екран все още се справяше перфектно с това. Тези пластини са необходими за откриване и измерване на степента на огъване на безопасното стъкло. Apple специално поръча разработката и производството на Gorilla Glass от Gorilla Glass специално за iPhone. защитно покритие, който ще запази същата здравина и в същото време ще бъде достатъчно гъвкав, за да може екранът да реагира на натиск.
Това развитие можеше да е краят на материала за сензорните екрани, ако не беше друга технология, за която се прогнозираше голямо бъдеще преди няколко години.
Вълнови сензорни екрани
Изненадващо, те не използват електричество и дори нямат нищо общо със светлината. Системната технология Surface Acoustic Wave използва повърхностни акустични вълни, разпространяващи се по повърхността на екрана, за да открие точката на допир. Ултразвукът, генериран от пиезоелектричните елементи в ъглите, е твърде силен, за да бъде открит от човешкия слух. Разпространява се напред-назад, отскачайки многократно от краищата на екрана. Звукът се анализира за аномалии, причинени от обекти, докосващи екрана.
Сензорните екрани Wave имат няколко недостатъка. Те започват да правят грешки, след като стъклото е силно замърсено и при условия силен шум, но в същото време в екраните с такъв сензор няма допълнителни слоеве, които увеличават дебелината и влияят на качеството на изображението. Всички сензорни компоненти са скрити под рамката на дисплея. В допълнение, вълновите сензори ви позволяват точно да изчислите зоната на контакт между екрана и пръста или друг обект и въз основа на тази област косвено да изчислите силата на натискане на екрана.
Едва ли ще срещнем тази технология в смартфоните поради сегашната мода на безрамковите дисплеи, но преди няколко години компания Samsungекспериментира със системата Surface Acoustic Wave в моноблокове и като компоненти за игрални автоматии все още се продават рекламни терминали, панели с акустичен тъчскрийн
Вместо заключение
За много кратко време сензорните екрани завладяха света на електрониката. Въпреки липсата на тактилна обратна връзка и други недостатъци, сензорните екрани се превърнаха в много интуитивен, разбираем и удобен метод за въвеждане на информация в компютрите. Не на последно място, те дължат успеха си на своето разнообразие технически изпълнения. Всеки със своите предимства и недостатъци, подходящи за своя клас устройства. Резистивни екраниза най-евтините и разпространени джаджи, капацитивни екрани за смартфони и таблети и настолни компютрис които взаимодействаме всеки ден и инфрачервени сензорни екрани за онези случаи, когато дизайнът на екрана трябва да остане непокътнат. В заключение остава само да кажем, че сензорните екрани са с нас от доста време, не се очаква подмяна в близко бъдеще.20.07.2016 г. 14.10.2016 г. от Защо
Историята на създаването на сензорния екран.
Днес сензорен екран или по-скоро екран с възможност за въвеждане на информация чрез докосване няма да изненада никого. Почти всички съвременни смартфони, таблети, някои електронни книгии други модерни джаджиоборудвани подобни устройства. Каква е историята на това прекрасно устройство за въвеждане на информация?
Смята се, че бащата на първото в света сензорно устройство е американският преподавател в университета в Кентъки Самуел Хърст. През 1970 г. той се сблъсква с проблема с четенето на информация от огромен брой записващи ленти. Неговата идея за автоматизиране на този процес стана тласък за създаването на първата в света компания за сензорни екрани Elotouch. Първата разработка на Хърст и неговите сътрудници се нарича Елограф. Издадена е през 1971 г. и използва четирижилен резистивен метод за определяне на координатите на точката на допир.
Първото компютъризирано устройство със сензорен екран беше системата PLATO IV, която се роди през 1972 г. благодарение на изследване, проведено като част от компютърното обучение в САЩ. Тя имаше тъчпад, състоящ се от 256 блока (16x16) и работещ с помощта на мрежа от инфрачервени лъчи.
През 1974 г. Самюел Хърст отново направи известно за присъствието си. Основаната от него компания, Elographics, пусна прозрачен сензорен панел, а три години по-късно през 1977 г. те разработиха петжилен резистивен панел. Няколко години по-късно компанията се слива с най-големият производител Siemens electronics и през 1982 г. съвместно пуснаха първия в света телевизор, оборудван със сензорен екран.
През 1983 г. производителят компютърно оборудване Hewlett-Packard произвежда компютъра HP-150, оборудван със сензорен дисплей, който работи на принципа на инфрачервена мрежа.
Първият мобилен телефон с сензорно устройствоимаше модел за въвеждане на информация Alcatel One Touch COM, издаден през 1998 г. Именно тя стана прототипът модерни смартфони, въпреки че по днешните стандарти имаше много скромни възможности– малък монохромен дисплей. Друг опит за смартфон със сензорен екран беше Ericsson R380. Освен това имаше монохромен дисплей и имаше много ограничени възможности.
Сензорен екран в модерна формасе появи през 2002 г. в модела Qtek 1010/02 XDA, пуснат от HTC. Това беше пълноцветен дисплей с доста добра резолюция, поддържащ 4096 цвята. Той използваше резистивна технологияопределяне на координатите на допир. За още високо нивосензорни екрани изведени Apple компания. Благодарение на нейния IPhone устройствата със сензорни екрани придобиха невероятна популярност, а разработката им на Multitouch (откриване на докосване с два пръста) значително опрости въвеждането на информация.
Въпреки това, появата на сензорни екрани беше не само удобна иновация, но и доведе до някои неудобства. Електронните устройства, оборудвани със сензор, са по-чувствителни към небрежно боравене и поради това се развалят по-често. Дори екраните на iPhone се чупят. За щастие дори неквалифициран специалист може да ги замени.
Как работи сензорният екран?
Такова чудо като сензорен екран - дисплей с възможност за въвеждане на информация чрез просто натискане на повърхността му със специален стилус или просто пръст - отдавна е престанал да изненадва потребителите на съвременни електронни джаджи. Нека се опитаме да разберем как работи.
Всъщност има доста видове сензорни екрани. голям брой. Те се различават един от друг по принципите, залегнали в тяхната работа. Днес пазарът на съвременна високотехнологична електроника използва предимно резистивни и капацитивни сензори. Има обаче и матрични, проекционно-капацитивни, използващи повърхностни акустични вълни, инфрачервени и оптични. Особеността на първите две, най-често срещаните, е, че самият сензор е отделен от дисплея, така че ако се повреди, дори начинаещ електротехник може лесно да го смени. Всичко, което трябва да направите, е да закупите сензорен екран за вашия мобилен телефон или друго електронно устройство.
Резистивен сензорен екран се състои от гъвкава пластмасова мембрана, която всъщност натискаме с пръст, и стъклен панел. Резистивен материал, по същество проводник, е нанесен върху вътрешните повърхности на двата панела. Между мембраната и стъклото е равномерно разположен микроизолатор. Когато натиснем една от зоните на сензора, проводимите слоеве на мембраната и стъкления панел се затварят на това място и възниква електрически контакт. Веригата на електронния сензорен контролер преобразува сигнала от натискането в конкретни координати в областта на дисплея и ги предава на самата управляваща верига електронно устройство. Определянето на координатите, или по-скоро неговият алгоритъм, е много сложен и се основава на последователното изчисляване първо на вертикалните, а след това на хоризонталните координати на контакта.
Резистивните сензорни екрани са доста надеждни, защото работят нормално дори когато активната част е замърсена. горен панел. Освен това, поради тяхната простота, те са по-евтини за производство. Те обаче имат и недостатъци. Една от основните е ниската светлопропускливост на сензора. Тоест, тъй като сензорът е залепен за дисплея, изображението не е толкова ярко и контрастно.
Капацитивен сензорен екран. Работата му се основава на факта, че всеки обект, който има електрически капацитет, В в такъв случайпръстът на потребителя провежда редуващо се електричество. Самият сензор е стъклен панелпокрити с прозрачно резистивно вещество, което образува проводим слой. Този слой е снабден с електроди. променлив ток. Веднага щом пръст или стилус докоснат една от зоните на сензора, на това място изтича ток. Силата му зависи от това колко близо до ръба на сензора е осъществен контактът. Специален контролер измерва тока на утечка и въз основа на неговата стойност изчислява координатите на контакта.
Капацитивен сензор, подобно на резистивен, не се страхува от замърсяване и не се страхува от течности. Въпреки това, в сравнение с предишния, той има по-висока прозрачност, което прави изображението на дисплея по-ясно и по-ярко. Недостатъкът на капацитивния сензор идва от неговите конструктивни характеристики. Факт е, че активната част на сензора всъщност се намира на самата повърхност и следователно е подложена на износване и повреди.
Сега нека поговорим за принципите на работа на сензорите, които днес са по-малко популярни.
Матрични сензори Те работят на резистивния принцип, но се различават от първите в най-опростен дизайн. Върху мембраната се нанасят вертикални проводими ивици, а върху стъклото - хоризонтални проводими ленти. Или обратното. Когато се приложи натиск върху определена зона, две проводими ленти се затварят и за контролера е доста лесно да изчисли координатите на контакта.
Недостатъкът на тази технология е видим с невъоръжено око – много ниска точност, а оттам и невъзможност за осигуряване на висока дискретност на сензора. Поради това някои елементи на изображението може да не съвпадат с местоположението на проводящите ленти и следователно щракването върху тази област може или да причини неправилно изпълнение необходима функцияили изобщо не работи. Единственото предимство на този тип сензори е ниската им цена, която, строго погледнато, се дължи на тяхната простота. В допълнение, матричните сензори не са капризни за използване.
Проектирани капацитивни сензорни екрани Те са вид капацитивни, но работят малко по-различно. На вътрешна странавърху екрана се прилага решетка от електроди. Когато пръст се допре между съответния електрод и човешкото тяло, a електрическа система– еквивалент на кондензатор. Сензорният контролер доставя микротоков импулс и измерва капацитета на получения кондензатор. В резултат на факта, че няколко електрода се активират едновременно в момента на докосване, достатъчно е контролерът просто да изчисли точното местоположение на докосването (използвайки най-големия капацитет).
Основните предимства на проектираните капацитивни сензори са високата прозрачност на целия дисплей (до 90%), изключително широк диапазон от работни температури и издръжливост. При използване на този тип сензор, поддържащото стъкло може да достигне дебелина от 18 mm, което дава възможност за изработване на удароустойчиви дисплеи. Освен това сензорът е устойчив на непроводими замърсявания.
Сензори за повърхностни акустични вълни – вълни, разпространяващи се по повърхността на твърдо тяло. Сензорът представлява стъклен панел с пиезоелектрични преобразуватели, разположени в ъглите. Същността на работата на такъв сензор е следната. Пиезоелектричните сензори генерират и приемат акустични вълни, които се разпространяват между сензорите по повърхността на дисплея. Ако няма докосване - електрически сигналпреобразуван във вълни и след това обратно в електрически сигнал. Ако се случи докосване, част от енергията на акустичната вълна ще бъде погълната от пръста и следователно няма да достигне сензора. Контролерът ще анализира получения сигнал и с помощта на алгоритъм ще изчисли местоположението на докосването.
Предимствата на такива сензори са, че с помощта на специален алгоритъм е възможно да се определят не само координатите на докосване, но и силата на натискане - допълнителен информационен компонент. Освен това крайното дисплейно устройство има много висока прозрачност, тъй като няма полупрозрачни проводими електроди по пътя на светлината. Сензорите обаче имат и редица недостатъци. Първо, това е много сложен дизайн, и второ, вибрациите силно пречат на точността на определяне на координатите.
Инфрачервени сензорни екрани. Принципът на тяхното действие се основава на използването на координатна мрежа от инфрачервени лъчи (излъчватели и приемници на светлина). Приблизително същото като в банкови трезориот игрални филми за шпиони и разбойници. Когато докоснете сензора в определена точка, част от лъчите се прекъсват, а контролерът използва данни от оптични приемници, за да определи координатите на контакта.
Основният недостатък на такива сензори е тяхното много критично отношение към чистотата на повърхността. Всяко замърсяване може да доведе до пълната му неработоспособност. Въпреки че поради простотата на дизайна, този тип сензор се използва за военни цели и дори в някои мобилни телефони.
Оптичните сензорни екрани са логично продължение на предишните. Инфрачервената светлина се използва като информационно осветление. Ако няма повърхност елементи на трети страни– светлината се отразява и влиза във фотодетектора. Ако възникне контакт, част от лъчите се абсорбират и контролерът определя координатите на контакта.
Недостатъкът на технологията е сложността на дизайна поради необходимостта от използване на допълнителен фоточувствителен слой на дисплея. Предимствата включват способността за достатъчно точно определениематериалът, използван за осъществяване на контакта.
DST тензодатчикът и сензорните екрани работят на принципа на деформация на повърхностния слой. Тяхната точност е доста ниска, но издържат много добре на механични натоварвания, така че се използват в банкомати, билетни машини и други обществени електронни устройства.
Индукционните екрани се основават на принципа на формоване електромагнитно полепод горната част на сензора. При докосване със специална писалка характеристиката на полето се променя, а контролерът от своя страна изчислява точни координатиконтакт. Използват се в арт таблети от най-висок клас, тъй като осигуряват по-голяма точност при определяне на координатите.
