Suunniteltu ensisijaisesti tietojen näyttämiseen ja syöttämiseen eleillä tai painamalla näyttöä. Nyt on monia lajikkeita, joiden avulla voit olla suoraan vuorovaikutuksessa laitteen kanssa. Sisäänrakennetut anturit näkyvät monissa laitteissa: älypuhelimissa, tableteissa, soittimissa, videokameroissa ja kameroissa. Nykyisillä kosketusnäyttötyypeillä on omat etunsa ja haittansa. Jotta voidaan päättää, mikä on parempi, on tarpeen tutkia kunkin ominaisuuksia yksityiskohtaisemmin. Meidän tapauksessamme keskitymme tablet-laitteisiin sisäänrakennettuihin kosketusnäyttöihin.

Huomaa, että aistityypit jaetaan neljään päätyyppiin:

• Kapasitiivinen.
• Projisoitu kapasitiivinen.
• Näytöt pinta-akustisilla aalloilla (SAW).
• Resistiivinen.

Yleisimmät ovat kapasitiiviset ja resistiiviset. Niiden tärkein ero on, että ensimmäiset tunnistavat kosketuksen ja jälkimmäiset painamisen (kynällä tai sormella). Itse asiassa resistiivisiä antureita löytyy halvemmista tablet-malleista, ja niitä pidetään jäänteinä. Kapasitiivisia käytetään laajasti uusissa malleissa mobiililaitteet.

Miksi niitä itse asiassa kutsutaan sellaisiksi? Suurikapasiteettinen esine johtaa sähköenergiaa laitteen läpi vaihtovirta. Pinta ei ole muuta kuin lasipaneeli, joka on päällystetty resistiivisellä läpinäkyvällä metalliseoksella. Johtavassa kerroksessa on korkea jännitetaso ja kun se joutuu kosketuksiin esineen tai sormen kanssa, virta vuotaa. Tämän seurauksena anturit havaitsevat virtavuodon, jolloin puristuspisteen koordinaatit lasketaan välittömästi.

Näytön edut

On olemassa projektiivisia kapasitiivisia näyttöjä. Niitä pidetään edistyneempinä, ja niille on ominaista lisääntynyt herkkyys, nopea vaste, ja mikä tärkeintä, niiden avulla voit olla vuorovaikutuksessa laitteen kanssa käsineiden kautta. Erittäin tärkeä tekijä on monikosketustekniikan tuki. Sen ansiosta voit painaa pintaa kahdella tai jopa kolmella sormella. Tämä johtuu siitä, että useiden pisteiden koordinaatit, joihin toiminta on suunnattu, sijaitsevat samanaikaisesti.

Kehittyneiden kosketusnäyttöjen tärkeimmät edut ovat kestävyys kaikkia kontaminaatioita vastaan, lujuus ja luotettavuus. Lisäksi voit turvallisesti työskennellä projisoiduilla kapasitiivisilla näytöillä kylmällä säällä. Ne kestävät alhaisia ​​lämpötiloja. Nopea vaste on ehdoton etu kapasitiiviseen näyttöön verrattuna. Yksi kevyt kosketus riittää tietojen näyttämiseen.

Sovellus elämässä

On sanottava, että kapasitiivisia näyttöjä asennetaan tablettien lisäksi tietokioskiin, pankkiautomaateihin ja turvallisiin rakennuksiin. Projisoitujen kapasitiivisten näyttöjen käyttöalue on paljon laajempi. Niitä löytyy maksupäätteistä, kannettavista tietokoneista, elektronisista kioskeista ja kaikista laitteista, jotka tukevat monikosketustekniikkaa. Voit olla vuorovaikutuksessa projisoitujen kapasitiivisten näyttöjen kanssa käyttämällä erityistä johtavaa kynää, mutta harvat ihmiset käyttävät sitä. On paljon helpompaa suorittaa kaikki toiminnot manuaalisesti.

Kapasitiivisten ja projisoitujen kapasitiivisten näyttöjen haitoista ei tarvitse puhua. Ainoa haittapuoli on ehkä niiden korkea hinta, mutta se on täysin perusteltu. Jos haluat ostaa laadukkaalla kosketusnäytöllä varustetun laitteen, joudut maksamaan sopivan summan.

Resistiivisten näyttöjen ominaisuudet

Laite ja sovellus

Yksinkertaisempi ja halvempi tekniikka on resistiivinen anturi, joka koostuu muovikalvosta ja johtavasta substraatista. Kun painat kalvoosaa, substraatissa tapahtuu pieni oikosulku. Ohjauselektroniikka laskee sitten resistanssin, joka esiintyy kahden osan reunojen välillä. Tämän seurauksena puristuspisteen koordinaatit lasketaan.

Usein Resistiivisiä kosketusnäyttöjä käytetään edullisissa tablet-malleissa ja muut mobiililaitteet, kommunikaattorit, PDA-laitteet, lääketieteelliset laitteet ja teollisuuden ohjauslaitteet. Sisäänrakennetulla resistiivisellä näytöllä varustetuissa laitteissa on erityinen kynä. Tästä huolimatta voit työskennellä minkä tahansa muun tylpän esineen kanssa. Resistiiviset näytöt reagoivat myös sormiin, jopa käsineitä käytettäessä. Totta, on yksi pieni vivahde - iskun pintaan ei pitäisi olla kovin voimakasta, muuten näyttö saattaa vaurioitua.

Käyttöominaisuudet

Jos puhumme resistiivisten näyttöjen haitoista, ne ovat erittäin herkkä kaikille mekaanisille vaurioille. Älä missään tapauksessa pidä tällaisella näytöllä varustettua laitetta taskussa avainten kanssa tai käytä muuta esinettä kynän sijasta. Muuten näyttöön jää rumia naarmuja, mikä voi johtaa herkkyyden heikkenemiseen. Suojautuaksesi tällaisilta riskeiltä, ​​sinun on kiinnitettävä suojakalvo resistiiviselle pinnalle. Lisäksi alhaisissa lämpötiloissa se ei silti toimi hyvin. Mitä tulee läpinäkyvyyteen, vain 84 % näytöltä tulevasta valosta läpäisee - tämä on erittäin alhainen luku.

Monet käyttäjät ihmettelevät: minkä tyyppinen kosketusnäyttö on parempi? Selkeää vastausta ei ole. Hinnaltaan edullisimmat ovat resistiiviset näytöt. Laadultaan ne ovat luonnollisesti projektiokapasitiivisia edellä. On kuitenkin toinenkin kosketusnäyttötyyppi, josta kannattaa puhua.

Tällaiset näytöt toimivat seuraavasti: laitteen kulmissa sijaitsevat pietsoelementit muuntavat tulevan sähkösignaalin ultraääniaalloiksi. Ne saapuvat heti näyttöpinnalle. Heijastavat elementit on jaettu näytön reunoille, ja vastakkaisella puolella on antureita, jotka tallentavat ja lähettävät ultraääniaaltoja. Muunnin muuntaa ne sähköisiksi signaaliksi. Koskettaessa se heikkenee ja kosketuksen koordinaatit lasketaan. On huomattava, että kosketuksen intensiteetti myös lasketaan, mikä ei pidä paikkaansa muun tyyppisissä näytöissä. Kuitenkin toisin kuin sen kilpailijat, tämä vaihtoehto ei täysin määritä koordinaatteja et voi piirtää näille näytöille.

niillä on korkea läpinäkyvyys ja kestävyys. Näytössä ei käytännössä ole johtavia pintoja ja se kestää jopa 50 miljoonaa kosketusta. Merkittävä haittapuoli on, että epäpuhtaudet estävät laitteen toiminnan ja näytön oikea toiminta tapahtuu vain vuorovaikutuksessa absorboivien akustisten aaltojen kanssa. Pinta-aktiivisten aineiden näytöt rakennetaan tablettien lisäksi myös pelikoneisiin, vartioituihin kioskeihin ja muihin laitteisiin.

Kosketusnäyttöjen ansiosta graafinen käyttöliittymä ja ohjaus on yksinkertaistettu huomattavasti. Pääsy toimintoihin on helpottunut. Kosketusnäytöillä voit tehdä mahdollisimman vähän liikkeitä ja vastaanottaa tietoja kokonaisuudessaan. Huolimatta siitä, että tyyppejä on useita, niillä kaikilla on etunsa. Käyttäjä voi päättää, minkä laitteen valitsee omien taloudellisten mahdollisuuksiensa ja mieltymystensä perusteella.

Kosketusnäyttö on laite, joka syöttää ja tulostaa tietoa kosketus- ja eleherkän näytön kautta. Kuten tiedät, näytöt nykyaikaiset laitteet ei vain näytä kuvaa, vaan myös mahdollistaa vuorovaikutuksen laitteen kanssa. Aluksi tällaiseen vuorovaikutukseen käytettiin tuttuja painikkeita, sitten ilmestyi yhtä kuuluisa "hiiri"-manipulaattori, joka yksinkertaisti merkittävästi tietokoneen näytöllä olevien tietojen käsittelyä. "Hiiri" vaatii kuitenkin vaakasuoran pinnan toimiakseen, eikä se sovellu kovinkaan mobiililaitteille. Tässä tulee apuun tavallisen näytön lisäys - kosketusnäyttö, joka tunnetaan myös nimellä Touch Panel, kosketuspaneeli, kosketuskalvo. Toisin sanoen kosketuselementti ei itse asiassa ole näyttö - se on näytön päälle ulkopuolelta asennettu lisälaite, joka suojaa sitä ja joka syöttää näytön kosketuksen koordinaatit sormella tai muulla esineellä.

Käyttö

Nykyään kosketusnäyttöjä käytetään laajalti mobiililaitteissa. Aluksi kosketusnäyttöä käytettiin taskun suunnittelussa henkilökohtaiset tietokoneet(PDA, PDA), nyt mestaruutta pitävät kommunikaattorit, matkapuhelimet, soittimet ja jopa valokuva- ja videokamerat. Näytön virtuaalisten painikkeiden avulla tapahtuva sormiohjaustekniikka on kuitenkin osoittautunut niin käteväksi, että lähes kaikki maksupäätteet, monet nykyaikaiset pankkiautomaatit, sähköiset tietokioskit ja muut julkisilla paikoilla käytettävät laitteet on varustettu sillä.

Kannettava tietokone kosketusnäytöllä

On myös syytä huomata kannettavat tietokoneet, joiden jotkut mallit on varustettu pyörivällä kosketusnäytöllä, joka antaa mobiili tietokone ei vain parempaa toimivuutta, vaan myös enemmän joustavuutta sen ohjaamisessa kadulla ja ilmassa.

Valitettavasti vastaavia kannettavan tietokoneen malleja, joita kutsutaan yleisesti "muuntajiksi", ei ole monia, mutta niitä on olemassa.

Yleisesti ottaen kosketusnäyttötekniikkaa voidaan kuvata kätevimmäksi, kun tarvitset välittömän pääsyn laitteen ohjaamiseen ilman ennakkovalmisteluja ja hämmästyttävällä interaktiivisuudella: säätimet voivat vaihtaa toisiaan aktivoidusta toiminnosta riippuen. Jokainen, joka on koskaan työskennellyt kosketuslaitteen kanssa, ymmärtää yllä olevan erittäin hyvin.

Kosketusnäyttöjen tyypit

Nykyään tunnetaan useita erilaisia ​​kosketusnäyttöjä. Luonnollisesti jokaisella niistä on omat etunsa ja haittansa. Korostetaan neljä päärakennetta:

• Resistiivinen
• Kapasitiivinen
• Projisoitu kapasitiivinen

Mainittujen näyttöjen lisäksi käytetään matriisi- ja infrapunanäyttöjä, mutta niiden alhaisen tarkkuuden vuoksi niiden käyttöalue on erittäin rajallinen.

Resistiivinen

Resistiiviset kosketuspaneelit ovat yksinkertaisimpia laitteita. Sen ytimessä tällainen paneeli koostuu johtavasta substraatista ja muovikalvosta, joilla on tietty vastus. Kun painat kalvoa, se sulkeutuu alustan mukana, ja ohjauselektroniikka määrittää tuloksena olevan vastuksen alustan ja kalvon reunojen välillä laskemalla painepisteen koordinaatit.

Resistiivisen näytön etuna on sen edullinen hinta ja suunnittelun yksinkertaisuus. Niillä on erinomainen tahrojenkestävyys. Resistiivisen tekniikan tärkein etu on herkkyys mille tahansa kosketukselle: voit työskennellä kädellä (mukaan lukien hanskat), kynällä (kynällä) ja millä tahansa muulla kovalla, tylpällä esineellä (esimerkiksi kuulakärkikynän yläpäällä tai kynän kulmalla). muovikortti). On kuitenkin myös melko vakavia haittoja: resistiiviset näytöt ovat herkkiä mekaanisille vaurioille, tällainen näyttö on helppo naarmuuntua, joten näytön suojaamiseksi ostetaan usein lisäksi erityinen suojakalvo. Lisäksi resistiiviset paneelit eivät toimi kovin hyvin alhaisissa lämpötiloissa, ja niillä on myös alhainen läpinäkyvyys - ne lähettävät enintään 85% näytön valovirrasta.

Kosketuskynän käyttö

Sovellus

• Kommunikaattorit
• Kännykät
• POS-päätteet
• Tabletti
• Teollisuus (ohjauslaitteet)
• Lääketieteelliset laitteet

Kommunikaattori

Kapasitiivinen

Kapasitiivinen kosketusnäyttötekniikka perustuu periaatteeseen, että suuri kapasitiivinen esine (tässä tapauksessa henkilö) pystyy johtamaan sähköä. Kapasitiivisen tekniikan ydin on levittää sähköä johtava kerros lasille, samalla kun heikko vaihtovirta syötetään jokaiseen näytön neljään kulmaan. Jos kosketat näyttöä suuren kapasiteetin maadoitetulla esineellä (sormella), virta vuotaa. Mitä lähempänä kosketuspiste (ja siten vuoto) on näytön kulmissa olevia elektrodeja, sitä suurempi on vuotovirran voimakkuus, jonka ohjauselektroniikka tallentaa, joka laskee kosketuspisteen koordinaatit.

Kapasitiiviset näytöt ovat erittäin luotettavia ja kestäviä, niiden käyttöikä on satoja miljoonia napsautuksia, ne kestävät täydellisesti saastumista, mutta vain ne, jotka eivät johda sähkövirtaa. Resistiivisiin verrattuna ne ovat läpinäkyvämpiä. Haittoja ovat kuitenkin edelleen sähköä johtavan pinnoitteen vaurioituminen ja herkkyys kosketukselle johtamattomilla esineillä, jopa käsineillä.

Tietokioski

Sovellus

• Turvallisissa tiloissa
• Tietokioski
• Jotkut pankkiautomaatit

Projisoitu kapasitiivinen

Projektiivi-kapasitiiviset näytöt perustuvat ihmiskehon ja lasin pinnalla olevan läpinäkyvän elektrodin, joka tässä tapauksessa on dielektrinen, väliin muodostuneen kondensaattorin kapasitanssin mittaamiseen. Koska elektrodit kiinnitetään näytön sisäpinnalle, tällainen näyttö on erittäin kestävä mekaanisia vaurioita vastaan, ja kun otetaan huomioon mahdollisuus käyttää paksua lasia, projektiivisia kapasitiivisia näyttöjä voidaan käyttää julkisilla paikoilla ja kadulla ilman erityisiä rajoituksia. Lisäksi tämän tyyppinen näyttö tunnistaa painamisen hansikassormella.

Maksupääte

Nämä näytöt ovat melko herkkiä ja erottavat toisistaan ​​sormi- ja johtavan kynän painallukset, ja jotkin mallit voivat tunnistaa useita painalluksia (monikosketus). Projektiivisen kapasitiivisen näytön ominaisuuksia ovat korkea läpinäkyvyys, kestävyys ja immuniteetti useimpia epäpuhtauksia vastaan. Tällaisen näytön haittana on sen ei kovin korkea tarkkuus sekä puristimen koordinaatteja käsittelevän elektroniikan monimutkaisuus.

Sovellus

• Sähköiset kioskit kaduilla
• Maksupäätteet
• pankkiautomaatit
• Kannettavan tietokoneen kosketuslevyt
• iPhone

Pinta-akustisten aaltojen määrittämisellä

Kosketuspaneelin toiminnan ydin pinta-akustisten aaltojen määrittämisessä on ultraäänivärähtelyjen läsnäolo näytön paksuudessa. Kun kosketat värähtelevää lasia, aallot imeytyvät ja näytön anturit tallentavat kosketuskohdan. Tekniikan etuja ovat korkea luotettavuus ja kosketustunnistus (toisin kuin kapasitiiviset näytöt). Haittapuolena on huono suojaus ympäristötekijöiltä, ​​joten pinta-akustisia aaltoja sisältäviä suojuksia ei voida käyttää ulkona, ja lisäksi tällaiset näytöt pelkäävät niiden toimintaa estävää kontaminaatiota. Harvoin käytetty.

Muut, harvinaiset kosketusnäytöt

• Optiset näytöt. Lasi on valaistu infrapunavalolla; tällaisen lasin kosketuksen seurauksena valo siroaa, jonka anturi havaitsee.
• Induktionäytöt. Näytön sisällä on kela ja ristikko herkkiä johtoja, jotka reagoivat kosketukseen sähkömagneettisella resonanssilla toimivan aktiivisen kynän avulla. On loogista, että tällaiset näytöt reagoivat kosketuksiin vain erityisellä kynällä. Käytetään kalliissa grafiikkatableteissa.
• Venymämittarit – reagoivat näytön muodonmuutokseen. Tällaisilla näytöillä on alhainen tarkkuus, mutta ne ovat erittäin kestäviä.
• Infrapunasädeverkko on yksi ensimmäisistä teknologioista, jonka avulla voit tunnistaa kosketukset näytöllä. Ristikko koostuu useista valonlähteistä ja vastaanottimista, jotka sijaitsevat näytön sivuilla. Se reagoi vastaavien säteiden tukkeutumiseen esineiden toimesta, minkä perusteella se määrittää puristuksen koordinaatit.

• Liikuta kahta sormea ​​yhteen – loitonna kuvaa (teksti)
• Levitä kaksi sormea ​​sivuille – lisää (zoomaus)
• Usean sormen liikkeet samanaikaisesti - tekstin vieritys, sivut selaimessa
• Kierrä kahdella sormella näytöllä – kierrä kuvaa (näyttöä)

Tietoja kosketusnäyttöjen eduista ja haitoista

Kosketusnäytöt ovat olleet olemassa jo pitkään kämmenlaitteissa. Tähän on useita syitä:

• Kyky tehdä vähimmäismäärä ohjaimia
• Graafisen käyttöliittymän yksinkertaisuus
• Ohjauksen helppous
• Helppo pääsy laitteen toimintoihin
• Multimediaominaisuuksien laajentaminen

Haittoja on kuitenkin enemmän kuin tarpeeksi:

• Haptisen palautteen puute
• Tarve usein käyttää kynää (kynää)
• Näytön vaurioitumisen mahdollisuus
• Sormenjälkien ja muun lian esiintyminen näytöllä
• Suurempi energiankulutus

Tämän seurauksena näppäimistöstä ei aina ole mahdollista päästä kokonaan eroon, koska tekstin kirjoittaminen tutuilla näppäimillä on paljon helpompaa. Kosketusnäyttö on kuitenkin vuorovaikutteisempi, koska valikkokohteet ja nykyaikaisten laitteiden asetukset ovat nopeampia.

Toivomme, että tämä materiaali auttaa sinua valittaessa kosketusnäyttölaitetta.

Keskustele foorumilla

Kosketusnäyttö tiedon syöttö-/tulostuslaitteena ilmestyi suhteellisen kauan sitten. Vielä viime vuosisadan 90-luvulla myytiin PDA-laitteita ja muita kosketusnäytöllä varustettuja kannettavia laitteita. Tekniikan kehittyessä kosketusnäytölliset älypuhelimet ovat kehittyneet ja niille on asetettu uusia vaatimuksia, joten kosketusnäytöt ovat muuttuneet dramaattisesti viimeisen vuosikymmenen aikana.

Resistiiviset anturit

Yksinkertaisimmat ja edullisimmat anturit älypuhelimille. Ne koostuvat kahdesta kerroksesta, joille levitetään läpinäkyvää johtavaa materiaalia oleva verkko. Alaosa on lasia (mineraali tai orgaaninen) ja ylempi muovia. Niiden välissä on ohut ilmakerros. Kosketushetkellä piiri sulkeutuu eri kerrosten ruudukoiden välillä ja ohjain määrittää kosketuspaikan koordinaatit.

Resistiivisten näyttöjen etuja ovat herkkyys minkä tahansa kohteen paineelle, alhaiset kustannukset, suunnittelun yksinkertaisuus ja tarkkuus. Suurin haittapuoli on hauraus: muovinen pintakerros on helppo leikata tai puhkaista, minkä jälkeen kontakti katkeaa ja anturi ei toimi.

Resistiivisillä antureilla on myös suhteellisen alhainen läpinäkyvyys (jopa 80 %), joten vuodesta 2010 alkaen ne poistuvat käytöstä älypuhelimissa. Nykyään tällainen kosketusnäyttö löytyy vain halvoista kiinalaisista puhelimista.

Kapasitiiviset anturit

Älypuhelimien kapasitiiviset anturit koostuvat läpinäkyvällä johtavalla kerroksella päällystetystä lasipaneelista ja neljästä kulma-anturista. Se syötetään heikolla vaihtovirralla, jonka vuoto, kun sitä kosketetaan, tallennetaan antureilla, jotka laskevat puristimen koordinaatit. Sen lisäksi, että tällaiset kosketusnäytöt reagoivat vain sähköä johtavan esineen kosketukseen, niiden tarkkuus on alhainen, eivätkä ne pysty havaitsemaan useita napautuksia samanaikaisesti.

Kapasitiiviset projektioanturit

Yleisin anturityyppi nykyaikaisissa älypuhelimissa. Ne edustavat edellisen tyypin kehitystä. Johtavan kerroksen sijasta paneeliin asetetaan elektrodiverkko, jotka myös saavat jännitteen. Kun kosketat kondensaattorina toimivaa sormea, tapahtuu virtavuoto, jonka sijainnin ohjain laskee. Tämä muotoilu mahdollistaa useiden kosketusten jäljittämisen (tällä hetkellä jopa 10, enemmän ei ole järkevää) samanaikaisesti.

Mobiililaitteiden valmistajat muokkaavat tällaisten kosketusnäyttöjen perusrakennetta. Nykyaikaisissa OGS-älypuhelinnäytöissä herkät elektrodit voidaan asentaa suoraan matriisin kiteiden (tai diodien) väliin, ja näyttö on peitetty karkaistulla lasilla vaurioiden estämiseksi.

Aikaisemmin myös erottelua harjoitettiin suojaava lasi ja anturikerros: elektrodit asetettiin läpinäkyvälle kalvolle, joka peitettiin päällä lasilla. Tämä lähestymistapa mahdollisti anturin toimivuuden ylläpitämisen myös vakavien vaurioiden (halkeamien, sirujen) yhteydessä.

20.7.2016 14.10.2016 tekijä Miksi

Kosketusnäytön luomisen historia.

Nykyään kosketusnäyttö tai pikemminkin näyttö, jossa on mahdollisuus syöttää tietoja koskettamalla, ei yllätä ketään. Lähes kaikki nykyaikaiset älypuhelimet, taulutietokoneet, jotkut e-kirjoja ja muut nykyaikaiset laitteet on varustettu vastaavilla laitteilla. Mikä on tämän upean tiedonsyöttölaitteen historia?

Uskotaan, että maailman ensimmäisen kosketuslaitteen isä on amerikkalainen Kentuckyn yliopiston opettaja Samuel Hearst. Vuonna 1970 hän kohtasi ongelman lukea tietoja valtavasta määrästä nauhuria. Hänen ideansa automatisoida tämä prosessi sai sysäyksen maailman ensimmäisen kosketusnäyttöyhtiön Elotouchin luomiseen. Hirstin ja hänen työtovereidensa ensimmäinen kehitystyö oli nimeltään Elograph. Se julkaistiin vuonna 1971 ja käytti nelijohtimista resistiivistä menetelmää kosketuspisteen koordinaattien määrittämiseen.

Ensimmäinen tietokoneistettu kosketusnäytöllinen laite oli PLATO IV -järjestelmä, joka syntyi vuonna 1972 tutkimuksen puitteissa tehdyn tutkimuksen ansiosta. tietokonekoulutus Yhdysvalloissa. Hänellä oli kosketuslevy, joka koostuu 256 lohkosta (16x16) ja toimii infrapunasäteiden ruudukon avulla.

Vuonna 1974 Samuel Hearst tunsi läsnäolonsa uudelleen. Hänen perustamansa yritys Elographics julkaisi läpinäkyvän kosketuspaneelin, ja kolme vuotta myöhemmin vuonna 1977 he kehittivät viisijohtimisen resistiivisen paneelin. Muutamaa vuotta myöhemmin yritys sulautui suurimman elektroniikkavalmistajan Siemensin kanssa ja vuonna 1982 julkaistiin yhdessä maailman ensimmäinen kosketusnäytöllä varustettu televisio.

Vuonna 1983 valmistaja tietokonelaitteisto Hewlett-Packard valmistaa HP-150-tietokonetta, joka on varustettu kosketusnäytöllä, joka toimii infrapunaverkon periaatteella.

Ensimmäinen kännykkä kosketuslaitteella tietojen syöttämiseen oli Alcatel-malli Yksi kosketus COM, julkaistu vuonna 1998. Hänestä tuli nykyaikaisten älypuhelimien prototyyppi, vaikka nykystandardien mukaan sillä oli erittäin vaatimattomat ominaisuudet - pieni yksivärinen näyttö. Toinen yritys kosketusnäyttöälypuhelimeen oli Ericsson R380. Siinä oli myös yksivärinen näyttö ja sen ominaisuudet olivat hyvin rajalliset.

Kosketusnäyttö sisään moderni muoto ilmestyi vuonna 2002 Qtek 1010/02 XDA -mallissa, jonka julkaisi HTC. Se oli täysvärinen näyttö, jossa oli melko hyvä resoluutio ja joka tukee 4096 väriä. Se käytti resistiivistä kosketustunnistustekniikkaa. Apple on nostanut kosketusnäytöt korkeammalle tasolle. Hänen iPhonensa ansiosta kosketusnäytölliset laitteet saavuttivat uskomattoman suosion, ja niiden kehittäminen Multitouch (kahden sormen kosketustunnistus) yksinkertaisti tiedonsyöttöä merkittävästi.

Kosketusnäyttöjen tulo ei kuitenkaan ollut vain kätevä innovaatio, vaan se aiheutti myös joitain haittoja. Anturilla varustetut elektroniset laitteet ovat herkempiä huolimattomalle käsittelylle ja rikkoutuvat siksi useammin. Jopa iPhonen näytöt rikkoutuvat. Onneksi myös pätemätön asiantuntija voi korvata ne.

Miten kosketusnäyttö toimii?

Sellainen ihme kuin kosketusnäyttö - näyttö, joka pystyy syöttämään tietoja yksinkertaisesti painamalla sen pintaa erityisellä kynällä tai vain sormella - ei ole pitkään aikaan aiheuttanut yllätystä nykyaikaisten elektronisten laitteiden käyttäjille. Yritetään selvittää, miten se toimii.

Itse asiassa kosketusnäyttöjä on useita. suuri määrä. Ne eroavat toisistaan ​​työnsä taustalla olevilta periaatteilta. Nykyään modernin korkean teknologian elektroniikan markkinoilla käytetään pääasiassa resistiivisiä ja kapasitiivisia antureita. On kuitenkin olemassa myös matriisi-, projektio-kapasitiivisia, pinta-akustisia aaltoja, infrapuna- ja optisia. Kahden ensimmäisen, yleisimmän, erikoisuus on, että itse anturi on erotettu näytöstä, joten jos se rikkoutuu, aloitteleva sähköasentajakin voi helposti vaihtaa sen. Sinun tarvitsee vain ostaa kosketusnäyttö matkapuhelimeesi tai muulle elektroniselle laitteelle.

Resistiivinen kosketusnäyttö koostuu joustavasta muovikalvosta, jota itse asiassa painamme sormella, ja lasipaneelista. Resistiivinen materiaali, olennaisesti johdin, levitetään kahden paneelin sisäpinnoille. Mikroeriste on sijoitettu tasaisesti kalvon ja lasin väliin. Kun painamme jotakin anturin aluetta, kalvon ja lasipaneelin johtavat kerrokset sulkeutuvat tässä paikassa ja syntyy sähköinen kosketus. Elektroninen anturin ohjainpiiri muuntaa painalluksesta tulevan signaalin tietyiksi koordinaatteiksi näyttöalueella ja lähettää ne itse ohjauspiiriin elektroninen laite. Koordinaattien määrittäminen tai pikemminkin sen algoritmi on erittäin monimutkainen ja perustuu ensin koskettimen pysty- ja sitten vaakakoordinaattien peräkkäiseen laskemiseen.

Resistiiviset kosketusnäytöt ovat varsin luotettavia, koska ne toimivat normaalisti, vaikka aktiivinen yläpaneeli olisi likainen. Lisäksi ne ovat yksinkertaisuutensa vuoksi halvempia valmistaa. Niissä on kuitenkin myös haittoja. Yksi tärkeimmistä on anturin alhainen valonläpäisevyys. Eli koska anturi on liimattu näyttöön, kuva ei ole niin kirkas ja kontrastinen.

Kapasitiivinen kosketusnäyttö. Sen toiminta perustuu siihen, että mikä tahansa esine, jolla on sähköinen kapasitanssi, tässä tapauksessa käyttäjän sormi, johtaa vaihtovirtaa. Itse anturi on lasipaneeli, joka on päällystetty läpinäkyvällä resistiivisellä aineella, joka muodostaa johtavan kerroksen. Vaihtovirta syötetään tähän kerrokseen elektrodien avulla. Heti kun sormi tai kynä koskettaa jotakin anturialuetta, virta vuotaa kyseisessä kohdassa. Sen vahvuus riippuu siitä, kuinka lähellä anturin reunaa kosketus tehdään. Erikoisohjain mittaa vuotovirran ja laskee sen arvon perusteella koskettimen koordinaatit.

Kapasitiivinen anturi, kuten resistiivinen anturi, ei pelkää saastumista, eikä se myöskään pelkää nestettä. Edelliseen verrattuna siinä on kuitenkin suurempi läpinäkyvyys, mikä tekee näytöllä näkyvästä kuvasta selkeämmän ja kirkkaamman. Kapasitiivisen anturin haittapuoli johtuu sen suunnitteluominaisuuksista. Tosiasia on, että anturin aktiivinen osa sijaitsee itse asiassa itse pinnalla ja on siksi alttiina kulumiselle ja vaurioille.

Puhutaanpa nyt vähemmän suosittujen antureiden toimintaperiaatteista.

Matriisi anturit Ne toimivat resistiivisellä periaatteella, mutta eroavat ensimmäisistä yksinkertaisimmalla suunnittelulla. Kalvolle levitetään pystysuorat johtavat raidat, lasille vaakasuuntaiset johtavat raidat. Tai päinvastoin. Kun paine kohdistetaan tietylle alueelle, kaksi johtavaa liuskaa sulkeutuu ja säätimen on melko helppo laskea koskettimen koordinaatit.

Tämän tekniikan haittapuoli näkyy paljaalla silmällä - erittäin alhainen tarkkuus ja siksi kyvyttömyys tarjota anturin suurta diskreettiä. Tästä johtuen jotkin kuvan elementit eivät välttämättä täsmää johdinraitojen sijainnin kanssa, ja tämän alueen napsauttaminen voi joko aiheuttaa halutun toiminnon suorittamisen väärin tai ei toimi ollenkaan. Tämän tyyppisten antureiden ainoa etu on niiden alhaiset kustannukset, mikä johtuu tarkalleen ottaen yksinkertaisuudesta. Lisäksi matriisianturit eivät ole vaivatonta käyttää.

Projisoidut kapasitiiviset kosketusnäytöt Ne ovat eräänlaisia ​​kapasitiivisia, mutta ne toimivat hieman eri tavalla. Näytön sisäpuolelle asetetaan elektrodiverkko. Kun sormi koskettaa vastaavan elektrodin ja ihmiskehon väliä, syntyy sähköjärjestelmä, joka vastaa kondensaattoria. Anturiohjain antaa mikrovirtapulssin ja mittaa tuloksena olevan kondensaattorin kapasitanssin. Koska kosketushetkellä aktivoituu useita elektrodeja samanaikaisesti, riittää, että ohjain yksinkertaisesti laskee kosketuksen tarkan sijainnin (suurinta kapasitanssia käyttämällä).

Projisoitujen kapasitiivisten antureiden tärkeimmät edut ovat koko näytön suuri läpinäkyvyys (jopa 90 %), erittäin laaja käyttölämpötila-alue ja kestävyys. Tämän tyyppistä anturia käytettäessä tukilasi voi olla 18 mm paksu, mikä mahdollistaa iskunkestävän näytön valmistamisen. Lisäksi anturi kestää ei-johtavaa kontaminaatiota.

Pinta-akustiset aaltoanturit – kiinteän kappaleen pinnalla etenevät aallot. Anturi on lasipaneeli, jonka kulmissa on pietsosähköiset muuntimet. Tällaisen anturin toimintaperiaate on seuraava. Pietsosähköiset anturit synnyttävät ja vastaanottavat akustisia aaltoja, jotka etenevät antureiden välillä näytön pinnalla. Jos kosketusta ei ole, sähköinen signaali muunnetaan aalloksi ja sitten takaisin sähköiseksi signaaliksi. Jos kosketus tapahtuu, osa akustisen aallon energiasta absorboituu sormeen, eikä se siksi saavuta anturia. Ohjain analysoi vastaanotetun signaalin ja laskee algoritmin avulla kosketuksen sijainnin.

Tällaisten antureiden edut ovat, että erityisellä algoritmilla voidaan määrittää paitsi kosketuksen koordinaatit myös puristusvoima - lisätietokomponentti. Lisäksi lopullisella näyttölaitteella on erittäin korkea läpinäkyvyys, koska valoreitillä ei ole läpikuultavia johtavia elektrodeja. Antureilla on kuitenkin myös useita haittoja. Ensinnäkin tämä on erittäin monimutkainen rakenne, ja toiseksi värähtelyt häiritsevät suuresti koordinaattien määrityksen tarkkuutta.

Infrapunakosketusnäytöt. Niiden toimintaperiaate perustuu infrapunasäteiden (valolähettimien ja vastaanottimien) koordinaattiverkon käyttöön. Suunnilleen sama kuin vakoojista ja rosvoista kertovien elokuvien pankkiholveissa. Kun kosketat anturia tietyssä kohdassa, osa säteistä katkeaa, ja ohjain määrittää koskettimen koordinaatit optisten vastaanottimien tietojen perusteella.

Tällaisten antureiden suurin haittapuoli on niiden erittäin kriittinen suhtautuminen pinnan puhtauteen. Mikä tahansa saastuminen voi johtaa sen täydelliseen käyttökelvottomuuteen. Vaikka suunnittelun yksinkertaisuuden vuoksi tämän tyyppistä anturia käytetään sotilaallisiin tarkoituksiin ja jopa joissakin matkapuhelimissa.

Optiset kosketusnäytöt ovat looginen jatko edellisille. Infrapunavaloa käytetään tietovalaistuksena. Jos pinnalla ei ole kolmannen osapuolen esineitä, valo heijastuu ja menee valotunnistimeen. Jos kosketus tapahtuu, osa säteistä absorboituu ja ohjain määrittää koskettimen koordinaatit.

Tekniikan haittana on suunnittelun monimutkaisuus, joka johtuu tarpeesta käyttää näytön ylimääräistä valoherkkää kerrosta. Edut ovat kyky määrittää melko tarkasti materiaali, jolla kosketus on tehty.

DST-venymämittari ja kosketusnäytöt toimivat pintakerroksen muodonmuutoksen periaatteella. Niiden tarkkuus on melko alhainen, mutta ne kestävät hyvin mekaanista rasitusta, joten niitä käytetään pankkiautomaateissa, lippuautomaateissa ja muissa julkisissa elektronisissa laitteissa.

Induktionäytöt perustuvat sähkömagneettisen kentän luomiseen anturin yläosan alle. Erikoskynällä koskettaessa kenttäominaisuus muuttuu ja ohjain puolestaan ​​laskee koskettimen tarkat koordinaatit. Niitä käytetään korkeimman luokan taidetaulutietokoneissa, koska ne tarjoavat suuremman tarkkuuden koordinaattien määrittämisessä.

Ennen kuin harkitset kapasitiivista tai resistiivistä näyttöä, sinun on päätettävä, mitä kosketustekniikka yleensä on. Täällä kaikki on selvää: tämä on näyttö, joka määrittää puristimen koordinaatit. Tieteellisesti tämä viittaa menetelmään, jolla ohjataan käyttöliittymää, jolla käyttäjä voi napsauttaa suoraan kiinnostavaa paikkaa. Tällä hetkellä kosketusnäyttöjen toteuttamiseen on useita tapoja. Jokaista kannattaa harkita erikseen.

Resistiivinen tekniikka

Päättääksesi, minkä tyyppinen näyttö, kapasitiivinen vai resistiivinen, sopii sinulle parhaiten, sinun on otettava ne huomioon. Toinen vaihtoehto sisältää tietyn tuotantotekniikan käytön. Alareunassa on lasipaneeli, jonka päällä on läpinäkyvä joustava kalvo. Paneelissa ja kalvossa on johtava pinnoite, eli resistiivinen. Kun painat näyttöä, oikosulku tapahtuu tietyssä kohdassa. Jos tiedät toisella puolella olevien elektrodien jännitteen ja mittaat sen kalvolla, voit seurata yhtä koordinaattia. Kaksi koordinaattia edellyttää yhden elektrodiryhmän sammuttamista, jotta toinen kytketään päälle. Mikroprosessori tekee tämän kaiken automaattisesti heti, kun kalvon jännite muuttuu. Resistiiviset näytöt eivät salli monikosketusta.

Resistiivisen tekniikan ominaisuudet

Kuten kaikissa muissakin toteutetuissa laitteissa, on tiettyjä ominaisuuksia, jotka ovat positiivisia tai negatiivisia tilanteesta riippuen. Edut ovat yleensä edullinen tuotanto sekä kyky puristaa millä tahansa, koska sinun tarvitsee vain työntää kalvoa. Paikannustarkkuus lisääntyy kynsien avulla.

Negatiiviset pisteet

Tärkeimmät haitat ovat alhainen valonläpäisyaste, korkea pinnan naarmujen määrä, kyky napsauttaa yhtä pistettä enintään 35 miljoonaa kertaa ja kyvyttömyys toteuttaa monikosketus. Jos et osaa päättää, valitsetko kapasitiivisen vai resistiivisen näytön, on myös tärkeää huomata, että on mahdotonta käyttää eleitä, kuten liukumista, koska sinun täytyy painaa sormeasi näytöllä ja vetää sitä vapauttamatta sitä. Laitteissa, joissa on tällaisia ​​säätimiä, on parempi käyttää ohjelmistoja, jotka vaativat mahdollisimman vähän pyyhkäisyeleitä.

Tämän tekniikan ominaisuuksien ymmärtäminen on syytä huomata, että se voidaan toteuttaa useilla tavoilla, joilla on tiettyjä eroja. Kapasitiivinen kosketusnäyttö voi olla yksinkertaisesti kapasitiivinen tai projisoitu kapasitiivinen. Ensimmäinen vaihtoehto sisältää tiettyjen elementtien käytön. Lasipaneelin päälle asetetaan läpinäkyvä resistiivinen materiaali, kuten tinaoksidin tai indiumin seos. Kulmiin asetetaan elektrodit, jotka kohdistavat pienen vaihtojännitteen johtavaan kerrokseen. Jos näyttöä koskettaa johtava esine, tapahtuu vuoto, ja mitä lähempänä tämä esine on elektrodia, sitä pienempi näytön vastus, eli virran voimakkuus kasvaa huomattavasti. Ja tätä kaikkea kutsutaan kapasitiiviseksi näytöksi, koska kohde johtaa vaihtovirtaa suurempi kapasiteetti. Useimmiten puhumme sormesta.

Kapasitiivisten näyttöjen ominaisuudet

Kuten muun tyyppisissä teknologioissa, tässä tapauksessa puhumme etujen ja haittojen yhdistelmästä. Etuja muihin verrattuna ovat korkea valonläpäisevyys, merkittävä napsautusikä, yksinkertaisuus ja helppokäyttöisyys kääntömenetelmällä. Tässä on myös haittoja: sinun tarvitsee vain käyttää sormia tai erikoistuneita kynsiä. Tavallinen kapasitiivinen näyttö ei tue monikosketustekniikkaa. Usein tapahtuu tahattomia napsautuksia. Järjestelmä voi esimerkiksi tunnistaa eleen "vierittäväksi", vaikka sitä ei ole tarkoitettu, koska sormea ​​on vaikea pitää tiukasti yhdessä paikassa painamisen jälkeen.

Projisoitu kapasitiivinen kosketusnäyttö

Tässä tapauksessa laite eroaa melko paljon aiemmista. Näytön sisäpuoli on elektrodiverkko. Jos kapasitanssiltaan suurempi esine koskettaa elektrodia, muodostuu kondensaattori, jonka kapasitanssi on vakio. Tällaisia ​​seuloja käytetään ulkona, koska ne mahdollistavat jopa 18 mm:n paksuisen lasin asennuksen, mikä paitsi tuottaa kovimman mahdollisen pinnan, myös varmistaa ilkivallankestävyyden.

Projisoitujen kapasitiivisten antureiden ominaisuudet

Tässä tapauksessa, kuten kaikissa muissakin, on tiettyjä etuja ja haittoja, jotka sinun tulee olla tietoisia. Etuja ovat kyky toteuttaa monikosketus, vastata paineeseen käsineellä, korkea valonläpäisyaste sekä itse näytön kestävyys. Tällaiset näytöt pystyvät reagoimaan sormien lähestymiseen painamatta. Kynnys, jolloin kosketus päättyy, on yleensä ohjelmistokonfiguroitavissa. Äärimmäinen kohta on yleensä itse näyttö, koska sen läpi työntäminen on täysin hyödytöntä.

Jos tarkastelemme projektiivi-kapasitiivista näyttöä, sillä on myös tiettyjä haittoja, joita yleensä kutsutaan monimutkaiseksi ja melko kalliiksi elektroniikaksi, kyvyttömyys käyttää tavallista kynää ja tahattomien napsautusten todennäköisyys.

Monikosketustekniikka

On mahdotonta määrittää sopivaa kosketusnäytön tyyppiä, kapasitiivista tai resistiivistä, käsittelemättä tämän tekniikan käyttöönottoon liittyvää ongelmaa. Multitouch on kyky tehdä useita kosketuksia. Tämä toteutus sisältää useiden napsautusten koordinaattien seuraamisen samanaikaisesti. Jos tällainen tekniikka toteutetaan älypuhelimessa tai tabletissa, sitä voidaan käyttää soittimen, esimerkiksi kitaran, soittamisen jäljittelemiseen. Tätä on tarkasteltava tarkemmin.

Voit ottaa tavallisen kapasitiivisen tai resistiivisen näytön. Jos painat ensin esimerkiksi vasemmassa yläkulmassa ja painat sitten sormea ​​nostamatta oikeaa alakulmaa toisella, niin elektroniikka määrittää koordinaatteiksi näytön keskikohdan, eli näytön keskikohdan. näiden kosketusparien välinen segmentti. Tämä näkyy, jos käynnistät erityisen sovelluksen, joka seuraa napsautuksen koordinaatteja. Herää kuitenkin kysymys: kuinka kuvan skaalaus toteutetaan, jos vain yksi klikkaus tunnistetaan joka tapauksessa?

Täällä kaikki on yksinkertaista. Tämä on yleisin ohjelmistotemppu. Painoit kapasitiivista näyttöä - elektroniikka havaitsi tämän. Tästä tulee piste "A". Nyt, vapauttamatta sormeasi, painat toisessa paikassa, joka on piste "B", käy ilmi, että tällä hetkellä painepiste siirtyi välittömästi sivulle muodostaen "C". Juuri tällä hetkellä, kun varsinaista sormea ​​ei vapautettu, vaan puristuskohta liikkui välittömästi, käsitellään ohjelmistossa monikosketuksena. Lisäksi, jos piste "C" tulee lähemmäksi "A", sormien liike määräytyy, eli kuvan tapauksessa kuvaa on pienennettävä ja päinvastoin. Vielä yksi kohta: jos piste "C" kuvaa kaaria yhden pisteen ympärillä, niin ohjelma määrittelee tämän yhden sormen pyörittämiseksi toisen ympäri, mikä edellyttää kuvan kiertämistä oikeaan suuntaan.

Resistiivisten ja kapasitiivisten näyttöjen käyttö

Ammattimaiset kehittäjät käyttävät perinteisesti ensimmäistä tyyppiä, koska sen avulla voit hallita mitä tahansa esinettä erilaisissa sääolosuhteissa. Resistiivinen tekniikka käyttää kapasitiiviseen tekniikkaan verrattuna suurempaa määrää antureita neliösenttimetriä kohden, joten näyttö voi näyttää pieniä kuvakkeita, joita voidaan painaa neulalla. Esimerkiksi leikkaussali Windows-järjestelmä Mobiili on suunniteltu tätä ominaisuutta ajatellen, joten se toimii hyvin resistiivisten näyttöjen kanssa. Tällaiset näytöt eivät ole lähes herkkiä tahattomille napsautusille. Monet kehittäjät pyrkivät kuitenkin nyt luomaan sovelluksia, jotka kohdistuvat kapasitiivisiin kosketusnäyttöihin. Tästä on jo tulossa ongelma resistiivisellä tekniikalla valmistetuissa laitteissa.

Suojausaste

On tärkeää ymmärtää, että tablettitietokoneissa ja kommunikaattoreissa näyttö on haavoittuvin osa. Kapasitiivinen näyttö on parempi vaihtoehto luotettavuuden kannalta. Sen suorituskyky kaikissa olosuhteissa on huomattavasti parempi, ja resistiiviset mallit voivat epäonnistua esimerkiksi, jos kannat niitä alaspäin lasin kanssa. Kapasitiivinen näyttö on vikasietoinen vaihtoehto. Vaikka se olisi rikki, se jatkaa tehtäviensä suorittamista. Jos päätät valita kapasitiivisen vai resistiivisen näytön, on syytä huomata, että kenttäolosuhteissa ensimmäinen on paras vaihtoehto.

johtopäätöksiä

Yhteenvetona voidaan todeta, että molemmilla näytön toteutusvaihtoehdoilla on etunsa ja haittansa. Vaikka kapasitiivinen näyttö on koko joukko mahdollisuuksia, resistiivinen näyttö on keskittynyt käytettäväksi tietyissä tilanteissa. Yleensä kaikki riippuu gadgetissa käytetystä käyttöliittymästä. helppokäyttöinen, sen puristusalue on huomattavasti pienempi kuin sormen, mutta pinnan hyvän herkkyyden ansiosta se on kätevä tehdä ilman tätä laitetta. Resistiivisten näyttöjen jatkuva parantaminen on johtanut melko kovien, eli naarmuuntumattomien, mutta myös herkkien mallien syntymiseen. Tällaisista vaihtoehdoista on tullut erittäin käteviä käyttää.

Tarve käyttää erityistä kynää kapasitiivisissa näytöissä aiheuttaa joskus huomattavaa haittaa, koska sitä ei yleensä tule laitteen mukana. Ja resistiiviseen tekniikkaan kuuluu sekä erikoislaite että kyky painaa millä tahansa kovalla esineellä. Yksi syy siihen, miksi monet ihmiset valitsevat kapasitiivisen kosketusnäytön, on monikosketus, mutta on syytä huomata, että useimmiten tämä on ohjelmistototeutus, kuten on jo kuvattu, ja oikealla lähestymistavalla sitä voidaan soveltaa resistiiviseen. Projisoidusta kapasitiivisesta teknologiasta ei ole vielä tullut niin saatavaa kuin haluaisimme.