Сенсорный экран – это устройство, предназначенное для ввода и вывода информации с использованием чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Экраны современных устройств не только показывают изображение, но и дают возможность взаимодействовать с устройством. Первоначально для такого рода взаимодействия использовались знакомые всем кнопки, потом появилась не менее известная «мышь», которая сильно облегчила действия с информацией на экране компьютера. Но для работы «мыши» нужна горизонтальная поверхность, поэтому для мобильных устройств такой вариант не очень подходит. Вот тут и помогает дополнение к обычному экрану – Touch Screen, так же известный под названиями Touch Panel, сенсорная панель или сенсорная пленка. По своей сути, сенсорный элемент не является экраном – это дополнительное устройство, расположенное поверх дисплея снаружи, защищающее его и предназначенное для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или другим предметом.
Сегодня сенсорные экраны широко применяются в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин использовался в конструкции карманных персональных компьютеров, теперь он в основном применяется в коммуникаторах, мобильных телефонах, плеерах и даже фото- и видеокамерах. Однако механизм управления пальцем через кнопки на экране оказался таким удобным, что он используется почти во всех платежных терминалах, многих современных банкоматах, электронных справочных и других устройствах.
Стоит отметить и ноутбуки, в конструкции которых имеется поворотный сенсорный дисплей, что обеспечивает мобильный компьютер не только более широкой функциональностью, но и большей гибкостью в управлении на улице и на весу.
Увы, пока похожих моделей ноутбуков, называемых еще «трансформерами», не так много, но они есть.
В общем, технологию сенсорного экрана можно назвать наиболее удобной в том случае, когда нужен мгновенный доступ к управлению устройством без особой подготовки и с отличной интерактивностью: элементы управления сменяют друг друга в зависимости от активируемой функции.
Всего на сегодня существует несколько типов сенсорных панелей. Конечно, каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. Итак, основные четыре конструкции:
• Резистивные
• Ёмкостные
• Проекционно-ёмкостные
• С определением поверхностно-акустических волн
Кроме указанных выше экранов, существуют матричные и инфракрасные экраны, но из-за их невысокой точности их область применения сильно ограничена.
Резистивные
Резистивные сенсорные панели являются самыми простыми устройствами. Такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, имеющих определенное сопротивление. При нажатии на мембрану возникает её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет появляющееся при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.
Преимущество резистивного экрана заключается в его дешевизне и простоте устройства. Также они обладают хорошей устойчивостью к загрязнениям. Главным достоинством резистивной панели является чувствительность к любым прикосновениям, как рукой (в том числе в перчатках), так и стилусом и любым другим твердым тупым предметом. Но есть и серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, их легко поцарапать, и для защиты от этого нужно использовать специальную пленку. Резистивные панели не очень хорошо работают и при низких температурах, а также имеют невысокую прозрачность – пропускают менее 85% светового потока дисплея.
Резистивные сенсорные панели применяются в КПК, коммуникаторах, сотовых телефонах, POS-терминалах, а также в промышленности (устройства управления) и медицинском оборудовании.
Ёмкостные
Технология ёмкостного сенсорного экрана базируется на том принципе, что предмет большой ёмкости (в этом случае человек) обладает способностью проводить электрический ток. Действие ёмкостной технологии состоит в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на все четыре угла экрана подается слабый переменный ток. Если дотронутся до экрана заземленным предметом большой емкости (пальцем), то произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, определяющей координаты точки касания.
Ёмкостные дисплеи очень надежны и долговечны, они рассчитаны на сотни миллионов нажатий, хорошо противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными экранами, они более прозрачны. Однако есть все же и недостатки: возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами (руками в перчатках).
Ёмкостные экраны применяются в охраняемых помещениях, информационных киосках и некоторых банкоматах.
Проекционно-ёмкостные
Проекционно-ёмкостные экраны используют измерение ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое является в этом случае диэлектриком. Из-за того, что электроды расположены на внутренней поверхности экрана, экран очень устойчив к механическим повреждениям. Учитывая возможность применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно использовать в общественных местах и на улице без каких-либо ограничений, и более того, этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.
Данные экраны довольно чувствительны и различают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели способны распознавать несколько нажатий (мультитач). Достоинства проекционно-ёмкостного экрана: высокая прозрачность, долговечность, нечувствительность к большинству загрязнений. Недостатками такого экрана является не очень высокая точность и сложность электроники, вычисляющей координаты нажатия.
Проекционно-ёмкостные экраны применяются в электронных киосках на улицах, платежных терминалах, банкоматах, тачпадах ноутбуков и в iPhone.
С определением поверхностно-акустических волн
Принцип работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн состоит в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, а точка прикосновения определяется датчиками экрана. Плюсами этих экранов является высокая надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы – это слабая защищенность от окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя использовать на улице, а еще такие экраны боятся любых загрязнений, мешающих их работе. Применяются редко.
Редкие типы сенсорных экранов
• Оптические экраны. Стекло подсвечивается инфракрасным светом, и в результате прикосновения к нему происходит рассеивание света, которое регистрируется датчиком.
• Индукционные экраны. Внутри экрана находится катушка и сетка чувствительных проводов, отвечающих на нажатия активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Такие экраны реагируют на прикосновения только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
• Тензометрические экраны. Реагируют на деформацию экрана, имеют низкую точность, зато они очень прочные.
• Сетка инфракрасных лучей. Это одна из самых первых технологий для распознавания прикосновений к экрану. Сетка состоит из большого количества светоизлучателей и приемников, находящихся по сторонам экрана. Реагирует на блокировку лучей предметами и таким образом определяет координаты нажатия.
Мультитач (Multi-touch)
Мультитач, о котором так много говорят, не является типом сенсорного экрана. Технология множественного нажатия – что является свободным переводом словосочетания multi-touch – это дополнительная опция к сенсорному экрану (обычно выполненному по проекционно-ёмкостной технологии), позволяющая экрану распознавать несколько точек нажатия. В итоге мультитач-экран может распознавать жесты. Вот только некоторые из них:
• Сдвигаем два пальца вместе – уменьшение изображения или текста
• Раздвигаем два пальца в стороны – увеличение изображения
• Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста или страницы в браузере
• Вращение двумя пальцами – поворот изображения
Преимущества и недостатки сенсорных экранов
В портативных устройствах сенсорные экраны стали использоваться давно. На это есть несколько причин:
• Возможность делать небольшое количество кнопок управления
• Несложный графический интерфейс
• Легкость в управлении
• Оперативность доступа к функциям устройства
• Увеличение мультимедийных возможностей
Однако и недостатков у сенсорных экранов тоже хватает:
• Отсутствие тактильной обратной связи
• Необходимость в использовании пера
• Опасность повреждения экрана
• Появление отпечатков пальцев и загрязнений на экране
• Более высокое потребление энергии
Таким образом, совсем избавиться от клавиатуры не всегда возможно, ведь намного удобнее набирать текст с помощью обычных клавиш. Но зато сенсорный экран обладает большей интерактивностью, более оперативным доступом к элементам меню и настройкам современных устройств.
|
