Типы сенсорных экранов. Что лучше: резистивный или емкостной экран? Типы сенсорного экрана

Сначала тачскрины (сенсорные экраны) встречались достаточно редко. Их возможно было найти, только лишь в некоторых КПК, PDA (карманных компьютерах). Как известно, устройства такого плана так и не обрели широкого распространения, так как им не хватило самого важного, то есть, функциональности. История смартфонов напрямую связана с тачскринами. Именно поэтому в нынешнее время человека с «умным телефоном» сенсорным экраном сейчас не удивишь. Тачскрин получил широкое применение не только в модных дорогостоящих девайсах, но, даже, в относительно недорогих моделях современных телефонов. В чём же заключаются принципы работы 3-х типов сенсорных экранов, которые возможно встретить в современных устройствах.

Типы тачскринов

Сенсорные экраны уже не являются слишком дорогими. Кроме этого, тачскрины (touchscreen) сегодня намного «отзывчивее» - касания пользователя распознают просто превосходно. Именно эта характеристика проложила им дорогу к большому числу пользователей во всем мире. В нынешнее время существуют три основные конструкции тачскринов:

  1. Ёмкостные.
  2. Волновые.
  3. Резистивные или попросту «упругие».

Ёмкостный тачскрин: принцип работы

В тачскринах конструкции такого рода стеклянную основу покрывают слоем, который выполняет роль вместилища-накопителя заряда. Пользователь своим касанием высвобождает в определённой точке часть электрического заряда. Данное уменьшение определяется микросхемами, которые расположены в каждом углу экрана. Компьютером вычисляется разница электрических потенциалов, существующих между разными частями экрана, при этом, информация о касании в подробностях передаётся немедленно в программу-драйвер тачскрина.

Довольно важное преимущество ёмкостных тачскринов - это способность данного типа экранов сохранять практически 90 % от изначальной яркости дисплея. Из-за этого изображения на ёмкостном экране смотрятся более чёткими, чем на тачскринах, имеющих резистивную конструкцию.

Видео про ёмкостный сенсорный экран:

Будущее: волновые сенсорные дисплеи


На концах осей координатной сетки экрана из стекла располагается два преобразователя. Один из них является передающим, второй - принимающим. На стеклянной основе имеются и рефлекторы, «отражающие» электрический сигнал, который передаётся от одного к другому преобразователю.

Преобразователь-приёмник стопроцентно точно «знает» было ли нажатие, а также в какой конкретно точке оно произошло, так как пользователь своим касанием прерывает акустическую волну. При этом, стекло волнового дисплея не имеет металлического покрытия - это предоставляет возможность сохранить в полном объёме 100 % изначального света. В связи с этим, волновой экран представляет собой наилучший вариант для тех пользователей, которые работают в графике с мелкими деталями, потому, что резистивные и ёмкостные тачскрины не являются идеальными в вопросе чёткости изображений. Их покрытие задерживает свет, что в результате существенно искажает картинку.

Видео про принцип работы сенсорных экранов на ПАВ:

Прошлое: о резистивном тачскрине


Резистивная система - это обычное стекло, которое покрыто слоем проводника электричества, а также упругой металлической «плёнкой», также обладающей токопроводящими качествами. Между этими 2-мя слоями с помощью специальных распорок есть пустое пространство. Поверхность экрана покрыта специальным материалом, который обеспечивает ему защиту от механических повреждений, например, царапин.

Электрический заряд в процессе работы пользователя с тачскрином, проходит через два эти слоя. Каким же образом это происходит? Пользователь в определённой точке касается экрана и упругий верхний слой соприкасается с проводниковым слоем - только в этой точке. Потом компьютером определяются координаты той точки, которой пользователь коснулся.

Когда координаты становятся известны устройству, то специальный драйвер переводит прикосновения в команды, известные операционной системе. В данном случае можно провести аналоги с драйвером самой обычной компьютерной мышки, ведь он занимается точно тем же: объясняет операционной системе то, что конкретно хотел сказать ей пользователь посредством перемещения манипулятора или же нажатия кнопки. С экранами данного типа используют, как правило, специальные стилусы.


Резистивные экраны возможно обнаружить в относительно немолодых устройствах. Как раз таким сенсорным дисплеем оборудован IBM Simon - самый древний смартфон из тех, что были сознаны нашей цивилизацией.

Видео про принцип работы резистивного сенсорного экрана:

Особенности различных типов тачскринов

Наиболее дешёвыми сенсорными экранами, но, при этом, наименее чётко транслирующими изображение являются резистивные тачскрины. Кроме этого, они являются и самыми уязвимыми, ведь абсолютно любым острым предметом возможно серьёзно повредить достаточно нежную резистивную «плёночку».

Следующий тип, т.е. волновые тачскрины, представляют собой самые дорогостоящими среди себе подобных. При этом, резистивная конструкция, вероятнее всего, относится, всё-таки, к прошлому, ёмкостная - к настоящему, а волновая - к будущему. Понятное дело, что грядущее абсолютно никому стопроцентно не известно и, соответственно, в нынешнее время можно только лишь предполагать, какая именно технология имеет большие перспективы для использования её в будущем.

Для резистивной системы тачскринов не имеет никакого особого значения, коснулся резиновым наконечником стилуса или же просто пальцем пользователь экрана устройства. Достаточно того, что между двумя слоями произошло соприкосновение. При этом, ёмкостной экран распознает только лишь касания какими-то токопроводящими предметами. Зачастую пользователи современных устройств работают с ними с помощью собственных пальцев. Экраны волновой конструкции в этом отношении ближе к резистивным. Отдать команду возможно практически любым предметом - при этом нужно только избегать использования тяжёлых или же слишком маленьких объектов, например, стержень шариковой ручки для этого не подойдёт.

3 970 руб.

Смартфон Alcatel 1 5033D 8Gb Black

С 4G LTE. Размер экрана 5.0 дюймов. Макс. объем карт памяти 32 Gb. С mp3-проигрывателем. С Wi-Fi. С автоповоротом экрана. На 2 SIM-карты. Тип SIM-карты - nano SIM. Тип - cмартфон . Тип операционной системы - Android. С bluetooth. Технология изготовления экрана - S-IPS. С цифровой видеокамерой. Разрешение экрана - 540x960. Тип сенсорного экрана - емкостный. Емкость аккумулятора 2000 mAh. Фронтальная камера 2 Mpx. Частота видео 30 кадров/с. С Multitouch. С 3G. С радиоприемником. Фотокамера 5.0 Mpx. Корпус - классический. Слот для карт памяти - microSD. С GPS. Размер встроенной памяти 8 Gb. Разрешение видео - 1920x1080. Вес: 134 г. Размеры 137.6х65.7х9.8 мм.

купить в интернет-магазине МТС

видеообзор фото

10 490 руб.

Мобильный телефон Xiaomi Redmi 6 Pro 3/32GB gold (золотистый)

С размером встроенной памяти 32 Гб. Две SIM-карты. Тип - cмартфон . С экраном 5.5 дюймов (14 см). Тип SIM-карты - nano SIM. Wi-Fi. 4G LTE. С частотой кадров видео 120 кадров/с. Автоматическая ориентация экрана. С фотокамерой 12.0 мегапикселей. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 256 Гб. Multitouch. MP3-проигрыватель. С фронтальной фотокамерой 5 мегапикселей. 3G. Корпус - классический. Разрешение экрана - 1440x720. Разрешение видео - 1920x1080. Тип сенсорного экрана - емкостный. Технология изготовления экрана - S-IPS. С емкостью аккумулятора 3000mAh. GPS. Тип операционной системы - Android. Bluetooth. Запись видео. Слот для карт памяти - microSD. С толщиной: 8.3 мм. С шириной: 71.5 мм. С высотой: 147.5 мм. С весом: 145 г.

купить в интернет-магазине video-shoper.ru

возможен кредит | возможен самовывоз

видеообзор фото

9 749 руб.

Смартфон Xiaomi Redmi 6 4/64Gb Global Version Черный

С цифровой видеокамерой. С автоповоротом экрана. С bluetooth. Размер встроенной памяти 64 Gb. Емкость аккумулятора 3000 mAh. Слот для карт памяти - microSD. Тип - cмартфон . Частота видео 120 кадров/с. С 3G. Тип операционной системы - Android. Размер экрана 5.5 дюймов. С GPS. Корпус - классический. Разрешение экрана - 1440x720. Разрешение видео - 1920x1080. Фронтальная камера 5 Mpx. Макс. объем карт памяти 256 Gb. С Wi-Fi. С 4G LTE. На 2 SIM-карты. С Multitouch. Тип SIM-карты - nano SIM. Тип сенсорного экрана - емкостный. С mp3-проигрывателем. Фотокамера 12.0 Mpx. Технология изготовления экрана - S-IPS. Вес: 145 г. Размеры 147.5х71.5х8.3 мм.

купить в интернет-магазине Phone-zone.ru

возможен самовывоз

видеообзор фото

7 490 руб.

Смартфон Honor 7A 16GB Blue (синий)

Две SIM-карты. GPS. Тип операционной системы - Android. Multitouch. С размером встроенной памяти 16 Гб. С частотой кадров видео 30 кадров/с. Разрешение экрана - 1440x720. Тип - cмартфон . Тип SIM-карты - nano SIM. Запись видео. С фронтальной фотокамерой 5 мегапикселей. Разрешение видео - 1920x1080. С емкостью аккумулятора 3020mAh. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 256 Гб. Радиоприемник. С фотокамерой 13.0 мегапикселей. MP3-проигрыватель. Тип сенсорного экрана - емкостный. Слот для карт памяти - microSD. Корпус - классический. Автоматическая ориентация экрана. Bluetooth. Технология изготовления экрана - TFT. Wi-Fi. С экраном 5.5 дюймов (14 см). 4G LTE. 3G. С толщиной: 8.3 мм. С высотой: 146.5 мм. С шириной: 70.9 мм. С весом: 155 г.

в интернет-магазине ТЕХНОПАРК

возможен кредит | возможен самовывоз

фото

33 140 руб.

Xiaomi Mi 8 6/128Gb, черный

Размер экрана 6.2 дюйма. Разрешение экрана - 2220x1080. Тип SIM-карты - nano SIM. С GPS. Емкость аккумулятора 3000 mAh. С 3G. С bluetooth. С Wi-Fi. С цифровой видеокамерой. Тип - cмартфон . С 4G LTE. Фронтальная камера 20 Mpx. Тип операционной системы - Android. Технология изготовления экрана - AMOLED. С mp3-проигрывателем. Фотокамера 12.0 Mpx. На 2 SIM-карты. С Multitouch. Разрешение видео - 3840x2160. Корпус - классический. Тип сенсорного экрана - емкостный. Слот для карт памяти - microSD. С автоповоротом экрана. Размер встроенной памяти 128 Gb. Частота видео 240 кадров/с. С высотой: 154.9 мм. С толщиной: 7.6 мм. С шириной: 74.8 мм. С весом: 177 г.

в интернет-магазине CompYou

возможен самовывоз

видеообзор фото

2 490 руб.

Смартфон FLY Stratus 8 FS408, черный FS408 BLACK

Тип SIM-карты - обычные. Слот для карт памяти - microSD. Тип - cмартфон . MP3-проигрыватель. Wi-Fi. Автоматическая ориентация экрана. GPS. Корпус - классический. Тип операционной системы - Android. С емкостью аккумулятора 1300mAh. Разрешение видео - 640x480. Радиоприемник. 3G. Технология изготовления экрана - TFT. С экраном 4.0 дюймов (10 см). С размером встроенной памяти 8 Гб. Bluetooth. EDGE. Две SIM-карты. Разрешение экрана - 480x854. Тип сенсорного экрана - емкостный. Запись видео. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 32 Гб. Multitouch. С фотокамерой 2.0 мегапикселей. Высота: 123.5 мм. Толщина: 10.3 мм. Ширина: 64.0 мм. Вес: 109 г.

в интернет-магазине Ситилинк

возможен самовывоз

видеообзор фото

2 300 руб.

Смартфон Fly FS408 Stratus 8 Red

Тип операционной системы - Android. Разрешение экрана - 480x854. С Wi-Fi. Тип - cмартфон . Тип SIM-карты - обычные. С bluetooth. С GPS. Разрешение видео - 640x480. Фотокамера 2.0 Mpx. С радиоприемником. Макс. объем карт памяти 32 Gb. С 3G. Технология изготовления экрана - TFT. Размер встроенной памяти 8 Gb. С Multitouch. Емкость аккумулятора 1300 mAh. С цифровой видеокамерой. Размер экрана 4.0 дюймов. Слот для карт памяти - microSD. С EDGE. С mp3-проигрывателем. На 2 SIM-карты. Тип сенсорного экрана - емкостный. С автоповоротом экрана. Корпус - классический. С толщиной: 10.3 мм. С шириной: 64.0 мм. С высотой: 123.5 мм. С весом: 109 г.

в интернет-магазине Электрозон

возможен кредит | возможен самовывоз

видеообзор фото

5 767 руб.

Смартфон Xiaomi Redmi 6A 16GB (золотистый)

Запись видео. MP3-проигрыватель. Wi-Fi. С емкостью аккумулятора 3000mAh. Технология изготовления экрана - TFT. Тип сенсорного экрана - емкостный. 3G. GPS. Тип - cмартфон . Bluetooth. Корпус - классический. С фронтальной фотокамерой 5 мегапикселей. Multitouch. Автоматическая ориентация экрана. Тип операционной системы - Android. Две SIM-карты. С размером встроенной памяти 16 Гб. С частотой кадров видео 30 кадров/с. Тип SIM-карты - nano SIM. С фотокамерой 13.0 мегапикселей. Разрешение экрана - 1440x720. Разрешение видео - 1920x1080. С экраном 5.5 дюймов (14 см). 4G LTE. Слот для карт памяти - microSD. С шириной: 71.5 мм. С толщиной: 8.3 мм. С высотой: 147.5 мм. С весом: 145 г.

в интернет-магазине Tmall

видеообзор фото

4 930 руб.

Смартфон Samsung Galaxy J2 core 1/8Gb Gold

С автоповоротом экрана. С Multitouch. Разрешение экрана - 540x960. С 3G. Емкость аккумулятора 2000 mAh. Слот для карт памяти - microSD. С EDGE. Размер встроенной памяти 8 Gb. Тип - cмартфон . Корпус - классический. Разрешение видео - 1280x720. Фотокамера 5.0 Mpx. С 4G LTE. На 2 SIM-карты. С bluetooth. С радиоприемником. С GPS. Размер экрана 4.7 дюймов. Макс. объем карт памяти 128 Gb. Тип SIM-карты - micro SIM. Тип сенсорного экрана - емкостный. С mp3-проигрывателем. С Wi-Fi. Тип операционной системы - Android. С цифровой видеокамерой. Частота видео 30 кадров/с. Технология изготовления экрана - AMOLED. Фронтальная камера 2 Mpx. Вес: 130 г. Размеры 136.5х69.0х8.4 мм.

в интернет-магазине Techline24

возможен самовывоз

видеообзор фото

5 990 руб.

Смартфон Samsung galaxy j2 core sm-j260f золотой (золотистый)

Bluetooth. Тип - cмартфон . Разрешение видео - 1280x720. EDGE. Технология изготовления экрана - AMOLED. Тип SIM-карты - micro SIM. Две SIM-карты. Слот для карт памяти - microSD. С размером встроенной памяти 8 Гб. Автоматическая ориентация экрана. С фронтальной фотокамерой 2 мегапикселей. Радиоприемник. Тип сенсорного экрана - емкостный. Корпус - классический. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 128 Гб. GPS. С экраном 4.7 дюймов (12 см). 4G LTE. 3G. С частотой кадров видео 30 кадров/с. Wi-Fi. С емкостью аккумулятора 2000mAh. Тип операционной системы - Android. Разрешение экрана - 540x960. Запись видео. Multitouch. MP3-проигрыватель. С фотокамерой 5.0 мегапикселей. С шириной: 69.0 мм. С высотой: 136.5 мм. С толщиной: 8.4 мм. С весом: 130 г.

в интернет-магазине RBT.ru

возможен самовывоз

видеообзор фото

8 389 руб.

Сотовый телефон Samsung Смартфон Galaxy J4 (2018) 32GB Gold

С цифровой видеокамерой. Разрешение экрана - 1280x720. С GPS. Технология изготовления экрана - AMOLED. С Multitouch. Корпус - классический. Макс. объем карт памяти 256 Gb. Тип - cмартфон . На 2 SIM-карты. С bluetooth. С автоповоротом экрана. С Wi-Fi. Фотокамера 13.0 Mpx. Размер экрана 5.5 дюймов. Тип SIM-карты - micro SIM. Размер встроенной памяти 32 Gb. Фронтальная камера 5 Mpx. Тип сенсорного экрана - емкостный. Разрешение видео - 1920x1080. Тип операционной системы - Android. Частота видео 30 кадров/с. Емкость аккумулятора 3000 mAh. С 4G LTE. С 3G. С mp3-проигрывателем. Слот для карт памяти - microSD. С толщиной: 8.1 мм. С высотой: 151.7 мм. С шириной: 77.2 мм. С весом: 175 г.

в интернет-магазине БОЛТУН.РУ

видеообзор фото

3 970 руб.

Смартфон Alcatel 1 5033D 8Gb Blue

Тип - cмартфон . MP3-проигрыватель. Две SIM-карты. 4G LTE. Автоматическая ориентация экрана. Bluetooth. С экраном 5.0 дюймов (13 см). Wi-Fi. Multitouch. Корпус - классический. С фотокамерой 5.0 мегапикселей. 3G. GPS. С размером встроенной памяти 8 Гб. Тип SIM-карты - nano SIM. Тип операционной системы - Android. Разрешение экрана - 540x960. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 32 Гб. Запись видео. С фронтальной фотокамерой 2 мегапикселей. С емкостью аккумулятора 2000mAh. Радиоприемник. Тип сенсорного экрана - емкостный. С частотой кадров видео 30 кадров/с. Разрешение видео - 1920x1080. Технология изготовления экрана - S-IPS. Слот для карт памяти - microSD. Ширина: 65.7 мм. Толщина: 9.8 мм. Высота: 137.6 мм. Вес: 134 г.

в интернет-магазине МТС

видеообзор фото

10 490 руб.

Мобильный телефон Samsung Galaxy J4+ (2018) 3/32GB золотой

Тип - cмартфон . Размер экрана 6.0 дюймов. Корпус - классический. С цифровой видеокамерой. Тип SIM-карты - nano SIM. Тип операционной системы - Android. Частота видео 30 кадров/с. Фронтальная камера 5 Mpx. С GPS. С автоповоротом экрана. С 4G LTE. На 2 SIM-карты. С Multitouch. Емкость аккумулятора 3300 mAh. С 3G. С bluetooth. С радиоприемником. Фотокамера 13.0 Mpx. Тип сенсорного экрана - емкостный. Размер встроенной памяти 32 Gb. С mp3-проигрывателем. Макс. объем карт памяти 512 Gb. Разрешение видео - 1920x1080. Технология изготовления экрана - S-IPS. С Wi-Fi. Слот для карт памяти - microSD. С толщиной: 8.0 мм. С шириной: 77.0 мм. С высотой: 131.0 мм. С весом: 178 г.

в интернет-магазине video-shoper.ru

возможен кредит | возможен самовывоз

видеообзор фото

14 799 руб.

Смартфон Huawei Honor 8X 4/64Gb EU Черный

GPS. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 256 Гб. Тип SIM-карты - nano SIM. Тип операционной системы - Android. Bluetooth. Запись видео. Multitouch. Тип - cмартфон . С размером встроенной памяти 64 Гб. С фотокамерой 20.0 мегапикселей. Корпус - классический. MP3-проигрыватель. Wi-Fi. С емкостью аккумулятора 3750mAh. Радиоприемник. Две SIM-карты. 4G LTE. Тип сенсорного экрана - емкостный. 3G. С экраном 6.5 дюймов (17 см). Автоматическая ориентация экрана. С фронтальной фотокамерой 16 мегапикселей. Технология изготовления экрана - S-IPS. Слот для карт памяти - microSD. С шириной: 76.6 мм. С высотой: 160.0 мм. С толщиной: 7.8 мм. С весом: 175 г.

в интернет-магазине Phone-zone.ru

возможен самовывоз

видеообзор фото

7 990 руб.

Смартфон Huawei Y5 2018 PRIME Black (черный)

С EDGE. С цифровой видеокамерой. Тип операционной системы - Android. С GPS. С автоповоротом экрана. Разрешение видео - 1280x720. Разрешение экрана - 480x854. Тип - cмартфон . С 4G LTE. На 2 SIM-карты. С Multitouch. С 3G. Корпус - классический. С bluetooth. Технология изготовления экрана - TFT. Размер встроенной памяти 8 Gb. Размер экрана 4.5 дюймов. Тип SIM-карты - micro SIM. С радиоприемником. Тип сенсорного экрана - емкостный. Макс. объем карт памяти 32 Gb. С mp3-проигрывателем. Емкость аккумулятора 2000 mAh. С Wi-Fi. Слот для карт памяти - microSD. Фронтальная камера 2 Mpx. Фотокамера 5.0 Mpx. Вес: 142 г. Размеры 135.9х67.7х10.0 мм.

в интернет-магазине ТЕХНОПАРК

возможен кредит | возможен самовывоз

видеообзор фото

19 970 руб.

Samsung Galaxy A7 (2018) 4/64Gb SM-A750, черный

GPS. Разрешение экрана - 2220x1080. Тип SIM-карты - nano SIM. Тип операционной системы - Android. Bluetooth. Запись видео. Multitouch. Тип - cмартфон . С размером встроенной памяти 64 Гб. С максимальным поддерживаемым объемом карт памяти 512 Гб. Корпус - классический. MP3-проигрыватель. С фронтальной фотокамерой 8 мегапикселей. Wi-Fi. Две SIM-карты. Технология изготовления экрана - Super AMOLED. С фотокамерой 24.0 мегапикселей. 4G LTE. С экраном 6.0 дюймов (15 см). Тип сенсорного экрана - емкостный. 3G. Автоматическая ориентация экрана. Слот для карт памяти - microSD. С емкостью аккумулятора 3300mAh. С толщиной: 8.0 мм. С шириной: 77.0 мм. С высотой: 160.0 мм. С весом: 168 г.

Уже практически весь мир высоких технологий захватила мода на сенсорные дисплеи. Сейчас практически на каждом плеере или сотовом телефоне имеется тачскрин, а общая сфера применения такой технологии производства дисплеев является намного более значительной. Сейчас на рынке представлены разные виды сенсорных экранов, работа которых зависит от того, какая технология ими используется.

Является прибором, ориентированным на ввод и вывод информации посредством дисплея, чувствительного к нажатиям. На экранах современных устройств не только демонстрируются изображения, но и появляются возможности вступать во взаимодействие с ним. Изначально подобная связь обеспечивалась посредством привычных для всех кнопок, потом появился иной вид манипулятора, названный мышью, сильно облегчивший процесс. Для работы этого прибора требуется горизонтальная поверхность, что совсем неудобно при использовании мобильного телефона. Тут и пригодилось дополнение к обычному экрану в виде тачскрина. Сенсорный элемент по своей сути не является экраном, он представляет собой дополнительное устройство, которое размещается снаружи поверх дисплея, при этом оно защищает и предназначается для ввода координат посредством прикосновения к нему устройства ввода или пальца. Существуют различные типы сенсорных экранов. Стоит рассмотреть их немного подробнее.

Типы сенсорных экранов и их использование в электронных устройствах

Первоначально технология тачскрина была использована для карманных компьютеров, однако на данный момент она получила заметно более широкое применение, от плееров до фотоаппаратов. Так как подобный механизм управления является очень удобным, он применяется для современных банкоматов, планшетных терминалов, различных электронных справочников и прочих устройств. Технология сенсорного экрана весьма удобна в тех случаях, когда необходим мгновенный доступ к управляемому устройству без какой-то подготовки и с максимальной интерактивностью: происходит смена элементов управления в зависимости от того, какая функция активируется.

Типы сенсорных экранов: емкостные, резистивные, проекционно-емкостные и прочие (менее популярные). Помимо этих видов существуют еще и инфракрасные и матричные дисплеи, однако их точность настолько невысока, что их сфера применения совсем ограничена.

Резистивные сенсорные экраны

Наиболее простыми устройствами являются именно эти дисплеи. Подобная панель включает в себя проводящую подложку и пластиковую мембрану, которые обладают определенным сопротивлением. Когда осуществляется нажатие на мембрану, производится замыкание с подложкой, что вынуждает проводящую электронику реагировать на сопротивление, которое возникло между краями этих элементов, вычисляя после этого координаты точки, на которую было произведено нажатие. Такие экраны весьма просто устроены, они дешевы, а также обладают отличной устойчивостью к загрязнениям. Основное достоинство такого типа сенсора состоит в том, что он чувствителен ко всяким прикосновениям. Недостаток заключается в высокой чувствительности к механическим повреждениям, что требует использования специальной Такие панели отлично работают при низких температурах.

Совсем по-иному работает технология емкостного сенсора. Тут за основу взят принцип того, что предмет большой емкости может проводить электрический ток. На стекло наносится электропроводный слой, а на все четыре угла подается переменное напряжение. При касании экрана заземленным предметом большей мощности происходит утечка тока. Управляющая электроника регистрирует эти утечки, определяя координаты.

В данной статье были кратко и понятно описаны основные типы сенсорных экранов, получивших наибольшую популярность.

Экраны современных устройств способны не только выводить полезную информацию и изображения, но и позволяют с помощью сенсоров взаимодействовать с самим устройством. Первоначально сенсорные экраны использовались лишь в некоторых моделях карманных компьютеров, однако на сегодняшний день сенсорные экраны широко применяются в различных мобильных устройствах, видео и фотокамерах, плеерах, инфокиосках и других устройствах. Стоит отметить, что в подобных устройствах применяется один из видов сенсорных экранов. На сегодняшний день разработано и широко применяется несколько видов сенсорных панелей, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки.
На данный момент выделяют четыре основных вида сенсорных экранов: инфракрасные, емкостные, резистивные, сенсорные экраны ПАВ. Наибольшее распространение в мобильных устройствах получили емкостные и резистивные сенсорные экраны. Если не вдаваться в подробности, то можно сказать что главным их отличием является то, что емкостные экранные распознают касание, а резистивные – нажатие.

Резистивные сенсорные экраны

Резистивные сенсорные экраны широко применяются в мобильных устройствах. Это объясняется низкой себестоимостью изготовления и простотой технологии. Резистивный сенсорный экран представляет собой LCD дисплей, на который сверху установлены две прозрачные пластины, между которыми находится слой диэлектрика. Верхняя пластина, на которую нажимает пользователь, является гибкой, а нижняя жестко прикреплена к экрану. На поверхности пластин, обращенные друг к другу, наносятся проводники.
Напряжение микроконтроллером последовательно подается на электроды нижней и верхней пластины. В тот момент, когда пользователь нажимает на экран, верхняя пластина прогибается и ее проводящий слой касается нижнего, при этом сопротивление всей системы изменяется. Микроконтроллер фиксирует это изменение и определяет координаты точки нажатия.
К достоинствам резистивных экранов можно отнести малую себестоимость производства, хорошую чувствительность. К тому же на резистивный экран можно нажимать как пальцем, так и любым другим предметом.
Среди недостатков можно выделить плохое светопропускание. Это компенсируется более яркой подсветкой. Резистивные сенсорные экраны не поддерживают множественные нажатия (мультитач) и не могут измерять силу нажатия. К недостаткам также можно причислить достаточно быстрый механический износ, однако по сравнению с периодом эксплуатации мобильного телефона этот недостаток оказывается не таким важным, поскольку телефон в большинстве случаев выходит из строя раньше, чем его сенсорный экран.
Резистивные сенсорные экраны используются в КПК, мобильных телефонах, коммуникаторах, смартфонах, POS-терминалах, медицинском оборудовании.

Сенсорные экраны ПАВ (основанные поверхностно-акустических волнах)

Принцип работы экрана ПАВ заключается в следующем. В углах экрана располагаются пьезоэлементы, преобразующие подаваемые электрические сигналы в ультразвуковые волны и направляющие их вдоль поверхности экрана. На обратной стороне экрана находятся отражатели, распределяющие эти волны по всему экрану. На противоположных от отражателей сторонах экрана располагаются сенсоры, фокусирующие ультразвуковые волны и предающие их на преобразователь. Преобразователи в свою очередь преобразуют звуковые волны в электрические сигналы и подают их на микроконтроллер. Так для микроконтроллера экран представляет собой цифровую матрицу, каждая ячейка которой соответствует определенной точке экрана.
В тот момент, когда пользователь касается пальцем экрана, в точке касания происходит поглощение ультразвуковых волн, и, как следствие, изменяется общая картина распределения волн. В месте касания ультразвуковые волны поглощаются, в результате на выходе преобразователя появляется слабый сигнал, соответствующий логическому нулю. Таким образом вычисляются координаты точки касания.
К достоинствам сенсорных экранов ПАВ можно отнести долговечность (до 60 млн. касаний), отличную прозрачность, поскольку экран не имеет проводящих поверхностей. К тому же сенсорные экраны ПАВ могут определять не только координаты точки нажатия, но и силу нажатия.
Среди недостатков можно выделить низкую точность определения координат, по сравнению с емкостными. Также при воздействии различных вибраций, акустических шумов наблюдаются сбои в работе экрана. Любая грязь на экране может заблокировать его работу.
Сенсорные экраны ПАВ применяются в игровых автоматах, образовательных учреждениях, инфокиосках.

Инфракрасные сенсорные экраны

Принцип работы и устройство сенсорного экрана сходно с экраном ПАВ. На двух соседних сторонах экрана расположены светодиоды, которые излучают инфракрасные лучи. На противоположных сторонах располагаются фототранзисторы, принимающие эти лучи. Т.е. весь экран как бы покрыт сеткой пересекающихся перпендикулярных лучей. В тот момент, когда пользователь касается экрана, лучи перекрываются и не достигают фототранзисторов. Микроконтроллер считывает эту информацию и определяет координаты точки касания.
Инфракрасные сенсорные экраны применяются в торговых автоматах, инфокиосках, в медицинском оборудовании и других устройствах.
Среди достоинств инфракрасных экранов можно выделить простоту устройства, ремонтопригодность, долговечность, прочность.

Емкостные сенсорные экраны

Емкостные сенсорные экраны подразделяются на два вида: проекционно-емкостные и поверхностно-емкостные. Поверхностно-емкостные экраны состоят их стекла, на поверхность которого наносится прозрачное тонкое проводящее покрытие, защищенное сверху пленкой. По краям стеклянной пластины располагаются печатные электроды, через которые микроконтроллером на проводящее покрытие подается переменное низковольтное напряжение.
В тот момент, когда пользователь касается экрана, в точке прикосновения образуется импульс тока. При этом его величина пропорциональна расстояниям от точки касания до углов экрана. Микроконтроллер считывает эту информацию и вычисляет координаты точки прикосновения.
К достоинствам поверхностно-емкостных сенсорных экранов можно причислить отличное светопропускание, большой ресурс касаний и малое время отклика.
Среди недостатков можно отметить требовательность к внешней температуре, электроды, находящиеся по бокам пластины в большинстве случае не подходят для мобильных устройств. К тому же поверхностно-резистивные экраны не поддерживают множественное касание, не могут определить силу нажатия. Касаться таких экранов можно только специальным стилусом или пальцами.
Поверхностно-емкостные сенсорные экраны нашли применение в инфокиосках, некоторых банкоматах и охраняемых помещениях.

В конструкцию проекционно-емкостных сенсорных экранов входит стекло, на которые нанесены горизонтальные ведущие и вертикальные определяющие линии проводящего материала, которые разделены слоем диэлектрика.
Принцип работы проекционно-емкостного сенсорного экрана заключается в следующем. На электроды, расположенные в проводящем слоем, микроконтроллером подается напряжение и измеряется амплитуда импульсов тока. При касании экрана емкость электродов в точке касания изменяется. При этом микроконтроллер может определить место касания (место пересечения электродов с большой емкостью).
Среди достоинств проекционно-емкостных сенсорных экранов можно отметить быструю скорость отклика на касание, поддержку мультитач, возможность определения силы нажатия, и более точное, по сравнению с резистивными экранами, определение координат касания. К тому же проекционно-резистивные экраны обладают большой надежностью и сроком службы.
Сферам применения проекционно-емкостных экранов: банкоматы, платежные терминалы, тачпады ноутбуков, коммуникаторы, iPad, iPhone и другие устройства.

Сенсорный экран – это устройство ввода и вывода информации посредством чувствительного к нажатиям и жестам дисплея. Как известно, экраны современных устройств не только выводят изображение, но и позволяют взаимодействовать с устройством. Изначально для подобного взаимодействия использовались всем знакомые кнопки, потом появился не менее известный манипулятор «мышь», существенно упростивший манипуляции с информацией на дисплее компьютера. Однако «мышь» для работы требует горизонтальной поверхности и для мобильных устройств не очень подходит. Вот тут на помощь приходит дополнение к обычному экрану – Touch Screen, который так же известен под названиями Touch Panel, сенсорная панель, сенсорная пленка. То есть, по сути, сенсорный элемент экраном не является – это дополнительное устройство, устанавливаемое поверх дисплея снаружи, защищающее его и служащее для ввода координат прикосновения к экрану пальцем или иным предметом.

Использование

Сегодня сенсорные экраны находят широкое применение в мобильных электронных устройствах. Изначально тачскрин применялся в конструкции карманных персональных компьютеров (КПК, PDA), теперь первенство держат коммуникаторы, мобильные телефоны, плееры и даже фото- и видеокамеры. Однако технология управления пальцем через виртуальные кнопки на экране оказалась настолько удобной, что ею оснащаются почти все платежные терминалы, многие современные банкоматы, электронные справочные киоски и другие устройства, используемые в общественных местах.

Ноутбук с сенсорным экраном

Нельзя не отметить и ноутбуки, некоторые модели которых оснащаются поворотным сенсорным дисплеем, что придает мобильному компьютеру не только более широкую функциональность, но и большую гибкость в управлении им на улице и на весу.

К сожалению, пока подобных моделей ноутбуков, называемых в народе «трансформеры», не так много, но они есть.

В целом, технологию сенсорного экрана можно охарактеризовать как наиболее удобную в случае, когда необходим мгновенный доступ к управлению устройством без предварительной подготовки и с потрясающей интерактивностью: элементы управления могут сменять друг друга в зависимости от активируемой функции. Тот, кто хоть раз работал с сенсорным устройством, сказанное выше прекрасно понимает.

Типы сенсорных экранов

Всего на сегодня известно несколько типов сенсорных панелей. Естественно, что каждая из них обладает своими достоинствами и недостатками. Выделим основные четыре конструкции:

  • Резистивные
  • Ёмкостные
  • Проекционно-ёмкостные

Кроме указанных экранов, применяются матричные экраны и инфракрасные, но ввиду их низкой точности их область применения крайне ограничена.

Резистивные

Резистивные сенсорные панели относятся к самым простым устройствам. По своей сути, такая панель состоит из проводящей подложки и пластиковой мембраны, обладающих определенным сопротивлением. При нажатии на мембрану происходит её замыкание с подложкой, а управляющая электроника определяет возникающее при этом сопротивление между краями подложки и мембраны, вычисляя координаты точки нажатия.

Преимущество резистивного экрана в его дешевизне и простоте устройства. Они обладают отличной стойкостью к загрязнениям. Основным достоинством резистивной технологии является чувствительность к любым прикосновениям: можно работать рукой (в том числе в перчатках), стилусом (пером) и любым другим твердым тупым предметом (например, верхним концом шариковой ручки или углом пластиковой карты). Однако имеются и достаточно серьезные недостатки: резистивные экраны чувствительны к механическим повреждениям, такой экран легко поцарапать, поэтому зачастую дополнительно приобретается специальная защитная пленка, защищающая экран. Кроме того, резистивные панели не очень хорошо работают при низких температурах, а также обладают невысокой прозрачностью – пропускают не более 85% светового потока дисплея.

Использование пера с сенсорным экраном

Применение

  • Коммуникаторы
  • Сотовые телефоны
  • POS-терминалы
  • Tablet PC
  • Промышленность (устройства управления)
  • Медицинское оборудование

Коммуникатор

Ёмкостные

Технология ёмкостного сенсорного экрана основана на принципе того, что предмет большой ёмкости (в данном случае человек) способен проводить электрический ток. Суть работы ёмкостной технологии заключается в нанесении на стекло электропроводного слоя, при этом на каждый из четырех углов экрана подается слабый переменный ток. Если прикоснуться к экрану заземленным предметом большой емкости (пальцем), произойдет утечка тока. Чем ближе точка касания (а значит, и утечки) к электродам в углах экрана, тем больше сила тока утечки, которая и регистрируется управляющей электроникой, вычисляющей координаты точки касания.

Ёмкостные экраны очень надежны и долговечны, их ресурс составляет сотни миллионов нажатий, они отлично противостоят загрязнениям, но только тем, которые не проводят электрический ток. По сравнению с резистивными они более прозрачны. Однако недостатками является все же возможность повреждения электропроводного покрытия и нечувствительность к прикосновениям непроводящими предметами, даже руками в перчатках.

Информационный киоск

Применение

  • В охраняемых помещениях
  • Информационные киоски
  • Некоторые банкоматы

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостные экраны основаны на измерении ёмкости конденсатора, образующегося между телом человека и прозрачным электродом на поверхности стекла, которое и является в данном случае диэлектриком. Вследствие того, что электроды нанесены на внутренней поверхности экрана, такой экран крайне устойчив к механическим повреждениям, а с учетом возможности применения толстого стекла, проекционно-ёмкостные экраны можно применять в общественных местах и на улице без особых ограничений. К тому же этот тип экрана распознает нажатие пальцем в перчатке.

Платежный терминал

Данные экраны достаточно чувствительны и отличают нажатия пальцем и проводящим пером, а некоторые модели могут распознавать несколько нажатий (мультитач). Особенностями проекционно-ёмкостного экрана являются высокая прозрачность, долговечность, невосприимчивость к большинству загрязнений. Минусом такого экрана является не очень высокая точность, а также сложность электроники, обрабатывающей координаты нажатия.

Применение

  • Электронные киоски на улицах
  • Платежные терминалы
  • Банкоматы
  • Тачпэды ноутбуков
  • iPhone

С определением поверхностно-акустических волн

Суть работы сенсорной панели с определением поверхностно-акустических волн заключается в наличии ультразвуковых колебаний в толще экрана. При прикосновении к вибрирующему стеклу, волны поглощаются, при этом точка прикосновения регистрируется датчиками экрана. Плюсами технологии можно назвать высокую надежность и распознавание нажатия (в отличие от ёмкостных экранов). Минусы заключаются в слабой защищенности от факторов окружающей среды, поэтому экраны с поверхностно-акустическими волнами нельзя применять на улице, а кроме того, такие экраны боятся любых загрязнений, блокирующих их работу. Применяются редко.

Другие, редкие типы сенсорных экранов

  • Оптические экраны. Инфракрасным светом подсвечивают стекло, в результате прикосновения к такому стеклу происходит рассеивание света, которое обнаруживается датчиком.
  • Индукционные экраны. Внутри экрана расположена катушка и сетка чувствительных проводов, реагирующих на прикосновение активным пером, питающимся от электромагнитного резонанса. Логично, что такие экраны реагируют на нажатия только специальным пером. Применяются в дорогих графических планшетах.
  • Тензометрические – реагируют на деформацию экрана. Такие экраны имеют малую точность, зато очень прочны.
  • Сетка инфракрасных лучей – одна из самых первых технологий, позволяющих распознавать прикосновения к экрану. Сетка состоит из множества светоизлучателей и приемников, расположенных по сторонам экрана. Реагирует на блокировку соответствующих лучей предметами, на основании чего и определяет координаты нажатия.
  • Сдвинуть два пальца вместе – уменьшение изображения (текста)
  • Раздвинуть два пальца в стороны – увеличение (Zoom)
  • Движение несколькими пальцами одновременно – прокрутка текста, страницы в браузере
  • Вращение двумя пальцами на экране – поворот изображения (экрана)

О пользе и недостатках сенсорных экранов

В карманных устройствах сенсорные экраны появились давно. Причин этому несколько:

  • Возможность делать минимальное количество органов управления
  • Простота графического интерфейса
  • Легкость управления
  • Оперативность доступа к функциям устройства
  • Расширение мультимедийных возможностей

Однако и недостатков хоть отбавляй:

  • Отсутствие тактильной обратной связи
  • Частая необходимость в использовании пера (стилуса)
  • Возможность повреждения экрана
  • Появление отпечатков пальцев и других загрязнений на экране
  • Более высокое потребление энергии

В результате, полностью избавиться от клавиатуры не всегда получается, ведь гораздо удобнее набирать текст с помощью привычных клавиш. Зато сенсорный экран интерактивнее, благодаря более оперативному доступу к элементам меню и настройкам современных гаджетов.

Надеемся, что этот материал поможет вам при выборе устройства с сенсорным экраном.

Обсудить на форуме



Просмотров