Всем нам знакомы планшеты и смартфоны, в них используются сенсорные экраны. Но до того момента, как они стали для нас привычными, было много вариантов удачных и не совсем. Но большую популярность современных сенсоров обеспечил в свое время первый «яблочный» смартфон, да это был первый Apple iPhone, а затем и первый iPad, который показал, что планшет может и должен быть быстрым мобильным и удобным для повседневного серфинга страниц Интернета.
Приступим.
Типы сенсорных экранов:
- Резистивные;
- Емкостные;
- ПАВ — поверхностно-акустические волны;
- Инфракрасные.
Резистивные сенсорные экраны
Представляют из себя некий слоеный пирог.
Слоеный пирог
Данный «пирог» состоит из пластиковой пленки, которая идет над упругой мембраной, под мембраной расположены проводники и микро-изоляторы и вновь располагается упругая мембрана. Все это располагается на основной стеклянной подложке дисплее экрана.
Принцип работы экрана представляет из себя следующий процесс: при нажатии на экран, мембрана продавливается, происходит соприкосновение проводников и стеклянной подложки покрытой токопроводящей краской, в этот момент наступает короткое замыкание, точка которого определяется контроллером. Это короткое замыкание и приравнивается к месту где, необходимо произвести действие будь то перемещение курсора или имитации нажатие на кнопку.
Резистивный сенсорный экран
Удобнее всего работать с резистивным экраном специальным стилусом, который позволит более точно производить касание.
Так как пластиковые мембраны забирают много света, то для комфортной работы с экраном приходится использовать максимальную яркость иначе экран будет казаться тусклым.
Емкостные сенсорные экраны
Представляют из себя два типа экранов:
— Поверхностно-емкостные;
— Проекционно-емкостные.
Поверхностно емкостные сенсорные экраны представляют из себя стеклянный дисплей на который нанесено проводящее покрытие, которое защищено защитным слоем. Края экрана имеют печатные электроды, которые подают на проводящее покрытие переменное напряжение низкого вольтажа.
Когда происходит касание экрана, то в точке касания образуется импульс тока, величина которого будет разной от каждого проводящего угла. Далее контроллер сенсора уже легко вычисляет конечную координату по величине импульса от каждого угла.
Такой подход хорошо подходит для экранов киосков, банкоматов, но для мобильных устройств он не подойдет по причине требовательности к температуре среды в которой он работает, отсутствие возможности определения нескольких касаний одновременно.
Проекционно-емкостные сенсорные экраны представляет из себя также слоеный пирог, но в отличии от резистивных тут идет слой горизонтальных и вертикальных линий проводников, разделенных слоем диэлектрика. При касании емкость электродов которые находятся в точке касания изменяется, что дает контроллеру сигнал определения точки касания. Таким образом точка касания вычисляется по пересечению электродов с возросшей емкостью.
В результате качество определения касания экранов возросло, но работать с ним возможно при помощи пальцев или специальных сенсоров. На нем будет удобно работать с приложениями, программами и Интернетом, но рисовать на нем не так удобно, как на специальных планшетах для рисования.
Сенсорные экраны ПАВ
Представляют собой разновидность сенсорных экранов способных не только определить место касания, но также еще и силу касания. Вдоль краев экрана расположены сенсоры в виде пьезоэлементов выдающих ультразвуковые волны из электрических сигналов, которые на них приходят. На противоположной стороне стоят приемники ультразвуковых волн, проделывающих обратную работу по преобразованию волн в электрические сигналы. Таким образом полученные сигналы сравниваются с заданными значениями и в случае изменения сигнала, определяется точка касания экрана.
Преимущество этих экранов в высокой прозрачности по сравнению с остальными, так как на самом экране нет дополнительных слоев, которые могут «съедать» свет от экрана и возможность определять силу нажатия. Эти экраны сильно не распространены. Свою нишу они находят в экранах для игровых автоматах, банкоматах и информационных экранах.
Инфракрасные сенсорные экраны
Представляют из себя тип сенсоров, которые делаются по принципу расположения на двух прилегающих краях светодиоды излучающие инфракрасные лучи, а на противоположных сторонах фотоэлементы принимающие их. Над поверхностью экрана образуется невидимая глазу инфракрасная сетка. Место касания определяется по координатам пересечения тех лучей, которые не были приняты фотоэлементами. Точность такого экрана не велика, но это перевешивает простота работы данной схемы и сравнительно недорогого производства и ремонта.
Применяются эти экраны в основном в медицинских аппаратах, некоторых торговых автоматах и информационных панелях.
Фактически, технология 3D Touch, которую компания Apple применила в своем последнем смартфоне Apple iPhone 6S, это комбинирование решений как сенсорного экрана, так и объединение работы различных сенсоров в единую систему.
Технология 3D Touch в Apple iPhone 6S
Как видим из этого рисунка, тут инженеры компании Apple не придумали новый тип сенсорных экранов, а объединила существующие технологии в попытке улучшить и обновить управление операционной системой смартфона.
Материалы по теме:
- http://www.mobi-city.ru/articlereview/touch-screen
- http://tehnoobzor.com/tests-reviews/to-laptops/141-sensornye-ekrany.html
- http://www.ferra.ru/ru/techlife/92464/#.VxtNX3obM0q
- http://oplib.ru/kompyuteri/view/269623_rezistivnyy_sensornyy_ekran
- http://www.apple.com/iphone-6s/3d-touch/
- http://yablyk.com/086894-sensornyj-ekran-3d-touch-princip-raboty-funkcii-svojstva/