Przeznaczony przede wszystkim do wyświetlania i wprowadzania informacji poprzez gestykulację lub naciśnięcie wyświetlacza. Obecnie istnieje wiele odmian, które pozwalają na bezpośrednią interakcję z urządzeniem. Wbudowane czujniki można zobaczyć w wielu urządzeniach: smartfonach, tabletach, odtwarzaczach, kamerach wideo i aparatach fotograficznych. Istniejące typy ekranów dotykowych mają swoje zalety i wady. Aby zdecydować, który z nich jest lepszy, należy bardziej szczegółowo przestudiować cechy każdego z nich. W naszym przypadku skupimy się na wyświetlaczach dotykowych wbudowanych w tablety.
Należy pamiętać, że typy sensoryczne dzielą się na cztery główne typy:
- Pojemnościowy.
- Przewidywana pojemność.
- Wyświetlacze z powierzchniowymi falami akustycznymi (SAW).
- Rezystancyjny.
Najpopularniejsze są pojemnościowe i rezystancyjne. Główna różnica polega na tym, że te pierwsze rozpoznają dotyk, a drugie naciśnięcie (rysikiem lub palcem). Tak naprawdę czujniki rezystancyjne spotykane są w tańszych modelach tabletów i uznawane są za przeżytek. Pojemnościowe są szeroko stosowane w nowych modelach urządzeń mobilnych.
Właściwie dlaczego tak się nazywają? Obiekt o dużej pojemności przewodzi prąd przemienny przez urządzenie. Powierzchnia to nic innego jak szklany panel pokryty rezystancyjnym przezroczystym stopem. Warstwa przewodząca charakteryzuje się wysokim napięciem i w przypadku kontaktu z jakimkolwiek przedmiotem lub palcem następuje upływ prądu. Dzięki temu czujniki wykrywają upływ prądu, co skutkuje natychmiastowym obliczeniem współrzędnych punktu prasowania.
Wyświetl korzyści
Istnieją projekcyjne typy ekranów pojemnościowych. Uważane są za bardziej zaawansowane i charakteryzują się zwiększoną czułością, szybkością reakcji, a co najważniejsze pozwalają na interakcję z urządzeniem przez rękawiczki. Bardzo ważnym czynnikiem jest obsługa technologii multi-touch. Dzięki niemu możesz naciskać na powierzchnię dwoma, a nawet trzema palcami. Wynika to z faktu, że współrzędne kilku punktów, w które skierowana jest akcja, znajdują się jednocześnie.
Główne zalety zaawansowanych ekranów dotykowych to odporność na wszelkie zanieczyszczenia, wytrzymałość i niezawodność. Ponadto można bezpiecznie pracować na wyświetlanych ekranach pojemnościowych w chłodne dni. Są odporne na niskie temperatury. Szybka reakcja to absolutna przewaga nad wyświetlaczem pojemnościowym. Wystarczy jedno lekkie dotknięcie, aby wyświetlić informacje.
Zastosowanie w życiu
Trzeba powiedzieć, że wyświetlacze pojemnościowe montuje się nie tylko w tabletach, ale także w kioskach informacyjnych, bankomatach i zabezpieczonych budynkach. Zakres zastosowań projektowanych wyświetlaczy pojemnościowych jest znacznie szerszy. Można je spotkać w terminalach płatniczych, laptopach, kioskach elektronicznych i wszelkich urządzeniach obsługujących technologię multi-touch. Do interakcji z wyświetlanymi ekranami pojemnościowymi można użyć specjalnego przewodzącego rysika, ale niewiele osób z niego korzysta. O wiele wygodniej jest wykonywać wszystkie czynności ręcznie.
O wadach ekranów pojemnościowych i ekranów pojemnościowych nie trzeba mówić. Być może jedyną wadą jest ich wysoki koszt, ale jest to w pełni uzasadnione. Chcąc kupić urządzenie z wysokiej jakości ekranem dotykowym, trzeba będzie zapłacić odpowiednią kwotę.
Charakterystyka ekranów rezystancyjnych
Urządzenie i aplikacja
Prostszą i tańszą technologią jest czujnik rezystancyjny składający się z plastikowej membrany i przewodzącego podłoża. Po dociśnięciu części membranowej następuje lekkie zwarcie z podłożem. Elektronika sterująca oblicza następnie opór występujący pomiędzy krawędziami obu części. W rezultacie obliczane są współrzędne punktu prasowania.
Często W niedrogich modelach tabletów stosowane są rezystancyjne ekrany dotykowe i inne urządzenia mobilne, komunikatory, palmtopy, sprzęt medyczny i przemysłowe urządzenia sterujące. Do gadżetów z wbudowanym wyświetlaczem rezystancyjnym dołączony jest specjalny rysik. Mimo to możesz pracować z dowolnym innym tępym przedmiotem. Wyświetlacze rezystancyjne reagują także na palce, nawet w rękawiczkach. To prawda, że jest jeden mały niuans - uderzenie w powierzchnię nie powinno być bardzo silne, w przeciwnym razie ekran może ulec uszkodzeniu.
Funkcje użytkowania
Jeśli mówimy o wadach wyświetlaczy rezystancyjnych, są one bardzo wrażliwe na wszelkie uszkodzenia mechaniczne. Pod żadnym pozorem nie należy nosić urządzenia z takim ekranem w kieszeni wraz z kluczami ani używać innego przedmiotu zamiast rysika. W przeciwnym razie na wyświetlaczu pozostaną nieestetyczne rysy, a to może prowadzić do zmniejszenia czułości. Aby uchronić się przed takimi zagrożeniami, należy nakleić folię ochronną na powierzchnię oporową. Poza tym w niskich temperaturach nadal nie będzie działać dobrze. Jeśli chodzi o przezroczystość, przepuszczane jest jedynie 84% światła wychodzącego z ekranu – to bardzo niski wynik.
Wielu użytkowników zastanawia się: który typ ekranu dotykowego jest lepszy? Nie ma jasnej odpowiedzi. Pod względem ceny najtańsze są wyświetlacze typu rezystancyjnego. Pod względem jakości oczywiście wyprzedzają projekcyjno-pojemnościowe. Istnieje jednak inny rodzaj ekranu dotykowego, o którym warto porozmawiać.
Takie wyświetlacze działają w następujący sposób: piezoelementy umieszczone w rogach urządzenia przetwarzają przychodzący sygnał elektryczny na fale ultradźwiękowe. Natychmiast pojawiają się na powierzchni ekspozycyjnej. Elementy odblaskowe rozmieszczone są wzdłuż krawędzi wyświetlacza, a po przeciwnej stronie umieszczono czujniki rejestrujące i transmitujące fale ultradźwiękowe. Konwerter przetwarza je na sygnał elektryczny. Po dotknięciu zostaje osłabiony i obliczane są współrzędne dotyku. Warto zaznaczyć, że obliczana jest także intensywność dotyku, co nie ma miejsca w przypadku innych typów ekranów. Jednak w przeciwieństwie do konkurencji ta opcja nie określa w pełni współrzędnych na tych ekranach nie będzie można rysować.
Dzięki ekranom dotykowym interfejs graficzny i sterowanie zostały znacznie uproszczone. Dostęp do funkcji stał się łatwiejszy. Wyświetlacze dotykowe pozwalają na wykonanie minimum ruchów i otrzymywanie pełnych informacji. Pomimo tego, że istnieje kilka rodzajów, wszystkie mają swoje zalety. O tym, które urządzenie wybrać, decyduje użytkownik, kierując się własnymi możliwościami finansowymi i preferencjami.
Ekrany nowoczesnych urządzeń mogą nie tylko wyświetlać obrazy, ale także umożliwiają interakcję z urządzeniem za pośrednictwem czujników.
Początkowo ekrany dotykowe były używane w niektórych komputerach kieszonkowych, a dziś ekrany dotykowe są szeroko stosowane w urządzeniach mobilnych, odtwarzaczach, aparatach fotograficznych i wideo, kioskach informacyjnych i tak dalej. Co więcej, każde z wymienionych urządzeń może korzystać z jednego lub innego rodzaju ekranu dotykowego. Obecnie opracowano kilka rodzajów paneli dotykowych i odpowiednio każdy z nich ma swoje zalety i wady. W tym artykule przyjrzymy się, jakie są rodzaje ekranów dotykowych, ich zalety i wady oraz który typ ekranu dotykowego jest lepszy.
Istnieją cztery główne typy ekranów dotykowych: rezystancyjne, pojemnościowe, z detekcją powierzchniowych fal akustycznych i podczerwieni . Na urządzeniach mobilnych tylko dwa są najbardziej rozpowszechnione: rezystancyjne i pojemnościowe . Główną różnicą jest to, że ekrany rezystancyjne rozpoznają nacisk, natomiast ekrany pojemnościowe rozpoznają dotyk.
Rezystancyjne ekrany dotykowe
Technologia ta jest najbardziej rozpowszechniona wśród urządzeń mobilnych, co tłumaczy się prostotą technologii i niskimi kosztami produkcji. Ekran rezystancyjny to wyświetlacz LCD, na który nałożone są dwie przezroczyste płytki, oddzielone warstwą dielektryka. Górna płyta jest elastyczna pod wpływem nacisku użytkownika, natomiast dolna jest stabilnie przymocowana do ekranu. Przewodniki nakłada się na powierzchnie zwrócone ku sobie.
 |
|
Rezystancyjny ekran dotykowy |
Mikrokontroler dostarcza napięcie szeregowo do elektrod górnej i dolnej płytki. Po naciśnięciu ekranu elastyczna warstwa wierzchnia ugina się, a jej wewnętrzna powierzchnia przewodząca styka się z dolną warstwą przewodzącą, zmieniając w ten sposób rezystancję całego układu. Zmiana rezystancji jest rejestrowana przez mikrokontroler i w ten sposób wyznaczane są współrzędne punktu dotyku.
Zaletami ekranów rezystancyjnych są prostota i niski koszt, dobra czułość oraz możliwość naciśnięcia ekranu palcem lub dowolnym przedmiotem. Wśród wad należy zwrócić uwagę na słabą transmisję światła (w rezultacie trzeba zastosować jaśniejsze podświetlenie), słabą obsługę wielokrotnych kliknięć (multi-touch), nie można określić siły naciśnięcia, a także dość szybką zużycie mechaniczne, chociaż w porównaniu z żywotnością telefonu ta wada nie jest tak istotna, ponieważ telefon zwykle psuje się szybciej niż ekran dotykowy.
Aplikacja: telefony komórkowe, PDA, smartfony, komunikatory, terminale POS, TabletPC, sprzęt medyczny.
Pojemnościowe ekrany dotykowe
Pojemnościowe ekrany dotykowe dzielą się na dwa typy: powierzchniowo-pojemnościowe i rzutowane . Powierzchniowe pojemnościowe ekrany dotykowe Są to szkło, na których powierzchnię nanoszona jest cienka przezroczysta powłoka przewodząca, na którą nakładana jest powłoka ochronna. Wzdłuż krawędzi szkła znajdują się drukowane elektrody, które przykładają do powłoki przewodzącej niskie napięcie zmienne.
 |
|
Powierzchniowy pojemnościowy ekran dotykowy |
Kiedy dotkniesz ekranu, w punkcie styku generowany jest impuls prądowy, którego wielkość jest proporcjonalna do odległości każdego rogu ekranu od punktu styku, dzięki czemu sterownik może w prosty sposób obliczyć współrzędne punktu styku i porównać te prądy. Zaletami powierzchniowych ekranów pojemnościowych są: dobra transmisja światła, krótki czas reakcji i długa żywotność dotyku. Wśród wad: elektrody umieszczone po bokach nie nadają się do urządzeń mobilnych, są wymagające pod względem temperatury zewnętrznej, nie obsługują wielodotyku, można je dotykać palcami lub specjalnym rysikiem i nie mogą określić nacisku siła.
Aplikacja: Kioski informacyjne w bezpiecznych obszarach, przy niektórych bankomatach.
Projektowane pojemnościowe ekrany dotykowe Są to szkło z nałożonymi na nie poziomymi liniami prowadzącymi materiału przewodzącego i pionowymi liniami wyznaczającymi materiału przewodzącego, oddzielonymi warstwą dielektryka.
 |
|
Projektowany pojemnościowy ekran dotykowy |
Taki ekran działa w następujący sposób: mikrokontroler kolejno podaje napięcie na każdą z elektrod w materiale przewodzącym i mierzy amplitudę powstałego impulsu prądowego. W miarę zbliżania się palca do ekranu zmienia się pojemność elektrod znajdujących się pod palcem, w związku z czym sterownik określa miejsce dotyku, czyli współrzędne dotyku przecinają się elektrody o zwiększonej pojemności.
Zaletą projektowanych pojemnościowych ekranów dotykowych jest ich szybka reakcja na dotyk, obsługa wielodotyku, dokładniejsze określanie współrzędnych w porównaniu do ekranów rezystancyjnych i wykrywanie ciśnienia. Dlatego ekrany te są w większym stopniu wykorzystywane w urządzeniach takich jak iPhone i iPad. Warto również zwrócić uwagę na większą niezawodność tych ekranów, a co za tym idzie, dłuższą żywotność. Wśród wad można zauważyć, że na takich ekranach można dotykać tylko palcami (rysowanie lub pisanie ręczne palcami jest bardzo niewygodne) lub specjalnym rysikiem.
Aplikacja: terminale płatnicze, bankomaty, kioski elektroniczne na ulicach, touchpady laptopów, iPhone, iPad, komunikatory i tak dalej.
Ekrany dotykowe SAW (powierzchniowe fale akustyczne)
Skład i zasada działania tego typu ekranu jest następująca: w rogach ekranu umieszczone są elementy piezoelektryczne, które przetwarzają dostarczony do nich sygnał elektryczny na fale ultradźwiękowe i kierują te fale po powierzchni ekranu. Wzdłuż krawędzi jednej strony ekranu rozmieszczone są odbłyśniki, które rozprowadzają fale ultradźwiękowe po całym ekranie. Na przeciwległych krawędziach ekranu względem reflektorów znajdują się czujniki, które skupiają fale ultradźwiękowe i przekazują je dalej do przetwornika, który z kolei przetwarza falę ultradźwiękową z powrotem na sygnał elektryczny. Zatem dla kontrolera ekran jest reprezentowany jako matryca cyfrowa, której każda wartość odpowiada określonemu punktowi na powierzchni ekranu. Kiedy palec dotyka ekranu w dowolnym miejscu, fale są pochłaniane, w wyniku czego zmienia się ogólny wzór propagacji fal ultradźwiękowych, w wyniku czego przetwornik wytwarza słabszy sygnał elektryczny w porównaniu z cyfrową matrycą ekran zapisywany w pamięci i w ten sposób wyliczane są współrzędne dotknięcia ekranu.
 |
|
PIŁA ekran dotykowy |
Zaletami są wysoka przezroczystość, ponieważ ekran nie zawiera powierzchni przewodzących, trwałość (do 50 milionów dotknięć), a ekrany dotykowe z surfaktantem pozwalają określić nie tylko współrzędne prasowania, ale także siłę docisku.
Wśród wad możemy zauważyć niższą dokładność określania współrzędnych niż pojemnościowe, to znaczy, że na takich ekranach nie będzie można rysować. Dużą wadą są awarie pod wpływem hałasu, wibracji czy zabrudzenia ekranu, czyli tzw. Wszelkie zabrudzenia na ekranie będą utrudniać jego działanie. Ponadto ekrany te działają prawidłowo tylko z obiektami pochłaniającymi fale akustyczne.
Aplikacja: Ekrany dotykowe SAW można znaleźć głównie w bezpiecznych kioskach informacyjnych, instytucjach edukacyjnych, automatach do gier i tak dalej.
Ekrany dotykowe na podczerwień
Konstrukcja i zasada działania ekranów dotykowych na podczerwień jest dość prosta. Wzdłuż dwóch sąsiadujących ze sobą boków ekranu dotykowego umieszczono diody LED emitujące promienie podczerwone. A po przeciwnej stronie ekranu znajdują się fototranzystory odbierające promienie podczerwone. Tym samym cały ekran pokryty jest niewidzialną siatką przecinających się promieni podczerwonych, a jeśli dotkniemy ekranu palcem, promienie nakładają się na siebie i nie uderzają w fototranzystory, co jest natychmiast rejestrowane przez sterownik, a tym samym współrzędne dotyk jest określony.
 |
|
Ekran dotykowy na podczerwień |
Aplikacja: Ekrany dotykowe na podczerwień są stosowane głównie w kioskach informacyjnych, automatach sprzedających, sprzęcie medycznym itp.
Wśród zalet możemy zauważyć wysoką przezroczystość ekranu, trwałość, prostotę i łatwość konserwacji obwodu. Wśród wad: boją się brudu (dlatego są używane tylko w pomieszczeniach), nie mogą określić siły docisku, średnia dokładność określania współrzędnych.
P.S. Przyjrzeliśmy się zatem głównym typom najpopularniejszych technologii czujników (chociaż istnieją również mniej popularne, takie jak optyczne, tensometryczne, indukcyjne itp.). Ze wszystkich tych technologii w urządzeniach mobilnych najczęściej stosowane są technologie rezystancyjne i pojemnościowe, ponieważ charakteryzują się dużą dokładnością w określaniu punktu styku. Spośród nich najlepsze właściwości mają projektowane pojemnościowe ekrany dotykowe.
Tekst został przygotowany na podstawie materiałów z otwartych źródeł przez metodologów technologicznych Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usaczow
Jeśli nie należysz do osób obeznanych z technologią i wkrótce staniesz przed dylematem wyboru telefonu komórkowego lub smartfona z ekranem dotykowym, prawdopodobnie spotkasz się z takimi określeniami jak „ekran pojemnościowy” czy „ekran rezystancyjny”. czytanie specyfikacji urządzeń mobilnych. I wtedy przyjdzie Ci do głowy całkowicie logiczne pytanie - który jest lepszy: rezystancyjny czy pojemnościowy? Dowiedzmy się, czym różnią się wyświetlacze dotykowe, jakie istnieją typy oraz jakie są ich zalety i wady.
EKRANY REZYSTANCYJNE
Mówiąc prostym językiem, unikając wulgarnych terminów i zwrotów technicznych, rezystancyjny ekran dotykowy to elastyczna przezroczysta membrana, na którą nałożona jest powłoka przewodząca (innymi słowy rezystancyjna). Pod membraną znajduje się szkło, również pokryte warstwą przewodzącą. Zasada działania ekranu rezystancyjnego polega na tym, że po naciśnięciu ekranu palcem lub rysikiem szyba zamyka się z membraną w określonym miejscu. Mikroprocesor rejestruje zmianę napięcia membrany i oblicza współrzędne styku. Im bardziej precyzyjna prasa, tym łatwiej procesorowi obliczyć dokładne współrzędne. Dlatego przy ekranach rezystancyjnych znacznie łatwiej jest pracować rysikiem.
Główną zaletą ekranów rezystancyjnych jest to, że są stosunkowo tanie w produkcji, a także to, że tego typu wyświetlacze reagują na nacisk dowolnego obiektu. Jest to bardzo przydatne podczas prowadzenia prezentacji, zwłaszcza, że dzisiejsze ceny projektorów spadają z dnia na dzień.
Wadami ekranów rezystancyjnych są: niska wytrzymałość; niska trwałość (około 35 milionów kliknięć na punkt); niemożność wdrożenia; duża liczba błędów podczas przetwarzania gestów, takich jak przesuwanie i odwracanie.
Który ekran jest więc lepszy: rezystancyjny czy pojemnościowy?
Jeśli dokładnie przeczytałeś ten artykuł, bez problemu będziesz mógł wyciągnąć własne wnioski. Powiem tylko, że ten spór jest skazany na porażkę. Niektórzy użytkownicy lubią pracować z rysikiem i nie czują się komfortowo w przypadku wyświetlaczy pojemnościowych. Jednak większość ludzi czuje się bardziej komfortowo, korzystając z urządzenia wyposażonego w ekran pojemnościowy – jest to wygodniejsze, a funkcja wielodotyku robi dużą różnicę. Nie bez powodu wszystkie nowoczesne smartfony i tablety z systemem Android mają wyświetlacze pojemnościowe.
Powiązane artykuły:
Użytkownicy, którzy nigdy wcześniej nie mieli styczności z systemem operacyjnym Android, a kupili smartfon oparty na tym systemie operacyjnym, często spotykają się z problemami...
Istnieje wiele różnych programów i gier na Androida. Dlatego większość posiadaczy smartfonów z systemem Android ma całkiem sporo...
Trwa ciągła debata na temat tego, który telefon ma lepszy ekran. Szczególnie pomiędzy posiadaczami sprzętu Apple a tymi, którzy preferują urządzenia na platformie Android.
Ta prosta infografika pięknie przedstawia wszystkie zalety każdego typu ekranu dotykowego. Mam nadzieję, że kupując kolejny smartfon, pomoże on Państwu dokonać właściwego wyboru i nie przepłacić pokaźnej sumki.
Istnieją więc trzy typy ekranów dotykowych: rezystancyjne, pojemnościowe i na podczerwień.
Rezystancyjny
Telefony z ekranami rezystancyjnymi: Samsung Messager Touch, Samsung Instinct, HTC Touch Diamond, LG Dare
Jak oni pracują? Małe kropki oddzielają kilka warstw materiału przewodzącego prąd. Kiedy górna elastyczna warstwa naciska na dolną warstwę, zmienia się prąd elektryczny i obliczane jest miejsce uderzenia, czyli dotyku.
Ile kosztuje produkcja? Koszt produkcji rezystancyjnych ekranów dotykowych nie jest zbyt wysoki - $ .
Materiał ekranu. Na szybę nakładana jest warstwa elastycznego materiału (najczęściej folii poliestrowej).
Narzędzia wpływu. Palce, palce w rękawiczkach lub rysik.
Widoczność na ulicy. Słaba widoczność przy słonecznej pogodzie.
Możliwość wykonywania wielu gestów. NIE.
Trwałość. Jak na swoją cenę ekran wytrzymuje dość długo. Łatwo porysowany i podatny na inne drobne uszkodzenia. Dość szybko się zużywa i wymaga wymiany.
Pojemnościowy
Telefony z pojemnościowymi ekranami dotykowymi: Huawei Ascend, Sanyo Zio, iPhone, HTC Hero, DROID Eris, Palm Pre, Blackberry Storm.
Jak oni pracują? Prąd nadawany jest z rogów ekranu. Kiedy palec dotyka ekranu, zmienia kierunek prądu i w ten sposób obliczane jest miejsce dotknięcia.
Ile kosztuje produkcja? Dość drogi - $$ .
Materiał ekranu. Szkło.
Narzędzia wpływu. Tylko palce bez rękawiczek.
Widoczność na ulicy. Widoczność w słoneczny dzień jest dobra.
Możliwość wykonywania wielu gestów. Jeść.
Trwałość.
Podczerwień
Telefony z ekranami dotykowymi na podczerwień: Samsung U600 (ciepło), Neonode N2 (optyczny).
Jak oni pracują? Aby ekran wrażliwy na ciepło zareagował, należy go dotknąć ciepłym przedmiotem. Ekran optyczny wykorzystuje siatkę niewidzialnych czujników bezpośrednio nad ekranem. Punkt dotyku obliczany jest na podstawie punktu, w którym naruszona została oś x-y.
Ile kosztuje produkcja? Bardzo drogi - $$$ .
Materiał ekranu. Szkło.
Narzędzia wpływu. Optyczny - palce, rękawiczki i rysik. Wrażliwe na ciepło - ciepłe palce bez rękawiczek.
Widoczność na ulicy. Widoczność przy słonecznej pogodzie jest dobra, ale silne światło słoneczne wpływa na wydajność i dokładność.
Możliwość wykonywania wielu gestów. Tak.
Trwałość. Utrzymuje się dość długo. Szkło pęka tylko w przypadku poważnych uszkodzeń.