Hlavní vlastnosti dotykové obrazovky. Typy dotykových obrazovek. Jaký je rozdíl mezi běžným dotykovým telefonem a chytrým telefonem?

Dotykové telefony již nejsou pro nikoho novinkou. V dnešní době je mnohem obtížnější potkat člověka na běžném mobilním telefonu. Pokročilí uživatelé stále častěji preferují modely s dotykovým displejem, protože takové telefony jsou mobilnější, často vybavené nejnovějšími funkcemi a jsou vyspělejší.

K výběru dobrého dotykového telefonu je třeba přistupovat pečlivě a pečlivě prozkoumat všechny nabízené funkce a možnosti.

Základní kritéria pro výběr dobrého dotykového telefonu:

1. Akumulátorová baterie.

Kromě velikostí obrazovek, jejichž použití je u každého uživatele individuální, se obrazovky liší také typem, pro levné mobilní telefony jsou typické odporové obrazovky, které lze ovládat nejen prsty, ale i stylusem. A projekční displeje, které lze ovládat pouze prsty.

Výhody druhých obrazovek jsou odolné vůči nečistotám, citlivější, často vybavené multidotykovou funkcí, odolnější a průhlednější. Head-up displeje najdeme především u drahých modelů.

Pokud nechcete k ovládání používat pouze obrazovku, kupte si modely s dalšími tlačítky nebo výsuvným panelem.

Akumulátorová baterie

Při výběru dobrého dotykového telefonu je důležité věnovat pozornost baterii. U rozpočtových modelů bývá slabší, což neumožňuje dlouhodobé používání telefonu v offline režimu.

Při výběru dobrého telefonu určitě věnujte pozornost operační paměti. V moderních modelech střední třídy je jeho objem v průměru 4 GB, což by mělo stačit pro pohodlné používání různých aplikací a multimédií.

Nejběžnějšími systémy jsou Android a IOS. To druhé je pro produkty Apple typické; jeho snadné použití ospravedlňuje vynaložené peníze. Většina mobilních zařízení na trhu je vybavena operačním systémem Android. Pokud jste si tedy vybrali dotykový telefon s operačním systémem Android, věnujte pozornost jeho verzi a také stránkám, kde si můžete zdarma stáhnout hry pro Android. Drahé modely obvykle používají novější verze Androidu, zatímco levné modely často obsahují zastaralé.

Zařízení vybavená dotykovými obrazovkami (mobilní telefony, tablety, netbooky, dokonce i osobní počítače) jsou stále oblíbenější. Pokud se ale rozhodnete koupit zařízení, jehož obrazovka reaguje na dotyk, měli byste vědět, že existují různé typy dotykových obrazovek.

Různé typy dotykových obrazovek fungují na různých fyzikálních principech. Existují dva hlavní typy dotykových obrazovek – kapacitní a odporové. Existují i ​​další typy, například obrazovky na bázi povrchových akustických vln, infračervené, optické, tenzometrické, indukční (používané v) atd. Ale šance setkat se s těmito typy obrazovek v běžném životě je celkem malá, takže si povíme o dva nejběžnější typy dotykových obrazovek.

Typy dotykové obrazovky: odporová

Odporový dotykový displej je jednodušší a levnější technologie. Taková obrazovka se skládá ze dvou hlavních částí: vodivého substrátu a plastové membrány. Když na membránu zatlačíte, zablokuje se v kontaktu s podkladem. V tomto případě řídicí elektronika vypočítá odpor, který vzniká mezi okraji membrány a substrátem, a určí tak souřadnice lisovacího bodu.

Odporové dotykové obrazovky se používají v PDA, komunikátorech a některých modelech mobilních telefonů, POS terminály, tabletové počítače, průmyslová řídicí zařízení, lékařské vybavení. Malá zařízení vybavená odporovou obrazovkou jsou obvykle vybavena stylusem, který usnadňuje přitlačení na membránu (při malé ploše obrazovky je to obtížné provést prstem).

Významnou výhodou odporových obrazovek je jejich jednoduchost a nízká cena., což v konečném důsledku snižuje cenu celého zařízení. Jsou také odolné vůči skvrnám. Hlavní ale je, že i při absenci speciálního stylusu s nimi můžete pracovat s téměř jakýmkoli tvrdým tupým předmětem, který je po ruce. Reagují i ​​na dotek prstů, i když je ruka v rukavici, dotek však musí být dostatečně silný.

Ale odporové obrazovky mají také své nevýhody.. Tento typ dotykové obrazovky je citlivý na mechanické poškození: pokud místo stylusu použijete nevhodný předmět nebo řekněme uložíte telefon do stejné kapsy jako klíče, můžete jej snadno poškrábat. Proto je pro zařízení s tímto typem obrazovky lepší dodatečně zakoupit speciální ochrannou fólii. Citlivost odporových obrazovek se při nízkých teplotách snižuje. Navíc jejich průhlednost také ponechává mnoho přání: propouštějí maximálně 85 % světla vyzařovaného z displeje.

Typy dotykových obrazovek: kapacitní

Kapacitní dotykové obrazovky využívají toho, že vysoce kapacitní předměty (v tomto případě člověk) vedou střídavý elektrický proud. Takové obrazovky se skládají ze skleněného panelu potaženého průhlednou odporovou slitinou. Na vodivou vrstvu se přenáší malé střídavé napětí. Pokud se dotknete prstu obrazovkou nebo jiným předmětem, který vede proud, proud uniká, je detekován senzory a jsou vypočteny souřadnice bodu kontaktu.

Existují běžné kapacitní obrazovky a projektovaná kapacitní. Druhá technologie je „pokročilejší“. Takové obrazovky jsou citlivější (řekněme, že reagují na ruku v rukavici, v závislosti na jednoduše kapacitních), podpora vícedotykové technologie(současné určení souřadnic několika dotykových bodů). Kapacitní obrazovky se používají v bankomatech, informačních kioscích a zabezpečených prostorách. Projektovaná kapacitní - v pouličních elektronických kioscích, platebních terminálech, bankomatech, touchpadech notebooků, chytrých telefonech a dalších zařízeních, která podporují vícedotykovou technologii.

Výhody takových dotykových obrazovek- to je trvanlivost, odolnost vůči většině nečistot (těm, které nevedou proud), vysoká průhlednost obrazovky a schopnost pracovat při nízkých teplotách. V případě potřeby lze zajistit vysokou pevnost - vrstva skla na kapacitní obrazovce může mít tloušťku až 2 cm Kapacitní obrazovky reagují na nejjemnější dotyky. Promítané kapacitní obrazovky také podporují vícedotykové ovládání.

Nevýhodou kapacitních obrazovek je jejich vyšší cena ve srovnání s odporovými. Kromě toho takové obrazovky reagují pouze na vodivé předměty: prst nebo speciální stylus (ne stejný, jaký se používá u odporových obrazovek). Některým řemeslníkům se párky podaří využít, ale kde je záruka, že bude klobása v pravý čas po ruce?

Jak můžete vidět, různé typy dotykových obrazovek mají své výhody a nevýhody, takže je jen na vás, který z nich je pro vás osobně vhodnější.

Dotyková obrazovka je zařízení pro vstup a výstup informací prostřednictvím displeje citlivého na dotyk a gesta. Jak víte, obrazovky moderních zařízení nejen zobrazují obrázky, ale také umožňují interakci se zařízením. Zpočátku se pro takovou interakci používala známá tlačítka, pak se objevil neméně slavný manipulátor „myš“, který výrazně zjednodušil manipulaci s informacemi na displeji počítače. „Myš“ však vyžaduje ke své práci vodorovnou plochu a není příliš vhodná pro mobilní zařízení. Zde přichází na pomoc doplněk k běžné obrazovce - dotyková obrazovka, která je také známá jako dotykový panel, dotykový panel, dotyková fólie. To znamená, že dotykový prvek ve skutečnosti není obrazovka - je to dodatečné zařízení nainstalované na horní straně displeje zvenčí, které jej chrání a slouží k zadávání souřadnic dotyku obrazovky prstem nebo jiným předmětem.

Používání

Dnes jsou dotykové obrazovky široce používány v mobilních elektronických zařízeních. Zpočátku se dotyková obrazovka používala při konstrukci kapesních osobních počítačů (PDA, PDA), nyní drží prvenství komunikátory, mobilní telefony, přehrávače a dokonce i fotoaparáty a videokamery. Technologie ovládání prsty pomocí virtuálních tlačítek na obrazovce se však ukázala být natolik pohodlná, že jsou jí vybaveny téměř všechny platební terminály, mnoho moderních bankomatů, elektronické informační kiosky a další zařízení používaná na veřejných místech.

Notebook s dotykovou obrazovkou

Je třeba také poznamenat, že notebooky, jejichž některé modely jsou vybaveny otočným dotykovým displejem, který poskytuje mobilnímu počítači nejen širší funkčnost, ale také větší flexibilitu při ovládání na ulici a na váze.

Bohužel neexistuje mnoho podobných modelů notebooků, lidově nazývaných „transformátory“, ale existují.

Obecně lze technologii dotykové obrazovky označit za nejpohodlnější, když potřebujete okamžitý přístup k ovládání zařízení bez předchozí přípravy a s úžasnou interaktivitou: ovládací prvky se mohou vzájemně měnit v závislosti na aktivované funkci. Každý, kdo někdy pracoval s dotykovým zařízením, rozumí výše uvedenému naprosto dobře.

Typy dotykových obrazovek

Dnes je známo několik typů dotykových panelů. Každý z nich má samozřejmě své výhody a nevýhody. Zdůrazněme čtyři hlavní struktury:

• Odporový
• Kapacitní
• Projektovaná kapacitní

Kromě uvedených obrazovek se používají maticové a infračervené obrazovky, ale vzhledem k jejich nízké přesnosti je rozsah jejich použití extrémně omezený.

Odporový

Odporové dotykové panely patří mezi nejjednodušší zařízení. Ve svém jádru se takový panel skládá z vodivého substrátu a plastové membrány, které mají určitý odpor. Když membránu zmáčknete, uzavře se s podložkou a řídící elektronika určí výsledný odpor mezi okraji podložky a membránou a vypočítá souřadnice bodu tlaku.

Výhodou odporové obrazovky je její nízká cena a jednoduchost konstrukce. Mají vynikající odolnost vůči skvrnám. Hlavní výhodou odporové technologie je citlivost na jakýkoli dotek: můžete pracovat rukou (včetně rukavic), stylusem (perem) a jakýmkoli jiným tvrdým, tupým předmětem (například horní konec kuličkového pera nebo roh plastová karta). Existují však i docela vážné nevýhody: odporové obrazovky jsou citlivé na mechanické poškození, taková obrazovka se snadno poškrábe, proto se často dodatečně dokupuje speciální ochranná fólie na ochranu obrazovky. Odporové panely navíc nefungují příliš dobře při nízkých teplotách a navíc mají nízkou průhlednost – nepropustí více než 85 % světelného toku displeje.

Pomocí dotykového pera

aplikace

• Komunikátory
• Mobily
• POS terminály
• Tablet PC
• Průmysl (ovládací zařízení)
• Lékařské vybavení

Komunikátor

Kapacitní

Technologie kapacitní dotykové obrazovky je založena na principu, že velký kapacitní objekt (v tomto případě člověk) je schopen vést elektrický proud. Podstatou kapacitní technologie je nanesení elektricky vodivé vrstvy na sklo, přičemž do každého ze čtyř rohů obrazovky je přiváděn slabý střídavý proud. Pokud se dotknete obrazovky uzemněným předmětem s velkou kapacitou (prst), dojde k úniku proudu. Čím blíže je bod kontaktu (a tedy i únik) k elektrodám v rozích obrazovky, tím větší je síla svodového proudu, kterou zaznamenává řídící elektronika, která vypočítá souřadnice bodu kontaktu.

Kapacitní obrazovky jsou velmi spolehlivé a odolné, jejich životnost je stovky milionů kliknutí, dokonale odolávají znečištění, ale pouze těm, které nevedou elektrický proud. Oproti odporovým jsou průhlednější. Nevýhodou však stále zůstává možnost poškození elektricky vodivého povlaku a necitlivost na dotyk s nevodivými předměty i rukama v rukavicích.

Informační kiosek

aplikace

• V zabezpečených prostorách
• Informační kiosky
• Některé bankomaty

Projektovaná kapacitní

Projektivní kapacitní stínítka jsou založena na měření kapacity kondenzátoru vytvořeného mezi lidským tělem a průhlednou elektrodou na povrchu skla, což je v tomto případě dielektrikum. Vzhledem k tomu, že elektrody jsou aplikovány na vnitřní povrch obrazovky, je taková obrazovka extrémně odolná proti mechanickému poškození a s ohledem na možnost použití silného skla lze promítací kapacitní obrazovky používat na veřejných místech a na ulice bez zvláštních omezení. Tento typ obrazovky navíc rozpozná stisk prstem v rukavici.

Platební terminál

Tyto obrazovky jsou poměrně citlivé a rozlišují mezi stisky prstem a vodivým perem a některé modely dokážou rozpoznat více stisků (multi-touch). Vlastnosti projekční kapacitní obrazovky jsou vysoká průhlednost, odolnost a odolnost vůči většině nečistot. Nevýhodou takové obrazovky je její nepříliš vysoká přesnost a také složitost elektroniky, která zpracovává souřadnice lisu.

aplikace

• Elektronické kiosky v ulicích
• Platební terminály
• bankomaty
• Touchpady pro notebooky
• iPhone

S určením povrchových akustických vln

Podstatou činnosti dotykového panelu s určením povrchových akustických vln je přítomnost ultrazvukových vibrací v tloušťce obrazovky. Když se dotknete vibračního skla, vlny se pohltí a senzory na obrazovce zaznamenají bod kontaktu. Mezi výhody technologie patří vysoká spolehlivost a rozpoznávání dotyku (na rozdíl od kapacitních obrazovek). Nevýhodou je špatná ochrana před faktory prostředí, takže zástěny s povrchovými akustickými vlnami nelze používat venku a navíc se takové zástěny obávají jakéhokoli znečištění, které blokuje jejich provoz. Málo používané.

Jiné, vzácné typy dotykových obrazovek

• Optické obrazovky. Sklo je osvětleno infračerveným světlem v důsledku dotyku takového skla, rozptyl světla, který je detekován senzorem.
• Indukční obrazovky. Uvnitř obrazovky je cívka a mřížka citlivých drátů, které reagují na dotyk aktivním perem napájeným elektromagnetickou rezonancí. Je logické, že takové obrazovky reagují na dotyky pouze speciálním perem. Používá se v drahých grafických tabletech.
• Tenzometry – reagují na deformaci obrazovky. Takové obrazovky mají nízkou přesnost, ale jsou velmi odolné.
• Mřížka infračervených paprsků je jednou z úplně prvních technologií, která umožňuje rozpoznat dotyky na obrazovce. Mřížka se skládá z mnoha světelných zářičů a přijímačů umístěných po stranách obrazovky. Reaguje na blokování odpovídajících paprsků předměty, na základě kterých určuje souřadnice lisu.

• Posunout dva prsty k sobě – oddálit obrázek (text)
• Roztáhněte dva prsty do stran – zvětšete (přiblížení)
• Pohyb více prstů současně - rolování textu, stránek v prohlížeči
• Otočení dvěma prsty na obrazovce – otočení obrázku (obrazovky)

O výhodách a nevýhodách dotykových obrazovek

Dotykové obrazovky jsou v kapesních zařízeních již dlouhou dobu. Důvodů je několik:

• Schopnost provést minimální počet ovládacích prvků
• Jednoduchost grafického rozhraní
• Snadné ovládání
• Snadný přístup k funkcím zařízení
• Rozšíření multimediálních možností

Nevýhod je však více než dost:

• Nedostatek haptické zpětné vazby
• Častá potřeba používat pero (stylus)
• Možnost poškození obrazovky
• Vzhled otisků prstů a jiných nečistot na obrazovce
• Vyšší spotřeba energie

V důsledku toho není vždy možné se klávesnice úplně zbavit, protože je mnohem pohodlnější psát text pomocí známých kláves. Dotykový displej je ale interaktivnější, díky rychlejšímu přístupu k položkám menu a nastavení moderních gadgetů.

Doufáme, že vám tento materiál pomůže při výběru zařízení s dotykovou obrazovkou.

Diskutujte na fóru

20.07.2016 14.10.2016 podle Proč

Historie vzniku dotykové obrazovky.

Dotyková obrazovka, nebo spíše obrazovka s možností zadávat informace dotykem, už dnes nikoho nepřekvapí. Téměř všechny moderní smartphony, tablety, některé elektronické čtečky a další moderní gadgety jsou vybaveny podobnými zařízeními. Jaká je historie tohoto úžasného zařízení pro vkládání informací?

Předpokládá se, že otcem prvního dotykového zařízení na světě je americký učitel na University of Kentucky Samuel Hearst. V roce 1970 se potýkal s problémem čtení informací z obrovského množství magnetofonových pásek. Jeho myšlenka automatizovat tento proces se stala impulsem pro vytvoření první společnosti na světě s dotykovými obrazovkami, Elotouch. První vývoj Hirsta a jeho spolupracovníků se jmenoval Elograph. Byl vydán v roce 1971 a používal čtyřvodičovou odporovou metodu pro určení souřadnic dotykového bodu.

Prvním počítačovým zařízením s dotykovou obrazovkou byl systém PLATO IV, který se zrodil v roce 1972 díky výzkumu prováděnému v rámci počítačové výuky v USA. Měl dotykový panel skládající se z 256 bloků (16x16) a pracující pomocí mřížky infračervených paprsků.

V roce 1974 dal Samuel Hearst opět najevo svou přítomnost. Společnost Elographics, kterou založil, vydala průhledný dotykový panel a o tři roky později v roce 1977 vyvinula pětivodičový odporový panel. O několik let později se společnost spojila s největším výrobcem elektroniky Siemens a v roce 1982 společně vydali první televizor na světě vybavený dotykovou obrazovkou.

V roce 1983 uvedl výrobce počítačového vybavení Hewlett-Packard na trh počítač HP-150 vybavený dotykovým displejem pracujícím na principu infračervené mřížky.

První mobilní telefon s dotykovým vstupním zařízením byl Alcatel One Touch COM, uvedený na trh v roce 1998. Byla to ona, kdo se stal prototypem moderních smartphonů, i když podle dnešních standardů měl velmi skromné ​​schopnosti - malý monochromatický displej. Dalším pokusem o dotykový smartphone byl Ericsson R380. Měl také monochromatický displej a byl ve svých možnostech velmi omezený.

Dotykový displej ve své moderní podobě se objevil v roce 2002 v modelu Qtek 1010/02 XDA, vydaném společností HTC. Jednalo se o plnobarevný displej s poměrně dobrým rozlišením, podporující 4096 barev. Používala technologii odporového dotykového snímání. Apple posunul dotykové displeje na vyšší úroveň. Právě díky jejímu IPhonu si zařízení s dotykovým displejem získala neuvěřitelnou oblibu a jejich vývoj Multitouch (detekce dotyku dvěma prsty) výrazně zjednodušil zadávání informací.

Nástup dotykových obrazovek však nebyl jen pohodlnou novinkou, ale přinesl i některé nepříjemnosti. Elektronická zařízení vybavená senzorem jsou citlivější na neopatrné zacházení, a proto se častěji porouchají. Dokonce i obrazovky iPhone se rozbijí. Naštěstí je dokáže nahradit i nekvalifikovaný specialista.

Jak funguje dotyková obrazovka?

Taková kuriozita, jako je dotyková obrazovka - displej s možností zadávat informace pouhým stisknutím na jeho povrchu pomocí speciálního stylusu nebo jen prstu - už dávno nepřekvapuje uživatele moderních elektronických gadgetů. Zkusme přijít na to, jak to funguje.

Ve skutečnosti existuje poměrně velké množství typů dotykových obrazovek. Liší se od sebe principy, na nichž je založena jejich práce. V dnešní době se na trhu moderní high-tech elektroniky používají především odporové a kapacitní senzory. Existují však i maticové, projekční kapacitní, využívající povrchové akustické vlny, infračervené a optické. Zvláštností prvních dvou, nejčastějších, je, že samotný senzor je oddělený od displeje, takže pokud se rozbije, snadno jej vymění i začínající elektrikář. Stačí si pořídit dotykový displej pro váš mobilní telefon nebo jakékoli jiné elektronické zařízení.

Odporová dotyková obrazovka se skládá z pružné plastové membrány, kterou vlastně stiskneme prstem, a skleněné tabule. Na vnitřní povrchy dvou panelů je nanesen odporový materiál, v podstatě vodič. Mezi membránou a sklem je rovnoměrně umístěn mikroizolátor. Když na jednu z oblastí snímače zatlačíme, vodivé vrstvy membrány a skleněného panelu se v tomto místě uzavřou a dojde k elektrickému kontaktu. Obvod elektronického ovladače snímače převádí signál z lisování na konkrétní souřadnice na ploše displeje a přenáší je do řídicího obvodu samotného elektronického zařízení. Určení souřadnic, respektive jeho algoritmus, je velmi složitý a je založen na sekvenčním výpočtu nejprve vertikálních a poté horizontálních souřadnic kontaktu.

Odporové dotykové obrazovky jsou docela spolehlivé, protože fungují normálně, i když je aktivní horní panel špinavý. Navíc jsou díky své jednoduchosti levnější na výrobu. Mají však i nevýhody. Jedním z hlavních je nízká propustnost světla senzoru. To znamená, že od té doby, co je snímač přilepený k displeji, není obraz tak jasný a kontrastní.

Kapacitní dotykový displej. Jeho provoz je založen na skutečnosti, že jakýkoli předmět, který má elektrickou kapacitu, v tomto případě prst uživatele, vede střídavý elektrický proud. Samotný senzor je skleněný panel potažený průhlednou odporovou látkou, která tvoří vodivou vrstvu. Do této vrstvy je pomocí elektrod přiváděn střídavý proud. Jakmile se prst nebo stylus dotkne jedné z oblastí senzoru, v tomto místě uniká proud. Jeho síla závisí na tom, jak blízko k okraji snímače je kontakt proveden. Speciální regulátor měří svodový proud a na základě jeho hodnoty vypočítá souřadnice kontaktu.

Kapacitní senzor, stejně jako odporový, se nebojí kontaminace a nebojí se kapalin. Oproti předchozímu má ale vyšší průhlednost, díky čemuž je obraz na displeji jasnější a jasnější. Nevýhodou kapacitního snímače jsou jeho konstrukční vlastnosti. Faktem je, že aktivní část snímače je ve skutečnosti umístěna na samotném povrchu, a proto podléhá opotřebení a poškození.

Nyní si povíme něco o principech fungování senzorů, které jsou dnes méně populární.

Maticové senzory Pracují na odporovém principu, ale od prvních se liší nejvíce zjednodušeným provedením. Na membránu jsou aplikovány svislé vodivé pruhy a na sklo vodorovné vodivé pruhy. Nebo naopak. Při působení tlaku na určitou oblast se dva vodivé proužky uzavřou a pro regulátor je celkem snadné vypočítat souřadnice kontaktu.

Nevýhoda této technologie je viditelná pouhým okem – velmi nízká přesnost, a tedy nemožnost zajistit vysokou diskrétnost snímače. Z tohoto důvodu se některé prvky obrázku nemusí shodovat s umístěním proužků vodiče, a proto kliknutí na tuto oblast může buď způsobit nesprávné provedení požadované funkce, nebo nebude fungovat vůbec. Jedinou výhodou tohoto typu senzorů je jejich nízká cena, která, přísně vzato, vyplývá z jejich jednoduchosti. Kromě toho není použití maticových senzorů náročné.

Projektované kapacitní dotykové obrazovky Jsou typem kapacitní, ale fungují trochu jinak. Na vnitřní stranu obrazovky je nanesena mřížka elektrod. Když se prst dotkne mezi odpovídající elektrodou a lidským tělem, vznikne elektrický systém – ekvivalent kondenzátoru. Ovladač snímače dodává mikroproudový impuls a měří kapacitu výsledného kondenzátoru. Díky tomu, že v okamžiku dotyku je aktivováno několik elektrod současně, stačí, aby ovladač jednoduše vypočítal přesné místo dotyku (s použitím největší kapacity).

Hlavní předností projektovaných kapacitních snímačů je vysoká průhlednost celého displeje (až 90 %), extrémně široký rozsah provozních teplot a odolnost. Při použití tohoto typu snímače může nosné sklo dosáhnout tloušťky 18 mm, což umožňuje vyrábět displeje odolné proti nárazu. Senzor je navíc odolný vůči nevodivému znečištění.

Snímače povrchových akustických vln – vlny šířící se na povrchu pevného tělesa. Senzor je skleněný panel s piezoelektrickými měniči umístěnými v rozích. Podstata toho, jak takový senzor funguje, je následující. Piezoelektrické senzory generují a přijímají akustické vlny, které se šíří mezi senzory po povrchu displeje. Pokud nedojde k žádnému kontaktu, elektrický signál se přemění na vlny a poté zpět na elektrický signál. Pokud dojde k dotyku, část energie akustické vlny bude pohlcena prstem, a proto se nedostane k senzoru. Ovladač analyzuje přijatý signál a pomocí algoritmu vypočítá místo dotyku.

Výhodou takových senzorů je, že pomocí speciálního algoritmu je možné určit nejen souřadnice dotyku, ale také přítlačnou sílu - doplňkovou informační složku. Kromě toho má konečné zobrazovací zařízení velmi vysokou průhlednost, protože v dráze světla nejsou žádné průsvitné vodivé elektrody. Senzory však mají i řadu nevýhod. Za prvé se jedná o velmi složitou konstrukci a za druhé vibrace značně narušují přesnost určení souřadnic.

Infračervené dotykové obrazovky. Princip jejich činnosti je založen na využití souřadnicové sítě infračervených paprsků (světelné zářiče a přijímače). Asi stejně jako v bankovních trezorech z celovečerních filmů o špionech a lupičích. Když se v určitém bodě dotknete senzoru, některé paprsky se přeruší a ovladač použije data z optických přijímačů k určení souřadnic kontaktu.

Hlavní nevýhodou těchto senzorů je jejich velmi kritický přístup k čistotě povrchu. Jakákoli kontaminace může vést k jeho úplné nefunkčnosti. I když kvůli jednoduchosti konstrukce se tento typ snímače používá pro vojenské účely a dokonce i v některých mobilních telefonech.

Optické dotykové obrazovky jsou logickým pokračováním předchozích. Infračervené světlo se používá jako informační osvětlení. Pokud na povrchu nejsou žádné cizí předměty, světlo se odráží a vstupuje do fotodetektoru. Pokud dojde ke kontaktu, část paprsků se pohltí a ovladač určí souřadnice kontaktu.

Nevýhodou technologie je složitost konstrukce z důvodu nutnosti použití další fotocitlivé vrstvy displeje. Mezi výhody patří možnost poměrně přesně určit materiál, se kterým byl dotyk vyroben.

Tenzometrické a dotykové obrazovky DST fungují na principu deformace povrchové vrstvy. Jejich přesnost je poměrně nízká, ale velmi dobře odolávají mechanickému namáhání, proto se používají v bankomatech, automatech na jízdenky a dalších veřejných elektronických zařízeních.

Indukční stínítka jsou založena na principu generování elektromagnetického pole pod horní částí snímače. Při dotyku speciálním perem se charakteristika pole změní a ovladač zase vypočítá přesné souřadnice kontaktu. Používají se v uměleckých tabletech nejvyšší třídy, protože poskytují větší přesnost při určování souřadnic.

Obrazovky moderních zařízení mohou nejen zobrazovat obrázky, ale také umožňují interakci se zařízením prostřednictvím senzorů.

Zpočátku se dotykové obrazovky používaly v některých kapesních počítačích a dnes jsou dotykové obrazovky široce používány v mobilních zařízeních, přehrávačích, fotoaparátech a videokamerách, informačních kioscích a tak dále. Kromě toho může každé z uvedených zařízení používat jeden nebo jiný typ dotykové obrazovky. V současné době bylo vyvinuto několik typů dotykových panelů, a proto má každý z nich své výhody a nevýhody. V tomto článku se podíváme na to, jaké typy dotykových obrazovek existují, jejich výhody a nevýhody a jaký typ dotykové obrazovky je lepší.

Existují čtyři hlavní typy dotykových obrazovek: odporové, kapacitní, s detekcí povrchových akustických vln a infračervených . V mobilních zařízeních jsou nejrozšířenější pouze dva: odporové a kapacitní . Jejich hlavním rozdílem je skutečnost, že odporové obrazovky rozpoznávají tlak, zatímco kapacitní obrazovky rozpoznávají dotyk.

Odporové dotykové obrazovky

Tato technologie je nejrozšířenější mezi mobilními zařízeními, což se vysvětluje jednoduchostí technologie a nízkými výrobními náklady. Odporová obrazovka je LCD displej, na kterém jsou umístěny dvě průhledné desky oddělené dielektrickou vrstvou. Horní deska je flexibilní, protože na ni uživatel tlačí, zatímco spodní deska je pevně připevněna k obrazovce. Vodiče se aplikují na povrchy proti sobě.

Odporová dotyková obrazovka

Mikrokontrolér dodává napětí v sérii na elektrody horní a spodní desky. Při stlačení stínítka se ohebná horní vrstva prohne a její vnitřní vodivý povrch se dotkne spodní vodivé vrstvy, čímž se změní odpor celého systému. Změnu odporu zaznamená mikrokontrolér a tím se určí souřadnice bodu dotyku.

Mezi výhody odporových obrazovek patří jednoduchost a nízká cena, dobrá citlivost a možnost stisknout obrazovku buď prstem nebo jakýmkoliv předmětem. Mezi nevýhody je třeba poznamenat špatnou propustnost světla (v důsledku toho musíte použít jasnější podsvícení), špatnou podporu pro více kliknutí (multi-touch), neumí určit sílu stisknutí a také poměrně rychlé mechanické opotřebení, i když v porovnání s životností telefonu není tato nevýhoda tak důležitá, jelikož telefon většinou selže rychleji než dotykový displej.

aplikace: mobilní telefony, PDA, chytré telefony, komunikátory, POS terminály, TabletPC, lékařské vybavení.

Kapacitní dotykové obrazovky

Kapacitní dotykové obrazovky se dělí na dva typy: povrchově kapacitní a projektované kapacitní . Povrchové kapacitní dotykové obrazovky Jsou to skla, na jejichž povrchu je nanesen tenký průhledný vodivý povlak, na který je nanesen ochranný povlak. Podél okrajů skla jsou natištěné elektrody, které přivádějí nízkonapěťové střídavé napětí na vodivý povlak.

Povrchová kapacitní dotyková obrazovka

Když se dotknete obrazovky, v bodě kontaktu se generuje proudový impuls, jehož velikost je úměrná vzdálenosti od každého rohu obrazovky k bodu kontaktu, takže je pro regulátor poměrně jednoduché vypočítat souřadnice bodu kontaktu a porovnat tyto proudy. Mezi výhody povrchových kapacitních obrazovek patří: dobrá propustnost světla, krátká doba odezvy a dlouhá životnost na dotek. Mezi nevýhody: elektrody umístěné po stranách nejsou vhodné pro mobilní zařízení, jsou náročné na vnější teplotu, nepodporují multi-touch, můžete se jich dotknout prsty nebo speciálním stylusem a neumí určit stisk platnost.

aplikace: Informační kiosky v zabezpečených oblastech, u některých bankomatů.

Projektované kapacitní dotykové obrazovky Jsou to skla s horizontálními vodivými liniemi vodivého materiálu a svislými definujícími liniemi vodivého materiálu, které jsou naneseny, oddělené vrstvou dielektrika.

Promítaný kapacitní dotykový displej

Taková obrazovka funguje následovně: mikrokontrolér postupně přivádí napětí na každou z elektrod ve vodivém materiálu a měří amplitudu výsledného proudového pulzu. Jak se prst přibližuje k obrazovce, mění se kapacita elektrod umístěných pod prstem, a tak ovladač určuje místo dotyku, to znamená, že souřadnice dotyku jsou protínající se elektrody se zvýšenou kapacitou.

Výhodou promítaných kapacitních dotykových obrazovek je jejich rychlá odezva na dotyk, podpora více dotyků, přesnější určení souřadnic ve srovnání s odporovými obrazovkami a detekce tlaku. Proto se tyto obrazovky ve větší míře používají v zařízeních, jako je iPhone a iPad. Za povšimnutí stojí i větší spolehlivost těchto zástěn a ve výsledku i delší životnost. Mezi nevýhody lze poznamenat, že na takových obrazovkách se můžete dotýkat pouze prsty (kreslení nebo psaní rukou prsty je velmi nepohodlné) nebo speciálním stylusem.

aplikace: platební terminály, bankomaty, elektronické kiosky na ulicích, touchpady notebooků, iPhone, iPad, komunikátory a tak dále.

SAW dotykové obrazovky (povrchové akustické vlny)

Složení a princip fungování tohoto typu obrazovky je následující: v rozích obrazovky jsou umístěny piezoelektrické prvky, které převádějí elektrický signál do nich dodávaný na ultrazvukové vlny a směrují tyto vlny po povrchu obrazovky. Po okrajích jedné strany obrazovky jsou rozmístěny reflektory, které šíří ultrazvukové vlny po celé obrazovce. Na opačných okrajích obrazovky od reflektorů jsou senzory, které zaostřují ultrazvukové vlny a přenášejí je dále do převodníku, který zase převádí ultrazvukové vlny zpět na elektrický signál. Pro ovladač je tedy obrazovka reprezentována jako digitální matice, jejíž každá hodnota odpovídá určitému bodu na povrchu obrazovky. Když se prst v kterémkoli bodě dotkne obrazovky, vlny jsou absorbovány a v důsledku toho se změní celkový vzorec šíření ultrazvukových vln a v důsledku toho snímač produkuje slabší elektrický signál, který je ve srovnání s digitální maticí obrazovky uloženy v paměti, a tak se vypočítají souřadnice dotyku obrazovky.

Dotykový displej SAW

Mezi výhody patří vysoká průhlednost, protože obrazovka neobsahuje vodivé povrchy, odolnost (až 50 milionů dotyků) a dotykové obrazovky s povrchově aktivní látkou umožňují určit nejen souřadnice lisování, ale také lisovací sílu.

Mezi nevýhody můžeme zaznamenat nižší přesnost určování souřadnic než kapacitní, to znamená, že na takových obrazovkách nebudete moci kreslit. Velkou nevýhodou jsou poruchy při vystavení akustickému hluku, vibracím nebo při znečištění obrazovky, tzn. Jakákoli nečistota na obrazovce bude blokovat její provoz. Tyto obrazovky také správně fungují pouze s předměty, které pohlcují akustické vlny.

aplikace: Dotykové obrazovky SAW se nacházejí hlavně v zabezpečených informačních kioscích, vzdělávacích institucích, herních automatech a tak dále.

Infračervené dotykové obrazovky

Konstrukce a princip fungování infračervených dotykových obrazovek je poměrně jednoduchý. Po dvou sousedních stranách dotykové obrazovky jsou LED diody, které vyzařují infračervené paprsky. A na opačné straně obrazovky jsou fototranzistory, které přijímají infračervené paprsky. Celá obrazovka je tak pokryta neviditelnou mřížkou protínajících se infračervených paprsků a pokud se obrazovky dotknete prstem, paprsky se překrývají a nedopadají na fototranzistory, což ovladač okamžitě zaregistruje a tím i souřadnice dotek jsou určeny.

Infračervený dotykový displej

aplikace: Infračervené dotykové obrazovky se používají především v informačních kioscích, prodejních automatech, lékařském vybavení atd.

Mezi výhody můžeme zaznamenat vysokou průhlednost obrazovky, odolnost, jednoduchost a udržovatelnost obvodu. Mezi nevýhody: bojí se nečistot (proto se používají pouze v interiéru), nemohou určit sílu lisování, průměrnou přesnost při určování souřadnic.

P.S. Podívali jsme se tedy na hlavní typy nejběžnějších senzorových technologií (i když existují i ​​ty méně obvyklé, jako jsou optické, tenzometrické, indukční a tak dále). Ze všech těchto technologií se v mobilních zařízeních nejvíce používají odporové a kapacitní, protože mají vysokou přesnost při určování bodu kontaktu. Z nich mají nejlepší vlastnosti promítané kapacitní dotykové obrazovky.

Text zpracovali na základě materiálů z otevřených zdrojů Technologičtí metodici Karabin A.S., L.V. Gavrik, S.V. Usachev