Moderní technologie moderní dotyková technologie. Typy dotykových obrazovek. Která dotyková obrazovka je lepší? Technologie senzorů povrchově aktivních látek
Dmitrij Kuzovkov
Dotykové technologie aktivně napadají ruský počítačový trh. Debut těchto systémů proběhl před více než čtyřmi lety, ale prudký růst trhu začal až letos v létě, kdy se na stanicích moskevského metra, velkých hotelech a nádražích objevily dotykové informační kiosky. Některé z nich byly instalovány jako součást Urban Informační systém Moskva“, druhý - jako projekty jednotlivých společností.
Dotyková technologie se poprvé objevila před více než 25 lety, kdy specialisté z americké společnosti ELO TouchSystems vyvinuli technologii odporových elektrod, která umožňuje dosáhnout vzácné kombinace vysoká spolehlivost a zaručená přesnost s úžasnou přizpůsobivostí. Tento vývoj dal impuls k vývoji senzorových technologií. Na trhu se začaly objevovat dotykové obrazovky využívající principu povrchových akustických vln (ELO TouchSystems), změn distribuované kapacity (MicroTouch), infračervených vln a 4-elektrodové odporové technologie (řada tchajwanských firem).
Podívejme se na funkce různé typy implementace dotykového rozhraní.
Odporová 5-elektrodová technologie
Dotyková obrazovka vyrobená podle tohoto principu (AccuTouch) má skleněnou základnu potaženou z vnější strany vrstvou plastu. Na oba povrchy je zevnitř nanesena speciální vodivá vrstva. Prostor mezi sklem a plastem je vyplněn speciální kompozicí patentovanou společností ELO TouchSystems. Tato kompozice spolehlivě izoluje vodivé povrchy. Když na plast zatlačíte, kompozice se oddělí a vodiče se dostanou do vzájemného kontaktu. Změna odporu je registrována ovladačem a dotyková souřadnice je přenášena do počítače.
Princip povrchových akustických vln (SAW)
Obrazovka založená na tomto principu (IntelliTouch) je vyrobena ve formě skleněného panelu s piezoelektrickými měniči umístěnými v rozích obrazovky. Speciální ovladač k nim vyšle vysokofrekvenční elektrický signál, který se přemění na akustické vlny. Vlny jsou odráženy řadou senzorů umístěných podél okrajů panelu. Přijímací senzory shromažďují odražené vlny a posílají je zpět do převodníků, které převádějí přijatá data na elektrický signál, který je analyzován řídicí jednotkou. Zvláštností této technologie je, že dotyková souřadnice se počítá nejen podél os X a Y, ale také podél osy Z.
Princip změny distribuované kapacity
Obrazovka je vyrobena ve formě skleněného panelu s nanesenou vodivou vrstvou, to znamená, že povrch obrazovky je rozdělená kapacita, která se při dotyku mění. Tyto změny zaregistruje a zpracuje ovladač, který následně vypočítá souřadnice dotyku.
Technologie infračervených vln
Obrazovka je vyrobena ve formě rámu s řadami infračervených zářičů, které vytvářejí mřížku. Vzhled cizího předmětu v mřížce je registrován řídicí jednotkou, zpracováván a přenášen do počítače.
Konstrukčně jsou dotykové obrazovky vyrobeny ve formě skleněné základny, která sleduje zakřivení povrchu katodovou trubici nebo monitor s matricí z tekutých krystalů. Na trhu jsou kulové, FST, cylindrické a ploché obrazovky, umožňující výběr nejlepší možnost pro jakýkoli monitor.
Výjimkou jsou obrazovky využívající infračervené vlny a „vandalské“ obrazovky SecureTouch od ELO. První, jak již bylo zmíněno, jsou vyrobeny ve formě rámu, který je umístěn na monitoru. Druhé jsou instalovány před monitorem. To je způsobeno tím, že SecureTouch je Dotyková obrazovka zvýšená pevnost. SecureTouch, vyvinutý s technologií povrchově aktivních látek, je navržen tak, aby odolal tvrdým nárazům. Bude fungovat i přes škrábance, které by zničily jakýkoli jiný dotykový displej, a odolá nárazům těžkých předmětů. SecureTouch je založen na žíhaném nebo tvrzeném skle o tloušťce 0,25 nebo 0,5 palce.
Dotykové obrazovky v této třídě jsou testovány podle specifikace UL (UL-1950). Kilogramová ocelová koule je několikrát shozena na povrch obrazovky z výšky 51,5 palce (přibližně 131 cm). SecureTouch projde testem bez poškození nebo škrábanců na povrchu.
Začátkem letošního roku se objevil další typ dotykové obrazovky. Jedná se o zástěny Scribex od ELO. Scribex vám umožňuje ručně zapisovat informace do počítačového systému. Tímto způsobem se rozhodnou naléhavé problémy bankovní a obchodní aplikace. Nové řešení pomáhá uživatelům vyhnout se potížím při autorizaci přístupu a vyplňování různé dokumenty z klávesnice. Obrazovky jsou vyrobeny pomocí 5-elektrodové odporové technologie. Vysoké rozlišení a vysoká rychlost skenování umožňují zadat podpis v kvalitě dostatečné pro identifikaci většinou programů.
Softwarové dotykové obrazovky plně emulují standardní myš. Ovladač umožňuje nastavit režimy odezvy na stisknutí, stisknutí nebo dvojitý dotyk. V současné době jsou k dispozici ovladače pro DOS, Windows 3.x, Windows 95, Windows NT a řadu systémů UNIX, OS/2, Apple Macintosh.
K dispozici je mnoho typů ovladačů s dotykovou obrazovkou, které se od sebe liší způsobem komunikace s počítačem. Ovladače PC-Bus se vkládají do rozšiřujícího slotu základní deska, sériový - připojit k sériový port. Ten může být buď externí, nebo interní, zabudovaný přímo v monitoru. Pro použití v přenosných počítačích je k dispozici řada řadičů PCMCIA.
Technologie dotykového vstupu má řadu vlastností, díky kterým je v mnoha aplikacích nepostradatelná. První z nich je implementace geneticky inherentního postoje „dotýkat se předmětu zájmu“. Pro člověka je přirozené dotknout se předmětu, aby ho přijal dodatečné informace o něm. To se děje intuitivně a nevede to k vnitřnímu konfliktu, který někdy způsobí tradiční vstup. Tato vlastnost ideálně řeší problém uživatelsky přívětivého rozhraní v referenčních a informačních systémech určených pro hromadný přístup.
Charakteristika dotykových technologií
Druhá vlastnost - maximální ochranu z chyb operátora. Mnoho lidí si asi pamatuje přelepené klávesnice na pokladnách v obchodech. Iracionální umístění klíčů a vysoké zátěže vést k chybám ve vstupu. Pokladní proto našli jednoduché řešení a málo používané klíče zakryli krabičkami od sirek. Při použití dotykového vstupu je klávesnice na obrazovce monitoru generována softwarem. To vám umožní vyhnout se přetížení operátora a zobrazit pouze ty klávesy, které se používají v tento moment. Navíc si můžete vybrat optimální velikost a barvu kláves.
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 e-knihy a další moderní vychytávky vybavený podobná zařízení. 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 provedenému v rámci počítačové školení 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 sloučí s největším producentem Siemens electronics a v roce 1982 společně uvedli na trh 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 dotykové zařízení existoval model pro zadávání informací Alcatel One Touch COM, vydaný v roce 1998. Byla to ona, kdo se stal prototypem moderní smartphony, i když měl na dnešní poměry velmi skromné možnosti - malý monochromatický displej. Dalším pokusem o dotykový smartphone byl Ericsson R380. Měl také monochromatický displej a byl ve svých možnostech velmi omezený.
Dotyková obrazovka dovnitř moderní forma se objevil v roce 2002 v modelu Qtek 1010/02 XDA, vydaném HTC. Jednalo se o plnobarevný displej s poměrně dobrým rozlišením, podporující 4096 barev. Používala technologii odporového dotykového snímání. Více vysoká úroveň vyvedeny dotykové obrazovky Apple společnost. 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 dotykový displej – displej s možností zadávat informace jednoduchým kliknutím na jeho povrchu pomocí speciálního stylusu nebo jen prstu, již dlouho přestala způsobovat překvapení mezi uživateli moderních elektronická zařízení. 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 samotného řídicího obvodu elektronické 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 část špinavá. horní panel. 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 práce je založena na tom, že jakýkoli předmět, který má elektrická kapacita, V v tomto případě Prst uživatele vede střídavý elektrický proud. Samotný senzor je skleněný panel potažený průhlednou odporovou látkou, která tvoří vodivou vrstvu. Tato vrstva je dodávána s elektrodami. 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. Nevýhoda kapacitního snímače pochází z jeho Designové 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. S tlakem konkrétní oblast, dva vodivé proužky jsou uzavřeny 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 projektivních kapacitních snímačů je vysoká průhlednost celého displeje (až 90 %), extrémně široký rozsah provozní teploty a trvanlivost. 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 pevný. 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 použití speciální algoritmus Můžete určit nejen souřadnice doteku, ale také lisovací 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 schopnost dostatečně přesná definice materiál použitý k vytvoření kontaktu.
Tenzometrické a dotykové obrazovky DST fungují na principu deformace povrchové vrstvy. Jejich přesnost je dost nízká, ale vydrží perfektně mechanické vlivy, proto se používají v bankomatech, automatech na jízdenky a dalších veřejných elektronických zařízeních.
Indukční síta jsou založena na principu tváření elektromagnetické pole pod nejlepší část senzor Při dotyku speciálním perem se charakteristika pole změní a ovladač zase vypočítá přesné souřadnice Kontakt. Aplikováno v samotných uměleckých tabletech vysoká třída, protože poskytují větší přesnost při určování souřadnic.
Dotykové technologie 27. května 2011
Pohodlnější tlačítka a kolečka
Zajímalo by mě, jestli jsi to uhodlHenry Edward RobertsAMartin Cooper,vytvoření prvního osobního počítače na světěA mobilní telefon, OžeP Bude to asi půl století a již známé používání komunikačních zařízení – klávesnice, myši a joysticky – ustoupí do pozadí?
Dnes je zcela odlišný způsob interakce mezi člověkem a stacionárním resp přenosný počítač- Tento senzorové technologie, který také našel aktivní používání v samoobslužných dotykových informačních kioscích a platebních terminálech a výrazně zjednodušil proces „komunikace“ mezi spotřebitelem a high-tech zařízeními. Moderní dotykové zařízení se stalo natolik atraktivním a intuitivním, že jej zvládnou i netrénovaní uživatelé.
Senzorické technologie jsou založeny na vlivu čtyř základní typy vlny: odporové, povrchové akustické, povrchové kapacitní a infračervené a umožňují osobě přímou (kontaktní) účast na vyžádání informací, provádění plateb a objednávek atd.
Jak ukazuje praxe, pro naše klienty je důležité vědět více o dotykových technologiích, proto na našich webových stránkách zveřejňujeme popis základních dotykových technologií, které tvořily základ pro vývoj dotykových obrazovek:
Odporová dotyková technologie.
Princip činnosti odporového stínění je založen na působení odporových vln. Tato obrazovka má vícevrstvou strukturu a skládá se z skleněný panel a pružná plastová membrána, kdea panel a membrána jsou potaženy odporovým povlakem.
Prostor mezi sklem a membránou je vyplněn mikroizolátory, které jsou rovnoměrně rozmístěny po aktivní ploše obrazovky a spolehlivě izolují vodivé povrchy. Když membránu stisknete, odporové povlaky se uzavřou a speciální ovladač zaregistruje změnu odporu mezi elektrodami a převede tuto změnu na souřadnice.
Existují čtyř- a pětivodičové odporové obrazovky. Na pětivodičové membráně
odporový povlak je nahrazen vodivým povlakem. To umožňuje, aby odporová clona zůstala funkční, i když je membrána rozříznuta, taková clona je považována za nejspolehlivější.
Odporové dotykové obrazovky se osvědčily v sektoru služeb jako součást POS terminálů, průmyslu, lékařství a dopravy. Mají maximální odolnost proti znečištění, jsou spolehlivé a odolné. Obrazovka vydrží 35 milionů dotyků v jednom bodě.
Technologie povrchových akustických senzorů (SAS).
Takové obrazovky fungují na základě technologie povrchových akustických vlnA jsou skleněný panel, který umožňuje získat obraz nejvyšší kvality na dotykové obrazovce.
Takové obrazovky jsou postaveny na principu použití miniaturních piezoelektrických zvukových zářičů, pro člověka neslyšitelných, instalovaných ve třech rozích obrazovky. Tento signál je převeden na ultrazvukovou akustickou vlnu směřovanou podél povrchu obrazovky a samotná obrazovka je prezentována ovládacímu programu dotykového senzoru ve formě digitální matice, jejíž každá hodnota odpovídá určitému bodu na povrchu obrazovky. . Speciální reflektory distribuují akustickou vlnu po celé ploše obrazovky. Dotykem na obrazovku se mění vzor šíření akustických vibrací, které jsou zaznamenávány senzory. Změnou charakteru vibrací můžete vypočítat souřadnice poruch a lisovací sílu.
Dotyková obrazovka založená na technologii povrchových akustických vln poskytuje maximální průhlednost a vysoká kvalita obrázky, funguje i se škrábanci, zaznamenává přesné souřadnice a sílu dotyku a má antireflexní vrstvu. Dotyková obrazovka může reagovat na dotek prstu, ruky v rukavici a stylusu.
Infračervená dotyková technologie.
Infračervený dotykové panely Pracují pomocí dvou velmi složitých metod.
První technika je založena na využití změn generovaného tepla na povrchu panelu. Tato metoda není příliš praktická, protože vyžaduje, aby vaše ruce byly vždy teplé.
Další technika spočívá v umístění infračervených senzorů po celém obvodu panelu, které při dotyku detekují přerušení toku světelných paprsků nad povrchem obrazovky. Pokud je některý z infračervených paprsků zablokován cizím předmětem spadajícím do dosahu paprsků, paprsek přestane dosahovat přijímacího prvku, což je okamžitě detekováno mikroprocesorovým ovladačem. Tímto způsobem se vypočítá dotyková souřadnice. Všimněte si, že nezáleží na tom, který předmět (prst, pero, rukavice) je umístěn v pracovním prostoru infračervené dotykové obrazovky.
Infračervené dotykové panely jsou považovány za nejodolnější povrch a nejčastěji se používají v vzdělávací instituce(jako velké interaktivní panely), lékařské, vládní a vládní organizace, hrací automaty a také pro vojenské účely.
Kapacitní(elektrostatická) nebo povrchová kapacitní technologie.
Existují dva typy kapacitních obrazovek: povrchové kapacitní a promítané kapacitní. V obou případech se ovládání neprovádí stisknutím, ale dotykem obrazovky. Technologie je založena na lidské schopnosti vést elektrický proud.
Kapacitní (elektrostatický) dotykový displej má nějaké elektrický náboj. Dotykem na dotykovou obrazovku člověk mírně změní vzor nabíjení a přenese část náboje do bodu stisknutí. Senzory obrazovky jsou umístěny ve všech čtyřech rozích a sledují tok nabíjení na obrazovce a určují souřadnice dotyku.
Kapacitní obrazovky se také vyznačují spolehlivostí a vysokou mírou průhlednosti a odolnosti – možnost až miliardy kliknutí na stejném místě. Při práci s takovou obrazovkou však zpravidla nemůžete použít pomocný předmět (stylus, rukavice atd.) - pouze prst. I když už existují kapacitní obrazovky, kde je možné pracovat se stylusem speciálně vyrobeným pro tento typ obrazovky.
Kapacitní dotykové monitory mají dobrou průhlednost a jsou odolné, takže se intenzivně používají na přeplněných místech: nákupní a zábavní centra, supermarkety, prodejny letenek a vlaků, na ulici atd.
Existují také další nově vznikající senzorové technologie, např. vícedotykový s funkcí dotykových vstupních systémů, která současně určuje souřadnice dvou a více dotykových bodů.
V Nedávno Začala se aktivně rozvíjet a uplatňovat schémata pro bezkontaktní provoz s dotykovou obrazovkou. Moderní senzory dotykové obrazovky reagují na teplo, pohyby rukou a není nutné se obrazovky vůbec dotýkat. Tento senzorový systém detekuje pohyb prstů ve vzdálenosti až dva centimetry nad povrchem obrazovky.
Využití a vývoj senzorových technologií dnes dává nový impuls rozvoji medicíny, automobilového průmyslu, vzdělávání, bankovnictví, technologií“ chytrý dům“, hry a zábava, služby a obchod a mnohem více se transformují.
6. Dotyková technologie
Vzhledem k rozšířenému používání mobilních zařízení, ale i různé spotřební elektroniky, zejména kapesní osobní počítače, přenosné navigátory a herní konzole, dotykové displeje stále více zaujímají své vlastní místo v mnoha aspektech našich životů.
V současnosti se používá několik typů dotykových displejů, ale čtyři nejpoužívanější technologie jsou:
Odporový;
Infračervený;
kapacitní;
Povrchová akustická vlna (SAW).
Všechny tyto technologie mají své charakteristické rysy, výhody, výhody a nevýhody.
Technologie odporové dotykové obrazovky
Odporová dotyková obrazovka má vícevrstvou strukturu sestávající ze dvou vodivých povrchů oddělených speciální izolační hmotou rozmístěnou po celé aktivní ploše obrazovky.
Když se dotknete vnější vrstvy, vyrobené z tenkého průhledného plastu, její vnitřní vodivý povrch se spojí s vodivou vrstvou hlavní desky (může být vyrobena ze skla nebo polyesteru), která hraje roli rámu konstrukce. kterým se mění odpor celého systému. Tato změna je zaznamenávána mikroprocesorovým ovladačem, který přenáší souřadnice dotykového bodu do řídicího programu počítače.
Ke spouštění dochází při stisknutí prstem nebo jiným tvrdým předmětem. Odporové dotykové obrazovky jsou odolné vůči nečistotám, prachu, mastnotě a mnoha kapalinám (jako je voda, aceton, pivo, čaj, káva atd.), včetně některých chemicky žíravých.
Hlavní vlastnosti odporových dotykových obrazovek (touchscreen):
vynikající ukazatele kvality;
vynikající Specifikace;
zadávání informací dotykovým perem i prstem;
typická průhlednost je 80 %.
Odporové produkty jsou nejatraktivnější z hlediska ceny, protože jsou poměrně levné. Mezi výhody odporových displejů patří také vysoké rozlišení, možnost používat běžný kovový nebo plastový stylus, odolnost vůči vlivům jako je prach, špína, voda a intenzivní osvětlení. Tento typ produktu má však i své nevýhody. Například jasnost obrazu tohoto typu dotykové obrazovky není dostatečně vysoká. A samotné displeje potřebují pravidelnou kalibraci, protože reakční místo systému se začíná neshodovat s místem tisku. Někdy je také možné, že odporový displej může reagovat synchronně na více než jedno stisknutí. Navíc ke všemu výše uvedenému jsou takové displeje dost křehké, což výrazně omezuje jejich použití.
Technologie kapacitní dotykové obrazovky
Snímacím prvkem kapacitní dotykové obrazovky je sklo, na jehož povrchu je nanesen tenký průhledný vodivý povlak. Podél okrajů skla jsou úzké tištěné elektrody, které rozdělují nízkonapěťové elektrické pole rovnoměrně přes vodivý povlak. Naneste na vodivou vrstvu ochranný kryt. Když se dotknete obrazovky, vytvoří se mezi prstem a obrazovkou kapacitní vazba, která způsobí puls proudu do bodu kontaktu. Elektrický proud z každého rohu obrazovky je úměrný vzdálenosti od bodu kontaktu, takže ovladač jednoduše porovnává tyto proudy, aby určil, kde je dotyk proveden. Výsledkem je průhledná obrazovka s rychlou dobou odezvy, vysokou pevností a odolností.
Dnes je dotyková obrazovka s technologií ThruTouch unikátní a jedinou dotykovou obrazovkou určenou pro použití v pouličních platebních terminálech nebo informačních kioscích.
Tato technologie byla původně používána v modelech, jako jsou mobilní telefony iPhone a LG Prada. Snímač byl v tomto případě umístěn pod vrstvou minerálního skla, které to dávalo dodatečná ochrana od škrábanců a v důsledku toho zvýšení jeho spolehlivosti. Elektrické vlastnosti vodičů podléhají změnám, jakmile se prst přiblíží k displeji. Proto iPhone skvěle reaguje i na jemné doteky. Promítané kapacitní displeje umožňují nahrávat více klepnutí současně. Například iPhone používá pro zoomování gesta dvěma prsty.
iPhone se díky své popularitě dokázal stát předchůdcem charakteristického designu pro většinu „dotykových“ telefonů.
Výrazným prvkem byl elegantní candy bar s velkým dotykovým displejem a minimálním počtem tlačítek.
Obrazovka iPhone má vynikající rozlišení pixelů (320x480). Obraz na displeji je živý a jasný, se širokým pozorovacím úhlem a navíc bezvadným chováním na slunci. Podsvícení obrazovky se rychle mění v závislosti na úrovni osvětlení.
Displej iPhone Je také vybaven pohybovými senzory, což umožňuje automaticky měnit jeho orientaci při otáčení telefonu.
Pro iPhone neexistuje stylus a zařízení na něj nereaguje. Snadnost práce s displejem tím ale netrpí.
iPhone je vhodný především pro práci s internetem, takže většina zČip je navržen pro práci v prohlížeči. Mezi ně patří například optimalizace velikosti internetových stránek o dvojklik.
Technologie povrchových akustických vln
Tento princip vytváření dotykových obrazovek je technologicky vyspělý a drahý. Umožňuje dosáhnout přesnosti při zaznamenávání uživatelských akcí kompenzací možných chyb při určování souřadnic obrazovky pomocí výkonného matematického aparátu softwarového doplňku. V rozích takové obrazovky je umístěna speciální sada piezoelektrických prvků, do kterých je přiváděn elektrický signál o frekvenci 5 MHz. Tento signál je převeden na ultrazvukovou akustickou vlnu směřovanou podél povrchu obrazovky a samotná obrazovka je prezentována ovládacímu programu dotykového senzoru ve formě digitální matice, jejíž každá hodnota odpovídá určitému bodu na povrchu obrazovky. .
V rámu, který ohraničuje obrazovku, jsou namontovány tzv. reflektory, které šíří ultrazvukovou vlnu tak, že pokrývá celý pracovní prostor dotykové obrazovky. Speciální reflektory zaměřují ultrazvuk a nasměrují jej na přijímací senzor, který opět přemění přijaté akustické vibrace na elektrický signál. Dokonce jemný dotek Clona v libovolném bodě způsobuje aktivní absorpci vln, díky čemuž se poněkud mění vzor šíření ultrazvuku podél jejího povrchu. Řídicí program porovnává změněný signál přijatý ze snímačů s digitální maticí uloženou v paměti počítače - mapou obrazovky a vypočítává dotykovou souřadnici na základě dostupných dat a hodnota souřadnic se vypočítá nezávisle pro vertikální a horizontální osu.
Množství absorbované vlny je převedeno na třetí parametr, který určuje, jak silně uživatel stiskne obrazovku. Takto získaná data se předávají příslušnému softwarový balík, který určuje další algoritmus počítače v reakci na akce uživatele.
Technologie infračervené dotykové obrazovky
Ve srovnání s předchozí technologií poskytuje infračervená technologie vyšší úroveň odolnosti a průhlednosti a je méně citlivá na faktory prostředí díky možnosti hermetického uzavření při montáži na obrazovku monitoru. V důsledku toho se používá v lékařských a průmyslových aplikacích.
Podél hranic dotykové obrazovky, která při své činnosti využívá principu infračervených vln, jsou instalovány speciální vyzařovací prvky, které generují infračervené světelné vlny směřující podél povrchu obrazovky, rozložené v jejím pracovním prostoru jako souřadnicová mřížka. Na druhé straně obrazovky jsou namontovány záchytné prvky, které přijímají vlnu a převádějí ji na elektrický signál. Pokud je jeden z infračervených paprsků zablokován cizím předmětem spadajícím do jeho oblasti pokrytí, paprsek přestane dosahovat přijímacího prvku, což je okamžitě zaznamenáno mikroprocesorovým ovladačem a je vypočtena souřadnice kontaktu.
Je pozoruhodné, že infračervená dotyková obrazovka se nestará o to, jaký druh předmětu je umístěn na její pracovní ploše: stisknutí lze provést prstem, perem, ukazovátkem nebo dokonce rukou v rukavici.
Displeje s dotykovým skenováním
Mezi novinkami v oblasti dotykových displejů si pozornost zaslouží inovace vyvinutá společností Sharp. Tento Dotyková obrazovka, který umožňuje odstranit omezení obsažená v tomto produktu a je také schopen skenovat obrázky. Nový typ displeje se nazývá „dotykový displej“.
Na displeji tohoto typu optický senzor přidány ke každému bodu, což umožňuje zaznamenat změny doslova až na pixel. Tato technologie umožnila implementovat komplexní vícebodovou vstupní objednávku iPhone styl, a také vybavit zařízení speciální funkcí skenování. Chcete-li skenovat, klepněte na něj na obrazovce vizitka, který bude nejprve naskenován a poté rozpoznán pomocí vhodného softwaru.
Technologie navíc umožňuje vyrábět displeje o malé tloušťce – pouze 1 mm. To vám umožní vyrobit buď tenčí zařízení, nebo dát extra postel pro vybavení s jinými díly.
Toto optické řešení také umožňuje použití speciálních ochranných vrstev, které chrání obrazovku před poškrábáním a jiným poškozením. Dotykové vlastnosti displejů a kvalita obrazu přitom nijak neutrpí.
Dnes lze používat dotykové displeje digitální fotoaparáty a smartphony. Budoucí vývoj však bude zaměřen na zvětšení úhlopříčky obrazovky na 12,1 palce (v současnosti je úhlopříčka 3,5 palce), což umožní používat tuto technologii v laptopech.
Aplikace dotykových technologií
Ještě před několika lety byly senzorové technologie špatně distribuovány, nyní můžeme říci, že jejich vývoj v téměř jakékoli oblasti činnosti otevírá nové příležitosti, urychluje servisní procesy a zjednodušuje interakci člověka s počítačem.
Využití smyslových systémů je založeno na principu, kdy se člověk dotýká předmětu, který ho zajímá. Snadné použití umožňuje použití dotykové technologie širokému spektru uživatelů. Antivandal provedení obrazovek a technologie odolné proti poškrábání snižují možnost mechanického poškození.
Dotykové monitory jsou jedním z typických příkladů využití dotykové techniky. Monitory se dodávají ve stolních i průmyslových – vestavěných monitorech. Příklady použití dotykových monitorů (stolních i vestavěných možností) zahrnují následující:
Obchod
Zařízení místě prodeje senzorové vybavení zvýší rychlost obsluhy zákazníků a zároveň sníží riziko chyb. Práce s dotykovým rozhraním nevyžaduje prakticky žádnou přípravu. Oblasti použití senzorových systémů v obchodě jsou skutečně rozmanité. Nejčastěji se jako POS terminály používají dotykové monitory a all-in-one PC. Dotykový kiosk lze použít jako terminál pro elektronický stůl objednávky, slouží jako elektronický průvodce po prodejní ploše nebo slouží k zobrazování multimediálních prezentací. Dotykové rozhraní také zjednodušuje proces nákupu a umožňuje vám jej personalizovat.
Dotykové rozhraní je nejpohodlnější pro hrací automaty instalované v kasinech, barech, klubech. Pro návštěvníky, kteří s tímto typem technologie teprve začínají, je mnohem jednodušší a pohodlnější používat dotykovou obrazovku.
Průmysl
Dotykový displej maximálně zjednodušuje interakci člověka s počítačem. Absence klávesnice a myši znamená žádné další rušení, což je v průmyslovém pracovním prostředí nesmírně důležité.
Finanční instituce
Ve finančních institucích při práci s velké objemy různá data, je často nutné použít vícemonitorové systémy. Práce s klávesnicí a myší v tomto případě výrazně omezuje činnost operátora a ztěžuje práci s rozhraními. Dotyková technologie umožňuje provádět stejné operace za kratší dobu krátký čas
Lék
V medicíně, kde se používá extrémně složitá zařízení, je velmi důležité co nejvíce zjednodušit práci s technicky složitými systémy. V práci s diagnostické zařízení rychlost reakce a bezchybné akce mohou být často doslova životně důležité.
Hotely a restaurace
Efektivita a přesnost jednání operátorů v sektoru služeb je jedním z klíčových článků úspěchu společnosti působící v tomto sektoru. Dotykový monitor a pro něj speciálně navržené pracovní rozhraní může výrazně zvýšit rychlost a přesnost práce manažera. V tomto případě se zvyšuje kvalita služeb a odpovídajícím způsobem se zvyšuje spokojenost zákazníků s kvalitou služeb.
Bezpečnostní služby
Rychlá a pohodlná odezva na jakékoli signály bezpečnostního systému, ovládání různé moduly komplex.
Doprava
Na velké množství lidé v budovách nádraží a letišť, kteří chtějí zjistit nějaké informace, pohodlným způsobem Chcete-li je uspokojit bez vytváření zbytečných front, je nainstalovat zařízení s dotykovou obrazovkou, které se snadno používá a má obrazovky odolné proti vandalismu. 
Pro stolní monitor. Za rozměry monitoru se považuje velikost úhlopříčky jeho obrazovky. U CRT jsou standardní velikosti 14", 15", 17", 19", 21", 23", 24" (" je označení palců.) Pro LCD monitory - 13", 14", 15", 17 ", 19" Každý počítač nevyhnutelně škodí zdraví Jednou z nejnebezpečnějších součástí počítače jsou monitory CRT.
Produkt, který umožňuje učit se cizí jazyky v trojrozměrné spolupráci životní prostředí v reálném čase. ICLE integruje nejnovější technologii sluchátek s 3D prostředím navrženým speciálně pro výuku cizích jazyků v různé úrovně. ICLE používá připojené multimediální počítače lokální síť nebo na ISDN. Specifikace softwaru Školení...
V libovolném pořadí a ty potřebné si z nich vyberte později, během editace, kdy jsou vybrané snímky znovu nahrávány na novou master pásku. Typ instalace závisí na dostupném technickém vybavení, například dnes Rusko přechází na moderní Hi-tech v oblasti střihu, počítačové grafiky a natáčení videa. Produkční studia, videostudia, zvuková studia pracují na PC Jablko IMC a...
Než začnete uvažovat o kapacitní nebo odporové obrazovce, musíte se rozhodnout, jaká dotyková technologie je obecně. Zde je vše jasné: toto je obrazovka, která určuje souřadnice lisu. Z vědeckého hlediska to znamená způsob ovládání rozhraní, pomocí kterého může uživatel kliknout přímo na místo zájmu. V současné době existuje několik metod pro implementaci dotykových obrazovek. Stojí za zvážení každého zvlášť.
Odporová technologie
Chcete-li se rozhodnout, který typ obrazovky, kapacitní nebo odporový, je pro vás nejlepší, musíte je zvážit. Druhá možnost zahrnuje použití určité výrobní technologie. Na spodní straně je skleněný panel, na jehož vrchní straně je průhledná pružná membrána. Na panelu a membráně je vodivý povlak, tedy odporový. Když stisknete obrazovku, dojde v určitém bodě ke zkratu. Pokud znáte napětí na elektrodách na jedné straně a změříte ho na membráně, můžete sledovat jednu souřadnici. Dvě souřadnice budou vyžadovat vypnutí jedné skupiny elektrod pro zapnutí druhé. Je to všechno uvnitř automatický režim provádí mikroprocesor, jakmile se změní napětí na membráně. Odporové obrazovky neumožňují vícedotykové ovládání.
Vlastnosti odporové technologie
Jako každý jiný typ implementovaného zařízení existují určité vlastnosti, které jsou pozitivní nebo negativní v závislosti na situaci. Výhodou je většinou nízkonákladová výroba a také možnost lisování čímkoli, jelikož membránu stačí pouze zatlačit. Přesnost polohování je zvýšena použitím doteků.
Negativní body
Mezi hlavní nevýhody patří nízký stupeň propustnosti světla, vysoká míra škrábanců na povrchu, možnost kliknout na jeden bod maximálně 35 milionůkrát a nemožnost implementace multi-touch. Pokud se nemůžete rozhodnout, zda si vybrat kapacitní nebo odporovou obrazovku, pak je také důležité poznamenat, že není možné používat gesta, jako je posouvání, protože musíte přitlačit prst na obrazovku a přetáhnout jej, aniž byste jej uvolnili. V zařízeních s takovými ovládacími prvky je lepší používat software, který vyžaduje minimální používání gest „přejetí“.
Po pochopení vlastností této technologie stojí za zmínku, že ji lze implementovat několika způsoby, které mají určité rozdíly. Kapacitní dotyková obrazovka může být jednoduše kapacitní nebo projektovaná kapacitní. První možnost zahrnuje použití určité prvky. Na horní stranu skleněného panelu je umístěn průhledný odporový materiál, jako je slitina oxidu cínu nebo india. V rozích jsou umístěny elektrody, které napájejí malý střídavé napětí do vodivé vrstvy. Pokud se obrazovky dotkne vodivý předmět, dojde k úniku a čím blíže je tento předmět k elektrodě, tím nižší je odpor obrazovky, to znamená, že proudová síla znatelně vzroste. A to vše se nazývá kapacitní stínění, protože střídavý proud je veden objektem větší kapacitu. Nejčastěji mluvíme o prstu.
Vlastnosti kapacitních obrazovek
Stejně jako u jiných typů technologií i v tomto případě hovoříme o kombinaci výhod a nevýhod. Mezi výhody oproti ostatním patří vysoká propustnost světla, značná životnost zaklapnutí, jednoduchost a snadné ovládání metodou „překlápění“. Jsou zde i nevýhody: stačí použít prsty nebo specializované stylusy. Běžná kapacitní obrazovka nepodporuje vícedotykovou technologii. Často dochází k náhodným kliknutím. Systém například dokáže rozpoznat gesto jako „rolování“, i když není zamýšleno, protože po stisknutí je obtížné udržet prst přesně na jednom místě.
Promítaný kapacitní dotykový displej
V tomto případě se zařízení od předchozích značně liší. Vnitřní strana obrazovky je mřížka elektrod. Pokud se elektrody dotkne předmět větší kapacity, vznikne kondenzátor, který má stálá kapacita. Takové zástěny se používají v exteriéru, jelikož umožňují instalaci skla o tloušťce až 18 mm a v tomto případě je možné získat nejen co nejtvrdší povrch, ale také zajistit odolnost proti vandalismu.
Vlastnosti projektovaných kapacitních snímačů
V tomto případě, stejně jako ve všech ostatních, existují určité výhody a nevýhody, kterých byste si měli být vědomi. Mezi výhody patří schopnost implementovat multi-touch, reagovat na tlak při nošení rukavice, vysoký stupeň propustnost světla, stejně jako odolnost samotné obrazovky. Takové obrazovky jsou schopny reagovat na přiblížení prstů, aniž by je skutečně tiskly. Práh pro dokončení dotyku je obvykle konfigurovatelný softwarem. Krajním bodem je obvykle obrazovka samotná, protože její protlačování je zcela zbytečné.
Pokud vezmeme v úvahu projektivně-kapacitní obrazovku, má také určité nevýhody, které se obvykle nazývají složitá a poměrně drahá elektronika, nemožnost použít běžný stylus a pravděpodobnost náhodného kliknutí.
Vícedotyková technologie
Nelze určit vhodný typ dotykový displej, kapacitní nebo odporový, aniž by se vyřešil problém týkající se implementace této technologie. Multitouch je schopnost provádět více dotyků. Tato implementace zahrnuje sledování souřadnic několika kliknutí současně. Pokud je taková technologie implementována v chytrém telefonu nebo tabletu, lze ji použít k napodobení hry na hudební nástroj, například kytaru. To je potřeba prozkoumat podrobněji.
Můžete si vzít běžnou kapacitní nebo odporovou obrazovku. Pokud nejprve stisknete například v levém horním rohu a poté, aniž byste zvedli prst, dalším stisknutím pravého dolního rohu, pak elektronika určí střed obrazovky jako souřadnice, tedy střed segmentu mezi těmito páry dotyků. To bude viditelné, pokud poběžíte speciální aplikace, který sleduje souřadnice kliknutí. Vyvstává však otázka: jak je implementováno škálování obrazu, pokud je stejně rozpoznáno pouze jedno kliknutí?
Všechno je zde jednoduché. Toto je nejběžnější softwarový trik. Stiskli jste kapacitní obrazovku - elektronika to zjistila. To bude bod "A". Nyní, aniž byste uvolnili prst, zatlačte na jiné místo, které bude bodem „B“, ukáže se, že v tuto chvíli se bod tlaku okamžitě posunul na stranu a vytvořil „C“. Právě v tomto okamžiku, kdy nedošlo k žádnému skutečnému uvolnění prstu, ale bod stisknutí se okamžitě pohnul, je softwarově zpracován jako vícedotykový. Dále, pokud se bod „C“ přiblíží k „A“, pak se určí pohyb prstů, to znamená, že v případě obrázku musí být obraz zmenšen a naopak. Ještě jeden bod: pokud bod „C“ popisuje oblouk kolem jednoho z bodů, pak to program definuje jako rotaci jednoho prstu kolem druhého, což vyžaduje otočení obrázku ve vhodném směru.
Použití odporových a kapacitních obrazovek
Profesionální vývojáři tradičně používají první typ, protože umožňuje ovládat jakýkoli objekt za různých povětrnostních podmínek. Odporová technologie využívá ve srovnání s kapacitní technologií větší počet senzorů na centimetr čtvereční, takže displej může zobrazovat drobné ikony, které lze stisknout jehlou. Například operační systém Windows Mobile byl vyvinut s ohledem na tuto vlastnost, takže funguje dobře s odporovými obrazovkami. Takové displeje jsou téměř necitlivé na náhodná kliknutí. Mnoho vývojářů se však nyní snaží vytvářet aplikace, které cílí na kapacitní dotykové obrazovky. To se již stává problémem u zařízení vyrobených pomocí odporové technologie.
Stupeň ochrany
Je důležité pochopit, že pro tabletové počítače a komunikátorů je nejzranitelnější částí displej. Kapacitní obrazovka je z hlediska spolehlivosti výhodnější variantou. Jeho výkon za jakýchkoliv podmínek je znatelně vyšší a odporové modely mohou selhat, například pokud je přenesete sklem dolů. Kapacitní obrazovka je zabezpečená možnost. I když je rozbitý, bude nadále plnit své funkce. Pokud se rozhodujete, zda zvolit kapacitní nebo odporovou obrazovku, stojí za zmínku, že v polních podmínkách bude první tou nejlepší volbou.
závěry
Abychom to shrnuli, lze poznamenat, že obě možnosti implementace zobrazení mají své výhody a nevýhody. Zatímco kapacitní obrazovka představuje celou řadu možností, odporová obrazovka je zaměřena na použití v určitých situacích. Obvykle vše závisí na rozhraní použitém v gadgetu. snadné použití, jeho lisovací plocha je znatelně menší než u prstu, nicméně s dobrou citlivostí povrchu je vhodné se bez tohoto zařízení obejít. Neustálé vylepšování rezistivních displejů vedlo ke vzniku modelů, které jsou dosti tvrdé, tedy odolné proti poškrábání, ale také citlivé. Takové možnosti se staly velmi pohodlnými.
Nutnost použití speciálního stylusu pro kapacitní obrazovky někdy způsobuje značné nepohodlí, protože se obvykle nedodává se zařízením. A odporová technologie zahrnuje jak doprovod speciálním zařízením, tak možnost přitlačit jakýmkoli tvrdým předmětem. Jedním z důvodů, proč si mnoho lidí volí kapacitní dotykovou obrazovku, je vícedotykový, ale stojí za zmínku, že nejčastěji implementace softwaru, jak již bylo popsáno, a při správném přístupu jej lze aplikovat i na odporové. Projektovaná kapacitní technologie se ještě nestala tak dostupnou, jak bychom si přáli.
