Сенсорный экран

А помните научно-фантастические фильмы конца 90-х и начала 2000-х? Юные кинолюбители заворожённо смотрели на то, как главные герои одним касанием к интерактивному экрану переключались между рабочими окнами. Никаких клавиатур, джойстиков и мышек. А лишь огромная плоская панель. Но увы, в суровой реальности взрослые говорили: «Не тыкай в монитор, а то сломается!». И юным мечтателям приходилось ждать появления подобных технологий.

Как оказалось, ждать пришлось недолго. И уже в 2002 году компания НТС представила сенсорный экран в более привычном для нас виде. Попытки создания сенсорной панели были предприняты ещё в 1970 году Сэмуэлем Хёрстом. В 71-м году на свет появился первый сенсорный экран. И это достижение дало мощный толчок развитию подобной технологии.

Сейчас сенсорным дисплеем никого не удивишь. И настало время, когда появление кнопочного мобильника впечатляет намного больше. Однако не только смартфоны могут похвастаться такой технологией. Ведь начали широко распространяться сенсорные мониторы, ноутбуки и моноблоки. Во многих современных школах классы оснащены интерактивными досками. Совсем как в тех старых фильмах про далёкое будущее.

Типы сенсорных экранов

Так как этот вид дисплеев прочно закрепился на рынке и всё больше распространяется на различные виды техники, типов сенсорных экранов достаточно много.

Резистивный сенсорный экран

Это Название говорит само за себя. В основе технологии лежит электрическое сопротивление. Строение таких мониторов довольно простое. Над дисплеем находится специальная подложка, предотвращающая его деформацию при сильном контакте. Затем идёт резистивный слой, изолятор и второй резистивный слой на мембране.

По краям слоёв проведено электрическое напряжение. И при нажатии на дисплей резистивные слои замыкаются. Отчего меняется напряжение и система может легко найти точку нажатия.

Простота не значит надёжность. И эта технология имеет недостаток, в связи с которым такие экраны больше не производят. Проблема заключается в том, что при малейшем повреждении мембраны дисплей просто перестанет функционировать. Такой недостаток усиливался тем, что для работы с таким монитором нужен стилус, который легко деформирует дисплей.

Поэтому технологию решили усовершенствовать. И мембрана стала токопроводящей, а на резистивном слое располагаются по четыре электрода. Принцип работы практически не изменился. Только ток начал сниматься с четырёх электродов по углам и пятым с мембраны.

Экраны стали более живучими. И даже при серьёзном повреждении часть дисплея продолжала функционировать. Только вот другие недостатки технологии никуда не делись.

Резистивные экраны не воспринимают несколько нажатий. И два касания воспринимает за линию. А также чувствительность дисплея весьма скудная. И приходится нажимать достаточно сильно и желательно твёрдым предметом. В результате, монитор со временем покрывался царапинами, а стилус всегда приходилось носить с собой.

В итоге, встретить такую технологию на современных устройствах достаточно сложно.

Инфракрасный сенсорный экран

Этот тип сенсорного дисплея в наше время уже не популярен по ряду причин. Принцип работы также понятен из названия. По периметру экран снабжён светоизлучателями и приёмником в инфракрасном диапазоне. При нажатии палец попросту перекрывает ИК-лучи. И это воспринимается как сигнал. Однако у этой технологии есть пара минусов, которые перекрывали достоинства. Во-первых, точность нажатия на таких дисплеях была посредственной. Во-вторых, габариты устройства довольно крупными.

Ёмкостный сенсорный экран

Появлению этой разновидности поспособствовал эволюционный скачок технологии сенсорных дисплеев. В отличие от предыдущих типов экранов, принцип работы тут немного другой. Работа ёмкостного сенсорного экрана основана на том, что объект большей ёмкости (к примеру, человеческое тело) способно проводить через себя электричество. На стекло дисплея нанесён электропроводный слой. И через каждый угол экрана подаётся переменный ток. Таким образом, получаем сенсорное стекло. А при касании к дисплею течение тока прерывается, что тут же регистрирует система устройства. Чем ближе к углу с электродом сделано касание, тем сильнее утечка тока.

Такие дисплеи надёжны и способны выдержать свыше сотни миллионов нажатий. Казалось бы, всё отлично, но есть и минус. При повреждении тонкого электропроводного слоя на стекле сенсор в этом месте станет не чувствительным.

Проекционно-ёмкостные

Проекционно-ёмкостный сенсорный экран — более современный представитель этого списка. Устройство монитора снова значительно поменялось. Электродов по углам дисплея теперь нет, зато есть сетка электродов на внутренней стороне экрана. При нажатии на дисплей палец и электроды играют роль конденсатора. И по их координатам система определяет точку нажатия. Благодаря такой технологии у сенсорных экранов, наконец, появилась функция мультитач, позволяющая распознавать до десяти нажатий одновременно. Однако не стоит забывать, что пять-семь касаний нагружают контроллер.

Ещё одним плюсом является тонкость дисплея благодаря тому, что стекло и сенсорная сетка – одно целое. При нажатии создаётся впечатление того, что вы касаетесь не экрана, а самого изображения. По иронии это является и минусом, так как тонкий экран стал менее устойчивым к повреждениям.

Мультитач технологии

Если перевести название multi-touch на русский язык, то получим фразу «множественное касание». Это полностью отображает принцип работы технологии. Эта функция вошла в массы с появлением проекционно-ёмкостных экранов и подарила множество возможностей для пользователей.

Способность распознавать несколько касаний сделал работу с сенсорным ЖК дисплеем намного быстрее и удобней. К примеру, изображение теперь увеличивается одним движением. Ровно также как увеличивают фокус камеры на смартфоне. Система распознаёт точки касания и при их приближении друг к другу изображение уменьшает масштаб, а при отдалении увеличивает.

Немаловажным преимуществом является и возможность работы нескольких пользователей на одном устройстве. Сенсорный монитор или большой планшет позволяет совместно проходить видеоигры или работать над сложным проектом.

На различных устройствах технология мультитач может различаться. Тип этой технологии зависит как от вида системы, так и от самой модели техники. На некоторых планшетах, к примеру, поддерживается до десяти одновременных нажатий. Однако таким преимуществом пользуются крайне редко.

Чувствительные к давлению сенсорные экраны 3D Touch

У технологии тачскрина с громким названием 3D Touch сложная судьба. В 2014 году компания Apple анонсировала технологию, которой пророчили ошеломительный успех. Нет, в основе 3Д тачскрина не лежит технология голограмм. И принцип работы основывался на силе нажатия на дисплей. Экраны с такой технологией снабжены дополнительной сенсорной плёнкой. И, благодаря этому, система считывает не только точку нажатия, но и силу касания.

Придумано всё это было ради упрощения работы со смартфоном. Мультитач позволял реагировать на множество касаний. Однако в большинстве своём люди управляют смартфоном одной рукой. Технология 3D Touch позволяла вызывать дополнительный функционал не количеством нажатий, а их силой. Если посильнее нажать на иконку приложения, – открывалось дополнительное меню. То же самое касалось и свайпов.

Казалось бы – крутая фишка, однако не всё так просто. Чтобы реализовать выпуск смартфонов с такими экранами (iPhone 6s), пришлось буквально заново налаживать отдельное производство. Потому как требовался не только софт, но и новое «железо». В iOS 9 новая функция внедрилась хорошо, однако работала не везде, а порой и вообще не корректно. В итоге пользователи долго не могли привыкнуть к новому управлению и жаловались на некоторые неудобства. Так что, технология себя не окупила.

Волновые сенсорные экраны

Вот мы плавно перешли и к технологиям, которые определят направление тачскрина в будущем. Устройство волновых сенсорных дисплеев кардинально отличается от предшественников. Теперь сенсорного покрытия на стекле нет. А вместо этого по краям дисплея находятся волновые излучатели – передающие и принимающие сигнал.

Активные излучатели образуют невидимую сетку из акустических волн. И эти волны преобразуются в электрические импульсы, распознаваемые системой. При касании к экрану предмет (например, палец или стилус) прерывает излучение в определённой точке, что сразу же регистрируется системой.

Такой способ извлечения сигнала позволяет определить координаты нажатия очень точно. К тому же, регистрируется и сама площадь соприкосновения. При всём этом касаться экрана можно чем угодно. Будь то палец в перчатке, стилус или карандаш с ручкой. В ходе испытаний была выявлена и внушительная долговечность таких экранов, исчисляемая пятьюдесятью миллионами нажатий. Так как вместо покрытия на стекле используется сенсорная рамка, то и толщина устройства стала меньше.

Ещё одним преимуществом является то, что никакой сенсорной плёнки нет. А это значит, что свет LED подсветки не рассеивается. Чёткость изображения тоже на высоте, что даёт отличные перспективы. Как только технология войдёт в массы, волновые сенсорные экраны будут использоваться не только в смартфонах. Повышенные чёткость и яркость изображений позволят использовать такие дисплеи в телевизорах. А также в мониторах для ПК или сенсорных экранах для ноутбука. Кто знает, может, в будущем такие дисплеи смогут передавать изображение в качестве 4к?

Степень защищённости

Как и у любого устройства, ресурс сенсорных экранов ограничен. И со временем постоянное физическое воздействие отразится на его работоспособности. Степень защищённости оборудования определяется индексом IP, который должен указываться в листе спецификации.

Этот индекс состоит из двух букв и цифр, каждая отвечает за определённый параметр:

  • I – защищённость от физического воздействия,
  • P – защита от влаги и загрязнения.

Например, изделия с индексом IP50 защищены от некоторых физических повреждений, однако полностью уязвимы к влаге. У самого защищённого устройства будет индекс IP68. Такие смартфоны можно погружать в воду. И даже проехаться по ним на машине, и они всё равно будут отлично функционировать.

Использование

Как уже было сказано выше, сенсорные экраны используются не только в смартфонах и планшетах. В наше время на прилавках встречается и моноблок с сенсорным экраном, который способен заменить собой громоздкий компьютер. Сенсорный экран на ноутбуке или ультрабуке — тоже не редкость. К тому же существуют нетбуки-трансформеры, которые сочетаются с планшетами.

Не были обделены и LCD мониторы. Уже сейчас можно найти сенсорный Full HD монитор с IPS матрицей. Подобный девайс выдаёт качественную картинку и при этом управляться непосредственно нажатием на дисплей.

Телевизоры с сенсорными панелями — тоже не редкость. Часто не вся ЖК-панель большого телевизора имеет сенсорную сетку, однако консоль управления ею снабжена.

На что обращать внимание при выборе сенсорного монитора

В первую очередь стоит учесть, что сенсорные мониторы хорошо подойдут для работы в офисе. Но практически не пригодны для геймеров или людей, занимающихся фотографией или видеомонтажом.

Если вы решили приобрести такой монитор, стоит обратить внимание на его габариты. От работы с сенсорным дисплеем большого разрешения возможно легко устать. Так как руками придётся работать весьма активно. Второй аспект — это тип технологии тачскрина:

  1. Резистивные – чувствительные и точные экраны, но хрупкие и тусклые.
  2. Ёмкостные – малое время отклика, хорошее качество изображение и яркость. Но возможность взаимодействия только с пальцем.
  3. Волновые – отличное качество изображения, хорошая чувствительность и яркость. Но высокая зависимость от факторов внешней среды (температура и давление).

При покупке обязательно протестируйте монитор. Калибровка сенсорного экрана, желательно, должна проводиться непосредственно при участии специалиста или консультанта магазина.

Послесловие

Нет сомнений в том, что за сенсорными экранами — будущее. Новые технологии не перестают совершенствоваться. И, возможно, уже в недалёком будущем пользоваться прозрачными сенсорными панелями, как из фантастических фильмов.

В наше время рынок пестрит разнообразием типов тачскринов. И каждый найдёт себе технологию по вкусу, будь то офисный работник, активный подросток или даже те, кто любит съёмку под водой.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector