Каждый человек постоянно сталкивается с тачскрином, совершая звонки по смартфону или снимая деньги в банкомате. Рассмотрим подробнее особенности работы этого устройства.

Что такое touchscreen, где применяется технология

Тачскрин представляет собой сенсорный экран, с помощью которого пользователь может отдавать команды устройству путем прикосновений. Эта технология позволила отказаться от кнопочных телефонов, теперь для управления мобильным аппаратом нужно взаимодействовать с экраном – это удобно и практично.

Название «тачскрин» произошло от двух английских слов – touch (прикасаться) и screen (экран). Устройства с сенсорным экраном встречаются повсеместно, и это не только мобильные телефоны, но и:

• планшеты;
• банкоматы;
• справочные терминалы в аэропортах и на вокзалах;
• бытовая техника и т.д.

Хотя основное распространение тачскрин получил именно в смартфонах. Независимо от устройства, в котором применяется технология, принцип действия всегда один – вы отдаете команды путем прикосновения к нужным элементам на экране. Дальше в дело вступает алгоритм конкретной программы.

В основе любого тачскрина лежит жидкокристаллическая матрица. На обратной стороне располагаются диоды (они выполняют функцию подсветки), на лицевой – несколько слоев, фиксирующих нажатие (в резистивных экранах), либо прикосновение (в емкостных кранах).

Резистивный тачскрин – устаревшая технология

Существует несколько систем, применяемых для создания сенсорных экранов. Наиболее распространены резистивная и емкостная технологии, имеющие серьезные отличия. Узнать подробнее о том, что такое тачскрин, вы можете , на сайте описываются разные системы с указанием их плюсов и минусов.

В старых смартфонах устанавливались именно резистивные экраны, требующие использования стилусов (небольших указок, с помощью которых пользователь задавал команды телефону). Резистивная система представляет собой стекло, покрытое упругой пленкой и слоем, проводящим электричество.

Между этими двумя элементами сохраняется пустое пространство. Поверхность дисплея защищается специальным покрытием, оберегающим экран от царапин и других механических повреждений. Но для лучшей защиты предусматривается пленка (она шла в комплекте со старыми смартфонами).

Резистивные тачскрины имеют ряд недостатков:

• необходимость осуществлять нажатие на экран (прикосновения более удобны);
• калибровка экрана, возникающая в результате перераспределения массы изолирующего слоя;
• быстрое ухудшение качества тачскрина (появление трещин, царапин, пятен и пр.);
• малый срок службы, что объясняется как раз быстрым появлением повреждений;
• отсутствие возможности скольжения (как на современных смартфонах) и пр.

Сегодня резистивные тачскрины встречаются все реже. Производители смартфонов от них отказались, в основном теперь они используются в банкоматах и различных терминалах.

Емкостный тачскрин – самая популярная система

Данная технология предполагает использование стекла с токопроводящим слоем. Касание дисплея высвобождает электрический заряд (в том месте, которое было затронуто). Микросхемы фиксируют каждое прикосновение к дисплею, передавая эту информацию в программу тачскрина.

Преимущества емкостных тачскринов:

• долгий срок службы и устойчивость к загрязнениям;
• высокий уровень прозрачности (не менее 90%);
• лучшая реакция на воздействие, надежность;
• отличная яркость (картинка смотрится более четко);
• стойкость к воздействию влаги, поддержка MultiTouch.

Чаще всего в смартфонах используются сенсорные дисплеи с применением защитного закаленного стекла Gorilla Glass, оно хорошо выдерживает легкие механические воздействия, в том числе противостоит царапинам. Емкостные тачскрины начали вытеснять резистивные аналоги с 2009 года.

Но технологии совершенствуются, нет сомнений, что в будущем смартфоны станут оснащать еще более отзывчивыми, практичными и долговечными дисплеями.

Инструкция

Технология тачскрин (от англ.t ouch-касаться и screen-экран) была разработана на замену кнопочного управления более 40 лет назад на Западе с целью удобства пользования и экономии места на рабочей поверхности банкоматов. Позднее же она нашла применение практически во всех сферах современной действительности: от уже привычных смартфонов и платежных терминалов до приборной панели в автомобилях. Тачскрин представляет собой сенсорный экран, управляемый при помощи касания пальцами или специальным стиллусом. Причем ввиду отсутствия кнопок и, следовательно, зазоров между ними, исключается риск попадания пыли или влаги внутрь самого прибора.

Помимо широкого спектра применения сенсорных технологий в работе самих мониторов используются разные системы, способные распознать прикосновение человека. Резистивная панель состоит из двух пластин, разделенных диэлектриком и покрытых специальным токопроводящим составом. Верхняя пластина гибкая, а нижняя – жесткая. Заряд проходит через два слоя в момент и в месте касания пользователем экрана. Данное изменение электроды, расположенные по краям пластин, передают контроллеру, который и обрабатывает сигнал, вычисляя координаты касания. Данный тип экрана является самым распространенным, однако, несмотря на свою простоту и дешевизну, он имеет существенный недостаток. Гибкая пластина подвержена быстрому износу и рассчитана на миллион касаний в одной точке.

Больший «запас» касаний имеет емкостный тип экрана. Еще одним преимуществом перед резистивной моделью является способность передачи более четкого изображения. Принцип же работы данного типа экрана основывается на способности человека проводить электрический заряд. В данной системе, слой, который хранит электрический заряд, находится на стеклянной панели монитора. В момент касания часть заряда переходит к пользователю. Уменьшение заряда на емкостном слое передается электродами контроллеру, который определяет координаты касания.

Самой интересной и дорогостоящей системой является технология поверхностных акустических волн. Вместо электродов по углам экрана размещаются пьезоэлектрические излучатели, преобразующие сигнал в ультразвуковую волну, которая равномерно распространяется отражателями по всей площади экрана. Затем ультразвук фокусируется на приемнике, который преобразует полученное колебание обратно в электрический сигнал.

Любое касание экрана приводит к изменению картины за счет распространения волн. Контроллер сравнивает его с эталонной матрицей и вычисляет искомую координату. Также контроллер может определять и силу нажатия, что, помимо высокой точности и высокого качества картинки, является одним самых главных достоинств ПАВ-панелей.

Еще совсем недавно мало кто мог поверить в то, что телефоны с привычными кнопками уступят место устройствам, которые управляются с помощью прикосновения к экрану. Но времена меняются и спрос на кнопочные телефоны постепенно падает, а на смартфоны - растет.

Термин «тачскрин» образовался от двух слов - Touch и Screen, что в переводе с английского языка переводится как «сенсорный экран». Да, именно так - тачскрин и есть сенсорный экран, к которому вы прикасаетесь, когда пользуетесь своим смартфоном или планшетом. На деле же сенсорные экраны встречаются не только в мире мобильной техники. Так, вы могли видеть их при внесении средств на счет мобильного устройства через терминал, в банкомате, в билетных устройствах и т.д.

Своим появлением touch-screen обязан западным учёным. Самые первые образцы появились на свет во второй половине 60-ых годов прошлого века. На основании этого можно сделать вывод о том, что тачскрин используется вот уже более 40 лет. До появления смартфонов они использовались в банкоматах и т.д. В настоящий момент каждый человек, который пользуется сотовой связью, автомобильными навигаторами, посещает банки и магазины, сталкивается с данной технологией, порой даже не догадываясь о том, как она называется. Итак, мы разобрались в том, что такое тачскрин в телефонах. По сути, это то же самое, что и дисплей, реагирующий на касание пальцев. Он прекрасно используется вместо клавиатуры и активно применяется в мобильных технологиях. К достоинствам тачскрин можно отнести защиту от пыли, влаги и прочих неблагоприятных факторов окружающей среды, а также высокую степень надёжности. Если наше сенсорное устройство не всегда реагирует на касание, либо и вовсе отказывается это делать, к примеру, не желает менять яркость на iPad, скорее всего, из строя вышел именно touch-screen. Стоит он относительно недорого (особенно если нас интересует резистивный дисплей), и заменить его легко.

Основа тачскрина

Основа любого тачскрина - это матрица на жидких кристаллах, которая фактически является уменьшенной копией той, что находится в мониторе. На обратной стороне расположены диоды подсветки, а на лицевой - ряд слоев, которые фиксируют нажатие (резистивный экран) или прикосновение (емкостной экран).

Человек, который хорошо разбирается в том, что такое тачскрин, понимает, что большая часть произведенных устройств использует резистивный сенсорный экран. Это следует из их дешевизны и относительной простоты конструкции. Многие китайские «смартфоны», заполонившие рынок, имеют резистивный тип экрана, технология изготовления которого, кстати, появилась раньше, чем емкостная.

Виды сенсорных экранов

Сенсорные экраны подразделяются на резистивные, матричные, проекционно-ёмкостные, сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах, инфракрасные, оптическиие, тензометрические, сенсорные экраны DST и индукционные.

Резистивные сенсорные экраны

Подразделяются на четырехпроводные и пятипроводные.

Сенсор резистивного экрана состоит из двух прозрачных пластмассовых пластин с тонкой токопроводящей сеткой, которые находятся на поверхности обычного жидкокристаллического экрана. Между пластинами - прозрачный диэлектрический слой. Программа выводит графический интерактивный интерфейс, который благодаря прозрачным материалам на матрице хорошо видно. Отвечая на запрос программы, пользователь нажимает на нужную точку интерфейса (например, изображение кнопки). - Расходится пластичный диэлектрик расходится, соприкасаются пластмассовые пластины, подавая ток с электрода одной на сетку другой. Появление тока фиксируется регистрирующим контроллером, который в соответствии с сеткой координат определит точку нажатия. Координаты точки поступают в программу и обрабатываются по заложенным алгоритмам.

Четырёхпроводной экран

Резистивный сенсорный экран состоит из стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны. И на панель, и на мембрану нанесено резистивное покрытие. Пространство между стеклом и мембраной заполнено микро-изоляторами, которые равномерно распределены по активной области экрана и надёжно изолируют проводящие поверхности. Когда на экран нажимают, панель и мембрана замыкаются, и контроллер с помощью аналогово-цифрового преобразователя регистрирует изменение сопротивления и преобразует его в координаты прикосновения (X и Y). В общих чертах алгоритм считывания таков:

На верхний электрод подаётся напряжение +5В, нижний заземляется. Левый с правым соединяются накоротко, и проверяется напряжение на них. Это напряжение соответствует Y-координате экрана.

Аналогично на левый и правый электрод подаётся +5В и «земля», с верхнего и нижнего считывается X-координата.

Существуют также восьмипроводные сенсорные экраны. Они улучшают точность отслеживания, но не повышают надёжности.

Пятипроводной экран

Пятипроводной экран более надёжен за счёт того, что резистивное покрытие на мембране заменено проводящим (5-проводной экран продолжает работать даже с прорезанной мембраной). На заднем стекле нанесено резистивное покрытие с четырьмя электродами по углам.

Изначально все четыре электрода заземлены, а мембрана «подтянута» резистором к +5В. Уровень напряжения на мембране постоянно отслеживается аналогово-цифровым преобразователем. Когда ничто не касается сенсорного экрана, напряжение равно 5 В.

Как только на экран нажимают, микропроцессор улавливает изменение напряжения мембраны и начинает вычислять координаты касания следующим образом:

На два правых электрода подаётся напряжение +5В, левые заземляются. Напряжение на экране соответствует X-координате.

Y-координата считывается подключением к +5В обоих верхних электродов и к «земле» обоих нижних.

Резистивные сенсорные экраны дёшевы и стойки к загрязнению. Резистивные экраны реагируют на прикосновение любым гладким твёрдым предметом: рукой (голой или в перчатке), пером, кредитной картой, медиатором. Их используют везде, где вандализм и низкие температуры не исключены: для автоматизации промышленных процессов, в медицине, в сфере обслуживания (POS-терминалы), в персональной электронике (КПК). Лучшие образцы обеспечивают точность в 4096×4096 пикселей.

Недостатками резистивных экранов являются низкое светопропускание (не более 85% для 5-проводных моделей и ещё более низкое для 4-проводных), низкая долговечность (не более 35 млн нажатий в одну точку) и недостаточная вандалоустойчивость (плёнку легко разрезать).

Матричные сенсорные экраны

Конструкция аналогична резистивной, но упрощена до предела. На стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану - вертикальные.

При прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.

Имеют очень низкую точность. Элементы интерфейса приходится специально располагать с учётом клеток матричного экрана. Единственное достоинство - простота, дешевизна и неприхотливость. Обычно матричные экраны опрашиваются по строкам (аналогично матрице кнопок); это позволяет наладить мультитач. Постепенно заменяются резистивными.

Ёмкостные сенсорные экраны

Ёмкостный (или поверхностно-ёмкостный) экран использует тот факт, что предмет большой ёмкости проводит переменный ток.

Ёмкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом (обычно применяется сплав оксида индия и оксида олова). Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение (одинаковое для всех углов). При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом появляется утечка тока. При этом чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Ток во всех четырёх углах регистрируется датчиками и передаётся в контроллер, вычисляющий координаты точки касания.

В более ранних моделях ёмкостных экранов применялся постоянный ток - это упрощало конструкцию, но при плохом контакте пользователя с землёй приводило к сбоям.

Ёмкостные сенсорные экраны надёжны, порядка 200 млн нажатий (около 6 с половиной лет нажатий с промежутком в одну секунду), не пропускают жидкости и отлично терпят токонепроводящие загрязнения. Прозрачность на уровне 90%. Впрочем, проводящее покрытие, расположенное прямо на внешней поверхности, всё ещё уязвимо. Поэтому ёмкостные экраны широко применяются в автоматах, лишь установленных в защищённом от непогоды помещении. Не реагируют на руку в перчатке.

Стоит заметить, что из-за различий в терминологии часто путают поверхностно- и проекционно-ёмкостные экраны. По классификации, применённой в данной статье, экран, например, iPhone является проекционно-ёмкостным, а не ёмкостным.

Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны

На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).

Компания Samsung сумела установить чувствительные электроды прямо между субпикселями AMOLED-экрана, это упрощает конструкцию и повышает прозрачность.

Прозрачность таких экранов до 90 %, температурный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место - сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На ПЁСЭ может применяться стекло толщиной вплоть до 18 мм, что приводит к крайней вандалоустойчивости. На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами. Поэтому проекционно-ёмкостные сенсорные экраны широко применяются и в персональной электронике, и в автоматах, в том числе установленных на улице. Многие разновидности поддерживают мультитач.

Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах

Экран представляет собой стеклянную панель с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), находящимися по углам. По краям панели находятся отражающие и принимающие датчики. Принцип действия такого экрана заключается в следующем. Специальный контроллер формирует высокочастотный электрический сигнал и посылает его на ПЭП. ПЭП преобразует этот сигнал в ПАВ, а отражающие датчики его соответственно отражают.

Эти отражённые волны принимаются соответствующими датчиками и посылаются на ПЭП. ПЭП, в свою очередь, принимают отражённые волны и преобразовывают их в электрический сигнал, который затем анализируется с помощью контроллера. При касании экрана пальцем часть энергии акустических волн поглощается. Приёмники фиксируют это изменение, а микроконтроллер вычисляет положение точки касания. Реагирует на касание предметом, способным поглотить волну (палец, рука в перчатке, пористая резина).

Главным достоинством экрана на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является возможность отслеживать не только координаты точки, но и силу нажатия (здесь, скорее, способность точно определять радиус или область нажатия), благодаря тому, что степень поглощения акустических волн зависит от величины давления в точке касания (экран не прогибается под нажатием пальца и не деформируется, поэтому сила нажатия не влечет за собой качественных изменений в обработке контроллером данных о координатах воздействия, который фиксирует только область, перекрывающую путь акустических импульсов).

Данное устройство имеет очень высокую прозрачность, так как свет от отображающего прибора проходит через стекло, не содержащее резистивных или проводящих покрытий. В некоторых случаях для борьбы с бликами стекло вообще не используется, а излучатели, приёмники и отражатели крепятся непосредственно к экрану отображающего устройства. Несмотря на сложность конструкции, эти экраны довольно долговечны. По заявлению, например, американской компании Tyco Electronics и тайваньской фирмы GeneralTouch, они выдерживают до 50 млн касаний в одной точке, что превышает ресурс 5-проводного резистивного экрана.

Экраны на ПАВ применяются, в основном, в игровых автоматах, в охраняемых справочных системах и образовательных учреждениях. Как правило, экраны ПАВ различают на обычные - толщиной 3 мм, и вандалостойкие - 6 мм. Последние выдерживают удар кулаком среднего мужчины или падение металлического шара весом 0.5 кг с высоты 1.3 метра (по данным Elo Touch Systems). На рынке предлагаются варианты подключения к компьютеру как через интерфейс RS232, так и через интерфейс USB. На данный момент большей популярностью пользуются контроллеры к сенсорным экранам ПАВ, поддерживающие и тот, и другой тип подключения - combo (данные Elo Touch Systems).

Главным недостатком экрана на ПАВ являются сбои в работе при наличии вибрации или при воздействии акустическими шумами, а также при загрязнении экрана. Любой посторонний предмет, размещённый на экране (например, жевательная резинка), полностью блокирует его работу. Кроме того, данная технология требует касания предметом, который обязательно поглощает акустические волны, - то есть, например, пластиковая банковская карточка в данном случае неприменима.

Точность этих экранов выше, чем матричных, но ниже, чем традиционных ёмкостных. Для рисования и ввода текста они, как правило, не используются.

Инфракрасные сенсорные экраны

Принцип работы инфракрасной сенсорной панели прост - сетка, сформированная горизонтальными и вертикальными инфракрасными лучами, прерывается при касании к монитору любым предметом. Контроллер определяет место, в котором луч был прерван.

Инфракрасные сенсорные экраны боятся загрязнений и поэтому применяются там, где важно качество изображения, например, в электронных книгах. Из-за простоты и ремонтопригодности схема популярна у военных. Часто на таком принципе делают клавиатуры домофонов. Данный тип экрана применяется в обильных телефонах компании Neonode.

Оптические сенсорные экраны

Стеклянная панель снабжена инфракрасной подсветкой. На границе «стекло-воздух» получается полное внутреннее отражение, на границе «стекло - посторонний предмет» свет рассеивается. Остаётся заснять картину рассеивания, для этого существуют две технологии:

В проекционных экранах рядом с проектором ставится камера.

Так устроен, например, Microsoft PixelSense.

Либо светочувствительным делают дополнительный четвёртый субпиксель ЖК-экрана.

Позволяют отличить нажатия рукой от нажатий какими-либо предметами, есть мультитач. Возможны большие сенсорные поверхности, вплоть до классной доски.

Тензометрические сенсорные экраны

Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм. Основное применение - банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице.

Сенсорные экраны DST

Сенсорный экран DST (Dispersive Signal Technology) регистрирует пьезоэлектрический эффект в стекле. Возможно нажатие на экран рукой или любым предметом.

Отличительной особенностью является высокая скорость реакции и возможность работы в условиях сильного загрязнения экрана. Однако палец должен двигаться, неподвижный палец система не замечает.

Прошло совсем немало лет, и практически каждый второй человек на Земле ощутил на себе все прелести новых технологических прогрессов. Еще совсем недавно можно было наблюдать людей, набирающих смс или номер человека с помощью кнопок, но современность делает большие достижения. Теперь почти 90% населения использует простые прикосновения на экран той или иной техники:

Спрос на смартфоны за последние 5-10 лет вырос практически на 40-45% , что лишний раз доказывает их уникальность, многофункциональность, доступность, интерес ко всему новому.

Но при покупке любой «новоиспечённой» техники, во время рассказа о ней продавцом, многих интересует один и тот же вопрос – «тачскрин», что это за деталь , и для чего она служит?

В данной статье будет предоставлена обширная информация о его появлении, а также раскрыты все аспекты его возникновения, виды и значимость его использования.

Тачскрин, появление

Для начала хочется уделить особое внимание самому интересному заграничному термину «тачксрин» ? Произошло оно из двух слов, каждое из которых имеет свое значение в данном словосочетании:

• «Touch» - прикасаться, трогать, сенсорный;
• «Screen» - экран;
• TouchScreen – «сенсорный экран».

Положительные и отрицательные качества

«+» и «-» в карманных аппаратах для связи:

• Простота использования и универсальность при нажатиях;
• Мобильные и иные аппараты могут быть не особо крупного размера, при этом экран будет приятно удивлять своими параметрами;
• При ловкости рук и небольшом обучении можно набирать текст любой сложности за считанные минуты;
• Возможности растут с каждым годом, что значительно увеличивает пользование и продажи данных устройств.

• Не имеется тактильной передачи экрана;
• Слишком быстро разряжается батарея при длительном использовании и чрезмерно ярком проценте;
• При любом механическом воздействии на тачскрин, могут произойти сбои в работе;
• Сенсорный экран не имеет высокого уровня гигиены.

«+» и «-» в стац.устройствах:

• Надежность на высшем уровне использования данного рода экранов;
• Износостойкость также преобладает над иными типами экранов, имеет высокий уровень пылестойкости, влагостойкости, защищают от небольших ударов.

• Не имеется тактильная отдача экрана;
• Работа с такими аппаратами, которые находятся на уровне вашего тела, приводят к частым усталостям рук, поэтому их используют только эпизодически (мало, со смыслом, с быстрой работой для удобства использования);
• При работе с , в некоторых случаях может произойти заграждение экрана тенью от рук, или самими руками:
• При работе с маленькой , могут произойти ошибки в подсчетах, написании, движениях по клавиатуре;
• При использовании таких дисплеев в общественных местах, есть риск загрязнения, что также5 может привести к снижению работоспособности тачскрина. В такой ситуации в продаже имеются специализированные средства защиты от влаги, пота, пыли, грязи и т.д.

В ходе проявления данных недостатков , многие разработчики пришли к выводу, что помимо сенсорного ввода данных, следует создать и обычные кнопки (даже в случае неисправности сенсора, можно пополнить счет или купить билет при помощи кнопочного ввода).

Классификация

Если вникнуть глубь разновидностей тачскрина, то можно выделить следующие популярные виды экранов, после чего рассмотрим каждый из них:

• Резистивные;
• Матричные;
• проекционно-ёмкостные;
• инфракрасные;
• оптические;
• сенсорные экраны DST;
• волновые;
• индукционные и многие другие.

Резистивные (Resistive)

Представленный вид состоит из пары пластин из пластмассового материала, внутри которых находится сеточка, проводящая ток, ширина которой достигает не более 1-2 миллиметров. Такую же сетку можно увидеть при разборе . Их можно смело назвать «недавним прошлым», «на пятки» которым наступают емкостные экраны.

Также между данными пластинами имеется слой из диэлектрического материала, что дает проводить внутри любого сенсорного устройства определенную совокупность программных средств, а они уже обеспечивают взаимодействие всех имеющихся программ.

То есть, при касании на определенную зону экрана, вы запускаете некий процесс реализации той или иной функции телефона, аппарата и т.д. Координатные точки прикосновения к экрану (X и Y), способствуют запуску определённого, ранее запрограммированного алгоритма действий.

Резистивные имеют свои подвиды:

четырехпроводные – состоят они из одной панели из стекла и мембраны из пластика, поверхность которых покрывает резистивное обеспечение экрана. Все свободное место между панелью и мембраной занимают изоляторы. При нажатии на , происходит замыкание панели и мембраны, что приводит к началу работы требуемой координаты прикосновения, тем самым происходит запуск той или иной функции телефона (меню, просмотр фотографий, и т.д.);

пятипроводные - в данном варианте тачскрина на мембрану наносится не резистивное обеспечение, а проводящее. Это дает более сильную надежность при использовании, даже если мембрана будет повреждена в некоторых местах, аппарат будет продолжать функционировать.

Также имеются и восьмипроводные , которые, хоть и в состоянии работать с вашими прикосновениями более точно, зато никак не способны повысить уровень надежности при использовании.

Процесс считывания данного типа тачскрина следующий:

• На верхний электрод даётся напряжение +5В, нижний при этом проводит заземление. Левый с правым соединяются коротко и проверяется напряжение на них. Это напряжение соответствует Y-координате экрана.
• Аналогично на левый и правый электрод подаётся +5В и «земля», с верхнего и нижнего считывается X-координата.

Сопротивление на контактах сенсорного экрана слудующее:

• Y-,Y+=550 Om (без нажатия);
• X-,X+=350 Om (без нажатия);
• Y+,X+=от 0,5-до 1,35 kOm (замеры произведены были в разных углах экрана, при нажатии, а, не касаясь его - сопротивление равно бесконечности);
• Y-,X-=от 1,35-до 0,5 kOm (замеры производились в разных углах экрана при нажатии, а, не касаясь его - сопротивление равно бесконечности).
• В разных видах сенсорных экранов сопротивление может колебаться от большего к меньшему.

Если говорить о резистивных тачскринах в целом, то стоит отметить их невысокую стоимость, легкость в управлении: вам не нужно использовать только свои пальцы, для его начала действия можно производить нажатие и в перчатках, и с помощью пластиковой карты, пером.

Данного рода экраны можно наблюдать в медслужбах, в терминалах для оплачивания, в промышленности, КПК и т.д. Они не особо устойчивы к температурным изменениям и неловким движениям руки или иного предмета.

Но резистивные экраны имеют и недостатки:

• довольно низкая степень проникания световых лучей;
• на нем быстрее появляются царапины, удары, трещины, пятна от пальцев;
• малое количество нажатий для полного исчерпания жизнедеятельности экрана. Их порядка тридцати четырех миллионов раз;
• не возможности реализации мультитач;
• нет возможности использовать функции экрана со скольжением по нему, только потребуется однократное нажатие.

Матричные

Также одни из недорогих типов сенсорных экранов, которые производятся аналогично резистивным, но имеют небольшие особенности изготовления. На панель наносятся проводники горизонтального типа, а вот на мембрану – вертикального типа.

Как только вы осуществляете прикосновение на любую точку тачскина, происходит соприкосновение данных проводников, и требуемая функция производит свою работу. Во время нарушения работы матричного экрана, происходит замены на резистивный.

Проекционно-ёмкостные (ПЁСЭ) (Capacitive)

В нижней части тачскрина имеется сетка электродов, каждый из которых вместе с человеческим теплом в состоянии образовывать конденсат.

Не составило труда создать электроды чувствительного типа между субпикселями экрана, что дает возможность ему быть более прозрачным, а технику – более долговечной в использовании.

Проекционно-ёмкостные экраны прозрачны почти на 92%, что дает возможность их длительного использования, а также применение стекол до 19 мм позволяет снизить риск их нарушений. Именно по этой причине их ставят даже на автоматах и техниках, стоящих на открытой местности.

Инфракрасные

В данных видах экранов имеется некая инфракрасная панель в виде сетки, состоящей из вертикально и горизонтально расположенных лучей, которые реагируют на любое прикосновение к экрану (любым предметом).

С помощью внедренного контроллера, происходит фиксирование той точки, где было совершено прикосновение, для осуществления той или иной программы.

Используются такие экраны зачастую там, где нет большого количества пыли, грязи, мусора – электронные книги, датчики в военной структуре, телефоны марки Neonode.

Оптические

Панель из стекла имеет инфракрасную подсветку, которая на линии между стеклом и воздушной массой может произвести 100% отражение внутри, а между панелью из стекла и вашим пальцем, предметом, происходит рассеивание света. Дело з малым – создать эту картину рассеивания. Ученые смогли создать несколько технологий для осуществления данного прогресса:

1 На экране рядом с проектором устанавливается камера .

2 При помощи вспомогательного четвертого субпикселя жидкокристаллического экрана, производят светоощущаемый процесс.

3 Во время работы с таким экраном, внутри находящиеся подсветки в состоянии различить прикасания кожи человека от инородного предмета. Благодаря этой разработке, было принято расширить границы размеров таких сенсорных поверхностей (от минимальных экранов до школьных больших досок).

Dispersive Signal Technology (Технология Дисперсионного Сигнала)

Данный тип фиксирует пьезоэлектрическое явление в панели из стекла. Возможно прикосновение как рукой, так и любым предметом. Может функционировать в любых условиях запыленности, но при этом ваш палец не должен находиться без действия.

Волновые яркие экраны (Surface acoustic wave)

Данные тиры экранов можно смело называть нашим ярким, красивым, уникальным будущим!

Координатные точки прикосновения к экрану (X и Y), способствуют запуску определённого, ранее запрограммированного алгоритма действий. На концах каждой из осей имеются свои преобразователи, и у каждого из них свои принципы воздействия: один из них передает информацию, а второй - принимает ее. Помимо них, на панели из стекла имеются рефлекторы, которые отражают сигнал электричества, который проходит путь от одного преобразователя к другому.

Преобразователи в виде приемников довольно умные механизмы, которые могут «чувствовать», произошло ли нажатие на экран, и в какой из точных координат это случилось (дает гарантию длительного использования и точного ввода данных). Панель из стекла в данном типе экрана напрочь лишено покрытия из металла, что есть одним из главных плюсов – человек будет видеть все краски изображения, без искажений, а также всю красоту этих цветов!

Для тех, кто работает на своем устройстве с сенсорным экраном , и их работа связана с мелкими знаками, деталями, графиками, таблицами, то для них волновой экран – просто отличный вариант для приобретения. Ведь, если взять в пример вышеуказанные типы экранов, на них не будет столь четко видно ту или иную цифру, значение, а на волновом экране, даже при приближении, вы сможете увидеть даже самую мелкую деталь во всей ее красе и четкости. В иных типах тачскринов, в 80% происходит неполное искажение изображения, и все это связано напрямую с задерживанием света.

Индукционные

Данный вид тачскрина предназначен только для специального пера (ручка для произведения любого действия на сенсорном экране, зачастую продается вместе с планшетом, карманным ПК).

Некоторые отличительные черты указанных типов экранов

1 Одними из самых дешевых экранов с сенсорным управлением являются резистивные. Они наименее четко передают человеческому зрению яркость, четкость, и самые уязвимые из всех. Даже самое неловкое движение может его повредить.

2 Если брать самые дорогие тачскрины, то это волновые. Они самые яркие, удобные, точные, красивые.

3 Резистивные экраны – это уже пережитки прошлого, а вот волновые, емкостные – прочное настоящее и яркое будущее!

4 При использовании резистивного экрана, не слишком большое значение имеет то, чем вы будете касаться его – перо, карта, палец.

5 А вот емкостные экраны наоборот, строго знают, как с ними работать – только предметами, которые проводят ток через себя. В 80% случаев – это ваши пальцы.

6 Волновой экран все-таки в плане использования и нажатия будет приравнен к резистивному экрану.

Калибровка

Так как ни один из видов сенсорных экранов не сможет дать вам гарантию своей долговечности, могут происходить сбои в работе сенсора:

• ошибки при нажатии;
• нереагирование на ваше нажатие на экран;
• неверное реагирование на нажатие той или иной функции (вместо Меню , вы заходите в Галерею и наоборот, и т.д.).

При таких несоответствиях в работе экрана, либо же при замене сенсора, многими мастерами будет предложена калибровка тачскрина. Данного рода манипуляции не особо сложные, но от них будет зависеть правильность работы отклика экрана.

– это совокупность методик по проведению улучшения работоспособности реагирования экрана на ваши прикосновения, либо же при использовании специальных перьев, ручек. Чтобы узнать, требуется вашему устройству калибровка, следует (если она имеется), и тщательно протереть экран.

Затем найдите у себя на устройстве любые закладки, смс, документы, и при высвечивании клавиатуры, нажмите любую из букв. В том случае, когда нажатая буква не будет соответствовать той, что вы хотели увидеть на экране – вам понадобится калибровка экрана. Для каждого из видов потребуется своя калибровка:

Резистивные. Данный тип экранов, при первом их включении, должен обязательно проходить калибровку экрана. Для этого идет запрограммированное включение, и вы никак не сможете избежать данной процедуры. Также желательно проводить калибровку, если резистивный экран был ударен, падал, на нем будет совершена замена на новый, сбой в ПО. Практически в каждом из устройств с таким типом экрана имеется уже встроенная программа - ts_calibrate, которая находится в настройках телефона, в подпункте Калибровка. После выбора данной программы, ваш экран потемнеет, а в центре появится точка, крестик, знак, любого цвета и вам понадобиться на него нажать, чтобы начать процесс калибровки экрана. Следует быть внимательными при нажатии, и после правильного введения 4-6 раз на заданную точку, устройство сохранит все верные данные, и телефон, планшет, КПК будут работать исправно и точно.

Емкостные. У данного типа экранов бывают сбои, но намного реже, чем у вышеописанного. В емкостном экране нет уже встроенной программы для проведения данной процедуры, но вы можете без проблем и совершенно бесплатно ее скачать - TouchScreen Tune. С помощью данной программы, даже самый неопытный человек сможет без проблем провести весь цикл процедур.

Следует помнить! Резистивные экраны обязаны проходить калибровку единожды в 30-35 дней, особенно при постоянном использовании экрана. При проведении калибровки на емкостном экране, следует быть внимательными, так как при неправильном проведении процедуры, может произойти полный сбой тачскина, возвращение к начальным настройкам.

Это означает лишь тот факт, что если вы не уверены в своих способностях, то лучше доверьте этот нюанс специалистам в этом деле!

Возможна ли замена

В том случае, когда он требует замены:

• Разбит;
• Поломан;
• Треснут;
• Перестал функционировать (не реагирует, не включается и т.д.),

Не желательно проводить самостоятельные действия, и так же, как и было предложено выше – обратиться к специалистам, которые смогут помочь вам в любой ситуации. Настоятельно рекомендуем проводить замены тачскринов только в сервисных центрах, где на любую работу будет предоставлена гарантия качества.

При обсуждении мобильных телефонов, смартфонов или планшетов можно услышать такое слово как тачскрин. Из контекста можно понять, что тачскрин как-то связан с экраном устройства, но что это за деталь и какие функции она выполняет знают далеко не все. В данной статье мы расскажем, что такое тачскрин на телефоне или смартфоне, для чего он нужен и как работает.

Тачскрин или сенсорный экран – это устройство, которое позволяет вводить в компьютер информацию касаясь его экрана с помощью специального пера (стилуса) или просто с помощью пальцев. Данная технология позволяет отказаться от использования дополнительных аппаратных кнопок, что повышает удобство работы и может снизить стоимость всего устройства.

Данный способ ввода информации был изобретен в США в 70-х годах прошлого столетия. Первым компьютером с тачскрином стала появившаяся в 1972 году система PLATO IV. Тот тачскрин работал на основе сетки инфракрасных лучей. Примерно в то же время Сэмюэлем Херстом был разработан первый сенсорный экран, работающий на основе резистивной технологии. А в 1982-году появился первый телевизор с резистивным сенсорным экраном.

Технология изготовления сенсорных экранов развивалась и в начале нулевых годов она начала активно использоваться в производстве мобильных устройств. Сначала появились карманные компьютеры с тачскрином, а потом, телефоны, смартфоны и планшеты. Применение тачскрина позволило значительно расширить возможности мобильных устройств, что стало толчком к значительному росту этой отрасли.

Сейчас тачскрин используется повсеместно, его встраивают в телефоны, смартфоны, планшеты, ноутбуки, моноблоки, мониторы. Также сенсорные экраны активно применяются в автомобильной, медицинской, промышленной и бытовой технике. Фактически, любое устройство, требующее ввода информации, может быть оснащено таким экраном.

Как устроен тачскрин

Существует несколько технологий производства сенсорных экранов, которые основаны на совершенно разных принципах. Одним из наиболее старых и распространенных вариантов является резистивная технология.

Резистивный сенсорный экран состоит из мягкой пластиковой поверхности и стеклянной панели, на которые нанесено специальное резистивное покрытие. При нажатии на экран верхняя мягкая поверхности касается стеклянной панели и электрическая цепь замыкается. Этот контакт позволяет измерить сопротивление и определить точку, в которой две поверхности были соединены.

Принцип работы резистивного сенсорного экрана.

В прошлом резистивные экраны были основной технологией производства тачскринов. В частности, их применяли и в мобильных устройствах (КПК, телефоны и смартфоны). Но, из-за низкой надежности и плохого пропускания света сейчас они все больше вытесняются емкостными сенсорными экранами.

Емкостный сенсорный экран основан на том, что при касании экрана пальцем происходит утечка тока. Данную утечку можно измерить и определить точку, где эта утечка произошла. Конструкция емкостного тачскрина состоит из стеклянной панели, которая покрыта специальным резистивным слоем. По углам экрана прикреплены электроды, они подают на экран небольшое напряжение. В момент касания экрана появляется утечка тока, которая фиксируется во всех четырех углах стеклянной панели. Полученная информация передается в контроллер, который определяет координаты утечки.

Принцип работы емкостного сенсорного экрана.

За счет более простой конструкции ёмкостные тачскрины намного надежней. Они могут выдерживать до 200 млн нажатий (против 35 млн. у резистивных моделей), чего более чем достаточно для любого устройства. Также емкостный тачскрин позволяет обеспечить более качественное изображение, что особенно актуально для телефонов и смартфонов, которые часто используются для фотографирования и просмотра снимков.

Благодаря этим преимуществам емкостная технология сейчас преобладает. 100% всех мобильных устройств используют емкостную технологию тачскрина. В мониторах, ноутбуках и моноблоках также используется преимущественно емкостный тачскрин. На данный момент, резистивные экраны можно встретить только в медицинском и промышленном оборудовании, а также в терминалах самообслуживания.

Тачскрин и его поломки

Как уже было сказано, емкостный тачскрин, который применяется в телефонах и смартфонах, достаточно надежен. Поэтому при правильной эксплуатации он прослужит столько, сколько нужно. Но, из-за того, что он построен на основе стеклянной панели, он достаточно уязвим перед ударами. Даже небольшой удар может вызвать появление трещины, которая выведет сенсорный экран из строя.

Тачскрин от телефона Samsung.

В такой ситуации поможет только замена тачскрина. В старых моделях телефонов данную деталь можно было поменять оставив старый экран. Это позволяло сделать замену достаточно простой и не затратной. Но, сейчас тачскрин чаще всего является частью самого экрана и отдельно заменить его невозможно, что значительно удорожает ремонт.

Чтобы избежать подобных расходов можно заблаговременно защитить свой телефон. Для этого поверх тачскрина нужно наклеить защитное стекло. Такое стекло никак не ухудшает работу сенсорной панели, но может спасти ее в случае падения устройства.