Dotykovými obrazovkami sú vybavené tablety, mnohé smartfóny, ale aj monitory a displeje na domácich spotrebičoch. Táto technológia poteší po prvé svojim atraktívnym dizajnom a po druhé svojou funkčnosťou a jednoduchosťou. Navyše teraz nie je potrebné plytvať priestorom na umiestnenie tlačidiel, čo je tiež veľmi pohodlné. Prečítajte si o typoch obrazoviek, ich štruktúre, princípoch fungovania, výhodách a nevýhodách v našom článku.
Najpopulárnejšie typy snímačov
Odporové snímače
Odporový snímač pozostáva z plastovej membrány (prvá vrstva) a panelu zo skla (druhá vrstva). Medzi týmito vrstvami je položený mikroizolátor určený na vzájomnú ochranu vodivých povrchov. Elektródy sú umiestnené na povrchoch vrstiev (v prvej vrstve prebiehajú horizontálne, v druhej vertikálne). Stlačením na obrazovku vyvoláte uzavretie vrstiev, špeciálny senzor sníma váš lis a premení ho na signál, ktorý sa prenáša do procesora. Vďaka tomu obrazovka reaguje na úlohu nastavenú vaším dotykom – napríklad spustí video, otvorí dokument atď.
Táto technológia sa považuje za pomerne jednoduchú, a preto sa na výrobu odporových obrazoviek nevynakladá príliš veľa peňazí. Výsledkom je, že výrobky s nimi často končia v cenovom segmente, čo je hlavná výhoda zariadení s odporovými obrazovkami. Zariadenie s odporovými displejmi je prezentované v veľké množstvá a sortiment. Medzi nevýhody tohto typu senzorov patrí nedostatočná podpora viacerých gest, zlá viditeľnosť na slnku/pri ostrom svetle, nízka odolnosť proti opotrebeniu a nízka presnosť.
Kapacitné snímače
Táto technológia je pokročilejšia – podporuje multi-touch, má slušnú viditeľnosť pri jasnom svetle a lepšiu odolnosť proti opotrebeniu, viac vysoký stupeň presnosť. Medzi nevýhody patrí vyššia cena zariadení s kapacitnými obrazovkami a negatívna reakcia na pôsobenie tekutín.
Ako to funguje dotyková obrazovka tohto typu? Kľúčovú úlohu tu zohrávajú elektródy umiestnené v rohoch displeja a navzájom prenášajúce striedavé toky elektriny. V dôsledku toho sa vytvorí akási prúdová mriežka. Stlačením na obrazovke osoba posunie smer prúdu, čo umožňuje systému určiť polohu lisu a podľa toho vypočítať a vykonať požadovaný príkaz. V tomto prípade ľudské telo spolu so samotnou obrazovkou fungujú ako prúdové vodiče. Displej pozostáva zo skla potiahnutého odporovým materiálom, ktorý poskytuje efektívny elektrický kontakt.
Infračervené senzory
Rám obrazovky (zo skla) obsahuje prijímače a vysielače infračervených lúčov. Pri práci vytvárajú na povrchu displeja infračervenú mriežku. Kliknutím na obrazovku zablokujeme prístup k určitým lúčom - systém vypočíta toto miesto a vypočíta zodpovedajúcu úlohu, ktorú bude musieť vykonať.
Nevýhody zahŕňajú nie príliš vysokú presnosť (najmä pri jasnom svetle), „strach“ z kontaminácie a vysoké náklady na produkty s infračervenými displejmi. Medzi výhody patrí dobrá viditeľnosť na slnku a odolnosť.
Menej obľúbené typy snímačov
Maticové senzory
Matricový systém je podobný tomu, ako funguje snímač v modeloch s odporovým displejom. Na membránu sú aplikované iba vertikálne prúdové vodiče a na sklo sú aplikované horizontálne prúdové vodiče. Stlačenie spôsobí uzavretie, ktoré systém vypočíta a následne prevedie na vykonanie konkrétnej úlohy.
Maticové obrazovky sa dnes používajú len zriedka, pretože sú považované za veľmi nepresné, a preto neproduktívne.
Povrchové akustické vlny
Piezoelektrické meniče sú zabudované do rôznych rohov skleneného panelu. Po obvode displeja sú senzory, ktoré prijímajú a odrážajú signály. Špeciálny ovládač zabezpečuje generovanie vysokofrekvenčného signálu. Stlačením displeja sa spustí vykonanie úlohy.
Zariadenie na vstup informácií, čo je obrazovka, ktorá reaguje na dotyky. Je ich veľa odlišné typy dotykové obrazovky, ktoré fungujú na rôznych fyzikálnych princípoch. Budeme však brať do úvahy iba tie, ktoré sa nachádzajú v mobilných telefónoch a iných prenosných zariadeniach.
Ako fungujú odporové dotykové obrazovky
Odporové dotykové obrazovky sa dodávajú v dvoch typoch, štvorvodičové a päťvodičové. Uvažujme o princípe fungovania každého typu samostatne.
Štvorvodičová odporová obrazovka
Princíp činnosti 4-vodičovej odporovej dotykovej obrazovky
Odporový dotykový displej pozostáva zo skleneného panelu a pružnej plastovej membrány. Na panel aj membránu je aplikovaný odporový povlak. Priestor medzi sklom a membránou je vyplnený mikroizolátormi, ktoré sú rovnomerne rozmiestnené po aktívnej ploche obrazovky a spoľahlivo izolujú vodivé povrchy. Po stlačení obrazovky sa panel a membrána zatvoria a ovládač sa zatvorí analógovo-digitálny prevodník registruje zmenu odporu a prevádza ju na dotykové súradnice (X a Y). Vo všeobecnosti je algoritmus čítania nasledujúci:
- Na hornú elektródu je privedené napätie +5V a spodná elektróda je uzemnená. Ľavý a pravý sú skratované a kontroluje sa napätie na nich. Toto napätie zodpovedá súradnici Y obrazovky.
- Podobne sa do ľavej a pravej elektródy privádza +5 V a zem a súradnica X sa číta zhora a zdola.
Päťvodičová odporová obrazovka
Päťvodičové sito je spoľahlivejšie vďaka tomu, že odporový povlak na membráne je nahradený vodivým (5-vodičové sito funguje aj pri prerezaní membrány). Zadné sklo má odporovú vrstvu so štyrmi elektródami v rohoch.
Princíp činnosti 5-vodičovej odporovej dotykovej obrazovky
Na začiatku sú všetky štyri elektródy uzemnené a membrána je „vytiahnutá“ odporom na +5 V. Úroveň napätia na membráne je neustále monitorovaná analógovo-digitálny prevodník. Keď sa nič nedotýka dotykovej obrazovky, napätie je 5V.
Akonáhle je obrazovka stlačená, mikroprocesor detekuje zmenu membránového napätia a začne počítať súradnice dotyku nasledovne:
- Na dve pravé elektródy je privedené napätie +5V, ľavé sú uzemnené. Napätie na obrazovke zodpovedá súradnici X.
- Súradnica Y sa načíta pripojením oboch horných elektród na +5V a uzemnenia oboch spodných.
Ako fungujú kapacitné dotykové obrazovky
Kapacitná (alebo povrchová kapacitná) obrazovka využíva skutočnosť, že objekt s veľkou kapacitou vedie striedavý prúd.
Princíp fungovania kapacitnej dotykovej obrazovky
Kapacitná dotyková obrazovka je sklenený panel potiahnutý priehľadným odporovým materiálom (zvyčajne zliatina oxidu india a oxidu cínu). Elektródy umiestnené v rohoch obrazovky aplikujú malé množstvo energie na vodivú vrstvu. striedavé napätie(rovnaké pre všetky rohy). Keď sa dotknete obrazovky prstom alebo iným vodivým predmetom, prúd uniká. Navyše, čím bližšie je prst k elektróde, tým nižší je odpor obrazovky, čo znamená, že prúd je väčší. Prúd vo všetkých štyroch rohoch je snímaný snímačmi a prenášaný do ovládača, ktorý vypočítava súradnice bodu dotyku.
V skorších modeloch kapacitných obrazoviek sa používal jednosmerný prúd - to zjednodušilo dizajn, ale ak mal používateľ slabý kontakt so zemou, viedlo to k poruchám.
Kapacitné dotykové obrazovky sú spoľahlivé, približne 200 miliónov kliknutí (asi 6 a pol roka kliknutí každú sekundu), neprepúšťajú tekutiny a veľmi dobre znášajú nevodivé nečistoty. Transparentnosť na 90%. Vodivý povlak je však stále zraniteľný. Preto sú kapacitné obrazovky široko používané v strojoch inštalovaných v chránených oblastiach. Nereagujú na ruku v rukavici.
Princíp činnosti projektovaných kapacitných dotykových obrazoviek
Na vnútornej strane obrazovky je nanesená mriežka elektród. Elektróda spolu s ľudským telom tvorí kondenzátor; elektronika meria kapacitu tohto kondenzátora (dodáva prúdový impulz a meria napätie).
Princíp činnosti projektovanej kapacitnej dotykovej obrazovky
Priehľadnosť takýchto obrazoviek je až 90%, teplotný rozsah je extrémne široký. Veľmi odolný (úzkym miestom je zložitá elektronika, ktorá spracováva kliknutia). POE môže použiť sklo s hrúbkou až 18 mm, čo má za následok extrémnu odolnosť proti vandalizmu. Nereagujú na nevodivé nečistoty, vodivé nečistoty sa dajú ľahko potlačiť pomocou softvérových metód. Preto sa vo vonkajších strojoch používajú projektované kapacitné dotykové obrazovky. Mnoho modelov reaguje na ruku v rukavici. IN moderné modely Konštruktéri dosiahli veľmi vysokú presnosť – verzie odolné voči vandalizmu sú však menej presné.
PEE dokonca reagujú na priblíženie ruky – prah odozvy je nastavený softvérom. Rozlišujte lisovanie rukou a lisovanie vodivým perom. Niektoré modely podporujú viacdotykové ovládanie. Preto sa táto technológia používa v touchpadoch a multidotykových obrazovkách.
Stojí za zmienku, že kvôli rozdielom v terminológii sú povrchové a projekčné kapacitné obrazovky často zamieňané. Podľa klasifikácie použitej v tomto článku je obrazovka iPhone premietaná kapacitne.
Záver
Každý typ dotykovej obrazovky má svoje výhody a nevýhody, pre prehľadnosť sa pozrime na tabuľku.
| Odporový 4-vodičový | Odporový 5-vodičový | Kapacitný | Projektovaná kapacitná | |
|---|---|---|---|---|
| Funkčnosť | ||||
| Ruka v rukavici | Áno | Áno | Nie | Áno |
| Pevný vodivý predmet | Áno | Áno | Áno | Áno |
| Pevný nevodivý predmet | Áno | Áno | Nie | Nie |
| Multidotykový | Nie | Áno | Áno | Áno |
| Meranie tlaku | Nie | Nie | Nie | Áno |
| Maximálna transparentnosť, % | 75 | 85 | 90 | 90 |
| Presnosť | Vysoká | Vysoká | Vysoká | Vysoká |
| Spoľahlivosť | ||||
| Životnosť, milióny kliknutí | 10 | 35 | 200 | ∞ |
| Ochrana pred nečistotami a tekutinami | Áno | Áno | Áno | Áno |
| Odolnosť voči vandalizmu | Nie | Nie | Nie | Áno |
Článok bol napísaný na základe materiálov zo stránky
V dnešnej dobe už nikto nepochybuje o tom, že dotykový displej vášho telefónu je pohodlná vec. Takéto displeje sa používajú na vytváranie mnohých zariadení - tabletov, mobilné telefóny, čítačky, referenčné zariadenia a kopu ďalších periférií. Dotykový displej umožňuje nahradiť množstvo mechanických tlačidiel, čo je veľmi výhodné, pretože kombinuje displej aj kvalitné vstupné zariadenie. Úroveň spoľahlivosti zariadení sa výrazne zvyšuje, pretože neexistujú žiadne mechanické časti. V súčasnosti sa dotykové obrazovky zvyčajne delia na niekoľko typov: odporové (existujú štvor-, päť-, osemvodičové), projekčné kapacitné, matricovo-kapacitné, optické a tenzometre. Okrem toho môžu byť displeje vytvorené na základe povrchových akustických vĺn alebo infračervených lúčov. Patentovaných technológií je už niekoľko desiatok. V dnešnej dobe kapacitné a odporové obrazovky. Pozrime sa na ne podrobnejšie.Odporová obrazovka.
Najjednoduchším typom je štvorvodičový, ktorý pozostáva zo špeciálneho skleneného panelu a tiež plastovej membrány. Priestor medzi sklom a plastovou membránou musí byť vyplnený mikroizolátormi, ktoré dokážu vodivé povrchy od seba spoľahlivo izolovať. Elektródy, čo sú tenké plechy vyrobené z kovu, sú inštalované po celom povrchu vrstiev. V zadnej vrstve sú elektródy vo vertikálnej polohe a v prednej vrstve - v horizontálnej polohe, aby bolo možné vypočítať súradnice. Ak stlačíte displej, panel a membrána sa automaticky zatvoria a špeciálny senzor zaznamená stlačenie a premení ho na signál. Za najpokročilejší typ sa považujú osemvodičové displeje, ktoré sa vyznačujú vysokou presnosťou. Tieto obrazovky sa však vyznačujú nízkou úrovňou spoľahlivosti a krehkosti. Ak je dôležité, aby bol displej spoľahlivý, treba zvoliť päťvodičový typ.
1 - sklenený panel, 2 - odporový povlak, 3 - mikroizolátory, 4 - film s vodivým povlakom
Maticové obrazovky.
Dizajn je podobný rezistívnemu displeju, aj keď bol zjednodušený. Na membránu boli špeciálne aplikované vertikálne vodiče a na sklo horizontálne vodiče. Ak kliknete na displej, vodiče sa určite dotknú a uzavrú krížom. Procesor môže sledovať, ktoré vodiče sú skratované, a to pomáha zistiť súradnice kliknutia. Maticové obrazovky nemožno nazvať vysoko presnými, takže sa dlho nepoužívajú.
Kapacitné obrazovky.
Dizajn kapacitné obrazovky je pomerne zložitý a je založený na tom, že ľudské telo a displej spolu tvoria kondenzátor, ktorý vedie striedavý prúd. Takéto obrazovky sú vyrobené vo forme skleneného panelu, ktorý je pokrytý odporovým materiálom, takže elektrický kontakt nie je obmedzený. Elektródy sú umiestnené v štyroch rohoch displeja a sú napájané striedavým napätím. Ak sa dotknete povrchu displeja, dôjde k úniku striedavého prúdu cez vyššie uvedený „kondenzátor“. To je zaznamenané senzormi, po ktorých sú informácie spracované mikroprocesorom zariadenia. Kapacitné displeje vydržia až 200 miliónov kliknutí, majú priemernú úroveň presnosti, ale bohužiaľ sa obávajú akéhokoľvek vplyvu tekutín.
Projektívne kapacitné obrazovky.
Premietané kapacitné obrazovky môžu na rozdiel od predchádzajúcich diskutovaných typov detekovať niekoľko kliknutí naraz. Vo vnútri je vždy špeciálna mriežka elektród a pri kontakte s nimi sa určite vytvorí kondenzátor. V tomto mieste sa zmení elektrická kapacita. Regulátor bude schopný určiť bod, kde sa elektródy prekrížili. Potom sa uskutočnia výpočty. Ak stlačíte obrazovku na niekoľkých miestach naraz, nevytvorí sa jeden kondenzátor, ale niekoľko.
Obrazovka s mriežkou infračervených lúčov.
Princíp fungovania takýchto displejov je jednoduchý a do určitej miery je podobný maticovému displeju. V tomto prípade sú vodiče nahradené špeciálnymi infračervenými lúčmi. Okolo tejto obrazovky je rám, v ktorom sú zabudované vysielače, ako aj prijímače. Ak klepnete na obrazovku, niektoré lúče sa budú prekrývať a nemôžu dosiahnuť svoj vlastný cieľ, konkrétne prijímač. V dôsledku toho ovládač vypočíta polohu kontaktu. Takéto obrazovky môžu prepúšťať svetlo, sú odolné, pretože nemajú žiadny citlivý povlak a nie je vôbec žiadny mechanický dotyk. Takéto displeje však v súčasnosti nespĺňajú vysokú presnosť a obávajú sa akejkoľvek kontaminácie. Ale uhlopriečka rámu takéhoto displeja môže dosiahnuť 150 palcov.
Dotykové obrazovky založené na povrchových akustických vlnách.
Tento displej je vždy vyrobený vo forme skleneného panelu, do ktorého sú zabudované piezoelektrické meniče, umiestnené pod rôznymi uhlami. Po obvode sú tiež reflexné a prijímacie senzory. Regulátor je zodpovedný za generovanie signálov, ktorých frekvencia je vysoká. Potom sa signály vždy posielajú do piezoelektrických meničov, ktoré dokážu previesť prichádzajúce signály na akustické vibrácie, ktoré sa následne odrážajú od reflexných snímačov. Vlny potom môžu byť zachytené prijímačmi, odoslané späť do piezoelektrických meničov a potom prevedené na elektrický signál. Ak stlačíte displej, energia akustických vĺn sa čiastočne pohltí. Prijímače sú na takéto zmeny citlivé a procesor dokáže vypočítať dotykové body. Hlavnou výhodou je, že dotykové obrazovky na báze povrchových akustických vĺn sledujú súradnice bodu lisovania a silu lisovania. Displeje tohto typu sú odolné, pretože vydržia 50 miliónov dotykov. Najčastejšie sa používajú pre hracie automaty a systémy pomoci. Je potrebné vziať do úvahy, že prevádzka takéhoto displeja nemusí byť presná v prítomnosti okolitého hluku, vibrácií alebo akustického znečistenia.
Telefón s dotykovým displejom dnes už nikoho neprekvapí. Manuálne ovládanie sa stalo módou, no málokto sa zamyslí nad tým, čo sa stane, keď sa dotknete displeja. Popíšem, ako fungujú najbežnejšie typy dotykových obrazoviek. Pohodlie a produktivita práce s digitálnou technológiou závisí predovšetkým od použitých zariadení na vstup informácií, pomocou ktorých osoba ovláda zariadenie a sťahuje údaje. Najrozšírenejším a univerzálnym nástrojom je dnes už rozšírený keyboard. Nie vždy je však vhodné ho použiť. Rozmery mobilných telefónov napríklad neumožňujú inštaláciu veľkých kľúčov, v dôsledku čoho sa znižuje rýchlosť zadávania informácií. Tento problém bol vyriešený použitím dotykových obrazoviek. Len za pár rokov urobili na trhu skutočnú revolúciu a začali sa implementovať všade – od mobilných telefónov a elektronických kníh až po monitory a tlačiarne.
Začiatok zmyslového boomu
Nákup nového smartfón, ktorého telo nemá jediné tlačidlo alebo joystick, pravdepodobne nebudete premýšľať o tom, ako ho budete ovládať. Z pohľadu používateľa na tom nie je nič zložité: stačí sa prstom dotknúť ikony na obrazovke, čo povedie k vykonaniu nejakej akcie – otvoreniu vstupného okna telefónne číslo, SMS alebo adresár. Pred 20 rokmi sa o takýchto príležitostiach mohlo len snívať.
Dotykový displej bol vynájdený v USA v druhej polovici 60-tych rokov minulého storočia, no až do začiatku 90-tych rokov sa používal najmä v medicínskych a priemyselných zariadeniach ako náhrada tradičných vstupných zariadení, ktorých používanie je za určitých podmienok spojené s problémami. prevádzkové podmienky. Keď sa veľkosť počítačov zmenšila a objavili sa PDA, vyvstala otázka zlepšenia ich riadiacich systémov. V roku 1998 sa objavil prvý handheld s dotykovou obrazovkou a systémom rozpoznávania vstupu a rukopisu Apple Newton MessagePad a čoskoro aj komunikátory s dotykovými obrazovkami.
V roku 2006 takmer všetci významní výrobcovia začali vyrábať smartfóny s dotykovými obrazovkami a po vzhľade Apple iPhone v roku 2007 sa začal skutočný dotykový boom - displeje tohto typu sa objavili v tlačiarňach, e-knihy, rôzne typy počítačov atď. Čo sa stane, keď sa dotknete dotykovej obrazovky a ako zariadenie „vie“, kde presne ste stlačili?
Princíp činnosti odporovej dotykovej obrazovky
Počas 40-ročnej histórie dotykových obrazoviek bolo vyvinutých niekoľko typov týchto vstupných zariadení, založených na rôznych fyzikálnych princípoch, ktoré sa používajú na určenie miesta dotyku. V súčasnosti sú najrozšírenejšie dva typy displejov – odporový a kapacitný. Okrem toho existujú obrazovky, ktoré dokážu zaregistrovať viacero kliknutí súčasne ( Multidotykový) alebo len jeden.
Obrazovky vyrobené odporovou technológiou sa skladajú z dvoch hlavných častí – pružnej hornej vrstvy a pevnej spodnej vrstvy. Ako prvé možno použiť rôzne plastové alebo polyesterové fólie a druhé sú sklenené. Na vnútorné strany oboch povrchov sú nanesené vrstvy pružnej membrány a odporového (s elektrickým odporom) materiálu, ktorý vedie elektrický prúd. Priestor medzi nimi je vyplnený dielektrikom.
Na okrajoch každej vrstvy sú tenké kovové platne - elektródy. V zadnej vrstve s odporovým materiálom sú umiestnené vertikálne a v prednej vrstve - horizontálne. V prvom prípade sa podávajú konštantný tlak a elektrický prúd preteká z jednej elektródy do druhej. V tomto prípade dôjde k poklesu napätia úmernému dĺžke časti obrazovky.
Keď sa dotknete dotykovej obrazovky, predná vrstva sa ohne a interaguje so zadnou vrstvou, čo umožňuje ovládaču určiť napätie na nej a pomocou nej vypočítať súradnice dotykové body horizontálne (os X). Na zníženie vplyvu odporu prednej odporovej vrstvy sú elektródy v nej umiestnené uzemnené. Potom sa vykoná reverzná operácia: na elektródy prednej vrstvy sa privedie napätie a elektródy umiestnené v zadnej vrstve sa uzemnia - takto je možné vypočítať vertikálnu súradnicu bodu dotyku (os Y). Toto je princíp činnosti štvorvodičovej (pomenovanej podľa počtu elektród) odporovej dotykovej obrazovky.
Okrem štvorvodičových sú k dispozícii aj päť- a osemvodičové dotykové obrazovky. Posledné menované majú podobný princíp fungovania, ale vyšší presnosť polohovania.
Princíp činnosti a dizajn päťvodičových odporových dotykových obrazoviek sa trochu líšia od tých, ktoré sú opísané vyššie. Predná odporová vrstva je nahradená vodivou vrstvou a slúži výhradne na odčítanie hodnoty napätia na zadnej odporovej vrstve. Má v sebe zabudované štyri elektródy v rohoch obrazovky, piata elektróda je výstupom prednej vodivej vrstvy. Spočiatku sú všetky štyri elektródy zadnej vrstvy pod napätím a na prednej vrstve je nula. Akonáhle sa takejto dotykovej obrazovky dotknete, horná a spodná vrstva sa v určitom bode spoja a ovládač sníma zmenu napätia na prednej vrstve. Takto zistí dotyk obrazovky. Potom sa uzemnia dve elektródy v zadnej vrstve, vypočíta sa súradnica osi X bodu dotyku a potom sa uzemnia ďalšie dve elektródy a vypočíta sa súradnica osi Y bodu dotyku.
Princíp fungovania kapacitnej dotykovej obrazovky
Princíp činnosti kapacitných dotykových obrazoviek je založený na schopnosti ľudského tela viesť elektrický prúd, čo indikuje prítomnosť elektrickej kapacity. V najjednoduchšom prípade pozostáva takáto obrazovka z odolného skleneného substrátu, na ktorý je nanesená vrstva odporového materiálu. V jeho rohoch sú umiestnené štyri elektródy. Odporový materiál je na vrchu pokrytý vodivou fóliou.
Na všetky štyri elektródy sa aplikuje malé striedavé napätie. Keď sa človek dotkne obrazovky, cez pokožku pretečie do tela elektrický náboj, ktorý vytvorí elektrický prúd. Jeho hodnota je úmerná vzdialenosti od elektródy (rohu panelu) k bodu kontaktu. Ovládač meria silu prúdu na všetkých štyroch elektródach a na základe týchto hodnôt vypočítava súradnice bodu dotyku.
Presnosť polohovania kapacitných obrazoviek je takmer rovnaká ako u odporových obrazoviek. Zároveň prepúšťajú viac svetla (až o 90 %) vyžarovaného zobrazovacím zariadením. A absencia prvkov podliehajúcich deformácii ich robí spoľahlivejšími: kapacitná obrazovka vydrží viac ako 200 miliónov kliknutí v jednom bode a môže pracovať pri nízkych teplotách (až do -15 ° C). Predný vodivý povlak používaný na určenie polohy je však citlivý na vlhkosť, mechanické poškodenie a vodivé nečistoty. Kapacitný obrazovky Spustia sa len vtedy, keď sa ich dotkne vodivý predmet (rukou bez rukavíc alebo špeciálnym stylusom). Obrazovky tohto typu vyrobené klasickou technológiou tiež nedokážu sledovať viacero kliknutí súčasne.
Projektovaný kapacitný dotykový displej, ktorý sa používa v telefóny iPhone a podobné zariadenia. V porovnaní s konvenčnými kapacitnými obrazovkami má zložitejšiu štruktúru. Dve vrstvy elektród sú aplikované na sklenený substrát, oddelené dielektrikom a tvoriace mriežku (elektródy v spodnej vrstve sú umiestnené vertikálne a v hornej vrstve - horizontálne). Mriežka elektród tvorí spolu s ľudským telom kondenzátor. V mieste dotyku s prstom nastáva zmena jeho kapacity, regulátor túto zmenu zaznamená, určí, na ktorom priesečníku elektród k nej došlo a z týchto údajov vypočíta súradnicu bodu dotyku.
Takéto obrazovky majú aj vysoké transparentnosť a sú schopné prevádzky aj pri nižších teplotách (až do -40 °C). Elektricky vodivé nečistoty ich ovplyvňujú v menšej miere, reagujú na ruku v rukavici. Vysoká citlivosť umožňuje použitie hrubej vrstvy skla (až 18 mm) na ochranu takýchto obrazoviek.
Princíp činnosti štvorvodičovej odporovej dotykovej obrazovky
- Horná odporová vrstva sa ohýba a prichádza do kontaktu so spodnou.
- Ovládač detekuje napätie v bode dotyku na spodnej vrstve a vypočíta súradnicu osi X bodu dotyku.
- Ovládač detekuje napätie v bode dotyku na hornej vrstve a určuje súradnicu bodu dotyku pozdĺž osi Y.
Princíp činnosti päťvodičovej odporovej dotykovej obrazovky
- Obrazovky sa môžete dotknúť akýmkoľvek tvrdým predmetom.
- Horná vodivá vrstva sa ohýba a prichádza do kontaktu so spodnou, čo naznačuje dotyk obrazovky.
- Dve zo štyroch elektród spodnej vrstvy sú uzemnené, regulátor určí napätie v bode kontaktu a vypočíta súradnicu bodu pozdĺž osi X.
- Ďalšie dve elektródy sú uzemnené, regulátor určí napätie v mieste dotyku a vypočíta súradnicu bodu pozdĺž osi Y.
Výhody
- Nízke náklady
- Vysoká odolnosť voči škvrnám
- Môže sa dotknúť akýmkoľvek tvrdým predmetom
Nedostatky
- Nízka životnosť (1 milión kliknutí v jednom bode pre štvorvodič, 35 miliónov kliknutí pre päťvodičový) a odolnosť proti vandalom
- Nízka priepustnosť svetla (nie viac ako 85%)
- Nepodporuje Multitouch
Príklady zariadení
- Telefóny (napríklad Nokia 5800, NTS Touch Diamond), PDA, počítače (napríklad MSI Wind Top AE1900), priemyselné a lekárske zariadenia.
Princíp činnosti
- Obrazovky sa dotknete vodivým predmetom (prst, špeciálne dotykové pero).
- Prúd tečie z obrazovky do objektu.
- Ovládač meria prúd v rohoch obrazovky a určuje súradnice bodu dotyku.
Výhody
- Vysoká odolnosť (až 200 miliónov kliknutí), schopnosť pracovať pri nízkych teplotách (do -15 °C)
Nedostatky
- Náchylné na vlhkosť, vodivé nečistoty
- Nepodporuje Multitouch
Príklady zariadení
- Telefóny, touchpady (napríklad v prehrávači iRiver VZO), PDA, bankomaty, kiosky.
Princíp činnosti
- Vodivý predmet sa dotkne alebo priblíži k obrazovke a vytvorí s ním kondenzátor.
- V mieste kontaktu sa mení elektrická kapacita.
- Regulátor zaznamená zmenu a určí, na ktorom priesečníku elektród k nej došlo. Na základe týchto údajov sa vypočítajú súradnice bodu dotyku.
Výhody
- Vysoká odolnosť (až 200 miliónov kliknutí), schopnosť pracovať pri nízkych teplotách (do -40 °C)
- Vysoká odolnosť proti vandalizmu (obrazovka môže byť pokrytá vrstvou skla s hrúbkou až 18 mm)
- Vysoká priepustnosť svetla (viac ako 90%)
- Podpora multitouch
Nedostatky
- Reagujte iba na dotyk vodivého predmetu (prst, špeciálne dotykové pero)
Príklady zariadení
- Telefóny (napríklad iPhone), touchpady, obrazovky notebookov a počítačov (napríklad HP TouchSmart tx2), elektronické kiosky, bankomaty, platobné terminály.
Windows 7
Počítač bolo možné ovládať pomocou gest „Posúvanie“, „Vpred/vzad“, „Otáčanie“ a „Priblíženie“. Operačný systém Windows 7 je oveľa lepšie prispôsobený na prácu dotykové displeje než všetko predchádzajúce verzie. 06 o tom svedčí upravené rozhranie a panel úloh, v ktorom sú namiesto obdĺžnikových tlačidiel symbolizujúce spustené programy, objavilo sa štvorcové ikony- oveľa pohodlnejšie sa stláčajú prstom. Okrem toho bolo Nová funkcia- Zoznamy odkazov, ktoré vám umožnia rýchlo nájsť nedávno otvorené súbory alebo často spúšťané položky. Ak chcete aktivovať túto funkciu, jednoducho potiahnite ikonu programu na pracovnú plochu.
Prvýkrát v operačný systém Windows pridal možnosť rozpoznávania dotykových gest, ktoré sú spojené s vykonávaním jednotlivých funkcií. Vo Windows 7 sa tak objavilo dotykové rolovanie a podobne ako napríklad v Apple iPhone aj možnosť zväčšovať obrázky či dokumenty pohybom dvoch prstov rôznymi smermi. Nechýbal ani pohyb zodpovedný za otáčanie obrazu. Operáciám, ako je kopírovanie, mazanie a prilepenie, je možné priradiť aj samostatné gestá. Tlačidlá klávesnice na obrazovke sa pri dotyku rozsvietia, čo uľahčuje používanie na dotykovej obrazovke. A schopnosť rozpoznať rukou písaný text vám umožní rýchlo zadávať malé správy.
Nestáva sa často, že by sme premýšľali o tom, ako funguje displej zariadenia v našich rukách. Niekedy však existujú prípady, keď nedávno zakúpený telefón alebo tablet odmietne reagovať na obvyklé digitálne pero zo starého zariadenia. V tomto prípade je zrejmé, že obrazovka nového produktu je zostavená pomocou inej technológie. Tu si už pamätáme, že existujú odporové a kapacitné obrazovky, z ktorých posledné postupne nahrádzajú prvé.
Stojí za zmienku, že len málo ľudí pozná rozdiel medzi povrchovými a premietanými kapacitnými displejmi. Obrazovky takmer všetkých moderných tabletov, smartfónov s Androidom či iOS od Apple sú ale premietacie-kapacitné, vďaka čomu je možná taká už potrebná funkcia, akou je multi-touch.
Povrchové kapacitné obrazovky
Všetky kapacitné obrazovky využívajú skutočnosť, že všetky predmety s elektrickou kapacitou, vrátane ľudského tela, dobre vedú striedavý prúd.
Prvé kópie kapacitných dotykových obrazoviek fungovali na jednosmerný prúd, čo zjednodušilo konštrukciu elektroniky, najmä analógovo-digitálneho prevodníka, ale znečistenie obrazovky alebo rúk často viedlo k poruchám. Pre jednosmerný prúd je aj nepatrná kapacita neprekonateľnou bariérou.
Kapacitné obrazovky, rovnako ako odporové obrazovky, sú zostavené v najjednoduchšom prípade z LCD alebo AMOLED obrazovka s obrazom v spodnej časti a dotykový aktívny panel v hornej časti .
Aktívnou časťou povrchových kapacitných obrazoviek je kus skla potiahnutý na jednej strane priehľadným, vysoko odolným materiálom. Ako táto elektricky vodivá látka sa používa oxid india alebo oxid cínu.
V rohoch obrazovky sú štyri elektródy, cez ktoré je privádzané malé striedavé napätie, rovnaké na všetkých stranách. Keď sa povrchu obrazovky dotknete elektricky vodivým predmetom alebo priamo prstom, ľudským telom uniká prúd. Tok zanedbateľných prúdov snímajú súčasne vo všetkých štyroch rohoch snímače a mikroprocesor na základe rozdielu hodnôt prúdu určí súradnice bodu dotyku.
Povrchová kapacitná obrazovka je stále krehká, pretože jej vodivý povlak je nanesený na vonkajšom povrchu a nie je ničím chránený. Nie však tak jemný ako odporový, keďže na jeho povrchu nie je žiadna tenká mäkká membrána. Absencia membrány zlepšuje priehľadnosť displeja a umožňuje použitie menej jasného a energeticky nenáročného podsvietenia.
Premietané kapacitné obrazovky
Tento typ dotykovej obrazovky je schopný súčasne určiť súradnice dvoch alebo viacerých dotykových bodov, to znamená, že podporuje funkciu multi-touch. Práve tento typ displeja je inštalovaný na všetkých moderných mobilných zariadeniach.
Fungujú na podobnom princípe ako povrchovo kapacitné obrazovky, rozdiel je v tom, že ich aktívna vodivá vrstva je uložená vo vnútri a nie na vonkajšom povrchu. Vďaka tomu je aktívny panel oveľa bezpečnejší. Môžete ho prikryť sklom s hrúbkou až 18 mm, vďaka čomu je dotykový displej extrémne odolný voči vandalizmu.
Keď sa dotknete dotykovej obrazovky, medzi prstom osoby a jednou z elektród za sklom sa vytvorí malá kapacitancia. Mikrokontrolér sonduje pulzným prúdom presne tam, kde na mriežke elektród vzrástlo napätie v dôsledku náhle vzniknutej kapacity. Obrazovka nereaguje na padajúce kvapky vody, pretože takéto vodivé rušenie je softvérovo ľahko potlačené.
Spoločnou nevýhodou všetkých kapacitných obrazoviek je nemožnosť pracovať s nimi s akýmikoľvek izolačnými predmetmi. Môžete použiť iba špeciálny stylus alebo holý prst. Nebudú reagovať na pohodlný plastový stylus ani na ruku v teplej rukavici.