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.

Важно обратить внимание на то, что существует несколько различных принципов работы сенсорных экранов, в зависимости от того, где и для чего они используются. Разумеется, разнится и стоимость технологии. Так, нет никакого смысла применять высокотехнологичные сенсорные экраны для терминалов пополнения счета мобильной связи, чего не скажешь о тех же смартфонах.

Что представляет из себя тачскрин?

В современных смартфонах используются емкостные сенсорные экраны. Они представляют из себя стеклянную панель, на которую нанесен слой прозрачного резистивного материала. В углах расположены электроды, которые подают на проводящий слой низковольтное переменное напряжение. Тело человека может проводить через себя электрический ток, а также обладает определенной емкостью. Поэтому во время прикосновения к экрану возникает утечка и место этой утечки определяет контроллер, который использует данные с электродов по углам панели.

В КПК, которые сегодня в продаже почти не встречаются, используются резистивные экраны, в которых помимо стеклянной панели имеется гибкая мембрана. Поверхность между ними заполнена микро-изоляторами. Когда на экран производится нажатие, мембрана и панель замыкаются, после чего контроллер фиксирует изменение сопротивления и преобразует его в координаты прикосновения.

Запомните, емкостный экран не реагирует на нажатие предмета и даже простейшего (нужен стилус со специальным наконечником), в то время как резистивные экраны реагируют абсолютно на любое прикосновение.

Можно ли заменить тачскрин?

В случае, если пользователь разбил тачскрин или тот вышел из строя по тем или иным причинам (например, перестал реагировать на нажатия), возможна замена тачскрина. Замену желательно производить в специализированном сервисе с гарантией.

Сначала тачскрины (сенсорные экраны) встречались достаточно редко. Их возможно было найти, только лишь в некоторых КПК, PDA (карманных компьютерах). Как известно, устройства такого плана так и не обрели широкого распространения, так как им не хватило самого важного, то есть, функциональности. История смартфонов напрямую связана с тачскринами. Именно поэтому в нынешнее время человека с «умным телефоном» сенсорным экраном сейчас не удивишь. Тачскрин получил широкое применение не только в модных дорогостоящих девайсах, но, даже, в относительно недорогих моделях современных телефонов. В чём же заключаются принципы работы 3-х типов сенсорных экранов, которые возможно встретить в современных устройствах.

Типы тачскринов

Сенсорные экраны уже не являются слишком дорогими. Кроме этого, тачскрины (touchscreen) сегодня намного «отзывчивее» - касания пользователя распознают просто превосходно. Именно эта характеристика проложила им дорогу к большому числу пользователей во всем мире. В нынешнее время существуют три основные конструкции тачскринов:

1. Ёмкостные.
2. Волновые.
3. Резистивные или попросту «упругие».

Ёмкостный тачскрин: принцип работы

В тачскринах конструкции такого рода стеклянную основу покрывают слоем, который выполняет роль вместилища-накопителя заряда. Пользователь своим касанием высвобождает в определённой точке часть электрического заряда. Данное уменьшение определяется микросхемами, которые расположены в каждом углу экрана. Компьютером вычисляется разница электрических потенциалов, существующих между разными частями экрана, при этом, информация о касании в подробностях передаётся немедленно в программу-драйвер тачскрина.

Довольно важное преимущество ёмкостных тачскринов - это способность данного типа экранов сохранять практически 90 % от изначальной яркости дисплея. Из-за этого изображения на ёмкостном экране смотрятся более чёткими, чем на тачскринах, имеющих резистивную конструкцию.

Видео про ёмкостный сенсорный экран:

Будущее: волновые сенсорные дисплеи

На концах осей координатной сетки экрана из стекла располагается два преобразователя. Один из них является передающим, второй - принимающим. На стеклянной основе имеются и рефлекторы, «отражающие» электрический сигнал, который передаётся от одного к другому преобразователю.

Преобразователь-приёмник стопроцентно точно «знает» было ли нажатие, а также в какой конкретно точке оно произошло, так как пользователь своим касанием прерывает акустическую волну. При этом, стекло волнового дисплея не имеет металлического покрытия - это предоставляет возможность сохранить в полном объёме 100 % изначального света. В связи с этим, волновой экран представляет собой наилучший вариант для тех пользователей, которые работают в графике с мелкими деталями, потому, что резистивные и ёмкостные тачскрины не являются идеальными в вопросе чёткости изображений. Их покрытие задерживает свет, что в результате существенно искажает картинку.

Видео про принцип работы сенсорных экранов на ПАВ:

Прошлое: о резистивном тачскрине

Резистивная система - это обычное стекло, которое покрыто слоем проводника электричества, а также упругой металлической «плёнкой», также обладающей токопроводящими качествами. Между этими 2-мя слоями с помощью специальных распорок есть пустое пространство. Поверхность экрана покрыта специальным материалом, который обеспечивает ему защиту от механических повреждений, например, царапин.

Электрический заряд в процессе работы пользователя с тачскрином, проходит через два эти слоя. Каким же образом это происходит? Пользователь в определённой точке касается экрана и упругий верхний слой соприкасается с проводниковым слоем - только в этой точке. Потом компьютером определяются координаты той точки, которой пользователь коснулся.

Когда координаты становятся известны устройству, то специальный драйвер переводит прикосновения в команды, известные операционной системе. В данном случае можно провести аналоги с драйвером самой обычной компьютерной мышки, ведь он занимается точно тем же: объясняет операционной системе то, что конкретно хотел сказать ей пользователь посредством перемещения манипулятора или же нажатия кнопки. С экранами данного типа используют, как правило, специальные стилусы.

Резистивные экраны возможно обнаружить в относительно немолодых устройствах. Как раз таким сенсорным дисплеем оборудован IBM Simon - самый древний смартфон из тех, что были сознаны нашей цивилизацией.

Видео про принцип работы резистивного сенсорного экрана:

Особенности различных типов тачскринов

Наиболее дешёвыми сенсорными экранами, но, при этом, наименее чётко транслирующими изображение являются резистивные тачскрины. Кроме этого, они являются и самыми уязвимыми, ведь абсолютно любым острым предметом возможно серьёзно повредить достаточно нежную резистивную «плёночку».

Следующий тип, т.е. волновые тачскрины, представляют собой самые дорогостоящими среди себе подобных. При этом, резистивная конструкция, вероятнее всего, относится, всё-таки, к прошлому, ёмкостная - к настоящему, а волновая - к будущему. Понятное дело, что грядущее абсолютно никому стопроцентно не известно и, соответственно, в нынешнее время можно только лишь предполагать, какая именно технология имеет большие перспективы для использования её в будущем.

Для резистивной системы тачскринов не имеет никакого особого значения, коснулся резиновым наконечником стилуса или же просто пальцем пользователь экрана устройства. Достаточно того, что между двумя слоями произошло соприкосновение. При этом, ёмкостной экран распознает только лишь касания какими-то токопроводящими предметами. Зачастую пользователи современных устройств работают с ними с помощью собственных пальцев. Экраны волновой конструкции в этом отношении ближе к резистивным. Отдать команду возможно практически любым предметом - при этом нужно только избегать использования тяжёлых или же слишком маленьких объектов, например, стержень шариковой ручки для этого не подойдёт.

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.

Таблица для определения функциональности

	Матр	4пров	5провод		Проек.	Ик - сетка	Опт		DST	Индукц
Функциональность
Перчатка	+	+	+		-	+	+		+	-
Провод. Предмет	+	+	+		+	+	+		+	+
Непровод.предмет	+	+	+		-	+	+		+	-
Распознавание тепла тела от пера	-	-	-		+	-	+		-	-
Длительное прикосновение	+	-	+		+	+	+		-	-
Установление силы прикосновения	-	-	-		+	-	+		-	+
Прозрачность стекла	85	75	85		90	100	95			90
Точность нажатия	-	+	+		+	-	+		+	+
Надежность при использовании
Срок реализации	35	10	25	∞		∞	∞	∞		∞
Защитные реакции на пыль, влагу	+	+	+	+		-	+	+		+
Устойчивость к ударам, взломам, царапинам	-	-	-	+		-	+	-		-
использование	Огр	Огр	Огр	Улица		Помещ	Помещ	Помещ		ОГР

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.

25 Фев 2015

Что такое «тачскрин»?

Развитие сферы устройств мобильной связи происходит невиданными темпами. Ещё не все привыкли к «моноблоку», «слайдеру» или «раскладушке», как начинают появляться новые устройства. Например, независимо желаний потребителя, производитель насильно переводит всех на работу с сенсорным экраном, принуждая отказаться от кнопок. Сегодня выбор в пользу кнопочных аппарата ничтожно мал. Плохо это, или хорошо — покажет время, однако, что такое тачскрин следует знать каждому.

Термин «тачскрин » появился в результате слияния слов «Touch » и «Screen », что с английского можно перевести дословно, как «реагирующий на прикосновение экран». Устройство с сенсорным экраном встречается жителям городов практически ежедневно: это банкоматы, банковский бокс для приема платежа, справочный терминал, экран мобильного телефона и многое другое. Нажатие на определенный участок экрана приводит к регистрации факта прикосновения и выполняется действие, согласно алгоритму работающей программы. Сегодня на вопрос, что такое тачскрин есть достаточно много информации в Интернете. Однако, на самом деле, такие экраны обладают довольно простым общим принципом работы, в котором разберется даже далекий от электроники человек. Следует отметить, что данным термином называют различные устройства, тип сенсорного экрана которых определяется технологией изготовления.

Каждый, кто выбирает себе современный телефон, обращает внимание на вид сенсорного экрана, который может быть резистивным или емкостным. Человек, разбирающийся в этом вопросе и, знающий «что такое тачскрин», легко выбирает лучшую модель потому, что знает разницу между ними.

Где купить тачскрин?

Если Вы собираетесь купить тачскрин для телефона, будьте бдительны! Следует покупать только оригинальные тачскрины, так как эта деталь очень важна в смартфоне или планшете. Если тачскрин не работает, то по факту не работает и устройство. То же касается и ситуации, если Вы собираетесь купить тачскрин для планшета .

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.

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.

Недостатки резистивного экрана:

• прикосновения недостаточно, требуется именно нажать;
• перераспределение массы изолирующего слоя приводит к калибровке экрана;
• число нажатий для каждого участка экрана — 3÷35 млн.

По-другому устроен емкостной экран. На верхней поверхности экрана имеется прозрачное токопроводящее покрытие, с электродами по углам. Прикосновение человека приводит к утечке тока в тело (большая емкость). Координаты точки прикосновения обрабатывают и вычисляют. Сенсорный экран, изготовленный по такой технологии, выдержит более 200 млн. прикосновений.

iPhone 2G был первым мобильным телефоном, управление которым полностью строилось на взаимодействии с сенсорным экраном. С момента его презентации прошло больше десяти лет, но многие из нас все еще не знают, как устроен Touchscreen. А ведь мы сталкиваемся с этим интуитивным средством ввода не только в смартфонах, но и в банкоматах, платежных терминалах, компьютерах, автомобилях и самолетах - буквально повсюду.
До тачскринов самым распространенным интерфейсом для ввода команд в электронные устройства были различные клавиатуры. Хотя, кажется, что у них с тачскринами нет ничего общего, на самом деле то, насколько сенсорный экран по принципам работы схож с клавиатурой, может удивить. Давайте рассмотрим их устройство в деталях.

Клавиатура представляет собой печатную плату, на которой устанавливается несколько рядов переключателей-кнопок. Вне зависимости от их конструкции, мембранной или механической, при нажатии каждой из клавиш происходит одно и то же. На компьютерной плате под кнопкой замыкается электрическая цепь, компьютер регистрирует прохождение тока в этом месте схемы, «понимает», какая клавиша нажата и выполняет соответствующую ей команду. В случае с сенсорным экраном происходит почти тоже самое.

Существует порядка десятка различных видов сенсорных экранов, однако большинство из этих моделей или давно устарело и не используется, или относится к экспериментальным и вряд ли когда-нибудь появится в серийных устройствах. Прежде всего, я расскажу об устройстве актуальных технологий, тех из них, с которыми постоянно взаимодействуете или хотя бы можете столкнуться в повседневной жизни.

Резистивный сенсорный экран

Резистивные сенсорные экраны изобретены еще в 1970 году и с тех пор изменились мало.
В дисплеях с такими сенсорами над матрицей располагается пара дополнительных слоев. Впрочем, оговорюсь, матрица здесь вовсе не обязательна. Первые резистивные сенсорные устройства не были экранами вовсе.

Нижний сенсорный слой состоит из стеклянной основы и называется резистивным слоем. На него наносится прозрачное металлическое покрытие, хорошо передающее ток, например, из такого полупроводника, как оксид индия-олова. Верхний слой тачскрина, с которым взаимодействует пользователь нажимая на экран, сделан из гибкой и упругой мембраны. Он называется проводящим слоем. В пространстве между слоями оставляют воздушную прослойку, либо равномерно усеивают его микроскопическими изолирующими частицами. По краям к сенсорному слою подводится четыре, пять или восемь электродов, связывающих его с датчиками и микроконтроллером. Чем больше электродов, тем выше чувствительность резистивного такчскрина, поскольку изменение напряжения на них постоянно отслеживается.

Вот экран с резистивным тачскрином включен. Пока ничего не происходит. Электрический ток свободно течет по проводящему слою, но когда пользователь дотрагивается до экрана, мембрана сверху прогибается, изолирующие частицы расступаются, и она касается нижнего слоя тачскрина, вступает в контакт. За этим следует изменение напряжения разом на всех электродах экрана.

Контроллер тачскрина обнаруживает изменения напряжения и считывает показания с электродов. Четыре, пять, восемь значений и все разные. По разнице в показаниях между правым и левым электродами микроконтроллер вычислит X-координату нажатия, а по различиям в напряжении на верхнем и нижнем электродах, определит Y-координату и, таким образом, сообщит компьютеру точку, в которой слои сенсорного слоя экрана соприкоснулись.

Резистивные сенсорные экраны могут похвастать длинным перечнем недостатков. Так, они в принципе не способны распознать двух одновременных нажатий, не говоря уже о большем числе. Они плохо ведут себя на холоде. Из-за необходимости в прослойке между слоями сенсора, матрицы таких экранов заметно теряют в яркости и контрастности, склонны бликовать на солнце, и в целом выглядят заметно хуже. Тем не менее, там, где качество изображения играет второстепенную роль, их продолжают применять в силу устойчивости к загрязнениям, возможности использования в перчатках и, что самое главное, низкой стоимости.

Такие средства ввода повсеместно монтируются в недорогих массовых устройствах, вроде информационных терминалов в общественных местах и все еще встречаются в устаревающих гаджетах, типа дешевых MP3-плееров.

Инфракрасный сенсорный экран

Следующим, куда менее распространенным, но, тем не менее, актуальным вариантом сенсорного экрана является инфракрасный тачскрин. Он не имеет ничего общего с резистивным сенсором, хотя и выполняет схожие функции.

Инфракрасный тачскрин сконструирован из массивов светодиодов и светочувствительных фотоэлементов, расположенных на противоположных сторонах экрана. Светодиоды подсвечивают поверхность экрана невидимым инфракрасным светом, образуя на ней нечто вроде паутины или координатной сетки. Это напоминает охранную сигнализацию, какой ее показывают в шпионских боевиках или компьютерных играх.

Когда к экрану что-то прикасается, не важно палец это, рука в перчатке, стилус, или карандаш, два или более луча прерываются. Фотоэлементы фиксируют это событие, контроллер тачскрина выясняет, какие из них недополучают инфракрасный свет и по их положению вычисляет зону экрана, в которой возникло препятствие. Остальное - сопоставить прикосновение с тем, какой элемент интерфейса находится на экране в этом месте - задача программного обеспечения.

Сегодня с инфракрасными сенсорными экранами можно столкнуться в тех гаджетах, чьи экраны обладают нестандартной конструкцией, там, где добавлять дополнительные сенсорные слои технически сложно или нецелесообразно - в электронных книгах на базе дисплеев E-link, например, Amazon Kindle Touch и Sony Ebook. Кроме того, устройства с подобными сенсорами из-за простоты и ремонтопригодности приглянулись военным.

Емкостный сенсорный экран

Если в резестивных сенсорных экранах компьютер регистрирует изменение проводимости, последовавшее за нажатием на экран, непосредственно между слоями сенсора, то емкостные сенсоры фиксируют прикосновение непосредственно.

Человеческое тело, кожа - хорошие проводники электричества и обладают электрическим зарядом. Обычно это замечаешь пройдясь по шерстяному ковру или сняв любимый свитер, а затем прикоснувшись к чему-либо металлическому. Все мы знакомы со статическим электричеством, испытывали его действие на себе и видели крошечные искры, срывающиеся с наших пальцев в темноте. Более слабый, незаметный обмен электронами между человеческим телом и различными проводящими поверхностями происходит постоянно и именно его фиксируют емкостные экраны.

Первые такие тачскрины назывались поверхностно-емкостными и были логичным развитием резистивных сенсоров. В них всего один проводящий слой, похожий на тот, что использовался ранее, устанавливался прямо поверх экрана. К нему также присоединялись чувствительные электроды, на этот раз по углам сенсорной панели. Следящие за напряжением на электродах датчики и их программное обеспечение были сделаны заметно чувствительнее и теперь могли улавливать малейшие изменения в течении электрического тока по экрану. Когда палец (другой проводящий ток предмет, например, стилус) касается поверхности с поверхностно-емкостным тачскрином, проводящий слой немедленно начинает обмениваться с ним электронами, а микроконтроллер это замечает.

Появление поверхностно-емкостных тачскринов стало прорывом, однако из-за того, что нанесенный прямо поверх стекла токопроводящий слой было легко повредить, они не были пригодны для устройств нового поколения.

Для создания первого iPhone потребовались проекционно-емкостные сенсоры. Этот тип тачскринов быстро стал наиболее распространенным в современной потребительской электронике: смартфонах, планшетах, ноутбуках, моноблоках и прочих бытовых устройствах.

Верхний слой экрана с тачскрином этого типа выполняет защитную функцию и может быть сделан из закаленного стекла, например, знаменитого Gorilla Glass. Ниже располагаются тончайшие электроды, образующие сетку. Поначалу их накладывали друг на друга в два слоя, затем для уменьшения толщины экрана стали располагать на одном уровне.

Выполненные из полупроводниковых материалов, в том числе уже упоминавшегося оксида индия-олова, эти токопроводящие волоски создают электростатическое поле в местах своего пересечения.

Когда палец касается стекла, за счет электропроводных свойств кожи он искажает локальное электрическое поле в местах ближайших пересечений электродов. Это искажение может быть измерено, как изменение емкости в отдельно взятой точке сетки.

Поскольку массив электродов делается достаточно мелким и плотным, такая система способна отслеживать касание очень точно и без проблем улавливает сразу несколько прикосновений. Кроме того, отсутствие дополнительных слоев и прослоек в бутерброде из матрицы, сенсора и защитного стекла положительно сказывается на качестве изображения. Правда, по той же причине, разбитые экраны, как правило, заменяются полностью. Однажды собранный воедино, экран с проекционно-емкостным сенсором чрезвычайно сложно поддается ремонту.

Сейчас преимущества проекционно-емкостных тачскринов не звучат, как что-то удивительное, но на момент презентации iPhone они обеспечили технологии колоссальный успех, несмотря на объективные минусы - чувствительность к загрязнениям и влажности.

Чувствительные к давлению сенсорные экраны - 3D Touch

Идейным предшественником сенсорных экранов, чувствительных к давлению, стала фирменная технология Apple, под названием Force Touch, применявшаяся в умных часах компании, MacBook, MackBook Pro и Magic Trackpad 2.

Опробовав на этих устройствах интерфейсные решения и различные сценарии использования распознавания силы нажатия, Apple начала внедрение похожего решения в свои смартфоны. В iPhone 6s и 6s Plus распознавание и измерение давления стало одной из функций тачскрина и получило коммерческое наименование 3D Touch.

Хотя в Apple и не скрывали, что новая технология лишь модифицирует привычные нам емкостные сенсоры и даже показали схему, в общих чертах объяснявшую принцип ее действия, подробности об устройстве сенсорных экранов с 3D Touch появились только после того, как первые iPhone нового поколения были разобраны энтузиастами.

Для того, чтобы научить емкостной сенсорный экран распознавать нажатия и различать несколько степеней давления, инженерам из Купертино потребовалось пересобрать бутерброд сенсорного экрана. Они внесли изменения в отдельные его части и добавили к емкостному еще один, новый слой. И, что интересно, делая это, они явно вдохновлялись устаревшими резистивными экранами.

Сетка емкостных сенсоров осталась без изменений, однако она была перенесена назад, ближе к матрице. Между набором электрических контактов, следящих за местом прикосновения к дисплею, и защитным стеклом был интегрирован дополнительный массив из 96 отдельных датчиков.

Его задача заключалась не в том, чтобы определить местоположение пальца на экране iPhone. С этим по-прежнему отлично справлялся емкостный тачскрин. Эти пластины необходимы для обнаружения и измерения степени изгиба защитного стекла. Компания Apple специально для iPhone заказала у Gorilla Glass разработку и производство такого защитного покрытия, которое бы сохраняло прежнюю прочность и, в то же время, было достаточно гибким, чтобы экран мог реагировать на давление.

На этой разработке можно было закончить материал, повествующий о сенсорных экранах, если бы не еще одна технология, которой несколько лет назад прочили большое будущее.

Волновые сенсорные экраны