Mis on puuteekraan: kuidas see töötab, liigitus tüübi ja funktsioonide järgi

Mis on nutitelefoni puuteekraan ja kes selle leiutas

Mõiste Puuteekraan on moodustatud kahest ingliskeelsest sõnast. Esimene tähistab "puudutust" ja teine ​​tähistab "ekraani". See fraas edastab täielikult seda tüüpi kuvarite tööpõhimõtet, mis seisneb inimese sõrmede puudutusele reageerimises ja teatud toimingute tegemises. Hoolimata asjaolust, et seda tüüpi tehnoloogia tundub meile kaasaegne, peetakse 1970. aastat esimese puuteekraani leiutamise kuupäevaks. Just siis otsustas Kentuckyst pärit ülikooli õppejõud Semuel Hirst esimesena lihtsustada salvestuslintidelt teabe lugemise protsessi. Teadlase arengu tulemuseks oli maailma esimese ekraani ilmumine, mis toetab puute sisestamise tehnoloogiat.

SULLE TEADMISEKS!

Uudsuses kasutati kõige primitiivsemat tüüpi tööd: neljajuhtmelist takistusmeetodit puutepunkti koordinaatide määramiseks.

Esimesed seadmed, mis said sellise teabe sisestamise süsteemi, olid arvutid ja alles 1998. aastal sündis esimene mobiiltelefon, milles kasutati puutevalimist. See oli Alcateli vaimusünnitus. Järgmisena pakkus Ericsson mobiilseadmes oma puuteekraani versiooni. Kuid need prototüübid sarnanesid puuteekraanide kaasaegsete versioonidega.

Paneel oli ühevärviline, väike ja võimaldas kasutajal valida ainult numbri. Esimene mudel, kus puutetundlik ekraan omandas kaasaegse kuju, oli 2002. aastal välja antud HTC Qtek 1010/02 XDA kommunikaator. Idee kasutada puuteekraani mobiilseadmetes tõi Apple kvalitatiivselt uuele tasemele, mis on rakendanud võimaluse multitouch või vastata samaaegsele ekraani puudutamisele kahe või enamaga sõrmed.

TÄHTIS!

Puutetundlike ekraanide leiutamine ja massiline kasutuselevõtt tõi kasutajale palju positiivseid aspekte ja suurendas nutitelefoni kasutatavust. Kuid see tõi kaasa ühe olulise puuduse - seadmed muutusid "õrnemaks" ja nõudsid hoolikat käsitsemist, kuna klaasi kahjustamine võib kahjustada kogu andurit.

Mis on andur ja kus seda kasutatakse?

Kaasaegne inimene ei kujuta oma elu enam ette ilma puutetundliku sisendita seadmeteta, see leiutis on elus nii kindlalt kinnistunud. Statistika kohaselt on rohkem kui 90% kogu Maa elanikkonnast vähemalt korra kohanud puuteekraani, mida kasutatakse mitmesugustes elektroonikaseadmetes ja vidinates:

• nutitelefonid;
• tahvelarvutid ja tahvelarvutid;
• panga- või makseterminalid;
• seadmed elektrooniliste piletite ostmiseks;
• kuvarid (arvuti, külmikud, kodumasinad).

Puutetehnoloogia areng ei piirdu ainult mobiilseadmetega. On arenguid, kus puuteekraan viiakse suurele pinnale.

SULLE TEADMISEKS!

Mitte nii kaua aega tagasi kuulutati välja nutikas laud, mille pind on üks suur puuteekraan. Sellist lauaplaati saab kasutada nutikodu multimeediakeskusena. Samuti tutvustati paar aastat tagasi tervet sensoorset seina, kui klõpsate ükskõik millisel alal, mille eri funktsioone saate välja kutsuda.

Mõned inimesed, kes ei tunne tehnoloogiat, mõtlevad, mis on tahvelarvuti puuteekraan ja kuidas see erineb nutitelefoni sarnasest sisendseadmest. Vastus sellele küsimusele on lihtne - mitte midagi, kuna puuteekraani tööpõhimõte on sama, olenemata seadmest, milles seda kasutatakse.

Odavad ja kvaliteetsed nutitelefonid. Meie portaali spetsiaalses väljaandes räägime teile üksikasjalikult odavatest puuteekraaniga nutitelefonidest. Saate teada, kas eelarveline nutitelefon võib olla hea: eelised ja puudused, kuidas nutitelefoni valida parameetrite järgi: ekraan, mälu, protsessor.

Kuidas puutetundlik ekraan töötab

Et täielikult mõista, mis on puuteekraan telefonis, peate välja selgitama, millest nutitelefoni ekraan koosneb ja kuidas andur töötab. Puuteekraani põhielemendid on järgmised:

1. Maatriks, mis koosneb vedelkristallide kihist. Sarnast ekraanipinna tehnoloogiat kasutatakse televiisorites või arvutimonitorides.
2. Mikrodioodid, mis asuvad maatriksi all teises kihis ja on mõeldud tööpinna valgustamiseks.
3. Kujutluskihi pinnal asuvad dioodid, mis on puutetöötluse peamine tööriist.
4. Klaas, mis katab ekraani ise ja hoiab ära selle kahjustamise.
5. Peegeldusvastane kate, mis hoiab ära pimestamise ja võimaldab päikesepaistelise ilmaga mugavalt ekraani vaadata.

Puuteekraani toimimise põhjal on sellel dialoogitehnoloogial mitmeid eeliseid ja puudusi. kasutaja elektroonilise seadmega, mis on statsionaarsete seadmete ja mobiilseadmete jaoks jagatud plussideks ja miinusteks tehnoloogia.

SULLE TEADMISEKS!

Paljud tootjad, eriti statsionaarsed seadmed, mis kasutavad oma töös puuteekraani, on oma puudustele tuginedes astunud teed, et dubleerida mehaaniliste võtmetega sisestamise võimalust. See on vajalik, kui puuteekraan ebaõnnestub.

Puuteekraanide tüübid

Turul olevate puuteekraanide üldine klassifikatsioon eeldab sortide jagamist tüübi ja disainiomaduste järgi. Enim kasutatakse resistiivseid ja mahtuvuslikke tüüpe, mida kasutatakse enamikus mobiilseadmetes. Samuti on olemas:

• maatriks;
• infrapuna;
• projektsioon-mahtuvuslik;
• optiline;
• DST andurid;
• Laine;
• induktsioon.

Vastupidav puutetundlik ekraan

Rääkides sellest, mis on puutetundlik ekraan, tuleb esmalt mainida takistusekraane, mis olid masstootmises esimesed. Sellised ekraanid koosnevad kahest läbipaistvast plastist plaadist, millele kantakse kõige õhem juhtiv võrk. Plaatide vahele on paigaldatud dielektriline kiht, mis on vajalik kasutaja poolt ekraani soovitud alale surve avaldamiseks.

Kui nutitelefoni omanik sooritab toimingu (näiteks klõpsab ekraani soovitud alale), liigub dielektrik selles kohas lahku, mis viib kahe plaadi vahele. Ilmub vool, mille registreerib spetsiaalne kontroller, mis määrab koordinaatide ruudustikul kindla depressioonipunkti. Lisaks sisenevad need andmed töötlusprogrammi, mis vastavalt eelnevalt loodud algoritmile täidab vajalikud toimingud.

Vastupidavad ekraanid on omakorda jagatud kahte alamtüüpi:

1. Nelja juhtmega andur. Need on valmistatud vaid ühest paneelist, mis on valmistatud klaasist ja plastmembraanist, millele kantakse ekraani enda takistuslik tugi. Kogu vaba ruum klaasi ja plasti vahel on täidetud isolaatoritega. Vajutades sulgub ahel, mis viib kontaktpunkti koordinaatide ilmumiseni.
2. Viie juhtmega. Seda tüüpi eristav omadus on membraani takistusliku toe puudumine, juhtiva kihi olemasolu. See tagab suurema töökindluse, kuna isegi pärast maatriksi kahjustamist töötab see edasi. Rõhupunkti jälgitakse membraani pinge muutumise astme järgi.

SULLE TEADMISEKS!

Samuti on olemas kaheksa juhtmega takistusekraanid, mis võivad parandada pressimise töötlemise täpsust, kuid ei suurenda seda tüüpi andurite töökindlust.

Resistentsetest puutetundlikest ekraanidest rääkides tuleb märkida nende madalaid kulusid, sõrmega vajutamise võimalust, pliiatsit ja isegi kinnastatud kätt. Puuduste hulgas on järgmised:

• valguskiirte madal juhtivus;
• vastuvõtlikkus kriimustustele ja pragudele löögi tõttu;
• multitouch puudumine;
• lühike kasutusiga, mis teeb keskmiselt mitte rohkem kui 34 miljonit klikki;
• võimetus rakendada ekraani libistamise funktsiooni, kuna takistusmaatriks reageerib ainult vajutamisele.

Mahtuvuslik puutetundlik ekraan

Kaasaegne maatriksitüüp on ekraani mahtuvuslik tüüp. Mis see on? Seda tüüpi töö põhiolemus on elementaarse füüsika seaduste järgimine, nimelt vahelduvvoolu juhtimiseks suurema võimsusega objekti omandis.

Oma ülesehituse järgi on seda tüüpi maatriks klaasplaat, mille pinnale kantakse takistusliku materjali kiht.

SULLE TEADMISEKS!

Sel juhul kasutatakse parimate takistitena indiumoksiidi ja tinaoksiidisulameid.

Ekraani nurkades on elektroodid, mis rakendavad kogu maatriksi pinnale väikest pinget. Kui inimene puudutab sõrme, tekib leke, mille andurid registreerivad ja edastavad töötluskontrollerile, kes arvutab vajutuspunkti koordinaadid. Seda tüüpi ekraanide eripära on pikk kasutusiga, mis hõlmab rohkem kui 200 miljonit klikki, suurem läbipaistvus ja võimalus mitte lasta vedelikku läbi. Kuid selle anduri pind on endiselt mehaanilise stressi suhtes tundlik, seetõttu on seda tüüpi maatriksit kasutatakse statsionaarsetes seadmetes, mis asuvad väliste tegurite eest kaitstult asukoht.

Projitseeritud mahtuvuslikud andurid

Puuteekraanist rääkides märkige kindlasti maatriksi tüüp, mida kasutatakse enamikus kaasaegsetes nutitelefonides ja tahvelarvutites. See on projekteeritud mahtuvuslik andur. Seda tüüpi disain esitatakse lisaks tavalisele paneelile ka maatriksi tagaküljele paigaldatud elektroodide võrega. Saadaolevad elektroodid koos inimkehaga moodustavad kondensaatori ja tulemuseks oleva süsteemi võimsuse mõõtmiseks on vaja sisseehitatud elektroonikat.

SULLE TEADMISEKS!

Ekraanide tootmise üks eestvedajaid Samsung on suutnud alampikslite vahele paigaldada rõhutundlikud elektroodid, mis võimaldas disaini lihtsustada ja läbipaistvust suurendada.

Suurenenud läbipaistvus, võimalus kasutada paksu klaasi (kuni 19 mm) - kõik see tagab vähendamise projektsioonimahtuvusekraanide kahjustamise oht, seetõttu paigaldatakse need avatud seadmetesse territooriumil.

Maatriksi ja infrapuna puutetundlikud ekraanid

Andurite sortidest võib nimetada kahte mitte kõige levinumat tüüpi - maatriks- ja infrapunaekraane. Maatriksseadmed töötavad vastavalt takistuslike disainide üldpõhimõtetele, kuid nende eripäraks on lihtsus. Membraani pinnale kantakse vertikaalsed juhtivad ribad ja klaaspinnale horisontaalsed triibud. Kui vajutate, ribad puutuvad kokku ja kontroller arvutab kontaktpunkti ning määrab punkti koordinaadid. Oluline puudus on disaini lihtsuse tõttu võimatu tagada anduri kõrge eraldusvõime.

Infrapunatüübid kasutavad sarnast ristuvate ribade põhimõtet, mis on infrapunakiired. Kui mõni objekt ekraani puudutab, katkeb kiirtevõrk sel hetkel. Sarnast vaadet kasutatakse seadmetes, kus on vaja kõrglahutusega kujutise edastamist, näiteks e-raamatute puhul. IR -anduri puuduseks on vastuvõtlikkus saastumisele.

Optilised ja venitusmõõdiku puutetundlikud ekraanid

Optilist tüüpi eristab infrapunavalgustus, mis on jaotatud klaasi ja maatriksi vahel ning on võimeline enda sees peegeldama kuni 100% valgust. Sõrmega puudutamisel tekib hajumine. Elektroonika peab rõhupunkti määramiseks looma vaid hajumismustri. Seda tehakse järgmistel viisidel:

• kaamera paigaldamine projektori kõrvale;
• täiendava alampiksli kasutuselevõtt.

Sarnaseid ekraane kasutatakse interaktiivsetes tahvlites. Venitusmõõturi andur on tundlik ekraani pinna deformatsiooni suhtes. Seda tüüpi iseloomustab suurenenud vastupidavus kahjustustele, seetõttu kasutatakse neid maatrikseid piletiautomaatides, sularahaautomaatides.

DST puuteekraanid

Seda tüüpi töö aluseks on piesoelektrilise nähtuse fikseerimine klaaspaneelis. Peamine omadus on võime reageerida puudutusele mis tahes objektiga ja funktsioon mis tahes tolmustes tingimustes. Hea reageerimise jaoks peab sõrm olema pidevalt liikumises.

Anduri (puuteekraan) kalibreerimine

Puuteekraaniga vidinate omanikud seisavad sageli silmitsi probleemiga, kui andur lõpetab "kuulamise" või vajutamisele õigesti reageerimise. See võib juhtuda maatriksi kahjustamise, niiskuse tungimise tõttu seadmesse või ekraani vahetamise tõttu.

Puuteekraani kalibreerimiseks on kaks peamist viisi:

• standardse operatsioonisüsteemi abil;
• kasutades kolmanda osapoole tarkvara.

Sisseehitatud kalibreerimistehnoloogia on kõigi nutitelefonide tootjate jaoks peaaegu sama. Tavaliste tööriistade abil seadistamiseks vajate:

• minge telefoni seadetesse;
• leidke kirje "Kalibreerimine";
• vajutage vähemalt kolm korda ekraanil kuvatava sihtmärgi keskele.

Seade jätab puudutused iseseisvalt meelde ja reguleerib puuteekraani.

Puuteekraan ei tööta - kuidas seda määrata

Mõnel juhul võib puuteekraan ebaõnnestuda. Maatriksi mehaaniliste kahjustuste korral pole purunemist vaja kindlaks teha, kuna see on palja silmaga nähtav. Märgid, mis näitavad puuteekraani rikkeid väliste kahjustuste puudumisel, on järgmised:

• puudumisele reageerimise puudumine;
• osaline ekraani reageerimine vajutamisele, näiteks ainult teatud ala võib töötada;
• puudutuse tajumise moonutamine.

Kui andur ebaõnnestub, tuleb seade parandada. Kaasaegsed tehnoloogiad eeldavad ühise ekraanimooduli tootmist, milles puuteekraan ja ekraan on ühendatud üheks tervikuks. Seega, kui puutetundlikku ekraani ei saa eraldada, on remondi korral vaja seadme täielikult välja vahetada. Seda saab teha ainult teenusetingimuste alusel.

Puuteekraan ja ekraan: mis vahe on

Nende kahe osa erinevus seisneb funktsioonides, mida nad täidavad. Ekraan on nutitelefoni osa, mida on vaja piltide ja teabe kuvamiseks.

Puuteekraan on puutetundlik klaas, mida kasutatakse seadme kasutajatoimingute käivitamiseks ja vajutamiseks teatud funktsiooni käivitamiseks. Kaasaegsed tootjad hakkasid üha enam tootma omamoodi "võileibu", kus seda kasutatakse lamineerimistehnoloogia, kui ekraan ja puuteekraan on ühendatud monoliitseks üksuseks, mis on liimitud läbipaistvaga hermeetik. See parandab jõudlust, kuid nõuab täielikku asendamist, kui mõni komponent ebaõnnestub.

Nüüd vaatate oma nutitelefoni või tahvelarvutit värskelt. Igal juhul jagage kommentaarides oma kogemust "magamisekraani" avamisest ja esitage küsimusi artikli autorile.