Kas ir skārienekrāns: kā tas darbojas, klasifikācija pēc veida un funkcijām

Kas ir skārienekrāns viedtālrunī un kurš to izgudroja

Termins Skārienekrāns ir veidots no diviem angļu vārdiem. Pirmais apzīmē "pieskārienu", bet otrais - "ekrānu". Šī frāze pilnībā atspoguļo šāda veida displeju darbības principu, kas sastāv no reakcijas uz cilvēka pirkstu pieskārienu un noteiktu darbību veikšanas. Neskatoties uz to, ka šāda veida tehnoloģijas mums šķiet modernas, 1970. gads tiek uzskatīts par pirmā skārienekrāna izgudrošanas datumu. Toreiz universitātes pasniedzējs no Kentuki Semjuels Hērsts pirmais nolēma vienkāršot informācijas lasīšanas procesu no ierakstītāju lentēm. Zinātnieka attīstības rezultāts bija pasaulē pirmā ekrāna parādīšanās, kas atbalsta pieskāriena ievades tehnoloģiju.

TAVAI ZINĀŠANAI!

Jaunums izmantoja primitīvāko darba veidu: četru vadu pretestības metodi skārienpunkta koordinātu noteikšanai.

Pirmās ierīces, kas saņēma šādu informācijas ievadīšanas sistēmu, bija datori, un tikai 1998. gadā piedzima pirmais mobilais tālrunis, kurā tika izmantota numura sastādīšana. Tā bija Alcatel ideja. Tālāk Ericsson mobilajā ierīcē piedāvāja savu skārienekrāna versiju. Bet šiem prototipiem bija maz līdzību ar mūsdienu skārienekrānu versijām.

Panelis bija vienkrāsains, mazs un ļāva lietotājam izsaukt tikai numuru. Pirmais modelis, kurā skārienekrāns ieguva mūsdienīgu formu, bija komunikators no HTC Qtek 1010/02 XDA, kas tika izlaists 2002. gadā. Un ideju par skārienekrāna izmantošanu mobilajās ierīcēs Apple pacēla kvalitatīvi jaunā līmenī, kas ir ieviesusi iespēju multitouch vai reaģēt uz vienlaicīgu pieskārienu ekrānam ar diviem vai vairākiem pirksti.

SVARĪGS!

Skārienekrānu izgudrošana un masveida ieviešana nesa lietotājam daudz pozitīvu aspektu un palielināja viedtālruņa lietojamību. Bet tas noveda pie viena būtiska trūkuma - ierīces kļuva "delikātākas" un prasīja rūpīgu apstrādi, jo stikla bojājumi var sabojāt visu sensoru.

Kas ir sensors un kur tas tiek izmantots?

Mūsdienu cilvēks vairs nevar iedomāties savu dzīvi bez ierīcēm ar pieskāriena ievadi, šis izgudrojums ir tik stingri nostiprinājies dzīvē. Saskaņā ar statistiku vairāk nekā 90% no visiem Zemes iedzīvotājiem vismaz vienu reizi ir saskārušies ar skārienekrānu, ko izmanto dažādās elektroniskās ierīcēs un sīkrīkos:

• viedtālruņi;
• planšetdatori un planšetdatori;
• banku vai maksājumu termināļi;
• ierīces elektronisko biļešu iegādei;
• displeji (dators, ledusskapjos, sadzīves tehnikā).

Skārientehnoloģijas attīstība neaprobežojas tikai ar mobilajām ierīcēm. Ir notikumi, kad skārienekrāns tiek ieviests lielā virsmā.

TAVAI ZINĀŠANAI!

Ne tik sen tika paziņots par gudru galdu, kura virsma ir viens liels skārienekrāns. Šādu galda virsmu var izmantot kā multimediju centru gudrā mājā. Tāpat pirms dažiem gadiem tika ieviesta vesela maņu siena, noklikšķinot uz jebkura apgabala, kurā varat izsaukt dažādas funkcijas.

Daži cilvēki, kuri nezina tehnoloģijas, domā, kas ir planšetdatora skārienekrāns un kā tas atšķiras no līdzīgas ievades ierīces viedtālrunī. Atbilde uz šo jautājumu ir vienkārša - nekas, jo skārienekrāna darbības princips ir vienāds neatkarīgi no ierīces, kurā tas tiek izmantots.

Lēti un augstas kvalitātes viedtālruņi. Mūsu portāla īpašā publikācijā mēs detalizēti pastāstīsim par lētiem viedtālruņiem ar skārienekrānu. Jūs uzzināsit, vai budžeta viedtālrunis var būt labs: priekšrocības un trūkumi, kā izvēlēties viedtālruni pēc parametriem: displejs, atmiņa, procesors.

Kā darbojas skārienekrāns

Lai pilnībā saprastu, kas ir skārienekrāns tālrunī, jums ir jāizdomā, no kā sastāv viedtālruņa ekrāns un kā darbojas sensors. Skārienekrāna galvenie elementi ir:

1. Matrica, kas sastāv no šķidro kristālu slāņa. Līdzīga displeja virsmas tehnoloģija tiek izmantota televizoros vai datoru monitoros.
2. Mikrodiodes, kas atrodas otrajā slānī zem matricas un kalpo darba virsmas apgaismošanai.
3. Diodes, kas atrodas uz attēlveidošanas slāņa virsmas, kas ir galvenais pieskārienu apstrādes instruments.
4. Stikls, kas aizsedz pašu ekrānu un neļauj to sabojāt.
5. Pretatstarojošs pārklājums, kas novērš atspīdumu un ļauj ērti skatīties uz ekrānu saulainā laikā.

Pamatojoties uz skārienekrāna darbību, šai dialoga tehnoloģijai ir vairākas priekšrocības un trūkumi. lietotājs ar elektronisku ierīci, kas ir sadalīta plusi un mīnusi stacionārām ierīcēm un mobilajām ierīcēm tehnoloģija.

TAVAI ZINĀŠANAI!

Daudzi ražotāji, īpaši stacionāras ierīces, kas savā darbā izmanto skārienekrānu, pamatojoties uz trūkumiem, devās ceļā, lai dublētu iespēju ievadīt ar mehāniskām atslēgām. Tas ir nepieciešams, ja skārienekrāns neizdodas.

Skārienekrānu veidi

Tirgū esošo skārienekrānu vispārējā klasifikācija nozīmē sadalījumu šķirnēs pēc veida un dizaina iezīmēm. Visbiežāk tiek izmantoti pretestības un kapacitatīvie veidi, kas tiek izmantoti lielākajā daļā mobilo ierīču. Tur ir arī:

• matrica;
• infrasarkanais;
• projekcija-kapacitatīva;
• optiskais;
• DST sensori;
• vilnis;
• indukcija.

Izturīgs skārienekrāns

Runājot par to, kas ir skārienekrāns, vispirms jāpiemin pretestības ekrāni, kas bija pirmie masveida ražošanā. Šādi sietiņi sastāv no divām caurspīdīgām plastmasas plāksnēm, uz kurām uzliek plānāko vadošo sietu. Starp plāksnēm ir uzstādīts dielektriskais slānis, kas nepieciešams, lai lietotājs notvertu spiedienu uz vēlamo ekrāna laukumu.

Kad viedtālruņa īpašnieks veic kādu darbību (piemēram, noklikšķina uz vēlamā ekrāna laukuma), dielektriķis šajā vietā attālinās, un tas noved pie abu plākšņu saskares. Parādās strāva, kuru reģistrē īpašs kontrolieris, kas nosaka konkrētu depresijas punktu koordinātu režģī. Turklāt šie dati nonāk apstrādes programmā, kas saskaņā ar iepriekš izveidotu algoritmu veic nepieciešamo darbību.

Savukārt pretestības ekrāni ir sadalīti divos apakštipos:

1. Četru vadu sensors. Tie ir izgatavoti tikai no viena paneļa, kas izgatavots no stikla un plastmasas membrānas, uz kura tiek uzlikts paša ekrāna pretestības atbalsts. Visa brīva vieta starp stiklu un plastmasu ir piepildīta ar izolatoriem. Nospiežot, ķēde aizveras, kā rezultātā parādās kontaktpunkta koordinātas.
2. Piecu vadu. Šāda veida atšķirīga iezīme ir membrānas pretestības atbalsta trūkums, vadoša slāņa klātbūtne. Tas nodrošina lielāku uzticamību, jo pat pēc matricas bojāšanas tā turpina darboties. Spiediena punktu izseko pēc membrānas sprieguma izmaiņu pakāpes.

TAVAI ZINĀŠANAI!

Ir arī astoņu vadu pretestības ekrāni, kas var uzlabot presēšanas apstrādes precizitāti, bet nepalielina šāda veida sensoru uzticamību.

Runājot par pretestības skārienekrāniem, jāatzīmē to zemās izmaksas, spēja nospiest ar pirkstu, irbuli un pat cimdota roka. Starp trūkumiem ir šādi:

• zema gaismas staru vadītspēja;
• uzņēmība pret skrāpējumiem un plaisām trieciena rezultātā;
• multitouch trūkums;
• īss kalpošanas laiks, kas vidēji nepārsniedz 34 miljonus klikšķu;
• nav iespējams īstenot slīdēšanas funkciju pāri ekrānam, jo ​​pretestības matrica reaģē tikai uz nospiešanu.

Kapacitatīvs skārienekrāns

Mūsdienu matricas veids ir ekrāna kapacitatīvais tips. Kas tas ir? Šāda veida darba būtība ir ievērot elementārās fizikas likumus, proti, objekta īpašumā ar lielāku jaudu vadīt maiņstrāvu.

Pēc savas struktūras šāda veida matrica ir stikla plāksne, uz kuras virsmas tiek uzklāts pretestības materiāla slānis.

TAVAI ZINĀŠANAI!

Šajā gadījumā kā labākie rezistori tiek izmantoti indija oksīds un alvas oksīda sakausējumi.

Ekrāna stūros ir elektrodi, kas visai matricas virsmai pieliek nelielu spriegumu. Kad cilvēks pieskaras pirkstam, rodas noplūde, ko reģistrē sensori un nosūta apstrādes kontrolierim, kurš aprēķina nospiešanas punkta koordinātas. Šāda veida ekrānu īpatnības ir ilgs kalpošanas laiks, kas ir vairāk nekā 200 miljoni klikšķu, lielāka pārredzamība un spēja neļaut šķidrumam iziet cauri. Bet šī sensora virsma joprojām ir neaizsargāta pret mehānisko spriegumu, tāpēc šie veidi matricas tiek izmantotas stacionārās ierīcēs, kas atrodas aizsargātā no ārējiem faktoriem atrašanās vietu.

Projicētie kapacitatīvie sensori

Runājot par to, kas ir skārienekrāns, noteikti atzīmējiet matricas veidu, kas tiek izmantots lielākajā daļā mūsdienu viedtālruņu un planšetdatoru. Tas ir projicēts kapacitatīvs sensors. Šāda veida dizains papildus parastajam panelim tiek parādīts ar elektrodu režģi, kas tiek uzklāti matricas aizmugurē. Pieejamie elektrodi kopā ar cilvēka ķermeni veido kondensatoru, un iegūtās sistēmas jaudas mērīšanai ir nepieciešama iebūvēta elektronika.

TAVAI ZINĀŠANAI!

Vienam no ekrānu ražošanas līderiem Samsung ir izdevies starp apakšpikseļiem ievietot spiedienjutīgus elektrodus, kas ļāva vienkāršot dizainu un palielināt pārredzamību.

Paaugstināta caurspīdība, iespēja izmantot biezu stiklu (līdz 19 mm) - tas viss nodrošina samazinājumu projekcijas kapacitatīvo ekrānu bojājumu risks, tāpēc tie ir uzstādīti ierīcēs, kas atrodas atvērtā vietā teritorijā.

Matricas un infrasarkanie skārienekrāni

Starp sensoru šķirnēm var minēt divus ne visizplatītākos veidus - matricas un infrasarkanos ekrānus. Matricas ierīces darbojas saskaņā ar pretestības dizaina vispārējiem principiem, taču to atšķirīgā iezīme ir vienkāršība. Uz membrānas virsmas tiek uzklātas vertikāli vadošas sloksnes, bet uz stikla virsmas - horizontālas svītras. Nospiežot, sloksnes pieskaras, un kontrolieris aprēķina kontakta punktu un nosaka punkta koordinātas. Būtisks trūkums ir neiespējamība nodrošināt augstu sensora izšķirtspēju konstrukcijas vienkāršības dēļ.

Infrasarkanie veidi izmanto līdzīgu krustojošo joslu principu, kas ir infrasarkanie stari. Kad ekrānam pieskaras kāds objekts, staru režģis šajā brīdī tiek pārtraukts. Līdzīgs skats tiek izmantots ierīcēs, kurās nepieciešama augstas izšķirtspējas attēlu pārraide, piemēram, e-grāmatas. IR sensora trūkums ir tā jutība pret piesārņojumu.

Skārienekrāni ar optisko un deformācijas mērītāju

Optiskais tips atšķiras ar infrasarkano staru apgaismojumu, kas ir sadalīts starp stiklu un matricu un spēj atspoguļot līdz pat 100% gaismas sevī. Pieskaroties ar pirkstu, rodas izkliede. Elektronikai ir jāizveido tikai izkliedes modelis, lai noteiktu spiediena punktu. Tas tiek darīts šādos veidos:

• kameras uzstādīšana pie projektora;
• papildu apakšpikseļa ieviešana.

Līdzīga veida ekrāni tiek izmantoti interaktīvajās tāfelēs. Celma mērītāja sensors ir jutīgs pret ekrāna virsmas deformāciju. Šis tips izceļas ar paaugstinātu izturību pret bojājumiem, tāpēc šīs matricas tiek izmantotas biļešu automātos, bankomātos.

DST skārienekrāni

Šāda veida darbības pamatā ir stikla paneļa pjezoelektriskās parādības fiksēšana. Galvenā iezīme ir spēja reaģēt uz pieskārienu ar jebkuru priekšmetu un funkciju jebkuros putekļainos apstākļos. Lai labi reaģētu, pirkstam jābūt nepārtraukti kustībā.

Kā kalibrēt sensoru (skārienekrānu)

Sīkrīku īpašnieki ar skārienekrānu bieži saskaras ar problēmu, kad sensors pārstāj "klausīties" vai pareizi reaģē uz nospiešanu. Tas var notikt matricas bojājumu, mitruma iekļūšanas ierīcē vai displeja nomaiņas dēļ.

Skārienekrānu var kalibrēt divos galvenajos veidos:

• ar standarta operētājsistēmas līdzekļiem;
• izmantojot trešās puses programmatūru.

Iebūvētā kalibrēšanas tehnoloģija ir gandrīz vienāda visiem viedtālruņu ražotājiem. Lai iestatītu, izmantojot standarta rīkus, jums ir nepieciešams:

• dodieties uz tālruņa iestatījumiem;
• atrodiet vienumu "Kalibrēšana";
• vismaz trīs reizes nospiediet ekrānā redzamā mērķa centrā.

Ierīce patstāvīgi atceras pieskārienus un pielāgo skārienekrānu.

Skārienekrāns nedarbojas - kā to noteikt

Dažos gadījumos skārienekrāns var neizdoties. Matricas mehānisku bojājumu gadījumā nav jānosaka lūzums, jo tas ir redzams ar neapbruņotu aci. Pazīmes, kas norāda uz skārienekrāna kļūmi, ja nav ārēju bojājumu, ir šādas:

• reakcijas trūkums uz pieskārienu;
• daļēja ekrāna reakcija uz nospiešanu, piemēram, var darboties tikai noteikta zona;
• pieskāriena uztveres izkropļojums.

Ja sensors neizdodas, ierīce būs jāremontē. Mūsdienu tehnoloģijas nozīmē kopīga displeja moduļa ražošanu, kurā skārienekrāns un displejs ir apvienoti vienā vienībā. Tāpēc remontam nepieciešama pilnīga iekārtas nomaiņa, ja skārienekrānu nevar atdalīt. To var izdarīt tikai saskaņā ar pakalpojumu sniegšanas noteikumiem.

Skārienekrāns un displejs: kāda ir atšķirība

Atšķirība starp šīm divām daļām slēpjas funkcijās, ko tās veic. Displejs ir viedtālruņa daļa, kas nepieciešama attēlu un informācijas parādīšanai.

Skārienekrāns ir skārienekrāns, ko izmanto, lai aktivizētu ierīci lietotāja darbībām un reaģētu uz nospiešanu, lai izsauktu noteiktu funkciju. Mūsdienu ražotāji arvien vairāk sāka ražot sava veida "sviestmaizes", kur tas tiek izmantots laminēšanas tehnoloģija, kad displejs un skārienekrāns tiek apvienoti monolītā vienībā, kas salīmēta kopā ar caurspīdīgu hermētiķis. Tas uzlabo veiktspēju, taču nepieciešama pilnīga nomaiņa, ja kāda sastāvdaļa neizdodas.

Tagad jūs no jauna paskatīsities uz savu viedtālruni vai planšetdatoru. Jebkurā gadījumā komentāros dalieties savā pieredzē par "miega ekrāna" atbloķēšanu un uzdodiet jautājumus raksta autoram.