Что такое сенсорные экраны и как они работают

Многие устройства, которыми мы пользуемся сегодня, оснащены сенсорным экраном. И часто проще взаимодействовать с устройством, касаясь или проводя пальцем по дисплею, а не используя физические кнопки.

Хотя мы уже давно пользуемся сенсорными экранами, многие люди не задумываются о технологии, лежащей в их основе. Предлагаем вашему вниманию более глубокое изучение различных типов сенсорных экранов и принципов их работы.


Инфракрасные сенсорные экраны


Инфракрасный экран - одна из самых старых форм сенсорных экранов. Хотя инфракрасные сенсорные экраны можно использовать в перчатках, они не поддерживают мультитач и имеют медленное время отклика.

Как работают инфракрасные сенсорные экраны

Как следует из названия, инфракрасные сенсорные экраны используют инфракрасный свет для регистрации прикосновения. Инфракрасные светодиоды расположены по двум краям дисплея (вертикальному и горизонтальному), а по двум другим краям расположены датчики освещенности. Каждый светодиод соответствует датчику на инфракрасном сенсорном экране, и инфракрасный свет постоянно направляется на датчики.

Когда вы кладете палец на дисплей, вы блокируете свет от попадания на некоторые датчики. Независимо от того, куда вы положите палец, вы будете блокировать свет как от датчика оси X, так и от датчика оси Y. Используя эту информацию, дисплей может точно определить место нажатия пальца.

Ссылка:

Как отключить сенсорные экраны на Android и iPhone


Емкостные сенсорные экраны


Частичные сенсорные экраны старше инфракрасных и являются самой старой формой этой технологии. В 1960-х годах Эрик А. Джонсон, который искал другие способы взаимодействия с компьютерами, разработал технологию емкостного сенсорного экрана.

Как работают емкостные сенсорные экраны

Емкостные сенсорные экраны используют электрическую емкость для работы. Над пикселями расположено несколько слоев материалов. Верхний слой стекла, слой проводящего материала (обычно оксида индия-олова), еще один слой стекла, еще один проводящий слой и нижний слой стекла.

Слои разделены стеклом, поскольку, в отличие от слоев оксида индия-олова, стекло плохо проводит электричество. Таким образом, получается большой конденсатор.

Два проводящих слоя состоят из микроскопических соединенных ромбовидных пластин. В одном слое пластины расположены в виде столбцов (для простоты обозначим его как слой 1), а в другом - в виде рядов (слой 2).

Ссылка:

Как починить сенсорный экран Windows 10

Электрический ток проходит через два проводящих слоя, заставляя электроны вытекать из слоя 1 и собираться в слое 2. Стекло между слоями не дает электронам перескочить между слоями и завершить цепь. Слой 1 накапливает положительный заряд, а слой 2 - отрицательный. Хотя слои разделены, их электрические поля по-прежнему взаимодействуют друг с другом.

Созданный заряд остается постоянным, и когда проводящий предмет касается верхнего стеклянного слоя (например, палец), его электрическое поле изменяет заряд в этой точке. Устройство регистрирует это изменение заряда как прикосновение. Непроводящие предметы, такие как перчатки и карандаши, не изменяют поле, поэтому не могут использоваться на емкостном сенсорном экране.


Резистивные сенсорные экраны


В середине 1970-х годов Самуэль Херст изобрел технологию резистивного сенсорного экрана. Сегодня резистивная технология является одной из самых популярных технологий сенсорных экранов в мире.

Как работают резистивные сенсорные экраны

Как и емкостные сенсорные экраны, резистивные сенсорные экраны также используют два слоя оксида индия-олова. Резистивные сенсорные экраны состоят из гибкой верхней подложки, первого проводящего слоя, воздушного зазора, слоя разделительных точек, второго проводящего слоя и жесткой нижней подложки. Разделительные точки - это микроскопические точки из желатинового материала, которые не дают слоям соприкасаться друг с другом, когда на них не давят.

Постоянный ток электричества проходит через оба проводящих слоя, и когда палец нажимает на дисплей, они сжимаются в этой точке. Когда это происходит, ток изменяется. Как и в случае с емкостными сенсорными экранами, устройство воспринимает изменение заряда как прикосновение.

Резистивные сенсорные экраны требуют приложения силы к дисплею для регистрации прикосновения, в то время как емкостные сенсорные экраны этого не делают. С другой стороны, резистивные сенсорные экраны можно использовать в перчатках (или с любыми другими предметами).


Сенсорные экраны на основе поверхностных акустических волн (ПАВ)


Сенсорные экраны на поверхностных акустических волнах (SAW) не так популярны, как емкостные или резистивные сенсорные экраны. Однако они обеспечивают лучшую четкость изображения.

Вы найдете сенсорные экраны SAW в нескольких областях, в том числе в банкоматах.

Как работают сенсорные экраны SAW

Для регистрации прикосновения сенсорные экраны SAW используют не два слоя оксида индия-олова, а звуковые волны. В одном углу экрана расположены два передающих преобразователя. Эти компоненты излучают ультразвуковые звуковые волны по всему дисплею.

Один преобразователь излучает звуковые волны по оси X, а другой - по оси Y. На противоположном углу два приемных преобразователя улавливают звуковые волны. Как и в случае с излучателями, есть один приемник для оси X и один для оси Y.

По краям дисплея расположено несколько отражателей звука. Эти плоские пластины расположены под углом, чтобы отражать каждую звуковую волну на 90 градусов. Когда звуковая волна попадает на отражатель, она разделяется на мини-волны, которые распространяются по дисплею (количество мини-волн соответствует количеству отражателей).

Ссылка:

Как переключать сенсорные экраны на Windows 10

Каждая мини-волна распространяется по дисплею, попадает на другой отражатель и отскакивает к приемнику. Поскольку мини-волны попадают в приемник одна за другой, приемник может определить, какая мини-волна принадлежит тому или иному отражателю, на основании того, сколько времени требуется для того, чтобы волна попала в него после возникновения начальной звуковой волны.

Когда мягкий предмет, например палец, соприкасается с дисплеем, он поглощает звуковые волны в этой точке. Это означает, что часть звуковых волн не дойдет до приемника. Поскольку приемники могут учитывать каждую мини-волну, они могут определить, какие волны поглощаются и где они были перехвачены, в конечном итоге точно определяя, где был прижат палец.


Сенсорные экраны: Столько всего происходит под поверхностью


<Благодаря инновациям, внесенным в технологию сенсорных экранов, мы можем взаимодействовать с нашими устройствами гораздо проще, чем когда-либо. Для прослушивания музыки, просмотра веб-страниц или общения с близким человеком достаточно одного касания или смахивания.

Мы используем сенсорные экраны для наших смартфонов и планшетов, но они могут предложить гораздо больше, чем только это. Как показывает влияние, которое эта технология оказала на нашу жизнь, важно то, что находится под ней.

Ваше имя: *
Ваш e-mail: *
Код: Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код: