Принцип работы сенсорного экрана
Сенсорный экран – дисплей с возможностью ввода информации простым нажатием на его поверхность при помощи специального стилуса или просто пальца.
Резистивный сенсорный экран состоит из гибкой пластиковой мембраны, на которую собственно мы и нажимаем пальцем, и стеклянной панели. На внутренние поверхности двух панелей нанесен резистивный материал, по сути, являющийся проводником. Между мембраной и стеклом равномерно расположен микроизолятор. Когда мы нажимаем на одну из областей сенсора, в этом месте замыкаются проводящие слои мембраны и стеклянной панели и происходит электрический контакт.
Электронная схема-контроллер сенсора преобразует сигнал от нажатия в конкретные координаты на области дисплея и передает их в схему управления самим электронным устройством. Определение координат, а вернее ее алгоритм, очень сложен и основан на последовательном вычислении сначала вертикальной, а потом горизонтальной координаты контакта.
Резистивные сенсорные экраны достаточно надежны, поскольку нормально функционируют даже при загрязнении активной верхней панели. К тому же они, ввиду своей простоты более дешевы в производстве. Однако у них есть и недостатки. Одним из основных является низкая светопропускная способность сенсора. То есть поскольку сенсор наклеен на дисплей, изображение получается не таким ярким и контрастным.
Емкостный сенсорный экран. В основу его работы заложен тот факт, что любой предмет, имеющий электрическую емкость, в данном случае палец пользователя, проводит переменный электрический ток. Сам сенсор представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным веществом, которое образует проводящий слой. На этот слой при помощи электродов подается переменный ток. Как только палец или стилус касается одной из областей сенсора, в этом месте происходит утечка тока. Его сила зависит от того на сколько близко к краю сенсора произведен контакт. Специальный контроллер измеряет ток утечки и по его значению вычисляет координаты контакта.
Емкостный сенсор также как и резистивный не боится загрязнений, к тому же ему не страшна жидкость. Однако по сравнению с предыдущим он имеет более высокую прозрачность, что делает изображение на дисплее более четким и ярким. Недостаток емкостного сенсора происходит из его конструктивных особенностей. Дело в том, что активная часть сенсора, по сути, находится на самой поверхности, поэтому подвержена износу и повреждениям.
Матричные сенсоры работают по принципу резистивных, однако отличаются от первых максимально упрощенной конструкцией. На мембрану наносятся вертикальные проводящие полосы, на стекло – горизонтальные. Или наоборот. При давлении на определенную область, замыкаются две проводящие полосы и контроллеру достаточно легко вычислить координаты контакта.
Недостаток такой технологии виден невооруженным глазом – очень низкая точность, а следовательно и невозможность обеспечить высокую дискретность сенсора. Из-за этого некоторые элементы изображения могут не совпадать с расположением полос проводника, а следовательно нажатие на эту область может либо вызвать неправильное исполнение нужной функции либо вообще не сработать. Единственным достоинством этого типа сенсоров является их дешевизна, которая собственно говоря, и выплывает из простоты. Кроме этого матричные сенсоры не прихотливы в использовании.
Проекционно-емкостные сенсорные экраны являются как бы разновидностью емкостных, однако работают немного по-другому. На внутреннюю сторону экрана наносится сетка электродов. При касании пальцем между соответствующим электродом и телом человека возникает электрическая система – эквивалент конденсатора. Контроллер сенсора подает импульс микротока и измеряет емкость образовавшегося конденсатора. В результате того что в момент касания одновременно задействованы несколько электродов, контроллеру достаточно просто вычислить точное место касания (по самой большой емкости).
Основные достоинства проекционно-емкостных сенсоров – это большая прозрачность всего дисплея (до 90 %), чрезвычайно широкий диапазон рабочих температур и долговечность. При использовании такого типа сенсора несущее стекло может достигать толщины 18 мм, что дает возможность делать ударопрочные дисплеи. К тому же сенсор устойчив к непроводящему загрязнению.
Сенсоры на поверхностно-акустических волнах – волнах, распространяющихся на поверхности твердого тела. Сенсор представляет собой стеклянную панель, по углам которой расположены пьезоэлектрические преобразователи. Суть работы такого сенсора в следующем. Пьезоэлектрические датчики генерируют и принимают акустические волны, которые распространяются между датчиками по поверхности дисплея. Если касания нет – электрический сигнал преобразуется в волны, а потом обратно в электрический сигнал. Если произошло касание часть энергии акустической волны поглотится пальцем, а следовательно не дойдет до датчика. Контроллер проанализирует полученный сигнал и посредством алгоритма вычислит место касания.
Достоинства таких сенсоров в том, что используя специальный алгоритм можно определять не только координаты касания, но и силу нажатия – дополнительная информационная составляющая. К тому же конечное устройство отображения (дисплей) имеет очень высокую прозрачность, поскольку на пути света нет полупрозрачных проводящих электродов. Однако сенсоры имеют и ряд недостатков. Во-первых, это очень сложная конструкция, а во-вторых – точности определения координат очень сильно мешают вибрации.
Инфракрасные сенсорные экраны. Принцип их работы основан на использовании координатной сетки из инфракрасных лучей (излучатели и приемники света). Примерно тоже, что и в банковских хранилищах из художественных фильмов про шпионов и грабителей. При касании в определенной точке сенсора прерывается часть лучей, а контроллер по данным от оптических приемников определяет координаты контакта.
Основной недостаток таких сенсоров – очень критичное отношение к чистоте поверхности. Любое загрязнение может привести к полной его неработоспособности. Хотя из-за простоты конструкции этот тип сенсора используется в военных целях, и даже в некоторых мобильных телефонах.
Оптические сенсорные экраны являются логическим продолжением предыдущих. Инфракрасный свет используется в качестве информационной подсветки. Если на поверхности нет сторонних предметов – свет отражается и попадает в фотоприемник. Если произошло касание – часть лучей поглощается, а контроллер определяет координаты контакта.
Недостатком технологии является сложность конструкции в виду необходимости использования дополнительного светочувствительного слоя дисплея. К достоинствам можно отнести возможность достаточно точного определения материала, с помощью которого произведено касание.
Тензометрические и сенсорные экраны DST работают по принципу деформацииповерхностного слоя. Их точность достаточно низкая, но они прекрасно выдерживают механические воздействия, поэтому применяются в банкоматах, билетных автоматах и прочих публичных электронных устройствах.
Индукционные экраны основаны на принципе формирования электромагнитного поля под верхней частью сенсора. При касании специальным пером, меняется характеристика поля, а контроллер в свою очередь вычисляет точные координаты контакта. Применяются в художественных планшетных ПК самого высокого класса, поскольку обеспечивают большую точность определения координат.
Монитор компьютера, работающий на основе прикосновений пальцами1) использует
1. Монитор компьютера, работающий на основе прикосновений пальцами
1) употребляет биометрический ввод 2) снимает показания о температуре пользователя
3) имеет сенсорный экран 4) наращивает пропускную способность сигнала
2. Числа в двоичной системе счисления имеют вид 1112 и 1112. Тогда их сумма в десятичной системе счисления одинакова
1) 14 2) 222 3) 28 4) 16
3. Пользовательский интерфейс это
1) монитор, клавиатура и мышь 2) способы и средства
3) определенный операционной системой набор операций
4) программно-аппаратное средство, дозволяющее разговаривать в сети
4. Неважно какая когда-либо существовавшая вычислительная система обязательно имеет в собственном составе (несколько верных ответов)
1) оперативную память 2) центральный процессор
3) накопитель на эластичных дисках 4) устройства ввода-вывода
5. С подмогою 1 б можно уяснить разных состояний
1) 8 2) 1 3) 256 4) 1024
6. Маской для всех файлов с расширением .pas является запись
1) . pas 2) *.pas 3) ?.pas 4) *.?pas 5) a*.pas
7. Преобразование аналогового сигнала в цифровую форму осуществляет устройство, именуемое
1) стример 2) плоттер 3) факс 4) демодулятор 5) модулятор
8. В каком направлении от монитора вредные излучения максимальны?
1) от экрана вперед 2) от экрана вспять 3) от экрана вниз 4) от экрана ввысь
9. Наименьшим объектом в растровой графике является
1) точка экрана (пиксел) 2) линия (контур) 3) гамма цветов
4) знакоместо (знак)
10. В ПЗУ хранятся
1) программки-оболочки ОС 2) программки юзера 3) утилиты
4) пакеты прикладных программ 5) обработчики прерываний BIOS
11. Образцом постоянного сигнала является
1) б 2) человеческая речь 3) буковка 4) текст
12. Основные учения об архитектуре вычислительных машин заложил
1) Паскаль 2) фон Нейман 3) Лейбниц 4) Ньютон
13. Команды управления
1) копируют информацию из 1-го места в иное 2) сдвигают код влево либо на право
3) обмениваются информацией с внешними устройствами
4) реализуют нелинейные алгоритмы
14. Информация на оптических дисках наносится средством
1) конфигурации магнитного уровня 2) конфигурации физической структуры
3) конфигурации рельефа 4) изменения хим структуры
15. В кодируемом английском тексте употребляется 26 латинских букв и 6 символов пунктуации. Если без утрат сжать текст, содержащий 1000 знаков, то он будет занимать
1) 5000 бит 2) 5 кбит 3) 1000 б 4) 32 кбит
16. К основным операциям с файлами не относится
1) копирование 2) перемещение 3) масштабирование 4) творение
17. Дисковая память является
1) памятью поочередного доступа 2) памятью случайного доступа
3) динамической памятью 4) памятью прямого доступа
18. Информатика это
1) наука, изучающая структуру и общие характеристики научной информации
2) наука о способах и средствах сбора, обработки, хранения и передачи информации с помощью вычислительной техники 3) наука об информационных системах
4) наука, изучающая любые данные либо знания об окружающем мире
5) наука, которая изучает диалектико-материалистические законы обработки информа-ции с подмогою ЭВМ
19. Какое устройство дозволяет записывать и считывать информацию с жёстко-го диска?
1) винчестер 2) дискета 3) НЖМД 4) СD-RОМ 5) микропроцессор
20. Тактовая частота указывает
1) скорость передачи данных 2) количество сохраняемых команд в кэш-памяти
3) количество исполняемых микропроцессором операций в секунду
4) просвет медли между импульсами в процессоре
5) количество хранимой инфы на жёстком диске
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:
Инфракрасный сенсор с разверткой оптического луча
В этой модификации конструкции сенсорных систем вместо создания постоянной тестовой инфракрасной сетки используется единственный инфракрасный луч, последовательно сканирующий проверяемую поверхность за счет действия механизма развертки. Для генерации поискового луча применяется светодиод или полупроводниковый лазер инфракрасного диапазона. При отсутствии касаний проверяемой поверхности луч рассеивается, а при прикосновении к ней постороннего предмета – отражается от него. Отраженный луч воспринимается фотодиодом. Параметры и время прихода отраженного луча несут информацию о положении отражающего препятствия, обрабатываемую контроллером. Данная технология предназначена для работы с широким диапазоном размеров рабочей области, в т.ч. пригодна для компактной реализации в портативных устройствах. Её характерной особенностью является возможность работы с проекцией изображения на любую поверхность. Недостатками системы являются ограничения как по разрешающей способности, свойственные устройствам с инфракрасными оптическими парами, так и по возможности восприятия нескольких одновременных касаний. Ошибка вычисления положения точки касания возрастает, если она расположена на краях экрана, что объясняется малым углом падения сканирующего луча для этих зон.
Первой сферой применения инфракрасных сенсоров с разверткой луча оказалось создание миниатюрных виртуальных клавиатур для портативных компьютеров и сотовых телефонов (рис. 9). Позже интерес к ним проявили разработчики систем с различными типами проекторов – как мультимедийных, так и встроенных в портативные приборы (рис. 10).
Сенсорные экраны в компьютерной технике
Сенсорный экран (от англ. touch screen) — это координатное устройство, позволяющее путем прикосновения (пальцем, стилусом и т.п.) к области экрана монитора производить выбор необходимого элемента данных, меню или осуществлять ввод данных в различных компьютерных системах. Сенсорные экраны наиболее пригодны для организации гибкого интерфейса, интуитивно понятного даже далеким от техники пользователям. С распространением карманных, планшетных компьютеров, устройств для чтения электронных книг и различных терминалов сенсорные экраны стали такими же привычными, как кнопка и колесо.
За прошедший период развития сенсорных экранов было разработано несколько типов этих устройств ввода, основанных на различных физических принципах, которые используются для определения места касания. В настоящее время наибольшее распространение получили два типа дисплеев — резистивные и емкостные. Помимо этого различают экраны, способные регистрировать одновременно несколько нажатий (Multitouch) или только одно.
Сенсорные экраны используют всего четыре основных базовых принципа построения: резистивный, емкостный, акустический и инфракрасный (разные источники выделяют шесть, а иногда и семь технологий, по которым производятся сенсорные экраны).
Сенсорные технологии всегда требуют, чтобы поверхность LCD монитора либо распознала прикосновение или же наоборот — защитила от касания. Изготовители экранов упорно трудятся, чтобы представить яркие и истинные цветные изображения. Таким образом, сенсорные мониторы должны искажать качество отображения картинки как можно меньше.
Сенсорные экраны обладают системой координат, независимой от основного дисплея. Картография касаний к дисплею требует конверсионного алгоритма от одной системы координат до другой. Точность этого преобразования зависит от устойчивости системы координат точки касания и видеокоординат. LCD-мониторы, в отличие от электронно-лучевых трубок, имеют изначально заложенное неподвижное положение дисплея. Немногие сенсорные технологии, например, ПАВ, также имеют неподвижную систему координат. Другие, как например, емкостные и некоторые дешевые резистивные технологии, требуют калибровки — даже периодической рекалибровки — по необходимости из-за так называемого «дрейфа». В любом случае, предпочтительно иметь сенсорную технологию, которая никогда не нуждается в калибровке. APR обладает неподвижной системой координат, которая никогда не изменяется во времени, положении, или из-за экологических изменений. С APR традиционная калибровка сенсорных экранов может быть устранена как обязательная необходимость, если размер экрана и положение установлены один раз.
Применение сенсорных экранов дает ряд преимуществ их обладателям. Например, интерактивные справочные системы (киоски), используемые в аптеках, торговых центрах, банках и на вокзалах, удобны в обращении и позволяют экономить время, чем, несомненно, привлекают клиентов. Использование сенсорных панелей и планшетов вместо меловых досок в сфере образования также сулит определенные выгоды. Обычно значительную часть занятия преподаватель тратит на рисование схем, графиков и таблиц, а иногда даже на переписывание листингов компьютерных программ. В итоге ценное время на объяснение представленного на доске материала сокращается. При таком режиме работы учащемуся трудно сосредоточиться на обдумывании материала, так как он занят копированием записей с доски. Применяя отображающие устройства, можно эффективно использовать заранее подготовленный иллюстративный материал, что экономит массу времени. Наличие у дисплея сенсорных свойств позволяет делать любые пометки, надписи и рисунки в процессе объяснения. Вся изложенная на лекции информация, включая рисунки преподавателя, легко копируется в неизменном виде в любом количестве и может использоваться учащимися. Таким образом, благодаря внедрению интеллектуальных панелей можно повысить качество преподавания и поднять уровень образования. В нашей стране применение сенсорных экранов пока очень ограничено. Остается надеяться, что со временем этот недостаток удастся победить.
Резистивный сенсорный экран
Резистивные экраны (технология AccuTouch) разрабатывалась для использования в условиях агрессивной окружающей среды, поэтому они превосходят другие экраны в надежности и долговечности. Резистивные экраны обладают максимальной стойкостью к загрязнению. Эта особенность позволяет им не бояться попадания на рабочую поверхность жидкостей, конденсата, паров, и надежно работать, когда другие типы экранов выходят из строя (экран выдерживает до 35 миллионов прикосновений к одной точке).
Резистивные сенсорные экраны AccuTouch превосходно зарекомендовали себя в сфере обслуживания, в составе POS-терминалов, промышленности, медицине и транспорте. Если Вы прикоснитесь к экрану пальцем, рукой в перчатке, ногтем или кредитной картой, то Вы получите точную реакцию в ответ на прикосновение.
Конструктивно экран представляет собой стеклянную или акриловую пластину, покрытую двумя токопроводящими слоями. Эти слои разделены незаметными для глаз прокладками, которые предохраняют сеть вертикальных и горизонтальных проводников от соприкосновения. В момент нажатия слои контактируют и контроллер регистрирует электрический сигнал. Координаты нажатия определяются, исходя из того, на пересечении каких проводников было зарегистрировано воздействие.
Принцип работы четырехпроводного резистивного сенсорного экрана:
1. До экрана дотрагиваются любым твердым предметом.
2. Верхний резистивный слой прогибается и соприкасается с нижним.
3. Контроллер определяет напряжение в точке касания на нижнем слое и вычисляет координату точки касания по оси X.
4. Контроллер определяет напряжение в точке касания на верхнем слое и определяет координату точки касания по оси Y.
Экраны, выполненные по резистивной технологии, состоят из двух основных частей — гибкого верхнего и жесткого нижнего слоев. В качестве первого могут использоваться различные пластиковые или полиэфирные пленки, а второй изготавливается из стекла. На внутренние стороны обеих поверхностей нанесены слои гибкой мембраны и резистивного (обладающего электрическим сопротивлением) материала, проводящего электрический ток.
Рис. 1. Принцип построения 4-проводного резистивного сенсорного экрана
Пространство между ними заполнено диэлектриком. По краям каждого слоя установлены тонкие металлические пластинки — электроды. В заднем слое с резистивным материалом они расположены вертикально, а в переднем — горизонтально. В первом случае на них подается постоянное напряжение, и от одного электрода к другому протекает электрический ток. При этом возникает падение напряжения, пропорциональное длине участка экрана. При касании сенсорного экрана передний слой прогибается и взаимодействует с задним, что позволяет контроллеру определить напряжение на нем и вычислить с его помощью координаты точки касания по горизонтали (оси X). Для уменьшения влияния сопротивления переднего резистивного слоя расположенные в нем электроды заземляются. Затем проделывается обратная операция: напряжение подается на электроды переднего слоя, а расположенные в заднем слое заземляются — так удается вычислить координату точки касания по вертикали (оси Y). Таков принцип работы четырехпроводного (названного так по количеству электродов) резистивного сенсорного экрана.
Помимо четырехпроводных встречаются также пяти- и восьмипроводные и пятипроводные резистивных сенсорные экраны. Они несколько отличаются от описанного выше.
Рис. 2. Принцип построения 5-проводного резистивного сенсорного экрана
Емкостный (электростатический) сенсорный экран
В работе емкостного экрана человек участвует не только механическим нажатием, но и изменяет электрические параметры. До прикосновения экран обладает некоторым электрическим зарядом. Прикосновение пальца меняет картину заряженности, «оттягивая» часть заряда к точке нажатия (рис. 3). Датчики экрана, расположенные по всем четырем углам, следят за течением заряда в экране, определяя, таким образом, координаты «утечки» электронов.
Рис. 3. Принцип действия ёмкостного сенсорного экрана
В основе принципа работы емкостных сенсорных экранов лежит свойство человеческого тела проводить электрический ток, что указывает на наличие электрической емкости. В простейшем случае такой экран состоит из прочной стеклянной подложки, на которую наносится слой резистивного материала. По его углам размещаются четыре электрода. Сверху резистивный материал укрывается токопроводящей пленкой.
Проводящее покрытие, используемое для определения координат, чувствительно к влаге, механическим повреждениям и проводящим ток загрязнениям. Емкостные экраны срабатывают только при касании их проводящим предметом (рукой без перчатки или специальным стилусом). Он обычно состоит из прочной стеклянной подложки, на которую наносится слой резистивного материала. По его углам размещаются четыре электрода. Сверху резистивный материал укрывается токопроводящей пленкой. На все четыре электрода подается небольшое переменное напряжение. В момент прикосновения человека к экрану электрический заряд перетекает по коже на тело, при этом возникает электрический ток. Его значение пропорционально расстоянию от электрода (угла панели) до точки касания. Контроллер измеряет силу тока по углам экрана и определяет координаты точки касания.
Емкостные экраны также отличаются высокой надежностью (в них отсутствуют гибкие мембраны) и высокой степенью прозрачности. Правда, они не годятся для работы стилусом или перчаткой, — нажимать на экран необходимо «голым пальцем». Надежность емкостного экрана — до миллиарда нажатий в одно и то же место. Емкостный принцип иногда используется и в «обычных» клавиатурах, причем эти клавиатуры отличаются от механических и мембранных большей надежностью и стойкостью к пыли и влаге.
Рис. 4. Принцип построения и действия проекционно-ёмкостного сенсорного экрана
Недостатки
1. Реагируют на прикосновение только токопроводящего предмета (пальца, специального стилуса)
Примеры устройств.
Телефоны (например, iPhone), тачпады, экраны ноутбуков и компьютеров (например, HP TouchSmart tx2) электронные киоски, банкоматы, платежные терминалы.
Multitouch
Multitouch-экран позволяет отслеживать несколько точек касания (рис. 5). Мультитач (англ. multitouch или multi-touch) — технология, по которой сенсорный экран или тачпад отслеживает одновременно несколько точек нажатия. Например, сближая пальцы рук, можно уменьшить картинку на дисплее, а раздвигая — увеличить. Кроме того, мультитач-экраны позволяют работать с устройством одновременно нескольким пользователям. Сейчас различные технические воплощения технологии используются, и активно продвигаются в продуктах компаний Apple, Hewlett-Packard, HTC, Dell, Microsoft, ASUS, LG и некоторых других.
Хотя слово «мультитач» обычно относится к сенсорным экранам, тачпады Apple, начиная с PowerBook, также распознают жесты несколькими пальцами. В PowerBook есть особый смысл — прокрутка — лишь у параллельного движения двумя пальцами, а в MacBook, MacBook Pro и MacBook Air уже распознаются двупальцевые повороты и разведения-сведения, а также разнонаправленные штрихи тремя и четырьмя пальцами. Также эту технологию поддерживает мышь компании Apple — Magic Mouse.
Большинство современных больших мультитач экранов основаны на проекции. Есть также ИК-рамки, которые отслеживают несколько точек касания одновременно и могут использоваться с любыми типами дисплеев.
Наиболее распространённые мультитач-жесты:
— сдвинуть пальцы — мельче,
— раздвинуть пальцы — крупнее,
— двигать несколькими пальцами — прокрутка,
— поворот двумя пальцами — поворот объектаизображениявидео.
Акустические сенсорные экраны
В основу сенсорных экранов IntelliTouch (рис. 5) положена оригинальная технология, использующая принцип поверхностно-акустических волн (ПАВ). Экран представляет собой стеклянную панель, что позволяет получить максимально качественное изображение на сенсорном мониторе. Поверхность экранов IntelliTouch способна противостоять механическим повреждениям. Прикоснувшись к экрану пальцем, рукой в перчатке или стило и Вы получите точный ответ на прикосновение. Сенсорные экраны IntelliTouch прекрасно себя зарекомендовали в торговле, сфере обучения, интеллектуальных зданиях.
Такого типа экраны построены с использованием миниатюрных пьезоэлектрических излучателей звука, не слышимого человеком. Стекло такого экрана постоянно незаметно вибрирует под воздействием излучателей, установленных в трех углах экрана. Специальные отражатели особым образом распространяют акустическую волну по всей поверхности экрана. Прикосновение к экрану меняет картину распространения акустических колебаний, что и регистрируется датчиками. По изменению характера колебаний можно вычислить координаты возмущений, внесенных нажатием на экран. Кроме этого, анализируя степень изменения колебаний, можно вычислить силу нажатия на экран. Это полезно при проектировании систем управления промышленным оборудованием, например, для плавного изменения скорости вращения двигателей и других параметров.
Рис. 5
Среди плюсов акустических экранов — отсутствие покрытий , что повышает надежность и прозрачность экрана. Прохождение света ухудшается всего на 10%, а ресурс экрана оценивается в фантастические 50 млн. нажатий в одной точке. Разрешение акустических экранов может достигать 4096×4096 точек.
Антивандальные сенсорные экраны SecureTouch, производства мирового лидера в области сенсорных технологий, компании Elo TouchSystems, изготовлены из 6-ти миллиметрового стекла повышенной прочности и способны противостоять грубому воздействию и ударам тяжелых предметов. Экраны Elo SecureTouch являются оптимальным выбором для установки в платежные терминалы, информационные киоски, банкоматы, билетные терминалы и лотерейные автоматы. А также везде, где требуется надежная защита и стабильная работа.
Технология Acoustic Pulse Recognition (APR) работает простым и элегантным способом – путем распознавания звука в момент касания экрана в определенной точке.
Сенсор генерирует уникальный звук в любой точке экрана. Четыре крошечных датчика, закрепленных по краям сенсорных экранов, принимает сигнал сенсора. Звук оцифровывается, затем передается контроллером и сравнивается со списком ранее записанных сигналов для каждой точки экрана. Курсор мгновенно перемещается в точку, соответствующую месту касания. APR игнорирует звуки окружающей среды и любые внешние звуки, если они не входят в ранее сохраненный список. APR отличается от предыдущих разработок методом звукового распознавания позиции касания с использованием микрофонов, потому что этот способ гораздо удобней и проще для настольных аппаратов, чем применение мощного и дорогого способа вычисления сигнала путем программного вычисления точки касания без каких-либо иных возможностей применения ссылок. Поэтому APR технология является более эффективной в соотношении цена-качество, и более экономична для больших экранов.
Теперь APR технология включает комбинацию самых лучших характеристик технологий AccuTouch и IntelliTouch. Ранее такого не достигалось в ни одной сенсорной разработке. Хотя APR — новая технология, она весьма похожа на очень популярную 20 лет назад IntelliTouch. Обе разработки используют поверхность из настоящего стекла с закрепленным датчиком. Однако если в IntelliTouch применяются датчики, преобразующие и принимающие сигналы, то в APR они лишь «слушающие».
Инфракрасные сенсорные экраны
В ряде случаев к качеству изображения, воспроизводимого отображающим устройством, предъявляются строгие требования. Это касается дисплеев, предназначенных главным образом для просмотра телевизионных передач, видеофильмов или для отображения иллюстративного материала (слайдов и фотографий), например, в художественном кружке или фотостудии. При необходимости оснащения такого устройства сенсорным экраном лучшим решением будет применение инфракрасной технологии. Для определения точки касания используются две линейки светодиодов, расположенные по вертикали и горизонтали, и две линейки фотодиодов, расположенные на противоположных сторонах экрана.
Рис. 6. Устройство инфракрасного сенсорного экрана
Каждому светодиоду соответствует свой фотодиод. Работает такая оптическая пара следующим образом. При подаче напряжения на светодиод он излучает невидимый для человека инфракрасный свет в пределах очень небольшого телесного угла, чтобы попасть на «свой» фотодиод и «не задеть» соседние. Любое препятствие (например, касающийся экрана палец руки), частично или полностью перекрывающее световой луч, приводит к уменьшению или прекращению электрического тока через соответствующий фотодиод. Это изменение фиксируется микроконтроллером, позволяя вычислить координаты касания с высокой точностью. Обычно светодиод (и соответственно фотодиод) в линейке имеет размеры порядка 2,5 мм, то есть на каждый квадратный сантиметр панели приходится четыре горизонтальных и четыре вертикальных сканирующих луча. Однако механизмы интерполяции, используемые микроконтроллером, позволяют вычислять положение препятствия с большей точностью.
Инфракрасный сенсорный экран (рис. 6) выполнен в виде рамки, которая не имеет никаких стекол или прозрачных пленок. Поэтому изменение яркости, контраста и цветопередачи изображения, а также появление дополнительных бликов исключено, что является несомненным достоинством экрана.
Инфракрасная технология не лишена ряда недостатков. Применение в качестве отображающего устройства жидкокристаллических панелей нежелательно, так как касание их поверхности может привести к повреждению TFT-транзисторов и появлению «мертвых» точек (которые всегда либо включены, либо выключены). Рамка сенсорного экрана зачастую не прилегает к экрану дисплея вплотную, а находится на некотором расстоянии, при этом вследствие параллакса становятся заметными ошибки определения координат по углам. Устройство имеет невысокую надежность, что связано, во-первых, с небольшим сроком службы ИК-светодиодов, а во-вторых, с особенностями конструкции, — оптопары боятся пыли, загрязнений и конденсата. Попадание прямого солнечного света вызывает сбои в работе. Кроме того, такие экраны имеют самую высокую стоимость.
