Capacitief schermwerkingsprincipe. Capacitief touchscreen

Een apparaat voor informatie-invoer, een scherm dat reageert op aanrakingen. Er zijn veel verschillende soorten touchscreens die op verschillende manieren werken fysieke principes. Maar we zullen alleen die in mobiele telefoons en andere draagbare apparatuur bekijken.

Hoe resistieve touchscreens werken

Resistieve aanraakschermen zijn er in twee typen: vierdraads en vijfdraads. Laten we het werkingsprincipe van elk type afzonderlijk bekijken.

Vierdraads resistief scherm

Werkingsprincipe van 4-draads resistief touchscreen

Een resistief touchscreen bestaat uit een glazen paneel en een flexibel kunststof membraan. Op zowel het paneel als het membraan wordt een resistieve coating aangebracht. De ruimte tussen het glas en het membraan is gevuld met micro-isolatoren, die gelijkmatig over het actieve gebied van het scherm zijn verdeeld en geleidende oppervlakken betrouwbaar isoleren. Wanneer het scherm wordt ingedrukt, worden het paneel en het membraan gesloten en wordt de controller gesloten analoog-digitaalomzetter registreert de weerstandsverandering en zet deze om in aanraakcoördinaten (X en Y). In algemene termen is het leesalgoritme als volgt:

1. Op de bovenste elektrode wordt een spanning van +5V toegepast en de onderste is geaard. Links en rechts zijn kortgesloten en de spanning erop is gecontroleerd. Deze spanning komt overeen met de Y-coördinaat van het scherm.
2. Op dezelfde manier worden +5V en aarde aan de linker- en rechterelektroden geleverd, en wordt de X-coördinaat van boven en onder afgelezen.

Vijfdraads resistief scherm

Het vijfdraadsscherm is betrouwbaarder omdat de resistieve coating op het membraan is vervangen door een geleidende laag (het vijfdraadsscherm blijft werken, zelfs met een doorgesneden membraan). Het achterglas heeft een resistieve coating met vier elektroden op de hoeken.

Werkingsprincipe van 5-draads resistief touchscreen

Aanvankelijk zijn alle vier de elektroden geaard en wordt het membraan "omhoog getrokken" door een weerstand van +5V. Het spanningsniveau op het membraan wordt voortdurend bewaakt analoog-digitaalomzetter . Als niets het aanraakscherm raakt, is de spanning 5V.

Zodra op het scherm wordt gedrukt, detecteert de microprocessor de verandering in de membraanspanning en begint de coördinaten van de aanraking als volgt te berekenen:

1. Op de twee rechter elektroden wordt een spanning van +5V toegepast, de linker zijn geaard. De spanning op het scherm komt overeen met de X-coördinaat.
2. De Y-coördinaat wordt gelezen door beide bovenste elektroden op +5V aan te sluiten en de onderste elektroden te aarden.

Hoe capacitieve touchscreens werken

Een capacitief (of oppervlaktecapacitief) scherm profiteert van het feit dat een object met een grote capaciteit geleidt wisselstroom.

Werkingsprincipe van een capacitief touchscreen

Een capacitief aanraakscherm is een glazen paneel bedekt met een transparant resistief materiaal (meestal een legering van indiumoxide en tinoxide). Elektroden op de hoeken van het scherm passen een kleine hoeveelheid energie toe op de geleidende laag. AC-spanning(hetzelfde voor alle hoeken). Wanneer u het scherm aanraakt met uw vinger of een ander geleidend voorwerp, lekt er stroom. Bovendien geldt: hoe dichter de vinger bij de elektrode is, hoe lager de schermweerstand, wat betekent hoe groter de stroom. De stroom in alle vier de hoeken wordt door sensoren geregistreerd en naar de controller verzonden, die de coördinaten van het aanraakpunt berekent.

In eerdere modellen capacitieve schermen DC- dit vereenvoudigde het ontwerp, maar slecht kontakt de gebruiker met de grond leidde tot storingen.

Capacitieve touchscreens zijn betrouwbaar, ongeveer 200 miljoen klikken (ongeveer 6,5 jaar klikken per seconde), lekken geen vloeistoffen en verdragen niet-geleidende verontreinigingen zeer goed. Transparantie op 90%. De geleidende coating is echter nog steeds kwetsbaar. Daarom worden capacitieve schermen veel gebruikt in machines die in beschermde gebieden zijn geïnstalleerd. Ze reageren niet op een gehandschoende hand.

Werkingsprincipe van geprojecteerde capacitieve aanraakschermen

Op binnen Het scherm is bedekt met een raster van elektroden. De elektrode vormt samen met het menselijk lichaam een ​​condensator; de elektronica meet de capaciteit van deze condensator (levert een stroompuls en meet de spanning).

Werkingsprincipe van geprojecteerd capacitief touchscreen

De transparantie van dergelijke schermen is maximaal 90%, het temperatuurbereik is extreem breed. Zeer duurzaam (het knelpunt is de complexe elektronica die klikken verwerkt). POE kan glas tot 18 mm dik gebruiken, wat resulteert in extreme vandalismebestendigheid. Ze reageren niet op niet-geleidende verontreinigingen; geleidende verontreinigingen worden gemakkelijk onderdrukt gebruik van softwaremethoden. Daarom worden geprojecteerde capacitieve aanraakschermen gebruikt in buitenmachines. Veel modellen reageren op een gehandschoende hand. IN moderne modellen De ontwerpers hebben een zeer hoge nauwkeurigheid bereikt, maar vandalismebestendige versies zijn minder nauwkeurig.

PEE's reageren zelfs op de nadering van een hand: de responsdrempel wordt softwarematig ingesteld. Maak onderscheid tussen drukken met de hand en drukken met een geleidende pen. Sommige modellen ondersteunen multi-touch. Daarom wordt deze technologie gebruikt in touchpads en multi-touchschermen.

Het is vermeldenswaard dat vanwege verschillen in terminologie oppervlakte- en geprojecteerde capacitieve schermen vaak met elkaar worden verward. Volgens de classificatie die in dit artikel wordt gebruikt, wordt het iPhone-scherm capacitief geprojecteerd.

Conclusie

Elk type touchscreen heeft zijn eigen voor- en nadelen; laten we naar de tabel kijken.

Het artikel is geschreven op basis van materiaal van de site

Er is voortdurend discussie over welke telefoon het beste scherm heeft. Vooral tussen eigenaren Apple-technologie en degenen die de voorkeur geven aan apparaten op het Android-platform.

Deze eenvoudige infographic geeft een prachtig overzicht van alle voordelen van elk type touchscreen. Ik hoop dat als je koopt een andere smartphone zij zal je daarbij helpen goede keuze en betaal niet te veel.

Er zijn dus drie soorten aanraakschermen: resistief, capacitief en infrarood.

Resistief

Telefoons met resistieve schermen: Samsung Messager Touch, Samsung Instinct, HTC Touch Diamant, LG Dare

Hoe werken ze? Kleine puntjes scheiden verschillende lagen materiaal die stroom overbrengen. Wanneer de bovenste flexibele laag tegen de onderste laag drukt, elektriciteit De locatie van de impact, dat wil zeggen de aanraking, verandert en wordt berekend.

Hoeveel kost het om te produceren? De productiekosten van resistieve aanraakschermen zijn niet erg hoog - $ .

Schermmateriaal. Bovenop het glas wordt een laag flexibel materiaal (meestal een polyesterfilm) geplaatst.

Instrumenten van invloed. Vingers, gehandschoende vingers of stylus.

Zichtbaarheid op straat. Slecht zicht bij zonnig weer.

Mogelijkheid tot meerdere gebaren. Nee.

Duurzaamheid. Voor zijn prijs gaat het scherm behoorlijk lang mee. Gemakkelijk bekrast en vatbaar voor anderen Kleine schade. Het verslijt vrij snel en moet worden vervangen.

Capacitief

Telefoons met capacitieve touchscreens: Huawei Ascend, Sanyo Zio, iPhone, HTC Hero, DROID Eris, Palm Pre, Blackberry Storm.

Hoe werken ze? De stroom wordt uitgezonden vanuit de hoeken van het scherm. Wanneer een vinger het scherm aanraakt, verandert deze de richting van de stroom en wordt de locatie van de aanraking berekend.

Hoeveel kost het om te produceren? Behoorlijk duur - $$ .

Schermmateriaal. Glas.

Instrumenten van invloed. Alleen vingers zonder handschoenen.

Zichtbaarheid op straat. Het zicht op een zonnige dag is goed.

Mogelijkheid tot meerdere gebaren. Eten.

Duurzaamheid.

Infrarood

Telefoons met infrarood touchscreens: Samsung U600 (warmte), Neonode N2 (optisch).

Hoe werken ze? Om het warmtegevoelige scherm te laten reageren, moet je het aanraken met een warm voorwerp. Een optisch scherm maakt gebruik van een raster van onzichtbare sensoren direct boven het scherm. Het contactpunt wordt berekend op basis van het punt waar x-y-as werd geschonden.

Hoeveel kost het om te produceren? Erg duur - $$$ .

Schermmateriaal. Glas.

Instrumenten van invloed. Optisch - vingers, handschoenen en stylus. Hittegevoelig - warme vingers zonder handschoenen.

Zichtbaarheid op straat. Het zicht bij zonnig weer is goed, maar sterk zonlicht heeft invloed op de productiviteit en nauwkeurigheid.

Mogelijkheid tot meerdere gebaren. Ja.

Duurzaamheid. Gaat behoorlijk lang mee. Glas breekt alleen bij ernstige schade.

Een aanraakscherm is een apparaat voor de invoer en uitvoer van informatie via een aanraak- en bewegingsgevoelig display. Zoals je weet, schermen moderne apparaten geeft niet alleen een afbeelding weer, maar biedt u ook de mogelijkheid om met het apparaat te communiceren. Aanvankelijk werden voor dergelijke interactie bekende knoppen gebruikt, daarna verscheen de al even beroemde "muis"-manipulator, die de manipulatie van informatie op het computerscherm aanzienlijk vereenvoudigde. De “muis” heeft echter een horizontaal oppervlak nodig om te kunnen werken mobiele toestellen niet erg geschikt. Dit is waar de add-on van pas komt. normaal scherm – Touch screen, ook wel bekend als Touch Panel, touch panel, touch film. Dat wil zeggen dat het aanraakelement in feite geen scherm is, maar dat is het wel extra apparaat, van buitenaf bovenop het scherm geïnstalleerd, beschermt het en dient voor het invoeren van de coördinaten van het aanraken van het scherm met een vinger of een ander voorwerp.

Gebruik

Tegenwoordig worden aanraakschermen veel gebruikt op mobiele apparaten. elektronische apparaten. Aanvankelijk werd het touchscreen gebruikt bij het ontwerp van de pocket persoonlijke computers(PDA, PDA), nu hebben communicatoren de leiding, Telefoons, spelers en zelfs foto- en videocamera's. Echter, vingerbedieningstechnologie virtuele knoppen op het scherm bleek zo handig dat bijna alle betaalterminals, veel moderne geldautomaten, elektronische informatiekiosken en andere apparaten die op openbare plaatsen worden gebruikt ermee zijn uitgerust.

Laptop met touchscreen

Er moet ook worden opgemerkt dat laptops, waarvan sommige modellen zijn uitgerust met een draaischijf aanraakscherm, wat geeft mobiele computer niet alleen grotere functionaliteit, maar ook grotere flexibiliteit bij de bediening op straat en in de lucht.

Helaas zijn er niet veel vergelijkbare laptopmodellen, in de volksmond ‘transformatoren’ genoemd, maar ze bestaan ​​wel.

Over het algemeen kan touchscreentechnologie worden omschreven als het handigst wanneer u directe toegang tot apparaatbediening nodig heeft zonder voorbereidende voorbereiding en met verbazingwekkende interactiviteit: de bedieningselementen kunnen elkaar veranderen, afhankelijk van de geactiveerde functie. Iedereen die ooit met een touch-apparaat heeft gewerkt, begrijpt het bovenstaande perfect.

Soorten touchscreens

Er zijn tegenwoordig verschillende soorten aanraakpanelen bekend. Uiteraard heeft elk van hen zijn eigen voor- en nadelen. Laten we vier hoofdstructuren benadrukken:

• Resistief
• Capacitief
• Geprojecteerd capacitief

Naast de bovenstaande schermen, matrixschermen en infrarood, maar vanwege hun lage nauwkeurigheid is hun toepassingsgebied uiterst beperkt.

Resistief

Resistieve aanraakpanelen behoren tot de meest eenvoudige apparaten. In de kern bestaat zo’n paneel uit een geleidend substraat en een kunststof membraan die een bepaalde weerstand hebben. Wanneer u op het membraan drukt, sluit het zich met het substraat en bepaalt de besturingselektronica de resulterende weerstand tussen de randen van het substraat en het membraan, waarbij de coördinaten van het drukpunt worden berekend.

Het voordeel van een resistief scherm zijn de lage kosten en de eenvoud van ontwerp. Ze hebben een uitstekende weerstand tegen vlekken. Het belangrijkste voordeel van resistieve technologie is de gevoeligheid voor elke aanraking: u kunt werken met uw hand (inclusief handschoenen), een stylus (pen) en elk ander hard, stomp voorwerp (bijvoorbeeld het bovenste uiteinde van een balpen of een hoek plastic kaart). Er zijn echter ook behoorlijk ernstige nadelen: resistieve schermen gevoelig voor mechanische schade Zo'n scherm is gemakkelijk te bekrassen, dus je moet vaak extra een special aanschaffen beschermfolie, ter bescherming van het scherm. Bovendien presteren resistieve panelen niet erg goed onder omstandigheden lage temperaturen, en hebben ook een lage transparantie: verzend niet meer dan 85% lichtstroom weergave.

Met behulp van een touchpen

Sollicitatie

• Communicatoren
• Telefoons
• POS-terminals
• Tablet computer
• Industrie (controleapparatuur)
• Medische apparatuur

Communicator

Capacitief

Capacitieve touchscreen-technologie is gebaseerd op het principe dat een object met een grote capaciteit (in in dit geval mensen) zijn in staat elektrische stroom te geleiden. De essentie van capacitieve technologie is om een ​​elektrisch geleidende laag op het glas aan te brengen, terwijl aan elk van de vier hoeken van het scherm een ​​zwakke wisselstroom wordt toegevoerd. Als u het scherm aanraakt met een geaard voorwerp grote capaciteit(vinger), er zal stroom lekken. Hoe dichter het contactpunt (en dus de lekkage) bij de elektroden in de hoeken van het scherm ligt, hoe groter de sterkte van de lekstroom, die wordt geregistreerd door de besturingselektronica, die de coördinaten van het contactpunt berekent.

Capacitieve schermen zijn zeer betrouwbaar en duurzaam, hun levensduur bedraagt ​​honderden miljoenen klikken, ze zijn perfect bestand tegen vervuiling, maar alleen tegen schermen die geen elektrische stroom geleiden. Vergeleken met resistieve versies zijn ze transparanter. De nadelen zijn echter nog steeds de mogelijkheid van beschadiging van de elektrisch geleidende coating en de ongevoeligheid voor aanraking met niet-geleidende voorwerpen, zelfs met handschoenen.

Informatiekiosk

Sollicitatie

• In beveiligde lokalen
• Informatiekiosken
• Sommige geldautomaten

Geprojecteerd capacitief

Projectief-capacitieve schermen zijn gebaseerd op het meten van de capaciteit van een condensator gevormd tussen het menselijk lichaam en een transparante elektrode op het glasoppervlak, in dit geval een diëlektricum. Doordat de elektroden op het binnenoppervlak van het scherm zijn aangebracht, is een dergelijk scherm uiterst goed bestand tegen mechanische schade, en rekening houdend met de mogelijkheid om dik glas te gebruiken, kunnen projectieve capacitieve schermen worden gebruikt op openbare plaatsen en op de openbare weg. straat zonder speciale beperkingen. Bovendien herkent dit type scherm het drukken met een gehandschoende vinger.

Betaalterminal

Deze schermen zijn behoorlijk gevoelig en maken onderscheid tussen vinger- en geleidende pendrukken, en sommige modellen kunnen meerdere drukken herkennen (multi-touch). Kenmerken van een projectief capacitief scherm zijn hoge transparantie, duurzaamheid en immuniteit tegen de meeste verontreinigingen. Het nadeel van dit scherm is dat het niet erg is hoge nauwkeurigheid, evenals de complexiteit van de elektronica die de coördinaten van de pers verwerkt.

Sollicitatie

• Elektronische kiosken op straat
• Betaalterminals
• Geldautomaten
• Touchpads voor laptops
• iPhone

Met bepaling van oppervlakte-akoestische golven

De essentie van de werking van het aanraakpaneel bij het bepalen van akoestische oppervlaktegolven is de aanwezigheid van ultrasone trillingen in de dikte van het scherm. Wanneer je het trillende glas aanraakt, worden de golven geabsorbeerd en wordt het contactpunt geregistreerd door de schermsensoren. De voordelen van de technologie zijn onder meer hoge betrouwbaarheid en aanraakherkenning (in tegenstelling tot capacitieve schermen). De nadelen zijn een slechte bescherming tegen factoren omgeving Daarom kunnen schermen met akoestische oppervlaktegolven niet buitenshuis worden gebruikt, en bovendien zijn dergelijke schermen bang voor elke vervuiling die hun werking blokkeert. Zelden gebruikt.

Andere, zeldzame soorten touchscreens

• Optische schermen. Het glas wordt verlicht met infrarood licht; als gevolg van aanraking van dergelijk glas verstrooit het licht, wat wordt gedetecteerd door een sensor.
• Inductie schermen. In het scherm bevindt zich een spoel en een raster van gevoelige draden die reageren op aanraking door een actieve pen, aangedreven door elektromagnetische resonantie. Het is logisch dat dergelijke schermen alleen reageren op aanrakingen met een speciale pen. Gebruikt in dure grafische tablets.
• Rekstrookjes – reageren op schermvervorming. Dergelijke schermen hebben een lage nauwkeurigheid, maar zijn zeer duurzaam.
• Het infraroodstraalraster is een van de allereerste technologieën waarmee je aanrakingen op het scherm kunt herkennen. Het raster bestaat uit vele lichtzenders en -ontvangers die zich aan de zijkanten van het scherm bevinden. Het reageert op het blokkeren van de overeenkomstige stralen door objecten, op basis waarvan het de coördinaten van de pers bepaalt.

• Beweeg twee vingers naar elkaar toe – zoom uit op de afbeelding (tekst)
• Spreid twee vingers opzij – vergroten (Zoom)
• Beweging van meerdere vingers tegelijkertijd - scrollende tekst, pagina's in de browser
• Draaien met twee vingers op het scherm – roteer de afbeelding (scherm)

Over de voor- en nadelen van touchscreens

Aanraakschermen bestaan ​​al heel lang op draagbare apparaten. Hier zijn verschillende redenen voor:

• Gelegenheid om te doen minimale hoeveelheid bestuursorganen
• Eenvoud van de grafische interface
• Gemak van controle
• Gemakkelijke toegang tot apparaatfuncties
• Uitbreiding van multimediamogelijkheden

Er zijn echter meer dan genoeg nadelen:

• Gebrek aan haptische feedback
• Vaak moet u een pen (stylus) gebruiken
• Mogelijkheid tot schermschade
• Het verschijnen van vingerafdrukken en ander vuil op het scherm
• Hoger energieverbruik

Als gevolg hiervan is het niet altijd mogelijk om het toetsenbord volledig te verwijderen, omdat het veel handiger is om tekst te typen met bekende toetsen. Maar het touchscreen is interactiever, dankzij snellere toegang tot menu-items en instellingen van moderne gadgets.

We hopen dat dit materiaal u zal helpen bij het kiezen van een touchscreen-apparaat.

Discussieer op het forum

Een universeel type touchscreen is nog niet ontwikkeld en de huidige technologieën hebben zowel hun voor- als nadelen. Lees in dit materiaal over de voor- en nadelen van de belangrijkste soorten touchscreens.

Het gebruik van touchscreens is het meest geschikt in kleine ruimtes draagbare apparaten. Ten eerste is dit te wijten aan het ongemak van het gebruik van een muis, toetsenbord en andere invoerapparaten in telefoons en andere kleine elektronica. Ten tweede kunt u door het elimineren van hardwareknoppen het schermoppervlak aanzienlijk vergroten. Ten derde is de productie van aanraakpanelen duur en het gebruik ervan grote schermen Tot nu toe is het in ieder geval economisch onrendabel.

Begin echter met deze kleine apparaten Net als PDA's hebben aanraakschermen al het middenformaat bereikt (tablets en sommige laptops) en verschijnen ze ook groot scherm Het is gewoon een kwestie van tijd.

Er zijn maar een paar soorten touchscreens. Onderstaand we zullen praten over de drie meest voorkomende technologieën, evenals verschillende varianten ervan.

RESISTIEVE PANELEN

Het aanraakgedeelte van dergelijke schermen bestaat uit twee lagen, gescheiden door een kleine ruimte, die elk een reeks resistieve of geleidende elementen hebben (afhankelijk van de specifieke implementatie).

Wanneer u met een vinger, stylus (of een ander voorwerp) op het oppervlak van het scherm drukt, komen deze lagen in contact, sluiten de elementen zich en 'begrijpt' het scherm waar het werd aangeraakt.

Aangezien contact tussen de twee lagen alleen mogelijk is met behulp van een flexibel materiaal dat onder druk zal buigen, worden resistieve schermen meestal bedekt met een speciale flexibele film in plaats van met glas. Dit leidt tot krassen en vaker voorkomende schade aan het scherm bij het uitoefenen van overmatige druk met de stylus.

De technologie is een van de eenvoudigste en daarom verscheen deze voor het eerst in apparaten aanraken. Het heeft nog steeds enkele voordelen, maar er zijn meer nadelen dan andere soorten touchscreens.

Voordelen

Naast de lage prijs (de kosten van dergelijke beeldschermen bedragen ongeveer de helft van die van capacitieve beeldschermen), hangt de nauwkeurigheid van resistieve schermen ook weinig af van de staat van de toplaag, dus als deze vuil of nat wordt, zal de reactiesnelheid van de sensor afnemen. verandert praktisch niet.

Ondanks de ouderdom van de technologie kunnen we nog steeds de meest nauwkeurige aanraakpanelen maken. Op een goed gekalibreerd scherm kun je met de stylus daadwerkelijk een specifieke pixel raken dankzij een dicht rooster van resistieve elementen.

Gebreken

Ondanks het feit dat er uitzonderingen op deze regel zijn, herkennen de meeste resistieve schermen multi-touch niet, dat wil zeggen dat het scherm slechts één aanraking begrijpt (de allereerste of de sterkste), wat de mogelijkheid om de interface te bedienen aanzienlijk beperkt. Zelfs op apparaten waar multi-touch is geïmplementeerd, worden nog steeds minder gelijktijdige aanrakingen herkend dan op de meest voorkomende capacitieve schermen.

Het gebruik van meerdere lagen vermindert het contrast en de helderheid van het scherm. De lichttransmissiecoëfficiënt is ~75%, wat ~15% lager is dan bij capacitieve schermen. Dus bij apparaten met resistieve sensor scherminhoud is moeilijker te bekijken onder rechte lijnen zonnestralen of onder sterk kunstlicht.

Het gebruik van twee lagen gescheiden door een kleine opening is een indirecte reden voor het verminderen van de nauwkeurigheid van de sensor. Als u de stylus loodrecht op het scherm houdt, kan de nauwkeurigheid hetzelfde zijn, maar onder een hoek zal het verschil enkele pixels bedragen, omdat het punt waarop de stylus drukt niet direct boven de gewenste pixel ligt (parallax effect).

Bescherming tegen onbedoelde invoer in resistieve schermen is een bepaalde druk die moet worden overwonnen voordat het apparaat het commando kan tellen. Hierdoor is het moeilijker om resistieve schermen uit te rusten met een extra beschermende coating, waardoor de responsdrempel alleen maar toeneemt. In combinatie met een plastic coating, die nodig is voor de flexibiliteit van de aanraaklaag, zijn resistieve schermen gevoeliger voor schade dan andere, vooral krassen, en als ze verkeerd worden behandeld (hard drukken met een scherp voorwerp), kunnen ze eenvoudig barsten.

Ondanks het feit dat het aantal klikken op elk specifiek punt wordt geschat op 30 miljoen, falen resistieve schermen nog steeds eerder dan andere typen en zijn ze volgens deze indicator het meest onbetrouwbaar.

Conclusie

Lage kosten en weerstand tegen verontreiniging (of beter gezegd, behoud van invoernauwkeurigheid bij vuil), gecombineerd met alles bovengenoemde nadelen werd de reden dat resistieve schermen langzaam buiten gebruik worden gesteld, hoewel ze in sommige niches voet aan de grond wisten te krijgen, bijvoorbeeld in de sector van snelle betaalterminals.

Stylussen

Kenmerkend voor apparaten met een resistieve sensor is het wijdverbreide gebruik van een stylus, waarvan het contactoppervlak met het oppervlak kleiner is dan dat van een vinger, en de drukkracht groter is, wat resulteert in een nauwkeurigere invoer.

De aanwezigheid van een stylus is wenselijk, hoewel niet noodzakelijk voor schermen met een kleine diagonaal (vooral telefoons, en een paar jaar geleden PDA's), maar bij tablets kan met je vingers voldoende nauwkeurigheid worden bereikt.

Nadat PDA's enkele jaren geleden volledig waren vervangen door smartphones en andere apparaten, leek het erop dat stylussen voorgoed van het toneel waren verdwenen, maar nu kun je hun reïncarnatie steeds vaker zien, vooral op apparaten met tussengroottes tussen smartphones en tablets.

Omdat resistieve schermen steeds minder worden gebruikt, zijn de stylussen ook een beetje veranderd. Aanpassen aan moderne realiteiten, ze werden uiteindelijk geproduceerd met speciale hulpstukken, die worden herkend door capacitieve schermen.

CAPACITIEVE PANELEN

Het werkingsprincipe van capacitieve schermen is dat een kleine spanning wordt aangelegd op een speciale laag elektrische geleider die zich op het buitenoppervlak van het scherm bevindt, waardoor een uniform elektrostatisch veld ontstaat. Wanneer een vinger, die een elektriciteitsgeleider is, op het scherm wordt aangebracht, veranderen de eigenschappen van het veld als gevolg van het verschijnen van een lek (de gebruiker fungeert als aardelektrode en "steelt" stroom van het scherm). Door de capaciteit te veranderen, kunt u de aanwezigheid van een contact en zijn coördinaten bepalen.

Om de coördinaten te bepalen, worden in de hoeken van het scherm elektroden geïnstalleerd die de sterkte van de lekstroom meten, en hoe sterker deze op elke specifieke sensor is, hoe dichter de druk plaatsvond. Door specifieke waarden te definiëren, kunt u zeer nauwkeurig de coördinaten van de klik berekenen.

Een subklasse van capacitieve schermen zijn projectie-capacitieve schermen, waarvan het werkingsprincipe ook het meten van de capaciteit is. basiselementen ze bevinden zich niet aan de buitenkant van het scherm, maar aan de binnenkant, wat de veiligheid van de sensor vergroot. Dit zijn de schermen die nu overal in smartphones worden gebruikt.

In tegenstelling tot resistieve panelen, die gebruik maken van flexibel materiaal, zijn capacitieve sensoren bedekt met glas. Dit beschermt ze beter tegen krassen, hoewel de kans groter is dat ze barsten veroorzaken als ze worden blootgesteld aan een sterke schok of val.

Voordelen

Geen meerdere lagen Aanvullende materialen verhoogt niet alleen de helderheid van het scherm (de lichttransparantie is ongeveer 90%), maar verkleint ook de afstand tussen het schermoppervlak en het beeld, waardoor u nauwkeuriger de gewenste pixels kunt bereiken. Zelfs als de winst niet groot is, is deze nog steeds merkbaar, vooral wanneer het apparaat zich in een bepaalde hoek bevindt ten opzichte van de kijkas, dat wil zeggen op die momenten waarop het verschil tussen de werkelijke positie van de gewenste pixel op het scherm en het punt waarop je zoveel mogelijk op shift moet drukken ten opzichte van elkaars vrienden.

Beeldschermen Super AMOLED Samsung maken het mogelijk om de dikte van het scherm verder te verminderen door de extra laag capacitieve elementen te elimineren. Bij dit type scherm worden ze rechtstreeks in de matrix ingebouwd.

Capacitieve schermen zijn veel duurzamer dan resistieve schermen (bijna een orde van grootte) als het gaat om het aantal klikken voordat de aanraakelementen uitvallen. Het aantal van dergelijke herhalingen wordt geschat op meer dan 200 miljoen keer.

Gebreken

Capacitieve schermen zijn duurder om te vervaardigen dan resistieve schermen en vereisen dat het materiaal dat het oppervlak raakt de eigenschappen van een geleider moet hebben. Daarom is het niet mogelijk om een ​​handig item te gebruiken of om met gewone handschoenen met capacitieve schermen te werken. In dit opzicht speciale capacitieve stylussen en handschoenen om mee te werken aanraakpanelen bij koud weer.

De nauwkeurigheid van capacitieve schermen is iets lager dan die van resistieve schermen, hoewel dit verschil bij praktische taken niet erg merkbaar is, aangezien het letterlijk 1-3 pixels bedraagt, en aangezien de programma-interface in de meeste gevallen al is ontworpen om deze fouten te elimineren Je kunt dit moeilijk een nadeel noemen.

Conclusie

Capacitieve panelen zijn qua kenmerken en prijs het meest geschikt voor schermen van mobiele apparaten, en daarom domineren ze nu deze sector.

INFRAROOD PANELEN

Ondanks het feit dat infraroodsensoren later in apparaten verschenen dan andere typen panelen, mogen ze niet als geavanceerder worden beschouwd. Ze hebben verschillende voordelen, maar hoogstwaarschijnlijk zullen ze, net als resistieve schermen, een niche blijven en capacitieve panelen niet kunnen verplaatsen.

Optisch

Het belangrijkste verschil tussen infraroodsensoren en alle andere is dat speciale sensoren zich niet op het oppervlak van het scherm bevinden, maar langs de randen ervan en een reeks horizontale en verticale infraroodstralen direct boven het scherm vormen. Wanneer een voorwerp het scherm raakt, worden de stralen gebroken en wordt de contactlocatie bepaald.

Thermisch

Een type infraroodschermen zijn schermen met thermische sensoren. Om op aanraking te kunnen reageren, moet het voorwerp warm zijn.

Als in capacitieve panelen Apparaten met infraroodsensoren maken gebruik van een beschermende glascoating, die dezelfde voor- en nadelen met zich meebrengt: betere krasbestendigheid, maar meer kans op barsten als ze hard worden geraakt.

Voordelen

De locatie van de sensoren aan de zijkanten van de matrix maakt het mogelijk om de noodzaak van een tussenlaag te elimineren LCD-matrix, wat de helderheid van het beeld verbetert (de transparantie van de coating is bijna 100%), de opening tussen het echte beeld en het oppervlak van het scherm verkleint, het scherm beter bestand maakt tegen beschadigingen en u ook in staat stelt om met een vuil scherm, maar op voorwaarde dat het vuil de vrije voortplanting van infraroodstralen niet verstoort.

Infrarood (optische) schermen kunnen worden bediend met handschoenen of met andere handige voorwerpen.

Gebreken

Eventuele vervuiling aan de randen van de matrix verduistert infrarood bronnen signalen leiden tot storingen van de sensoren. Er doen zich ook problemen voor bij een lichte kromming van het apparaat, wanneer de stralen een vlak evenwijdig aan het scherm verlaten.

Een van de meest voorkomende problemen met infraroodsensoren is echter vals alarm. Omdat gebruikers het scherm niet fysiek hoeven aan te raken, worden de sensoren soms geactiveerd wanneer de vinger voldoende dicht bij het scherm is of terwijl deze van het ene punt naar het andere beweegt.

Hoewel infraroodsensoren vaak worden gebruikt in apparaten met relatief goedkoop(bijvoorbeeld bij e-readers) zijn de schermen zelf met een infraroodsensor duurder dan zowel resistieve als capacitieve schermen.

Conclusie

Als resistieve en capacitieve schermen voorwaardelijk zouden kunnen worden geclassificeerd als respectievelijk uitstervende en dominante typen schermen, dan zijn infraroodsensoren een marginale apparaattechnologie, aangezien ze worden gebruikt in weinig bekende modellen van draagbare elektronica. De uitzondering is e-boeken, bijvoorbeeld Nook Touch.

IN PLAATS VAN EEN EPILOOG

Aanraakschermen en conventionele beeldschermen zullen in de nabije toekomst nog veel meer innovaties kennen (flexibele matrix, nieuw Beschermende coatings), als het gaat om technologieën die verantwoordelijk zijn voor invoerherkenning, zijn er echter geen revolutionaire alternatieven aan de horizon, dus capacitieve sensoren zullen blijven domineren, omdat ze het handigst en relatief goedkoop zijn in vergelijking met andere soorten sensoren.