Тачскрины – резистивный, емкостной, волновой. Принцип действия

Первое появление сенсорных экранов пришлось на эпоху наладонников прошлых лет – КПК или, по англ., PDA. Гаджеты были интересными, но несуразно малофункциональными, поэтому и не прижились, в отличие от тачскринов.

touchscreen1Более того, последние не просто прошли испытание временем, но и стали краеугольным камнем концепции всех современных мобильных гаджетов. Представить себе что-то нестационарное и с QWERTY-клавиатурой нам уже почти нереально, а за последние годы сенсорные дисплеи «научились» быть действительно отзывчивыми и удобными в эксплуатации. Хотя их конструкции принципиально почти не изменились и разделяются на все те же 3 основных категории.

Резистивные системы

resistivnye_sistemyПредставьте себе проводник в виде тонкой и гибкой металлической пластинки, а напротив него – стеклянную панель, покрытую токопроводящей краской. Если надавить чем-то на металлическую пластинку, она прогнется и коснется покрытия на стекле. А так как по обеим поверхностям постоянно пробегают электрические заряды, то в месте контакта образуется нечто вроде короткого замыкания малой мощности. Зафиксировать наступление такого события при помощи современных технологий проще простого, равно как и определить, в какой именно точке пластины оно произошло.

А дальше дело техники – зная координаты места соприкосновения поверхностей, драйвер переводит данные в точку на пиксельном экране и дает команду курсору. Все остальное точь в точь напоминает работу самой обычной компьютерной мышки. Специализированное ПО, отталкиваясь от выведенного на экран и координат нажатия, выполняет соответствующие команды. Чтобы снизить риск ложных срабатываний, для более точной идентификации точки нажатия рекомендуется вместо широкого пальца использовать наконечник стилуса.

Емкостный сенсорный дисплей

emkostnyj_tachskrinНаружная сторона в таких устройствах представлена жестким стеклом, под которым располагается пластина из токопроводящего материала – она играет роль хранилища постоянного электрического заряда. Так как человеческое тело с физической точки зрения тоже обычный проводник, то при прикосновении пальца к конкретной точке стекла возникает утечка заряда из хранилища, что и фиксируется контролирующими устройствами. Они располагаются по периметру экрана, и путем нехитрых сопоставлений данных от разных сенсоров можно без особого труда вычислить точку касания.

Заряд на накопителе после каждого касания восстанавливается до эталонного значения, поэтому система всегда готова к работе. Емкостные дисплеи хороши тем, что между глазами пользователя и генерирующим картинку LED-экраном почти нет помех, лишь один слой защитного стекла. По сравнению с резистивными устройствами потери в яркости оказываются минимальны – 10% против 25%, что и обуславливает возможность получения куда более четкой и красочной картинки.

Яркие волновые дисплеи

volnovoy_tachskrinЭкран представляет собой стеклянную пластину, по периметру которой в соответствии с координатной сеткой X×Y расположены светодиодные пары “излучатель-получатель сигнала”. Система спроектирована таким образом, что контроллер всегда «знает», был ли отправлен в направлении конкретного получателя луч света или нет. И если последний рапортует о том, что ничего не прошло, это сигнал о нажатии. А дальше, определив точку пересечения вертикального и горизонтального прерванных лучей, автоматически получаем координаты места нажатия на дисплее. Движется свет быстро, гораздо быстрее, чем осуществляет свои манипуляции пользователь, поэтому скорость реагирования у волновых сенсорных устройств потрясающая.

Но не это делает их столь привлекательными, а то, что никаких металлических полупроводников здесь нет и в помине. То есть, не существует и никакого препятствия на пути световых лучей, что и дает возможность для 100% передачи яркости изображения. Конечно, на практике КПД ниже единицы, да и накапливающийся слой грязи с внешней стороны стекла вносит свои коррективы. Но в идеальном воплощении волновая технология сенсорных экранов обладает наибольшими перспективами из всех существующих.

Делаем выводы

Принято считать, что резистивные экраны уже стали пережитком прошлого, время волновых наступит завтра-послезавтра, ну а сегодня безраздельно правят емкостные дисплеи. Обусловлено это не столько требованиями пользовательской аудитории, сколько финансовым аспектом – нельзя наделить смартфон экраном Hi-End класса и сохранить при этом низкую розничную стоимость устройства. С другой стороны, никто толком не берется предсказать, куда повернет прогресс в ближайшее время и что придется на смену емкостным и волновым экранам.

Touchscreen2Если смотреть с практической точки зрения, то резистивные устройства оказываются слишком чувствительны к механическим повреждениям, особенно при использовании острых стилусов. Для работы с емкостными нужен проводник – голый палец им является, а такой же, но в перчатке, уже нет. С волновыми сенсорными дисплеями подобные проблемы вообще не возникают, но поцарапать дорогущее стекло острым предметом можно совершенно случайно, а собственные пальцы далеко не у всех обладают необходимой для тонкой работы гибкостью. Что и приводит к ненужным расходам на ремонт.

Читайте также:
iBar сенсорная барная стойка.
Дисплей iPhone 5 — эталон для смартфонов.
Капля AnyGlove придаст перчаткам свойства стилуса.
В iOS 6.1 устранена проблема с тачскрином в iPhone 5 и iPad mini.