Ανάπτυξη τεχνολογιών αισθητήρων. Τεχνολογίες οθόνης αφής

τρίψτε usd ευρώ uan

Τεχνολογία αναλογικής αντίστασης

Ο σχεδιασμός ενός ωμικού διαδραστικού πίνακα περιλαμβάνει ένα άκαμπτο υπόστρωμα και μια εύκαμπτη πλαστική μεμβράνη. Ο χώρος μεταξύ του υποστρώματος και της μεμβράνης είναι γεμάτος με μονωτήρες, οι οποίοι κατανέμονται ομοιόμορφα στην ενεργή περιοχή της σανίδας και απομονώνουν αξιόπιστα τις αγώγιμες επιφάνειες. Όταν πατάτε τον διαδραστικό σας πίνακα, τα δύο στρώματα αγγίζουν, προκαλώντας μια αλλαγή στο επίπεδο αντίστασης που ανιχνεύεται από τη συσκευή.

Το σημείο κλικ θα αναγνωριστεί από τον διαδραστικό πίνακα ως ένα κλικ του ποντικιού. Ταυτόχρονα, είναι δυνατή η καταγραφή μόνο ενός σημείου επαφής με δάχτυλο, γραφίδα ή οποιοδήποτε άλλο κατάλληλο αντικείμενο. Εξαίρεση αποτελούν οι ωμικές σανίδες διπλής αφής, οι οποίες έχουν δύο άκαμπτα υποστρώματα κάτω από μια ενιαία πλαστική μεμβράνη. Η εργασία με αυτές τις συσκευές είναι διαισθητική, αλλά υπάρχουν ορισμένες αποχρώσεις: 1) η πίεση πρέπει να είναι αρκετά ισχυρή, διαφορετικά το σήμα θα διακοπεί. 2) με παρατεταμένη χρήση, η πλαστική μεμβράνη μπορεί να κολλήσει. 3) για να χρησιμοποιήσετε τον διαδραστικό πίνακα ως δείκτη, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ειδικούς μαρκαδόρους, γιατί είναι δύσκολο να καθαριστεί. Παραδείγματα κατασκευαστικών εταιρειών: SMART Technologies, QOMO, IQBoard.

Χωρητική (ηλεκτροστατική) τεχνολογία

Το εξωτερικό στρώμα αυτού του τύπου οθόνης αφής είναι ένας αγωγός στατικού ηλεκτρισμού, η εσωτερική πλευρά αντιπροσωπεύεται από ένα πλέγμα ηλεκτροδίων. Κατά τη λειτουργία, ο ελεγκτής τους τροφοδοτεί με παλμούς ασθενούς εναλλασσόμενου ρεύματος.

Όταν αγγίζεται, διαρρέει ρεύμα. Η ποσότητα του ρεύματος διαρροής είναι αντιστρόφως ανάλογη με την απόσταση από το σημείο πίεσης στο ηλεκτρόδιο. Συγκρίνοντας το μέγεθος του ρεύματος διαρροής μέσω καθενός από τα τέσσερα ηλεκτρόδια, ο ελεγκτής υπολογίζει τις συντεταγμένες του σημείου πίεσης. Εξέχοντες εκπρόσωποι τέτοιων συσκευών: iPad, tablet Samsung κ.λπ. Αυτές οι συσκευές αναγνωρίζουν πολλά ταυτόχρονα αγγίγματα και διάφορες χειρονομίες, ωστόσο, λόγω της ανάγκης διασφάλισης ηλεκτρικής επαφής μεταξύ της επιφάνειας και του ανθρώπινου σώματος, δεν είναι δυνατή η εργασία μαζί τους χρησιμοποιώντας άλλα αντικείμενα (συμπεριλαμβανομένων γαντιών).

Υπέρυθρη τεχνολογία

Οι αισθητήρες υπερύθρων είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος της περιμέτρου του διαδραστικού πίνακα, οι οποίοι σχηματίζουν ένα δίκτυο ακτίνων αόρατων στο ανθρώπινο μάτι. Το άγγιγμα με γραφίδα ή δάχτυλο διαθλά αυτές τις ακτίνες, το σημείο πίεσης καταγράφεται από τον ελεγκτή και πληροφορίες σχετικά με τις συντεταγμένες του μεταδίδονται στον υπολογιστή. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή διαδραστικών πινάκων, διαδραστικών κονσολών ή διαδραστικών προβολέων. Τέτοιες συσκευές μπορούν να αναγνωρίσουν τόσο ένα άγγιγμα όσο και πολλά σημεία επαφής με την επιφάνεια. Παραδείγματα κατασκευαστικών εταιρειών: Mimio, Epson, SMART Technologies.

Τεχνολογία DViT (Digital Vision Touch).

Οι ψηφιακές βιντεοκάμερες είναι ενσωματωμένες στις εσωτερικές γωνίες του εξωτερικού πλαισίου του διαδραστικού πίνακα. Οι εικόνες από τις κάμερες αναλύονται από ψηφιακούς επεξεργαστές σήματος για να καθοριστεί εάν φαίνεται μια γραφίδα ή ένα δάχτυλο.

Η θέση του σημείου πίεσης καταγράφεται από τον ελεγκτή και μεταδίδεται στον υπολογιστή. Αυτός ο τύπος διαδραστικού πίνακα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με ένα δάχτυλο ή μια γραφίδα που αναγνωρίζει περισσότερα από 2 σημεία επαφής και χειρονομίες. Η εργασία με τέτοιους διαδραστικούς πίνακες είναι πολύ άνετη, υπάρχουν μοντέλα που ορίζουν επίσης διάφορα αντικείμενα (αντικειμενική επίγνωση στα αγγλικά): ένα στυλό ως όργανο γραφής, ένα δάχτυλο ως χειριστής, μια μπάλα του τένις, μια παλάμη ή μια γροθιά ως γόμα. Η μόνη απόχρωση που πρέπει να θυμόμαστε είναι ότι η αναγνώριση αφής συμβαίνει ακόμη και στο στάδιο της προσέγγισης της επιφάνειας, έτσι οι φούντες ενός σάλι, οι χάντρες, τα πολύ μακριά μανίκια θα καταγραφούν από τη συσκευή - με την πάροδο του χρόνου, η σωστή συνήθεια αλληλεπίδρασης με το ο πίνακας αναπτύσσεται απλά. Ο κάτοχος του διπλώματος ευρεσιτεχνίας για αυτήν την τεχνολογία είναι η SMART Technologies.

Τεχνολογία υπερήχων

Αυτός ο τύπος οθόνης αφής έχει ενσωματωμένους ειδικούς αισθητήρες που ανιχνεύουν τα υπερηχητικά κύματα που προέρχονται από ένα ειδικό στυλό. Όταν το άκρο της πένας έρθει σε επαφή με την επιφάνεια της οθόνης, ενεργοποιούνται οι αισθητήρες. Ο ελεγκτής καταγράφει τον χρόνο απόκρισης κάθε αισθητήρα και, με βάση τη διαφορά αυτών των τιμών, υπολογίζει τις συντεταγμένες του σημείου επαφής. Η εργασία με τέτοιες συσκευές είναι δυνατή μόνο με ειδικό στυλό.

Τεχνολογία Microdot

Ένα διαφανές πλέγμα συντεταγμένων εφαρμόζεται στην οθόνη η θέση του σημείου αφής διαβάζεται από μια ηλεκτρονική γραφίδα Bluetooth χάρη στην ενσωματωμένη κάμερα μικροφωτογραφίας. Ένας ειδικός δέκτης Bluetooth είναι συνδεδεμένος στον υπολογιστή, ο οποίος λαμβάνει σήματα από τη γραφίδα, που επιτρέπει την ασύρματη σύνδεση συσκευών. Η αναγνώριση πολλαπλών σημείων επαφής είναι δυνατή μόνο εάν έχετε πρόσθετες γραφίδες (ο μέγιστος αριθμός αυτών των συσκευών δεν λειτουργούν με το δάχτυλο). Η εταιρεία είναι εξέχων εκπρόσωπος των κατασκευαστών συσκευών αυτού του τύπου.

Τεχνολογία ηλεκτρομαγνητικού συντονισμού (EMR).

Αυτή η τεχνολογία αναπτύχθηκε από την Wacom για χρήση σε tablet γραφικών. Αυτός ο τύπος συσκευής ανταποκρίνεται μόνο στην αφή με ειδικό στυλό.

Η οθόνη αφής που βασίζεται στην τεχνολογία EMR περιλαμβάνει αισθητήρες που βρίσκονται πίσω από τη σκληρή επιφάνεια της πλακέτας ή της οθόνης LCD. Κατά τη λειτουργία, οι αισθητήρες εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ως απόκριση του στυλό που αγγίζει το πηνίο του επαγωγέα, το οποίο οδηγεί σε ακριβή προσδιορισμό των συντεταγμένων του σημείου επαφής μεταξύ της μύτης της πένας και της οθόνης. Παραδείγματα κατασκευαστικών εταιρειών: Promethean, Sahara Interactive.

Χρησιμοποιώντας υλικά από τον ιστότοπο "About Interactive" - ​​​​prointeraktiv.ru

6. Τεχνολογία αφής

Χάρη στην ευρεία χρήση κινητών συσκευών, καθώς και διαφόρων ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης, ιδιαίτερα των προσωπικών υπολογιστών τσέπης, των φορητών πλοηγών και των κονσολών παιχνιδιών, οι οθόνες αφής καταλαμβάνουν όλο και περισσότερο τη δική τους θέση σε πολλές πτυχές της ζωής μας.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι οθονών αφής που χρησιμοποιούνται αυτήν τη στιγμή, αλλά οι τέσσερις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες είναι:

Αντιστασιακή;

Υπέρυθρες;

Χωρητική;

Επιφανειακό ακουστικό κύμα (SAW).

Όλες αυτές οι τεχνολογίες έχουν τα δικά τους διακριτικά χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.

Τεχνολογία αντίστασης οθόνης αφής

Η ωμική οθόνη αφής έχει μια πολυστρωματική δομή που αποτελείται από δύο αγώγιμες επιφάνειες που χωρίζονται από μια ειδική μονωτική ένωση που κατανέμεται σε ολόκληρη την περιοχή της ενεργής περιοχής της οθόνης.

Όταν αγγίζετε το εξωτερικό στρώμα, κατασκευασμένο από λεπτό διαφανές πλαστικό, η εσωτερική του αγώγιμη επιφάνεια συνδυάζεται με το αγώγιμο στρώμα της κύριας πλάκας (μπορεί να είναι από γυαλί ή πολυεστέρα), το οποίο παίζει το ρόλο του πλαισίου της κατασκευής, λόγω που αλλάζει η αντίσταση ολόκληρου του συστήματος. Αυτή η αλλαγή καταγράφεται από έναν ελεγκτή μικροεπεξεργαστή, ο οποίος μεταδίδει τις συντεταγμένες του σημείου επαφής στο πρόγραμμα ελέγχου του υπολογιστή.

Η ενεργοποίηση συμβαίνει όταν πιέζεται με ένα δάχτυλο ή άλλο σκληρό αντικείμενο. Οι οθόνες αφής με αντίσταση είναι ανθεκτικές στη βρωμιά, τη σκόνη, το λίπος και πολλά υγρά (όπως νερό, ακετόνη, μπύρα, τσάι, καφές κ.λπ.), συμπεριλαμβανομένων ορισμένων χημικά καυστικών.

Κύρια χαρακτηριστικά των οθονών αφής με αντίσταση (οθόνη αφής):

άριστοι δείκτες ποιότητας.

εξαιρετικά τεχνικά χαρακτηριστικά.

εισαγωγή πληροφοριών τόσο με γραφίδα όσο και με δάχτυλο.

η τυπική διαφάνεια είναι 80%.

Τα προϊόντα αντίστασης είναι τα πιο ελκυστικά όσον αφορά την τιμή, καθώς είναι αρκετά φθηνά. Επίσης, τα πλεονεκτήματα των ωμικών οθονών περιλαμβάνουν υψηλή ανάλυση, δυνατότητα χρήσης κανονικής μεταλλικής ή πλαστικής γραφίδας και αντοχή σε επιρροές όπως σκόνη, βρωμιά, νερό και έντονο φωτισμό. Ωστόσο, αυτό το είδος προϊόντος έχει επίσης μειονεκτήματα. Για παράδειγμα, η ευκρίνεια εικόνας αυτού του τύπου οθόνης αφής δεν είναι αρκετά υψηλή. Και οι ίδιες οι οθόνες χρειάζονται τακτική βαθμονόμηση λόγω του γεγονότος ότι η θέση αντίδρασης του συστήματος αρχίζει να μην ταιριάζει με τη θέση του πιεστηρίου. Μερικές φορές είναι επίσης πιθανό μια οθόνη αντίστασης να ανταποκρίνεται συγχρονισμένα σε περισσότερα από ένα πάτημα. Εκτός από όλα τα παραπάνω, τέτοιες οθόνες είναι αρκετά εύθραυστες, γεγονός που περιορίζει σημαντικά τη χρήση τους.

Τεχνολογία χωρητικής οθόνης αφής

Το αισθητήριο στοιχείο μιας χωρητικής οθόνης αφής είναι γυαλί, στην επιφάνεια της οποίας εφαρμόζεται μια λεπτή διαφανής αγώγιμη επίστρωση. Κατά μήκος των άκρων του γυαλιού υπάρχουν στενά τυπωμένα ηλεκτρόδια που κατανέμουν το ηλεκτρικό πεδίο χαμηλής τάσης ομοιόμορφα στην αγώγιμη επίστρωση. Μια προστατευτική επίστρωση εφαρμόζεται πάνω από το αγώγιμο στρώμα. Όταν αγγίζετε την οθόνη, σχηματίζεται μια χωρητική σύζευξη μεταξύ του δακτύλου και της οθόνης, η οποία προκαλεί έναν παλμό ρεύματος στο σημείο επαφής. Το ηλεκτρικό ρεύμα από κάθε γωνία της οθόνης είναι ανάλογο με την απόσταση από το σημείο επαφής, επομένως ο ελεγκτής απλώς συγκρίνει αυτά τα ρεύματα για να προσδιορίσει πού γίνεται το άγγιγμα. Το αποτέλεσμα είναι μια διαφανής οθόνη με γρήγορο χρόνο απόκρισης, υψηλή αντοχή και ανθεκτικότητα.

Σήμερα, η οθόνη αφής με τεχνολογία ThruTouch είναι η μοναδική και μοναδική οθόνη αφής που έχει σχεδιαστεί για χρήση σε τερματικά πληρωμών στο δρόμο ή περίπτερα πληροφοριών.

Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιήθηκε αρχικά σε μοντέλα όπως τα κινητά τηλέφωνα iPhone και LG Prada. Σε αυτή την περίπτωση, ο αισθητήρας βρισκόταν κάτω από ένα στρώμα ορυκτού γυαλιού, το οποίο του παρείχε πρόσθετη προστασία από γρατσουνιές και, ως εκ τούτου, αύξησε την αξιοπιστία του. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των αγωγών υφίστανται αλλαγές μόλις το δάχτυλο πλησιάσει την οθόνη. Γι' αυτό το iPhone ανταποκρίνεται εξαιρετικά ακόμη και σε ελαφριές πινελιές. Οι προβαλλόμενες χωρητικές οθόνες σάς επιτρέπουν να εγγράφετε πολλαπλά χτυπήματα ταυτόχρονα. Για παράδειγμα, το iPhone χρησιμοποιεί χειρονομίες με δύο δάχτυλα για μεγέθυνση.

Το iPhone, χάρη στη δημοτικότητά του, κατάφερε να γίνει ο γενάρχης του χαρακτηριστικού σχεδιασμού για τα περισσότερα τηλέφωνα «αφής».

Ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα ήταν μια κομψή μπάρα καραμελών με μεγάλη οθόνη αφής και ελάχιστο αριθμό κουμπιών.

Η οθόνη του iPhone έχει εξαιρετική ανάλυση pixel (320x480). Η εικόνα στην οθόνη είναι ζωντανή και φωτεινή, με ευρεία γωνία θέασης και, επιπλέον, άψογη συμπεριφορά στον ήλιο. Ο οπίσθιος φωτισμός της οθόνης αλλάζει γρήγορα ανάλογα με το επίπεδο φωτισμού.

Η οθόνη του iPhone διαθέτει επίσης αισθητήρες κίνησης, που της επιτρέπουν να αλλάζει αυτόματα τον προσανατολισμό όταν περιστρέφετε το τηλέφωνο.

Δεν υπάρχει γραφίδα για το iPhone και η συσκευή δεν ανταποκρίνεται σε αυτό. Ωστόσο, η ευκολία εργασίας με την οθόνη δεν υποφέρει από αυτό.

Το iPhone είναι βολικό κυρίως για εργασία με το Διαδίκτυο, επομένως οι περισσότερες από τις λειτουργίες έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν στο πρόγραμμα περιήγησης. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, τη βελτιστοποίηση του μεγέθους των σελίδων του Διαδικτύου με διπλό κλικ.

Τεχνολογία Επιφανειακών Ακουστικών Κυμάτων

Αυτή η αρχή της δημιουργίας οθονών αφής είναι τεχνολογικά προηγμένη και ακριβή. Σας επιτρέπει να επιτύχετε ακρίβεια κατά την καταγραφή των ενεργειών του χρήστη αντισταθμίζοντας πιθανά σφάλματα κατά τον προσδιορισμό των συντεταγμένων οθόνης χρησιμοποιώντας την ισχυρή μαθηματική συσκευή του πρόσθετου λογισμικού. Στις γωνίες μιας τέτοιας οθόνης τοποθετείται ένα ειδικό σύνολο πιεζοηλεκτρικών στοιχείων, στο οποίο παρέχεται ηλεκτρικό σήμα συχνότητας 5 MHz. Αυτό το σήμα μετατρέπεται σε ένα υπερηχητικό ακουστικό κύμα που κατευθύνεται κατά μήκος της επιφάνειας της οθόνης και η ίδια η οθόνη παρουσιάζεται στο πρόγραμμα ελέγχου του αισθητήρα αφής με τη μορφή μιας ψηφιακής μήτρας, κάθε τιμή της οποίας αντιστοιχεί σε ένα συγκεκριμένο σημείο στην επιφάνεια της οθόνης .

Οι λεγόμενοι ανακλαστήρες τοποθετούνται στο πλαίσιο που περιβάλλει την οθόνη, διαδίδοντας το υπερηχητικό κύμα με τέτοιο τρόπο ώστε να καλύπτει ολόκληρο τον χώρο εργασίας της οθόνης αφής. Ειδικοί ανακλαστήρες εστιάζουν τον υπέρηχο και τον κατευθύνουν στον αισθητήρα λήψης, ο οποίος και πάλι μετατρέπει την ακουστική δόνηση που δέχεται σε ηλεκτρικό σήμα. Ακόμη και ένα ελαφρύ άγγιγμα της οθόνης σε οποιοδήποτε σημείο προκαλεί ενεργή απορρόφηση κυμάτων, λόγω της οποίας αλλάζει κάπως το σχέδιο διάδοσης των υπερήχων στην επιφάνειά της. Το πρόγραμμα ελέγχου συγκρίνει το αλλαγμένο σήμα που λαμβάνεται από τους αισθητήρες με μια ψηφιακή μήτρα που είναι αποθηκευμένη στη μνήμη του υπολογιστή - έναν χάρτη οθόνης, και υπολογίζει τη συντεταγμένη αφής με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα και η τιμή συντεταγμένων υπολογίζεται ανεξάρτητα για τον κατακόρυφο και τον οριζόντιο άξονα.

Η ποσότητα του απορροφούμενου κύματος μετατρέπεται σε μια τρίτη παράμετρο που καθορίζει πόσο δυνατά πιέζει ο χρήστης την οθόνη. Τα δεδομένα που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο μεταφέρονται στο κατάλληλο πακέτο λογισμικού, το οποίο καθορίζει τον περαιτέρω αλγόριθμο λειτουργίας του υπολογιστή ως απάντηση στις ενέργειες του χρήστη.

Τεχνολογία υπέρυθρης οθόνης αφής

Σε σύγκριση με την προηγούμενη τεχνολογία, η τεχνολογία υπέρυθρων παρέχει υψηλότερο επίπεδο αντοχής και διαφάνειας και είναι λιγότερο επιρρεπής σε περιβαλλοντικούς παράγοντες λόγω της ικανότητας να σφραγίζεται ερμητικά όταν τοποθετείται σε οθόνη οθόνης. Ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιείται σε ιατρικές και βιομηχανικές εφαρμογές.

Κατά μήκος των ορίων της οθόνης αφής, η οποία χρησιμοποιεί την αρχή των υπέρυθρων κυμάτων στη λειτουργία της, εγκαθίστανται ειδικά στοιχεία εκπομπής που παράγουν κύματα υπέρυθρου φωτός που κατευθύνονται κατά μήκος της επιφάνειας της οθόνης, κατανεμημένα στον χώρο εργασίας της σαν πλέγμα συντεταγμένων. Στην άλλη πλευρά της οθόνης, είναι τοποθετημένα στοιχεία παγίδευσης που δέχονται το κύμα και το μετατρέπουν σε ηλεκτρικό σήμα. Εάν μία από τις υπέρυθρες δέσμες μπλοκαριστεί από ένα ξένο αντικείμενο που πέφτει στην περιοχή κάλυψης, η δέσμη σταματά να φτάνει στο στοιχείο λήψης, το οποίο καταγράφεται αμέσως από τον ελεγκτή του μικροεπεξεργαστή και υπολογίζεται η συντεταγμένη της επαφής.

Αξίζει να σημειωθεί ότι η υπέρυθρη οθόνη αφής δεν ενδιαφέρεται για το είδος του αντικειμένου που τοποθετείται στον χώρο εργασίας της: το πάτημα μπορεί να γίνει με ένα δάχτυλο, ένα στυλό, έναν δείκτη ή ακόμα και ένα χέρι με γάντι.

Οθόνες σάρωσης αφής

Ανάμεσα στα νέα προϊόντα στον τομέα των οθονών αφής, αξίζει προσοχής η καινοτομία που ανέπτυξε η Sharp. Αυτή είναι μια οθόνη αφής που καταργεί τους εγγενείς περιορισμούς αυτού του προϊόντος και μπορεί επίσης να σαρώσει εικόνες. Ο νέος τύπος οθόνης ονομάζεται "οθόνη σάρωσης αφής".

Σε αυτόν τον τύπο οθόνης, προστίθεται ένας οπτικός αισθητήρας σε κάθε σημείο, ο οποίος καθιστά δυνατή την καταγραφή των αλλαγών κυριολεκτικά μέχρι το pixel. Αυτή η τεχνολογία κατέστησε δυνατή την εφαρμογή μιας σύνθετης σειράς εισαγωγής πολλών σημείων στο στυλ ενός iPhone, καθώς και τον εξοπλισμό της συσκευής με μια ειδική λειτουργία σάρωσης. Για τη σάρωση, χρειάζεται απλώς να τοποθετήσετε μια επαγγελματική κάρτα στην οθόνη, η οποία πρώτα θα σαρωθεί και στη συνέχεια θα αναγνωριστεί χρησιμοποιώντας το κατάλληλο λογισμικό.

Επιπλέον, η τεχνολογία καθιστά δυνατή την παραγωγή οθονών μικρού πάχους - μόνο 1 mm. Αυτό σας επιτρέπει να φτιάξετε είτε μια πιο λεπτή συσκευή είτε να παρέχετε επιπλέον χώρο για εξοπλισμό με άλλα εξαρτήματα.
Αυτή η οπτική λύση επιτρέπει επίσης τη χρήση ειδικών προστατευτικών στρωμάτων που προστατεύουν την οθόνη από γρατσουνιές και άλλες ζημιές. Ταυτόχρονα, οι ιδιότητες αφής των οθονών και η ποιότητα της εικόνας δεν υποφέρουν σε καμία περίπτωση.

Σήμερα, οι οθόνες σάρωσης αφής μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και smartphone. Ωστόσο, μελλοντικές εξελίξεις θα πραγματοποιηθούν για να αυξηθεί η διαγώνιος της οθόνης στις 12,1 ίντσες (επί του παρόντος η διαγώνιος είναι 3,5 ίντσες), γεγονός που θα καταστήσει δυνατή τη χρήση αυτής της τεχνολογίας σε φορητούς υπολογιστές.

Εφαρμογή τεχνολογιών αφής

Μόλις πριν από λίγα χρόνια, οι τεχνολογίες αισθητήρων ήταν ανεπαρκώς κατανεμημένες τώρα μπορούμε να πούμε ότι η ανάπτυξή τους σε σχεδόν οποιοδήποτε τομέα δραστηριότητας ανοίγει νέες ευκαιρίες, επιταχύνει τις διαδικασίες εξυπηρέτησης και απλοποιεί την αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή.

Η χρήση των αισθητηριακών συστημάτων βασίζεται στην αρχή του ατόμου να αγγίζει ένα αντικείμενο που τον ενδιαφέρει. Η ευκολία χρήσης επιτρέπει την τεχνολογία αφής να χρησιμοποιείται από ένα ευρύ φάσμα χρηστών. Ο αντιβανδαλιστικός σχεδιασμός οθονών και οι τεχνολογίες ανθεκτικές στις γρατσουνιές μειώνουν την πιθανότητα μηχανικής βλάβης.

Οι οθόνες αφής είναι ένα από τα χαρακτηριστικά παραδείγματα χρήσης της τεχνολογίας αφής. Οι οθόνες διατίθενται τόσο σε επιτραπέζιους όσο και σε βιομηχανικές - ενσωματωμένες οθόνες. Παραδείγματα χρήσης οθονών αφής (τόσο επιτραπέζιων όσο και ενσωματωμένων επιλογών) περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:

Εμπορικές συναλλαγές

Ο εξοπλισμός ενός καταστήματος λιανικής με εξοπλισμό αισθητήρων θα αυξήσει την ταχύτητα της εξυπηρέτησης πελατών και ταυτόχρονα θα μειώσει τον κίνδυνο σφαλμάτων. Η εργασία με τη διεπαφή αφής δεν απαιτεί σχεδόν καμία προετοιμασία. Οι τομείς εφαρμογής συστημάτων αισθητήρων στο εμπόριο είναι πραγματικά διαφορετικοί. Τις περισσότερες φορές, οι οθόνες αφής και οι υπολογιστές all-in-one χρησιμοποιούνται ως τερματικά POS. Το κιόσκι αφής μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τερματικό για ηλεκτρονικό τραπέζι παραγγελιών, να χρησιμεύσει ως ηλεκτρονικός οδηγός στον χώρο πωλήσεων ή να χρησιμοποιηθεί για την προβολή παρουσιάσεων πολυμέσων. Η διεπαφή αφής απλοποιεί επίσης τη διαδικασία αγοράς και σας επιτρέπει να την εξατομικεύσετε.

Κουλοχέριδες

Η διεπαφή αφής είναι πιο βολική για μηχανές παιχνιδιών που είναι εγκατεστημένες σε καζίνο, μπαρ και κλαμπ. Για τους επισκέπτες που μόλις ξεκινούν με αυτόν τον τύπο τεχνολογίας, είναι πολύ πιο εύκολο και βολικό να χρησιμοποιούν μια οθόνη αφής.

Βιομηχανία

Η οθόνη αφής απλοποιεί όσο το δυνατόν περισσότερο την ανθρώπινη αλληλεπίδραση με τον υπολογιστή. Η απουσία πληκτρολογίου και ποντικιού δεν σημαίνει επιπλέον περισπασμούς, κάτι που είναι εξαιρετικά σημαντικό σε ένα βιομηχανικό περιβάλλον εργασίας.

χρηματοπιστωτικά ιδρύματα

Στα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα, όταν εργάζεστε με μεγάλους όγκους διαφορετικών δεδομένων, είναι συχνά απαραίτητο να χρησιμοποιείτε συστήματα πολλαπλών οθονών. Η εργασία με πληκτρολόγιο και ποντίκι σε αυτήν την περίπτωση περιορίζει σημαντικά τις ενέργειες του χειριστή και καθιστά δύσκολη την εργασία με διεπαφές. Η τεχνολογία αφής σάς επιτρέπει να εκτελείτε τις ίδιες λειτουργίες σε συντομότερο χρόνο

Φάρμακο

Στην ιατρική, όπου χρησιμοποιείται εξαιρετικά πολύπλοκος εξοπλισμός, είναι πολύ σημαντικό να απλοποιηθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η εργασία με τεχνικά πολύπλοκα συστήματα. Όταν εργάζεστε με διαγνωστικό εξοπλισμό, η ταχύτητα αντίδρασης και οι ενέργειες χωρίς σφάλματα μπορεί συχνά να είναι κυριολεκτικά ζωτικής σημασίας.

Ξενοδοχεία και εστιατόρια

Η αποτελεσματικότητα και η ακρίβεια των ενεργειών των χειριστών στον τομέα των υπηρεσιών είναι ένας από τους βασικούς κρίκους για την επιτυχία μιας εταιρείας που δραστηριοποιείται στον τομέα αυτό. Μια οθόνη αφής και μια διεπαφή εργασίας ειδικά σχεδιασμένη για αυτήν μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την ταχύτητα και την ακρίβεια της εργασίας ενός διαχειριστή. Σε αυτή την περίπτωση, η ποιότητα των υπηρεσιών αυξάνεται και η ικανοποίηση των πελατών από την ποιότητα των υπηρεσιών αυξάνεται ανάλογα.

Υπηρεσίες ασφαλείας

Γρήγορη και βολική απόκριση σε οποιαδήποτε σήματα συστήματος ασφαλείας, έλεγχος διαφόρων μονάδων του συγκροτήματος.

Μεταφορά

Καθώς ένας μεγάλος αριθμός ατόμων στα κτίρια των σταθμών και των αεροδρομίων θέλουν να μάθουν κάποιες πληροφορίες, ένας βολικός τρόπος για να τους ικανοποιήσετε χωρίς να δημιουργήσετε περιττές ουρές είναι να εγκαταστήσετε μια συσκευή με οθόνη αφής που είναι εύκολη στη χρήση και διαθέτει οθόνες προστασίας από βανδαλισμούς.

Για επιτραπέζια οθόνη. Οι διαστάσεις μιας οθόνης θεωρούνται ότι είναι το διαγώνιο μέγεθος της οθόνης της. Για CRT, τα τυπικά μεγέθη είναι 14", 15", 17", 19", 21", 23", 24" (" είναι η ονομασία των ιντσών.) Για οθόνες LCD - 13", 14", 15", 17 ", 19 "Οποιοσδήποτε υπολογιστής βλάπτει αναπόφευκτα την υγεία.

Ένα προϊόν που επιτρέπει την εκμάθηση ξένων γλωσσών σε ένα συνεργατικό, τρισδιάστατο περιβάλλον σε πραγματικό χρόνο. Το ICLE ενσωματώνει την τελευταία τεχνολογία ακουστικών με ένα τρισδιάστατο περιβάλλον σχεδιασμένο ειδικά για τη διδασκαλία ξένων γλωσσών σε διάφορα επίπεδα. Το ICLE χρησιμοποιεί υπολογιστές πολυμέσων συνδεδεμένους σε τοπικό δίκτυο ή ISDN. Εκπαίδευση προδιαγραφών λογισμικού...

Με οποιαδήποτε σειρά, και επιλέξτε από αυτά τα απαραίτητα αργότερα, κατά την επεξεργασία, όταν τα επιλεγμένα καρέ επανεγγραφούν σε μια νέα κύρια κασέτα. Ο τύπος του μοντάζ εξαρτάται από τον διαθέσιμο τεχνικό εξοπλισμό, για παράδειγμα, η Ρωσία κινείται προς τις σύγχρονες προηγμένες τεχνολογίες στον τομέα του μοντάζ, των γραφικών υπολογιστών και της βιντεοσκόπησης. Τα στούντιο παραγωγής, τα στούντιο βίντεο, τα στούντιο ήχου εργάζονται σε υπολογιστές από την Apple IMC και...

20/07/2016 14/10/2016 από Γιατί

Η ιστορία της δημιουργίας της οθόνης αφής.

Σήμερα, μια οθόνη αφής, ή μάλλον μια οθόνη με δυνατότητα εισαγωγής πληροφοριών με την αφή, δεν θα εκπλήξει κανέναν. Σχεδόν όλα τα σύγχρονα smartphone, tablet PC, ορισμένοι ηλεκτρονικοί αναγνώστες και άλλα σύγχρονα gadget είναι εξοπλισμένα με παρόμοιες συσκευές. Ποια είναι η ιστορία αυτής της υπέροχης συσκευής εισαγωγής πληροφοριών;

Πιστεύεται ότι ο πατέρας της πρώτης συσκευής αφής στον κόσμο είναι ένας Αμερικανός δάσκαλος στο Πανεπιστήμιο του Κεντάκι, ο Samuel Hearst. Το 1970, βρέθηκε αντιμέτωπος με το πρόβλημα της ανάγνωσης πληροφοριών από έναν τεράστιο αριθμό κασετών εγγραφής. Η ιδέα του για την αυτοματοποίηση αυτής της διαδικασίας έγινε η ώθηση για τη δημιουργία της πρώτης εταιρείας οθονών αφής στον κόσμο, της Elotouch. Η πρώτη ανάπτυξη του Hirst και των συνεργατών του ονομάστηκε Elograph. Κυκλοφόρησε το 1971 και χρησιμοποίησε μια μέθοδο αντίστασης τεσσάρων συρμάτων για τον προσδιορισμό των συντεταγμένων του σημείου επαφής.

Η πρώτη ηλεκτρονική συσκευή με οθόνη αφής ήταν το σύστημα PLATO IV, το οποίο γεννήθηκε το 1972 χάρη σε έρευνα που διεξήχθη ως μέρος της εκπαίδευσης υπολογιστών στις ΗΠΑ. Είχε μια οθόνη αφής αποτελούμενη από 256 μπλοκ (16x16) και λειτουργούσε χρησιμοποιώντας ένα πλέγμα υπέρυθρων ακτίνων.

Το 1974, ο Samuel Hearst έκανε ξανά αισθητή την παρουσία του. Η εταιρεία που ίδρυσε, η Elographics, κυκλοφόρησε ένα διαφανές πάνελ αφής και τρία χρόνια αργότερα, το 1977, ανέπτυξαν ένα πάνελ αντίστασης πέντε συρμάτων. Λίγα χρόνια αργότερα, η εταιρεία συγχωνεύθηκε με τον μεγαλύτερο κατασκευαστή ηλεκτρονικών ειδών Siemens και το 1982 κυκλοφόρησαν από κοινού την πρώτη στον κόσμο τηλεόραση εξοπλισμένη με οθόνη αφής.

Το 1983, ο κατασκευαστής εξοπλισμού ηλεκτρονικών υπολογιστών Hewlett-Packard κυκλοφόρησε τον υπολογιστή HP-150, εξοπλισμένο με οθόνη αφής που λειτουργεί με βάση την αρχή ενός δικτύου υπερύθρων.

Το πρώτο κινητό τηλέφωνο με συσκευή εισόδου αφής ήταν το Alcatel One Touch COM, που κυκλοφόρησε το 1998. Ήταν αυτή που έγινε το πρωτότυπο των σύγχρονων smartphone, αν και με τα σημερινά πρότυπα είχε πολύ μέτριες δυνατότητες - μια μικρή μονόχρωμη οθόνη. Μια άλλη προσπάθεια για smartphone με οθόνη αφής ήταν το Ericsson R380. Είχε επίσης μονόχρωμη οθόνη και ήταν πολύ περιορισμένη στις δυνατότητές του.

Η οθόνη αφής στη σύγχρονη μορφή της εμφανίστηκε το 2002 στο μοντέλο Qtek 1010/02 XDA, που κυκλοφόρησε από την HTC. Ήταν μια έγχρωμη οθόνη με αρκετά καλή ανάλυση, που υποστηρίζει 4096 χρώματα. Χρησιμοποιούσε τεχνολογία αντίστασης αφής. Η Apple έχει φέρει τις οθόνες αφής σε υψηλότερο επίπεδο. Χάρη στο iPhone της, οι συσκευές με οθόνες αφής απέκτησαν απίστευτη δημοτικότητα και η ανάπτυξή τους του Multitouch (ανίχνευση αφής με δύο δάχτυλα) απλοποίησε σημαντικά την εισαγωγή πληροφοριών.

Ωστόσο, η εμφάνιση των οθονών αφής δεν ήταν μόνο μια βολική καινοτομία, αλλά συνεπαγόταν και κάποιες ενοχλήσεις. Οι ηλεκτρονικές συσκευές εξοπλισμένες με αισθητήρα είναι πιο ευαίσθητες στον απρόσεκτο χειρισμό και ως εκ τούτου χαλούν συχνότερα. Ακόμα και οι οθόνες του iPhone σπάνε. Ευτυχώς, ακόμη και ένας ανειδίκευτος ειδικός μπορεί να τα αντικαταστήσει.

Πώς λειτουργεί μια οθόνη αφής;

Μια τέτοια περιέργεια όπως μια οθόνη αφής - μια οθόνη με δυνατότητα εισαγωγής πληροφοριών πιέζοντας απλά την επιφάνειά της χρησιμοποιώντας μια ειδική γραφίδα ή απλώς ένα δάχτυλο - έχει πάψει εδώ και καιρό να εκπλήσσει τους χρήστες των σύγχρονων ηλεκτρονικών gadget. Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πώς λειτουργεί.

Στην πραγματικότητα, υπάρχει αρκετά μεγάλος αριθμός τύπων οθονών αφής. Διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τις αρχές που διέπουν τη δουλειά τους. Σήμερα, η αγορά σύγχρονων ηλεκτρονικών ειδών υψηλής τεχνολογίας χρησιμοποιεί κυρίως ωμικούς και χωρητικούς αισθητήρες. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης μήτρα, χωρητικότητας προβολής, με χρήση επιφανειακών ακουστικών κυμάτων, υπέρυθρων και οπτικών. Η ιδιαιτερότητα των δύο πρώτων, των πιο συνηθισμένων, είναι ότι ο ίδιος ο αισθητήρας είναι διαχωρισμένος από την οθόνη, οπότε αν χαλάσει, ακόμη και ένας αρχάριος ηλεκτρολόγος μπορεί εύκολα να τον αντικαταστήσει. Το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να αγοράσετε μια οθόνη αφής για το κινητό σας ή οποιαδήποτε άλλη ηλεκτρονική συσκευή.

Αντιστατική οθόνη αφής αποτελείται από μια εύκαμπτη πλαστική μεμβράνη, την οποία ουσιαστικά πιέζουμε με το δάχτυλό μας, και ένα γυάλινο πάνελ. Ένα ωμικό υλικό, ουσιαστικά ένας αγωγός, εφαρμόζεται στις εσωτερικές επιφάνειες των δύο πλαισίων. Ένας μικρο-μονωτήρας βρίσκεται ομοιόμορφα μεταξύ της μεμβράνης και του γυαλιού. Όταν πατάμε σε μία από τις περιοχές του αισθητήρα, τα αγώγιμα στρώματα της μεμβράνης και του γυαλιού κλείνουν σε αυτό το σημείο και εμφανίζεται ηλεκτρική επαφή. Το κύκλωμα ελεγκτή ηλεκτρονικού αισθητήρα μετατρέπει το σήμα από το πάτημα σε συγκεκριμένες συντεταγμένες στην περιοχή της οθόνης και τις μεταδίδει στο κύκλωμα ελέγχου της ίδιας της ηλεκτρονικής συσκευής. Ο προσδιορισμός των συντεταγμένων, ή μάλλον ο αλγόριθμός του, είναι πολύ σύνθετος και βασίζεται στον διαδοχικό υπολογισμό πρώτα των κατακόρυφων και μετά των οριζόντιων συντεταγμένων της επαφής.

Οι οθόνες αφής με αντίσταση είναι αρκετά αξιόπιστες επειδή λειτουργούν κανονικά ακόμα κι αν το ενεργό επάνω πάνελ είναι βρώμικο. Επιπλέον, λόγω της απλότητάς τους, είναι φθηνότερα στην παραγωγή τους. Ωστόσο, έχουν και μειονεκτήματα. Ένα από τα κύρια είναι η χαμηλή μετάδοση φωτός του αισθητήρα. Δηλαδή, αφού ο αισθητήρας είναι κολλημένος στην οθόνη, η εικόνα δεν είναι τόσο φωτεινή και με αντίθεση.

Χωρητική οθόνη αφής. Η λειτουργία του βασίζεται στο γεγονός ότι κάθε αντικείμενο που έχει ηλεκτρική χωρητικότητα, σε αυτήν την περίπτωση το δάχτυλο του χρήστη, άγει εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Ο ίδιος ο αισθητήρας είναι ένα γυάλινο πάνελ επικαλυμμένο με μια διαφανή ανθεκτική ουσία που σχηματίζει ένα αγώγιμο στρώμα. Το εναλλασσόμενο ρεύμα παρέχεται σε αυτό το στρώμα χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια. Μόλις ένα δάχτυλο ή μια γραφίδα αγγίξει μια από τις περιοχές του αισθητήρα, διαρρέει ρεύμα σε αυτή τη θέση. Η δύναμή του εξαρτάται από το πόσο κοντά στην άκρη του αισθητήρα βρίσκεται η επαφή. Ένας ειδικός ελεγκτής μετρά το ρεύμα διαρροής και, με βάση την τιμή του, υπολογίζει τις συντεταγμένες της επαφής.

Ένας χωρητικός αισθητήρας, όπως ένας αισθητήρας αντίστασης, δεν φοβάται τη μόλυνση και επίσης δεν φοβάται το υγρό. Ωστόσο, σε σύγκριση με το προηγούμενο, έχει μεγαλύτερη διαφάνεια, γεγονός που κάνει την εικόνα στην οθόνη πιο καθαρή και φωτεινότερη. Το μειονέκτημα ενός χωρητικού αισθητήρα προέρχεται από τα σχεδιαστικά του χαρακτηριστικά. Το γεγονός είναι ότι το ενεργό μέρος του αισθητήρα βρίσκεται, στην πραγματικότητα, στην ίδια την επιφάνεια και επομένως υπόκειται σε φθορά και ζημιά.

Τώρα ας μιλήσουμε για τις αρχές λειτουργίας των αισθητήρων που είναι λιγότερο δημοφιλείς σήμερα.

Αισθητήρες μήτρας Λειτουργούν με την αρχή της αντίστασης, αλλά διαφέρουν από τα πρώτα στον πιο απλοποιημένο σχεδιασμό. Στη μεμβράνη εφαρμόζονται κάθετες αγώγιμες λωρίδες, στο γυαλί εφαρμόζονται οριζόντιες αγώγιμες λωρίδες. Ή αντιστρόφως. Όταν ασκείται πίεση σε μια συγκεκριμένη περιοχή, δύο αγώγιμες λωρίδες είναι κλειστές και είναι αρκετά εύκολο για τον ελεγκτή να υπολογίσει τις συντεταγμένες της επαφής.

Το μειονέκτημα αυτής της τεχνολογίας είναι ορατό με γυμνό μάτι - πολύ χαμηλή ακρίβεια, και επομένως η αδυναμία παροχής υψηλής διακριτικότητας του αισθητήρα. Εξαιτίας αυτού, ορισμένα στοιχεία της εικόνας ενδέχεται να μην συμπίπτουν με τη θέση των λωρίδων του αγωγού και, επομένως, κάνοντας κλικ σε αυτήν την περιοχή μπορεί είτε να εκτελεστεί λανθασμένα η επιθυμητή λειτουργία είτε να μην λειτουργεί καθόλου. Το μόνο πλεονέκτημα αυτού του τύπου αισθητήρων είναι το χαμηλό τους κόστος, το οποίο, αυστηρά μιλώντας, προέρχεται από την απλότητα. Επιπλέον, οι αισθητήρες matrix δεν είναι ιδιότροποι στη χρήση.

Προβαλλόμενες χωρητικές οθόνες αφής Είναι ένας τύπος χωρητικού, αλλά λειτουργούν λίγο διαφορετικά. Ένα πλέγμα ηλεκτροδίων εφαρμόζεται στο εσωτερικό της οθόνης. Όταν ένα δάχτυλο αγγίζει μεταξύ του αντίστοιχου ηλεκτροδίου και του ανθρώπινου σώματος, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό σύστημα - ισοδύναμο ενός πυκνωτή. Ο ελεγκτής αισθητήρα εκπέμπει έναν παλμό μικρορεύματος και μετρά την χωρητικότητα του πυκνωτή που προκύπτει. Ως αποτέλεσμα του γεγονότος ότι πολλά ηλεκτρόδια ενεργοποιούνται ταυτόχρονα τη στιγμή της αφής, αρκεί ο ελεγκτής να υπολογίσει απλώς την ακριβή θέση της αφής (χρησιμοποιώντας τη μεγαλύτερη χωρητικότητα).

Τα κύρια πλεονεκτήματα των προβαλλόμενων χωρητικών αισθητήρων είναι η μεγαλύτερη διαφάνεια ολόκληρης της οθόνης (έως 90%), το εξαιρετικά ευρύ φάσμα θερμοκρασιών λειτουργίας και η ανθεκτικότητα. Όταν χρησιμοποιείτε αυτόν τον τύπο αισθητήρα, το γυαλί στήριξης μπορεί να φτάσει σε πάχος 18 mm, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία οθονών ανθεκτικών στην κρούση. Επιπλέον, ο αισθητήρας είναι ανθεκτικός σε μη αγώγιμη μόλυνση.

Αισθητήρες ακουστικών κυμάτων επιφάνειας – κύματα που διαδίδονται στην επιφάνεια ενός στερεού σώματος. Ο αισθητήρας είναι ένα γυάλινο πάνελ με πιεζοηλεκτρικούς μετατροπείς που βρίσκονται στις γωνίες. Η ουσία της λειτουργίας ενός τέτοιου αισθητήρα είναι η εξής. Οι πιεζοηλεκτρικοί αισθητήρες δημιουργούν και λαμβάνουν ακουστικά κύματα που διαδίδονται μεταξύ των αισθητήρων σε όλη την επιφάνεια της οθόνης. Εάν δεν υπάρχει επαφή, το ηλεκτρικό σήμα μετατρέπεται σε κύματα και μετά πάλι σε ηλεκτρικό σήμα. Εάν συμβεί ένα άγγιγμα, μέρος της ενέργειας του ακουστικού κύματος θα απορροφηθεί από το δάχτυλο και επομένως δεν θα φτάσει στον αισθητήρα. Ο ελεγκτής θα αναλύσει το λαμβανόμενο σήμα και, χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο, θα υπολογίσει τη θέση της αφής.

Τα πλεονεκτήματα τέτοιων αισθητήρων είναι ότι χρησιμοποιώντας έναν ειδικό αλγόριθμο είναι δυνατό να προσδιοριστούν όχι μόνο οι συντεταγμένες της αφής, αλλά και η δύναμη πίεσης - ένα πρόσθετο στοιχείο πληροφοριών. Επιπλέον, η τελική συσκευή απεικόνισης έχει πολύ υψηλή διαφάνεια, καθώς δεν υπάρχουν ημιδιαφανή αγώγιμα ηλεκτρόδια στη διαδρομή φωτός. Ωστόσο, οι αισθητήρες έχουν επίσης μια σειρά από μειονεκτήματα. Πρώτον, πρόκειται για έναν πολύ περίπλοκο σχεδιασμό και, δεύτερον, οι δονήσεις παρεμβαίνουν σε μεγάλο βαθμό στην ακρίβεια του προσδιορισμού των συντεταγμένων.

Υπέρυθρες οθόνες αφής. Η αρχή της λειτουργίας τους βασίζεται στη χρήση ενός πλέγματος συντεταγμένων υπέρυθρων ακτίνων (εκπομποί φωτός και δέκτες). Περίπου το ίδιο όπως στα θησαυροφυλάκια τραπεζών από ταινίες μεγάλου μήκους για κατασκόπους και ληστές. Όταν αγγίζετε τον αισθητήρα σε ένα συγκεκριμένο σημείο, ορισμένες από τις ακτίνες διακόπτονται και ο ελεγκτής χρησιμοποιεί δεδομένα από οπτικούς δέκτες για να καθορίσει τις συντεταγμένες της επαφής.

Το κύριο μειονέκτημα τέτοιων αισθητήρων είναι η πολύ κριτική στάση τους απέναντι στην καθαριότητα της επιφάνειας. Οποιαδήποτε μόλυνση μπορεί να οδηγήσει σε πλήρη αλειτουργία του. Αν και λόγω της απλότητας του σχεδιασμού, αυτός ο τύπος αισθητήρα χρησιμοποιείται για στρατιωτικούς σκοπούς, ακόμη και σε ορισμένα κινητά τηλέφωνα.

Οι οπτικές οθόνες αφής είναι μια λογική συνέχεια των προηγούμενων. Το υπέρυθρο φως χρησιμοποιείται ως φωτισμός πληροφοριών. Εάν δεν υπάρχουν αντικείμενα τρίτων στην επιφάνεια, το φως ανακλάται και εισέρχεται στον φωτοανιχνευτή. Εάν συμβεί μια επαφή, μερικές από τις ακτίνες απορροφώνται και ο ελεγκτής καθορίζει τις συντεταγμένες της επαφής.

Το μειονέκτημα της τεχνολογίας είναι η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού λόγω της ανάγκης χρήσης ενός επιπλέον φωτοευαίσθητου στρώματος της οθόνης. Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν τη δυνατότητα ακριβούς προσδιορισμού του υλικού με το οποίο έγινε η αφή.

Ο μετρητής καταπόνησης DST και οι οθόνες αφής λειτουργούν με βάση την αρχή της παραμόρφωσης του επιφανειακού στρώματος. Η ακρίβειά τους είναι αρκετά χαμηλή, αλλά αντέχουν πολύ καλά στη μηχανική καταπόνηση, γι' αυτό χρησιμοποιούνται σε ΑΤΜ, μηχανήματα εισιτηρίων και άλλες δημόσιες ηλεκτρονικές συσκευές.

Οι επαγωγικές οθόνες βασίζονται στην αρχή της δημιουργίας ηλεκτρομαγνητικού πεδίου κάτω από την κορυφή του αισθητήρα. Όταν αγγίζεται με ένα ειδικό στυλό, το χαρακτηριστικό πεδίου αλλάζει και ο ελεγκτής, με τη σειρά του, υπολογίζει τις ακριβείς συντεταγμένες της επαφής. Χρησιμοποιούνται σε καλλιτεχνικά tablet PC της υψηλότερης κατηγορίας, καθώς παρέχουν μεγαλύτερη ακρίβεια στον προσδιορισμό των συντεταγμένων.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, επιβάλλονται αυστηρές απαιτήσεις για την ποιότητα της εικόνας που αναπαράγεται από τη συσκευή προβολής. Αυτό ισχύει για οθόνες που προορίζονται κυρίως για την προβολή τηλεοπτικών προγραμμάτων, βίντεο ή την προβολή επεξηγηματικού υλικού.

(διαφάνειες και φωτογραφίες), για παράδειγμα, σε ομάδα τέχνης ή φωτογραφικό στούντιο. Εάν είναι απαραίτητο να εξοπλιστεί μια τέτοια συσκευή με οθόνη αφής, η καλύτερη λύση θα ήταν η χρήση τεχνολογίας υπέρυθρων. Για τον προσδιορισμό του σημείου επαφής, χρησιμοποιούνται δύο γραμμές LED, που βρίσκονται κάθετα και οριζόντια, και δύο γραμμές φωτοδιόδων που βρίσκονται στις απέναντι πλευρές της οθόνης (Εικ. 9).

Κάθε LED έχει τη δική του φωτοδίοδο. Αυτό το οπτικό ζεύγος λειτουργεί ως εξής. Όταν εφαρμόζεται τάση στο LED, εκπέμπει υπέρυθρο φως αόρατο στον άνθρωπο μέσα σε μια πολύ μικρή στερεά γωνία για να φτάσει στη «δική του» φωτοδίοδο «χωρίς να αγγίζει» τις γειτονικές. Οποιοδήποτε εμπόδιο, για παράδειγμα ένα δάχτυλο που αγγίζει την οθόνη, μπλοκάρει μερικώς ή πλήρως τη δέσμη φωτός, οδηγεί σε μείωση ή διακοπή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της αντίστοιχης φωτοδίοδος. Αυτή η αλλαγή καταγράφεται από τον μικροελεγκτή, επιτρέποντας τον υπολογισμό της συντεταγμένης αφής με υψηλή ακρίβεια. Συνήθως, το LED (και, κατά συνέπεια, η φωτοδίοδος) στη γραμμή έχει διαστάσεις περίπου 2,5 mm, δηλαδή για κάθε τετραγωνικό εκατοστό του πίνακα υπάρχουν τέσσερις οριζόντιες και τέσσερις κάθετες δέσμες σάρωσης. Ωστόσο, οι μηχανισμοί παρεμβολής που χρησιμοποιούνται από τον μικροελεγκτή επιτρέπουν τον υπολογισμό της θέσης του εμποδίου με μεγαλύτερη ακρίβεια. Η υπέρυθρη οθόνη αφής είναι κατασκευασμένη σε μορφή πλαισίου που δεν έχει γυαλί ή διαφανή φιλμ. Επομένως, οι αλλαγές στη φωτεινότητα, την αντίθεση και την απόδοση χρώματος της εικόνας, καθώς και η εμφάνιση πρόσθετης λάμψης, αποκλείονται, γεγονός που αποτελεί αναμφισβήτητο πλεονέκτημα της οθόνης. Τα πλεονεκτήματα είναι επίσης ότι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε αντικείμενο για να αγγίξετε (για παράδειγμα, μια γραφίδα ή το πίσω μέρος ενός στυλό), ανέχονται καλά τις αλλαγές θερμοκρασίας, έχουν υψηλή ευαισθησία και αντέχουν ατελείωτα πιέσεις σε ένα σημείο.

Η τεχνολογία υπέρυθρων δεν είναι χωρίς μια σειρά από μειονεκτήματα. Η χρήση πάνελ υγρών κρυστάλλων ως συσκευή προβολής είναι ανεπιθύμητη, καθώς το άγγιγμα της επιφάνειάς τους μπορεί να βλάψει τα τρανζίστορ TFT και την εμφάνιση «νεκρών» σημείων (που είναι πάντα είτε ενεργοποιημένα είτε απενεργοποιημένα). Το πλαίσιο της οθόνης αφής συχνά δεν ταιριάζει πολύ στην οθόνη, αλλά βρίσκεται σε κάποια απόσταση και λόγω παράλλαξης, γίνονται αισθητά σφάλματα στον προσδιορισμό των συντεταγμένων στις γωνίες. Η συσκευή έχει χαμηλή αξιοπιστία, η οποία συνδέεται, πρώτον, με τη μικρή διάρκεια ζωής των IR LED και, δεύτερον, με τα χαρακτηριστικά σχεδιασμού - οι οπτικοί συζευκτήρες φοβούνται τη σκόνη, τη βρωμιά και τη συμπύκνωση. Η έκθεση στο άμεσο ηλιακό φως θα προκαλέσει δυσλειτουργίες. Επιπλέον, τέτοιες οθόνες έχουν το υψηλότερο κόστος. Οι οθόνες υπερύθρων χρησιμοποιούνται συνήθως σε εκπαιδευτικά ιδρύματα - ως μεγάλα διαδραστικά πάνελ και σε κουλοχέρηδες.

Η οθόνη αφής είναι μια συσκευή εισαγωγής και εξαγωγής πληροφοριών μέσω μιας οθόνης αφής και χειρονομίας. Όπως γνωρίζετε, οι οθόνες των σύγχρονων συσκευών όχι μόνο εμφανίζουν εικόνες, αλλά σας επιτρέπουν επίσης να αλληλεπιδράτε με τη συσκευή. Αρχικά, χρησιμοποιήθηκαν γνωστά κουμπιά για μια τέτοια αλληλεπίδραση, στη συνέχεια εμφανίστηκε ο εξίσου διάσημος χειριστής "ποντικιού", ο οποίος απλοποίησε σημαντικά τον χειρισμό των πληροφοριών στην οθόνη του υπολογιστή. Ωστόσο, το "ποντίκι" απαιτεί μια οριζόντια επιφάνεια για να λειτουργήσει και δεν είναι πολύ κατάλληλο για φορητές συσκευές. Αυτό είναι όπου μια προσθήκη σε μια κανονική οθόνη έρχεται στη διάσωση - Οθόνη αφής, η οποία είναι επίσης γνωστή ως Πίνακας αφής, οθόνη αφής, φιλμ αφής. Δηλαδή, στην πραγματικότητα, το στοιχείο αφής δεν είναι οθόνη - είναι μια πρόσθετη συσκευή εγκατεστημένη στο επάνω μέρος της οθόνης από έξω, προστατεύοντάς την και χρησιμεύει για την εισαγωγή των συντεταγμένων του αγγίγματος της οθόνης με ένα δάχτυλο ή άλλο αντικείμενο.

Χρήση

Σήμερα, οι οθόνες αφής χρησιμοποιούνται ευρέως σε κινητές ηλεκτρονικές συσκευές. Αρχικά, η οθόνη αφής χρησιμοποιήθηκε στη σχεδίαση προσωπικών υπολογιστών τσέπης (PDA, PDA), πλέον οι συσκευές επικοινωνίας, τα κινητά τηλέφωνα, οι συσκευές αναπαραγωγής, ακόμη και οι κάμερες φωτογραφιών και βίντεο κατέχουν το προβάδισμα. Ωστόσο, η τεχνολογία ελέγχου των δακτύλων μέσω εικονικών κουμπιών στην οθόνη έχει αποδειχθεί τόσο βολική που σχεδόν όλα τα τερματικά πληρωμών, πολλά σύγχρονα ΑΤΜ, ηλεκτρονικά περίπτερα πληροφοριών και άλλες συσκευές που χρησιμοποιούνται σε δημόσιους χώρους είναι εξοπλισμένα με αυτήν.

Φορητός υπολογιστής με οθόνη αφής

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι οι φορητοί υπολογιστές, ορισμένα μοντέλα των οποίων είναι εξοπλισμένα με περιστρεφόμενη οθόνη αφής, η οποία δίνει στον φορητό υπολογιστή όχι μόνο ευρύτερη λειτουργικότητα, αλλά και μεγαλύτερη ευελιξία στον έλεγχο του στο δρόμο και στο βάρος.

Δυστυχώς, δεν υπάρχουν πολλά παρόμοια μοντέλα φορητών υπολογιστών, που ονομάζονται ευρέως "μετασχηματιστές", αλλά υπάρχουν.

Γενικά, η τεχνολογία οθόνης αφής μπορεί να περιγραφεί ως η πιο βολική όταν χρειάζεστε άμεση πρόσβαση στον έλεγχο της συσκευής χωρίς προηγούμενη προετοιμασία και με εκπληκτική διαδραστικότητα: τα χειριστήρια μπορούν να αλλάξουν το ένα το άλλο ανάλογα με την ενεργοποιημένη λειτουργία. Όποιος έχει δουλέψει ποτέ με συσκευή αφής, καταλαβαίνει πολύ καλά τα παραπάνω.

Τύποι οθονών αφής

Υπάρχουν διάφοροι τύποι πάνελ αφής γνωστοί σήμερα. Φυσικά, καθένα από αυτά έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Ας επισημάνουμε τέσσερις κύριες δομές:

• Αντιστασιακός
• Χωρητικός
• Προβαλλόμενη χωρητική

Εκτός από τις υποδεικνυόμενες οθόνες, χρησιμοποιούνται οθόνες matrix και υπέρυθρες, αλλά λόγω της χαμηλής τους ακρίβειας, το πεδίο εφαρμογής τους είναι εξαιρετικά περιορισμένο.

Αντιστασιακός

Τα πάνελ αφής με αντίσταση είναι από τις απλούστερες συσκευές. Στον πυρήνα του, ένα τέτοιο πάνελ αποτελείται από ένα αγώγιμο υπόστρωμα και μια πλαστική μεμβράνη που έχουν μια ορισμένη αντίσταση. Όταν πιέζετε τη μεμβράνη, κλείνει με το υπόστρωμα και τα ηλεκτρονικά ελέγχου καθορίζουν την αντίσταση που προκύπτει μεταξύ των άκρων του υποστρώματος και της μεμβράνης, υπολογίζοντας τις συντεταγμένες του σημείου πίεσης.

Το πλεονέκτημα μιας οθόνης με αντίσταση είναι το χαμηλό κόστος και η απλότητα σχεδιασμού. Έχουν εξαιρετική αντοχή στους λεκέδες. Το κύριο πλεονέκτημα της τεχνολογίας αντίστασης είναι η ευαισθησία σε οποιοδήποτε άγγιγμα: μπορείτε να εργαστείτε με το χέρι σας (συμπεριλαμβανομένων των γαντιών), μια γραφίδα (στυλό) και οποιοδήποτε άλλο σκληρό, αμβλύ αντικείμενο (για παράδειγμα, το πάνω άκρο ενός στυλό ή τη γωνία του μια πλαστική κάρτα). Ωστόσο, υπάρχουν επίσης αρκετά σοβαρά μειονεκτήματα: οι ωμικές οθόνες είναι ευαίσθητες σε μηχανικές βλάβες, μια τέτοια οθόνη είναι εύκολο να γρατσουνιστεί, επομένως συχνά αγοράζεται επιπλέον μια ειδική προστατευτική μεμβράνη για την προστασία της οθόνης. Επιπλέον, τα πάνελ αντίστασης δεν λειτουργούν πολύ καλά σε χαμηλές θερμοκρασίες και έχουν επίσης χαμηλή διαφάνεια - δεν μεταδίδουν περισσότερο από το 85% της φωτεινής ροής της οθόνης.

Χρησιμοποιώντας στυλό αφής

Εφαρμογή

• Επικοινωνιακοί
• Κινητά τηλέφωνα
• Τερματικά POS
• Το Tablet PC
• Βιομηχανία (συσκευές ελέγχου)
• Ιατρικός εξοπλισμός

Μεταδίδων

Χωρητικός

Η τεχνολογία χωρητικής οθόνης αφής βασίζεται στην αρχή ότι ένα μεγάλο χωρητικό αντικείμενο (στην περίπτωση αυτή ένα άτομο) είναι ικανό να μεταφέρει ηλεκτρικό ρεύμα. Η ουσία της χωρητικής τεχνολογίας είναι η εφαρμογή ενός ηλεκτρικά αγώγιμου στρώματος στο γυαλί, ενώ ένα ασθενές εναλλασσόμενο ρεύμα παρέχεται σε κάθε μία από τις τέσσερις γωνίες της οθόνης. Εάν αγγίξετε την οθόνη με ένα γειωμένο αντικείμενο μεγάλης χωρητικότητας (δάχτυλο), θα διαρρεύσει ρεύμα. Όσο πιο κοντά είναι το σημείο επαφής (και επομένως η διαρροή) στα ηλεκτρόδια στις γωνίες της οθόνης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς του ρεύματος διαρροής, το οποίο καταγράφεται από το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου, το οποίο υπολογίζει τις συντεταγμένες του σημείου επαφής.

Οι χωρητικές οθόνες είναι πολύ αξιόπιστες και ανθεκτικές, η διάρκεια ζωής τους είναι εκατοντάδες εκατομμύρια κλικ, αντιστέκονται τέλεια στη ρύπανση, αλλά μόνο εκείνες που δεν μεταφέρουν ηλεκτρικό ρεύμα. Σε σύγκριση με τα αντιστασιακά, είναι πιο διαφανή. Ωστόσο, τα μειονεκτήματα εξακολουθούν να είναι η πιθανότητα βλάβης στην ηλεκτρικά αγώγιμη επίστρωση και η έλλειψη ευαισθησίας στην επαφή με μη αγώγιμα αντικείμενα, ακόμη και με χέρια με γάντια.

Περίπτερο πληροφοριών

Εφαρμογή

• Σε φυλασσόμενους χώρους
• Περίπτερα πληροφοριών
• Μερικά ΑΤΜ

Προβαλλόμενη χωρητική

Οι προβολικές-χωρητικές οθόνες βασίζονται στη μέτρηση της χωρητικότητας ενός πυκνωτή που σχηματίζεται μεταξύ του ανθρώπινου σώματος και ενός διαφανούς ηλεκτροδίου στην επιφάνεια του γυαλιού, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι ένα διηλεκτρικό. Λόγω του γεγονότος ότι τα ηλεκτρόδια εφαρμόζονται στην εσωτερική επιφάνεια της οθόνης, μια τέτοια οθόνη είναι εξαιρετικά ανθεκτική σε μηχανικές βλάβες και λαμβάνοντας υπόψη τη δυνατότητα χρήσης παχύ γυαλιού, μπορούν να χρησιμοποιηθούν προβολικές χωρητικές οθόνες σε δημόσιους χώρους και σε δρόμο χωρίς ιδιαίτερους περιορισμούς. Επιπλέον, αυτός ο τύπος οθόνης αναγνωρίζει το πάτημα με ένα δάχτυλο με γάντι.

Τερματικό πληρωμής

Αυτές οι οθόνες είναι αρκετά ευαίσθητες και κάνουν διάκριση μεταξύ πιέσεων με δάχτυλο και αγώγιμου στυλό και ορισμένα μοντέλα μπορούν να αναγνωρίσουν πολλαπλές πιέσεις (πολλαπλής αφής). Τα χαρακτηριστικά μιας προβολικής χωρητικής οθόνης είναι η υψηλή διαφάνεια, η ανθεκτικότητα και η ανοσία στους περισσότερους ρύπους. Το μειονέκτημα μιας τέτοιας οθόνης είναι η όχι πολύ υψηλή ακρίβειά της, καθώς και η πολυπλοκότητα των ηλεκτρονικών που επεξεργάζονται τις συντεταγμένες του πιεστηρίου.

Εφαρμογή

• Ηλεκτρονικά περίπτερα στους δρόμους
• Τερματικά πληρωμής
• ΑΤΜ
• Επιφάνειες αφής για φορητούς υπολογιστές
• iPhone

Με προσδιορισμό επιφανειακών ακουστικών κυμάτων

Η ουσία της λειτουργίας του πάνελ αφής με τον προσδιορισμό των επιφανειακών ακουστικών κυμάτων έγκειται στην παρουσία υπερηχητικών δονήσεων στο πάχος της οθόνης. Όταν αγγίζετε το δονούμενο γυαλί, τα κύματα απορροφώνται και το σημείο επαφής καταγράφεται από τους αισθητήρες οθόνης. Τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας περιλαμβάνουν την υψηλή αξιοπιστία και την αναγνώριση αφής (σε αντίθεση με τις χωρητικές οθόνες). Τα μειονεκτήματα είναι η κακή προστασία από περιβαλλοντικούς παράγοντες, επομένως οθόνες με επιφανειακά ακουστικά κύματα δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εξωτερικούς χώρους και επιπλέον, τέτοιες οθόνες φοβούνται τυχόν μόλυνση που εμποδίζει τη λειτουργία τους. Σπάνια χρησιμοποιούμενο.

Άλλοι, σπάνιοι τύποι οθονών αφής

• Οπτικές οθόνες. Το γυαλί φωτίζεται με υπέρυθρο φως ως αποτέλεσμα της επαφής τέτοιων υαλοπινάκων, το οποίο ανιχνεύεται από έναν αισθητήρα.
• Επαγωγικές οθόνες. Μέσα στην οθόνη υπάρχει ένα πηνίο και ένα πλέγμα από ευαίσθητα καλώδια που ανταποκρίνονται στην αφή με ένα ενεργό στυλό που τροφοδοτείται από ηλεκτρομαγνητικό συντονισμό. Είναι λογικό τέτοιες οθόνες να ανταποκρίνονται στα αγγίγματα μόνο με ειδικό στυλό. Χρησιμοποιείται σε ακριβά tablet γραφικών.
• Μετρητές καταπόνησης – αντιδρούν στην παραμόρφωση της οθόνης. Τέτοιες οθόνες έχουν χαμηλή ακρίβεια, αλλά είναι πολύ ανθεκτικές.
• Το πλέγμα υπέρυθρων ακτίνων είναι μια από τις πρώτες τεχνολογίες που σας επιτρέπει να αναγνωρίζετε πινελιές στην οθόνη. Το πλέγμα αποτελείται από πολλούς πομπούς φωτός και δέκτες που βρίσκονται στα πλαϊνά της οθόνης. Αντιδρά στο μπλοκάρισμα των αντίστοιχων ακτίνων από αντικείμενα, βάσει των οποίων καθορίζει τις συντεταγμένες του πιεστηρίου.

• Μετακινήστε δύο δάχτυλα μαζί – σμίκρυνση της εικόνας (κείμενο)
• Απλώστε δύο δάχτυλα στα πλάγια - αυξήστε (Ζουμ)
• Κίνηση πολλών δακτύλων ταυτόχρονα - κύλιση κειμένου, σελίδες στο πρόγραμμα περιήγησης
• Περιστρέψτε με δύο δάχτυλα στην οθόνη – περιστρέψτε την εικόνα (οθόνη)

Σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των οθονών αφής

Οι οθόνες αφής υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό στις φορητές συσκευές. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτό:

• Δυνατότητα πραγματοποίησης ενός ελάχιστου αριθμού ελέγχων
• Η απλότητα της γραφικής διεπαφής
• Ευκολία ελέγχου
• Ευκολία πρόσβασης στις λειτουργίες της συσκευής
• Επέκταση των δυνατοτήτων πολυμέσων

Ωστόσο, υπάρχουν περισσότερα από αρκετά μειονεκτήματα:

• Έλλειψη απτικής ανάδρασης
• Συχνή ανάγκη χρήσης στυλό (γραφίδα)
• Πιθανότητα φθοράς οθόνης
• Η εμφάνιση δακτυλικών αποτυπωμάτων και άλλων ρύπων στην οθόνη
• Υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας

Ως αποτέλεσμα, δεν είναι πάντα δυνατό να απαλλαγείτε εντελώς από το πληκτρολόγιο, επειδή είναι πολύ πιο βολικό να πληκτρολογείτε κείμενο χρησιμοποιώντας γνωστά πλήκτρα. Αλλά η οθόνη αφής είναι πιο διαδραστική, χάρη στην ταχύτερη πρόσβαση στα στοιχεία μενού και τις ρυθμίσεις των σύγχρονων gadget.

Ελπίζουμε ότι αυτό το υλικό θα σας βοηθήσει όταν επιλέγετε μια συσκευή με οθόνη αφής.

Συζήτηση στο φόρουμ