Тачскрин - что это такое? Использование и калибровка тачскрина для телефона или планшета. Ёмкостный (или поверхностно-ёмкостный) экран использует тот факт, что предмет большой ёмкости проводит переменный ток Что такое тач на планшете

В отличие от стационарных компьютеров управление в планшетах функциями и программами осуществляется путем легкого надавливания подушечкой пальца руки на экран в нужной точке. Реакция планшета на прикосновение происходит благодаря тонкой прозрачной стеклянной пластине, наложенной на экран дисплея. При надавливании на стекло (тачскрин), в зависимости от вида сенсоров, изменяется сопротивление, индуктивность или емкость нанесенной на стекло сетки и таким образом планшет получает указание к определенному действию.

Сенсорное стекло очень тонкое, но достаточно прочное, чтобы разрушить его пальцем. Но если планшет уронить на твердое покрытие или ударить острым предметом, то сенсорный экран растрескивается, что и произошло со стеклом детского планшета MonsterPad показанного на фотоснимке.

Проверка работоспособности планшета с помощью мышки

Изображение на экране было равномерным без дефектов и искажений. Планшет сохранил работоспособность, так как при нажатии на кнопку включения Power всплывало окно с меню для выключения планшета, но управлять его работой прикосновением пальца к экрану стало невозможным.

Для полной проверки работоспособности планшета, и возможности выключить его перед ремонтом, нужно было подключить к разъему Micro USB, расположенному сбоку планшета, мышку. Мышки обычно имеют разъем для подключения USB. Поэтому пришлось купить переходник USB–Micro-USB.

При подключении мышки система планшета ее автоматически определила, и на экране появился курсор мышки в виде стрелки. Диагностика показала, что электроника планшета находится в исправном состоянии. Следовательно, для ремонта планшета достаточно заменить своими руками тачскрин. После диагностики планшет был выключен с помощью мышки.

В ожидании приобретения тачскрина необходимо поддерживать аккумулятор планшета в заряженном состоянии, так как глубокий разряд его резко сокращает время автономной работы планшета.

Где можно купить тачскрин для планшета

Поиск магазина для покупки тачскрин для детского планшета MonsterPad по минимальной стоимости привел на сайт проверенного временем мною лично китайского Интернет магазина AliExpress. На сайте был представлен большой ассортимент продавцов тачскринов для планшета MonsterPad.

Был выбран продавец с большим количеством положительных отзывов и высоким рейтингом со средней ценой и бесплатной доставкой. При выборе тачскрина обратите внимание на наличие на нем двустороннего скотча. Если экран без скотча, то замена его усложнится необходимостью приобретения такой липкой ленты, ее нарезкой и закреплением.

Если по наименованию планшета найти тачскрин не получилось, то можно попробовать поискать по его маркировке, которая обычно наносится на идущий от тачскрина плоский шлейф.

Сенсорные стекла многих моделей планшетов взаимозаменяемые. Главное при выборе обратить внимание на тип сенсора и его размер по диагонали, выраженный в дюймах. Например, для планшета MonsterPad нужен сенсорный экран размером 7”.

Полученная бандероль представляла собой большую, в сравнении с размером тачскрина, коробку из пенопласта полностью завернутую липкой пленкой. Вскрывать такую упаковку удобно, разрезав ножом пленку по линии соединения половинок коробки.

Тачскрин был извлечен из упаковки и тщательно осмотрен на предмет дефектов. Все было в идеальном состоянии. Примерка стекла на планшете подтвердила совпадение размеров. Для проверки работоспособности осталось только разобрать планшет и подключить тачскрин к материнской плате.

Как разобрать детский планшет MonsterPad

Перед началом ремонта планшета, для исключения нанесения на его корпус и дисплей царапин и попадания пыли между дисплеем и сенсорным стеклом нужно протереть стол влажной тряпкой и покрыть его поверхность мягкой тканью без ворса. Из инструмента понадобится только нож и пару небольших отверток с крестовым и плоским жалом. После подготовки рабочего места можно приступать к ремонту.

Разбирается детский планшет MonsterPad, благодаря винтовому креплению задней крышки просто. Достаточно острым предметом снять четыре ножки-заглушки, приклеенные с помощью липкой массы и отвинтить с помощью отвертки с крестообразным жалом четыре винта.

Далее даже без помощи пластиковой карточки, захватив ногтями половинки корпуса в области установки кнопки включения планшета и разъемов, аккуратно развести его половинки в стороны. Кнопки включения и регулировки громкости звука надо сразу вынуть и отложить в сторону, чтобы не потерялись и не могли поцарапать экран планшета, в случае попадания под него.

Планшет разобран в достаточной степени, чтобы приступить к замене сенсорного стекла. Осталось только вынуть из разъема шлейф, идущий от тачскрина. На фотографии разъем находится в правом дальнем углу.

Если планшет разбирался для замены аккумулятора, то на фотографии хорошо виден его тип. Для замены аккумулятора сначала необходимо отпаять от материнской платы красный и черный провода, идущие от него и аккуратно его извлечь, преодолевая силу сцепления двустороннего скотча.

Для освобождения шлейфа тачскрина необходимо сдвинуть лезвием отвертки фиксаторы на пару миллиметров в сторону, указанную на фотографии красными стрелками. После этого шлейф без усилия можно будет вынуть из разъема.

Как проверить тачскрин перед установкой в планшет

После снятия задней крышки с планшета появилась возможность проверки нового тачскрина на работоспособность. Для этого нужно, не снимая защитной пленки, наложить новый сенсорный экрана на разбитый, аккуратно перевернуть планшет, и соблюдая нумерацию шлейфа, вставит едго в разъем на материнской плате и вернуть фиксаторы на место. Затем перевернуть планшет дисплеем вверх и включить его с помощью кнопки включения.

После загрузки программного обеспечения нужно тапнуть на любую иконку или и просто немного поработать на планшете. Если реакция на дисплее при прикосновении и пролистывании страниц есть, значит все в порядке и можно приступать к замене разбитого стекла. Перед началом ремонта необходимо выключить планшет кнопкой включения и отсоединить шлейф нового тачскрина от разъема.

Как удалить треснувший тачскрин

Для удаления треснутого тачскрина необходимо концом ножика поддеть его за любой из углов и попытаться приподнять.

В планшете MonsterPad стекло было приклеено слабо, не понадобилось даже разогревать место склейки феном. Усилия пальцев вполне хватило для его отклейки. Главное не торопиться и эту операцию выполнять очень медленно и плавно.

Подготовка рамки планшета и установка тачскрина

После снятия треснутого тачскрина необходимо с помощью ветоши смоченной в спирте обезжирить и удалить остатки клея с рамки.

К счастью, треснутое стекло не рассыпалось на кусочки и не понадобилось с помощью пылесоса или фена сдувать его мелкие осколки. По этой же причине не рекомендуется соскабливать остатки клея инструментом.

Для того, чтобы шлейф не мешал позиционированию тачскрина при приклеивании, рядом с отверстием его выпуска был вставлен отрезок полихлорвиниловой трубки, как на фотографии.

На следующем шаге с тачскрина со стороны нанесенного липкого слоя на края была снята защитная пленка.

Осталось заправить шлейф в отверстие рамки планшета, упереть угол тачскрина у шлейфа в выемку рамки и медленно ее приложить к рамке контролируя точность укладки по противоположному углу по диагонали.

Тачскрин лег в углубление рамки точно, без зазоров и смещения с первой попытки. В плотном прижатии стекла на данном этапе ремонта нет необходимости. Это целесообразно сделать после полной сборки и проверки работы планшета.

Шлейф достаточно длинный, что удобно при монтаже. Однако чтобы шлейф не поломался в случае попадания его между крышками при их смыкании, его нужно сложить вдвое и немного прижать, избегая острых изгибов.

Осталось установить на места толкатели кнопок включения планшета, регулировки громкости звука и защелкнуть заднюю крышку к основанию планшета. Завинтить четыре самореза и установить на них снятые заглушки.

Самостоятельный ремонт планшета благополучно закончен, он стал работать и выглядеть как новый, и ребенок снова может играть в любимые игры. Теперь, полагаю, он будет более бережно относиться к планшету и другим гаджетам. Защитную внешнюю пленку с сенсорного экрана я снимать не стал, пусть ее удалит сам владелец планшета и первым тапнет (прикоснется) к поверхности экрана.

Надеюсь, приведенная пошаговая инструкция поможет справиться с ремонтом планшета, смартфона любому домашнему мастеру, даже не имеющему опыта ремонта подобных девайсов.

Затраты при замене сенсорного стекла планшета своими руками составили менее 10% первоначальной стоимости планшета.

Сфера устройств мобильной связи развивается невиданными темпами. Еще не все успели привыкнуть к терминам «моноблок, слайдер и раскладушка», как появились новые. Например, независимо от пожеланий пользователей, производители насильно всех переводят на сенсорные экраны, отказываясь от аппаратных кнопок. Сейчас выбор кнопочных аппаратов, по сравнению с сенсорниками, ничтожно мал. Хорошо это или плохо - покажет время, но, совершенно определенно, знать, что такое тачскрин, должен каждый.

Этот необычный термин является объединением двух английских слов - «Touch» и «Screen», что в дословном переводе может быть прочитано как «реагирующий на прикосновения экран». Тот, кто задает вопрос «тачскрин: что это», просто не всегда представляет области применения данной технологии. Устройства с сенсорными экранами жители городов видят ежедневно по несколько раз на день: банковские боксы для приема платежей, справочные терминалы, мобильные телефоны и пр. При нажатии на определенные участки экрана, происходит регистрация факта прикосновения и обработка, согласно алгоритмам запущенной программы. Сейчас в Интернете есть много информации о том, что такое тачскрин. На самом деле общий принцип работы таких экранов довольно прост и в нем сможет разобраться даже человек, далекий от электротехники. Однако, хотя термин один и тот же, применяемую для изготовления технологию определяет

Наверняка, каждый, кому довелось выбирать себе современный телефон, обращал внимание на описание разновидности сенсорного экрана - резистивный или емкостной. Тот, кто разбирается в вопросе «что такое тачскрин», легко выберет наилучшую модель, потому что понимает разницу между ними.

Основой любого тачскрина является матрица на жидких кристаллах (фактически, уменьшенная копия расположенной в мониторе). С ее обратной стороны находятся светоизлучающие диоды подсветки, а на лицевой поверхности - слои, фиксирующие нажатия (резистивная технология) и прикосновения (емкостная разновидность).

Человек, изучивший, что такое тачскрин, без сомнения, знает, что больше половины устройств используют резистивные Это объясняется относительной простотой их конструкции и дешевизной. Большинство китайских «смартфонов», заполонивших рынок, выполнены именно по резистивной технологии. Кроме того, что немаловажно, эта разновидность экранов появилась первой.

Сенсор резистивного типа представляет собой две прозрачные пластмассовые пластины с тонкой сеткой из токопроводящего материала, расположенные поверх жидкокристаллического экрана. Между ними находится диэлектрический слой (также прозрачный). Так как изображение на матрице хорошо просматривается, программы выводят графический интерактивный в ответ на запрос программы, нажимает на какую-то определенную точку интерфейса (например, изображенную кнопку). В результате пластичный диэлектрик расходится, а пластмассовые пластины соприкасаются. Ток, подающийся на электрод одной из них, попадает на сетку другой. Регистрирующий контроллер улавливает появление тока и в соответствии с координатной сеткой определяет точку нажатия. Ее координаты передаются работающей программе и, в соответствии с заложенными алгоритмами, обрабатываются.

Следствия:

простого прикосновения недостаточно, нужно именно нажатие;
из-за перераспределения массы изолирующего слоя через время необходима калибровка экрана;
количество нажатий на каждый участок экрана ограничено (от 3 до 35 млн.).

Иначе устроены В них на верхнюю поверхность экрана нанесено прозрачное проводящее ток покрытие, с подключенными по углам электродами. При прикосновении человека (большая емкость) к такому слою происходит утечка тока в тело. Координаты точки касания вычисляются и обрабатываются. Сенсорные экраны, созданные по такой технологии, выдерживают свыше 200 млн. прикосновений.

Еще совсем недавно мало кто мог поверить в то, что телефоны с привычными кнопками уступят место устройствам, которые управляются с помощью прикосновения к экрану. Но времена меняются и спрос на кнопочные телефоны постепенно падает, а на смартфоны - растет.

Термин «тачскрин» образовался от двух слов - Touch и Screen, что в переводе с английского языка переводится как «сенсорный экран». Да, именно так - тачскрин и есть сенсорный экран, к которому вы прикасаетесь, когда пользуетесь своим смартфоном или планшетом. На деле же сенсорные экраны встречаются не только в мире мобильной техники. Так, вы могли видеть их при внесении средств на счет мобильного устройства через терминал, в банкомате, в билетных устройствах и т.д.

Своим появлением touch-screen обязан западным учёным. Самые первые образцы появились на свет во второй половине 60-ых годов прошлого века. На основании этого можно сделать вывод о том, что тачскрин используется вот уже более 40 лет. До появления смартфонов они использовались в банкоматах и т.д. В настоящий момент каждый человек, который пользуется сотовой связью, автомобильными навигаторами, посещает банки и магазины, сталкивается с данной технологией, порой даже не догадываясь о том, как она называется. Итак, мы разобрались в том, что такое тачскрин в телефонах. По сути, это то же самое, что и дисплей, реагирующий на касание пальцев. Он прекрасно используется вместо клавиатуры и активно применяется в мобильных технологиях. К достоинствам тачскрин можно отнести защиту от пыли, влаги и прочих неблагоприятных факторов окружающей среды, а также высокую степень надёжности. Если наше сенсорное устройство не всегда реагирует на касание, либо и вовсе отказывается это делать, к примеру, не желает менять яркость на iPad, скорее всего, из строя вышел именно touch-screen. Стоит он относительно недорого (особенно если нас интересует резистивный дисплей), и заменить его легко.

Основа тачскрина

Основа любого тачскрина - это матрица на жидких кристаллах, которая фактически является уменьшенной копией той, что находится в мониторе. На обратной стороне расположены диоды подсветки, а на лицевой - ряд слоев, которые фиксируют нажатие (резистивный экран) или прикосновение (емкостной экран).

Человек, который хорошо разбирается в том, что такое тачскрин, понимает, что большая часть произведенных устройств использует резистивный сенсорный экран. Это следует из их дешевизны и относительной простоты конструкции. Многие китайские «смартфоны», заполонившие рынок, имеют резистивный тип экрана, технология изготовления которого, кстати, появилась раньше, чем емкостная.

Виды сенсорных экранов

Сенсорные экраны подразделяются на резистивные, матричные, проекционно-ёмкостные, сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах, инфракрасные, оптическиие, тензометрические, сенсорные экраны DST и индукционные.

Резистивные сенсорные экраны

Подразделяются на четырехпроводные и пятипроводные.

Сенсор резистивного экрана состоит из двух прозрачных пластмассовых пластин с тонкой токопроводящей сеткой, которые находятся на поверхности обычного жидкокристаллического экрана. Между пластинами - прозрачный диэлектрический слой. Программа выводит графический интерактивный интерфейс, который благодаря прозрачным материалам на матрице хорошо видно. Отвечая на запрос программы, пользователь нажимает на нужную точку интерфейса (например, изображение кнопки). - Расходится пластичный диэлектрик расходится, соприкасаются пластмассовые пластины, подавая ток с электрода одной на сетку другой. Появление тока фиксируется регистрирующим контроллером, который в соответствии с сеткой координат определит точку нажатия. Координаты точки поступают в программу и обрабатываются по заложенным алгоритмам.

Четырёхпроводной экран

Резистивный сенсорный экран состоит из стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны. И на панель, и на мембрану нанесено резистивное покрытие. Пространство между стеклом и мембраной заполнено микро-изоляторами, которые равномерно распределены по активной области экрана и надёжно изолируют проводящие поверхности. Когда на экран нажимают, панель и мембрана замыкаются, и контроллер с помощью аналогово-цифрового преобразователя регистрирует изменение сопротивления и преобразует его в координаты прикосновения (X и Y). В общих чертах алгоритм считывания таков:

На верхний электрод подаётся напряжение +5В, нижний заземляется. Левый с правым соединяются накоротко, и проверяется напряжение на них. Это напряжение соответствует Y-координате экрана.

Аналогично на левый и правый электрод подаётся +5В и «земля», с верхнего и нижнего считывается X-координата.

Существуют также восьмипроводные сенсорные экраны. Они улучшают точность отслеживания, но не повышают надёжности.

Пятипроводной экран

Пятипроводной экран более надёжен за счёт того, что резистивное покрытие на мембране заменено проводящим (5-проводной экран продолжает работать даже с прорезанной мембраной). На заднем стекле нанесено резистивное покрытие с четырьмя электродами по углам.

Изначально все четыре электрода заземлены, а мембрана «подтянута» резистором к +5В. Уровень напряжения на мембране постоянно отслеживается аналогово-цифровым преобразователем. Когда ничто не касается сенсорного экрана, напряжение равно 5 В.

Как только на экран нажимают, микропроцессор улавливает изменение напряжения мембраны и начинает вычислять координаты касания следующим образом:

На два правых электрода подаётся напряжение +5В, левые заземляются. Напряжение на экране соответствует X-координате.

Y-координата считывается подключением к +5В обоих верхних электродов и к «земле» обоих нижних.

Резистивные сенсорные экраны дёшевы и стойки к загрязнению. Резистивные экраны реагируют на прикосновение любым гладким твёрдым предметом: рукой (голой или в перчатке), пером, кредитной картой, медиатором. Их используют везде, где вандализм и низкие температуры не исключены: для автоматизации промышленных процессов, в медицине, в сфере обслуживания (POS-терминалы), в персональной электронике (КПК). Лучшие образцы обеспечивают точность в 4096×4096 пикселей.

Недостатками резистивных экранов являются низкое светопропускание (не более 85% для 5-проводных моделей и ещё более низкое для 4-проводных), низкая долговечность (не более 35 млн нажатий в одну точку) и недостаточная вандалоустойчивость (плёнку легко разрезать).

Матричные сенсорные экраны

Конструкция аналогична резистивной, но упрощена до предела. На стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану - вертикальные.

При прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.

Имеют очень низкую точность. Элементы интерфейса приходится специально располагать с учётом клеток матричного экрана. Единственное достоинство - простота, дешевизна и неприхотливость. Обычно матричные экраны опрашиваются по строкам (аналогично матрице кнопок); это позволяет наладить мультитач. Постепенно заменяются резистивными.

Ёмкостные сенсорные экраны

Ёмкостный (или поверхностно-ёмкостный) экран использует тот факт, что предмет большой ёмкости проводит переменный ток.

Ёмкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую прозрачным резистивным материалом (обычно применяется сплав оксида индия и оксида олова). Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение (одинаковое для всех углов). При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом появляется утечка тока. При этом чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Ток во всех четырёх углах регистрируется датчиками и передаётся в контроллер, вычисляющий координаты точки касания.

В более ранних моделях ёмкостных экранов применялся постоянный ток - это упрощало конструкцию, но при плохом контакте пользователя с землёй приводило к сбоям.

Ёмкостные сенсорные экраны надёжны, порядка 200 млн нажатий (около 6 с половиной лет нажатий с промежутком в одну секунду), не пропускают жидкости и отлично терпят токонепроводящие загрязнения. Прозрачность на уровне 90%. Впрочем, проводящее покрытие, расположенное прямо на внешней поверхности, всё ещё уязвимо. Поэтому ёмкостные экраны широко применяются в автоматах, лишь установленных в защищённом от непогоды помещении. Не реагируют на руку в перчатке.

Стоит заметить, что из-за различий в терминологии часто путают поверхностно- и проекционно-ёмкостные экраны. По классификации, применённой в данной статье, экран, например, iPhone является проекционно-ёмкостным, а не ёмкостным.

Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны

На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).

Компания Samsung сумела установить чувствительные электроды прямо между субпикселями AMOLED-экрана, это упрощает конструкцию и повышает прозрачность.

Прозрачность таких экранов до 90 %, температурный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место - сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На ПЁСЭ может применяться стекло толщиной вплоть до 18 мм, что приводит к крайней вандалоустойчивости. На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами. Поэтому проекционно-ёмкостные сенсорные экраны широко применяются и в персональной электронике, и в автоматах, в том числе установленных на улице. Многие разновидности поддерживают мультитач.

Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах

Экран представляет собой стеклянную панель с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП), находящимися по углам. По краям панели находятся отражающие и принимающие датчики. Принцип действия такого экрана заключается в следующем. Специальный контроллер формирует высокочастотный электрический сигнал и посылает его на ПЭП. ПЭП преобразует этот сигнал в ПАВ, а отражающие датчики его соответственно отражают.

Эти отражённые волны принимаются соответствующими датчиками и посылаются на ПЭП. ПЭП, в свою очередь, принимают отражённые волны и преобразовывают их в электрический сигнал, который затем анализируется с помощью контроллера. При касании экрана пальцем часть энергии акустических волн поглощается. Приёмники фиксируют это изменение, а микроконтроллер вычисляет положение точки касания. Реагирует на касание предметом, способным поглотить волну (палец, рука в перчатке, пористая резина).

Главным достоинством экрана на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является возможность отслеживать не только координаты точки, но и силу нажатия (здесь, скорее, способность точно определять радиус или область нажатия), благодаря тому, что степень поглощения акустических волн зависит от величины давления в точке касания (экран не прогибается под нажатием пальца и не деформируется, поэтому сила нажатия не влечет за собой качественных изменений в обработке контроллером данных о координатах воздействия, который фиксирует только область, перекрывающую путь акустических импульсов).

Данное устройство имеет очень высокую прозрачность, так как свет от отображающего прибора проходит через стекло, не содержащее резистивных или проводящих покрытий. В некоторых случаях для борьбы с бликами стекло вообще не используется, а излучатели, приёмники и отражатели крепятся непосредственно к экрану отображающего устройства. Несмотря на сложность конструкции, эти экраны довольно долговечны. По заявлению, например, американской компании Tyco Electronics и тайваньской фирмы GeneralTouch, они выдерживают до 50 млн касаний в одной точке, что превышает ресурс 5-проводного резистивного экрана.

Экраны на ПАВ применяются, в основном, в игровых автоматах, в охраняемых справочных системах и образовательных учреждениях. Как правило, экраны ПАВ различают на обычные - толщиной 3 мм, и вандалостойкие - 6 мм. Последние выдерживают удар кулаком среднего мужчины или падение металлического шара весом 0.5 кг с высоты 1.3 метра (по данным Elo Touch Systems). На рынке предлагаются варианты подключения к компьютеру как через интерфейс RS232, так и через интерфейс USB. На данный момент большей популярностью пользуются контроллеры к сенсорным экранам ПАВ, поддерживающие и тот, и другой тип подключения - combo (данные Elo Touch Systems).

Главным недостатком экрана на ПАВ являются сбои в работе при наличии вибрации или при воздействии акустическими шумами, а также при загрязнении экрана. Любой посторонний предмет, размещённый на экране (например, жевательная резинка), полностью блокирует его работу. Кроме того, данная технология требует касания предметом, который обязательно поглощает акустические волны, - то есть, например, пластиковая банковская карточка в данном случае неприменима.

Точность этих экранов выше, чем матричных, но ниже, чем традиционных ёмкостных. Для рисования и ввода текста они, как правило, не используются.

Инфракрасные сенсорные экраны

Принцип работы инфракрасной сенсорной панели прост - сетка, сформированная горизонтальными и вертикальными инфракрасными лучами, прерывается при касании к монитору любым предметом. Контроллер определяет место, в котором луч был прерван.

Инфракрасные сенсорные экраны боятся загрязнений и поэтому применяются там, где важно качество изображения, например, в электронных книгах. Из-за простоты и ремонтопригодности схема популярна у военных. Часто на таком принципе делают клавиатуры домофонов. Данный тип экрана применяется в обильных телефонах компании Neonode.

Оптические сенсорные экраны

Стеклянная панель снабжена инфракрасной подсветкой. На границе «стекло-воздух» получается полное внутреннее отражение, на границе «стекло - посторонний предмет» свет рассеивается. Остаётся заснять картину рассеивания, для этого существуют две технологии:

В проекционных экранах рядом с проектором ставится камера.

Так устроен, например, Microsoft PixelSense.

Либо светочувствительным делают дополнительный четвёртый субпиксель ЖК-экрана.

Позволяют отличить нажатия рукой от нажатий какими-либо предметами, есть мультитач. Возможны большие сенсорные поверхности, вплоть до классной доски.

Тензометрические сенсорные экраны

Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм. Основное применение - банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице.

Сенсорные экраны DST

Сенсорный экран DST (Dispersive Signal Technology) регистрирует пьезоэлектрический эффект в стекле. Возможно нажатие на экран рукой или любым предметом.

Отличительной особенностью является высокая скорость реакции и возможность работы в условиях сильного загрязнения экрана. Однако палец должен двигаться, неподвижный палец система не замечает.

Все мы пользуемся мобильными телефонами, большинство из нас – современными мобильными гаджетами: смартфонами и планшетами, которыми можно управлять при помощи нажатия на экран, а если быть точнее – при помощи прикосновения к экрану.

Это довольно удобно. Но что за технология позволяет отдавать команды смартфону простыми нажатиями? Давайте разбираться.

Тачскрин – это сенсорный экран, который позволяет отдавать команды устройству за счёт взаимодействия с элементами при помощи прикосновений. Слово «тачскрин» образовано от двух английских слов «touch» (трогать, прикасаться) и «screen» (экран).

По принципу работы тачскрины делятся на резистивные и ёмкостные.

Тачскрин (сенсорный экран)

Резистивные сенсорные экраны

Резистивный тачскрин – это сенсорный экран, который представляет собой гибкую прозрачную мембрану с токопроводящим покрытием. Такое покрытие ещё называют «резистивным», отсюда и название. Под мембраной располагается стекло со слоем, проводящим ток.

Работают резистивные сенсорные экраны следующим образом. При нажатии на экран происходит замыкание стекла с мембраной в определённой точке, что позволяет микропроцессору вычислить координаты касания. Чем точнее прикосновение (попадание по нужному элементу на экране минимальной поверхностью), тем лучше. Поэтому с резистивными тачскринами лучше работать при помощи стилуса.

Резистивные сенсорные экраны использовались в старых КПК, смартфонах, используются в банкоматах, терминалах оплаты.

Резистивный сенсорный экран

Явными плюсами таких тачскринов является их дешевизна в производстве (по сравнению с ёмкостными) и возможность нажимать на экран любыми предметами (это, правда, не всегда плюс).

К минусам можно отнести низкую прочность, небольшую долговечность, невозможность реализации мультитача (восприятие одновременного нажатия на несколько частей экрана), большое количество ошибок при обработке скользящих жестов (например, перелистывание или прокрутка).

Ёмкостные сенсорные экраны

Вот мы и подобрались к хорошо знакомым нам ёмкостным сенсорным экранам. Такие устанавливаются во всех современных смартфонах и планшетах. Вот только они тоже делятся – на два подтипа: обычные ёмкостные и проекционно-ёмкостные тачскрины.

Обычные ёмкостные сенсорные экраны

В этом случае стекло покрыто токопроводящим слоем, а в углах экрана располагаются электроды, которые подают переменное напряжение. Когда Вы касаетесь экрана, то происходит утечка тока. В зависимости от расстояния до каждого из углов, где расположены электроды, высчитывается точка нажатия. Естественно, работает такое нажатие только с токопроводящим предметом, например, с пальцем человека. При использовании данной технологии мультач также реализовать нельзя.

Более современные экраны имеют на внутренней стороне дисплея сетку электродов. Прикосновение к одному из них при помощи пальца приводит к образованию конденсатора, ёмкость которого измеряется для последующих вычислений и действий. Такие экраны позволяют реализовать мультитач, так как можно создать несколько конденсаторов одновременно. В других типах сенсорных экранов вычисление нескольких нажатий одновременно невозможно.

Слева - ёмкостный сенсорный экран, справа - проекционно-ёмкостный сенсорный экран

К плюсам ёмкостных экранов можно отнести возможность реализации мультитача (только в проекционно-ёмкостных), надёжность, отсутствие необходимости давления (сильного нажатия) на дисплей, высокое светопропускание.

К минусам ёмкостных тачскринов относится цена (они достаточно дороги в производстве), невозможность работы со стилусом. Последнее является минусом далеко не для всех. К тому же, сейчас уже имеются специальные стилусы для работы с ёмкостными тачскринами. Так что основным минусом остаётся более высокая производственная стоимость по сравнению с резистивными тачскринами.

Существуют также и другие сенсорные экраны и тачскрины, но в повседневной жизни они встречаются значительно реже.

Сенсорные экраны:

Резистивные сенсорные экраны
Матричные сенсорные экраны
Поверхностно-ёмкостные сенсорные экраны
Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны
Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах
Инфракрасные сенсорные экраны
Оптические сенсорные экраны
Тензометрические сенсорные экраны
Индукционные сенсорные экраны

Совсем недавно рынок мобильных устройств мог предложить в основном кнопочные устройства. Лишь изредка в руках у людей оказывались КПК и прочие диковинки, которые имели сенсорный экран. Но времена меняются, и технологии не стоят на месте. Теперь прилавки практически полностью избавились от кнопочных устройств, предоставив огромнейший выбор сенсорных телефонов и планшетов. При этом разнообразие форм, моделей и качества гаджетов просто поражает. Но все они имеют одинаковый принцип ввода и вывода информации - сенсорный экран, который также имеет свои разновидности. Рассмотрим, что такое тачскрин, какие его виды бывают и как провести их калибровку.

Виды сенсоров

С самого начала давайте дадим определение тачскрину. Тачскрин - это устройство ввода какой-либо информации в телефон или планшет. Он предназначается для адекватного восприятия устройством приказов. Часто тачскрин (или сенсор) путают с экраном, но это абсолютно две разные вещи.

Рынок на сегодняшний день предлагает 4 основных вида сенсоров для мобильных устройств:

резистивный;
индукционный;
емкостной;
инфракрасный.

Их можно встретить на самых различных устройствах и, в свою очередь, от вида тачскрина зависит частично их стоимость. Рассмотрим более подробно каждых из них.

Резистивный тачскрин

Резистивный вид тачскринов работает по принципу реагирования на изменения геометрических параметров. Так, чтобы получить отклик от экрана, нужно на него слегка нажать. По этой причине можно сразу сказать о недостатках, которые имеет резистивный тачскрин. Что это плохой показатель - ничего не сказать. Все дело в самом нажатии, по причине которого очень сильно портится экран. И хоть работать с таким тачскрином довольно просто в перчатках или при помощи стилуса, но изображение получается блеклым и через некоторое время появляются царапины.

Индукционный тачскрин

Данный вид тачскринов располагается позади твердого стекла и управление им можно производить лишь при помощи специального стилуса. Это очень неудобно, так как при утере или поломке этого предмета для управления нужно будет выложить немалую сумму денег на покупку.

Емкостной тачскрин

Этот вид тачскринов можно назвать усовершенствованной формой резистивных сенсоров. Он также находится сверху самого экрана и немного портит изображение. Для управления можно применять как стилус, так и пальцы. Есть возможность поддержки мультитача (чего нет у предыдущих вариантов) и принцип работы заключается в разнице электрического сопротивления. Это позволяет вводить информацию лишь при помощи легкого касания. Недостатком является невозможное управление сторонними предметами и пальцами в перчатках.

Инфракрасный тачскрин

Эти сенсоры работают по принципу инфракрасной сетки. Инфракрасные тачскрины являются универсальными. Они не портят изображение, но, в свою очередь, имеют длительный отклик и низкую точность.

Примерно в 80% сенсорных устройств используется емкостной сенсор. Он максимально удобен, стоит недорого и при этом имеет высокие показатели скорости отклика. Резистивный реже встречается, но и он также применяется в мобильных устройствах по причине своей дешевизны.

Калибровка тачскрина

В некоторых случаях, при замене сенсора или при сбоях в работе, требуется проводить калибровку. Эта процедура не сильно сложная, но требует максимального внимания, так как от нее зависит правильность отклика тачскрина.

Калибровка тачскрина - это процедура настройки сенсора, которая проводится для повышения точности реакции на касание к устройству. Для проверки, требуется эта процедура или нет, нужно снять защитную пленку (если ее нет - протереть хорошо экран), включить любой текстовый редактор и нажать на определенную букву. Если взамен выбранного варианта появился на экране другой знак - требуется проведение калибровки.

Калибровка резистивных сенсоров

Как правило, резистивные сенсорные экраны сразу при первом включении требуют откалибровать тачскрин. Что это нужная ежемесячная процедура - практически все забывают после первого включения. Также калибровку нужно проводить при замене экрана, сбое ПО, после падения или удара.

Резистивный сенсор откалибровать довольно просто благодаря «вшитой» утилите под названием ts_calibrate. Для ее запуска в самом меню телефона или планшета нужно зайти в раздел «Настройки». Далее выбрать пункт «Настройки телефона» и здесь нажать на «Калибровка». В результате этих действий экран станет черным и на нем появится крестик с красной точкой, расположенной по центру.

Чтобы откалибровать резистивный тачскрин для телефона или планшета, нужно нажимать в указанное точкой место. После каждого отклика она сдвигается и за четвертым нажатием в памяти устройства сохраняются все данные о сетке. Проверку после проведения калибровки проводить можно при помощи ввода текста. Если все правильно было сделано, то на экране будет появляться указанная буква или цифра.

Калибровка емкостного сенсора

Довольно редко, но бывают случаи, когда у емкостных сенсоров также сбивается сетка и их нужно калибровать. Проблема состоит в самой процедуре, так как эти тачскрины имеют очень сложную конструкцию и устройства не располагают «вшитым» ПО.

Проведение калибровки требуется начинать с загрузки утилиты TouchScreen Tune. Она легко определяет и настраивает сам тачскрин. Что это даст? Просто в случаях сбоя ПО или замены сенсора невозможно самостоятельно точно выставить сетку, которая бы работала адекватно. Вот благодаря такой программке можно подогнать все под нужные значения.

Дополнительно стоит отметить сбои в работе G-сенсора, который определяет положение смартфона или планшета в пространстве. В некоторых случаях он ведет себя неадекватно и очень сильно усложняет использование гаджета.

Для проведения калибровки акселерометра устройства под ОС Андроид требуется:

Зайти в инженерное меню и одновременно нажать кнопку выключения и снижения уровня громкости.
После появления меню на экране, при помощи той же кнопки громкости, нужно перелистать позиции и найти пункт Test Report.
В открывшемся списке выбрать G-Sensor cali.

После этого просто положите гаджет на ровную поверхность и нажмите на Do Calibration. Нужно подождать, пока на экране перестанут появляться цифровые значения. Затем два раза нажать на кнопку увеличения громкости и выбрать Reboot. Калибровка акселерометра проведена.

Меры предосторожности

Калибровать резистивный тачскрин для планшета и телефона нужно обязательно раз в месяц, так как при активном использовании устройства быстро нарушается вся сетка. Если этого не делать, можно в результате получить неадекватный отклик на нажатие и неудобство в использовании. Но, как правило, с проведением калибровки в этом случае не возникает проблем.

Значительно сложнее обстоят дела с емкостными сенсорами. Они изначально не предполагают проведение калибровки в качестве стандартной процедуры. По этой причине перед тем как приступить к ее выполнению, нужно понимать, если калибровка будет проведена с большими нарушениями, то не получится вернуть все изначальные настройки, которые имел тачскрин. Что это значит? Это полная потеря функциональности устройства, которую практически невозможно восстановить даже в сервисных центрах. Следовательно, проведение калибровки емкостного сенсора нужно лишь в том случае, когда вы уверены в своих силах и навыках.