Сенсорные технологии


Емкостная проекционная (Матричная)

Используемые материалы:

Стекло, листовой полиэстер, проводящее покрытие.

Принцип действия:

  • Сенсорные элементы, заданные шаблоном, расположены на обратной стороне сенсорной подложки.
  • Измеряется уровень сигнала на каждом элементе.
  • Касание определяется путем сравнения уровней сигналов между смежными элементами.

Преимущества:

  • Может быть ламинирована или химически обработана для дополнительной защиты от повреждений.
  • Экраны в основном ламинируют для предотвращения разбивания на осколки.
  • Касания могут осуществляться пальцем, пальцем в перчатке или проводящим стилусом.
  • Светопередача 85%-90%.
  • Определение одновременного касания в 3-х и более точках.

Недостатки:

  • Более сложная электроника и конструкция экрана по сравнению с другими технологиями и, как следствие, более высокая стоимость.
  • Не поддерживает работу с непроводящими стилусами.
Инфракрасная Infrared (Grid) (IR)

Используемые материалы:

Стеклянная или акриловая подложка, рамка по периметру стекла, светодиодная матрица

Принцип действия:

Светодиоды создают сетку инфракрасных световых лучей по осям X и Y на поверхности экрана. Фотоприемники улавливают эти лучи на противоположной стороне экрана. Касание определяется когда палец или стилус блокирует луч и не позволяет ему достичь фотоприемников. Контроллер постоянно сканирует по осям X и Y и в момент касания определяет блокировку и вычисляет координату касания методом триангуляции.

Преимущества:

  • На работу экрана не влияют царапины и износ поверхности.
  • Касания осуществляются пальцем, рукой в перчатке, или толстым стилусом.
  • Светопередача 90% - 92%

Недостатки:

  • Крупные загрязнения, пролитые жидкости или какие-то препятствия на поверхности экрана могут приводить к ложным срабатываниям и создавать мертвые зоны.
  • Касания происходят слегка над поверхностью экрана, что может привести к непреднамеренному срабатыванию. 
  • Требуется рамка защищающая светодиоды и фотоприемники.
Оптическая

Используемые матреиалы:

 Стеклянная подложка, оптические сенсоры линейного сканирования, световые шины.

Принцип действия:

Миниатюрные камеры расположены в 2-ух верхних углах подложки. Подсвеченные или отражающие границы 3-х противоположных сторон проецируют однородное поле инфракрасного света немного выше поверхности стекла. Касание распознается благодаря перекрыванию пальцем или другим объектом светового потока от камер. Контроллер обрабатывает оптическую информацию и вычисляет координаты Х и Y.

Преимущества:

  • На работу экрана не влияют царапины
  • Нажатие осуществляется пальцем, рукой в перчатке или стилусом.
  • Масштабируемость
  • Светопередача более 90

Недостатки:

  • Пролитая жидкость или загрязнения поверхности могут вызвать ложные срабатывания или привести к неработоспособности экрана.
  • Для данного типа технологии требуется рамка для защиты камер в углах экрана
  • Защитная рамка приводит к увеличению толщины сенсорного экрана на 3,5 мм.
  • Нажатие срабатывает чуть ранее реального касания поверхности
  • Определение 2-ух точек касания осуществляется 2-я камерами, а 3-х и более точек касания - 4 камерами.
ПАВ (технология на поверхностно-акустических волнах)

Используемые материалы:

Стекло, пьезоэлектрические преобразователи

Принцип действия:

  • Пьезоэлектрические датчики установленные по углам стекла генерируют акустические волны по поверхности стеклянной подложки по осям Х и Y.
  • Акустические волны отражаются от специальных насечек на стекле, перенаправляя энергию в пьезоэлектрические приемники.
  • Касание поверхности сенсорного экрана вызывает уменьшение части волны в прямой зависимости от координат касания.
  • Касание определяется по времени задержки от переданного импульса до места затухания поверхностной волны.

Преимущества:

  • Касания могут осуществляться пальцем, некоторыми перчатками или мягким проводящим стилусом.
  • Светопередача более 90%.

Недостатки:

  • Жидкости или крупные загрязнения (пыль, грязь) могут вызвать ложные срабатывания или мертвые зоны на экране.
  • Требуется надежная защита от грязи и воды, что усложняет процесс сборки устройств
  • Широкий бордюр не позволяет интегрировать экран во многие модели мониторов.
  • Определяется только одна точка касания - отсутствие мультитач
Поверхностно-емкостная (ClearTek)

Используемые материалы:

Стеклянная подложка, Покрытие из прозрачного метталического оксида Glass substrate, transparent metal oxide coating

Принцип действия:

  • Напряжение прилагается к углам сенсорного экрана.
  • Электроды по периметру сенсорного экрана распределяют напряжение для создания однородного электрического поля через проводящую поверхность экрана.
  • В момент касания часть тока снимается с поверхности экрана и измеряется контроллером.
  • Относительная величина тока обратно пропорциональна растоянию от точки касания до углов экрана.
  • Пропорция токов от 4-х углов позволяет рассчитать координаты X и Y точки касания.

Преимущества:

  • Устойчивость к загрязнениям (грязь, пыль, жир и т.п) и жидкостям на поверхности экрана.
  • Срабатывание даже при легком касании экрана.
  • Самой быстрый отклик на нажатие среди сенсорных технологий.
  • Светопередача 88% - 92%.

Недостатки:

  • Поддерживает только касания пальцем (без перчаток) или стилусом подключенным к котроллеру.
  • Сильные царапины могут повлять на работоспособность экрана.
  • Определяется только одно касание - отсутствие мультитач.
Резистивная

Используемые материалы:
Стеклянная или акриловая подложка, полиэстер

Принцип действия:
Нажатие на экран сжимает верхний слой до соприкосновения с нижним стеклянным слоем. Напряжение прикладывается к верхнему и нижнему слою (ось Х и Y) поочередно. Контроллер вычисляет координаты касания X и Y, используя градиент напряжения между слоями в точке касания.

Преимущества:

  • Наиболее широко используемая сенсорная технология
  • Касания могут осуществляться пальцем, пальцем в перчатке или стилусом
  • Низкая цена

Недостатки:

  • Сенсорный экран чувствителен к царапинам, порезам, и возможным температурным воздействием (например пепел от сигарет), что может привести к его полному выходу из строя. 
  • Верхний слой экрана представляет собой легкий и гибкий материал покрытый проводящим слоем, который постепенно изнашивается при каждом нажатии. 
  • Типичная светопередача 80-85%
Технология дисперсионного сигнала (DST)

Используемые материалы:

Стеклянная подложка, пьезоэлектрические приемопередатчики

Принцип действия:

  • Касание создает волновые колебания внутри стеклянной подложки.
  • Волна внутри подложки распространяется от точки касания к границам экрана и определяется пьезоэлектрическими датчиками, раположенными в углах сенсорного экрана.
  • Электроника вычисляет координаты касания.

Преимущества:

  • Данная технология невосприимчива к поверхностным загрязнениям.
  • На работу не влияют статические объекты.
  • Касания могут осуществляться пальцем, пальцем в перчатке или стилусом.
  • Светопередача более 90%.
  • Возможно изготовление дизайна монитора без передней рамки.

Недостатки:

  • Мало производителей экранов данной технологии.
  • Возможно только одно касание.

Статья: Еще раз о сенсорных широкоформатных экранах 32"-46" DST технологии.