Сенсорний екран - це пристрій, призначений для введення і виведення інформації з використанням чутливого до натиснень і жестам дисплея. Екрани сучасних пристроїв не тільки показують зображення, а й дають можливість взаємодіяти з пристроєм. Спочатку для такого роду взаємодії використовувалися знайомі всім кнопки, потім з'явилася не менш відома «миша», яка сильно полегшила дії з інформацією на екрані комп'ютера. Але для роботи «миші» потрібна горизонтальна поверхня, тому для мобільних пристроїв такий варіант не дуже підходить. Ось тут і допомагає доповнення до звичайного екрана - Touch Screen, так само відомий під назвами Touch Panel, сенсорна панель або сенсорна плівка. За своєю суттю, сенсорний елемент не є екраном - це додатковий пристрій, розташоване поверх дисплея зовні, що захищає його і призначене для введення координат дотику до екрану пальцем або іншим предметом.
Варто відзначити і ноутбуки, в конструкції яких є поворотний сенсорний дисплей, що забезпечує мобільний комп'ютер не тільки більш широкою функціональністю, але і більшою гнучкістю в управлінні на вулиці і на вазі.
На жаль, поки схожих моделей ноутбуків, званих ще «трансформерами», не так багато, але вони є.
Загалом, технологію сенсорного екрану можна назвати найбільш зручною в тому випадку, коли потрібен миттєвий доступ до управління пристроєм без особливої підготовки і з відмінною інтерактивністю: елементи управління змінюють один одного в залежності від активується функції.
Всього на сьогодні існує кілька типів сенсорних панелей. Звичайно, кожна з них має свої переваги і недоліки. Отже, основні чотири конструкції:
• Резистивні
• Ємнісні
• Проекційно-ємнісні
• З визначенням поверхнево-акустичних хвиль
Крім зазначених вище екранів, існують матричні і інфрачервоні екрани, але через їхню невисоку точності їх область застосування сильно обмежена.
Резистивні сенсорні панелі є найпростішими пристроями. Така панель складається з провідної підкладки та пластикової мембрани, що мають певний опір. При натисканні на мембрану виникає її замикання з підкладкою, а керуюча електроніка визначає з'являється при цьому опір між краями підкладки та мембрани, обчислюючи координати точки натискання.
Перевага резистивного екрану полягає в його дешевизні і простоті пристрою. Також вони мають гарну стійкість до забруднень. Головним достоїнством резистивной панелі є чутливість до будь-яких дотиків, як рукою (в тому числі в рукавичках), так і стилусом і будь-яким іншим твердим тупим предметом. Але є і серйозні недоліки: резистивні екрани чутливі до механічних пошкоджень, їх легко подряпати, і для захисту від цього потрібно використовувати спеціальну плівку. Резистивні панелі не дуже добре працюють і при низьких температурах, а також мають невисоку прозорість - пропускають менше 85% світлового потоку дисплея.
Технологія ємнісного сенсорного екрану базується на тому принципі, що предмет великої місткості (в цьому випадку людина) має здатність проводити електричний струм. Дія ємнісний технології полягає в нанесенні на скло електропровідного шару, при цьому на всі чотири кути екрана подається слабкий змінний струм. Якщо доторкнуться до екрану заземленим предметом великої місткості (пальцем), то станеться витік струму. Чим ближче точка дотику до електродів в кутах екрана, тим більше сила струму витоку, яка і реєструється керуючою електронікою, яка визначає координати точки дотику.
Ємнісні дисплеї дуже надійні і довговічні, вони розраховані на сотні мільйонів натискань, добре протистоять забруднень, але тільки тим, які не проводять електричний струм. У порівнянні з резистивним екранами, вони більш прозорі. Однак є все-таки і недоліки: можливість пошкодження електропровідного покриття і нечутливість до дотиків непроводящими предметами (руками в рукавичках).
Ємнісні екрани застосовуються в охоронюваних приміщеннях, інформаційних кіосках і деяких банкоматах.
Проекційно-ємнісні екрани використовують вимір ємності конденсатора, що утворюється між тілом людини і прозорим електродом на поверхні скла, яке є в цьому випадку діелектриком. Через те, що електроди розташовані на внутрішній поверхні екрану, екран дуже стійкий до механічних пошкоджень. З огляду на можливість застосування товстого скла, проекційно-ємнісні екрани можна використовувати в громадських місцях і на вулиці без будь-яких обмежень, і більш того, цей тип екрану розпізнає натискання пальцем в рукавичці.
Дані екрани досить чутливі і розрізняють натискання пальцем і проводять пером, а деякі моделі здатні розпізнавати декілька натискань (мультитач). Переваги проекционно-ємнісного екрану: висока прозорість, довговічність, нечутливість до більшості забруднень. Недоліками такого екрану є не дуже висока точність і складність електроніки, що обчислює координати натискання.
Проекційно-ємнісні екрани застосовуються в електронних кіосках на вулицях, платіжних терміналах, банкоматах, тачпадах ноутбуків і в iPhone.
З визначенням поверхнево-акустичних хвиль
Принцип роботи сенсорної панелі з визначенням поверхнево-акустичних хвиль полягає в наявності ультразвукових коливань в товщі екрану. При дотику до вібруючого склу, хвилі поглинаються, а точка дотику визначається датчиками екрану. Плюсами цих екранів є висока надійність і розпізнавання натискання (на відміну від ємнісних екранів). Мінуси - це слабка захищеність від навколишнього середовища, тому екрани з поверхнево-акустичними хвилями можна використовувати на вулиці, а ще такі екрани бояться будь-яких забруднень, що заважають їх роботі. Застосовуються рідко.
Рідкісні типи сенсорних екранів
• Оптичні екрани. Скло підсвічується інфрачервоним світлом, і в результаті дотику до нього відбувається розсіювання світла, яке реєструється датчиком.
• Індукційні екрани. Усередині екрану знаходиться котушка і сітка чутливих проводів, що відповідають на натискання активним пером, що живиться від електромагнітного резонансу. Такі екрани реагують на дотики тільки спеціальним пером. Застосовуються в дорогих графічних планшетах.
• Тензометричні екрани. Реагують на деформацію екрану, мають низьку точність, зате вони дуже міцні.
• Сітка інфрачервоних променів. Це одна з найперших технологій для розпізнавання дотиків до екрану. Сітка складається з великої кількості светоізлучателей і приймачів, які перебувають на всі боки екрану. Реагує на блокування променів предметами і таким чином визначає координати натискання.
Мультитач, про який так багато говорять, не є типом сенсорного екрану. Технологія множинного натискання - що є вільним перекладом словосполучення multi-touch - це додаткова опція до сенсорного екрану (зазвичай виконаному за проекційно-ємнісний технології), що дозволяє екрану розпізнавати кілька точок натискання. В результаті мультитач-екран може розпізнавати жести. Ось тільки деякі з них:
• Зрушуємо два пальця разом - зменшення зображення або тексту
• Розсовуємо два пальця в сторони - збільшення зображення
• Рух кількома пальцями одночасно - прокрутка тексту або сторінки в браузері
• Обертання двома пальцями - поворот зображення
Переваги та недоліки сенсорних екранів
У портативних пристроях сенсорні екрани стали використовуватися давно. На це є кілька причин:
• Можливість робити невелику кількість кнопок управління
• Нескладний графічний інтерфейс
• Легкість в управлінні
• Оперативність на Вашому пристрої
• Збільшення мультимедійних можливостей
Однак і недоліків у сенсорних екранів теж вистачає:
• Відсутність тактильного зворотного зв'язку
• Необхідність у використанні пера
• Небезпека ушкодження екрана
• Поява відбитків пальців і забруднень на екрані
• Більш високе споживання енергії
Таким чином, зовсім позбутися від клавіатури не завжди можливо, адже набагато зручніше набирати текст за допомогою звичайних клавіш. Але зате сенсорний екран має більшу інтерактивністю, більш оперативним доступом до елементів меню і налаштувань сучасних пристроїв.