Talpiniai/varžiniai lietimui jautrūs ekranai: istorija ir skirtumai
Parengė: aibo
Jutiklinis ekranas — informacijos įvedimo įrenginys; lietimui jautrus ekranas.
Šioje apžvalgoje mes papasakosime Jums apie skirtumą tarp talpinių (capasitive) ir varžinių (resistive) lietimui jautrių ekranų (touchscreen). Bet pradžiai šiek tiek istorijos.
Jutiklinis ekranas buvo išrastas JAV įgyvendinant programuojamo apmokymo programą. 1972 m. sukurta kompiuterinė sistema PLATO IV turėjo jutiklinį ekraną, veikiantį infraraudonųjų spindulių pagrindu, kurį sudarė 16×16 sričių. Bet net ir toks nedidelis tikslumas leido naudotojui pasirinkti atsakymą, spaudžiant atitinkamą vietą ekrane.
1971 m. Samuelis Hurstas (vėliau įkūręs bendrovę „Elographics“, dabar tapusią „Elo TouchSystems“) sukūrė elografą – grafinę planšetę, veikiančią keturių laidų varžos principu. 1974 metais tas pats S. Hurstas sugebėjo pagaminti skaidrų elografą, o 1977 m. sukūrė penkių laidų principu veikiantį ekraną. Bendrovė „Elographics “, susivienijusi su „Siemens“, sugebėjo pagaminti iškilų jutiklinį valdymo skydą, kuris tiko to meto kineskopams. 1982 m. vykusioje pasaulinėje parodoje „Elographics“ pristatė televizorių su jutikliniu ekranu.
1983 metais buvo išleistas kompiuteris „HP-150“, kuriame buvo jutiklinis ekranas, veikiantis infraraudonųjų spindulių tinklelio pagrindu. Beje, tuo metu jutikliniai ekranai daugiausia buvo pritaikyti pramonės ir medicinos įrangoje.
Į plataus vartojimo prietaisus (telefonus, kišeninius kompiuterius ir t. t.) jutikliniai ekranai buvo įdiegti tada, kai pasirodė įrenginiai su dideliais skystųjų kristalų ekranais (užimančiais visą priekinį skydelį), – jie pakeitė nedidelių matmenų klaviatūrą. Pirmuoju kišeniniu žaidimų pultu su jutikliniu ekranu tapo „Nintendo DS“, o pirmuoju plataus vartojimo įrenginiu, palaikančiu kelių lietimų įvestį, – „iPhone“.
Kišeninių įrenginių privalumai ir trūkumai
Privalumai
- Nesudėtinga sąsaja.
- Galima suderinti nedidelius aparato matmenis ir didelį ekraną.
- Greitas rinkimas ramioje aplinkoje.
- Smarkiai padidėjusios multimedijos panaudojimo aparate galimybės.
Trūkumai
- Nėra taktilinio atsako — sudėtinga dirbti kratymo sąlygomis. Be to, negalima rinkti akluoju būdu.
- Tenka arba užimti abi rankas (vienoje rankoje laikomas įrenginys, o kitoje – jutiklinis rašiklis), arba kurti didelius sąsajos elementus, kuriuos galima paspausti pirštu, ir taip panaikinti didelio ekrano privalumus.
- Sunaudojama daug energijos.
- Jeigu nėra specialios dangos, naudotojui gali trukdyti pirštų antspaudai.
- Ypatingai plonas ekranas – netgi nežymiai pažeistas ekranas gali suskilinėti ar net sudužti.
Varžinis jutiklinis ekranas
Varžinį jutiklinį ekraną sudaro stiklinis skydelis ir lanksti plastiko membrana. Ir skydelis, ir membrana padengti varžine danga. Tarpas tarp membranos ir ekrano užpildytas mikroizoliatoriais, tolygiai paskirstytais ties aktyviąja ekrano sritimi, kurie užtikrina patikimą laidžių paviršių izoliaciją.
Paspaudus ekraną, skydelis ir membrana susijungia, o valdiklis, kuriame įtaisytas analoginis – skaitmeninis keitiklis, registruoja varžos pokytį ir perskaičiuoja jį į prisilietimo koordinates (X ir Y).
Paspaudus ekraną, skydelis ir membrana susijungia, o valdiklis, kuriame įtaisytas analoginis – skaitmeninis keitiklis, registruoja varžos pokytį ir perskaičiuoja jį į prisilietimo koordinates (X ir Y).
Ypatybės
Varžiniai jutikliniai ekranai nebrangūs ir neypatingai jautrūs užteršimui. Varžiniai ekranai reaguoja į prisilietimą bet kokiu lygiu kietu daiktu: ranka (nuoga arba su pirštine), jutikliniu rašikliu, kreditine kortele.
Juos naudoja visur, kur nepasitaiko vandalizmo ir nebūna žemos temperatūros: pramonės procesų automatizavimui, medicinoje, aptarnavimo srityje (kasos aparatuose), asmeniniuose elektronikos įrenginiuose (kišeniniuose kompiuteriuose). Geriausiuose modeliuose užtikrinimas 4096×4096 pikselių tikslumas.
Juos naudoja visur, kur nepasitaiko vandalizmo ir nebūna žemos temperatūros: pramonės procesų automatizavimui, medicinoje, aptarnavimo srityje (kasos aparatuose), asmeniniuose elektronikos įrenginiuose (kišeniniuose kompiuteriuose). Geriausiuose modeliuose užtikrinimas 4096×4096 pikselių tikslumas.
Varžinių ekranų trūkumai: nedidelis šviesos praleidimas (ne daugiau 85 proc.), ribota naudojimo trukmė (ne daugiau kaip 35 mln. vieno taško paspaudimų) ir nepakankama apsauga nuo vandalizmo (juostelę nesunku supjaustyti).
Talpiniai jutikliniai ekranai
Talpiniuose (arba talpiojo paviršiaus) ekranuose pasinaudota tuo, kad didelės elektrinės talpos objektas praleidžia kintamąją srovę.
Talpinį jutiklinį ekraną sudaro stiklinis skydelis, padengtas laidžiąja medžiaga. Ekrano kampuose išdėstyti elektrodai laidžiajame sluoksnyje sukuria nedidelę kintamąją įtampą (vienodą visuose kampuose). Palietus ekraną pirštu arba kitu laidžiu daiktu, srovė nuteka. Be to, kuo pirštas yra arčiau elektrodo, tuo mažesnė ekrano varža, o tai reiškia, kad srovės stiprumas irgi didesnis. Visuose keturiuose kampuose srovės stiprumą registruoja jutikliai ir rezultatus perduoda valdikliui, kuriame apskaičiuojamos prisilietimo taško koordinatės.
Ankstesniuose talpinių ekranų modeliuose buvo taikoma nuolatinė srovė – tokia technologija supaprastina konstrukciją, tačiau – jei naudotojas nepakankama liečiasi su žeme – susidaro trikdžiai.
Ypatybės
Talpiniai jutikliniai ekranai patikimi (galima atlikti iki 200 mln. paspaudimų), nepraleidžia skysčio ir yra atsparūs nelaidiems teršalams. Skaidrumas siekia iki 90 proc. Tiesa, laidžioji danga vis dar lengvai pažaidžiama. Todėl talpiniai ekranai plačiai naudojami automatuose, įtaisytuose saugomose patalpose. Jie nereaguoja į prisilietimą ranka su pirštine.
Taip pat negalima kelių lietimų įvestis – keturiuose taškuose išmatuoto srovės stiprumo nepakanka, kad būtų galima nustatyti du arba daugiau srovės nutekėjimo taškų.