Тач панель: как она работает в современных электронных устройствах
Тач панели в современных устройствах стали неотъемлемой частью нашей повседневной жизни. Мы используем их в смартфонах и планшетах, банкоматах и информационных киосках. Но откуда взялась эта технология и как она развивалась? Давайте разберемся.
История возникновения тач панелей
Первые прототипы тач панелей появились еще в 1960-1970-х годах. В частности, в 1972 году была создана система PLATO IV, которая использовала сенсорный экран на основе инфракрасных лучей размером 16x16 клеток. Хотя разрешение было невысоким, это уже позволяло пользователю выбирать нужные пункты меню, нажимая на экран.
А в 1971 году Сэмюэль Херст разработал первый графический планшет под названием «элограф», работавший на основе резистивной технологии. В 1977 году им же был создан первый пятипроводной сенсорный экран.
Коммерческое применение тач панелей началось в 1980-х годах. Тогда они в основном использовались в промышленности и медицинском оборудовании. А вот массовое распространение технология получила только в 1990-2000-х годах с появлением смартфонов и других мобильных устройств с большими сенсорными экранами.
Принцип работы основных типов тач панелей
Существует несколько основных технологий, которые используются в современных тач панелях:
- Резистивные
- Емкостные Поверхностно-емкостные Проекционно-емкостные
- Акустические
- Инфракрасные
- Оптические
Резистивные
Резистивный сенсорный экран состоит из двух слоев, между которыми находятся точечные микроизоляторы. При нажатии на экран слои соприкасаются в определенной точке, что фиксируется контроллером. На основании этих данных вычисляются координаты нажатия.
Основные достоинства:
- Низкая стоимость
- Высокая надежность
- Возможность использования любых указательных устройств (палец, стилус и т.д.)
Резистивные экраны широко применяются в промышленности, медицине, в платежных терминалах.
Емкостные
Поверхностно-емкостные экраны используют эффект проводимости электрического тока через человеческое тело. При касании пальцем к определенной точке стеклянной панели фиксируется утечка тока, и контроллер вычисляет координаты этой точки.
Преимущества:
- Высокая чувствительность
- Надежность
- Простота в использовании
Проекционно-емкостные экраны имеют встроенную сетку электродов, которые вместе с пальцем пользователя образуют емкостный датчик. Контроллер измеряет емкость и определяет координаты нажатия. Такая технология используется, к примеру, в смартфонах iPhone и iPad.
Преимущества проекционно-емкостных экранов:
- Высокая чувствительность
- Поддержка мультитач
- Вандалоустойчивость
Сферы применения тач панелей
Сенсорные экраны активно используются в самых разных областях:
Мобильные устройства
Практически все современные смартфоны и планшеты (тач панель на ноутбуке) оснащены мультитач сенсорными дисплеями, как правило, на основе проекционно-емкостной технологии. Это обеспечивает удобное управление всеми функциями устройства при помощи пальцев.
Банкоматы и платежные терминалы
Здесь традиционно используются резистивные экраны, поскольку они позволяют работать как с пальцем, так и со специальной пластиковой картой (например, банковской). Кроме того, резистивные экраны отличаются повышенной надежностью и стойкостью к внешним воздействиям.
Информационные киоски
Для интерактивных информационных стендов и киосков чаще всего выбирают проекционно-емкостные сенсорные панели. Они обеспечивают максимальное удобство для посетителей, а также поддерживают мультитач и жесты, что важно для таких приложений.
Промышленные контроллеры
В промышленности сенсорные экраны широко применяются в качестве панелей управления различным технологическим оборудованием. Здесь важны надежность и стойкость к внешним воздействиям, поэтому чаще всего используются резистивные или акустические ПАВ-панели.
Игровые автоматы
Для игровых автоматов подходят прочные вандалоустойчивые акустические (ПАВ) экраны с толстым защитным стеклом. Они выдерживают сильные механические нагрузки и работают даже при сильных загрязнениях.
Достоинства и недостатки разных технологий
Каждая из рассмотренных технологий тач панелей имеет свои преимущества и недостатки, которые определяют области их применения.
| Тип экрана | Достоинства | Недостатки |
| Резистивный | Надежность, низкая стоимость | Сложность реализации мультитача |
| Емкостной проекционный | Высокая чувствительность, поддержка мультитача | Высокая стоимость |
| Акустический ПАВ | Прочность, долговечность | Сложность в эксплуатации |
Тенденции развития тач панелей
Современные тенденции в разработке сенсорных экранов связаны с решением текущих ограничений технологий и расширением функциональности.
Основными направлениями развития являются:
- Увеличение размеров тач панелей – создание больших сенсорных поверхностей для общественных инфокиосков, витрин, интерактивных столов и т.д.
- Повышение чувствительности и точности – для более тонкого и точного управления устройствами
- Снижение стоимости – за счет удешевления компонентов и производства
Как отмечал основатель Elographics Сэмюель Херст еще в 1971 году, «сенсорные экраны сделают компьютеры и другие электронные устройства гораздо более дружелюбными для людей»
И сегодня мы видим, как эти слова воплощаются в жизнь.