Tuŝekranaj tipoj, historio kaj kiel ili funkcias

Kio estasTuŝekrano?

Tuŝekrano estas ekrano -eniga interfaco, kutime travidebla ekrano, kiu ebligas al uzantoj interagi kun aparato per identigado de tuŝaj enigoj sur la ekrana surfaco. Por la plej multaj tuŝaj ekranoj, la tuŝaj enigoj estas detektitaj uzante la elektrajn proprietojn de la homa korpo, specife la konduktan naturon de niaj fingroj. Ĉi tiu konduktiveco permesas al la aparato rekoni kaj registri nian tuŝon kiel enigaĵon.

Du vaste uzataj tuŝekranaj teknologioj, rezistemaj kaj kapacitaj, implikas meti tuŝan panelon super elektronikaj ekranoj kiel  LCDS or OLEDS Por ebligi detekton de tuŝo. Uzantoj povas plenumi diversajn agojn, inkluzive de elektado, movado, zumado, desegnado, glitado, ktp.

Rilata: LCD vs OLED

Unu el la primaraj avantaĝoj de tuŝaj ekranoj estas, ke ili forigas la bezonon de tradiciaj enigaj aparatoj kiel la muso, klavaro aŭ fizikaj butonoj. Ĉi tio estas ĉar tuŝaj ekranoj permesas al uzantoj interagi rekte kun cifereca enhavo frapante, glitante, pinĉante, glitante kaj zumante per siaj fingroj aŭ stilo. Ĉi tio faciligas navigi menuojn, elekti eblojn kaj plenumi aliajn taskojn ĉe ciferecaj aparatoj, precipe ĉe pli malgrandaj aparatoj kiel inteligentaj telefonoj kaj tablojdoj, kie tradiciaj enaj aparatoj eble ne estas praktikaj.

TuŝekranoTajpu ekzemplojn

Historio de Tuŝaj ekranoj

La historio de tuŝaj ekranoj datiĝas de la 1960 -aj jaroj, kiam fruaj tuŝaj enigaj aparatoj estis evoluigitaj por uzo en kontrolaj paneloj kaj aliaj specialaj aplikoj. En la sekva templinio, ni esploros ŝlosilajn momentojn kaj novigojn en la disvolviĝo de tuŝaj ekranoj de iliaj fruaj komencoj ĝis la nuntempo.

Tempolimo Antaŭrigardo de la Historio de Tuŝekranaj ekranoj

1960 -- Unue registrita tuŝekrano (movita de Stylus).

Bell Telephone Laboratories Inc (nun AT&T) publikigis unu el la plej fruaj versioj de tuŝekrano en 1960, kiu poste estis patentita en 1962 sub la Usono 3016421A. Ĉi tiu tuŝekrano uzas kradon de rektaj lumoj, kiuj celas rekte malsupren sur la surfacon kaj estas desegnita por funkcii nur kun stilo, ne fingro. La fotodetektiloj registras tuŝon kiam trabo de lumo en la krado estas interrompita per la tuŝo de la stilo.

1965 -- La unua fingro movita tuŝekrano.

Eric Johnson, kiu baziĝis ĉe la Reĝa Radar -Establo en Malvern, Anglujo, disvolvis la unuan tuŝekranon, kiu povus esti operaciita per fingro por helpi trafikan kontrolon. Lia laboro pri kapacitaj tuŝaj ekranoj estis komence priskribita en 1965, kaj li poste ellaboris ĝin per fotoj kaj diagramoj en an Artikolo publikigita en 1967. Li arkivis por patento en la UK (GB3352465) en 1965, kaj la usona patento US3482241A estis donita en 1969.

1971 -- La unua rezistema tuŝekrano.

D -ro Samuel Hurst estas akreditita kun disvolvado de la unua rezistema tuŝekrano en 1971, kvankam ĝi ne estis travidebla. En 1974, li kreis travideblan tuŝekranon.

1972 -- Tuŝaj ekranoj kun infraruĝaj sensiloj kaj fototransistoroj.

En 1972, la Universitato de Ilinojso disvolvis tuŝekranon por fina sistemo nomata la Platono IV, kiu estis uzata en edukaj agordoj. La ekrano táctil havis tabelon de infraruĝaj sensiloj de 16x16 formitaj de LED -oj kaj fototransistoroj sur la randoj de la ekrano, kiuj permesis al ĝi detekti tuŝon kiam objekto estis tre proksima al la ekrano.

1973 -- Unua travidebla kapacita ekrano.

En la fruaj 70 -aj jaroj, du CERN (Eŭropa Organizo por Nuklea Esploro) Inĝenieroj, Frank Beck kaj Bent Stumpe, kreis See - tra tuŝekrano surbaze de la antaŭa laboro de Stumpe ĉe televida fabriko en la fruaj 1960 -aj jaroj. CERN komencis fabriki ilin en 1973.

1974 -- Unua travidebla rezistema tuŝekrano.

D -ro Samuel Hurst kreis la unuan rezisteman tuŝekranon, kiu inkluzivis travideblan surfacon, kiun li prezentis patenton US3911215A Tio estis donita en 1975 por la kompanio, kiun li fondis - Elographics Inc.

1982 -- Multi - Tuŝa Teknologio.

La unua multi - tuŝa tuŝekrana sistemo estis kreita en 1982 de la eniga esplora grupo ĉe la Universitato de Toronto, uzante frostan - vitran panelon kun fotilo poziciigita malantaŭ ĝi, markante la komencon de multi - tuŝa teknologio.

Fruaj 80 -aj jaroj - Malfrue 90 -aj jaroj -- Tuŝekrana gesto - Bazitaj Trajtoj kaj Disvolviĝo

Dum la 80 -aj kaj 90 -aj jaroj, vasta esplorado estis farita por plibonigi la precizecon kaj funkciecon de tuŝekrana teknologio, korpigante varion de gesto - bazitaj funkcioj kiel glitado, glitado, frapeto - alklaku, lifto - malŝaltas, multi - tuŝon, kaj pli.

2000 - Nuna tempo -- Tutmonda ĝeneraligita kaj disvolviĝo de kapacitaj tuŝaj ekranoj

Tuŝaj ekranoj estis ĉirkaŭ la 60 -aj jaroj, kun signifaj plibonigoj dum la 80 kaj 90 -aj jaroj, sed ne estis ĝis la 2000 -aj jaroj, ke ili fariĝis vaste uzataj en konsumantaj elektronikaĵoj kiel poŝtelefonoj, tekkomputiloj, tablojdoj kaj aliaj porteblaj aparatoj. Ĉi tio ŝuldiĝis parte al la disvolviĝo de novaj teknologioj, kiel kapacitaj tuŝaj ekranoj, kio permesis pli precizajn kaj respondajn tuŝajn enigaĵojn.

Studo de DisplaySearch malkaŝis, ke en 2018, kapacitaj tuŝekranoj reprezentis pli ol 70% de tutmondaj sendoj, dum rezistemaj tuŝaj ekranoj konsistigis nur 3%.

Kiel fariTuŝaj ekranojlabori?

La primaraj komponentoj de ekrano táctil estas la tuŝa sensilo, regilo kaj programaro. La tuŝa sensilo, ankaŭ konata kiel tuŝa panelo, konsistas el tuŝo - sentema surfaco, kiu detektas ŝanĝojn en elektraj proprietoj kiel kurento, tensio, kapacitanco aŭ rezisto. La regilo, aparataro, konvertas la elektrajn ŝanĝojn detektitajn de la tuŝa panelo en signalojn, kiuj estas uzataj por interpreti tuŝajn gestojn, kiel tuŝi, gliti, zomi, gliti, ktp. Finfine, ricevinte ĉi tiujn tuŝajn signalojn, la programaro povas procesi ilin kaj reagi al ili, ke ili ŝanĝu, ke ili ŝanĝas, ke ili ŝanĝas, ke ili ŝanĝas, ke ili ŝanĝas, ke ili povas pliigi la agadon, pliigi, ke ili ŝanĝu, ke ili ŝanĝas, plialtigas, ke ili ŝanĝas, plialtigas, ke ili ŝanĝas, plialtigas, ke ili ŝanĝas, ŝanĝas, ke ili povas pliigi, ke ili ŝanĝu, ke ili povas pliigi, ke ili ŝanĝu, ne bezonas, ke ili ŝanĝu, ke la programaro, plialtiĝas, ne bezonas. Kaj tiel plu.

Kiel funkcias ekranoj de tuŝoj: Paŝo - per - Paŝo

1. Tuŝa Sensilo -Aktivigo - La uzanto interagas kun la sentema surfaco de la tuŝo - kaŭzante ŝanĝojn en siaj elektraj proprietoj, kiel kurento, tensio, kapacitanco aŭ rezisto.
2. Kontrolilo -prilaborado - La aparataro -regilo detektas la elektrajn ŝanĝojn en la tuŝa panelo, identigas specifajn tuŝajn gestojn (tuŝado, glitado, zumado, glitado, ktp.), Konvertas ilin en signalojn kaj sendas ilin al la programaro.
3. Softvara Respondo - La programaro ricevas la tuŝajn signalojn kaj procesas ilin por plenumi specifajn funkciojn aŭ taskojn.

Specoj de tuŝaj ekranoj

Dum la du plej oftaj specoj de tuŝaj ekranoj estas rezistemaj kaj kapacitaj, ekzistas aliaj specoj de tuŝaj ekranoj, ĉiu kun siaj propraj unikaj ecoj kaj funkcioj.

Tuŝekranaj teknologioj

• Rezistiva
• Kapacita
• Projektita Kapacito (P - CAP)
• Infraruĝo
• SAW (surfaca akustika ondo)
• Optika bildigo

Rezistemaj tuŝoj

Rezistaj tuŝaj ekranoj funkcias per la detekto de premo aplikita al la ekrano. Ili konsistas el du flekseblaj tavoloj, kutime faritaj el poliestro kaj vitro, kiuj estas tegitaj per maldika tavolo de kondukta materialo, kiel india stana oksido (ITO). Ĉi tiuj du tavoloj estas apartigitaj per etaj interspacaj punktoj.

Kiam premo estas aplikata al la ekrano, la supra fleksebla tavolo estas puŝita al la malsupra tavolo, kreante kontakton inter la du konduktaj tavoloj. Ĉi tiu fizika kontakto registras ŝanĝon en elektra rezisto, kiun la tuŝekrana regilo tiam procesas por determini la precizan lokon de la tuŝo.

Rezistaj tuŝaj ekranoj estas relative malmultekostaj kaj povas esti operaciitaj per diversaj enaj aparatoj, kiel fingroj, stiloj aŭ gantoj. Tamen ili emas havi pli malaltan sentivecon kaj klarecon ol aliaj tuŝekranaj teknologioj.

Kapablaj Tuŝekranoj

Kapacita tuŝekrano identigas kaj reagas al ŝanĝoj en kapacitanco kaŭzitaj de la elektrostatika kampo de la ekrano kiam la surfaco de la ekrano estas tuŝita.

Kiam uzanto tuŝas la ekranon per fingro aŭ stilo farita el kondukta materialo, ĝi kaŭzas ŝanĝon en la kapacitanco de la ekrano ĉe la punkto de kontakto. Ĉi tiu ŝanĝo estas detektita de la kapacita tuŝa regilo, kiu tiam prilaboras la enigon kaj determinas la ĝustan lokon de la tuŝa evento.

Kapablaj tuŝaj ekranoj estas vaste uzataj en inteligentaj telefonoj, tablojdoj kaj aliaj elektronikaj aparatoj pro sia alta sentiveco, precizeco kaj respondeco. Ili ankaŭ subtenas multi - tuŝajn kapablojn, permesante al uzantoj plenumi gestojn kiel pinĉado kaj zomi kun multoblaj samtempaj tuŝaj enigoj. Tamen ili eble ne funkcias bone kun ne - konduktaj materialoj, kiel gantoj aŭ regula plumo, ĉar ĉi tiuj materialoj ne interagas kun la elektrostatika kampo de la ekrano.

Projektita Kapacito (PCAP)

Projektitaj kapacitaj tuŝaj ekranoj uzas kradon de elektrodoj por detekti tuŝajn enigaĵojn. La elektrodoj, tipe faritaj el travidebla kondukta materialo, estas metitaj sur maldikan folion el vitro aŭ plasto, kiu kovras la ekranon.

Kiam fingro aŭ stilo tuŝas la surfacon de la ekrano táctil, ĝi ŝanĝas la kapacitancon inter la elektrodoj, kiu estas detektita de la regila cirkvito. La regilo tiam kalkulas la pozicion de la tuŝo surbaze de la ŝanĝoj en kapacitanco kaj sendas la respondan enigon al la aparato.

Projektitaj kapacitaj tuŝoj estas konataj pro sia alta precizeco, sentiveco kaj fortikeco. Ili estas ofte uzataj en inteligentaj telefonoj, tablojdoj kaj aliaj elektronikaj aparatoj. Ili ankaŭ subtenas multi - tuŝajn gestojn, permesante al uzantoj interagi kun la aparato uzante du aŭ pli da fingroj samtempe.

Diferenco inter kapacita kaj projekciita kapacita

La ĉefa diferenco inter kapacitaj kaj projektitaj kapacitaj tuŝaj ekranoj estas la maniero kiel la elektrodoj estas konstruitaj kaj aranĝitaj. Projektitaj kapacitaj tuŝaj ekranoj estas tipe pli sentemaj kaj precizaj, igante ilin taŭgaj por altaj - finaj aplikoj kiel inteligentaj telefonoj, tablojdoj kaj industriaj kontrolaj paneloj.

IR (infraruĝaj) tuŝaj ekranoj

Infraruĝaj tuŝaj ekranoj uzas kradon de lumo - elsendaj diodoj (LEDoj) kaj fotodetektiloj por detekti tuŝajn enigaĵojn. La LED -oj elsendas infraruĝajn lumajn trabojn, kiuj estas aranĝitaj en horizontalaj kaj vertikalaj tabeloj ĉirkaŭ la randoj de la ekrano. La fotodetektiloj, situantaj kontraŭ la LED -oj, kontinue ricevas ĉi tiujn infraruĝajn lumajn trabojn.

Kiam uzanto tuŝas la ekranon, ilia fingro aŭ stilo interrompas la infraruĝajn lumajn trabojn, kaŭzante paŭzon en la krado. La sistemo tiam kalkulas la koordinatojn de la tuŝpunkto surbaze de la specifaj traboj interrompitaj. Ĉi tiu informo estas sendita al la prilaborado de la aparato, kiu interpretas la tuŝan enigon kaj plenumas la respondan agon.

Infraruĝaj tuŝaj ekranoj ofertas plurajn avantaĝojn, inkluzive de alta fortikeco kaj rezisto al skrapoj, polvo kaj akvo. Ili ankaŭ havas la kapablon labori kun preskaŭ ajna objekto inkluzive de stiloj aŭ gajaj manoj, ĉar apliki premon ne necesas por registri tuŝon. IR -ekranoj havas nekredeblan malpezan transdonon kaj bildan kvaliton, ĉar ili ne havas ekstran vitron aŭ filman tavolon sur la ekrano. Tamen, funkcieco povas esti malfacila sub hela sunlumo, do tipe ili estas uzataj en la interno. Ili ankaŭ funkcias plej bone kun pli grandaj ekranaj grandecoj ĉar profilaj alteco eble limigas.

SAW (surfaca akustika ondo)

Surfaca akustika ondo (SAW) tuŝaj ekranoj estas speco de tuŝa teknologio, kiu uzas ultrasonajn ondojn por detekti tuŝajn enigaĵojn sur la surfaco de la ekrano. La ekrano estas formita de tavolo de vitro aŭ alia travidebla materialo, kun maldika tavolo de reflekta materialo sur la surfaco de la vitra tavolo.

La ultrasonaj ondoj estas generitaj de transduktiloj situantaj ĉe la anguloj de la ekrano kaj senditaj trans la surfacon de la vitro. Kiam fingro, stilo aŭ alia objekto tuŝas la ekranon, ĝi absorbas iujn el la ultrasonaj ondoj, kaŭzante ĝenon en la ondo -ŝablono. La transduktiloj detektas ĉi tiun perturbon, kiu tiam povas kalkuli la lokon kaj specon de tuŝa enigo.

SAW -tuŝaj ekranoj ofertas plurajn avantaĝojn, inkluzive de alta klareco, fortikeco kaj fidindeco. Ili ankaŭ tre respondas kaj povas detekti eĉ malpezajn tuŝojn aŭ gestojn. Tamen ili estas pli multekostaj ol iuj aliaj specoj de tuŝoj kaj eble ne taŭgas por uzo en severaj medioj, kie zorgas al altaj kvantoj da malpuraĵo, polvo aŭ akvo.

Optika bildigoTuŝaj ekranoj

Optikaj bildigaj tuŝaj ekranoj uzas fotilon - kiel sensiloj kaj bildaj prilaboraj algoritmoj por detekti tuŝajn enigaĵojn similajn al infraruĝaj tuŝoj. Kiam uzanto tuŝas la surfacon de la ekrano táctil, la sensiloj detektas la ŝanĝon de lumo kaj ombro kaŭzita de la premo kaj movado de la tuŝo.

Optikaj bildigaj tuŝoj estas konataj pro sia daŭripovo, ĉar ili ne estas susceptibles eluzi kaj larmi de fizika kontakto kiel aliaj tuŝoj. Ili estas ofte uzataj en publikaj kioskoj, interagaj ekranoj kaj videoludaj aplikoj. Tamen ili eble ne estas tiel respondemaj aŭ sentemaj kiel aliaj specoj de tuŝaj ekranoj kaj eble ne subtenas multi - tuŝajn gestojn.

Konkludo

Kapablaj kaj projektitaj kapacitaj tuŝaj ekranoj, kun sia alta precizeco kaj respondeco, aperis kiel la ĉefa ekrano -ekrano -ekrano, sekvita de rezistemaj tuŝoj. Dum infraruĝa, surfaca akustika ondo kaj optikaj bildigaj tuŝoj ne estas tiel vaste uzataj aŭ popularaj, ili tamen havas unikajn aplikojn kaj konservas malgrandan sed diligentan merkatan parton.

Tuŝaj ekranojtroveblas ĉie, de industriaj kontrolaj paneloj ĝis ATM -oj, medicinaj aparatoj kaj konsumantaj elektronikaĵoj. Ili revoluciis kiel ni interagas kun teknologio kaj fariĝis esenca parto de nia ĉiutaga vivo.