แอปพลิเคชัน
จอสัมผัสใช้ในเครื่องชำระเงิน ตู้ข้อมูล อุปกรณ์การค้าอัตโนมัติ พ็อกเก็ตคอมพิวเตอร์ โทรศัพท์มือถือ เครื่องเล่นเกม และแผงควบคุมในอุตสาหกรรม
ข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์มือถือ
ข้อดี
- ความเรียบง่ายของอินเทอร์เฟซ
- อุปกรณ์สามารถรวมขนาดที่เล็กและหน้าจอขนาดใหญ่ได้
- โทรด่วนในสภาพแวดล้อมที่ผ่อนคลาย
- ความสามารถด้านมัลติมีเดียของอุปกรณ์ได้รับการขยายอย่างมาก
ข้อบกพร่อง
ข้อดีและข้อเสียของอุปกรณ์เครื่องเขียน
ข้อดี
ในเครื่องให้ข้อมูลและตู้จำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ แผงควบคุมการทำงาน และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ไม่มีอินพุตที่ใช้งานอยู่ หน้าจอสัมผัสได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่สะดวกมากสำหรับมนุษย์ในการโต้ตอบกับเครื่องจักร ข้อดี:
- เพิ่มความน่าเชื่อถือ
- ความต้านทานต่ออิทธิพลภายนอกที่รุนแรง (รวมถึงการก่อกวน) ความต้านทานฝุ่นและความชื้น
ข้อบกพร่อง
ข้อเสียเหล่านี้ขัดขวางการใช้งาน เท่านั้นหน้าจอสัมผัสในอุปกรณ์ที่บุคคลทำงานเป็นเวลาหลายชั่วโมง อย่างไรก็ตาม ในอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดี หน้าจอสัมผัสอาจไม่ใช่อุปกรณ์ป้อนข้อมูลเพียงอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น ในที่ทำงานของแคชเชียร์ สามารถใช้หน้าจอสัมผัสเพื่อเลือกรายการได้อย่างรวดเร็ว และสามารถใช้แป้นพิมพ์เพื่อป้อนตัวเลขได้
หน้าจอสัมผัสทำงานอย่างไร
มีหน้าจอสัมผัสหลายประเภทที่ทำงานบนหลักการทางกายภาพที่แตกต่างกัน
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน
หน้าจอสี่สาย
หลักการทำงานของหน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน 4 สาย
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทานประกอบด้วยแผงกระจกและเมมเบรนพลาสติกที่มีความยืดหยุ่น มีการใช้การเคลือบแบบต้านทานกับทั้งแผงและเมมเบรน ช่องว่างระหว่างกระจกและเมมเบรนนั้นเต็มไปด้วยไมโครฉนวนซึ่งกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นที่ใช้งานของหน้าจอและแยกพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้อย่างน่าเชื่อถือ เมื่อกดหน้าจอ แผงและเมมเบรนจะถูกปิด และตัวควบคุมโดยใช้ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล จะบันทึกการเปลี่ยนแปลงความต้านทานและแปลงเป็นพิกัดการสัมผัส (X และ Y) โดยทั่วไป อัลกอริธึมการอ่านจะเป็นดังนี้:
- อิเล็กโทรดด้านบนใช้แรงดันไฟฟ้า +5V และขั้วล่างต่อสายดิน ซ้ายและขวาลัดวงจรและมีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้านี้สอดคล้องกับพิกัด Y ของหน้าจอ
- ในทำนองเดียวกัน +5V และกราวด์จะจ่ายให้กับอิเล็กโทรดด้านซ้ายและขวา และพิกัด X จะถูกอ่านจากด้านบนและด้านล่าง
นอกจากนี้ยังมีหน้าจอสัมผัสแบบแปดสาย พวกเขาปรับปรุงความแม่นยำในการติดตาม แต่ไม่ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ
หน้าจอห้าสาย
หน้าจอห้าสายมีความน่าเชื่อถือมากกว่าเนื่องจากการเคลือบตัวต้านทานบนเมมเบรนถูกแทนที่ด้วยสื่อกระแสไฟฟ้า (หน้าจอ 5 สายยังคงทำงานต่อไปแม้จะมีการตัดผ่านเมมเบรน) กระจกด้านหลังมีการเคลือบแบบต้านทานด้วยอิเล็กโทรดสี่อิเล็กโทรดที่มุม
เริ่มแรก อิเล็กโทรดทั้งสี่จะต่อสายดิน และเมมเบรนจะถูก "ดึง" ด้วยตัวต้านทานไปที่ +5V ระดับแรงดันไฟฟ้าทั่วเมมเบรนได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องโดยตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล เมื่อไม่มีอะไรสัมผัสกับหน้าจอสัมผัส แรงดันไฟฟ้าจะเป็น 5V
ทันทีที่กดหน้าจอ ไมโครโปรเซสเซอร์จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าของเมมเบรน และเริ่มคำนวณพิกัดของการสัมผัสดังต่อไปนี้:
- อิเล็กโทรดด้านขวาสองอันใช้แรงดันไฟฟ้า +5V ส่วนอิเล็กโทรดด้านซ้ายจะต่อสายดิน แรงดันไฟฟ้าบนหน้าจอสอดคล้องกับพิกัด X
- พิกัด Y อ่านได้โดยเชื่อมต่ออิเล็กโทรดทั้งสองขั้วบนเข้ากับ +5V และต่อกราวด์ทั้งสองขั้วล่าง
ลักษณะเฉพาะ
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทานมีราคาถูกและทนทานต่อการปนเปื้อน หน้าจอแบบ Resistive ตอบสนองต่อการสัมผัสวัตถุที่เรียบและแข็ง เช่น มือ (เปล่าหรือสวมถุงมือ) สไตลัส บัตรเครดิต ปิ๊ก ใช้ในทุกที่ที่อาจเกิดการก่อกวนและอุณหภูมิต่ำได้: สำหรับกระบวนการอัตโนมัติของอุตสาหกรรม, ในการแพทย์, ในภาคบริการ (เครื่อง POS), ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล (PDA) ตัวอย่างที่ดีที่สุดจะมีความแม่นยำ 4096x4096 พิกเซล
ข้อเสียของหน้าจอต้านทานคือการส่งผ่านแสงน้อย (ไม่เกิน 85% สำหรับรุ่น 5 สายและต่ำกว่าสำหรับรุ่น 4 สาย) ความทนทานต่ำ (ไม่เกิน 35 ล้านคลิกต่อจุด) และความต้านทานต่อการก่อกวนไม่เพียงพอ (ฟิล์ม ตัดง่าย)
หน้าจอสัมผัสแบบเมทริกซ์
หลักการออกแบบและการทำงาน
การออกแบบคล้ายกับตัวต้านทานแต่เรียบง่ายจนถึงขีดจำกัด ตัวนำแนวนอนถูกนำไปใช้กับกระจก และใช้ตัวนำแนวตั้งกับเมมเบรน
เมื่อคุณสัมผัสหน้าจอ ตัวนำไฟฟ้าจะสัมผัสกัน คอนโทรลเลอร์จะกำหนดว่าตัวนำใดลัดวงจร และส่งพิกัดที่เกี่ยวข้องไปยังไมโครโปรเซสเซอร์
ลักษณะเฉพาะ
พวกเขามีความแม่นยำต่ำมาก องค์ประกอบอินเทอร์เฟซจะต้องอยู่ในตำแหน่งพิเศษโดยคำนึงถึงเซลล์ของหน้าจอเมทริกซ์ ข้อได้เปรียบเพียงอย่างเดียวคือความเรียบง่ายราคาถูกและไม่โอ้อวด โดยทั่วไปแล้วหน้าจอเมทริกซ์จะถูกสอบถามทีละแถว (คล้ายกับเมทริกซ์ปุ่ม) สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถตั้งค่ามัลติทัชได้ พวกมันจะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยตัวต้านทาน
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟ
หลักการออกแบบและการทำงาน
หน้าจอแบบ capacitive (หรือ capacitive พื้นผิว) ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าวัตถุที่มีความจุสูงนำไฟฟ้ากระแสสลับ
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟคือแผงกระจกที่เคลือบด้วยวัสดุต้านทานความโปร่งใส (โดยปกติจะเป็นโลหะผสมของอินเดียมออกไซด์และดีบุกออกไซด์) อิเล็กโทรดที่อยู่ตรงมุมของตะแกรงจะส่งแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเล็กน้อย (เหมือนกันทุกมุม) ไปที่ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า เมื่อคุณสัมผัสหน้าจอด้วยนิ้วหรือวัตถุนำไฟฟ้าอื่นๆ กระแสไฟฟ้ารั่ว ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งนิ้วอยู่ใกล้อิเล็กโทรด ความต้านทานของหน้าจอก็จะยิ่งต่ำลง ซึ่งหมายความว่ากระแสไฟฟ้าก็จะมากขึ้นตามไปด้วย กระแสไฟในมุมทั้งสี่จะถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์และส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะคำนวณพิกัดของจุดสัมผัส
ในหน้าจอ capacitive รุ่นก่อนหน้านี้ กระแสตรงถูกนำมาใช้ - ทำให้การออกแบบง่ายขึ้น แต่ถ้าผู้ใช้สัมผัสกับพื้นไม่ดีก็จะนำไปสู่ความล้มเหลว
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟมีความน่าเชื่อถือ ประมาณ 200 ล้านคลิก (คลิกประมาณ 6 ปีครึ่งโดยมีช่วงเวลาหนึ่งวินาที) ไม่ทำให้ของเหลวรั่วไหล และทนต่อสารปนเปื้อนที่ไม่นำไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี ความโปร่งใสที่ 90% อย่างไรก็ตาม สารเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่บนพื้นผิวด้านนอกโดยตรงยังคงมีความเสี่ยงอยู่ ดังนั้นหน้าจอแบบ capacitive จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรที่ติดตั้งในห้องที่มีการป้องกันสภาพอากาศเท่านั้น พวกเขาไม่ตอบสนองต่อมือที่สวมถุงมือ
เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากความแตกต่างในด้านคำศัพท์ หน้าจอแบบ Surface- และ Projected-Capacitive มักจะสับสน ตามการจัดหมวดหมู่ที่ใช้ในบทความนี้ หน้าจอของ iPhone เช่น ตัวเก็บประจุแบบโปรเจ็กต์, ไม่ ตัวเก็บประจุ.
หน้าจอสัมผัสแบบ capacitive ที่คาดการณ์ไว้
หลักการออกแบบและการทำงาน
มีการใช้ตารางอิเล็กโทรดที่ด้านในของหน้าจอ อิเล็กโทรดร่วมกับร่างกายมนุษย์ก่อให้เกิดตัวเก็บประจุ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะวัดความจุของตัวเก็บประจุนี้ (จ่ายพัลส์ปัจจุบันและวัดแรงดันไฟฟ้า)
ลักษณะเฉพาะ
ความโปร่งใสของหน้าจอดังกล่าวสูงถึง 90% ช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก ทนทานมาก (คอขวดคืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนที่ประมวลผลการคลิก) PESE สามารถใช้กระจกที่มีความหนาสูงสุด 18 มม. ซึ่งทำให้ต้านทานการทุบทำลายได้มาก สารเหล่านี้ไม่ทำปฏิกิริยากับสารปนเปื้อนที่ไม่นำไฟฟ้า สารที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกระงับได้ง่ายโดยใช้วิธีการของซอฟต์แวร์ ดังนั้นหน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟที่ฉายภาพจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลและในตู้จำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ รวมถึงที่ติดตั้งบนถนนด้วย
เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากความแตกต่างในด้านคำศัพท์ หน้าจอแบบ Surface- และ Projected-Capacitive มักจะสับสน จากการจำแนกประเภทที่ใช้ในบทความนี้ หน้าจอ iPhone (ผู้ก่อตั้ง "ความเจริญทางเทคโนโลยี" ประมาณปี 2550) ได้รับการฉายภาพแบบความจุไฟฟ้า
หน้าจอสัมผัสตามคลื่นเสียงบนพื้นผิว
หลักการออกแบบและการทำงาน
หน้าจอเป็นแผงกระจกที่มีทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริก (PET) อยู่ที่มุม ที่ขอบแผงมีเซ็นเซอร์สะท้อนแสงและรับสัญญาณ หลักการทำงานของหน้าจอดังกล่าวมีดังนี้ ตัวควบคุมพิเศษจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงและส่งไปยังโพรบ โพรบจะแปลงสัญญาณนี้เป็นสารลดแรงตึงผิว และเซ็นเซอร์สะท้อนแสงจะสะท้อนสัญญาณดังกล่าวตามนั้น เซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องจะรับคลื่นที่สะท้อนเหล่านี้และส่งไปยังโพรบ ในทางกลับกัน หัววัดจะรับคลื่นที่สะท้อนและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นจะถูกวิเคราะห์โดยตัวควบคุม เมื่อคุณใช้นิ้วสัมผัสหน้าจอ พลังงานบางส่วนจากคลื่นเสียงจะถูกดูดซับ เครื่องรับจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงนี้ และไมโครคอนโทรลเลอร์จะคำนวณตำแหน่งของจุดสัมผัส ทำปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับวัตถุที่สามารถดูดซับคลื่นได้ (นิ้ว มือที่สวมถุงมือ ยางที่มีรูพรุน)
ลักษณะเฉพาะ
หลัก ศักดิ์ศรีหน้าจอบนพื้นผิวคลื่นเสียง (SAW) คือความสามารถในการติดตามไม่เพียง แต่พิกัดของจุดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงกดด้วย (ที่นี่ค่อนข้างเป็นความสามารถในการกำหนดรัศมีหรือพื้นที่ของการกดได้อย่างแม่นยำ) เนื่องจาก ความจริงที่ว่าระดับการดูดซับของคลื่นอะคูสติกขึ้นอยู่กับความดัน ณ จุดที่สัมผัส ( หน้าจอไม่โค้งงอภายใต้แรงกดของนิ้วและไม่เสียรูปดังนั้นแรงกดจึงไม่นำมาซึ่งการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพในการประมวลผลข้อมูลของคอนโทรลเลอร์บนพิกัด ของการกระแทก ซึ่งจะบันทึกเฉพาะพื้นที่ที่ทับซ้อนเส้นทางของพัลส์เสียง) อุปกรณ์นี้มีความโปร่งใสสูงมาก เนื่องจากแสงจากอุปกรณ์ถ่ายภาพส่องผ่านกระจกที่ไม่มีสารเคลือบต้านทานหรือสื่อไฟฟ้า ในบางกรณี แก้วไม่ได้ใช้เพื่อต่อสู้กับแสงสะท้อนเลย และผู้ส่ง ตัวรับ และตัวสะท้อนแสงจะติดเข้ากับหน้าจอของอุปกรณ์แสดงผลโดยตรง แม้จะมีความซับซ้อนของการออกแบบ แต่หน้าจอเหล่านี้ก็ค่อนข้างทนทาน ตัวอย่างเช่น บริษัทอเมริกัน Tyco Electronics และบริษัท GeneralTouch ของไต้หวัน ระบุว่าพวกเขาสามารถทนต่อการสัมผัสได้มากถึง 50 ล้านครั้งในจุดเดียว ซึ่งเกินอายุการใช้งานของหน้าจอต้านทานแบบ 5 สาย หน้าจอที่ใช้สารลดแรงตึงผิวส่วนใหญ่จะใช้ในสล็อตแมชชีน ระบบข้อมูลที่ปลอดภัย และสถาบันการศึกษา ตามกฎแล้วหน้าจอลดแรงตึงผิวจะแบ่งออกเป็นแบบปกติ - หนา 3 มม. และแบบป้องกันการป่าเถื่อน - 6 มม. หลังสามารถทนต่อแรงกระแทกจากหมัดของคนทั่วไปหรือลูกบอลโลหะที่มีน้ำหนัก 0.5 กก. จากความสูง 1.3 เมตร (ตาม Elo Touch Systems) ตลาดมีตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ทั้งผ่านทางอินเทอร์เฟซ RS232 และผ่านทางอินเทอร์เฟซ USB ในขณะนี้ ตัวควบคุมสำหรับหน้าจอสัมผัสของสารลดแรงตึงผิวที่รองรับการเชื่อมต่อทั้งสองประเภท - คอมโบ (ข้อมูลจาก Elo Touch Systems) ได้รับความนิยมมากขึ้น
หลัก ข้อเสียเปรียบหน้าจอที่ใช้สารลดแรงตึงผิวอาจทำงานผิดปกติเมื่อมีการสั่นสะเทือนหรือเมื่อสัมผัสกับเสียงรบกวน รวมถึงเมื่อหน้าจอสกปรก วัตถุแปลกปลอมใดๆ ที่วางบนหน้าจอ (เช่น หมากฝรั่ง) ขัดขวางการทำงานของมันโดยสิ้นเชิง นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องมีการสัมผัสกับวัตถุที่ต้องดูดซับคลื่นเสียง - ตัวอย่างเช่นในกรณีนี้ไม่สามารถใช้บัตรธนาคารพลาสติกได้
ความแม่นยำของหน้าจอเหล่านี้สูงกว่าเมทริกซ์ แต่ต่ำกว่าหน้าจอแบบ capacitive แบบดั้งเดิม ตามกฎแล้วจะไม่ใช้สำหรับการวาดและป้อนข้อความ
หน้าจอสัมผัสอินฟราเรด
หลักการทำงานของแผงสัมผัสอินฟราเรดนั้นง่าย - ตารางที่เกิดจากรังสีอินฟราเรดแนวนอนและแนวตั้งจะถูกขัดจังหวะเมื่อวัตถุใด ๆ สัมผัสกับจอภาพ ตัวควบคุมจะกำหนดตำแหน่งที่ลำแสงถูกรบกวน
ลักษณะเฉพาะ
หน้าจอสัมผัสอินฟราเรดไวต่อการปนเปื้อน ดังนั้นจึงใช้เมื่อคุณภาพของภาพเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ใน eBook เนื่องจากความเรียบง่ายและบำรุงรักษาได้ โครงการนี้จึงได้รับความนิยมจากกองทัพ แป้นกดอินเตอร์คอมมักทำตามหลักการนี้ หน้าจอประเภทนี้ใช้ในโทรศัพท์มือถือ Neonode
หน้าจอสัมผัสแบบออปติคอล
แผงกระจกมีไฟอินฟราเรด ที่ขอบเขตแก้ว-อากาศ จะได้การสะท้อนภายในทั้งหมด ที่ขอบเขตแก้ว-วัตถุแปลกปลอม แสงจะกระเจิง สิ่งที่เหลืออยู่คือการจับรูปแบบการกระเจิง โดยมีสองเทคโนโลยี:
ลักษณะเฉพาะ
ช่วยให้คุณสามารถแยกแยะการกดด้วยมือจากการกดด้วยวัตถุใด ๆ มีระบบมัลติทัช พื้นผิวสัมผัสขนาดใหญ่สามารถทำได้จนถึงและรวมถึงกระดานดำ
หน้าจอสัมผัสแบบสเตรนเกจ
ตอบสนองต่อการเสียรูปของหน้าจอ ความแม่นยำของตัวกรองสเตรนเกจต่ำ แต่มีความทนทานต่อการก่อกวนได้สูง แอปพลิเคชั่นนี้คล้ายกับแอพพลิเคชั่น capacitive ที่คาดการณ์ไว้: ตู้เอทีเอ็ม, เครื่องขายตั๋ว และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่ตั้งอยู่บนถนน
หน้าจอสัมผัส DST
บทความหลัก: เทคโนโลยีสัญญาณกระจายตัว
หน้าจอสัมผัส DST (Dispersive Signal Technology) ตอบสนองต่อการเสียรูปของกระจก คุณสามารถกดหน้าจอด้วยมือหรือวัตถุใดก็ได้ คุณสมบัติที่โดดเด่นคือความเร็วปฏิกิริยาสูงและความสามารถในการทำงานในสภาพของตัวกรองที่สกปรกมาก
หน้าจอสัมผัสแบบเหนี่ยวนำ
หน้าจอสัมผัสแบบเหนี่ยวนำคือแท็บเล็ตกราฟิกที่มีหน้าจอในตัว หน้าจอดังกล่าวตอบสนองต่อปากกาพิเศษเท่านั้น
ใช้เมื่อต้องการการตอบสนองโดยเฉพาะต่อการกดด้วยปากกา (ไม่ใช่ด้วยมือ): แท็บเล็ตศิลปะระดับไฮเอนด์ แท็บเล็ตพีซีบางรุ่น
ตารางเดือย
มธ | 4 สาย | 5 สาย | ยมก | เปรยมก | สารลดแรงตึงผิว | ตาข่ายไออาร์ | ขายส่ง | เทนโซ | เวลาออมแสง | เหนี่ยวนำ | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
ฟังก์ชั่นการทำงาน | |||||||||||
สวมถุงมือ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ||
วัตถุนำไฟฟ้าที่เป็นของแข็ง | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ||
วัตถุแข็งที่ไม่นำไฟฟ้า | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ||||
มัลติทัช | ใช่ 1 | ใช่ 7 | ใช่ | ใช่ | ใช่ 1 | ใช่ | |||||
การวัดความดัน | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ||||||
ความโปร่งใสขั้นสูงสุด % 2 | 85 | 75 | 85 | 90 | 90 | 100 | 100 | 100 | 95 | 90 | |
ความแม่นยำ 3 | ด้านล่าง | สูง | สูง | สูง | สูง | วันพุธ | ด้านล่าง | วันพุธ | ด้านล่าง | สูง | สูง |
ความน่าเชื่อถือ | |||||||||||
อายุการใช้งาน ล้านคลิก | 35 | 10 | 35 | 200 | ∞ 4 | 50 | ∞ 5 | ∞ 4 | ??? | ∞ 4 | ∞ 4 |
ป้องกันสิ่งสกปรกและของเหลว | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ||
ความต้านทานต่อการป่าเถื่อน | ใช่ | ใช่ | ใช่ | ||||||||
ใบสมัคร 6 | โอกราน | โอกราน | โอกราน | วาง | ถนน | วาง | วาง | วาง | ถนน | วาง | โอกราน |
1 รองรับแบบมีข้อจำกัด
2 หากคุณต้องการเพียงแผงกระจกโดยไม่มีฟิล์มนำไฟฟ้าโปร่งใส - มีเงื่อนไข 95% หากคุณไม่ต้องการมันด้วยซ้ำ (คุณสามารถใช้การครอบคลุมหน้าจอมาตรฐาน) - ตามเงื่อนไข 100%
3 สูง - สูงสุดหนึ่งพิกเซล (ติดตามปากกาคมได้อย่างแม่นยำ) ปานกลาง - มากถึงหลายพิกเซล (เพียงพอสำหรับการคลิกด้วยนิ้ว) บล็อกหน้าจอต่ำ - ใหญ่ (เป็นไปไม่ได้ที่จะวาด จำเป็นต้องมีองค์ประกอบอินเทอร์เฟซที่ใหญ่มาก)
4 ถูกจำกัดด้วยความน่าเชื่อถือทางอิเล็กทรอนิกส์
5 ถูกจำกัดโดยการปนเปื้อนของเซ็นเซอร์
6 Ogran - อุปกรณ์การเข้าถึงแบบจำกัด (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล อุปกรณ์อุตสาหกรรม) สถานที่ - การเข้าถึงทั่วไปในพื้นที่คุ้มครอง ถนน - ทางเข้าถนนทั่วไป
7 การจำลองซอฟต์แวร์ ประมวลผลได้สูงสุด 2 คลิก
ดูเพิ่มเติม
- ทัชโฟน
ในภาพยนตร์เรื่อง "Die Hard" ตัวละครของบรูซ วิลลิสกำลังตรวจสอบนวัตกรรมทางเทคนิคในยุคนั้นด้วยความสนใจอย่างมาก ซึ่งเป็นแผงสัมผัสสำหรับผู้มาเยือนนากาโทมิพลาซ่า
ลิงค์
- การเปลี่ยนหน้าจอสัมผัส คำแนะนำในการเปลี่ยนหน้าจอสัมผัส
หมายเหตุ
- หน้าจอสัมผัส - ประวัติความเป็นมาของอินเทอร์เฟซคอมพิวเตอร์หน้าจอสัมผัส
- ประวัติบริษัทตั้งแต่ Elographics ไปจนถึง Elo TouchSystems, 1971 - ปัจจุบัน - Elo TouchSystems - Tyco Electronics
- ประวัติ HP: ทศวรรษ 1980 (ภาษาอังกฤษ)
- ในหน้าจอต้านทานจะมีการตอบสนองเมื่อกด - ทำให้การทำงานด้วยมือของคุณสะดวกสบายยิ่งขึ้น นอกจากนี้ในโทรศัพท์บางรุ่นการกดที่สำเร็จจะได้รับการยืนยันด้วยการสั่น แต่ข้อเสนอแนะดังกล่าวไม่เพียงพอที่จะแยกแยะองค์ประกอบอินเทอร์เฟซหนึ่งจากอีกองค์ประกอบหนึ่งด้วยการสัมผัส
- มูคิน ไอ.เอ.
เมื่อไม่นานมานี้ มีเพียงไม่กี่คนที่เชื่อว่าโทรศัพท์ที่มีปุ่มที่คุ้นเคยจะทำให้อุปกรณ์ที่ควบคุมโดยการสัมผัสหน้าจอ แต่ยุคสมัยกำลังเปลี่ยนไปและความต้องการโทรศัพท์แบบปุ่มกดก็ค่อยๆ ลดลง ในขณะที่ความต้องการสมาร์ทโฟนก็เพิ่มขึ้น
คำว่า "หน้าจอสัมผัส" เกิดจากคำสองคำ - Touch และ Screen ซึ่งในภาษาอังกฤษแปลว่า "หน้าจอสัมผัส" ใช่แล้ว หน้าจอสัมผัสคือหน้าจอสัมผัสที่คุณสัมผัสเมื่อคุณใช้สมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ต ในความเป็นจริงหน้าจอสัมผัสไม่ได้พบเฉพาะในโลกของเทคโนโลยีมือถือเท่านั้น ดังนั้น คุณสามารถดูได้เมื่อฝากเงินเข้าบัญชีอุปกรณ์มือถือของคุณผ่านเทอร์มินัล ที่ตู้ ATM ในเครื่องจำหน่ายตั๋ว ฯลฯ
หน้าจอสัมผัสเป็นรูปลักษณ์ของนักวิทยาศาสตร์ชาวตะวันตก ตัวอย่างแรกเกิดในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา จากข้อมูลนี้สรุปได้ว่าหน้าจอสัมผัสมีการใช้งานมานานกว่า 40 ปีแล้ว ก่อนสมาร์ทโฟนเคยใช้ในตู้เอทีเอ็ม ฯลฯ ในขณะนี้ ทุกคนที่ใช้การสื่อสารเคลื่อนที่ อุปกรณ์นำทางในรถยนต์ ไปเยี่ยมชมธนาคารและร้านค้า ต่างก็พบกับเทคโนโลยีนี้ ซึ่งบางครั้งก็ไม่รู้ด้วยซ้ำว่ามันเรียกว่าอะไร ดังนั้นเราจึงพบว่าหน้าจอสัมผัสในโทรศัพท์คืออะไร โดยพื้นฐานแล้วมันเหมือนกับหน้าจอสัมผัสแบบสัมผัส มันถูกใช้อย่างสมบูรณ์แบบแทนคีย์บอร์ดและใช้งานในเทคโนโลยีมือถืออย่างแข็งขัน ข้อดีของหน้าจอสัมผัส ได้แก่ การป้องกันฝุ่น ความชื้น และปัจจัยแวดล้อมที่ไม่พึงประสงค์อื่นๆ รวมถึงความน่าเชื่อถือในระดับสูง หากอุปกรณ์สัมผัสของเราไม่ตอบสนองต่อการสัมผัสเสมอไป หรือแม้แต่ปฏิเสธที่จะทำเช่นนั้น เช่น ไม่ต้องการเปลี่ยนความสว่างบน iPad เป็นไปได้มากว่าหน้าจอสัมผัสจะล้มเหลว มีราคาไม่แพงนัก (โดยเฉพาะถ้าเราสนใจจอแสดงผลแบบต้านทาน) และเปลี่ยนได้ง่าย
พื้นฐานหน้าจอสัมผัส
พื้นฐานของหน้าจอสัมผัสคือเมทริกซ์คริสตัลเหลว ซึ่งจริงๆ แล้วเป็นสำเนาที่มีขนาดเล็กกว่าที่พบในจอภาพ ที่ด้านหลังมีไดโอดแบ็คไลท์ และที่ด้านหน้ามีหลายชั้นที่บันทึกการกด (หน้าจอต้านทาน) หรือการสัมผัส (หน้าจอ capacitive)
บุคคลที่เชี่ยวชาญเรื่องหน้าจอสัมผัสจะเข้าใจว่าอุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่ผลิตขึ้นใช้หน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน สิ่งนี้ตามมาจากต้นทุนที่ต่ำและความเรียบง่ายในการออกแบบ "สมาร์ทโฟน" ของจีนจำนวนมากที่ท่วมตลาดมีหน้าจอประเภทต้านทานซึ่งเทคโนโลยีการผลิตนั้นปรากฏเร็วกว่าแบบ capacitive
ประเภทของหน้าจอสัมผัส
หน้าจอสัมผัสแบ่งออกเป็นหน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน, เมทริกซ์, คาปาซิทีฟที่คาดการณ์ไว้, หน้าจอสัมผัสคลื่นเสียงพื้นผิว, อินฟราเรด, ออปติคัล, สเตรนเกจ, DST และหน้าจอสัมผัสแบบเหนี่ยวนำ
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน
แบ่งออกเป็นสี่สายและห้าสาย
เซ็นเซอร์หน้าจอแบบต้านทานประกอบด้วยแผ่นพลาสติกใสสองแผ่นที่มีตาข่ายนำไฟฟ้าบางๆ ซึ่งอยู่บนพื้นผิวของหน้าจอคริสตัลเหลวทั่วไป ระหว่างแผ่นเปลือกโลกจะมีชั้นอิเล็กทริกโปร่งใส โปรแกรมจะแสดงอินเทอร์เฟซแบบโต้ตอบแบบกราฟิกซึ่งมองเห็นได้ชัดเจนด้วยวัสดุโปร่งใสบนเมทริกซ์ เมื่อตอบสนองต่อคำขอของโปรแกรม ผู้ใช้คลิกที่จุดอินเทอร์เฟซที่ต้องการ (เช่น รูปภาพของปุ่ม) - พลาสติกไดอิเล็กตริกแยกออกจากกัน แผ่นพลาสติกจะสัมผัสกัน เพื่อจ่ายกระแสจากอิเล็กโทรดของอันหนึ่งไปยังกริดของอีกอัน การปรากฏตัวของกระแสจะถูกบันทึกโดยตัวควบคุมการบันทึกซึ่งจะกำหนดจุดกดตามตารางพิกัด พิกัดของจุดจะถูกป้อนลงในโปรแกรมและประมวลผลตามอัลกอริทึมที่กำหนดไว้
หน้าจอสี่สาย
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทานประกอบด้วยแผงกระจกและเมมเบรนพลาสติกที่มีความยืดหยุ่น มีการใช้การเคลือบแบบต้านทานกับทั้งแผงและเมมเบรน ช่องว่างระหว่างกระจกและเมมเบรนนั้นเต็มไปด้วยไมโครฉนวนซึ่งกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นที่ใช้งานของหน้าจอและแยกพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้อย่างน่าเชื่อถือ เมื่อกดหน้าจอ แผงและเมมเบรนจะถูกปิด และตัวควบคุมโดยใช้ตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล จะบันทึกการเปลี่ยนแปลงความต้านทานและแปลงเป็นพิกัดการสัมผัส (X และ Y) โดยทั่วไป อัลกอริธึมการอ่านจะเป็นดังนี้:
อิเล็กโทรดด้านบนใช้แรงดันไฟฟ้า +5V และขั้วล่างต่อสายดิน ซ้ายและขวาลัดวงจรและมีการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้านี้สอดคล้องกับพิกัด Y ของหน้าจอ
ในทำนองเดียวกัน +5V และกราวด์จะจ่ายให้กับอิเล็กโทรดด้านซ้ายและขวา และพิกัด X จะถูกอ่านจากด้านบนและด้านล่าง
นอกจากนี้ยังมีหน้าจอสัมผัสแบบแปดสาย พวกเขาปรับปรุงความแม่นยำในการติดตาม แต่ไม่ปรับปรุงความน่าเชื่อถือ
หน้าจอห้าสาย
หน้าจอห้าสายมีความน่าเชื่อถือมากกว่าเนื่องจากการเคลือบตัวต้านทานบนเมมเบรนถูกแทนที่ด้วยสื่อกระแสไฟฟ้า (หน้าจอ 5 สายยังคงทำงานต่อไปแม้จะมีการตัดผ่านเมมเบรน) กระจกด้านหลังมีการเคลือบแบบต้านทานด้วยอิเล็กโทรดสี่อิเล็กโทรดที่มุม
เริ่มแรก อิเล็กโทรดทั้งสี่จะต่อสายดิน และเมมเบรนจะถูก "ดึง" ด้วยตัวต้านทานไปที่ +5V ระดับแรงดันไฟฟ้าบนเมมเบรนได้รับการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องโดยตัวแปลงแอนะล็อกเป็นดิจิทัล เมื่อไม่มีอะไรสัมผัสกับหน้าจอสัมผัส แรงดันไฟฟ้าจะเป็น 5V
ทันทีที่กดหน้าจอ ไมโครโปรเซสเซอร์จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าของเมมเบรน และเริ่มคำนวณพิกัดของการสัมผัสดังต่อไปนี้:
อิเล็กโทรดด้านขวาสองอันใช้แรงดันไฟฟ้า +5V ส่วนอิเล็กโทรดด้านซ้ายจะต่อสายดิน แรงดันไฟฟ้าบนหน้าจอสอดคล้องกับพิกัด X
พิกัด Y อ่านได้โดยเชื่อมต่ออิเล็กโทรดทั้งสองขั้วบนเข้ากับ +5V และต่อกราวด์ทั้งสองขั้วล่าง
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทานมีราคาถูกและทนทานต่อการปนเปื้อน หน้าจอแบบ Resistive ตอบสนองต่อการสัมผัสวัตถุที่เรียบและแข็ง เช่น มือ (เปล่าหรือสวมถุงมือ) สไตลัส บัตรเครดิต ปิ๊ก ใช้ในทุกที่ที่อาจเกิดการก่อกวนและอุณหภูมิต่ำได้: สำหรับกระบวนการอัตโนมัติของอุตสาหกรรม, ในการแพทย์, ในภาคบริการ (เครื่อง POS), ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคล (PDA) ตัวอย่างที่ดีที่สุดจะมีความแม่นยำ 4096x4096 พิกเซล
ข้อเสียของหน้าจอต้านทานคือการส่งผ่านแสงน้อย (ไม่เกิน 85% สำหรับรุ่น 5 สายและต่ำกว่าสำหรับรุ่น 4 สาย) ความทนทานต่ำ (ไม่เกิน 35 ล้านคลิกต่อจุด) และความต้านทานต่อการก่อกวนไม่เพียงพอ (ฟิล์ม ตัดง่าย)
หน้าจอสัมผัสแบบเมทริกซ์
การออกแบบคล้ายกับตัวต้านทานแต่เรียบง่ายจนถึงขีดจำกัด ตัวนำแนวนอนถูกนำไปใช้กับกระจก และใช้ตัวนำแนวตั้งกับเมมเบรน
เมื่อคุณสัมผัสหน้าจอ ตัวนำไฟฟ้าจะสัมผัสกัน คอนโทรลเลอร์จะกำหนดว่าตัวนำใดลัดวงจร และส่งพิกัดที่เกี่ยวข้องไปยังไมโครโปรเซสเซอร์
พวกเขามีความแม่นยำต่ำมาก องค์ประกอบอินเทอร์เฟซจะต้องอยู่ในตำแหน่งพิเศษโดยคำนึงถึงเซลล์ของหน้าจอเมทริกซ์ ข้อได้เปรียบเพียงอย่างเดียวคือความเรียบง่ายราคาถูกและไม่โอ้อวด โดยทั่วไปแล้วหน้าจอเมทริกซ์จะถูกสอบถามทีละแถว (คล้ายกับเมทริกซ์ปุ่ม) สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถตั้งค่ามัลติทัชได้ พวกมันจะค่อยๆถูกแทนที่ด้วยตัวต้านทาน
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟ
หน้าจอแบบ capacitive (หรือ capacitive พื้นผิว) ใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าวัตถุที่มีความจุสูงนำไฟฟ้ากระแสสลับ
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟคือแผงกระจกที่เคลือบด้วยวัสดุต้านทานความโปร่งใส (โดยปกติจะเป็นโลหะผสมของอินเดียมออกไซด์และดีบุกออกไซด์) อิเล็กโทรดที่อยู่ตรงมุมของตะแกรงจะส่งแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเล็กน้อย (เหมือนกันทุกมุม) ไปที่ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า เมื่อคุณสัมผัสหน้าจอด้วยนิ้วหรือวัตถุนำไฟฟ้าอื่นๆ กระแสไฟฟ้ารั่ว ยิ่งไปกว่านั้น ยิ่งนิ้วอยู่ใกล้อิเล็กโทรด ความต้านทานของหน้าจอก็จะยิ่งต่ำลง ซึ่งหมายความว่ากระแสไฟฟ้าก็จะมากขึ้นตามไปด้วย กระแสไฟในมุมทั้งสี่จะถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์และส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ ซึ่งจะคำนวณพิกัดของจุดสัมผัส
ในหน้าจอ capacitive รุ่นก่อนหน้านี้ กระแสตรงถูกนำมาใช้ - ทำให้การออกแบบง่ายขึ้น แต่ถ้าผู้ใช้สัมผัสกับพื้นไม่ดีก็จะนำไปสู่ความล้มเหลว
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟมีความน่าเชื่อถือ ประมาณ 200 ล้านคลิก (คลิกประมาณ 6 ปีครึ่งโดยมีช่วงเวลาหนึ่งวินาที) ไม่ทำให้ของเหลวรั่วไหล และทนต่อสารปนเปื้อนที่ไม่นำไฟฟ้าได้เป็นอย่างดี ความโปร่งใสที่ 90% อย่างไรก็ตาม สารเคลือบที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าที่อยู่บนพื้นผิวด้านนอกโดยตรงยังคงมีความเสี่ยงอยู่ ดังนั้นหน้าจอแบบ capacitive จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องจักรที่ติดตั้งในห้องที่มีการป้องกันสภาพอากาศเท่านั้น พวกเขาไม่ตอบสนองต่อมือที่สวมถุงมือ
เป็นที่น่าสังเกตว่าเนื่องจากความแตกต่างในด้านคำศัพท์ หน้าจอแบบ Surface- และ Projected-Capacitive มักจะสับสน ตามการจัดหมวดหมู่ที่ใช้ในบทความนี้ หน้าจอของ iPhone เป็นแบบฉายภาพแบบ capacitive ไม่ใช่แบบ capacitive
หน้าจอสัมผัสแบบ capacitive ที่คาดการณ์ไว้
มีการใช้ตารางอิเล็กโทรดที่ด้านในของหน้าจอ อิเล็กโทรดร่วมกับร่างกายมนุษย์ก่อให้เกิดตัวเก็บประจุ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะวัดความจุของตัวเก็บประจุนี้ (จ่ายพัลส์ปัจจุบันและวัดแรงดันไฟฟ้า)
Samsung สามารถติดตั้งอิเล็กโทรดที่มีความละเอียดอ่อนได้โดยตรงระหว่างพิกเซลย่อยของหน้าจอ AMOLED ซึ่งช่วยให้การออกแบบง่ายขึ้นและเพิ่มความโปร่งใส
ความโปร่งใสของหน้าจอดังกล่าวสูงถึง 90% ช่วงอุณหภูมิที่กว้างมาก ทนทานมาก (คอขวดคืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนที่ประมวลผลการคลิก) PESE สามารถใช้กระจกที่มีความหนาสูงสุด 18 มม. ซึ่งส่งผลให้ต้านทานการทุบทำลายได้มาก สารเหล่านี้ไม่ทำปฏิกิริยากับสารปนเปื้อนที่ไม่นำไฟฟ้า สารที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าจะถูกระงับได้ง่ายโดยใช้วิธีการของซอฟต์แวร์ ดังนั้นหน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟที่ฉายภาพจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส่วนบุคคลและในตู้จำหน่ายสินค้าอัตโนมัติ รวมถึงที่ติดตั้งบนถนนด้วย หลายประเภทรองรับมัลติทัช
หน้าจอสัมผัสตามคลื่นเสียงบนพื้นผิว
หน้าจอเป็นแผงกระจกที่มีทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริก (PET) อยู่ที่มุม ที่ขอบแผงมีเซ็นเซอร์สะท้อนแสงและรับสัญญาณ หลักการทำงานของหน้าจอดังกล่าวมีดังนี้ ตัวควบคุมพิเศษจะสร้างสัญญาณไฟฟ้าความถี่สูงและส่งไปยังโพรบ โพรบจะแปลงสัญญาณนี้เป็นสารลดแรงตึงผิว และเซ็นเซอร์สะท้อนแสงจะสะท้อนสัญญาณดังกล่าวตามนั้น
เซ็นเซอร์ที่เกี่ยวข้องจะรับคลื่นที่สะท้อนเหล่านี้และส่งไปยังโพรบ ในทางกลับกัน หัววัดจะรับคลื่นที่สะท้อนและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นจะถูกวิเคราะห์โดยตัวควบคุม เมื่อคุณใช้นิ้วสัมผัสหน้าจอ พลังงานบางส่วนจากคลื่นเสียงจะถูกดูดซับ เครื่องรับจะบันทึกการเปลี่ยนแปลงนี้ และไมโครคอนโทรลเลอร์จะคำนวณตำแหน่งของจุดสัมผัส ทำปฏิกิริยาเมื่อสัมผัสกับวัตถุที่สามารถดูดซับคลื่นได้ (นิ้ว มือที่สวมถุงมือ ยางที่มีรูพรุน)
ข้อได้เปรียบหลักของหน้าจอคลื่นเสียงพื้นผิว (SAW) คือความสามารถในการติดตามไม่เพียง แต่พิกัดของจุดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงกดด้วย (ที่นี่ค่อนข้างคือความสามารถในการกำหนดรัศมีหรือพื้นที่ของการกดได้อย่างแม่นยำ) เนื่องจากระดับการดูดกลืนคลื่นเสียงขึ้นอยู่กับแรงกด ณ จุดที่สัมผัส (หน้าจอไม่โค้งงอภายใต้แรงกดของนิ้วและไม่เสียรูปดังนั้นแรงกดจึงไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพในการประมวลผลข้อมูลของคอนโทรลเลอร์ พิกัดของการกระแทกซึ่งบันทึกเฉพาะพื้นที่ที่ทับซ้อนเส้นทางของแรงกระตุ้นทางเสียง)
อุปกรณ์นี้มีความโปร่งใสสูงมาก เนื่องจากแสงจากอุปกรณ์สร้างภาพส่องผ่านกระจกที่ไม่มีการเคลือบแบบต้านทานหรือแบบนำไฟฟ้า ในบางกรณี แก้วไม่ได้ใช้เพื่อต่อสู้กับแสงจ้าเลย และผู้ส่ง ตัวรับ และตัวสะท้อนแสงจะติดเข้ากับหน้าจอของอุปกรณ์แสดงผลโดยตรง แม้จะมีความซับซ้อนของการออกแบบ แต่หน้าจอเหล่านี้ก็ค่อนข้างทนทาน ตัวอย่างเช่น บริษัทอเมริกัน Tyco Electronics และบริษัท GeneralTouch ของไต้หวัน ระบุว่าพวกเขาสามารถทนต่อการสัมผัสได้มากถึง 50 ล้านครั้งในจุดเดียว ซึ่งเกินอายุการใช้งานของหน้าจอต้านทานแบบ 5 สาย
หน้าจอที่ใช้สารลดแรงตึงผิวส่วนใหญ่จะใช้ในสล็อตแมชชีน ระบบข้อมูลที่ปลอดภัย และสถาบันการศึกษา ตามกฎแล้วหน้าจอลดแรงตึงผิวจะแบ่งออกเป็นแบบปกติ - หนา 3 มม. และแบบป้องกันการป่าเถื่อน - 6 มม. หลังสามารถทนต่อแรงกระแทกจากหมัดของคนทั่วไปหรือลูกบอลโลหะที่มีน้ำหนัก 0.5 กก. จากความสูง 1.3 เมตร (ตาม Elo Touch Systems) ตลาดมีตัวเลือกสำหรับการเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ทั้งผ่านทางอินเทอร์เฟซ RS232 และผ่านทางอินเทอร์เฟซ USB ในขณะนี้ ตัวควบคุมสำหรับหน้าจอสัมผัสของสารลดแรงตึงผิวที่รองรับการเชื่อมต่อทั้งสองประเภท - คอมโบ (ข้อมูลจาก Elo Touch Systems) ได้รับความนิยมมากขึ้น
ข้อเสียเปรียบหลักของตัวกรองลดแรงตึงผิวคือการทำงานผิดปกติเมื่อมีการสั่นสะเทือนหรือเมื่อสัมผัสกับเสียงรบกวน รวมถึงเมื่อหน้าจอสกปรก วัตถุแปลกปลอมใดๆ ที่วางบนหน้าจอ (เช่น หมากฝรั่ง) ขัดขวางการทำงานของมันโดยสิ้นเชิง นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องสัมผัสกับวัตถุที่ต้องดูดซับคลื่นเสียง - ตัวอย่างเช่นในกรณีนี้ไม่สามารถใช้บัตรธนาคารพลาสติกได้
ความแม่นยำของหน้าจอเหล่านี้สูงกว่าเมทริกซ์ แต่ต่ำกว่าหน้าจอแบบ capacitive แบบดั้งเดิม ตามกฎแล้วจะไม่ใช้สำหรับการวาดและป้อนข้อความ
หน้าจอสัมผัสอินฟราเรด
หลักการทำงานของแผงสัมผัสอินฟราเรดนั้นง่าย - ตารางที่เกิดจากรังสีอินฟราเรดแนวนอนและแนวตั้งจะถูกขัดจังหวะเมื่อวัตถุใด ๆ สัมผัสกับจอภาพ ตัวควบคุมจะกำหนดตำแหน่งที่ลำแสงถูกรบกวน
หน้าจอสัมผัสอินฟราเรดไวต่อการปนเปื้อน ดังนั้นจึงใช้เมื่อคุณภาพของภาพเป็นสิ่งสำคัญ เช่น ใน eBook เนื่องจากความเรียบง่ายและบำรุงรักษาได้ โครงการนี้จึงได้รับความนิยมจากกองทัพ แผงปุ่มกดอินเตอร์คอมมักทำโดยใช้หลักการนี้ หน้าจอประเภทนี้ใช้ในโทรศัพท์ Neonode หลายรุ่น
หน้าจอสัมผัสแบบออปติคอล
แผงกระจกมีไฟอินฟราเรด ที่ส่วนต่อประสานระหว่างแก้วกับอากาศ จะได้การสะท้อนภายในทั้งหมด ที่ส่วนต่อประสานระหว่างวัตถุที่เป็นแก้วและวัตถุแปลกปลอม แสงจะกระเจิง สิ่งที่เหลืออยู่คือการจับภาพที่กระเจิง โดยมีสองเทคโนโลยี:
ในจอฉายภาพ กล้องจะวางอยู่ข้างๆ โปรเจ็กเตอร์
นี่คือวิธีการทำงานของ Microsoft PixelSense เป็นต้น
หรือพิกเซลย่อยที่สี่เพิ่มเติมของหน้าจอ LCD ถูกทำให้ไวต่อแสง
ช่วยให้คุณสามารถแยกแยะการกดด้วยมือจากการกดด้วยวัตถุใด ๆ มีระบบมัลติทัช พื้นผิวสัมผัสขนาดใหญ่สามารถทำได้จนถึงกระดานดำ
หน้าจอสัมผัสแบบสเตรนเกจ
ตอบสนองต่อการเสียรูปของหน้าจอ ความแม่นยำของตัวกรองสเตรนเกจต่ำ แต่มีความทนทานต่อการก่อกวนได้สูง แอปพลิเคชันหลักคือตู้เอทีเอ็ม เครื่องขายตั๋ว และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ตั้งอยู่บนถนน
หน้าจอสัมผัส DST
หน้าจอสัมผัส DST (Dispersive Signal Technology) ตรวจจับเอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกในกระจก คุณสามารถกดหน้าจอด้วยมือหรือวัตถุใดก็ได้
คุณสมบัติที่โดดเด่นคือความเร็วปฏิกิริยาสูงและความสามารถในการทำงานในสภาพของตัวกรองที่สกปรกมาก อย่างไรก็ตาม นิ้วจะต้องขยับ ระบบจะไม่สังเกตเห็นนิ้วที่อยู่นิ่ง
ทุกวันนี้คงไม่มีใครสงสัยว่าหน้าจอสัมผัสบนโทรศัพท์ของคุณจะเป็นสิ่งที่สะดวกสบาย จอแสดงผลดังกล่าวใช้ในการสร้างอุปกรณ์ต่างๆ มากมาย เช่น แท็บเล็ต โทรศัพท์มือถือ เครื่องอ่าน อุปกรณ์อ้างอิง และอุปกรณ์ต่อพ่วงอื่นๆ อีกมากมาย หน้าจอสัมผัสช่วยให้คุณเปลี่ยนปุ่มเชิงกลได้มากมายและสะดวกมากเพราะมันรวมทั้งจอแสดงผลและอุปกรณ์อินพุตคุณภาพสูงเข้าด้วยกัน ระดับความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากไม่มีชิ้นส่วนที่เป็นกลไก ปัจจุบันหน้าจอสัมผัสมักแบ่งออกเป็นหลายประเภท: ตัวต้านทาน (มีสี่, ห้า, แปดสาย), โปรเจ็กเตอร์ - คาปาซิทีฟ, เมทริกซ์ - คาปาซิทีฟ, ออปติคัลและสเตรนเกจ นอกจากนี้ จอภาพยังสามารถสร้างตามคลื่นเสียงบนพื้นผิวหรือรังสีอินฟราเรดได้ มีเทคโนโลยีที่ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้วหลายสิบรายการ ปัจจุบันหน้าจอแบบ capacitive และ resistive มักใช้กันมากที่สุด ลองดูรายละเอียดเพิ่มเติมหน้าจอต้านทาน
ประเภทที่ง่ายที่สุดคือแบบสี่สายซึ่งประกอบด้วยแผงกระจกพิเศษและเมมเบรนพลาสติก ช่องว่างระหว่างแก้วและเมมเบรนพลาสติกจะต้องเต็มไปด้วยไมโครฉนวนที่สามารถแยกพื้นผิวที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าออกจากกันได้อย่างน่าเชื่อถือ อิเล็กโทรดซึ่งเป็นแผ่นบาง ๆ ที่ทำจากโลหะถูกติดตั้งไว้บนพื้นผิวทั้งหมดของชั้น ในเลเยอร์ด้านหลัง อิเล็กโทรดจะอยู่ในตำแหน่งแนวตั้ง และในเลเยอร์ด้านหน้า จะอยู่ในตำแหน่งแนวนอนเพื่อให้สามารถคำนวณพิกัดได้ หากคุณกดบนจอแสดงผล แผงและเมมเบรนจะปิดโดยอัตโนมัติ และเซ็นเซอร์พิเศษจะตรวจจับการกด และแปลงเป็นสัญญาณ จอแสดงผลแบบแปดสายซึ่งมีความแม่นยำสูงถือเป็นประเภทที่ทันสมัยที่สุด อย่างไรก็ตาม หน้าจอเหล่านี้มีความน่าเชื่อถือและความเปราะบางในระดับต่ำ หากเป็นสิ่งสำคัญที่จอแสดงผลจะต้องเชื่อถือได้ คุณต้องเลือกประเภทห้าสาย
1 - แผงกระจก, 2 - การเคลือบแบบต้านทาน, 3 - ไมโครฉนวน, 4 - ฟิล์มพร้อมการเคลือบแบบนำไฟฟ้า
หน้าจอเมทริกซ์
การออกแบบจะคล้ายกับจอแสดงผลแบบต้านทาน แม้ว่าจะได้รับการออกแบบให้เรียบง่ายขึ้นก็ตาม ตัวนำแนวตั้งถูกนำไปใช้กับเมมเบรนเป็นพิเศษ และใช้ตัวนำแนวนอนกับกระจก หากคุณคลิกที่จอแสดงผล ตัวนำจะสัมผัสและปิดตามขวางอย่างแน่นอน โปรเซสเซอร์สามารถติดตามว่าตัวนำใดลัดวงจรได้ และช่วยตรวจจับพิกัดของการคลิก หน้าจอเมทริกซ์ไม่สามารถเรียกได้ว่ามีความแม่นยำสูงดังนั้นจึงไม่ได้ใช้งานมาเป็นเวลานาน
หน้าจอแบบคาปาซิทีฟ
การออกแบบหน้าจอ capacitive ค่อนข้างซับซ้อนและขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าร่างกายมนุษย์และจอแสดงผลรวมกันเป็นตัวเก็บประจุที่นำไฟฟ้ากระแสสลับ หน้าจอดังกล่าวทำในรูปแบบของแผงกระจกซึ่งหุ้มด้วยวัสดุต้านทานเพื่อไม่ให้เกิดอุปสรรคต่อการสัมผัสทางไฟฟ้า อิเล็กโทรดตั้งอยู่ที่มุมทั้งสี่ของจอแสดงผลและมีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมาให้ หากคุณสัมผัสพื้นผิวของจอแสดงผล กระแสสลับจะรั่วไหลผ่าน "ตัวเก็บประจุ" ดังกล่าว ข้อมูลนี้จะถูกบันทึกโดยเซ็นเซอร์ หลังจากนั้นไมโครโปรเซสเซอร์ของอุปกรณ์จะประมวลผลข้อมูล จอแสดงผลแบบคาปาซิทีฟสามารถทนต่อการคลิกได้มากถึง 200 ล้านคลิก มีระดับความแม่นยำโดยเฉลี่ย แต่น่าเสียดายที่พวกเขากลัวอิทธิพลของของเหลว
หน้าจอ capacitive แบบฉายภาพ
หน้าจอ capacitive ที่คาดการณ์ไว้สามารถตรวจจับการคลิกหลายครั้งได้ซึ่งแตกต่างจากประเภทที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ด้านในจะมีตารางอิเล็กโทรดพิเศษอยู่เสมอและในระหว่างการสัมผัสกับพวกมันจะเกิดตัวเก็บประจุขึ้นอย่างแน่นอน ที่ตำแหน่งนี้ความจุไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป ตัวควบคุมจะสามารถกำหนดจุดที่อิเล็กโทรดตัดกันได้ จากนั้นการคำนวณจะเกิดขึ้น หากคุณกดหน้าจอหลายตำแหน่งพร้อมกัน จะไม่มีการก่อตัวตัวเก็บประจุเพียงตัวเดียว แต่จะเกิดหลายตัว
หน้าจอที่มีตารางรังสีอินฟราเรด
หลักการทำงานของจอแสดงผลดังกล่าวนั้นเรียบง่าย และบางส่วนก็คล้ายกับจอแสดงผลแบบเมทริกซ์ ในกรณีนี้ตัวนำจะถูกแทนที่ด้วยรังสีอินฟราเรดพิเศษ รอบหน้าจอนี้มีกรอบซึ่งมีตัวส่งสัญญาณและตัวรับในตัว หากคุณแตะบนหน้าจอ ลำแสงบางอันจะซ้อนทับกันและไม่สามารถไปถึงจุดหมายของตัวเองได้ นั่นก็คือ เครื่องรับ เป็นผลให้ผู้ควบคุมคำนวณตำแหน่งที่ติดต่อ หน้าจอดังกล่าวสามารถส่งแสงได้มีความทนทานเนื่องจากไม่มีการเคลือบที่ละเอียดอ่อนและไม่มีการสัมผัสทางกลเลย อย่างไรก็ตาม จอแสดงผลดังกล่าวในปัจจุบันไม่มีความแม่นยำสูงและกลัวว่าจะเกิดการปนเปื้อน แต่เส้นทแยงมุมของกรอบจอแสดงผลดังกล่าวสามารถยาวได้ถึง 150 นิ้ว
หน้าจอสัมผัสตามคลื่นเสียงบนพื้นผิว
จอแสดงผลนี้มักจะทำในรูปแบบของแผงกระจกซึ่งมีการสร้างทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริกซึ่งตั้งอยู่ในมุมที่ต่างกัน นอกจากนี้ยังมีเซ็นเซอร์สะท้อนแสงและรับสัญญาณรอบปริมณฑล ตัวควบคุมมีหน้าที่สร้างสัญญาณที่มีความถี่สูง หลังจากนั้น สัญญาณจะถูกส่งไปยังทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริกเสมอ ซึ่งสามารถแปลงสัญญาณที่เข้ามาเป็นการสั่นสะเทือนทางเสียง ซึ่งต่อมาจะสะท้อนจากเซ็นเซอร์สะท้อนแสง จากนั้นเครื่องรับจะสามารถรับคลื่นได้ แล้วส่งกลับไปยังทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริก จากนั้นจึงแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า หากคุณกดที่จอแสดงผล พลังงานของคลื่นเสียงจะถูกดูดซับบางส่วน ตัวรับสัญญาณมีความอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว และโปรเซสเซอร์สามารถคำนวณจุดสัมผัสได้ ข้อได้เปรียบหลักคือหน้าจอสัมผัสที่ใช้คลื่นเสียงบนพื้นผิวจะติดตามพิกัดของจุดกดและแรงกด จอแสดงผลประเภทนี้มีความทนทานเนื่องจากสามารถทนต่อการสัมผัสได้ 50 ล้านครั้ง ส่วนใหญ่มักจะใช้สำหรับสล็อตแมชชีนและระบบช่วยเหลือ ควรคำนึงว่าการทำงานของจอแสดงผลดังกล่าวอาจไม่ถูกต้องเมื่อมีเสียงรบกวนรอบข้าง การสั่นสะเทือน หรือมลภาวะทางเสียง
07/20/2016 10/14/2016 โดย ทำไม
ประวัติความเป็นมาของการสร้างหน้าจอสัมผัส
ทุกวันนี้หน้าจอสัมผัสหรือหน้าจอที่สามารถป้อนข้อมูลด้วยการสัมผัสจะไม่ทำให้ใครแปลกใจ สมาร์ทโฟนสมัยใหม่ แท็บเล็ตพีซี เครื่องอ่านอิเล็กทรอนิกส์บางรุ่น และอุปกรณ์ทันสมัยอื่น ๆ เกือบทั้งหมดติดตั้งอุปกรณ์ที่คล้ายกัน ประวัติความเป็นมาของอุปกรณ์ป้อนข้อมูลที่ยอดเยี่ยมนี้คืออะไร?
เชื่อกันว่าบิดาของอุปกรณ์สัมผัสเครื่องแรกของโลกคือซามูเอล เฮิร์สต์ ครูชาวอเมริกันที่มหาวิทยาลัยเคนตักกี้ ในปี 1970 เขาประสบปัญหาในการอ่านข้อมูลจากเทปบันทึกจำนวนมาก ความคิดของเขาในการทำให้กระบวนการนี้เป็นแบบอัตโนมัติกลายเป็นแรงผลักดันให้เกิดการสร้าง Elotouch บริษัทหน้าจอสัมผัสแห่งแรกของโลก การพัฒนาครั้งแรกของ Hirst และพรรคพวกของเขาเรียกว่า Elograph เปิดตัวในปี 1971 และใช้วิธีการต้านทานแบบสี่สายในการกำหนดพิกัดของจุดสัมผัส
อุปกรณ์คอมพิวเตอร์เครื่องแรกที่มีหน้าจอสัมผัสคือระบบ PLATO IV ซึ่งถือกำเนิดในปี 1972 ด้วยการวิจัยที่ดำเนินการเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาด้านคอมพิวเตอร์ในสหรัฐอเมริกา มีแผงสัมผัสที่ประกอบด้วย 256 บล็อก (16x16) และทำงานโดยใช้ตารางรังสีอินฟราเรด
ในปี 1974 ซามูเอล เฮิร์สต์ปรากฏตัวอีกครั้ง บริษัทที่เขาก่อตั้งคือ Elographics ได้เปิดตัวแผงสัมผัสแบบโปร่งใส และสามปีต่อมาในปี 1977 ก็ได้พัฒนาแผงต้านทานแบบห้าสาย ไม่กี่ปีต่อมา บริษัทได้รวมกิจการกับผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์รายใหญ่ที่สุดของ Siemens และในปี 1982 พวกเขาร่วมกันออกทีวีเครื่องแรกของโลกที่มีหน้าจอสัมผัส
ในปี 1983 ผู้ผลิตอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ Hewlett-Packard ได้เปิดตัวคอมพิวเตอร์ HP-150 ที่มาพร้อมกับหน้าจอสัมผัสที่ทำงานบนหลักการของตารางอินฟราเรด
โทรศัพท์มือถือเครื่องแรกที่มีอุปกรณ์ป้อนข้อมูลแบบสัมผัสคือ Alcatel One Touch COM ซึ่งเปิดตัวในปี 1998 เธอคือผู้ที่กลายเป็นต้นแบบของสมาร์ทโฟนสมัยใหม่แม้ว่าตามมาตรฐานปัจจุบันจะมีความสามารถที่เรียบง่ายมาก - จอแสดงผลขาวดำขนาดเล็ก ความพยายามอีกครั้งในการใช้สมาร์ทโฟนหน้าจอสัมผัสคือ Ericsson R380 นอกจากนี้ยังมีจอแสดงผลขาวดำและมีความสามารถจำกัดมาก
หน้าจอสัมผัสในรูปแบบที่ทันสมัยปรากฏในปี 2545 ในรุ่น Qtek 1010/02 XDA ซึ่งวางจำหน่ายโดย HTC เป็นจอแสดงผลแบบสีที่มีความละเอียดค่อนข้างดี โดยรองรับสีได้ 4,096 สี ใช้เทคโนโลยีการตรวจจับการสัมผัสแบบต้านทาน Apple ได้นำหน้าจอสัมผัสไปสู่ระดับที่สูงขึ้น ต้องขอบคุณ iPhone ของเธอที่ทำให้อุปกรณ์ที่มีหน้าจอสัมผัสได้รับความนิยมอย่างไม่น่าเชื่อและการพัฒนามัลติทัช (การตรวจจับการสัมผัสด้วยสองนิ้ว) ทำให้การป้อนข้อมูลง่ายขึ้นอย่างมาก
อย่างไรก็ตาม การถือกำเนิดของหน้าจอสัมผัสไม่เพียงแต่เป็นนวัตกรรมที่สะดวกสบายเท่านั้น แต่ยังนำมาซึ่งความไม่สะดวกบางประการด้วย อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งเซ็นเซอร์จะไวต่อการใช้งานอย่างไม่ระมัดระวังมากกว่า จึงพังบ่อยกว่า แม้แต่หน้าจอ iPhone ก็แตก โชคดีที่แม้แต่ผู้เชี่ยวชาญที่ไม่มีคุณสมบัติก็สามารถเข้ามาแทนที่ได้
หน้าจอสัมผัสทำงานอย่างไร?
ความอยากรู้อยากเห็นเช่นหน้าจอสัมผัส - จอแสดงผลที่มีความสามารถในการป้อนข้อมูลโดยเพียงแค่กดบนพื้นผิวโดยใช้สไตลัสพิเศษหรือเพียงนิ้วเดียว - ได้หยุดสร้างความประหลาดใจให้กับผู้ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่มานานแล้ว ลองคิดดูว่ามันทำงานอย่างไร
จริงๆ แล้วหน้าจอสัมผัสมีหลายประเภทค่อนข้างมาก พวกเขาแตกต่างกันในหลักการที่เป็นรากฐานของงานของพวกเขา ปัจจุบันตลาดอิเล็กทรอนิกส์ไฮเทคสมัยใหม่ส่วนใหญ่ใช้เซ็นเซอร์ต้านทานและตัวเก็บประจุ อย่างไรก็ตาม ยังมีเมทริกซ์ แบบฉายภาพแบบคาปาซิทีฟ โดยใช้คลื่นเสียงพื้นผิว อินฟราเรด และออปติคอล ลักษณะเฉพาะของสองข้อแรกที่พบบ่อยที่สุดคือเซ็นเซอร์นั้นแยกออกจากจอแสดงผลดังนั้นหากเกิดความเสียหายแม้แต่ช่างไฟฟ้ามือใหม่ก็สามารถเปลี่ยนได้อย่างง่ายดาย สิ่งที่คุณต้องทำคือซื้อหน้าจอสัมผัสสำหรับโทรศัพท์มือถือหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน ประกอบด้วยเมมเบรนพลาสติกที่ยืดหยุ่น ซึ่งเรากดด้วยนิ้วจริง และแผงกระจก วัสดุต้านทาน (โดยพื้นฐานแล้วคือตัวนำ) ถูกนำไปใช้กับพื้นผิวด้านในของแผงทั้งสอง ไมโครฉนวนตั้งอยู่อย่างสม่ำเสมอระหว่างเมมเบรนและกระจก เมื่อเรากดบนพื้นที่ใดบริเวณหนึ่งของเซ็นเซอร์ ชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าของเมมเบรนและแผงกระจกจะปิดในบริเวณนี้และเกิดการสัมผัสทางไฟฟ้า วงจรควบคุมเซ็นเซอร์อิเล็กทรอนิกส์จะแปลงสัญญาณจากการกดเป็นพิกัดเฉพาะบนพื้นที่แสดงผลและส่งไปยังวงจรควบคุมของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์นั้นเอง การกำหนดพิกัดหรืออัลกอริทึมนั้นซับซ้อนมากและขึ้นอยู่กับการคำนวณตามลำดับของพิกัดแนวตั้งก่อนแล้วจึงตามด้วยพิกัดแนวนอนของผู้ติดต่อ
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทานมีความน่าเชื่อถือเนื่องจากทำงานได้ตามปกติแม้ว่าแผงด้านบนที่ใช้งานอยู่จะสกปรกก็ตาม นอกจากนี้เนื่องจากความเรียบง่ายจึงมีราคาถูกกว่าในการผลิต อย่างไรก็ตามก็มีข้อเสียเช่นกัน หนึ่งในปัจจัยหลักคือการส่งผ่านแสงน้อยของเซ็นเซอร์ นั่นคือเนื่องจากเซ็นเซอร์ติดอยู่กับจอแสดงผล ภาพจึงไม่สว่างและคอนทราสต์มากนัก
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟ การทำงานของมันขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าวัตถุใด ๆ ที่มีความจุไฟฟ้า (ในกรณีนี้คือนิ้วของผู้ใช้) จะนำไฟฟ้ากระแสสลับ ตัวเซนเซอร์นั้นเป็นแผงกระจกที่เคลือบด้วยสารต้านทานโปร่งใสซึ่งก่อตัวเป็นชั้นสื่อกระแสไฟฟ้า กระแสสลับถูกจ่ายให้กับชั้นนี้โดยใช้อิเล็กโทรด ทันทีที่นิ้วหรือสไตลัสสัมผัสกับบริเวณเซ็นเซอร์ด้านใดด้านหนึ่ง กระแสไฟฟ้าจะรั่วที่ตำแหน่งนั้น ความแรงของมันขึ้นอยู่กับว่าหน้าสัมผัสนั้นอยู่ใกล้ขอบเซ็นเซอร์แค่ไหน ตัวควบคุมพิเศษจะวัดกระแสไฟรั่วและคำนวณพิกัดของหน้าสัมผัสตามค่าของมัน
เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟ เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์แบบต้านทาน ไม่กลัวการปนเปื้อน และไม่กลัวของเหลวด้วย อย่างไรก็ตามเมื่อเทียบกับรุ่นก่อนหน้ามีความโปร่งใสสูงกว่าซึ่งทำให้ภาพบนจอแสดงผลมีความชัดเจนและสว่างยิ่งขึ้น ข้อเสียของเซ็นเซอร์ capacitive มาจากคุณสมบัติการออกแบบ ความจริงก็คือส่วนที่ใช้งานของเซ็นเซอร์นั้นแท้จริงแล้วนั้นตั้งอยู่บนพื้นผิวดังนั้นจึงอาจเกิดการสึกหรอและความเสียหายได้
ตอนนี้เรามาพูดถึงหลักการทำงานของเซ็นเซอร์ที่ไม่ค่อยได้รับความนิยมในปัจจุบัน
เซ็นเซอร์เมทริกซ์ พวกเขาทำงานบนหลักการต้านทาน แต่แตกต่างจากหลักการแรกในการออกแบบที่เรียบง่ายที่สุด แถบสื่อกระแสไฟฟ้าแนวตั้งถูกนำไปใช้กับเมมเบรน แถบสื่อกระแสไฟฟ้าแนวนอนถูกนำไปใช้กับกระจก หรือในทางกลับกัน เมื่อแรงดันถูกนำไปใช้กับพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง แถบนำไฟฟ้าสองเส้นจะถูกปิด และผู้ควบคุมจะคำนวณพิกัดของหน้าสัมผัสได้ง่ายมาก
ข้อเสียของเทคโนโลยีนี้มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า - ความแม่นยำต่ำมาก ดังนั้นจึงไม่สามารถให้ความแตกต่างของเซ็นเซอร์ในระดับสูงได้ ด้วยเหตุนี้ องค์ประกอบบางอย่างของภาพอาจไม่ตรงกับตำแหน่งของแถบตัวนำ ดังนั้นการคลิกที่บริเวณนี้อาจทำให้ฟังก์ชันที่ต้องการทำงานไม่ถูกต้องหรือไม่ทำงานเลย ข้อได้เปรียบเพียงอย่างเดียวของเซ็นเซอร์ประเภทนี้คือต้นทุนต่ำ ซึ่งพูดอย่างเคร่งครัดมาจากความเรียบง่าย นอกจากนี้ เมทริกซ์เซนเซอร์ยังใช้งานได้ไม่ยุ่งยากอีกด้วย
หน้าจอสัมผัสแบบ capacitive ที่คาดการณ์ไว้ พวกมันเป็นตัวเก็บประจุประเภทหนึ่ง แต่ทำงานแตกต่างออกไปเล็กน้อย ตารางของอิเล็กโทรดถูกนำไปใช้กับด้านในของหน้าจอ เมื่อนิ้วสัมผัสระหว่างอิเล็กโทรดที่เกี่ยวข้องและร่างกายมนุษย์ ระบบไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้น - เทียบเท่ากับตัวเก็บประจุ ตัวควบคุมเซ็นเซอร์ส่งพัลส์กระแสไมโครและวัดความจุของตัวเก็บประจุผลลัพธ์ เนื่องจากอิเล็กโทรดหลายอันเปิดใช้งานพร้อมกันในขณะที่สัมผัส จึงเพียงพอแล้วสำหรับคอนโทรลเลอร์ในการคำนวณตำแหน่งที่แน่นอนของการสัมผัส (โดยใช้ความจุที่ใหญ่ที่สุด)
ข้อได้เปรียบหลักของเซ็นเซอร์คาปาซิทีฟที่คาดการณ์ไว้คือความโปร่งใสสูงของจอแสดงผลทั้งหมด (สูงถึง 90%) อุณหภูมิในการทำงานและความทนทานที่หลากหลายมาก เมื่อใช้เซนเซอร์ประเภทนี้ กระจกรองรับอาจมีความหนาถึง 18 มม. ซึ่งทำให้สามารถสร้างจอแสดงผลที่ทนต่อแรงกระแทกได้ นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ยังทนต่อการปนเปื้อนที่ไม่นำไฟฟ้าอีกด้วย
เซ็นเซอร์คลื่นเสียงพื้นผิว – คลื่นที่แพร่กระจายบนพื้นผิวของวัตถุแข็ง เซ็นเซอร์เป็นแผงกระจกที่มีทรานสดิวเซอร์เพียโซอิเล็กทริกอยู่ที่มุม สาระสำคัญของการทำงานของเซ็นเซอร์ดังกล่าวมีดังนี้ เซ็นเซอร์เพียโซอิเล็กทริกสร้างและรับคลื่นเสียงที่แพร่กระจายระหว่างเซ็นเซอร์ผ่านพื้นผิวของจอแสดงผล หากไม่มีการสัมผัส สัญญาณไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นคลื่น แล้วกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า หากมีการสัมผัส พลังงานส่วนหนึ่งของคลื่นเสียงจะถูกนิ้วดูดซับ ดังนั้นจึงไม่สามารถไปถึงเซ็นเซอร์ได้ ตัวควบคุมจะวิเคราะห์สัญญาณที่ได้รับและคำนวณตำแหน่งของการสัมผัสโดยใช้อัลกอริธึม
ข้อดีของเซ็นเซอร์ดังกล่าวคือการใช้อัลกอริธึมพิเศษสามารถระบุได้ไม่เพียง แต่พิกัดของการสัมผัสเท่านั้น แต่ยังรวมถึงแรงกดซึ่งเป็นองค์ประกอบข้อมูลเพิ่มเติมอีกด้วย นอกจากนี้ อุปกรณ์แสดงผลขั้นสุดท้ายยังมีความโปร่งใสสูงมาก เนื่องจากไม่มีอิเล็กโทรดนำไฟฟ้าโปร่งแสงในเส้นทางแสง อย่างไรก็ตาม เซ็นเซอร์ก็มีข้อเสียหลายประการเช่นกัน ประการแรกนี่คือการออกแบบที่ซับซ้อนมากและประการที่สองการสั่นสะเทือนจะรบกวนความแม่นยำในการกำหนดพิกัดอย่างมาก
หน้าจอสัมผัสอินฟราเรด หลักการทำงานขึ้นอยู่กับการใช้ตารางพิกัดของรังสีอินฟราเรด (ตัวส่งและตัวรับแสง) เหมือนกับในห้องนิรภัยของธนาคารจากภาพยนตร์สารคดีเกี่ยวกับสายลับและโจร เมื่อคุณสัมผัสเซ็นเซอร์ ณ จุดใดจุดหนึ่ง รังสีบางส่วนจะถูกรบกวน และตัวควบคุมจะใช้ข้อมูลจากตัวรับแสงเพื่อกำหนดพิกัดของหน้าสัมผัส
ข้อเสียเปรียบหลักของเซ็นเซอร์ดังกล่าวคือทัศนคติที่สำคัญอย่างยิ่งต่อความสะอาดของพื้นผิว การปนเปื้อนใด ๆ อาจทำให้ใช้งานไม่ได้โดยสมบูรณ์ แม้ว่าการออกแบบจะเรียบง่าย แต่เซ็นเซอร์ประเภทนี้จึงถูกใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการทหารและแม้แต่ในโทรศัพท์มือถือบางรุ่น
หน้าจอสัมผัสแบบออปติคอลเป็นความต่อเนื่องเชิงตรรกะของรุ่นก่อนหน้า แสงอินฟราเรดถูกใช้เป็นไฟส่องสว่างข้อมูล หากไม่มีวัตถุของบุคคลที่สามบนพื้นผิว แสงจะสะท้อนและเข้าสู่เครื่องตรวจจับแสง หากมีการสัมผัสเกิดขึ้น รังสีบางส่วนจะถูกดูดซับ และผู้ควบคุมจะกำหนดพิกัดของการสัมผัส
ข้อเสียของเทคโนโลยีคือความซับซ้อนของการออกแบบเนื่องจากจำเป็นต้องใช้ชั้นแสงเพิ่มเติมของจอแสดงผล ข้อดีคือความสามารถในการระบุวัสดุที่ใช้ในการสัมผัสได้อย่างแม่นยำ
สเตรนเกจ DST และหน้าจอสัมผัสทำงานบนหลักการของการเสียรูปของชั้นพื้นผิว ความแม่นยำค่อนข้างต่ำ แต่ทนทานต่อแรงเค้นเชิงกลได้ดีมาก ดังนั้นจึงใช้ในตู้เอทีเอ็ม เครื่องจำหน่ายตั๋ว และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สาธารณะอื่นๆ
หน้าจอการเหนี่ยวนำจะขึ้นอยู่กับหลักการสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าใต้ด้านบนของเซนเซอร์ เมื่อสัมผัสด้วยปากกาพิเศษ ลักษณะของฟิลด์จะเปลี่ยนไป และตัวควบคุมจะคำนวณพิกัดที่แน่นอนของหน้าสัมผัสตามลำดับ ใช้ในแท็บเล็ตพีซีสำหรับศิลปะระดับสูงสุด เนื่องจากให้ความแม่นยำมากกว่าในการกำหนดพิกัด
ทุกวันนี้หน้าจอสัมผัสได้หยุดที่จะแปลกใหม่ไปนานแล้ว ภายนอกทั้งหมดดูคล้ายกัน แต่จอแสดงผลเหล่านี้เหมือนกันจริงหรือ มาดูการออกแบบหน้าจอที่มีความละเอียดอ่อนประเภทหลักข้อดีข้อเสียและขอบเขตการใช้งาน
ในปัจจุบัน เซ็นเซอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือเซ็นเซอร์ที่ใช้เทคโนโลยีตัวเก็บประจุและตัวต้านทาน รวมถึงความหลากหลายของเซ็นเซอร์ด้วย
"มัลติทัช"
นี่คือชื่อของเทคโนโลยีที่ช่วยให้คุณจดจำการกดหน้าจอสัมผัสได้หลายจุดพร้อมกัน นี่เป็นการเปิดโอกาสใหม่ในการจัดการอุปกรณ์ ตัวอย่างของการใช้เทคโนโลยีมัลติทัชคืออินเทอร์เฟซ Apple iPhone
หน้าจอสัมผัสแบบคาปาซิทีฟ
ตัวอย่างเช่น: Tne Prada Phoneโดย LG |
จอแสดงผลแบบสัมผัสซึ่งทำงานบนหลักการแบบ capacitive จะตอบสนองต่อการสัมผัสได้จริง ประกอบด้วยแผงกระจกที่เคลือบด้วยสารนำไฟฟ้าโปร่งใส ที่มุมของแผงจะมีอิเล็กโทรดสี่อันที่จ่ายกระแสสลับ ในขณะที่ผู้ใช้ใช้นิ้วสัมผัสหน้าจอดังกล่าว ประจุไฟฟ้าจากชั้นสื่อกระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านผิวหนังไปยังร่างกายมนุษย์ ตัวควบคุมหน้าจอจะวัดความแรงของกระแสที่สร้างขึ้นในอิเล็กโทรดทั้งสี่อิเล็กโทรด ซึ่งเป็นสัดส่วนกับระยะห่างจากมุมของแผงไปยังจุดที่สัมผัสกัน เมื่อเปรียบเทียบค่าที่ได้รับ คุณสามารถค้นหาพิกัดที่แน่นอนของจุดติดต่อได้ เซ็นเซอร์ที่ทำงานบนหลักการนี้สามารถแยกแยะความแตกต่าง "โดยการสัมผัส" - พวกมันถูกกระตุ้นโดยการสัมผัสเบา ๆ และพวกมันตอบสนองต่อแรงกดด้วยปลายนิ้วได้เร็วและชัดเจนกว่าด้วยตะปู ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันไม่ตอบสนองต่อแรงกดดันจากวัตถุอื่นใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากพวกมันไม่นำไฟฟ้า ดังนั้นโทรศัพท์ที่มีหน้าจอดังกล่าวจึงไม่สามารถใช้งานด้วยมือที่สวมถุงมือได้ นอกจากนี้เมื่ออุณหภูมิลดลง ลักษณะทางไฟฟ้าของเซ็นเซอร์จะเปลี่ยนไปและหน้าจอก็เริ่มทำงานแย่ลง ให้เราเสริมว่าหลักการนี้มักใช้ในทัชแพดของแล็ปท็อป
ตัวอย่างเช่น: แอปเปิ้ลไอโฟน |
หน้าจอ capacitive ที่คาดการณ์ไว้
มีเซ็นเซอร์ capacitive อีกประเภทหนึ่ง - หน้าจอ capacitive ที่ฉาย ด้านหลังมีตารางอิเล็กโทรด ณ จุดที่มือสัมผัส ความจุไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป (ตามกฎของพลศาสตร์ไฟฟ้า ร่างกายมนุษย์คือตัวเก็บประจุ) ตัวควบคุมจะกำหนดจุดตัดของอิเล็กโทรดที่เกิดขึ้นและคำนวณพิกัด หน้าจอดังกล่าวนอกเหนือจากความโปร่งใสและความทนทานสูงแล้ว ยังมีข้อดีที่สำคัญอีกสองประการ - พื้นผิวแก้วสามารถสร้างความแข็งแรงได้ตามต้องการ (และค่อนข้างหนา) และยังรองรับมัลติทัชด้วย ข้อเสียคือความแม่นยำต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีคาปาซิทีฟทั่วไป
หน้าจอสัมผัสแบบต้านทาน
ตัวอย่างเช่น: HTC Touch Diamond |
เซ็นเซอร์ความต้านทานโดยพฤตินัยจะตอบสนองต่อแรงกดดัน หน้าจอประกอบด้วยแผ่นสองแผ่นซึ่งมีองค์ประกอบที่ไม่นำกระแสไฟฟ้า หากคุณแตะแผ่นยืดหยุ่นด้านนอก (และโปร่งใส) ด้วยนิ้วของคุณ (หรือวัตถุอื่น ๆ - ในกรณีนี้ไม่สำคัญ) แผ่นปิดและกระแสจะเริ่มไหลที่จุดที่สัมผัสกัน ในการระบุตำแหน่งของการสัมผัส ตัวควบคุมหน้าจอจะวัดแรงดันไฟฟ้าเป็นคู่ระหว่างอิเล็กโทรดที่อยู่ที่ขอบของแผง หน้าจอดังกล่าวเรียกว่า 4 สาย (มี 5 สายด้วยซึ่งมีความแตกต่างบางประการ)
ลักษณะเฉพาะของตะแกรงต้านทานคือต้องใช้ความพยายามอย่างมากในการทำงาน และรับรู้แรงกดด้วยเล็บได้ดีกว่าการใช้แผ่น และตอบสนองต่อวัตถุใดๆ ที่สัมผัสพื้นผิว อุปกรณ์ที่มีหน้าจอต้านทานมักมีสไตลัสติดตั้งไว้ จอแสดงผลดังกล่าวให้การควบคุมที่แม่นยำยิ่งขึ้น (ด้วยสไตลัสคุณสามารถกดพิกเซลได้อย่างแท้จริงในขณะที่ใช้นิ้วบนหน้าจอ capacitive คุณสามารถโจมตีได้เฉพาะพื้นที่ขนาดใหญ่เท่านั้น) แต่เนื่องจากการสัมผัสกับวัตถุแข็งอย่างต่อเนื่อง แผ่นยืดหยุ่นจึงกลายเป็นอย่างรวดเร็ว ปกคลุมไปด้วยรอยขีดข่วน อุปกรณ์เคลื่อนที่ส่วนใหญ่มีหน้าจอแบบต้านทาน
หน้าจอสัมผัสประเภทอื่นๆ
นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีเซ็นเซอร์อีกจำนวนหนึ่งซึ่งมักจะค่อนข้างแปลกใหม่ ตัวอย่างเช่น การใช้ตารางรังสีอินฟราเรด หรือแม้แต่สร้างการสั่นสะเทือนแบบอัลตราโซนิก อย่างหลังเรียกว่าเทคโนโลยีคลื่นเสียงพื้นผิว มีระบบที่ใช้กล้องที่ติดตามการเคลื่อนไหว (รองรับมัลติทัชที่นี่ด้วย) และขึ้นอยู่กับการเคลือบแรงดึงซึ่งการเปลี่ยนรูปซึ่งจะเปลี่ยนความต้านทานไฟฟ้า