Что такое сенсорный ввод
Что такое тачскрин, как он работает и как его откалибровать
Английское слово Touch Screen можно перевести как прикосновение к экрану. Разбираемся в том, что такое тачскрин. Принцип работы сенсорного устройства связан с реагированием на простое нажатие пальца. Калибровка экрана позволяет вернуть необходимые настройки и комфортно пользоваться гаджетом. Данная манипуляция выполняется с помощью двух методов: штатными средствами ОС или сторонними приложениями.
Какие бывают и для чего
Как работает тачскрин
Система touch screen включает матрицу из жидких кристаллов. Под ней находятся микродиоды для подсвечивания и обработки касания. Экран защищен стеклом, снижающим опасность повреждений. Антибликовое покрытие облегчает восприятие информации в солнечную погоду, нейтрализуя блики.
Как настроить
Если интерактивный монитор не слушается, необходимо выполнить настройку системы. Неполадки могут возникать вследствие контакта с влагой, механических повреждений. Каждый гаджет оснащен специальной технологией настройки. Если у пользователя не получается добиться необходимых параметров, необходимо обратиться в сервисную службу.
Как проверить резистивный тачскрин мультиметром
Мультиметр позволяет установить показатель сопротивления Touch Screen, который должен находиться в пределах от 50 Ом до 1500 Ом. Аномальные цифры свидетельствуют о неисправности техники. Мультиметр устанавливают в режим измерения сопротивления до 2000 Ом (2кОм). Требуется прикоснуться щупами к 1 и 3 контактам. После отслеживаем результаты. На приборе должны высветиться цифры от 200 Ом до 1500 Ом. По аналогии осуществляем контроль 2 и 4 контактов.
Важно проверить целостность контуров и наличие контакта между слоями без давления от касания. Для этого мультиметр переводим в режим сопротивления до 20 кОм. Проверяем сначала 1 и 2 контакты, затем 2 и 4. На измерительном приборе не должно ничего отражаться. При контакте пальцев с тачскрином устройство отследит некоторое сопротивление с учетом места давления.
Как перезагрузить
Процедура перезагрузки Touch Screen описывается в руководстве к прибору. Она отличаются по бренду и модели гаджета. Обычно команда перезагрузки обозначается как Reset.
Почему не работает тачскрин и что делать
Отсутствие реакции Touch Screen на касание пальца может свидетельствовать о различных поломках прибора. Среди иных признаков выхода тачскрина из строя:
При выявлении названных и иных неполадок требуется обратиться в сервисный центр для профессиональной диагностики и ремонта оборудования.
Как откалибровать тачскрин
Калибровка позволяет устранить неполадки в работе гаджета и вернуть его к необходимым настройкам. Вернуть сенсор в рабочее состояние можно двумя способами:
После калибровки цифровое устройство выполнит корректировку тачскрина.
Тачскрин работает зеркально как исправить
На устройстве под управлением операционной системы Windows 10 необходимо провести перенастройку дисплея сенсорного типа. В этом случае специалисты рекомендуют выполнить калибровку тачскрина девайса согласно инструкциям производителя.
Чем отличаются тачскрины
Тачскрин представляет собой прибор для ввода данных. Он включает многослойную пленку со слоем резистивного материала на поверхности. Узнаем, чем они отличаются от других элементов современных гаджетов.
Тачскрин от дисплея
Производители поддерживают тенденцию по совмещению этих опций. Создается единый монолитный узел, который будет решать все текущие задачи в минимальные сроки. Подобные технологии помогают повысить эксплуатационные характеристики. При этом увеличиваются расходы в случае ремонта гаджета.
Дисплей от тачскрина на смартфоне
Дисплеем называется часть устройства, необходимая для показа иконок и картинок. Такой компонент как тачскрин срабатывает на касание по поверхности, обеспечивая ввод сведений. Он служит в роли альтернативы клавиатуры на компьютерной технике.
Тачскрин и сенсор
Как разблокировать тачскрин
Для снятия блокировки потребуется ввести на панели задач диспетчер устройств. Выбираем стрелку у позиции Устройства HID. Останавливаемся на HID-совместимых сенсорных экранах. В верхней части окошка нажимаем на опцию Действие. Далее Включить устройство и Подтвердить операцию.
Как отключить тачскрин
Для отключения экрана с опцией тачскрин, необходимо пользоваться руководством по эксплуатации к устройству. Производитель дает детальные инструкции, как действовать для деактивации прибора. Они отличаются по марке и модификации гаджета.
В Windows 10
Если на устройстве установлена Windows 10, необходимо действовать по следующему алгоритму:
На моноблоке
Для деактивации экрана выбираем Панель управления, Просмотр по категориям, Перо и сенсорный ввод. Останавливаемся на опции Касание. Убираем галку с позицией Использовать палец как устройства ввода.
На ноутбуке HP
Выключить тачскрин на ноутбуках HP можно, если два раза нажать на верхней части панели в левом секторе. Там обычно располагают область в форме впадины.
Альтернативный вариант предполагает открытие панели управления, опции Просмотр, выбор иконки Мышь. На вкладке Параметры устройства отключают сенсор.
На ноутбуке Asus
Чтобы выключить touch screen на ноутбуке Asus, нужно нажать на клавиатуре FN+F7 (иногда F9). Сочетание выбирают с учетом модели цифровой техники. За деактивацию отвечает клавиша, на которой изображена перечеркнутая сенсорная панель.
Цены на тачскрины
Компания Plasmaonline предлагает следующие цены на тачскрины в аренду:
Как работают сенсорные экраны
iPhone 2G был первым мобильным телефоном, управление которым полностью строилось на взаимодействии с сенсорным экраном. С момента его презентации прошло больше десяти лет, но многие из нас все еще не знают, как устроен Touchscreen. А ведь мы сталкиваемся с этим интуитивным средством ввода не только в смартфонах, но и в банкоматах, платежных терминалах, компьютерах, автомобилях и самолетах — буквально повсюду.
Содержание
До тачскринов самым распространенным интерфейсом для ввода команд в электронные устройства были различные клавиатуры. Хотя, кажется, что у них с тачскринами нет ничего общего, на самом деле то, насколько сенсорный экран по принципам работы схож с клавиатурой, может удивить. Давайте рассмотрим их устройство в деталях.
Клавиатура представляет собой печатную плату, на которой устанавливается несколько рядов переключателей-кнопок. Вне зависимости от их конструкции, мембранной или механической, при нажатии каждой из клавиш происходит одно и то же. На компьютерной плате под кнопкой замыкается электрическая цепь, компьютер регистрирует прохождение тока в этом месте схемы, «понимает», какая клавиша нажата и выполняет соответствующую ей команду. В случае с сенсорным экраном происходит почти тоже самое.
Существует порядка десятка различных видов сенсорных экранов, однако большинство из этих моделей или давно устарело и не используется, или относится к экспериментальным и вряд ли когда-нибудь появится в серийных устройствах. Прежде всего, я расскажу об устройстве актуальных технологий, тех из них, с которыми постоянно взаимодействуете или хотя бы можете столкнуться в повседневной жизни.
Резистивный сенсорный экран
Резистивные сенсорные экраны изобретены еще в 1970 году и с тех пор изменились мало.
В дисплеях с такими сенсорами над матрицей располагается пара дополнительных слоев. Впрочем, оговорюсь, матрица здесь вовсе не обязательна. Первые резистивные сенсорные устройства не были экранами вовсе.
Нижний сенсорный слой состоит из стеклянной основы и называется резистивным слоем. На него наносится прозрачное металлическое покрытие, хорошо передающее ток, например, из такого полупроводника, как оксид индия-олова. Верхний слой тачскрина, с которым взаимодействует пользователь нажимая на экран, сделан из гибкой и упругой мембраны. Он называется проводящим слоем. В пространстве между слоями оставляют воздушную прослойку, либо равномерно усеивают его микроскопическими изолирующими частицами. По краям к сенсорному слою подводится четыре, пять или восемь электродов, связывающих его с датчиками и микроконтроллером. Чем больше электродов, тем выше чувствительность резистивного такчскрина, поскольку изменение напряжения на них постоянно отслеживается.
Вот экран с резистивным тачскрином включен. Пока ничего не происходит. Электрический ток свободно течет по проводящему слою, но когда пользователь дотрагивается до экрана, мембрана сверху прогибается, изолирующие частицы расступаются, и она касается нижнего слоя тачскрина, вступает в контакт. За этим следует изменение напряжения разом на всех электродах экрана.
Контроллер тачскрина обнаруживает изменения напряжения и считывает показания с электродов. Четыре, пять, восемь значений и все разные. По разнице в показаниях между правым и левым электродами микроконтроллер вычислит X-координату нажатия, а по различиям в напряжении на верхнем и нижнем электродах, определит Y-координату и, таким образом, сообщит компьютеру точку, в которой слои сенсорного слоя экрана соприкоснулись.
Резистивные сенсорные экраны могут похвастать длинным перечнем недостатков. Так, они в принципе не способны распознать двух одновременных нажатий, не говоря уже о большем числе. Они плохо ведут себя на холоде. Из-за необходимости в прослойке между слоями сенсора, матрицы таких экранов заметно теряют в яркости и контрастности, склонны бликовать на солнце, и в целом выглядят заметно хуже. Тем не менее, там, где качество изображения играет второстепенную роль, их продолжают применять в силу устойчивости к загрязнениям, возможности использования в перчатках и, что самое главное, низкой стоимости.
Такие средства ввода повсеместно монтируются в недорогих массовых устройствах, вроде информационных терминалов в общественных местах и все еще встречаются в устаревающих гаджетах, типа дешевых MP3-плееров.
Инфракрасный сенсорный экран
Следующим, куда менее распространенным, но, тем не менее, актуальным вариантом сенсорного экрана является инфракрасный тачскрин. Он не имеет ничего общего с резистивным сенсором, хотя и выполняет схожие функции.
Инфракрасный тачскрин сконструирован из массивов светодиодов и светочувствительных фотоэлементов, расположенных на противоположных сторонах экрана. Светодиоды подсвечивают поверхность экрана невидимым инфракрасным светом, образуя на ней нечто вроде паутины или координатной сетки. Это напоминает охранную сигнализацию, какой ее показывают в шпионских боевиках или компьютерных играх.
Когда к экрану что-то прикасается, не важно палец это, рука в перчатке, стилус, или карандаш, два или более луча прерываются. Фотоэлементы фиксируют это событие, контроллер тачскрина выясняет, какие из них недополучают инфракрасный свет и по их положению вычисляет зону экрана, в которой возникло препятствие. Остальное — сопоставить прикосновение с тем, какой элемент интерфейса находится на экране в этом месте — задача программного обеспечения.
Сегодня с инфракрасными сенсорными экранами можно столкнуться в тех гаджетах, чьи экраны обладают нестандартной конструкцией, там, где добавлять дополнительные сенсорные слои технически сложно или нецелесообразно — в электронных книгах на базе дисплеев E-link, например, Amazon Kindle Touch и Sony Ebook. Кроме того, устройства с подобными сенсорами из-за простоты и ремонтопригодности приглянулись военным.
Емкостный сенсорный экран
Если в резестивных сенсорных экранах компьютер регистрирует изменение проводимости, последовавшее за нажатием на экран, непосредственно между слоями сенсора, то емкостные сенсоры фиксируют прикосновение непосредственно.
Человеческое тело, кожа — хорошие проводники электричества и обладают электрическим зарядом. Обычно это замечаешь пройдясь по шерстяному ковру или сняв любимый свитер, а затем прикоснувшись к чему-либо металлическому. Все мы знакомы со статическим электричеством, испытывали его действие на себе и видели крошечные искры, срывающиеся с наших пальцев в темноте. Более слабый, незаметный обмен электронами между человеческим телом и различными проводящими поверхностями происходит постоянно и именно его фиксируют емкостные экраны.
Первые такие тачскрины назывались поверхностно-емкостными и были логичным развитием резистивных сенсоров. В них всего один проводящий слой, похожий на тот, что использовался ранее, устанавливался прямо поверх экрана. К нему также присоединялись чувствительные электроды, на этот раз по углам сенсорной панели. Следящие за напряжением на электродах датчики и их программное обеспечение были сделаны заметно чувствительнее и теперь могли улавливать малейшие изменения в течении электрического тока по экрану. Когда палец (другой проводящий ток предмет, например, стилус) касается поверхности с поверхностно-емкостным тачскрином, проводящий слой немедленно начинает обмениваться с ним электронами, а микроконтроллер это замечает.
Появление поверхностно-емкостных тачскринов стало прорывом, однако из-за того, что нанесенный прямо поверх стекла токопроводящий слой было легко повредить, они не были пригодны для устройств нового поколения.
Для создания первого iPhone потребовались проекционно-емкостные сенсоры. Этот тип тачскринов быстро стал наиболее распространенным в современной потребительской электронике: смартфонах, планшетах, ноутбуках, моноблоках и прочих бытовых устройствах.
Верхний слой экрана с тачскрином этого типа выполняет защитную функцию и может быть сделан из закаленного стекла, например, знаменитого Gorilla Glass. Ниже располагаются тончайшие электроды, образующие сетку. Поначалу их накладывали друг на друга в два слоя, затем для уменьшения толщины экрана стали располагать на одном уровне.
Выполненные из полупроводниковых материалов, в том числе уже упоминавшегося оксида индия-олова, эти токопроводящие волоски создают электростатическое поле в местах своего пересечения.
Когда палец касается стекла, за счет электропроводных свойств кожи он искажает локальное электрическое поле в местах ближайших пересечений электродов. Это искажение может быть измерено, как изменение емкости в отдельно взятой точке сетки.
Поскольку массив электродов делается достаточно мелким и плотным, такая система способна отслеживать касание очень точно и без проблем улавливает сразу несколько прикосновений. Кроме того, отсутствие дополнительных слоев и прослоек в бутерброде из матрицы, сенсора и защитного стекла положительно сказывается на качестве изображения. Правда, по той же причине, разбитые экраны, как правило, заменяются полностью. Однажды собранный воедино, экран с проекционно-емкостным сенсором чрезвычайно сложно поддается ремонту.
Сейчас преимущества проекционно-емкостных тачскринов не звучат, как что-то удивительное, но на момент презентации iPhone они обеспечили технологии колоссальный успех, несмотря на объективные минусы — чувствительность к загрязнениям и влажности.
Чувствительные к давлению сенсорные экраны — 3D Touch
Идейным предшественником сенсорных экранов, чувствительных к давлению, стала фирменная технология Apple, под названием Force Touch, применявшаяся в умных часах компании, MacBook, MackBook Pro и Magic Trackpad 2.
Опробовав на этих устройствах интерфейсные решения и различные сценарии использования распознавания силы нажатия, Apple начала внедрение похожего решения в свои смартфоны. В iPhone 6s и 6s Plus распознавание и измерение давления стало одной из функций тачскрина и получило коммерческое наименование 3D Touch.
Хотя в Apple и не скрывали, что новая технология лишь модифицирует привычные нам емкостные сенсоры и даже показали схему, в общих чертах объяснявшую принцип ее действия, подробности об устройстве сенсорных экранов с 3D Touch появились только после того, как первые iPhone нового поколения были разобраны энтузиастами.
Для того, чтобы научить емкостной сенсорный экран распознавать нажатия и различать несколько степеней давления, инженерам из Купертино потребовалось пересобрать бутерброд сенсорного экрана. Они внесли изменения в отдельные его части и добавили к емкостному еще один, новый слой. И, что интересно, делая это, они явно вдохновлялись устаревшими резистивными экранами.
Сетка емкостных сенсоров осталась без изменений, однако она была перенесена назад, ближе к матрице. Между набором электрических контактов, следящих за местом прикосновения к дисплею, и защитным стеклом был интегрирован дополнительный массив из 96 отдельных датчиков.
Его задача заключалась не в том, чтобы определить местоположение пальца на экране iPhone. С этим по-прежнему отлично справлялся емкостный тачскрин. Эти пластины необходимы для обнаружения и измерения степени изгиба защитного стекла. Компания Apple специально для iPhone заказала у Gorilla Glass разработку и производство такого защитного покрытия, которое бы сохраняло прежнюю прочность и, в то же время, было достаточно гибким, чтобы экран мог реагировать на давление.
На этой разработке можно было закончить материал, повествующий о сенсорных экранах, если бы не еще одна технология, которой несколько лет назад прочили большое будущее.
Волновые сенсорные экраны
Неожиданно, но они не используют электричество и даже не имеют ничего общего со светом. Технология Surface Acoustic Wave system для определения точки прикосновения применяет поверхностные акустические волны, распространяющиеся вдоль поверхности экрана. Ультразвук, создаваемый пьезоэлектрическими элементами по углам, слишком высок для того, чтобы его мог уловить человеческий слух. Он распространяется взад и вперед, многократно отражаясь от краев экрана. Звук анализируется на предмет аномалий, создаваемых прикасающимися к экрану предметами.
Недостатков у волновых сенсорных экранов не много. Они начинают ошибаться после сильного загрязнения стекла и в условиях сильного шума, но, при этом, в экранах с таким сенсором нет дополнительных слоев, увеличивающих толщину и влияющих на качество изображения. Все компоненты сенсора прячутся под рамкой дисплея. Кроме того, волновые сенсоры позволяют точно подсчитывать площадь соприкосновения экрана с пальцем или другим предметом и по этой площади косвенно рассчитать силу нажатия на экран.
Мы уже вряд ли столкнемся с этой технологией в смартфонах из-за нынешней моды на безрамочные дисплеи, но несколько лет назад компания Samsung экспериментировала с Surface Acoustic Wave system в моноблоках, а в качестве комплектующих для игровых автоматов и рекламных терминалов панели с акустическими тачскринами продаются и сейчас
Вместо заключения
За очень краткий срок тачскрины завоевали мир электроники. Несмотря на отсутствие тактильного отклика и другие свои недостатки, сенсорные экраны стали очень интуитивным, понятным и удобным методом ввода информации в компьютеры. Не в последнюю очередь, своим успехом они обязаны разнообразием технических реализаций. Каждая со своими преимуществами и недостатками, подходящая для своего класса устройств. Резистивные экраны для самых дешевых и массовых гаджетов, емкостные экраны для смартфонов и планшетов и настольных компьютеров с которыми мы взаимодействуем каждый день и инфракрасные тачскрины для тех случаев, когда конструкцию экрана следует оставить в неприкосновенности. В заключение, остается лишь констатировать, что сенсорные экраны с нами надолго, замены им в ближайшем будущем не предвидится.
СОДЕРЖАНИЕ
История
Оригинальные макеты для первых нескольких механических пишущих машинок были в алфавитном порядке (ABCDE и т. Д.). Изменения были внесены в основном в ответ на предложения телеграфистов, которые были между первыми пользователями. Обычные буквы были перемещены к центру и в верхний ряд. Z и S близки друг к другу, потому что американские коды Морзе Z и общая биграмма SE (оба ▄ ▄ ▄ ) близки к одному и тому же, поэтому телеграфисту часто приходится ждать большего количества сигналов, прежде чем понимать содержание. Мнение о том, что компоновка была намеренно изменена, чтобы замедлить работу оператора и предотвратить заклинивание механизма, широко распространено, но неверно.
Вопрос о том, был ли МакГуррин на самом деле первым, кто прикоснулся к печатной машинке, или просто первым, кого заметили в обществе, является спорным. Скорости, достигнутые другими машинистками на других соревнованиях по машинописи в то время, предполагают, что они, должно быть, использовали аналогичные системы.
В 1889 году Бейтс Торри придумал в своей статье слово «писать на ощупь». В 1890 году Ловиза Эллен Буллард Барнс определила слова «писать на ощупь» в своей книге следующим образом:
Преимущества
Скорость
Сниженное переключение внимания
Машинисту слепого набора не нужно перемещать взгляд между клавиатурой (которая закрыта пальцами и может быть плохо освещена) и другими областями, требующими внимания. Это увеличивает производительность и снижает количество ошибок.
Снижение напряжения шеи
Сенсорный набор текста помогает улучшить осанку и уменьшить боль в шее, удерживая взгляд на дисплее и избегая постоянной необходимости смотреть на клавиатуру.
Споры о преимуществах
Обучение
Машинистка вслепую начинает с того, что помещает пальцы в «начальную позицию» в среднем ряду и знает, какой палец нужно переместить и на сколько его нужно переместить, чтобы дотянуться до нужной клавиши. Обучение обычно включает в себя сначала упражнения на печать, содержащие только буквы в стандартном положении или рядом с ним, а затем постепенное освоение других строк. Важно научиться ставить пальцы в исходное положение вслепую, так как руки часто отрываются от клавиатуры для управления рычагом перевода строки (в прошлом) или (в последнее время) компьютерной мышью. Клавиши F и J часто содержат некоторые элементы поверхности, которые позволяют машинисту распознавать их только на ощупь, что устраняет необходимость смотреть вниз на клавиши, чтобы вернуть пальцы в исходный ряд.
Скорость набора текста можно увеличивать постепенно, достигая 60 слов в минуту или выше. Увеличение скорости варьируется от человека к человеку. Для обучения слепому набору доступны многие веб-сайты и программные продукты, многие из которых бесплатны. Изучение слепого набора текста вначале может быть стрессовым как для пальцев, так и для ума, но как только оно выучено до приличного уровня, оно оказывает минимальную нагрузку на пальцы. Для людей с прошлым опытом набора текста обучение слепому печатанию особенно сложно по мотивационным причинам: начальный уровень производительности при слепом вводе намного ниже, чем при наборе с визуальным управлением; поэтому изначально не стоит изучать слепой набор текста.
Скорость набора текста обычно улучшается с практикой. Во время практики важно следить за тем, чтобы не было слабых ключей. Скорость набора обычно определяется тем, как медленно набираются эти слабые клавиши, а не тем, как быстро набираются оставшиеся клавиши. Если достигнута стадия, на которой, независимо от количества практики, скорость набора текста не увеличивается, рекомендуется дать время пройти и продолжить серьезную практику после этого, поскольку скорость набора текста обычно увеличивается со временем, даже если серьезная практика не выполняется.
Домашний ряд
Средний ряд клавиатуры называется «домашним рядом», потому что машинистки обучаются держать пальцы на этих клавишах и возвращаться к ним после нажатия любой другой клавиши, которая не находится в домашнем ряду.
На некоторых клавиатурах есть небольшая выпуклость на определенных клавишах домашнего ряда. Это помогает вернуть пальцы в исходный ряд для набора текста вслепую.
Другие методы
