De quels types d'écrans tactiles disposent les smartphones modernes ? Qu'est-ce qu'un écran tactile: comment ça marche - un guide détaillé

Aujourd'hui, il n'est plus possible de surprendre qui que ce soit avec un téléphone à écran tactile. Le contrôle manuel est devenu à la mode, mais peu de gens pensent à ce qui se passe lorsque vous touchez l'écran. Je vais vous expliquer comment fonctionnent les types d'écrans tactiles les plus courants. La commodité et la productivité du travail avec la technologie numérique dépendent principalement des dispositifs d'entrée d'informations utilisés, à l'aide desquels une personne contrôle l'équipement et télécharge les données. L'instrument le plus répandu et le plus polyvalent est le clavier, désormais omniprésent. Cependant, il n'est pas toujours pratique de l'utiliser. Par exemple, les dimensions des téléphones portables ne permettent pas d'installer de grandes touches, ce qui diminue la vitesse de saisie des informations. Ce problème a été résolu grâce à l'utilisation d'écrans tactiles. En quelques années seulement, ils ont révolutionné le marché et ont commencé à s'implanter dans tout, des téléphones portables aux livres électroniques en passant par les moniteurs et les imprimantes.

Le début du boom sensoriel

Acheter du neuf téléphone intelligent, sur le corps duquel il n'y a pas un seul bouton ou joystick, vous pensez à peine à la façon dont vous allez l'utiliser. Du point de vue de l'utilisateur, ce n'est pas difficile: il suffit de toucher l'icône à l'écran avec votre doigt, ce qui conduira à l'exécution d'une action - ouvrir une fenêtre de saisie numéro de téléphone, SMS ou carnet d'adresses. Entre-temps, il y a 20 ans, de telles opportunités ne pouvaient qu'être rêvées.

L'écran tactile a été inventé aux États-Unis dans la seconde moitié des années 60 du siècle dernier, mais jusqu'au début des années 90, il était principalement utilisé dans les équipements médicaux et industriels pour remplacer les dispositifs d'entrée traditionnels, dont l'utilisation se heurte à des difficultés sous certaines conditions. des conditions de fonctionnement. Avec la diminution de la taille des ordinateurs et l'émergence des PDA, la question s'est posée d'améliorer leurs systèmes de contrôle. En 1998, le premier ordinateur de poche doté d'un écran tactile et d'un système de saisie et de reconnaissance de l'écriture manuscrite est apparu. Apple Newton MessagePad, et bientôt des communicateurs avec écrans tactiles.

En 2006, presque tous les grands fabricants ont commencé à sortir des smartphones à écran tactile, et après l'apparition Iphone Apple en 2007, un véritable boom tactile a commencé - des écrans de ce type sont apparus dans les imprimantes, livres électroniques, différents types d'ordinateurs, etc. Que se passe-t-il lorsque vous touchez l'écran tactile, et comment l'appareil « sait-il » où vous avez cliqué ?

Comment fonctionne un écran tactile résistif

Au cours des 40 ans d'histoire du développement des écrans tactiles, plusieurs types de ces dispositifs d'entrée ont été développés, basés sur divers principes physiques qui sont utilisés pour localiser le point de contact. Actuellement, les plus répandus sont deux types d'écrans - résistifs et capacitifs. De plus, il existe des écrans qui peuvent enregistrer plusieurs clics en même temps ( Multi-touches) ou un seul.

Les écrans fabriqués à l'aide de la technologie résistive se composent de deux parties principales - une couche supérieure flexible et une couche inférieure rigide. Comme le premier, divers films plastiques ou polyester peuvent être utilisés, et le second est en verre. Sur les côtés intérieurs des deux surfaces, des couches d'une membrane flexible et d'un matériau résistif (ayant une résistance électrique) qui conduisent un courant électrique sont déposées. L'espace entre eux est rempli d'un diélectrique.

Aux bords de chaque couche, il y a de fines plaques métalliques - électrodes. Dans la couche arrière avec un matériau résistif, ils sont situés verticalement et dans la couche avant - horizontalement. Dans le premier cas, une tension constante leur est appliquée et un courant électrique circule d'une électrode à l'autre. Il en résulte une chute de tension proportionnelle à la longueur de la section d'écran.

Lorsque vous touchez l'écran tactile, la couche avant fléchit et interagit avec la couche arrière, ce qui permet au contrôleur de déterminer la tension dessus et de l'utiliser pour calculer les coordonnées points de touche horizontalement (axe X). Pour réduire l'influence de la résistance de la couche résistive avant, les électrodes qui s'y trouvent sont mises à la terre. Ensuite, l'opération inverse est effectuée: la tension est appliquée aux électrodes de la couche avant et celles situées dans la couche arrière sont mises à la terre - c'est ainsi qu'il est possible de calculer la coordonnée du point de contact le long de la verticale (axe Y ). C'est ainsi que fonctionne un écran tactile résistif à quatre fils (nommé pour le nombre d'électrodes).

En plus de quatre fils, il y a aussi cinq et huit fils écrans tactiles... Ces derniers ont un principe de fonctionnement similaire, mais plus précision de positionnement.

Le principe de fonctionnement et la conception des écrans tactiles résistifs à cinq fils sont légèrement différents de ceux décrits ci-dessus. La couche du revêtement résistif avant qu'ils contiennent est remplacée par une couche conductrice et est utilisée exclusivement pour lire la valeur de tension sur la couche résistive arrière. Il contient quatre électrodes aux coins de l'écran, la cinquième électrode est la sortie de la couche conductrice avant. Initialement, les quatre électrodes de la couche arrière sont sous tension et sur la couche avant, elles sont à zéro. Dès qu'un tel écran tactile est touché, les couches supérieure et inférieure sont connectées à un certain point et le contrôleur détecte le changement de tension sur la couche avant. C'est ainsi qu'il détermine que l'écran a été touché. Ensuite, les deux électrodes de la couche arrière sont mises à la terre, la coordonnée X du point de contact est calculée, puis les deux autres électrodes sont mises à la terre, et la coordonnée Y du point de contact est calculée.

Comment fonctionne l'écran tactile capacitif

Le principe de fonctionnement des écrans tactiles capacitifs repose sur la capacité du corps humain à conduire le courant électrique, ce qui indique la présence d'une capacité électrique. Dans le cas le plus simple, un tel écran est constitué d'un substrat de verre résistant sur lequel est appliquée une couche de matériau résistif. Quatre électrodes sont placées dans ses coins. Par le dessus, le matériau résistif est recouvert d'un film conducteur.

Une petite tension alternative est appliquée aux quatre électrodes. Au moment où une personne touche l'écran charge électrique coule sur la peau jusqu'au corps, générant ainsi un courant électrique. Sa valeur est proportionnelle à la distance entre l'électrode (coin du panneau) et le point de contact. Le contrôleur mesure le courant aux quatre électrodes et, sur la base de ces valeurs, calcule les coordonnées du point de contact.

La précision de positionnement des écrans capacitifs est quasiment la même que celle des écrans résistifs. En même temps, ils transmettent plus de lumière (jusqu'à 90 %) émise par le dispositif d'affichage. Et l'absence d'éléments sujets à déformation les rend plus fiables : l'écran capacitif peut supporter plus de 200 millions de clics en un point et peut fonctionner à basse température (jusqu'à -15°C). Cependant, le revêtement avant conducteur utilisé pour le positionnement est sensible à l'humidité, aux dommages mécaniques et à la saleté conductrice. capacitif écrans ne se déclenchent qu'au contact d'un objet conducteur (main sans gant ni stylet spécial). Les écrans de ce type, réalisés selon la technologie classique, ne sont pas non plus capables de suivre plusieurs clics simultanément.

Cette capacité est possédée par un écran tactile capacitif projeté, qui est utilisé dans téléphones iPhone et appareils similaires. Il a une structure plus complexe que les écrans capacitifs classiques. Sur un substrat de verre, deux couches d'électrodes sont appliquées, séparées par un diélectrique et formant un réseau (les électrodes sont situées verticalement dans la couche inférieure, et horizontalement dans la couche supérieure). La grille d'électrodes avec le corps humain forme un condensateur. Au point de toucher avec un doigt, un changement de sa capacité se produit, le contrôleur capte ce changement, détermine à quelle intersection des électrodes il s'est produit et calcule la coordonnée du point de contact à partir de ces données.

De tels écrans ont également une haute transparence et sont capables de fonctionner à des températures encore plus basses (jusqu'à -40°C). Ils sont moins affectés par les contaminants conducteurs d'électricité et réagissent à une main gantée. La haute sensibilité permet d'utiliser une couche de verre épaisse (jusqu'à 18 mm) pour protéger de tels écrans.

Comment fonctionne l'écran tactile résistif à 4 fils

1. La couche résistive supérieure se plie et touche la couche inférieure.
2. Le contrôleur détecte la tension au point de contact sur la couche inférieure et calcule la coordonnée X du point de contact.
3. Le contrôleur détecte la tension au point de contact sur la couche supérieure et détermine la coordonnée Y du point de contact.

Comment fonctionne l'écran tactile résistif à 5 fils

1. Touchez l'écran avec n'importe quel objet dur.
2. La couche conductrice supérieure fléchit et touche le bas, indiquant qu'elle touche l'écran.
3. Deux des quatre électrodes de la couche inférieure sont mises à la terre, le contrôleur détecte la tension au point de contact et calcule la coordonnée du point le long de l'axe X.
4. Les deux autres électrodes sont mises à la terre, le contrôleur détecte la tension au point de contact et calcule la coordonnée y du point.

Avantages

• À bas prix
• Haute résistance à la saleté
• Peut être touché avec n'importe quel objet dur

désavantages

• Faible durabilité (1 million de clics en un point pour les 4 fils, 35 millions de clics pour les 5 fils) et résistance au vandalisme
• Faible transmission lumineuse (pas plus de 85 %)
• Ne prend pas en charge Multitouch

Exemples d'appareils

• Téléphones (par exemple, Nokia 5800, Touch Diamond), PDA, ordinateurs (par exemple, MSI Wind Top AE1900), équipements industriels et médicaux.

Principe d'opération

1. L'écran est touché avec un objet conducteur (doigt, stylet spécial).
2. Le courant passe de l'écran à l'objet.
3. Le contrôleur mesure le courant dans les coins de l'écran et détermine les coordonnées du point de contact.

Avantages

• Haute durabilité (jusqu'à 200 millions de clics), possibilité de travailler à basse température (jusqu'à -15°C)

désavantages

• Sensible à l'humidité, contaminants conducteurs
• Ne prend pas en charge Multitouch

Exemples d'appareils

• Téléphones, pavés tactiles (par exemple, dans le lecteur VZO iRiver), PDA, guichets automatiques, kiosques.

Principe d'opération

1. L'écran est touché ou rapproché de lui par un objet conducteur qui forme avec lui un condensateur.
2. Au point de contact, la capacité électrique change.
3. Le contrôleur enregistre le changement et détermine à quelle intersection des électrodes il s'est produit. Sur la base de ces données, les coordonnées du point de contact sont calculées.

Avantages

• Haute durabilité (jusqu'à 200 millions de clics), possibilité de travailler à basse température (jusqu'à -40°C)
• Haute résistance au vandalisme (l'écran peut être recouvert d'une couche de verre jusqu'à 18 mm d'épaisseur)
• Transmission lumineuse élevée (plus de 90 %)
• Prise en charge du multipoint

désavantages

• Réagit au toucher d'un seul objet conducteur (doigt, stylet spécial)

Exemples d'appareils

• Téléphones (par exemple, iPhones), pavés tactiles, ordinateurs portables et écrans d'ordinateurs (par exemple, HP TouchSmart tx2), bornes électroniques, guichets automatiques, terminaux de paiement.

Windows 7

Vous pouvez maintenant contrôler votre ordinateur à l'aide des gestes "Scroll", "Avant / Arrière", "Rotation" et "Zoom". Le système d'exploitation Windows 7 est bien mieux adapté pour fonctionner avec des écrans tactiles que toutes les versions précédentes. 06 cela est attesté par l'interface modifiée et la barre des tâches, dans laquelle à la place des boutons rectangulaires symbolisant programmes en cours d'exécution, des icônes carrées sont apparues - il est beaucoup plus pratique de les appuyer avec votre doigt. De plus, il existe une nouvelle fonctionnalité - les listes de raccourcis, qui vous permettent de trouver rapidement les fichiers récemment ouverts ou les éléments fréquemment lancés. Pour activer cette fonctionnalité, faites simplement glisser l'icône du programme sur le bureau.

Pour la première fois en système opérateur Windows a ajouté une option de reconnaissance des gestes tactiles, à laquelle est liée l'exécution de certaines fonctions. Ainsi, dans Windows 7, le défilement tactile est apparu et de la même manière que, par exemple, dans l'iPhone d'Apple, la possibilité d'agrandir des images ou des documents en déplaçant deux doigts dans différents côtés... Non sans mouvement, qui est responsable de la rotation de l'image. Les opérations telles que copier, supprimer et coller peuvent également se voir attribuer des gestes distincts. Boutons sur le clavier de l'écran illuminé au toucher, ce qui le rend facile à utiliser sur l'écran tactile. Et la capacité de reconnaître le texte manuscrit vous permet de saisir rapidement de petits messages.

À notre époque, les écrans tactiles ont depuis longtemps cessé d'être exotiques. Extérieurement, ils sont tous similaires, mais ces affichages sont-ils vraiment les mêmes ? Examinons la conception des principaux types d'écrans sensibles, leurs avantages, leurs inconvénients et leur portée.

Aujourd'hui, les plus répandus sont les capteurs basés sur les technologies capacitives et résistives, ainsi que sur leurs variétés.

"Multi-touches"

C'est le nom de la technologie qui permet de reconnaître un appui sur l'écran tactile à plusieurs endroits en même temps. Cela ouvre de nouvelles possibilités dans la gestion des appareils. L'interface Apple iPhone est un exemple d'utilisation de la technologie multitouch.

Écrans tactiles capacitifs

	Par exemple : Tne Prada Phone de LG

L'écran tactile capacitif répond réellement au toucher. Il s'agit d'un panneau de verre recouvert d'un composé conducteur transparent. Dans les coins du panneau, il y a quatre électrodes, auxquelles courant alternatif... Au moment où l'utilisateur touche un tel écran avec un doigt, une charge électrique de la couche conductrice circule sur la peau jusqu'au corps humain. Le contrôleur d'écran mesure le courant généré aux quatre électrodes - il est proportionnel à la distance entre le coin du panneau et le point de contact. En comparant les valeurs obtenues, vous pouvez trouver les coordonnées exactes du point de contact. Les capteurs fonctionnant sur ce principe peuvent être distingués "au toucher" - ils sont déclenchés par un toucher léger et répondent plus rapidement et plus clairement à une pression du bout du doigt qu'avec un ongle. De plus, ils ne réagissent pas à la pression d'autres objets, surtout s'ils ne sont pas conducteurs. Par conséquent, un téléphone avec un tel écran ne peut pas être utilisé avec une main gantée. De plus, à mesure que la température baisse, les caractéristiques électriques du capteur changent et l'écran commence à mal fonctionner. Ajoutons que ce principe est généralement utilisé dans les pavés tactiles des ordinateurs portables.

	Par exemple : Apple iPhone

Écrans capacitifs projetés

Il existe un autre type de capteur capacitif - un écran capacitif projeté. Au dos se trouve une grille d'électrodes. Au point où la main se touche, la capacité électrique change (selon les lois de l'électrodynamique, le corps humain est un condensateur), le contrôleur détermine à quelle intersection des électrodes cela s'est produit et calcule les coordonnées. De tels écrans, en plus d'une transparence et d'une durabilité élevées, présentent deux autres avantages importants - le substrat en verre peut être rendu arbitrairement résistant (et plutôt épais), de plus, ils prennent en charge le "multitouch". L'inconvénient est une précision inférieure à celle de la technologie capacitive conventionnelle.

Écrans tactiles résistifs

	Par exemple : HTC Touch Diamond

Le capteur résistif est de facto sensible à la pression. L'écran est constitué de deux plaques entre lesquelles se trouve un composé non conducteur. Si vous touchez la plaque externe flexible (et transparente) avec votre doigt (ou tout autre objet - dans ce cas, cela n'a pas d'importance), les plaques sont fermées et le courant commence à circuler au point de contact. Pour localiser le point de contact, le contrôleur d'écran mesure la tension entre les électrodes situées sur les bords du panneau par paires. Un tel écran est appelé 4 fils (il existe également 5 fils avec quelques différences).

La particularité de l'écran résistif est qu'un effort physique est nécessaire à son fonctionnement, et il reconnaît mieux l'appui avec un ongle qu'un tampon, réagit à tout objet touchant la surface. Les appareils à écrans résistifs sont souvent équipés de stylets. Un tel affichage offre une plus grande précision de contrôle (il est possible de frapper littéralement un pixel avec un stylet, alors qu'un doigt sur un écran capacitif ne peut toucher qu'une zone suffisamment grande), mais en raison du contact constant avec des objets durs, la plaque flexible est rapidement couvert de rayures. C'est avec les écrans résistifs que la plupart appareils mobiles.

Autres types d'écrans tactiles

Il existe également un certain nombre de technologies de capteurs, souvent assez exotiques. Par exemple, utiliser une grille de rayons infrarouges ou encore générer des vibrations ultrasonores. Cette dernière est connue sous le nom de technologie des ondes acoustiques de surface. Il existe des systèmes basés sur des caméras qui suivent le mouvement (le "multitouch" est également pris en charge ici), et sur la base de revêtements à jauges de contrainte dont la déformation modifie la résistance électrique.

Tout le monde a probablement entendu parler du développement des écrans tactiles par les entreprises, et ce n'est plus un mythe. Le seul obstacle sur le chemin d'un large public est l'apparition d'un écran universel avec la sensibilité la plus élevée, c'est-à-dire qu'aujourd'hui les spécialistes sont confrontés à la tâche de rendre un affichage tactile, à tous égards, pratique. Une telle alternative aux moteurs vibrants permettra de recréer le contact avec l'appareil, comme avec un appareil à bouton poussoir, et plus encore...

Écrans tactiles du futur proche

Grâce à certaines entreprises, les progrès de la technologie sont sur le visage, et maintenant il n'y a pas un, mais plusieurs prototypes. L'un d'eux était Microsoft, son groupe de recherche "" sous la direction de Hong Tan, a été capable d'aller dans le sens tactile.

Un groupe de spécialistes a passé plusieurs années à créer un écran de rétroaction, et leurs travaux sont déjà présentés dans plusieurs variantes, y compris celles basées sur Nokia Lumia... Vous pouvez vérifier l'état des choses à partir du clip vidéo ci-dessous :

Selon le chercheur principal Hong Tan, les écrans tactiles doivent évoluer vers quelque chose de plus. « Ce qui peut être considéré comme une réalisation vraiment géniale, c'est de prendre un morceau de verre lisse et d'en faire quelque chose de spécial », explique Mme Tang. "C'est presque magique."

Les chercheurs de Microsoft travaillent dans deux directions, développant les composants matériels et logiciels de la technologie. La tâche principale est un retour complet, non seulement en appuyant sur les touches numériques, mais également sur l'image dans son ensemble. C'est ainsi que certaines des options de l'écran vous donnent une idée réelle des textures sous vos doigts. Un exemple est le damier de l'application Nokia Lumia. Cellules couleur différente prendre un effet tactile différent.

Au lieu d'une postface

Fondamentalement, la technologie des futurs écrans repose sur la stimulation des récepteurs sur la peau, ainsi que sur la motilité musculaire. Sur les écrans, vous pouvez sentir non seulement le poinçonnage de la surface sous le doigt, mais aussi un clic caractéristique, indiquant le contact.
« Quand vous tapez clavier virtuel smartphone, la couche externe se plie littéralement sous vos doigts. C'est une très légère déviation, mais c'est aussi suffisant pour que vos doigts reçoivent un signal qui vous rappelle que vous avez appuyé sur un bouton », explique Mme Hong.

Application

Les écrans tactiles sont utilisés dans les terminaux de paiement, les kiosques d'information, les équipements d'automatisation du commerce, les ordinateurs de poche, les téléphones portables, les consoles de jeux, les panneaux de commande dans l'industrie.

Avantages et inconvénients des appareils portables

Avantages

• Simplicité de l'interface.
• L'appareil peut combiner petite taille et grand écran.
• Numérotation rapide dans un environnement détendu.
• Les capacités multimédias de l'appareil sont en pleine expansion.

désavantages

Avantages et inconvénients des appareils fixes

Avantages

Dans les distributeurs automatiques et d'information, les panneaux de commande et autres appareils dans lesquels il n'y a pas d'entrée active, les écrans tactiles se sont avérés très moyen pratique interaction homme-machine. Avantages :

• Fiabilité accrue.
• Résistance aux influences extérieures sévères (y compris le vandalisme), à ​​la poussière et à l'humidité.

désavantages

Ces inconvénients empêchent l'utilisation de seulécran tactile dans les appareils avec lesquels une personne travaille pendant des heures. Cependant, dans un appareil bien conçu, l'écran tactile peut ne pas être le seul périphérique d'entrée - par exemple, sur le lieu de travail du caissier, l'écran tactile peut être utilisé pour choix rapide produit et le clavier sert à saisir des chiffres.

Comment fonctionnent les écrans tactiles

Il y a beaucoup de différents typesécrans tactiles qui fonctionnent sur différents principes physiques.

Écrans tactiles résistifs

Blindage à quatre fils

Comment fonctionne l'écran tactile résistif à 4 fils

L'écran tactile résistif se compose d'un panneau en verre et d'une membrane en plastique souple. Le panneau et la membrane sont tous deux revêtus d'un revêtement résistif. L'espace entre le verre et la membrane est rempli de micro-isolants, qui sont uniformément répartis sur la zone active de l'écran et isolent de manière fiable les surfaces conductrices. Lorsque l'écran est enfoncé, le panneau et la membrane sont fermés et le contrôleur, à l'aide d'un convertisseur analogique-numérique, enregistre le changement de résistance et le convertit en coordonnées tactiles (X et Y). De manière générale, l'algorithme de lecture est le suivant :

1. Une tension de + 5V est appliquée à l'électrode supérieure, l'électrode inférieure est mise à la terre. La gauche et la droite sont court-circuitées et la tension à leurs bornes est vérifiée. Cette tension correspond à la coordonnée Y de l'écran.
2. De même, + 5V et "terre" sont fournis aux électrodes gauche et droite, la coordonnée X est lue à partir du haut et du bas.

Il existe également des écrans tactiles à huit fils. Ils améliorent la précision du suivi mais n'augmentent pas la fiabilité.

Blindage à cinq fils

Le blindage à 5 fils est plus fiable du fait que le revêtement résistif de la membrane est remplacé par un revêtement conducteur (le blindage à 5 fils continue de fonctionner même avec une membrane coupée). La lunette arrière a un revêtement résistif avec quatre électrodes aux coins.

Initialement, les quatre électrodes sont mises à la terre et la membrane est "tirée" par une résistance à + 5V. Le niveau de tension de la membrane est surveillé en permanence par un convertisseur analogique-numérique. Lorsque rien ne touche l'écran tactile, la tension est de 5 V.

Dès que l'on appuie sur l'écran, le microprocesseur détecte le changement de tension de la membrane et commence à calculer les coordonnées du toucher comme suit :

1. Les deux électrodes de droite sont alimentées par une tension de + 5V, celles de gauche sont à la masse. La tension à l'écran correspond à la coordonnée X.
2. La coordonnée Y est lue en connectant les deux électrodes supérieures à + 5V et les deux électrodes inférieures à la terre.

Caractéristiques du

Les écrans tactiles résistifs sont bon marché et résistants à la saleté. Les écrans résistifs réagissent au toucher avec n'importe quel objet solide et lisse : main (nue ou gantée), stylo, par carte de crédit, un médiateur. Ils sont utilisés partout où le vandalisme et les basses températures ne sont pas exclus : pour l'automatisation des processus industriels, en médecine, dans le secteur des services (bornes de point de vente), dans l'électronique personnelle (PDA). Les meilleurs échantillons sont précis à 4096 × 4096 pixels.

Les inconvénients des écrans résistifs sont une faible transmission lumineuse (pas plus de 85 % pour les modèles à 5 fils et encore moins pour les modèles à 4 fils), une faible durabilité (pas plus de 35 millions de clics par point) et une résistance au vandalisme insuffisante (le film est facile à couper).

Écrans tactiles matriciels

Conception et principe de fonctionnement

La conception est similaire à celle résistive, mais simplifiée à la limite. Des conducteurs horizontaux sont appliqués sur le verre et des conducteurs verticaux sont appliqués sur la membrane.

Lorsque vous touchez l'écran, les conducteurs se touchent. Le contrôleur détermine quels conducteurs sont fermés et transmet les coordonnées correspondantes au microprocesseur.

Caractéristiques du

Ils ont une précision très faible. Les éléments d'interface doivent être spécialement agencés en tenant compte des cellules de l'écran matriciel. Le seul avantage est la simplicité, le faible coût et la simplicité. En règle générale, les écrans matriciels sont interrogés ligne par ligne (similaire à une matrice de boutons) ; cela vous permet d'établir le multitouch. Ils sont progressivement remplacés par des résistifs.

Écrans tactiles capacitifs

Conception et principe de fonctionnement

Un écran capacitif (ou surfacique) tire parti du fait qu'un objet de grande taille est conducteur de courant alternatif.

L'écran tactile capacitif est un panneau de verre recouvert d'un matériau résistif transparent (généralement un alliage oxyde d'indium / oxyde d'étain). Les électrodes situées aux coins de l'écran appliquent une petite tension alternative à la couche conductrice (la même pour tous les coins). Lorsque vous touchez l'écran avec un doigt ou un autre objet conducteur, une fuite de courant se produit. Dans ce cas, plus le doigt est proche de l'électrode, plus la résistance de l'écran est faible, ce qui signifie que le courant est plus important. Le courant aux quatre coins est enregistré par les capteurs et transmis au contrôleur, qui calcule les coordonnées du point de contact.

Les modèles antérieurs d'écrans capacitifs utilisaient du courant continu - cela simplifiait la conception, mais avec un mauvais contact de l'utilisateur avec le sol, cela entraînait des dysfonctionnements.

Les écrans tactiles capacitifs sont fiables, environ 200 millions de clics (environ 6 ans et demi de clics avec un intervalle d'une seconde), ne laissent pas passer les liquides et tolèrent parfaitement les pollutions non conductrices. Transparence à 90%. Cependant, le revêtement conducteur directement sur la surface extérieure est toujours vulnérable. Par conséquent, les écrans capacitifs sont largement utilisés dans les machines installées uniquement dans une pièce à l'abri des intempéries. Ne répond pas aux mains gantées.

Il est à noter qu'en raison des différences de terminologie, les écrans capacitifs de surface et projetés sont souvent confondus. Selon la classification utilisée dans cet article, l'écran, par exemple, iPhone est projection-capacitif, mais non capacitif.

Écrans tactiles capacitifs projetés

Conception et principe de fonctionnement

Une grille d'électrodes est appliquée à l'intérieur de l'écran. L'électrode avec le corps humain forme un condensateur ; l'électronique mesure la capacité de ce condensateur (donne une impulsion de courant et mesure la tension).

Caractéristiques du

La transparence de ces écrans est jusqu'à 90%, écart de température extrêmement large. Très résistant (goulot d'étranglement - électronique complexe qui gère le pressage). Du verre d'une épaisseur allant jusqu'à 18 mm peut être utilisé sur le PESE, ce qui conduit à une résistance extrême au vandalisme. Ils ne réagissent pas aux contaminants non conducteurs, ceux qui sont conducteurs sont facilement supprimés par des méthodes logicielles. Par conséquent, les écrans tactiles capacitifs projetés sont largement utilisés à la fois dans l'électronique personnelle et dans les machines automatiques, y compris celles installées dans la rue.

Il est à noter qu'en raison des différences de terminologie, les écrans capacitifs de surface et projetés sont souvent confondus. Selon la classification utilisée dans cet article, l'écran de l'iPhone (le fondateur du « boom technologique », vers 2007) est projeté capacitif.

Écrans tactiles sur ondes acoustiques de surface

Conception et principe de fonctionnement

L'écran est un panneau de verre avec des transducteurs piézoélectriques (PEP) situés dans les coins. Il y a des capteurs réfléchissants et récepteurs sur les bords du panneau. Le principe de fonctionnement d'un tel écran est le suivant. Un contrôleur spécial génère un signal électrique à haute fréquence et l'envoie à la sonde. La sonde convertit ce signal en SAW et les capteurs réfléchissants le reflètent en conséquence. Ces ondes réfléchies sont reçues par les capteurs appropriés et envoyées à la sonde. La sonde, à son tour, reçoit les ondes réfléchies et les convertit en un signal électrique, qui est ensuite analysé par le contrôleur. Lorsque vous touchez l'écran avec votre doigt, une partie de l'énergie acoustique est absorbée. Les récepteurs enregistrent ce changement et le microcontrôleur calcule la position du point de contact. Réagit au contact d'un objet capable d'absorber une onde (doigt, main gantée, caoutchouc mousse).

Caractéristiques du

Le principal dignité l'écran sur les ondes acoustiques de surface (SAW) est la capacité de suivre non seulement les coordonnées d'un point, mais aussi la force de pressage (ici, plutôt, la capacité de déterminer avec précision le rayon ou la zone de pressage), en raison de la le fait que le degré d'absorption des ondes acoustiques dépend de l'amplitude de la pression au point de contact ( l'écran ne se plie pas sous la pression du doigt et ne se déforme pas, par conséquent, la force de pression n'entraîne pas de changements qualitatifs de la traitement des données sur les coordonnées de l'impact par le contrôleur, qui ne fixe que la zone chevauchant le trajet des impulsions acoustiques). Cet appareil a une transparence très élevée, puisque la lumière du dispositif d'imagerie traverse un verre qui ne contient pas de revêtements résistifs ou conducteurs. Dans certains cas, le verre n'est pas du tout utilisé pour lutter contre l'éblouissement, et les émetteurs, les récepteurs et les réflecteurs sont fixés directement sur l'écran du dispositif d'affichage. Malgré la complexité de la conception, ces écrans sont assez durables. Selon le communiqué, par exemple, de la société américaine Tyco Electronics et de la société taïwanaise GeneralTouch, ils peuvent supporter jusqu'à 50 millions de contacts à un moment donné, ce qui dépasse les ressources d'un écran résistif à 5 fils. Les écrans de tensioactifs sont principalement utilisés dans les machines à sous, en systèmes d'aide et les établissements d'enseignement. En règle générale, les écrans tensioactifs se distinguent en ordinaires - 3 mm d'épaisseur et résistants au vandalisme - 6 mm. Ce dernier peut résister à un coup de poing d'un homme moyen ou à une balle métallique de 0,5 kg tombant d'une hauteur de 1,3 mètre (selon Elo Touch Systems). Le marché offre des options de connexion à un ordinateur via l'interface RS232 et l'interface USB. À l'heure actuelle, les plus populaires sont les contrôleurs pour écrans tactiles SAW qui prennent en charge à la fois l'un et l'autre type de connexion - combo (données d'Elo Touch Systems).

Le principal désavantage l'écran sur SAW sont des dysfonctionnements en présence de vibrations ou lorsqu'ils sont exposés à des bruits acoustiques, ainsi que lorsque l'écran est sale. Tout objet étranger placé sur l'écran (par exemple, un chewing-gum) bloque complètement son fonctionnement. De plus, cette technologie nécessite de toucher avec un objet qui absorbe nécessairement les ondes acoustiques - c'est-à-dire, par exemple, une carte bancaire en plastique n'est pas applicable dans ce cas.

La précision de ces écrans est supérieure à celle des écrans matriciels, mais inférieure à celle des écrans capacitifs traditionnels. Ils ne sont généralement pas utilisés pour dessiner et taper.

Écrans tactiles infrarouges

Le principe de fonctionnement de l'écran tactile infrarouge est simple - la grille formée par les rayons infrarouges horizontaux et verticaux est interrompue lorsque vous touchez le moniteur avec n'importe quel objet. Le contrôleur détermine où le faisceau a été interrompu.

Caractéristiques du

Les écrans tactiles infrarouges ont peur de la saleté et sont donc utilisés lorsque la qualité de l'image est importante, par exemple dans les livres électroniques. En raison de sa simplicité et de sa facilité d'entretien, le schéma est populaire auprès des militaires. Les claviers d'interphone sont souvent fabriqués sur ce principe. Ce type l'écran est appliqué dans téléphones portables par Néonode.

Écrans tactiles optiques

Le panneau de verre est équipé d'un éclairage infrarouge. A la frontière « verre-air », une réflexion interne complète est obtenue, à la frontière « verre-objet étranger », la lumière est diffusée. Il reste à capturer le motif de diffusion, pour cela il existe deux technologies :

Caractéristiques du

Ils vous permettent de faire la distinction entre appuyer avec la main et appuyer sur n'importe quel objet, il existe un multitouch. De grandes surfaces tactiles sont possibles, jusqu'au tableau.

Écrans tactiles à jauge de contrainte

Réagit à la déformation de l'écran. La précision des écrans à jauges de contrainte est faible, mais ils résistent parfaitement au vandalisme. L'application est similaire à la projection-capacitive : guichets automatiques, distributeurs de billets et autres appareils situés dans la rue.

Écrans tactiles DST

Article principal : Technologie de signal dispersif

L'écran tactile DST (Dispersive Signal Technology) réagit à la déformation du verre. Il est possible d'appuyer sur l'écran avec la main ou n'importe quel objet. Particularité est une vitesse de réaction élevée et la capacité de travailler dans un écran très sale.

Écrans tactiles à induction

Un écran tactile à induction est une tablette graphique avec un écran intégré. Ces écrans ne répondent qu'à un stylo spécial.

Ils sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de répondre spécifiquement à une pression avec un stylet (et non avec une main) : tablettes d'art haut de gamme, certains modèles de tablettes PC.

Tableau croisé dynamique

1 Pris en charge avec des limitations.
2 Si vous n'avez besoin que d'un panneau de verre, sans films conducteurs transparents - conventionnellement 95%. Si vous n'en avez même pas besoin (vous pouvez appliquer la couverture d'écran standard) - sous condition 100%
3 Élevé - au pixel près (suivant avec précision un stylo pointu). Moyen - jusqu'à quelques pixels (suffisant pour les clics de doigt). Faible - dans les grands blocs de l'écran (le dessin est impossible, des éléments d'interface très volumineux sont nécessaires).
4 Limité par la fiabilité électronique
5 Limité par la contamination du capteur
6 Ogran - appareil accès limité(électronique personnelle, équipement industriel). Locaux - accès général dans une zone protégée. Rue - Partagé dans la rue.
7 Émulation logicielle, gère un maximum de 2 clics.

voir également

• Téléphone tactile

Dans le film Die Hard, le personnage de Bruce Willis regarde avec grand intérêt la nouveauté technique de l'époque - pavé tactile pour les visiteurs de Nakatomi Plaza.

Liens

• Remplacement de l'écran tactile Instructions pour le remplacement de l'écran tactile

Remarques (modifier)

1. Écran tactile - Histoire de l'interface d'ordinateur à écran tactile (eng.)
2. Histoire de l'entreprise d'Elographics à Elo TouchSystems, 1971 - aujourd'hui - Elo TouchSystems - Tyco Electronics
3. Histoire de HP : années 1980
4. Dans les écrans résistifs, il y a un recul lorsqu'on appuie dessus, ce qui rend le travail avec les mains plus confortable. De plus, dans certains téléphones, une pression réussie est confirmée par des vibrations. Mais un tel retour, bien sûr, ne suffit pas pour distinguer un élément d'interface d'un autre au toucher.
5. Moukhine I.A.