На сегодняшний день наблюдается настоящий бум на сенсорную электронику. Телефоны, планшетные компьютеры и даже некоторые ноутбуки оснащаются сенсорным дисплеем и пользуются широкой популярностью у покупателей. Сложившаяся ситуация на рынке привлекла внимание крупных производителей телевизоров, которые начали разрабатывать сенсорные телевизоры.
Мы не будем рассуждать на тему рациональности использования телевизора с сенсорным экраном. Некоторые считают эту затею бессмысленной, некоторые интерпретируют внедрение сенсорных экранов в телевизоры как еще один шаг развития телевизионной техники. Для начала попробуем разобраться, как это все работает.
Логично предположить, что сенсорные телевизоры отличаются по принципу своей работы от смартфонов. Размеры и требования к экрану совсем другие. Дисплей телевизора, прежде всего, предназначен для вывода высококачественного изображения с отличной контрастностью и цветопередачей.
Функция сенсорного управления является расширением возможностей телевизора, но никак не заменой основного предназначения. Одной из первых компаний, которая громко заявила о возможности модернизации практически любого телевизора до сенсорного стала Нокиа. Разработчики представили приложение Plug and Touch, которое устанавливается на смартфон Нокиа N8.
Как работает LCD-дисплей
Телефон располагается на расстоянии полутора метров от экрана телевизора, с помощью камеры следит за манипуляциями пользователями и «превращает» их в сенсорные команды. Идея неплохая, но для ее масштабной реализации необходимо учесть множество нюансов. Опытный образец работал, но далеко не идеально.
Создать сенсорный телевизор из обычного также попытался тайваньский промышленный институт. Изобретение состоит из пары датчиков, которые крепятся в верхний и нижний угол на одной стороне экрана телевизора, а также специального программного обеспечения. Такое расположение позволяет полностью фиксировать положение Ваших пальцев на экране.
Устройство также позволяет фиксировать множественные касания, а вот силу нажатия определять не получается. В итоге можно получить сенсорный телевизор из простого ТВ. Хорошая идея, однако, пока не слышно о серийном производстве такой системы.
Более предметно подошла к идее компания LG. Сенсорные телевизоры серии LG PenTouch для реализации своих возможностей подключаются к компьютеру.
После подключения можно использовать специальный стилус для работы с контентом на экране телевизора. Сенсорная функция включается и выключается при помощи пульта управления. Кроме того, можно получить доступ к файлам компьютера, редактировать и сохранять информацию. Также LG выпустила огромный 84 дюймовый сенсорный телевизор, который использует операционную систему Windows.
Его экран отлично реагирует на касания, тормозов не наблюдается. Теперь проведем обзор сенсорных телевизоров.
Сенсорные телевизоры LG
Компания LG выпускает целую серию телевизоров с функцией PenTouch. Есть модели с диагональю 50 и 60 дюймов. В серию входят 50PZ850, 60PZ850, 50PV490 и 60PV490. Это качественные телевизоры, первые два поддерживают воспроизведения объемного видео. Визуально телевизоры очень схожи между собой.
Галилео | Сенсорный экран [Touch screen]
Очень тонкая стильная рамка не отвлекает внимания от большого экрана и делает просмотр незабываемым. Основные отличия между моделями линейки PZ и PV заключаются в возможности воспроизводить 3D контент. Все остальные характеристики одинаковы. Все телевизоры выводят картинку в разрешении Full HD.
Мощный процессор XD Engine улучшает качество изображения независимо от его источника. В моделя 50PZ850 и 60PZ850 используется модифицированный процессор 3D XD Engine. Датчики освещения позволяют в автоматическом режиме подстраивать параметры картинки под внешние условия.
Сенсорные телевизоры PenTouch не могут похвастаться наличием встроенной памяти, но благодаря разъемам USB можно использовать внешние накопители для чтения картинок, фильмов и музыки. Имеется функция конвертации 2D в 3D. Все телевизоры оснащены плазменным экраном. Если Вы хотите пользоваться цифровым эфирным телевидением, то перед покупкой выбранной модели убедитесь, что Вы выбрали телевизор с тюнером DVB-T2.
Сенсорные телевизоры Sharp
В линейке сенсорных телевизоров компании Sharp есть несколько моделей, которые отличаются диагональю экрана (60, 70 и 80 дюймов). Самый большой из них предназначен скорее для крупных фирм или предприятий, чем для домашнего пользования. Экран 80 дюймового сенсорного телевизора Sharp AQUOS Board имеет разрешение 1920
Источник: newsland.com
Сенсорный экран
Се?нсорный экран — устройство ввода информации; представляет собой экран, реагирующий на прикосновения к нему.
История
Сенсорный экран изобрели в США в рамках исследований по программированному обучению. Компьютерная система PLATO IV, появившаяся в 1972 году, имела сенсорный экран на сетке ИК-лучей, состоявший из 16×16 блоков. Но даже столь низкая точность позволяла пользователю выбирать ответ, нажимая в нужное место экрана. В 1971 году Сэмюэлем Херстом (будущим основателем компании Elographics, ныне Elo TouchSystems) был разработан элограф — графический планшет, действовавший по четырёхпроводному резистивному принципу (U.S. Patent 3662105 (англ.)).
В 1974 году тот же Херст сумел сделать элограф прозрачным, в 1977 — разработал пятипроводной экран. Объединившись с Siemens, в Elographics сумели сделать выпуклую сенсорную панель, подходившую к кинескопам того времени. На всемирной ярмарке 1982 года Elographics представила телевизор с сенсорным экраном.
В 1983 году вышел компьютер HP-150 с сенсорным экраном на ИК-сетке. Впрочем, в те времена сенсорные экраны применялись преимущественно в промышленной и медицинской аппаратуре. В потребительские устройства (телефоны, КПК и т. д.) сенсорные экраны вошли как замена крохотной клавиатуре, когда появились устройства с большими (во всю переднюю панель) ЖК-экранами. Первая карманная игровая консоль с сенсорным экраном — Nintendo DS, первое массовое устройство, поддерживающее мультитач — iPhone.
Применение
Сенсорные экраны используются в платёжных терминалах, информационных киосках, оборудовании для автоматизации торговли, карманных компьютерах, операторских панелях в промышленности.
Принципы работы сенсорных экранов
Существует множество разных типов сенсорных экранов, которые работают на разных физических принципах.
Резистивные сенсорные экраны
Четырёхпроводной экран
Резистивный сенсорный экран состоит из стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны. И на панель, и на мембрану нанесено резистивное покрытие. Пространство между стеклом и мембраной заполнено микроизоляторами, которые равномерно распределены по активной области экрана и надёжно изолируют проводящие поверхности. Когда на экран нажимают, панель и мембрана замыкаются, и контроллер с помощью аналогово-цифрового преобразователя регистрирует изменение сопротивления и преобразует его в координаты прикосновения (X и Y).
В общих чертах алгоритм считывания таков: На верхний электрод подаётся напряжение +5В, нижний заземляется. Левый с правым соединяются накоротко и проверяется напряжение на них. Это напряжение соответствует Y-координате экрана. Аналогично на левый и правый электрод подаётся +5В и «земля», с верхнего и нижнего считывается X-координата.
Существуют также восьмипроводные сенсорные экраны. Они улучшают точность отслеживания, но не повышают надёжности.
Пятипроводной экран
Пятипроводной экран более надёжен за счёт того, что резистивное покрытие на мембране заменено проводящим (5-проводной экран продолжает работать даже с прорезанной мембраной). На заднем стекле нанесено резистивное покрытие с четырьмя электродами по углам. Изначально все четыре электрода заземлены, а мембрана «подтянута» резистором к +5В. Уровень напряжения на мембране постоянно отслеживается аналогово-цифровым преобразователем. Когда ничто не касается сенсорного экрана, напряжение равно 5 В.
Как только на экран нажимают, микропроцессор улавливает изменение напряжения мембраны и начинает вычислять координаты касания следующим образом: На два правых электрода подаётся напряжение +5В, левые заземляются. Напряжение на экране соответствует X-координате. Y-координата считывается подключением к +5В обоих верхних электродов и к «земле» обоих нижних.
Особенности
Резистивные сенсорные экраны дёшевы и обладают максимальной стойкостью к загрязнению. Резистивные экраны реагируют на прикосновение любым гладким твёрдым предметом: рукой (голой или в перчатке), пером, кредитной картой, тупым концом скальпеля. Их используют везде, где вандализм и низкие температуры полностью исключены: для автоматизации промышленных процессов, в медицине, в сфере обслуживания (POS-терминалы), в персональной электронике (КПК). Лучшие образцы обеспечивают точность в 4096×4096 пикселей.
Недостатками резистивных экранов являются низкое светопропускание (не более 85 % для 5-проводных моделей и ещё более низкое для 4-проводных), низкая долговечность (не более 35 млн нажатий в одну точку) и недостаточная вандалоустойчивость (плёнку легко разрезать).
Матричные сенсорные экраны
Конструкция и принцип работы
Конструкция аналогична резистивной, но упрощена до предела. На стекло нанесены горизонтальные проводники, на мембрану — вертикальные. При прикосновении к экрану проводники соприкасаются. Контроллер определяет, какие проводники замкнулись, и передаёт в микропроцессор соответствующие координаты.
Особенности
Имеют очень низкую точность. Элементы интерфейса приходится специально располагать с учётом клеток матричного экрана. Единственное достоинство — простота, дешевизна и неприхотливость. Обычно матричные экраны опрашиваются по строкам (аналогично матрице кнопок); это позволяет наладить мультитач. Постепенно заменяются резистивными.
Ёмкостные сенсорные экраны
Конструкция и принцип работы
Ёмкостный (или поверхностно-ёмкостный) экран использует тот факт, что предмет большой ёмкости проводит переменный ток. Ёмкостный сенсорный экран представляет собой стеклянную панель, покрытую проводящим прозрачным материалом indium tin oxide (ITO). Электроды, расположенные по углам экрана, подают на проводящий слой небольшое переменное напряжение (одинаковое для всех углов).
При касании экрана пальцем или другим проводящим предметом появляется утечка тока. При этом чем ближе палец к электроду, тем меньше сопротивление экрана, а значит, сила тока больше. Ток во всех четырёх углах регистрируется датчиками и передаётся в контроллер, вычисляющий координаты точки касания. В более ранних моделях ёмкостных экранов применялся постоянный ток — это упрощает конструкцию, но при плохом контакте пользователя с землёй приводит к сбоям.
Особенности
Ёмкостные сенсорные экраны надёжны (порядка 200 млн нажатий), не пропускают жидкости и отлично терпят непроводящие загрязнения. Прозрачность на уровне 90 %. Впрочем, проводящее покрытие всё ещё уязвимо. Поэтому ёмкостные экраны широко применяются в автоматах, установленных в охраняемом помещении. Не реагируют на руку в перчатке.
Мультитач невозможен — четырьмя замерами тока нельзя зафиксировать две и более точки утечки.
Проекционно-ёмкостные сенсорные экраны
Конструкция и принцип работы
На внутренней стороне экрана нанесена сетка электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).
Особенности
Прозрачность таких экранов до 90 %, температурный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место — сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На ПЁЭ может применяться стекло толщиной вплоть до 18 мм, что приводит к крайней вандалоустойчивости. На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами.
Поэтому проекционно-ёмкостные сенсорные экраны применяются в автоматах, устанавливаемых на улице. Многие модели реагируют на руку в перчатке.
В современных моделях конструкторы добились очень высокой точности — правда, вандалоустойчивые исполнения менее точны. Отличают нажатие рукой от нажатия проводящим пером. В некоторых моделях поддерживается мультитач. Поэтому такая технология применяется в тачпадах и мультитач-экранах.
Стоит заметить, что из-за различий в терминологии часто путают поверхностно- и проекционно-ёмкостные экраны. По классификации, применённой в данной статье, экран iPhone является проекционно-ёмкостным.
Сенсорные экраны на поверхностно-акустических волнах
Конструкция и принцип работы
Экран представляет собой стеклянную панель с пьезоэлектрическими преобразователями (ПЭП) находящимися по углам. По краям панели находятся отражающие и принимающие датчики.
Принцип действия такого экрана заключается в следующем. Специальный контроллер формирует высокочастотный электрический сигнал и посылает его на ПЭП. ПЭП преобразует этот сигнал в ПАВ, а отражающие датчики его соответственно отражают. Эти отражённые волны принимаются соответствующими датчиками и посылаются на ПЭП.
ПЭП в свою очередь принимают отражённые волны и преобразовывают их в электрический сигнал, который затем анализируется с помощью контроллера. При касании экрана пальцем часть энергии акустических волн поглощается. Приёмники фиксируют это изменение, а микроконтроллер вычисляет положение точки касания. Реагирует на касание предметом, способным поглотить волну (палец, рука в перчатке, пористая резина).
Особенности
Главным достоинством экрана на поверхностных акустических волнах (ПАВ) является возможность отслеживать не только координаты точки, но и силу нажатия, благодаря тому, что степень поглощения акустических волн зависит от величины давления в точке касания. Данное устройство имеет очень высокую прозрачность, так как свет от отображающего прибора проходит через стекло, не содержащее резистивных или проводящих покрытий. В некоторых случаях для борьбы с бликами стекло вообще не используется, а излучатели, приёмники и отражатели крепятся непосредственно к экрану отображающего устройства. Несмотря на сложность конструкции, эти экраны довольно долговечны. По заявлению, например, тайваньской фирмы GeneralTouch, они выдерживают до 50 млн касаний в одной точке, что превышает ресурс 5-проводного резистивного экрана.
Экраны на ПАВ применяются в основном в игровых автоматах, в охраняемых справочных системах и образовательных учреждениях.
Главным недостатком экрана на ПАВ являются сбои в работе при наличии вибрации или при воздействии акустическими шумами, а также при загрязнении экрана. Любой посторонний предмет, размещённый на экране (например, жевательная резинка), полностью блокирует его работу. Кроме того, данная технология требует касания предметом, который обязательно поглощает акустические волны, — то есть, например, пластиковая банковская карточка в данном случае неприменима. Точность этих экранов выше, чем матричных, но ниже, чем традиционных ёмкостных. Для рисования и ввода текста они, как правило, не используются.
Сетка инфракрасных лучей
Принцип работы инфракрасной сенсорной панели прост — сетка, сформированная горизонтальными и вертикальными инфракрасными лучами, прерывается при касании к монитору любым предметом. Контроллер определяет место, в котором луч был прерван.
Особенности
Инфракрасные сенсорные экраны боятся загрязнений и поэтому применяются там, где важно качество изображения. Из-за простоты и ремонтопригодности схема популярна у военных. Данный тип экрана применется в мобильных телефонах компании Neonode.
Оптические сенсорные экраны
Стеклянная панель снабжена инфракрасной подсветкой. На границе «стекло-воздух» получается полное внутреннее отражение, на границе «стекло — посторонний предмет» свет рассеивается. Остаётся заснять картину рассеяния, для этого существуют две технологии: В проекционных экранах рядом с проектором ставится камера. Так устроен, например, Microsoft Surface. Либо светочувствительным делают дополнительный четвёртый субпиксель ЖК-экрана.
Особенности
Позволяют отличить нажатия рукой от нажатий какими-либо предметами, есть мультитач. Такая технология позволяет делать сколь угодно большие «сенсорные» поверхности, вплоть до классной доски.
Тензометрические сенсорные экраны
Реагируют на деформацию экрана. Точность тензометрических экранов невелика, зато они отлично выдерживают вандализм. Применение аналогично проекционно-ёмкостным: банкоматы, билетные автоматы и прочие устройства, расположенные на улице.
Индукционные сенсорные экраны
Индукционный сенсорный экран — это графический планшет со встроенным экраном. Такие экраны реагируют только на специальное перо. Применяются, когда требуется реакция именно на нажатия пером (а не рукой): художественные планшеты класса high-end, некоторые модели планшетных ПК.
Источник: unitsys.ru
Устройство превращающее любой телевизор в сенсорный
Исследовательский институт промышленных технологий (ITRI) на Тайване продемонстрировал возможности нового гаджета, способного превратить любой телевизор (независимо от размеров его диагонали) в сенсорное устройство. Конечно, в первую очередь такое устройство будет востребовано на телевизорах с большими диагоналями, поскольку реальный сенсорный экран большого размера влетит в копейку. С новым устройством от ITRI использование сенсорных экранов в домашних условиях становится более доступно.
Устройство состоит из двух датчиков, которые крепятся к верхнему и нижнему углу одной боковой панели телевизора. Они могут точно определить, где находятся ваши пальцы на экране и, соответсвенно, позволяют пользователю взаимодействовать с любым изображением (если, конечно, программа поддерживает сенсорное управление). К тому же, гаджет отлично распознает множественное касание, т.е. привычные уже прокрутка двумя пальцами, «щипок» для уменьшения/увеличения изображения будут отлчино работать. К сожалению, на распознавание силы давления подобное устройство вряд ли способно, но и без этого, домашнему пользователю открываются прекрасные возможности по управлению программами на больших экранах.
Так же по теме Технологические новинки у нас есть:
Источник: poldnic.ru