portur.top

  

Bästa artiklarna:

  
Main / Hur fungerar mobiltelefonens pekskärm

Hur fungerar mobiltelefonens pekskärm

En gång i tiden var sättet att få en dator att göra något användbart att mata den med en bunt kort med hål stansade i dem. Tack och lov gick saker snart vidare och i slutet av 1900-talet kunde du få en dator att göra saker genom att bara peka och klicka med ett tangentbord och en mus.

Men den verkliga revolutionen när det gäller att göra datorer enkla att använda har hänt först under det senaste decenniet - med ankomsten av beröringskänsliga skärmar. De flesta smartphones, e-bokläsare och vissa MP3-spelare fungerar redan med enkla pekskontroller - och vissa bärbara datorer fungerar också på det sättet.

Pekskärmar är intuitivt enkla att använda, men hur exakt fungerar de? Sony ebook Reader har en infraröd pekskärm som beskrivs mer detaljerat nedan.

Det eliminerar behovet av ett separat tangentbord och gör att gadgeten kan vara mycket mindre och mer bärbar. Du trycker på skärmen för att bläddra i sidor och skapa bokmärken, och du kan använda ett popup-tangentbord för att göra anteckningar i de böcker du läser, som jag gör här. En pekskärm är lite som ett osynligt tangentbord limmat på datorskärmens framsida.

För att förstå hur det fungerar hjälper det om du vet något om hur ett vanligt tangentbord fungerar först. Du kan ta reda på det i vår artikel om datortangentbord, men här är en snabb påminnelse.

I grund och botten är varje tangent på tangentbordet en elektrisk strömbrytare. När du trycker ner en nyckel kompletterar du en elektrisk krets och en ström flyter. Strömmen varierar beroende på tangenten du trycker på och det är så din dator räknar ut vad du skriver. Detta är det känsliga växlingslagret inifrån ett typiskt PC-tangentbord. Den vilar under knapparna och upptäcker när du trycker på dem. Det finns tre separata lager av plast här.

Två av dem är täckta av elektriskt ledande metallspår och det finns ett isolerande lager mellan dem med hål i. De punkter som du kan se är platser där tangenterna trycker ihop de två ledande skikten. Linjerna är elektriska anslutningar som låter små elektriska strömmar flöda när skikten pressas tätt ihop.

I lite mer detalj, här är vad som händer. Inuti ett tangentbord hittar du två lager elektriskt ledande plast åtskilda av ett isolerande plastmembran med hål i det. Faktum är att det finns ett hål under varje nyckel. När du trycker på en tangent trycker du ned det övre ledarskiktet mot det nedre lagret så att de två lagren möts och rör genom hålet.

En ström flyter mellan lagren och datorn vet att du har tryckt på en knapp. Små fjädrande gummibitar under varje nyckel får dem att studsa tillbaka till sin ursprungliga position och bryta kretsen när du släpper dem.

Pekskärmar måste uppnå något liknande detta på ytan på din datorskärm. Uppenbarligen kan de inte använda omkopplare, membran och plastbitar eller så skulle de blockera vyn på skärmen nedan. Så de måste använda mer listiga knep för att känna av din beröring - helt osynligt!

Olika typer av pekskärm fungerar på olika sätt. Vissa känner bara ett finger i taget och blir extremt förvirrade om du försöker trycka på två ställen samtidigt. Andra kan enkelt upptäcka och urskilja mer än en tangenttryckning samtidigt. Dessa är några av de viktigaste teknikerna :. Resistiva pekskärmar för närvarande den mest populära tekniken fungerar lite som "transparenta tangentbord" överlagda ovanpå skärmen. Det finns ett flexibelt övre lager av ledande polyesterplast bunden till ett styvt nedre lager av ledande glas och åtskilt av ett isolerande membran.

När du trycker på på skärmen tvingar du polyestern att röra vid glaset och slutföra en krets - precis som att trycka på tangenten på ett tangentbord. Ett chip inuti skärmen visar koordinaterna för platsen du rörde vid. När du trycker på en resistiv pekskärm skjuter du ihop två ledande lager så att de kommer i kontakt, lite som ett vanligt tangentbord.

Dessa skärmar är gjorda av flera lager av glas. Det inre lagret leder elektricitet och det yttre lagret också, så effektivt fungerar skärmen som två elektriska ledare åtskilda av en isolator - med andra ord en kondensator.

När du tar upp fingret till skärmen ändrar du det elektriska fältet med en viss mängd som varierar beroende på var din hand är. Kapacitiva skärmar kan beröras på mer än en plats samtidigt.

Till skillnad från de flesta andra typer av pekskärm fungerar de inte om du rör vid dem med en plastpenna eftersom plasten är en isolator och hindrar din hand från att påverka det elektriska fältet. I en kapacitiv pekskärm är hela skärmen som en kondensator. När du tar fingret på nära håll påverkar du det elektriska fältet som finns mellan det inre och det yttre glaset. Precis som de magiska ögonstrålarna i ett inkräktarlarm använder en infraröd pekskärm ett rutmönster av lysdioder och ljusdetektorfotoceller anordnade på motsatta sidor av skärmen.

Lysdioderna lyser infrarött ljus framför skärmen - lite som ett osynligt spindelnät. Om du vidrör skärmen vid en viss punkt avbryter du två eller flera strålar. Ett mikrochip inne på skärmen kan beräkna var du rörde genom att se vilka strålar du avbröt. Pekskärmen på Sony Reader e-böcker som den som visas på vår toppfoto fungerar på detta sätt.

Eftersom du avbryter en stråle fungerar infraröda skärmar lika bra oavsett om du använder ett finger eller en penna. En infraröd pekskärm använder samma magiska ögonteknologi som Tom Cruise var tvungen att undvika i filmen Mission Impossible. När fingrarna rör sig på nära håll bryter de osynliga strålar som passerar över skärmens yta mellan lysdioder på ena sidan och fotoceller på den andra.

Överraskande nog upptäcker denna pekskärmsteknik dina fingrar med hjälp av ljud istället för ljus. Ultraljudsvågor som är för höga för att människor ska kunna höra genereras vid skärmens kanter och reflekteras fram och tillbaka över dess yta.

När du rör på skärmen avbryter du ljudstrålarna och absorberar en del av deras energi. Skärmens mikrochipkontroller räknar ut från detta var du precis rörde skärmen. En ytakustisk vågskärm är lite som en infraröd skärm, men ditt finger avbryter högfrekventa ljudstrålar som krusar över ytan istället för osynliga ljusstrålar. Har du märkt hur en gammal radio kan surra och vissla om du rör din hand mot den?

Det beror på att din kropp påverkar det elektromagnetiska fältet som inkommande radiovågor skapar i och runt antennen. Ju närmare du kommer, desto mer effekt har du. NFI-pekskärmar på nära fält fungerar på liknande sätt. När du flyttar fingret på nära håll byter du det elektriska fältet på glasskärmen, som omedelbart registrerar din beröring. Mycket mer robust än några av de andra teknikerna, är NFI-skärmar lämpliga för grova och tuffa miljöer som militär användning.

Till skillnad från de flesta andra tekniker kan de också upptäcka beröringar från pennor, penna eller händer som bär handskar. Med en närbildsbildskärm appliceras små spänningar i hörnen, vilket ger ett elektriskt fält på ytan. Ditt finger ändrar fältet när det närmar sig. Ljuspennor var en tidig form av pekskärmsteknik, men de fungerade på ett helt annat sätt än moderna pekskärmar. På gammaldags dataskärmar ritades bilden av en elektronstråle som skannades fram och tillbaka, precis som i en katodstrålerör.

Pennan innehöll en fotoelektrisk cell som upptäckte elektronstrålen när den passerade och skickade en signal till datorn genom en kabel. Eftersom datorn visste exakt var elektronstrålen var när som helst kunde den ta reda på var pennan pekade. Ljusa pennor kan användas antingen för att välja menyalternativ eller text från skärmen som liknar en mus eller, som visas på bilden här, för att rita datorgrafik.

Ritning på en skärm med en ljus penna 1973. Även om du inte kan se den från det här fotot är ljuspennan faktiskt ansluten till datorn med en lång elkabel. Pekskärmar används ofta i utomhusapplikationer, såsom biljettmaskiner vid järnvägsstationer och bankautomater "cashpoint" -maskiner.

Till skillnad från tangentbord har de inga rörliga delar så de är robusta: Det fantastiska med pekskärmsteknik är att det är oerhört enkelt för människor att använda. Pekskärmar kan visa lika mycket information och lika många peksknappar som människor behöver för att slutföra en viss uppgift och inte mer, vilket leder människor genom en ganska komplex process på ett mycket enkelt, systematiskt sätt.

Det är därför som pekskärmstekniken har visat sig vara perfekt för offentliga informationskiosker, biljettmaskiner vid järnvägsstationer, elektroniska röstmaskiner, självbetjäningsbutiker, militära datorer och många liknande applikationer där datorer med skärmar och tangentbord skulle vara för besvärliga att använda.

De flesta av oss äger nu Apple- eller Android-smartphones, som har flera pekskärmar. Den stora fördelen här är att skärmen kan visa en skärm anpassad till exakt vad du försöker göra med den.

Om du vill ringa ett samtal kan det visa de vanliga siffrorna 0—9 så att du kan ringa. Om du vill spela spel kan skärmen ändras igen. Pekskärmsdisplayer som detta är otroligt mångsidiga: PC-pekskärmar är fortfarande relativt ovanliga, men de är mycket användbara där pekar och drar är vettigare än att skriva och klicka.

Du klickar helt enkelt på ett plan och drar det dit du vill att det ska flyttas till på flygdäcket. Men notera att datorn fortfarande har både ett tangentbord och en mus! Foto av John F. Williams med tillstånd av US Navy. Vi alla med smartphones, e-bokläsare och surfplattor känner till pekskärmsteknik, men pekbaserade datorer och bärbara datorer är fortfarande ganska ovanliga. Redan 2008 tillkännagav Microsoft att beröringsteknologier kommer att framträda tydligt i framtida versioner av Windows-operativsystemet - vilket gör datormus och tangentbord föråldrade.

Fyra år senare presenterade den sitt Surface-sortiment av bärbara datorer med smarta inbyggda pekskärmar, men försäljningen har varit konsekvent nedslående. Även om de flesta av oss sveper bort på våra smartphones och surfplattor varje dag i våra liv, är vi fortfarande till stor del låsta i våra gammaldags stationära datorer och operativsystem och de gamla sätten att använda dem - nämligen tangentbord och möss.

Kanske är touch-teknik helt enkelt mer vettigt för vissa applikationer än andra? Tiden kommer att berätta ... Bilar, flygplan, datorer och ångmotorer - beröringsskärmar hör till dessa lysande uppfinningar eftersom de saknar en unik uppfinnare och ett definitivt "Eureka" -uppfinning: Den första uppfinningen som bär någon form av likhet med att använda en modern pekskärm kallades en ljuspenna som visas på bilden ovan, en penna med en fotocell i ena änden och en tråd som går in i datorn i andra änden, som kan rita grafik på en skärm.

Den utvecklades i början av 1950-talet och utgjorde en del av ett av de första datorsystemen med grafik, Project Whirlwind. Ljusa pennor fungerade inte riktigt som moderna pekskärmar, eftersom det inte var något speciellt med själva skärmen:

(с) 2019 portur.top