Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 25-26 от 11 июля 2006 года (645 и 646 номер)

Погрешности измерения, однако, обусловлены не только старением. В процессе измерения по проводникам в шлейфе матрицы течет весьма значительный ток, а сопротивление этих проводников трудно привести к идеальному нулю. В зависимости от точки нажатия ток в проводниках перераспределяется, что вносит существенную нелинейность в показания. Для устранения этого эффекта опорные входы аналоговой части АЦП было решено перенести непосредственно на шины матрицы, исключив проводники шлейфа. Таким образом, появились дополнительные два (для пятивыводной матрицы от двух диагональных углов) или четыре (для четырехвыводной матрицы от всех четырех шин) проводника в шлейфе, не несущие токовой нагрузки, но фактически просто параллельные основным. Эти два варианта получили название соответственно 7-выводной и 8-выводной матриц (7-wire, 8-wire).

Имеются и специфические решения — для тех случаев, когда требуется распознавать два и более одновременных нажатий. Вся площадь сенсора разделяется на участки, каждый из которых представляет собой отдельную матрицу. Впрочем, допустимые зоны одновременного нажатия оказываются привязаны к определенным местам, и применимость таких конструкций, как правило, ограничена единственным графическим интерфейсом.

Аналоговые резистивные матрицы весьма чувствительны к помехам, особенно если учесть, что их основное применение — тачскрины, где они расположены поверх ЖК-дисплея — расстояние-то от шин ЖК-матрицы мизерное. Избавиться от наводок помогает дополнительный слой металлизации между ЖК-дисплеем и тачскрином, подключенный к «массе», однако сделать его с достаточно малым сопротивлением тоже затруднительно — это дополнительная потеря прозрачности. Поэтому сигналы с выводов матриц обычно фильтруют конденсаторами, номинал которых снова являет компромисс между уровнем фильтрации и скоростью реакции матрицы. Среди плюсов резистивных матриц — независимость от предмета, которым производится нажатие, будь то стилус, палец или он же в перчатке.

Второй по распространенности тип датчиков — ёмкостные. Кроме прозрачных накладок на экран они применяются и в непрозрачных устройствах — например, тачпады ноутбуков в большинстве своем построены на их основе. Эти датчики уже не работают от стилуса и не слишком хорошо воспринимают перчатки, но позволяют изготовить сенсор на стеклянной пластине без использования сильно подверженных износу полимерных пленок или закрыть сенсор слоем износостойкого материала. Кроме того, у них значительно выше точность и линейность. Существует несколько вариантов реализации таких датчиков. К примеру, в тачпадах сенсор состоит из двух относительно независимых частей — горизонтальной и вертикальной, расположенных друг под другом. Каждая часть представляет собой линейку размещенных с некоторым шагом шин, на которые подается импульсный сигнал от контроллера (со сдвигом по времени для каждой шины), и «расческу» приемного электрода, с которой снимается аналоговый сигнал. Да, да — именно аналоговый, так как шин гораздо меньше, чем точек, характеризующих разрешающую способность сенсора. Фактически здесь тоже работает аналоговая технология — положение точки касания вычисляется по разности амплитуды отклика в разные моменты времени. Кроме прочего эта технология позволяет распознавать несколько касаний одновременно, хотя на практике это используется не часто. Из недостатков емкостных сенсоров можно отметить плохую масштабируемость (при увеличении размеров требуется изменение количества шин, а значит, и схемотехники контроллера) и опять же необходимость периодической калибровки. Выпускаемые сейчас емкостные датчики достигают размеров 21-дюймового дисплея.

В известных продуктах компании Wacom применяется индуктивная технология, отчасти похожая на предыдущую (быстродействие, однако, повыше — нет перезарядки емкостей шин). Но работать здесь можно только стилусом, причем специальным — с ферритовым сердечником в наконечнике (который значительно увеличивает магнитную связь между шинами, к тому же у этого решения более высокая чувствительность, позволяющая снимать данные, даже не касаясь планшета стилусом). Шин здесь тоже значительно меньше, чем точек разрешения, и положение стилуса тоже вычисляется по амплитудам отклика. Среди других достоинств технологии — возможность подмешивания в снимаемый с приемных шин сигнал некоторых дополнительных данных (аналог кнопок мыши) путем создания резонансных контуров с разными частотами (для чего применяется обмотка на сердечнике и несколько разных емкостей, подключаемых кнопками).