با مانیتورهای لمسی بیشتر آشنا شویم

 صفحات لمسی (Touch Screen) به صفحاتی اطلاق می شود که بتوان تماس یک شیء و به طور خاص انگشت انسان با آن را با استفاده از خواص شیء از قبیل نیرو، گرما، هدایت الکتریکی، مقاومت اپتیک و ... تشخیص داد. صفحات لمسی کاربردهای گسترده ای در صنایع مختلف و حتی کاربردهای عام دارد. ترکیب یک صفحه لمسی شفاف با یک صفحه نمایش می تواند ابزار بهینه ای برای ارتباط با دستگاه های مختلف به ما بدهد. صفحات لمسی بر حسب خاصیتی از آن که برای تشخیص تماس مورد استفاده قرار می دهند، از فناوری های مختلفی استفاده می کنند.

مانیتورهای تاچ اسکرین دارای دو رزولوشن متفاوت با دو مفهوم متمایز هستند. یکی رزولوشن صفحه Display که کیفیت تصویر را تعیین میکند (مثلاً 1024x1280 که همان رزولوشن معمولی است که در هر نوع مانیتوری، مطرح میباشد و دومی، رزولوشن تاچ اسکرین که تعیین کننده دقت صفحه لمسی است و معمولاً 4096x4096 است سطح فعال اکثر تاچ اسکرین ها با تماس انگشت، دستکش و قلم یا (stylus) فعال می شوند.

مهم ترین انواع این فناوری ها

 مقاومتی

در این فناوری صفحه لمسی از چند لایه تشکیل شده است که مهم ترین شان، دو لایه فلزی ست. لایه های مقاومتی با فاصله کمی از هم جدا شده اند. وقتی این صفحه در نقطه خاصی توسط شیء لمس شود، صفحات مقاومتی در آن نقطه به یکدیگر متصل می گردند. در این حالت صفحه به صورت مقاومت عمل کرده و جریان الکتریکی صفحه تغییر می کند که توسط یک کنترلر، پردازش می شود. تغییر جریان به این نحو است که بر حسب تعداد سیم های استفاده شده و مکان اتصال، مقاومت بین صفحات متفاوت خواهد بود. خروجی تخته لمسی معمولاً چهار تا هشت سیمه است و مکان لایه های مقاومتی بر حسب تعداد خروجی مورد استفاده متفاوت خواهد بود. در حالت چهارسیمه، شیء می تواند در چپ، راست، بالا و پایین قرار گیرد. در حالت پنج سیمه، نقطه های قابل تشخیص شامل پنج گوشه و نقطه وسط خواهد بود. صفحات لمسی مقاومتی معمولاً قیمت مناسبی دارند ولی دارای قدرت تفکیک 75 درصد هستند ( که با اضافه کردن فیلم های پلاستیکی و شیشه ای تا 85 درصد قابل افزایش است) و در مقابل اشیاء تیز مقاومت کمی دارند و صدمه می بینند. در مقابل اینگونه صفحات از عوامل بیرونی مانند، آب و گرد و خاک تأثیر نمی پذیرند و امروزه بیشترین استفاده را دارند.

موج آکوستیک سطح (SAW)

این فناوری از امواج فراصوتی که از تخته لمسی عبور می کنند، استفاده می کند. وقتی صفحه لمس می شود، مقداری از این امواج جذب می شوند. این تغییر در امواج فراصوتی مکان لمس را مشخص می کند و برای پردازش به کنترلر فرستاده می شود اینگونه صفحات ممکن است بر اثر عوامل بیرونی صدمه ببینند. آلوده شدن سطح آن نیز می تواند بر عملکرد صفحه لمسی اثر گذارد.

خازنی

صفحه لمسی خازنی، صفحه ایست که با موادی همچون اکسید نازک ایندیم پوشانده شده است که جریان ثابتی را از حسگر عبور می دهد. بنابراین حسگر باعث میدان دقیقاً کنترل شده ای از الکترون های ذخیره شده در هر دو محور افقی و عمودی می شود که دارای ظرفیت خازنی خواهد بود. وقتی میدان خازنی نرمال حسگر(در حالت پایه) توسط میدان خازنی دیگری ( مثلاً انگشت انسان) تغییر کند، مدارات الکترونیکی که در گوشه های صفحه قرار دارند، برآیند تغییرات موج سینوسی میدان مرجع را اندازه گیری می کند و این الاعات را برای محاسبات ریاضی به کنترلر می فرستند. صفحات لمسی خازنی، می تواند توسط انگشت بدون پوشش یا با ابزاری رسانا که با دست گرفته شده باشد، لمس شوند. این گونه صفحات لمسی از عوامل بیرونی تأثیر نمی پذیرند و قدرت تفکیک بالایی دارند. ولی مدارات آنالیز سیگنال آنها قیمت آنها را افزایش می دهند. جالب است بدانید که گوشی آیفون اپل از همین تکنولژی استفاده می کند.

فروسرخ

این صفحات از یکی از دو روش کاملاً متفاوت استفاده می کنند. در یکی از این روش ها تغییرات دمایی سطح صفحه، که توسط عوامل خارجی ایجاد شود را مورد استفاده قرار می دهد. این روش گاهی کند بوده و به دست هایی گرم نیاز دارند. در روش دیگر آرایه ای از حسگرهای فروسرخ عمودی و افقی مورد استفاده قرار می گیرد که تغییرات در پرتوهای تنظیم شده نور فروسرخ نزدیک سطح صفحه را تشخیص می دهند. این صفحات مقاوم ترین سطح را دارند و در کاربردهای نظامی که نیاز به صفحه نمایش لمسی دارند مورد استفاده قرار می گیرند.

کشش سنجی

در پیکربندی سطح این صفحات، چهار فنر در چهار گوشه آن به کار رفته است که کشش سنجی آنها در تشیخص خمیدگی سطح هنگام تماس، استفاده می شود و می توانند در جهت Z هم مورد استفاده واقع شوند. این صفحات بیشتر به خاطر مقاومتشان در لوازم عمومی بدون پوشش مثل دستگاه های بلیط استفاده می شوند.

تصویرسازی نوری ( پردازش تصویر)

در این روش، تعداد دو عدد یا بیشتر حسگر تصویر در دور صفحه قرار می گیرند و نورهای زمینه فروسرخ (مادون قرمز) در طرف دیگر صفحه در زاویه دید دوربین قرار می گیرند. یک تماس به صورت سایه بر روی هر جفت از دوربین ها می افتد که می تواند با مثلثی کردن، برای یافتن مکان تماس مورد استفاده قرار گیرد.

فناوری پخش کنندگی سیگنال

این فناوری که به سال 2002 باز می گردد از حسگرهایی برای تشخیص انرژی مکانیکی روی شیشه که بر اثر تماس به وجود آمده استفاده می کند. به وسیله الگوریتم های پیچیده و تفسیر آنها مکان حقیقی تماس تعیین می شود. این فناوری از عوامل بیرونی و گرد و خاک و نیز خش روی شیشه تأثیر نمی پذیرد و به دلیل اینکه به المان های دیگری روی شیشه نیاز نیست دارای شفافیت خوبی نیز خواهد بود. همچنین از هر شی ای مانند انگشتان یا قلم ها می توان برای تماس استفاده کرد.

تشخیص پالس صوتی

این فناوری از بیش از دو مبدل پیزوالکتریک استفاده می کند که در مکان های مختلف صفحه قرار گرفته اند تا انرژی لرزش (تماس) را به سیگنال الکتریکی تبدیل کنند. این سیگنال به یک پرونده صوتی تبدیل می شود و سپس با پروفیل های صوتی از پیش تهیه شده، برای هر نقطه از صفحه مقایسه می شود. این سامانه بدون شبکه ای از سیم ها روی صفحه کار می کند.
خود صفحه از شیشه خالص است که خواص اپتیک و دوام شیشه را خواهد داشت.
این سیستم با خش و گرد و خاک مشکلی ندارد و دقت خوبی دارد. و مهم تر از همه اینکه برای فعال شدن به هیچ جزء رسانا نیاز ندارد که مزیت مهمی برای صفحه تصویرهای بزرگ است.

منبع:ماهنامه دنیای کامپیوتر و ارتباطات؛ شماره 79