با مانيتورهاي لمسي بيشتر آشنا شويم

صفحات لمسي (Touch Screen) به صفحاتي اطلاق مي شود که بتوان تماس يک شيء و به طور خاص انگشت انسان با آن را با استفاده از خواص شيء از قبيل نيرو، گرما، هدايت الکتريکي، مقاومت اپتيک و ... تشخيص داد. صفحات لمسي کاربردهاي گسترده اي در صنايع مختلف و حتي کاربردهاي عام دارد. ترکيب يک صفحه لمسي شفاف با يک صفحه نمايش مي تواند ابزار بهينه اي براي ارتباط با دستگاه هاي مختلف به ما بدهد. صفحات لمسي بر حسب خاصيتي از آن که براي تشخيص تماس مورد استفاده قرار مي دهند، از فناوري هاي مختلفي استفاده مي کنند.
مانيتورهاي تاچ اسکرين داراي دو رزولوشن متفاوت با دو مفهوم متمايز هستند. يکي رزولوشن صفحه Display که کيفيت تصوير را تعيين ميکند (مثلاً 1024x1280 که همان رزولوشن معمولي است که در هر نوع مانيتوري، مطرح ميباشد و دومي، رزولوشن تاچ اسکرين که تعيين کننده دقت صفحه لمسي است و معمولاً 4096x4096 است سطح فعال اکثر تاچ اسکرين ها با تماس انگشت، دستکش و قلم يا (stylus) فعال مي شوند.
در ادامه مهم ترين انواع اين فناوري ها را به صورت مختصر معرفي مي کنيم.

مقاومتي

در اين فناوري صفحه لمسي از چند لايه تشکيل شده است که مهم ترين شان، دو لايه فلزي ست. لايه هاي مقاومتي با فاصله کمي از هم جدا شده اند. وقتي اين صفحه در نقطه خاصي توسط شيء لمس شود، صفحات مقاومتي در آن نقطه به يکديگر متصل مي گردند. در اين حالت صفحه به صورت مقاومت عمل کرده و جريان الکتريکي صفحه تغيير مي کند که توسط يک کنترلر، پردازش مي شود. تغيير جريان به اين نحو است که بر حسب تعداد سيم هاي استفاده شده و مکان اتصال، مقاومت بين صفحات متفاوت خواهد بود. خروجي تخته لمسي معمولاً چهار تا هشت سيمه است و مکان لايه هاي مقاومتي بر حسب تعداد خروجي مورد استفاده متفاوت خواهد بود. در حالت چهارسيمه، شيء مي تواند در چپ، راست، بالا و پايين قرار گيرد. در حالت پنج سيمه، نقطه هاي قابل تشخيص شامل پنج گوشه و نقطه وسط خواهد بود. صفحات لمسي مقاومتي معمولاً قيمت مناسبي دارند ولي داراي قدرت تفکيک 75 درصد هستند ( که با اضافه کردن فيلم هاي پلاستيکي و شيشه اي تا 85 درصد قابل افزايش است) و در مقابل اشياء تيز مقاومت کمي دارند و صدمه مي بينند. در مقابل اينگونه صفحات از عوامل بيروني مانند، آب و گرد و خاک تأثير نمي پذيرند و امروزه بيشترين استفاده را دارند.

موج آکوستيک سطح (SAW)

اين فناوري از امواج فراصوتي که از تخته لمسي عبور مي کنند، استفاده مي کند. وقتي صفحه لمس مي شود، مقداري از اين امواج جذب مي شوند. اين تغيير در امواج فراصوتي مکان لمس را مشخص مي کند و براي پردازش به کنترلر فرستاده مي شود اينگونه صفحات ممکن است بر اثر عوامل بيروني صدمه ببينند. آلوده شدن سطح آن نيز مي تواند بر عملکرد صفحه لمسي اثر گذارد.

خازني

صفحه لمسي خازني، صفحه ايست که با موادي همچون اکسيد نازک اينديم پوشانده شده است که جريان ثابتي را از حسگر عبور مي دهد. بنابراين حسگر باعث ميدان دقيقاً کنترل شده اي از الکترون هاي ذخيره شده در هر دو محور افقي و عمودي مي شود که داراي ظرفيت خازني خواهد بود. وقتي ميدان خازني نرمال حسگر(در حالت پايه) توسط ميدان خازني ديگري ( مثلاً انگشت انسان) تغيير کند، مدارات الکترونيکي که در گوشه هاي صفحه قرار دارند، برآيند تغييرات موج سينوسي ميدان مرجع را اندازه گيري مي کند و اين الاعات را براي محاسبات رياضي به کنترلر مي فرستند. صفحات لمسي خازني، مي تواند توسط انگشت بدون پوشش يا با ابزاري رسانا که با دست گرفته شده باشد، لمس شوند. اين گونه صفحات لمسي از عوامل بيروني تأثير نمي پذيرند و قدرت تفکيک بالايي دارند. ولي مدارات آناليز سيگنال آنها قيمت آنها را افزايش مي دهند. جالب است بدانيد که گوشي آيفون اپل از همين تکنولژي استفاده مي کند.

فروسرخ

اين صفحات از يکي از دو روش کاملاً متفاوت استفاده مي کنند. در يکي از اين روش ها تغييرات دمايي سطح صفحه، که توسط عوامل خارجي ايجاد شود را مورد استفاده قرار مي دهد. اين روش گاهي کند بوده و به دست هايي گرم نياز دارند. در روش ديگر آرايه اي از حسگرهاي فروسرخ عمودي و افقي مورد استفاده قرار مي گيرد که تغييرات در پرتوهاي تنظيم شده نور فروسرخ نزديک سطح صفحه را تشخيص مي دهند. اين صفحات مقاوم ترين سطح را دارند و در کاربردهاي نظامي که نياز به صفحه نمايش لمسي دارند مورد استفاده قرار مي گيرند.

کشش سنجي

در پيکربندي سطح اين صفحات، چهار فنر در چهار گوشه آن به کار رفته است که کشش سنجي آنها در تشيخص خميدگي سطح هنگام تماس، استفاده مي شود و مي توانند در جهت Z هم مورد استفاده واقع شوند. اين صفحات بيشتر به خاطر مقاومتشان در لوازم عمومي بدون پوشش مثل دستگاه هاي بليط استفاده مي شوند.

تصويرسازي نوري ( پردازش تصوير)

در اين روش، تعداد دو عدد يا بيشتر حسگر تصوير در دور صفحه قرار مي گيرند و نورهاي زمينه فروسرخ (مادون قرمز) در طرف ديگر صفحه در زاويه ديد دوربين قرار مي گيرند. يک تماس به صورت سايه بر روي هر جفت از دوربين ها مي افتد که مي تواند با مثلثي کردن، براي يافتن مکان تماس مورد استفاده قرار گيرد.

فناوري پخش کنندگي سيگنال

اين فناوري که به سال 2002 باز مي گردد از حسگرهايي براي تشخيص انرژي مکانيکي روي شيشه که بر اثر تماس به وجود آمده استفاده مي کند. به وسيله الگوريتم هاي پيچيده و تفسير آنها مکان حقيقي تماس تعيين مي شود. اين فناوري از عوامل بيروني و گرد و خاک و نيز خش روي شيشه تأثير نمي پذيرد و به دليل اينکه به المان هاي ديگري روي شيشه نياز نيست داراي شفافيت خوبي نيز خواهد بود. همچنين از هر شي اي مانند انگشتان يا قلم ها مي توان براي تماس استفاده کرد.

تشخيص پالس صوتي

اين فناوري از بيش از دو مبدل پيزوالکتريک استفاده مي کند که در مکان هاي مختلف صفحه قرار گرفته اند تا انرژي لرزش (تماس) را به سيگنال الکتريکي تبديل کنند. اين سيگنال به يک پرونده صوتي تبديل مي شود و سپس با پروفيل هاي صوتي از پيش تهيه شده، براي هر نقطه از صفحه مقايسه مي شود. اين سامانه بدون شبکه اي از سيم ها روي صفحه کار مي کند.
خود صفحه از شيشه خالص است که خواص اپتيک و دوام شيشه را خواهد داشت.
اين سيستم با خش و گرد و خاک مشکلي ندارد و دقت خوبي دارد. و مهم تر از همه اينکه براي فعال شدن به هيچ جزء رسانا نياز ندارد که مزيت مهمي براي صفحه تصويرهاي بزرگ است.
منبع:ماهنامه دنياي کامپيوتر و ارتباطات؛ شماره 79
/خ