dokunmatik ekran

Dokunmatik ekranların çalışma prensipleri, kullanım amaçlarına ve bulunacakları yere göre birkaç farklı çeşitte olabiliyor. Bu tür ekranlarda günümüzde kullanılan üç temel teknoloji mevcut: Dirençli (Rezistif) Teknoloji, Yüzey Dalgası (Surface Wave) Teknolojisi ve Kızılötesi (Infrared) teknolojisi.

Dirençli Teknoloji
Rezistif ve kapasitif teknolojiler, dokunmayı algılamak için bir nevi devre anahtarlama sistemiyle çalışırlar. içi açılmış bir uzaktan kumanda veya hesap makinesi gördüyseniz, tuşların temasını sağlamak üzere basınç noktalarında birbirine çok yakın iki yüzey yerleştirildiğini ve bunların
üzerine baskı uygulandığında temas ederek devreyi tamamladıklarını görmüşsünüzdür. işte rezistif ve kapasitif dokunmatik ekran teknolojilerinin de dokunulan yeri algılamak için kullandıkları prensip
aynıdır.

teknolojide önemli olan, öncelikle tüm ekranı basınçla çalışan bir anahtarlama sistemi haline dönüştürebilmek. Bunun için özel bir yapıya sahip kaplama ekran üzerine sıkı bir şekilde yerleştirilir. Bu kaplama iki katmandan oluşur: Üstte dış etkilere dayanıklı polyester panel, altta ise direnç özelliği gösteren panel. Üstteki panelin de ön ve arka yüzeyleri de farklı özelliklere sahiptir. Ön yüzey dış etkilere dayanıklı bir yapı sunarken, arka yüzey ise yarı iletkendir. Dokunma işleminin algılanması için, öncelikle üst kaplamadaki iletken yüzey ve alttaki dirençli kaplamanın bir şekilde birbiriyle temas etmesi gerekir. Ancak bunun bir dokunma etkisiyle olması gerektiğinden dolayı, her iki kaplama arasına yerleştirilen yüzlerce şeffaf ayıraç sayesinde paneller arasından bir hava boşluğu oluşturarak iki kaplamanın durup dururken birbiriyle temas etmesini engellenir.

Ekranı kocaman bir anahtar haline getirdikten sonra sıra dokunulan pozisyonun nasıl algılanacağını ayarlamaya gelir. Alttaki dirençli kaplama, dört adet tel tarafından sürekli olarak sırayla düşey ve yatay eksenler üzerinde hareket eden +5 volt gerilimle beslenmektedir ve kaplamanın direnç özelliği sayesinde bu voltaj bir taraftan diğer tarafa doğru azalan bir değerle ilerler. Yani dirençli kaplamaya voltajı verdiğinizde bir tarafta +5 volt ile yola çıkan voltaj, diğer tarafa doğru yol alırken giderek azalır ve diğer uçta topraklamayla sonlanor. Ancak X ve Y eksenlerinde dönüşümlü olarak verilen bu elektrik akımının voltajındaki azalma, dirençli kaplamanın özelliği sayesinde ekran üzerinde öyle düzenli bir dağılım oluşturur ki, örneğin X ekseni üzerinden akım verilirken +2.5 volt ölçüm yaptığınız bir noktanın ekranın X ekseni üzerinde tam olarak nereye denk geldiği konusunda tutarlı bir tahmin yapabilir hale gelirsiniz.

Gelelim iletken kaplamaya. Herhangi bir dokunma olmadığı zaman iletken kaplama üzerindeki voltaj değeri doğal olarak sıfırdır ve bu değer bir kontrolcü tarafından sürekli olarak takip edilir. Ancak ekranın herhangi bir yerine dokunarak iletken ve dirençli kaplamalar arasındaki teması
sağladığınızda, bir anda iletken yüzey üzerindeki voltaj değişir ve kontrolcü bunun farkına varır. Daha sonra kontrolcü, koordinatları belirlemek için sırayla şu işlemleri gerçekleştirir:

1- Öncelikle X ekseni üzerinde hareket eden bir elektrik akımı oluşturarak iletken yüzeye bağlı kontrolcüde beliren voltaj değerini okunur ve kontrol kartındaki işlemci tarafından X konumu belirlenir.
2- ikinci olarak aynı işlem bu kez Y ekseni üzerinde hareket eden bir elektrik akımı üzerinde gerçekleştirilir ve Y konumu belirlenir.

Özetle elde edilen X ve Y konumlarına dair elde edilen voltaj ölçümleri kontrolcü tarafından ölçülüp yorumlandığında, iletken kaplamanın dirençli kaplamaya hangi noktada değdiği anlaşılır ve bu bilgi sayısal hale çevrilerek ilgili yazılıma gönderilip, ilgili işlemin yapılması
sağlanır.

Bu teknolojinin kullandığı kaplama görüntü kalitesini bir miktar etkilemekle birlikte, yine kaplamanın özelliklerinden ileri gelen ciddi avantajları mevcuttur. Örneğin kaplama olarak ullanılan polyester malzeme, dış ortam koşullarına ve ağır kirlilik şartlarına camdan daha fazla dayanıklılık gösterebilir. Ayrıca üzerine yapışan toz, kir gibi etkenler dokunma etkisi yaratmadığından dolayı ve eldiven, kalem gibi ekrana baskı uygulayabileceğiniz her türlü dokunma etkisiyle çalışabilirler. Bu özelliği nedeniyle açık alan uygulamalarında ve ağır kirlilik koşullarında çalışılması gereken durumlarda; örneğin endüstride, hastanelerde, sürekli yanınızda dere tepe gezdireceğiniz el bilgisayarlarının ekranlarında ve kamuya açık alanlarda kullanılan cihazlarda bu teknolojiden faydalanılır.

Yüzey dalgası Teknolojisi
Yüzey dalgası teknolojisi, dokunmayı algılamak için nispeten daha ilginç bir prensip kullanır: Ekran yüzeyini ultrasonik ses dalgalarından oluşan bir ızgarayla kaplamak ve olası bir dokunmanın ızgarada oluşturacağı kesintinin yerini tespit ederek konum belirlemek.
Bu ilginç prensip, yine taşıdığı fikirle paralel olarak ilginç bir şekilde işler. Öncelikle ekran üzerine yüzey dalga sistemini oluşturmak üzere, özel bir şekilde üretilmiş cam bir plaka yerleştirilir. Bu cam plakanın her iki tarafında, X ve Y eksenleri üzerinde iki adet yaklaşık
5,53KHz’lik ultrasonik ses dalgaları oluşturan vericiler yerleştirilir. Cam kaplamanın dört bir yanına ise, gelen ultrasonik ses dalgasını direkt ekran üzerine yönlendirecek şekilde 45 derece açıyla yerleştirilmiş gümüş kabartma yansıtıcılar bulunur. Bu kabartma yansıtıcılar, aynı zamanda üzerlerine gelen ses dalgasının yaklaşık %99’unu geçirirken, geri kalan %1’lik bir kısmı ekranın üzerine yansıtma özelliğine sahiptirler. Böylece sıra sıra dizilmiş yansıtıcılardan, ilk sırada olanının sesin bütününü yansıtması engellenmiş olur.
Vericiden çıkan ses dalgası, yansıtıcıya çarpıp ekranın üzerinde bir uçtan diğer uca geçerek karşı tarafa ulaştığında bu kez ters açıyla yerleştirilmiş diğer bir yansıtıcı grubuyla karşılaşır ve ekranın bir diğer ucundaki alıcıya yönlendirilir. Bu verici ve alıcı sisteminden hem X ekseni için, hem de Y ekseni için birer tane mevcuttur. Böylece ekran üzerinde ultrasonik seslerden bir ızgara oluşur.