Bilmek istediğin her şeye ulaş

Umut Gürkan'ın Elektronik Mühendisliği  konu başlığındaki yanıtları

Kasım 2011

Umut Gürkan

Dokunmatik ekranların çalışma mantığı nedir? Parmağımızın ekran üzerinde nereye dokunduğunu nasıl anlıyor?

Dokunmatik ekran üretmek için en çok kullanılan 3 teknoloji vardır:

1. Dirençsel (Resistive)
2. Sığasal (Capacitive)
3. Yüzey dalgalı (Surface acoustic wave)

1. Dirençsel sistem, normal bir cam panelin üzerine iletken ve dirençli iki ayrı metalik katmanın aralarında bir miktar boşluk olacak şekilde (iki ekranın arasında ortasında boşluklar olan bir petek olduğunu düşünün) yerleştirilip üzerlerine de çizilmeye karşı dayanıklı bir katman konulması ile elde edilir. Ekran etkin olduğu sürece bu iletken ve dirençli katmanlara elektrik verilir ve kullanıcı ekrana dokunduğunda aralarında boşluk olan iki katmanın buluşup aralarında elektrik iletimi olması sağlanır. Elektrik alanında oluşan değişikliklikler kaydedilir ve üzerlerinde işlem yapılarak dokunuşun hangi koordinatlarda gerçekleştiği (gayet hassas ve kesin bir şekilde) tesbit edilir.
Elektronik

  • Dirençsel dokunmatik ekranlar bir çok katmandan oluşmaları nedeniyle yaklaşık %75 - %80 arasında şeffaflık gösterirler (bunu ekranın parlaklığının seviyesi olarak düşünün). Katmanların kalınlıklarını azaltacak teknolojiler geliştikçe gösterdikleri şeffaflıklar %90 ve üzerine çıkabilmiştir.
  • Ekranın dokunuşu algılaması için basınç uygulayacak herhangi bir nesne (parmağınız, kalem veya pena gibi) kullanmanız gerekmektedir.
  • Bu tip ekranlarda yalnızca dokunmakla kalmaz; hassas seçimler yapabilir, resim çizebilir ve elinizle yazı yazabilirsiniz
  • Ekranda seçim yapmak için basınç uygulamak gerektiğinden, parmağınızı ekranda artistik hareketlerle süzülecek şekilde (ekrana bir yandan hafifçe bastırmazsanız) kullanamazsınız, ancak bunun karşılığında yanlış tuşlara basma ihtimaliniz düşüktür.
  • 2. Sığasal sistemde ekranın üstündeki cam panelin üstünde elektrik yükü taşıyan bir katman vardır. Kullanıcı katmana dokunduğunda, bu elektrik yükünün bir kısmı kullanıcıya geçer ve katmanın elektrik yükü azalır. Ekranın dört köşesinden katmanın üzerindeki elektrik yükünü kontrol eden bir alt sistem bu yük azalımını tesbit eder ve azalımın gerçekleştiği noktayı dört köşeden aldığı verilerle karşılaştırıp dokunuşun hangi koordinatlarda gerçekleştiğini (ortalama bir hassaslık ve kesinlik düzeyi ile) bulur.

    Elektronik

  • Sığasal dokunmatik ekranlarda katman sayısı daha az ve dolayısı ile ekranın üzerindeki kalınlık az olduğundan şeffaflık oranı %90 civarındadır.
  • Ekranın dokunuşu algılaması için ekrandaki akımı alabilecek bir nesne (genelde yalnızca parmağınız uygundur) kullanmanız gerekmektedir.
  • Bu tip ekranlar hassas seçimler yapmaya, resim çizmeye veya elinizle yazı yazmaya müsait değildir. Yalnızca parmağınızla dokunabilirsiniz.
  • Bu tip ekranlar (şu an kullanılan teknolojiler altında) ekranda birden çok noktaya dokunuşu algılayabilmeye müsait tek ekran tipidir.
  • Ekranda seçim yapmak için basınç uygulamak gerekmediğinden, parmağınızı ekranda artistik hareketlerle süzülecek şekilde kullanabilirsiniz, ancak yine basınç uygulamak gerekmediğinden yanlış tuşlara basma ihtimaliniz artar.

  • 3. Yüzey dalgalı sistemlerde ekranın bir ucundan diğer bir ucuna elektromekanik dalgalar (bunlar genelde kızılötesi veya ultrasonik ışınlardır) gönderen bir verici ve bu dalgaları alan bir alıcı vardır. Yüzey dalgalı ekranların çalışma prensipleri, üretilen elektromekanik dalganın vericiden alıcıya ulaşmasının (dokunuş ile) engellendiği noktanın (gayet hassas ve kesin bir şekilde) tesbit edilmesine dayanır. (90'lardaki Türkiye'deki eski dokunmatik bankamatikleri hatırlıyor musunuz? Onlarda dokunuşunuzun sadece belirli bölgelerde olduğu takdirde algılandığını anımsıyorsanız bu ekran tipinin ilk örneklerine yabancı değilsiniz demektir)

    Elektronik


  • Ekranın üzerinde herhangi bir katman olmadığı için şeffaflık oranı %100'dür. Bu, yüzey dalgalı sistemlerin detaylı grafik gösterimleri için ideal olmasına yol açar.
  • Ekranın dokunuşu algılaması için ekran üzerindeki dalga iletimini kesecek bir nesne gerektiğinden, (dalga iletimini kesecek yeterli dirence (örneğin kızılötesi ışın kullanılıyorsa, kalınlığa ve opaklığa) sahip olduğu sürece) hemen hemen herşey ile kullanabilirsiniz; hatta aslında ekrana dokunmak zorunda bile değilsiniz.
  • Bu tip ekranlarda yalnızca dokunmakla kalmaz hassas seçimler yapabilir, resim çizebilir ve elinizle yazı yazabilirsiniz; ancak bunun için ekranın bunlara uygun tasarlanmış olması şarttır (yukarıda bahsettiğim dalga iletimini kesecek yeterli direnci biraz da verici ve alıcıların hassasiyeti belirler)
  • Ekranda seçim yapmak için basınç uygulamak gerekmediğinden, parmağınızı ekranda artistik hareketlerle süzülecek şekilde kullanabilirsiniz, ancak yine basınç uygulamak gerekmediğinden yanlış tuşlara basma ihtimaliniz artar.

    Yukarıdaki bilgilerin özetini verecek olursam... Henüz yüzey dalgalı ekrana sahip cep telefonları olmadığı için bunları baştan eliyorum. Amacınız cihazınızı yalnızca parmağınız ile kullanmak ise size sığasal (capacitive) ekranlı bir cihaz uyacaktır. Ancak yalnızca parmağınızı kullanmak istemiyorsanız size dirençsel (resistive) ekranlı bir cihaz uyacaktır.