INFRARED

Kızılötesi (infrared) dokunmatik ekran, dokunmayı algılamak için kızılötesi alıcı ve vericileri kullanmaktadır. Dokunmatik ekran üretiminde infrared teknolojisi 22″ – 100″ lik boyutlara kadar tercih edilebilir.

Infrared teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Cam yüzey uzerinde çalıştığı için %90 üzerinde geçirgenlik, çizilmeye dayanıklı, eldivenle veya başka objelerle kullanılabilme, çoklu dokunmatik (multi touch) desteği, maximum 40 dokunmalı, stabil olarak çalışabilmedir.

Infrared teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Kızılötesi, doğrudan gelen ışık kaynaklarından etkilenir. Outdoor kullanımına uygun değildir. ( IP65 standartları olan modeller hariç)Toz ve kirden etkilenmektedir .Çerçeveli bir yapıdadır.

Teknolojik Yapısı

Kızılötesi (infrared) dokunmatik ekran teknolojisinde, dokunmaları algılamak için her yatay ve dikey düzlemlerden birine kızılötesi alıcılar diğer yüzeyede vericiler yerleştirilmektedir. Dokunmatik alanın oluşturulduğu bölgeye, görüntü yüzeyini dokunmlara karşı korumak adına güçlendirilmiş cam uygulanır. Yüzeye dokunulduğunda X ve Y eksenlerindeki alıcıların önü engellenmiş olur. Mikroişlemci vasıtasıyla engellenen alıcıların X ve Y düzlemine denk gelen kordinatları hesaplanır ve bilgisayara iletilir. En eski teknolojilerden biri olmasının yanı sıra teknolojiye ayak uydurmuş ve sağlıklı çalışan bir yapıdadır.

CAPACITIVE

Kapasitif (capacitive) dokunmatik ekran, dokunulan yüzeydeki depolanan enerjinin değişimini hesaplayarak dokunmaları algılar. Dokunmatik ekran üretiminde capacitive teknolojisi 2″ – 82″ lik boyutlara kadar tercih edilebilir.

Capacitive Teknolojisi iki başlık altında toplanmaktadır.

Surface Capacitive       Projected Capacitive

Surface Capacitive teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Cam yüzey uzerinde çalıştığı için %80 üzerinde geçirgenlik, çizilmeye karşı dayanıklı, basınç miktarı hesaplanabilir, hassas dokunuşları algılar, stabil çalışmaktadır, outdoor kullanımına uygun yapıdadır

Surface Capacitive teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Çoklu dokunmatik (multi touch) desteklenmez.Statik elektrikten etkilenmektedir.Eldivenle kullanılamaz.Belirli aralıklarla kalibrasyon gerektirmektedir.

ProjectedCapacitive teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Cam yüzey uzerinde çalıştığı için %80 üzerinde geçirgenlik.Çizilmeye dayanıklı.Basınç miktarı hesaplanabilir.Hassas dokunuşları algılar.Stabil çalışmaktadır.Çoklu dokunma (multi touch) destekler. (Yanlızca mutual capacitive teknolojisi)Outdoor kullanımına uygun yapıda.

Projected Capacitive teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Yüksek fiyatlıdır.Eldivenle kullanılamaz.

Teknolojik Yapısı

Capacitive dokunmatik ekran teknolojisinde, dokunmaları algılamak için yüzeye iletken madde ile doku uygulanır. Bu hatlar üzerine yüklenen elektrik miktarındaki değişimler mikro işlemci vasıtası ile kontrol edilir ve kordinatlar hesaplanır. Surface capacitive teknolojisi tek katman üzerine kuruludur. Projected capacitive teknolojisi 2 katman üzerine kuruludur. Projected capacitive teknolojiside Mutual Capacitance ve Self Capacitance olmak üzere 2 bölüme ayrılır. Mutual capacitance teknolojisi ile sınırsız sayıda dokunma (multi touch) algılanmaktadır. Self capacitance ise daha hızlı olmasının yanı sıra tek dokunmalı (single touch) yapıdadır.

RESISTIVE

Dirençli (resistive) dokunmatik ekran, dokunmayı algılamak için X ve Y eksenine uygulanan direnç miktarını kullanmaktadır. Dokunmatik ekran üretiminde resistive teknolojisi 5″ – 22″ lik boyutlara kadar tercih edilebilir.

Resistive teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Uygun fiyat, eldivenle veya başka objelerle kullanılabilme, çoklu dokunmatik (multi touch) desteği, maksimum 10 dokunmalıdır.

Resistive teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Çizilmeye karşı hassasdır. Kısa ömürlüdür. Belirli aralıklarla kalibrasyon gerektirmektedir Basınçla çalışmaktadır.

Teknolojik Yapısı

Resistive dokunmatik ekran teknolojisinde, dokunmaları algılamak için 2 katman bulunmaktadır. Bu katmanlardan birine elektrik akımı uygulanır ve dokunma basıncı ile diger katmanda X ve Y kanallarına elektrik iletilir. İletilen elektrik kontrol modülüne ulaşana kadar bir dirence maruz kalır. Kontrol modülüne iletilen akımın değerine göre X ve Y kordinatları hesaplanır. Hesaplanan X ve Y eksenlerine ait kordinatlar bilgisayara iletilir. Resistive dokunmatik ekran teknolojisi 4,5,8 telli olmak üzere modellere ayrılır ancak temelinde çalışma prensipleri aynıdır.

SAW

Yüzey dalgası (SAW) dokunmatik ekran, dokunmayı algılamak için ekran yüzeyinden gelen ses dalgalarını kullanır. Dokunmatik ekran üretiminde saw 32″ lik boyutlara kadar tercih edilmelidir.

Saw teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Cam yüzey üzerinde çalıştığı için %90 üzerinde geçirgenlik, çizilmeye dayanıklı, eldivenle kullanılabilme, stabil olarak çalışabilmedir.

Saw teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Hafif dokunuşlara hassas değildir, çerçeveli bir yapıdadır, çoklu dokunmatik (multi touch) desteği yoktur, iki dokunmalı (Dual Touch) olan versiyonları stabil çalışmamaktdır.

Teknolojik Yapısı

Yüzey dalgası (SAW) dokunmatik ekran teknolojisinde, 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 kısmı ekranın üzerine yansıtma özelliğine sahiptir. 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. Vericiden yansıtıcılara gönderilen tek bir ultrasonik ses dalgası, tek tek tüm yansıtıcılardan geçerek alıcıya ulaşır. Ancak her yansıtıcı, ultrasonik ses kaynağına olan uzaklığına bağlı olarak değişen sürelerde bu cevabı alıcıya ulaştırır ve böylelikle X ve Y kordinatları alıcı tarafından hesaplanır.

OPTICAL

Optik dokunmatik ekran, dokunmayı algılamak için görsel işleme metodunu kullanır. Dokunmatik ekran üretiminde optik teknolojisi 22″ – 100″ lik boyutlara kadar tercih edilebilir.

Optik dokunmatik teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Cam yüzey uzerinde çalıştığı için %90 üzerinde geçirgenlik, çizilmeye dayanıklı, eldivenle veya başka bir obje ile kullanılabilme, basınca duyarlı değil, çoklu dokunmatik (multi touch) desteği var, maksimum 4 dokunmalıdır.

Optik dokunmatik teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Köşelerde bulunana kameralar sebebi ile toza ve kirlenmelere karşı hassasdır.Çerçeveli bir yapıdadır.Outdoor kullanımına uygun yapıda değildir.Çoklu dokunmatik (multi touch) olarak diğer teknolojilere göre stabil değildir.

Teknolojik Yapısı

Optik teknolojisi adındanda anlaşıldığı gibi kameralı bir yapıdadır. Cam bir yüzeyin köşelerine yerleştirilmiş olan 2 veya 4 adet kamera ve bunları kontrol eden bir mikro işlemci içermektedir. Kameralar kızıl ötesi teknolojisindedir. 22″ lik boyutlara kadar olan dokunmatik ekranlarda kamera üzerine yerleştirilmiş infrared ışık kaynağı ile yüzeye ışık vermektedir. 23″ ve üzeri boyulardaki optik çözümlerde ekran sınırlarına yerleştirilmiş infrared ledler ile yüzey aydınlatılmaktadır. Yüzeye bir obje vasıtası dokunulduğunda kameralar tarafından görülür ve mikro işlemciye aktarılır. Mikro işlemci kameralardan gelen verileri işleyerek X ve Y ekseninde kordinatları hesaplar ve bilgisayara iletir.

IMAGE PROCESS

Görüntü işleme (image process) tekniği ile dokunmatik ekran, dokunmayı algılamak için kamera ve görüntünün oluşturulduğu bir yüzey kullanmaktadır. Dokunmatik ekran üretiminde image process teknolojisi kamera görüş açısı ve görüntü oluşturma tekniğine bağlı olarak farklı boyut ve şekillerde olabilir.

Image Process teknolojisi diğer teknolojilere göre avantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Farklı şekil ve ebatlarda yapılabilmektedir. (örn. 5 metre uzunluğunda bir bar masası yada yuvarlak masa şeklinde)Aynı anda yüzlerce dokunma desteklemektedir. (multi touch)Daha önceden tanımlanmış objeleri tanıyabilmektedir. (fiducial marker)Zemin uygulamaları ile interaktif uygulamalar. Eldivenle veya başka objelerle kullanılabilmektedir.

Image Process teknolojisi diğer teknolojilere göre dezavantajları bakımından değerlendirildiğinde;

Projeksiyon uygulamalarında düşük kontrast, kızıl ötesi ışık kaynaklarına hassas olması, outdoor için uygun yapıda olmaması, kalibrasyon gerektirmesi, stabil çalışmamasıdır.

Teknolojik Yapısı

Image Process ile dokunmatik ekran teknolojisinde, sistem donanım değil yazılım tabanlıdır. Bileşenler, bilgisayar, kızıl ötesi kamera, kızıl ötesi ışık kaynağı, ve image process yazılımıdır. Teknolojide dokunmaları algılamak için en çok kullanılan teknikler;-FTIR-DI-LLP-DSI

FTIR – Frustrated Total Internal Reflection

FTIR tekniği ile çoklu dokunmatik ekran yapımında, görüntüyü oluşturmak için akrilik bir yüzey tercih edilir. Akrilik yüzeye 850nm dalga boyunda kızıl ötesi ledler yan yüzeyden içine yansıtılacak şekilde yerleştirilir. Yüzeye temas edildiğinde akrilik içinden gelen kızıl ötesi ışık temas noktasından yansır. Kızıl ötesine duyarlı kamera tarafından işlenen görüntü X ve Y eksenleri için kordinatlara çevrilir ve ara yüze aktarılır. Bu teknikte obje tanımlama yapılamamaktadır.

DI – Diffused illumination

DI tekniği ile çoklu dokunmatik ekran yapımında, görüntüyü oluşturmak için kullanılacak yüzey cam, akrilik, sert plastik olabilir. Bu teknikte kızıl ötesi ışık görüntü yüzeyinin alt tarafından verilir. Yüzeye konulan bir cisim veya dokunma sırasında alt taraftan verilen ışık geri yansıması kameralar tarafından yakalanır ve işlenerek arayüze aktarılır. Obje tanımlama yapılabilmesi sebebi ile tercih edilen bir yötemdir.

LLP – Laser Light Plane

LLP tekniği ile çoklu dokunmatik ekran yapımında, görüntüyü oluşturmak için kullanılan yüzey tercihe bağlı olarak cam, akrilik vs. olabilmektedir. Bu teknik yüzeyin hemen üstünde lazerlerle bir düzlem yaratmaya dayanmaktadır. Genellikle 850nm dalga boyunda, sağlığa zararlı olmaması adına düşük watt aralığında lazerler tercih edilir. Lazerler, çıkış noktasına takılan çizgi oluşturucu (line generator) ile düz bir düzlem şeklinde ışık verir. Lazerlerle oluşturulan düzleme dokunma veya bir obje engel teşkil ettiğinde kameralar tarafından yakalanan yansımalar meydana gelir. Yansımalar image process teknikleriyle işlenir, kordinatlara çevrilir. Bu teknikte obje tanımlama yapılamamaktadır.

DSI – Diffused Surface Illumination

DSI tekniği ile çoklu dokunmatik ekran yapımında, görüntüyü oluşturmak için kullanılan yüzey FTIR ve DI tekniklerinin birleşmesi fikrinden çıkmıştır. Yüzeyde kullanılıcak malzeme Endlighten adı verileren bir çeşit akriliktir, temin edilememesi durumunda şeffaf akrilikte kullanılmaktadır. Akrilik yüzeye yan taraftan FTIR tekniğindeki gibi kızıl ötesi ışık verilirken, DI tekniğindeki alttan aydınlatma ile extra ışık verilir, bu sayede kameralardan yakalanan görüntüde daha kaliteli yansımalar elde edilir. Bu teknikte obje tanımlaması ve dokunmaları algılama aynı anda başarılı bir şekilde yapılabildiği için yaygın olarak kullanılmaktadır.