कई लोग, विशेष रूप से मध्यम आयु वर्ग और युवा लोग, सक्रिय रूप से स्मार्टफोन, टैबलेट और अन्य स्मार्ट डिस्प्ले गैजेट का उपयोग करते हैं। हालांकि, उनमें से कुछ ने टच स्क्रीन और उनकी किस्मों के संचालन के सिद्धांत के बारे में सोचा। आइए इसे और विस्तार से समझने की कोशिश करते हैं।
आविष्कार की कहानी
दुनिया में पहली बार, यूएसए के एक शिक्षक सैम हर्स्ट द्वारा एक प्रोटोटाइप टच डिवाइस का उपयोग किया गया था। उन्होंने 1970 में बड़ी संख्या में स्ट्रिप चार्ट रिकॉर्डर से डेटा पढ़ने का विचार विकसित किया। इस प्रक्रिया का ऑटोमेशन टच मॉनिटर के निर्माण के लिए एक प्रकार का स्प्रिंगबोर्ड बन गया है, जिसे एलोटच के नाम से जाना जाता है। हर्स्ट सहयोगियों के एक समूह का विकास 1971 में प्रकाशित हुआ था, जिसमें स्पर्श बिंदुओं को निर्धारित करने के लिए एक प्रतिरोधक चार-तार प्रौद्योगिकी शामिल थी।
प्लेटो IV सिस्टम को पहला कंप्यूटर सेंसर माना जाता है। शिक्षा के कम्प्यूटरीकरण से संबंधित विशेष अध्ययनों के परिणामस्वरूप इसे संयुक्त राज्य अमेरिका में भी जारी किया गया था। इसमें एक ब्लॉक पैनल (256 टुकड़े) शामिल थे, जो. के अनुसार कार्य करता थाइन्फ्रारेड धाराओं के ग्रिड का उपयोग करने का सिद्धांत।
विवरण
टच डिस्प्ले एक इलेक्ट्रॉनिक तत्व है जो मॉनिटर की सतह को छूकर डिजिटल जानकारी की कल्पना करता है। इन संरचनाओं के विभिन्न प्रकार कई क्षणों या एक विशिष्ट कारक (समाई और प्रतिरोध में परिवर्तन, थर्मल अंतर, विशेष सूचक) पर प्रतिक्रिया करते हैं।
ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, टच स्क्रीन को निम्न प्रकार से बांटा गया है:
- प्रतिरोधक संस्करण।
- मैट्रिक्स मॉडल।
- कैपेसिटिव विकल्प।
- सतह-ध्वनिक संशोधन।
- ऑप्टिकल सेंसर और उनकी किस्में।
आइए इस श्रेणी के सामान्य प्रदर्शन मॉडल, कार्यक्षेत्र, सुविधाओं और लाभों पर विचार करें।
प्रतिरोधक टच स्क्रीन कैसे काम करती हैं
यह मॉनिटर का सबसे सरल प्रकार है। यह एक निश्चित वस्तु और प्रदर्शन सतह को छूने के क्षेत्र में प्रतिरोध बल के परिवर्तन पर प्रतिक्रिया करता है। सबसे आम और प्राथमिक तकनीक में इसके डिजाइन में दो मुख्य तत्व शामिल हैं:
- पॉलिएस्टर या इसी तरह के पॉलीमर का पैनल-सब्सट्रेट, जिसकी मोटाई कुछ दसियों अणुओं से अधिक नहीं होती है। पारदर्शी भाग करंट कणों का संचालन करने का कार्य करता है।
- प्रकाश संचारण पतली प्लास्टिक झिल्ली।
दोनों परतों को एक विशेष प्रतिरोधक कोटिंग के साथ लेपित किया गया है। उनके बीच सूक्ष्म गेंद के आकार के इन्सुलेटर हैं।
ऑपरेशन के दौरान, झिल्ली किसके संपर्क में आती हैसब्सट्रेट, जिसके परिणामस्वरूप सर्किट बंद हो जाता है। एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर वाला नियंत्रक ऑपरेशन पर प्रतिक्रिया करता है, प्रारंभिक और वर्तमान प्रतिरोध के मूल्य की गणना करता है, साथ ही संपर्क बिंदु के निर्देशांक भी। इस तरह के उपकरणों ने जल्दी से अपना नकारात्मक पक्ष दिखाया, जिसके परिणामस्वरूप इंजीनियरों ने पांचवां तार जोड़कर डिजाइन में सुधार किया।
उपयोग
प्रतिरोधक विन्यास टच स्क्रीन के संचालन के सरल सिद्धांत के कारण, इसका उपयोग हर जगह किया जाता है। डिजाइन विशेषताएं:
- कम लागत;
- नकारात्मक तापमान को छोड़कर, पर्यावरणीय प्रभावों का प्रतिरोध;
- किसी भी गैर-तेज उपयुक्त वस्तु के संपर्क में आने पर अच्छी प्रतिक्रिया।
ऐसे डिस्प्ले पुनःपूर्ति और मनी ट्रांसफर टर्मिनलों, एटीएम और अन्य उपकरणों पर लगे होते हैं जो पर्यावरण से अलग होते हैं। क्षति से मॉनिटर की कमजोर सुरक्षा की भरपाई एक सुरक्षात्मक फिल्म कोटिंग की उपस्थिति से की जाती है।
कैपेसिटिव टच स्क्रीन कैसे काम करती है
इस प्रकार का प्रदर्शन वैकल्पिक विद्युत प्रवाह के कंडक्टर में बदलने के लिए बढ़ी हुई क्षमता की वस्तुओं की क्षमता को ध्यान में रखते हुए कार्य करता है। डिवाइस एक ग्लास पैनल है जिसमें प्रतिरोधक कोटिंग होती है। कोनों पर रखे इलेक्ट्रोड प्रवाहकीय परत पर एक कमजोर वोल्टेज लागू करते हैं। संपर्क के दौरान, यदि वस्तु में स्क्रीन की तुलना में अधिक विद्युत समाई है, तो वर्तमान रिसाव देखा जाता है। करंट को कोने के हिस्सों में तय किया गया है, और इसकी जानकारीसंकेतक प्रसंस्करण के लिए नियंत्रक के पास जाते हैं, जो स्पर्श क्षेत्र की गणना करता है।
पहले मॉडल में डायरेक्ट करंट का इस्तेमाल किया जाता था। इसने डिजाइन को सरल बनाया, हालांकि, यह विफल हो गया यदि उपयोगकर्ता का जमीन से संपर्क नहीं था। विश्वसनीयता के संदर्भ में, ये उपकरण प्रतिरोधक समकक्षों से लगभग 60 गुना (200 मिलियन क्लिक के लिए डिज़ाइन किए गए) से अधिक हैं। पारदर्शिता स्तर - 0, 9, न्यूनतम ऑपरेटिंग तापमान - -15 डिग्री सेल्सियस तक।
विपक्ष:
- दस्ताने वाले हाथ और अधिकांश विदेशी वस्तुओं पर प्रतिक्रिया की कमी;
- कंडक्टर के साथ कोटिंग शीर्ष परत में स्थित है, जो यांत्रिक तनाव के लिए संवेदनशीलता का कारण बनती है;
- वे इनडोर टर्मिनल के लिए उपयुक्त हैं।
कैपेसिटिव प्रोजेक्शन वर्जन
कुछ कॉन्फ़िगरेशन के स्मार्टफ़ोन की टच स्क्रीन का संचालन सिद्धांत इस प्रकार पर आधारित है। डिवाइस की आंतरिक सतह पर एक इलेक्ट्रोड ग्रिड लगाया जाता है, जो मानव शरीर के संपर्क में आने पर एक कैपेसिटर कैपेसिटेंस बनाता है। एक उंगली से डिस्प्ले को छूने के बाद, सेंसर और माइक्रोकंट्रोलर सूचनाओं को संसाधित करते हैं, गणना मुख्य प्रोसेसर को भेजी जाती है।
विशेषताएं:
- इन डिज़ाइनों में कैपेसिटिव सेंसर की सभी क्षमताएं हैं;
- उन्हें 18 मिलीमीटर मोटी तक की फिल्म कोटिंग से लैस किया जा सकता है, जो यांत्रिक प्रभाव से अतिरिक्त सुरक्षा प्रदान करता है;
- हार्ड-टू-पहुंच प्रवाहकीय भागों पर मौजूद दूषित पदार्थों को सॉफ़्टवेयर विधि का उपयोग करके हटा दिया जाता है।
निर्दिष्ट कॉन्फ़िगरेशन कई व्यक्तिगत उपकरणों और टर्मिनलों पर आरोहित हैं जो बाहरी रूप से कवर के तहत काम कर रहे हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि Apple भी अनुमानित कैपेसिटिव मॉनिटर का पक्षधर है।
मैट्रिक्स संशोधन
ये प्रतिरोधक तकनीक के सरलीकृत संस्करण हैं। झिल्ली कई ऊर्ध्वाधर कंडक्टरों से सुसज्जित है, सब्सट्रेट - क्षैतिज एनालॉग्स के साथ। टच स्क्रीन के संचालन का सिद्धांत: जब स्पर्श किया जाता है, जिस बिंदु पर कंडक्टरों के संपर्क की गणना की जाती है, प्राप्त जानकारी प्रोसेसर को भेजी जाती है। वह, बदले में, नियंत्रण संकेत निर्धारित करता है, जिसके बाद डिवाइस किसी दिए गए तरीके से प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, एक विशिष्ट बटन को असाइन की गई क्रिया करता है।
विशेषताएं:
- कंडक्टरों की सीमित संख्या के कारण, सटीकता की दर कम है;
- कीमत सभी सेंसरों में सबसे कम है;
- डिस्प्ले पॉइंट को पॉइंट के हिसाब से पोलिंग करके मल्टी-टच फंक्शन लागू किया जाता है।
अप्रचलित उपकरणों में विशेष रूप से संकेतित मॉडल का उपयोग किया जाता है, यह आधुनिक समय में अभिनव समाधानों के उद्भव के कारण व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।
सतह ध्वनिक संकेत
शुरुआती फोन की टच स्क्रीन कैसे मिलती-जुलती तकनीक से लैस थी। डिस्प्ले एक ग्लास पैनल है जिसमें रिसीवर (दो टुकड़े) एम्बेडेड होते हैं और पीजोइलेक्ट्रिक ट्रांसफार्मर विपरीत कोनों पर रखे जाते हैं।
जेनरेटर से कन्वर्टर्स को एक फ्रीक्वेंसी इलेक्ट्रिकल सिग्नल दिया जाता है, जहां से की एक श्रृंखला होती हैपरावर्तकों के माध्यम से दालों का प्रचार किया जाता है। तरंगों को सेंसर द्वारा उठाया जाता है, पीईटी में वापस कर दिया जाता है, जहां वे वापस विद्युत प्रवाह में परिवर्तित हो जाते हैं। इसके अलावा, सूचना नियंत्रक के पास जाती है, जिसमें उसका विश्लेषण किया जाता है।
जब आप स्क्रीन को छूते हैं, तो किसी विशेष स्थान में ऊर्जा के हिस्से के अवशोषण के साथ तरंग की विशेषताओं में परिवर्तन होता है। इस जानकारी के आधार पर, संपर्क के बिंदु और बल की गणना की जाती है। इस श्रेणी में प्रदर्शित 3 या 6 मिलीमीटर की फिल्म मोटाई के साथ उपलब्ध हैं, जो आपको बिना किसी परिणाम के अपने हाथ से हल्का झटका झेलने की अनुमति देता है।
खामियां:
- कंपन और झटकों की स्थिति में काम का उल्लंघन;
- किसी भी प्रदूषण के प्रति अस्थिरता;
- एक निश्चित विन्यास के ध्वनिक संकेतों के कारण हस्तक्षेप;
- कम सटीकता उन्हें ड्राइंग के लिए अनुपयोगी बनाती है।
अन्य प्रजातियां
डिवाइस और टच स्क्रीन के संचालन के सिद्धांत, जो सबसे अधिक बार उपयोग किए जाते हैं, ऊपर चर्चा की गई है। निम्नलिखित अलोकप्रिय विन्यासों के प्रदर्शनों की सूची है:
- ऑप्टिकल मॉनिटर - बड़े पैरों के निशान सहित मल्टी-टच का समर्थन करते हैं।
- इन्फ्रारेड मॉडल - फोटोडायोड एलईडी के जोड़े के साथ कवर किया गया, एक माइक्रोकंट्रोलर के माध्यम से स्पर्श करने के लिए प्रतिक्रिया करता है।
- प्रेरण विकल्प - एक विशेष कॉइल और संवेदनशील कंडक्टरों के एक नेटवर्क से सुसज्जित है, जिसका उपयोग महंगे टैबलेट पर किया जाता है।
जैसा कि आप देख सकते हैं, टच स्क्रीन के लिए कई विकल्प हैं। चुनाव हमेशा उपभोक्ता पर निर्भर करता है।
