Công nghệ cảm ứng trên di động

[phanphuong]

Ngày nay điện thoại cảm ứng là một phần của cuộc sống chúng ta. Thực tế , màn hình cảm ứng (Touchscreen) rất có lợi thế trong việc điều khiển thiết bị, khiến cho việc sử dụng thiết bị trở nên nhanh hơn, dễ hơn, và trực quan hơn.

Bạn có thể kích hoạt được một chương trình chỉ bằng một lần chạm (touch) vào màn hình (screen), không cần phải bấm nhiều nút như các điện thoại thông thường (sử dụng D-pad chẳng hạn). Có nhiều công nghệ cảm ứng khác nhau, mỗi công nghệ đều có ưu & khuyết điểm riêng của mình.

Cha đẻ của công nghệ màn hình cảm ứng là Dr.Samuel Hurst.
Tiến sĩ Samuel Hurst trái

Vào năm 1971, khi đang giảng dạy tại University of Kentucky Research Foundation. Ông đã phải đọc một lượng lớn thông tin cho kì thi tốt nghiệp và phải mất 2 tháng để cho 2 học sinh có thể tốt nghiệp. Trong một nỗ lực để tiết kiệm thời gian, ông đã phát minh ra cảm biến cảm ứng đầu tiên mà ông gọi là Еlograph (viết tắt của từ Electronic Graphics : Đồ họa điện tử) cho phép ông nhập dữ liệu nhanh hơn. Với phát minh này, công ty Elographics ra đời (mà sau này được biết đến với tên là Elo Touchsystems). Thiết bị này (elograph) không được trong suốt như cái hệ thống cảm biến ngày nay, nhưng đó là bước đi lớn đến các màn hình cảm ứng hiện đại. Ba năm sau - 1974 - tiến sĩ Hurt đã sáng chế ra màn hình cảm ứng trong suốt đầu tiên. Năm 1977, công ty Elographics đã phát minh và được cấp bằng sáng chế về kĩ thuật phương pháp về cảm ứng điện trở 5 dây (5-wire resistive) mà đến tận bây giờ vẫn còn ứng dụng đến ngày nay.


5-wire Resistive Touchscreen



Hiện tại có 3 loại công nghệ cảm ứng tiêu biểu được áp dụng cho việc sản xuất màn hình cảm ứng hàng loạt:


Resistive touchscreen: (Cảm ứng điện trở)
Như đã đề cập , công nghệ cảm ứng điện trở được áp dụng cho hầu hết các điện thoại ngày nay, mà hầu hết là dành cho các điện thoại chuyên nghiệp sử dụng Windows Mobile, các điện thoại tiêu biểu sử dụng công nghệ cảm ứng điện trở tiêu biểu gồm Samsung Omnia i900, HTC Touch Diamond... Các loại màn hình này chống nước và bụi, nhưng dễ xước.
Hiện tại cảm ứng điện trở chia thành 3 loại: 3-wire (3 dây), 5-wire (5 dây) và 8-wire (8 dây), trong đó 5-wire là phổ biến nhất. (Riêng cái này thì mình không hiểu lắm)
Phương thức hoạt động:
(cái này hơi phức tạp, nên mình diễn đạt một cách đơn giản,ngắn gọn nhất nhất cho mọi người hiểu)
Sẽ có 2 lớp mạch điện, mạch thứ nhất (top circuit layer) chính là cái màn hình mà ngón tay chúng ta chạm vào, mạch điện thứ 2 (bottom circuit layer) nằm dưới mạch điện thứ nhất, ở mạch điện thứ 2 sẽ có các spacer dot (các điểm đệm), tác dụng của chúng là ngăn cho lớp thứ 1 chạm vào lớp thứ 2 nếu không có lực tác dụng vào. Khi ta chạm vào, sẽ có một dòng điện di chuyển ở mỗi lớp, lúc đó sẽ hình thành chuỗi tín hiệu, số lượng dòng điện đó sẽ được đo đạc và xác định vị trí chúng ta chạm vào. Và phương pháp này không cho phép chúng nhận 2 luồng tín hiệu điện, tức là chúng ta không thể nhận được 2 vị trí một lúc trên màn hình (đó là lí do vì sao màn hình điện trở chỉ có đơn điểm). Loại cảm ứng này hiển thị 85% ánh sáng của màn hình.

Và để chế tạo màn hình hình cảm ứng điện trở ít tốn kém nhất trong các loại.
Ưu điểm
* Có thể dùng bất kì thứ gì để chạm vào màn hình (ngón tay, móng tay, que, tăm.... )
* Chi phí rẻ

Khuyết điểm:
* Dễ xước, và điều này có ảnh hưởng đặc biệt đến hệ thống
* Chỉ có đơn điểm
* Độ sáng kém hơn khi so với công nghệ cảm ứng khác



Capacitive touchscreen: ( Cảm ứng điện dung )
Gần đây, loại hình cảm ứng này mới được áp dụng cho các thiết bị di động , nổi tiếng nhất trong loại này là chiếc-điện-thoại-mà-ai-cũng-biết. Vâng, đó chính là iPhone và mới nhất là Palm Pre. Công nghệ cảm ứng này chiếm một phần nhỏ trong thị phần cảm ứng đơn thuần là vì giá của công nghệ màn hình cảm ứng này còn cao. Về bản chất , cảm ứng điện dung có 2 loại , một là đơn điểm, không thể nhận được quá 1 chạm cùng lúc, và loại còn lại thì có thể, được gọi là đa điểm (multi-touch). Nhờ iPhone, Apple mặc dù không phải là người tạo ra cũng như là người đầu tiên sử dụng cảm ứng điện dung, nhưng đã làm cho công nghệ cảm ứng điện dụng trở nên nổi tiếng và đang dần tăng thị phần trong công nghệ màn hình cảm ứng.
Phương thức hoạt động:
Hệ thống cảm ứng này chỉ gồm một lớp (một lưới điện) được bảo vệ bởi một lớp dẫn xuất điện (được gọi là electroconductive) và được làm chủ yếu từ oxit thiết in-đi (indium tin oxide). Khi một vật gì đó phát ra điện, đơn cử là tay chúng ta (cơ thể con người chúng ta phát ra điện), có sự thay đổi giữa các dòng điện trong lưới điện, và đó là cách xác định vị trí mà chúng ta chạm vào.

Điều này tạo ra lợi thế lớn là màn hình có thể chống trầy, chống mồ hôi và bụi bẩn. Đáng tiếc, hạn chế của công nghệ này là không thể sử dụng những vật cứng để chạm vào, như cây bút, cây tăm... Và nó chỉ thể hiện 92% ánh sáng của màn hình.

Ưu:
* Có thể phát triển đa điểm
* Chống xước
* Tuổi thọ của màn hình cao
* Cho độ sáng tốt hơn

Khuyết:
* Chi phí cao
* Không thể tác động vào màn hình bằng bút điện tử (stylus ) hay cái gì tương tự


Infrared touchscreen: ( Cảm ứng hồng ngoại )
Công nghệ cảm ứng tia hồng ngoại không được phổ biến so với các loại khác, đây là loại hình cảm ứng đắt nhất. Do đó các nhà sản xuất ít áp dụng cho việc chế tạo hàng loạt, có 2 loại là cảm ứng gồm cảm ứng hồng ngoại nhiệt và cảm ứng quang học.
Về cảm ứng hồng ngoại: hiện diện trên các nút của Samsung SGH-E900 và Samsung U600 (các nút thôi nha). Chỉ có thể chạm bằng tay (do ngón tay con người có nhiệt) nên khi vào mùa lạnh thì việc sử dụng trở nên khó khăn , mặc dù khi ở điều kiện nhiệt độ bình thường thì nó khá nhạy.
Về cảm ứng quang học: đại diện của loại cảm ứng này là chiếc điện thoại Neonode 2.

Các cảm biến ( Sensors ) bố trí ở trên và xung quanh màn hình, tạo thành lưới tia hồng ngoại, khi chúng ta chạm vào (bằng tay hay bằng stylus) thì lưới hồng ngoại ở chỗ đó bị ngắt quảng, và do đó thiết bị xác định được vị trí, đối với loại cảm ứng hồng ngoại quang học này thì không cần tác động mạnh như điện trở, chỉ cần tác dụng rất nhẹ nhàng, ngoài ra loại hình này hiển thị 100% phát ra từ màn hình, giống như cảm ứng điện dung, cảm ứng bằng hồng ngoại quang học có thể chống trầy, bụi và mồ hôi tay. Tuy nhiên, một khuyết điểm khá lớn là khi màn hình tiếp xúc với ánh sáng mạnh của môi trường xung quanh (như ánh mặt trời) khiến cho màn hình cảm ứng khó nhận được tín hiệu khi chạm vào, đương nhiên cũng giảm thiểu độ chính xác.
Ưu:
* Chống trầy xước, bụi , mồ hôi
* Có dùng tay hay cả những vật khác như bút cảm ứng stylus mà vẫn rất nhạy (độ nhạy tương đương như cảm ứng điện dung)
* Độ bền, tuổi thọ của màn hình là cao nhất so với các công nghệ khác

Khuyết:
* Giá thành sản xuất quá cao
* Hạn chế khi ra chỗ có ánh sáng mạnh (với cảm ứng quang học)
* Hạn chế ở nhiệt độ lạnh (với cảm ứng nhiệt)
Đây là 3 loại hình cảm ứng phổ biến trên thị trường , mỗi loại đều có ưu khuyết điểm riêng của mình. Và thật khó nói trong 3 ai sẽ là người chiến thắng, điều này thời gian sẽ trả lời tất cả.
Nguồn : Phonearena
[Đăng nhập để xem liên kết. ]