Budowa i zasada działania digitizera

Tablet lub digitizer jest to narzędzie, umożliwiające większą swobodę pracy grafikom, operatorom DTP, architektom i kartografom. Zazwyczaj jest to płaska tablica, najczęściej o rozmiarach od A6 do A3, która potrafi odebrać sygnały pochodzące ze specjalnych, poruszających się po niej wskaźników. Wskaźnikiem takim są specjalne piórka lub myszki. Tablet służy do rysowania lub wstawiania ręcznych podpisów do dokumentów. Generalizując, mianem digitizera określa się każdy ekran dotykowy, również taki, stosowany obecnie powszechnie w telefonach komórkowych nowej generacji, iPodach i innych urządzeniach elektronicznych.

Budowa digitizera

Ekran dotykowy rezystancyjny

Rezystancyjny ekran dotykowy jest pewnego rodzaju czujnikiem wyposażonym w dwie warstwy materiału, które są oddzielone od siebie warstwą powietrza. Pierwsza warstwa składa się z cienkiej folii poliestrowej, natomiast druga warstwa złożona jest ze szkła. Poprzez naciśnięcie palcem pierwszej górnej warstwy powodujemy zetknięcie się jej z drugą warstwą, co skutkuje przesłaniem informacji do procesora, który odpowiedzialny jest za przetwarzanie danych o miejscach dotknięć i w ten sposób zostaje obliczona lokalizacja naszego dotknięcia. Po uniesieniu palca pierwsza warstwa pierwsza powraca do położenia początkowego.

Główne wady ekranów rezystancyjnych to niestety słaba widoczność oraz mała czułość w stosunku do drugiego typu ekranu dotykowego.

Urządzenia z takimi ekranami dość łatwo ulegają uszkodzeniom na skutek upuszczenia lub zbyt silnego naciskania, co czasem skutkuje także pęknięciem. Gdy ekran dotykowy ulegnie uszkodzeniu na skutek np. pęknięcia to główny
element odpowiedzialny za przekazywanie dotyku przestaje działać i całe urządzenie staje się niestety bezużyteczne, zwłaszcza gdy urządzenie nie posiada fizycznej dodatkowej klawiatury. Digitizer wymaga także otwieranej ramki, chroniącej brzegi digitizera, przez co zwiększa się jego koszt wytworzenia praktycznie dwukrotnie. Kolejną wadą tego typu ekranu dotykowego jest to że ekran dotykowy musi być montowany na płaskiej oraz równej powierzchni, nie pod plastykiem. Ekran ten ma także małą odporność na wyładowania elektrostatyczne (ESD). Jest zatem podatny na uszkodzenia pod wpływem wilgoci a zmiany temperatury i wilgotności mają silny wpływ na jego właściwości. Rezystancyjny ekran dotykowy naraża także na uszkodzenia mieszczący się pod nim delikatny wyświetlacz ciekłokrystaliczny.

Ekrany rezystancyjne natomiast są znacznie tańsze w produkcji niż ekrany pojemnościowe, dlatego też znajdują zastosowanie w niedrogich modelach urządzeń typu GPS oraz średniej klasy telefonach. Można je obsługiwać rysikiem lub w rękawiczkach, co dla niektórych użytkowników jest dość istotne, ale działa dobrze wtedy, kiedy ekran lub wyświetlane przyciski są bardzo małe, na przykład w komputerach kieszonkowych. Użytkownik musi ścisnąć dwie warstwy folii kontaktowej, używając do tego nieco siły, dlatego ekranów rezystancyjnych nie da się obsługiwać lekkimi dotknięciami.

Poza tym są dość wrażliwe na zarysowania, co jest dość dużym ich mankamentem.

Ekran dotykowy pojemnościowy

Dużo lepszym i bardziej niezawodną alternatywą dla ekranów rezystancyjnych jest ekran pojemnościowy . Jest on cienki i przeźroczysty umieszczany nad wyświetlaczem LCD z widocznymi symbolami, pomocnymi przy wprowadzaniu danych do nawigacji. Jednym z wdrożeń tego rodzaju z ekranem pojemnościowym jest ekran o nazwie Clear-Pad. Moduł panelu pojemnościowego w postaci cienkiej przeźroczystej warstwy, służącej do kontaktowania się z palcem, jest zakończony elastyczną wypustką, zawierającą elektroniczne obwody czujnika.

Palec zbliżony do  czujnika ekranu zmienia  pojemności najbliższych ścieżek znajdujących się na nim. Na podstawie tych zmian zostaje obliczana pozycja naszego palca i miejsce dotknięcia. Do aktywacji czujnika pojemnościowego nie jest potrzebny nawet najmniejszy nacisk. Wystarcza delikatne dotknięcie jego powierzchni lub delikatne przesunięcie po jego powierzchni palcem. Czujnik pojemnościowy odbiera dotykową informację od palca i przesyła ją do płytki sterującej, gdzie procesor przetwarza dane i przydziela je odpowiednio przypisanym funkcją.

Pojemnościowy panel dotykowy Clear-Pad jest wykonany z dość twardego materiału. Palec znajdujący się na digitizerze, a dokładniej na siatce przewodzących ścieżek, powoduje zmianę ich pojemności. Do budowy Ekranów pojemnościowych używa się tych samych materiałów co w ekranach rezystancyjnych czyli tlenku  indowo- cynowego na tereftalanie polietylenu.

Ekran pojemnościowy nie ma tak wiele wad takich jak wersja rezystancyjna min. związanych z nie najlepszą przeźroczystością i trwałością użytkowania, jest bowiem pojedynczym laminatem (wykonany z jednej warstwy) bez pogarszających przejrzystość szczelin powietrznych znajdujących się pomiędzy dwoma warstwami. Ekrany rezystancyjne są uginającymi się pod naciskiem przełącznikami fizycznymi niestety o ograniczonej żywotności co wiąże się czasem z wymiana takiego ekranu.

Istnienie między warstwami folii powietrza i dystansów podpierających, wywołuje wewnętrzne odbicia i rozpraszanie się światła, co skutkuje zniekształceniami optycznymi po ugięciu się, pierwszej folii. Prostota struktury mechanicznej zapewnia mu niezawodność i przeźroczystość. Poszczególne warstwy tworzącego ekran dotykowy laminatu są ze sobą dobrze spojone optycznie, dzięki czemu
wszelkie pęcherzyki powietrza i wewnętrzne odbicia są w stu procentach wyeliminowane. Bardzo mała grubość przewodzących ścieżek nie powoduje pochłaniania przez nie światła. Element ten nie wymaga także płaskiej powierzchni do działania, i może działać równie dobrze na lekkich wypukłościach. Ekrany pojemnościowe bardzo dobrze rozpoznają przesunięcia po wyświetlaczu, można powiedzieć że wręcz idealnie odwzorowuję nasze ruchy palcem, co z pewnością przekłada się na komfort pracy. Są jednak znacznie droższe w produkcji niż rezystancyjne ekrany dotykowe. Można je obsługiwać praktycznie wyłącznie palcem, lub specjalnymi rysikami przeznaczonymi do pojemnościowych digitizerów, nie uda się to za pomocą zwykłego rysika lub w rękawiczkach. Zabrudzenia lub wilgoć na powierzchni mogą znacznie utrudnić obsługę urządzenia z tym typem ekranu dotykowego.

Tak więc na dzień dzisiejszy z pewnością digitizer pojemnościowy jest znacznie lepszym rozwiązaniem w telefonie dotykowym aniżeli digitizer rezystancyjny.

Digitizer dla grafików

Ludzie zajmujący się profesjonalnie grafiką kom­puterową wolą zwykle używać digitizera. Typowy digitizer jest tabliczką z umieszczoną pod po­wierzchnią siatką drutów. Druty rejestrują zmiany pola magnetycznego powodowane przez elektromagnes umieszczony we wskaźniku. Gdy wskaź­nik jest przesuwany po tabliczce, to jego położenie jest na bieżąco odbierane i przesyłane do kompu­tera, który rysuje na ekranie linię odpowiadającą wykonywanym ruchom.
Inny rodzaj digitizera składa się ze wskaźnika przymocowanego do obrotowego ramienia połą­czonego z deską kreślarską. Gdy rysujemy linię, czujniki śledzą ruchy ramienia, zamieniając je na sygnały binarne. W efekcie na ekranie komputera powstaje linia, która precyzyjnie odpowiada rucho­wi wskaźnika.
Za pomocą wskaźnika elektromagnetycznego i digitizera kartograf może odręcznie narysować mapę, obserwując na ekranie komputera efekty swej pracy, niektóre elementy można przeryso­wywać bezpośrednio ze starej mapy bądź zdjęć lot­niczych położonych na tablicy digitizera - wodząc wskaźnikiem po odpowiednich liniach. Inne szcze­góły są dodawane później.

5

---