Muhtemelen her gün temas ettiğimiz dokunmatik ekranlar, çok da yeni bir teknoloji değil. Dokunmatik ekranın doğuşuna ve bunca zamanda aldığı yola bakıyoruz.
Bugün hayatımızın birçok alanında karşılaştığımız, kullandığımız dokunmatik ekranlar, çok da yeni bir teknoloji değil aslında. Tüm diğer teknolojiler gibi geniş kitlelerce kullanıldığında daha bilinir oldu. Dokunmatik ekran kabaca, "parmak veya kalemin dokunuşuna duyarlı elektronik alanlar” olarak tanımlanabilir. Bu ekranların, telefon, tablet ya da bilgisayar haricinde ATM makinelerinde, perakende satış noktası terminallerinde, araç navigasyon sistemlerinde, tıbbi monitörlerde ve endüstriyel kontrol panellerinde kullanımı yaygın.
Dokunmatik ekran, tüm bilgisayar arayüzleri arasında kullanımı en kolay olanlarından. Bu ekranlar, kullanıcıların ekrandaki simgelere veya bağlantılara dokunarak bir bilgisayar sisteminde rahatlıkla gezinmesine olanak sağlıyor. Sanıldığından daha eski bir teknoloji olan dokunmatik ekranın tarihine bakalım!
Dokunmatik ekranlardan ilk söz eden kişi, Birleşik Krallık’taki Royal Radar Kuruluşu’nda çalışan Eric A. Johnson olur. Johnson’ın, kısa makalesinde tarif edilen dokunmatik ekranlar, 1965-1967 yıllarında Royal Radar Kuruluşunda icat ediliyor. Dokunmatik ekranlar, 1968 yılında hava trafiği kontrol sisteminde kullanılıyor. 1971 yılına gelindiğinde, Kentucky Üniversitesi'nde öğretim görevlisi olan Elographics'in kurucusu Doktor Sam Hurst tarafından bir "dokunma sensörü" geliştiriliyor. "Elograph" adı verilen bu sensörün patenti Kentucky Üniversitesi Araştırma Vakfı tarafından alınıyor. "Elograph" her ne kadar modern dokunmatik ekranlar gibi şeffaf olmasa da dokunmatik ekran teknolojisinde önemli bir kilometre taşı olarak kabul ediliyor. Elograph, Industrial Research tarafından “1973 Yılının En Önemli 100 Yeni Teknik Ürünü” listesine seçiliyor. Daha sonra 1970 yılında CERN’de mühendis olarak çalışan Frank Beck ve Bent Stumpe, şeffaf bir dokunmatik ekran geliştiriyor. CERN’ün ürettiği bu ekran, 1973 yılında kullanılmaya başlıyor.
1974 yılında, Sam Hurst ve Elographics tarafından geliştirilen şeffaf bir yüzeye sahip, günümüzdekine benzeyen ilk gerçek dokunmatik ekran sahneye çıkıyor. 1977'de Elographics, günümüzde de kullanılan dirençli dokunmatik ekran teknolojisini geliştirip patentini alıyor. 1977'de Siemens Corporation, Elographics'in ilk kavisli cam dokunmatik sensör arayüzünü üretme çabasını finanse ediyor.
1983 yılında bilgisayar üretim şirketi Hewlett-Packard, dokunmatik ekran teknolojisine sahip bir ev bilgisayarı olan HP-150'yi tanıtıyor. HP-150 adlı monitörün önünde parmak hareketlerini algılayan yerleşik bir kızılötesi ışın ızgarası bulunuyor.
1990'lara gelindiğinde, dokunmatik ekran teknolojisine sahip akıllı telefonlar ve el bilgisayarları tanıtılıyor. 1993'te Apple, el yazısı tanıma özelliğine sahip Newton PDA'yı piyasaya sürüyor. IBM ise dokunmatik ekran arayüzü içeren Simon adlı ilk akıllı telefonu piyasaya sürdü. Palm, 1996 yılında Pilot serisi ile PDA pazarına ve gelişmiş dokunmatik ekran teknolojisine girdi.
2002 yılında Microsoft, Windows XP Tablet sürümünü tanıtıyor, dokunmatik teknolojisine girişe başlıyor. Ancak dokunmatik ekranlı akıllı telefonların popülaritesindeki artış, 2000'li yıllara damgasını vuruyor. 2007’ye gelindiğinde Apple, iPhone'u bugünün dokunmatik ekran teknolojisi ışığında tanıtıyor.
Dokunmatik ekranın çalışma prensibi
Dokunmatik ekranların nasıl çalıştığını anlayabilmek için çeşitlerine hakim olmak gerekiyor. Her biri farklı şekilde çalışan üç çeşit dokunmatik ekran tipi söz konusu.
- Rezistif Dokunmatik Panel
- Kapasitif Dokunmatik Panel
- Kızılötesi Dokunmatik Panel
Rezistif Dokunmatik Panel: Ortası boşluk olan birbirine dönük iki ana katman ile çalışıyor. Bu katmanların içinde de başka katmanlar bulunuyor. Bu şekilde dış ana katmana uygulanan bir kuvvet ile ortadaki boşluk kapanıyor ve elektriksel iletkenlik sağlanıyor. Nereye dokunulduğu da bu şekilde algılanıp sinyale dönüştürülüyor. Bu tür dokunmatik paneller kalemler ile de çalışabiliyor. Tepki süresi düşük olan bu ekranlar çoklu dokunmayı desteklemiyor.
Kapasitif Dokunmatik Panel: Kapasitif dokunmatik ekran teknolojisi, akıllı telefonlarda, dizüstü bilgisayarlarda ve tabletlerde kullanılıyor. Çalışma prensibi, cam içinde saydam iletken bir madde ile ekrana gerilim uygulama üzerine kurulu. Bu şekilde elektrostatik alan oluşturuluyor. Ekrana parmakla dokunulduğunda elektrostatik alanda bir değişim meydana geliyor. Değişim uygun bir sinyale dönüştürüldükten sonra koordinat verisi haline getirilip sisteme aktarılıyor. Koordinat verisi sayesinde nereye dokunulduğu belirleniyor. Bu teknoloji, daha fazla enerji harcasa da çoklu dokunmatik ekran kullanımına olanak sağlıyor.
Kızılötesi Dokunmatik Panel: Bu dokunmatik paneller adı üzerinde kızılötesi ışınlarla çalışıyor. Kızılötesi ışınların mesafe sorunu olmadığı için plazma ekranlarda daha çok tercih ediliyor. Kızılötesi diyot ile ekranın bir tarafından ekran boyunca devam eden kızılötesi ışınlar gönderiliyor. Ekranın kenarında bulunan kızılötesi algılayıcılar bu kızılötesi ışık demetlerinin kesilmesini inceliyor. Dokunulan yerde cismin ışını kesmesi sonucu koordinatlar hesaplanıyor ve o noktaya veri gönderimi oluyor.
Dikkat çeken projeler
Takee, hologramlı dokunmatik ekran tanıtım videosuyla 2014 yılında dikkat çekmişti. Tanıtıma göre, bu ekranın üzerindeki kameralar kullanıcısının nereye baktığını analiz ediyor, böylece görüntüyü üç boyutlu olarak bakış açısına göre konumlandırıyordu. 2016 yılında tanıtılan proje Holoflex de dokunmatik ekranında hem holografik görüntü oluşturuyor hem de bu görüntü ekran sayesinde bükülebiliyordu. Ancak her ikisi de seri üretime geçmedi.
Umut vaat eden RED’in iddialı Hydrogen isimli telefon projesi ise sadece Hydrogen One adlı tek bir cihazın çıkarılmasının ardından devam edemedi. 2017’de duyurusu yapılan akıllı telefon, holografik ekran gibi cesur yeniliklere sahipti. Telefonun resmi çıkışı Ekim 2018’de yapılmıştı. Şirketin kurucusu Jim Jannard, Hydrogen projesini kapattığını, kendisinin de sağlık sorunları nedeniyle emekli olduğunu duyurdu!
2020 yılında ise Japonya’dan bir buluş haberi geldi. Hakuhodo Product's Inc., "Air Touch Panel" adını verdiği holografik bir dokunmatik ekran üretti. Cihaz sayesinde holografik ekran havaya yansıtılıyor ve sesli talimatla temas gerektirmeden de kullanılabiliyor.
2021 yılında ABD’deki Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT), “derin öğrenme” yöntemini kullanarak anında hologram oluşturmanın yolunu bulduğunu duyurdu. Bu sayede cep telefonlarından dahi 3D hologram üretmenin mümkün olacak. “Tensör Holografisi” adı verilen yöntem ile oluşturulacak hologramlardan sanal gerçeklik, 3D baskı ya da tıbbi görüntüleme gibi alanlarda fayda sağlanabilecek.
Dokunmatik ekranın geleceğine dair
ABD, New Jersey merkezli Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (IEEE), dokunmatik ekranların nasıl gelişeceği konusunda birtakım öngörülerde bulunuyor. Buna göre dokunmatik ekranlar konusunda aşağıdaki gelişmeler bekleniyor:
- Bu ekranlar temas edilen her nokta için özel bir işlev sağlayacak. Bu dokunmatik ekranlar, kullanıcısının davranış olasılıklarını hesaplama ve ona göre işlem yapma konusunda iddialı olacak.
- Gelecekteki dokunmatik ekranlar, ellerin pozisyonunu algılayarak gerçekte yapılana benzer işlevleri yerine getirecek. El, ekrana bilgisayar faresini tutuyormuş gibi dokunursa, ekran buna uygun davranacak. Ya da el ekrandaki bir nesneyi tutup taşır gibi bir şekil alırsa panel buna göre şekillenecek.
- Ekranın gerçek dokunuş hissi vermesini sağlamak gelecekteki ekranlar için bir başka hedef. Bu dokunmatik ekranlar sayesinde kullanıcı bir elmanın üç boyutlu halini hem görerek hem de dokunarak algılayabilecek. Bu ekranlar dokunmaya uygun tepkiler verecek. Örneğin bir kayanın fotoğrafına dokunursanız sert olduğunu, ipek bir kumaşın fotoğrafına dokunursanız yumuşaklığını hissedeceksiniz.
Hareketi ve gerçekliği çok daha fazla hissettirmeyi isteyen şirketler, üç boyutlu dokunmatik ekranlar üzerinde çalışmaya, bu ekranları geliştirmeye devam ediyor. Üstteki konularda da aşama kaydetmiş olabilirler. Bizler bu gelişmeleri şirketler duyurdukça öğrenebiliyoruz. Henüz proje ve araştırma aşamasında olan holografik ekranlı telefonları kullanmayı sabırsızlıkla bekliyoruz.
KAYNAKLAR
turkiye.ai
muhendisbeyinler.net
