EMR چیست؟

[Corleone]

مشخصه ظاهری تبلت های مجهز به قلم Wacom، قلم های الکترونیکی سبک و باریک بدون نیاز به سیم یا باتری به همراه یک صفحه حسگر غیر تماسی است که دامنه گسترده ای از فرایند های داخلی را امکان پذیر می سازد.


بیشتر تبلت های مجهز به قلم های غیر تماسی به جز آنهایی که از فناوری EMR بهره می برند، به نوعی منبع تغذیه درونی نیاز دارند که با تولید سیگنال در مدار قلم امکان تشخیص مختصات قلم را بر روی تبلت فراهم آورد. به این ترتیب این قلم ها یا از طریق سیم به جریان الکتریسیته متصل می شوند و یا باتری داخلی دارند. سیم ها به نوعی ایجاد مزاحمت می کنند و در مورد باتری هم همیشه این نگرانی وجود دارد که در مواقع بحرانی شارژشان تمام شود. علاوه بر این وجود سیم یا باتری بهینه سازی اندازه، وزن، شکل و توازن قلم را دشوار تر می سازد و به طبع این قلم ها یک سری محدودیت در آزادی عملکرد و انتخاب کاربر ایجاد می کنند.

اصول اولیه فناوری EMR

قلم هایی که از تکنولوژی EMR استفاده می کنند با وجودی که سیستم هایی غیرتماسی محسوب می شوند، نیازی به هیچ نوع منبع تغدیه چه از طریق سیم یا باتری داخلی ندارند. به این خاطر که سطح تبلت مجهز به نوعی حسگر است که می تواند حرکت قلم را تشخیص دهد. سطح برد حسگر که تولید میدان مغناطیسی می کند، انرژی ضعیفی را در مدار رزونانس قلم القا می کند که مدار رزونانس قلم از همین انرژی برای برگرداندن سیگنال های مغناطیسی به برد حسگر استفاده می کند.


با تکرار این حرکت موقعیت مختصاتی قلم و زاویه آن توسط حسگر شناسایی می شود به علاوه سرعت و فشار نوک قلم هنگام نوشتن نیز محاسبه می گردد. یک حسگر دیگر در مجاورت برد حسگر قرار گرفته که کار خاموش و روشن کردن میدان مغناطیسی، دریافت سیگنال های پرسرعت و تشخیص اطلاعات مختلف را انجام می دهد.


در اصل تمام دستگاه های Wacom شامل این نوع واحد حسگر و قلم الکترونیک می باشند. علاوه بر این خود واحد حسگر شامل برد حسگر و برد کنترل می باشد.


برد حسگر

برد حسگر شامل یک صفحه نازک ساخته شده از glass epoxy resin یا لایه پلی آمید و PET می باشد که در آن تعداد زیادی سیم پیچ های حلقه ای متداخل (آنتن) در یک ماتریس در جهت محور y و x مرتب شده اند. در سمت عقب برد حسگر، محافظ یا پوششی نصب شده است که مانع از رسیدن نویز به سایر بخش ها همچون مادربرد و مدارهای مجاور می شود. کل ضخامت برد حسگر که تمام این اجزا را شامل می شود تنها 0.6 میلی متر است. گرچه بسته به اندازه سطح حسگر تفاوت های اندکی هم مشاهده می شود. برای مثال وقتی اندازه (قطری) حسگر 2.2 اینچ است، ضخامت صفحه تنها 0.25 میلی متر می باشد.


برد کنترل

برد کنترل جریان متناوب را از میان آرایه های نصب شده در برد حسگر به سیم پیچ های حلقه ای منتخب منتقل می کند. به این ترتیب سیم پیچ ها تحریک شده و تولید میدان مغناطیسی می کنند. با حرکت قلم از این میدان مغناطیسی انرژی در مدار رزونانسی آن ذخیره می شود.


برد کنترل با پویش سیم پیچ های حلقه ای در برد حسگر موقعیت اولیه قلم را تشخیص می دهد و سپس با پویش چندین سیم پیچ حلقه ای مجاور نوک قلم، مکان مختصاتی دقیق قلم را محاسبه می کند.


با استفاده از تکنولوژی EMR، مختصات قلم الکترونیک حتی زمانی که با سطح برد حسگر تماس ندارد و با فاصله کوتاهی از آن در هوا معلق است نیز قابل شناسایی می باشد. از طرف دیگر زمانی که چیزی غیر از قلم حسگر را لمس می کند (مانند برخورد اتفاقی دست به برد حسگر)، سیستم مختصات غلط را وارد نمی کند.


قلم های الکترونیک

از آنجا که قلم های الکترونیک Wacom نیازی به باتری ندارند و از مدار ساده ای برخوردار هستند، دامنه وسیعی از انتخاب ها را از نظر ضخامت و سبکی در اختیار کاربران قرار می دهد. علاوه بر این فشار قابل تشخیص این قلم ها هنگام نوشتن بین فشار استاندارد 256 step و فشار حداکثر 1024 step قابل تنظیم است که کاربردهای حرفه ای گسترده ای دارد.


زمانی که حسگر برای یک LCD (نمایشگر کریستال مایع) طراحی می شود، باید مطمئن شد که میدان مغناطیسی تولید شده توسط نور پس زمینه نمایشگر و ترانسفورماتور مبدل AC-DC مسدود شده اند، تا اختلالی در عملکرد قلم به وجود نیاید.


در محصولاتی که از فناوری Wacom's Penabled بهره می برند نویز میدان مغناطیسی با تغییر ترتیب قطعات نصب شده کاهش داده شده، فرکانس قطعات به گونه ای تنظیم می شود که بر روی برد حسگر یا قلم الکترونیک کمترین تاثیر را بگذارد و قطعات به شدت پوشش داده شده و محافظت می شوند.


علاوه بر این هنگامی که قاب فلزی LCD بر روی میدان مغناطیسی تاثیر می گذارد و موجب ایجاد گپ های مختصاتی (coordination gaps) در اطراف لبه های برد سنسور می شود، فناوری Wacom's Penabled با تغییر داده های اصلاحی ذخیره شده در برد کنترل، دقت مختصاتی را حفظ می کند.