Современные планшеты

В современных планшетах основной рабочей частью также является сеть из проводов (или печатных проводников), подобная той, что была в «Графаконах». Эта сетка имеет достаточно большой шаг (3—6 мм), но механизм регистрации положения пера позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм).

В электростатических и электромагнитных планшетах на перо должно быть подано питание.

Фирма Wacom создала технологию на основе электромагнитного резонанса, когда сетка и излучает, и принимает сигнал, а перо лишь отражает его (рис.7). Поэтому в таком устройстве запитывать перо не нужно. Но при работе электромагнитных планшетов возможны помехи от излучающих устройств, в частности мониторов. На таком же принципе действия основаны некоторые тачпеды.

Рис.8. Перо с планшетом фирмы Wacom, основан по принципу действия электромагнитного резонанса.

3. Устройство и принцип действия графического планшета

Кодирующий (или графический) планшет состоит из двух основных элементов: основания и пера, перемещаемого по его поверхности. Также в комплекте графических планшетов совместно с пером может поставляться мышь, которая работает по принципу пера и действует только на поверхности планшета (рис 9).

Рис.9.Планшет в комплекте с мышкой и пером.

Говоря более простым языком, графический планшет - это электронный лист бумаги и электронная ручка, позволяющая выполнять любые манипуляции на компьютере и работать со всеми известными приложениями с большим комфортом. Нужно просто подключить планшет к компьютеру через порт USB, устанавить драйвер и он готов к работе.

Высокое разрешение планшета в сравнении с разрешением обычной компьютерной мыши дает возможность достичь намного большей точности ввода при использовании планшетной мыши. Разрешением планшета называется шаг считывания информации. Разрешение измеряется числом точек на дюйм (dpi - dots per inch). Типичные значения разрешения для современных планшетов составляет несколько тысяч dpi.

Рис.10.Устройство графического планшета с обозначениями.

Современный графический планшет относится к полуавтоматическим устройствам ввода графической информации со свободно перемещаемым указателем координат. Планшет обычно изготавливается из пластмассы, он похож на толстый коврик для мышки. Перо выглядит как авторучка, только вместо чернильного стержня используется полимерный наконечник(рис 10). Иногда для большего сходства с настоящей ручкой на кончик пера приклеивается специальная небольшая пружинка. Когда пользователь пишет на поверхности планшета, положение курсора, соприкасающегося с его поверхностью, преобразуется в абсолютное значение координат формата экрана. «Самые хорошие планшеты обеспечивают преобразование положения пишущего устройства в координату с точностью 99,9%», однако такие устройства изготавливаются для профессионалов и стоят не меньше 60 тысяч рублей». Использование планшетов исключает необходимость наличия движущегося курсора на экране, так как изображение может воспроизводиться непосредственно в процессе рисования.

«Принцип действия графического планшета основан на регистрации положения курсора при помощи встроенной в планшет сетки, которая состоит из проволочных или печатных проводников с довольно большим (от 3 до 6 мм) расстоянием между ними» (рис 11). Однако определение положения курсора позволяет получить шаг считывания информации – разрешение дигитайзера – намного меньше шага сетки: до 100 линий на мм. После получения двух сигналов, контроллер преобразует их в координаты, передаваемые в ПК. Компьютер переводит эту информацию в координаты точки на экране монитора, соответствующие положению указателя на планшете.

Рис.11.Сетка проводников.

По принципу работы и технологии изготовления можно выделить пять типов планшетов: акустические, электростатические, электромагнитные, основанные на магнитном резонансе и пьезоэлектрические.

По акустическому принципу работали самые первые планшеты. В них положение пера, которое было оборудовано источником звука (микроискровой разрядник), определялось путем сопоставления запаздывания звуковых сигналов, воспринимаемых микрофонами, расположенными на планшете. Минус состоял в том, что они были подвержены акустическим помехам, которые могли исходить монитора, если расстояние между ним и планшетом было не достаточно велико; это вызывало большие неудобства.

Электростатические регистрируют локальное изменение электрического потенциала сетки под пером. В электромагнитных, наоборот, сетка принимает электромагнитные волны, излучаемые пером. В любом случае на перо должно быть подано питание.

Принципиально новую технологию, основанную на электромагнитном резонансе, создала фирма Wacom. Она основана на том, что сетка не только принимает, но и излучает сигнал, причем питание пера происходит за счет данного сигнала – вследствие чего в пере не требуется батарейка и оно становится легким и удобным в использовании. Ответный сигнал является не просто отражением исходного – он заново сформирован и, обычно, несет дополнительную информацию: данные о положении кнопок на пере, силе нажатия (определяется за счет конденсатора переменной емкости, компонента с переменным сопротивлением или с переменной индуктивностью), наклон, сила сжатия рукой и так далее. Минус таких планшетов заключается в том, что при работе могут возникнуть помехи от излучающих устройств, например, мониторов.

Пьезоэлектрические планшеты реагируют на нажатия не только пером, но и любым другим предметом. Часто в комплект такого планшета входит специальный зажим для бумаги – на них можно рисовать карандашом или ручкой, что позволяет пользователю, создавая изображение на листе, параллельно кодировать его в цифровой формат. То есть, работая на таком планшете, пользователю не обязательно смотреть именно на монитор компьютера, чтобы увидеть результат – своего рода аналог дорогих планшетов, рабочая поверхность которых представлена экраном, на котором пользователь так же видит результат своей работы.

Однако во всех типах планшетов существует погрешность определения координат курсора, которая называется точностью дигитайзера. Она зависит от множества факторов, таких как: погрешность конструкции регистрирующей сетки планшета, температурные условия и устойчивость к их изменению, качество курсора, помехозащищенность и так далее. Как было сказано выше, минимальная погрешность планшета может быть 0,01%. В среднем точность электромагнитных дигитайзеров выше, чем у электростатических.

В комплекте вместе с планшетом и пером поставляются драйвера, которые позволяют работать с такими графическими редакторами, как Corel Painter Classic, Adobe PhotoShop, Aldus PhotoStyler, Fractal Design Painter, CorelDraw и др. Результаты работы сохраняются в виде картинок — в графических форматах (JPEG, TIFF, BMP и так далее).

Рис.12. Графический планшет, принцип действия.

Подключение к ПК производится посредством COM-порта или универсальной шины USB(рис 13).

Рис.13. Подключение к свободному USB-порту компьютера.