Bút cảm ứng

Trong điện toán, một chiếc bút cảm ứng (hay bút stylus) là một dụng cụ nhỏ có hình dáng giống cây bút, trong đó vị trí đầu bút trên màn hình máy tính có thể được phát hiện. Nó được sử dụng để vẽ hoặc đưa ra các lựa chọn bằng cách chạm. Mặc dù các thiết bị có màn hình cảm ứng như máy tính xách tay, điện thoại thông minh, máy chơi game console và bảng vẽ điện tử thường có thể thao tác bằng đầu ngón tay, một chiếc bút cảm ứng có thể mang lại khả năng nhập liệu chính xác và dễ kiểm soát hơn.

Lịch sử 
Ứng dụng liên quan đến máy tính đầu tiên của một chiếc bút cảm ứng xuất hiện vào năm 1643 với chiếc máy tính của Pascal. Thiết bị này có các mặt số quay quay theo các số đã chọn; nhờ sự kết hợp của bánh răng, trống cuộn và kỹ thuật cơ khí khéo léo, cỗ máy này có khả năng thực hiện các phép cộng, trừ, nhân và chia (sử dụng hằng số 9). Một chiếc bút cảm ứng được sử dụng để xoay các mặt số này.

Các thiết bị tương tự ra đời sau đó bao gồm Arithmometer vào thập niên 1860 và Addiator vào năm 1920. Addiator là một chiếc máy cộng cơ học bỏ túi sử dụng bút cảm ứng để di chuyển những lát cắt kim loại nhỏ bé, cứng cáp nằm gọn trong một chiếc hộp. Ở mặt bên của một lát kim loại có các con số sẽ hiển thị lên để báo kết quả. Nó có khả năng thực hiện phép cộng, trừ, nhân và chia. Năm 1967, người ta trình làng một mẫu máy mang tên HEXADAT, cho phép áp dụng 4 phép tính toán học cơ bản lên các số thập lục phân để phục vụ cho việc lập trình. Lần đầu tiên một chiếc bút cảm ứng được sử dụng trong một thiết bị tính toán điện tử là trên chiếc máy Stylator, do Tom Dimond trình diễn vào năm 1957.

Các loại

Điện dung 
Các loại bút cảm ứng điện dung (còn được gọi là thụ động) mô phỏng một ngón tay bằng cách sử dụng đầu bút làm từ cao su hoặc bọt dẫn điện; hoặc kim loại như đồng. Chúng không cần được cấp nguồn và có thể được sử dụng trên bất kỳ bề mặt cảm ứng đa điểm nào mà ngón tay có thể sử dụng được, điển hình là các màn hình điện dung vốn rất phổ biến trên điện thoại thông minh và máy tính bảng. Đầu bút cảm ứng làm bằng cao su hoặc bọt thường có kích thước lớn, khiến việc ghi chú hoặc vẽ chính xác trở nên khá khó khăn.

Bút cảm ứng điện dung hoạt động bằng cách làm biến dạng trường tĩnh điện của màn hình. Các màn hình nhận đầu vào từ bút cảm ứng điện dung (cũng như ngón tay người) không thể ghi nhận lực nhấn do bút tạo ra; độ nghiêng của bút; và không thể phân biệt được đâu là đầu vào từ bút cảm ứng điện dung, ngón tay của bạn hay lòng bàn tay đang tì lên - nó sẽ ghi nhận tất cả những lần chạm này thành các vệt trên màn hình.

Bút cảm ứng điện dung được làm từ vật liệu dẫn điện (thường là một thanh hoặc ống kim loại) để truyền điện tích giữa bàn tay và đầu bút bằng cao su hoặc kim loại như đồng. Do không có bất kỳ linh kiện kỹ thuật số nào, bút cảm ứng điện dung có thể được sản xuất với chi phí rất tiết kiệm. Người dùng cũng có thể tự chế tạo bút cảm ứng điện dung (DIY) bằng các vật liệu có sẵn tại nhà.

Màn hình điện dung được sử dụng rất rộng rãi trên điện thoại thông minh và các bề mặt cảm ứng đa điểm, nơi mà thao tác sử dụng đồng thời nhiều ngón tay có thể được phát hiện. Bút cảm ứng điện dung thường hoạt động trên bất kỳ bề mặt cảm ứng đa điểm nào chấp nhận đầu vào từ ngón tay.

Chủ động 

Các loại bút cảm ứng chủ động (còn được gọi là bút kỹ thuật số) bao gồm các linh kiện hoặc mạch kỹ thuật số bên trong bút giao tiếp với một bộ số hóa (digitizer) trên thiết bị cảm ứng. Sự giao tiếp này cho phép thực hiện các tính năng nâng cao như độ nhạy lực nhấn, độ nghiêng, các nút có thể lập trình, khả năng nhận diện lòng bàn tay, đầu tẩy, ghi nhớ cài đặt và truyền dữ liệu viết. Để một chiếc bút cảm ứng chủ động có thể hoạt động, giao thức linh kiện kỹ thuật số của nó phải khớp với công nghệ số hóa mà nó đang tương tác. Bút cảm ứng chủ động được cấp nguồn bằng pin có thể tháo rời hoặc sạc lại, hoặc hoạt động thụ động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ.

Bút cảm ứng chủ động sử dụng các giao thức khác nhau tùy theo từng nhà sản xuất để có thể giao tiếp với bộ số hóa của một bảng vẽ điện tử hoặc thiết bị cảm ứng đa điểm. Giao thức kỹ thuật số của bút phải khớp với bộ số hóa của thiết bị, nếu không đầu vào từ bút sẽ không được ghi nhận trên thiết bị.

Điện trở 
Bút cảm ứng điện trở hoạt động bằng cách tác dụng lực nhấn lên màn hình, khiến hai lớp (một lớp dẫn điện và một lớp điện trở) tiếp xúc với nhau. Quá trình này được ghi nhận thành một đầu vào chạm.

Bộ sưu tập

Xem thêm 

 Bút chủ động
 Bút kỹ thuật số
 Điện toán dùng bút
 Nhận dạng chữ viết tay

Tham khảo

Liên kết ngoài 

 Thư mục chú giải các tài liệu tham khảo về điện toán dùng bút, màn hình cảm ứng và máy tính bảng
 

Kỹ thuật giao diện người dùng
Thiết bị trỏ
Thiết bị đầu vào máy tính
Phát minh của Hoa Kỳ