إذا لم تكن من المستخدمين المهووسين بالتكنولوجيا وستواجه قريبًا مسألة اختيار هاتف محمول أو هاتف ذكي مزود بشاشة تعمل باللمس، فمن المحتمل أن تصادف مصطلحات مثل "شاشة سعوية" أو "شاشة مقاومة" عندما قراءة مواصفات الأجهزة المحمولة. وبعد ذلك سيتبادر إلى ذهنك سؤال منطقي تمامًا - أيهما أفضل: مقاوم أم سعوي؟ دعونا نكتشف كيف تختلف شاشات اللمس، وما هي الأنواع الموجودة، وما هي مزاياها وعيوبها.

شاشات مقاومة

وبعبارة بسيطة، وتجنب المصطلحات والعبارات التقنية الذكية، فإن شاشة اللمس المقاومة هي عبارة عن غشاء شفاف مرن يتم تطبيق طبقة موصلة عليه (وبعبارة أخرى، مقاومة). يوجد تحت الغشاء زجاج مغطى أيضًا بطبقة موصلة. مبدأ تشغيل الشاشة المقاومة هو أنه عند الضغط على الشاشة بإصبعك أو قلمك، يُغلق الزجاج بالغشاء عند نقطة معينة. يسجل المعالج الدقيق التغير في جهد الغشاء ويحسب إحداثيات الاتصال. كلما كانت الصحافة أكثر دقة، كان من الأسهل على المعالج حساب الإحداثيات الدقيقة. لذلك، مع الشاشات المقاومة، يكون العمل باستخدام القلم أسهل بكثير.

المزايا الرئيسية للشاشات المقاومة هي أن إنتاجها رخيص نسبيًا، كما أن هذا النوع من الشاشات يستجيب للضغط من أي جسم. وهذا مفيد جدًا عند تقديم العروض التقديمية، خاصة وأن أسعار أجهزة العرض اليوم تنخفض كل يوم.

عيوب الشاشات المقاومة هي: قوة منخفضة؛ متانة منخفضة (حوالي 35 مليون نقرة لكل نقطة)؛ استحالة التنفيذ عدد كبير من الأخطاء عند معالجة الإيماءات مثل الانزلاق والقلب.

إذن ما هي الشاشة الأفضل: مقاومة أم سعوية؟

إذا كنت قد قرأت هذه المقالة بعناية، فستتمكن من استخلاص استنتاجك الخاص دون أي مشاكل. سأقول فقط أن هذا النزاع محكوم عليه بالفشل. يحب بعض المستخدمين العمل باستخدام القلم ولا يشعرون بالارتياح تجاه شاشات العرض السعوية. لكن يشعر معظم الأشخاص براحة أكبر عند تشغيل جهاز مزود بشاشة سعوية - فهو أكثر ملاءمة، وتحدث ميزة اللمس المتعدد فرقًا كبيرًا. ليس من قبيل الصدفة أن تحتوي جميع الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية الحديثة التي تعمل بنظام Android على شاشات سعوية.

مقالات ذات صلة:

غالبًا ما يواجه المستخدمون الذين لم يسبق لهم التعامل مع نظام التشغيل Android والذين اشتروا هاتفًا ذكيًا يعتمد على نظام التشغيل هذا مشكلات...

هناك عدد كبير جدًا من البرامج والألعاب المختلفة لنظام Android. ولذلك، فإن معظم أصحاب الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android لديهم الكثير من...

قررنا تخصيص الدرس الخامس من الخطوة الأولى من دورتنا التدريبية لواحد من أهم أجزاء الهاتف الذكي، والذي يتطلب أقصى قدر من الاهتمام - الشاشة. من خلال الشاشة يمكننا الوصول إلى جميع وظائف الأداة المحمولة: المكالمات، والاتصال بالرسائل النصية القصيرة، والوصول إلى الإنترنت، وعرض الصور ومقاطع الفيديو، وما إلى ذلك.

ولكن هل تعرف ما هي دقة العرض، وكيف تختلف IPS عن AMOLED وكيفية اختيار القطر الأمثل لنفسك؟ في مقالتنا، سنحلل بالتفصيل ماهية شاشة الهاتف الذكي وما هي معلمات العرض التي يجب عليك الانتباه إليها عند شراء هاتف ذكي جديد.

شاشة الجهاز المحمول الحديث هي نوع من "الساندويتش": مجموعة من الطبقات، تؤدي كل منها وظيفة محددة:

• شاشة تعمل باللمس أو لوحة اللمس
• مصفوفة
• مصدر ضوء

تقع شاشة اللمس مباشرة تحت أصابع المستخدم. لفترة طويلة، كان من الممكن العثور على نوعين من لوحات اللمس في سوق الهواتف المحمولة: المقاومة والسعة. الأول يستجيب لقوة الضغط، والثاني يستجيب للتغير في النبض الكهربائي عند اللمس. بالنظر إلى أن الضغط القوي يمكن أن يؤدي بسهولة إلى إتلاف شاشة اللمس الهشة، فقد أصبحت الشاشات المقاومة أقل شيوعًا، والآن لا يتم إنتاج الهواتف الذكية المزودة بهذا النوع من لوحات اللمس عمليًا.

وفي الوقت نفسه، يمكن لشاشات اللمس السعوية أن تتحمل حوالي 200 مليون نقرة. صحيح أن العيب الأكثر وضوحًا لهذا النوع هو أنه لا يمكن استخدام الهاتف الذكي بالقفازات، لأن القماش لا ينقل نبضات كهربائية.

تحل بعض الشركات المصنعة هذه المشكلة عن طريق تجهيز أفضل هواتفها الرائدة بشاشات تعمل باللمس ثلاثية الأبعاد. تستجيب هذه الشاشات لكل من الضغط والتغيرات في السعة.

تعمل مصفوفة العرض على تغيير مقدار الضوء الذي يمر عبر كل بكسل من المصدر إلى شاشة اللمس، وبعبارة أخرى، تقوم بضبط شفافية وحدات البكسل. في هذه الحالة، تتأثر جودة الصورة النهائية بشكل كبير بوجود أو عدم وجود فجوة هوائية بين المستشعر والمصفوفة.

إذا كانت هناك طبقة، يمر الضوء بالتتابع عبر ثلاث وسائط: زجاج المصفوفة، والهواء، وزجاج شاشة اللمس. وبناء على ذلك، فإن كل وسط له معامل انكسار وانعكاس الضوء الخاص به. لذلك، لا يمكن للهواتف الذكية التي تحتوي على فجوة هوائية أن تتباهى دائمًا بصورة غنية ومشرقة.

في الوقت الحاضر، تم تجهيز الهواتف الذكية بشكل متزايد بشاشات يتم فيها لصق المستشعر على المصفوفة (OGS - محلول زجاجي واحد). في هذه الحالة، ينكسر الضوء من المصدر وينعكس من وسط خارجي واحد فقط، وبالتالي تصبح جودة الصورة أعلى.

شاشات OGS لها عيب واحد كبير. إذا قمت بإسقاط هاتف به مثل هذه الشاشة، فهناك احتمال كبير أن تتلف لوحة اللمس مع المصفوفة، مما يعقد بشكل كبير المزيد من الإصلاحات. بينما على الشاشة التي بها فجوة هوائية، كقاعدة عامة، تنكسر شاشة اللمس فقط، والتي يمكن استبدالها حتى في المنزل.

الطبقة الأخيرة من الشاشة عبارة عن مصباح معقد، وهو مصدر الضوء للبلورات السائلة. من ناحية أخرى، أصبحت شاشات LED، التي لا تحتاج إلى مصدر للضوء، لأنها تتوهج بنفسها، ذات شعبية متزايدة كل عام.

أنواع شاشات الهواتف الذكية

بحلول عام 2017، ظهر نوعان رئيسيان من الشاشات: LCD أو LCD، وOLED. كما ذكرنا سابقًا، يعتمد الأول على البلورات السائلة، والثاني على مصابيح LED. وفي المقابل، تنقسم شاشات الكريستال السائل إلى ثلاث مجموعات رئيسية:

TN هي التكنولوجيا الأبسط والأكثر تكلفة لتصنيع شاشات LCD. تتميز هذه العروض بالاستجابة الفورية والتكلفة المنخفضة. من ناحية أخرى، لا تتمتع شاشات TN بزوايا مشاهدة أكبر (حوالي 120-130 درجة). كقاعدة عامة، يتم تثبيت هذه الشاشات في الهواتف الذكية ذات الميزانية المعقولة.

على سبيل المثال، ربما يكون الهاتف الذكي الأكثر تكلفة من شركة Fly البريطانية، Nimbus 14، والذي يمكن شراؤه مقابل 3290 روبل فقط، مزودًا بشاشة TN مقاس 4.5 بوصة. ستكون هذه الأداة حلاً ممتازًا إذا كنت بحاجة إلى هاتف ذكي للمبتدئين للقيام بأبسط المهام: التحقق من البريد الإلكتروني، والعمل مع التطبيقات البسيطة، والتواصل في المحادثات والمراسلة الفورية.

أحد أكثر أنواع الشاشات شيوعًا هو IPS. تتميز هذه الشاشات بإعادة إنتاج الألوان عالية الجودة (خاصة إذا لم تكن هناك فجوة هوائية بين المستشعر والمصفوفة)، بالإضافة إلى زوايا مشاهدة واسعة تصل إلى 178 درجة. قبل بضع سنوات، كانت IPS تقنية باهظة الثمن إلى حد ما، ولكن الآن يمكن العثور على هذا النوع في كل مكان حتى في الأجهزة ذات الميزانية المحدودة.

من بين المنتجات الجديدة للعلامة التجارية Fly، يعد الطراز أحد أبرز الهواتف الذكية المزودة بشاشة IPS، وهو متوفر الآن مقابل 8990 روبل فقط. تم تصميم شاشة IPS مقاس 5.2 بوصة مع تقريب لطيف عند الحواف باستخدام تقنية التصفيح الكامل - تتم إزالة فجوة الهواء بين شاشة اللمس والمصفوفة، مما يسمح بالحصول على صورة واقعية وغنية ومتناقضة.

بالمناسبة، تمكن هذا الهاتف الذكي من حل مشكلة الضعف المتزايد لمثل هذا الاتصال بدون هواء. شاشة Fly Selfie 1 محمية بزجاج Panda المتين، المقاوم للصدمات والسقوط البسيط.

تم تطوير تقنية PLS بواسطة شركة Samsung. في الأساس، هذا هو نفس IPS، تم تعديله فقط لتقليل تكلفة الإنتاج. صحيح أن هذه التكنولوجيا لم تكتسب شعبية كبيرة أبدًا.

OLED

تنقسم شاشات OLED إلى ثلاثة أنواع رئيسية:

• أموليد
• سوبر أموليد
• مطوية

تعتمد تقنية OLED على مصابيح LED مصغرة تبعث الضوء من تلقاء نفسها. نظرًا لعدم وجود مصدر إضاءة خارجي، تكون شاشات LED في الهواتف الذكية رقيقة، مما يقلل من حجم الأداة نفسها. تشمل مزايا مصابيح LED أيضًا انخفاض استهلاك الطاقة والتباين العالي والاستجابة السريعة.

ومن ناحية أخرى، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار العيوب غير السارة لهذه التكنولوجيا:

• تعد شاشات OLED أكثر تكلفة في الإنتاج
• مع مرور الوقت، تبدأ مصابيح LED في التلاشي، مما يتسبب في تشويه الصورة.
• في الضوء الساطع، تعرض شاشات OLED بشكل مفرط أكثر من شاشات LCD.

يعتمد تشغيل شاشات AMOLED على مصفوفة نشطة من ترانزستورات الأغشية الرقيقة. تتميز هذه الشاشات باللون الأسود العميق، حيث يتم إيقاف تشغيل بعض مصابيح LED أثناء عملية تكوين الصورة، مما يقلل أيضًا من الحمل على البطارية.

تعمل شاشات SuperAMOLED على إزالة طبقة الهواء لتحسين سطوع الصورة ووضوحها. وتُسمى الآن شاشات FOLED بشكل متزايد بشاشات المستقبل. تتيح هذه التقنية إنشاء شاشات مرنة تعتمد على الثنائيات العضوية الباعثة للضوء.

أحجام شاشات الهواتف الذكية. إذن

تحدد هذه المعلمة بشكل مباشر الغرض الذي تم شراء الهاتف الذكي من أجله. تقليديًا، يمكن تقسيم جميع الهواتف الذكية إلى مجموعتين كبيرتين بناءً على حجم الشاشة:

1. يصل إلى 5.2 بوصة
2. 5 إلى 7 بوصات

تسمح لك الشاشة التي يصل حجمها إلى 5.5 بوصة بجعل هاتفك الذكي صغير الحجم وخفيف الوزن. يمكن التحكم في هذه الأداة بسهولة بيد واحدة، حتى أثناء الحركة. غالبًا ما يتم شراء الهواتف الذكية الصغيرة كأول هاتف محمول للطفل - على سبيل المثال، يعد حمل هاتف ذكي مقاس 4 بوصات في يد الطفل أكثر ملاءمة من أداة كبيرة "للبالغين".

إذا كان قطر شاشة الهاتف الذكي يصل إلى 6-7 بوصات، فإن هذه الأداة تسمى الفابلت أو الهاتف اللوحي. تعد الشاشة الكبيرة ملائمة بشكل خاص لمشاهدة مقاطع الفيديو ومعالجة الصور وعرضها وممارسة الألعاب ذات الرسومات الغنية وإنشاء الملفات النصية وتحريرها وغير ذلك الكثير.

عند اختيار هاتف ذكي حسب الحجم، من المهم إيلاء اهتمام خاص لدقة الشاشة، والتي يتم تحديدها من خلال عدد البكسل لكل وحدة مساحة. لذلك، إذا كان هاتفك الذكي يحتوي على شاشة كبيرة ولكن بدقة منخفضة، فستكون الصورة ضبابية ومحببة. في الهواتف الذكية، تتم الإشارة إلى دقة الشاشة بواسطة معلمة DPI - عدد النقاط في البوصة.

اليوم، هناك 4 درجات دقة للعرض الأكثر شيوعًا:

• 320 × 480 بكسل (HVGA) أمر نادر الحدوث، ولكنه موجود في أرخص الهواتف الذكية. تظهر الصورة على هذه الشاشة محببة تمامًا.
• 480 × 800، 480 × 854 (WVGA) - تبدو الصورة جيدة على الشاشات الصغيرة التي يصل قطرها إلى 4 بوصات.
• 854 × 480 (FWVGA) - جودة مريحة للغاية على شاشات يصل حجمها إلى 4.5 بوصة.
• 720x1280 (HD) - ربما تكون الهواتف الذكية التي تتمتع بهذه الدقة هي الأكثر شيوعًا. توفر الشاشة عالية الدقة مستوى عاليًا من التفاصيل، حتى لو كان حجم الشاشة 5.5 بوصة.
• 1080 × 1920 (FullHD) – توفر هذه الدقة أعلى جودة للصورة، وهو ما يمكن ملاحظته بشكل خاص على الهواتف الذكية ذات الشاشات مقاس 5 بوصات.

ومن الأمثلة الصارخة على هذا الأخير نموذج Fly Cirrus 13. قوي ومثير للإعجاب وبأسعار معقولة مقابل 8490 روبل فقط، الهاتف الذكي مزود بشاشة IPS مشرقة ومتباينة مقاس 5 بوصات بدقة FullHD، والتي لا تحتوي أيضًا على فجوة هوائية بين الطبقات. حتى يتمكن المستخدم من تجربة كل تفاصيل الصورة. ولتجنب إتلاف الاتصال الضعيف بين المصفوفة وشاشة اللمس، فإن شاشة Fly Cirrus 13 محمية بزجاج Dragontrail المقاوم للصدمات، وهو أقوى 6 مرات من زجاج Gorilla Glass الشهير.

الآن أنت تعرف كيف تبدو شاشات الهواتف الذكية وما يجب عليك الانتباه إليه عند اختيار أداة جديدة. في المرة القادمة سنخبرك بكل شيء عن معالجات الأجهزة المحمولة. سوف تتعلم لماذا يجب ألا تخلط بين مصطلحي "المعالج" و"مجموعة الشرائح"، وكيف يمكن للمعالج رباعي النواة أن يتفوق على معالج رباعي النواة، وكذلك ما تؤثر عليه ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) الخاصة بالمعالج.

في الوقت الحاضر، لم تعد شاشات اللمس غريبة منذ فترة طويلة. تبدو جميعها متشابهة من الخارج، لكن هل هذه الشاشات هي نفسها في الواقع؟ دعونا نلقي نظرة على تصميم الأنواع الرئيسية للشاشات الحساسة ومزاياها وعيوبها ونطاق تطبيقها.

اليوم، أجهزة الاستشعار الأكثر استخدامًا على نطاق واسع هي تلك التي تعتمد على التقنيات السعوية والمقاومة، بالإضافة إلى أصنافها.

"متعدد اللمس"

هذا هو اسم التقنية التي تتيح لك التعرف على ضغطات شاشة اللمس في عدة نقاط في وقت واحد. وهذا يفتح إمكانيات جديدة في إدارة الأجهزة. مثال على استخدام تقنية اللمس المتعدد هو واجهة Apple iPhone.

شاشات تعمل باللمس بالسعة

	على سبيل المثال: Tne Prada Phoneby LG

شاشة اللمس، التي تعمل على مبدأ سعوي، تستجيب فعليًا للمس. يتكون من لوح زجاجي مطلي بمركب موصل شفاف. يوجد في زوايا اللوحة أربعة أقطاب كهربائية يتم تزويد التيار المتردد بها. وفي اللحظة التي يلمس فيها المستخدم مثل هذه الشاشة بإصبعه، تتدفق شحنة كهربائية من الطبقة الموصلة عبر الجلد إلى جسم الإنسان. تقوم وحدة التحكم بالشاشة بقياس قوة التيار المتولد في جميع الأقطاب الكهربائية الأربعة - وهي تتناسب مع المسافة من زاوية اللوحة إلى نقطة الاتصال. من خلال مقارنة القيم التي تم الحصول عليها، يمكنك معرفة الإحداثيات الدقيقة لنقطة الاتصال. يمكن تمييز المستشعرات التي تعمل وفقًا لهذا المبدأ "باللمس" - حيث يتم تشغيلها بلمسة خفيفة، وتستجيب للضغط بطرف الإصبع بشكل أسرع وأكثر وضوحًا من الضغط بالظفر. علاوة على ذلك، فهي لا تستجيب للضغط من أي أجسام أخرى، خاصة إذا كانت غير موصلة للكهرباء. ولذلك، لا يمكن تشغيل هاتف به مثل هذه الشاشة بيدك مرتدية القفاز. بالإضافة إلى ذلك، مع انخفاض درجة الحرارة، تتغير الخصائص الكهربائية للمستشعر، وتبدأ الشاشة في العمل بشكل أسوأ. دعونا نضيف أن هذا المبدأ يستخدم عادة في لوحات اللمس للكمبيوتر المحمول.

	على سبيل المثال: ابل ايفون

شاشات بالسعة المتوقعة

هناك نوع آخر من أجهزة الاستشعار بالسعة - شاشة سعوية مسقطة. يوجد على الجانب الخلفي شبكة من الأقطاب الكهربائية. عند النقطة التي تتلامس فيها اليد، تتغير السعة الكهربائية (وفقًا لقوانين الديناميكا الكهربائية، يكون جسم الإنسان مكثفًا)، وتحدد وحدة التحكم عند أي تقاطع للأقطاب الكهربائية يحدث هذا وتحسب الإحداثيات. تتمتع هذه الشاشات، بالإضافة إلى الشفافية العالية والمتانة، بميزتين أكثر أهمية - يمكن جعل الركيزة الزجاجية قوية حسب الرغبة (وسميكة جدًا)، كما أنها تدعم اللمس المتعدد. الجانب السلبي هو دقة أقل مقارنة بالتكنولوجيا السعوية التقليدية.

شاشات اللمس المقاومة

	على سبيل المثال: HTC Touch Diamond

يتفاعل المستشعر المقاوم فعليًا مع الضغط. تتكون الشاشة من لوحين يوجد بينهما تركيب لا يوصل التيار الكهربائي. إذا لمست اللوحة الخارجية المرنة (والشفافة) بإصبعك (أو أي شيء آخر - في هذه الحالة لا يهم)، فإن اللوحات تغلق ويبدأ التيار بالتدفق عند نقطة التلامس. لتحديد موقع اللمس، تقوم وحدة التحكم بالشاشة بقياس الجهد في أزواج بين الأقطاب الكهربائية الموجودة على حواف اللوحة. تسمى هذه الشاشة بـ 4 أسلاك (هناك أيضًا 5 أسلاك بها بعض الاختلافات).

تكمن خصوصية الشاشة المقاومة في أنها تتطلب جهدًا بدنيًا للعمل، وتتعرف على الضغط باستخدام ظفر أفضل من الوسادة، وتتفاعل مع أي أشياء تلامس السطح. غالبًا ما تكون الأجهزة ذات الشاشات المقاومة مجهزة بقلم. توفر مثل هذه الشاشة تحكمًا عالي الدقة (باستخدام القلم يمكنك حرفيًا ضرب البكسل، بينما بإصبعك على الشاشة السعوية يمكنك فقط الوصول إلى مساحة كبيرة إلى حد ما)، ولكن بسبب الاتصال المستمر بالأشياء الصلبة، تصبح اللوحة المرنة بسرعة مغطاة بالخدوش. تم تجهيز معظم الأجهزة المحمولة بشاشات مقاومة.

أنواع أخرى من شاشات اللمس

هناك أيضًا عدد من تقنيات الاستشعار، غالبًا ما تكون غريبة تمامًا. على سبيل المثال، استخدام شبكة من الأشعة تحت الحمراء أو حتى توليد اهتزازات فوق صوتية. تُعرف الأخيرة باسم تقنية الموجات الصوتية السطحية. هناك أنظمة تعتمد على الكاميرات التي تتتبع الحركة (يتم دعم اللمس المتعدد هنا أيضًا)، وتعتمد على طبقات الشد التي يؤدي تشوهها إلى تغيير المقاومة الكهربائية.

اليوم، لا يمكن لأحد أن يفاجأ بهاتف مزود بشاشة تعمل باللمس. أصبحت أدوات التحكم اليدوية عصرية، لكن القليل من الناس يفكرون فيما يحدث عند لمس الشاشة. سأغطي كيفية عمل الأنواع الأكثر شيوعًا من شاشات اللمس. تعتمد سهولة وإنتاجية العمل مع التكنولوجيا الرقمية في المقام الأول على أجهزة إدخال المعلومات المستخدمة، والتي من خلالها يتحكم الشخص في المعدات ويقوم بتنزيل البيانات. الأداة الأكثر انتشارًا وعالمية هي لوحة المفاتيح، والتي أصبحت الآن منتشرة على نطاق واسع. ومع ذلك، فإنه ليس من المناسب دائما استخدامه. على سبيل المثال، أبعاد الهواتف المحمولة لا تسمح بتركيب مفاتيح كبيرة، ونتيجة لذلك تقل سرعة إدخال المعلومات. تم حل هذه المشكلة من خلال استخدام شاشات اللمس. وفي غضون سنوات قليلة فقط، أحدثت ثورة حقيقية في السوق وبدأ تنفيذها في كل مكان - من الهواتف المحمولة والكتب الإلكترونية إلى الشاشات والطابعات.

بداية الطفرة الحسية

شراء جديد هاتف ذكي، الذي لا يحتوي جسمه على زر واحد أو عصا تحكم، فمن غير المرجح أن تفكر في كيفية التحكم فيه. من وجهة نظر المستخدم، لا يوجد شيء معقد في هذا: فقط المس الرمز الموجود على الشاشة بإصبعك، الأمر الذي سيؤدي إلى بعض الإجراءات - فتح نافذة لإدخال رقم الهاتف، رسالة قصيرةأو دفتر العناوين. وفي الوقت نفسه، قبل 20 عاما، لم يكن بوسع المرء إلا أن يحلم بمثل هذه الفرص.

تم اختراع شاشة اللمس في الولايات المتحدة الأمريكية في النصف الثاني من الستينيات من القرن الماضي، ولكن حتى أوائل التسعينيات، تم استخدامها بشكل أساسي في المعدات الطبية والصناعية لتحل محل أجهزة الإدخال التقليدية، والتي يكون استخدامها محفوفًا بالصعوبات في ظل ظروف معينة. ظروف التشغيل. ومع تناقص حجم أجهزة الكمبيوتر وظهور أجهزة المساعد الرقمي الشخصي، برز السؤال حول تحسين أنظمة التحكم الخاصة بها. وفي عام 1998، ظهر أول جهاز محمول بشاشة تعمل باللمس ونظام التعرف على الإدخال والكتابة اليدوية أبل نيوتن ميساج بادوقريباً أجهزة اتصال بشاشات اللمس.

في عام 2006، بدأت جميع الشركات المصنعة الكبرى تقريبًا في إنتاج الهواتف الذكية المزودة بشاشات تعمل باللمس، وبعد ظهورها ابل اي فونفي عام 2007، بدأت طفرة اللمس الحقيقية - ظهرت شاشات من هذا النوع في الطابعات وأجهزة القراءة الإلكترونية وأنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر، وما إلى ذلك. ماذا يحدث عندما تلمس شاشة تعمل باللمس، وكيف "يعرف" الجهاز المكان الذي ضغطت عليه بالضبط؟

مبدأ عمل شاشة اللمس المقاومة

على مدى 40 عامًا من تاريخ شاشات اللمس، تم تطوير عدة أنواع من أجهزة الإدخال هذه، استنادًا إلى مبادئ فيزيائية مختلفة تُستخدم لتحديد موقع اللمس. يوجد حاليًا نوعان من شاشات العرض الأكثر انتشارًا - المقاومة والسعة. بالإضافة إلى ذلك، هناك شاشات يمكنها تسجيل نقرات متعددة في وقت واحد ( متعدد اللمس) أو واحدة فقط.

تتكون الشاشات المصنوعة باستخدام تقنية المقاومة من جزأين رئيسيين - طبقة عليا مرنة وطبقة سفلية صلبة. يمكن استخدام أفلام بلاستيكية أو بوليستر مختلفة كالأولى والثانية مصنوعة من الزجاج. يتم تطبيق طبقات من الغشاء المرن والمواد المقاومة (ذات المقاومة الكهربائية) التي توصل التيار الكهربائي على الجوانب الداخلية لكلا السطحين. تمتلئ المساحة بينهما بمادة عازلة.

توجد عند حواف كل طبقة صفائح معدنية رفيعة - أقطاب كهربائية. في الطبقة الخلفية من المواد المقاومة توجد عموديًا وفي الطبقة الأمامية - أفقيًا. في الحالة الأولى، يتم تطبيق جهد ثابت عليهم، ويتدفق تيار كهربائي من قطب كهربائي إلى آخر. في هذه الحالة، يحدث انخفاض في الجهد يتناسب مع طول قسم الشاشة.

عند لمس شاشة اللمس تنحني الطبقة الأمامية وتتفاعل مع الطبقة الخلفية مما يتيح لوحدة التحكم تحديد الجهد عليها وحساب الإحداثيات باستخدامها نقاط اللمسأفقيا (المحور X). لتقليل تأثير مقاومة الطبقة المقاومة الأمامية، يتم تأريض الأقطاب الكهربائية الموجودة فيها. ثم يتم إجراء العملية العكسية: يتم تطبيق الجهد على أقطاب الطبقة الأمامية، ويتم تأريض تلك الموجودة في الطبقة الخلفية - هذه هي الطريقة التي يمكن بها حساب الإحداثيات الرأسية لنقطة اللمس (المحور Y). هذا هو مبدأ تشغيل شاشة تعمل باللمس مقاومة بأربعة أسلاك (سميت على اسم عدد الأقطاب الكهربائية).

بالإضافة إلى الشاشات ذات الأربعة أسلاك، هناك أيضًا شاشات تعمل باللمس بخمسة وثمانية أسلاك. هذا الأخير لديه مبدأ تشغيل مماثل، ولكن أعلى دقة تحديد الموقع.

يختلف مبدأ التشغيل وتصميم شاشات اللمس المقاومة بخمسة أسلاك إلى حد ما عن تلك الموصوفة أعلاه. يتم استبدال طبقة الطلاء المقاومة الأمامية بطبقة موصلة وتستخدم فقط لقراءة قيمة الجهد على الطبقة المقاومة الخلفية. تحتوي على أربعة أقطاب كهربائية مدمجة في زوايا الشاشة، والقطب الخامس هو مخرج الطبقة الموصلة الأمامية. في البداية، يتم تنشيط جميع الأقطاب الكهربائية الأربعة للطبقة الخلفية، وعلى الطبقة الأمامية تكون صفرًا. بمجرد لمس شاشة اللمس هذه، يتم توصيل الطبقات العلوية والسفلية عند نقطة معينة، ويستشعر جهاز التحكم التغير في الجهد على الطبقة الأمامية. هذه هي الطريقة التي يكتشف بها أن الشاشة قد تم لمسها. بعد ذلك، يتم تأريض القطبين الكهربائيين الموجودين في الطبقة الخلفية، ويتم حساب إحداثيات المحور X لنقطة اللمس، ثم يتم تأريض القطبين الآخرين، ويتم حساب إحداثيات المحور Y لنقطة اللمس.

مبدأ عمل شاشة اللمس بالسعة

يعتمد مبدأ تشغيل شاشات اللمس السعوية على قدرة جسم الإنسان على توصيل التيار الكهربائي، مما يدل على وجود السعة الكهربائية. في أبسط الحالات، تتكون هذه الشاشة من ركيزة زجاجية متينة يتم تطبيق طبقة من المواد المقاومة عليها. يتم وضع أربعة أقطاب كهربائية في زواياه. يتم تغطية المادة المقاومة بفيلم موصل في الأعلى.

يتم تطبيق جهد متناوب صغير على جميع الأقطاب الكهربائية الأربعة. عندما يلمس الشخص الشاشة، تتدفق شحنة كهربائية عبر الجلد إلى الجسم، مما يولد تيارًا كهربائيًا. وتتناسب قيمته مع المسافة من القطب (زاوية اللوحة) إلى نقطة الاتصال. تقوم وحدة التحكم بقياس القوة الحالية عبر جميع الأقطاب الكهربائية الأربعة، وبناءً على هذه القيم، تحسب إحداثيات نقطة اللمس.

دقة تحديد موضع الشاشات السعوية هي تقريبًا نفس دقة الشاشات المقاومة. وفي الوقت نفسه، فإنها تنقل المزيد من الضوء (ما يصل إلى 90%) المنبعث من جهاز العرض. وغياب العناصر المعرضة للتشوه يجعلها أكثر موثوقية: يمكن للشاشة السعوية أن تتحمل أكثر من 200 مليون نقرة عند نقطة واحدة ويمكن أن تعمل في درجات حرارة منخفضة (تصل إلى -15 درجة مئوية). ومع ذلك، فإن الطبقة الموصلة الأمامية المستخدمة لتحديد الموضع حساسة للرطوبة والأضرار الميكانيكية والملوثات الموصلة. بالسعة شاشاتيتم تشغيلها فقط عندما يتم لمسها بواسطة جسم موصل (بيد بدون قفازات أو قلم خاص). الشاشات من هذا النوع المصنوعة باستخدام التكنولوجيا الكلاسيكية غير قادرة أيضًا على تتبع النقرات المتعددة في نفس الوقت.

تتمتع شاشات اللمس السعوية المسقطة، المستخدمة في أجهزة iPhone والأجهزة المماثلة، بهذه الإمكانية. لديها هيكل أكثر تعقيدا مقارنة بالشاشات السعوية التقليدية. يتم تطبيق طبقتين من الأقطاب الكهربائية على الركيزة الزجاجية، مفصولة بمادة عازلة وتشكل شبكة (توجد الأقطاب الكهربائية في الطبقة السفلية عموديًا، وفي الطبقة العليا - أفقيًا). تشكل شبكة الأقطاب الكهربائية مع جسم الإنسان مكثفًا. عند نقطة التلامس مع الإصبع، يحدث تغيير في سعته، وتكتشف وحدة التحكم هذا التغيير، وتحدد عند أي تقاطع للأقطاب الكهربائية حدث، وتحسب إحداثيات نقطة التلامس من هذه البيانات.

هذه الشاشات لديها أيضا ارتفاع الشفافيةوتكون قادرة على العمل في درجات حرارة أقل (تصل إلى -40 درجة مئوية). وتؤثر عليها الملوثات الموصلة للكهرباء بدرجة أقل؛ فهي تتفاعل مع اليد التي ترتدي القفاز. تسمح الحساسية العالية باستخدام طبقة سميكة من الزجاج (تصل إلى 18 ملم) لحماية هذه الشاشات.

مبدأ العمل لشاشة اللمس المقاومة بأربعة أسلاك

1. تنحني الطبقة المقاومة العليا وتتلامس مع الطبقة السفلية.
2. تكتشف وحدة التحكم الجهد عند نقطة اللمس في الطبقة السفلية وتحسب إحداثيات المحور السيني لنقطة اللمس.
3. تكتشف وحدة التحكم الجهد عند نقطة اللمس في الطبقة العليا وتحدد إحداثيات نقطة اللمس على طول المحور Y.

مبدأ العمل لشاشة اللمس المقاومة بخمسة أسلاك

1. يمكن لمس الشاشة بأي جسم صلب.
2. تنثني الطبقة الموصلة العلوية وتتصل بالجزء السفلي، مما يشير إلى لمس الشاشة.
3. يتم تأريض اثنين من الأقطاب الكهربائية الأربعة للطبقة السفلية، وتحدد وحدة التحكم الجهد عند نقطة الاتصال وتحسب إحداثيات النقطة على طول المحور X.
4. يتم تأريض القطبين الآخرين، وتحدد وحدة التحكم الجهد عند نقطة الاتصال وتحسب إحداثيات النقطة على طول المحور Y.

مزايا

• تكلفة منخفضة
• مقاومة عالية للبقع
• يمكن لمسها بأي جسم صلب

عيوب

• متانة منخفضة (مليون نقرة عند نقطة واحدة للسلك ذو الأربعة أسلاك، و35 مليون نقرة للسلك ذو الخمسة أسلاك) ومقاومة للتخريب
• انتقال الضوء المنخفض (لا يزيد عن 85%)
• لا يدعم اللمس المتعدد

أمثلة على الأجهزة

• الهواتف (على سبيل المثال، Nokia 5800، NTS Touch Diamond)، وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي، وأجهزة الكمبيوتر (على سبيل المثال، MSI Wind Top AE1900)، والمعدات الصناعية والطبية.

مبدأ التشغيل

1. يتم لمس الشاشة بجسم موصل (إصبع، قلم خاص).
2. يتدفق التيار من الشاشة إلى الكائن.
3. تقوم وحدة التحكم بقياس التيار في زوايا الشاشة وتحدد إحداثيات نقطة اللمس.

مزايا

• متانة عالية (تصل إلى 200 مليون نقرة)، والقدرة على العمل في درجات حرارة منخفضة (تصل إلى -15 درجة مئوية)

عيوب

• عرضة للرطوبة والملوثات الموصلة
• لا يدعم اللمس المتعدد

أمثلة على الأجهزة

• الهواتف ولوحات اللمس (على سبيل المثال، في مشغل iRiver VZO)، وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي، وأجهزة الصراف الآلي، والأكشاك.

مبدأ التشغيل

1. يتم لمس جسم موصل أو تقريبه من الشاشة، مما يؤدي إلى تكوين مكثف به.
2. عند نقطة الاتصال تتغير السعة الكهربائية.
3. تسجل وحدة التحكم التغيير وتحدد عند تقاطع القطب الكهربائي الذي حدث فيه. وبناء على هذه البيانات، يتم حساب إحداثيات نقطة الاتصال.

مزايا

• متانة عالية (تصل إلى 200 مليون نقرة)، والقدرة على العمل في درجات حرارة منخفضة (تصل إلى -40 درجة مئوية)
• مقاومة عالية للتخريب (يمكن تغطية الشاشة بطبقة من الزجاج تصل سماكتها إلى 18 ملم)
• نفاذية الضوء العالية (أكثر من 90%)
• اللمس المتعدد مدعوم

عيوب

• التفاعل مع لمسة جسم موصل فقط (الإصبع، القلم الخاص)

أمثلة على الأجهزة

• الهواتف (على سبيل المثال، iPhone)، ولوحات اللمس، والكمبيوتر المحمول وشاشات الكمبيوتر (على سبيل المثال، HP TouchSmart tx2)، والأكشاك الإلكترونية، وأجهزة الصراف الآلي، ومحطات الدفع.

ويندوز 7

أصبح من الممكن التحكم في الكمبيوتر باستخدام إيماءات "التمرير" و"الأمام/الخلف" و"التدوير" و"التكبير/التصغير". تم تكييف نظام التشغيل Windows 7 بشكل أفضل للعمل مع شاشات اللمس مقارنة بجميع الإصدارات السابقة. 06 يتضح ذلك من خلال الواجهة المعدلة وشريط المهام، حيث ظهرت أيقونات مربعة بدلاً من الأزرار المستطيلة التي ترمز إلى البرامج قيد التشغيل - فهي أكثر ملاءمة للضغط بإصبعك. بالإضافة إلى ذلك، ظهرت ميزة جديدة - قوائم الانتقال، مما يتيح لك العثور بسرعة على الملفات المفتوحة مؤخرًا أو العناصر التي تم تشغيلها بشكل متكرر. لتفعيل هذه الميزة، ما عليك سوى سحب أيقونة البرنامج إلى سطح المكتب.

ولأول مرة، تمت إضافة خيار إلى نظام التشغيل Windows للتعرف على إيماءات اللمس المرتبطة بتنفيذ الوظائف الفردية. وهكذا، في نظام التشغيل Windows 7، ظهر التمرير باللمس، كما هو الحال، على سبيل المثال، في Apple iPhone، القدرة على تكبير الصور أو المستندات عن طريق تحريك إصبعين في اتجاهات مختلفة. كانت هناك أيضًا حركة مسؤولة عن تدوير الصورة. يمكن أيضًا تخصيص إيماءات منفصلة لعمليات مثل النسخ والحذف واللصق. تضيء أزرار لوحة المفاتيح التي تظهر على الشاشة عند لمسها، مما يسهل استخدامها على شاشة اللمس. وتتيح لك القدرة على التعرف على النص المكتوب بخط اليد إدخال الرسائل الصغيرة بسرعة.

أصبحت الأجهزة المجهزة بشاشات اللمس (الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وحتى أجهزة الكمبيوتر الشخصية) ذات شعبية متزايدة. لكن إذا قررت شراء جهاز تستجيب شاشته للمس، فعليك أن تعلم أن هناك أشياء مختلفة أنواع شاشات اللمس.

تعمل الأنواع المختلفة من شاشات اللمس وفقًا لمبادئ فيزيائية مختلفة. هناك نوعان رئيسيان من شاشات اللمس - بالسعة والمقاومة. هناك أنواع أخرى، على سبيل المثال، الشاشات التي تعتمد على الموجات الصوتية السطحية، والأشعة تحت الحمراء، والبصرية، وقياس الضغط، والحث (المستخدم في)، وما إلى ذلك، ولكن فرصة مواجهة هذه الأنواع من الشاشات في الحياة اليومية ضئيلة جدًا، لذلك دعونا نتحدث عنها النوعان الأكثر شيوعًا من شاشات اللمس.

أنواع شاشات اللمس: مقاومة

تعتبر شاشة اللمس المقاومة تقنية أبسط وأرخص. تتكون هذه الشاشة من جزأين رئيسيين: ركيزة موصلة وغشاء بلاستيكي. عندما تضغط على الغشاء، فإنه يلتصق بالركيزة. في هذه الحالة، تقوم إلكترونيات التحكم بحساب المقاومة التي تحدث بين حواف الغشاء والركيزة، وبالتالي تحديد إحداثيات نقطة الضغط.

تُستخدم شاشات اللمس المقاومة في أجهزة المساعد الرقمي الشخصي وأجهزة الاتصال وبعض طرازات الهواتف المحمولة، محطات نقاط البيع، أجهزة الكمبيوتر اللوحية، أجهزة التحكم الصناعية، المعدات الطبية. عادة، يتم تجهيز الأجهزة الصغيرة الحجم المزودة بشاشة مقاومة بقلم لتسهيل الضغط على الغشاء (مع وجود مساحة شاشة صغيرة يصعب القيام بذلك بإصبعك).

الميزة الكبيرة للشاشات المقاومة هي بساطتها وتكلفتها المنخفضة.مما يؤدي في النهاية إلى خفض سعر الجهاز بأكمله. كما أنها مقاومة للبقع. لكن الشيء الرئيسي هو أنه حتى في حالة عدم وجود قلم خاص، يمكنك العمل معهم تقريبًا بأي شيء صلب وغير حاد في متناول اليد. كما أنها تتفاعل مع لمسة الأصابع، حتى لو كانت اليد في القفازات، ومع ذلك، يجب أن تكون اللمسة قوية بما فيه الكفاية.

لكن الشاشات المقاومة لها أيضًا عيوبها.. هذا النوع من شاشات اللمس حساس للضرر الميكانيكي: إذا كنت تستخدم شيئًا غير مناسب بدلاً من القلم أو، على سبيل المثال، قمت بتخزين هاتفك في نفس الجيب الذي توجد به مفاتيحك، فيمكنك خدشه بسهولة. لذلك، بالنسبة للأجهزة التي تحتوي على هذا النوع من الشاشات، من الأفضل شراء فيلم واقي خاص بالإضافة إلى ذلك. تنخفض حساسية الشاشات المقاومة عند درجات الحرارة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، فإن شفافيتها أيضًا تترك الكثير مما هو مرغوب فيه: فهي تنقل بحد أقصى 85% من الضوء المنبعث من الشاشة.

أنواع شاشات اللمس: سعوية

تستفيد شاشات اللمس السعوية من حقيقة أن الأجسام ذات السعة العالية (في هذه الحالة، الشخص) تجري تيارًا كهربائيًا متناوبًا. تتكون هذه الشاشات من لوح زجاجي مطلي بسبيكة مقاومة شفافة. ينتقل جهد متناوب صغير إلى الطبقة الموصلة. إذا قمت بلمس إصبعك بشاشة أو أي شيء آخر يقوم بتوصيل التيار، يتم اكتشاف التسريبات الحالية بواسطة أجهزة الاستشعار، ويتم حساب إحداثيات نقطة الضغط.

هناك شاشات سعوية عادية و بالسعة المتوقعة. التكنولوجيا الثانية هي أكثر "تقدما". هذه الشاشات أكثر حساسية (على سبيل المثال، تتفاعل مع اليد التي ترتدي القفاز، اعتمادًا على الشاشات السعوية فقط)، دعم تقنية اللمس المتعدد(التحديد المتزامن لإحداثيات عدة نقاط اتصال). تُستخدم الشاشات السعوية في أجهزة الصراف الآلي وأكشاك المعلومات والمناطق الآمنة. بالسعة المتوقعة - في الأكشاك الإلكترونية في الشوارع، ومحطات الدفع، وأجهزة الصراف الآلي، ولوحات اللمس للكمبيوتر المحمول، والهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة التي تدعم تقنية اللمس المتعدد.

مزايا هذه الشاشات التي تعمل باللمس- هذه هي المتانة ومقاومة معظم الملوثات (تلك التي لا توصل التيار) وشفافية الشاشة العالية والقدرة على العمل في درجات حرارة منخفضة. إذا لزم الأمر، يمكن ضمان قوة عالية - يمكن أن يصل سمك طبقة الزجاج الموجودة على الشاشة السعوية إلى 2 سم، وتستجيب الشاشات السعوية لأخف اللمسات. تدعم الشاشات السعوية المسقطة أيضًا اللمس المتعدد.

عيب الشاشات السعوية هو ارتفاع تكلفتها مقارنة بالشاشات المقاومة. بالإضافة إلى ذلك، تتفاعل هذه الشاشات فقط مع الأجسام الموصلة: الإصبع أو قلم خاص (ليس هو نفسه المستخدم مع الشاشات المقاومة). يتمكن بعض الحرفيين من استخدام النقانق، ولكن أين هو الضمان بأن النقانق ستكون في متناول اليد في الوقت المناسب؟

كما ترون، الأنواع المختلفة من شاشات اللمس لها مزاياها وعيوبها، لذا فالأمر متروك لك لتقرر أيهما أكثر ملاءمة لك شخصيًا.