مقایسه صفحات نمایش لمسی مقاومتی و خازنی

واحد خبر mobile.ir : در سال های اخیر پیشرفت های بسیار چشم گیری در عرصه فناوری های مرتبط با تعامل انسان با کامپیوتر (Human-Computer Interaction) یا به عبارتی کلی تر تعامل انسان با ماشین (Human-Machine Interaction) صورت گرفته است. یکی از این عرصه ها که قدمت کار آزمایشگاهی بر روی آن به نیمه دوم دهه 1940 و شاید قدمت پیاده سازی عملی آن به اواسط دهه 1970 برسد، صفحات نمایش لمسی (Touchscreen) است.
صفحات نمایش لمسی صفحات نمایش الکترونیکی هستند که قادرند وجود فشار بر روی خود را حس کرده و محل وارد آمدن فشار را تشخیص دهند. غالباً این فشار توسط انگشت اعمال می شود اما ممکن است توسط اشیاء غیر فعال دیگری نظیر قلم (Stylus) نیز اعمال گردد. اگر شیء حس شده توسط صفحه نمایش شیئی فعال باشد -- به عنوان مثال قلم نوری -- معمولاً اصطلاح صفحه نمایش لمسی بکار برده نمی شود.
استفاده از صفحات نمایش لمسی در وسایل الکترونیکی قابل حمل نظیر PDA ها و تلفن های همراه رو به گسترش است چرا که با استفاده از صفحات نمایش لمسی ارتباط با صفحه نمایش بصورت مستقیم برقرار می شود - بجای آنکه این ارتباط بصورت غیر مستقیم توسط صفحه کلید فراهم شده و یا توسط نشانه گری که خود توسط ماوس یا پد کنترلی کنترل می گردد فراهم شود و این می تواند مزایای بسیار زیادی را برای کاربران به ارمغان آورد.
در میان فناوری های مورد استفاده در صفحات نمایش لمسی، دو فناوری مقاومتی (Resistive) و خازنی (Capacitive) متداول تر بوده و در گوشی های موبایل بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است.
صفحه نمایش لمسی مقاومتی (Resistive Touchscreen Display)
صفحات نمایش لمسی مقاومتی از لایه های مختلفی تشکیل شده اند که در میان این لایه ها دو سطح منعطف از جنسی که دارای مقاومت الکتریکی است وجود دارد. فاصله کمی میان این صفحات وجود داشته و بر اثر فشار، این دو سطح با یکدیگر تماس حاصل کرده و می توانند محل تماس را مشخص نمایند.
نحوه کار این صفحات بطور ساده به این ترتیب است که اختلاف ولتاژی به دو سر یکی از صفحات -- مثلاً در راستای افقی یا محور X -- اعمال شده و بدلیل آنکه صفحه دارای مقاومت الکتریکی است این ولتاژ بصورت خطی در طول صفحه تغییر خواهد کرد. با اعمال فشار در یک نقطه از صفحه، دو صفحه در آن نقطه به یکدیگر متصل شده و ولتاژی به صفحه دیگر منتقل می شود که متناسب با مختصه X نقطه تماس است. حال اختلاف ولتاژ به دو سر صفحه دیگر در جهت عمود بر جهت قبلی -- مثلاً در راستای عمودی یا محور Y -- اعمال می شود و همانند مرحله قبل این بار مختصه Y محل تماس بدست می آید. مجموعه این عملیات بسیار سریع و بصورت لحظه ای انجام شده و بدین ترتیب مختصات دو بعدی نقطه تماس بدست می آید.
نمونه ای از صفحات نمایش لمسی مقاومتی را می توان در گوشی های Nokia N97 و Nokia 5800 XpressMusic مشاهده نمود.
مزایای صفحه نمایش لمسی مقاومتی
یکی از مزایای صفحه نمایش لمسی مقاومتی امکان کار آن با انگشت و هر نوع قلم (Stylus) است. بر خلاف صفحه نمایش لمسی خازنی که اشاره گر آن باید خاصیت خازنی داشته باشد (انگشتی که دستکش یا پوششی بر روی آن قرار نگرفته نیز خاصیت خازنی دارد)، صفحه نمایش لمسی مقاومتی می تواند از هر گونه اشاره گری که بتواند بر روی صفحه فشار وارد آورد -- چه رسانا و چه غیر رسانا، چه با خاصیت خازنی و چه بدون خاصیت خازنی -- استفاده نماید.
همچنین دقت صفحه نمایش لمسی مقاومتی بسیار بالا بوده و هزینه تولید آن معمولاً از صفحه نمایش لمسی خازنی کمتر است.
معایب صفحه نمایش لمسی مقاومتی
یکی از معایب صفحات نمایش لمسی مقاومتی معمولی که البته کمتر در مورد گوشی های موبایل خود نمایی می کند این است که هنگام کار با قلم (Stylus) امکان قرار دادن دست بر روی صفحه وجود نخواهد داشت. این مورد به عنوان مثال هنگام نوشتن بوسیله قلم ممکن است رخ دهد. همچنین در دست گرفتن صفحه نمایش بگونه ای که بر روی آن فشار وارد آید می تواند در کار آن اختلال ایجاد نماید. البته برای این شرایط فناوری هایی ابداع شده که می توانند تنها ورودی از طریق قلم را پذیرفته و ورودی از طریق فشار دست را نپذیرند.
لازم به ذکر است که فناوری های نوین صفحه نمایش لمسی مقاومتی امکان استفاده از این صفحات را بصورت چند-لمسی (Multi-Touch) فراهم آورده است.
صفحه نمایش لمسی خازنی (Capacitive Touchscreen Display)
صفحات نمایش لمسی خازنی با استفاده از اثرات جفت شدگی یا کوپلینگ خازنی (Capacitive Coupling Effects) می توانند نزدیکی شیء و موقعیت آن را تشخیص دهند. این صفحات نمایش از حسگرهای خازنی استفاده می کنند و این حسگرها قادرند هر چیزی را که خاصیت رسانایی داشته و یا دارای خواص دی الکتریک است حس نمایند. از سنسورهای خازنی در بسیاری از محصولات الکترونیکی -- منجمله Trackpad لپ تاپ ها، پخش کننده های موسیقی و گوشی های موبایل -- استفاده می شود.
نمونه ای از صفحات نمایش لمسی مقاومتی را می توان در گوشی های iPhone 4 و HTC Legend مشاهده نمود.
مزایای صفحه نمایش لمسی خازنی
از آنجایی که صفحات نمایش خازنی تنها در مقابل اشیاء با خاصیت رسانایی (مثلاً انگشت) واکنش نشان می دهند می توان آنها را بدون اختلال در کار وسیله و صدور فرمان اضافه با استفاده از پارچه یا مواد مشابه تمیز نمود.
همچنین سرعت پاسخ دهی این صفحات معمولاً از صفحات نمایش لمسی مقاومتی بالاتر است و فناوری چند-لمسی به خوبی بر روی آنها پیاده سازی شده است.
معایب صفحه نمایش لمسی خازنی
یکی از معایب صفحات نمایش لمسی خازنی این است که از قلم های معمولی (Standard Stylus) نمی توان بر روی آنها استفاده کرد مگر آنکه نوک قلم با ماده ای رسانا پوشانده شود.
همچنین هزینه ساخت این صفحات نسبت به صفحات نمایش لمسی مقاومتی معمولاً بیشتر بوده و این صفحات غالباً از دقت پائینتری نسبت به صفحات نمایش لمسی مقاومتی برخوردارند.
گرایش کنونی
در حال حاضر اکثر گوشی های هوشمند پیشرفته جدید -- خصوصاً گوشی هایی که از قابلیت چند-لمسی (Multi-Touch) استفاده می کنند -- از فناوری صفحات نمایش لمسی خازنی استفاده کرده و استفاده از این فناوری سریعاً رو به گسترش است. با این حال فناوری صفحات نمایش لمسی مقاومتی نیز در حال پیشرفت بوده و ممکن است در آینده شاهد گسترش دوباره استفاده از آن در گوشی های هوشمند باشیم.