איך פועל מסך מגע?

23/08/2011

מבוסס על:

מסך המגע הראשון יצא לשוק בשנת 1972, ונפוץ ביותר בשימוש בשנים האחרונות. זהו כלי הקיים במחשבים ומזהה מגע (בד"כ של יד או של אצבע) באזור בו קיימת תצוגה. המחשב מזהה שנגיעה באזור מסוים במסך פירושה הזמנה של הפריט בו נגעו. תכונה זו הופכת אותו ליעיל במיוחד במקרים שבהם מיועד המחשב לביצוע מספר מוגבל ומוגדר מראש של מטלות, למשל בעמדות לקבלת הזמנות (במסעדות) ובעמדות כספומט. מסך מגע משמש גם במחשבי כף יד, שבהם מוזן רוב המידע למחשב באמצעות כתיבה על המסך. בנוסף, חלק ניכר מהטלפונים הסלולאריים ("סמארטפונים") - המבוססים על מערכות הפעלה מתקדמות ונפוצים כיום בשוק - מבוססים על מסכי מגע.למעשה, מסך המגע מחליף את המקלדת או את העכבר.

ישנם מספר עקרונות טכנולוגיים שונים עליהם מבוססת פעילות מסכי המגע, ואת חלקם נביא להלן:

1. התנגדות חשמלית: זוהי הטכנולוגיה הנפוצה ביותר כיום. במסך מסוג זה קיימות שתי שכבות של חומר שקוף. בין השכבות ישנה שכבת אוויר. בשכבה החיצונית העליונה זורם זרם חשמלי שאינו מגיע לשכבה הפנימית התחתונה, בגלל האוויר המפריד ביניהן. כאשר נוצר מגע עם המסך, שתי השכבות נלחצות זו כנגד זו בנקודת הלחיצה. בקר המסך - שתפקידו לקבל את האותות מן החיישן ולתרגם אותם למידע המועבר למעבד המרכזי של המחשב - מזהה את הקואורדינאטות של הנקודה על ידי מדידת המתח החשמלי הנוצר בשכבה התחתונה. (מתח זה תלוי במרחק בו נמצאת הנקודה המדוברת). בקר המסך מעביר למעבד מידע על "אירוע נגיעה" באותה נקודה.
מסכים המבוססים על טכנולוגיה זו הם זולים יחסית, אך עלולים להיפגע מחפצים חדים בקלות יחסית. אלו מסכים שיכולים להגיב לכל סוג לחץ שהוא (אצבע, עט וכד').

2. אינפרה: אדום:מסכים כאלה מוקפים במסגרת המכילה נורות LED(דיודות הפולטות פוטונים כאשר עובר בהן זרם) זעירות הפולטות אלומות ממוקדות של אור בתדר אינפרה-אדום, וחיישנים הרגישים לתדר זה, המסודרים בצורת שתי וערב. כאשר נוגעים במסך, האור בנקודת הלחיצה מוסתר ואינו מגיע לכמה מן החיישנים. באופן זה ניתן לחשב את מיקום נקודת הלחיצה.
מסכים המבוססים על טכנולוגיה זו הם עמידים ובעלי רזולוציה גבוהה, אך יקרים יחסית ורגישים מאד ללכלוך. אלו מסכים שיכולים להגיב לכל סוג לחץ שהוא (אצבע, עט וכד').

3. גלים אקוסטיים: בשיטה זו, גלי קול בתדר אולטראסוני (מעל 20 קילו הרץ) משודרים משני מקורות המצויים בחלקה השמאלי של מסגרת המקיפה את המסך בצמוד אליו. בצדדים האחרים של המסגרת נמצאים חיישנים הרגישים לתדרים אלה. אצבע שנוגעת במסך גורמת לבליעת חלק מן הגלים. החיישנים מאתרים את הסטייה בעוצמת הגלים וכך קובעים את מקום הנגיעה.
שיטה זו נחשבת לטכנולוגיה המתקדמת ביותר בתחום מסכי המגע. יתרונות השיטה האקוסטית הם שקיפות המסך, רזולוציה גבוהה המאפשרת מעקב נוח אחרי תנועה על גבי המסך, ואפשרות להוסיף למערכת ציר עומק. חסרונותיה הם מחיר גבוה יחסית, והעובדה שרעשים ופני מסך מאובקים או מוכתמים יכולים לשבש את עבודת המערכת. כמו כן, השיטה אינה בעלת רגישות גבוהה לחפצים חדים כגון עט.

4. קיבול: בשיטה זו המסך מורכב ממבודד, כגון זכוכית, מצופה במוליך. בכל-פעם שהמשתמש (המוליך) נוגע במסך הוא משנה את השדה החשמלי של המסך. שינוי זה מתבטא בשינוי בקיבול המסך (כלומר, אגירת האנרגיה במסך). חיישנים מיוחדים מזהים את המיקום בו משתנה הקיבול.
מסכים אלו הם בעלי רזולוציה גבוהה, אך חסרונם הוא שהם לא מסוגלים לגלות מגע של חומר מבודד. אפילו אדם לבוש כפפה לא יוכל להפעיל מסך כזה, ולכן במקומות בהם מזג האוויר קר לא ניתן להשתמש במסכים מסוג זה.