شاشة عرض مقطعية

يمكن العثور على تمثيل الأرقام بسبعة أجزاء في براءات اختراع تعود إلى عام 1903 (في براءة الاختراع الأمريكية رقم 1,126,641 )، عندما اخترع كارل كينسلي طريقة لنقل الحروف والأرقام تلغرافيًا وطباعتها على شريط بتنسيق مجزأ. وفي عام 1908، اخترع إف دبليو وود شاشة عرض ثمانية أجزاء، والتي عرضت الرقم 4 باستخدام شريط قطري ( براءة الاختراع الأمريكية رقم 974,943 ). وفي عام 1910، استُخدمت شاشة عرض سباعية الأجزاء مضاءة بمصابيح متوهجة على لوحة إشارات غرفة غلايات محطة توليد الطاقة. ^{[ 2 ]} كما استُخدمت هذه الشاشات لعرض رقم الهاتف المطلوب للمشغلين خلال الانتقال من الاتصال الهاتفي اليدوي إلى الاتصال التلقائي. ^{[ 3 ]} ولم تنتشر هذه الشاشات على نطاق واسع إلا مع ظهور مصابيح LED في سبعينيات القرن العشرين.

استخدمت بعض شاشات العرض المبكرة ذات السبعة أجزاء خيوطًا متوهجة داخل مصباح مفرغ من الهواء؛ وتُعرف أيضًا باسم "نوميترون". ^{[ 4 ]} واستخدم نوع آخر (مينيترون) صندوقًا مفرغًا من الهواء . المينترون عبارة عن شاشات عرض ذات أجزاء خيطية، تُغلف في عبوات DIP ( عبوة مزدوجة الخط ) مثل شاشات LED الحديثة ذات الأجزاء. وقد تحتوي على ما يصل إلى 16 جزءًا . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} كما وُجدت شاشات عرض ذات أجزاء تستخدم مصابيح إضاءة متوهجة صغيرة بدلًا من مصابيح LED أو الخيوط المتوهجة. وكانت هذه الشاشات تعمل بطريقة مشابهة لشاشات LED الحديثة ذات الأجزاء. ^{[ 8 ]}

كما تم استخدام إصدارات شاشات العرض الفلورية الفراغية في السبعينيات. ^{[ 9 ]}

كانت العديد من شاشات العرض LED ذات السبعة أجزاء المبكرة (حوالي سبعينيات القرن العشرين) تحتوي على شريحة واحدة لكل رقم ، مما جعل الأرقام صغيرة جدًا. وقد تضمنت بعض التصاميم عدسات مكبرة لتحسين وضوح الأرقام. ^{[ 10 ] [ 11 ]} بينما استخدمت تصاميم أخرى شريحة واحدة أو شريحتين لكل جزء من أجزاء الشاشة. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

حلت شاشات الكريستال السائل (LCD) محل شاشات LED ذات الأجزاء السبعة إلى حد كبير. تتميز أشكال العناصر في لوحة LCD بأنها عشوائية، إذ تُصنع على الشاشة بتقنية الطباعة الضوئية ، بينما تميل أجزاء LED إلى أن تكون مستطيلات بسيطة ، لأنها تُشكّل يدويًا، مما يصعب معه تكوين أشكال أكثر تعقيدًا. مع ذلك، فإن سهولة تمييز شاشات الأجزاء السبعة، والتباين البصري العالي نسبيًا الذي توفره هذه الشاشات مقارنةً بأرقام المصفوفة النقطية، يجعل شاشات LCD متعددة الأرقام ذات الأجزاء السبعة شائعة جدًا في الآلات الحاسبة الأساسية .

يُنصح بعدم استخدام شاشات العرض ذات السبعة أجزاء لعرض المعلومات الحساسة (أي المعلومات التي قد تُشكل خطرًا على الصحة أو السلامة في حال قراءتها بشكل خاطئ) نظرًا لاحتمالية قراءتها بشكل خاطئ إذا كانت مقلوبة أو إذا كانت الأجزاء عالقة في وضع التشغيل أو الإيقاف. ^{[ 14 ]} وقد حلت شاشات LCD ذات المصفوفة النقطية والإضاءة الخلفية محل شاشات العرض ذات السبعة أجزاء في هذه الأجهزة إلى حد كبير.

ألهمت شاشة العرض ذات الأجزاء السبعة مصممي الخطوط لإنتاج خطوط تذكرنا بتلك الشاشة (لكنها أكثر وضوحًا)، مثل New Alphabet و "DB LCD Temp" و "ION B" وما إلى ذلك. يُستخدم نمط الأجزاء السبعة أحيانًا في الملصقات أو البطاقات، حيث يقوم المستخدم إما بتطبيق اللون على أجزاء مطبوعة مسبقًا، أو تطبيق اللون من خلال قالب رقمي ذي سبعة أجزاء ، لتكوين أرقام مثل أسعار المنتجات أو أرقام الهواتف.

تُستخدم شاشات العرض ذات السبعة أجزاء، والتي تستخدم نطاقًا محدودًا من الأحرف التي تشبه الأرقام (المقلوبة)، بشكل شائع من قبل أطفال المدارس لتشكيل الكلمات والعبارات باستخدام تقنية تُعرف باسم " تهجئة الآلة الحاسبة ".

قد تستخدم شاشات العرض ذات السبعة أجزاء شاشة عرض بلورية سائلة (LCD)، أو صمامًا ثنائيًا باعثًا للضوء (LED) لكل جزء، أو شاشة عرض كهروكرومية ، أو تقنيات أخرى لتوليد الضوء أو التحكم فيه، مثل تفريغ غاز الكاثود البارد (النيون) ( بانابلكس )، والفلورسنت الفراغي (VFD)، والخيوط المتوهجة (نوميترون)، وغيرها. بالنسبة للوحات أسعار البنزين وغيرها من اللافتات الكبيرة، لا تزال شاشات العرض الكهروميكانيكية ذات السبعة أجزاء، والمكونة من أجزاء عاكسة للضوء يتم قلبها كهرومغناطيسيًا، شائعة الاستخدام. كان أنبوب نيكسي ذو الكاثود البارد، الشبيه بمصباح النيون، بمثابة مقدمة لشاشات العرض ذات السبعة أجزاء في الفترة من الخمسينيات إلى السبعينيات. ابتداءً من عام 1970، باعت شركة RCA جهاز عرض يُعرف باسمآلة نوميترون التي استخدمت خيوطًا متوهجة مرتبة في شاشة عرض سباعية الأجزاء. ^{[ 15 ]} في الاتحاد السوفيتي، احتوت أول آلة حاسبة إلكترونية "فيغا"، التي تم إنتاجها منذ عام 1964، على 20 خانة عشرية معشاشة عرض كهربائية مضيئة. ^{[ 16 ]}

في عبوة LED بسيطة، عادةً ما يتم توصيل جميع الكاثودات (الأطراف السالبة) أو جميع الأنودات (الأطراف الموجبة) لمصابيح LED القطاعية بطرف مشترك؛ ويُشار إلى هذا النوع من الأجهزة باسم "الكاثود المشترك" أو "الأنود المشترك". ^{[ 17 ]} وبالتالي، فإن عبوة مكونة من 7 أجزاء بالإضافة إلى الفاصلة العشرية تتطلب تسعة أطراف فقط، على الرغم من أن المنتجات التجارية عادةً ما تحتوي على عدد أكبر من الأطراف، أو مساحات مخصصة للأطراف، لتتوافق مع مقابس الدوائر المتكاملة القياسية . كما توجد شاشات عرض متكاملة، برقم واحد أو عدة أرقام. بعض هذه الشاشات المتكاملة مزودة بوحدة فك تشفير داخلية خاصة بها ، بينما لا تحتوي معظمها على ذلك: حيث يتم توصيل كل مصباح LED على حدة بطرف توصيل كما هو موضح.

تستخدم شاشات LED متعددة الأرقام، كما هو الحال في الآلات الحاسبة الجيبية والأجهزة المشابهة، تقنية العرض المتعدد لتقليل عدد منافذ الإدخال/الإخراج اللازمة للتحكم في الشاشة. على سبيل المثال، يتم توصيل جميع مصاعد قطاعات A لكل خانة معًا وبمنفذ دائرة تشغيل ، بينما يتم توصيل مهابط جميع قطاعات كل رقم. لتشغيل أي قطاع معين من أي رقم، تقوم الدائرة المتكاملة المتحكمة بتشغيل مشغل المهبط للرقم المحدد، ومشغلات المصعد للقطاعات المطلوبة؛ ثم بعد فترة تعتيم قصيرة، يتم تحديد الرقم التالي وإضاءة القطاعات الجديدة، بالتتابع. بهذه الطريقة، تتطلب شاشة عرض من ثمانية أرقام بسبعة قطاعات وفاصلة عشرية 8 مشغلات مهبط و8 مشغلات مصعد فقط، بدلاً من 64 مشغلًا ومنفذًا للدائرة المتكاملة. ^{[ 18 ]} غالبًا ما تُستخدم خطوط تشغيل الأرقام في الآلات الحاسبة الجيبية لمسح لوحة المفاتيح أيضًا، مما يوفر المزيد من التوفير؛ ومع ذلك، فإن الضغط على عدة مفاتيح في وقت واحد قد ينتج عنه نتائج غير متوقعة على الشاشة المتعددة.

تُرتّب الأجزاء السبعة على شكل مستطيل، مع جزأين رأسيين على كل جانب وجزء أفقي واحد في الأعلى والوسط والأسفل. غالبًا ما يكون المستطيل مائلًا ، مما قد يُسهّل القراءة. في معظم التطبيقات، تكون الأجزاء متقاربة في الشكل والحجم (عادةً ما تكون سداسية الشكل ، مع إمكانية استخدام شبه منحرف ومستطيل أيضًا)؛ أما في حالة آلات الجمع ، فتكون الأجزاء الرأسية أطول وأكثر غرابة في شكلها عند الأطراف، وذلك لتسهيل قراءتها. يمكن إضاءة العناصر السبعة للشاشة بتراكيب مختلفة لتمثيل كل رقم من الأرقام العربية .

تُشار إلى الأجزاء الفردية بالأحرف من "a" إلى "g"، ويُستخدم أحيانًا فاصلة عشرية اختيارية (جزء ثامن، يُشار إليه اختصارًا بـ DP) لعرض الأعداد غير الصحيحة. ^{[ 19 ] [ 17 ]} يمكن لبايت واحد أن يُشفّر الحالة الكاملة لشاشة عرض سباعية الأجزاء، بما في ذلك الفاصلة العشرية. أكثر ترميزات البت شيوعًا هي gfedcba و abcdefg . في تمثيل gfedcba ، تُشغّل قيمة البايت 0x06 الجزأين "c" و "b"، مما يُؤدي إلى عرض الرقم "1" .

كان أحد التطبيقات في آلة حاسبة شارب EL-8 الإلكترونية المبكرة. تنتج شاشة العرض ذات الثمانية أجزاء أرقامًا أكثر استدارة من شاشة العرض ذات السبعة أجزاء ، مما ينتج عنه إخراج أقرب إلى الكتابة اليدوية، مع التضحية بقلة عدد الأحرف الأبجدية الممكنة التي يمكن عرضها لأن الخطين F و G مدمجان (انظر الجدول أدناه).

قد تُظهر شاشة العرض ذات الثمانية أجزاء أحيانًا الأحرف الأبجدية بشكل أقل وضوحًا نظرًا لدمج الجزأين F و G واستدارة الزوايا. وقد أدى التصميم غير المتماثل للعناصر إلى ظهور نمط رقمي مميز يشبه الكتابة اليدوية، مع ظهور الرقم "0" بنصف الارتفاع.

• 
  شاشة شارب EL-8 بثمانية أجزاء
• 
  شاشة عرض ثمانية أجزاء تعرض الرقم 8
• 
  شاشة عرض ثمانية أجزاء تعرض حرف D

في بعض الآلات الحاسبة الرقمية السوفيتية في سبعينيات القرن العشرين، مثل Elektronika 4-71b، تم استخدام شاشات عرض مكونة من 9 أجزاء لتوفير الحروف والأرقام الأساسية وتجنب الخلط في تمثيل الأرقام في الرموز البريدية السوفيتية .

الرقم 3

الحرف 3 (ze)

أجزاء مختلفة للرموز المتشابهة

تم تصميم الشريطين الإضافيين بحيث يميلان للأمام، مما يسمح بظهور حرف И بشكل مناسب ، ولتمييز الرقم 3 عن الحرف З. كما تستخدم آلة حاسبة شارب كومبيت شاشة عرض مكونة من 9 أجزاء، مما يسمح باستخدام نطاق صغير من الأحرف والرموز.

تُستخدم شاشات العرض ذات التسعة أجزاء في العديد من ساعات تايمكس الرقمية ، وبعض أجهزة النداء ، مثل نيكسو إكس باج ^{[ 30 ]} ، وجهاز النداء آرتش بي آر 502 ^{[ 31 ]} ، وسكوب جيو إن 8 تي ^{[ 32 ]} . كما تُستخدم أيضًا في بعض طابعات إبسون ستايلس، وأجهزة القياس الرقمية نيوبورت آي سيريز ^{[ 33 ]} . تتميز شاشة العرض المستخدمة في آي سيريز بوجود جزء إضافي رأسي في الأعلى، وجزء إضافي مائل للخلف تمامًا في الأسفل. وهذا يُتيح ظهور حرفي R وM بشكل أكثر طبيعية.

استخدمت طاولات لعبة البينبول التي أنتجتها شركة Bally من عام 1986 إلى عام 1989 شاشات تسجيل النقاط المكونة من تسعة أجزاء. ^{[ 34 ]}

تم تطوير شاشة عرض مكونة من تسعة أجزاء لعرض الأرقام البنغالية ^{[ 35 ]} والأرقام الرومانية .

• 
  شاشة عرض فلورية فراغية مكونة من تسعة أجزاء
• 
  نموذج لرمز بريدي مكون من تسعة أجزاء على ظرف
• 
  بطاقة بريدية من لاتفيا قبيل استقلالها

من خلال إضاءة عناصر مختلفة، يمكن عرض شخصيات مختلفة.

في شاشة عرض مكونة من 14 جزءًا، يوجد أيضًا جزء خامس عشر اختياري وهو عبارة عن فاصلة عشرية (يشار إليها بـ "DP").

الأبجدية اللاتينية

تُستخدم شاشة العرض المكونة من 14 جزءًا في الغالب لعرض النصوص لأن العناصر الـ 14 تسمح بعرض جميع الأحرف اللاتينية بأحرف كبيرة وصغيرة (مع بعض الاستثناءات مثل "s").

ترميز سداسي عشري للأبجدية اللاتينية لشاشة عرض مكونة من 14 جزءًا

الأبجدية	أ	ب	ج	د	هـ	F	جي	ح	أنا	ج	ك	ل	م	شمال
رمز سداسي عشري	0xF7	0x128F	0x39	0x120F	0xF9	0xF1	0xBD	0xF6	0x1209	0x1E	0x2470	0x38	0x536	0x2136

الأبجدية	يا	P	سؤال	R	S	تي	يو	V	دبليو	X	Y	Z
رمز سداسي عشري	0x3F	0xF3	0x203F	0x20F3	0x18D	0x1201	0x3E	0xC30	0x2836	0x2D00	0x1500	0xC09

تستخدم شاشات العرض متعددة الأجزاء عناصر أقل من شاشات العرض النقطية الكاملة، وقد تُنتج مظهرًا أفضل للأحرف عندما تكون الأجزاء مُشكّلة بشكل مناسب. وهذا بدوره يُقلل من استهلاك الطاقة وعدد مكونات التشغيل.

تم استخدام شاشات البلازما الغازية المكونة من 14 جزءًا في آلات البينبول من عام 1986 حتى عام 1991 مع جزء إضافي من الفاصلة والنقطة ليصبح المجموع 16 جزءًا.

استُخدمت شاشات العرض ذات 14 و16 جزءًا لعرض الأحرف والأرقام على الآلات الحاسبة وغيرها من الأنظمة المدمجة . وتشمل تطبيقاتها اليوم شاشات العرض المُثبّتة على وحدات تعريف المتصل في الهواتف ، ومعدات الصالات الرياضية، وأجهزة الفيديو ، وأجهزة ستيريو السيارات ، وأفران الميكروويف ، وآلات القمار ، ومشغلات أقراص DVD.

كانت هذه الشاشات شائعة جدًا في آلات لعبة الكرة والدبابيس لعرض النتيجة وغيرها من المعلومات، قبل الاستخدام الواسع النطاق للوحات العرض النقطية.

صُممت شاشات العرض ذات الستة عشر جزءًا في الأصل لعرض الأحرف الأبجدية الرقمية (الأحرف اللاتينية والأرقام العربية). لاحقًا، استُخدمت لعرض الأرقام التايلاندية ^{[ 44 ]} والأحرف الفارسية ^{[ 45 ]} . وُجدت شاشات عرض غير إلكترونية تستخدم هذا النمط منذ عام 1902 ^{[ 46 ].}

قبل ظهور شاشات العرض النقطية الرخيصة ، كانت تُستخدم شاشات العرض المكونة من ستة عشر وأربعة عشر جزءًا لعرض الأحرف والأرقام على الآلات الحاسبة والأنظمة المدمجة الأخرى . وفي وقت لاحق، استُخدمت هذه الشاشات في مسجلات الفيديو (VCR)، ومشغلات أقراص DVD ، وأفران الميكروويف ، وأجهزة ستيريو السيارات ، وشاشات عرض هوية المتصل في الهواتف ، وآلات القمار .

قد تعتمد شاشات العرض ذات الستة عشر جزءًا على إحدى التقنيات المتعددة، وأكثر أنواع الإلكترونيات الضوئية شيوعًا هي LED و LCD و VFD . عادةً ما تُصنّع شاشات LED في عبوات أحادية أو ثنائية الأحرف، ليتم دمجها حسب الحاجة لتكوين شاشات عرض نصية ذات طول مناسب للتطبيق المطلوب؛ كما يمكن تكديسها لتكوين شاشات عرض متعددة الأسطر.

كما هو الحال في شاشات العرض ذات السبعة والأربعة عشر جزءًا، قد تظهر الفاصلة العشرية أو النقطة العشرية كجزء إضافي، أو كزوج من الأجزاء؛ وتُشكّل الفاصلة (المستخدمة لتجميع الأرقام الثلاثية أو كفاصلة عشرية في العديد من المناطق) عادةً من خلال دمج النقطة العشرية مع جزء مقوس متصل بها من اليسار إلى الأسفل. وبهذه الطريقة، يمكن عرض النقطة أو الفاصلة بين خانات الأحرف بدلاً من شغل خانة كاملة بمفردها، كما هو الحال عند استخدام الجزء الرأسي السفلي الأوسط كنقطة والجزء القطري السفلي الأيسر كفاصلة. كانت هذه الشاشات شائعة جدًا في آلات البينبول لعرض النتيجة ومعلومات أخرى، قبل الانتشار الواسع لشاشات العرض النقطية .