أخبار عاجلة
الرئيسية » كيف تعمل الأشياء » أجهزة إلكترونيات » كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

اصبحت اجهزة الجوال الذكية واجهزة اللمس اللوحية جزء من حياتنا العصرية. من خلال المعلومات التي تقدمها لنا والتطبيقات الكثيرة التي تلبي الكثير من رغباتنا جعلتها من الاغراض الشخصية المحببة لنا. جاءت الجوالات في البداية باحجام كبيرة ومقتصرة على اجراء المكالمات وارسال الرسائل القصيرة. ومع انها اعتبرت في ذلك الوقت تطورا ملحوظا على انواع الهواتف لم يكن العالم يدرك في ذلك الوقت المزايا العديدة التي وصلت لها الان. مع التقدم التكنولوجي اصبحت مزودة بالعديد من الخدمات والمزايا التي جعلتها اكثر فائدة.

من اهم التطورات التي نقلت الجوالات الذكية نقلة نوعية كان متمثلا في شاشاتها التي حلت محل الشاشات الصغيرة الحجم وازرار الطباعة إلى شاشات كبيرة تنفذ الاوامر بمجرد لمسها، وهذا رفع كفاءتها من الناحية العملية. اننا في ايامنا هذه نستخدم شاشات اللمس في كل شيء تقريبا فهي موجودة في اجهزة الصراف الالي والمصاعد وافران الميكروويف وغيرها من الاجهزة المزودة بشاشات لمس.

اننا نستخدم شاشات اللمس كل يوم وفي كل وقت وربما لا تفارقنا طوال اليوم الا اننا لا نعلم الكثير عن ما تخفيه هذه الشاشة خلفها وكيف تعمل هذه التقنية وهذا المقال من مقالات كيف تعمل الاشياء سوف نلقي الضوء على انواع شاشات اللمس وكيف يعمل كل منها.

النوع الاول: شاشات اللمس المعتمدة على الموجات Perimeter-Based Touchscreen

يمتلك هذا النوع من الشاشات على مرسلات ومستقبلات مدمجة في الهاتف ترسل امواجا تحت حمراء او امواجا فوق صوتية. تسجل انماط التداخل في الموجة والناتجة عن اللمس على انها اشارة ادخال. في هذا النوع من الشاشات لا يتطلب لمسها مباشرة ومن الممكن تمرير الاصبع فوق الشاشة لتعطي للجهاز اشارة ادخال معلومات. هذه الامواج هي امواج تحت حمراء او من الممكن ان تكون امواج فوق صوتية وتعمل بنفس الفكرة لكن هناك اختلاف في الفعالية والدقة بينهما. وهذا النوع من الشاشات لا يمتلك شرائح معدنية على الشاشة مما يسمح بمرور الضوء بنسبة 100٪ للحصول على صورة واضحة ودقيقة.

كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

شاشة لمس تعمل بالامواج فوق الصوتية

النوع الثاني: شاشات اللمس المعتمدة على الغطاء Overlay-Based Touchscreens

تمتلك شاشات اللمس من هذا النوع مجسات او مستشعرات مدمجة اسفل طبقة زجاجية وهي وجه شاشة الجوال الذكي. لهذا فان لمس الشاشة بشكل مباشر في هذا النوع امرا ضروريا لتسجل اشارة ادخال. هذا النوع من شاشات اللمس هو الاكثر انتشارا وذلك لانخفاض تكلفته ومتانته العالية. وينقسم هذا النوع من الشاشات المستخدمة في معظم اجهزة الجوالات والاجهزة المحمولة إلى نوعين هما:

(١) شاشات اللمس المقاومية Resistive Touch screens

يعمل نظام شاشات اللمس المقاومية على المقاومة الكهربية الناتجة عن تفاعل بين طبقتين – طبقة مقاومة resistive layer وطبقة توصيل conductive layer. تكون طبقة المقاومة في الاعلى واسفل منها مباشرة طبقة التوصيل ومن ثم طبقة زجاجية للحماية وفي النهاية شاشة العرض. تنفصل طبقة المقاومة عن طبقة التوصيل بفواصل كروية صغيرة جدا. عندما تقوم بالضغط على طبقة المقاومة فانها تنحني وتلمس طبقة التوصيل. ترسل طبقة التوصيل تيارا كهربائيا من نقطة التلامس ويقوم معالج الجوال باستخدام التيار لمعرفة موضع هذه النقطة على الشاشة بدقة. يمتاز هذا النوع من الشاشات بمتانته ودقته لكنه ليس بالكفاءة المطلوبة. تستخدم هذه الانواع من الشاشات في الاماكن التي لا تتطلب دقة عالية بالمقارنة مع سرعة الاستخدام مثل شاشات اجهزة الصراف الالي وغيرها.

كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

شاشات اللمس المقاومية

(٢) شاشات اللمس السعوية Capacitive Touch Screens

لا تمتلك شاشات اللمس السعوية شاشات مرنة لكنها تستخدم خاصية التوصيل الكهربائية لجلد الانسان. يتكون هذا النوع من الشاشات على مصفوفة من الدوائر الكهربائية مرتبة على طبقتين رقيقتين جدا لا يتعدى سمك شعرة الاسنان وهاتين الطبقتين متماثلتين ومتعامدتين على بعضهما البعض. يمر في هاتين الطبقتين تيارا كهربيا عند فرق جهد منخفض وهذا ينتقل إلى اطراف الاصابع عند لمس الشاشة. يتم رصد الانخفاض في قيمة الجهد الكهربي بسبب فقد الشحنات الكهربية الناتجة عن لمس الشاشة بواسطة اربعة الكترودات electrodes توصيل مثبتة على اركان الجوال. باستخدام معلومات مقدار النقص في الجهد يتمكن معالج الجوال من تحديد مكان لمس الشاشة بدقة.

كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

شاشات اللمس السعوية

مع استخدام الالكترودات electrodes الاربعة وطبقتي التوصيل من الممكن ادخال المعلومات على الشاشة بطريقة اللمس والمسح او السحب وكذلك تفعيل خاصية اللمسة المتعددة في نفس اللحظة multiple touches.

يسمح نظام شاشات اللمس السعوية بتمرير 90٪ من الضوء من الشاشة في حين ان شاشة اللمس المقاومية تسمح بمرور 75٪ فقط. كما ان شاشة اللمس السعوية تعكس ضوء الغرفة بشكل اقل مما يجعلها اوضح واسهل للرؤية والقراءة في ضوء النهار.

من الجدير ذكره هنا ان شاشات اللمس المقاومية يمكن معها استخدام اصبعك او طرف قلم، في حين ان شاشات اللمس السعوية يجب ان تمتلك اداة موصلة للادخال مثل اصبع اليد.

كل انظمة شاشات اللمس هذه يمكن ان تدمج على اسطح عادية مثل شاشات البلورات السائلة المستخدمة في شاشات الكمبيوتر او اجهزة التلفزيون لتحويلها الى شاشات لمس.

حاليا تعمل شركة دزني للابحاث Disney Research على تطوير تقنية جديدة لشاشات اللمس تحت اسم تسلا تتش TeslaTouch. الهدف من هذه الشاشات الجديدة هو تزويد المستخدم باحساس لمسي لتصبح شاشة اللمس متفاعلة مع المستخدم. يستخدم فرق الجهد الكهربي بين الشاشة واصبع اليد في جعل الشاشة تتذبذب لتعطي احساس بالاحتكاك بين الشاشة والاصبع. هذا سوف يزود المستخدم بالاحساس بملمس نسيجي او الشعور بمقاومة اكبر عند سحب ملف كبير بالمقارنة مع سحب ملف صغير على الشاشة. في اعتقادي هذا سوف يعطي شعورا رائعا لهذا النوع من الشاشات.

كيف تعمل شاشات اللمس في الجوالات الذكية؟

شاشة تسلا تشت تعطيك احساس بالنسيج الذي تعرضه

يمكنك ايضا الاطلاع على هذا الموضوع:

كيف تعمل شاشات اللمس في جوال الاي فون

شاشات لمس بدون لمس

شاشات لمس مبتكرة تتعرف على مستخدمها

تعليقات

تعليقات

عن الدكتور حازم فلاح سكيك

د. حازم فلاح سكيك استاذ الفيزياء المشارك في قسم الفيزياء في جامعة الازهر - غزة | مؤسس شبكة الفيزياء التعليمية | واكاديمية الفيزياء للتعليم الالكتروني | ومنتدى الفيزياء التعليمي | ومركز الترجمة العلمي | وقناة الفيزياء التعليمي على اليوتيوب | ورئيس تحرير مجلة الفيزياء العصرية | Email [email protected]

تفضل بزيارة صفحتي
تصفح كل مقالاتي

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *