ما هي آلية عمل شاشات اللمس

انتشر استخدام الهواتف الذكيّة، والأجهزة اللوحيّة في هذا العصر، وأصبحت جزءاً أساسيّاً وحيويّاً في حياتنا اليوميّة. الكثير منّا يتساءل عن كيفيّة عمل الشاشات باللمس، وكيف يستجيب الهاتف وينفذ الأمر المطلوب عند لمس مكانٍ محدّد على الشاشة، لذا سنقدم بأسلوبٍ بسيط وواضح كيفيّة عمل الشاشات اللمسيّة.
يمكننا تعريف شاشة اللمس بأنها عبارة عن طبقة شفافة تغطي شاشة العرض في الجوالات أو الحاسبات اللوحية، تقوم بالتحسس لحركات اليد وللكتابة عليها بواسطة قلم خاص.
مكونات الشاشات اللمسية
1. الطبقة العلويّة مكونة من البوليستر، ويتم تغليف هذه الطبقة بطلاءٍ معدني موصل شفّاف.
2. طبقة من المادّة اللاصقة، توضع أسفل الطبقة العلويّة لتثبيتها.
3. طبقة زجاجيّة مغلّفة بطبقة طلاءٍ معدني موصل شفاف.
4. طبقة من المادة اللاّصقة على الزجاج الخلفي، بهدف زيادة الحجم.
تقنيات الشاشات اللمسيّة
تقنية المقاوميّة
شاشة اللمس المقاومة تتكوّن من طبقة إكريليك أو زجاج، تغطّيها طبقتان، إحداهما موصلة للكهرباء (conductive layer)، والثانية مقاومة ( Resistive layer)، ويوجد فاصل غير مرئي بين الطبقتين، تعتمد هذه التقنية في عملها على تغيُّر المقاومة الكهربائية في المكان الذي يتم لمسه على شاشة اللمس، فعند الضغظ على الشاشة بالإصبع تتّحد الطبقتان الموصلة والمقاومة، ممّا يسمح بمرور تيّار كهربائي على المنطقة التي تم لمسها، ثمّ إرسال إشارات للمعالج بعد تحويل هذه الإشارات من تماثليّة إلى رقميّة، وبعدها يترجم المعالج الإشارات الرقميّة أو البيانات وتظهر على الشاشة أمامنا.
تمتاز شاشات اللمس التي تعمل بتقنية المقاومة أنها تحتاج إلى قلم اللمس (stylus)، وتحتاج إلى الضغط بقوّة على الشاشة لتستجيب، وهي رخيصة الثمن مقارنةً بغيرها من التقنيات.
تقنية السعة
تتكوّن الشاشة من طبقةٍ رقيقة من القصدير المؤكسد، الموجودة على شريحةٍ من الزجاج، وتوجد أربعة أقطابٍ كهربائيّة على الشاشة، والتي تتصل بدوائر كهربائيّة متذبذبة، يعتمد عمل شاشة تقنية السعة على التغيّر في السعة الكهربائية، نتيجةً لتشوّش المجال الكهروستاتيكي عند لمس الشاشة.
عند لمس الشاشة أو الضغط بالإصبع تمتص طبقة القصدير الشحنة الخارجة من الإصبع، وتنقلها الأقطاب الكهربائيّة إلى الدوائر الكهربائية المتذبذبة، لتصل الإشارات إلى الموجِّه، وينقلها إلى المعالج ليترجم البيانات إلى مُخرجات. تمتاز هذه التقنية بأنها أكثر تطوراً من تقنية المقاوميّة، وأكثراستجابةً عند لمس الشاشة بإصبع الإنسان.
تقنية الموجات الصوتية السطحية
تعمل بتكنولوجيا الموجات الصوتية السطحية، وعند لمس شاشة اللمس بإصبع اليد أو القلم، ينتج عنها مجال كهربائي، ثم تنتقل هذه الإشارات إلى وحدة التحكم، ثم إلى المعالج ليترجم هذه البيانات إلى مخرجات تظهر على الشاشة. رغم تقدّم هذه التقنية إلى أنها تتأثر بالعوامل الخارجية كالملوثات التي تتكون على سطحها.
تقنية الأشعة تحت الحمراء
تعمل هذه التقنية بتكنولوجيا إعاقة الحُزم الضوئيّة، إذ إنّ الشاشة مزوّدة بلوحةٍ من أسلاكٍ غير مرئيّة، عليها خلايا كهروضوئية، وشبكة من الأشعة تحت الحمراء، وصمّامات ضوئيّة وصمّامات حساسة للألوان. فعند لمس الشاشة يتكوّن مجال كهربائي، والذي يرسل إشاراتٍ إلى المعالج وبالتالي تحويلها إلى بيانات تظهر على الشاشة. تمتاز تقنية الأشعة تحت الحمراء بقدرتها العالية على تحمّل الصدمات والارتطام.