كيف تعمل شاشات اللمس؟

أصبحت شاشات اللمس أكثر انتشار بعد أن انخفضت أسعارها كثيراً خلال العقد المنصرم، ولكن ما لا يعلمه معظمنا هو أن هناك ثلاث أنظمة أساسية تستخدمها الشاشات اللمسية للتعرف على لمسة المستخدم، وهي:

1- النظام المقاوم (Resistive)

2- النظام السعوي (Capacitive)

3- نظام الموجات الصوتية السطحية (Surface acoustic wave)

أولاً: نظام المقاومة

يتكون نظام المقاومة من لوح زجاجي عادي يتم تغطيته بطبقتين يفصل بينهما مسافة فاصلة، إحداهما موصلة والأخرى معدنية مقاومة، وتعلوا هاتين الطبقتين طبقة مقاومة للخدش، فعندما تكون الشاشة في حالة العمل يكون هناك تيار كهربائي يسري خلال الطبقتين، لذلك عندما يلمس المستخدم الشاشة، تتلامس الطبقتين في مكان الضغط ذاته، وعندها يتم قياس التغير في المجال الكهربائي وتحديد إحداثيات مكان اللمس، ليتم بعد ذلك ترجمتها من قبل محرك خاص بطريقة يمكن لنظام التشغيل أن يفهمها، تماماً كما يقوم برنامج تشغيل فأرة الكمبيوتر بترجمة حركات الفأر إلى نقرة أو سحب.

ثانياً: النظام السعوي

يتكون هذا النظام من طبقة تقوم بتخزين الشحنة الكهربائية على اللوح الزجاجي للشاشة، وعندما يلمس المستخدم الشاشة بإصبعه، ينتقل قسم من هذه الشحنة إلى يد المستخدم، وبالتالي تتناقص الشحنة الموجودة على الطبقة السعوية، عندها تقوم دوائر كهربائية مثبتة في كل زاوية من زوايا الشاشة بقياس مقدار هذا الانخفاض، ومن خلال قياس الاختلافات النسبية بين كل زاوية من زوايا الشاشة، يقوم الحاسوب بتحديد إحداثيات اللمسة بالضبط، ثم يقوم بنقل تلك المعلومات إلى برنامج تشغيل الشاشات اللمسية.

ما يميز النظام السعوي عن النظام المقاوم هو أنه يبث ما يقرب من 90% من الضوء من الشاشة، في حين أن النظام المقاوم يبث فقط نحو 75%، وهذا يجعل النظام السعوي يعطي صورة أكثر وضوحاً بكثير من نظام المقاومة.

ثالثاً: نظام الموجات الصوتية السطحية

تحتوي شاشة نظام الموجة الصوتية السطحية، على محولين للطاقة (إحدها للاستلام والآخر للإرسال) يتم وضعهما على طول محوري (x) و (y) على اللوح الزجاجي للشاشة، كما ويحتوي اللوح الزجاجي أيضاً على عاكسات – تعكس الإشارة الكهربائية التي يتم إرسالها من محول إلى آخر- ويكون بإمكان محول الاستلام معرفة ما إذا كان قد حدث اختلال في موجة الاتصال في أي لحظة، ويمكنه تحديد موقع الاختلال وفقاً لذلك.

لا يمتلك هذا النوع من الشاشات لطبقة معدنية على سطحه، وهذا يسمح له بإعطاء إضاءة تصل إلى 100% من الضوء وصورة واضحة جداً، وهذا يجعل من نظام الموجة الصوتية السطحية هو الأفضل لعرض الرسومات التفصيلية.

من المجالات الأخرى التي تختلف فيها هذه الأنظمة عن بعضها هي أنواع المحفزات التي تؤدي إلى تسجيل الاتصال، فمثلاً يمكن لنظام المقاومة أن يسجل اللمسة بمجرد أن يحدث اتصال بين الطبقتين المكونتين له، وهو ما يعني أنه لا يهم إذا كان هذا الاتصال يحدث نتيجة للمسة إصبع أو نتيجة لارتطام كرة مطاطية به، في حين أنه ليتمكن النظام السعوي من تسجيل الاتصال، فلا بد وأن يكون المحفز موصلاً، وهذا يعني أن عليك استخدام إصبعك، من أجل تفعيل عمل نظام اللمس، أما بالنسبة لنظام الموجة الصوتية السطحية، فإن عمله مشابه للغاية لنظام المقاومة، حيث أنه يسمح بأن يتم تسجيل اللمسة باستخدام أي شيء تقريباً – ما عدا الأجسام الصلبة والصغيرة مثل رأس القلم.

بالنسبة لسعر هذه الشاشات، فيعتبر سعر الشاشة التي تعتمد على النظام المقاوم الأقل ثمناً، وهو أيضاً النظام الأقل وضوحاً بين الأنظمة الثلاثة الأخرى، كما أن طبقاته يمكن أن تتلف بواسطة الأدوات الحادة، في حين أن شاشات الموجة الصوتية السطحية عادة ما تكون الأغلى ثمناً.