موبائل آلات میں قریب کا سینسر — یہ کیا ہے، اقسام اور کام کا اصول

فون میں قریب کا سینسر کیا ہے

قریب کا سینسر ایک بغیر چھونے کا انفراریڈ سینسر ہے جو سمارٹ فون کے سامنے کے پینل کے اوپر حصے میں، ریسیور اسپیکر کے پاس واقع ہے۔ اس میں ایک انفراریڈ LED (IR LED) اور ایک فوٹو ڈیٹیکٹر (فوٹو ڈائی اوڈ یا فوٹو ٹرانزسٹر) شامل ہے۔ قریب کے سینسر کے ساتھ پہلا بڑے پیمانے کا سمارٹ فون Apple iPhone (2007) تھا — اس کے بعد سے، یہ سینسر تمام جدید فونز کا لازمی حصہ بن گیا ہے۔

مقام اور تعمیر

سینسر عام طور پر ڈسپلے کے شیشے کے نیچے چھپا ہوتا ہے اور صرف ایک مخصوص زاویے سے ایک چھوٹے نقطے کے طور پر نظر آتا ہے۔ جدید ماڈل شیشے پر منعکاسات سے جھوٹے ٹرگر سے بچنے کے لیے ایک تنگ شعاع زاویہ (15–30 ڈگری) کے ساتھ ایک آپٹیکل ماڈیول استعمال کرتے ہیں۔ مینوفیکچررز میں Sharp، ams OSRAM (TMD سیریز)، Silicon Labs اور ان کے معاہدے شراکت دار شامل ہیں۔

دو قسم کے سینسر

موبائل آلات میں علیحدہ سینسر (علیحدہ چپ IR LED + فوٹو ڈائی اوڈ) اور مضمو wrote ماڈیول (ایک ہی چپ پر دونوں عناصر) استعمال ہوتے ہیں۔ مضمو wrote حل (ams TMD2635، سائز 1×1×0.5 ملی میٹر) جدید فلیگ شپ کے الٹرا پتلے کیسنگ میں استعمال ہوتے ہیں اور بورڈ پر کم سے کم جگہ گھیرتے ہیں۔

انفراریڈ سینسر کیسے کام کرتا ہے

قریب کے سینسر کا کام کرنے کا اصول منعکس IR ریڈییشن کی شدت کی پیمائش پر مبنی ہے۔ انفراریڈ LED ایک روشنی کی دال (850–940 nm) خارج کرتا ہے، اور فوٹو ڈائی اوڈ کسی شے سے منعکس روشنی کی مقدار ناپتا ہے۔ اگر منعکس سگنل ایک حد سے تجاوز کر جائے، تو شے کو قریب (3–5 سینٹی میٹر سے کم) سمجھا جاتا ہے۔

بیرونی روشنی کا دباو

بنیادی تکنیکی چیلنج سورج مداخلت اور دوسرے IR ذرائع سے شور ہے۔ حل اخراج ماڈیولیشن ہے: IR LED 10–100 kHz پر دالیں خارج کرتا ہے، اور فوٹو ڈیٹیکٹر DC کمپونینٹ کو فلٹر کرتے ہوئے سنکرونس طور پر سگنل کا پتہ لگاتا ہے۔ ams Application Note AN000610 (2024) کے مطابق، سنکرونس ڈیٹیکشن پس منظر کی روشنی کو 40–60 dB تک دباتا ہے۔

انشاء اور حدود

ٹرگر حد مینوفیکچرر انشاء کے دوران مقرر کرتا ہے اور ڈسپلے کے شیشے کی شفافیت پر منحصر کرتا ہے۔ ایک عام حد 2–4 سینٹی میٹر کے منعکس فاصلے سے مطابقت رکھتی ہے۔ جب انگلی یا کان حد سے قریب رکھا جاتا ہے، تو سینسر 0 (قریب) آؤٹ پٹ کرتا ہے؛ بقیہ حالتوں میں، یہ انتہائی حد کی قیمت (ماڈل پر منحصر کرتے ہوئے 8–10 سینٹی میٹر) واپس کرتا ہے۔

قریب کے سینسر اور ToF سینسر میں فرق

IR قریب کا سینسر منعکس کی شدت کو ناپتا ہے — دو حالتوں کا ایک بائنری سینسر۔ ٹائم آف فلائٹ (ToF) روشنی کے ایک شے تک جانے اور واپس آنے میں لگنے والے وقت کو ناپتا ہے، جو کئی میٹر تک درست فاصلے کی پیمائش کی اجازت دیتا ہے۔ موبائل آلات میں، ToF سینسر (STMicroelectronics سے VL53L5) کیمرہ آٹو فوکس اور AR ایپلیکیشنز کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

کب IR قریب اور کب ToF استعمال کریں

کال کے دوران اسکرین بند کرنے کے کام کے لیے، ایک سادہ بائنری IR سینسر کافی ہے — اس کی لاگت ToF ماڈیول کے $1–$3 کے مقابلے میں $0.10–$0.30 ہے۔ ToF سینسر درست فاصلے کی پیمائش کا اضافہ کرتا ہے، لیکن بنیادی کام کے لیے زائد ہے۔ کچھ فلیگ شپ (Samsung Galaxy S23 Ultra) دونوں ٹیکنالوجی کو مضمو wrote کرنے والے مشترکہ ماڈیول استعمال کرتے ہیں۔

Android میں سینسر تک پروگرامی رسائی

Android Sensor.TYPE_PROXIMITY کے ذریعے قریب کے سینسر تک رسائی فراہم کرتا ہے۔ API کی ایک اہم خصوصیت یہ ہے کہ سینسر صرف دو عملی معنی رکھنے والی قیمتیں واپس کرتا ہے: 0 (شے قریب) اور انتہائی حد کی قیمت (عام طور پر 5–10 سینٹی میٹر) جب کوئی شے موجود نہ ہو۔ اندرونی الگورتھم سگنل کی اینالاگ فطرت کو چھپاتے ہیں۔

سینسر کے ساتھ کام کرنا

سینسر کی بائنری فطرت کا مطلب ہے کہ ایپ کسی شے کا درست فاصلہ حاصل نہیں کر سکتی — صرف یہ کہ احساس زون میں رکاوٹ موجود ہے یا نہیں۔ یہ ایک ہارڈویئر محدودیت ہے۔ مزید درست پیمائش کے لیے، معیاری TYPE_PROXIMITY API کے ذریعے ToF سینسر (اگر میسر ہو) استعمال کریں، لیکن ToF والے آلات پر یہ اینالاگ قیمتیں واپس کرتا ہے۔

val proximitySensor = sensorManager
    .getDefaultSensor(Sensor.TYPE_PROXIMITY)

sensorManager.registerListener(
    object : SensorEventListener {
        override fun onSensorChanged(event: SensorEvent) {
            val distance = event.values[0]
            val maxRange = proximitySensor?.maximumRange ?: 10f

            when {
                distance < maxRange -> lockScreen()
                else -> unlockScreen()
            }
        }

        override fun onAccuracyChanged(
            sensor: Sensor, accuracy: Int
        ) {}
    },
    proximitySensor,
    SensorManager.SENSOR_DELAY_UI
)

Wake Lock اور بجلی کا انتظام

قریب کے سینسر کو رجسٹر کرتے وقت، SCREEN_OFF_WAKE_LOCK استعمال کرنا اہم ہے اگر ایپ کو اسکرین بند ہونے پر بھی چلتا رہنا ہے (مثالاً، کال ریکارڈنگ)۔ Wake Lock کے بغیر، CPU نیند موڈ میں جا سکتا ہے اور سینسر ڈیٹا وصول کرنا بند کر سکتا ہے۔ SENSOR_DELAY_UI فلیگ (200 ملی سیکنڈ) زیادہ تر مناظر کے لیے کافی ہے۔

ایپلیکیشنز میں قریب کے سینسر کا استعمال

اگرچہ سینسر کا بنیادی کام کال کے دوران اسکرین بند کرنا ہے، ڈویلپر مزید تخلیقی استعمالات ڈھونڈ لیتے ہیں۔ Glimmer ایپ اسکرین کے سامنے ہاتھ کی حرکت سے ٹریک چھوڑنے کے لیے قریب کے سینسر کا استعمال کرتی ہے — ایک گانا چھوڑنے کے لیے اپنی ہتھیلی کو سوائپ کریں۔ بیٹری متاثر نہیں ہوتی: سینسر صرف 0.3–0.7 mA استعمال کرتا ہے۔

• خودکار جواب اور کال ریکارڈنگ — ایپ پتہ لگاتی ہے کہ فون کان کے قریب ہے اور اسپیکر یا ریکارڈنگ فعال کرتی ہے۔
• جیب موڈ — فون جیب میں ہونے پر اسکرین لاک کرتا ہے اور وائبریشن بند کرتا ہے۔ سینسر ہر 1–2 سیکنڈ بعد پول کیا جاتا ہے۔
• قریب سے پیش نمائش — گیلری ایپلیکیشنز میں، اسکرین کے قریب ہاتھ لانے سے چھپے کنٹرول ظاہر ہوتے ہیں۔
• بغیر چھونے گیمنگ — سادہ گیم جہاں سینسر کے سامنے ہاتھ کی حرکت بٹن دبانے کی جگہ لے لیتی ہے۔

مسائل اور محدودیتیں

قریب کے سینسروں کا بنیادی مسئلہ جھوٹے ٹرگر ہے اسکرین پروٹیکٹر اور کیس استعمال کرتے وقت۔ کچھ مینوفیکچررز (Google Pixel 8, 2023) IR کے بجائے ایک الٹراساؤنڈ قریب کا سینسر استعمال کرتے ہیں — یہ کسی بھی اسکرین پروٹیکٹر اور کسی بھی موٹائی کے ڈسپلے کے ذریعے کام کرتا ہے، لیکن اس کی درستی کم اور تاخیر زیادہ (تقریباً 100 ملی سیکنڈ) ہے۔ موٹا شیشہ (0.5 ملی میٹر سے زیادہ) IR ریڈییشن کو بکھیر دیتا ہے، جس سے مسلسل ٹرگر ہوتا ہے۔ حل سینسر کے لیے درست کٹ آؤٹ والی کیس استعمال کرنا ہے۔ دوسری خامی متغیر شفافیت والے OLED ڈسپلے (انڈر ڈسپلے سینسر) کے ذریعے کام کرنے میں ناقابلیت ہے۔

انڈر ڈسپلے قریب سینسر

2024–2025 میں، مینوفیکچررز نے انڈر ڈسپلے قریب سینسر نافذ کرنا شروع کیا، جس سے اوپر بیزل گھٹ کر 1–2 ملی میٹر ہو گیا۔ انڈر ڈسپلے قریب سینسر کے ساتھ پہلا بلک اسٹار ڈیوائس Xiaomi 14 Ultra (2024) تھا، اس کے بعد OnePlus 12 اور Samsung Galaxy S25 نے آیا۔ ٹیکنالوجی 940 nm پر IR ریڈییشن استعمال کرتی ہے جو OLED پکسلز سے جزوی طور پر گزرتی ہے۔ Samsung Display Technical Paper (2024) کے مطابق، IR ریڈییشن کے لیے OLED شفافیت 15–25% ہے — 600 cd/m² تک کی اسکرین چمکیل پر سینسر کے کام کرنے کے لیے کافی ہے۔ زیادہ چمکیل پر، میٹرکس IR کے لیے غیر شفاف ہو جاتا ہے، اور سینسر کو پیمائش کے لیے 1–2 فریم کے لیے بیک لائٹ بند کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

قریب کے سینسر کا سافٹ ویئر ایمولیشن

Android ایپ تیار کرتے وقت، ایمولیٹر قریب کے سینسر کی حمایت نہیں کرتا — اسے سافٹ ویئر میں ایمولیٹ کیا جانا چاہیے۔ ایک فزیکل ڈیوائس پر، آپ مناسب ABS_MT_TOUCH_MAJOR کوڈ کے ساتھ adb کمانڈ استعمال کر سکتے ہیں: adb shell sendevent /dev/input/eventX۔ ٹیسٹ میں کال کے دوران اسکرین بند ہونے کا نقول کرنے کے لیے، ایک mock آبجیکٹ کے ساتھ SensorManager استعمال کریں جو onSensorChanged کال ہونے پر 0 واپس کرتا ہے۔

قریب کے سینسر کی جانچ

Android ڈیوائس پر قریب کے سینسر کی جانچ کرنے کے لیے، فون ایپ کھولیں، *#0*# (Samsung پر) ڈائل کریں اور Sensor کا انتخاب کریں۔ اپنی انگلی کو اسکرین کے اوپر حصے کے قریب لانے پر، سینسر کی قیمت “Far” سے “Near” میں بدل جانی چاہیے۔ اگر سینسر جواب نہیں دیتا، تو اسکرین کے اوپر حصے کو صاف کریں اور چیک کریں کہ سینسر کو چھپانے والا اسکرین پروٹیکٹر تو نہیں ہے۔ iPhone پر، جانچ ترتیبات میں سسٹم ڈائیگناسٹکس کے ذریعے کی جاتی ہے۔