静電容量式タッチスクリーンの操作と種類

この記事では、静電容量式タッチ スクリーンについて詳しく説明します。

この記事では、次のトピックについて詳しく説明

します

。静電容量式タッチスクリーンとは何ですか?

2. 静電容量式タッチスクリーンの操作

3.静電容量式タッチスクリーンタイプ

1.静電容量式タッチスクリーンとは何ですか?

静電容量式タッチ スクリーンは、指の圧力を使用して対話するデバイスのディスプレイ画面です。ハンドヘルド静電容量式タッチスクリーン デバイスは通常、携帯電話、携帯情報端末、衛星ナビゲーション システムなどの幅広いコンポーネントをサポートできるアーキテクチャを介してネットワークまたはコンピューターに接続します。人間のタッチは、静電容量式タッチ スクリーンの静電場にエネルギーを与えて活性化する導電体です。一方、静電気を発生する特殊なスタイラスペンや手袋を使用することもできます。タブレット PC、スマートフォン、オールインワン コンピューターは、静電容量式タッチスクリーン入力デバイスの例です。

静

電容量式タッチ スクリーン (ITO) は、絶縁体に似たガラス層で構成され、酸化インジウムスズなどの透明導体で覆われています。タッチスクリーン上のITOは、液晶を圧縮するガラス板に接着されています。画面が作動すると、電荷が発生し、液晶が回転します。

2. 静電容量式タッチ スクリーンの操作タッチ

入力テクノロジーは当初、出力ディスプレイと入力タッチ スクリーンを組み合わせて、より便利なグラフィカル ユーザー エクスペリエンスを提供するように設計されました。静電容量式タッチ技術に加えて、さまざまな技術原理を使用してタッチ スクリーンからユーザー入力を収集する他の技術も存在します。静電容量は、その名前が示すように、静電容量式タッチ スクリーンで人間のタッチの存在を検出するために使用されます。

特定の

電圧が与えられた場合、基本的なコンデンサは、電圧源が切断され、コンデンサがシンクに接続されたときに放電されるまでに、完全に充電されるまでに時間がかかります。この充電および放電時間は観察され、回路に変更が加えられない場合、より一定になります。この充放電周期は、回路の静電容量が変化すると変化します。これが静電容量式タッチスクリーンの基本的な概念です。

人間の指が回路に触れると、静電容量が増加し、システムに別のコンデンサが追加されます。人間には誘電特性があります。この追加のコンデンサは、回路の充電および放電時間、および全体的な静電容量に影響を与えます。その結果、回路全体の充放電時間の変動は、ユーザーの接点を示します。

通常、これには、回路の充放電期間の変化を調べながら静電容量式スクリーンを充電する専用のマイクロコントローラーが含まれます。この値が標準から逸脱すると、マイクロコントローラはユーザーが入力したことをメインコントローラに通知します。透明で透明なタッチスクリーンディスプレイは、酸化インジウムスズ(ITO)導電層とガラス絶縁体層を組み合わせることによって作成されます。人間の指がこれに触れるとコンデンサが生成され、人間の皮膚が誘電体として機能し、回路全体の静電容量に影響を与えます。

3. 静電容量式タッチ スクリーンの種類

静電容量式タッチスクリーンにはさまざまな種類があります。

表面の静電容量: 片側には薄い電圧導電層があります。解像度が低く、キオスクでよく使用されます。

投影静電容量式タッチ (PCT): この技術は、エッチングされた導電層上の電極グリッド パターンを利用します。信頼性の高いアーキテクチャを備えており、POS 取引で頻繁に使用されます。

PCT 相互静電容量: コンデンサは、各グリッド交点で電圧によって接続されます。マルチタッチインタラクションを可能にします。

PCT 自己静電容量: 電流計は個々の列と行を制御します。指1本でうまく機能し、PCT相互静電容量よりも強力な信号を提供します。

表面

の静電容量

このようなセンシングは、近くの誘電体が回路の静電容量として機能するため、実際に物と相互作用することなくアイテムの属性を測定するために使用されます。その結果、この概念は、調査対象のオブジェクトに触れることができない場合に使用されます。その結果、静電容量式タッチ スクリーンは本質的に、充放電時間の変化を監視しながら充電と放電を行うコンデンサ回路です。世界で最も人気のあるタッチスクリーン技術は抵抗膜方式を超えています。統計によると、静電容量式テクノロジーは、現在生産されているすべてのタッチ スクリーンの 90% 以上に電力を供給しています。ただし、表面静電容量技術は数ある技術のうちの 1 つにすぎません。表面静電容量の基本は、他の静電容量技術の基本と似ています。タッチコマンドを見つけるために、一貫した電界を生成して測定します。タッチ命令を検出するために、「表面静電容量式」タッチスクリーン技術は、電界と導電性コーティング層を使用します。最上層は、表面静電容量機能を備えたタッチスクリーンに存在します。この最上層は導電性物質で覆われています。作動すると、表面静電容量式タッチ スクリーンが最上層に電圧を印加します。その結果、指がディスプレイインターフェースに接触したり押したりすると、電圧の一部が指に引き込まれます。

Surface Capacitive

の利点静

電容量式表面タッチスクリーンは寿命が長いです。電界を使用してタッチ コマンドを検出するため、抵抗膜方式などの他のタッチ スクリーン技術と同じ早期の故障や劣化の影響を受けません。もちろん、抵抗膜式タッチスクリーンの操作は機械的です。それらは機能するために一緒に押し合わされるいくつかの層を持っています。表面静電容量式タッチ スクリーンは、可動部品がないため、非常に耐久性があります。

モデルによっては、一部の表面静電容量式タッチ スクリーンは手袋をしたまま使用できます。通常、静電容量式タッチスクリーンでタッチコマンドを実行するには、裸の指などの導電性物体が必要です。導電性物体が存在する場合、静電容量式タッチ スクリーンは、デバイスの静電場の一部を描画することで、いつ、どこでタッチが発生したかを知ることができます。

一方

、表面静電容量式タッチ スクリーンでは、薄い手袋を使用できることがよくあります。薄い手袋を着用すると、指と関連機器の間には、小さいながらも識別可能な量の電圧が流れます。.他の静電容量式タッチ スクリーンの大部分では、手袋の使用が許可されていません。手袋は、どんなに軽くても、指からガジェットへの電気の流れを止めます。幸いなことに、特定の表面静電容量式タッチ スクリーンはこの問題の影響を受けません。

投影型静電容量式タッチ

静電容量式は電界(静電容量)の変化を感知してタッチを検出しますが、抵抗膜式は上下の層を一緒に押すことでタッチを検出します。スマートフォンやタブレットの場合、抵抗膜式ディスプレイよりも静電容量式ディスプレイが好まれることがよくあります。PCT または PCAP としても知られる投影型静電容量式タッチは、静電容量式タッチ センシング テクノロジーの一種です。従来の投影型静電容量式タッチスクリーン デバイスでは、ガラスのシートに導電性材料の交差する列と列が埋め込まれています。メーカーによっては、これらのマトリックス グリッドは、行または列を導電層にエッチングするか、導電性材料の 2 つの異なる層からフォームを形成することによって作成されます。これら 2 つのアプローチの違いはわずかであり、デバイスのパフォーマンスにはほとんど関係ありません。導電性グリッドは、投影された静電容量式タッチスクリーン デバイスによって使用され、対応する行と列に一貫した静電気を印加します。グリッドは導電性材料でできているため、静電気を簡単かつ制限なく移動できます。この電荷は、投影された静電容量式デバイスによって接触を検出するために使用されます。投影型静電容量式タッチスクリーンは、従来の静電容量式タッチスクリーンと同じように、ユーザー自身の身体から発生する電荷を利用してタッチを検出します。素指でインターフェースに接触することで生じる静電界歪みを静電容量の変化として検出します。交差する行と列のグリッド状の配列により、デバイスはタッチがいつどこで発生したかを判断できます。ユーザーが中央にあるデバイスのインターフェイスに触れると、この領域の行と列がワープします。この歪んだ領域により、デバイスはタッチが発生した場所を特定できます。

投影型静電容量式タッチスクリーン技術の利点の 1 つは、コストが低いことです。最上層がガラスでできているため、抵抗膜式タッチスクリーン デバイスよりも安価です。投影型静電容量式タッチスクリーンは、一般的な静電容量デバイスとは異なり、手袋をはめた指またはスタイラスで使用できます。

投影型静電容量式タッチセンシングの利点の耐久性: PCT スクリーンの主な利点の 1 つは、その強度と耐久性です。タッチスクリーンは商用アプリケーションで広く使用されます。汚れや指紋の汚れは、適切に選択および構築された静電容量式タッチ スクリーンでは問題になりません。さらに、投影型静電容量式タッチスクリーンには、可動部品、フロントコーティング、光学系/トランスデューサーが取り付けられていないため、特にアプリケーションの要件を満たすように慎重に選択および設計されている場合、デバイスまたはシステムの寿命が持続する必要があります。

同様に、背面に取り付けられた導電性マトリックスが損傷しない限り、傷がついた静電容量式タッチ スクリーンは正常に機能し続けるはずです。この機能により、損傷した場合でも電界の変化を測定し続けることができます。

自然な使用: 静電容量式タッチ スクリーンは、指または導電性スタイラスにのみ反応する非常に敏感なタッチ テクノロジーです (これにより、「誤タッチ」は起こりそうにありません)。これが、この技術が家庭用電化製品から商業および産業用途に広がった主な理由の 1 つです。光学式または音響ベースのタッチスクリーンに無生物が触れると問題(雨、落ち葉、ネクタイ、袖口など)が発生する可能性がありますが、静電容量式タッチスクリーンは抵抗膜式タッチスクリーンよりもはるかに少ない圧力で済みます。

画像の鮮明さ: 投影型静電容量式タッチ スクリーンは、裏面に小さな導体のマトリックスを備えたコーティングされていない透明なガラスでできているため、通常、他のほとんどのタッチ テクノロジーよりも高品質の画像を提供します。その結果、静電容量式パネルは OLED や最新の高解像度および UHD ディスプレイに適しています。

相互静電容量

に基づくタッチスクリーン技術

相互静電容量タッチスクリーン技術は、投影静電容量技術に含まれています。一方、相互静電容量は、列と行のグリッド上に静電容量を生成するという点で、従来の投影静電容量とは異なります。2つのタッチスクリーンデバイスが接触すると、隣接する列と行の間を流れる電流の一部が指に渡され、その特定のグリッド交点での静電容量が減少します。

相互静電容量のタッチスクリーンは、列と行が一緒になるとコンデンサを形成します。その結果、224個のコンデンサが14列×16列の相互静電容量タッチスクリーンに表示されます。ディスプレイに触れると、自然と近くの交差点の静電容量が減少します。

マルチタッチコマンドは相互静電容量

によってサポートされています相互

静電容量はグリッド上で生成されるため、相互静電容量のタッチスクリーンでは複数のタッチが可能になる場合があります。言い換えれば、相互静電容量タッチスクリーンデバイス上の2つ以上の場所をタップまたはタッチすることでコマンドを開始できます。マルチタッチコマンドは、コマンドの可能性のまったく新しい世界を開きます。例えば、画面をタッチする方法によって、ズームインやズームアウトが可能です。もちろん、相互静電容量以外のタッチスクリーン技術もマルチタッチコマンドをサポートする。自己静電容量により、2つ以上の接点を同時に使用できます。

相互静電容量は、他のすべてのタイプの投影静電容量タッチ スクリーン テクノロジーと同様に、高いタッチ感度と高いタッチ精度の両方を提供します。その結果、これらの理由やその他の理由から、投影静電容量タッチ スクリーンが表面静電容量タッチ スクリーンよりも好まれることがよくあります。

静

電容量式表面と静電容量式投影

投影型

静電容量式タッチ スクリーンは、いくつかの点で表面静電容量式タッチ スクリーンとは異なります。どちらも静電容量を使用してタッチ コマンドを検出しますが、方法は異なります。

投影型静電容量式タッチスクリーンには、インテリジェントな処理が含まれています。タッチコマンドを検出するための高感度タッチセンサーを搭載しています。一方、予想される静電容量技術のコストは欠点です。プロジェクション静電容量式タッチ スクリーンは通常、表面静電容量式タッチ スクリーンよりも高価です。