タッチスクリーン | Constant Reader

タッチを感知するさまざまな方法を持つタッチスクリーン技術の様々ながあります。

ResistiveEdit

主な記事：抵抗性タッチスクリーン

抵抗性タッチスクリーンパネルは、いくつかの薄い層からなり、最も重要なのは、間に薄い隙間を持つ互いに対向する二つの透明最上層（触れられるもの）は、下側の表面にコーティングを有し、そのすぐ下には、その基材の上に同様の抵抗層がある。, 一方の層は、その側面に沿って導電性の接続を有し、他方は上部および下部に沿って有する。電圧が一方の層に印加され、他方の層によって感知される。指先やスタイラスの先端などの物体が外面に押し下げられると、その時点で二つの層が接触して接続されるようになります。その後、パネルは一対の分圧器として動作し、一度に一つの軸として動作します。各層の間で急速に転換することによって、スクリーンの圧力の位置は検出することができる。

抵抗膜タッチは、液体や汚染物質に対する高い耐性のために、レストラン、工場、病院で使用されています。, 抵抗性タッチ技術の主な利点は、その低コストです。さらに、接触が感じられるために十分な圧力だけ必要であるので手袋によって、または指の代理として堅い何でもの使用によって使用されるかもし欠点には、押し下げる必要性、および鋭利な物体による損傷の危険性が含まれる。抵抗膜式タッチスクリーンはまた、画面上に配置された材料の層からの追加の反射（すなわちグレア）を有するため、コントラストが悪いことに苦しむ。これは、DSファミリー、3DSファミリー、およびWii Uゲームパッドで任天堂が使用していたタッチスクリーンのタイプです。,

弾性表面波編集

主な記事：弾性表面波

弾性表面波（SAW）技術は、タッチスクリーンパネルを通過する超音波を使用します。パネルに触れると、波の一部が吸収されます。超音波の変化は、タッチイベントの位置を決定するためにコントローラによって処理される。表面音響波のタッチパネルにダメージを与えることがあるので、外部のです。表面の汚染物質はまた、タッチスクリーンの機能を妨げる可能性があります。,

CapacitiveEdit

携帯電話の容量性タッチスクリーン

カシオTC500 1983年の容量性タッチセンサーウォッチは、タッチセンサーパッドとトレースが上部の時計ガラスにエッチングされサーフェス。

主な記事：容量性センシング

容量性タッチスクリーンパネルは、酸化インジウム錫（ITO）のような透明導体で被覆されたガラスのような絶縁体からなる。, 人体がまた電気コンダクターであるので、スクリーンの結果の表面に触れることはスクリーンのゆがみで”キャパシタンスの変更として測定可能な静電タッチの位置を決定するために異なる技術を使用することができる。次に、その場所が処理のためにコントローラに送信されます。 ITOはインジウムの使用によるいくつかの環境問題を引き起こすため、ITOの代わりに銀を使用するタッチスクリーンが存在する。, コントローラは、通常、相補型金属酸化物半導体（CMOS）アプリケーション固有集積回路（ASIC）チップであり、通常、処理のために信号をCMOSデジタル信号プロセッサ（DSP）

抵抗性タッチスクリーンとは異なり、一部の静電容量式タッチスクリーンは、手袋などの電気絶縁材料を介して指を検出するために使用できません。この不利益に影響する使い勝手のシューマエレクトロニクスなどのタッチタブレット端末および静電容量式スマートフォンに寒さがその種類は実に多彩で、着手袋をご着用ください。, それは伝導性の糸の刺繍されたパッチが付いている特別な容量性スタイラス、か特別適用手袋によって克服することができユーザーが付いている電気

それに応じて不安定でノイズの多い電圧を有する低品質のスイッチングモード電源ユニットは、容量性タッチスクリーンの精度、精度および感度を一時的に妨げる可能性があります。

, モバイルデバイス用のものは、SamsungのSuper AMOLED画面のように、ディスプレイ自体の内部にコンデンサを構築することによって層を排除する”インセル”技術でこのタイプのタッチスクリーンは、ユーザーの指とユーザーが画面上で触れているものとの間の目に見える距離を減少させ、スマートフォンで望ましいディスプレイの厚さと重量を減少させる。

単純な平行平板コンデンサは、誘電体層によって分離された二つの導体を有する。このシステムのエネルギーのほとんどは版の間で直接集中される。, エネルギーのいくつかは、プレートの外側の領域に流出し、この効果に関連する電界線は、フリンジングフィールドと呼ばれています。実用的な容量性センサーを作ることの挑戦の一部分はユーザーが入手しやすい活動的な感知区域にフリンジング分野を指示する一組のプリント回路の跡を設計することである。このようなセンサパターンには、並列プレートコンデンサは適していません。フリンジ電界の近くに指を置くことは容量性システムに伝導性の表面積を加える。, 指によって追加される付加的な電荷貯蔵容量は、指容量またはCFとして知られている。指が存在しないセンサの容量は、寄生容量またはCPとして知られています。

表面容量編集

この基本技術では、絶縁体の片側のみが導電層で被覆されています。小さな電圧が層に印加され、その結果、均一な静電場が得られる。人の指などの導体がコーティングされていない表面に触れると、コンデンサが動的に形成されます。, センサーのコントローラーはパネルの四隅から測定されるようにキャパシタンスの変更から接触の位置を間接的に定めることができる。可動部品がないため、適度に耐久性がありますが、分解能が限られており、寄生容量カップリングによる誤った信号が発生しやすく、製造中に校正が従ってそれは産業制御およびキオスクのような簡単な適用で最も頻繁に使用される。,

いくつかの標準的な容量検出方法は射影的であるが、非導電性表面を介して指を検出するために使用することができるという意味で、それらは、これらのプレートの静電容量の変動を引き起こし、センシングプレートを膨張または収縮させる温度の変動に非常に敏感である。これらの変動は多くのバックグラウンドノイズをもたらすので、正確な検出のためには強い指信号が必要です。これは指が感知要素に直接触れるか、または比較的薄い非導電表面を通して感じられるそれらに適用を限る。,

投影容量タッチディット

投影容量タッチスクリーン(PCT)技術に基づくマルチタッチグローブの裏側

8×8投影容量タッチスクリーン25ミクロンの絶縁被覆銅線を透明なポリエステルフィルム。,

この図は、ラティスタッチスクリーンまたはキーパッドへの八つの入力が28個の一意の交差点を作成する方法を示していますが、標準のx/y多重化タッチスクリーン,

投影容量性タッチスクリーンのスキーマ

投影容量性タッチスクリーン（PCT;またPCAP）技術は、容量性タッチ技術の変形であるが、タッチに対する感度、精度、解像度およびタッチ速度は、”人工知能”の単純な形の使用によって大幅に改善されている。この理性的な処理は非常に厚いガラスおよび二重ガラスを通して、正確そして確実に写し出されるべき感じる指を可能にする。,

ある現代PCTのタッチ画面はたくさんの分離したキーで構成されますが、ほとんどのPCTのタッチ画面はガラス板で層になる伝導性材料の行そしてコラムのx/yのマトリックスから成っています。これは、電極のグリッドパターンを形成するために単一の導電層をエッチングすることによって、グリッドを形成するために平行線またはトラック, 同時に検出できる指の数は、クロスオーバー点の数（x*y）によって決定される。しかし、交差点数は、x要素がy要素を横切る代わりに、各導電要素が他のすべての要素を横切る対角格子レイアウトを使用することによって、ほぼ倍増することができる。

導電層は、しばしば透明であり、透明な電気的な酸化インジウム錫（ITO）でできているconductor.In いくつかの設計では、このグリッドに印加される電圧は、測定することができる均一な静電場を作成する。, 指などの導電性物体がＰＣＴパネルに接触すると、その時点で局所的な静電場が歪む。これは静電容量の変化として測定可能です。指が二つの”トラック”の間のギャップを埋めると、充電フィールドはさらに中断され、コントローラによって検出されます。静電容量は、グリッド上の個々のポイントごとに変更および測定できます。このシステムは正確に接触を追跡できる。ガラスであるPCTの最上層が原因で、それはより安価な抵抗接触技術より丈夫です。, 従来の容量性接触技術とは違って、PCTシステムが受動のスタイラスか手袋をはめられた指を感じることは可能である。ただし、パネル表面の湿気、高湿度、または集められた塵は性能を妨げることができます。しかし、これらの環境要因は、ワイヤベースのタッチスクリーンがはるかに低い”寄生”容量を有し、隣接する導体間の距離が大きいという事実のために、”細いワイヤ”ベースのタッチスクリーンには問題ではない。

PCTには、相互容量と自己容量の二つのタイプがあります。,

相互capacitanceEdit

これは一般的なPCTアプローチであり、ほとんどの導電性物体が非常に近い場合に電荷を保持できるという事実を利用しています。相互容量性センサでは、コンデンサは本質的に、グリッドの各交差点における行トレースと列トレースによって形成される。たとえば、16×14アレイには224個の独立したコンデンサがあります。行または列に電圧が印加されます。指または導電性スタイラスをセンサの表面に近づけると、局所的な静電場が変化し、相互容量が減少します。, 格子のあらゆる個々のポイントのキャパシタンス変更は正確に他の軸線の電圧の測定によって接触位置を定めるために測定することができる。相互キャパシタンスは多数の指、やしまたはstyliが正確に同時に追跡することができる複数の接触操作を可能にする。

Self-capacitanceEdit

Self-capacitanceeditセンサは相互容量センサと同じX-Yグリッドを持つことができますが、列と行は独立して動作します。, 自己容量では、指の容量性負荷は、電流計によって各列または列電極で測定されるか、またはRC発振器の周波数の変化を測定します。

指は、行の全長に沿って任意の場所で検出することができる。その指が列によっても検出される場合、その指の位置はこの行／列ペアの交点にあると仮定することができる。これは、単一の指の迅速かつ正確な検出を可能にするが、複数の指を検出する場合には、いくつかのあいまいさを引き起こす。, 二本の指がつき検出位置、である。しかしながら、競合するタッチポイントを選択的に脱感作することによって、競合する結果は容易に排除される。これにより、”自己容量”をマルチタッチ操作に使用することができます。

あるいは、一つの列を除くすべての列に”脱感作”信号を適用することによって、あいまいさを回避することができます。これは触れるために敏感なあらゆる行のちょうど短いセクションを行に沿ったこれらのセクションのシーケンスを選択することにより、その行に沿った複数の指の正確な位置を決定することができる。, このプロセスを繰り返されるすべてのその他の行までの全画面しています。

自己容量性タッチスクリーンレイヤーは、Sony Xperia Sola、Samsung Galaxy S4、Galaxy Note3、Galaxy S5、Galaxy Alphaなどの携帯電話で使用されます。

自己容量は相互容量よりもはるかに敏感であり、主にシングルタッチ、シンプルなジェスチャー、および指がガラス表面に触れる必要がない近接検相互容量にご使用にmultitouch願います。,多くのタッチスクリーンの製造業者はそれにより個々の利点を結合する同じプロダクトで自己および相互キャパシタン

容量性スクリーンでのstyliの使用編集

容量性タッチスクリーンは必ずしも指で操作する必要はありませんが、最近まで必要な特別なstyliは購入するのにかなり高価になる可能性があります。この技術の費用は近年大いに落ち、容量性styliはわずかな充満のために今広く利用でき、頻繁に移動式付属品と自由に与えられる。, これらは柔らかい伝導性のゴム製先端が付いている電気で伝導性シャフトから成り、それによりresistivelyスタイラスの先端に指を接続する。

Infrared gridEdit

1981年にこのPLATO V端子にユーザーのタッチスクリーン入力のためにディスプレイウォッチの周りに取り付けられた赤外線センサー。単色プラズマディスプレイの特徴的なオレンジ色の輝きを図示した。,

赤外線タッチスクリーンは、ledビームのパターンの中断を検出するために、画面の端の周りにX-Y赤外線LEDと光検出器のペアの配列を使用します。これらのLEDビームスのクロス互いに垂直方向と水平パターンこれはセンサーが接触の厳密な位置を取るのを助ける。このようなシステムの主な利点は、指、手袋をはめた指、スタイラスまたはペンを含む本質的に任意の不透明な物体を検出できることである。, では一般的に、屋外で使用される用途やPOSシステムできないな指揮者などの素も感のタッチパネルです。容量性タッチスクリーンとは違って、赤外線タッチスクリーンは全体システムの耐久性そして光学明快さを高めるガラスの模造を要求しない。赤外線タッチスクリーンは、赤外線ビームに干渉する可能性のある汚れやほこりに敏感であり、選択するアイテムを検索しながら、ユーザーが画面上に指を置いたときに曲面や偶発的なプレスで視差に苦しみます。,

赤外線アクリル投影編集

半透明のアクリルシートは、情報を表示するためのリアプロジェクションスクリーンとして使用されます。アクリルシートの端は赤外線LEDsによって照らされ、赤外線カメラはシートの背部に焦点を合わせる。シート上に置かれた物体は、カメラによって検出可能である。シートがユーザーによって触れられるとき、変形はユーザーの接触位置を示す最高圧力のポイントでピークを達する赤外線ライトの漏出で起因します。マイクロソフトのPixelSenseタブレットは、この技術を使用します。,

Optical imagingEdit

光学タッチスクリーンは、タッチスクリーン技術の比較的近代的な開発であり、複数のイメージセンサー（CMOSセンサーなど）が画面のエッジ（主にコーナー）の周りに配置されています。赤外線バックライトは、画面の反対側にあるセンサーの視野に配置されます。接触はセンサーからのあるライトを妨げ、接触する目的の位置そしてサイズは計算することができる(視覚外皮を見なさい)。この技術はより大きいタッチスクリーンのためのスケーラビリティ、多様性および入手可能性のために人気で育っている。,

分散信号技術編集

2002年に3Mによって導入されたこのシステムは、ガラス中の圧電性を測定するためにセンサーを使用して接触を検出する。複雑なアルゴリズムは、この情報を解釈し、タッチの実際の位置を提供します。技術は傷を含む塵そして他の外の要素によって変化しない。スクリーンの付加的な要素のための必要性がないので、それはまた優秀な光学明快さを提供すると主張する。 Anyオブジェクトを生成することができタッチのイベント、手袋を装着した., 欠点は、最初のタッチの後、システムが動かない指を検出できないことです。しかし、同じ理由で、静止しているオブジェクトはタッチ認識を中断しません。

Acoustic pulse recognitionEdit

この技術の鍵は、表面上のいずれかの位置にタッチすると、基板内に音波が発生し、タッチスクリーンのエッジに取り付けられた三つ以上の小さなトランスデューサによって測定されるユニークな組み合わせ信号が生成されることである。デジタル化された信号は、表面上のすべての位置に対応するリストと比較され、タッチ位置が決定されます。, 移動touchはこのプロセスの急速な繰返しによって追跡される。外来および周囲の音を無視して一致しない保存された任意の音ます。この技術は、高価な信号処理ハードウェアではなく、単純なルックアップ方法を使用することにより、他のサウンドベースの技術とは異な分散信号技術システムと同様に、最初のタッチ後に動かない指を検出することはできません。しかしながら、同じ理由で、タッチ認識は、いかなる静止物体によっても中断されない。, この技術は、2000年代初頭にSoundTouch Ltdによって特許ファミリEP1852772によって記述されたように作成され、2006年にTyco InternationalのElo部門によって音響パルス認識として市場タッチ用によるEloには通常のガラスは、良好な耐久性と光ります。この技術は、通常、画面上の傷やほこりで精度を保持します。この技術は、物理的に大きなディスプレイにも適しています。