METHOD OF CAPACITIVE
静電容量方式タッチパネルの仕組み
FEATURES

静電容量方式タッチパネル
の特長

  • ジェスチャー操作ができるタッチパネル方式


    スマホに採用されている人気が高いタッチパネル

 静電容量とはコンデンサなどの導電体で「どれくらいの電荷を蓄えているかを表す量」の事で、接触時にプラスとマイナスの正電荷、負電荷が引かれ合い、接触する面積が多かったり、距離が狭くなるほど大きくなります。検出方式は2種類あり、表面型(Surface Capacitive)と投影型(Projected Capacitive)でそれぞれの構造が異なります。

投影型静電容量(Projected Capacitive:PCAP)

 投影型静電容量方式は、同時に二点以上の入力検知を可能にし、高い耐久性や堅牢性といった特長を持つ方式です。軽い操作感やフリック、拡大/縮小、回転などのマルチタッチジェスチャー操作やディスプレイ面の段差をなくしたフラットなデザインも可能です。コントローラ調整による高感度化によって手袋入力も可能。耐傷性、耐候性、デザイン性等のあらゆる面で高い性能を有しています。

動作原理


電極がマトリクス状に形成してあり、隣り合う電極同士は容量結合をしています。指などの導電性物質が電極に近づくと、指と電極間に容量結合が発生、電極間同士の容量結合値が変化したところを、タッチ位置として検出しています。

自己容量方式と相互容量方式
自己容量方式
  •  指とITO電極間に形成される電界に指などの人体(GND)が触れることで起こる静電容量の増加を検知し、場所を特定することでタッチ判定を行います。 高感度で検出できる距離が広範囲の為、分厚いカバーの上からでも読み取りが可能です。電極が一つで済むことから構造が単純且つ取付が簡単な半面、 マルチタッチはできません。その為、主に高度な堅牢性が求められる機器や木材等の従来タッチパネルの導入が難しい場所へ採用されています。

自己容量方式
汎用性 高感度に優れている半面、マルチタッチができない
寸法 構造が単純且つ取付は簡単
検出 指/人体とITO電極間の静電容量変化を検出
信頼性 高感度で分厚いカバーの採用が多い為、堅牢性に優れる
見栄え 非常に良い。抵抗膜方式に比べ透過率が優れている
複数点押し 構造上、2点押しからはできない
相互容量方式
  •  送信電極(トランスミッタ)と受信電極(レシーバー)の2つの電極間における電磁界の状態変化を検出します。 送信電極にパルスを入力し、受信電極との間に形成さる電界に指(人体)やタッチペンが近づくと、電磁界の一部が指先やペン先に移り、遮られることで電極間の容量は減少します。 この静電容量の減少を捉え、指先やペン先の接近を検出します。

相互容量方式
汎用性 感度調整で手袋操作も可能。
寸法 電界を発生させる二つの電極が必要な為、自己容量に比べ電極設計は複雑
検出 指/人体によるITO電極間の静電容量変化を検出
信頼性 堅牢性は高いが、ノイズに弱い
見栄え 自己容量方式と同等
複数点押し 2~10点のマルチタッチが可能。
表面型静電容量(Surface Capacitive:SCAP)

 投影型よりもシンプルな構造でコストパフォーマンスに優れるが、構造上2点以上の同時検知が難しい為、マルチタッチ操作はできません。その性質から用途としては大型パネルでの使用が多く、単一動作に特化しています。構造はガラス基板の上に導電層となる透明電極膜を敷き、保護カバーを重ねた作りとなっています。


動作原理


 ガラスの表面に一様な電界を発生させることで、パネルの表面に接触すると指を介して表面上に形成された電界に変化が起こることで、4隅に微弱な電流が発生します。4隅の距離と電流との間の比率を計算する事で触れた位置を検出、タッチ(指)動作によるタッチパネル面の電界変化を利用しタッチ位置を検出します。

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