タッチスクリーンの仕組み:画面の裏にある科学

タッチスクリーンが普及し始めた頃、5歳児に「これは魔法だよ」と言われ、デバイスの中に魔法使いが閉じ込められていて、スワイプすると画面上のすべてが形を変えると説明された動画を覚えています。それは実際には恥ずかしいことでしたが、今ではタッチスクリーンの使用から遠く離れました。だから私たちのタッチスクリーンの基本的な仕組みを知ることは重要です。ごめん、それは「魔法」ではなく「エレクトロニクス」の仕事です。
この記事は2種類のタッチスクリーン、「静電容量式タッチスクリーン」と「抵抗膜式タッチスクリーン」に焦点を当てています。
静電容量式タッチスクリーン
静電容量式タッチスクリーンは、導電性の要素を検出することで動作します(私たちの指は導体のように振る舞います)。これらのスクリーンは複数の導電層で構成され、保護ガラス層(ゴリラガラスタッチスクリーンが最も保護性が高い)で覆われています。導電性要素で画面の任意の場所に触れると、その場所で回路が完成します。
さらに静電容量式タッチスクリーンには2つのタイプがあります。
1) 表面静電容量式: タッチスクリーンの四隅に配置されたセンサーで構成され、表面は透明導電材料で均等に覆われています。タッチ位置は、隅の電極への電流流れの比率で登録されます。
2) 投射型静電容量式: XとYと名付けられた2つの電極を含むグリッドシステムで構成されます。導電性要素がグリッドの任意のパネルに触れると、その電場が変化し、センサーがタッチ位置を自動的に検出できます。
抵抗膜式タッチスクリーン: これらのスクリーンは実際に圧力を必要とします。たとえばATMのタッチスクリーン、十分な圧力をかけないと入力が検出されません。
抵抗膜式タッチスクリーンは2つの導電層を含みます。抵抗層と導電層が等間隔のドットで分離され、層間にエアギャップを作っています。任意のポイントに圧力がかかると、外側のスクリーンが内側に曲がってもう一方の導電スクリーンに触れ、電流の流れに変化を生じさせます。したがって、センサーによってタッチ位置が自動的に検出されます。

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