'Finger Capacitance 'という用語は、タッチコマンドに応じて静電容量タッチスクリーンの表面に適用される電荷を指します。静電容量タッチスクリーンに触れると、ユーザーのボディから電気料金が吸収されます。代わりに、静電容量のタッチスクリーンが検出できる電気放電は少量しかありません。ただし、この追加の電荷は、ユーザーの指から発生するため、指の容量として知られています。
指容量がどのように機能するかを理解するには、まず静電容量タッチスクリーンの基本的な特性に精通している必要があります。静電容量デバイスは、静電容量を検知することによりユーザーコマンドを検出するタッチスクリーンです。アクティブ化されると、ディスプレイインターフェイス全体に一貫した静電フィールドを投影します。静電フィールドは、静電容量タッチスクリーンによって測定されます。
人体は電気的に導電性であるため、静電容量タッチスクリーンの静電界は、裸の指で触れると変化します。その結果、デバイスのディスプレイインターフェイスは、ユーザーの指から小さな電荷を受け取ります。その結果、タッチコマンドの近くでは、静電容量タッチスクリーンの静電場が強くなります。簡単に言えば、指の静電容量は、指でディスプレイインターフェイスに追加される追加の電荷です。
'指の容量として知られているこの電気現象は、単一の指に限定されません。任意の導電性オブジェクトでは、静電容量タッチスクリーンを操作できます。オブジェクトが電気を伝導する限り、デバイスの静電フィールドは歪んでしまいます。
導電性スタイラスは一般的な例です。導電性スタイラスは一貫した外観を持っています。唯一の区別は、導電性材料でできていることです。静電容量タッチスクリーンを導電性ペンで触れると、指の静電容量がディスプレイインターフェイスに追加されます。その結果、デバイスは、その場所に触れたときに順序を認識して記録します。
指の静電容量は、指または他の導電性オブジェクトが静電容量タッチスクリーンに電荷を追加するときに作成されます。キャパシタンスタッチスクリーンがタッチコマンドを認識できるようにします。指の静電容量が適用されると、デバイスはタッチコマンドとして認識します。
コンデンサはいくつかのタイプに分類されます。サーフェスマウントパッケージとLEDコンポーネントは通常、容量に関連付けられていますが、必要なのは絶縁層（つまり、誘電体）によって分離された2つの導体だけです。その結果、印刷回路基板に導電レイヤーが組み込まれたコンデンサを作成するのは比較的簡単です。例として、タッチセンシティブボタンとして使用されるPCBコンデンサの次の上部および側面図を考えてみましょう。
コンデンサは、タッチセンシティブボタンと周囲の銅の間の絶縁空間によって形成されます。周囲の銅はグランドノードに配線されているため、タッチセンシティブボタンは、地面とタッチセンシティブ信号の間のコンデンサと考えることができます。
PCB上のはんだマスクと通常、環境からデバイスの電子機器を分離するプラスチック層は、指とコンデンサの間の障壁として機能するため、直接伝導は発生しません。その結果、指はコンデンサを排出しません。さらに、関心のある量は、コンデンサに残っている電荷ではなく、同時に容量です。
指が存在するのに、なぜ容量が変わるのですか？これには2つの理由があります。1つ目は指の導電性特性に関連し、2つ目はその誘電特性に関連しています。
PCB上のはんだマスクと通常、環境からデバイスの電子機器を分離するプラスチック層は、指とコンデンサの間の障壁として機能するため、直接伝導は発生しません。その結果、指はコンデンサを排出しておらず、関心のある量は、コンデンサに残っている電荷ではなく、同じ瞬間に静電容量です。
コンデンサの電界は外側に伸びているため、指はプレートと接触することなく誘電特性に影響を与える可能性があります。
私たちの体は主に水でできているため、人間の肉は優れた誘電体です。空気の誘電率は、真空の誘電率よりもわずかに大きく、これは1つです（海面および室温で約1.0006）。一方、水の誘電率は約80で、これは大幅に高くなっています。その結果、指とコンデンサの電界との相互作用により、誘電率が上昇し、容量が上昇します。
電気ショックを受けたことがある人は誰でも、人間の皮膚が電気を行うことをよく知っています。前に述べたように、指とタッチセンシティブボタンの間に直接的な伝導はありませんので、指はPCBコンデンサを排出できません。ただし、この直接的な伝導の欠如は、指の導電率が重要ではないことを意味しません。それどころか、指は追加のコンデンサの2番目の導電性プレートとして機能し、非常に重要です。
実用的な目的のために、フィンガーキャップと呼ばれる指で作成されたコンデンサは、PCBに既に存在するコンデンサに並行して接続されていると想定されています。タッチセンシティブデバイスを使用している人はPCBのグランドノードに電気的に接続されていないため、2つのコンデンサは、標準的な回路分析の意味では「並列」ではなく、問題を複雑にします。
一方、人体は、電荷を吸収する能力が比較的高いため、仮想地位として機能すると考えられています。その結果、フィンガーキャップとPCBキャップの間の正確な電気接続は重要ではありません。重要なのは、2つのコンデンサの擬似平行設計のためにコンデンサが並行するため、指が総容量を増加させることです。
両方のシステムが容量の容量性タッチセンサーとどのように相互作用するかを制御する結果として、静電容量が増加します。
前の議論は、静電容量 'touch ' Sensingの興味深い機能を強調しています。物理的な接触に加えて、センサーに単なる近接性により、検出可能な容量変化が生じる可能性があります。タッチセンシティブデバイスはしばしば誤認されます。容量性センシングテクノロジーは、システムがセンサーと指の分離を計算できるようにすることにより、機械式スイッチまたはボタンに新しいレベルの機能を追加します。
上記の静電容量変化方法の効果は、距離に反比例します。指が誘電体と直立ベースの方法のためにPCBコンデンサの導電性領域に近づくと、より肉質の誘電体はコンデンサの電界と相互作用します。その結果、導電率ベースのメカニズムのフィンガーキャップの静電容量は、他のキャップと同様に、導電プレート間の分離に反比例します。
これは、センサーと指の間の正確な距離を決定する方法ではないことを忘れないでください。静電容量センシングは、正確な絶対距離計算を実行するために必要な情報を提供しません。ただし、静電容量回路は静電容量の変化を検出するように設計されているため、この技術は距離の変化を検出するのに適しています。つまり、指がセンサーの近くまたは遠く離れて動きます。
投影の主な利点の1つ 静電容量のタッチスクリーン はその靭性です。タッチディスプレイには、ビジネスに幅広いアプリケーションがあります。関数が慎重に選択されて作成されている場合、容量性のタッチスクリーンは、ほこりや湿気などの一般的な問題によって傷つけられません。 AG、AR、およびAFによる表面処理の後、光の反射をうまく減らし、指紋の汚れを避け、引っ掻きを防ぐことができます。さらに、アプリケーション要件を満たすために慎重に選択および作成されると、投影された容量性タッチスクリーンはより長く続きます。
さらに、その耐久性のため、投影された静電容量のタッチスクリーンがひっかくことはほとんどありません。事故の結果として表面が傷が付けられたとしても、バックマウントされた導電性マトリックスが損傷しない限り、投影された容量性タッチスクリーンは通常機能し続けます。この機能は、損傷に関係なく、生成された電界の変化を引き続き測定するため、提供されます。
このテクノロジーがコンシューマーエレクトロニクスで非常に人気があり、現在では商業/産業用アプリケーションで非常に成功している主な理由の1つは、指または導電性ペンのみに応答する非常に敏感なタッチテクノロジーであることです（つまり、「間違った接触」のリスクは小さくなります）。無生物オブジェクトは光学タッチディスプレイまたはアコースティックタッチディスプレイに影響を与える可能性がありますが、抵抗性のタッチスクリーンは、容量性のタッチスクリーン（雨、葉、ネクタイ、カフスなど）よりも多くのストレスを必要とします。
それらは通常、背面にマイクロコンダクタのマトリックスを備えた明確でコーティングされていないガラスでできているため、投影された容量性タッチディスプレイは、他のほとんどのタッチテクノロジーと比較すると、しばしば優れた画質を提供します。静電容量のディスプレイは、最新のHD、UHD、およびOLEDディスプレイに最適です。
信号を生成するには、容量性のタッチディスプレイには、圧力ではなくタッチが必要です。抵抗技術は従来のキャリブレーションを必要としますが、静電容量のタッチパネルは、製造後、またはまったく何もキャリブレーションのみを必要とします。
容量性タッチスクリーンのコンポーネントは移動する必要がないため、容量性溶液の寿命は長くなります。抵抗性のタッチスクリーンでは、上部の伊藤フィルムが薄く柔軟で、下に曲がり、下部の伊藤フィルムと接触する必要があります。
容量性技術は、光の損失とシステムの消費電力の点で抵抗技術よりも優れています。画面と接触するアイテムは、容量性技術または抵抗技術が使用されているかどうかを決定します。指で触れると、静電容量のタッチスクリーンが望ましい。プラスチックでも金属製であろうと、抵抗性のタッチスクリーンは、スタイラスとして機能できます。静電容量のタッチスクリーンでスタイラスを使用することも可能です。ただし、互換性のあるスタイラスが必要です。
誘導容量型タイプは、一般的に中程度のサイズのタッチスクリーンに使用され、ジェスチャーを認識できます。一方、表面の容量性タイプは、大規模なタッチディスプレイに使用でき、相対的な内容が低いですが、現在はジェスチャー認識をサポートしていません。
