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見積

OEM タッチアーキテクチャガイド

静電容量式 vs 抵抗膜式タッチパネル: OEM 選択ガイド

剛性カバーの背後で検証済みの電界インターフェースが必要な場合はPCAPを選択してください。局所的な機械的圧力が必要な入力の場合は抵抗膜式タッチを選択してください。ツーリング前にインストール済みスタックをすべて比較してください。

入力指、手袋、スタイラス、力、ジェスチャー
スタックカバー、センサー、ディスプレイ、接合、エンクロージャ
制御調整、校正、マッピング、ファームウェアの所有権
証拠インストール済みテスト、サービスプラン、変更管理

インターフェースに硬いカバーガラス、軽い指入力、マルチタッチ、ジェスチャー、または連続した表示面が必要な場合は、投影型容量式タッチを選択してください。入力が指、手袋、または受動スタイラスからの局所的な機械的圧力に反応する必要があり、製品が柔軟な接触層を受け入れられる場合は、抵抗膜式タッチを選択してください。どちらの技術も、水中で自動的に優れている、耐久性が高い、正確である、または総コストが低いというわけではありません。決定は、カバー、センサー、ディスプレイ、コントローラー、キャリブレーション、筐体、接地、入力オブジェクト、環境、サービスプラン、および検証方法という完全なスタックに依存します。

JASPERのカスタム静電容量式タッチパネルは、カバーガラスや印刷された前面、静電容量センサー、PCB/FPC、表示窓、照明、コネクタ、接着剤、ガスケット、またはフロントパネルアセンブリが必要なOEM向けの商用ルートです。このリソースでは、技術を比較してOEMが適切なアーキテクチャを選択できるようにしています。下記に記載されているすべての抵抗式タッチ構造をJASPERが供給していると主張するものではありません。

2つのばらばらのセンサーではなく、完全なタッチシステムを比較

静電容量式タッチパネルはいくつかの技術を指すことがあります。このリソースでは、静電容量式とは、一般にPCAPと呼ばれる投影型静電容量座標センサーを意味し、ディスプレイの上または周囲で使用されます。単一の静電容量式ボタンに限定されません。

抵抗膜式タッチパネルとは、上面を押すと電気的に接触する二つの導電層を備えた座標センサを指します。一般的なアナログ構造には4線式と5線式があります。ほかの抵抗膜方式も存在するため、一つのコントローラや配線数に関する説明をすべての抵抗膜製品へ当てはめるべきではありません。

比較の範囲は次の通りです:

オペレーター入力
    -> タッチ表面とセンサー
    -> コントローラーと座標出力
    -> ディスプレイまたはホスト電子機器
    -> エンクロージャ、接地、ソフトウェア、および検証

裸のPCAPセンサーと完全な抵抗膜ディスプレイモジュールは比較可能なユニットではありません。逆の場合も同様です。

決定領域 投影型静電容量式タッチ 抵抗膜タッチ
検出の原理 電界または電極結合の変化を測定 荷重下で二つの導電層が接触する座標を測定する
典型的な入力 裸指、導電性スタイラス、または検証済みの手袋モード 表面を損傷せずに必要な局所荷重を与える任意の物体
前面 通常は別の硬質カバーガラスまたは印刷された誘電体 一般的に、作動に関与する柔軟なトップシート
マルチタッチ コントローラとソフトウェアが対応している場合、マトリックスPCAPシステムで一般的 一般的なアナログパネルは通常、一度に1つの座標として扱われる。特殊なジェスチャー方法も存在する
キャリブレーションと調整 ベースライン、感度、ノイズ、エッジ、水、手袋、および座標設定 生データから表示用座標への較正、接触検出、フィルタリング、および圧力/接触の安定性
主要な機械的懸念 カバー、接着、センサー、ディスプレイ、および筐体スタック 柔軟な上層、スペーサーギャップ、接触インターフェース、エッジシール、および設置サポート
主な選択の質問 実際のカバーと環境を通して電界を制御することは可能ですか? オペレーターは実際の表面とサポートスタックを通して再現可能な接触を作成できますか?

断面比較

この二つの技術は異なる物理的イベントを座標に変換します。

典型的なPCAPスタック

オペレーター
    -> カバーレンズまたは印刷された誘電体
    -> 接着剤、光学接合、または制御されたギャップ
    -> 投影型静電容量式電極マトリックス
    -> 接着剤またはキャリア
    -> ディスプレイモジュールまたは背面構造
    -> コントローラー、フレックスケーブル、グラウンド、筐体

カバーはセンサーシステムの一部です。材料、厚さ、インク、接着剤、空気間隙、曲率、近くの金属、ディスプレイのノイズ、接地はすべて測定信号を変化させる可能性があります。マイクロチップの静電容量式タッチ設計ガイドラインでは、タッチカバーやシールドは化粧的な詳細ではなく、センサー設計の入力として扱われます。[6]

典型的なアナログ抵抗スタック

オペレーターまたはスタイラス
    -> 導電コーティング付き柔軟なトップシート
    -> スペーサードットおよび通常は開いたギャップ
    -> 支持基板上の下層導電層
    -> 接着剤、ディスプレイ、または後部構造
    -> テールおよび抵抗式タッチコントローラー

上層シートを押すと、特定の位置で隙間が閉じます。コントローラはパネルに既知の電気的条件を適用し、結果として生じる接点電圧を測定して座標を計算します。マイクロチップのAN8091には、一般的な4線式および5線式抵抗膜方式スクリーンをコントローラに接続する方法が記載されています。[8]

これらの図は機能的なものであり、製造仕様ではありません。実際の材料、電極パターン、接合方法、ディスプレイ統合、配線数、コントローラインターフェースは、管理されたサプライヤーの図面に基づく必要があります。

投影静電容量式および抵抗膜方式タッチパネル層の断面比較
あくまで機能比較のみです。サプライヤーの構造、材料、接合、ディスプレイ統合、およびインターフェースはプロジェクトによって異なります。

投影型静電容量式タッチが入力を検知する仕組み

PCAPセンサーにはパターン化された電極が含まれています。コントローラーはこれらの電極をスキャンし、入力がセンサーの電界にカップリングされることによって生じる変化を検出します。相互容量マトリックスでは、交点が複数の座標点をサポートすることができます。自己容量方式は、ボタン、スライダー、近接、またはその他の機能にも使用されることがあります。

有効信号は次のものから分離する必要があります:

  • ベースラインのドリフト;
  • ディスプレイおよび電源ノイズ;
  • 近くの導体;
  • シャーシおよびグラウンドの変更;
  • 湿気;
  • 手袋;
  • カバーレンズのばらつき;
  • 温度および組み立ての変化;
  • ケーブルおよびコネクタの結合; そして
  • エッジやベゼル付近での意図しない接触。

これが、画面の対角線の長さだけでPCAPコントローラを選択できない理由です。OEMは、実際のカバースタック、ディスプレイ、筐体、接地、入力オブジェクト、湿潤状態、および受け入れテストを提供する必要があります。

JASPERの既存の静電容量式タッチスイッチ ガイド静電容量式フロントパネルにおけるカバー、センサー、LED、接地、湿気、および筐体依存性について説明します。本リソースは、PCAP対抵抗式の選択決定を所有しており、完全な設計ガイドの繰り返しは行いません。

4線式および5線式抵抗式タッチの動作仕組み

アナログ抵抗パネルは、その導電層が接触すると、位置依存の電圧分割器のように動作します。

一般的な4線式パネルでは、電圧勾配を形成する層と接触電圧を検出する層をコントローラが交互に切り替えます。そのため、同じ二枚のシートを両軸の測定に使用します。

一般的な5線式パネルでは、下側の導電層が周辺の接続を通じてXおよびYの電圧フィールドを形成します。上側の柔軟な層は主に接触検知として使用されます。それにより電気的および摩耗の挙動は変わりますが、パネル全体、コントローラー、ケーブル、キャリブレーション、表示マッピングの確認の必要性はなくなりません。

コントローラーチェーンは通常次の通りです:

ローカル機械負荷
    -> 層の接触
    -> アナログパネル電圧
    -> スイッチングおよびアナログ測定
    -> 生のX/Yデータ
    -> キャリブレーショントランスフォームおよびフィルタリング
    -> ディスプレイ座標およびホストイベント

抵抗パネルは、製品内部に入ると単なる受動シートではありません。コントローラ、ADC の動作、ケーブル抵抗、接触検出、サンプリング、フィルタリング、キャリブレーション、ディスプレイマッピング、ソフトウェアイベントロジックは依然としてシステムの責任です。

PCAPおよび抵抗膜方式タッチにおけるオペレーター入力からホストイベントまでの信号チェーン比較
両方の技術は、物理的なイベントからコントローラを経てマッピングされたホスト座標への制御された経路を必要とします。

指、グローブ、スタイラス入力

入力オブジェクトの選択はしばしば最初の実際的な違いですが、通常の一行の主張は広すぎます。

入力オブジェクト PCAPレビュー 抵抗膜式レビュー
素手の指 一般的なターゲット; カバー、端、湿気、接地、フィードバックを確認 必要な荷重、上部フィルムのたわみ、目標サイズ、および支持を確認する
薄手の手袋 コントローラーとスタックの検証後に機能する場合があります 手袋が十分な局所荷重を伝達する場合に機能する場合があります
厚手の手袋 定義された手袋、姿勢、カバー、センサー、およびチューニングターゲットが必要です オペレーターが過度な力を使わずに再現可能な接触を作れる場合の候補
受動プラスチックスタイラス 通常、システムがそのために設計されていない限り、指のようには連動しません 先端が局所圧力をかけるための候補
導電性またはアクティブスタイラス コントローラー、センサー、スタイラスプロトコル、カバーによります 圧力入力としては動作するかもしれませんが、電気スタイラスの機能は別です
爪またはツールの先端 通常、それ単体では信頼できるPCAP入力ではありません 接触を作ることはできますが、先端の形状や表面損傷のリスクを制御する必要があります

書かないでください抵抗膜方式はどの手袋でも操作可能実際の要件は、オペレーター、手袋、姿勢、ターゲット、およびサポートスタックが、損傷を与えることなくセンサーを繰り返し閉じるのに十分な局所的な負荷を生み出すことです。

書かないでくださいPCAPは手袋では動作しませんコントローラーとセンサーは、定義された手袋の条件に合わせて設計することができます。感度を上げると、ノイズ、湿気、手のひら、袖、意図しない接触の挙動も変わる可能性があるため、裸指モードと手袋モードは一緒に検証する必要があります。

水および汚染の挙動

水は技術に異なる影響を与えますが、どちらも原理的には防水ではありません。

湿気中のPCAP

水は静電容量電極が受ける電気的環境を変化させます。水膜、液滴、濡れた手袋、排水経路、濡れた縁によってベースラインや結合が変わる可能性があります。Texas InstrumentsのCapTIvate設計ガイドでは、耐湿動作と液体こぼれの除外を区別し、こぼれを検出した際にインターフェースをロックするガードチャネル方式を説明しています。[7] 正確な機能と制限はコントローラごとに異なります。

PCAPの検証計画では以下を区別する必要があります:

  • 乾いた指;
  • 濡れた指;
  • 明確な手袋;
  • 濡れた手袋;
  • 孤立した液滴;
  • 連続膜;
  • 流れ出る液体;
  • ベゼル付近の液体;
  • クリーニングワイプの接触;
  • 溜まった液体; そして
  • 表面が乾いた後の回復。

要求は次の通りかもしれません有効なタッチを受け入れ続ける濡れている間はすべてのタッチを拒否する、または選択されたコントロールのみを許可する。それらは異なるファームウェアおよびシステムの動作です。

湿潤環境での抵抗膜式タッチ

外部の導電フィルムは、PCAPで使用される同じ電界変化を作りません。抵抗性座標は内部層間の機械的接触から始まるためです。それはパネルを水に対して免疫にするものではありません。

レビュー:

  • 拭くことや溜まった液体を移動させることによる圧力;
  • 偶発的な物体との接触;
  • 表面摩擦を変化させる汚染;
  • 擦り傷やエッジの損傷;
  • シール、テール、コネクタ、または接合ラインでの液体の侵入;
  • 層間の光学効果;
  • 清掃後の回復;
  • 繰り返しの濡れた作業中の接触安定性; および
  • タッチセンサーの外側で筐体が漏れている。

液体、拭き取り、または物体が十分な局所的な力を加えると、抵抗性の表面でも入力を生成することがあります。水が層間やコネクタ部に入ると、乾燥したベンチテストでは見つからない故障モードを引き起こす可能性もあります。

指、手袋、スタイラス、しずく、水膜、流水、拭き取りに対するタッチパネルテストマトリックス
手袋や水の性能を技術的スローガンとして扱うのではなく、各入力オブジェクトと濡れた状態をテスト条件として定義してください。

光学スタックと表示品質

PCAPはしばしば硬いガラスのような前面のために選ばれ、抵抗性タッチは追加の柔軟なシートと関連付けられることがよくあります。その視覚的傾向は有用ですが、普遍的な光学仕様ではありません。

光学部品 PCAPに関する質問 抵抗膜方式に関する質問
表面 カバー材質、仕上げ、コーティング、印刷、反射、曲率 トップフィルムの材質、仕上げ、コーティング、キズの状態、変形
内部インターフェース カバーボンドまたはギャップ、センサーキャリア、電極の可視性、ディスプレイボンド フレキシブルシート、エアギャップまたはスペーサー構造、下部基板、ディスプレイボンド
ディスプレイアライメント アクティブ/可視領域、ブラックマスク、センサーとディスプレイの位置合わせ アクティブ/可視領域、ベゼル、パネル境界、ディスプレイとタッチの位置合わせ
閲覧動作 反射、まぶしさ、視差、色変化、ヘイズ、偏光板の相互作用 反射、かすみ、視差、表面の変形、スペーサーや接触によるアーティファクト
接合の選択 エアギャップ、周囲接着、または光学接着は、性能と外観に影響を与える サプライヤーの構造およびディスプレイ統合が許容される接合方法を決定する
受け入れ 必要な照明と視角の下で最終スタックを評価する 必要な照明、入力負荷、および表面状態の下で最終スタックを評価する

制御されたパネル図、材料データ、コーティングデータ、ディスプレイ、接着、試験方法、および視認条件なしに、一般的な透過率の利点を公表しないでください。ガラス試験片と組み立てられた抵抗式モジュールを比較するのではなく、完全に承認されたスタックを比較してください。

投影型静電容量式および抵抗膜式タッチディスプレイの光学スタックレビューのポイント
必要な照明および視認条件下で完全に承認されたスタックを比較してください。一つの一般的な透過率の値に頼らないでください。

マルチタッチ、ジェスチャー、および座標精度

インターフェースが同時タッチポイント、ピンチ、回転、エッジジェスチャー、または連続ジェスチャートラッキングを必要とする場合、PCAPがより直接的な候補です。電極マトリックス、コントローラー、レポートレート、カバー、ディスプレイノイズ、手のひら除去、ソフトウェア、およびターゲットサイズは、必要なジェスチャーが機能するかどうかを依然として決定します。

一般的なアナログの4線式および5線式抵抗方式の実装は、通常、一度に1つの座標として使用されます。2つの同時接触は、2つの独立した座標ではなく、あいまいな電気的結果に結合する可能性があります。しかし、抵抗式ではジェスチャーをサポートできないはあまりに絶対的です。アナログ・デバイセズは、標準的な抵抗式スクリーンで選択された二本指ジェスチャーを認識するコントローラー方式を発表しています。[10] これは、特殊なアルゴリズムが存在する証拠であり、すべての抵抗式パネルがPCAPのようなマルチタッチを提供するという約束ではありません。

座標精度も条件付きです。

  • 細いパッシブスタイラスは、小さく局所的な抵抗接触を作ることができます。
  • PCAPシステムは、センサー、コントローラー、カバー、ソフトウェアが対応していれば、正確な指またはアクティブスタイラスの座標を報告できます。
  • 抵抗式の精度は、キャリブレーション、接触、摩耗、温度、サポート、およびディスプレイの位置合わせによって変化する可能性があります。
  • PCAPの精度は、端、金属、ディスプレイノイズ、カバーの変更、または調整不良な電極の近くで変化することがあります。

どの技術がより正確かを尋ねるのではなく、対象サイズ、入力オブジェクト、座標誤差の定義、エッジ領域、再現性、描画解像度および設置された試験方法を指定してくださいより正確か.

コントローラー、校正、ソフトウェア所有権

両方の技術は、定義されたコントローラー境界が必要です。

PCAP制御

設計には次のものが必要な場合があります:

  • センサーのスキャン設定;
  • ベースライン追跡;
  • しきい値とヒステリシス;
  • 周波数またはノイズ戦略;
  • シールドおよび接地の動作;
  • グローブモード;
  • 湿度の動作;
  • エッジおよびベゼルの処理;
  • 座標マッピング;
  • 手のひらや大型物体の拒否;
  • ファームウェアのリビジョン管理; そして
  • 診断または障害報告.

抵抗制御

設計には次のものが必要な場合があります:

  • 接触検出;
  • パネル励起シーケンス;
  • アナログ測定と安定化;
  • サンプルの拒否とフィルタリング;
  • 生座標範囲;
  • キャリブレーション係数;
  • 表示の回転とマッピング;
  • エッジ動作;
  • サポートされている場合の圧力または接触品質の処理;
  • ケーブルおよびパネルの交換手順; および
  • キャリブレーションデータの保存。

アナログ・デバイセズのキャリブレーションの説明では、タッチスクリーンのキャリブレーションを、タッチパネルデータと表示座標の間の座標変換として扱っている[9]。その関係は、実際のパネルの向き、表示、ベゼル、およびソフトウェアの座標系に合わせて制御する必要がある。

所有権の問題 PCAP 抵抗膜方式
誰がコントローラーを選択するか? OEM、モジュールサプライヤー、または見積もり済みのインテグレーター OEM、モジュールサプライヤー、または見積もり統合業者
ファームウェア/設定の所有者は誰ですか? 名前を明記する必要があります 名前を明記する必要があります
座標をディスプレイにマッピングするのは誰ですか? 名前を明記する必要があります 名前を明記する必要があります
どの変更が再調整または再キャリブレーションを必要としますか? カバー、センサー、ディスプレイ、接地、筐体、ファームウェア、環境 パネル、ディスプレイ、方向、サポート、ケーブル、コントローラー、ソフトウェア
設定はどこに保存されますか? コントローラー、ホスト、製造ファイル、または構成データベース コントローラー、ホスト、キャリブレーションストレージ、または生産ファイル
交換パネルはどのように扱われますか? 互換性と調整範囲を確認する キャリブレーションと互換性手順を定義する

コントローラーの責任を放置しないサプライヤー基準サプライヤーがディスプレイおよびホストシステム全体を所有していない場合。

静電容量式および抵抗膜式タッチパネルのコントローラチューニングおよび座標キャリブレーションの責任
コントローラー設定、座標マッピング、診断、保存された校正、およびリビジョン管理の所有者を明示する。

製造移転および検査

リリースされたデータパッケージは、選択された技術と一致している必要があります。

PCAPの場合、以下を管理します:

  • カバーと印刷図面;
  • 電極およびアクティブエリアの定義;
  • センサーとカバー、センサーとディスプレイの位置合わせ;
  • 接着剤、接合、ギャップ、マスク;
  • テール、コネクタ、PCB/FPC、グラウンド、シールドインターフェース;
  • コントローラおよび構成リビジョン;
  • 外観、寸法、回路、タッチ、照明、組立チェック; および
  • 承認済みの設置済みシステム検証参照。

JASPERの静電容量式タッチパネル製造ページは、オーバーレイ、センサー、PCB/FPC、照明、組み立て、および検査の移行に関する情報を提供します。正確な生産およびテスト範囲は、依然として見積書および管理仕様書に含まれます。

抵抗式タッチでは、パネルサプライヤー図面、配線構造、アクティブおよび境界領域、テール、コネクタ、電気的インターフェース、表示マッピング、ベゼルサポート、エッジシール、コントローラー、キャリブレーションプロセス、交換プロセス、および受入検査基準を管理してください。

このリソースは、汎用抵抗パネルの図面をJASPERの確定生産範囲の一部として取り扱いません。見積もりの前に、実際のサプライヤーと責任範囲をエンジニアリングおよび購買部門が確認する必要があります。

表面、摩耗、および故障モード

PCAPは、タッチごとに内部層が接触するイベントを持ちませんが、それがアセンブリ全体が摩耗しないことを意味するわけではありません。抵抗式タッチは意図的に曲がり接触しますが、それが一律の寿命を保証するわけではありません。

故障モード PCAPの例 抵抗式の例
ユーザー表面 キズ、コーティング摩耗、ひび割れ、印刷物の損傷、化学的攻撃 キズ、へこみ、切り傷、コーティング摩耗、トップフィルムの変形
センサー機能 電極、テール、コネクタ、コントローラ、ボンド、またはノイズ障害 導電層の摩耗、接触不安定、スペーサーまたはテール障害
機械スタック カバーボンド、エアギャップ、ディスプレイ整列、ベゼル応力 トップフィルムサポート、層間ギャップ、エッジシール、ベゼル圧力、局所プリロード
座標挙動 エッジ誤差、ベースラインシフト、誤検知または未検知タッチ キャリブレーションドリフト、不安定な接触、エッジ非線形性、接触変動
環境 湿気結合、結露、地面の変化、ESD 損傷 湿気の侵入、汚染、フィルム剛性の変化、露出経路での ESD
サービス コントローラーまたはディスプレイの陳腐化、接着モジュールの交換 パネル調達、交換後のキャリブレーション、テール/コントローラーの互換性

必要な寿命は使用プロファイルとして定義する必要があります:

  • 入力オブジェクトと接触形状;
  • 場所ごとのタッチまたはストローク;
  • 関連する場合の力または圧力;
  • 清掃方法;
  • 化学薬品および汚染への露出;
  • 温度および湿度の状態;
  • 表示および筐体の支持;
  • 傷および衝撃の状態;
  • 許容される座標のずれ;
  • 許容される外観上の変更; および
  • 許可された保守または再キャリブレーション。

普遍的な作動数はそのプロファイルに取って代わるものではありません。

投影型静電容量式および抵抗膜式タッチパネルアセンブリの故障モードマップ
設置境界での表面、センサー、接着、コネクタ、コントローラ、ディスプレイ、筐体、環境、およびサービスの不具合を確認してください。

シーリングと筐体の境界

フラットなPCAPカバーは、連続した外面を提供できます。抵抗パネルも、封止された前面に統合可能です。どちらの記述も、機器にIP等級を付与するものではありません。

IEC 60529は、筐体によって提供される保護を分類します。[12] タッチインターフェースの場合、評価される境界には以下が含まれる場合があります:

  • 前面カバーまたはトップフィルム;
  • 周囲接着剤またはガスケット;
  • ベゼルおよび切り抜き;
  • ファスナーおよび圧縮;
  • 表示開口;
  • テールまたはケーブルの出口;
  • コネクタ;
  • リアエンクロージャ;
  • サービスシーム; および
  • 設置方向。

要件がIP目標として表される場合、完全なエンクロージャ、テスト構成、組立プロセス、サンプル条件、合格基準、およびテスト後機能の所有者を定義します。評価済みの組立境界なしに、ルーズなタッチセンサーにラベルを付けないでくださいIP65またはIP67評価済み組立境界のない場合。

EMI、ESD、接地、および電気的ノイズ

PCAPは電場の微小な変化を測定するため、電極の形状、カバー、シールド、接地、表示、電源、ケーブルおよび筐体が密接に関連しています。Microchip AN2934では、シールドとシステム設計がセンサー性能の一部として議論されています。[6]

抵抗膜方式タッチは、センサーが機械的な層の接触から始まるため、電気的ノイズに対して免疫があると呼ばれることがあります。しかし、それは説明として不完全です。コントローラーは依然としてトレースやケーブルを通じてアナログ電圧を測定しており、製品には依然としてESD経路、リファレンス、フィルタリング、接地戦略、ホストインターフェース設計が必要です。

システム図を使用してください:

タッチ面
    -> センサーとテール
    -> コントローラーと電源
    -> ディスプレイとホスト
    -> シャーシ、筐体、ケーブル、および外部接地

次に、実際の妨害、動作モード、タッチ状態、ケーブル構成、筐体、合否の挙動、および回復を定義します。センシング原理が有利に思えるからといって、どちらの技術もEMCやESD規格に適合すると主張してはいけません。

総統合コストを比較

パネル価格は意思決定の一部に過ぎません。

コストブロック PCAPの質問 抵抗式の質問
タッチハードウェア カバー、センサー、テール、コントローラー、ボンディング、シールド パネル構造、テール、コントローラー、ベゼル、取り付け
ディスプレイ統合 光学または周辺ボンド、マスク、位置合わせ、ノイズ パネルとディスプレイの整列、サポート、境界、接合方法
電子機器 コントローラー、接地、シールド、電源、ファームウェア コントローラー、アナログ測定、キャリブレーション保存、フィルタリング
ソフトウェア ジェスチャー、手のひら、湿った手/手袋の挙動、診断、アップデート キャリブレーションUI、座標マッピング、フィルタリング、交換手順
工具とサンプル カバープリント、センサー、治具、光学スタック、チューニングサンプル パネル工具、スペーサー/接点構造、治具、キャリブレーションサンプル
検証 入力対象、湿潤状態、ノイズ、筐体、表示、ESD 荷重、スタイラス/手袋、摩耗、キャリブレーション、湿潤状態、筐体、ESD
サービス 結合モジュールの交換、コントローラー/ディスプレイのライフサイクル 表面摩耗、パネル交換、再校正、コントローラ互換性

製品がすでに硬いカバー、マルチタッチディスプレイ、およびソフトウェア所有者を必要としている場合、PCAPはリスクが低い選択肢になり得ます。検証済みの圧力入力とパッシブスタイラスがタスクの中心である場合、抵抗膜方式はリスクが低い選択肢になり得ます。コントローラ、ディスプレイ、筐体、サービスの境界、またはテスト計画が未定義の場合、どちらも高コストになる可能性があります。

ユニバーサルな単価や年間出荷量の目安を公表しないでください。数量、品質、ディスプレイ、コントローラ、検証、包装、ライフサイクル境界が同じで管理された構成の見積もりを取得してください。

サービス性と製品ライフサイクル

現地交換可能ユニットが何かを確認する:

  • カバー レンズのみ;
  • タッチセンサーのみ;
  • 接着されたタッチディスプレイモジュール;
  • ディスプレイモジュール;
  • フロントパネルアセンブリ;
  • コントローラボード; または
  • 完全なHMI端末.

ボンドされたPCAPディスプレイは内部光学インターフェースを減らすことができますが、タッチのみの交換は実用的でない場合があります。別の抵抗膜式パネルは交換可能かもしれませんが、交換にはキャリブレーションやベゼルの制御サポートが必要になる場合があります。これらはアーキテクチャの選択であり、普遍的な結果ではありません。

また、以下を特定してください:

  • 承認されたパネルおよびコントローラのリビジョン;
  • ディスプレイのライフサイクル;
  • ケーブルとコネクタの互換性;
  • ファームウェアおよび校正ファイルの所有権;
  • 予備部品の保管;
  • 代替品の審査;
  • 現場校正ツール;
  • サービス手順;
  • 該当する場合のデータバックアップおよび復元; および
  • コンポーネント交換後の再検証。

新製品にとって最適なタッチ技術であっても、代替境界がサポートできない場合は間違ったライフサイクルアーキテクチャである可能性があります。

検証マトリックス

実際の製品向けハードウェアを使用してください。机の上に置かれた緩いセンサーでは、カバー、ディスプレイ、ベゼル、サポート、接地、ケーブル、ソフトウェア、環境を表すことはできません。

検証条件 PCAP 証拠 抵抗性証拠
素手操作 検出、座標、エッジ、フィードバック、拒否 負荷、座標、エッジ、フィードバック、再現性
定義された手袋セット 有効および無効な接触挙動、モード変遷 必要負荷、ターゲットアクセス、再現性、表面応力
スタイラス サポートされているスタイラスの種類、座標、および手のひらの動作 チップの形状、荷重、座標、表面の摩耗
乾燥/湿潤状態 滴、膜、流出、拭き取り、濡れた手袋、回復 ワイプ/ロードイベント、侵入、汚染、回復
表示状態 ノイズ、座標合わせ、アクティブ/表示領域 キャリブレーション、アライメント、表示回転、サポート
エンクロージャ設置済み 接地、ベゼル、金属、接着、ケーブル、サービスフィット ベゼルのプリロード、層の動き、サポート、尾部、シール
温度と湿度 基準線、タッチモード、材料、結露 フィルムの挙動、接触、校正、シール、材料
電気的障害 誤動作/未検出タッチ、回復、損傷、ログ記録 座標の安定性、誤作動、回復、損傷
表面寿命 傷、コーティング、結合、化学的影響、衝撃 キズ、フレックス/接触摩耗、化学薬品、先端および拭き取りによる曝露
交換 調整/設定および互換性 校正、マッピング、機械的適合、互換性

JASPERの静電容量式タッチコントロールパネルケースの事例研究オーバーレイ、センサーの配置、シーリング、照明、接地、筐体、およびコントローラーの挙動を一緒に見直す必要がある理由を示しています。これは設計フレームワークであり、普遍的なテスト結果ではありません。

ISO 9241-210では、人間中心設計を対話型システムのライフサイクル活動として扱っています。[11] 座標出力だけでなく、作業者の姿勢、到達範囲、ターゲット寸法、手袋、スタイラス、フィードバック、清掃、照明、エラー回復、保守も検証計画へ含めてください。

PCAP 調整および抵抗性タッチスクリーン校正の検証と変更管理フロー
生産承認は、管理されたスタック、設置証拠、および関連するコンポーネントが変更された際の再検証に依存します。

アプリケーション意思決定マトリックス

アプリケーションの必要性 初期候補 理由 停止して確認する場合
マルチタッチディスプレイナビゲーション PCAP 座標行列とジェスチャーの直接サポート 手袋、水、ノイズ、端の動作、またはソフトウェア所有権は未解決
微細なパッシブスタイラス入力 抵抗式 局所的な圧力で小さな接触点を作成可能 表面の摩耗、必要な力、校正、または表示マッピングが未解決です
重いまたは変動する手袋 抵抗式または検証済みPCAP 判断は力の伝達と電気的結合のどちらかに依存します 実際の手袋セットと操作員の姿勢が利用できません
連続リジッドカバー レンズ PCAP センサーは別の誘電カバーの背後で動作可能 カバー、接着、ディスプレイ、グラウンド、コントローラーは凍結されない
従来のシングルタッチディスプレイの交換 しばしば抵抗性 既存のコントローラーおよびソフトウェアの想定に一致する場合あり 交換用パネル、キャリブレーション、コネクタ、またはライフサイクルが異なる
ジェスチャーによる公開インターフェース PCAP おなじみのマルチタッチ動作をサポート 衝撃、傷、濡れた使用、手のひら、アクセシビリティ、またはサービスが未解決です
頻繁な尖った工具の入力 摩耗確認後のみ抵抗入力 圧力入力は非導電性チップを受け入れます チップが表面を損傷する可能性があるか、荷重が再現できません
湿式またはウォッシュダウン用機器 デフォルトの勝者なし 完全密封と湿潤状態での挙動により判断 チームは浸入保護の証明として感知原理を使用している
厳しい電気環境 デフォルトの勝者なし コントローラー、ケーブル、接地、筐体、ソフトウェアで決定 設置済みシステムの妨害テストは存在しない
安全関連コマンド 別個のリスク評価 タッチ技術だけでは安全性信頼性を提供しない 設計は、安全な操作の証拠として視覚的スタイルまたは触覚的感触に依存している

このマトリックスは試作候補を絞り込む。プロジェクトの危険分析、人間工学のレビュー、電子機器のレビュー、または最終機器の検証の代替にはならない。

OEM の投影型静電容量式および抵抗式タッチ技術に関するアプリケーション意思決定マトリックス
次の証拠および停止条件を定義するためにのみ初期候補を使用してください。それは普遍的な技術ランキングではありません。

技術選択前の停止条件

次の場合はPCAPを凍結しないでください:

  • 必要な手袋またはスタイラスが定義されていない場合;
  • 水の挙動は次のようにのみ説明されている防水;
  • カバー、ディスプレイ、囲い、地面は依然として個別の制御されていない設計である;
  • コントローラーや調整の所有権が欠落している;
  • チームはソフトウェアや検証計画なしでマルチタッチを前提としている; または
  • フィールド交換では設定と位置合わせを保持できません。

次の場合は、抵抗膜式タッチを固定しないでください:

  • 必要な入力負荷やスタイラスチップが定義されていない場合;
  • 上面がベゼルによって切られたり、へこんだり、予荷重される可能性がある場合;
  • キャリブレーションの所有権が欠落しています;
  • シングルタッチパネルから二重タッチまたはジェスチャー動作が想定されています;
  • テイル、コントローラー、ディスプレイのマッピング、および交換パネルは制御されていません; または
  • 耐水性は圧力ベースの原理から推測されます。

製品チームがフロントレンダリングのみを持っている場合、いずれの技術も凍結しないでください。

OEM 入力チェックリスト

提供するもの:

  1. 機器の種類、オペレーターの作業、設置位置、姿勢、リーチ、アクセシビリティの必要性。
  2. メーカー図面、アクティブエリア、可視エリア、アウトライン、コネクタ、方向、および取り付けを表示します。
  3. 必要なタッチ機能: シングルポイント、マルチタッチ、ジェスチャー、スライダー、描画、署名、データ入力、または固定コントロール。
  4. 裸指、各種手袋、スタイラス、ツール、爪、および受け入れるか拒否する必要のある無効なオブジェクト。
  5. 前面材料、仕上げ、印刷、コーティング、厚さ、曲率、接着、マスク、および外観基準。
  6. 筐体素材、ベゼル、開口部、基準点、支持、ガスケット、ファスナー、背面深さ、ケーブル経路、サービスアクセス。
  7. コントローラー、PCB/FPC、電源、通信、接地、シールド、ファームウェア、キャリブレーション、診断、更新所有権。
  8. 乾燥、湿潤、拭き取り、流出、結露、汚染、化学、温度、湿度、振動、衝撃、保管条件。
  9. 座標、エッジ、目標、再現性、応答、誤タッチ、タッチし損じ、回復、フィードバック受け入れ基準。
  10. 表面寿命、傷、スタイラス、クリーニング、交換、再校正、予備、製品寿命、および陳腐化の要件。
  11. プロトタイプの段階、テストマトリックス、サンプル数量、生産量、トレーサビリティ、変更管理、および承認者。
  12. RFQ がタッチセンサー、カバー付きセンサー、ボンドディスプレイ、コントローラー、フロントパネルアセンブリ、または他の定義された境界を要求しているかどうか。
OEM の静電容量式または抵抗式タッチパネルアーキテクチャの選定および見積もり用入力チェックリスト
有用な RFQ は、ディスプレイ、入力オブジェクト、カバー、エンクロージャ、コントローラー、環境、受け入れ、およびサービスの境界を特定する。

よくある質問

静電容量式タッチは抵抗膜式タッチより優れていますか?

普遍的な勝者はいません。PCAPは、硬質のカバーレンズ、マルチタッチ、ジェスチャー、軽い指の入力に適した強力な候補です。抵抗膜式タッチは、手袋や受動型スタイラスによる局所的な圧力入力に適した強力な候補です。実際のスタック、コントローラ、環境、サービスプラン、検証要件を比較してください。

抵抗膜方式のタッチはすべての手袋で動作しますか?

いいえ。手袋、操作する姿勢、対象物、上面、後部の支持が、センサーを繰り返し閉じるのに十分な局所荷重を伝える必要があります。過剰な力、アクセスの不良、または柔軟な支持は、インターフェースを不適切なものにする可能性があります。

PCAPは厚手の手袋で動作しますか?

これは、センサー、カバー、コントローラー、およびチューニングが特定の手袋向けに設計・検証されている場合に可能です。感度を高めると、ノイズ、湿気、手のひら、袖、意図しない接触の挙動に影響を与える可能性があるため、手袋モードと素手モードは一緒にテストする必要があります。

どの技術の方がより正確ですか?

精度は、それがどのように定義され、テストされるかによって異なります。抵抗膜方式は、細い受動型スタイラスをサポートできますが、接触とキャリブレーションに依存します。PCAP方式は、指またはサポートされたスタイラスの正確な座標を提供できますが、電極、コントローラー、カバー、エッジ、接地、およびソフトウェアの動作に依存します。目標、入力、エッジ領域、再現性、および設置誤差を定義してください。

抵抗膜式タッチは水やEMIの影響を受けませんか?

いいえ。その座標イベントは機械的な層の接触から始まりますが、水、拭き取り、浸入、汚染、ケーブルノイズ、アナログ測定、ESD、接地、およびホスト電子機器は依然としてシステムに影響を与える可能性があります。

PCAPは常に光学品質が良いですか?

いいえ。PCAPはしばしば剛性カバーを使用し、統合ディスプレイスタックをサポートできますが、抵抗膜方式は一般的に柔軟な層と内部ギャップを追加します。最終的な光学性能は、すべての素材、コーティング、接着、ギャップ、電極、ディスプレイ、照明、視野角、および表面状態に依存します。

抵抗膜方式のタッチはマルチタッチをサポートしますか?

一般的なアナログ4線式および5線式パネルは、通常、一度に一つの座標を検出します。専用のコントローラとアルゴリズムで特定の複数接触ジェスチャーを認識できる場合もありますが、具体的な実証なしにPCAPのマルチタッチマトリックスと同等と見なすべきではありません。

タッチパネルアーキテクチャレビューを依頼する

ディスプレイ図面、筐体断面、カバーコンセプト、必要な指入力、手袋およびスタイラス入力、タッチ機能、コントローラ計画、濡れた条件、接地、サービス境界、および検証目標をJASPER RFQ フォームを通じて送信してください。JASPER は、カスタム静電容量式フロントパネルルートがプロジェクトに適しているかどうかを確認し、見積もり前にどの抵抗式またはシステムレベルの要件を確認する必要があるかを特定できます。

参考文献

  1. JASPER エレクトロニクス、「カスタム静電容量式タッチパネルおよびスイッチ」。 https://www.jasperele.com/products/capacitive-touch-panels/
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  3. JASPER エレクトロニクス、「密閉型インターフェース用静電容量式タッチコントロールパネル」。 https://www.jasperele.com/case-studies/capacitive-touch-control-panel/
  4. JASPER エレクトロニクス、「静電容量式タッチスイッチガイド」。 https://www.jasperele.com/resources/capacitive-touch-switch-guide/
  5. JASPER エレクトロニクス、「見積もりを依頼する。」 https://www.jasperele.com/request-a-quote/
  6. マイクロチップ・テクノロジー、「静電容量式タッチセンサー設計ガイド AN2934。」 https://onlinedocs.microchip.com/oxy/GUID-A8A0085D-58D1-4E41-A07D-B93BFDE11AFE-en-US-4/GUID-80CF1688-09E6-46D2-B2C6-44743EA74277.html
  7. テキサス・インスツルメンツ、”CapTIvateテクノロジーガイド:設計ガイド.” https://software-dl.ti.com/msp430/msp430_public_sw/mcu/msp430/CapTIvate_Design_Center/1_83_00_08/exports/docs/users_guide/html/CapTIvate_Technology_Guide_html/markdown/ch_design_guide.html
  8. マイクロチップテクノロジー、”AN8091: 4線式および5線式抵抗性タッチスクリーンをTSHARCコントローラーに接続する方法.” https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an8091
  9. アナログ・デバイセズ、”タッチスクリーンシステムにおけるキャリブレーションのわかりやすい説明.” https://www.analog.com/en/resources/technical-articles/an-easytounderstand-explanation-of-calibration-in-touchscreen-systems.html
  10. アナログ・デバイセズ、「抵抗式タッチスクリーンにおけるジェスチャー認識」。 https://www.analog.com/en/resources/analog-dialogue/articles/gesture-recognition-on-resistive-touch-screens.html
  11. 国際標準化機構、「ISO 9241-210:2019、人間系との相互作用のエルゴノミクス – 第210部: インタラクティブシステムの人間中心設計」。 https://www.iso.org/standard/77520.html
  12. 国際電気標準会議, “IEC 60529:1989+AMD1:1999+AMD2:2013 CSV, エンクロージャによる保護の程度(IPコード)” https://webstore.iec.ch/en/publication/2452