タッチパネルの基礎（抵抗膜方式）
はじめに
タッチパネルとは、液晶パネルのような表示装置とタッチパッドのような位置入力装置を組み合わせた電子部品で、画面上の表示を押すことで機器を操作する入力装置です。
操作者がその画面に表示された絵やピクトグラムなどの点または領域に手やペンで圧力を加える等により、触れられた画面位置の情報を感知します。外部装置が画面での位置情報に基づいて、操作者が望む適切な動作を行えます。
タッチパネルの用途
機器の多様化、専門性によって単一的なスイッチのON/OFFだけではなく、微妙な加減の数値変化などの状況を入力操作できるインタフェースが求められています。スイッチの配列や数値の打ち込みなど、繊細なソフトを反映した入力操作に対応しているのがタッチパネルです。
タッチパネルは様々なフィールドで活躍しています。
- 公共施設：銀行ATM、券売機、金融機関の無人受付機器、検索型の観光案内機器
- FA：機器の操作部、製造工程管理システム
- OA：パソコン、コピー機
- 車載：ナビゲーションシステム
- 店舗：POSシステム
- 医療：在宅医療機、人工透析機、血液分析機
タッチパネルのメリット
タッチパネルがない場合
マウスやキーボードで情報をインプットする箇所を選択し、入力しなくてはなりません。また、マウスやキーボードを操作するスペース（机など）を確保する必要がある他、パソコンを使い慣れていない方には操作自体も難しいということになり、インプットのミスにつながる可能性もあります。
タッチパネルがある場合
直接画面に触れることにより、画面にある情報を正確に、直感的に選択することができます。パソコンのマウスやキーボードを使い慣れていない方でも操作が分かりやすく容易です。さらに省スペース化も図れます。
タッチパネルの種類
タッチパネルは、抵抗膜方式、静電容量式、光学式のほか、超音波表面弾性方式、電磁誘導方式などがあります。NKKスイッチズのタッチパネルは、フィルム＋ガラスの抵抗膜方式です。
抵抗膜方式、静電容量方式、光学式方式の特長は次のとおりです。
種類別の特長・比較
抵抗膜方式について
抵抗膜方式の優位性
入力方法
手やペンによる入力が可能。手袋をしたままでの使用も可能なためFA機器、医療機器などに搭載可能。
アナログタイプは文字入力も可能で分解能が良好。
回路設計
上下の抵抗膜が通常のスイッチを形成していると考えられ、検出回路設計が容易。
特にデジタルタイプは、通常のスイッチをマトリックス状に配置したのと同じ原理。
カスタマイズ
LCDなどのモニター上に貼り付けるだけで、簡単にタッチパネルを構成できる。
小ロット多品種
検出回路設計が容易なので初期投資を抑えることができ、小ロット多品種のものに向いている。
抵抗膜方式 の構造
上下に向かい合った導電性がある透明のITO膜の間にドットスペーサを配し、ペンまたは指で押されたところが接触して通電し、X,Yの座標からその位置を求めます。
デジタルタイプ
上部ITO膜にY座標用のパターン、下部ITO膜にX座標用のパターンをそれぞれ直行するように配置し、押されて互いに接触した上下のITO膜の位置から、押された場所のX、Y座標を求めます。
アナログタイプ 4線式
上部ITO膜にX座標の位置決め用の配線2本、下部ITO膜にY座標の位置決め用の配線2本を配置する方式です。
アナログタイプ 5線式
下部電極周辺4辺に電圧印加用の電極を配置し、上部電極は検出専用です。
上部ITO膜（フィルム塗布）が劣化しても検出性能には影響がない。下部ITO膜は硬質のガラスに塗布されているために高い耐久性が望めます。耐久性は4線式に比べ、一桁高い1,000万回以上です。
アナログタイプとデジタルタイプの違い
アナログタッチパネルのシステム構成例
RS-232C対応
※青文字はNKKスイッチズ取り扱い製品です
USB対応
※青文字はNKKスイッチズ取り扱い製品です
コントロールボードの種類
タッチパネルとホストコンピュータを接続し、デバイスドライバと組み合わせてご使用いただくことによりタッチパネル画面を触れるだけでマウスと同様の操作が可能になります。
なお、NKKスイッチズのコントロールボードは下記になります。
タッチパネル5線式用
- FT-CU05B
- USB接続 デバイスドライバ（無償）
- FT-CS05B
- RS-232C接続 デバイスドライバ（無償）
タッチパネル4線式用
- FT-CU04B
- USB接続 デバイスドライバ（無償）
- FT-CS04B
- RS-232C接続 デバイスドライバ（無償）
- FT-CS04A
- RS-232C接続 デバイスドライバ（無償）
- FT-CS04A2
- RS-232C接続 デバイスドライバは添付しておりません
NKKスイッチズのタッチパネルご紹介
特長
NKKスイッチズのタッチパネルは、60年以上のスイッチテクノロジーから生まれた電子製品です。
Made in Japan
材料、印刷加工、組み立て、検査、出荷まで最新鋭設備の自社工場で一貫生産品される日本製です。
Technology of Switches
60年以上の確かな電子技術が生み出したスイッチメーカーがつくる電子製品です。
High Performance
特注対応・技術サポート・少ロット対応など、あらゆるニーズに柔軟に対応します。
ラインアップ
標準品の他に、ご要望に合わせたサイズなど自由に指定できるカスタムオーダーも対応しています。標準品以外の商品に関してご検討の際は、お問い合わせください。
あらゆるニーズに柔軟にカスタム対応
適応画面サイズ、LCDとタッチパネルの貼り合わせや、材質構成など、お客様の用途に合わせたカスタマイズに対応しております。
適応画面サイズ
お客様の用途に合わせた、あらゆるサイズに対応します。2.2インチの他さらに小さいものから19インチまで。またワイドタイプなどご使用予定の液晶画面に対応いたします。
（3.5インチ、7ワイド、8.5ワイドなども対応実績があります。）
LCDとタッチパネルの貼り合わせ
LCDとタッチパネルの貼り合わせをいたします。
NKKスイッチズ国内専用工場にて行い、厳密な製品検査の上、お客様指定場所に納入いたします。
材質構成
フィルム＋フィルムなど、材質構成はお客様の用途に合わせ自由に選択できます。（材質構成の選択は4線式のみです。5線式は構造上、フィルム＋ガラスになります。）
ハードコート
フィルム表面は、爪やペンなどによる傷の発生防止に優れているハードコート仕上げです。硬い樹脂でタッチパネル表面を コーティングしてあります。
防指紋
防指紋に対応致します。
入力方式
指・ペン共用と用途に合わせた入力ができます。
お見積りも承ります
タッチパネルのお見積りを無償にて行っております。詳しくはNKKスイッチズWebサイト「価格・お見積りについて」をご確認ください。
価格・お見積りについて
高木商会とのコラボレーションにより、LCDの見積りも併せて行えます。ご不明点やご相談など、ぜひお気軽に高木商会へお問い合わせください。
※NKKスイッチズ株式会社よりご寄稿いただいた原稿をもとに、高木商会が一部編集をいたしました。
参考資料
※NKKスイッチズ株式会社 Webサイト「タッチパネル特設ページ」
タッチパネル特設ページ
