片面センサーでタッチ統合を簡素化

アンソニー・ウーリック

赤外線タッチ

タッチ・テクノロジー

商業製品にタッチ機能を組み込む場合、民生グレードのオプションが必ずしも最良の選択とは限りません。Neonodeは1つのセンサーで、過酷な条件下でも信頼性が向上し、優れた光学特性を持つタッチインターフェースを実現します。

タッチスクリーンはもはや目新しさではなく、携帯電話、タブレット、家電製品など、何千もの日常的な機器に当たり前のように搭載されている。タッチインターフェースが日常生活でこれほど一般的になったため、タッチは戦場のディスプレイ、産業機械の制御、農業機械、航空電子工学、さらには宇宙船など、あまり一般的でない多くのアプリケーションにも浸透している。宇宙船.そのため、ほとんどの製品設計エンジニアは、タッチ技術の長所と短所、特に投影型静電容量方式の場合について熟知している。特に静電容量方式と抵抗膜方式技術の場合は特にそうだ。これらの技術は非常に成熟しており、性能と機能を向上させながら価格を下げ、大きく進化しています。

しかし、技術の進歩は主に家電製品での使用によってもたらされたため、技術は消費者市場向けに最適化されてきた。静電容量式タッチは、私たちが愛用している機器では非常に優れており、私たちは完璧とは言えない欠点にも耐えている。しかし、これらの技術を産業用や商業用アプリケーションに使用することは、必ずしも適しているとは言えない。

実際、多くの場合、商業用デバイスは民生グレードの技術によって制限され、意図された環境で機能するために追加的な拡張が必要である。この場合、ディスプレイ・インテグレーターは、民生用技術を商業用および産業用アプリケーションに適合させるための利用可能なツールを取り揃えている。これには、静電容量フィールドとエンハンスメントフィルムを分離するためのEMIシールドやガスケット、ITOコーティングによる光学系への打撃を相殺するためのオプティカルボンディングやサップアップバックライトなどが含まれる。しかし、これらの解決策にはすべて欠点がある。主に性能の低下、光学性能と使い勝手の低下、そして統合の複雑さとコストの増加である。

もう一つの選択肢がある。

もし、厚さわずか3mmの薄いセンサーをディスプレイの片側に配置するだけで、追加の組み立て工程も、オプティカル・ボンディングも、シールドも、チューニングも、キャリブレーションも必要としないタッチ・インターフェースを実現できるとしたらどうだろう？
洗浄が容易で、表面の汚染物質から保護する表面を提供しながら、デザインの美観を満足させるフラッシュサーフェスを維持できるとしたらどうだろう？
ポリカーボネートをバンダルシールドとして使ったらどうだろう？また、ディスプレイをタッチセンサーから切り離し、万が一バットで殴られた場合でも簡単に交換できるようにしたらどうだろう？
NREコストやMOQに何十万ドルもかけることなく、独自のディスプレイサイズに対応できるとしたら？例えば、20x8の航空機用抵抗膜方式ディスプレイの改造や、4:3のCRTからタッチスクリーンLCDへの交換など、独自のディスプレイ・サイズを少量から提供できるとしたら？

では、何の話なのか？このテクノロジーはネオノードzフォースと呼ばれる技術で、赤外線を使用することを基本としていますが、従来の赤外線フレームのように遮られた光を探すのではなく、反射率を使用します。NeonodezForce テクノロジーは、低価格で入手可能なタッチセンサーモジュールにきちんとパッケージされており、最も厳しい環境でも動作します。

どのような利点がありますか？

統合のしやすさ：

静電容量式センサーを統合する際の最大の問題のひとつは、静電容量式フィールドに関するもので、ノイズを増やしたり電気ノイズの影響を受けたりすることなく検出を向上させるバランスである。これは難しい。解決策としては、箔、ガスケット、さらには ITOコーティング. これらはすべてコストと時間がかかり、設計や組み立ての手間も増える。また、静電容量式センサーは、組み立て時に筐体に組み込むだけで、追加工なしで動作することは期待できないということです。

ネオノードネオノードTouch Sensor Moduleは、電気ノイズの影響を受けず、ベゼルやLCD筐体の側面を含む金属面に直接設置することができます。チューニングやシールドは不要です。

もうひとつの利点は、Touch Sensor Module 。これは完全に密閉されており、別個のコントローラーがない自己完結型である。センサー自体に操作に必要な電子回路が内蔵されているため、ディスプレイスタック内にコントローラーの設置場所を確保する必要がない。

標準インターフェースは、USB HIDインターフェースまたはI2Cのような組み込みインターフェースとしてすぐに機能します。

より良い光学系：

抵抗センサーや静電容量センサーは、バックライトからの光出力を低下させる材料やコーティングの層で構成されている。また、これらのコーティングは画像を歪ませ、さらにディスプレイを劣化させる層間で光を反射させます。透過率や光学コーティングは大幅に改善されたとはいえ、画像を除去し、歪ませ、さらにはカラーシフトさせるのは別の層である。さらに、これらのセンサーの光学系の改善は、以前は独立していた2つの部品を1つの故障点に融合させるオプティカルボンディングによって達成されている。

NeonodeTouch Sensor Module は、ディスプレイの側面（どの側面でも）に設置され、ディスプレイの品質には一切影響しません。追加のレイヤーがないため、バックライトの光出力が増え、電力を節約し、熱を抑えることができます。また、ディスプレイ光学系の劣化もありません。

ユーザビリティの向上：

静電容量式センサーは、タッチを検知するためにアースへの経路を必要とするが、ほとんどの場合、これは裸の指である。適切なチューニングを施せば手袋でも動作しますが、精度が落ちたりノイズが増えたりします。一方、抵抗膜方式では、タッチを検知するために表層を圧縮する必要がある。どちらもスムーズなスワイプやドラッグ操作には向いていない。

Neonodeタッチセンサーモジュールは、ディスプレイ表面の検出高さがサブミリメートルです。このため、ドラッグ操作が直感的でスムーズになり、指を追跡するための圧縮や一定の接触が不要になります。これにより、流れるようなスクロールやナビゲーションなどの機能が強化されます。

堅牢化：

ほとんどのタッチスクリーンオーバーレイは、ディスプレイの破壊者保護という点ではほとんど役に立たず、光学特性を向上させるために可能な限り薄くしているだけである。投影された静電容量が通過できるガラス基板の厚さには限界があり、薄いガラスやポリカーボネートを最初の表面として利用する。さらに物事を難しくしているのは、光学系を改善するためにセンサーがディスプレイに接着されている場合、両者を簡単に分離することはできず、交換しなければならない高価な部品が2つになってしまうことだ。

ディスプレイの端に配置されるNeonodeタッチセンサーモジュールは、ディスプレイから独立しています。つまり、設計エンジニアはディスプレイを保護するためにどのような基板のオーバーレイを自由に選択することができ、オーバーレイが壊れても、LCDを交換したり、タッチスクリーンを再調整したりすることなく、オーバーレイを現場で交換することができます。

極限環境：

アナログベースのタッチスクリーンは、温度、湿度、圧力の変化によってドリフトする。ここでも技術的に大きな改善がなされているが、ディスプレイが大きくなればなるほど、この問題は大きくなる。タッチスクリーンは穏やかな環境を好み、極端な環境ではタッチアイコンの位置がずれたり、タッチポイントが認識されなくなったりする。

Neonodeタッチセンサーモジュールは光学式です。温度、湿度、圧力の変化の影響を受けません。センサーモジュールは、高さ数ミリ以下の薄いカバーレンズで埃や水から密閉することができ、ベゼルと一体化し、組み立てを簡素化します。

ユニークな機能性

非接触タッチ- COVID以降、私たちはまだ表面汚染について懸念しており、公共のタッチ・ディスプレイは病原菌の発生源となりうる。センサーの検出はディスプレイの表面と平行であるため、ディスプレイの上に任意の距離で設置することができ、下のスクリーンに触れることなく空中でのインタラクションを提供することができます。また、他のタッチセンサーと組み合わせて使用することで、表面と非表面の両方のタッチオプションを提供することもできます。
センサー・フュージョン - センサー・フュージョンとは、複数のセンサーを組み合わせて機能を向上させることである。例えば、以下のようなものがある：
- ウェイクオンアプローチ- アプリケーションの中には、ウェイクオンアプローチを使用して、コンテンツを広告モードから注文メニューに切り替えるものがある。また、ディスプレイとの距離に応じてアイコンを拡大したり、よりパーソナライズされたコンテンツを表示したりすることもできます。NeonodeTouch Sensor Module は、タッチの表面からどのような距離からでもタッチの意図を検出するために使用することができ、デザイナーはタッチの意図に基づいて表示モードを変更することができます。
- 冗長性 - ミッション・クリティカルなアプリケーションでは、重要な機能を確実に動作させるためにバックアップ・システムが必要です。例えば軍事用アビオニクスには、2 つの独立したタッチ・インターフェイスを備えたタッチ・ディスプレイを提供することができます。例えば、従来の抵抗膜式タッチセンサーを維持し、NeonodeTouch Sensor Module を使用したバックアップシステムを追加します。どちらか一方をオン・オフすることも、従来のタッチが機能しなくなった場合にシームレスなバックアップ・システムを提供するために連動させることもできます。
- タッチの確認- 意図しないタッチは腹立たしいものであり、アプリケーションによっては大惨事になりかねません。どのタッチスクリーン技術も完全ではありませんが、タッチはインタラクティブ性を正確に示す必要がある難しいアプリケーションで使用されています。静電容量式はネオノード（Touch Sensor Module ）とは全く異なる方法でタッチを検出するため、この2つのセンサーを併用することで、タッチが登録されていることを確認し、医療診断機の迷走EMI源によるゴーストタッチを解決することができます。

尤も、静電容量式センサーを使える用途では、おそらく静電容量式センサーを使うことになるだろう。しかし、手袋をはめたまま操作する必要がある場合や、電気的ノイズを許容できない場合（例：医療診断）には、静電容量式センサーを使うことになるだろう。医療診断静電容量式は最適な選択ではないかもしれません。このような用途で検討すべき代替案はネオノードTouch Sensor Module. ディスプレイの端に配置することができ、統合を簡素化し、ディスプレイの光学系を維持し、性能を向上させ、冗長性、タッチ確認、ウェイクオンアプローチなど、他のタッチセンサーにはない独自の機能を提供します。

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