タッチセンサーとは？ 構造や想定される用途・導入効果について解説

タッチセンサーとは？

タッチセンサーとは、人が触れたり近づいたりすることで、それを感知するセンサーを表します。

透明なフィルム基板にタッチセンサー機能を搭載し、人が触れることでオンオフの切り替えや選択操作が可能です。工場で使用する機械や身近な家電製品にも、タッチセンサーが使用されています。

タッチセンサーにおける4つの原理

タッチセンサーには、主に4つの原理が用いられています。それぞれの特徴を確認していきましょう。

抵抗膜方式

抵抗膜方式とは、触れたときの抵抗値の変化によりタッチを検出する原理です。どのようなものでタッチしても反応でき、電磁ノイズに強くコストが低いというメリットがあります。

静電容量方式

静電容量方式とは、触れたときの静電容量の変化によりタッチを検出する原理です。複数箇所のタッチを検出でき、湾曲状でも反応できる柔軟性や、耐水性も兼ね備えています。

また、静電容量方式には電界を発生する電極が使用された「自己容量方式」と、送信と受信を担う2つの電極が使用された「相互容量方式」の2種類の原理があります。

超音波方式

超音波方式とは、触れたときの超音波の変化によりタッチを検出する原理です。操作する基板の映像の透明度が高く、少々の傷であればタッチ検出が可能で故障が少ないというメリットがあります。

光学（赤外線）方式

光学（赤外線）方式とは、触れたときの赤外線の変化によりタッチを検出する原理です。10箇所以上のタッチを検出でき、基板の映像の透明度が高いことで知られています。

タッチセンサーの基本的構造とは？

タッチセンサーは、透明な導電性ポリマーによる電極をガラス基板に利用した製品が多いです。

ガラス基板のほかにも、透明なフィルム基材を用いた商品があります。フィルム基材は薄く軽く、湾曲状のデザインに重宝されています。

また、タッチセンサーにおける4つの原理の中で、近年は静電容量方式が主流です。これまで抵抗膜方式も多く用いられてきましたが、静電容量方式の方が反応が良いとされています。

タッチセンサー事業を展開する企業では、タッチセンサー単体を開発したり、カバー素材までをカスタマイズしたりして顧客のニーズに合わせた製品をつくり上げています。

タッチセンサーのニーズとは？

タッチセンサーはどのような場所にあり、どのような場面で活用されているのでしょうか。具体的な製品の種類や使用されている場所について確認していきましょう。

製品の種類

タッチセンサーは、以下のような製品に使用されています。

• 産業用機器
• モバイル機器
• 家電製品
• 建物の設備
• 医療機器・介護機器

スマートフォンやタブレットパソコン、カーナビ、ゲーム機などの電子端末には、タッチセンサーが搭載されています。

これらの機器は普段何気なく使用していますが、タッチセンサーの原理が用いられているのです。

また、電子レンジや冷蔵庫など家電製品にもタッチセンサーが搭載されている場合があります。

製品が使用されている場所

軽く触れるだけで作動するタッチセンサーは、業務用・家庭用に関わらずさまざまな場所で使用されています。

例えば、病院や介護施設ではさまざまな検査機器・リハビリ機器が導入されており、タッチセンサーが搭載されているものも多いでしょう。

また、ショッピングセンターの自動ドアやエレベーターにもタッチセンサーが用いられています。

工業用としては、各種産業用機器の非常停止ボタンや防犯用センサーとして活躍しています。タッチセンサーは利便性だけではなく、安全性・防犯性も兼ね備えた機能であると言えるでしょう。

タッチセンサーの仕組みはどのような効果をもたらす？

業務にタッチセンサーを導入することで作業工数が削減し、生産性の向上が期待できます。

例えば、事前にプログラミングされたタッチセンサーを使用すれば、変化量を分析し、より良い生産工程を見出せる可能性があります。

また、複数の部品を取り扱う工程において、タッチセンサーを利用すれば施工時に部品の有無を確認することもできます。目視検査などのハードルが下がり、人員調整につながるかもしれません。

タッチセンサーについてのまとめ

今回は、タッチセンサーの構造やニーズ、導入効果についてご紹介しました。タッチセンサーは現代に欠かせない技術となっており、私たちの生活を豊かにしてくれています。

そんなタッチセンサーですが、今後もますますの進化が期待され、より便利な製品に変化していくでしょう。新たに開発されたタッチセンサーは産業展や学会などで続々と発表されています。

普段何気なく使用しているアクセサリーや家電製品にもタッチセンサーが使用されているかもしれません。ぜひ身の回りの製品を確認してみてください。