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チコちゃんに叱られる!タッチパネルはなぜ触っただけで反応する?3月6日

3月6日放送のチコちゃんに叱られる!で
タッチパネルはなぜ触っただけで反応する?
という質問がありました。

なるほどという答えが気になったので調べてみました。

 

 

チコちゃんに叱られる!タッチパネルはなぜ触っただけで反応する?

タッチパネルはなぜ触っただけで反応する?

答えは、チコっと感電しているから

 

詳しく教えてくださるのは
タッチパネルを研究開発して18年
東京・八王子市
株式会社タッチパネル研究所 事業部長
西川 武士 先生(にしかわ たけし)

  • タッチパネルには その構造によっていくつかの種類があります。
  • みなさんがスマートフォンなどよく お使いになってる方式は静電容量方式タッチパネルと言われるタッチパネルです。
  • 原理的にはタッチパネル上に施されたコンデンサの容量変化をみています。
  • その静電容量というのは C=εS/dという数で簡単に求められます。(ε:イプシロン)
  • ただ実際求められるといいますが差というのは わずかにpF(ピコファラット)単位で・・・
  • ここで番組Dが西川先生の話を遮って「すいません!もう少しだけ簡単に説明していただけますか?」
  • そこで西川先生が子供でもわかりやすいように説明始めてくれました。
  • スマホを取り出して…
  • 画面に指をタッチすると電気が流れてビリビリッと感電しちゃうんです。
  • ところで指が感電するとはどういうことなのか?
  • 実はタッチパネルの表面は常に一定の静電気が溜まっている状態に保たれているんです。
  • 指で触れることで この静電気が体に流れ
  • それにより触ったことを判別してるんです。
  • 身体に電気が流れるとは!?
  • 人間の体は ほぼ水分なので電気を通しやすい性質を持っています。
  • そのためにタッチパネル表面の静電気は指を通って体のほうに流れていきます。
  • つまり静電気にチコっと感電することでタッチパネルは触ったことを認識するのです。
  • その様子を説明するために箔検電器(はくけんでんき)という実験器具を用意しました。
  • 表面の金属の円盤から伸びている棒の先に2枚のアルミ箔がついているます。
  • タッチパネルは この箔検電器がたくさん敷き詰められているイメージしてください。
  • 箔検電器は電源オフ状態のタッチパネルと同じ状態です。
  • 電源を入れるとタッチパネルが起動します。
  • 電源オン状態を箔検電器で再現するには 箔検電器に静電気を帯びた棒を近づけると…
  • すると中のアルミ箔が開いて反応しました。
  • 棒が帯びている静電気はマイナス。
  • これに箔検電器内部のプラスの電気が引き寄せられ,,,
  • 内部に残ったマイナスの電気同士が反発しあうのでアルミ箔が開きます。
  • これはスマホの電源をオンにした状態です。
  • 電源オンのときにタッチパネル表面に電気が溜まった状態を維持しているんです。
  • そして指で触るとタッチパネルが反応します。
  • これを箔検電器で説明すると…
  • 箔検電器の金属面に指で触れるとマイナスの電気が指の方に流れ…
  • 反発しなくなったアルミ箔は閉じます。
  • これはタッチパネルでいうと まさに何かを触った瞬間です。
  • アプリのアイコンを触ったときに指に電気が流れ箔検電器の金属板が閉じるのと同じようにスマホの内部で反応が起こり触ったことを認識しているんです。
  • つまりタッチパネルには静電気を通じて指が触ったことを判別するセンサーが敷き詰められており
  • 指がどのにセンサーにチコっと感電したかで触った場所を特定しているのです。
  • このとき流れる電気は ごくわずかなので人体に影響はございません。
  • ちなみにタッチパネルには 今回紹介した静電容量方式以外にも圧力で反応するタイプなどがあります。
  • このタイプは誤作動を起こすことが少ないため銀行のATMやレジの画面など公共性の高い場面で多く使用されています。
  • スマホの画面を触っても反応しないのは…
  • 年を重ねるとタッチパネルが反応しにくいっていう…老化による手の乾燥が原因で電気が流れにくくなっていると考えられています。
  • タッチパネルについて…
  • タッチパネルは 表面のプラス、マイナス どちらの電気が指に流れても検出できます。
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チコちゃんに叱られる!タッチパネルはなぜ触っただけで反応する? まとめ

今回は、チコちゃんに叱られる!タッチパネルはなぜ触っただけで反応する?
について情報発信させていただきました。

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