저항식 터치스크린
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1. 개요
저항식 터치스크린은 여러 층으로 구성되어 있으며, 사용자가 화면을 누르면 두 전도층이 접촉하여 저항과 전류의 변화를 감지하여 터치를 인식하는 기술이다. 두 전도층은 기판 위에 줄무늬 전극이 있는 '매트릭스' 방식과 패턴이 없는 투명 전극을 사용하는 '아날로그' 방식이 있다. 4선식 터치스크린의 경우, 전압 기울기를 통해 터치 위치를 계산하며, 높은 해상도와 다양한 입력 방식(손가락, 스타일러스 등)을 지원한다. 다른 터치스크린 기술과 비교했을 때, 저항식은 장갑을 낀 손으로도 사용 가능하며, 스타일러스 사용 시 더 정확하지만, 가벼운 터치에 대한 응답성이 낮고, 내구성이 약하며, 멀티 터치 구현이 어렵다는 단점이 있다.
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- 터치스크린 - 멀티터치
멀티 터치는 터치패드나 터치스크린에서 여러 접촉점을 동시에 인식하는 기술로, 애플이 "멀티 터치"라는 용어를 대중화한 이후 다양한 의미로 사용되고 있으며, 초기 신시사이저 제작자들이 악기 소리 제어를 위해 사용한 용량성 센서에서 기원한다. - 터치스크린 - HP-150
HP-150은 휴렛 팩커드에서 1984년에 출시한 개인용 컴퓨터로, 혁신적인 터치스크린 기능을 탑재했으나 소프트웨어 부족과 IBM PC 호환성 문제로 상업적 성공을 거두지 못하고, 후속 모델에서는 터치스크린이 선택 사양으로 변경되었으며, IBM PC 호환 기종 출시 후 워크스테이션으로 역할이 변경되었다.
| 저항식 터치스크린 | |
|---|---|
| 저항 막 방식 터치스크린 | |
 | |
| 작동 원리 | |
| 작동 방식 | 상단 PET 막 (투명 전도성 코팅)을 누름 상단 PET 막과 하단 유리 기판 막 접촉 접촉 위치의 X, Y 좌표 계산 |
| 특징 | |
| 장점 | 낮은 생산 비용 다양한 입력 도구 사용 가능 (손가락, 스타일러스, 장갑 낀 손) 오염 물질에 강함 |
| 단점 | 낮은 명암비 (추가 막으로 인해) 빛 투과율 감소 멀티 터치 지원 불가 날카로운 물체에 의한 손상 가능성 다른 터치스크린 기술에 비해 해상도 떨어짐 |
| 용도 | |
| 응용 분야 | 산업 제어 POS 단말기 음식점 Palm Centro |
| 기타 | |
| 종류 | 4선식 5선식 |
| 관련 기술 | 터치스크린 |
2. 작동 원리
저항식 터치스크린은 여러 개의 층으로 구성되어 있다. 이러한 여러 개의 층 가운데 전도층이 있는데, 전도층은 2개의 층이 공기층을 가운데 두고 마주보고 있다. 바깥 화면을 누르면 두 전도층이 서로 맞닿게 되고, 이로 인해 저항과 전류가 변하게 되어 터치가 된 것을 인식하게 된다.[11]
금속 층에는 두 가지 유형이 있다. 첫 번째 유형은 유리나 플라스틱과 같은 기판 위에 줄무늬 전극이 서로 마주보는 형태인 ''매트릭스''라고 불린다. 두 번째 유형은 패턴이 없는 투명 전극으로 구성되어 서로 마주보는 ''아날로그'' 방식이다. 2011년 기준으로 아날로그 방식이 생산 비용을 절감했다. 터치스크린 표면에 접촉이 이루어지면 두 시트가 함께 눌린다. 이 두 시트에는 수평 및 수직선이 있는데, 함께 눌리면 터치의 정확한 위치가 등록된다. 터치스크린은 거의 모든 물체(손가락, 스타일러스/펜, 손바닥)와의 접촉을 통해 입력을 감지하기 때문에 저항막 터치스크린은 일종의 "수동" 기술이다.
예를 들어, 4선식 터치스크린 작동 중에는 균일하고 단방향 전압 기울기가 첫 번째 시트에 적용된다. 두 시트가 함께 눌리면 두 번째 시트는 첫 번째 시트의 거리에 따라 전압을 측정하여 X 좌표를 제공한다. 이 접촉 좌표가 획득되면 두 번째 시트에 전압 기울기가 적용되어 Y 좌표를 확인한다. 이러한 작업은 몇 밀리초 이내에 발생하며,[4][5] 화면이 저항 값의 변화에 맞게 적절하게 보정된 경우[6] 접촉이 이루어지는 정확한 터치 위치를 등록한다.
저항막 터치스크린은 높은 해상도(4096 x 4096 이상)를 가질 수 있어 정확한 터치 제어가 가능하다. 터치스크린은 표면의 압력에 반응하기 때문에 손가락이나 다른 포인팅 장치로 접촉할 수 있다.
2. 1. 구성 요소
저항막 터치스크린은 유리나 플라스틱 기판 위에 줄무늬 전극이 마주보는 '매트릭스' 방식과 패턴이 없는 투명 전극이 서로 마주보는 '아날로그' 방식의 금속 층으로 구성된다. 2011년을 기준으로 아날로그 방식이 생산 비용을 절감했다. 터치스크린 표면에 접촉이 발생하면 두 시트가 함께 눌리며, 수평 및 수직선이 결합되어 터치의 정확한 위치가 등록된다. 저항막 터치스크린은 손가락, 스타일러스/펜, 손바닥 등 거의 모든 물체의 접촉을 통해 입력을 감지하는 "수동" 기술이다.4선식 터치스크린의 경우, 첫 번째 시트에 균일하고 단방향 전압 기울기가 적용된다. 두 시트가 눌리면 두 번째 시트가 첫 번째 시트와의 거리에 따른 전압을 측정하여 X 좌표를 제공한다. 이후 두 번째 시트에 전압 기울기를 적용하여 Y 좌표를 확인한다. 이러한 과정은 몇 밀리초 안에 빠르게 진행되며,[4][5] 화면이 저항 값 변화에 맞게 보정되면[6] 정확한 터치 위치를 등록한다.
저항막 터치스크린은 4096 x 4096 이상의 높은 해상도를 가질 수 있어 정밀한 제어가 가능하다. 또한 표면 압력에 반응하므로 손가락이나 다른 포인팅 장치로도 조작할 수 있다.
2. 2. 동작 방식
저항막 터치스크린은 여러 층으로 구성되어 있으며, 이 중 전도층은 공기층을 사이에 두고 두 층이 마주보고 있다. 사용자가 화면을 누르면 두 전도층이 접촉하여 저항과 전류가 변화하면서 터치를 인식한다.[11]전도층에는 두 가지 유형이 있는데, 기판 위에 줄무늬 전극이 마주보는 '매트릭스' 방식과 패턴이 없는 투명 전극으로 구성되어 서로 마주보는 '아날로그' 방식이 있다.
4선식 터치스크린의 경우, 한쪽 시트에 균일한 단방향 전압 기울기를 가하고, 두 시트가 눌리면 다른 시트에서 전압을 측정하여 X 좌표를 얻는다. 이후 반대쪽 시트에 전압 기울기를 적용하여 Y 좌표를 측정한다. 이러한 과정은 수 밀리초 내에 빠르게 일어나며,[4][5] 화면 보정을 통해[6] 정확한 터치 위치를 파악한다.
저항막 터치스크린은 높은 해상도(4096 x 4096 이상)를 제공하여 정밀한 제어가 가능하며, 압력에 반응하므로 손가락이나 스타일러스 등 다양한 물체로 조작할 수 있다.
3. 다른 터치스크린 기술과의 비교
저항막 터치스크린 기술은 거의 모든 스타일러스와 같은 물체로 잘 작동하며, 장갑을 낀 손가락과 맨손가락으로도 작동할 수 있다. 어떤 상황에서는 맨손가락과 같은 정전식 포인터가 필요한 정전식 터치스크린보다 더 바람직하다(일부 정전식 센서는 장갑을 감지할 수 있으며, 일부 장갑은 모든 정전식 화면에서 작동할 수 있다). 스타일러스로 작동하는 저항막 터치스크린은 일반적으로 손가락으로 작동하는 정전식 터치스크린보다 더 높은 정확도를 제공한다. 비용은 액티브 터치스크린 기술에 비해 상대적으로 낮지만, 손상되기 쉽다.[7] 저항막 터치스크린 기술은 멀티 터치 입력을 지원하도록 제작될 수 있다. 단일 터치 스크린은 균형 잡힌 위치와 압력 수준에서 여러 터치 입력을 등록한다.[8]
화면의 활성 부분을 잡거나 손 전체를 화면에 올려놓아야 하는 사람들을 위해, 스타일러스만 입력을 생성하고 피부 접촉은 거부되는 액티브 터치스크린과 같은 대체 터치스크린 기술이 있다. 그러나 새로운 터치스크린 기술은 앞서 언급한 벡터 처리 문제 없이 멀티 터치를 사용할 수 있게 해준다.[8]
맨손가락 조작이 가능한 조건에서는 가벼운 터치에 대한 저항막 스크린의 낮은 응답성이 일반적으로 저해상도 스크린에 사용되는 것으로 간주되었으며, 21세기에 정전식 스크린에 시장 점유율을 잃게 되었다.[9] 투사형 정전식 터치스크린 기술은 2010년에 수익 측면에서, 2011년에 판매량 측면에서 저항막 터치스크린 기술을 넘어섰다.[10]
3. 1. 장점
저항식 터치스크린은 스타일러스, 장갑을 낀 손가락, 맨손가락 등 거의 모든 물체로 작동이 가능하다.[7] 이는 맨손가락과 같은 정전식 포인터가 필요한 정전식 터치스크린보다 더 바람직한 경우가 있다. 스타일러스로 작동하는 저항막 터치스크린은 일반적으로 손가락으로 작동하는 정전식 터치스크린보다 더 높은 정확도를 제공한다.저항식 터치스크린은 액티브 터치스크린 기술에 비해 비용이 상대적으로 저렴하지만, 손상되기 쉽다.[7]
3. 2. 단점
저항식 터치스크린은 스타일러스나 장갑을 낀 손가락, 맨손가락 등으로 작동 가능하며, 어떤 상황에서는 정전식 터치스크린보다 더 바람직할 수 있다.[7] 그러나 맨손가락 조작 시 가벼운 터치에는 낮은 응답성을 보여, 21세기에 정전식 스크린에 시장 점유율을 잃게 되었다.[9] 특히 투사형 정전식 터치스크린 기술은 2010년에 수익, 2011년에는 판매량에서 저항막 방식을 넘어섰다.[10]저항막 터치스크린은 비용이 저렴하지만, 손상되기 쉽다.[7] 단일 터치 스크린은 균형 잡힌 위치와 압력 수준에서 여러 터치 입력을 등록하지만, 기본적으로 멀티 터치 구현이 어렵다.[8]
참조
[1]
웹사이트
Palm Centro - Full phone specifications
http://www.gsmarena.[...]
2016-12-26
[2]
서적
Advances in Computers
https://books.google[...]
Academic Press
2009-07-13
[3]
논문
A review of technologies for sensing contact location on the surface of a display
2012-08
[4]
웹사이트
Resistive Touchscreen: Is Resistive The Technology For You And Which Other Touchscreens Should Be Considered?
https://resistivetou[...]
2022-10-18
[5]
웹사이트
Using resistive touch screens for human/machine interface
http://www.ti.com/li[...]
Texas Instruments
[6]
웹사이트
Touch Screen Calibration
http://globaldisplay[...]
2012-02-11
[7]
웹사이트
Capacitive vs. Resistive Touchscreens
http://capacitive-re[...]
R-Tools Technology, Inc.
2010-12-28
[8]
웹사이트
Stantum's mind-blowing multitouch interface on video!
https://www.engadget[...]
2009-02-19
[9]
웹사이트
Touchscreen lowdown - Capacitive vs Resistive - Features - Know Your Cell
http://www.knowyourc[...]
2010-12-05
[10]
논문
A review of technologies for sensing contact location on the surface of a display
2012-08
[11]
뉴스
터치스크린, 감압식과 정전식 차이는?
http://www.ebuzz.co.[...]
이버즈
2010-08-25
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