JP2000267813A - タッチパネル入力式電子機器 - Google Patents

タッチパネル入力式電子機器

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JP2000267813A
JP2000267813A JP7207299A JP7207299A JP2000267813A JP 2000267813 A JP2000267813 A JP 2000267813A JP 7207299 A JP7207299 A JP 7207299A JP 7207299 A JP7207299 A JP 7207299A JP 2000267813 A JP2000267813 A JP 2000267813A
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Tomokazu Miyazawa
友和 宮澤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡潔な構成であって経済的であり、タッチパネ
ルの入力ポイントと表示パネルの表示ポイントとのずれ
を確実に補正することができる。 【解決手段】表面に設けられた入力座標系に対してポイ
ント入力されるようになった透明なタッチパネル23
と、タッチパネル23にポイント入力された座標を表示
するようになった表示座標系を有する液晶表示パネル2
2とが、相互に積層された状態で、機器本体部10に対
して回動し得るように取り付けられており、機器本体部
10に対するタッチパネル23および表示パネル24の
回動角度が角度検出器24によって検出される。タッチ
パネル23の入力座標系にポイント入力された座標は、
角度検出器24の検出結果と、タッチパネル23表面お
よび液晶表示パネル22表面の距離とに基づいて補正さ
れて、液晶表示パネル22の表示座標系に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に設けられた
入力座標系に対してポイント入力されるようになったタ
ッチパネルと、このタッチパネルの入力座標系に対応し
た表示座標系に対して、入力ポイントの座標に対応した
座標を表示するようになった表示パネルとが相互に積層
されたタッチパネル入力式電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】抵抗膜方式のタッチパネルと液晶表示パ
ネル上とが相互に積層されて一体化された座標入力装置
によって入力するタッチパネル入力方式が採用された電
子式金銭登録機、ワードプロセッサー、携帯型端末装置
等の各種電子機器では、座標入力装置におけるタッチパ
ネル表面に設けられた入力座標系と、液晶表示パネルに
設けられた表示座標系とが、相互に対応した状態で積層
されており、タッチパネルの入力座標系にポイント入力
された座標が、液晶表示パネルの表示座標系に表示さ
れ、液晶表示パネル上の表示ポイントが、タッチパネル
を通して目視されるようになっている。
【0003】しかしながら、液晶表示パネルに積層され
たタッチパネルの表面は、液晶表示パネル表面の表示面
とは適当な間隔があけられており、タッチパネル表面に
対する目線が傾斜した状態になっていると、液晶表示パ
ネルの表示面における表示ポイントを、透明なタッチパ
ネルを透して目視した際に、視差が生じ、タッチパネル
上の入力ポイントと、液晶表示パネルの表示ポイントと
がずれた状態で目視されるおそれがある。特に、座標入
力装置が機器本体に対して回動可能に取り付けられてい
る場合に、機器本体に対する座標入力装置の傾斜角度を
変更すると、視差によって、タッチパネル上の入力ポイ
ントと、液晶表示パネルの表示ポイントとがずれること
になる。
【0004】このために、例えば、特開平3−4831
8号公報には、機器本体に対して表示パネルの傾斜角度
が変更されると、機器本体に対する表示パネルの傾斜角
度に対応して、タッチパネルが表示パネルに対してスラ
イドする機構が設けられた電子機器が開示されている。
【0005】また、特開平10−207632号公報に
は、液晶表示パネルとタッチパネルとをリンク機構によ
って連結して、例えば、水平方向に対する液晶表示パネ
ルの傾斜角度が変更されると、液晶表示パネルの傾斜角
度の変更に追従して、タッチパネルの傾斜角度が変更さ
れるようになった構成が開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特開平3−48318
号公報に開示されているように、機器本体に対する表示
パネルの回動に追従させて、タッチパネルを表示パネル
に対してスライドさせる構成では、複雑な機構が必要で
あって、電子機器全体が大型化するおそれがあり、しか
も、経済性が損なわれるおそれもある。
【0007】また、特開平10−207632号公報に
開示されているように、液晶表示パネルとタッチパネル
とをリンク機構によって連結する構成も、電子機器が大
型化して経済性が損なわれるおそれがあり、しかも、リ
ンク機構によって機械的に連結された液晶表示パネルお
よびタッチパネルは、一定角度以上にわたって傾斜させ
ることができないという問題がある。
【0008】さらに、いずれの場合も、表示パネルとタ
ッチパネルとが機械的に連結されているために、タッチ
パネルの入力ポイントと表示パネルの表示ポイントとの
ずれを補正する必要がない場合にも、ずれが補正される
ことになる。
【0009】本発明は、このような問題を解決するもの
であり、その目的は、簡潔な構成であって経済的であ
り、しかも、タッチパネルの入力ポイントと表示パネル
の表示ポイントとのずれを確実に補正することができる
タッチパネル入力式電子機器を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のタッチパネル入
力式電子機器は、表面に設けられた入力座標系に対して
ポイント入力されるようになった透明なタッチパネル
と、このタッチパネルにおける入力座標系にポイント入
力された座標を表示する表示座標系が設けられた表示パ
ネルとが、相互に積層された状態で、機器本体部に対し
て回動可能に取り付けられたタッチパネル入力式電子機
器であって、機器本体部に対するタッチパネルおよび表
示パネルの回動角度を検出する角度検出手段と、その角
度検出手段の検出結果と、予め求められたタッチパネル
の表面および表示パネルの表面の距離とに基づいて、タ
ッチパネルの入力座標系にポイント入力された座標を補
正して表示座標系に表示する補正制御手段と、を具備す
ることを特徴とする。
【0011】前記補正制御手段には、補正制御を実施し
ない無効機能が設けられている請求項1に記載のタッチ
パネル入力式電子機器。
【0012】また、本発明のタッチパネル入力式電子機
器は、表面に設けられた入力座標系に対してポイント入
力されるようになった透明なタッチパネルと、このタッ
チパネルにおける入力座標系にポイント入力された座標
を表示する表示座標系が設けられた表示パネルとが、相
互に積層された状態で、機器本体部に固定的に取り付け
られたタッチパネル入力式電子機器であって、前記タッ
チパネルおよび表示パネルの水平面に対する傾斜角度を
検出する角度検出手段と、その角度検出手段の検出結果
と、予め求められたタッチパネル表面および表示パネル
表面との距離とに基づいて、タッチパネルの入力座標系
にポイント入力された座標を補正して表示座標系に表示
する補正制御手段と、を具備することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。図1は、本発明のタッチパネル
入力式電子機器の実施の形態の一例を示す概略斜視図で
ある。このタッチパネル入力式電子機器は、電子式金銭
登録機、ワードプロセッサー、携帯型端末装置等として
使用されるものであり、ケースによって覆われた平板状
の機器本体部10と、この機器本体部10の長手方向の
側部上面を覆うように配置された平板状の座標入力装置
20とを有している。
【0014】座標入力装置20は、機器本体部10の上
面におけるほぼ1/2の側部を覆い得る大きさになって
おり、機器本体部10の上面における長手方向のほぼ中
央部の幅方向に沿って、一方の側縁部が配置されてい
る。そして、この側縁部に沿って、回動軸21が設けら
れている。座標入力装置20の回動軸21は、機器本体
部10の幅方向に沿った状態で、回動可能に機器本体1
0の上面に取り付けられている。
【0015】座標入力装置20では、液晶表示パネル2
2上にタッチパネル23が積層されて一体化されてお
り、回動軸21には、相互に積層状態になった液晶表示
パネル22およびタッチパネル23が、一体的に取り付
けられている。従って、タッチパネル23および液晶表
示パネル22は、回動軸21を中心として、機器本体部
10に対して一体的に回動するようになっており、タッ
チパネル23および液晶表示パネル22の回動によっ
て、回動軸21も一体的に回動する。
【0016】回動軸21の一方の端部には、回動軸21
の回動量に基づいて、機器本体部10に対するタッチパ
ネル23および液晶表示パネル22の角度を検出する角
度検出器24が設けられている。この角度検出器24
は、例えば、機器本体部10に固定されたボリューム抵
抗によって構成されており、タッチパネル23および液
晶表示パネル22の回動量に対応して抵抗値が変化する
ようになっている。ボリューム抵抗によって構成された
角度検出器24は、変化する抵抗値に対応した電圧を出
力するように構成されている。
【0017】タッチパネル23は、X−Y座標によって
構成された入力座標系を表面に有する透明なタブレット
が使用されており、表面の入力座標系をスタイラスペン
等によって押圧してポイント入力すると、その入力ポイ
ントのX座標およびY座標に対応した電圧が、それぞれ
出力されるようになっている。
【0018】タッチパネル23に積層された液晶表示パ
ネル22は、タッチパネル23に設けられたX−Y座標
の入力座標系に対応したX−Y座標の表示座標系が表面
に設けられており、タッチパネル23の入力座標系に対
してポイント入力された際に、その入力ポイントのX座
標およびY座標にそれぞれ対応した電圧に基づいて、表
示座標系のX−Y座標に表示ポイントを表示するように
なっている。
【0019】図2は、本発明のタッチパネル入力式電子
機器の制御系のブロック図である。このタッチパネル入
力式電子機器は、CPU25によって全体が制御される
ようになっており、CPU25に、液晶表示パネル2
2、タッチパネル23、角度検出器24がそれぞれの接
続されている。また、CPU25には、液晶表示パネル
22、タッチパネル23、角度検出器24等を制御する
ためのマイクロ命令、固定的な表示メッセージ、補正デ
ータ等を格納するためのROM26、自動補正フラグ、
角度データ、補正データ等を格納および記憶するRAM
27も、それぞれ接続されている。
【0020】液晶表示パネル22には、前述したよう
に、タッチパネル23の表面の入力ポイントに対応した
表示ポイントを表示するとともに、キーイメージデー
タ、入力データ、エラー表示データ、操作ガイド等も表
示されるようになっている。
【0021】このような構成のタッチパネル入力式電子
機器の動作を、図3に示すフローチャートに基づいて説
明する。まず、電源が投入されると、角度検出器24に
よって得られる機器本体部10に対する液晶表示パネル
22およびタッチパネル23の回動角度に基づいて、液
晶表示パネル22の表示ポイントの座標を自動的に補正
する自動補正制御を実施すべき際にセットされる自動補
正フラグが読み込まれる(図3のステップS1参照、以
下同様)。この自動補正フラグは、自動補正制御を実施
すべき場合に読み込まれるようになっており、例えば、
機器本体部に設けられた補正制御無効スイッチ(図示せ
ず)を操作することによって、自動補正フラグが無効と
されて、自動補正制御は実施されなくなる。
【0022】自動補正フラグが読み込まれると、この自
動補正フラグが、補正無効スイッチの操作によって無効
にされず、有効になっていることが確認される(ステッ
プS2)。この場合、自動補正無効スイッチの操作によ
って、自動補正フラグが無効になっている場合には、液
晶表示パネル22の表示ポイントの座標の自動補正制御
が不要であると判断して、自動補正制御は実施されな
い。
【0023】その後、角度検出器24からの出力電圧に
基づいて、機器本体部10に対する液晶表示パネル22
およびタッチパネル23の回動角度θが読み込まれる
(ステップS3)。そして、読み込まれた液晶表示パネ
ル22およびタッチパネル23の回動角度が、以前に読
み込まれて記憶されている液晶表示パネル22およびタ
ッチパネル23の回動角度に一致するか確認される(ス
テップS4)。この場合、読み込まれた液晶表示パネル
22およびタッチパネル23の回動角度が、以前に読み
込まれて記憶されている液晶表示パネル22およびタッ
チパネル23の回動角度に一致していると、すでに、補
正データが記憶されているものとして、液晶表示パネル
22の表示座標の自動補正制御を終了する。
【0024】これに対して、読み込まれた液晶表示パネ
ル22およびタッチパネル23の回動角度が、以前に読
み込まれて記憶されている液晶表示パネル22およびタ
ッチパネル23の回動角度に一致していない場合には、
前回に検出された液晶表示パネル22およびタッチパネ
ル23の回動角度αと、新たに読み込まれた液晶表示パ
ネル22およびタッチパネル23の回動角度βと、さら
に、予め求められたタッチパネル23の表面から液晶表
示パネル22の表面までの距離Lとに基づいて、次式
(1)により補正データΔsを演算する(ステップS
5)。
【0025】Δs=L・tan(α−β) …(1) 補正データΔsについて、図4に基づいて説明する。図
4(a)に示すように、機器本体部10に体して、液晶
表示パネル22およびタッチパネル23が垂直(回動角
度θ=90°)になるように回動していると、機器本体
部10に沿った水平な視線は、液晶表示パネル22およ
びタッチパネル23に対して垂直になり、液晶表示パネ
ル22の表面に対してタッチパネル23の表面が距離L
だけ離れているにもかかわらず、タッチパネル23の表
面に対する入力ポイントと液晶表示パネル22の表面に
おける表示ポイントとの間には、視差が発生せず、入力
ポイントと表示ポイントとは一致している。
【0026】これに対して、図4(b)に示すように、
機器本体部10に体して、液晶表示パネル22およびタ
ッチパネル23が角度θ(≠90°)だけ回動している
と、機器本体部10に沿った視線は、タッチパネル23
の表面に対して、角度θだけ傾斜した状態になる。この
ために、タッチパネル23の表面に対する入力ポイント
1 と、液晶表示パネル22の表面における表示ポイン
トP2 との間には、距離Δsだけずれて目視されること
になる。この距離Δsは、次式(2)によって表され
る。
【0027】Δs=L・tan θ …(2) この距離が補正データΔsとして演算される。
【0028】演算された補正データΔsは、すでに補正
データΔsが演算されて記憶されている場合には、その
記憶された補正データΔsに対して加算され、加算結果
が新たな補正データとして記憶される(ステップS
6)。そして、新たに読み込まれた回動角度βが記憶さ
れる(ステップS7)。
【0029】自動補正制御開始当初においては、記憶さ
れた液晶表示パネル22およびタッチパネル23の回動
角度が存在しないために、読み込まれた回動角度αに基
づいて補正データΔsが演算されて、演算された補正デ
ータΔsが記憶されるとともに、読み込まれた回動角度
αが記憶される。
【0030】新たな補正データΔsが記憶されると、タ
ッチパネル23の入力ポイントに対して出力された電圧
から得られる液晶表示パネル22の表示座標系における
表示ポイントの座標に対して、記憶された補正データΔ
sがそれぞれ加算される。そして、補正データΔsがそ
れぞれ加算された座標値が、補正表示座標として液晶表
示パネル22のX−Y座標に表示される。
【0031】自動補正制御開始当初において、液晶表示
パネル22およびタッチパネル23の回動角度αが一旦
記憶されると、その後は、記憶された回動角度αと、新
たに検出される回度角度βとの差に基づいて補正データ
Δsが(2)式に基づいて演算されて、演算された補正
データΔsが、記憶された補正データΔsに加算され、
その加算結果が、新たな補正データΔsとして記憶され
る。以下、所定時間毎に、あるいは、角度検出器24に
よる出力が変化する毎に、このような制御が繰り返され
ることになる。
【0032】液晶表示パネル22に表示される補正後の
表示ポイントは、図4(b)に示すように、機器本体部
10に対して角度θだけ回動されたタッチパネル23の
入力座標に対して、機器本体部10に沿った視線上に位
置することになり、タッチパネル23における入力座標
系上の入力ポイントとのずれ(視差)が解消されること
になる。
【0033】なお、タッチパネル23上の入力ポイント
と、液晶表示パネル22の表示ポイントとがずれている
場合に、そのずれを解消するために、液晶表示パネル2
2およびタッチパネル23を回動操作した場合には、そ
の後は、液晶表示パネル22の表示座標を自動補正する
必要がないために、自動補正制御無効スイッチが操作さ
れる。これにより、自動補正フラグが無効になり、以
後、自動補正制御は実施されなくなる。
【0034】図5は、本発明のタッチパネル入力式電子
機器の実施の形態の他の例を示す平面図である。このタ
ッチパネル入力式電子機器は、機器本体部10内に座標
入力表示部20が一体的に固定されている。座標入力表
示部20は、前記実施の形態と同様に、液晶表示パネル
22上にタッチパネル23が積層されて一体化されてい
る。このタッチパネル入力式電子機器では、座標入力表
示部20の周囲の機器本体部10のコーナー部に、3次
元角度検出器28が設けられている。この3次元角度検
出器28は、水平面に対する座標入力表示部20の傾斜
角度を、相互に直交する2方向の回動角度として検出す
るようになっており、例えば、タッチパネル23におけ
るX軸方向およびY軸方向の回動回動角度に対応した電
圧をそれぞれ出力する。
【0035】図6は、本実施の形態のタッチパネル入力
式電子機器の制御系のブロック図である。このタッチパ
ネル入力式電子機器では、タッチパネル23の出力電圧
が、電圧変換回路29に入力されるとともに、3次元角
度検出器28の出力電圧も、電圧変換回路29に入力さ
れている。そして、電圧変換回路29の出力が、CPU
25に与えられている。その他の構成は、図2に示すタ
ッチパネル入力式電子機器の制御系のブロック図と同様
である。
【0036】このような構成のタッチパネル入力式電子
機器では、タッチパネル23の入力座標系にポイント入
力されると、その入力ポイントのX座標およびY座標に
対応した電圧Vx1およびVy1が、それぞれ、電圧変換回
路29に出力される。また、電圧変換回路29には、液
晶表示パネル22およびタッチパネル23のX軸回りお
よびY軸回りの回動角度αおよびβにそれぞれ対応した
3次元角度検出器28からの各出力電圧Vx2およびVy2
が与えられている。3次元角度検出器28の出力電圧V
x2およびVy2は、液晶表示パネル22およびタッチパネ
ル23のX軸回りおよびY軸回りの回動角度αおよびβ
に対して、それぞれ反比例している(比例定数k)。
【0037】電圧変換回路29では、タッチパネル23
の出力電圧Vx1およびVy1と、3次元角度検出器28の
出力電圧Vx2およびVy2とに基づいて、液晶表示パネル
22の補正表示ポイントにおけるX座標およびY座標に
対応した補正表示電圧Vx およびVy をCPU25にそ
れぞれ出力するようになっている。
【0038】電圧変換回路29では、例えば、補正表示
ポイントのX座標に対応した補正表示電圧Vx を、タッ
チパネル23から出力される入力ポイントのX座標に対
応した電圧Vx1と、液晶表示パネル22およびタッチパ
ネル23のY軸回りの回動角度βに対応した3次元角度
検出器28からの出力電圧Vy2とに基づいて演算する。
すなわち、タッチパネル23表面から液晶表示パネル2
2の表面までの距離をLとすると、液晶表示パネル22
の表示座標において、この距離Lに対応した電位をVL
とし、また、液晶表示パネル22の表示座標においてX
座標値およびY座標値が、それぞれ表示電圧に対して比
例定数kで比例するものとすると、補正表示電圧V
x は、次式(3)によって求められる。
【0039】 Vx =Vx1+VL ・tan(k・Vy2) …(3) 同様に、液晶表示パネル22における補正表示ポイント
のY座標に対応した補正表示電圧Vy は、タッチパネル
23から出力される入力ポイントのY座標に対応した電
圧Vy1と、液晶表示パネル22およびタッチパネル23
のX軸回りの回動角度αに対応した3次元角度検出器2
8からの出力電圧Vx2とに基づいて、次式(4)によっ
て求められる。
【0040】 Vy =Vy1+VL ・tan(k1 ・Vx2) …(4) 電圧変換回路29では、このようにして、液晶表示パネ
ル22における補正表示ポイントのX座標およびY座標
に対応した補正表示電圧Vx およびVy をそれぞれ求め
て、CPU25に出力している。CPU25では、電圧
変換回路29にて求められた補正表示電圧Vx およびV
y を液晶表示パネル22に印加する。これにより、液晶
表示パネル22には、タッチパネル23の入力ポイント
に対して、X軸回りおよびY軸回りの回動角度αおよび
βに対応した補正表示ポイントが表示される。これによ
り、タッチパネル23および液晶表示パネル22を垂直
方向から目視する場合には、タッチパネル23および液
晶表示パネル22が水平に対して傾斜した状態になって
いても、タッチパネル23の入力ポイントと液晶表示パ
ネル22の表示ポイントとの間に視差が発生するおそれ
がない。
【0041】
【発明の効果】本発明のタッチパネル入力式電子機器
は、このように、機器本体に対するタッチパネルおよび
表示パネルの傾斜角度、または、水平面に対するタッチ
パネルおよび表示パネルに基づいて、表示パネルにおけ
る表示ポイントの座標が表示されるようになっているた
めに、小型であって簡潔な構成であり、経済性が損なわ
れるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタッチパネル入力式電子機器の実施の
形態の一例を示す概略斜視図である。
【図2】そのタッチパネル入力式電子機器の制御系のブ
ロック図である。
【図3】そのタッチパネル入力式電子機器の動作を説明
するためのフローチャートである。
【図4】(a)および(b)は、それぞれ、そのタッチ
パネル入力式電子機器の動作を説明するための概略図で
ある。
【図5】本発明のタッチパネル入力式電子機器の実施の
形態の他の例を示す概略平面図である。
【図6】そのタッチパネル入力式電子機器の制御系のブ
ロック図である。
【図7】その制御系の動作説明のためのブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 機器本体部 20 座標入力装置 21 回動軸 22 液晶表示パネル 23 タッチパネル 24 角度検出器 28 3次元角度検出器 29 電圧変換回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に設けられた入力座標系に対してポ
    イント入力されるようになった透明なタッチパネルと、
    このタッチパネルにおける入力座標系にポイント入力さ
    れた座標を表示する表示座標系が設けられた表示パネル
    とが、相互に積層された状態で、機器本体部に対して回
    動可能に取り付けられたタッチパネル入力式電子機器で
    あって、 機器本体部に対するタッチパネルおよび表示パネルの回
    動角度を検出する角度検出手段と、 その角度検出手段の検出結果と、予め求められたタッチ
    パネルの表面および表示パネルの表面の距離とに基づい
    て、タッチパネルの入力座標系にポイント入力された座
    標を補正して表示座標系に表示する補正制御手段と、 を具備することを特徴とするタッチパネル入力式電子機
    器。
  2. 【請求項2】 前記補正制御手段には、補正制御を実施
    しない無効機能が設けられている請求項1に記載のタッ
    チパネル入力式電子機器。
  3. 【請求項3】 表面に設けられた入力座標系に対してポ
    イント入力されるようになった透明なタッチパネルと、
    このタッチパネルにおける入力座標系にポイント入力さ
    れた座標を表示する表示座標系が設けられた表示パネル
    とが、相互に積層された状態で、機器本体部に固定的に
    取り付けられたタッチパネル入力式電子機器であって、 前記タッチパネルおよび表示パネルの水平面に対する傾
    斜角度を検出する角度検出手段と、 その角度検出手段の検出結果と、予め求められたタッチ
    パネル表面および表示パネル表面との距離とに基づい
    て、タッチパネルの入力座標系にポイント入力された座
    標を補正して表示座標系に表示する補正制御手段と、 を具備することを特徴とするタッチパネル入力式電子機
    器。
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