JP2004151765A - タッチパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FEPシート2の下面及びガラス板1の上面には抵抗膜が形成されている。ガラス板1のX軸に平行な二辺に沿って、所定の比抵抗を有する電極11及び12が形成されている。一方の電極11に所定電圧を印加し、他方の電極12を接地してFEPシート2の電位を検出することにより接触位置のY座標が決定される。双方の電極11及び12の一端に所定電圧を印加し、他端を接地してFEPシート2の電位を検出することにより接触位置のX座標が決定される。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はタッチパネルに係り、特に電極がガラス面だけに形成されたタッチパネルに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年ノート型パーソナルコンピュータあるいはパーソナル・ディジタル・アシスタンツ(PDA)の入力装置として、スタイラス等の接触位置を座標情報として検出するタッチパネルが適用されている。
【0003】
タッチパネルは、透明抵抗膜が形成されたガラス板とFEPシートとがスペーサを介して対向配置された構成を有する。
【0004】
従来使用されている第一のタッチパネルは、タッチパネルの一方の対向辺(Y軸に沿う辺)に沿ってガラス板に第一の電極が形成され、一方の対向辺と直交する他方の対向辺(X軸に沿う辺)にそってFEPシートに第二の電極が形成されている(特許文献1参照)。
【0005】
このタッチパネルにおいては、タッチパネルのスタイラスによる接触位置のX座標は接触位置のX軸方向電位をFEPシートにより検出することにより、Y座標は接触位置のY方向電位をガラス基板により検出する。
【0006】
さらに、従来使用されている第二のタッチパネルは、ガラス板又はFEPシートの一方の互いに隣接する二辺のそれぞれに鈎型の電極が形成されている(特許文献2参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開昭59−085584号公報(第2頁、第2図、第4図)
【特許文献2】
特開平05−289805号公報(第3頁、図1)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の第一のタッチパネルではFEPシートはスタイラスで頻繁に押下されるので、FEPシートにひび割れが生じた場合にはY軸座標の検出精度が悪化することは回避できない。
【0009】
さらに、従来の第二のタッチパネルでは、X座標又はX座標のいずれを検出するかに応じて電圧印加方向を制御するためにダイオードまたはトランジスタを設置することが必要であるため、タッチパネルの厚さが増加することを回避できない。
【0010】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、ガラス板に一対の電極を形成することにより接触位置のX座標及びY座標を検出することのできるタッチパネルを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るタッチパネルは、一方の面に導電膜が形成されたフィルムシートと、フィルムシートの電位を検出する電位検出手段と、フィルムシートの導電膜形成面に対向して配置され対向面に導電膜が形成されたガラス基板と、ガラス板の導電膜が形成された面のX軸に平行な辺に沿って所定の比抵抗を有する導電材で形成された一対の電極と、一対の電極の一方の電極の両端に所定の基準電位を印加するとともに他方の電極を接地電位としてX軸と直交するY軸方向の電位差を生成するY軸方向電位差生成手段と、一対の電極の一端に所定の基準電位を印加するとともに他端を接地電位としてX軸方向の電位差を生成するX軸方向電位差生成手段と、フィルムシートが押下されてガラス板と接触したときにY軸方向電位差生成手段により生成されたY軸方向電位差と電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のY座標を決定しX軸方向電位差生成手段により生成されたX軸方向電位差と電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のX座標を決定する座標決定手段を具備する。
【0012】
本発明によれば、ガラス板上に所定の抵抗を有する一対の電極をX軸に沿って形成し、一方の電極に所定の電圧を、他方の電極を接地することにより接触位置のY座標が検出される。一対の電極双方の一端に所定の電圧を、他端を接地することにより接触位置のX座標が検出される。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係るタッチパネルの基本構造の斜視図であって、ガラス板1の上面及びFEPシート2の下面には、例えばインジウム錫酸化物(ITO)である透明導電材により抵抗膜が形成されている。
【0014】
ガラス板1の上面には一対の対向辺(X軸に沿う辺)に沿って電極11及び12が形成されている。
【0015】
従来電極は良導体で形成されていたが、本発明にあっては比抵抗が抵抗膜より小さいが、良導体より高い程度の値を有する導電材で形成する。
【0016】
電極11の一端からはリード線111が引き出され、スイッチ112を介して直流電圧Vccに接続され、スイッチ113を介して接地されている。
【0017】
電極11の他端からはリード線115が引き出され、スイッチ116を介して直流電圧Vccに接続され、スイッチ117を介して接地されている。
【0018】
電極12の一端からはリード線121が引き出され、スイッチ122を介して直流電圧Vccに接続され、スイッチ123を介して接地されている。
【0019】
電極12の他端からはリード線125が引き出され、スイッチ126を介して直流電圧Vccに接続され、スイッチ127を介して接地されている。
【0020】
FEPシート2の一辺には電極21が形成されており、電極21から引き出されたリード線22は電圧測定手段23に接続される。
【0021】
スタイラス24による接触位置のY座標を検出するときは、スイッチ122及びスイッチ126をオンとして電極12の電位をVccとし、スイッチ113及び117をオンとして電極11の電位を接地電位とする。
【0022】
この場合は電極12と11の間にY軸に平行な電位差が生じるので、スタイラス3による押下によってFEPシート2の一箇所がガラス板1に接触すれば、電圧測定手段23によって接触位置のY方向電位を検出することによってY座標を決定することができる。
【0023】
スタイラス3による接触位置のX座標を検出するときは、スイッチ112及びスイッチ122をオンとして電極11及び12の一方端の電位をVccとし、スイッチ117及び127をオンとして電極11及び12の他端の電位を接地電位とする。
【0024】
電極11及び12は所定の抵抗を有するため、電極11及び12に沿ってX軸方向に電位差が発生する。
【0025】
ガラス板1のY軸に平行な辺に沿ってX軸方向に電位差が発生し、ガラス板1の上面は抵抗膜で覆われているので、ガラス板1の上面全体にわたってX軸方向に電位差が発生する。
【0026】
従って、スタイラス3による押下によってFEPシート2の一箇所がガラス板1に接触すれば、電圧測定手段23によって接触位置のX方向電位を検出することによってX座標を決定することができる。
【0027】
なお、接触位置を連続して検出するためには、各スイッチを予め定められた周期でオンオフすることが必要となる。
【0028】
図2は本発明に係るタッチパネルの実施例の斜視図であって、電極12の一端から引き出されたリード線121は直接直流電圧Vccに接続され、電極11の他端から引き出されたリード線115は直接接地される。
【0029】
電極11の一端から引き出されたリード線111はスイッチング素子であるFET212を介して直流電圧Vccに接続され、FET213を介して接地されている。
【0030】
また、電極12の他端から引き出されたリード線125はFET226を介して直流電圧Vccに接続され、FET227を介して接地されている。
【0031】
なお、電極11及び12の比抵抗が小さいと、X座標を検出するときに電極11及び12を流れる電流が大きくなり消費電力が大きくなってしまう。
【0032】
図3はタッチパネル制御用マイクロプロセッサの構成図であって、マイクロプロセッサ3はバス30を中心として、CPU31、メモリ32、ディジタルインターフェイス(DI/F)33及びアナログ・ディジタルコンバータ(A/D)34を具備する。
【0033】
DI/F33の出力は、FET212、213、226及び227のゲート212G、213G、226G及び227Gに接続されている。また、FEPシート2の電極21から引き出されたリード線22はA/D34に接続されている。
【0034】
図4はマイクロプロセッサ3で実行されるタッチパネル制御ルーチンのフローチャートであって、所定時間(例えば10ミリ秒)毎に実行される。
【0035】
ステップ40でX座標及びY座標のいずれを検出するかを示すフラグFが“0”であるかを判定する。
【0036】
フラグFが“0”のときはステップ40で肯定判定され、X座標の検出が実行される。
【0037】
即ち、ステップ41で212G及び227Gをオンとし、213G及び226Gをオフとし、電極11及び12に沿って電位差を生成する。
【0038】
ステップ42でA/D34によってFEPシート2の電位vを検出し、ステップ43でスタイラス24によるFEPシート2の接触位置のX座標xを[数1]によって算出する。
【0039】
【数1】
【0040】
そしてステップ44でフラグFを“1“に設定してこのルーチンを終了する。
【0041】
フラグFが“1”のときはステップ40で否定判定され、Y座標の検出が実行される。
【0042】
即ち、ステップ45で213G及び226Gをオンとし、212G及び227Gをオフとし、電極11及び12の間に電位差を生成する。
【0043】
ステップ46でA/D34によってFEPシート2の電位vを検出し、ステップ47でスタイラス24によるFEPシート2の接触位置のY座標yを[数2]によって算出する。
【0044】
【数2】
【0045】
そしてステップ44でフラグFを“1“に設定してこのルーチンを終了する。
【0046】
なお、電極11及び12の比抵抗が抵抗膜の比抵抗より大きいと、X座標を検出するときに電流が電極11及び12を流れなくなってしまうので、適宜の比抵抗を有する導電材で電極11及び12を形成することが必要となる。
【0047】
【発明の効果】
本発明によれば、ガラス板上に所定の抵抗を有する一対の電極をX軸に沿って形成し、一方の電極に所定の電圧を、他方の電極を接地することにより接触位置のY座標を検出し、一対の電極双方の一端に所定の電圧を、他端を接地することにより接触位置のX座標を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るタッチパネルの基本構造の斜視図である。
【図2】本発明に係るタッチパネルの実施例の斜視図である。
【図3】タッチパネル制御用マイクロプロセッサの構成図である。
【図4】タッチパネル制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
1…ガラス板
11、12…電極
111、115、121、125…リード線
112、113、116、117、122、123、126、127…スイッチ
2…FEPシート
21…電極
22…リード線
23…電圧測定手段
24…スタイラス
Claims (1)
- 一方の面に導電膜が形成されたフィルムシートと、
前記フィルムシートの電位を検出する電位検出手段と、
前記フィルムシートの導電膜形成面に対向して配置され、対向面に導電膜が形成されたガラス基板と、
前記ガラス板の導電膜が形成された面のX軸に平行な辺に沿って、所定の比抵抗を有する導電材で形成された一対の電極と、
前記一対の電極の一方の電極の両端に所定の基準電位を印加するとともに他方の電極を接地電位として、X軸と直交するY軸方向の電位差を生成するY軸方向電位差生成手段と、
前記一対の電極の一端に所定の基準電位を印加するとともに他端を接地電位として、X軸方向の電位差を生成するX軸方向電位差生成手段と、
前記フィルムシートが押下されて前記ガラス板と接触したときに、前記Y軸方向電位差生成手段により生成されたY軸方向電位差と前記電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のY座標を決定し、前記X軸方向電位差生成手段により生成されたX軸方向電位差と前記電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のX座標を決定する座標決定手段を具備するタッチパネル。
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