JP2007156875A - タッチパネルおよび多重押し検出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 対抗配置され押された位置で導通する、電源ラインの電圧Vccが交互に印加される第1の抵抗膜1と第2の抵抗膜11の内で、前記電源ラインの電圧Vccが印加されていない方の抵抗膜の両端付近から、押された位置に応じた分割抵抗値により分圧された前記電源ラインの電圧Vccの抵抗膜分圧電圧をそれぞれ読み出しADポートへ出力するための、前記抵抗膜の両端付近と前記ADポートとをそれぞれ接続できるようにした電気的接続部を備える。
【選択図】図1
Description
図9に示すタッチパネル上のX方向の押された位置の検出時には、第1の抵抗膜51の電極52は基準電位であるグランドラインへ接続され、また電極53は所定の電圧レベルの電源ラインへ接続され、第1の抵抗膜51には電源ラインの電圧が印加されている。また、第2の抵抗膜61の電極62はマイクロコンピュータのAnalog to Digitalポート(以下、ADポートという)300へ接続され、第2の抵抗膜61の電極62および電極63はグランドラインや電源ラインへは接続されない構成である。
この抵抗膜式タッチパネルでは、指先またはタッチ用ペン200によりタッチパネルが押されると、その押された位置において第1の抵抗膜51と第2の抵抗膜61とが所定の導通抵抗値以下になり接触した状態になる。そして、押された位置に応じて第1の抵抗膜51の抵抗値が、電極52と前記押された位置との間の分割抵抗値と、電極53と前記押された位置との間の分割抵抗値とに分割され、これら分割抵抗値に応じて第1の抵抗膜51に印加されている電源ラインの電圧が分圧される。この分圧電圧は第2の抵抗膜61により読み取られる。第2の抵抗膜61により読み取られた分圧電圧は電極62からマイクロコンピュータのADポート300へ出力され、マイクロコンピュータに内蔵されたADコンバータによりディジタルデータへ変換され、タッチパネル上のX方向の押された位置の座標値が読み取られる。
図10に示すタッチパネル上のY方向の押された位置の検出時には、第2の抵抗膜61の電極62は基準電位であるグランドラインへ接続され、また電極63は所定の電圧レベルの電源ラインへ接続され、第2の抵抗膜61には電源ラインの電圧が印加されている。また、第1の抵抗膜51の電極53はマイクロコンピュータのADポート400へ接続され、第1の抵抗膜51の電極52および電極53はグランドラインや電源ラインへは接続されない構成である。
図10に示すタッチパネル上のY方向の押された位置の検出時には、第2の抵抗膜61に印加されている電源ラインの電圧のタッチパネル上の押された位置に応じた分圧電圧が第1の抵抗膜51により読み取られる。この第1の抵抗膜51により読み取られた分圧電圧は電極53からマイクロコンピュータのADポート400へ出力され、マイクロコンピュータに内蔵されたADコンバータによりディジタルデータへ変換され、タッチパネル上のY方向の押された位置の座標値が読み取られる。
タッチパネル上の押された位置において、第1の抵抗膜51は第2の抵抗膜61と接触する。そして、押された位置の電位は、第1の抵抗膜51へ印加されている電源ラインの電圧の抵抗膜分圧電圧となる。この例では、第1の抵抗膜51の抵抗値をRxとすると、タッチパネルが押されることによりこの抵抗値Rxが分割抵抗値R1と分割抵抗値R2に分割されたと考えることが出来る。このとき、第2の抵抗膜61を介してマイクロコンピュータのADポート300へ出力される電圧Vは、電源電圧をVccとして、V=Vcc・R2/(R1+R2)となる。なお、第2の抵抗膜61の分割抵抗値R4は、マイクロコンピュータのADポート300へ直列に挿入されている状態であり、また、マイクロコンピュータのADポート300の入力インピーダンスが非常に高いことから電圧検出では無視できる。
なお、第2の抵抗膜11は図示していないガラス基板上に形成されており、タッチパネル41が押されていない状態では第1の抵抗膜1と第2の抵抗膜11とは電気的に接触していない状態にある。また、符号200はタッチ用ペンまたは指先を示している。
図3は、この実施例1のタッチパネル41において一点押しが行われたときのX座標取得時の検出原理を示す説明図である。
図3には、第1の抵抗膜1の電極2とグランドラインとの接続をオンまたはオフするためのスイッチングトランジスタTr1、第1の抵抗膜1の電極3と電圧Vccの電源ラインとの接続をオンまたはオフするためのスイッチングトランジスタTr2、第2の抵抗膜11の電極12とグランドラインとの接続をオンまたはオフするためのスイッチングトランジスタTr3、第2の抵抗膜11の電極13と電圧Vccの電源ラインとの接続をオンまたはオフするためのスイッチングトランジスタTr4が示されている。そして、タッチパネル41上のX方向の押された位置の検出時には、スイッチングトランジスタTr1およびスイッチングトランジスタTr2はオン状態、スイッチングトランジスタTr3およびスイッチングトランジスタTr4はオフ状態に制御される。この結果、第1の抵抗膜1の電極2は基準電位であるグランドラインへ接続され、また電極3は電圧Vccの電源ラインへ接続され、第2の抵抗膜11の電極12および電極13はグランドラインや電源ラインへは接続されていない状態になっている。
図5(a)、(b)は、この実施例1のタッチパネル41において二点押しが行われたときのX座標取得時の検出原理を示す説明図である。図5において図3と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。なお、図5においてもスイッチングトランジスタTr1およびスイッチングトランジスタTr2はオン状態、スイッチングトランジスタTr3およびスイッチングトランジスタTr4はオフ状態に制御され、第1の抵抗膜1の電極2は基準電位であるグランドラインへ接続され、また電極3は電圧Vccの電源ラインへ接続され、第2の抵抗膜11の電極12および電極13はグランドラインや電源ラインへは接続されていない状態になっている。
タッチパネル41において二点押しが行われた状態では、タッチパネル41上の押された2箇所の位置において、第1の抵抗膜1は第2の抵抗膜11と接触した状態になる。そして、各押された位置の電位は、第1の抵抗膜1へ印加されている電源ラインの電圧Vccの抵抗膜分圧電圧となる。この場合、第1の抵抗膜1の抵抗値は、タッチパネル41が二点押しされることにより分割抵抗値R1と分割抵抗値Rxと分割抵抗値R2に分割される。また、このとき第2の抵抗膜11は分割抵抗値R3と分割抵抗値Ryと分割抵抗値R4に分割される。分割抵抗値Ryは、第1の抵抗膜1と二点で接触している第2の抵抗膜11における前記二点間の抵抗値である。
この結果、図5(a)に示すように、タッチパネル41において二点押しが行われると、第1の抵抗膜1の抵抗値は、分割抵抗値R1と分割抵抗値Rxと分割抵抗値R2に分割され、また第2の抵抗膜11の抵抗値は、分割抵抗値R3と分割抵抗値Ryと分割抵抗値R4に分割され、第1の抵抗膜1の分割抵抗値Rxに、第2の抵抗膜11の分割抵抗値Ryが並列接続された状態になる。
図5(b)は、同図(a)の等価回路図であり、第1の抵抗膜1の分割抵抗値Rxに第2の抵抗膜11の分割抵抗値Ryが並列接続されたときの第1の抵抗膜1の分割抵抗値をRzとして示してある。
このように、タッチパネル41において二点押しが行われたときのマイクロコンピュータのADポート21へ入力される抵抗膜分圧電圧V21とADポート22へ入力される抵抗膜分圧電圧V22とは異なった値になる。
なお、第2の抵抗膜11の分割抵抗値R4は、マイクロコンピュータのADポート21へ直列に挿入され、また第2の抵抗膜11の分割抵抗値R3は、マイクロコンピュータのADポート22へ直列に挿入されている状態であり、また、マイクロコンピュータのADポートの入力インピーダンスが非常に高いことから電圧検出では無視できる。
図2は、この実施例1の多重押し検出方法が適用されたタッチパネル41におけるY方向の押された位置の検出原理を示す斜視図である。図2において図1と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
タッチパネル41上のY方向の押された位置の検出時には、スイッチングトランジスタTr1およびスイッチングトランジスタTr2はオフ状態、スイッチングトランジスタTr3およびスイッチングトランジスタTr4はオン状態に制御される。この結果、第2の抵抗膜11の電極12は基準電位であるグランドラインへ接続され、電極13は電圧Vccの電源ラインへ接続されている。また、第1の抵抗膜1の電極2および電極3はグランドラインや電源ラインへは接続されていない状態になっている。
なお、第1の抵抗膜1の分割抵抗値R2は、マイクロコンピュータのADポート31へ直列に挿入され、また第1の抵抗膜1の分割抵抗値R1は、マイクロコンピュータのADポート32へ直列に挿入されている状態であり、また、マイクロコンピュータのADポートの入力インピーダンスが非常に高いことから電圧検出では無視できる。
図5(a)に示すように、タッチパネル41において二点押しが行われた状態では、タッチパネル41上の押された2箇所の位置において、第1の抵抗膜1は第2の抵抗膜11と接触した状態になる。そして、各押された位置の電位は、第2の抵抗膜11へ印加されている電源ラインの電圧Vccの抵抗膜分圧電圧となる。この場合、第1の抵抗膜1の抵抗値は、タッチパネル41が二点押しされることにより分割抵抗値R1と分割抵抗値Rxと分割抵抗値R2に分割される。また、このとき第2の抵抗膜11は分割抵抗値R3と分割抵抗値Ryと分割抵抗値R4に分割される。分割抵抗値Rxは、第2の抵抗膜11に二点で接触している第1の抵抗膜1の前記二点間の抵抗値である。
この結果、タッチパネル41において二点押しが行われると、第1の抵抗膜1の抵抗値は、分割抵抗値R1と分割抵抗値Rxと分割抵抗値R2に分割され、また第2の抵抗膜11の抵抗値は、分割抵抗値R3と分割抵抗値Ryと分割抵抗値R4に分割され、第2の抵抗膜11の分割抵抗値Ryに、第1の抵抗膜1の分割抵抗値Rxが並列接続された状態になる。
第2の抵抗膜11の分割抵抗値Ryに第1の抵抗膜1の分割抵抗値Rxが並列接続されたときの第2の抵抗膜11の分割抵抗値をRzとすると、タッチパネル41において二点押しが行われたときのY座標取得時の、マイクロコンピュータのADポート31に入力される抵抗膜分圧電圧V31は、第2の抵抗膜11に電源ラインの電圧Vccが印加されているときの分割抵抗値R4における電圧降下量であることから V31=Vcc・R4/(R3+Rz+R4)となる。また、マイクロコンピュータのADポート32に入力される抵抗膜分圧電圧V32は、第2の抵抗膜11に電源ラインの電圧Vccが印加されているときの分割抵抗値Rzと分割抵抗値R4とにおける電圧降下量であることから V32=Vcc・(Rz+R4)/(R3+Rz+R4)となる。
このように、Y座標取得時でもタッチパネル41において二点押しが行われたときの抵抗膜分圧電圧V31と抵抗膜分圧電圧V32とは異なった値になる。
なお、第1の抵抗膜1の分割抵抗値R2は、マイクロコンピュータのADポート31へ直列に挿入され、また第1の抵抗膜1の分割抵抗値R1は、マイクロコンピュータのADポート32へ直列に挿入されている状態であり、また、マイクロコンピュータのADポートの入力インピーダンスが非常に高いことから電圧検出では無視できる。
図1に示す第2の抵抗膜11の電極12またはその近傍の抵抗膜は、配線パターンやリード線を含む電気的接続部(出力手段)101によりADポート21へ接続され、ADポート21には、タッチパネル41が押されたときの多重押し判定のための抵抗膜分圧電圧や、タッチパネル41が正常に一点で押されたときのX座標取得のための抵抗膜分圧電圧が出力される。
図1に示す第2の抵抗膜11の電極13またはその近傍の抵抗膜は、配線パターンやリード線を含む電気的接続部(出力手段)102によりADポート22へ接続され、タッチパネル41が押されたときの多重押し判定のための抵抗膜分圧電圧や、タッチパネル41が正常に一点で押されたときのX座標取得のための抵抗膜分圧電圧が出力される。
図2に示す第1の抵抗膜1の電極3またはその近傍の抵抗膜は、配線パターンやリード線を含む電気的接続部(出力手段)103によりADポート31へ接続され、ADポート31には、タッチパネル41が押されたときの多重押し判定のための抵抗膜分圧電圧や、タッチパネル41が正常に一点で押されたときのY座標取得のための抵抗膜分圧電圧が出力される。
図2に示す第1の抵抗膜1の電極2またはその近傍の抵抗膜は、配線パターン、リード線、コネクタまたは端子を含む電気的接続部(出力手段)104によりADポート32へ接続され、タッチパネル41が押されたときの多重押し判定のための抵抗膜分圧電圧や、タッチパネル41が正常に一点で押されたときのY座標取得のための抵抗膜分圧電圧が出力される。
先ずタッチパネル41が押されたときのX座標取得時の動作について説明する。
既に説明したようにX座標取得時には、図3に示すスイッチングトランジスタTr1とスイッチングトランジスタTr2はオン状態、スイッチングトランジスタTr3とスイッチングトランジスタTr4はオフ状態に制御される。この制御は、I/Oポート44を介してCPU49により制御することが可能である。
CPU49は、ADポート21に出力され、ADコンバータ45によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧と、ADポート22に出力され、ADコンバータ46によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧とを検出する(ステップS1)。次に、これら抵抗膜分圧電圧の一致、不一致の判定を行う(ステップS2)。この場合、図3で説明したように、タッチパネル41が正常に一点で押されたときのADポート21に出力される抵抗膜分圧電圧値と、ADポート22に出力される抵抗膜分圧電圧値とは一致する。また、図6で説明したようにタッチパネル41が多重押しされたときのADポート21に出力される抵抗膜分圧電圧値と、ADポート22に出力される抵抗膜分圧電圧値とは不一致となる。このため、ステップS2の判定結果が不一致となると、多重押しが行われたと判定しタッチパネル41に対する操作を無効とし(ステップS5)、X座標取得を行わない。
なお、ステップS5においてタッチパネル41に対する操作を無効としたときには、次のY座標取得動作は行わず、ステップS1からX座標取得動作を再度実行することが可能である。
一方、ステップS2の判定結果が一致となると、タッチパネル41が正常に一点で押されたと判定し、X座標取得動作を行う(ステップS3)。このX座標取得動作は、ADポート21に出力され、ADコンバータ45によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧をもとに行なっても良いし、あるいはADポート22に出力され、ADコンバータ46によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧をもとに行なっても良い。
既に説明したようにY座標取得時には、図4に示すスイッチングトランジスタTr1とスイッチングトランジスタTr2はオフ状態、スイッチングトランジスタTr3とスイッチングトランジスタTr4はオン状態に制御される。この制御は、I/Oポート44を介してCPU49により制御することが可能である。
CPU49は、ADポート31に出力され、ADコンバータ47によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧と、ADポート32に出力され、ADコンバータ48によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧とを検出する(ステップS1)。次に、これら抵抗膜分圧電圧の一致、不一致の判定を行う(ステップS2)。この場合、図4で説明したように、タッチパネル41が正常に一点で押されたときのADポート31に出力される抵抗膜分圧電圧値と、ADポート32に出力される抵抗膜分圧電圧値とは一致する。
また、タッチパネル41が多重押しされたときのADポート31に出力される抵抗膜分圧電圧値と、ADポート32に出力される抵抗膜分圧電圧値とは不一致となる。このため、ステップS2の判定結果が不一致となると、多重押しが行われたと判定しタッチパネル41に対する操作を無効とし(ステップS5)、Y座標取得を行わない。
なお、ステップS5においてタッチパネル41に対する操作を無効としたときには、既に取得したX座標についてのデータを無効にして、X座標取得動作から再度実行することが可能である。
一方、ステップS2の判定結果が一致となると、タッチパネル41が正常に一点で押されたと判定し、Y座標取得動作を行う(ステップS3)。このY座標取得動作は、ADポート31に出力され、ADコンバータ47によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧をもとに行なっても良いし、あるいはADポート32に出力され、ADコンバータ48によりディジタルデータに変換された抵抗膜分圧電圧をもとに行なっても良い。
Claims (6)
- 対抗配置され押された位置で導通する一対の抵抗膜へ交互に基準電圧を印加し、押された位置に応じた分割抵抗値により分圧された前記基準電圧の抵抗膜分圧電圧を、前記一対の抵抗膜の内の前記基準電圧が印加されていない方の抵抗膜を介して読み出すタッチパネルであって、
前記抵抗膜の互いに離れた二箇所からそれぞれ前記基準電圧の抵抗膜分圧電圧を読み出し、ADポートへ出力するための出力手段を備えたことを特徴とするタッチパネル。 - 前記抵抗膜の互いに離れた二箇所は、前記抵抗膜の両端付近であることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル。
- 前記出力手段は、前記抵抗膜の互いに離れた二箇所からそれぞれ読み出された前記基準電圧の抵抗膜分圧電圧を、マイクロコンピュータにおいて比較するためのディジタルデータへ変換する前記マイクロコンピュータのADポートへ出力することを特徴とする請求項1記載のタッチパネル。
- 前記基準電圧の抵抗膜分圧電圧は、前記基準電圧が印加されていない方の抵抗膜における多重押しされたときの分割抵抗値を含む、押された位置に応じた抵抗膜の分割抵抗値により分圧された抵抗膜分圧電圧であることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル。
- 対抗配置され押された位置で導通する一対の抵抗膜へ交互に基準電圧を印加し、押された位置に応じた分割抵抗値により分圧された前記基準電圧の抵抗膜分圧電圧を、前記一対の抵抗膜の内の前記基準電圧が印加されていない方の抵抗膜を介して読み出すタッチパネルの多重押し検出方法であって、
前記基準電圧が印加されていない方の抵抗膜の互いに離れた二箇所からそれぞれ前記基準電圧の抵抗膜分圧電圧を出力手段により読み出すステップと、
前記抵抗膜の互いに離れた二箇所からそれぞれ読み出した抵抗膜分圧電圧をマイクロコンピュータにより比較するステップと、
前記比較した抵抗膜分圧電圧が不一致であると前記マイクロコンピュータのCPUが多重押しと判定するステップと、
を備えたことを特徴とする多重押し検出方法。 - 前記抵抗膜の互いに離れた二箇所は、前記抵抗膜の両端付近であることを特徴とする請求項5記載の多重押し検出方法。
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