JP2010092347A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル装置のパネル面における複数の押下点の位置を検出できるようにする。
【手段】押下点検出部７０は、ｘ軸を選択しているときに電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｘを基に押下点と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの距離Ｌｘ１を求め、電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｘ，Ｖｂｂｘを基に押下点と電極２５ＵＬ，２５ＤＬの距離Ｌｘ２を求め、ｙ軸を選択しているときに電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｙを基に押下点と電極２５ＤＬ，２５ＤＲの距離Ｌｙ１を求め、電圧測定器６７，６６が測定した電圧値Ｖｙ，Ｖｂｂｙを基に押下点と電極２５ＵＬ，２５ＵＲの距離Ｌｙ２を求める。そして、これらの距離Ｌｘ１，Ｌｘ２，Ｌｙ１，Ｌｙ２を基に、２つの押下点のうち一方の位置を示す座標値ｘ１，ｙ１と、他方の位置を示す座標値ｘ２，ｙ２を求める。
【選択図】図１

Description

本発明は、アナログ抵抗膜方式のタッチパネル装置に関する。

アナログ抵抗膜方式のタッチパネル装置では、寸法がほぼ同じで抵抗が一様な２つの抵抗膜を、一方が他方の側へ撓んだときだけ両者が接触する程度の隙間をもって対向させることにより、パネル部が構成されている。このアナログ抵抗膜方式のタッチパネル装置は、パネル部の抵抗膜に設けられる電極の総数により、４線式、５線式、８線式に分類することができる。

図４に示すように、４線式のタッチパネル装置では、パネル部における表側（ユーザと対面する側）の抵抗膜１の左右の端に、２つの棒状電極ＸＬ，ＸＲが設けられ、裏側の抵抗膜２の上下の端に、２つの棒状電極ＹＵ，ＹＤが設けられている（例えば、特許文献１を参照）。このタッチパネル装置では、棒状電極ＸＬおよびＸＲ間に定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを印加する第１の状態と、棒状電極ＹＵおよびＹＤ間に定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを印加する第２の状態とを周期的に切り換える。そして、第１の状態では、棒状電極ＹＵまたはＹＤの一方と例えば棒状電極ＸＲとの間の電圧Ｖｘを、電圧測定器により測定する。また、第２の状態では、棒状電極ＸＬまたはＸＲの一方と例えば棒状電極ＹＤとの間の電圧Ｖｙを、電圧測定器により測定する。

ここで、電圧測定器の入力インピーダンスは充分に高いため、この電圧測定器を２枚の抵抗膜１，２の一方に接続して電圧ＶｘまたはＶｙを測定したとしても、その抵抗膜に電流は殆ど流れず、その抵抗膜の電圧降下は無視することができる。また、両抵抗膜１、２は全面に亘って抵抗が一様であり、第１の状態では、抵抗膜１における棒状電極ＸＬおよびＸＲ間に均一な電位勾配が生じ、第２の状態では、抵抗膜２における棒状電極ＹＵおよびＹＤ間に均一な電位勾配が生じる。このため、抵抗膜１の一点ＴＰが押下され、この押下点ＴＰにおいて２枚の抵抗膜１および２が接触すると、次のような電圧Ｖｘ、Ｖｙが第１および第２の状態において測定される。まず、第１の状態においては、抵抗膜１における押下点ＴＰと棒状電極ＸＲとの間の電圧が抵抗膜２を介して電圧測定器に与えられ、これが電圧Ｖｘとして測定される。この電圧Ｖｘは、押下点ＴＰと棒状電極ＸＲとの間の距離ｘに比例した電圧となる。また、第２の状態においては、抵抗膜２における押下点ＴＰと棒状電極ＹＤとの間の電圧が抵抗膜１を介して電圧測定器に与えられ、これが電圧Ｖｙとして測定される。この電圧Ｖｙは、押下点ＴＰと棒状電極ＹＤとの間の距離ｙに比例した電圧となる。そこで、４線式のタッチパネル装置では、たとえば下記式（１）、（２）に従い、パネルが押下されている間に検出される電圧ＶｘおよびＶｙと、電極ＸＬおよびＸＲ間の距離Ｌｘと、電極ＹＵおよびＹＤ間の距離Ｌｙとから、押下点の位置の座標値ｘ，ｙが算出される。
ｘ＝Ｌｘ・（Ｖｘ／Ｖｃｃ）…（１）
ｙ＝Ｌｙ・（Ｖｙ／Ｖｃｃ）…（２）

また、図５に示すように、８線式のタッチパネル装置では、４つの棒状電極ＸＬ，ＸＲ，ＹＵ，ＹＤに加えて、各々の近傍に４つの電極ＤＸＬ，ＤＸＲ，ＤＹＵ，ＤＹＤがそれぞれ設けられている。そして、このタッチパネル装置では、第１の状態において、定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを棒状電極ＸＬおよびＸＲ間に印加するとき、電極ＤＸＬおよびＤＸＲ間の電圧Ｖｃｃｘを検出する。そして、前掲の式（１）にＶｃｃの代わりにＶｃｃｘを代入して座標値ｘを算出する。また、第２の状態において、定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを棒状電極ＹＵおよびＹＤ間に印加するとき、電極ＤＹＵおよびＤＹＤ間の電圧Ｖｃｃｙを検出する。そして、前掲の式（２）にＶｃｃの代わりにＶｃｃｙを代入して押下点の座標値ｙを求める。この８線式のタッチパネル装置は、上述した４線式のタッチパネル装置に比べ、定電圧源と棒状電極ＸＬ，ＸＲ，ＹＬ，ＹＲの各々との間の配線の電圧降下に起因した座標値ｘ，ｙの誤差の発生を防止することができるという利点がある。

図６に示すように、５線式のタッチパネル装置では、パネル部をなす一方の抵抗膜の４隅に、電圧印加用の４つの電極ＵＬ，ＤＬ，ＵＲ，ＤＲが設けられ、他方の抵抗膜に電圧検出用の１つの電極ＤＴが設けられている（たとえば、特許文献２を参照）。このタッチパネル装置では、抵抗膜の左の端に並ぶ２つの電極ＵＬ，ＤＬの対とその右の端に並ぶ２つの電極ＵＲ，ＤＲの対との間に定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを印加する第１の状態と、抵抗膜の上の端に並ぶ電極ＵＬ，ＵＲの対と下の端に並ぶ電極ＤＬ，ＤＲの対との間に定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを印加する第２の状態とを周期的に切り換える。そして、第１の状態における電極ＤＴの電圧Ｖｘと第２の状態における電極ＤＴの電圧Ｖｙを、抵抗膜の電極ＤＴに接続した電圧測定器により検出する。そして、例えば電圧Ｖｘと定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを前掲の式（１）に代入してパネル面における押下点の座標値ｘを求め、電圧Ｖｙと定電圧源の出力電圧Ｖｃｃを前掲の式（２）に代入してパネル面における押下点の座標値ｙを求める。
特開２００１−６０１４３号公報 特開２００４−１５１７６５号公報

しかしながら、これまでに提案されてきた各種タッチパネル装置は、パネル面における押下点が１つである場合は、その位置を検出できるものの、押下点が２つになった場合は、各々の位置を検出することができない、という問題があった。この理由について、図７に示す４線式のタッチパネル装置の押下例を参照して説明する。棒状電極ＸＬおよびＸＲ間に定電圧源から電圧を印加した状態において、棒状電極ＸＬからの距離が異なる２点ＴＰ１，ＴＰ２が押下された場合、押下点ＴＰ１およびＴＰ２間の電流路として、抵抗膜１を介した電流路のほかに抵抗膜２を介した電流路が形成される。従って、抵抗膜２に電流がほどんど流れないことを前提とした座標値ｘの検出はできない。さらに、この抵抗膜２を介した電流路には、主として、押下点ＴＰ１から棒状電極ＹＵを経由して押下点ＴＰ２に至る第１の電流路と、押下点ＴＰ１から棒状電極ＹＤを経由して押下点ＴＰ２に至る第２の電流路とが含まれる。そして、押下点ＴＰ１およびＴＰ２間の電圧が第１の電流路においてどのように分圧され、その分圧が第１の電流路の途中にある棒状電極ＹＵに現れるか、また、押下点ＴＰ１およびＴＰ２間の電圧が第２の電流路においてどのように分圧され、その分圧が第２の電流路の途中にある棒状電極ＹＤに現れるかは、押下点ＴＰ１およびＴＰ２の各々のＹ軸方向の位置に依存する。このため、棒状電極ＹＵおよびＹＤに発生する各電圧から押下点ＴＰ１，ＴＰ２の座標値ｘを算出することは極めて困難である。
本発明は、このような背景の下に案出されたものであり、タッチパネル装置のパネル面における押下点の数が２つになった場合において、その２つの押下点の位置を個別に検出できるようにすることを目的とする。

本発明は、複数の電極が設けられた第１の抵抗膜と前記第１の抵抗膜よりもシート抵抗が低い第２の抵抗膜とを間隙を挟んで対向させたパネル部と、定電流源と、前記パネル部を含む仮想平面内において互いに交差する複数の仮想的な軸の各々を選択し、前記第１の抵抗膜に設けられた複数の電極のうち、選択した軸の方向に沿って離間した１個または複数の電極のうち一方の１個または複数の電極を第１の給電部、他方の１個または複数の電極を第２の給電部とし、前記第１および第２の給電部間に前記定電流源の出力電流を流しつつ、前記第１の給電部、前記第２の給電部、および、前記第２の抵抗膜の各間の電圧のうち２種類の電圧を測定し、測定した電圧に基づき、選択した軸の方向における前記第２の給電部から押下点までの第１の距離と前記第１の給電部から押下点までの第２の距離を算出し、選択した軸ごとに得られる第１および第２の距離の算出結果に基づいて前記パネル部における１または２つの押下点の位置座標を算出する押下点検出手段とを具備するタッチパネル装置を提供する。
この発明では、第１および第２の給電部間に定電流源の出力電流を流す。第１および第２の給電部間に定電流源の出力電流を流した場合、第２の抵抗膜と第１の給電部の間の電圧は、２つの押下点のうち第１の給電部に近いほうの押下点と第１の給電部との間の抵抗に比例し、第２の抵抗膜と第２の給電部の間の電圧は、２つの押下点のうち第２の給電部に近い方の押下点と第２の給電部との間の抵抗に比例する。また、第１の給電部、第２の給電部、および、第２の抵抗膜の各間の３種類の電圧のうち２種類の電圧を測定した場合、その２種類の電圧から残りの１種類の電圧を求めることができる。本発明では、第１の給電部、第２の給電部、および、第２の抵抗膜の各間の電圧のうち２種類の電圧を測定し、測定した２種類の電圧に基づき、選択した軸の方向における第２の給電部から押下点までの第１の距離と第１の給電部から押下点までの第２の距離を算出し、この距離から押下点の位置座標を算出する。よって、本発明によれば、押下点の数が２つである場合でも、各々の位置を検出することができる。

以下、図面を参照し、この発明の実施の形態を説明する。
図１は、この発明の一実施形態であるタッチパネル装置１０の構成を示す図である。図１において、パネル部１１は、抵抗膜２１と抵抗膜２３とをドットスペーサ２２を挟んで対向させ、抵抗膜２１の上面をＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）フィルム３０により覆い、抵抗膜２３の下面をガラス板４０の上に載せたものである。利用者は、パネル部１１の表面（すなわち、ＰＥＴフィルム３０の上面）の１点または２点を手指などによって押下する。タッチパネル装置１０は、パネル部１１の表面の１点が押下されたとき、その押下点の位置を検出し、パネル部１１の表面の２点が押下されたとき、それらの押下点の各々の位置をそれぞれ検出する。

パネル部１１における抵抗膜２１，２３は、ほぼ同じ寸法の矩形状をなしている。抵抗膜２１，２３の各々の抵抗は一様であり、抵抗膜２１のシート抵抗（Ω／□）は、抵抗膜２３のものよりも十分に小さい。ここで、シート抵抗は、抵抗膜の抵抗率を抵抗膜の膜厚により除算した値である。抵抗膜において、電流の方向の長さをＬ、電流の方向を横切る方向の幅をＷ，シート抵抗をＲｓとした場合、抵抗膜の抵抗は、Ｒｓ・（Ｌ／Ｗ）となる。また、抵抗膜２３の左上隅、右上隅、左下隅、および右下隅の位置には、電極２５ＵＬ，２５ＵＲ，２５ＤＬ，２５ＤＲが設けられ、抵抗膜２１には、電極２６ＤＴが設けられている。パネル部１１の表面の１点または２点が押下されると、その押下点において抵抗膜２１が下に撓んで抵抗膜２３に接触する。

電流供給部５０は、定電流源６５と、この定電流源６５と抵抗膜２３の電極２５ＵＬ，２５ＵＲ，２５ＤＬ，２５ＤＲとの間に介在する複数のスイッチの集合体であるスイッチマトリックス５１とを有する。スイッチマトリックス５１における各スイッチのオン／オフは、押下点検出部７０から出力されるスイッチ切換信号によって切り換えられる。
電圧測定部６０は、各々の一方の電圧入力端子が共通接続された電圧測定器６６，６７、および電圧測定器６６と抵抗膜２３の電極２５ＵＬ，２５ＵＲ，２５ＤＬ，２５ＤＲとの間に介在する複数のスイッチの集合体であるスイッチマトリックス６１を有する。スイッチマトリックス６１における各スイッチのオン／オフは、押下点検出部７０から出力されるスイッチ切換信号によって切り換えられる。
電圧測定器６７の一方の電圧入力端子は、スイッチマトリックス５１を介して電極２５ＵＬ，２５ＵＲ，２５ＤＬまたは２５ＤＲに接続され、その他方の電圧入力端子は、抵抗膜２１の電極２６ＤＴに接続される。

押下点検出部７０は、以下、説明する第１、第２、および第３の役割を果たす。
第１の役割は、パネル部１１を含む仮想平面内において、電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対から電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対に至るｘ軸、電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対から電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対に至るｙ軸、および電極２５ＤＲから電極２５ＵＬに至るｚ軸を所定時間ずつ周期的に選択し、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の方向に沿って離間した電極の対のうち一方を第１の給電部、他方を第２の給電部とし、スイッチマトリックス５１の制御を通じて第１および第２の給電部間に定電流源６５の出力電流を流しつつ、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を選択している間における第１および第２の給電部間の電圧と抵抗膜２１および第２の給電部の間の電圧とを電圧測定器６６，６７によって測定する役割である。

この第１の役割において、押下点検出部７０は、ｘ軸を選択している間、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対を第１の給電部、電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対を第２の給電部とし、第１および第２の給電部間に定電流源６５の出力電流が流れるようにスイッチマトリックス５１を制御するとともに、第１の給電部となる電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対が電圧測定器６６の一方の電圧入力端子に接続され、第２の給電部となる電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対が電圧測定器６６の他方の電圧入力端子に接続されるようにスイッチマトリックス６１を制御する。
また、押下点検出部７０は、ｙ軸を選択している間、電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対を第１の給電部、電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対を第２の給電部とし、第１および第２の給電部間に定電流源６５の出力電流が流れるようにスイッチマトリックス５１を制御するとともに、第１の給電部となる電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対が電圧測定器６６の一方の電圧入力端子に接続され、第２の給電部となる電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対が電圧測定器６６の他方の電圧入力端子に接続されるようにスイッチマトリックス６１を制御する。
さらに、押下点検出部７０は、ｚ軸を選択している間、電極２５ＵＬを第１の給電部、電極２５ＤＲを第２の給電部とし、第１および第２の給電部間に定電流源６５の出力電流が流れるようにスイッチマトリックス５１を制御するとともに、第１の給電部となる電極２５ＵＬが電圧測定器６６の一方の電圧入力端子に接続され、第２の給電部となる電極２５ＤＲが電圧測定器６６の他方の電圧入力端子に接続されるようにスイッチマトリックス６１を制御する。

第２の役割は、ｘ軸を選択している間に電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｘ，Ｖｂｂｘに基づいて、ｘ軸の方向における電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対から押下点までの距離Ｌｘ１とその方向における電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対から押下点までの距離Ｌｘ２を算出し、ｙ軸を選択している間に電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｙ，Ｖｂｂｙに基づいて、ｙ軸の方向における電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対から押下点までの距離Ｌｙ１とその方向における電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対から押下点までの距離Ｌｙ２を算出する役割である。

この第２の役割において、押下点検出部７０は、ｘ軸を選択している間に電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｘを下記式（３）に入力することにより距離Ｌｘ１を求め、その間に電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｘ，Ｖｂｂｘを下記式（４）に入力することにより距離Ｌｘ２を求める。下記式（３），（４）において、Ｉは、定電流源６５の出力電流を示し、ｒｘは、ｘ軸の方向における電極２５ＵＲおよび２５ＤＲの対と電極２５ＵＬおよび２５ＤＬの対の間の単位長さ当たりの抵抗（Ω／ｍ）を示す。
Ｌｘ１＝Ｖｘ／（Ｉ・ｒｘ）…（３）
Ｌｘ２＝（Ｖｂｂｘ−Ｖｘ）／（Ｉ・ｒｘ）…（４）

この２つの式によってＬｘ１，Ｌｘ２が求まる理由は以下の通りである。
図２（Ａ）に示すように押下点が１つである場合、その押下点ＴＰ１が電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対に近いほど押下点ＴＰ１と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間の抵抗Ｒ_RIGHTは小さくなり、押下点ＴＰ１が電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対に近いほど押下点ＴＰ１と電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対の間の抵抗Ｒ_LEFTは小さくなる。また、電圧測定器６７の入力インピーダンスは充分に高いため、抵抗膜２３における電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間に定電流源６５の出力電流Ｉを流している間に抵抗膜２３，２１が接触しても、抵抗膜２１における電極２６ＤＴを介して電圧測定器６７に電流が流れることはない。
よって、この場合、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間に定電流源６５の出力電流Ｉを流しているときに電圧測定器６７によって測定される電圧値Ｖｘは、押下点ＴＰ１と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間の抵抗Ｒ_RIGHTにおける電圧降下量に相当する。また、電圧測定器６６によって測定される電圧値Ｖｂｂｘは、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間の抵抗Ｒ_LEFT＋Ｒ_RIGHTにおける電圧降下量に相当し、この電圧値Ｖｂｂｘから電圧Ｖｘを減じた値は、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対と押下点ＴＰ１の間の抵抗Ｒ_LEFTおける電圧降下量に相当する。
また、図２（Ｂ）に示すように、押下点が２つであり、それらの各々の押下点ＴＰ１，ＴＰ２がｘ軸方向に沿って離間しておらず、ｙ軸方向に沿って離間している場合、押下点ＴＰ１，ＴＰ２は等電位になる。
以上の理由により、図２（Ａ），図２（Ｂ）に示す距離Ｌｘ１は、電圧値Ｖｘを式（３）に入力することによって求まり、図２（Ａ），図２（Ｂ）に示す距離Ｌｘ２は、電圧値Ｖｘ，Ｖｂｂｘを式（４）に入力することによって求まる。

図２（Ｃ）に示すように、押下点が２つであり、それらの各々の押下点ＴＰ１，ＴＰ２がｘ軸方向に沿って離間している場合、２つの押下点ＴＰ１，ＴＰ２のうち電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の側の押下点ＴＰ１がその対に近いほど両者の間の抵抗Ｒ_RIGHTは小さくなり、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対の側の押下点ＴＰ２がその対に近いほど両者の間の抵抗Ｒ_LEFTは小さくなる。
この場合において、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間に定電流源６５の出力電流Ｉを流しているときに電圧測定器６７によって測定される電圧値Ｖｘは、押下点ＴＰ１と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間の抵抗Ｒ_RIGHTにおける電圧降下量に相当する。また、２つの押下点ＴＰ１，ＴＰ２間の抵抗膜２３が抵抗膜２３よりも低抵抗の抵抗膜２１により短絡され、その２つの押下点ＴＰ１，ＴＰ２間の抵抗Ｒ_CENTERによる電圧降下はほとんど発生しない。このため、電圧測定器６６によって測定される電圧値Ｖｂｂｘは、押下点ＴＰ１と電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対の間の抵抗Ｒ_RIGHTにおける電圧降下量と、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対と押下点ＴＰ２の間の抵抗Ｒ_LEFTにおける電圧降下量の和に相当し、この電圧値Ｖｂｂｘから電圧Ｖｘを減じた値は、抵抗Ｒ_LEFTおける電圧降下量に相当する。
以上の理由により、図２（Ｃ）に示す距離Ｌｘ１は、電圧値Ｖｘを式（３）に入力することによって求まり、図２（Ｃ）に示す距離Ｌｘ２は、電圧値Ｖｘ，Ｖｂｂｘを式（４）に入力することによって求まる。

また、第２の役割において、押下点検出部７０は、ｙ軸を選択している間に電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｙを下記式（５）に入力することにより距離Ｌｙ１を求め、その間に電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｙ，Ｖｂｂｙを下記式（６）に入力することにより距離Ｌｙ２を求める。下記式（５），（６）において、Ｉは、定電流源６５の出力電流を示し、ｒｙは、ｙ軸の方向における電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対と電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対の間の単位長さ当たりの抵抗（Ω／ｍ）を示す。
Ｌｙ１＝Ｖｙ／（Ｉ・ｒｙ）…（５）
Ｌｙ２＝（Ｖｂｂｙ−Ｖｙ）／（Ｉ・ｒｙ）…（６）
この２つの式によってＬｙ１，Ｌｙ２が求まる理由は、前掲の式（３）、（４）によってＬｘ１，Ｌｘ２が求まる理由と同じであるため、再度の説明を割愛する。

第３の役割は、距離Ｌｘ１とＬｘ２の和が電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対から電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対までの距離Ｌｘ_MAX未満であるかを判定するとともに、距離Ｌｙ１とＬｙ２の和が電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対から電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対までの距離Ｌｙ_MAX未満であるかを判定し、その判定結果を基に、ｘ軸の方向における２つの距離Ｌｘ１，Ｌｘ２とｙ軸の方向における２つの距離Ｌｙ１，Ｌｙ２とにより得られる組み合わせのうち１つまたは２つを選び、その組み合わせを基に押下点の座標位置を算出する役割である。
第３の役割において、押下点検出部７０は、Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAX未満であるか、または、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAX未満であるとの判定結果を得た場合、押下点の数が２つであるとみなし、Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAXと等しく且つＬｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAXと等しいとの判定結果を得た場合、押下点の数が１つであるとみなす。その上で、以下のようにして押下点の位置を求める。

ａ．Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAX未満であり、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAX未満である場合
図３（Ａ）に示すように、この場合、パネル部１１の表面における２つの押下点は、電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対からの距離がＬｘ１となり電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対からの距離がＬｙ１となる点ＴＰ１−ａと、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対からの距離がＬｘ２となり電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対からの距離がＬｙ２となる点ＴＰ２−ａにあるか、または、電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対からの距離がＬｘ１となり電極２５ＵＬ，２５ＵＲの対からの距離がＬｙ２となる点ＴＰ１−ｂと、電極２５ＵＬ，２５ＤＬの対からの距離がＬｘ２となり電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対からの距離がＬｙ１となる点ＴＰ２−ｂにあるかのいずれかである。
この場合、押下点検出部７０は、ｚ軸を選択している間に電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｚ，Ｖｂｂｚを基にｚ軸の方向における電極２５ＤＲから押下点までの距離Ｌｚ１を算出し、点ＴＰ１−ａおよびＴＰ２−ａの組み合わせと点ＴＰ１−ｂおよびＴＰ２−ｂの組み合わせのうち一方をこのＬｚ１を基に選び、その選んだ組み合わせを基に２つの押下点の位置座標ｘ１，ｙ１およびｘ２，ｙ２を求める。

より詳細に説明すると、押下点検出部７０は、電圧値Ｖｚを下記式（７）に入力することにより距離Ｌｚ１を求め、点ＴＰ１−ａから電極２５ＵＲ，２５ＤＲの対までの距離Ｌｘ１と点ＴＰ１−ａから電極２５ＤＬ，２５ＤＲの対までの距離Ｌｙ１を下記式（８）に入力することにより距離Ｌｚ１’を求める。下記式（７）において、Ｉは、定電流源６５の出力電流を示し、ｒｚは、ｚ軸の方向における電極２５ＤＲと電極２５ＵＬの間の単位長さ当たりの抵抗（Ω／ｍ）を示す。
Ｌｚ１＝Ｖｚ／（Ｉ・ｒｚ）…（７）
Ｌｚ１’＝（Ｌｘ１^２＋Ｌｙ１^２）^１/２ …（８）
式（７）によってＬｚ１が求まる理由は、前掲の式（３）によってＬｘ１が求まる理由と同じであるため、再度の説明を割愛する。

ここで、仮に、図３（Ａ）に示す点ＴＰ１−ａに押下点が位置していた場合、前掲の式（７）により求まるＬｚ１は、前掲の式（８）により求まる距離Ｌｚ１’と等しくなるはずである。
よって、押下点検出部７０は、Ｌｚ１とＬｚ１’が等しい場合、点ＴＰ１−ａを含む方の組み合わせを選択した上で、距離Ｌｘ１，Ｌｘ２，Ｌｙ１，Ｌｙ２を、電極２５ＤＲを原点とする座標値に変換する。すなわち、一方の押下点ＴＰ１のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ１，Ｌｙ１とし、他方の押下点ＴＰ２のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ_MAX−Ｌｘ２，Ｌｙ_MAX−Ｌｙ２とする。また、押下点検出部７０は、Ｌｚ１とＬｚ１’が等しくない場合、点ＴＰ１−ａを含まない方の組み合わせを選択した上で、距離Ｌｘ１，Ｌｘ２，Ｌｙ１，Ｌｙ２を、電極２５ＤＲを原点とする座標値に変換する。すなわち、一方の押下点ＴＰ１のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ１，Ｌｙ_MAX−Ｌｙ２とし、他方の押下点ＴＰ２のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ_MAX−Ｌｘ２，Ｌｙ１とする。

ｂ．Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAXと等しく、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAX未満である場合
図３（Ｂ）に示すように、この場合、パネル部１１の表面における２つの押下点は、ｘ軸の方向の位置を同じくし、ｙ軸の方向の位置を異にする２つの点ＴＰ１−ａ，ＴＰ２−ａにある。この場合、押下点検出部７０は、一方の押下点ＴＰ１のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ１，Ｌｙ１とし、他方の押下点ＴＰ２のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ１，Ｌｙ_MAX−Ｌｙ２とする。

ｃ．Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAX未満であり、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAXと等しい場合
図３（Ｃ）に示すように、この場合、パネル部１１の表面における２つの押下点は、ｘ軸の方向の位置を異にし、ｙ軸の方向の位置を同じくする２つの点ＴＰ１−ａ，ＴＰ２−ａにある。この場合、押下点検出部７０は、一方の押下点ＴＰ１のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ１，Ｌｙ１とし、他方の押下点ＴＰ２のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ_MAX−Ｌｘ２，Ｌｙ１とする。

ｄ．Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAXと等しく、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAXと等しい場合
この場合、押下点検出部７０は、パネル部１１の表面における唯一の押下点ＴＰ１のｘ軸およびｙ軸の座標値を、Ｌｘ１，Ｌｙ１とする。

以上説明した本実施形態では、押下点検出部７０は、ｘ軸を選択している間、第１の給電部である電極２５ＵＬ，２５ＤＬと第２の給電部である電極２５ＵＲ，２５ＤＲの間に定電流源６５の出力電流を流し、ｙ軸を選択している間、第１の給電部である電極２５ＵＬ，２５ＵＲと第２の給電部である電極２５ＤＬ，２５ＤＲの間に定電流源６５の出力電流を流す。その上で、押下点検出部７０は、ｘ軸を選択しているときに電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｘを基に、押下点と第２の給電部の間の距離Ｌｘ１を求め、電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｘ，Ｖｂｂｘを基に、押下点と第１の給電部の間の距離Ｌｘ２を求める。さらに、押下点検出部７０は、ｙ軸を選択しているときに電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｙを基に、押下点と第２の給電部の間の距離Ｌｙ１を求め、電圧測定器６７，６６により測定した電圧値Ｖｙ，Ｖｂｂｙを基に、押下点と第１の給電部の間の距離Ｌｙ２を求める。そして、押下点検出部７０は、これらの距離Ｌｘ１，Ｌｘ２，Ｌｙ１，Ｌｙ２を基に、２つの押下点のうち一方の位置を示す座標値ｘ１，ｙ１と、他方の位置を示す座標値ｘ２，ｙ２を求める。これにより、パネル部１１の表面の２点が押下された場合でも、その各々の位置を個別に検出することができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明には他にも実施形態があり得る。例えば、以下の通りである。
（１）上記実施形態において、押下点検出部７０は、Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAXと等しく且つＬｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAXと等しい場合に、押下点の数が１つであるとみなし、Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAX未満であるか、または、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAX未満である場合に、押下点の数が２つであるとみなした。しかし、第１の給電部と第２の給電部の間の距離Ｌｘ_MAX（Ｌｙ_MAX）と、その間の単位長さ当たりの抵抗ｒｘ（ｒｙ）と、定電流源６５の出力電流Ｉの積により求まる電圧値Ｖｘ_MAX（Ｖｙ_MAX）と、電圧測定器６６が測定した電圧値Ｖｂｂｘ（Ｖｂｂｙ）が等しい場合に、押下点の数が１つであるとみなし、電圧値Ｖｘ_MAX（Ｖｙ_MAX）よりも電圧値Ｖｂｂｘ（Ｖｂｂｙ）が小さい場合に、押下点の数が２つであるとみなしてもよい。
（２）上記実施形態において、押下点検出部７０は、電圧測定器６６により第１および第２の給電部間の電圧値Ｖｂｂｘ（Ｖｂｂｙ）を測定し、電圧測定器６７により抵抗膜２１と第２の給電部の間の電圧値Ｖｘ（Ｖｙ）を測定した。そして、電圧値Ｖｂｂｘ（Ｖｂｂｙ）を基に距離Ｌｘ１（Ｌｙ１）を算出し、電圧値Ｖｂｂｘ（Ｖｂｂｙ）と電圧値Ｖｘ（Ｖｙ）を基に距離Ｌｘ２（Ｌｙ２）を算出した。しかし、第１および第２の給電部間の電圧、抵抗膜２１と第１の給電部の間の電圧、抵抗膜２１と第２の給電部の間の電圧のうち２種類の電圧が得られれば、その２種類の電圧から残りの１種類の電圧を求めることができる。よって、電圧測定器６６，６７によって、これらの３種類の電圧の中から、上記実施形態のものと異なる２種類の電圧を測定し、その２種類の電圧を基に距離Ｌｘ１（Ｌｙ１），Ｌｘ２（Ｌｙ２）を算出するようにしてもよい。
（３）上記実施形態において、押下点検出部７０は、Ｌｘ１とＬｘ２の和がＬｘ_MAX未満であり、Ｌｙ１とＬｙ２の和がＬｙ_MAX未満である場合、ｚ軸を選択したときに電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｚを基に、ｚ軸の方向における電極２５ＤＲから押下点までの距離Ｌｚ１を算出し、点ＴＰ１−ａおよびＴＰ２−ａの組み合わせと点ＴＰ１−ｂおよびＴＰ２−ｂの組み合わせのうちこのＬｚ１と整合するものを選択した。しかし、ｚ軸を選択したときに電圧測定器６７により測定した電圧値Ｖｂｂｚを基に、ｚ軸の方向における電極２５ＵＬから押下点までの距離Ｌｚ２を算出し、このＬｚ２と整合するものを選んでもよい。また、Ｌｚ１およびＬｚ２を求め、それらの両者と整合するものを選んでもよい。
（４）上記実施形態では、抵抗膜２３の左上隅、右上隅、左下隅、および右下隅の位置に、４つの電極２５ＵＬ，２５ＵＲ，２５ＤＬ，２５ＤＲをそれぞれ設けた。しかし、抵抗膜２３の電極の数を、２つ、３つ、または、５つ以上にしてもよい。電極の数を５つ以上にする場合、矩形の辺上や頂点を形成する位置に、それらの各々を設けるようにするとよい。

この発明の一実施形態であるタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すタッチパネル装置のパネル部の表面における押下点とその抵抗膜の抵抗を模式的に示す図である。 図１に示すタッチパネル装置のパネル部を含む仮想平面と、その仮想平面内における押下点の位置の例を示す図である。 ４線式の従来のタッチパネル装置の構成を示す図である。 ８線式の従来のタッチパネル装置の構成を示す図である。 ５線式の従来のタッチパネル装置の構成を示す図である。 従来のタッチパネル装置の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１０…タッチパネル装置、１１…パネル部、２１，２３…抵抗膜、２２…ドットスペーサ、２５，２６…電極、３０…ＰＥＴフィルム，４０…ガラス板、７０…押下点検出部、５０…電流供給部、５１，６１…スイッチマトリックス、６０…電圧測定部、６５…定電流源、６６，６７…電圧測定器。

Claims (3)

1. 複数の電極が設けられた第１の抵抗膜と前記第１の抵抗膜よりもシート抵抗が低い第２の抵抗膜とを間隙を挟んで対向させたパネル部と、
   定電流源と、
   前記パネル部を含む仮想平面内において互いに交差する複数の仮想的な軸の各々を選択し、前記第１の抵抗膜に設けられた複数の電極のうち、選択した軸の方向に沿って離間した１個または複数の電極のうち一方の１個または複数の電極を第１の給電部、他方の１個または複数の電極を第２の給電部とし、前記第１および第２の給電部間に前記定電流源の出力電流を流しつつ、前記第１の給電部、前記第２の給電部、および、前記第２の抵抗膜の各間の電圧のうち２種類の電圧を測定し、測定した電圧に基づき、選択した軸の方向における前記第２の給電部から押下点までの第１の距離と前記第１の給電部から押下点までの第２の距離を算出し、選択した軸ごとに得られる第１および第２の距離の算出結果に基づいて前記パネル部における１または２つの押下点の位置座標を算出する押下点検出手段と
   を具備することを特徴とするタッチパネル装置。
2. 前記押下点検出手段は、ある軸を選択した場合に算出される第１および第２の距離の和が所定値未満である場合に、２つの押下点の位置座標を算出することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 前記押下点検出手段は、前記複数の仮想的な軸として、互いに直交するｘ軸およびｙ軸と、前記ｘ軸およびｙ軸の各々と斜めに交差するｚ軸の各軸を各々選択し、ｘ軸を選択したときに第１の距離Ｌｘ１および第２の距離Ｌｘ２が得られ、ｙ軸を選択したときに第１の距離Ｌｙ１および第２の距離Ｌｙ２が得られ、ｚ軸を選択したときに第１の距離Ｌｚ１および第２の距離Ｌｚ２のうち少なくとも一方が得られたとき、距離Ｌｚ１およびＬｚ２のうち少なくとも一方に基づき、距離Ｌｘ１，Ｌｘ２，Ｌｙ１，Ｌｙ２の中から２つの押下点の各々のｘ座標値およびｙ座標値の算出に用いる距離の組み合わせを選択することを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル装置。
   
   
   
   
   

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