JP2010140149A - タッチパネル装置、通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多重押しを正確に検出することができる抵抗膜方式のタッチパネル装置等を提供すること。
【解決手段】抵抗膜Ｍ１のＸ方向の両端に電極ＤＸ１１、ＤＸ１２が形成される。抵抗膜Ｍ２は、抵抗膜Ｍ１と重ね合わせることが可能に形成される。抵抗膜Ｍ２は、Ｙ方向に延びる絶縁領域ＩＡによって、複数の分割領域Ｍ２ＬおよびＭ２Ｒを有するように絶縁される。分割領域Ｍ２ＬのＹ方向の両端部には、電極ＤＹ２１ＬおよびＤＹ２２Ｌが形成される。分割領域Ｍ２ＲのＹ方向の両端部には、電極ＤＹ２１ＲおよびＤＹ２２Ｒが形成される。タッチパネル駆動回路２０は、抵抗膜Ｍ１やＭ２の電極の各々に対して、電流を流す電極を選択する。ＡＤコンバータ３１は、電極ＤＹ２２Ｒ、ＤＹ２２Ｌ、ＤＸ１２の各々の電圧を検出する。制御回路３３は、押下点Ｐ１およびＰ２の、Ｘ座標およびＹ座標の検出動作を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、重ね合わせて配置された一対の抵抗膜を備えたタッチパネル装置および当該タッチパネル装置を備える通信装置に関し、特に多重押しを正確に検出することができるタッチパネル装置等に関する。

従来より、重ね合わせて配置された一対の抵抗膜を備えた抵抗膜方式のタッチパネルを使用して、タッチパネルの複数点を押下することで形成される両抵抗膜の接触点の座標を検出する多重押し検出方法が知られている。

特許文献１には、抵抗膜の両端から電圧を検出する多重押し検出方法が開示されている。例えば、２点押しをした場合の多重押し検出方法を、図１７を用いて説明する。２点押しの場合、タッチパネル１１０上の押下点Ｐ１０１およびＰ１０２の２箇所において、二枚の抵抗膜Ｍ１０１とＭ１０２とが接触している状態になる。押された位置の電位は、電源電圧Ｖｃｃと接地電圧ＧＮＤ間の電圧を、押下点Ｐ１０１およびＰ１０２で分圧した形となる。

図１８および図１９の等価回路を用いて説明する。図１８に示すように、抵抗膜Ｍ１０１の抵抗値は、タッチパネル１１０が二点押しされることにより、押下点ＰＸ１０１およびＰＸ１０２によって、分割抵抗値Ｒ１、Ｒｘ、Ｒ２に分割される。また、抵抗膜Ｍ１０２の抵抗値は、押下点ＰＹ１０１およびＰＹ１０２によって、分割抵抗値Ｒ３、Ｒｙ、Ｒ４に分割される。そして、抵抗膜Ｍ１０１の分割抵抗値Ｒｘに、抵抗膜Ｍ１０２の分割抵抗値Ｒｙが並列接続された状態になる。

図１９は、図１８の等価回路図である。分割抵抗値Ｒｘと分割抵抗値Ｒｙの並列合成抵抗を、分割抵抗値Ｒｚとして示したものである。２点押しをした場合の抵抗膜Ｍ１０２の両端の電圧は、ＡＤポートＡＤＰ１０１とＡＤＰ１０２へ出力される。図１９において、ＡＤポートＡＤＰ１０１へ出力される電圧Ｖ１０１は、下式（１０１）となる。
Ｖ１０１＝Vcc*(Rz+R2)/(R1+Rz+R2) …式（１０１）
また、ＡＤポートＡＤＰ１０２へ出力される電圧Ｖ１０２は、下式（１０２）となる。
Ｖ１０２＝Vcc*R2/(R1+Rz+R2) …式（１０２）
その電圧差ΔＶは下式（１０３）のようになる。
ΔV=Vcc*Rz(R1+Rz+R2) …式（１０３）
そして、電圧差ΔＶによって、２点押しがされた押下点ＰＸ１０１およびＰＸ１０２の各々の座標を検出することができる。

特開2007-156875号公報 特開平8-54976号公報

電圧差ΔＶは上記の式（１０３）で表されるとおり、分割抵抗値Ｒｚ（押された２点間の抵抗値）によって生まれる。しかし、分割抵抗値Ｒｚは分割抵抗値Ｒｘと分割抵抗値Ｒｙの並列合成抵抗であるため、小さい抵抗値となる。すると、電圧差ΔＶが小さくなるため、ノイズなどの影響により電圧差ΔＶの測定誤差が大きくなる。よって、押下点ＰＸ１０１とＰＸ１０２との間の距離を正確に検出することが困難となり、押下点ＰＸ１０１およびＰＸ１０２の各々の座標の検出精度が低くなる。

特に、タッチパネル１１０のＹ方向の長さが小さい場合には、押下点ＰＹ１０１およびＰＹ１０２の２点間の距離が小さくなる。すると、分割抵抗値Ｒｙが小さくなるため、分割抵抗値Ｒｚは非常に小さな値となるため、検出精度が低くなる。

本発明は、上記問題点を解決するために、多重押しを正確に検出することができるタッチパネル装置および当該タッチパネル装置を備える通信装置を提供することを目的とする。

本発明に係るタッチパネル装置は、第１抵抗膜と、第２抵抗膜と、電流供給回路と、検出回路と、測定手段とを備える。第１抵抗膜は、矩形状の抵抗膜である。そして、第１方向の両端に第１電極が形成される。第２抵抗膜も、矩形状の抵抗膜であり、第１抵抗膜と重ね合わせることが可能に形成される。第２抵抗膜は、第１方向と直交する第２方向に延びる絶縁領域によって、複数の分割領域を有するように絶縁される。よって、分割領域は、第１方向に向かって複数並ぶように形成され、分割領域は第１方向に対して互いに絶縁される。また、分割領域の各々において、第２方向の両端には、第２電極が形成される。電流供給回路は、第１電極間や、複数の第２電極間の各々に対して、電流を流す電極間を選択する。検出回路は、第１電極の電圧や、複数の第２電極の各々の電圧を検出する。測定手段は、第１測定制御と第２測定制御とを実行する。

第１抵抗膜には、押された位置に応じて第１方向に分割抵抗が形成される。一方、第２抵抗膜においては、分割領域同士は第１方向に対して絶縁されているため、押された位置に応じた第１方向の分割抵抗が形成されない。

絶縁領域を挟んで２点同時に押された場合の、第１抵抗膜での押された位置の検出動作を説明する。電流供給回路によって第１抵抗膜の第１電極間に電流を流すことにより、第１抵抗膜に形成された分割抵抗に応じた分圧電圧が発生する。そして、当該分圧電圧は、複数の分割領域の各々に備えられる第２電極を介して、検出回路によって検出される。このとき、第２抵抗膜では、２点間の間に絶縁領域が存在するため、第１方向に分割抵抗が形成されない。よって、第１抵抗膜の分割抵抗に並列に存在する、第２抵抗膜の分割抵抗が存在しないことになる。これにより、第１抵抗膜の分割抵抗の抵抗値が、第２抵抗膜に形成された並列分割抵抗の影響を受けることによって、合成抵抗値が小さくなってしまう事態を防止できる。よって、検出される分圧電圧が小さくなることが防止できるため、検出精度を高めることが可能となる。

第１測定制御では、電流供給回路によって、第２抵抗膜の複数の分割領域の各々に電流が流される。そして分割領域に電流が流されるときの第１電極の電圧が、検出回路によって検出される。これにより、第２抵抗膜の分割領域の各々において、押された位置の第２方向の座標を検出することができる。

また第２測定制御では、電流供給回路によって、第１抵抗膜に電流が流される。そして第１抵抗膜に電流が流されるときの第２電極の電圧が、検出回路によって検出される。このとき、分割領域の各々について、第２電極の電圧を測定するとしてもよい。これにより、第１抵抗膜において、押された位置の第１方向の座標を検出することができる。

また、測定手段は、第１測定制御において、第２抵抗膜の複数の分割領域を１つずつ選択するとしてもよい。選択した分割領域に、電流供給回路によって基準電圧が印加される。押された位置に応じて分割領域の第２方向に、分割抵抗が形成される。分割抵抗の分圧電圧が、第１抵抗膜および第１電極を介して、検出回路によって検出される。これにより、第２抵抗膜の分割領域の各々において、押された位置の第２方向の座標を検出することができる。

また、測定手段は、第２測定制御において、第２抵抗膜の複数の分割領域を１つずつ選択するとしてもよい。第１抵抗膜に、電流供給回路によって基準電圧が印加される。押された位置に応じて第１抵抗膜の第１方向に、分割抵抗が形成される。分割抵抗の分圧電圧が、選択された分割領域および第２電極を介して、検出回路によって検出される。これにより、第１抵抗膜において、押された位置の第１方向の座標を検出することができる。

また、タッチパネル装置では、第１抵抗膜および第２抵抗膜の第１方向の長さは、第２方向の長さに比して大きくされるとしてもよい。分割領域は、第１方向に向かって複数並ぶように形成される。よって、第１方向の長さが第２方向の長さによりも大きくされることにより、分割後の分割領域の第１方向の長さと第２方向の長さとの比を近づけることができ、より取り扱い易い形状とすることができる。

また、タッチパネル装置では、絶縁領域の第１方向の幅は、第１抵抗膜および第２抵抗膜に加えられる圧力領域の最小スポット幅よりも狭く構成するとしてもよい。圧力領域とは、タッチパネルが押下される領域である。圧力領域の最小スポット幅とは、例えばユーザの指によって押下される場合には指先の幅であり、ペン状の部材を用いる場合にはペン先の幅である。これにより、絶縁領域の直上が押下された場合においても、圧力領域の全域が絶縁領域内に存在するためにタッチパネル装置が反応しないという事態を防止することができる。

また、以上に説明したタッチパネル装置の何れかを備える通信装置では、第１方向は通信装置の正面位置に対して左右方向であり、第２方向は通信装置の正面位置に対して前後方向であるとしてもよい。これにより、ユーザの左右の手が存在する方向と、タッチパネル装置の第１方向とを一致させることができるため、よりユーザに使いやすいタッチパネル装置を提供することができる。

図１は、本発明に係る座標入力装置が組み込まれた複合機１の外観を示す斜視図である。複合機１は、多機能装置であり、プリンタ機能、スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能、電話機能などを有する。図１に示すように、複合機１は、幅広薄型の概ね直方体の外形を有している。複合機１の上面正面側には、後述する座標入力装置１０（図３参照）に備えられるタッチパネル１１が設けられている。タッチパネル１１は、使用者がタッチした位置の座標を検出することができる。例えば、タッチパネル１１にソフトキーが表示されている時には、どのソフトキーが操作されたかを特定することができる。また、複合機１の正面位置に対して左右方向をＸ方向と定義し、前後方向をＹ方向と定義する。

図２は、本実施形態に係るタッチパネル１１の構成を示す斜視図である。図２の左右方向をＸ方向と定義し、図２の上下方向をＹ方向と定義する。図２におけるタッチパネル１１のＸ、Ｙ方向と、図１における複合機１のＸ、Ｙ方向とは一致している。タッチパネル１１は、押下点のＸ方向の位置を検出する抵抗膜Ｍ１と、押下点のＹ方向の位置を検出する抵抗膜Ｍ２とを、対向させ配置した構成を有する。抵抗膜Ｍ１およびＭ２は矩形形状を有し、Ｘ方向の長さは、Ｙ方向の長さに比して大きく形成される。抵抗膜Ｍ１のＸ方向の両端部には電極ＤＸ１１および電極ＤＸ１２が形成される。

抵抗膜Ｍ２は、Ｙ方向に延びる絶縁領域ＩＡによって、互いに絶縁された２つの分割領域Ｍ２Ｒ、Ｍ２Ｌに分割される。これにより、分割領域Ｍ２ＲとＭ２Ｌとは、Ｘ方向に向かって２つ並んで形成される。絶縁領域ＩＡのＸ方向の幅ＩＷは、抵抗膜Ｍ１およびＭ２上に形成される押下点の最小スポット幅よりも狭く構成する。ここで、押下点の最小スポット幅とは、例えばユーザの指によって押下される場合には指先の幅であり、ペン状の部材を用いる場合にはペン先の幅である。分割領域Ｍ２ＲのＹ方向の両端部には、電極ＤＹ２１Ｒおよび電極ＤＹ２２Ｒが形成される。また、分割領域Ｍ２ＬのＹ方向の両端部には、電極ＤＹ２１Ｌおよび電極ＤＹ２２Ｌが形成される。なお、タッチパネル１１が押されていない領域においては、抵抗膜Ｍ１と抵抗膜Ｍ２とは互いに電気的に接触しない状態とされる。

図３に、座標入力装置１０および制御部３０のブロック図を示す。座標入力装置１０は、図２に示したタッチパネル１１と、タッチパネル駆動回路２０と、制御回路３３と、ＡＤコンバータ３１とを備える。

タッチパネル駆動回路２０は、トランジスタＹＬ１、ＹＬ２、Ｘ１、Ｘ２、ＹＲ１、ＹＲ２、バッファＢ１ないしＢ３を備える。トランジスタＸ１は、正電源（電圧Ｖｃｃ）と電極ＤＸ１１（抵抗膜Ｍ１）との経路間に接続される。トランジスタＸ２は、グランド（電圧ＧＮＤ）と電極ＤＸ１２（抵抗膜Ｍ１）との経路間に接続される。トランジスタＹＬ１は、電圧Ｖｃｃと電極ＤＹ２１Ｌ（分割領域Ｍ２Ｌ）との経路間に接続される。トランジスタＹＬ２は、電圧ＧＮＤと電極ＤＹ２２Ｌ（分割領域Ｍ２Ｌ）との経路間に接続される。トランジスタＹＲ１は、電圧Ｖｃｃと電極ＤＹ２１Ｒ（分割領域Ｍ２Ｒ）との経路間に接続される。トランジスタＹＲ２は、電圧ＧＮＤと電極ＤＹ２２Ｒ（分割領域Ｍ２Ｒ）との経路間に接続される。また、電極ＤＹ２２Ｒ、ＤＹ２２Ｌ、ＤＸ１２は、それぞれバッファＢ１ないしＢ３を介して、ＡＤコンバータ３１のＡＤポートＡＤＰ１ないしＡＤＰ３に接続される。

ＡＤコンバータ３１のＡＤポートＡＤＰ１ないしＡＤＰ３には、バッファＢ１ないしＢ３の各々の出力端子が接続される。また、制御回路３３の出力端子は、トランジスタＹＬ１、ＹＬ２、Ｘ１、Ｘ２、ＹＲ１、ＹＲ２のゲート端子に接続される。

制御部３０は、メモリ３５、ＣＰＵ３７を備える。ＡＤコンバータ３１、制御回路３３、メモリ３５、ＣＰＵ３７は、バスラインを介して互いに接続される。メモリ３５には、ＡＤコンバータ３１から出力された各種のデータが記憶される。ＣＰＵ３７は、メモリ３５に保存された各種データに基づいて、タッチパネル１１上の押下点の座標を求める処理を実行する。

座標入力装置１０の動作を説明する。図４に示すように、タッチパネル１１において、絶縁領域ＩＡを挟んで押下点Ｐ１とＰ２との２点が同時に押された場合には、押下点Ｐ１およびＰ２の２箇所の位置において、抵抗膜Ｍ１と抵抗膜Ｍ２とが接触した状態になる。

図５に、図４の等価回路を示す。図５に示すように、抵抗膜Ｍ１の抵抗値は、押下点Ｐ１およびＰ２によって分割抵抗値Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３に３分割される。一方、抵抗膜Ｍ２では、押下点Ｐ１およびＰ２との間に絶縁領域ＩＡ（図４）が存在する。よって分割領域Ｍ２Ｌの抵抗値は、押下点Ｐ１のみによって、分割抵抗値ＲｙＬ１とＲｙＬ２とに２分割される。また、分割領域Ｍ２Ｒの抵抗値は、押下点Ｐ２のみによって、分割抵抗値ＲｙＲ１とＲｙＲ２とに２分割される。これにより、絶縁領域ＩＡを抵抗膜Ｍ２に形成することで、分割領域Ｍ２ＬおよびＭ２Ｒに１つずつの押下点を対応させることが可能となる。よって、分割抵抗値Ｒｘ２に並列に存在する抵抗成分が、抵抗膜Ｍ２に形成されることが防止できる。

図６ないし図１０を用いて、座標入力装置１０の具体的な座標読み出し動作を説明する。図６に、メイン動作のフローチャートを示す。なお、座標入力装置１０での読み出し動作は、ＣＰＵ３７により実行される。

まず、Ｓ１およびＳ２（図６）における、Ｙ座標の検出時の動作について説明する。Ｓ１において、Ｙ方向検出処理が行われる。Ｙ方向検出処理の内容を、図７および図８を用いて説明する。図７に示すように、Ｙ方向検出処理では、分割領域Ｍ２Ｒでの分圧電圧検出（Ｓ１１ないしＳ１３）と、分割領域Ｍ２Ｌでの分圧電圧検出（Ｓ１４ないしＳ１６）とが行われる。

Ｙ方向検出処理が開始されると、Ｓ１１において、制御回路３３によって、トランジスタＹＲ１およびＹＲ２がオン状態とされ、トランジスタＹＬ１、ＹＬ２、Ｘ１、Ｘ２がオフ状態とされる（図８）。よって、電圧Ｖｃｃが分割領域Ｍ２Ｒに印加され、電極ＤＹ２１ＲとＤＹ２２Ｒとの間に電流が流される。そして、分割領域Ｍ２Ｒに形成された分割抵抗値ＲｙＲ１、ＲｙＲ２に応じた分圧電圧が発生する。

Ｓ１２において、押下点Ｐ２によって分圧された抵抗膜分圧電圧（電圧ＶｙＲ）が読み出される。電圧ＶｙＲの読み出しは、抵抗膜Ｍ１および電極ＤＸ１２を介してＡＤポートＡＤＰ３に出力された抵抗膜分圧電圧を読み出すことで行われる（図８、矢印Ａ１）。ここで電圧ＶｙＲは、下式（１）で表される。
ＶｙＲ＝Ｖｃｃ×ＲｙＲ２／（ＲｙＲ１＋ＲｙＲ２） …式（１）
なお、ＡＤポートＡＤＰ３の入力インピーダンスが高く、電流がＡＤポートＡＤＰ３へ引き込まれないため、式（１）において分割抵抗値Ｒｘ３は無視することができる。Ｓ１３において、ＣＰＵ３７は、読み出した電圧ＶｙＲをメモリ３５へ格納する。

Ｓ１４において、制御回路３３によって、トランジスタＹＬ１およびＹＬ２がオン状態とされ、トランジスタＹＲ１、ＹＲ２、Ｘ１、Ｘ２がオフ状態とされる。よって、電圧Ｖｃｃが印加される領域が、分割領域Ｍ２ＲからＭ２Ｌに変更される。そして、分割領域Ｍ２Ｌに形成された分割抵抗値ＲｙＬ１、ＲｙＬ２に応じた分圧電圧が発生する。Ｓ１５において、ＣＰＵ３７は、押下点Ｐ１によって分圧された抵抗膜分圧電圧（電圧ＶｙＬ）を読み出す。電圧ＶｙＬの読み出しは、電圧ＶｙＲの読み出しと同様にして、ＡＤポートＡＤＰ３に出力された抵抗膜分圧電圧を読み出すことで行われる。ここで電圧ＶｙＬは、下式（２）で表される。
ＶｙＬ＝Ｖｃｃ×ＲｙＬ２／（ＲｙＬ１＋ＲｙＬ２） …式（２）
Ｓ１６に進むと、ＣＰＵ３７は、読み出した電圧値をメモリ３５へ格納する。以上により、Ｙ方向検出処理が終了する。

次に、Ｓ２（図６）において、Ｙ方向位置計算処理が行われる。Ｙ方向位置計算処理の内容を、図９および図１０を用いて説明する。図９に示すように、Ｙ方向位置計算処理では、分割領域Ｍ２Ｒでの押下点Ｐ２のＹ方向位置計算（Ｓ２１ないしＳ２３）と、分割領域Ｍ２Ｌでの押下点Ｐ１のＹ方向位置計算（Ｓ２４ないしＳ２６）とが行われる。

Ｙ方向位置計算処理が開始されると、Ｓ２１において、ＣＰＵ３７によって、電圧ＶｙＲのデータがメモリ３５から読み出される。Ｓ２２において、ＣＰＵ３７は、分割領域Ｍ２Ｒでの押下点Ｐ２のＹ座標である座標Ｐ２ｙＲを、電圧ＶｙＲを用いて算出する。図１０を用いて、座標Ｐ２ｙＲの計算方法を説明する。図１０に示すように、分割領域Ｍ２Ｒの電圧分布は、電極ＤＹ２１Ｒが電圧Ｖｃｃであり、電極ＤＹ２２Ｒが電圧ＧＮＤであり、その間の電圧勾配は一定である。そして電圧ＶｙＲは、分割領域Ｍ２Ｒに電圧Ｖｃｃが印加されているときの、分割抵抗値ＲｙＲ１における電圧降下によって定まる電圧値である。よって電圧ＶｙＲが、一定の電圧勾配のどこに位置するかを算出することによって、座標Ｐ２ｙＲを算出することができる（図１０、矢印Ａ１１）。そしてＳ２３に進むと、ＣＰＵ３７は、算出した座標Ｐ２ｙＲをメモリ３５へ格納する。

Ｓ２４において、ＣＰＵ３７によって、電圧ＶｙＬのデータがメモリ３５から読み出される。Ｓ２５において、ＣＰＵ３７は、分割領域Ｍ２Ｌでの押下点Ｐ１のＹ座標である座標Ｐ２ｙＬを、電圧ＶｙＬを用いて算出する。なお、座標Ｐ２ｙＬの計算方法の詳細は、前述した座標Ｐ２ｙＲの計算方法と同様のため、ここでは省略する。Ｓ２６において、ＣＰＵ３７は、算出した座標Ｐ２ｙＬをメモリ３５へ格納する。以上より、Ｙ方向位置計算処理が終了される。

次に、Ｓ３およびＳ４（図６）における、Ｘ座標の検出時の動作について説明する。Ｓ３において、Ｘ方向検出処理が行われる。Ｘ方向検出処理の内容を、図１１および図１２を用いて説明する。図１１に示すように、Ｘ方向検出処理では、押下点Ｐ２での分圧電圧検出（Ｓ３１ないしＳ３３）と、押下点Ｐ１での分圧電圧検出（Ｓ３４ないしＳ３６）とが行われる。Ｘ方向検出処理が開始されると、Ｓ３１において、制御回路３３によって、トランジスタＸ１およびＸ２がオン状態とされ、トランジスタＹＬ１、ＹＬ２、ＹＲ１、ＹＲ２がオフ状態とされる（図１２）。よって、電圧Ｖｃｃが抵抗膜Ｍ１に印加され、電極ＤＸ１１とＤＸ１２との間に電流が流される。そして、抵抗膜Ｍ１に形成された分割抵抗値Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３に応じた分圧電圧が発生する。

Ｓ３２において、押下点Ｐ２によって分圧された抵抗膜分圧電圧（電圧Ｖｘ２）が読み出される。電圧Ｖｘ２の読み出しは、分割領域Ｍ２Ｒおよび電極ＤＹ２２Ｒを介してＡＤポートＡＤＰ１に出力された抵抗膜分圧電圧を読み出すことで行われる（図１２、矢印Ａ２）。ここで電圧Ｖｘ２は、下式（３）で表される。
Ｖｘ２＝Ｖｃｃ×Ｒｘ３／（Ｒｘ１＋Ｒｘ２＋Ｒｘ３） …式（３）
なお、ＡＤポートＡＤＰ１の入力インピーダンスが高いため、式（３）において分割抵抗値ＲｙＲ２は無視することができることは、前述の通りである。Ｓ３３において、ＣＰＵ３７は、読み出した電圧Ｖｘ２を、押下点Ｐ２のデータとしてメモリ３５へ格納する。

Ｓ３４において、押下点Ｐ１によって分圧された抵抗膜分圧電圧（電圧Ｖｘ１）が読み出される。電圧Ｖｘ１の読み出しは、分割領域Ｍ２Ｌおよび電極ＤＹ２２Ｌを介してＡＤポートＡＤＰ２に出力された抵抗膜分圧電圧を読み出すことで行われる（図１２、矢印Ａ３）。ここで電圧Ｖｘ１は、下式（４）で表される。
Ｖｘ１＝Ｖｃｃ×（Ｒｘ２＋Ｒｘ３）／（Ｒｘ１＋Ｒｘ２＋Ｒｘ３） …式（４）
Ｓ３５において、ＣＰＵ３７は、読み出した電圧Ｖｘ１を、押下点Ｐ１のデータとしてメモリ３５へ格納する。以上より、Ｘ方向検出処理が終了される。

次に、Ｓ４（図６）において、Ｘ方向位置計算処理が行われる。Ｘ方向位置計算処理の内容を、図１３および図１４を用いて説明する。Ｘ方向位置計算処理では、抵抗膜Ｍ１での押下点Ｐ２のＸ方向位置計算（Ｓ４１ないしＳ４３）と、抵抗膜Ｍ１での押下点Ｐ１のＸ方向位置計算（Ｓ４４ないしＳ４６）とが行われる。

Ｘ方向位置計算処理が開始されると、Ｓ４１において、ＣＰＵ３７によって、押下点Ｐ２の電圧Ｖｘ２のデータがメモリ３５から読み出される。Ｓ４２において、ＣＰＵ３７は、押下点Ｐ２のＸ座標である座標Ｐ２ｘを、電圧Ｖｘ２を用いて算出する。図１４を用いて、座標Ｐ２ｘの計算方法を説明する。図１４に示すように、抵抗膜Ｍ１の電圧分布は、電極ＤＸ１１が電圧Ｖｃｃであり、電極ＤＸ１２が電圧ＧＮＤであり、その間の電圧勾配は一定である。よって電圧Ｖｘ２が、一定の電圧勾配のどこに位置するかを算出することによって、座標Ｐ２ｘを算出することができる（図１４、矢印Ａ１２）。そしてＳ４３に進むと、ＣＰＵ３７は、算出した座標Ｐ２ｘをメモリ３５へ格納する。

Ｓ４４において、ＣＰＵ３７によって、押下点Ｐ１の電圧Ｖｘ１のデータがメモリ３５から読み出される。Ｓ４５において、ＣＰＵ３７は、押下点Ｐ１のＸ座標である座標Ｐ１ｘを、電圧Ｖｘ１を用いて算出する（図１４、矢印Ａ１３）。なお、座標Ｐ１ｘの計算方法の詳細は、前述した座標Ｐ２ｘの計算方法と同様のため、ここでは省略する。Ｓ４６において、ＣＰＵ３７は、算出した座標Ｐ１ｘをメモリ３５へ格納する。以上より、Ｘ方向位置計算処理が終了される。

そして、Ｓ１ないしＳ４においてＹ座標の検出およびＸ座標の検出が終了することに応じて、Ｓ５に進む。Ｓ５において、位置情報（押下点Ｐ１の座標（Ｐ１ｘ、Ｐ２ｙＬ）、押下点Ｐ２の座標（Ｐ２ｘ、Ｐ２ｙＲ））が座標入力装置１０から出力される。これにより、検出動作が終了される。

図１５を用いて、本実施形態に係るタッチパネル１１の第１の使用例を説明する。図１５（Ａ）に示すように、タッチパネル１１の分割領域Ｍ２Ｌには第１のキー群ＫＹ１（Ａｌｔキー、ＳＨＩＦＴキー）が表示され、分割領域Ｍ２Ｒには第２のキー群ＫＹ２（数字キー）が表示される。第１のキー群ＫＹ１と第２のキー群ＫＹ２とは、同時に押下する使い方をするキー群である。例えば、図１５（Ｂ）に示すように、ユーザの左手の指によって第１のキー群ＫＹ１の「ＳＨＩＦＴキー」が押下され、右手の指によって第２のキー群ＫＹ２の「数字キー”９”」が押下される。よって、絶縁領域ＩＡを挟んで、分割領域Ｍ２Ｌに１つの押下点が位置し、分割領域Ｍ２Ｒにもう１つの押下点が位置することになる。そして、本実施形態に係る座標入力装置１０では、同時に押下された２つの押下点の座標のそれぞれを検出することができる。よって、「ＳＨＩＦＴキー」と「数字キー”９”」とが同時に操作されたことを特定することが可能となる。

また、図１６を用いて、本実施形態に係るタッチパネル１１の第２の使用例を説明する。図１６（Ａ）に示すように、タッチパネル１１の全体には、拡大前の画像データＧＤが表示される。そして図１６（Ｂ）に示すように、ユーザの左手の指によって分割領域Ｍ２Ｌ内の１点が押下されながら図１６の左方向へスライドされると同時に、ユーザの右手の指によって分割領域Ｍ２Ｒ内の１点が押下されながら図１６の右方向へスライドされる。よって、絶縁領域ＩＡを挟んで、分割領域Ｍ２Ｌで１つの押下点がスライドし、分割領域Ｍ２Ｒでもう１つの押下点がスライドすることになる。そして、本実施形態に係る座標入力装置１０では、同時に押下された２つの押下点のスライド量のそれぞれを検出することができる。この結果、図１６（Ｃ）に示すように、ユーザの指のスライド量に応じて、画像データＧＤを拡大表示することができる。これにより、画像データＧＤの拡大操作をユーザが直感的に行うことができるインターフェースを提供することが可能となる。

本実施形態に係る座標入力装置１０の効果を説明する。絶縁領域ＩＡを挟んで押下点Ｐ１とＰ２との２点が同時に押されたときに、抵抗膜Ｍ１での押下点のＸ座標を取得する場合を説明する。このとき、抵抗膜Ｍ１の抵抗値は、分割抵抗値Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３に３分割される。ここで、分割抵抗値Ｒｘ２は、押下点Ｐ１とＰ２との間のＸ方向の距離を知るために必要な抵抗値である。よって、押下点Ｐ１およびＰ２のＸ座標の検出精度を高めるには、分割抵抗値Ｒｘ２が小さくなってしまう事態を防止する必要がある。

本実施形態に係る座標入力装置１０では、絶縁領域ＩＡを備えることで、抵抗膜Ｍ２に分割領域Ｍ２ＬおよびＭ２Ｒを形成しているため、抵抗膜Ｍ１の分割抵抗値Ｒｘ２に並列に存在する抵抗成分が抵抗膜Ｍ２に形成されることが防止されている。これにより、抵抗膜Ｍ１の分割抵抗値Ｒｘ２が、抵抗膜Ｍ２に形成された並列分割抵抗の影響を受けることによって、合成抵抗値が小さくなってしまう事態を防止できる。よって、ノイズなどの影響を受けにくくすることができるため、押下点Ｐ１およびＰ２のＸ座標の検出精度を高めることが可能となる。

また、多重押し検出ができるタッチパネルの方式として静電容量方式があるが、構成が複雑であるため、抵抗膜方式に比して高価である。これに対し、本実施形態に係る座標入力装置１０では、抵抗膜方式により正確な多重押し検出が可能となるため、部品コストの低減を図ることが可能となる。

また、本実施形態に係るタッチパネル１１では、抵抗膜Ｍ１およびＭ２のＸ方向の長さは、Ｙ方向の長さに比して大きくされる。これにより、分割後の分割領域Ｍ２ＲおよびＭ２ＬのＸ方向の長さとＹ方向の長さとの比を近づけることができるため、分割領域の形状をよりユーザにとって取り扱い易い形状とすることができる。

また、本実施形態に係るタッチパネル１１では、絶縁領域のＸ方向の幅ＩＷを、押下点の最小スポット幅よりも狭く構成している。これにより、絶縁領域ＩＡの直上に押下点が位置する場合においても、押下点の全域が絶縁領域ＩＡ内に存在するためにタッチパネル１１が反応しない、という事態を防止することができる。

また、本実施形態に係る複合機１では、タッチパネル１１のＸ、Ｙ方向（図２）と、複合機１のＸ、Ｙ方向（図１）とが一致するように構成される。これにより、ユーザの左右の手が存在する方向と、タッチパネル装置のＸ方向とを一致させることができるため、よりユーザに使いやすい複合機１を提供することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施例の変形例を以下に列挙する。

本実施形態では、１つの絶縁領域ＩＡにより、抵抗膜Ｍ２が分割領域Ｍ２ＬおよびＭ２Ｒの２つの領域に分割される場合を説明したが、この形態に限られない。同時に座標を検出したい押下点の数に応じて、分割領域の数を増加させることができることは言うまでもない。例えば、３点押しを検出する場合には、２つの絶縁領域ＩＡにより、抵抗膜Ｍ２を３つの分割領域に分割すればよい。そして３つの分割領域の各々にＡＤポートを接続し、分割領域から出力される分圧電圧を順に１つずつ読み出すことにより、３点の押下点のそれぞれの座標を求めることが可能となる。

また本実施形態では、絶縁領域ＩＡが、抵抗膜Ｍ２のＸ方向の中心に位置する場合を説明したが、この形態に限られない。タッチパネル１１は、分割領域Ｍ２ＬとＭ２Ｒとに１つずつの押下点が位置するような使い方をされればよい。よって、図１５に示すように、同時に押下する使い方をする第１のキー群ＫＹ１と第２のキー群ＫＹ２のうち、第１のキー群ＫＹ１が図中左側に偏って表示される場合などは、分割領域Ｍ２Ｌに第１のキー群ＫＹ１が含まれるように、絶縁領域ＩＡの位置を図中左側へ移動させるように構成してもよいことは言うまでもない。

また本実施形態では、ＡＤコンバータ３１はＡＤポートＡＤＰ１ないしＡＤＰ３を備えるとしたが、この形態に限られない。例えば、バッファＢ１ないしＢ３を、マルチプレクサを介してＡＤコンバータ３１の１つのＡＤポートに接続することで、ＡＤポート数を削減する構成としてもよいことは言うまでもない。

また本実施形態では、ＡＤポートＡＤＰ１ないしＡＤＰ３は、それぞれ電極ＤＹ２２Ｒ、ＤＹ２２Ｌ、ＤＸ１２に接続されるとしたが、この形態に限られない。前述したとおりＡＤポートの入力インピーダンスが高いため、ＡＤポートは、分割抵抗値を検出するための経路上であれば何れの場所に接続してもよい。

また本実施形態では、ＣＰＵ３７と別途に、ＡＤコンバータ３１と制御回路３３とを備えるとしたが、この形態に限られない。例えばＡＳＩＣのように、これらの回路が１つの集積回路内に備えられる形態であってもよいことは言うまでもない。

なお、電極ＤＸ１１およびＤＸ１２は第１電極の一例、電極ＤＹ２１Ｒ、ＤＹ２２Ｒ、ＤＹ２１Ｌ、ＤＹ２２Ｌは第２電極の一例、抵抗膜Ｍ１は第１抵抗膜の一例、Ｘ方向は第１方向の一例、Ｙ方向は第２方向の一例、タッチパネル駆動回路２０は電流供給回路の一例、ＡＤコンバータ３１は検出回路の一例、制御回路３３は測定手段の一例、である。

座標入力装置が組み込まれた複合機の外観を示す斜視図である。 タッチパネルの構成を示す斜視図である。 座標入力装置および制御部のブロック図である。 タッチパネルの点押し時の斜視図である。 タッチパネルの等価回路である。 メイン動作のフローチャートである。 Ｙ方向検出処理のフローチャートである。 Ｙ方向検出処理の等価回路である。 Ｙ方向位置計算処理のフローチャートである。 座標Ｐ２ｙＲの計算方法の説明図である。 Ｘ方向検出処理のフローチャートである。 Ｘ方向検出処理の等価回路である。 Ｘ方向位置計算処理のフローチャートである。 座標Ｐ２ｘの計算方法の説明図である。 タッチパネルの第１の使用例である。 タッチパネルの第２の使用例である。 従来の多重押し検出方法の説明図である。 従来のタッチパネルの等価回路（その１）である。 従来のタッチパネルの等価回路（その２）である。

符号の説明

１０ 座標入力装置
１１ タッチパネル
２０ タッチパネル駆動回路
３１ ＡＤコンバータ
３３ 制御回路
ＤＸ１１、ＤＸ１２、ＤＹ２１Ｒ、ＤＹ２２Ｒ、ＤＹ２１Ｌ、ＤＹ２２Ｌ 電極
Ｍ１、Ｍ２ 抵抗膜
Ｍ２Ｒ、Ｍ２Ｌ 分割領域
ＩＡ 絶縁領域
Ｒｘ１、Ｒｘ２、Ｒｘ３、ＲｙＲ１、ＲｙＲ２、ＲｙＬ１、ＲｙＬ２ 分割抵抗値
ＩＷ 幅

Claims (6)

1. 矩形状を有し、第１方向の両端に第１電極が形成される第１抵抗膜と、
   前記第１方向と直交する第２方向に延びる絶縁領域によって、互いに絶縁された複数の分割領域を有するように絶縁され、各々の前記分割領域の前記第２方向の両端に第２電極が形成される第２抵抗膜と、
   前記第１電極間および複数の前記第２電極間の各々に選択的に電流を流す電流供給回路と、
   前記第１電極の電圧および複数の前記第２電極の各々の電圧を検出する検出回路と、
   前記電流供給回路が前記第２抵抗膜の複数の前記分割領域の各々に電流を流すときの前記第１電極の電圧を、前記検出回路を用いて検出する第１測定制御と、前記電流供給回路が前記第１抵抗膜に電流を流すときの複数の前記第２電極の各々の電圧を、前記検出回路を用いて検出する第２測定制御とを実行する測定手段と、
   を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
2. 前記測定手段は、
   前記第１測定制御において、
   前記第２抵抗膜の複数の前記分割領域を１つずつ選択し、
   選択した前記分割領域に前記電流供給回路によって基準電圧を印加し、
   押された位置に応じて前記分割領域の前記第２方向に形成された分割抵抗の分圧電圧を、前記第１抵抗膜および前記第１電極を介して前記検出回路によって検出する
   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. 前記測定手段は、
   前記第２測定制御において、
   前記第２抵抗膜の複数の前記分割領域を１つずつ選択し、
   前記第１抵抗膜に前記電流供給回路によって基準電圧を印加し、
   押された位置に応じて前記第１抵抗膜の前記第１方向に形成された分割抵抗の分圧電圧を、選択された前記分割領域および前記第２電極を介して前記検出回路によって検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
4. 前記第１抵抗膜および前記第２抵抗膜の第１方向の長さは、前記第２方向の長さに比して大きくされる
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項３に記載のタッチパネル装置。
5. 前記絶縁領域の前記第１方向の幅は、前記第１抵抗膜および前記第２抵抗膜に加えられる圧力領域の最小スポット幅よりも狭い
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載のタッチパネル装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のタッチパネル装置を備える通信装置であって、
   前記第１方向は前記通信装置の正面位置に対して左右方向であり、前記第２方向は前記通信装置の正面位置に対して前後方向である
   ことを特徴とする通信装置。

Images