JP2012014683A

JP2012014683A - 入力装置

Info

Publication number: JP2012014683A
Application number: JP2011019480A
Authority: JP
Inventors: Yoshitaka Hirabayashi; 義隆平林; Naoshi Takagi; 直志高木; Takaya Nakamura; 孝也中村; Shinji Kamaeguchi; 信二搆口; Hiroyasu Okada; 裕康岡田; Tamotsu Yamamoto; 保山本
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-01-19

Abstract

【課題】簡易な構成で、複数の点を同時に接触した際の接触点の位置座標を検出可能な抵抗式入力装置を提供する。
【解決手段】一面に透明導電層を有すると共に対向する二辺に電極端子を設けた第一の平板と、一面に一定の幅を有する短冊状の透明導電層を略平行に設けた第二の平板とからなり、電極端子と短冊状の透明導電層とが略直交させると共に、互いの透明導電層を一定の間隔で対向させるように第一、第二の平板を配設してなる入力部と、この入力部に接続されて、第一、第二の平板の接触点を検出する回路部とを備え、回路部は、第一の抵抗を介して電極端子に電圧を印加するための電源と、第一の抵抗と電極端子間に設けられた第一の電位測定手段と、短冊状の透明導電層の端部と接続するように設けられてスイッチにより接地と切り替え可能な第二の電位測定手段と、第一、第二の電位測定手段の出力から接触点の数と位置座標を算出する算出手段を少なくとも有する。
【選択図】図１

Description

本発明はタッチパネル等の入力装置に関し、特に入力部上の複数点を同時に検出可能な入力装置に関する。

タッチパネル等に代表される入力装置は、液晶表示装置と重ねて構成することにより、マウス等に代替する入力装置として広く用いられている。入力部における接触点の検出方法としては、抵抗式、静電容量式など種々の方式があるが、中でも抵抗方式が最も構造が簡素であり専用の入力ペン等を必要としない点で優れている。

図７に従来の抵抗式入力装置の概略図を示す。図７に示すように、入力装置１は、二枚の平板２，３を対向させて微小な間隔を設けて重ね合わせて入力部を構成する。これらの平板２，３の対向面には、それぞれ酸化インジウムスズ（以降、ＩＴＯと記す）等からなる抵抗膜（透明導電層）が形成されており、さらに、この抵抗膜と接続された端部電極４，５，６，７が対向する二辺に形成されている。二枚の平板２，３を重ね合わせる際は、それぞれの端部電極（すなわち平板２の端部電極４，５と平板３の端部電極６，７）が直交するように設けることで、一方がＸ軸側の抵抗膜（平板２）、他方がＹ軸側の抵抗膜（平板３）として用いる。

Ｘ軸側の抵抗膜の端部電極４，５には、一方に電圧Ｖｃｃを、他方は接地して０Ｖとしている。そのため、入力装置１上の一点をタッチペン８等で押下すると、平板２が撓んでＸ軸側の抵抗膜がＹ軸側の抵抗膜と接点９で接触する。そして、Ｙ軸側の抵抗膜に接続された電圧計１０を用いて、接点９の電位を測定する。このときの電位は、ＶｃｃをＸ軸側の抵抗膜を、接点９を挟んで端部電極４側の抵抗１１と端部電極５側の抵抗１２によって分圧された値となる。Ｘ軸側の抵抗膜のシート抵抗が面内で均一であるとすると、測定された分圧から接触点のＸ軸座標を求めることができる。

Ｙ軸側に関しても上記と同様であり、Ｙ軸側の抵抗膜の端部電極６，７に、一方は電圧Ｖｃｃを、他方を接地して０Ｖとしておく。接点９における分圧（端部電極６側の抵抗１３と端部電極７側の抵抗１４による分圧）を、今度はＸ軸側の抵抗膜に接続された電圧計１５により測定することで、Ｙ軸座標を求めることができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開平８−１６１０９９号公報

上述した抵抗式の入力装置では、単に接触点の抵抗分圧を測定するのみであるため、二点を押下した際は、各々の接触点の位置を検出することができないという課題があった。すなわち、入力部上の二点を同時に押下した場合、検出される抵抗分圧は接触点間の中点近傍の電位となり、一点接触での電位か二点接触での電位かの識別をすることが困難となる。

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡素な構成で接触点数や接触点の座標が検出可能な入力装置を提供することを目的とする。

一面に透明導電層を有するとともに対向する二辺に電極端子を設けた第一の平板と、一面に一定の幅を有する短冊状の透明導電層を略平行に設けた第二の平板と、からなり、前記電極端子と短冊状の透明導電層とが略直交させるとともに、互いの透明導電層を一定の間隔で対向させるように前記第一、第二の平板を配設してなる入力部と、この入力部に接続されて、前記第一、第二の平板の接触点を検出する回路部と、を備え、前記回路部は、第一の抵抗を介して前記電極端子に電圧を印加するための電源と、前記第一の抵抗と電極端子間に設けられた第一の電位測定手段と、前記短冊状の透明導電層の端部と接続するように設けられてスイッチにより接地と切り替え可能な第二の電位測定手段と、前記第一、第二の電位測定手段の出力から前記接触点の数と位置座標を算出する算出手段を少なくとも有する。

以上のように本発明によれば、接触点の有無や接触点数の検出、さらに、それぞれの接触点の位置座標を正確に検出することができるという有利な効果が得られる。

本発明の入力装置の構成の一例を説明するための分解斜視図本発明の入力装置の動作の一例を説明するためのフローチャート本実施の形態の接触点の算出方法を説明する概略図本実施の形態の接触点の算出方法を説明する概略図本実施の形態の接触点の算出方法を説明する概略図本実施の形態の接触点の算出方法を説明する概略図本実施の形態の接触点間の合成抵抗を説明する回路図接触点の接触抵抗が変化する際に用いる補正量を求める特性図従来の入力装置を説明する概略図

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。

（入力装置の構成）
図１は、この発明の一実施の形態による入力装置の構成を示す分解斜視図である。

本実施の形態の入力装置は、大別して、抵抗式のタッチパネル等からなる入力部１６と、その入力部１６に接続された回路部１７とから構成されている。タッチペンや指などの押圧により、入力部１６に接触点が入力され、この接触点の点数や位置座標（Ｘ座標、Ｙ座標）を回路部１７により算出するものである。

図１に示すように、入力部１６は第一、第二の平板１８，１９から構成されており、一面に透明導電層２０を有するとともに、対向する二辺に電極端子２１ａ，２１ｂを設けた第一の平板１８と、一面に一定の幅を有する短冊状の透明導電層２２を複数本、略平行に設けた第二の平板１９からなる。この二枚の平板１８，１９は、互いの透明導電層２０，２２を対向させるとともに、一定の間隔を設けて配設されている。さらに、第一の平板１８の二辺に設けた電極端子２１ａ，２１ｂと、第二の平板１９の二辺（短冊状の透明導電層２２の各端部に設けられた電極端子２３ａ，２３ｂ）は、互いに直交するように配設されている。タッチペンや指などにより、第一の平板１８が局所的に押圧されると、第一の平板１８が撓み下側の第二の平板１９と互いの透明導電層２０，２２が接触する。この接触点が、入力部１６における入力点となる。各平板１８，１９に設けた端子電極２１ａ，２１ｂと２３ａ，２３ｂを互いに直交するように配設することで、接触点による各透明導電層２０，２２の抵抗分圧（または抵抗値）を測定し、接触点の位置座標（Ｘ、Ｙ）を算出するものである。詳細な算出方法は後述する。

なお、第一、第二の平板１８，１９の材料は、用いられる機器に応じて適宜選択するものであるが、上側に配置される第一の平板１８には低圧でも撓みやすい樹脂材料等を、下側に配置される第二の平板１９には、入力装置の下部に配置される表示装置への負荷を低減するため、第一の平板１８よりも剛性の高い材料を選択するほうが良い。

なお、剛性を高くするために第二の平板１９の下にガラスやプラスチックの支持板を用いても良い。

また、本実施の形態では、透明導電層２０，２２としてＩＴＯを用いているが、その透明度は下側に配置される機器からの映像が視認できる程度でよく、さらに別の材料として酸化亜鉛や酸化スズ等を選択しても良い。

次に回路部１７について説明する。

電極端子２１ａには、第一の抵抗であるプルアップ抵抗２４を介して電圧Ｖｃｃを印加するための電源２５が設けられており、スイッチ２６，２７の切り替えを行うことにより、電圧印加の有無およびプルアップ抵抗２４を介した電圧印加の有無を選択できる。この電源２５と電極端子２１ａの間には、さらに第一の電位測定手段２８が設けられている。また、他方の電極端子２１ｂにも第一の電位測定手段２８が接続されており、スイッチ２９，３０の切り替えを行うことにより、０Ｖ印加（接地）または第一の電位測定手段２８を選択することができる。これらのスイッチ２６，２７，２９，３０を適宜選択することで、第一の電位測定手段２８の出力から、透明導電層２０の全体のシート抵抗や、接触点の抵抗分圧を測定し、接触点の位置座標に応じた局所的なシート抵抗を求めることができる。

短冊状の透明導電層２２の一端に設けた電極端子２３ａには、０Ｖ印加（接地）を選択するためのスイッチ３１、複数の短冊状の透明導電層２２を切り替えるためのスイッチ３２と、これらスイッチ３１，３２に第二の電位測定手段３３が接続されている。また、他方の電極端子２３ｂには電極端子２３ａと同様、短冊状の透明導電層２２を切り替えるためのスイッチ３４、０Ｖ印加（接地）を選択するためのスイッチ３５が設けられている。さらに、プルアップ抵抗３６を介して、電極端子２３ｂに電圧Ｖｃｃを印加するための電源３７が設けられている。スイッチ３８，３９の切り替えを行うことにより、電圧印加の有無およびプルアップ抵抗３６を介した電圧印加の有無を選択できる。また第二の電位測定手段３３は、これらスイッチ３４，３５，３８，３９に接続されている。これらのスイッチ３１，３２，３４，３５，３８，３９を適宜選択することで、第二の電位測定手段３３の出力から、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗や、接触点の抵抗分圧を測定し、接触点の位置座標に応じた局所的なシート抵抗を求めることができる。

また回路部１７には、第一、第二の電位測定手段２８，３３と接続された算出手段４０が設けられており、第一、第二の電位測定手段２８，３３の出力信号から、接触点の有無、接触点の接触点数や各接触点の位置座標を算出するものである。算出方法の詳細は後述する。

（検出方法の概要）
次に、本実施の形態の接触点の検出方法についてフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは検出方法の概略のみを説明し、本発明のポイントである接触点の点数および接触点の位置座標の算出方法に関しては、後ほど詳述する。

図２に、複数の接触点の点数および個々の位置座標を算出するための手順を示す。

Ｓｔｅｐ１において、第一の平板１８に設けた透明導電層２０と、第二の平板１９に設けた個々の短冊状の透明導電層２２のシート抵抗を測定する。このシート抵抗は、温湿度などの環境因子によって変化し、接触点数および接触点の位置座標の算出に影響を及ぼすため、これらの測定結果を用いてキャリブレーションを行うものである。好ましくは、本実施の形態の入力装置を立ち上げた際に、少なくとも一度は実行するほうがよい。

なお、同様に電源３７から電圧を印加し、スイッチ３２，３４を切り替えて、第二の電位測定手段３３の出力から、第二の平板１９上に形成されている複数の短冊状の透明導電層２２のそれぞれのシート抵抗を求めてキャリブレーションを行なうことで、検出精度をさらに高めることができる。

次に、Ｓｔｅｐ２で、Ｓｔｅｐ１で測定した各透明導電層２０，２２のシート抵抗の値を記憶部に保持する。

次にＳｔｅｐ３において、複数本のなかから、スイッチ３２，３４を切り替えて、最初の短冊状の透明導電層２２を一本指定する。

次に、Ｓｔｅｐ４において選択した短冊状の透明導電層２２において、接触点の有無を判定する。判定方法としては、第二の電位測定手段３３からの出力を用いる。すなわち、第一の平板１８の電極端子２１ａに電圧Ｖｃｃを印加し、接触点が存在する場合にのみ、第二の電位測定手段３３を通じて電位が検知できるためである。

まずは、接触点を有りと判定した場合は以下の手順となる。Ｓｔｅｐ４で接触点有りと判定した場合、次はＳｔｅｐ５に移行する。Ｓｔｅｐ５では、短冊状の透明導電層２２に対して、第二の電位測定手段３３の出力を用いて、両端の電極端子２３ａ，２３ｂそれぞれから接触点までの局所的なシート抵抗を算出し、これらのシート抵抗を加算して合成抵抗を求める。

次にＳｔｅｐ６にてこの合成抵抗と、Ｓｔｅｐ１で求めた短冊状の透明導電層２２のシート抵抗と比較することで、接触点が一点なのか二点なのかを判定する。

接触点が一点と判定された場合には、次はＳｔｅｐ７に移行し、Ｓｔｅｐ５で求めた電極端子２３ａ，２３ｂから接触点までの局所的なシート抵抗のいずれか一方と、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗とから、接触点の位置座標を求める。すなわち、第二の電位測定手段３３で求めた電位は、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗の、接触点における抵抗分圧であり、上記の抵抗分圧から求められる局所的なシート抵抗と、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗の比率から、接触点の位置座標（電極端子２３ａまたは電極端子２３ｂから接触点までの距離）を求めるものである。

接触点が二点と判定された場合には、次はＳｔｅｐ８に移行し、Ｓｔｅｐ５で求めた両端の電極端子２３ａ，２３ｂから接触点までの局所的なシート抵抗より、各接触点の位置座標を算出する。以上の手順で、短冊状の透明導電層２２の一本から一点、あるいは二点の接触点の位置座標を算出した時点で、手順を終了してもよいし、適宜隣接する他の短冊状の透明導電層２２に対して、同様の手順で接触点の有無、位置座標を確認しても良い。隣接する短冊状の透明導電層２２に対しても実行することで、Ｙ軸方向の位置検出精度を高めることができる。

以下、Ｓｔｅｐ４で接触点が無いと判定した場合の手順について説明する。

Ｓｔｅｐ４で接触点が無いと判定した場合、次はＳｔｅｐ９の判定へ進む。このＳｔｅｐ９では、現在の短冊状の透明導電層２２が最後の行かどうかを判定する。もし、まだ未処理の短冊状の透明導電層２２が存在するのであればＳｔｅｐ１０に移行し、次の行へと処理を進める。反対に現在が最終であれば、Ｓｔｅｐ１１へ移行し、検出された座標（接触点無しを含む）を出力する。上記の手順を繰り返すことにより、継続的にタッチ入力を受け付け、入力があった際には各接触点の位置座標を出力することが可能となる。

このような手順を行なうことにより、接触点が無い場合は、ほとんど電力が消費されないため、消費電力を低く抑えることができる。

最後に、本発明のポイントである接触点の点数と、接触点の位置座標の算出方法（主にＳｔｅｐ６およびＳｔｅｐ８）について詳細に説明する。

（接触点が一点の場合）
まず初めに接触点数が一点の場合について、一本の短冊状の導電層を用いて説明する。

図３（ａ）は、第一の平板１８上の一点を接触点４１とした際の、入力装置の概略図である。説明をわかりやすくするため、入力部１６を構成する第一、第二の平板１８，１９には一定の距離を設けた図としている。実際には、第一の平板１８上の点４１ａが、第二の平板１９上の点４１ｂと接触して接触点４１を構成するものとする。

まず初めに、スイッチ３１，３２，３４，３８を閉じて回路を構成し、第二の電位測定手段３３の出力信号から短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗を測定する。このとき、スイッチ３２と、それに対応するスイッチ３４を順次閉じて、複数本ある短冊状の透明導電層２２のシート抵抗を全て測定する。なお、これらの値は、後に接触点４１の位置座標を算出するための基準値として記憶部等に保存しておく。

図３（ａ）に示すように、接触点４１が一点であった場合、図２に示した手順により接触点４１が存在する行の短冊状の透明導電層２２を特定する。そして、第二の電位測定手段３３により、電極端子２３ａから接触点４１（４１ｂ）までの長さに分圧を求めて、その長さに応じた短冊状の透明導電層２２の局所的なシート抵抗４２を求めるものである。スイッチ２６を開放し、スイッチ２７を閉じることにより、プルアップ抵抗２４を介して電極端子２１ａにＶｃｃが印加される。その際、第一の電位測定手段２８の出力から、電源２５から接触点４１を経由してスイッチ３１，３２により接地された回路を流れる電流を算出する。図３（ａ）では、スイッチ３１，３２を閉じることにより電極端子２３ａ側を接地しているので、スイッチ３８，３９を開放し、対応する行のスイッチ３４を閉じることにより、第二の電位測定手段３３の出力を求める。この第二の電位測定手段３３の出力は、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗を、接触点４１で分圧したものであるから、上記で求めた電流とこの分圧より、電極端子２３ａから接触点４１までの抵抗４２を求めることができる。

次に、図３（ｂ）に示す回路で、上記と同様に電極端子２３ｂから接触点４１までの長さに応じた短冊状の透明導電層２２の局所的なシート抵抗４３を求める。そして、これらのシート抵抗４２，４３を加算した合成抵抗を、初期に求めた短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗と比較する。両者が等しい場合は、接触点４１は一点であり、合成抵抗のほうが小さくなる場合は、接触点４１は二点と判定する。なお、接触点４１が二点の場合に、合成抵抗が短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗より小さくなる理由については後述する。

次に接触点４１の位置座標の算出方法であるが、Ｘ座標は、それぞれ図３（ａ）、図３（ｂ）から求められるシート抵抗４２，４３と、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗との比率から求めることができる。すなわち、短冊状の透明導電層２２の全長に、シート抵抗と局所的なシート抵抗４２、または局所的なシート抵抗４３の比率を乗算することで、各々の電極端子２３ａ，２３ｂから接触点４１までの距離を算出することができる。なお、Ｙ座標に関しても同様の手法で算出してもよいし、予め各短冊状の透明導電層２２の位置を記憶しておき、前述した手順で接触点４１を検出したスイッチからＹ座標を求めてもよい。特に、短冊状の透明導電層２２の幅と各々の間隔を狭めて多数本形成する場合は、上記の方法であっても十分な分解能を得ることができる。このようにして求めた距離からＸ座標、Ｙ座標を求める。

なお、従来の技術と同様の方法でＸＹ座標を算出しても良い。

上述したように本実施の形態の入力装置は、接触点４１の接触抵抗を検出回路に含まないため、その結果、高い精度と分解能で接触点４１の点数や位置座標を求めることができる。

（接触点が二点の場合）
以下、接触点が二点の場合、特に二点を同時に接触させた場合について説明する。

図４（ａ）、図４（ｂ）は、第一の平板上の二点を接触点とした際の、入力装置の概略図である。

上述した接触点が一点の場合の説明と同様に、説明をわかりやすくするために、入力部１６を構成する第一、第二の平板１８，１９には一定の距離を設けた図としている。実際には、第一の平板１８上の点４１ａが、第二の平板１９上の点４１ｂと接触し、同様に、第一の平板上の点４４ａが、第二の平板１９上の点４４ｂと接触し、それぞれ接触点４１，４４を構成するものとする。

接触点が一点の場合と同様に、スイッチ２７を閉じてプルアップ抵抗２４を介して電源２５より電圧Ｖｃｃを印加することで、電源２５から第一の平板１８、接触点４１，４４を経由して短冊状の透明導電層２２の一端から接地される回路を構成する。そして、図２に説明した手順で、接触点４１，４４が存在する短冊状の透明導電層２２を特定し、両端の電極端子２３ａ，２３ｂから二点の接触点４１，４４までの短冊状の透明導電層２２の局所的なシート抵抗を第二の電位測定手段３３の出力から算出するものである。なお、電極端子２３ａから二点の接触点４１ｂ，４４ｂまでの局所的なシート抵抗（抵抗４５と抵抗４６の和）は、図４（ａ）に示す構成で、他方の電極端子２３ｂから二点の接触点４４ｂ，４１ｂまでの局所的なシート抵抗（抵抗４７と抵抗４６の和）は、図４（ｂ）に示す構成で、関連するスイッチ３１，３２，３４，３５を適宜切り替えることで求めることができる。これらのスイッチを切り替えることにより、第二の電位測定手段３３の出力から、短冊状の透明導電層２２の両端の電極端子２３ａ，２３ｂから各接触点４１，４４までの局所的なシート抵抗４５，４７と、接触点４１，４４間の合成抵抗４６が加算された抵抗を、接触点が一点の場合と同様に求めることができる。

接触点が一点の場合と異なる点は、図４（ａ）、図４（ｂ）で求めた抵抗の和は、二倍の合成抵抗４６を含んでいることである。この二倍の合成抵抗４６は、短冊状の透明導電層２２において、二点の接触点４１，４４間の距離で決定する局所的なシート抵抗と比較して小さくなる。その理由を以下に説明する。

接触点４１，４４が二点の場合、この二点間の合成抵抗は、図５に示すように、電極端子２１ａから各接触点４１ａ，４４ａまでの局所的なシート抵抗４８，４９と、これら接触点４１ａ，４４ａ間のシート抵抗５０と、接触点４１，４４の接触抵抗５１，５２、短冊状の透明導電層２２における接触点４１ｂ，４４ｂ間の局所的なシート抵抗４６と、から構成される複数の抵抗の合成抵抗となる。

ここで、第一の平板１８に形成した透明導電層２０のシート抵抗は、第二の平板１９に形成した短冊状の透明導電層２２のシート抵抗と比較して、形成面積の差から十分に小さい値となる。また、図５において、局所的なシート抵抗４８，４９はそれぞれ並列接続であること、さらに、接触抵抗５１および接触点４１，４４間の局所的なシート抵抗４６と、接触抵抗５２は並列接続であることから、これらの合成抵抗は、一本の短冊状の透明導電層２２が本来有する接触点間距離に比例した局所的なシート抵抗４６よりも十分に小さくなる。

一例として、長さ１００ｍｍの短冊状の透明導電層２２に、その端部２３ｂから４０ｍｍの位置に、接触点４４ｂ，４１ｂの間隔が２０ｍｍで、二点を接触させた場合を考える。ここで短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗は約３２００Ωである。電圧５Ｖを電源２５より与え、図４（ａ）のように、スイッチ２７，３０，３１，３２，３４を閉じた回路を考える。この場合、第一の電位測定手段２８において、２．１５０Ｖが測定される。印加電圧とプルアップ抵抗２４から、この回路を流れる電流が０．００１４３Ａと算出される。第二の電位測定手段３３では１．９４３Ｖが測定され、これと前述の電流から、局所的なシート抵抗４５，４６の和は１３５９Ωと算出される。

次に、図４（ｂ）に示すスイッチ２７，３０，３２，３４，３５を閉じた回路を考える。第一の電位測定手段２８において、２．１９０Ｖが測定される。印加電圧とプルアップ抵抗２４から、この回路を流れる電流が０．００１４１Ａと算出される。第二の電位測定手段３３では１．９８５Ｖが測定され、これと前述の電流から、局所的なシート抵抗４６，４７の和は１４０８Ωと算出される。

上記の手順で求めた局所的なシート抵抗の和は、接触点４１ｂ，４４ｂ間の局所的なシート抵抗が二回足し合わせられるにも関わらず、２７６７Ωとなり、短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗より低い抵抗値となる。このことから、二点が接触していることがわかる。

なお、二点の接触の判定は抵抗値ではなく、抵抗分圧を用いて行っても良い。

上記の実施の形態は、接触抵抗５１および５２を一定の値として接触点数とその位置座標を求めている。しかしながら実際は、指先やタッチペンなどの押圧力や接触面積によりこれら接触抵抗５１および５２は一定の範囲で変動する。その場合は以下に示す補正を行う。

まず初めに第一の電位測定手段２８と、第二の電位測定手段３３とから、図５の回路図における接触点４１ａと４１ｂとの電位差を求め、短冊状の透明導電層の局所的なシート抵抗４６および５０を含む、接触点４１および４４間の合成接触抵抗Ｖｒ（局所的なシート抵抗４６および５０、接触抵抗５１および５２の合成抵抗）を求める。理想的には、各接触点における接触抵抗５１または５２のみを分離すべきであるが、本回路構成では接触抵抗のみの分離が難しく、また、合成接触抵抗Ｖｒは主に各接触抵抗５１または５２により変動することから、合成接触抵抗Ｖｒを用いて補正する。

次に図６に示す補正量を求める特性図から、算出した合成接触抵抗Ｖｒに応じた補正量を求め、各接触点の位置座標（Ｘ座標）に補正を行う。なお、補正量を求める特性図は、予め実測またはシミュレーション等により作成し、そのデータを算出手段４０等に記憶させておくものである。

上記補正は、図２に示すＳｔｅｐ３以降であればどこで行ってもよい。

上述したように本発明は、第一の平板１８に形成した透明導電層２０のシート抵抗と、第二の平板１９に設けた短冊状の透明導電層２２の一本のシート抵抗の差を利用し、接触により生じる接触点４１，４４間の合成抵抗を、接触点４１，４４間の長さで決定する短冊状の透明導電層２２の局所的なシート抵抗４６より十分に小さくすることで二点接触か否かの判定を行うものである。そのため、透明導電層２０，２２の材料に同じものを使用する場合は、短冊状の透明導電層２２の幅を狭く、また、長くすることで多点検知の分解能を高めることができる。同様に、異なる透明導電層２０，２２を用いる場合は、短冊状の透明導電層２２側によりシート抵抗の高い材料を選択するほうがよい。長辺と短辺を有する機器に本実施の入力装置を用いる場合は、上記の観点から、長辺方向に平行に短冊状の透明導電層２２を配置することが望ましい。

他の短冊状の透明導電層２２も含めて三点以上の複数点の検出も可能となる。

なお、二点の場合の接触点４１，４４の位置座標は、算出手段４０等に抵抗値とそれに対応する位置座標のデータを保存しておき、適宜このデータと算出した値を対比させて出力するものである。

上記構成の入力装置と判定方法により、同一の短冊状の透明導電層２２内での接触点数の数、特に同時に二点の接触点数の判定と、各々の接触点の位置座標を正確に検出することができる。

上記は、短冊状の透明導電層２２の一本の場合の説明であり、最大で二点の接触点を、その有無、点数、それぞれの位置座標を検出するものである。同様の手順を、隣接する短冊状の透明導電層２２にもスイッチ３２，３４を切り替えて実施することで、複数の接触点が異なる短冊状の透明導電層２２に接触した場合、短冊ごとに座標を求めることで複数の接触点の数や位置座標を検出することができるのは、勿論のことである。

なお、入力の接触圧力の変化による合成接触抵抗Ｖｒの変化を利用して、筆圧を表現することができる。

また、透明導電層２０、短冊状の透明導電層２２のシート抵抗は、使用環境の温度や湿度等により変化するため、立上げ時や使用時に随時補正をかけて用いることで、検出精度をさらに高めることができる。すなわち、透明導電層２０であれば、電源２５、スイッチ２６，２９，３０を閉じて第一の電位測定手段２８からシート抵抗を求め、前回の測定値に補正をかけるものである。短冊状の透明導電層２２の場合も同様に、電源３７、スイッチ３１，３２，３４，３５，３９を適宜切り替えて、第二の電位測定手段３３の出力から、各短冊状の透明導電層２２のシート抵抗を求め、前回の測定値に補正をかけるものである。

また、指先等で入力し、隣接する短冊状の透明導電層の両方に接触する場合には、隣接する短冊におけるＸ座標が近くなる。そのような場合には、図２のＳｔｅｐ３で最初のライン指定する際、隣接する短冊のスイッチ３２およびスイッチ３４を閉じて右端同士、および左端同士を結合（接続）し、それに応じてＸ座標を求めることで、短冊をまたぐ際に生じる座標ズレの低減を図ることができる。

また、ペンなどによる手書きモードなどのように入力点数が２点以下に限定される場合、スイッチ３２およびスイッチ３４をいっせいに閉じてすべての短冊の右端同士、および、左端同士を結合（接続）するように切り替えることで、座標の位置精度を向上させることができる。

このように、随時各透明導電層のシート抵抗を補正することで、接触点数の判定方法および接触点の位置座標のデータに対してキャリブレーションを行うことで、高い検出精度を常に維持することができる。

上述した本発明を、タッチパネル等に用いることにより、高精度に複数の入力点を検出可能な入力装置を実現することができる。

本発明による入力装置は、一点か二点かの接触点数の検出や、それぞれの接触点の位置座標を正確に検出することができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の入力装置として有用である。

１６入力部
１７回路部
１８第一の平板
１９第二の平板
２０透明導電層
２１ａ，２１ｂ電極端子
２２短冊状の透明導電層
２３ａ，２３ｂ電極端子
２４，３６プルアップ抵抗
２５，３７電源
２６，２７スイッチ
２８第一の電位測定手段
２９，３０，３１，３２スイッチ
３３第二の電位測定手段
３４，３５，３８，３９スイッチ
４０算出手段

Claims

一面に透明導電層を有するとともに対向する二辺に電極端子を設けた第一の平板と、
一面に一定の幅を有する短冊状の透明導電層を略平行に設けた第二の平板と、
からなり、
前記電極端子と短冊状の透明導電層とが略直交させるとともに、互いの透明導電層を一定の間隔で対向させるように前記第一、第二の平板を配設してなる入力部と、
この入力部に接続されて、前記第一、第二の平板の接触点を検出する回路部と、を備え、前記回路部は、
第一の抵抗を介して前記電極端子に電圧を印加するための電源と、
前記第一の抵抗と電極端子間に設けられた第一の電位測定手段と、
前記短冊状の透明導電層の端部と接続するように設けられてスイッチにより接地と切り替え可能な第二の電位測定手段と、
前記第一、第二の電位測定手段の出力から前記接触点の数と位置座標を算出する算出手段を少なくとも有する入力装置。
前記透明導電層または短冊状の透明導電層の抵抗値の変化を検出する抵抗値検出手段を設けた請求項１に記載の入力装置。