JP2012113344A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な装置構成で位置の検出精度を高めることができるタッチパネル装置を提供すること。
【解決手段】絶縁フィルム２０ａの表面に複数の開口が形成された超磁歪材料膜２０ｂを成膜された磁場発生フィルム２０と、磁場発生フィルム２０の押圧側の面に対して裏側の面に形成され、該磁場発生フィルム２０を支持する複数の支持部３０と、磁場発生フィルム２０の４隅近傍に配置され、磁場を検出する複数の磁場検出部Ｓと、磁場検出部Ｓが検出した磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定以上である場合、磁場検出部Ｓによって検出された磁場強度を用いて該磁場の発生位置を算出する位置算出部４０ａと、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁場を利用して押圧位置を検出するタッチパネル装置に関する。

従来、液晶表示装置、プラズマ表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置等の表示画面を見ながら所望の情報の選択あるいは入力を行う入力インターフェイスとして、タッチパネルが広く用いられている。このタッチパネルは、表示画面上の押圧位置を検出する方式として、抵抗膜方式（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｙｐｅ）、キャパシタ方式、あるいは特許文献１に記載されたタッチパネルのように磁場を利用したタッチパネルが提案されている。

特開２００１−２９６９７２号公報

特許文献１に記載されたタッチパネルは、表示画面に強磁性を有する弾性体膜が配置され、その周囲の３つの隅にそれぞれホール素子が配置されたものである。この弾性体膜は、シリコーンゲル前駆体を加熱によって重合して一様な厚さの強磁性粒子を含むものである。このタッチパネル面上を押圧すると、押圧位置で弾性体膜の膜圧は薄くなり、強磁性粒子が周囲に拡散する。この結果、弾性体膜の磁場に変化が生じるので、この磁場の変化を３つのホール素子で検出することによって押圧位置を算出するようにしている。

しかしながら、磁性粒子が拡散することによって発生する磁場の変化は小さいため、押圧位置の検出精度が低下してしまうという問題があった。この場合、ホール素子が検出してしまう環境磁場を遮断する装置構成とすることで位置の検出精度を高めることも考えられるが、装置構成が複雑になってしまうという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な装置構成で位置の検出精度を高めることができるタッチパネル装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるタッチパネル装置は、絶縁フィルムの表面に複数の開口が形成された超磁歪材料膜を成膜された磁場発生フィルムと、前記磁場発生フィルムの押圧側の面に対して裏側の面に形成され、該磁場発生フィルムを支持する複数の支持部と、前記磁場発生フィルムの４隅近傍に配置され、磁場を検出する複数の磁場検出部と、前記磁場検出部が検出した磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定以上である場合、該磁場検出部によって検出された磁場強度を用いて該磁場の発生位置を算出する位置算出部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、前記超磁歪材料膜は、格子状に形成されていることを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、当該タッチパネル装置は、前記磁場発生フィルムおよび前記磁場検出部を囲う透磁性の筺体を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、前記位置算出部は、４隅近傍に配置された前記磁場発生フィルムの横方向で並ぶ２つの前記磁場検出部の磁場強度の和をそれぞれ算出し、該算出された磁場強度の和の大小関係を判断し、和が大きいと判断された２つの磁場検出部が検出した磁場強度の０．５乗の比を用いて横方向の位置を算出し、４隅近傍に配置された前記磁場検出部の縦方向で並ぶ２つの磁場検出部の磁場強度の和をそれぞれ算出し、該算出された磁場強度の和の大小関係を判断し、和が大きいと判断された２つの磁場検出部が検出した磁場強度の０．５乗の比を用いて縦方向の位置を算出することを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、当該タッチパネル装置は、前記磁場発生フィルム上の各押圧位置での押圧強さに応じた磁場強度の変化を前記磁場検出部毎に求めた押圧強さ情報を記憶する記憶部と、前記押圧強さ情報を参照し、前記位置算出部によって算出された押圧位置情報、および前記磁場検出部によって検出された磁場の磁場強度の情報から押圧強さを算出する押圧強さ算出部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、前記磁場検出部は、
ホールセンサであることを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、前記支持部は、柱状であることを特徴とする。

また、本発明にかかるタッチパネル装置は、上記の発明において、前記超磁歪材料膜は、鉄と希土類金属の合金であることを特徴とする。

本発明にかかるタッチパネル装置は、絶縁フィルムの表面に複数の開口が形成された超磁歪材料膜を成膜された磁場発生フィルムと、磁場発生部の押圧側の面に対して裏側の面に形成され、該磁場発生フィルムを支持する複数の支持部と、前記磁場発生フィルムの４隅近傍に配置され、磁場を検出する複数の磁場検出部と、前記磁場検出部が検出した磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定以上である場合、該磁場検出部によって検出された磁場強度を用いて該磁場の発生位置を算出する位置算出部と、を有するので、装置構成を複雑とすることなく環境磁場の影響を除外した押圧位置の検出が可能となり、結果的に簡易な装置構成で位置の検出精度を高めることができる。

図１は、本発明の実施の形態１にかかるタッチパネル装置を組み込んだ液晶表示装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１に示したタッチパネル装置を組み込んだ液晶表示装置１のＡ−Ａ‘線断面図である。 図３は、図１に示した超磁歪材料膜が遮光部との重なり部分に成膜されていることを示す図である。 図４は、図１に示したスペーサが、磁場発生フィルムの支持部として機能することを説明するための図である。 図５は、ホールセンサによって検出された磁場検出信号を示す図である。 図６は、位置算出部が行う押圧位置の算出処理について説明するための図である。 図７は、押圧位置の算出処理の全体の流れを示したフローチャートである。 図８は、図７に示したＸ座標算出処理を示したフローチャートである。 図９は、図７に示したＹ座標算出処理を示したフローチャートである。 図１０は、本発明の実施の形態２にかかるタッチパネル装置を組み込んだ液晶表示装置の概略構成を示す図である。 図１１は、押圧強さ算出処理の流れを示したフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明にかかるタッチパネル装置を組み込んだ液晶表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるタッチパネル装置１０を組み込んだ液晶表示装置１の概略構成を示す図である。図２は、図１に示したタッチパネル装置１０を組み込んだ液晶表示装置１のＡ−Ａ‘線断面図である。図３は、図１に示した超磁歪材料膜２０ｂが遮光部ＢＭとの重なり部分に成膜されていることを示す図である。図４は、図１に示したスペーサ３０が、磁場発生フィルム２０の支持部として機能することを説明するための図である。
液晶表示装置１は、例えばＩＰＳ方式、ＴＮ方式、ＶＡ方式が用いられる。また、本発明の実施の形態１にかかるタッチパネル装置１０は、タッチパネルＴＰＬと、制御部４０内の後述する位置算出部４０ａと、を有する。
液晶表示装置１は、液晶パネルＬＰＬ、タッチパネルＴＰＬ、バックライトＢＬ、および制御部４０を有する。

液晶パネルＬＰＬは、対向して配置された図示しない２枚の基板が間に液晶材を介して貼り合わされている。該２枚の基板の一方には、格子状に形成された遮光膜ＢＭに区画された赤色、緑色、青色のカラーフィルタが形成さている。該２枚の基板のもう一方の基板には、図示しない画素電極、薄膜トランジスタ等が形成され、信号を供給する図示しない駆動ドライバが設けられている。

タッチパネルＴＰＬは、磁場発生フィルム２０ａと、スペーサ３０と、フレームＦＬと、ホールセンサＳと、を有する。
磁場発生フィルム２０ａは、液晶パネルＬＰＬの観察側の面上に配置され、基部となる絶縁フィルム２０ａの表面に超磁歪材料膜２０ｂが形成されたものである。
絶縁フィルム２０ａは、ポリエチレンテレフタラートフィルム（ＰＥＴフィルム）等からなる。
超磁歪材料膜２０ｂは、超磁歪材料からなる膜である。超磁歪材料膜２０ｂは、図３に示すように、液晶パネルＬＰＬの遮光部ＢＭとの重なり部分に形成される。すなわち、超磁歪材料膜２０ｂは、格子状に形成されているため複数の開口が形成されている。このため、液晶パネルＰＬＰの表示領域に磁歪材料を設けることによって透過率が低下する等の液晶表示装置１の性能低下を抑えることができる。
なお、超磁歪材料とは、通常の磁歪材料に比較して磁歪が数千ｐｐｍ程度と非常に大きな材料のことを指し、テルビウム（Ｔｂ）やディスプロシウム（Ｄｙ）等の希土類元素と鉄（Ｆｅ）との合金である。
また、超磁歪材料膜２０ｂの表面には、超磁歪材料膜２０ｂの劣化を防止するため、さらに保護膜を形成することが好ましい。

スペーサ３０は、絶縁樹脂材からなる柱状の支持部材である。スペーサ３０は、液晶パネルＬＰＬと磁場発生フィルム２０との間であり、かつ遮光部ＢＭに重なるように配置される。スペーサ３０は、図４に示すように、液晶パネルＬＰＬ面上に配置される磁場発生フィルム２０を支えるものである。このようにスペーサ３０が磁場発生フィルム２０を支えることによって、磁場発生フィルム２０が図中矢印Ｄ方向への押圧によってたわみやすくなる。すなわち、超磁歪材料膜２０ｂが磁場発生フィルム２０のたわみとともに伸びることによって磁場Ｂを発生しやすくしている。

フレームＦＬは、鉄等の金属からなり、図１に示すように、液晶表示装置１の表示領域を露出させた箱型の筐体である。フレームＦＬは、磁場発生フィルム２０およびホールセンサＳを囲うように形成されているため、ホールセンサＳへの環境磁場の侵入を低減している。すなわち、ホールセンサＳが環境磁場の変化を検出することを防止するようにしている。

ホールセンサＳは、磁場検出部として磁場を検出し、検出した磁場の情報を制御部４０に送信する。ホールセンサＳは、磁場を検出する検出面を有し、該検出面を磁場に対して垂直となるように配置される。ホールセンサＳは、４つのホールサンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が磁場発生フィルム２０の４隅近傍にそれぞれ配置される。

ここで、ホールセンサＳによって検出される磁場検出信号について図５を用いて具体的に説明する。図５は、ホールセンサＳによって検出された磁場検出信号を示す図である。図５の縦軸は磁場強度を示し、横軸は時間軸を示している。
図に示すように、ホールセンサＳによって検出される磁場検出信号によると、磁場強度の時間変化が大きいため、鋭いピークＧ１，Ｇ２を示すものと、磁場強度の時間変化が小さいためゆるやかなピークＧ３を示すものとがある。
ところで、磁歪材料は、応答性が極めて高いため、磁歪材料によって発生した磁場は鋭いピークを示す。このため、磁場強度の単位時間当たりの変化率に閾値を設けることによって、磁歪材料によって発生した磁場と、環境磁場とを区別することが可能となる。

バックライトＢＬは、図示しない発光ダイオード等の光源を有し、液晶表示装置１の光源となるものである。バックライトＢＬは、液晶パネルＬＰＬの観察側の面の裏側の面に対向する位置に配置される。

制御部４０は、ＣＰＵ等によって実現され、液晶パネルＬＰＬ、バックライトＢＬ、およびホールセンサＳを含む液晶表示装置１の各部と電気的に接続され、液晶表示装置１全体の動作を制御するものである。この制御部４０は、記憶部４０ｂおよび位置算出部４０ａを有する。

記憶部４０ｂは、情報を磁気的に記憶するハードディスクと、タッチパネル装置１０を組み込んだ液晶表示装置１が処理を実行する際にこの処理にかかわる各種プログラムをハードディスクから読み出して電気的に記憶するメモリとを有する。この記憶部４０は、外部システムから入力された映像データ等を記憶する。

位置算出部４０ａは、各ホールセンサＳによって検出された磁場検出信号から磁場発生フィルム２０面上の押圧位置を算出するものである。
位置算出部４０ａは、ホールセンサＳによって検出された磁場検出信号から、磁場発生フィルム２０によって発生した磁場であるか否かを判断し、磁場発生フィルム２０によって発生した磁場であると判断した場合、押圧位置を算出する。
磁場発生フィルム２０によって発生した磁場であるか否かの判断は、検出される磁場検出信号を用いて、磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定値以上の場合に磁場発生フィルム２０によって発生した磁場とすることによって行われる。
なお、４つのホールセンサＳのうち少なくとも１つのホールセンサＳが検出した磁場が磁場発生フィルム２０によって発生した磁場と判断された場合に、磁場発生フィルム２０によって発生した磁場と判断する。この判断に用いる閾値の情報は、予め記憶部４０ｂ内に記憶させておく。

ここで、図６を用いて位置算出部４０ａが行う押圧位置の算出処理について説明する。図６は、位置算出部４０ａが行う押圧位置の算出処理について説明するための図である。なお、図６は、磁場発生フィルム２０を観察側からみたものである。また、図６中、縦軸をＹ軸、横軸をＸ軸とし、図中、位置Ｐで押圧した場合に、各ホールセンサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４によって検出される磁場の磁場強度をそれぞれ磁場強度Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４としている。
位置算出部４０ａは、磁場強度が磁場発生位置、すなわち押圧位置Ｐからの距離の２乗で減衰する性質を用いて押圧位置Ｐを算出している。

まず、押圧位置ＰのＸ座標位置Ｘｐを算出する場合、Ｙ座標位置の等しいホールセンサＳ１およびホールセンサＳ２の磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ２）と、ホールセンサＳ３およびホールセンサＳ４の磁場強度の和（Ｈ３＋Ｈ４）との大小関係を比較する。
次に、磁場強度の和が大きい側の２つのホールセンサの磁場強度の０．５乗の比を距離の比としてＸ座標位置Ｘｐを算出する。

具体的には、図６では、押圧位置Ｐは、Ｙ軸を基準とするとホールセンサＳ３およびホールセンサＳ４よりも、ホールセンサＳ１およびホールセンサＳ２の近くに位置している。すなわち、磁場強度の和の大小関係は、Ｈ１＋Ｈ２＞Ｈ３＋Ｈ４となる。
従って、磁場強度Ｈ１の０．５乗と磁場強度Ｈ２の０．５乗との比（Ｈ１^0.5：Ｈ２^0.5）をＸ軸上の距離の比（Ｘ１：Ｘ２）として、押圧位置ＰのＸ座標位置を算出する。
一方、押圧位置Ｐは、Ｘ軸を基準とするとホールセンサＳ１およびホールセンサＳ３よりも、ホールセンサＳ２およびホールセンサＳ４の近くに位置している。すなわち、磁場強度の和の大小関係は、Ｈ２＋Ｈ４＞Ｈ１＋Ｈ３となる。
従って、磁場強度Ｈ２の０．５乗と磁場強度Ｈ４の０．５乗との比（Ｈ２^0.5：Ｈ４^0.5）をＹ軸上の距離の比（Ｙ２：Ｙ４）に等しいとして、押圧位置ＰのＹ座標位置Ｙｐを算出する。
このように４つのホールセンサＳのうち、磁場強度の和が大きい２つのホールセンサＳを用いて位置を算出するようにしている。

次に、位置算出部４０ａが実施する押圧位置Ｐの算出処理について図７〜図９のフローチャートを用いて説明する。図７は、押圧位置Ｐの算出処理の全体の流れを示したフローチャートである。図８は、図７に示したＸ座標算出処理を示したフローチャートである。図９は、図７に示したＹ座標算出処理を示したフローチャートである。

まず、図７を用いて押圧位置Ｐの算出処理の全体の流れを説明する。位置算出部４０ａは、例えば、液晶表示装置１の電源がオンされると、４つのホールセンサＳによって磁場が検出されたか否かを判断する（ステップＳ１）。
４つのホールセンサＳによって磁場が検出されたと判断した場合（ステップＳ１，Ｙｅｓ）、位置算出部４０ａは、検出された磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率を算出する（ステップＳ２）。
その後、位置算出部４０ａは、検出された磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定値以上か否かを判断する（ステップＳ３）。この判断によって磁場発生フィルム２０によって発生した磁場であるか否かを判断し、環境磁場を押圧位置Ｐの算出に用いないようにしている。なお、位置算出部４０ａは、少なくとも１つのホールセンサＳが磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定値以上の磁場を検出した場合に磁場発生フィルム２０によって発生した磁場と判断する。
検出された磁場が磁場発生フィルム２０によって発生した磁場であると判断した場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、
位置算出部４０ａは、処理をステップＳ１００およびステップＳ２００に移行し、その後、この処理をステップＳ１に戻して上述した処理を繰り返す。

ステップＳ１において、磁場が検出されない場合（ステップＳ１，Ｎｏ）、制御部４０は、このステップＳ１の判断処理を繰り返す。
また、ステップＳ３において、位置算出部４０ａが検出された磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定値未満と判断した場合（ステップＳ３，Ｎｏ）、制御部４０は、処理をステップＳ１に戻して上述した処理を繰り返す。

次に、図８を用いて図７に示したＸ座標算出処理について説明する。位置算出部４０ａは、まず、ホールセンサＳ１とホールセンサＳ２との磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ２）、およびホールセンサＳ３とホールセンサＳ４との磁場強度の和（Ｈ３＋Ｈ４）を算出する（ステップＳ１０１）。
その後、位置算出部４０ａは、磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ２）と、磁場強度の和（Ｈ３＋Ｈ４）との大小関係を判断する（ステップＳ１０２）。磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ２）が、磁場強度の和（Ｈ３＋Ｈ４）以上と判断した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、位置算出部４０ａは、磁場強度Ｈ１の０．５乗と磁場強度Ｈ２の０．５乗との比（Ｈ１^0.5：Ｈ２^0.5）をＸ軸上の距離の比（Ｘ１：Ｘ２）に等しいとして、押圧位置ＰのＸ座標Ｘｐを算出する（ステップＳ１０３）。その後、制御部は、この処理をリターンする。

ステップＳ１０２において、磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ２）が磁場強度の和（Ｈ３＋Ｈ４）以上でないと判断された場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、すなわち、磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ２）が磁場強度の和（Ｈ３＋Ｈ４）未満と判断した場合、位置算出部４０ａは、磁場強度Ｈ３の０．５乗と磁場強度Ｈ４の０．５乗との比（Ｈ３^0.5：Ｈ４^0.5）をＸ軸上の距離の比（Ｘ３：Ｘ４）に等しいとして、押圧位置ＰのＸ座標Ｘｐを算出する（ステップＳ１０４）。その後、制御部は、この処理をリターンする。

次に、図９を用いて図７に示したＹ座標算出処理について説明する。位置算出部４０ａは、まず、ホールセンサＳ１とホールセンサＳ３との磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ３）、およびホールセンサＳ２とホールセンサＳ４との磁場強度の和（Ｈ２＋Ｈ４）を算出する（ステップＳ２０１）。
その後、位置算出部４０ａは、磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ３）と、磁場強度の和（Ｈ２＋Ｈ４）との大小関係を判断する（ステップＳ２０２）。磁場強度の和（Ｈ２＋Ｈ４）が、磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ３）以上と判断した場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、位置算出部４０ａは、磁場強度Ｈ２の０．５乗と磁場強度Ｈ４の０．５乗との比（Ｈ２^0.5：Ｈ４^0.5）をＹ軸上の距離の比（Ｙ２：Ｙ４）に等しいとして、押圧位置ＰのＹ座標Ｙｐを算出する（ステップＳ２０３）。その後、制御部４０は、この処理をリターンする。

ステップＳ２０２において、磁場強度の和（Ｈ２＋Ｈ４）が磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ３）以上でないと判断した場合（ステップＳ２０２，Ｎｏ）、すなわち、磁場強度の和（Ｈ２＋Ｈ４）が磁場強度の和（Ｈ１＋Ｈ３）未満と判断した場合、位置算出部４０ａは、磁場強度Ｈ１の０．５乗と磁場強度Ｈ３の０．５乗との比（Ｈ１^0.5：Ｈ３^0.5）をＹ軸上の距離の比（Ｙ１：Ｙ３）に等しいとして、押圧位置ＰのＹ座標Ｙｐを算出する（ステップＳ２０４）。その後、制御部４０は、この処理をリターンする。

本発明の実施の形態１のタッチパネル装置４０は、絶縁フィルム２０ａの表面に格子状の超磁歪材料膜２０ｂを成膜された磁場発生フィルム２０と、磁場発生フィルム２０の押圧側の面に対して裏側の面に形成され、磁場発生フィルム２０を支持する複数のスペーサ３０と、磁場発生フィルム２０の４隅近傍に配置され、磁場を検出する４つのホールセンサＳと、ホールセンサＳが検出した磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定以上である場合、ホールセンサＳによって検出された磁場強度を用いて該磁場の発生位置Ｐを算出する位置算出部４０ａと、を有するので、装置構成を複雑とすることなく環境磁場の影響を除外した押圧位置の検出が可能となり、結果的に簡易な装置構成で位置の検出精度を高めることができる。

また、本発明の実施の形態１のタッチパネル装置４０は、スペーサ３０が液晶パネルＬＰＬと磁場発生フィルム２０との間に配置されているので、超磁歪材料膜２０ｂが磁場発生フィルム２０のたわみとともに伸びることによって磁場Ｂを発生しやすくしているので、磁場が検出しやすくなり、結果的に位置の検出精度を高めることができる。

また、本発明の実施の形態１のタッチパネル装置４０は、押圧によって磁場が発生するので、パッシブ駆動による省消費電力化が可能となる。

また、本発明の実施の形態１のタッチパネル装置４０は、押圧位置に発生した磁場をホールセンサＳによって離れた位置から検出することができるので、ホールセンサＳの配置の自由度が高い。

また、本発明の実施の形態１のタッチパネル装置４０は、抵抗膜厚方式と同様に組み込まれる表示装置自体に手を加えなくてよいため、表示装置に容易に組み込むことができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２のタッチパネル装置は、押圧位置Ｐおよびその押圧位置Ｐでの押圧強さを算出するようにしている。図１０は、本発明の実施の形態２にかかるタッチパネル装置６０を組み込んだ液晶表示装置２の概略構成を示す図である。
タッチパネル装置６０の制御部４１は、押圧強さ算出部６０ａ、および押圧強さ情報６０ｂを記憶した記憶部４０ｃを有する。
その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。

押圧強さ算出部６０ａは、押圧強さ情報６０ｂを参照し、位置算出部４０ａによって算出された押圧位置情報、およびホールセンサＳによって検出された磁場の磁場強度の情報から押圧強さを算出するものである。
押圧強さ情報６０ｂは、各押圧位置での押圧強さに応じた磁場強度の変化をホールセンサＳ毎に求めた情報である。
押圧強さ算出部６０ａは、押圧強さを算出する際、位置算出に用いた２つのホールセンサＳのうち１つのホールセンサＳが検出した磁場強度と、そのホールセンサＳに対応した押圧強さ情報とを用いて押圧強さを算出する。
なお、位置の算出に用いた２つのホールセンサＳが検出した磁場強度と、この２つのホールセンサＳのそれぞれに対応した押圧強さ情報を用いて２つの押圧強さの値を求め、この値を平均したものを押圧強さとしてもよい。

次に、図１１のフローチャートを用いて押圧強さの算出処理を説明する。図１１は、押圧強さ算出処理の流れを示したフローチャートである。
なお、図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ３０１−ステップＳ４００およびステップＳ５００までの処理は、図７〜図９に示したステップＳ１−ステップＳ１００およびステップＳ２００までの処理と同様のため説明を省略する。

図１１のフローチャートにおいて、ステップＳ４００およびステップＳ５００の処理を行って押圧位置を算出した後、押圧強さ算出部６０ａは、押圧強さを算出する（ステップＳ３０４）。その後、制御部４１は、この処理をステップＳ３０１に戻し上述した処理を繰り返す。

本発明の実施の形態２のタッチパネル装置６０は、実施の形態１のタッチパネル装置１０と同様の効果を奏するとともに、押圧強さを検出することができる。

なお、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、磁場検出部としてホールセンサＳを用いるものを例示したが、これに限らない。すなわち磁場を検出することができるものであればその他のものを用いてもよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、液晶表示装置１，２に組み込まれるものを例示したが、これに限らずその他の表示装置に組み込まれるようにしてもよい。例えば、プラズマ表示装置あるいは有機ＥＬ表示装置等の他の表示装置に組み込まれるようにしてもよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、４つのホールセンサＳを有するものを例示したが、これに限定されず４つ以上のホールセンサＳを有していてもよい。すなわち、磁場発生フィルム２０の４隅近傍に少なくとも４つのホールセンサＳを有していればよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、磁場発生フィルム２０が観察側の面上に超磁歪材料膜２０ｂを形成されるものを例示したが、これに限定されない。磁場発生フィルム２０が観察側の面の裏側の面に超磁歪材料膜２０ｂを形成されるようにしてもよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、遮光部ＢＭに重なる部分に格子状の超磁歪材料膜２０ｂを形成するようにしていたが、これに限らない。すなわち、超磁歪材料膜２０ｂは、表示装置の性能を損なわないように複数の開口を形成すればよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、遮光部ＢＭに重なる部分にスペーサ３０を形成するようにしていたが、これに限らない。すなわち、スペーサ３０は、表示装置の性能を損なわないように配置すればよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、柱状のスペーサ３０を用いたが、これに限らない。たとえば、球状であってもよい。

また、本発明の実施の形態１，２のタッチパネル装置４０，６０は、金属からなるフレームを有するものを例示したが、これに限らない、すなわち、タッチパネル装置４０，６０の筺体として機能するものであればその他の材質のものを用いても構わない。

また、本発明の実施の形態１，２の位置算出部４０ａは、少なくとも１つのホールセンサＳが磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定値以上の磁場を検出した場合に磁場発生フィルム２０によって発生した磁場と判断するものを例示したが、これに限らない、例えば、２つ以上のホールセンサによる磁場の検出結果が磁場発生フィルム２０によって発生した磁場と判断される場合に、磁場発生フィルム２０によって発生した磁場と判断するようにしてもよい。

なお、本発明の実施の形態１および２によってこの発明が限定されるものではない。

１、２ 液晶表示装置
１０、６０ タッチパネル装置
２０ 磁場発生フィルム
２０ａ 絶縁フィルム
２０ｂ 超磁歪材料膜
３０ スペーサ
４０、４１ 制御部
４０ａ 位置算出部
４０ｂ、４０ｃ 記憶部
６０ａ 押圧強さ算出部
６０ｂ 押圧強さ情報
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ ホールセンサ
ＦＬ フレーム
ＴＰＬ タッチパネル
ＬＰＬ 液晶パネル
ＢＭ 遮光膜
ＢＬ バックライト

Claims (8)

1. 絶縁フィルムの表面に複数の開口が形成された超磁歪材料膜を成膜された磁場発生フィルムと、
   前記磁場発生フィルムの押圧側の面に対して裏側の面に形成され、該磁場発生フィルムを支持する複数の支持部と、
   前記磁場発生フィルムの４隅近傍に配置され、磁場を検出する複数の磁場検出部と、
   前記磁場検出部が検出した磁場の磁場強度の単位時間当たりの変化率が所定以上である場合、該磁場検出部によって検出された磁場強度を用いて該磁場の発生位置を算出する位置算出部と、
   を有することを特徴とするタッチパネル装置。
2. 前記超磁歪材料膜は、
   格子状に形成されてい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. 当該タッチパネル装置は、
   前記磁場発生フィルムおよび前記磁場検出部を囲う透磁性の筺体を有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。
4. 前記位置算出部は、
   ４隅近傍に配置された前記磁場発生フィルムの横方向で並ぶ２つの前記磁場検出部の磁場強度の和をそれぞれ算出し、該算出された磁場強度の和の大小関係を判断し、和が大きいと判断された２つの磁場検出部が検出した磁場強度の０．５乗の比を用いて横方向の位置を算出し、４隅近傍に配置された前記磁場検出部の縦方向で並ぶ２つの磁場検出部の磁場強度の和をそれぞれ算出し、該算出された磁場強度の和の大小関係を判断し、和が大きいと判断された２つの磁場検出部が検出した磁場強度の０．５乗の比を用いて縦方向の位置を算出することを特徴とする請求項１、２または３に記載のタッチパネル装置。
5. 当該タッチパネル装置は、
   前記磁場発生フィルム上の各押圧位置での押圧強さに応じた磁場強度の変化を前記磁場検出部毎に求めた押圧強さ情報を記憶する記憶部と、
   前記押圧強さ情報を参照し、前記位置算出部によって算出された押圧位置情報、および前記磁場検出部によって検出された磁場の磁場強度の情報から押圧強さを算出する押圧強さ算出部と、
   を有することを特徴とする請求項１、２、３または４に記載のタッチパネル装置。
6. 前記磁場検出部は、
   ホールセンサであることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のタッチパネル装置。
7. 前記支持部は、
   柱状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６に記載のタッチパネル装置。
8. 前記超磁歪材料膜は、
   鉄と希土類金属の合金であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載のタッチパネル装置。

Images