JP2012168977A - 抵抗式タッチパネル - Google Patents

抵抗式タッチパネル Download PDF

Info

Publication number
JP2012168977A
JP2012168977A JP2012106255A JP2012106255A JP2012168977A JP 2012168977 A JP2012168977 A JP 2012168977A JP 2012106255 A JP2012106255 A JP 2012106255A JP 2012106255 A JP2012106255 A JP 2012106255A JP 2012168977 A JP2012168977 A JP 2012168977A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistance
points
touch panel
point
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012106255A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Ueno
豊 上野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Component Ltd
Original Assignee
Fujitsu Component Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Component Ltd filed Critical Fujitsu Component Ltd
Priority to JP2012106255A priority Critical patent/JP2012168977A/ja
Publication of JP2012168977A publication Critical patent/JP2012168977A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

【課題】従来の抵抗式タッチパネルにおいては、単に電圧を測定するのみでは、タッチパネル上の2点を押下した際に位置を検出することができないという問題が生じていた。
【解決手段】本発明の抵抗式タッチパネルは、対向する2辺に電極を備えた平面導電層をそれぞれ配置した、2枚の平板を備えた抵抗式タッチパネルであって、電位を検出することで、2枚の平面導電層が接する位置を検出する位置検出手段と、電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、抵抗測定手段が測定した抵抗値に基づいて、平面導電層が接触した2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、2点間距離の時間的変化を算出する変化率検出手段と、を有することを特徴とする。
【選択図】図3

Description

本発明はタッチパネルに関し、特にタッチパネル上の2点を同時に検出可能な抵抗式タッチパネルに関する。
タッチパネルは、表示装置と重ねて用いることにより、入力装置として広く使用されている。タッチパネル上を指等で接触したときの位置検出方式として、抵抗式や、静電容量結合方式等、種々の方式が知られているが、抵抗式が最も構造が単純であり、専用のペン等のデバイスを必要としない点で優れている。
図6(a)、(b)に従来の抵抗式タッチパネルの概略図を示す。図6(a)に示すように、タッチパネル100は、X側抵抗膜1及びY側抵抗膜2を抵抗膜が形成された側を対向させて微小な間隙を設けて重ね合わせる。X側抵抗膜1の対向する辺には第1X電極端子3及び第2X電極端子4が設けられており、それぞれ電圧Vcc及び0Vが印加されている。同様に、Y側抵抗膜2の対向する辺には第1Y電極端子5及び第2Y電極端子6が設けられており、これらは、X電極端子が設けられた辺とは直交する辺に設けられている。タッチパネル100上の1点を押下した場合の位置の検出方法について説明する。X側抵抗膜1のある点をペン7等で押下すると、Y側抵抗膜2上の接点8と接触し、Y側抵抗膜2に接続された電圧計11を用いて、接点8における電位を測定する。このときの電位は、VccがX側抵抗膜1上の第1X側抵抗9と第2X側抵抗10によって分圧された値となる。抵抗膜のシート抵抗が面内で均一であるとすると、測定された電位から押下したX電極膜上の位置を知ることができる。
一方、Y側抵抗膜2の対向する辺に設けられた第1Y電極端子5及び第2Y電極端子6にも、それぞれ電圧0V及びVccが印加されている。X側抵抗膜1にも電圧計11が設けられており、VccがY側抵抗膜2の第1Y側抵抗13と第2Y側抵抗14で分圧された電圧が測定される。この測定結果から、Y電極膜上の位置を知ることができる。同様の測定方法は、特許文献1に開示されている。
特開平8−161099号公報
しかしながら、従来の抵抗式タッチパネルにおいては、単に電圧を測定するのみでは、タッチパネル上の2点を押下した際に位置を検出することができないという問題が生じていた。この問題点について図7を用いて説明する。同図に示すように、ペン71及び72を用いて、タッチパネル上の2点、例えば抵抗膜の両端を押下した場合、検出される電圧は、その中点近傍の電圧となり、電圧の測定結果から2点の座標を求めることは困難であった。
本発明の一実施例に係る抵抗式タッチパネルは、対向する2辺に電極を備えた平面導電層をそれぞれ配置した、2枚の平板を備えた抵抗式タッチパネルであって、電位を検出することで、2枚の平面導電層が接する位置を検出する位置検出手段と、電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、抵抗測定手段が測定した抵抗値に基づいて、平面導電層が接触した2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、2点間距離の時間的変化を算出する変化率検出手段と、を有することを特徴とする。
本発明の他の実施例に係る抵抗式タッチパネルは、対向する2辺に電極を備えた2枚の導電層を有する抵抗式タッチパネルにおいて、導電層の電極間抵抗値を測定する抵抗測定手段と、抵抗測定手段により測定された電極間抵抗値に基づいて、2枚の導電層が2点で接触したか否かを検出する検出手段と、抵抗測定手段により測定された電極間抵抗値に基づいて、2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明のさらに他の実施例に係る抵抗式タッチパネルは、対向する2辺に電極を備えた2枚の導電層を有する抵抗式タッチパネルにおいて、導電層の電極間抵抗値を測定する抵抗測定手段と、抵抗測定手段により測定された電極間抵抗値に基づいて、押下された2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、検出された2枚の導電層間の電位に基づいて、押下された2点間の中点座標を検出する中点座標検出手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、抵抗式タッチパネルにおいて、電極間抵抗を測定することにより簡便に2点間距離を算出することができ、タッチパネル上を2点押下するアプリケーション・ソフトに対応することができる。
本発明の抵抗式タッチパネルの駆動シーケンスを表すフローチャートである。 抵抗式タッチパネルの1点を押下した場合の抵抗測定例を示す。 抵抗式タッチパネルの1点を押下した場合の抵抗測定例を示す。 抵抗式タッチパネルの中央と端部の2点を押下した場合の抵抗測定例を示す。 本発明の実施例による抵抗式タッチパネル上の2点間距離と抵抗測定値との関係を表すグラフである。 公知技術により、抵抗式タッチパネルの1点を押下した場合の電位測定例を示す。 公知技術により、抵抗式タッチパネルの2点を押下した場合の電位測定例を示す。
以下図面を参照して、本発明に係る抵抗式タッチパネルについて説明する。ただし、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。
<全体の測定シーケンス>
図1は本発明のタッチパネルの駆動シーケンスを示すフローチャートである。まず、ステップ101において、1点目が押下されているかどうかを判定する。タッチパネル上の1点が押下され、X側抵抗膜1とY側抵抗膜2とが接触すると、X側電極端子およびY側電極端子の電位が変化するため、いずれかの電位の変化から押下されたことを検出することができる。ここでは、タッチパネル上を2点押下された場合の検出方法について説明するが、2点同時に押下されることは、実際上はあり得ず、必ず1点目と2点目の押下のタイミングは、ずれるので、2点押下されるとしても最初は1点目のみが押下された状態となる。さらに、検出した電位から1点目の位置の座標を検出する。検出方法は上述した従来の検出方法と同様であるので、詳細な説明は省略する。1点目が押下されない場合は、待ち状態となる。
次に、1点目が押下された場合は、ステップ102において、検出した1点目の座標を記憶手段に記憶する。これは、2点目の座標を算出する際に、1点目の座標データを利用するためである。
次に、ステップ103において、2点目が押下されたか否かを判定する。この判定ステップの内容の詳細については後述する。2点目が押下されたことを検出した場合には、2点目の座標を算出する工程へ進む。2点目が検出されない場合は、ステップ101に戻って、1点目が検出されるまで待ち状態となる。
2点目が検出されたときは、ステップ104〜106において、抵抗値が測定され、抵抗値から1点目と2点目との間の距離が算出される。算出方法は後述する。次に、ステップ107において、中点の座標を算出する。中点の座標は、2点が押下された状態で電圧を測定することにより行われる。次に、ステップ108において、2点間の距離と中点の座標から2点目の座標を算出する。
<本発明のタッチパネルの構成>
本発明のタッチパネルは、図2(a)に示すように対向する2辺に第1X電極端子3及び第2X電極端子4を備えた平面導電層からなるX側抵抗膜1が形成されたX側平板と、X電極端子とは直交する対向する2辺に第1Y電極端子5及び第2Y電極端子6を備えた平面導電層からなるY側抵抗膜2が形成されたY側平板とを対向させて配置した2枚の平板を備えている。第1X電極端子3及び第2X電極端子4にはそれぞれVcc及びOVが印加されており、少なくとも一方の電極には電位計(図示せず)が設けられており、同様に第1Y電極端子5及び第2Y電極端子6にはそれぞれVcc及びOVが印加されており、少なくとも一方の電極には電位計(図示せず)が設けられており、これらの電位計の測定値から2枚の平板が接する第1点目の位置を検出する位置検出手段を備えている。また、タッチパネルの外部には第1点目の位置を記憶する記憶手段を備えている。さらに、図2(a)に示すように、第1X電極端子3及び第2X電極端子4との間には抵抗測定手段12が設けられ、同様に第1Y電極端子5及び第2Y電極端子6との間にも抵抗測定手段(図示せず)が設けられ、これらは2枚の平板が接する第2点目を検出する検出手段を構成する。この抵抗測定手段の代わりに電流計を抵抗層と直列に配置して、電流値から抵抗を算出してもよい。また、タッチパネルの外部には、測定した抵抗値から2点間の距離を算出する2点間距離算出手段を備えている。また、2点が押下されている状態での電位から2点間の中点座標を検出することができ、電位計は中点座標検出手段を構成する。さらに、タッチパネル外部には2点間の距離と、中点座標とに基づいて第2点目の位置を算出する第2点目位置算出手段を備えている。
<2点目検出判定ステップ>
次に、個々のステップについて詳細に説明する。
タッチパネル上の1点が押下された状態で、2点目が押下されたことを検出するために、X側抵抗膜1の抵抗値を測定する。まず、比較のために、X側抵抗膜1の1点が押下された状態の抵抗について図2(a)、(b)を用いて説明する。抵抗の測定は、X側抵抗膜1の第1X電極端子3と第2X電極端子4との間に設置された抵抗測定手段12を用いて行われる。同図(a)に示すように、X側抵抗膜1の略中央部の1点がペン7によって押下されたとき、Y側抵抗膜2と接点8で接すると仮定する。このとき、X側抵抗膜1の抵抗は、第1X側抵抗9と第2X側抵抗10の和となり、X側抵抗膜1が押下されても変化しない。これは、Y側抵抗膜2が抵抗値の変化に寄与していないためである。同図(b)に示す等価回路からも明らかなように、Y側抵抗膜2の第1Y側抵抗14及び第2Y側抵抗15は、開放されており、Y側抵抗膜2が抵抗値の変化に寄与していないことがわかる。例えば、第1X側抵抗9及び第2X側抵抗10が共に100Ωであるとすると、測定される抵抗値は200Ωとなる。
次に、X側抵抗膜1の中央部と端部の2点が押下された場合について、図3(a)、(b)を用いて説明する。X側抵抗膜1の略中央部をペン71で押下し、端部をペン72で押下する。このとき、ペン71によりX側抵抗膜1の接点13とY側抵抗膜2の接点8とが接触し、同様にペン72により、X側抵抗膜1の接点16とY側抵抗膜2の接点17とが接触し、これら2組の接点間の接触抵抗は無視できるほど小さいと仮定する。X側抵抗膜1の第1X電極端子3と第2X電極端子4との間に抵抗測定手段12を設置したときの等価回路を同図(b)に示す。第2X側抵抗10と第2Y側抵抗15とは、並列接続されており、第2X側抵抗10および第2Y側抵抗15がほぼ等しい抵抗値を持っているとすると、この並列抵抗の値は第2X側抵抗10の値の約半分となる。例えば、第1X側抵抗9及び第2X側抵抗10が共に100Ωであるとすると、測定される抵抗値は150Ωとなる。
このようにして、抵抗値を測定しておき、その大きさが小さくなったことを検出することにより、2点目が押下されたことを検出することができる。
<2点間距離の検出>
2点目が押下されたことを検出した後は、測定した抵抗値から2点間の距離を算出する。X側抵抗膜1とY側抵抗膜2とが2点で接触すると、X側抵抗膜1の第1X電極端子3と第2X電極端子4との間の抵抗値が減少することは上述した通りであるが、減少する抵抗値は接触する2点間の距離にほぼ比例する。しかしながら、X側抵抗膜1及びY側抵抗膜2は有限の大きさを有しているために、抵抗値が平面上の位置により異なる場合も考えられる。また、X側抵抗膜1とY側抵抗膜2との接触抵抗は無視できることが望ましいが、ユーザ毎に押圧にばらつきが生じることがあり、接触抵抗を考慮に入れる必要も生じうる。
そこで、押下する2点の位置と抵抗値との関係を予め求めてテーブルを作成し、作成したテーブルに基づいて校正を行なうことが望ましい。例えば、図4(a)、(b)に示すように、X側抵抗膜1の両端近傍を押下する場合を考える。このとき、ペン71により、X側抵抗膜1の接点18とY側抵抗膜2の接点19とが接し、同様にX側抵抗膜1の接点16とY側抵抗膜2の接点17とが接すると仮定する。X側抵抗膜1の第1X電極端子3と第2X電極端子4との間に抵抗器12を設置したときの等価回路を同図(b)に示す。第1X側抵抗9及び第2X側抵抗10は、第1Y側抵抗14及び第2Y側抵抗15と並列接続される。ここで、第1X側抵抗9、第2X側抵抗10、第1Y側抵抗14、第2Y側抵抗15が全て100Ωであると仮定すると、抵抗測定手段12の抵抗値は100Ωとなる。
図2〜4に既に示したように、押下した2点の距離によって測定される抵抗値が決定されるため、測定した抵抗値から2点間の距離を求めることができる。測定した抵抗値と2点間の距離との関係を一般化してグラフ化すると図5のような関係となる。即ち、2点間の距離が非常に小さい場合は1点のみが押下された場合と等価と考えられ、X電極端子間の抵抗値は最大値であるRとなる。一方、2点間の距離が抵抗膜の1辺の距離Lと等しい距離だけ離れているとすると、X電極端子間の抵抗値は最大値の半分の1/2・Rとなる。同様に他の点についてもプロットすると図5のようになる。
このグラフをもとに、抵抗値から2点間距離を算出することができる。この場合、測定した抵抗値から2点間距離を計算式から求めてもよいが、校正用のテーブルを参照して求めてもよい。
<中点座標の検出>
中点座標の検出は、図1のステップ107において、実行される。中点の座標は、2点が押下された状態で検出される電圧が、その2点間の中点を押下したときの電圧と等しくなる特性を利用している。この中点の座標は、2点目の座標を算出する際に利用される。
さらに、2点が接触したままの状態で移動するような場合には、中点の座標は、その中心を算出するのに利用される。例えば、地図等の画像上の任意の点をタッチパネルを介して指示するようなアプリケーション・ソフトに応用した場合、拡大したい領域を挟んで2点を選択し、2点間の距離を広げ、画像を拡大するような応用が考えられる。この場合、拡大したい領域を2点間の中点に設定することができる。
<2点間距離を時間的に変化させる場合>
2点間の距離を時間的に変化させ、その動作を画像の拡大/縮小と連動させるようなアプリケーション・ソフトへの応用について説明する。2点間の距離の変化を知るためには、ある時刻tiにおける2点間の距離d(ti)を算出して、記憶しておき、tiより所定の時間だけ過去の時刻ti-1にける距離d(ti-1)と比較すればよい。ここで、2点間距離の時間的変化を検出する変化率検出手段によって検出した変化分Δd=d(ti)- d(ti-1)が正であれば、2点間距離は拡大していると判断でき、負であれば、2点間距離は縮小していると判断できる。
具体的には、図1のステップ104において、2点間距離の初期値を設定するために、i=0として、2点間距離の初期値d(t0)を算出する。次に、ステップ105において所定時刻経過後の2点間距離を規定するためにiを1つ増加させる。次に、2点間距離d(ti)を算出し、変化分Δd=d(ti)-d(ti-1)を算出する。例えば、i=1の場合はΔd=d(t1)-d(t0)となる。ここで、Δt=ti-ti-1は任意の値とすることができる。Δdを算出することで2点間距離が拡大しているか、縮小しているかを判定することができ、さらに、Δdの時間的変化Δd/Δtを算出すれば、その加速度を算出することができ、種々のアプリケーション・ソフトへの応用が可能となる。
このように、2点間距離の変化に対応させて画像を拡大/縮小させるようなアプリケーション・ソフトにおいては、2点間の中心と、2点間の距離の拡大/縮小が重要な情報であり、2点の各座標は大きな意味を持たなくなる。本願発明では2点間距離を抵抗値から直接算出し、中点の座標は2点が押下された状態での電極端子の電位から算出可能であるので、このようなアプリケーション・ソフトに簡便に対応することができる。
1 X側抵抗膜
2 Y側抵抗膜
3 第1X電極端子
4 第2X電極端子
5 第1Y電極端子
6 第2Y電極端子
7 ペン
71 ペン
72 ペン
8 接点
9 第1X側抵抗
10 第2X側抵抗
11 電圧計
12 抵抗測定手段
13 接点
14 第1Y側抵抗
15 第2Y側抵抗
16 接点
17 接点
18 接点

Claims (3)

  1. 対向する2辺に電極を備えた平面導電層をそれぞれ配置した、2枚の平板を備えた抵抗式タッチパネルであって、
    電位を検出することで、前記2枚の平面導電層が接する位置を検出する位置検出手段と、
    前記電極間の抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
    前記抵抗測定手段が測定した抵抗値に基づいて、平面導電層が接触した2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、
    前記2点間距離の時間的変化を算出する変化率検出手段と、を有する抵抗式タッチパネル。
  2. 対向する2辺に電極を備えた2枚の導電層を有する抵抗式タッチパネルにおいて、
    前記導電層の電極間抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
    前記抵抗測定手段により測定された電極間抵抗値に基づいて、前記2枚の導電層が2点で接触したか否かを検出する検出手段と、
    前記抵抗測定手段により測定された電極間抵抗値に基づいて、前記2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、
    を備えたことを特徴とする抵抗式タッチパネル。
  3. 対向する2辺に電極を備えた2枚の導電層を有する抵抗式タッチパネルにおいて、
    前記導電層の電極間抵抗値を測定する抵抗測定手段と、
    前記抵抗測定手段により測定された電極間抵抗値に基づいて、押下された2点間の距離を算出する2点間距離算出手段と、
    検出された前記2枚の導電層間の電位に基づいて、押下された2点間の中点座標を検出する中点座標検出手段と、
    を備えたことを特徴とする抵抗式タッチパネル。
JP2012106255A 2012-05-07 2012-05-07 抵抗式タッチパネル Pending JP2012168977A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106255A JP2012168977A (ja) 2012-05-07 2012-05-07 抵抗式タッチパネル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012106255A JP2012168977A (ja) 2012-05-07 2012-05-07 抵抗式タッチパネル

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007323350A Division JP5403905B2 (ja) 2007-12-14 2007-12-14 抵抗式タッチパネル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012168977A true JP2012168977A (ja) 2012-09-06

Family

ID=46973002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012106255A Pending JP2012168977A (ja) 2012-05-07 2012-05-07 抵抗式タッチパネル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012168977A (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07230352A (ja) * 1993-09-16 1995-08-29 Hitachi Ltd タッチ位置検出装置及びタッチ指示処理装置
JPH08241161A (ja) * 1995-03-01 1996-09-17 Ricoh Co Ltd タッチパネル装置
JP2000163031A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Seiko Epson Corp 携帯情報機器及び情報記憶媒体
JP2006034754A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Nintendo Co Ltd タッチパネルを用いたゲーム装置およびゲームプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07230352A (ja) * 1993-09-16 1995-08-29 Hitachi Ltd タッチ位置検出装置及びタッチ指示処理装置
JPH08241161A (ja) * 1995-03-01 1996-09-17 Ricoh Co Ltd タッチパネル装置
JP2000163031A (ja) * 1998-11-25 2000-06-16 Seiko Epson Corp 携帯情報機器及び情報記憶媒体
JP2006034754A (ja) * 2004-07-29 2006-02-09 Nintendo Co Ltd タッチパネルを用いたゲーム装置およびゲームプログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8120371B2 (en) Object position sensing apparatus
JP5403905B2 (ja) 抵抗式タッチパネル
TWI521419B (zh) 校正位置誤差的裝置及方法
TW201508603A (zh) 基於電容式觸控裝置的感測方法
TWI398800B (zh) 觸控面板及其輸出方法
JP2011221677A (ja) 電子機器及び操作検知方法
TWI582673B (zh) A touch panel and a touch panel using the same, and a stylus for use with the film
JP2010529546A (ja) タッチセンサと、タッチセンサを動作させるための方法
JP2009048233A (ja) タッチパネル入力装置
TW201516774A (zh) 觸摸點及觸摸壓力的檢測方法
JP2005049978A (ja) 抵抗膜式タッチパネル
TW201040822A (en) Panel module and detection method
TWI459267B (zh) 觸摸屏觸摸點之感測方法
WO2015192597A1 (zh) 触摸面板及其驱动方法、显示装置
TW200935290A (en) Resistive touch screen which can identify multi-touch
US8730205B2 (en) Touch panel input device and gesture detecting method
JP2006202006A (ja) 抵抗膜方式タッチパネル
JP2014106070A (ja) 感圧シートの押圧状態検出方法と感圧シート
TW201115448A (en) Multi-touch measuring method for resistive touch panel
JP2017049878A (ja) タッチパネル装置
JP2012168977A (ja) 抵抗式タッチパネル
JP2017062853A (ja) 容量センサー配列および容量センサー配列を備えるタッチセンサー式スクリーン
EP3531255B1 (en) Touch panel device
JP6104767B2 (ja) タッチパネル用カバー材、及びそのカバー材を用いたタッチパネル
US20120158332A1 (en) Input apparatus and input method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130116

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130205

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130405

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130827