JP2014157525A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチの有無を判定する判定手段の入力端子の数をスイッチの数よりも少なくすることができ、透明基板上で配線の交差をなくすことができるタッチパネル装置を提供する。
【解決手段】各スイッチのうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置にそれぞれ複数の複合電極４１が配置され、他の各スイッチに該当する位置にそれぞれ単電極４２が配置される。個々の複合電極４１は、単電極４２に接続され、かつ、１つのスイッチに該当する位置に配置される個々の複合電極４１は、それぞれ異なる単電極４２に接続される。接続されている複合電極４１および単電極４２の組み合わせ毎に、組み合わせからセンサＩＣ２に引き回される配線が設けられる。各配線は、交差することなく引き回される。
【選択図】図４

Description

本発明は、静電容量式のタッチパネル装置に関する。

静電容量式のタッチパネル装置には、タッチ検出に押し圧を必要としないので軽いタッチ感で操作できるという利点や、シームレスな製品デザインを実現できるという利点がある。このため、家庭用電化製品や産業機器等の分野でも静電容量式のタッチパネル装置の採用が進んでいる。特に、家庭用電化製品では、機械的バネ式スイッチやメンブレンスイッチに代えて、静電容量式のタッチパネル装置がスイッチの用途で採用されつつある（例えば、特許文献１，２参照）。

また、スイッチとして使用される静電容量式のタッチパネル装置では、静電容量の変化を検知するためのセンサ電極と、センサ電極と電気的に接続され、静電容量の変化に基づいてタッチの有無を判定するセンサＩＣとが設けられる。一般的に、スイッチとして使用されるタッチパネル装置では、個々のスイッチに該当する位置にそれぞれ１つのセンサ電極が配置され、各センサ電極がセンサＩＣの各入力端子に一対一に接続される。この結果、各スイッチがそれぞれ独立したスイッチ機能を果たすことができる。

しかし、上記のような構成では、スイッチの数は、センサＩＣの入力端子の数に制限される。そのため、スイッチの数を増やす場合には、入力端子数の多いセンサＩＣを選択する必要がある。この場合には、所望のスイッチ数に見合うセンサＩＣを見つけられないと、スイッチ数を減らさざるを得ない。また、多数のスイッチに対応するために、複数のセンサＩＣを用いることも考えられる。この場合には、センサＩＣの数を増やす分、消費電力も大きくなるので、バッテリ駆動のモバイル機器にタッチパネル装置を搭載することが困難になる。また、いずれの場合であっても、センサＩＣの実装のため広いスペースが必要となる。

非特許文献１には、センサＩＣの入力端子数よりも多くのスイッチを実現可能なタッチパネル装置が記載されている。なお、１つのスイッチに該当する位置に配置される複数のセンサ電極をそれぞれ複合電極と記す。

図１３は、非特許文献１に記載されたタッチパネル装置の構成を示す説明図である。図１３に示すタッチパネル装置では、６×６＝３６個のスイッチ９２が実現される。個々のスイッチ９２には、第１の複合電極９３と第２の複合電極９４が配置される。一番左側の列の各スイッチの第１の複合電極９３は、センサＩＣ９１の入力端子８１に接続される。同様に、他の各列のスイッチの第１の複合電極９３は、列毎にそれぞれ、入力端子８２，８３，８４，８５，８６に接続される。また、第１行の各スイッチの第２の複合電極９４は、入力端子７１に接続される。同様に、他の各行のスイッチの第２の複合電極９４は、行毎にそれぞれ、入力端子７２，７３，７４，７５，７６に接続される。

図１３に示す構成のタッチパネル装置では、１つのスイッチにタッチがあった場合に、２つの入力端子で静電容量の変化が検出される。従って、センサＩＣ９１は、静電容量の変化が検出される２つの入力端子の組み合わせに応じて、タッチのあったスイッチを判定することができる。このような構成により、スイッチの数に対して、センサＩＣの入力端子の数を少なくすることができる。例えば、図１３に示す例では、入力端子数が１２本であるセンサＩＣ９１を用いて３６個のスイッチを実現できる。この結果、入力端子数が３６本以上であるセンサＩＣを選択したり、あるいは、複数のセンサＩＣを用いたりする必要がなくなる。

図１４は、スイッチ数が２×２＝４の場合のタッチパネル装置の例を示す模式図である。図１４（Ａ）は、１つのスイッチに１つのセンサ電極９５を配置した一般的な構成を示す。図１４（Ｂ）は、非特許文献１に記載の技術を適用した場合の構成を示す。なお、スイッチ数が４個である場合、非特許文献１に記載の技術を適用してもセンサＩＣ９１の入力端子の数は、スイッチの数と同数になる。

図１５は、スイッチ数が３×３＝９の場合のタッチパネル装置の例を示す模式図である。図１５（Ａ）は、１つのスイッチに一つのセンサ電極９５を配置した一般的な構成を示す。図１５（Ｂ）は、非特許文献１に記載の技術を適用した場合の構成を示す。非特許文献１に記載の技術を適用することにより、センサＩＣ９１の入力端子の数はスイッチの数（９個）よりも少ない６本で済む（図１５（Ｂ）参照）。

特開２０１１−２１７０９０号公報 特開２０１１−２４０１１０号公報

「ＣＡＰ１０１４ご紹介資料」、製品パンフレット、ＳＭＳＣ、２００９年１０月１９日

非特許文献１に記載されたタッチパネル装置においてセンサ電極を配置する基板として透明基板を採用することが考えられる。この場合、各センサ電極とセンサＩＣとを結ぶ配線同士が透明基板上で、図１３に示すように交差する。従って、交差する配線同士が導通状態になることを防ぐために、配線の交差箇所で、交差する配線間に絶縁層を設ける必要がある。また、透明基板上の配線は、透明導電材で形成される。

しかし、交差する配線間に絶縁層を設けると、絶縁層により光の透過率が低下する等の光学特性の低下が生じる。また、絶縁層の均一性が欠けていると、絶縁層の薄い部分で交差する配線同士が接触する可能性が高くなったり、表示むらが発生したりする。

また、配線の交差箇所に設けた絶縁層には段差が生じる。その結果、絶縁層の厚さが配線よりも大きい場合には、その絶縁層の段差部の近辺で配線（透明導電材）にクラックが生じやすくなり、配線が断線する可能性が大きくなる。

そこで、本発明は、タッチの有無を判定する判定手段の入力端子の数をスイッチの数よりも少なくすることができ、透明基板上で配線の交差をなくす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。

本発明によるタッチパネル装置は、スイッチとして使用される透明基板上の位置にセンサ電極が配置されたタッチパネル装置であって、センサ電極が配置される透明基板（例えば、透明基板１）と、スイッチとして使用される透明基板上の位置に対するタッチの有無を判定する判定手段（例えば、センサＩＣ２）とを備え、１つのスイッチに該当する位置に配置される複数のセンサ電極をそれぞれ複合電極と称し、１つのスイッチに該当する位置に単独で配置される１つのセンサ電極を単電極と称した場合に、各スイッチのうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置にそれぞれ複数の複合電極が配置され、他の各スイッチに該当する位置にそれぞれ単電極が配置され、個々の複合電極は、単電極に接続され、かつ、１つのスイッチに該当する位置に配置される個々の複合電極は、それぞれ異なる単電極に接続され、接続されている複合電極および単電極の組み合わせ毎に、組み合わせから判定手段に引き回される配線が設けられ、各配線は、交差することなく引き回されることを特徴とするタッチパネル装置。

複合電極は、当該複合電極が配置されたスイッチに隣接するスイッチであって、単電極が配置されたスイッチの単電極に接続されてもよい。

複合電極に接続されていない単電極が存在する場合、当該単電極から判定手段に引き回される配線が、他の配線と交差することなく設けられてもよい。

連続する所定数のスイッチを繰り返し単位として、各繰り返し単位で、単電極および複合電極の接続態様が共通であってもよい。

また、本発明によるタッチパネル装置は、スイッチとして使用される透明基板上の位置にセンサ電極が配置されたタッチパネル装置であって、センサ電極が配置される透明基板（例えば、透明基板１）と、スイッチとして使用される透明基板上の位置に対するタッチの有無を判定する判定手段（例えば、センサＩＣ２）とを備え、１つのスイッチに該当する位置に配置される複数のセンサ電極をそれぞれ複合電極と称し、２つ以上の複合電極を接続させた場合における個々の複合電極を共通電極と称した場合に、各スイッチのうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置にそれぞれ複数の複合電極が配置され、少なくとも一部の複合電極は、共通電極として、複合電極同士で接続され、接続されている共通電極の組み合わせ毎に、組み合わせから判定手段に引き回される配線が設けられ、各配線は、少なくとも透明基板上で交差することなく引き回されることを特徴とする。

１つのスイッチに該当する位置に単独で配置される１つのセンサ電極を単電極と称した場合に、１行をなす各スイッチに単電極が配置され、その１行に隣接する行の個々のスイッチには、それぞれ、共通電極に該当する複合電極と共通電極に該当しない複合電極とが配置され、共通電極に該当しない複合電極は、その１行をなす各スイッチのうち、当該複合電極が配置されたスイッチに隣接するスイッチの単電極に接続され、接続されている複合電極および単電極の組み合わせ毎に、組み合わせから判定手段に引き回される配線が設けられ、
各配線は、交差することなく引き回される構成であってもよい。

また、連続する所定個数のスイッチが１つのグループになるように、各スイッチがグループに分けられ、個々のグループ内で、グループに属する全てのスイッチに、それぞれ複数の複合電極が配置され、当該グループに属する全てのスイッチから１つずつ選ばれた複合電極が接続されることによって、当該グループと一対一に対応する共通電極の組み合わせが定められ、各グループの対応する位置に該当するスイッチに配置された複合電極のうち、グループと一対一に対応する１つの共通電極の組み合わせに属さない複合電極が接続されることによってグループ間を跨ぐ共通電極の組み合わせが定められ、共通電極の組み合わせ毎に、組み合わせから判定手段に引き回される配線が設けられ、各配線は、少なくとも透明基板上で交差することなく引き回される構成であってもよい。

本発明によれば、タッチの有無を判定する判定手段の入力端子の数をスイッチの数よりも少なくすることができ、透明基板上で配線の交差をなくすことができる。

本発明のタッチパネル装置を示す模式図。 センサＩＣが備える入力端子および出力端子を示す模式図。 表示装置によるアイコンの表示例を示す模式図。 第１の実施形態におけるセンサ電極および配線の配置例を示す説明図。 １つのスイッチに該当する位置に配置される２つの複合電極４１の形状の例を示す模式図。 センサＩＣの構成例を示すブロック図。 センサＩＣの動作の例を示すフローチャート。 第１の実施形態の他の例を示す模式図。 第２の実施形態におけるセンサ電極および配線の配置例を示す説明図。 第３の実施形態におけるセンサ電極および配線の配置例を示す説明図。 ＦＰＣ上で配線同士を導通させずに交差させる構成の例を示す模式的断面図。 ＦＰＣ上で配線同士を導通させずに交差させる構成の他の例を示す模式的断面図。 非特許文献１に記載されたタッチパネル装置の構成を示す説明図。 スイッチ数が２×２＝４の場合のタッチパネル装置の例を示す模式図。 スイッチ数が３×３＝９の場合のタッチパネル装置の例を示す模式図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

既に述べたように、１つのスイッチに該当する位置に配置される複数のセンサ電極をそれぞれ複合電極と記す。また、１つのスイッチに該当する位置に単独で配置される１つのセンサ電極を単電極と記す。

実施形態１．
図１は、本発明のタッチパネル装置を示す模式図である。本発明のタッチパネル装置１０は、投影型静電容量式のタッチパネル装置である。タッチパネル装置１０は、スイッチとして使用される位置にセンサ電極が配置される透明基板１と、透明基板１上においてスイッチとして使用される位置に対するタッチの有無を判定するセンサＩＣ２とを備える。センサＩＣ２は、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits ）３上に配置される。

図１に示す例では、スイッチとして使用される位置が２０箇所ある場合を示している。そして、図１では、各スイッチをＡ〜Ｔの符号で区別して示している。

透明基板１は、例えば、透明なガラス板である。本例では、長辺を１００ｍｍ程度、短辺を２０ｍｍ程度とすればよい。ただし、透明基板１の大きさは、特に限定されず、スイッチの数等に応じた大きさであればよい。

透明基板１において、各スイッチＡ〜Ｔに該当する位置には、センサ電極（図１において図示略）が配置される。センサ電極は、配線（図１において図示略）を介して、ＦＰＣ３上のセンサＩＣ２の入力端子に接続される。センサ電極および配線は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導電膜で形成される。また、センサ電極および配線は、例えば、ユーザから見て透明基板１の背面側の面に形成される。センサ電極および配線の配置については、図４を参照して後述する。

センサＩＣ２は、センサ電極に接続される複数の入力端子と、どのスイッチにタッチがあったか等の情報を上位システム（図示略）に出力するための出力端子とを備える。図２は、センサＩＣ２が備える入力端子および出力端子を示す模式図である。第１の実施形態では、センサ電極に接続される入力端子として、センサＩＣ２が１０本の入力端子２１〜３０を備える場合を例にして説明する。すなわち、本実施形態では、センサ電極に接続される入力端子数を１０本として、２０個のスイッチを実現する。入力端子２１〜３０以外の他の端子は、センサＩＣ２が上位システム（図示略）に情報を出力するための出力端子や、センサＩＣ２に対する設定を行うための端子である。

また、ユーザから見て透明基板１の背面側には、スイッチの位置に合わせてアイコンを表示する表示装置（図示略）が配置される。この表示装置は、例えば、液晶表示装置であるが、液晶表示装置以外の表示装置であってもよい。図３は、表示装置によるアイコンの表示例を示す模式図である。図３では、図１に示す２０個のスイッチＡ〜Ｔに一対一に対応する２０個のアイコンを表示した状態を示している。表示装置は、各アイコンを、対応するスイッチの位置に合わせて表示する。例えば、表示装置は、上段の一番左側のアイコン１１を、スイッチＡ（図１参照）の位置に表示する。他のアイコンに関しても同様である。透明基板１の背面に存在する表示装置が各スイッチの位置にアイコンを表示することによって、ユーザは、透明基板１上でスイッチに該当する個所を認識することができる。

図４は、本実施形態におけるセンサ電極および配線の配置例を示す説明図である。本実施形態では、各スイッチＡ〜Ｔ（図１参照）のうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置に、それぞれ複数の複合電極４１が配置される。図４に示す例では、２０個のスイッチのうち、スイッチＢ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｍ，Ｏ，Ｑ，Ｓ（図１参照）に該当する位置に、それぞれ複数の複合電極４１を配置する場合を例示している。また、１つのスイッチに該当する位置に配置する複合電極４１の数は２個であることが好ましい。各実施形態では、１つのスイッチに該当する位置に配置する複合電極４１の数が２個である場合を例にして説明する。１つのスイッチに対応する複数の複合電極４１同士は接続されない。

また、複合電極４１を配置したスイッチ以外の各スイッチに該当する位置には、それぞれ単電極４２が配置される。図４に示す例では、スイッチＡ，Ｃ，Ｅ，Ｇ，Ｉ，Ｌ，Ｎ，Ｐ，Ｒ，Ｔ（図１参照）に該当する位置に、それぞれ単電極４２が配置される。

個々の複合電極４１は、単電極４２に接続される。このとき、１つのスイッチに該当する位置に配置される個々の複合電極４１は、それぞれ異なる単電極に接続される。例えば、スイッチＢの位置に配置される２つの複合電極４１は、それぞれ異なる単電極４２に接続される（図４参照）。同様に、スイッチＤ，Ｆ，Ｈ，Ｊ，Ｋ，Ｍ，Ｏ，Ｑ，Ｓに着目した場合、それらの個々のスイッチの位置に配置される２つの複合電極は互いに異なる単電極４２に接続される（図４参照）。

また、１つの複合電極４１に着目した場合、その複合電極４１が接続される単電極４２は、その複合電極４１が存在するスイッチに隣接するスイッチであって、単電極４２が配置されたスイッチの単電極４２である。スイッチＢに配置される複合電極４１を例にして説明する。スイッチＢに隣接するスイッチであって、単電極４２が配置されたスイッチは、スイッチＡ，Ｃ，Ｌである（図１、図４参照）。従って、スイッチＢに配置される複合電極４１は、スイッチＡ，Ｃ，Ｌに配置された単電極４２のうちのいずれかに配置される。ただし、前述のように、スイッチＢに配置される複合電極４１は、それぞれ異なる単電極４２に接続される。図４では、スイッチＢに配置された２つの複合電極４１の一方が、スイッチＡに配置された単電極４２に接続され、もう一方が、スイッチＣに配置された単電極４２に接続されている場合を例示している（図１、図４参照）。他の複合電極４１に関しても、その複合電極４１自身が存在するスイッチに隣接するスイッチであって、単電極４２が配置されたスイッチの単電極４２に接続される。

上記のように複合電極４１を単電極４２に接続させた結果、１つの単電極４２に複数の複合電極４１が接続されてもよい。

なお、複合電極４１は、単電極４２に接続されるが、複合電極４１に接続されない単電極４２が存在していてもよい。

また、上記のように複合電極４１を単電極４２に接続させた結果、接続された複合電極４１および単電極４２の組み合わせが形成される。図４では、同一の組み合わせに属する複合電極４１および単電極４２を同一の模様で表している。図４に示す例では、接続された複合電極４１および単電極４２の組み合わせが１０組形成されている。個々の組み合わせにおいて、組み合わせに属する各センサ電極（複合電極４１、単電極４２）は、導通状態になっている。一方、異なる組み合わせに属しているセンサ電極同士は、非導通状態になっている。

なお、複合電極４１は、単電極４２に接続されるが、複合電極４１に接続されない単電極４２が存在していてもよい。この場合には、複合電極４１に接続されない１つの単電極４２のみを、１つの組み合わせとみなす。

上記のように形成された各組み合わせは、それぞれ、センサＩＣ２の入力端子に対応している。図４に示す例では、複合電極４１および単電極４２の１０組の組み合わせが、センサＩＣ２の１０本の入力端子２１〜３０と一対一に対応している。

接続された複合電極４１および単電極４２の組み合わせに属する複合電極４１および単電極４２のうち、いずれかのセンサ電極（複合電極４１でも単電極４２でもよい。）から、その組み合わせに対応するセンサＩＣ２の入力端子まで、配線が引き回される。例えば、図４に示す例では、スイッチＡの単電極４２と、スイッチＢの複合電極４１のうちの１つと、スイッチＫの複合電極のうちの１つが接続され、１つの組み合わせを形成している（図１、図４参照）。この組み合わせに属するセンサ電極のうち、スイッチＡの単電極４２から、センサＩＣ２の入力端子２１まで、１本の配線が引き回される。他の組み合わせに関しても同様である。この配線は、組毎に設けられる。例えば、図４に示す例では、複合電極４１および単電極４２の組み合わせが１０組形成されているので、組毎に１本ずつ配線が引き回され、センサＩＣ２とセンサ電極とを結ぶ配線として１０本の配線が設けられる（図４参照）。

また、複合電極４１に接続されていない単電極４２が存在する場合、その単電極４２が単体で１つの組をなす。この場合、その単電極４２からセンサＩＣ２の入力端子に配線を引き回せばよい。なお、図４に示す例では、複合電極４１に接続されていない単電極４２は存在していない。

１つの組み合わせに属するセンサ電極のうち、センサＩＣ２の入力端子との間の配線を繋げるセンサ電極を決定する際には、配線抵抗を目標値（例えば、１００ｋΩ）以下に収めることを優先的な条件として、その条件を満たすように配線を繋げるセンサ電極を決定すればよい。配線抵抗は、配線幅や配線長によって定まる。図４では、各単電極４２からセンサＩＣ２まで配線を引き回している場合を例示しているが、上記の条件を満足させるために、複合電極４１からセンサＩＣ２に配線を引き回すことがあってもよい。

また、図４に例示するように複合電極４１、単電極４２および各配線を配置することにより、複合電極４１および単電極４２の組み合わせから、センサＩＣ２まで、配線同士が交差しないようにして、透明基板１およびＦＰＣ３上で各配線を引き回すことができる。本実施形態では、各組とセンサＩＣ２とを接続させる配線は、交差することなく引き回される。

なお、各配線の幅は、２ｍｍ程度以下であることが好ましい。

また、１つのスイッチに対応する２つの複合電極４１全体や、１つの単電極４２は、例えば、一辺が５ｍｍ〜２０ｍｍ程度の略矩形である。ただし、各センサ電極の大きさは、この大きさに限定されない。一般に、指のタッチ領域は、直径１０ｍｍ程度の円形である。１つのスイッチに対応する２つの複合電極４１全体が、この円形に内接するように、個々の複合電極４１の大きさを定めてもよい。単電極４２に大きさ関しても、１つの単電極４２が、この円形に内接するように定めてもよい。また、１つのスイッチに対応する２つの複合電極４１全体や、単電極４２の形状および面積は、スイッチの重心位置と指の中心とが合うように指がスイッチにタッチしたときのタッチ領域の形状および面積に合わせて定めることが最も好ましい。

また、図４に示す例では、複合電極４１の形状が三角形である場合を示したが、複合電極４１の形状は三角形に限定されない。ただし、１つのスイッチに対応する２つの複合電極４１の面積の差が小さいほど好ましく、面積が等しいことが最も好ましい。図５は、１つのスイッチに該当する位置に配置される２つの複合電極４１の形状の例を示す模式図である。図５（Ａ）は、２つの複合電極４１の形状をいずれも矩形とした場合を示す。また、図５（Ｂ）は、２つの複合電極４１の形状をいずれもＦ字形とした場合を示す。図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）では、１つのスイッチに対応する２つの複合電極４１の形状を共通とする場合を示しているが、２つの複合電極４１の形状は異なっていてもよい。図５（Ｃ）は、２つの複合電極４１の形状が異なる場合を示す。ただし、図５（Ｃ）に示す例では、１つのスイッチに対応する２つの複合電極４１の面積に差が生じる。そのため、図５（Ｃ）に例示する形状よりも、図４、図５（Ａ）および図５（Ｂ）に例示する形状の方が好ましい。

センサＩＣ２は、１つのスイッチにタッチがあった場合に、そのスイッチに配置されたセンサ電極の周囲の静電容量の変化を検出する。ここで、図４に例示するように、センサ電極（複合電極４１および単電極４２）および配線を配置した場合、静電容量の変化を示す信号（具体的には、スイッチがタッチされている状態で所定電圧を与えられたときのセンサ電極の電位）が入力される入力端子の組み合わせは、個々のスイッチ毎に異なる。例えば、スイッチＡがタッチされた場合、入力端子２１のみに、スイッチＡの単電極４２の周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図４参照）。そして、この信号が入力端子２１のみに入力されるのは、スイッチＡがタッチされたときだけである。また、例えば、スイッチＢがタッチされた場合、入力端子２１，２３のみに、スイッチＢの各複合電極４１の周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図４参照）。そして、この信号が入力端子２１，２３のみに入力されるのは、スイッチＢがタッチされたときだけである。ここでは、スイッチＡやスイッチＢがタッチされた場合を例に説明したが、１つのスイッチがタッチされたときに、そのスイッチのセンサ電極周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子は、スイッチ毎に異なる。従って、センサＩＣ２は、センサ電極周囲の静電容量の変化を示す信号がどの入力端子に入力されたかによって、タッチされたスイッチを特定することができる。ただし、本実施形態では、マルチタッチは許容しない。すなわち、同時に複数のスイッチがタッチされることはないものとする。センサＩＣ２は、タッチされたスイッチを特定すると、そのスイッチがタッチされたことを示す情報を上位システム（図示略）に出力する。

図６は、センサＩＣ２の構成例を示すブロック図である。センサＩＣ２は、出力電圧生成回路５０と、センサ入出力回路５１と、マルチプレクサ５２と、Ａ−Ｄ変換器５３と、演算回路５４と、リファレンスデータ記憶回路５５と、動作設定レジスタ５６と、データ入出力回路５７とを備える。

センサ入出力回路５１には、各入力端子２１〜３０（図６において図示略、図２参照）を備える。そして、センサ入出力回路５１は、静電容量に応じた信号（センサ電極の電位）を取得する際、まず、一定期間、入力端子を通じて、その入力端子と導通するセンサ電極（複合電極４１、単電極４２）に所定電圧を与える。そして、次の一定期間で、その入力端子を介して、そのセンサ電極の電位がセンサ入出力回路５１に入力される。このように、センサ電極に所定電圧を与えたときにおける、そのセンサ電極の電位は、そのセンサ電極の周囲の静電容量に応じた値である。センサ入出力回路５１が、静電容量に応じた信号（センサ電極の電位）を取得するために用いる入力端子は、マルチプレクサ５２によって、順に切り替えられる。

出力電圧生成回路５０は、センサ入出力回路５１がセンサ電極に与える上記の所定電圧を生成する。

マルチプレクサ５２は、センサ入出力回路５１が静電容量に応じた信号を取得するために用いる入力端子を順番に選択することを繰り返す。センサ入出力回路５１は、マルチプレクサ５２に選択された入力端子を通じて、上記のように、センサ電極に所定電圧を与え、続いて、その入力端子にそのセンサ電極の電位（センサ電極の周囲の静電容量を表す信号）が入力される。マルチプレクサ５２は、選択した入力端子に入力されたセンサ電極の電位をＡ−Ｄ変換器５３に入力する。

Ａ−Ｄ変換器５３は、入力された電位に対してＡ−Ｄ変換を行う。

動作設定レジスタ５６は、演算回路５４の基本動作や、演算回路５４が参照する閾値が設定されるレジスタである。

リファレンスデータ記憶回路５５は、タッチがない場合におけるセンサ電極の周囲の静電容量に応じた値（すなわち、タッチがない場合のセンサ電極の電位）のデジタル値（リファレンスデータ）を記憶する記憶回路である。タッチがないときのセンサ電極に対して、一定期間上記の所定電圧を与えた場合におけるそのセンサ電極の電位を計測しておき、その計測結果のデジタル値の平均値をリファレンスデータとして、リファレンスデータ記憶回路５５に記憶させておけばよい。

演算回路５４は、動作設定レジスタ５６に設定された動作を実行する。具体的には、演算回路５４は、マルチプレクサ５２に選択された入力端子に入力された電位に対するＡ−Ｄ変換結果から、リファレンスデータ記憶回路に記憶されたリファレンスデータの値を減算する。演算回路５４は、その減算結果の絶対値が、動作設定レジスタ５６に記憶されている閾値未満であれば、その入力端子に導通しているセンサ電極が配置されたスイッチにタッチがないと判定する。

一方、演算回路５４は、電位に対するＡ−Ｄ変換結果からリファレンスデータの値を減算した減算結果が、閾値以上であれば、その電位が入力された入力端子の情報を一時記憶する。マルチプレクサ５２が各入力端子の選択を全て終えた時点で、演算回路５４は、一時記憶している入力端子の情報の組み合わせに基づいて、タッチのあったスイッチを判定する。また、マルチプレクサ５２が各入力端子の選択を全て終えた時点で、一時記憶している入力端子の情報がなければ、演算回路５４は、いずれのスイッチにもタッチがないと判定する。

データ入出力回路５７は、タッチされたと判定したスイッチの情報を上位システムに伝えるための出力端子を有するインタフェースである。演算回路５４は、データ入出力回路５７を介して上位システムに情報を出力する。また、データ入出力回路５７は、動作設定レジスタ５７に閾値を設定するための端子も備える。

図７は、センサＩＣ２の動作の例を示すフローチャートである。まず、マルチプレクサ５２は、センサＩＣ２の入力端子２１〜３０を順に選択する。センサ入出力回路５１は、選択された入力端子に導通しているセンサ電極に所定電位を与え、その入力端子を介してそのセンサ電極の電位を取得する。Ａ−Ｄ変換回路５３は、その電位に対してＡ−Ｄ変換を行う。演算回路５４は、そのＡ−Ｄ変換結果からリファレンスデータの値を減算し、その減算結果の絶対値と閾値の大小判定を行う。演算回路５４は、減算結果の絶対値が閾値以上であれば、選択されている入力端子の情報を一時記憶する。センサ入出力回路５１、Ａ−Ｄ変換回路５３および演算回路５４は、マルチプレクサ５２に選択された入力端子毎に、上記の動作を行う（ステップＳ１）。

マルチプレクサ５２が各入力端子の選択を全て終えた時点で、演算回路５４は、一時記憶している入力端子の情報があるか否かを判定する（ステップＳ２）。換言すれば、演算回路５４は、減算結果の絶対値が閾値以上となった入力端子の有無を判定する。

入力端子の情報を記憶していなければ（ステップＳ２のＮｏ）、センサＩＣ２は、ステップＳ１以降の動作を繰り返す。一方、一時記憶している入力端子の情報があれば（ステップＳ２のＹｅｓ）、演算回路５４は、一時記憶している入力端子の情報の組み合わせに基づいて、タッチのあったスイッチを判定し、そのスイッチの情報を上位システムに出力する（ステップＳ３）。

例えば、入力端子２１の情報のみを一時記憶していたのであれば、演算回路５４は、スイッチＡにタッチがあったと判定する。また、例えば、入力端子２１，２３の情報のみを一時記憶していたのであれば、演算回路５４は、スイッチＢにタッチがあったと判定する。

ステップＳ３の後、再度ステップＳ１の動作を開始してもよい。この場合、演算回路５４は、一時記憶していた入力端子の情報を削除する。

本実施形態では、少なくとも一部のスイッチに該当する位置に複合電極４１を配置し、各複合電極を、単電極４２に接続させる。このとき、１つのスイッチに対応する個々の複合電極４１は、それぞれ異なる単電極４２に接続させる。そして、接続させている複合電極４１および単電極４２の組み合わせ毎に、その組み合わせに含まれるいずれか１つのセンサ電極からセンサＩＣ２の１つの入力端子まで配線を引き回す。従って、センサＩＣ２の入力端子の数をスイッチの数よりも少なくすることができる。そして、センサ電極周囲の静電容量の変化に応じた信号が入力された入力端子の組み合わせにより、タッチのあったスイッチを一意に特定することができる。

また、その結果、入力端子数の少ないセンサＩＣ２を使うことが可能になり、センサＩＣ２の実装面積を少なくすることができる。また、低価格のセンサＩＣを使用することができ、センサＩＣの選択の幅を広げることができる。

また、本実施形態では、接続される複合電極４１および単電極４２の各組み合わせと、センサＩＣ２の入力端子とを接続させる各配線が交差しないようにすることができる。従って、配線間に絶縁層を設ける必要がない。そのため、透明基板上で交差する配線間に絶縁層を設ける場合の種々の問題（透過率の低下、表示むら、配線同士の接触や配線の断線等）の発生を防止することができる。

図８に、第１の実施形態の他の例を示す。図８（Ａ）は、２×２＝４個のスイッチを有するタッチパネル装置に本実施形態を適用した例を示す。図８（Ｂ）は、３×３個の９個のスイッチを有するタッチパネル装置に本実施形態を適用した例を示す。

また、連続する所定数のスイッチを繰り返し単位として、各繰り返し単位で、単電極および複合電極の接続態様が共通である構成であってもよい。例えば、連続する２×３＝６個のスイッチを繰り返し並べ、その２×３個のスイッチの各繰り返し単位で、単電極および複合電極の接続態様を共通としてもよい。この接続態様として、例えば、図４に示すスイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｋ，Ｌ，Ｍにおける単電極および複合電極の接続態様を採用してもよい。

実施形態２．
第２の実施形態は、一部のスイッチに関してマルチタッチを許容する実施形態である。第２の実施形態においても、図１に示すようにスイッチとして設定される位置が２０箇所ある場合を例にして説明する。また、第１の実施形態と同様の事項に関しては、説明を省略する。

本実施形態では、センサＩＣ２は、１２本の入力端子２１〜３２（図９参照）を備えているものとする。その他の点に関しては、第２の実施形態のセンサＩＣ２は、第１の実施形態のセンサＩＣ２と同様であり、説明を省略する。

図９は、第２の実施形態におけるセンサ電極および配線の配置例を示す説明図である。

本実施形態および後述の第３の実施形態において、２つ以上の複合電極を接続させた場合における個々の複合電極を共通電極と記す。共通電極には、単電極は接続されない。共通電極に該当する複合電極を符号４３で示す。そして、複合電極４３を共通電極４３と記す場合がある。また、共通電極に該当しない複合電極を符号４４で示す。

第２の実施形態においても、各スイッチＡ〜Ｔ（図１参照）のうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置に、それぞれ複数（本例では２個とする。）の複合電極が配置される。そして、それらの複合電極のうち、少なくとも一部の複合電極は、共通電極として、複合電極同士で接続される。また、複合電極を配置したスイッチ以外の各スイッチに該当する位置には、それぞれ単電極が配置される。

より具体的に、第２の実施形態でのセンサ電極の配置を説明する。第２の実施形態では、１行をなす各スイッチに単電極が配置される。図９に示す例では、１行をなすスイッチＫ〜Ｔ（図１参照）に該当する位置に、それぞれ単電極４２が配置される。

その１行（単電極４２が配置されるスイッチの行）に隣接する行の個々のスイッチには、それぞれ、共通電極に該当する複合電極４３と、共通電極に該当しない複合電極４４とが配置される。図９に示す例では、単電極４２が配置されるスイッチＫ〜Ｔからなる行に隣接する行の個々のスイッチＡ〜Ｊ（図１参照）に、それぞれ、共通電極に該当する複合電極４３および共通電極に該当しない複合電極４４が１つずつ配置される。

スイッチＡ〜Ｊのそれぞれの位置に配置された２個の複合電極のうち、共通電極に該当しない複合電極４４は、単電極４２が配置される行をなす各スイッチＫ〜Ｔのうち、その複合電極４４が配置されたスイッチに隣接するスイッチの単電極４２に接続される。例えば、スイッチＡに配置される２個の複合電極のうち、共通電極に該当しない複合電極４４は、各スイッチＫ〜Ｔのうち、スイッチＡに隣接するスイッチＫに配置された単電極４２に接続される（図１、図９参照）。同様に、スイッチＢ〜Ｊに配置されている、共通電極に該当しない方の複合電極４４は、それぞれ、隣接するスイッチＬ〜Ｔに配置された単電極４２に接続される。

また、スイッチＡ〜Ｊのそれぞれの位置に配置された２個の複合電極のうち、共通電極に該当する複合電極４３（換言すれば、単電極４２に接続されない複合電極４３）は、その複合電極４３同士で接続される。図９に示す例では、スイッチＡ〜Ｅ（図１参照）のそれぞれの位置に配置された複合電極のうち、単電極４２に接続されない複合電極４３が、それぞれ導通するように接続される。同様に、スイッチＦ〜Ｊ（図１参照）のそれぞれの位置に配置された複合電極のうち、単電極４２に接続されない複合電極４３が、それぞれ導通するように接続される。この結果、スイッチＡ〜Ｅに配置される５個の共通電極４３が接続され、また、スイッチＦ〜Ｊに配置される５個の共通電極４３が接続される。

上記のようにセンサ電極を接続することによって、接続されている共通電極４３の組み合わせと、接続されている複合電極４４および単電極４２の組み合わせが形成される。図９に示す例では、共通電極の組み合わせが２組形成され、複合電極４４および単電極４２の組み合わせの組み合わせが１０組形成される。すなわち、センサ電極の組み合わせが１２組形成される。また、図９では、同一の組み合わせに属するセンサ電極を同一の模様で表している。個々の組み合わせにおいて、組み合わせに属する各センサ電極は、導通状態になっている。また、異なる組み合わせに属しているセンサ電極同士は、非導通状態になっている。

上記のように形成された各組み合わせは、それぞれ、センサＩＣ２の入力端子に対応している。図９に示す例では、センサ電極の１２組の組み合わせが、センサＩＣ２の１２本の入力端子２１〜３２と一対一に対応している。

接続されたセンサ電極の組み合わせに属するセンサ電極のうち、いずれかのセンサ電極から、その組み合わせに対応するセンサＩＣ２の入力端子まで、１本の配線が引き回される。この配線は、組み合わせ毎に設けられるので、本例では、センサＩＣ２とセンサ電極とを結ぶ配線として１２本の配線が設けられる。

具体的には、共通電極４３の組み合わせ毎に、組み合わせに含まれている共通電極のうち、いずれか１つの共通電極からセンサＩＣの入力端子まで、配線が引き回される。図９に示す例では、スイッチＡに配置された共通電極４３から入力端子２１まで配線が引き回される。また、スイッチＪに配置された共通電極４３から入力端子３２まで配線が引き回される。

また、接続されている複合電極４４および単電極４２の組み合わせ毎に、組み合わせに含まれている複合電極および単電極のうちいずれか１つのセンサ電極（複合電極４４でも単電極４２でもよい。）からセンサＩＣの入力端子まで、１本の配線が引き回される。図９に示す例では、複合電極４４および単電極４２の組み合わせが１０組形成され、各組の単電極４２と、センサＩＣ２の入力端子２２〜３１とが一対一に対応し、対応する単電極４２と入力端子との間に１本の配線が引き回される。

上記のように、共通電極４３の組み合わせ、および、複合電極４４と単電極４２の組み合わせを形成し、センサ電極の組み合わせ毎にセンサＩＣ２まで配線を引き回すことによって、透明基板１およびＦＰＣ３上で各配線を交差させないようにすることができる。本実施形態では、各組とセンサＩＣ２とを接続させる配線は、透明基板１およびＦＰＣ３上で交差することなく引き回される。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子の組み合わせは、個々のスイッチ毎に異なる。例えば、スイッチＡがタッチされた場合、入力端子２１，２２のみに、スイッチＡの各複合電極４３，４４の周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図９参照）。そして、この信号が入力端子２１，２２のみに入力されるのは、スイッチＡがタッチされたときだけである。また、例えば、スイッチＫがタッチされた場合、入力端子２２のみに、スイッチＢの単電極４２の周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図９参照）。そして、この信号が入力端子２２のみに入力されるのは、スイッチＫがタッチされたときだけである。ここでは、スイッチＡやスイッチＫがタッチされた場合を例に説明したが、１つのスイッチがタッチされたときに、そのスイッチのセンサ電極周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子は、スイッチ毎に異なる。従って、センサＩＣ２は、センサ電極周囲の静電容量の変化を示す信号がどの入力端子に入力されたかによって、タッチされたスイッチを特定することができる。

また、第２の実施形態では、単電極４２が配置されたスイッチの行（図９に示す下段の行）に限り、マルチタッチを許容できる。すなわち、スイッチＫ〜Ｔに限り、同時に複数個のスイッチがタッチされた場合、センサＩＣ２は、タッチされた複数のスイッチをそれぞれ特定することができる。例えば、スイッチＫ，Ｌが同時にタッチされた場合、入力端子２２，２３のみに、静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図９参照）。そして、この信号が入力端子２２，２３に入力されるのは、スイッチＫ，Ｌが同時にタッチされたときだけである。このように、下段のスイッチＫ〜Ｔで複数のスイッチがタッチされているときに静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子は、同時にタッチされているスイッチの組み合わせ毎に異なる。従って、同時にタッチされ得るスイッチをスイッチＫ〜Ｔに限定した場合、センサＩＣ２は、静電容量の変化を示す信号がどの入力端子に入力されたかによって、同時にタッチされている複数のスイッチを特定することができる。タッチを検出可能なスイッチの数は２個でなくてもよく、単電極４２が配置されている行のスイッチ数の範囲内であれば特に限定されない。

第２の実施形態でも、センサ電極の組み合わせを形成し、その組み合わせ毎に配線をセンサＩＣ２まで引き回すので、センサＩＣ２の入力端子の数をスイッチの数よりも少なくすることができる。そして、センサ電極周囲の静電容量の変化に応じた信号が入力された入力端子の組み合わせにより、タッチのあったスイッチを一意に特定することができる。また、その結果、センサＩＣ２の実装面積を少なくしたり、センサＩＣの選択の幅を広げたりすることができる。

また、センサ電極の各組み合わせと、センサＩＣ２の入力端子とを接続させる各配線が交差しないようにすることができる。従って、透明基板上で配線間に絶縁層を設ける必要がなく、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、第２の実施形態では、上述のように、単電極４２が配置されたスイッチの行に限り、マルチタッチを許容できるという効果も得られる。

実施形態３．
第３の実施形態も、一部のスイッチに関してマルチタッチを許容する実施形態である。第３の実施形態においても、図１に示すようにスイッチとして設定される位置が２０箇所ある場合を例にして説明する。また、第１の実施形態や第２の実施形態と同様の事項に関しては、説明を省略する。

本実施形態では、センサＩＣ２は、１２本の入力端子２１〜３２（図１０参照）を備えているものとする。その他の点に関しては、第３の実施形態のセンサＩＣ２は、第１の実施形態や第２の実施形態のセンサＩＣ２と同様であり、説明を省略する。

第２の実施形態で説明したように、２つ以上の複合電極を接続させた場合における個々の複合電極を共通電極と記す。

図１０は、第３の実施形態におけるセンサ電極および配線の配置例を示す説明図である。

第３の実施形態では、全てのスイッチＡ〜Ｔ（図１参照）に、それぞれ複数（本例では２個）の複合電極が配置される。そして、それらの複合電極は、共通電極として、複合電極同士で接続される。なお、第３の実施形態では、全てのスイッチに複合電極が配置されるので、単電極は設けられない。

第３の実施形態では、連続して配置される所定個数のスイッチが１つのグループになるように、各スイッチがグループに分けられる。図１０では、２行５列に連続して並ぶ１０個のスイッチを１つのグループとする場合を例示している。具体的には、スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏを第１のグループＵとし、スイッチＦ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔを第２のグループＶとしてグループ分けした場合を例示している（図１、図１０参照）。

個々のグループ内では、グループに属する全てのスイッチに、それぞれ複数（本例では２個とする。）の複合電極が配置される。さらに、個々のグループでは、グループに属する全てのスイッチから１つずつ選ばれた複合電極が接続されることによって、グループと一対一に対応する共通電極の組み合わせが定められる。

例えば、グループＵでは、グループＵ内の全てのスイッチからそれぞれ、ユーザ側から見て右側に配置される複合電極４３を１つずつ選択し、それらの複合電極４３を接続させる。この結果、グループＵに属する各スイッチＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｎ，Ｏにおける右側の複合電極４３が共通電極となり、その共通電極からなる共通電極の組み合わせが１組定められる。

同様に、グループＶでも、グループＶ内の全てのスイッチからそれぞれ、ユーザ側から見て右側に配置される複合電極４３を１つずつ選択し、それらの複合電極４３を接続させる。この結果、グループＶに属する各スイッチＦ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｊ，Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔにおける右側の複合電極４３が共通電極となり、その共通電極からなる共通電極の組み合わせが１組定められる。

さらに、第３の実施形態では、グループ間を跨ぐ共通電極の組み合わせも定められる。上記の２組の組み合わせは、グループＵ，Ｖと一対一に対応する組み合わせである。この組み合わせに属さない複合電極４５（ユーザ側から見て左側に配置される複合電極）によって、グループ間を跨ぐ共通電極の組み合わせが定められる。グループ間を跨ぐ共通電極の組み合わせについて、より具体的に説明する。前述のように、第３の実施形態では、連続して配置される所定個数のスイッチが１つのグループになるように、各スイッチはグループ分けされる。従って、各グループの対応する位置に該当するスイッチを対応付けることができる。例えば、グループＵの左上に位置するスイッチＡと、グループＶの左上に位置するスイッチＦとを対応付けることができる（図１、図１０参照）。同様に、スイッチＢ，Ｇを対応付けることができる。他のスイッチに関してもグループＵ内のスイッチと、グループＶ内のスイッチとを対応づけることができる。このように対応するスイッチにおいて、前述の２組の組み合わせ（グループＵ，Ｖと一対一に対応する組み合わせ）に属していない複合電極４５同士が接続される。例えば、スイッチＡ，Ｆにおける左側の複合電極４５同士が接続される。この結果、スイッチＡ，Ｆの複合電極４５からなる共通電極の組み合わせが定まる。

同様に、スイッチＢ，Ｇの組、スイッチＣ，Ｈの組、スイッチＤ，Ｉの組、スイッチＥ，Ｊの組、スイッチＫ，Ｐの組、スイッチＬ，Ｑの組、スイッチＭ，Ｒの組、スイッチＮ，Ｓの組、スイッチＯ，Ｔの組においても、それぞれ、左側の複合電極４５同士が接続され、共通電極の組み合わせが定まる。従って、図１０に示す例では、グループを跨ぐ共通電極の組み合わせは、１０組定められる。そして、前述のグループＵ，Ｖに対応する２組と合わせて、共通電極の組み合わせが１２組定まる。

これらの１２組の共通電極の組み合わせは、センサＩＣ２の入力端子２１〜３２と一対一に対応する。そして、共通電極の組み合わせ毎に、組み合わせから、その組み合わせに対応する入力端子に配線が引き回される。例えば、グループＵに対応する共通電極の組み合わせ（スイッチＡ〜Ｅ，Ｋ〜Ｏの右側の複合電極４３からなる組み合わせ）から入力端子２１に配線が引き回される。また、例えば、スイッチＡ，Ｆの複合電極４５からなる共通電極の組み合わせから入力端子２２に配線が引き回される。

なお、各組から入力端子に配線を引き回す場合に、共通電極同士を接続させる配線から、入力端子に向けて配線を引き回してもよい。

第３の実施形態では、同一グループ内の共通電極の組み合わせと、グループを跨ぐ共通電極の組み合わせとが存在する。そのため、共通電極の各組からセンサＩＣ２まで引き回される配線同士は交差する。ただし、図１０に示すように、少なくとも、透明基板１上では配線の交差が生じさせずにＦＰＣ３上で配線が交差するように、配線を設けることができる。本実施形態では、各組とセンサＩＣ２とを接続させる配線は、透明基板１では交差せず、ＦＰＣ３上で交差するように引き回される。なお、ＦＰＣ３は、ユーザに視認されることがないため、ＦＰＣ３上に設ける配線の材料として、ＩＴＯではなく、銅等を用いてもよい。

なお、ＦＰＣ３上で交差する配線同士は、導通しないようにする。図１１は、ＦＰＣ上で配線同士を導通させずに交差させる構成の例を示す模式的断面図である。図１１は、ＦＰＣ３上で二本の配線７１，７２が交差する箇所の断面図を表している。ＦＰＣ３の一方の面上で、一方の配線７２は切断され、その間を通過するように配線７１が設けられる。そして、配線７１，７２が交差する箇所には、ＦＰＣ３に２つの孔７３が設けられる。また、配線７１，７２が設けられる面の反対側の面には、２つの孔７３同士を結ぶ配線７４が設けられる。そして、この配線７４と配線７２とが孔７３を介して接続され、導通状態となる。このような多層構造とすることで、配線７１，７２を導通させずに交差させることができる。

また、図１２は、ＦＰＣ上で配線同士を導通させずに交差させる構成の他の例を示す模式的断面図である。一方の配線７２は切断され、その間を通過するように配線７１が設けられる。そして、その付近の配線７１，７２を覆う絶縁層７６が配置される。そして、絶縁層７６には２つの孔７７が設けられる。絶縁層７６の上層には、二つの孔７７同士を結ぶ配線７８が設けられる。そして、この配線７８と配線７２とが孔７７を介して接続され、導通状態となる。このように、ＦＰＣ３上において絶縁層７６を設けることによって、配線７１，７２を導通させずに交差させる構成を採用してもよい。

本実施形態においても、静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子の組み合わせは、個々のスイッチ毎に異なる。例えば、スイッチＡがタッチされた場合、入力端子２１，２２のみに、静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図１０参照）。そして、この信号が入力端子２１，２２のみに入力されるのは、スイッチＡがタッチされたときだけである。ここでは、スイッチＡがタッチされた場合を例に説明したが、１つのスイッチがタッチされたときに、そのスイッチのセンサ電極周囲の静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子は、スイッチ毎に異なる。従って、センサＩＣ２は、センサ電極周囲の静電容量の変化を示す信号がどの入力端子に入力されたかによって、タッチされたスイッチを特定することができる。

また、第２の実施形態では、グループ内に限り、マルチタッチを許容できる。すなわち、グループＵ内のスイッチのみがタッチされる場合、および、グループＶ内のスイッチのみがタッチされる場合に限り、センサＩＣ２は、タッチされた複数のスイッチをそれぞれ特定することができる。例えば、グループＵ内のスイッチＡ，Ｋが同時にタッチされた場合、入力端子２１，２２，２３のみに、静電容量の変化を示す信号が入力される（図１、図１０参照）。そして、この信号が入力端子２１，２２，２３のみに入力されるのは、スイッチＡ，Ｋが同時にタッチされたときだけである。このように、グループＵ内で複数のスイッチがタッチされているときに静電容量の変化を示す信号が入力される入力端子は、同時にタッチされているスイッチの組み合わせ毎に異なる。この点は、グループＶに関しても同様である。従って、同時にタッチされるスイッチを同一グループ内のスイッチに限定した場合、センサＩＣ２は、静電容量の変化を示す信号がどの入力端子に入力されたかによって、同時にタッチされている複数のスイッチを特定することができる。タッチを検出可能なスイッチの数は２個でなくてもよく、１つのグループ内のスイッチの数の範囲内であれば特に限定されない。

第３の実施形態では、共通電極の組み合わせを形成し、その組み合わせ毎に配線をセンサＩＣ２までに引き回すので、センサＩＣ２の入力端子の数をスイッチの数よりも少なくすることができる。そして、センサ電極周囲の静電容量の変化に応じた信号が入力された入力端子の組み合わせにより、タッチのあったスイッチを一意に特定することができる。また、その結果、センサＩＣ２の実装面積を少なくしたり、センサＩＣの選択の幅を広げたりすることができる。

また、第３の実施形態では、共通電極の組み合わせとセンサＩＣ２の入力端子とを接続させる配線同士が交差する。しかし、第３の実施形態では、透明基板１上ではなく、ＦＰＣ３上で配線を交差させる。この場合、例えば、図１１に例示する多層構造とすればよい。ＦＰＣ上で配線同士が交差する回路形成は一般的に行われており、図１１に例示するＦＰＣ３における多層構造は、容易に実現できる。従って、ＦＰＣ３における多層構造で配線同士を導通させない構成としても、タッチパネル装置の製造コストの増加を抑えることができる。

また、図１２に示すようにＦＰＣ３上において絶縁層７６を設けることによって、配線７１，７２を導通させずに交差させる構成を採用してもよい。ＦＰＣ上に絶縁層を設けても、視認性に影響しない。そのため、透過率の低下や表示むらの発生等の問題は生じない。また、透過率の低下は問題にならないので、絶縁層７６を薄膜化する必要はない。また、前述のように、ＦＰＣ３上に設ける配線の材料は、ＩＴＯではなく、銅等でよい。そのため、ＦＰＣ３上では銅等の配線を用いることで、絶縁層７６の厚みを大きくしてもＦＰＣ３上の配線の断線を防止することができる。

また、第３の実施形態では、上述のように、同一グループ内のスイッチに限り、マルチタッチを許容できるという効果も得られる。

本発明は、スイッチの用途で用いられるタッチパネル装置に好適に適用される。

１ 透明基板
２ センサＩＣ
３ ＦＰＣ
２１〜３２ 入力端子
４１，４３，４４，４５ 複合電極
４２ 単電極

Claims (7)

1. スイッチとして使用される透明基板上の位置にセンサ電極が配置されたタッチパネル装置であって、
   センサ電極が配置される透明基板と、
   スイッチとして使用される透明基板上の位置に対するタッチの有無を判定する判定手段とを備え、
   １つのスイッチに該当する位置に配置される複数のセンサ電極をそれぞれ複合電極と称し、１つのスイッチに該当する位置に単独で配置される１つのセンサ電極を単電極と称した場合に、
   各スイッチのうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置にそれぞれ複数の複合電極が配置され、
   他の各スイッチに該当する位置にそれぞれ単電極が配置され、
   個々の複合電極は、単電極に接続され、かつ、１つのスイッチに該当する位置に配置される個々の複合電極は、それぞれ異なる単電極に接続され、
   接続されている複合電極および単電極の組み合わせ毎に、組み合わせから前記判定手段に引き回される配線が設けられ、
   各配線は、交差することなく引き回される
   ことを特徴とするタッチパネル装置。
2. 複合電極は、当該複合電極が配置されたスイッチに隣接するスイッチであって、単電極が配置されたスイッチの単電極に接続される
   請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 複合電極に接続されていない単電極が存在する場合、当該単電極から判定手段に引き回される配線が、他の配線と交差することなく設けられる
   請求項１または請求項２に記載のタッチパネル装置。
4. 連続する所定数のスイッチを繰り返し単位として、各繰り返し単位で、単電極および複合電極の接続態様が共通である
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のタッチパネル装置。
5. スイッチとして使用される透明基板上の位置にセンサ電極が配置されたタッチパネル装置であって、
   センサ電極が配置される透明基板と、
   スイッチとして使用される透明基板上の位置に対するタッチの有無を判定する判定手段とを備え、
   １つのスイッチに該当する位置に配置される複数のセンサ電極をそれぞれ複合電極と称し、２つ以上の複合電極を接続させた場合における個々の複合電極を共通電極と称した場合に、
   各スイッチのうち、少なくとも一部のスイッチに該当する位置にそれぞれ複数の複合電極が配置され、
   少なくとも一部の複合電極は、共通電極として、複合電極同士で接続され、
   接続されている共通電極の組み合わせ毎に、組み合わせから前記判定手段に引き回される配線が設けられ、
   各配線は、少なくとも前記透明基板上で交差することなく引き回される
   ことを特徴とするタッチパネル装置。
6. １つのスイッチに該当する位置に単独で配置される１つのセンサ電極を単電極と称した場合に、
   １行をなす各スイッチに単電極が配置され、前記１行に隣接する行の個々のスイッチには、それぞれ、共通電極に該当する複合電極と共通電極に該当しない複合電極とが配置され、
   共通電極に該当しない複合電極は、前記１行をなす各スイッチのうち、当該複合電極が配置されたスイッチに隣接するスイッチの単電極に接続され、
   接続されている複合電極および単電極の組み合わせ毎に、組み合わせから前記判定手段に引き回される配線が設けられ、
   各配線は、交差することなく引き回される
   請求項５に記載のタッチパネル装置。
7. 連続する所定個数のスイッチが１つのグループになるように、各スイッチがグループに分けられ、
   個々のグループ内で、
   グループに属する全てのスイッチに、それぞれ複数の複合電極が配置され、当該グループに属する全てのスイッチから１つずつ選ばれた複合電極が接続されることによって、当該グループと一対一に対応する共通電極の組み合わせが定められ、
   各グループの対応する位置に該当するスイッチに配置された複合電極のうち、グループと一対一に対応する１つの共通電極の組み合わせに属さない複合電極が接続されることによってグループ間を跨ぐ共通電極の組み合わせが定められ、
   共通電極の組み合わせ毎に、組み合わせから判定手段に引き回される配線が設けられ、
   各配線は、少なくとも透明基板上で交差することなく引き回される
   請求項５に記載のタッチパネル装置。

Images