JP2014215817A - タッチパネル式入力装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】タッチパネルの操作性を損なわずに、タッチパネルの透過率を高める。
【解決手段】タッチパネル30(投影型静電容量式タッチパネル)の所定の操作領域31の中に、互いに平行に延伸して、操作領域の表面に沿う方向に屈曲点30ac,30bc,…,30nc(屈曲部)を有する複数の透明電極30a,30b,…,30nからなる1層の電極層を設ける。
【選択図】図5
【解決手段】タッチパネル30(投影型静電容量式タッチパネル)の所定の操作領域31の中に、互いに平行に延伸して、操作領域の表面に沿う方向に屈曲点30ac,30bc,…,30nc(屈曲部)を有する複数の透明電極30a,30b,…,30nからなる1層の電極層を設ける。
【選択図】図5
Description
この発明は、タッチパネル式入力装置に関するものである。
最近、自動車のエアコンやオーディオ、カーナビゲーションの操作を簡便に行う方法の一つとして、タッチパネルに手指で触れることによって、所望の操作を行うことができるタッチパネル式入力装置が数多く実用化している。
タッチパネルには様々な構造のものがあるが、例えば、縦横2次元のマトリックス状に配線された複数の透明電極を備えて、手指でこの透明電極に触れたときに、人体とタッチパネルの間の静電容量の変化を検出することによって、タッチパネルに触れた位置を検出する、所謂静電容量式タッチパネルが広く用いられている。
特に、タッチパネルの複数点に触れたことを検出可能(多点検出可能)な、投影型と呼ばれる静電容量式タッチパネルが、携帯電話をはじめとする様々な用途で広く用いられている(例えば、特許文献1参照)。このようなタッチパネル式入力装置にあっては、多点検出可能な特徴を利用して、2本の指でタッチパネルに触れて、タッチパネルに触れたまま2本の指の間隔を狭める「ピンチイン」、また、タッチパネルに触れたまま2本の指の間隔を広げる「ピンチアウト」と呼ばれる操作形態を利用可能として、画面の拡大操作や縮小操作に適用している。
特許文献1に記載されたタッチパネル式入力装置にあっては、互いに直交する2方向(X方向,Y方向)に沿って延伸する2層の透明電極の静電容量の変化を検出することによって、タッチパネルへの接触位置(x,y)を検出している。
したがって、このようなタッチパネルは、その構造上2層の透明電極を備えるため、タッチパネル自体の厚みが増して、タッチパネルの透過率(透明度)が低下してしまうという問題があった。すなわち、タッチパネルの背面に液晶モニタを設置して、タッチパネルのスイッチ領域の裏面側に、そのタッチパネルの操作内容を表示したときに、タッチパネルの透過率が低くなることによって、操作内容を表わす表示が見にくくなってしまうという問題があった。
そこで、タッチパネルの透過率を上げるために、透明電極を1層構造にした場合、1本の電極の異なる2点に同時に接触して、タッチパネルに接触したまま、電極上で両指を滑らせても、正確な指の動きを検出することはできない。すなわち、電極の延伸方向に沿って指を動かしてピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときには、これらの操作を検出することができないという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、タッチパネルの操作性を損なわずに、タッチパネルの透過率(透明度)を高めることができるタッチパネル式入力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式入力装置は、タッチパネルの操作性を損なわずに、タッチパネルの透過率を高めるものである。
すなわち、本発明に係るタッチパネル式入力装置は、所定の操作領域に近接または接触した複数の手指の位置座標とその動きに基づいて所定の操作情報を出力する投影型静電容量式タッチパネルにおいて、前記操作領域の内部に、前記位置座標と前記位置座標の動きを検出する、互いに平行に延伸して前記操作領域の表面に沿う方向に少なくとも1つの屈曲部を有するように配線された複数の透明電極からなる1層の電極層を設けることを特徴とする。
このように構成されたタッチパネル式入力装置によれば、投影型静電容量式タッチパネルにおいて、所定の操作領域の中に、位置座標と前記位置座標の動きを検出する、互いに平行に延伸して、操作領域の表面に沿う方向に少なくとも1つの屈曲部を有する複数の透明電極からなる1層の電極層を設けたため、透明電極が1層構造になることによって、タッチパネルの透過率を高くすることができる。そのため、タッチパネルの操作領域に表示される情報の輝度を高めることができ、タッチパネルの操作内容を確実に視認することができる。また、1層からなる複数の透明電極を、少なくとも1つの屈曲部を設けて互いに平行になるように配線したため、複数の手指が同時に操作領域に触れたことを検出できるとともに、2本の指を用いたピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときに、複数の透明電極が屈曲して設けられているため、2本の指のうち少なくとも1方の指が複数の透明電極と交差するため、これによって、ピンチイン操作やピンチアウト操作を確実に検出することができる。すなわち、透明電極を1層構造にしても、従来のタッチパネルの操作性を損なうことはない。
また、本発明に係るタッチパネル式入力装置は、さらに、前記屈曲部が、前記操作領域の内部における前記複数の透明電極の延伸方向が複数の異なる方向に分布するように設けられることを特徴とする。
このように構成されたタッチパネル式入力装置によれば、操作領域の内部に、透明電極の延伸方向が複数の異なる方向に向かうように配線されるため、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときに、操作領域に触れた2本の指が複数の異なる透明電極と交差するため、1層構造の透明電極であっても、2本の指の動きを確実に検出でき、これによってピンチイン操作やピンチアウト操作をより一層確実に検出することができる。
また、本発明に係るタッチパネル式入力装置は、さらに、前記屈曲部が、前記操作領域の内部において、前記複数の透明電極の延伸方向が90度の角度差を有して分布するように設けられることを特徴とする。
このように構成されたタッチパネル式入力装置によれば、操作領域の内部に、透明電極の延伸方向が90度の角度差を有して分布するように配線されるため、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときに、操作領域に触れた2本の指が複数の異なる透明電極と交差する確率をより一層高くすることができ、これによって、1層構造の透明電極であっても、2本の指の動きを確実に検出でき、ピンチイン操作やピンチアウト操作をより一層確実に検出することができる。
また、本発明に係るタッチパネル式入力装置は、さらに、前記操作領域が、凹凸を有する形状に成形されることを特徴とする。
このように構成されたタッチパネル式入力装置によれば、1層構造の透明電極を有する操作領域を、凹凸を有する形状に成形したときであっても、タッチパネルの透過率を高くすることができるため、タッチパネルの操作面に表示される情報の輝度を高めることができ、タッチパネルの操作内容を確実に視認することができる。さらに、操作領域に凹凸を持たせることによって、この凹凸を有する操作領域に触れたときに、ピンチイン操作やピンチアウト操作を直感的に行うことができるため、従来のタッチパネルの操作内容を損なうことなく、操作性をより一層高めることができる。
本発明に係るタッチパネル式入力装置によれば、タッチパネルの操作性を損なわずに、タッチパネルの透過率(透明度)を高めることができるという効果が得られる。
以下、本発明に係るタッチパネル式入力装置の実施例について、図面を参照して説明する。
[タッチパネルの構造の説明]
まず、本発明に係るタッチパネル式入力装置に用いられる投影型静電容量式タッチパネルの構造について、図1を用いて説明する。
まず、本発明に係るタッチパネル式入力装置に用いられる投影型静電容量式タッチパネルの構造について、図1を用いて説明する。
図1(a)は、投影型静電容量式タッチパネル10(以下、タッチパネル10と呼ぶ)の構造を示す断面図であり、図1(b)は、その上面図である。
図1(a)に示すように、タッチパネル10は、表面部材2と、透明電極4と、電極基材6と裏面部材8と、からなる。
表面部材2と裏面部材8は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明部材で構成されている。
透明電極4は、ITO(Indium Tin Oxide)等の透明導電材料を、スパッタリングや蒸着によって、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明部材で構成された電極基材6の上に成膜することによって形成されている。
なお、表面部材2と透明電極4、および電極基材6、また、電極基材6と裏面部材8は、それぞれ、図示しないシート状の粘着剤で接着されている。
そして、複数の透明電極4は、図1(b)に示すように等しい幅Wを有して、タッチパネル10の所定の方向(図1(b)の例ではx方向)に沿って、平行に配線されている。
[タッチパネルにおける接触点の検出方法の説明]
次に、本発明に係るタッチパネル式入力装置に用いられる投影型静電容量式タッチパネル動作原理について、図2を用いて説明する。図2は、タッチパネル10の動作原理を説明する図である。
次に、本発明に係るタッチパネル式入力装置に用いられる投影型静電容量式タッチパネル動作原理について、図2を用いて説明する。図2は、タッチパネル10の動作原理を説明する図である。
図2に示すように、透明電極4は、n本の透明電極から構成されており、それぞれ、透明電極4a,4b,…4nと呼ぶことにする。
各々の透明電極の左端点Aには、それぞれハーネスが接続されて、各ハーネスは、それぞれ抵抗rを介して交流電源4a1,4b1,…,4n1と接続され、さらに、タッチパネルコントローラ15に接続されている。タッチパネルコントローラ15は、後述するように、タッチパネル10の接触された座標値の算出を行う。
また、各々の透明電極の右端点Bには、それぞれハーネスが接続されて、各ハーネスは、それぞれ抵抗rを介して交流電源4a2,4b2,…,4n2と接続され、さらに、タッチパネルコントローラ15に接続されている。
なお、交流電源4a1,4b1,…,4n1,4a2,4b2,…,4n2は、全て同じ電圧、同じ位相の交流電圧を出力するものとする。
次に、手指100が、タッチパネル10の透明電極4aに、接触点Cにおいて接触したとき、この接触点Cの位置座標を算出する方法について説明する。
手指100が接触点Cに触れたとき、透明電極4aと人間の間にコンデンサが形成される。そして、このコンデンサを介して、人間に微弱な電流が流れる。ここで、透明電極4aの左端点Aの側から人間に流れる電流を電流iaとして、透明電極4aの右端点Bの側から人間に流れる電流を電流ibとする。
この電流iaは、透明電極4aの左端点Aに接続された抵抗rにかかる電圧を測定することによって検出される。また、電流ibは、透明電極4aの右端点Bに接続された抵抗rにかかる電圧を測定することによって検出される。そして、この電流ia,ibの検出は、タッチパネルコントローラ15で行われる。
詳細な数式は省略するが、検出された電流iaと電流ibの比率を求めることによって、透明電極4aの中の接触点Cの位置を決定することができる。
さらに、接触点Cに触れた手指100を、透明電極4a上で左右にスライドさせたときには、時系列で出力される位置座標に基づいて、手指100の接触点Cの位置が移動していることを検出することができるため、指で画面を払う、所謂フリック操作が行われたことを検出することができる。
[従来のタッチパネルの問題点の説明]
ところが、このような構成のタッチパネル10にあっては、図3に示す問題があった。
ところが、このような構成のタッチパネル10にあっては、図3に示す問題があった。
図3は、タッチパネル10の1本の透明電極4aに、2本の手指で同時に触れた様子を示している。すなわち、手指100aで接触点C1に触れて、手指100bで接触点C2に触れた様子を示している。
このとき、先に説明したように、手指100aには、透明電極4aの左端点A側から電流iaが流れて、手指100bには、透明電極4aの右端点B側から電流ibが流れる。そして、このとき、手指100aと手指100bは離隔して透明電極4aに接触しているため、接触点C1を流れる電流iaと、接触点C2を流れる電流ibの比率は、接触点C1,接触点C2の座標とは無関係となる。したがって、図3のように2本の手指で同時に1本の透明電極4aに触れたときには、接触点C1,接触点C2の位置座標を特定することはできない。
したがって、このようなタッチパネル10にあっては、1本の透明電極4aに同時に2本の手指で触れて、さらに、その2本の手指を、透明電極4aに触れたまま矢印F1の方向にスライドさせる操作(ピンチアウト操作)、および、透明電極4aに触れたまま矢印F2の方向にスライドさせる操作(ピンチイン操作)を行ったときには、こうしたピンチアウト操作、ピンチイン操作を検出することはできなかった。
本発明に係るタッチパネル式入力装置は、このようなピンチアウト操作、ピンチイン操作の検出も行うことが可能なものである。
以下、本発明の実施例1について、図4から図7を用いて説明する。
[実施例1の構成説明]
図4は、本発明の第1の実施例であるタッチパネル式入力装置20を車載した様子を示す図である。また、図5は、タッチパネル式入力装置20の詳細構成を示す図である。
図4は、本発明の第1の実施例であるタッチパネル式入力装置20を車載した様子を示す図である。また、図5は、タッチパネル式入力装置20の詳細構成を示す図である。
タッチパネル式入力装置20は、図示しない車両に搭載されて、必要な操作情報を入力するタッチパネル30と、タッチパネル30の操作内容に基づいて、表示内容や表示形態を制御する液晶モニタからなるメータ内ディスプレイ40と、を有している。なお、図5には図示しないが、タッチパネル30の背面には液晶モニタが設置されており、必要に応じて、タッチパネル30のスイッチの位置やスイッチの内容を表示できるようになっている。こうして表示されたスイッチの位置やスイッチの内容は、タッチパネル30の内部を透過して、表面から視認できる。
メータ内ディスプレイ40には、車両周囲の地図や、燃費情報、平均車速情報、現在時刻、走行可能距離等の情報を表示することができる。そして、これらの情報内容や情報の表示形態を、タッチパネル30の操作に応じて変更できる。
図5は、図4に示したタッチパネル式入力装置20の詳細構成を示す図である。タッチパネル式入力装置20は図5に示すように、タッチパネル30と、交流電源34と、タッチパネルコントローラ15と、表示制御部38と、メータ内ディスプレイ40と、から構成されている。
タッチパネル30は、投影型静電容量式のタッチパネルであり、図1(a)に示す断面構造を有している。なおタッチパネル30の表面には、円形状の操作領域31が設けられている。そして、操作領域31の内側に手指で触れたときに必要な操作が実行される。なお、操作領域31の外側には、タッチパネル30の表面を覆うカバー等によって非操作領域32が設けられており、手指が非操作領域32に触れても、タッチパネル30は手指の接触を検知しないようになっている。
タッチパネル30の内部には、n本の透明電極30a,30b,…,30nが設けられている。この透明電極30a,30b,…,30nは、図5に示すように、透明電極の一方の電極端子30a1,30b1,…,30n1がタッチパネル30の辺30L上に設置されて、他方の電極端子30a2,30b2,…,30n2がタッチパネル30の前記辺30Lと直交する辺30B上に設置されている。なお、図2に示した抵抗rは、図5への図示を省略している。
各透明電極30a,30b,…,30nは、図5に示すように、両端子間に設けられた屈曲点(屈曲部)30ac,30bc,…,30ncにおいて、その延伸方向が直角に屈曲し、タッチパネル30の対角線に関して線対称になるように配線されている。この配線パターンについては、後ほど詳しく説明する。
交流電源34は、各透明電極30a,30b,…,30nの両端子に、それぞれ、等しい電圧、等しい位相の交流電圧を印加する。交流電源34には、図2に示した交流電源4a1,4b1,…,4n1と、交流電源4a2,4b2,…,4n2が備えられている。
タッチパネルコントローラ15は、各透明電極30a,30b,…,30nの両端子にそれぞれ流れる電流の大きさを測定して、タッチパネル30上の接触点の位置を検出する。
表示制御部38は、タッチパネル30のタッチされた位置座標や操作内容に基づいて、後述するメータ内ディスプレイ40に表示する情報の種類や表示形態を変更する。
メータ内ディスプレイ40は、図4に示したように、図示しない車両のメータクラスタ内に備えられて、車両の運行に関する様々な情報を表示する。
次に、図6(a),(b)を用いて、透明電極30a,30b,…,30nの配線パターンについて説明する。図6(a)は、透明電極30a,30b,…,30nの配線パターンを示す図である。図6(b)は、透明電極30a,30b,…,30nの各点における延伸方向の分布を示すヒストグラムである。
n本の透明電極30a,30b,…,30nは、図6(a)に示すように、それぞれ、等間隔かつ互いに平行に配線される。そして、一方の電極端子30a1,30b1,…,30n1と、他方の電極端子30a2,30b2,…,30n2の間には、屈曲点(屈曲部)30ac,30bc,30cc,…,30ncが設けられる。屈曲点(屈曲部)30ac,30bc,30cc,…,30ncは、タッチパネル30の対角線301上に設けられている。そして、屈曲点(屈曲部)30ac,30bc,30cc,…,30ncを挟んで、透明電極30a,30b,…,30nの延伸方向は、θ=0°方向からθ=90°方向にその向きを変えるように配線されている。そして、図6(b)のヒストグラムH(θ)に示すように、延伸方向θ=0°を有する点とθ=90°を有する点は等頻度に分布している。
このように屈曲点(屈曲部)を有する複数の透明電極は、先述したように、スパッタリングや蒸着によって生成されるため、複雑な配線パターンであっても容易に成膜することができる。
図6(b)は、図6(a)に示した透明電極30a,30b,…,30nの延伸方向θのヒストグラムH(θ)を示している。ヒストグラムH(θ)からわかるように、図6(a)の透明電極30a,30b,…,30nは、その延伸方向がθ=0°またはθ=90°方向に沿って延びている。そして、配線パターンが対角線301に関して線対称になっているため、θ=0°方向に沿って延伸する成分と、θ=90°方向に沿って延伸する成分は、ほぼ等しく存在することがわかる。
[実施例1の作用説明]
次に、実施例1の作用について、図7(a),(b)を用いて説明する。図7(a)は、本発明の実施例1に示したタッチパネル30でピンチアウト操作を行ったときの作用について説明する図である。また、図7(b)は、本発明の実施例1に示したタッチパネル30でピンチイン操作を行ったときの作用について説明する図である。
次に、実施例1の作用について、図7(a),(b)を用いて説明する。図7(a)は、本発明の実施例1に示したタッチパネル30でピンチアウト操作を行ったときの作用について説明する図である。また、図7(b)は、本発明の実施例1に示したタッチパネル30でピンチイン操作を行ったときの作用について説明する図である。
まず、図7(a)を用いて、ピンチアウト操作を行ったときの作用について説明する。
最初に、2本の手指で、それぞれ接触点C3と接触点C4に接触する。その状態から、2本の手指の間隔を広げるように、左右方向にタッチパネル30をなぞった場合、すなわち、一方の手指を矢印F3Lの方向に動かして、他方の手指を矢印F3Rの方向に動かした場合について説明する。
最初は、一方の手指は接触点C3において透明電極30iに触れており、他方の手指は接触点C4において透明電極30fに触れている。このとき、透明電極30iには、接触点C3以外に接触物はないため、透明電極30iからは接触点C3の座標が検出される。そして、同様にして、透明電極30fからは接触点C4の座標が検出される。
なお、透明電極30iは、屈曲点30ic(屈曲部)において90°屈曲しているが、予め、透明電極30iの両端に流れる電流の大きさと、透明電極30iに接触した点の位置座標との関係を調べて対応表を作成しておき、実際に透明電極30iの両端に流れている電流の大きさと、この対応表とを比較することによって、接触点C3の位置座標を特定することができる。接触点C4についても同様である。
次のタイミングで、一方の手指は接触点C3aにおいて透明電極30jに接触して、他方の手指は接触点C4aにおいて透明電極30eに接触する。このとき、透明電極30jには、接触点C3a以外に接触物はないため、透明電極30jの両端には、接触点C3aの位置座標に対応した電流が流れる。そして、同様にして、透明電極30eの両端には、接触点C4aの位置座標に対応した電流が流れる。
そして、先に説明したように、予め作成された、透明電極30jの両端に流れる電流の大きさと、透明電極30jに接触した点の位置座標との関係を表わす対応表を参照することによって、接触点C3aの位置座標を特定することができる。また、予め作成された、透明電極30eの両端に流れる電流の大きさと、透明電極30eに接触した点の位置座標との関係を表わす対応表を参照することによって、接触点C4aの位置座標を特定することができる。
以後、同様にして、ピンチアウト操作を行っている手指の動きに応じて、それぞれの手指が横切った透明電極上の位置座標が検出されて出力される。
そして、図5に示したタッチパネルコントローラ15が、検出された透明電極の位置座標の変化(動き)を分析して、同じ時刻に検出された2つの接触点の間隔が時間とともに広がっていることを確認して、ピンチアウト操作がなされていると判断する。
次に、同じく図7(a)を用いて、2本の手指で、それぞれ接触点C5と接触点C6に触れて、そこから指の間隔を広げるように、左右方向にタッチパネル30をなぞった場合、すなわち、一方の手指を矢印F4Lの方向に動かして、他方の手指を矢印F4Rの方向に動かした場合について説明する。
最初は、一方の手指は接触点C5において透明電極30eに触れており、他方の手指は接触点C6において透明電極30eに触れている。このとき、透明電極30eには、接触点C5と接触点C6において手指が同時に接触するため、先に図3で説明したように、透明電極30eからは、接触点C5,接触点C6とは無関係な位置座標が検出される。
そして、ピンチアウト操作を行って2本の手指の間隔が広がったとき、接触点C5に接触していた手指は、透明電極30e上を左方向に向かって移動する。そして、接触点C5に接触していた手指が、透明電極30e上を左方向に向かって移動して接触点C5aに達したときに、他方の手指が、透明電極30e上を右方向に向かって移動して接触点C6aに達したとする。
このとき、透明電極30eの両端からは接触点にC5aに対応した電流が検出されて、透明電極30dの両端からは接触点にC6aに対応した電流が検出される。そして、接触点C5aの位置座標と、接触点C6aの位置座標が、それぞれ検出される。
それ以降、ピンチアウト操作を行っている手指の動きに応じて、それぞれの手指が接触した透明電極上の位置座標が検出される。
そして、図5に示したタッチパネルコントローラ15が、検出された透明電極の位置座標の変化(動き)を分析して、同じ時刻に検出された2つの接触点の間隔が時間とともに広がっていることが確認して、ピンチアウト操作がなされていると判断する。
次に、図7(b)を用いて、ピンチイン操作を行ったときの作用について説明する。
最初に、2本の手指で、それぞれ接触点C7と接触点C8に接触する。その状態から、2本の手指の間隔を狭めるように、左右方向にタッチパネル30をなぞった場合、すなわち、一方の手指を矢印F5Lの方向に動かして、他方の手指を矢印F5Rの方向に動かした場合について説明する。
最初は、一方の手指は接触点C7において透明電極30kに触れており、他方の手指は接触点C8において透明電極30cに触れている。このとき、透明電極30kには、接触点C7以外に接触物はないため、透明電極30kからは接触点C7の位置座標が検出される。そして、同様にして、透明電極30cからは接触点C8の座標が検出される。
なお、透明電極30kは、屈曲点30kc(屈曲部)において90°屈曲しているが、予め、透明電極30kの両端に流れる電流の大きさと、透明電極30kに接触した点の位置座標との関係を調べて対応表を作成しておき、実際に透明電極30kの両端に流れている電流の大きさと、この対応表とを比較することによって、接触点C7の位置座標を特定することができる。接触点C8についても同様である。
次のタイミングで、一方の手指は接触点C7aにおいて透明電極30jに接触して、他方の手指は接触点C8aにおいて透明電極30dに接触する。このとき、透明電極30jには、接触点C7a以外に接触物はないため、透明電極30jの両端には、接触点C7aの位置座標に対応した電流が流れる。そして、同様にして、透明電極30dの両端には、接触点C8aの位置座標に対応した電流が流れる。
そして、先に説明したように、予め作成された、透明電極30jの両端に流れる電流の大きさと、透明電極30jに接触した点の位置座標との関係を表わす対応表を参照することによって、接触点C7aの位置座標を特定することができる。また、予め作成された、透明電極30dの両端に流れる電流の大きさと、透明電極30dに接触した点の位置座標との関係を表わす対応表を参照することによって、接触点C8aの位置座標を特定することができる。
以後、同様にして、ピンチイン操作を行っている手指の動きに応じて、それぞれの手指が横切った透明電極上の位置座標が検出されて出力される。
そして、図5に示したタッチパネルコントローラ15が、検出された透明電極の位置座標の変化(動き)を分析して、同じ時刻に検出された2つの接触点の間隔が時間とともに狭まっていることを確認して、ピンチイン操作がなされていると判断する。
次に、同じく図7(b)を用いて、2本の手指で、それぞれ接触点C9と接触点C10に触れて、そこから指の間隔を狭めるように、左右方向にタッチパネル30をなぞった場合、すなわち、一方の手指を矢印F6Lの方向に動かして、他方の手指を矢印F6Rの方向に動かした場合について説明する。
最初は、一方の手指は接触点C9において透明電極30eに触れており、他方の手指は接触点C10において透明電極30cに触れている。このとき、透明電極30eには、接触点C9以外に接触物はないため、透明電極30eからは、接触点C9の位置座標が検出される。そして、同様にして、透明電極30cからは接触点C10の座標が検出される。
ピンチイン操作を行って2本の手指の間隔が狭まったとき、接触点C9に接触していた手指は、透明電極30e上を右方向に向かって移動して、接触点C9aを経て接触点C9bに達する。そして、接触点C10に接触していた手指は、透明電極30dと接触点C10aにおいて接触した後、透明電極30eと接触点C10bにおいて接触する。
このとき、透明電極30eには、接触点C9bと接触点C10bにおいて手指が同時に接触するため、先に図3で説明したように、透明電極30eからは、接触点C9b,接触点C10bとは無関係な位置座標が検出される。
しかしながら、接触点C9が接触点C9bに移動して、接触点C10が接触点C10bに移動する過程において、図5に示したタッチパネルコントローラ15は、検出された透明電極の位置座標の変化(動き)を分析して、同じ時刻に検出された2つの接触点の間隔が時間とともに狭まっていることを確認して、ピンチイン操作がなされていると判断する。
このように、図6に示した配線パターンの透明電極30a,30b,…,30nを用いることによって、1層の透明電極からなる電極の配線パターンで、ピンチイン,ピンチアウトの操作を検出することができる。
そして、ピンチイン操作が検出されると、図5に示した表示制御部38の作用によって、メータ内ディスプレイ40に表示された画面が縮小(ズームアウト)される。また、ピンチアウト操作が検出されると、図5に示した表示制御部38の作用によって、メータ内ディスプレイ40に表示された画面が拡大(ズームイン)される。
なお、透明電極の配線パターンは、図6に示すものに限定される訳ではない。例えば、図8(a)に示すタッチパネル50のような透明電極50a,50b,…,50nの配線パターンを用いても、ピンチイン,ピンチアウトの操作を検出することができる。
図8(a)の透明電極50aは、複数の屈曲点50ac1,50ac2,…,50aci(屈曲部)を有している。そして、隣接する屈曲点(屈曲部)の間で、透明電極50aの延伸方向θは、図8(b)のヒストグラムH(θ)に示すように、θ=45°とθ=135°の方向に、交互に屈曲している。さらに、隣接する透明電極は、等間隔で互いに平行になるように配線されている。
このように、1本の透明電極の中に屈曲点(屈曲部)を複数設けて、隣接する屈曲点(屈曲部)の間隔を短くすることによって、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行った際に、移動した1本の指の軌跡が、1本の透明電極と一致してしまう頻度が低減されるため、ピンチイン操作やピンチアウト操作をより一層確実に検出することができる。
さらに、図8(c)に示すタッチパネル60のような透明電極60a,60b,…,60nの配線パターンを用いても、ピンチイン,ピンチアウトの操作を検出することができる。
図8(c)は、屈曲部60ac,60bc,…,60ncが明確な点ではなく、透明電極が緩やかにその延伸方向を変化させている例である。このような屈曲部60ac,60bc,…,60ncを有する透明電極の配線パターンによっても、図7で説明したのと同様の作用を実現することができるため、ピンチイン操作やピンチアウト操作を検出することができる。
次に、本発明の別の実施例2について、図9を用いて説明する。
[実施例2の構成、および作用の説明]
図9(a)は、本発明の第2の実施例であるタッチパネル式入力装置120に用いるタッチパネル70の外観を示す斜視図である。そして、図9(b)は、タッチパネル70の上面図である。
図9(a)は、本発明の第2の実施例であるタッチパネル式入力装置120に用いるタッチパネル70の外観を示す斜視図である。そして、図9(b)は、タッチパネル70の上面図である。
図9(a)に示すタッチパネル70の表面部材は、導電性ポリマー等の伸縮性のある素材で形成されており、その操作領域71の内側がタッチパネル70の表面側に向かって滑らかな凸形状をなすように形成されている。そして、非操作領域72にはカバー等が設置されており、手指が非操作領域72に接触しても反応しないようになっている。
タッチパネル70には、図9(b)に示すように、1層の透明電極70a,70b,…,70nが配線されている。すなわち、透明電極の配線パターンは、図5に示した構成と同じである。
そして、タッチパネル70の操作領域71に触れて、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行うと、実施例1で説明したのと同様の作用によって、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったことが認識される。そして、認識された操作に応じて、図5に示すメータ内ディスプレイ40に表示された情報の表示形態が縮小、拡大される。
図9(a)に示すタッチパネル70にあっては、表面が滑らかな凸形状をなしているため、手指で触れた際に、直感的にピンチイン操作やピンチアウト操作を実行することができる。そして、透明電極70a,70b,…,70nが1層構造になっているため、タッチパネル70の透過率(透明度)を高くすることができ、これによって、タッチパネルの操作領域に表示される情報の輝度を高めることができるため、タッチパネルの操作内容を確実に視認することができる。
また、図9(c)は、本発明の第2の実施例であるタッチパネル式入力装置130に用いるタッチパネル80の外観を示す斜視図である。そして、図9(d)は、タッチパネル80の上面図である。
図9(c)に示すように、タッチパネル80は、その操作領域81の内側がタッチパネル80の表面側に向かって凹形状をなしている。そして、非操作領域82にはカバー等が設置されており、手指が非操作領域82に接触しても反応しないようになっている。
タッチパネル80には、図9(d)に示すように、1層の透明電極80a,80b,…,80nが配線されている。すなわち、透明電極の配線パターンは、図5に示した構成と同じである。
そして、タッチパネル80の操作領域81に触れて、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行うと、実施例1で説明したのと同様の作用によって、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったことが認識される。そして、認識された操作に応じて、図5に示すメータ内ディスプレイ40に表示された情報の表示形態が縮小、拡大される。
図9(c)に示すタッチパネル80にあっては、表面が滑らかな凹形状をなしているため、手指で触れた際に、直感的にピンチイン操作やピンチアウト操作を実行することができる。そして、透明電極80a,80b,…,80nが1層構造になっているため、タッチパネル80の透過率(透明度)を高くすることができ、これによって、タッチパネルの操作領域に表示される情報の輝度を高めることができるため、タッチパネルの操作内容を確実に視認することができる。
以上、説明したように、実施例1に係るタッチパネル式入力装置20によれば、タッチパネル30(投影型静電容量式タッチパネル)において、所定の操作領域31の中に、位置座標と前記位置座標の動きを検出する、互いに平行に延伸して、前記操作領域の表面に沿う方向に屈曲点30ac,30bc,…,30nc(屈曲部)を有する複数の透明電極30a,30b,…,30nからなる1層の電極層を設けたため、透明電極30a,30b,…,30nが1層構造になることによって、タッチパネル30の透過率を高くすることができる。そのため、タッチパネル30の操作領域に表示される情報の輝度を高めることができ、タッチパネル30の操作内容を確実に視認することができる。また、1層からなる複数の透明電極30a,30b,…,30nを、屈曲点30ac,30bc,…,30nc(屈曲部)を設けて互いに平行になるように配線したため、複数の手指が同時に操作領域31に触れたことを検出できるとともに、2本の指を用いたピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときに、複数の透明電極30a,30b,…,30nが屈曲して設けられているため、2本の指のうち少なくとも1方の指が複数の透明電極30a,30b,…,30nと交差するため、これによって、従来のタッチパネルの操作性を損なうことはなく、ピンチイン操作やピンチアウト操作を確実に検出することができる。
また、実施例1に係るタッチパネル式入力装置20によれば、操作領域の内部に、透明電極30a,30b,…,30nの延伸方向θが複数の異なる方向に向かうように配線されるため、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときに、操作領域に触れた2本の指が複数の異なる透明電極と交差するため、1層構造の透明電極30a,30b,…,30nであっても、2本の指の動きを確実に検出でき、これによってピンチイン操作やピンチアウト操作をより一層確実に検出することができる。
また、実施例1に係るタッチパネル式入力装置20によれば、操作領域の内部に、透明電極30a,30b,…,30nの延伸方向θが90度の角度差を有して分布するように配線されるため、ピンチイン操作やピンチアウト操作を行ったときに、操作領域に触れた2本の指が複数の異なる透明電極と交差する確率をより一層高くすることができ、これによって、1層構造の透明電極30a,30b,…,30nであっても、2本の指の動きを確実に検出でき、ピンチイン操作やピンチアウト操作をより一層確実に検出することができる。
また、実施例2に係るタッチパネル式入力装置120(または130)によれば、透明電極70a,70b,…,70n(または80a,80b,…,80n)を有する操作領域を、凹凸を有する形状に成形したときであっても、タッチパネル70(または80)の透過率を高くすることができるため、タッチパネル70(または80)の操作領域に表示される情報の輝度を高めることができ、タッチパネル70(または80)の操作内容を確実に視認することができる。さらに、操作領域に凹凸を持たせることによって、この凹凸を有する操作領域に触れたときに、ピンチイン操作やピンチアウト操作を直感的に行うことができるため、従来のタッチパネルの操作内容を損なうことなく、操作性をより一層高めることができる。
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、実施例はこの発明の例示にしか過ぎないものであるため、この発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。
15 タッチパネルコントローラ
20,120,130 タッチパネル式入力装置
30 タッチパネル
30L,30B 辺
31 操作領域
32 非操作領域
34 交流電源
38 表示制御部
40 メータ内ディスプレイ
30a,30b,…,30n 透明電極
30a1,30a2,30b1,30b2,…,30n1,30n2 電極端子
30ac,30bc,…,30nc 屈曲点(屈曲部)
20,120,130 タッチパネル式入力装置
30 タッチパネル
30L,30B 辺
31 操作領域
32 非操作領域
34 交流電源
38 表示制御部
40 メータ内ディスプレイ
30a,30b,…,30n 透明電極
30a1,30a2,30b1,30b2,…,30n1,30n2 電極端子
30ac,30bc,…,30nc 屈曲点(屈曲部)
Claims (4)
- 所定の操作領域に近接または接触した複数の手指の位置座標とその動きに基づいて所定の操作情報を出力する投影型静電容量式タッチパネルにおいて、前記操作領域の内部に、前記位置座標と前記位置座標の動きを検出する、互いに平行に延伸して前記操作領域の表面に沿う方向に少なくとも1つの屈曲部を有するように配線された複数の透明電極からなる1層の電極層を設けることを特徴とするタッチパネル式入力装置。
- 前記屈曲部は、前記操作領域の内部における前記複数の透明電極の延伸方向が複数の異なる方向に分布するように設けられることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル式入力装置。
- 前記屈曲部は、前記操作領域の内部において、前記複数の透明電極の延伸方向が90度の角度差を有して分布するように設けられることを特徴とする請求項2に記載のタッチパネル式入力装置。
- 前記操作領域は、凹凸を有する形状に成形されることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のタッチパネル式入力装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013092592A JP2014215817A (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | タッチパネル式入力装置 |
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ID=51941522
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JP2013092592A Pending JP2014215817A (ja) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | タッチパネル式入力装置 |
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JP (1) | JP2014215817A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10635301B2 (en) | 2017-05-10 | 2020-04-28 | Fujifilm Corporation | Touch type operation device, and operation method and operation program thereof |
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2013
- 2013-04-25 JP JP2013092592A patent/JP2014215817A/ja active Pending
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