JP2014215817A - タッチパネル式入力装置 - Google Patents

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

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。

特開２００３−９１３６０号公報

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。

（ａ）は投影型静電容量式タッチパネルの構造を示す断面図である。（ｂ）は投影型静電容量式タッチパネルの構造を示す上面図である。 投影型静電容量式タッチパネルの動作原理を示す図である。 従来の投影型静電容量式タッチパネルの問題点を説明する図である。 実施例１に係るタッチパネルを車両に搭載した様子を示す図である。 実施例１に係るタッチパネルの構造を示す図である。 （ａ）は実施例１に係るタッチパネルの透明電極の配線パターンを示す図である。（ｂ）は図６（ａ）における透明電極の延伸方向の分布を示す図である。 （ａ）は実施例１に係るタッチパネルでピンチアウト操作を行ったときの動作について説明する図である。（ｂ）は実施例１に係るタッチパネルでピンチイン操作を行ったときの動作について説明する図である。 （ａ）は実施例１に係るタッチパネルの別の透明電極の配線パターンを示す図である。（ｂ）は図８（ａ）における透明電極の延伸方向の分布を示す図である。（ｃ）は実施例１に係るタッチパネルの透明電極の別の配線パターンを示す図である。 （ａ）は実施例２に係るタッチパネルのうち、操作領域が凸面形状を有するタッチパネルの外観を示す斜視図である。（ｂ）は図９（ａ）の上面図に、透明電極の配線パターンを示した図である。（ｃ）は実施例２に係る別のタッチパネルのうち、操作領域が凹面形状を有するタッチパネルの外観を示す斜視図である。（ｄ）は図９（ｃ）の上面図に、透明電極の配線パターンを示した図である。

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。

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。

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。

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Ｃ_１に触れて、手指１００ｂで接触点Ｃ_２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Ｃ_１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Ｃ_１，接触点Ｃ_２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Ｃ_１，接触点Ｃ_２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Ｆ_１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Ｆ_２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。

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３０_Ｌ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３０_Ｌと直交する辺３０_Ｂ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。

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Ｃ_３と接触点Ｃ_４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Ｆ_３Ｌの方向に動かして、他方の手指を矢印Ｆ_３Ｒ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Ｃ_３において透明電極３０ｉに触れており、他方の手指は接触点Ｃ_４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Ｃ_３以外に接触物はないため、透明電極３０ｉからは接触点Ｃ_３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Ｃ_４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Ｃ_３の位置座標を特定することができる。接触点Ｃ_４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Ｃ_３ａにおいて透明電極３０ｊに接触して、他方の手指は接触点Ｃ_４ａ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Ｃ_３ａ以外に接触物はないため、透明電極３０ｊの両端には、接触点Ｃ_３ａ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Ｃ_４ａ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Ｃ_３ａ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Ｃ_４ａ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Ｃ_５と接触点Ｃ_６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Ｆ_４Ｌの方向に動かして、他方の手指を矢印Ｆ_４Ｒ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Ｃ_５において透明電極３０ｅに触れており、他方の手指は接触点Ｃ_６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Ｃ_５と接触点Ｃ_６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Ｃ_５，接触点Ｃ_６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Ｃ_５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Ｃ_５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Ｃ_５ａ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Ｃ_６ａ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Ｃ_５ａ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Ｃ_６ａに対応した電流が検出される。そして、接触点Ｃ_５ａの位置座標と、接触点Ｃ_６ａ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Ｃ_７と接触点Ｃ_８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Ｆ_５Ｌの方向に動かして、他方の手指を矢印Ｆ_５Ｒ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Ｃ_７において透明電極３０ｋに触れており、他方の手指は接触点Ｃ_８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Ｃ_７以外に接触物はないため、透明電極３０ｋからは接触点Ｃ_７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Ｃ_８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Ｃ_７の位置座標を特定することができる。接触点Ｃ_８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Ｃ_７ａにおいて透明電極３０ｊに接触して、他方の手指は接触点Ｃ_８ａ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Ｃ_７ａ以外に接触物はないため、透明電極３０ｊの両端には、接触点Ｃ_７ａ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Ｃ_８ａ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Ｃ_７ａ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Ｃ_８ａ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Ｃ_９と接触点Ｃ_１０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Ｆ_６Ｌの方向に動かして、他方の手指を矢印Ｆ_６Ｒ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Ｃ_９において透明電極３０ｅに触れており、他方の手指は接触点Ｃ_１０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Ｃ_９以外に接触物はないため、透明電極３０ｅからは、接触点Ｃ_９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Ｃ_１０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Ｃ_９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Ｃ_９ａを経て接触点Ｃ_９ｂに達する。そして、接触点Ｃ_１０に接触していた手指は、透明電極３０ｄと接触点Ｃ_１０ａにおいて接触した後、透明電極３０ｅと接触点Ｃ_１０ｂにおいて接触する。

このとき、透明電極３０ｅには、接触点Ｃ_９ｂと接触点Ｃ_１０ｂ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Ｃ_９ｂ，接触点Ｃ_１０ｂ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Ｃ_９が接触点Ｃ_９ｂに移動して、接触点Ｃ_１０が接触点Ｃ_１０ｂ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）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
３０_Ｌ，３０_Ｂ 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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。