JP2015041272A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パネルへのタッチとパネルの曲げとを区別して検出する。【解決手段】タッチパネル装置１０１は、複数の第１の電極１１２と複数の第２の電極１１３とが立体交差した状態で設けられたパネル１０２と、第１の電極１１２に入力された信号に応答して第２の電極１１３から出力された信号に基づいて、第１および第２の電極１１２、１１３の電気的特性Ｓの変化量ΔＳを電極交差部Ｃ毎に算出する電気的特性算出部１０６と、電気的特性算出部１０６によって算出された電極交差部Ｃ毎の電気的特性の変化量に基づいて、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとを区別して検出するタッチ／曲げ検出部１０７と、を備える。タッチ／曲げ検出部１０７は、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃの数およびパネル１０２上での分布とに基づいて、タッチ位置とパネルの曲げ発生位置とを区別して検出する。【選択図】図１

Description

技術分野は、ユーザーがタッチしたパネル上の位置を検出するタッチパネル装置に関する。

ユーザーがその指でタッチしたまたは例えばスタイラスペンを介してタッチしたパネル上の位置を検出するタッチパネル装置が、例えばモバイルコンピューティングの分野で広く普及している。タッチパネル装置において、タッチ位置を検出する方式は、種々存在する。

例えば、抵抗膜方式のタッチパネル装置は、間隔をあけて配置されたＩＴＯ等の透明な電極対を備え、タッチによって電極間の抵抗値が変わることにより、タッチ位置を検出するように構成されている。

抵抗膜方式のタッチパネル装置は、コストが低いといったメリットが存在するが、透過率が低い、触っただけでは反応しないため押す動作が必要などのデメリットも存在する。そこで、スマートフォン端末やタブレット端末等では、静電容量方式のタッチパネル装置が多く使用されている。

静電容量方式のタッチパネル装置は、立体交差した状態の複数の電極を備え、タッチによって生じた交差し合う電極間の相互容量の変化を検出することにより、タッチ位置を検出するように構成されている。静電容量方式のタッチパネル装置としては、可撓性を有しないガラス上に複数の電極が設けられたもの、可撓性を有するフィルム上に複数の電極が設けられたもの、または表示装置の内部に電極を配置するインセル式と呼ばれるものなどが存在する。

このようなタッチパネル装置は、表示装置と組み合わせて使用される、すなわちタッチスクリーン装置の一部として使用されることが多い。

ところで、近年、曲げることが可能であって、その曲げに基づいて表示内容を変更可能なフレキシブル表示装置またはフレキシブルタッチスクリーン装置が求められている。

例えば、特許文献１に記載のフレキシブル表示装置の場合、バックライトと透過型液晶セルとの間に滑動検出部が設けられている。この滑動検出部は、フレキシブル表示装置が曲げられることによって生じるバックライトと透過型液晶セルとのずれ（滑動量）を検出する。この滑動検出部の検出結果に基づいて、フレキシブル表示装置の曲げが検出される。

また、例えば、特許文献２に記載のフレキシブルタッチスクリーン装置は、タッチパネル、表示装置、および形状変化検出部を重ねることによって構成されている。形状変化検出部自体に生じた曲げ変形に基づいて、フレキシブルタッチスクリーン装置全体の曲げが検出される。

特開２００８−１８１４６６号公報 特許第４４３４６０９号公報

しかしながら、フレキシブルタッチスクリーン装置の場合、すなわちタッチと曲げの両方を検出する場合、特許文献２に記載されたように、タッチを検出するためのタッチパネルと曲げを検出するための形状変化検出部とが必要になる。そのため、フレキシブルタッチスクリーン装置のコストアップ、装置の大型化、装置の重量増加などの問題が生じる。

そこで、本発明の一態様は、例えばフレキシブルタッチスクリーン装置のコストアップ、大型化、重量増加などを抑制することができるように、タッチと曲げを区別して検出す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。

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
複数の第１の電極と複数の第２の電極とが立体交差した状態で設けられたパネルと、
第１の電極に入力された信号に応答して第２の電極から出力された信号に基づいて、第１および第２の電極の電気的特性の変化量を電極交差部毎に算出する電気的特性算出部と、
電気的特性算出部によって算出された電極交差部毎の電気的特性の変化量に基づいて、パネルへのタッチとパネルの曲げとを区別して検出するタッチ／曲げ検出部と、を備え、
タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部の数およびパネル上での分布とに基づいて、タッチ位置とパネルの曲げ発生位置とを区別して検出する、タッチパネル装置が提供される。

本発明の一態様によれば、タッチパネル装置は、パネルへのタッチとパネルの曲げを区別して検出することができる。例えば、本態様のタッチパネル装置を使用することにより、フレキシブルタッチスクリーン装置は、曲げを検出するためのデバイスを別途用意する必要がなくなり、コストアップ、大型化、重量増加などが抑制される。

本発明の実施の形態１に係るタッチパネル装置の概略的な構成図 電極交差部の拡大斜視図 電極交差部を形成する送信電極と受信電極とから構成される電気回路を示す図 ユーザーがパネルにタッチしている状態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 複数の電極交差部の電気的特性の変化量に基づいてタッチ位置を検出する方法を説明するための図 電極交差部の感度特性に基づいてタッチ位置を検出する方法を説明するための図 パネルの曲げの一形態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルの曲げの別の形態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルの曲げの異なる形態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルの曲げのさらに異なる形態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルの曲げのさらに別の形態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルの曲げの曲率および曲げ角度を算出する方法を説明するための図 パネルの曲げの曲率および曲げ角度を算出するための一例の曲率／曲げ角度算出テーブルを示す図 パネルへのタッチが行われているとともにパネルに曲げが発生している状態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルの曲げ部分へのタッチが行われている状態と、対応する電極交差部の電気的特性の変化量の分布とを示す図 パネルへのタッチとパネルの曲げとを区別して検出するためのフロー図 パネルの曲げを検出するためのサブフロー図 実施の形態２に係る、タッチパネル装置におけるパネルの曲げの検出を説明するための図 実施の形態２に係る、タッチパネル装置におけるパネルの曲げの検出を説明するための図 実施の形態２に係る、電極交差部を形成する送信電極と受信電極とから構成される電気回路を示す図

本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、複数の第１の電極と複数の第２の電極とが立体交差した状態で設けられたパネルと、第１の電極に入力された信号に応答して第２の電極から出力された信号に基づいて、第１および第２の電極の電気的特性の変化量を電極交差部毎に算出する電気的特性算出部と、電気的特性算出部によって算出された電極交差部毎の電気的特性の変化量に基づいて、パネルへのタッチとパネルの曲げとを区別して検出するタッチ／曲げ検出部と、を備え、タッチ／曲げ検出部が、電気的特性が変化した複数の電極交差部の数およびパネル上での分布とに基づいて、タッチ位置とパネルの曲げ発生位置とを区別して検出する。

本態様によれば、タッチパネル装置は、パネルへのタッチとパネルの曲げを区別して検出することができる。例えば、本態様のタッチパネル装置を使用することにより、フレキシブルタッチスクリーン装置は、曲げを検出するためのデバイスを別途用意する必要がなくなり、コストアップ、大型化、重量増加などが抑制される。

タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部が線状に並ぶとき、当該電極交差部の並びに沿ってパネルの曲げが発生していると検出してもよい。

これにより、パネルへのタッチとパネルの曲げとを区別して検出することができる。

タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部が線状に並び、且つその並びにパネルの縁に位置する電極交差部が含まれる場合、当該電極交差部の並びに沿ってパネルの曲げが発生していると検出してもよい。

これにより、パネルへのタッチとパネルの曲げとを高精度に区別して検出することができる。

タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部の線状の並びに対してその並び方向と交差する方向に位置する電極交差部の電気的特性の変化量に基づいて、パネルの曲げの曲率または曲げ角度を算出してもよい。

これにより、パネルの曲げの具体的な形態として、パネルの曲げの曲率または曲げ角度を算出することができる。

タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部が線状に並び、且つ当該並びの中の一部の電極交差部の電気的特性の変化量が異なる場合、当該並びに沿ってパネルの曲げが発生していると検出するとともに、電気的特性の変化量が異なる一部の電極交差部が配置されているパネル上の位置をタッチ位置として検出してもよい。

これにより、パネルの曲げ部分にタッチされても、パネルの曲げと区別してパネルへのタッチを検出することができる。

タッチパネル装置が、パネルと平行に延在するとともに、接地され、可撓性を有する平面電極をさらに備え、電気的特性算出部が、電極交差部毎の電気的特性の変化量として、第１および第２の電極それぞれと平面電極との間に形成される対地容量の変化量を算出してもよい。

これにより、パネルの曲げの検出感度が向上する。

パネルが可撓性を有する表示装置に重ねられ、その表示装置が、パネルと平行に延在するとともに、接地され、可撓性を有する平面電極を備え、電気的特性算出部が、電極交差部毎の電気的特性の変化量として、第１および第２の電極それぞれと平面電極との間に形成される対地容量の変化量を算出してもよい。

これにより、パネルの曲げの検出感度が向上する。

以下、本発明の実施の形態に係るタッチパネル装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、本発明の一例の実施の形態である。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であって本発明を限定するものではない。

なお、各図において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を付す。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るタッチパネル装置の構成を概略的に示す図である。図１に示すように、タッチパネル装置１０１は、パネル１０２と、送信部１０３と、受信部１０４と、制御部１０５とを備える。また、制御部１０５は、電気的特性算出部１０６と、タッチ／曲げ検出部１０７とを備える。さらに、タッチ／曲げ検出部１０７は、曲率／曲げ角度算出部１０８と、タッチ感度補正部１０９とを備える。

タッチパネル装置１０１のパネル１０２は、可撓性を有し、また複数の送信電極（第１の電極）１１２と、複数の受信電極（第２の電極）１１３とを保持する。

具体的には、図１に示すように、複数の送信電極１１２それぞれは、Ｘ−Ｙ平面と平行なパネル１０２に対して平行に且つＸ軸方向に延在した状態で、Ｙ軸方向に所定のピッチ間隔Ｐｙをあけてパネル１０２に設けられている。一方、複数の受信電極１１３は、パネル１０２に平行に且つＹ軸方向に延在した状態で、Ｘ軸方向に所定のピッチ間隔Ｐｘをあけてパネル１０２に設けられている。

また、複数の送信電極１１２と複数の受信電極１１３とは、図２に示すように、パネル１０２と直交する方向（Ｚ軸方向）に間隔をあけてパネル１２に設けられている、すなわち、送信電極１１２と受信電極１１３は、立体交差した状態でパネル１２に設けられている。なお、送信電極１１２と受信電極１１３は、直接的に接触せず、その間に絶縁層（図示せず）が設けられている。さらに、送信電極１１２と受信電極１１３とが立体交差する電極交差部では、送信電極１１２と受信電極１１３との間に相互容量２０１が形成されている。

なお、送信電極１１２および受信電極１１３それぞれの本数およびピッチ間隔は、パネル１０２のアスペクト比によって異なる。また、図１では、パネル１０２と直交する方向（Ｚ軸方向）に見た場合、送信電極１１２と受信電極１１３は直交するが、これに限らず、送信電極１１２と受信電極１１３は例えば６０°の角度で交差してもよい。さらにまた、図１および図２に示すように、送信電極１１２および受信電極１１３は、直線形状であるが、ダイヤパターンと呼ばれる形状など、他の形状であってもよい。

タッチパネル装置１０１の送信部１０３は、複数の送信電極１１２それぞれに駆動信号（駆動電流）を送信するように構成されている。具体的には、送信部１０３は、送信電極１１２それぞれに順番に駆動信号を送信し、これを繰り返すように構成されている。

タッチパネル装置１０１の受信部１０４は、複数の受信電極１１３から出力された信号（出力電流）を受信するように構成されている。具体的に説明すると、送信電極１１２に駆動信号（電流）が流れると、その送信電極１１２と立体交差する（相互容量２０１を介して電気的に接続されている）受信電極１１３に対応する応答信号（充放電電流）が流れる。この応答信号を受信部１０４は受信する。また、受信部１０４は受信した応答信号に対応する信号を制御部１０５に送信する。

タッチパネル装置１０１の制御部１０５は、送信部１０３を制御するとともに、受信部１０４から出力された信号を受け取るように構成されている。また、受信部１０４から出力された信号、すなわち複数の受信電極１１３それぞれからの応答信号に基づいて、パネル１０２へのタッチおよびパネルの曲げを検出するように構成されている。

具体的には、タッチパネル装置１０１の制御部１０５は、タッチ位置およびパネル１０２の曲げ発生位置を検出するために、複数の送信電極１１２と複数の受信電極１１３とが立体交差することによって形成される複数の電極交差部Ｃ毎の電気的特性Ｓの変化量ΔＳを算出するための電気的特性算出部１０６を有する。

電気的特性算出部１０６は、各受信電極１１３から出力された応答信号に基づいて、送信電極１１２および受信電極１１３の電気的特性Ｓの変化量ΔＳを電極交差部Ｃ毎に算出するように構成されている。

図３は、１つの電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３とから構成される電気回路を示している。図３に示すように、電気回路上、１つの電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３は、相互容量２０１を介して直列に接続されている。送信部１０３から送信電極１１２に駆動信号（駆動電流）が入力されると、受信電極１１３から受信部１０４に、応答信号（充放電電流）が流れる。この受信電極１１３から出力された応答信号に基づいて、電気的特性算出部１０６は、電極交差部Ｃ毎の電気的特性Ｓの変化量ΔＳとして、例えば、その電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１の変化量を算出する。

タッチ／曲げ検出部１０７は、電気的特性算出部１０６によって算出された電極交差部Ｃ毎の電気的特性Ｓの変化量ΔＳ（本実施の形態１の場合、相互容量２０１の変化量）に基づいて、パネル１０２へのタッチとパネルの曲げとを区別して検出するように構成されている。

例えば、タッチ／曲げ検出部１０７は、ユーザがその指によってタッチしたまたは例えばスタイラスペンによってタッチしたパネル１０２上のタッチ位置を検出する。なお、本明細書において、「パネルをタッチする」とは、パネルに直接触れるまたはパネルに接近することを意味する。

ユーザーがパネル１０２の任意の位置にその指によってタッチするまたはその指を接近させると、その任意の位置近傍に配置されている複数の電極交差部Ｃそれぞれの電気的特性が変化する（その電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１の容量が変化する）。その結果、タッチ位置近傍に配置されている複数の電極交差部Ｃそれぞれの送信電極１１２に駆動信号（駆動電流）が流れたとき、当該電極交差部Ｃの受信電極１１３に、相互容量２０１の変化に対応し、タッチしていないときと異なる応答信号（充放電電流）が流れる。この応答信号の変化に基づいて、すなわち電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化に基づいて、タッチ／曲げ検出部１０７は、ユーザーのタッチによって電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃを特定し、その特定した複数の電極交差部Ｃのパネル１０２上の位置に基づいて、タッチ位置を検出する。

複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化に基づいて、タッチ位置を検出する方法について説明する。

図４（ａ−１）はタッチパネル装置１０１のパネル１０２をユーザーがシングルタッチしている様子を示し、図４（ａ−２）はユーザーのシングルタッチよって変化した各電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布の一例を示している。

図４（ａ−２）に示すように、ユーザーのシングルタッチによって、パネル１０２の位置（ｘ１０、ｙ７）に配置されている電極交差部Ｃ（ｘ１０、ｙ７）の電気的特性Ｓが−ΔＳ２だけ変化し（その相互容量２０１の容量がΔＳ２だけ減少し）、その周囲に隣接する８つの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが−ΔＳ１だけ変化する（それらの相互容量２０１の容量がΔＳ１だけ減少する）。なお、図４（ａ−２）に示す電気的特性Ｓの変化量ΔＳは、ユーザーがタッチしていないまたはパネル１０２が曲げられていないとき、すなわちパネル１０２が外的影響を受けていない自然状態にあるときからの変化量であって、その変化量の大小関係は、ΔＳ３＞ΔＳ２＞ΔＳ１＞０＞−ΔＳ１＞−ΔＳ２＞−ΔＳ３＞−ΔＳ４である（ΔＳ３と−ΔＳ３の絶対値が等しく、また、ΔＳ２と−ΔＳ２の絶対値が等しく、さらにΔＳ１と−ΔＳ１との絶対値が等しい）。

図４（ａ−２）に示すような複数の電極交差部Ｃそれぞれの電気的特性Ｓの変化量ΔＳに基づいてタッチ位置を検出する方法について、図５を参照しながら説明する。

図５に示すように、パネル１０２上の９つの位置（ｘ９、ｙ６）、（ｘ１０、ｙ６）、（ｘ１１、ｙ６）、（ｘ９、ｙ７）、（ｘ１０、ｙ７）、（ｘ１１、ｙ７）、（ｘ９、ｙ８）、（ｘ１０、ｙ８）、（ｘ１１、ｙ８）それぞれに配置されている電極交差部Ｃの電気的特性Ｓ（ｘｎ、ｙｎ）（本実施の形態１の場合、相互容量２０１）を密度とみなすと、質量分布の中心となる重心Ｇ（Ｇｘ、Ｇｙ）の位置がタッチ位置に相当する。したがって、数式１および数式２を用いて重心Ｇ（Ｇｘ、Ｇｙ）の位置、すなわちタッチ位置を算出することができる。なお、図５に示す例の場合、電気的特性Ｓが変化した９つの電極交差部Ｃが３×３のマトリック状に配置されているため、数式１、数式２におけるパラメータＷｘ、Ｗｙは３である。

なお、この重心に基づくタッチ位置の検出方法は、図５および数式１、２に示すように、正規分布を利用したものであり、電気的特性Ｓの正規分布の重心に対応するパネル１０２上の位置が、ユーザーによってタッチされたタッチ位置に対応する。

また、タッチ位置を算出するにあたり、その算出の際に参照する電極交差部Ｃの数が増えるほど、タッチ位置の検出精度は向上する。

さらに、このようなタッチ位置の検出によれば、図４（ｂ−１）に示すようにユーザーがパネル１０２上の複数の位置をタッチしていても（いわゆるマルチタッチ）、図４（ｂ−２）に示すようにそれぞれのタッチ位置を検出することができる。

また、電極交差部Ｃの感度特性に基づいて、タッチ位置を検出することも可能である。

図６（ａ）は、複数の送信電極１１２のピッチ間隔Ｐｙと、複数の受信電極１１３のピッチ間隔Ｐｘとがユーザーの指先に比べて大きい場合を示している。また、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）（送信電極１１２（ｙｎ）と受信電極１１３（ｘｍ）との交差部）の感度特性を示している。

図６（ａ）に示すように位置（ｘｍ、ｙｍ）に配置されている電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）を形成する受信電極１１３（ｘｍ）から隣接する受信電極１１３（ｘ（ｍ＋１））に向かってパネル１０２に沿ってユーザーが指をＸ軸方向に移動させると、図６（ｂ）に示すように電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）の電気的特性Ｓの変化量ΔＳは減少する。具体的には、電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）の電気的特性Ｓの変化量ΔＳは、受信電極１１３（ｘｍ）と１１３（ｘｍ＋１）との中間位置近傍までは急激に低下し、その後は緩やかに低下する。したがって、電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）の感度特性（すなわち、図６（ｂ）に示す感度特性カーブ）を実験的または理論的に予め求めていれば、その感度特性と電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）の電気的特性Ｓの変化量ΔＳとに基づいて、電極交差部Ｃ（ｘｍ、ｙｎ）に対するタッチ位置を推測することが可能である。

タッチ／曲げ検出部１０７によって検出されたパネル１０２上のタッチ位置は、図１に示すように、例えば、タッチパネル装置１０１に接続されている外部装置１１４にタッチ位置情報（データ）として送信される。外部装置１１４は、受信したタッチ位置データに基づいて、タッチパネル装置１０１のパネル１０２が重ねられている表示装置（例えばディスプレイ）１１５を制御し、その表示装置１１５に表示される画像を変更する。すなわち、タッチパネル装置１０１、外部装置１１４、および表示装置１１５により、タッチスクリーン装置が構成されている。

タッチパネル装置１０１の制御部１０５のタッチ／曲げ検出部１０７はまた、電気的特性算出部１０６によって算出された複数の電極交差部Ｃ毎その電気的特性の変化量に基づいて、パネル１０２の曲げを検出するように構成されている。

パネル１０２が曲がると、そのパネル１０２に配設されている複数の送信電極１１２および複数の受信電極１１３の電気的特性が変化し、それによって電極交差部Ｃ毎の電気的特性Ｓが、パネル１０２が曲げる前の平坦なときと比べて変化する。特に、曲げによってパネル１０２上に発生した曲げ線に沿ったおよび曲げ線近傍の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。

パネル１０２が曲がると、例えば、図３に示すように、送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１が変化し、それにより電極交差部Ｃの電気的特性Ｓ（すなわちその電極交差部Ｃを形成する受信電極１１３から出力された応答信号）が変化する。

また、図７〜図１１に示すように、パネル１０２の曲げ発生位置および曲げの形態によって電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布が異なる。

例えば、図７（ａ−１）および図７（ａ−２）に示すように平坦な状態から、図７（ｂ−１）に示すようにパネル１０２がＹ軸方向に延在する曲げ線が発生するように谷折り状態に曲げられる。この場合、図７（ｂ−２）に示すように、曲げ線の発生位置に対応する複数の位置（ｘ１０、ｙ１）〜（ｘ１０、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが増加する（＋ΔＳ１変化する）。また、電気的特性Ｓの変化量ΔＳが実質的に同一な複数の電極交差部Ｃが、曲げ線に沿って並ぶ。

また、例えば、図８（ａ−１）または図８（ｂ−１）に示すようにパネル１０２がＹ軸方向に延在する曲げ線が発生するように谷折り状態または山折り状態に曲げられる。この場合、図８（ａ−２）または図（ｂ−２）に示すように、曲げ線の発生位置に対応する位置（ｘ１０〜ｙ１）〜（ｘ１０、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。それとともに、隣接する位置（ｘ９〜ｙ１）〜（ｘ９、ｙ１２）、（ｘ１１、ｙ１）〜（ｘ１１、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。ただし、図８（ａ−１）に示すように谷折りにパネル１０２が曲げられるとき、図（ａ−２）に示すように電極交差部Ｃの電気的特性Ｓは増加し（すなわちその電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１の容量が増加する）。一方、図８（ｂ−１）に示すように山折りにパネル１０２が曲げられるとき、図８（ｂ−２）に示すように電極交差部Ｃの電気的特性Ｓは減少する（すなわち相互容量２０１の容量が減少する）。

さらに、例えば、図９（ａ−１）に示すようにＹ軸方向に延在する曲げ線が発生するようにパネル１０２を緩やかに曲げた場合と、図９（ｂ−１）に示すようにＹ軸方向に延在する曲げ線が発生するようにパネル１０２を急峻に曲げた場合とでは、図９（ａ−２）および図９（ｂ−２）に示すように、電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布範囲が異なる。図９（ａ−１）に示すようにパネル１０２が緩やかに曲げられた場合、図９（ａ−２）に示すように、曲げ線の延在方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）に比較的に幅広い範囲に含まれる電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。具体的には、位置（ｘ８、ｙ１）〜（ｘ８、ｙ１２）、（ｘ９、ｙ１）〜（ｘ９、ｙ１２）、（ｘ１０、ｙ１）〜（ｘ１０、ｙ１２）、（ｘ１１、ｙ１）〜（ｘ１１、ｙ１２）、（ｘ１２、ｙ１）〜（ｘ１２、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。一方、図９（ｂ−１）に示すようにパネル１０２が急峻に曲げられた場合、図９（ｂ−２）に示すように比較的に幅狭い範囲に含まれる電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。具体的には、位置（ｘ１０、ｙ１）〜（ｘ１０、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。

当然ながら、パネル１０２は、Ｙ軸方向に延在する曲げ線が発生するように必ず曲げられるわけではない。例えば、図１０（ａ−２）および図１０（ｂ−２）に示すように電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部ＣがＸ軸方向とＹ軸方向との間の方向に延在するようにパネル１０２が曲げれることもある。すなわち、図１０（ａ−１）および図１０（ｂ−１）に示すように、パネル１０２は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との間の方向に延在する曲げ線が発生するように折り曲げられることもある。

また、例えば、図１１（ａ）に示すように、パネル１０２は、複数の箇所で曲げられる場合もある。この場合、図１１（ｂ）に示すように電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳは複数に分かれて分布する。図１１（ｂ）に示すように、パネル１０２の谷折り部分に対応する複数の位置（ｘ６、ｙ１）〜（ｘ６、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓと、それに隣接する位置（ｘ５、ｙ１）〜（ｘ５、ｙ１２）および（ｘ７、ｙ１）〜（ｘ７、ｙ１２）それそれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓとが増加する。一方、パネル１０２の山折り部分に対応する位置（ｘ１４、ｙ１）〜（ｘ１４、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓと、それに隣接する位置（ｘ１３、ｙ１）〜（ｘ１３、ｙ１２）および（ｘ１５、ｙ１）〜（ｘ１５、ｙ１２）それぞれの電気的特性Ｓとが減少する。

図７〜図１１からわかるように、電気特性Ｓの変化量ΔＳの分布に基づいて、パネル１０２の曲げ発生位置および曲げ形状を判別することが可能である。したがって、図１に示すタッチパネル装置１０１の制御部１０５におけるタッチ／曲げ検出部１０７は、各電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布に基づいて、パネル１０２の曲げの発生位置および曲げの形態を算出することができる。

図１に示すように、タッチ／曲げ検出部１０７は、パネル１０２の曲げの曲率および曲げ角度を算出するための曲率／曲げ角度算出部１０８を備えてもよい。なお、本明細書で言う「曲率」は、曲率半径（いわゆる「Ｒ」）の逆数であって、曲率が大きいほどパネル１０２が急峻に曲げられていることを示す。また、曲げ角度は、パネル１０２の曲げ部分を挟んで対向する該パネル１０２の２つの平坦部分がなす角度を言う。

図９（ａ−１）に示すようにＹ軸方向に延在する曲げ線が発生するようにパネル１０２が緩やかに曲げられる場合、パネル１０２の曲げの曲率は小さい。この場合、図９（ａ−２）に示すように、曲げ線の延在方向（Ｙ軸方向）と交差する方向（Ｘ軸方向）に相対的に幅広い範囲に含まれる複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。一方、図９（ｂ−１）に示すようにＹ軸方向に延在する曲げ線が発生するようにパネル１０２が急峻に曲げられる場合、パネル１０２の曲げの曲率は大きい。この場合、図９（ｂ−２）に示すように相対的に幅狭い範囲に含まれる複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓが変化する。したがって、複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布に基づいて、パネル１０２の曲げの曲率および曲げ角度を算出することが可能である。

図１２は、パネル１０２の曲げの曲率および曲げ角度の算出方法を説明するための図である。

パネル１０２の曲げの曲率および曲げ角度を求める場合、パネル１０２の曲げにより、電気的特性Ｓが変化して線状に並ぶ複数の電極交差部Ｃに沿って曲げ線Ｌが発生していると、タッチ／曲げ検出部１０７は検出する。例えば、電気的特性が相対的に大きな変化量ΔＳで変化して線状に並ぶ複数の電極交差部Ｃに沿って曲げ線Ｌが発生していると検出される。曲げ線Ｌに沿った複数の電極交差部Ｃの並びに対して、その並び方向と交差する方向に位置する電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳに基づいて、曲率／曲げ角度算出部１０８は、パネル１０２の曲げの曲率と曲げ角度が算出する。

本実施の形態の場合、曲げ線Ｌに沿ったおよび曲げ線Ｌ近傍における複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布に対するパネル１０２の曲げの曲率および曲げ角度の対応関係が予め実験的または論理的に求められている。例えば、その対応関係が、図１３に示すような曲率／曲げ角度算出テーブルとして予め求められている。

図１３に示す曲率／曲げ角度算出テーブルによれば、曲げ線Ｌに沿った複数の電極交差部Ｃ（曲げ線Ｌからの交差方向の距離Ｄがゼロの電極交差部）と、曲げ線Ｌに対して隣接する電極交差部Ｃ（曲げ線Ｌからの距離Ｄが１の電極交差部）と、曲げ線Ｌに対して１つの電極交差部Ｃを介して隣接する電極交差部Ｃ（曲げ線Ｌからの距離Ｄが２の電極交差部）と、曲げ線Ｌに対して２つの電極交差部Ｃを介して隣接する電極交差部Ｃ（曲げ線Ｌからの距離Ｄが３の電極交差部）それぞれの電気的特性Ｓの変化量ΔＳに基づいて、パネル１０２の曲げの曲率と曲げ角度とが算出される。

図１２に示す例の場合、曲げ線Ｌに沿った複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量がΔＳ３であって、曲げ線Ｌに対して隣接する電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量がΔＳ２であるため、タッチ／曲げ検出部１０７の曲率／曲げ角度算出部１０８は、図１３に示す曲率／曲げ角度算出テーブルに基づいて、「１０」の曲率と「５０」の曲げ角度とを算出する。

なお、本実施の形態では、図１３に示す予め求められた曲率／曲げ角度算出テーブルを用いてパネル１０２の曲げの曲率と曲げ角度が求められているが、これに代わって、電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳとパネル１０２の曲げの曲率との関係式、電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳとパネル１０２の曲げ角度との関係式などを用いてもよい。

タッチ／曲げ検出部１０７によって検出されたパネル１０２の曲げの発生位置および曲げの形態（曲率および曲げ角度）は、図１に示すように、外部装置１１４にパネル曲げ情報（データ）として送信される。外部装置１１４は、受信したパネル１０２のパネル曲げデータに基づいて、タッチパネル装置１０１のパネル１０２が重ねられている表示装置１１５を制御し、その表示装置１１５に表示されている画像を変更する。なお、表示装置１１５は、タッチパネル装置１０１のパネル１０２とともに曲げ変形可能に構成されている。

ここからは、タッチ／曲げ算出部１０８がパネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとを区別して検出する方法について説明する。

上述したように、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げは、両方とも、電極交差部Ｃ毎の電気的特性Ｓの変化量ΔＳ、すなわち電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１の変化に基づいて算出される。したがって、タッチ／曲げ検出部１０７は、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃの数およびパネル１０２上での分布に基づいて、タッチ位置とパネル１０２の曲げ発生位置とを区別して検出するように構成されている。

パネル１０２にタッチした場合と、パネル１０２に曲げが発生した場合との違いとして、電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃの数が挙げられる。例えば図４（ａ−１）および図４（ａ−２）に示すようにユーザーがパネル１０２にタッチする場合と、例えば図８（ａ−１）および図８（ａ−２）に示すようにパネル１０２に曲げが発生した場合とで、電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃの数が異なる。前者の方が後者に比べて少ない。したがって、例えば、電気的特性Ｓが変化した所定数以上の電極交差部Ｃが線状に並んでいる場合、その並びに沿ってパネル１０２の曲げが発生していると判定することが可能である。

また、図４（ａ−２）に示すように、ユーザーがパネル１０２にタッチした場合、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃは、線状に並ぶことなく、塊状に分布する。例えば、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃは、電気的特性Ｓが比較的大きな変化量ΔＳで変化した電極交差部Ｃを電気的特性Ｓが比較的小さな変化量ΔＳで変化した電極交差部Ｃが囲むように分布する。すなわち、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃは、放射方向外側に向かって電気的特性Ｓの変化量ΔＳが減少するように分布する。

それに対して、図８（ａ−２）に示すように、パネル１０２に曲げが発生した場合、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃは線状に並ぶように分布する。例えば、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃは、電気的特性Ｓの変化量ΔＳが実質的に同一な複数の電極交差部Ｃが線状に並ぶように分布する。また例えば、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃの並びに、パネル１０２の縁に位置する電極交差部Ｃが含まれる。これは、曲げがパネル１０２の縁から延在するように発生することによる。

このように、パネル１０２をタッチしたときとパネル１０２に曲げが発生したときの複数の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布は異なる。したがって、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げを、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃのパネル１０２上での分布に基づいて、区別して検出することが可能である。例えば、図１４（ａ−１）および図１４（ｂ−１）に示すように、パネル１０２へのタッチが行われているとともにパネル１０２に曲げが発生しても、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとを区別して検出することができる。

ところで、図１４（ａ−１）および図１４（ｂ−１）に示すようにパネル１０２上においてタッチ位置と曲げ発生位置とが異なる場合、図１４（ａ−２）および図１４（ｂ−２）に示すように、パネル１０２へのタッチによって電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃの分布と、パネル１０２の曲げによって電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃの分布とが完全に分かれる。そのため、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとを区別して検出することが容易である。

しかしながら、図１５（ａ−１）および図１５（ｂ−１）に示すように、パネル１０２の曲げ部分をユーザーがタッチする場合がある。このような場合でも、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとを区別して検出することができるように、タッチ／曲げ検出部１０７は構成されている。

具体的には、タッチ／曲げ検出部１０７は、図１５（ａ−２）、図１５（ｂ−２）に示すように、電極的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃが線状に並び、且つその並びの中の一部の電極交差部の電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる場合、当該並びに沿ってパネル１０２の曲げ（曲げ線）が発生している検出するとともに、電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる一部の電極交差部Ｃが配置されているパネル１０２上の位置をタッチ位置として検出する。

例えば、図１５（ａ−１）に示すようにパネル１２が谷折り状態で曲げられ、その曲げ部分にユーザーがタッチしているとき、図１５（ａ−２）に示すように位置（ｘ１０、ｙ１）〜（ｘ１０、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳにおいて、位置（ｘ１０、ｙ５）〜（ｘ１０、ｙ７）の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる。これは、位置（ｘ１０、ｙ５）〜（ｘ１０、ｙ７）の電極交差部Ｃにおいて、パネル１２が谷折りされることによる電気的特性Ｓの変化量ΔＳ（すなわち相互容量２０１の増加）と、タッチによる電気的特性Ｓの変化量ΔＳ（すなわち相互容量２０１の減少）とが相殺されることによって生じる。

また、例えば、図１５（ｂ−２）に示すようにパネル１０２が山折り状態で曲げられ、その曲げ部分にユーザーがタッチしているとき、図１５（ｂ−２）に示すように位置（ｘ１０、ｙ１）〜（ｘ１０、ｙ１２）それぞれの電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳにおいて、位置（ｘ１０、ｙ５）〜（ｘ１０、ｙ７）の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる。これは、位置（ｘ１０、ｙ５）〜（ｘ１０、ｙ７）の電極交差部Ｃにおいて、パネル１２が山折りされることによる電気的特性Ｓの変化量ΔＳ（すなわち相互容量２０１の減少）に、タッチによる電気的特性Ｓの変化量ΔＳ（すなわち相互容量２０１の減少）が加算されることによって生じる。

なお、図１５（ａ−１）に示すようにパネル１０２が谷折り状態で曲げられ、その曲げ部分にユーザーがタッチしているとき、図１５（ａ−２）に示すようにタッチ位置の電極交差部Ｃの電気的特性Ｓの変化量Ｓが結果として略ゼロになる場合がある。この場合を考慮して、タッチ／曲げ検出部１０７は、パネル１０２の曲げ部分をユーザーがタッチしたときにそのタッチ位置が検出されるように、パネル１０２の曲げ部分におけるタッチ検出感度を増加させるタッチ感度補正部１０９を備える。例えば、タッチ感度補正部１０９は、タッチ位置と判定するときの電気的特性Ｓの変化量ΔＳのしきい値を下げることにより、タッチ位置の検出感度を増加させる。

このような方法によれば、パネル１０２の曲げ部分にユーザーがタッチしても、タッチ／曲げ検出部１０７は、タッチ位置と曲げ発生位置とを区別して検出することができる。

次に、タッチ／曲げ検出部１０７によるパネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとを区別して検出するための一例の検出フローを、図１６および図１７のフロー図を参照しながら説明する。

まず、ステップＳＴ１００おいて、電気的特性算出部１０６の算出結果に基づいて、電気的特性Ｓ（電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１）が変化した電極交差部Ｃ’が存在するか否かが判定される。以下、電気的特性Ｓが変化した電極交差部を「Ｃ’」で表現する。

ステップＳＴ１１０において、電気的特性Ｓが変化した複数の電極交差部Ｃ’の中に、線状に並ぶ所定数の電極交差部Ｃ’が存在するか否かが判定される。線状に並ぶ所定数の電極交差部Ｃ’が存在する場合、ステップＳＴ１２０に進む。そうでない場合ステップＳＴ１３０に進む。

ステップＳＴ１３０において、タッチ／曲げ検出部１０７は、電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃ’のパネル１０２上の位置を、タッチ位置として検出する。

図１７は、ステップＳＴ１２０で行われるパネル曲げ判定処理のサブフローの一例を示している。

図１６に示すステップＳＴ１１０で電気的特性Ｓが変化した所定数以上の電極交差部Ｃ’が線状に並んでいると判定されると、図１７に示すステップＳＴ２００において、タッチ／曲げ検出部１０７は、線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’の一部の電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なるか否かが判定される。すなわち、図１５（ａ−２）および図１５（ｂ−２）に示すような電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布であるか否かが判定される。線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’の中において電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる電極交差部Ｃ’が存在する場合、ステップＳＴ２１０に進む。そうでない場合ＳＴ２３０に進む。

ステップＳ２１０において、タッチ／曲げ検出部１０７は、線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’に沿ってパネル１０２の曲げが発生していると検出する。続くステップＳ２２０において、タッチ／曲げ検出部１０７は、線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’の中において電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる電極交差部Ｃ’のパネル１０２上の位置を、タッチ位置として検出する。その後、ステップＳＴ２４０に進む。

一方、ステップＳＴ２００で線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’の中において電気的特性Ｓの変化量ΔＳが異なる電極交差部Ｃ’が存在しないと判定された場合、ステップＳＴ２３０において、タッチ／曲げ検出部１０７は、線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’に沿ってパネル１０２の曲げが発生していると検出する。その後、ステップＳＴ２４０に進む。

ステップＳＴ２４０において、タッチ／曲げ検出部１０７（その曲率／曲げ角度算出部１０８）は、ステップＳＴ２１０またはステップＳＴ２３０で検出されたパネル１０２の曲げの曲げ線近傍における電極交差部Ｃ’の電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布と、図１３に示す曲率／曲げ角度算出テーブルとに基づいて、パネル１０２の曲げの曲率と曲げ角度を算出する。

ステップＳＴ２５０において、線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’以外に電気的特性Ｓが変化した電極交差部ｃ’が存在するか否かが判定される。線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’以外に電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃ’が存在する場合、例えば図１４（ａ−２）および図１４（ｂ−２）に示すような電気的特性Ｓの変化量ΔＳの分布である場合、ステップＳＴ２５０に進む。そうでない場合、パネル曲げ判定処理が終了する。

ステップＳＴ２６０において、タッチ／曲げ検出部１０７は、線状に並ぶ所定数以上の電極交差部Ｃ’以外の電気的特性Ｓが変化した電極交差部Ｃ’のパネル１０２上の位置を、タッチ位置として検出する。そして、パネル曲げ判定処理が終了する。

本実施の形態１によれば、タッチパネル装置１０１は、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げを区別して検出することができる。例えば、本態様のタッチパネル装置１０１を使用することにより、フレキシブルタッチスクリーン装置は、曲げを検出するためのデバイスを別途用意する必要がなくなり、コストアップ、大型化、重量増加などが抑制される。

（実施の形態２）
図１に示すように、タッチパネル装置１０１のパネル１０２が重ねられる表示装置１１５が、パネル１０２と平行に延在するとともに、接地され、可撓性を有する平面電極を備える場合がある。この場合、電極交差部Ｃを形成する送信電極１１２および受信電極１１３と表示装置１１５の平面電極との間に対地容量が形成される。本実施の形態２は、パネル１０２の曲げによって変化する受信電極１１３と平面電極との間の対地容量の変化に基づいてパネル１０２の曲げを検出する点で、実施の形態１と異なる。したがって、実施の形態１と異なる点について説明する。

図１８は、パネル１０２と平行に延在する表示装置１１５の平面電極１２０と、タッチパネル装置１０１の複数の受信電極１１３Ａ〜１１３Ｃとを概略的に示している。

図１８に示すように、表示装置１１５の平面電極１２０は、接地され、図１に示すようにＸ軸方向に並んでパネル１０２に配設された複数の受信電極１１３Ａ〜１１３Ｃと平行に延在している。

図１８に示すように、複数の受信電極１１３Ａ〜１１３Ｃそれぞれと平面電極１２０との間に、対地容量２０３Ａ〜２０３Ｃが形成されている。パネル１０２とともに平面電極１２０とが曲げられると、この対地容量２０３Ａ〜２０３Ｃそれぞれが変化する。

受信電極と平面電極との間の対地容量の変化について、図１９を参照しながら説明する。図１９（ａ）に示すように平坦な状態の平面電極１２０（すなわちパネル１０２）が、図１９（ｂ）に示すように谷折りされると、受信電極１１３Ｂと平面電極１２０との間の距離が短くなり、受信電極１１３Ｂと平面電極１２０との間の対地容量２０３Ｂは、平面電極１２０が平坦状態のときに比べて増加する。なお、ここで言う「谷折り」とは、受信電極１１３に対して反対側に凸に平面電極１２０が曲がること言う。対地容量２０３Ｂが増加すると、受信電極１１３Ｂから出力される応答信号の振幅が大きくなる。特に、平面電極１２０の曲げ発生位置に近いほど、振幅が大きくなる。図１８（ｂ−１）および図１８（ｂ−２）においては、複数の受信電極１１３Ａ〜１１３Ｃの中、平面電極１２０の曲げ発生位置に最も近い受信電極１１３Ｃの対地容量２０３Ｂが最も増加する。

一方、図１９（ａ）に示すように平坦な状態の平面電極１２０（すなわちパネル１０２）が図１９（ｃ）に示すように山折りされると、受信電極１１３Ｂと平面電極１２０との間の距離が長くなり、受信電極１１３と平面電極１２０との間の対地容量２０３Ｂは、平面電極１２０が平坦状態のときに比べて減少する。なお、ここで言う「山折り」とは、受信電極１１３側に凸に平面電極１２０が曲がることを言う。対地容量２０３Ｂが減少すると、受信電極１１３Ｂから出力される応答信号の振幅が小さくなる。特に、平面電極１２０の曲げ発生位置に近いほど、振幅が小さくなる。図１８（ｂ−１）および図１８（ｂ−２）においては、複数の受信電極１１３Ａ〜１１３Ｃの中、平面電極１２０の曲げ発生位置に最も近い受信電極１１３Ｃの対地容量２０３Ｂが最も減少する。

なお、平面電極１２０が曲げられると、図２０に示すように、送信電極１１２と平面電極１２０との間に形成される対地容量２０２も変化する。

図３に示すように、平面電極１２０が存在しない場合、パネル１０２の曲げによって送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１が変化し、その結果、受信電極１１３から受信部１０４に出力される応答信号が変化する。すなわち、受信電極１１３から出力される応答信号の変化は、主として相互容量２０１の変化による。

一方、図２０に示すように、平面電極１２０が存在する場合、パネル１０２の曲げ（それとともに平面電極１２０の曲げ）によって送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１が変化するとともに、送信電極１１２と平面電極１２０との間の対地容量２０２と、受信電極１１３と平面電極１２０との間の対地容量２０３も変化する。その結果、受信電極１１３から受信部１０４に出力される応答信号が変化する。

平面電極１２０が存在する場合（すなわち対地容量２０２、２０３が存在する場合）、平面電極１２０が存在しない場合に比べて、パネル１０２の曲げに対する、受信電極１１３から受信部１０４に出力される応答信号の変化（その振幅の変化）が大きくなる。したがって、平面電極１２０が存在する場合、送信電極１１２および受信電極１１３の電気的特性の変化量として対地容量２０２、２０３の変化量を算出すれば、パネル１０２の曲げの検出感度が向上する。

本実施の形態２も、実施の形態１と同様に、タッチパネル装置１０１は、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げの両方を区別して検出することができる。また、パネル１０２の曲げが小さくても検出することが可能である。

以上、上述の本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施の形態はこれらに限定されない。

例えば、上述の実施の形態のタッチパネル装置１０１は、表示装置１１５とともにフレキシブルタッチスクリーン装置を構成するが、これに限らない。例えば、タッチパネル装置１０１は、コンピュータの入力デバイスとして使用可能である。

また例えば、上述の実施の形態の場合、送信電極１１２と受信電極１１３との間の相互容量２０１の変化（実施の形態１）または送信電極１１２および受信電極１１３それぞれと平面電極１２０との間の対地容量の変化（実施の形態２）に基づいてパネル１０２の曲げを検出している。これに代わって、例えば、図３および図２０に示すように、送信電極１１２の抵抗成分２０４や受信電極１１３の抵抗成分２０５の変化に基づいて、パネル１０２の曲げを検出してもよい。また、例えば、送信電極１１２を流れる信号（駆動信号）と受信電極１１３を流れる信号（応答信号）との信号比の変化に基づいて、パネル１０２の曲げを検出してもよい。すなわち、広義には、パネル１０２が曲げられると変化する送信電極１１２および受信電極１１３の電気的特性に基づいて、パネル１０２へのタッチとパネル１０２の曲げとが検出される。

さらに例えば、上述の実施の形態の場合、受信電極１１２と送信電極１１３とが設けられたパネル１０２は、薄板形状であって、曲げられる前の状態（自然状態）が平坦であるが、これに限らない。例えば、自然状態ですでに湾曲した状態のパネル１０２であってもよい。また、例えば、パネル１０２は筒状であってもよい。筒状のパネル１０２の場合、曲げ線がパネル１０２の縁から延在せずに周回するようなパネル１０２の曲げが可能である。すなわち、広義には、タッチパネル装置１０１のパネル１０２は、可撓性を有するのであれば、その形状は問わない。

加えて、例えば、実施の形態２の場合、タッチパネル装置１０１のパネル１０２が重ねられる表示装置（例えばディスプレイ）１１５が平面電極１２０を備えるが、これに代わって、タッチパネル装置１０１が平面電極１２０を備えることも可能である。

本発明に係るタッチパネル装置は、曲げを検出する装置として有用であり、例えば、フレキシブルスクリーン装置用の入力デバイスとして利用することができる。

１０１ タッチパネル装置
１０２ パネル
１０３ 送信部
１０４ 受信部
１０５ 制御部
１０６ 電気的特性算出部
１０７ タッチ／曲げ検出部
１０８ 曲率／曲げ角度算出部
１０９ タッチ感度補正部
１１２ 送信電極
１１３ 受信電極
１１４ 外部装置
１１５ 表示装置
１２０ 平面電極
２０１ 相互容量
２０２ 対地容量
２０３ 対地容量
２０４ 抵抗成分
２０５ 抵抗成分
Ｃ 電極交差部
Ｓ 電気的特性
ΔＳ 電気的特性の変化量

Claims (7)

1. 複数の第１の電極と複数の第２の電極とが立体交差した状態で設けられたパネルと、
   第１の電極に入力された信号に応答して第２の電極から出力された信号に基づいて、第１および第２の電極の電気的特性の変化量を電極交差部毎に算出する電気的特性算出部と、
   電気的特性算出部によって算出された電極交差部毎の電気的特性の変化量に基づいて、パネルへのタッチとパネルの曲げとを区別して検出するタッチ／曲げ検出部と、を備え、
   タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部の数およびパネル上での分布とに基づいて、タッチ位置とパネルの曲げ発生位置とを区別して検出する、タッチパネル装置。
2. タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部が線状に並ぶとき、当該電極交差部の並びに沿ってパネルの曲げが発生していると検出する、請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部が線状に並び、且つその並びにパネルの縁に位置する電極交差部が含まれる場合、当該電極交差部の並びに沿ってパネルの曲げが発生していると検出する、請求項２に記載のタッチパネル装置。
4. タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部の線状の並びに対してその並び方向と交差する方向に位置する電極交差部の電気的特性の変化量に基づいて、パネルの曲げの曲率または曲げ角度を算出する、請求項１から３のいずれか一項に記載のタッチパネル装置。
5. タッチ／曲げ検出部は、電気的特性が変化した複数の電極交差部が線状に並び、且つ当該並びの中の一部の電極交差部の電気的特性の変化量が異なる場合、当該並びに沿ってパネルの曲げが発生していると検出するとともに、電気的特性の変化量が異なる一部の電極交差部が配置されているパネル上の位置をタッチ位置として検出する、請求項１から４のいずれか一項に記載のタッチパネル装置。
6. パネルと平行に延在するとともに、接地され、可撓性を有する平面電極をさらに備え、
   電気的特性算出部が、電極交差部毎の電気的特性の変化量として、第１および第２の電極それぞれと平面電極との間に形成される対地容量の変化量を算出する、請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチパネル装置。
7. パネルが可撓性を有する表示装置に重ねられ、
   表示装置が、パネルと平行に延在するとともに、接地され、可撓性を有する平面電極を備え、
   電気的特性算出部が、電極交差部毎の電気的特性の変化量として、第１および第２の電極それぞれと平面電極との間に形成される対地容量の変化量を算出する、請求項１から５のいずれか一項に記載のタッチパネル装置。

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