JP2015194856A - タッチパネル検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネルを傷つけることなく高速で高精度の検査が可能であり、しかも人の指等がタッチパネルを押す力の変化による接触面積の変化をシミュレートできる検査装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル検査装置２０は、検査対象であるタッチパネル１０の表面に接近又は接触可能な複数の疑似指同心電極２６を備える。それぞれの疑似指同心電極２６は、中心電極３１と、中空電極３２と、を備える。中空電極３２は、中空部３２ａを有し、中心電極３１と中心を一致させるように配置される。中空電極３２の外周の形状が中心電極３１より大きく形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、主として、静電容量式タッチパネルの検査装置の構成に関する。

従来から、いわゆる投影型静電容量方式と呼ばれるタッチパネルが知られている。図１の模式図に示すように、この種のタッチパネル１０は、複数の第１透明電極１１と、複数の第２透明電極１２と、を備えている。

各第１透明電極１１は、細長く形成され、互いに平行に並べて配置されている。また、各第２透明電極１２は、細長く形成され、互いに平行に並べて配置されている。透明電極１１，１２は、例えば酸化インジウムスズ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）を用いて成膜して形成することができる。

第１透明電極１１及び第２透明電極１２は、タッチパネル１０の厚み方向で見たときに、互いに交差するよう配置される。また、第１透明電極１１と第２透明電極１２は、タッチパネル１０の厚み方向で所定の隙間を挟んで対向するように配置されている。これにより、第１透明電極１１と第２透明電極１２の交差部分に一種のコンデンサが形成されている。

人体の指（又はスタイラスペンなど）をタッチパネル１０の表面に接近又は接触させると、指（又はスタイラスペン）と、透明電極１１，１２との間で静電容量結合が生じ、上記コンデンサの静電容量が変化する。タッチパネル１０は、この静電容量の変化を検出することにより、当該タッチパネル１０に指（又はスタイラスペン）が触れた位置を検出することができる。

図２は、この種のタッチパネルを検査する検査装置として従来から知られている構成を模式的に示したものである。図２の検査装置は、検査対象のタッチパネル１０の表面に接近又は接触させて移動可能な導電性物体１３と、検査回路１６と、を備えている。

導電性物体１３は、例えば金属等からなる棒状の部材であり、接地されている。この導電性物体１３をタッチパネル１０に接近又は接触させると、当該導電性物体１３と透明電極１１，１２の間で静電容量結合を生じる。従って、導電性物体１３をタッチパネル１０に接近又は接触させることにより、指（あるいはスタイラスペンなど）によってタッチパネル１０が実際にタッチされた状態を模擬できる。このように、導電性物体１３は、「疑似指」と呼ぶことができるものである。

検査回路１６は、所定の信号を出力する信号源１５と、透明電極１１，１２に流れた電流を検出する電流検出部１４と、を備えている。何れかの透明電極１１，１２に対して信号源１５による信号を印加するとともに、第１透明電極１１及び第２透明電極１２に流れた電流を電流検出部１４で検出すれば、前記静電容量の変化を求めることができる。

従って、図２に示した検査装置によるタッチパネル１０の検査は、概略的には以下のように行う。即ち、疑似指１３をタッチパネル１０の表面の所定の位置に接触又は接近させた状態で、各透明電極１１，１２に信号を印加する。このとき各透明電極１１，１２に流れた電流を電流検出部１４で検出し、検出された電流に基づいて、各透明電極１１，１２の間の静電容量の変化を求める。そして、静電容量の変化が生じた透明電極１１，１２の位置と、実際に疑似指１３を接触（又は接近）させた位置と、が一致しているかどうかを調べることにより、当該タッチパネル１０によってタッチ位置を正常に検出できることを確認する。

疑似指１３をタッチパネル１０表面の各部に移動させ、上記検査を繰り返し行うことにより、タッチパネル１０の各部においてタッチを正常に検出できるか否かを検査できる。また、疑似指１３を移動させながら上記検査を行えば、指（又はスタイラスペン）を移動させる操作（いわゆるスワイプ操作）を模擬した検査を行うことも可能である。

しかしながら、図２の従来の検査装置は、疑似指１３を物理的に移動させながら検査を行うため、検査に時間を要するという問題がある。また、疑似指１３をタッチパネル１０に接触させて移動させた場合は、タッチパネル１０が傷つくおそれがある。また、疑似指１３を物理的に移動させるための駆動機構が必要となるため、検査装置が大型化及び複雑化する。

この点に関し、特許文献１は、疑似指の移動を電気的に行う構成を開示している。この特許文献１に記載の検査装置１００を、図３に示す。特許文献１の検査装置１００は、絶縁基板１０８と、当該絶縁基板１０８のタッチパネル側の面に形成されている複数の電極１０５と、複数の電極１０５をそれぞれ独立に接地させるスイッチ１０９と、を備えている。なお、図示の都合上、図３では、一部のスイッチ１０９のみを図示している。実際の検査装置１００においては、全ての電極１０５それぞれに対応してスイッチ１０９が設けられている。

図３に示した検査装置１００において、何れかのスイッチ１０９がＯＮにされた場合、当該スイッチ１０９に対応する電極１０５は接地される。接地された電極１０５は、図２の疑似指１３と同様にふるまう。従って、図３の検査装置１００を、図２の疑似指１３の代わりに用いることができる。図３の検査装置１００において、ＯＮにするスイッチ１０９を順次切り換えていくことにより、接地される電極１０５（疑似指としてふるまう電極）の位置を次々と移動させることができる。これにより、図２の疑似指１３を移動させるのと同等の検査を、図３の検査装置１００によって行うことができる。

特許文献１は、検査装置１００を上記のような構成とすることにより、タッチパネルの傷発生を抑制しつつ検査時間を短縮できる、としている。

特開２０１０−４４７３０号公報

従来、上記のような静電容量式のタッチパネル１０は、指やスタイラスペンがタッチパネルに触れた位置を検出することができるにとどまり、タッチされた圧力を検出することはできないとされていた。しかしながら、タッチパネル装置のコントローラＩＣやドライバＩＣの高性能化、高精度化を背景にして、例えば、透明電極１１，１２を極めて高速に走査して、指等がタッチパネル１０に触れる領域の微細な変化を検出することでタッチ圧力を検出できるようにする研究が、タッチパネル装置の製造業者等において鋭意進められている。従って、少なくとも将来においては、静電容量式でありながらタッチ位置だけでなくタッチ圧力を検出可能なタッチパネル装置が実用化される可能性があると考えられる。

ところで、タッチパネル装置の製造業者にとって、当該タッチパネルの検査を行うことは、不良品の混入を回避して製品の品質を確保するために極めて重要であって、この事情は上記のタッチ圧力を検出可能なタッチパネル装置においても異なるところがない。この点、上記特許文献１は、導電性物体の代わりに疑似指で様々なジェスチャを擬似してタッチパネルを検査することを開示しているが、人が指でタッチパネルを押す力の変化を擬似することを全く開示していない。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、タッチパネルを傷つけることなく、高速で高精度の検査が可能であり、しかも人の指等がタッチパネルを押す力の変化による接触面積の変化をシミュレートできる検査装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の第１の観点によれば、以下の構成のタッチパネル検査装置が提供される。即ち、このタッチパネル検査装置は、検査対象であるタッチパネルの表面に接近又は接触可能な複数の同心電極を備える。それぞれの前記同心電極は、中心電極と、中空電極と、を備える。前記中空電極には中空部が形成されるとともに、当該中空電極は、前記中心電極と中心を一致させるように配置される。前記中空電極の外周の形状が前記中心電極より大きく形成されている。

これにより、人の指等とタッチパネルとの接触面積が、同心電極の中心を接触点の中心として変化するのを、簡素な構造でシミュレートすることができる。

前記のタッチパネル検査装置においては、前記中空電極の外周の形状が前記中心電極の形状と相似していることが好ましい。

これにより、人の指等とタッチパネルとの接触領域が、その形状的な特徴を保ったまま拡大／縮小するような変化をシミュレートすることができる。

前記のタッチパネル検査装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、１つの前記同心電極に、大きさの異なる２つ以上の前記中空電極が設けられている。それぞれの前記中空電極は、外周の形状と中空部の形状が相似する。複数の前記中空電極のうち、小さい側の前記中空電極が、大きい側の前記中空電極の中空部より小さく形成されている。

これにより、複数の中空電極を入れ子構造で同一の層に配置することができるので、簡素な構成で、接触面積の多段階の変化をシミュレートすることができる。

前記のタッチパネル検査装置においては、前記同心電極を構成する前記中空電極及び前記中心電極のそれぞれが、互いに独立して、所定の信号を出力する信号源又はグランドに接続可能に構成されていることが好ましい。

これにより、信号源又はグランドに対し、同心電極を構成する電極のうち中心側の一部だけの電極が接続されている状態と、それよりも外側の電極も更に接続されている状態と、を切り換えることで、人の指等とタッチパネルとの接触面積の段階的な変化をシミュレートしてタッチパネルを検査することができる。

前記のタッチパネル検査装置においては、前記複数の同心電極が配置された領域は、検査対象であるタッチパネルのタッチ領域の全域に対応する部分を含んでいることが好ましい。

これにより、タッチパネル検査装置やタッチパネルを移動させずに、検査対象のタッチパネルの全タッチ領域を効率的に検査することができる。

前記のタッチパネル検査装置においては、前記同心電極が、前記タッチパネルの下方に配置される台に設けられることが好ましい。

これにより、タッチパネルの上側のスペースを同心電極が占有してしまうことが避けられるので、例えば、タッチパネルを自動でセットしたり取り外したりする装置を容易に配置することができる。

前記のタッチパネル検査装置においては、前記検査対象のタッチパネルと前記複数の同心電極との間に板状の絶縁体が設置されていることが好ましい。

これにより、同心電極とタッチパネルの間に絶縁体が配置されるので、同心電極の傷つきや汚れなどを防止することができる。また、タッチパネルの検査精度を低下させる寄生容量の発生を抑制することができる。

本発明の第２の観点によれば、以下のタッチパネル検査方法が提供される。即ち、このタッチパネル検査方法は、検査対象であるタッチパネルの表面に接近又は接触可能な複数の同心電極を含むタッチパネル検査装置を用いて行う。それぞれの前記同心電極は、中心電極と、少なくとも１つの中空電極と、を備える。前記中空電極は、中空部を有し、前記中心電極と中心を一致させるように配置される。前記中空電極の外周の形状が前記中心電極より大きく形成されている。そして、所定の信号を出力する信号源又はグランドに対し、前記同心電極を構成する電極のうち中心側の一部の電極が接続されている状態と、それよりも外側の電極が更に接続されている状態と、を切り換えつつタッチパネルを検査する。

これにより、人の指等とタッチパネルとの接触面積が、同心電極の中心を接触点の中心として変化するのを、簡素な構造でシミュレートしながら検査することができる。

検査対象のタッチパネルの模式的な平面図。 従来の検査装置の模式的な斜視図。 特許文献１の検査装置を示す平面図。 本発明の一実施形態に係るタッチパネル検査装置を示す模式的な斜視図。 疑似指プレートの平面図。 疑似指同心電極の変形例を示す図。 タッチパネル検査装置によりタッチパネルの検査が行われる様子を示す模式的な側面断面図。 指とタッチパネルとの接触面積の変化をシミュレートした検査を、１つの疑似指同心電極に着目して説明する模式図。 本実施形態の変形例を示す模式的な斜視図。 別の変形例に係るタッチパネル検査装置を示す模式的な斜視図。

次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

本実施形態のタッチパネル検査装置２０が検査対象としているタッチパネル１０は、いわゆる投影型静電容量方式に構成されている。このタッチパネル１０は、図１に示すように、複数の細長い第１透明電極１１と、複数の細長い第２透明電極１２と、を備えた一般的な構成である。複数の第１透明電極１１は、互いに平行に並べて配置されている。また、複数の第２透明電極１２も、互いに平行に並べて配置されている。第１透明電極１１と第２透明電極は、タッチパネル１０の厚み方向で隙間を空けて配置されている。また、第１透明電極１１と第２透明電極１２は、タッチパネル１０の厚み方向で見たときに、交差するように配置されている。

図１のタッチパネル１０は図示しないコントローラＩＣ及びドライバＩＣを備えており、タッチパネル１０をマトリクス的にスキャンすることにより、タッチパネル１０に指が触れた位置（タッチ位置）だけでなく、触れた圧力（タッチ圧力）についても検出することができるように構成されている。

タッチパネル装置がタッチ圧力を検出する方法については、本発明に係るタッチパネル検査装置２０の構成と直接の関係がないために詳細は説明しないが、概略は以下のとおりである。即ち、人の指は一定の柔らかさを有しているため、指がタッチパネル１０に触れる圧力が大きくなるのに応じて接触面積が大きくなって、透明電極１１，１２の交差部分に形成される一種のコンデンサの静電容量にも変化が生じる。従って、この静電容量結合の変化を良好に検出できれば、その検出結果から適宜計算することによりタッチ圧力を取得できると考えられる。

次に、タッチパネル検査装置２０の構成について詳細に説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るタッチパネル検査装置２０を示す模式的な斜視図である。図５は、疑似指プレート２２の平面図である。

図４に示すように、タッチパネル検査装置２０は、タッチパネル保持部（図略）と、電流検出部と、疑似指プレート２２と、制御部２３と、板状の絶縁体３０と、を主に備えている。

タッチパネル保持部は、例えばクランプ機構等からなり、検査対象のタッチパネル１０を所定の姿勢で保持できるように構成されている。

電流検出部は、検査対象のタッチパネル１０の各透明電極１１，１２に流れた電流を検出できるように構成されている。本実施形態の電流検出部は、図４に示すように、第１電流計２１ａと、第２電流計２１ｂと、第１切換スイッチ２４ａと、第２切換スイッチ２４ｂと、を備えている。

第１切換スイッチ２４ａは、タッチパネル１０が備える複数の第１透明電極１１と、第１電流計２１ａの正側の端子と、の間に配置されたスイッチである。この第１切換スイッチ２４ａは、複数の第１透明電極の中の任意の第１透明電極１１と、第１電流計２１ａの正側の端子と、の間の接続／非接続を、任意に切換可能に構成されている。なお、第１電流計２１ａの負側の端子は、接地されている。

第２切換スイッチ２４ｂは、タッチパネル１０が備える複数の第２透明電極１２と、第２電流計２１ｂの正側の端子と、の間に配置されたスイッチである。この第２切換スイッチ２４ｂは、複数の第２透明電極の中の任意の第２透明電極１２と、第２電流計２１ｂの正側の端子と、の間の接続／非接続を、任意に切換可能に構成されている。なお、第２電流計２１ｂの負側の端子は、接地されている。

切換スイッチ２４ａ，２４ｂのＯＮ／ＯＦＦの切り換えは、制御部２３によって制御されている。また、電流計２１ａ，２１ｂの検出結果は、制御部２３に出力される。

制御部２３は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたコンピュータとして構成されており、タッチパネル検査装置２０の各部の動作を制御できるように構成されている。

以上の構成で、制御部２３は、切換スイッチ２４ａ，２４ｂを制御することにより、何れか１つの任意の第１透明電極１１に流れた電流と、何れか１つの任意の第２透明電極１２に流れた電流と、を検出できる。従って、制御部２３は、切換スイッチ２４ａ，２４ｂを順次切り換えていくことにより、タッチパネル１０が備える全ての透明電極１１，１２それぞれについて、流れた電流の大きさを順次検出していくことができる。

疑似指プレート２２は、保持板２５と、複数の疑似指同心電極（同心電極）２６と、を備えている。疑似指プレート２２の平面図を図５に示す。

保持板２５は、絶縁体からなる平板状の部材である。図４に示すように、保持板２５は、検査対象のタッチパネル１０と平行に向けられながら、当該タッチパネル１０の下方に配置される。

複数の疑似指同心電極２６は、保持板２５のタッチパネル１０を向く側の面に配置されている。本実施形態の各疑似指同心電極２６は、金属製の薄板ないし薄膜であり、中心電極３１と、中空電極３２と、から構成されている。

図５に示すように、中心電極３１は円状に形成されている。また、中空電極３２は環状に形成されており、その中心には中空部３２ａが形成されている。中空電極３２の外周の形状と内周の形状（中空部３２ａの形状）は、何れも円形とされている。また、中空電極３２の外周の輪郭円と内周の輪郭円とは、互いに中心を一致させるように配置されている。

中空電極３２は、その外周の形状も、内周の形状（中空部３２ａの形状）も、中心電極３１より大きく構成されている。また、中空電極３２の外周の形状、内周の形状（中空部３２ａの形状）、及び中心電極３１の形状は、何れも円形であり、互いに相似している。中心電極３１は、中空電極３２の中空部３２ａの内側に、中空電極３２と中心を一致させつつ配置されている。

１つの疑似指同心電極２６の全体の大きさは、例えば、タッチパネル１０にタッチされる指先や、スライラスペンのペン先と同程度とすることができる。また、本実施形態において、複数の疑似指同心電極２６は、図５に示すように、保持板２５の一側の面に均一に敷き詰められるようにして、等間隔で整列してマトリクス配置されている。疑似指同心電極２６が配置される領域は、タッチパネル１０の有するタッチ領域をカバーできるような大きさとされている。

なお、上記疑似指同心電極２６における中心電極３１及び中空電極３２の形状は、円形に限定されず、図６（ａ）に示す正方形等の矩形、図６（ｂ）に示す正六角形等、様々な形状に変更することができる。

また、中空電極３２を入れ子構造になるように複数配置することもできる。図６（ｃ）には円環状の中空電極３２を２つ備えた例が示され、２つの中空電極３２は何れも、その外周の形状と内周の形状（中空部３２ａの形状）が相似している。また、小さい側の中空電極３２は、大きい側の中空電極３２の中空部３２ａより小さく形成されている。

なお、図６（ｃ）に示すように、中空電極３２を２つとせず、３つ以上配置しても良い。また、中空電極３２を複数設ける構成は、図６（ａ）や図６（ｂ）に示すように、円形以外の形状の疑似指同心電極２６に適用しても良い。

絶縁体３０は、ガラスなどの材料から形成された一定の厚みを有する板であり、図４に示すように、疑似指同心電極２６の上側（疑似指同心電極２６よりもタッチパネル１０に近い側）を覆うように配置されている。これにより、疑似指同心電極２６の汚れや傷つき等による検査精度の低下を回避することができる。

上記の絶縁体３０と、疑似指プレート２２とにより、電極台（台）３５が構成されている。この電極台３５は、検査のためにセットされるタッチパネル１０より低い位置に配置される。

続いて、本実施形態のタッチパネル検査装置２０を用いたタッチパネル１０の検査について説明する。

本実施形態のタッチパネル検査装置２０によるタッチパネル１０の検査は、当該タッチパネル１０の透明電極１１，１２と、疑似指プレート２２の疑似指同心電極２６と、が静電容量結合できるように（即ち、両者が接近するように）疑似指プレート２２を配置した状態で行う。具体的には、図７に示すように、タッチパネル１０のタッチ領域が疑似指プレート２２における疑似指同心電極２６の配置領域に厚み方向で見て含まれるように、上述のタッチパネル保持部を用いて、タッチパネル１０を絶縁体３０の上側で保持する。なお、タッチパネル１０は、図４に示すように電極台３５（絶縁体３０）との間に隙間を空けた状態で保持しても良いし、電極台３５（絶縁体３０）の上に置いた状態で保持しても良い。

制御部２３は、疑似指切換スイッチ２８を適宜制御することにより、所定の疑似指同心電極２６を、信号源２７に接続する。なお、制御部２３は、疑似指切換スイッチ２８を介して、疑似指同心電極２６を構成する電極、即ち上述の中心電極３１及び中空電極３２を、それぞれ独立して信号源２７に接続することもできる。信号源２７に接続された疑似指同心電極２６（中心電極３１や中空電極３２）の電位は、当該信号源２７が出力する信号に応じて変化する。

疑似指同心電極２６の電位が変化した場合、当該疑似指同心電極２６の位置に対応した透明電極１１，１２においては、静電容量結合を介して電流が誘起される。従って、仮にタッチパネル１０が正常であれば、電流が流れた透明電極１１，１２を検出することにより、電位が変化した疑似指同心電極２６（信号源２７に接続されている疑似指同心電極２６）の位置を検出することができる。

制御部２３は、電流検出部が検出した電流に基づいて、電流が流れた透明電極１１，１２を特定し、これに基づいて、電位が変化した疑似指同心電極２６（信号源２７に接続されている疑似指同心電極２６）の位置を検出するように構成されている。そして、制御部２３は、検出した疑似指同心電極２６の位置が、スイッチ２９を介して実際に信号源２７に接続されている疑似指同心電極２６の位置と一致しているかどうかを調べる。両者が一致していれば、制御部２３は、タッチパネル１０によって疑似指同心電極２６の位置を正常に検出できていると判断する。このように、本実施形態の制御部２３は、タッチパネル１０の良否を判定する判定部としての機能も有している。

このように、本実施形態のタッチパネル検査装置２０においては、「信号源２７に接続された疑似指同心電極２６」が、「疑似指」としてふるまう。従って、制御部２３は、疑似指切換スイッチ２８を適宜制御して、信号源２７に接続する疑似指同心電極２６を順次切り換えていくことにより、指の移動を模擬した検査を行うことができる。

次に、本実施形態のタッチパネル検査装置２０における、人の指がタッチパネル１０を押す力の強弱を模擬した検査について説明する。図８は、指とタッチパネル１０との接触面積の変化をシミュレートした検査を、１つの疑似指同心電極２６に着目して説明する模式図である。なお、図８では、中心電極３１と、２つの中空電極３２，３２と、からなる円形の疑似指同心電極２６を用いた例（図６（ｃ）を参照）を示している。また、説明の分かり易さのために、図８では他の疑似指同心電極２６の表示を省略している。

図８において、疑似指切換スイッチ２８が（図４に示す制御部２３によって）適宜制御され、所定の疑似指同心電極２６の中心電極３１だけが信号源２７に接続された状態とする。次に、疑似指切換スイッチ２８が切り換えられて、前記中心電極３１に加えて、内側の中空電極３２も信号源２７に接続された状態とする。更に、疑似指切換スイッチ２８が切り換えられて、疑似指同心電極２６を構成する全ての電極（中心電極３１及び２つの中空電極３２，３２）が信号源２７に接続された状態とする。以上に示すように、本実施形態のタッチパネル検査装置２０は、疑似指同心電極２６のうち信号源２７に接続される電極の数を中心側から３段階で切り換えることで、指がタッチパネル１０に接触する面積の変化を模擬する。

仮に、検査対象であるタッチパネルが正常であれば、疑似指同心電極２６において信号源２７に繋がる電極の数が切り換わる毎に、上記の疑似指同心電極２６の近傍で交差する第１透明電極１１，第２透明電極１２を流れる電流が、意図どおり変化するはずである。タッチパネル検査装置２０の制御部２３は、電流計２１ａ，２１ｂの検出値を調べることで、タッチパネル１０が正常にタッチ圧力を検出できるか否かを判定する。

一般的に、人の指がタッチパネル１０を押す力の大小に応じて、指とタッチパネル１０との接触面積が変化する。これを逆にいえば、指とタッチパネル１０との接触面積の変化をシミュレートすることで、指がタッチパネル１０を押す力の強弱を擬似することができると考えられる。従って、本実施形態のタッチパネル検査装置２０は、上記の構成とすることにより、簡素な構造で、人の指がタッチパネル１０を押す力の大きさの変化をシミュレートすることができる。

続いて、上記疑似指プレート２２の配置について説明する。疑似指プレート２２は、検査対象であるタッチパネル１０に対し、疑似指同心電極２６が静電容量結合できるように平行に配置されれば良い。しかしながら、仮にタッチパネル１０の上方に疑似指プレート２２を配置して検査する構成とすると、タッチパネル１０の上側のスペースを疑似指プレート２２（疑似指同心電極２６）が占有してしまい、タッチパネル１０をセットしたり取り外したりする作業の邪魔になり易い。この点、本実施形態の疑似指プレート２２が備える疑似指同心電極２６は、タッチパネル１０の下方に位置する電極台３５の内部に配置されている。従って、電極台３５（タッチパネル１０）の上側のスペースを大きく確保することができるので、例えば、検査の効率化のためにタッチパネル１０を疑似指プレート２２の上に自動でセットしたり取り外したりする装置を容易に配置することができる。

続いて、本実施形態のタッチパネル検査装置２０において疑似指プレート２２上に配置された絶縁体３０について説明する。

上述のように、当該絶縁体３０は、ガラスなどの材料から作成された板状の部材である。一般的に、キャパシティの容量をＣ、キャパシティを構成する２つの金属部材の間の材料の誘電率をε、当該２つの金属部材の対面する部分の面積をＡ、当該２つの金属部材間の距離をｄとすると、Ｃ＝εＡ／ｄの関係が成り立つ。従って、誘電率εの低い材料を選択することにより、構成されたキャパシティの容量が小さくなる。

この点、本実施形態のタッチパネル検査装置２０は、小さい誘電率εを有する絶縁体３０を疑似指プレート２２の上に配置することで、疑似指プレート２２に設けられた疑似指同心電極２６と、タッチパネル１０の透明電極１１，１２と、の間に発生する寄生容量を小さくすることができる。従って、この寄生容量に起因して発生する誤差を抑制できるので、検査の精度を高めることができる。

以上に示すように、本実施形態のタッチパネル検査装置２０は、検査対象であるタッチパネル１０の表面に接近可能な複数の疑似指同心電極２６を備える。それぞれの疑似指同心電極２６は、中心電極３１と、中空電極３２と、を備える。中空電極３２は、中空部３２ａを有し、中心電極３１と中心を一致させるように配置される。中空電極３２の外周の形状が中心電極３１より大きく形成されている。

これにより、人の指等とタッチパネル１０との接触面積が、疑似指同心電極２６の中心を接触点の中心として変化するのを、簡素な構造でシミュレートすることができる。

また、本実施形態のタッチパネル検査装置２０においては、中空電極３２の外周の形状が中心電極３１の形状と相似している。

これにより、人の指とタッチパネル１０との接触領域が、その形状的な特徴を保ったまま拡大／縮小するような変化をシミュレートすることができる。

また、本実施形態のタッチパネル検査装置２０においては、１つの疑似指同心電極２６に、大きさの異なる２つ以上の中空電極３２が設けられている。それぞれの中空電極３２は、外周の形状と中空部３２ａの形状が相似する。複数の中空電極３２のうち、小さい側の前記中空電極３２が、大きい側の中空電極３２の中空部３２ａより小さく形成されている。

これにより、複数の中空電極３２を入れ子構造で同一の層に配置することができるので、簡素な構造で、人の指がタッチパネル１０に触れる接触面積の多段階の変化をシミュレートすることができる。

また、本実施形態のタッチパネル検査装置２０においては、疑似指同心電極２６を構成する中心電極３１及び中空電極３２のそれぞれが、互いに独立して、所定の信号を出力する信号源２７に接続可能に構成されている。

これにより、信号源２７に対し、疑似指同心電極２６を構成する電極のうち中心側の一部の電極が接続されている状態と、それよりも外側の電極が更に接続されている状態と、を切り換えることで、人の指とタッチパネル１０との接触面積の段階的な変化をシミュレートすることができる。

また、本実施形態のタッチパネル検査装置２０において、複数の疑似指同心電極２６が配置された領域は、検査対象であるタッチパネル１０のタッチ領域の全域に対応する部分を含んでいる。

これにより、タッチパネル検査装置２０やタッチパネル１０を移動させずに、検査対象のタッチパネル１０の全タッチ領域を効率的に検査することができる。

また、本実施形態のタッチパネル検査装置２０において、疑似指同心電極２６は、検査されるタッチパネル１０より低い位置に配置された電極台３５に設けられている。

これにより、タッチパネル１０の上側のスペースを疑似指同心電極２６が占有してしまうことが避けられるので、例えば、タッチパネル１０を自動でセットしたり取り外したりする装置を容易に配置することができる。

また、本実施形態のタッチパネル検査装置２０において、検査対象のタッチパネル１０と複数の疑似指同心電極２６との間に板状の絶縁体３０が設置されている。

これにより、疑似指同心電極２６とタッチパネル１０との間を隔てるように絶縁体３０が配置されているため、疑似指同心電極２６の傷つきや汚れなどを防止することができる。また、タッチパネル１０の検査精度を低下させる寄生容量の発生を抑制することができる。

以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

上記実施形態のタッチパネル検査装置２０では、タッチパネル１０に電極信号を印加せずに、疑似指同心電極２６に信号を印加することによって、当該タッチパネル１０を検査している。しかしながら、この方法に限らず、タッチパネル１０の透明電極１１，１２に信号を印加する一方で、疑似指同心電極２６をグランドに接続することによる検査方法も採用することができる。この場合は、グランドに対し、疑似指同心電極２６を構成する電極のうち中心側の一部の電極が接続されている状態と、それよりも外側の電極が更に接続されている状態と、を切り換えることで、人の指等とタッチパネル１０との接触面積の変化をシミュレートすることができる。

本発明のタッチパネル検査装置は、図１に示すように透明電極１１，１２が一様な太さを有している投影型静電容量方式のタッチパネルだけではなく、菱形の投影型静電容量方式のタッチパネルを検査することもできる。また、疑似指プレート２２（疑似指同心電極２６）を電極台３５に備える代わりに、タッチパネル１０の上方に配置するレイアウトとすることもできる。図９には、菱形のタッチパネルの上方に疑似指プレート２２を配置して検査する例が示されている。疑似指同心電極２６は、疑似指プレート２２の下面に配置されている。

図４や図９の構成において、疑似指プレート２２を昇降させてタッチパネル１０との距離を変化させるための図示しない昇降機構が備えられても良い。これにより、疑似指同心電極２６をタッチパネル１０に対して接近／離反（あるいは、接触／離間）させることができる。

図１０に示すように、タッチパネル検査装置２０は、タッチパネル１０においてそれぞれ複数備えられる第１透明電極１１及び第２透明電極１２に対応するように電流計２１ａ，２１ｂをそれぞれ複数備え、各透明電極１１，１２が対応する電流計２１ａ，２１ｂとそれぞれ電気的に接続するように構成することもできる。この場合、制御部２３は、タッチパネル１０の複数の透明電極１１，１２に流れる電流の変化を同時に検出して検査を行うことができる。

１０ タッチパネル
１１ 第１透明電極
１２ 第２透明電極
２０ タッチパネル検査装置
２１ａ 第１電流計
２１ｂ 第２電流計
２２ 疑似指プレート
２３ 制御部
２４ａ 第１切換スイッチ
２４ｂ 第２切換スイッチ
２５ 保持板
２６ 疑似指同心電極
２７ 信号源
２８ 疑似指切換スイッチ
２９ スイッチ
３０ 絶縁体
３１ 中心電極
３２ 中空電極
３２ａ 中空部

Claims (8)

1. 検査対象であるタッチパネルの表面に接近又は接触可能な複数の同心電極を備え、
   それぞれの前記同心電極は、
   中心電極と、
   中空部が形成されるとともに、前記中心電極と中心を一致させるように配置される中空電極と、
   を備え、
   前記中空電極の外周の形状が前記中心電極より大きく形成されていることを特徴とするタッチパネル検査装置。
2. 請求項１に記載のタッチパネル検査装置であって、
   前記中空電極の外周の形状が前記中心電極の形状と相似していることを特徴とするタッチパネル検査装置。
3. 請求項１又は２に記載のタッチパネル検査装置であって、
   １つの前記同心電極に、大きさの異なる２つ以上の前記中空電極が設けられており、
   それぞれの前記中空電極は、外周の形状と中空部の形状が相似し、
   複数の前記中空電極のうち、小さい側の前記中空電極が、大きい側の前記中空電極の中空部より小さく形成されていることを特徴とするタッチパネル検査装置。
4. 請求項１から３までの何れか一項に記載のタッチパネル検査装置であって、
   前記同心電極を構成する前記中空電極及び前記中心電極のそれぞれが、互いに独立して、所定の信号を出力する信号源又はグランドに接続可能に構成されていることを特徴とするタッチパネル検査装置。
5. 請求項１から４までの何れか一項に記載のタッチパネル検査装置であって、
   前記複数の同心電極が配置された領域は、検査対象であるタッチパネルのタッチ領域の全域に対応する部分を含んでいることを特徴とするタッチパネル検査装置。
6. 請求項１から５までの何れか一項に記載のタッチパネル検査装置であって、
   前記同心電極は、検査される前記タッチパネルより低い位置に配置された台に設けられていることを特徴とするタッチパネル検査装置。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載のタッチパネル検査装置であって、
   前記検査対象のタッチパネルと前記複数の同心電極との間に板状の絶縁体が設置されていることを特徴とするタッチパネル検査装置。
8. 検査対象であるタッチパネルの表面に接近又は接触可能な複数の同心電極を含み、
   それぞれの前記同心電極は、
   中心電極と、
   中空部を有し、前記中心電極と中心を一致させるように配置される少なくとも１つの中空電極と、
   を備え、
   前記中空電極の外周の形状が前記中心電極より大きく形成されているタッチパネル検査装置を用いて、
   所定の信号を出力する信号源又はグランドに対し、前記同心電極を構成する電極のうち中心側の一部の電極が接続されている状態と、それよりも外側の電極が更に接続されている状態と、を切り換えつつタッチパネルを検査することを特徴とするタッチパネル検査方法。

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