JP2020071736A - アナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法、アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置 - Google Patents

アナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法、アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置 Download PDF

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Abstract

【課題】樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正して、円形タッチパネルにおけるリニアリティを向上させる手法を提供すること。【解決手段】円形又は略円形の電極が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法において、第1補正ステップでは、電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行う。第2補正ステップでは、電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う。これにより上記課題を解決する。【選択図】図1

Description

本発明は、アナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法、アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置に関る。
従来より、アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は存在する。従来技術としてのアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は、四角形の上部電極と下部電極との間に、絶縁体であるドットスペーサが複数配置された構成を有しており、上部電極には、可撓性を有する透明な導電膜が用いられている。このタッチパネル装置の上部を指やタッチペン等でタッチすると、タッチされた位置の上部電極が撓み、ドットスペーサが存在しない部分で上部電極と下部電極とが接触して導電するので、その電圧値によって、タッチされた位置の座標が検出される。ドットスペーサは、環境などの外的な要因によって上部電極と下部電極とが誤って接触しないように配置されるものである。
アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は、方式の違いによって4線式や5線式などの方式に分類することが可能であり、これらの方式のうち4線式が多く利用されている。4線式のものは、上部電極側にX座標回路が形成され、下部電極側にY座標回路が形成されている。このX座標回路及びY座標回路は、それぞれ異なった電圧勾配をもっているので、タッチされた位置の電圧が計測されると、その位置の座標が検出される。具体的には、X座標回路の電極X1と電極X2との間に、電圧Vccが印加された状態で、位置Aがタッチされると、下部電極を構成する電極Y1に電圧V1が発生する。このとき、透明導電膜は均一な抵抗値を持っているので、タッチされた位置Aから電極X1までの距離aと、位置Aから電極X2までの距離bとの比(a:b)は、抵抗R11の値と、抵抗R12の値との比(R11:R12)に等しくなる。このような原理によって、タッチされた位置Aの電圧値が算出されるとともに、算出された電圧値がA/D変換される。その結果、X座標回路における入力位置Aの座標がデジタル値で出力される。Y座標回路もX座標回路と同様の原理で、入力位置Aの座標がデジタル値で出力される。
ところで、従来技術としてのアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は、操作を行うユーザの視差や、タッチパネルとLCD(Liquid Crystal Display)との取り付け公差などにより、表示画面上の目標座標と、この目標座標が正確にタッチされた際の検出座標との間にずれが生じることがある。このようなずれは「座標ずれ」とも呼ばれ、座標ずれが生じた場合には、座標ずれを補正するための機能(以下「キャリブレーション機能」と呼ぶ)が一般的に利用される(例えば特許文献1)。
上述のように、従来技術としてのアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は、タッチされた位置の座標を特定する構成となっているため、上部電極及び下部電極の形状が、いずれも四角形であることが前提となっている。このため、特許文献1で提案されている技術を含め、従来から用いられているキャリブレーション機能は、四角形のタッチパネルを想定したものとなっていた。
しかしながら、例えば製品の形状を円形や楕円形にすることで、購入者に柔らかな印象を与えることを目的とした製品を提供しようとする場合には、タッチパネル部分の形状を円形又は略円形にしたいというデザインコンセプト上の要望も多く存在する。このため、円形又は略円形のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置の開発が進んでおり、同時に、円形又は略円形のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置に対応可能なキャリブレーション機能の実現が求められている。
そこで、本発明者は、キャリブレーション機能を有する円形又は略円形のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置を既に提案している(特許文献2)。
特開2015−166949号公報 特願2018−015856号明細書及び図面
しかしながら、特許文献2に記載された技術では、図12に示す抵抗膜式タッチパネル装置の電極の外側に糸巻型の歪みが発生する問題と、電極の内側に樽型の歪みが発生する問題とを解消することが困難となる。すなわち、電極の外側に発生する糸巻型の歪みとは、押下位置よりも検出位置が内側になってしまう歪みのことをいい、電極の内側に発生する樽型の歪みとは、押下位置よりも検出位置が外側になってしまう歪みのことをいう。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正して、円形タッチパネルにおけるリニアリティを向上させる手法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係るアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法は、
円形又は略円形の電極が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法であって、
前記電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行う第1補正ステップと、
前記電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う第2補正ステップと、
をその順で含む。
この発明によれば、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正して、円形タッチパネルにおけるリニアリティを向上させることができる。
また、前記第1補正ステップにおける、前記電極の外側における歪曲収差補正が、
前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正であり、
前記第1補正ステップにおける、前記電極の内側における歪曲収差補正が、
前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正である、とすることが好ましい。
=Xt+Yt ・・・(1)
Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
また、前記第2補正ステップにおける、前記倍率補正が、
前記電極に配置された5つの点のそれぞれについて行う倍率補正であることが好ましい。
この発明によれば、以下の(1)〜(4)のケースに適切に対応することができる。すなわち、(1)使用する円形タッチパネル1が小型であり、9つの点についてキャリブレーションを行うほど高度な補正が要求されないケース。(2)使用するハードウェアのROM(Read Only Memory)の容量やCPU(Central Processing Unit)の性能が、高度な演算処理に耐えうるものではないケース。(3)レンズ収差補正ステップで利用する円形タッチパネル中心点に、5つの点についてキャリブレーションを行う場合に取得する中心点を利用し得るケース。(4)四角形タッチパネルのキャリブレーションとして実績のあるアルゴリズムを採用することで、トラブル要因を減らし、問題発生時の対応を容易にできると考えられるケース、に適切に対応することができる。
本発明に係るアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は、
円形又は略円形の電極が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置であって、
前記電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行い、その後に前記電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う制御部を備える。
この発明によれば、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正可能とするアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置を提供することができる。
また、前記アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置の前記制御部が、前記電極の外側における歪曲収差補正として、抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正を行い、
前記電極の内側における歪曲収差補正として、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正を行うことが好ましい。
=Xt+Yt ・・・(1)
Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
また、前記アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置の前記制御部が、前記電極に配置された5つの点のそれぞれについて行う倍率補正を行うことが好ましい。
この発明によれば、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正して、円形タッチパネルにおけるリニアリティを向上させることができる手法を提供することが可能となる。
本発明に係る抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法の流れを示すフローチャートである。 本発明に係る抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法により補正する歪みの状態を示す図である。図2(A)は、押下位置と検出位置との歪みを示している。図2(B)は、押下位置と検出位置との歪みの特性を示している。 歪曲収差の種類を示す図である。図3(A)は、樽型の歪曲収差を示している。図3(B)は、糸巻型の歪曲収差を示している。 キャリブレーションの内容を示す図である。 本発明に係る抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法による補正の結果を示す図である。図5(A)は、補正が行われる前の押下位置と検出位置との歪みを示している。図5(B)は、押下位置と、レンズ収差補正ステップを経た後の位置との歪みを示している。図5(C)は、押下位置と、キャリブレーションステップを経た後の位置との歪みを示している。 リニアリティを示す値の算出に使用された、円形タッチパネル上の位置を示す図である。 リニアリティを示す値を示す図である。図7(A)は、補正が行われる前の押下位置を示している。図7(B)は、補正前のリニアリティを示す値をブロック毎に示している。図7(C)は、補正後のリニアリティを示す値をブロック毎に示している。 円・四角投影補正の内容を示す図である。図8(A)は、四角の特性を円に投影するイメージを示している。図8(B)は、円の特性を四角に投影するイメージを示している。図8(C)は、円・四角投影補正の結果を示している。 グリッド補正の内容を示す図である。図9(A)〜(D)は、グリッド補正の手順をその順番で示している。図9(E)は、グリッド補正の結果を示している。 本発明に係る抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法により補正の結果を、所定の評価値で示した表である。 複数の円形タッチパネルの個体差を示す図である。 本発明に係る抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法が適用される抵抗膜式タッチパネルの平面図である。
本発明の一実施形態に係る、抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
本発明の一実施形態に係る、抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法は、図1に示すように、レンズの歪みである歪曲収差の校正に用いられる所定の補正式によって円形タッチパネルの歪みを補正するレンズ収差補正ステップ(ステップS1)と、円形タッチパネルの電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う補正するキャリブレーションステップ(ステップS2)と、をその順で含む抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法である。
この抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法では、レンズ収差補正ステップ(ステップS1)において、樽型補正と糸巻型補正とを併用して実施するので、円形タッチパネル特有の歪みが補正される。また、キャリブレーションステップ(ステップS2)において、円形タッチパネル1−1〜1−n(nは1以上の任意の整数値)のそれぞれについての固有の歪みを補正するので、円形タッチパネル1−1〜1−nの個体差が補正される。
これにより、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正することで、円形タッチパネル1におけるリニアリティを向上させることができる。
以下、各構成要素について詳しく説明する。
[レンズ収差補正ステップ]
レンズ収差補正ステップは、レンズの歪みである歪曲収差の校正に用いられる所定の補正式によってタッチパネルの歪みを補正するステップである。
レンズ収差補正ステップでは、電極範囲よりも外側と内側とで発生する歪みの特性が異なることに基づき作成された補正式による補正を行う。すなわち、図2(A)及び(B)に示すように、電極範囲を示す曲線Aよりも外側では、押下位置を示す点Qよりも検出位置を示す点Pが内側になる歪曲収差が発生するという特性がある。つまり、点線L1で示すような糸巻型の歪みの特性を有するため、図3(A)に示す樽型の歪曲収差を反映させる。これにより、糸巻型の歪曲収差が発生するという特性を打ち消すことができる。また、電極範囲を示す曲線Aよりも内側では、樽型の歪曲収差が発生するという特性がある。つまり、破線L2で示すような樽型の歪みの特性を有するため、図3(B)に示す糸巻型の歪曲収差を反映させる。これにより、樽型の歪曲収差が発生するという特性を打ち消すことができる。
具体的には、レンズ収差補正ステップでは、電極範囲を示す曲線Aよりも外側については、円形タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標をXt及びYtとし、円形タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標をXm及びYmとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)による補正が行われる。また、電極範囲を示す曲線Aよりも内側については、円形タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標をXt及びYtとし、円形タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標をXm及びYmとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)による補正が行われる。
=Xt+Yt ・・・(1)
Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
このように、図2(A)及び(B)、又は図5(A)に示す状態であった円形タッチパネル1は、レンズ収差補正ステップを経ることにより、図5(B)に示す状態となる。なお、曲線Aは電極の範囲、点Qは押下位置、点Pは検出位置、点Rはレンズ収差補正後の位置を示している。
すなわち、レンズ収差補正により、検出位置を示す座標が、押下位置を示す座標に近い値にすべて補正されていることがわかる。なお、押下位置を示す座標に対するレンズ収差補正後の位置を示す座標のばらつきを所定の評価手法により正規化した値は「15,865」になる。
[キャリブレーションステップ]
キャリブレーションステップは、円形タッチパネル1−1〜1−nのそれぞれについて、キャリブレーション(倍率補正)を行うことで固有の歪みを補正するステップである。
キャリブレーションステップでは、円形タッチパネル1−1〜1−nの個体差をなくす補正(倍率補正)を行う。本実施形態では、図4に示すように、点C1〜C5の5つの点についてキャリブレーションが行われる。なお、キャリブレーションを行う点の数は特に限定されない。例えば、2つの点、4つの点、9つの点についてキャリブレーションを行うことができる。ただし、5つの点についてキャリブレーションを行うケースとして、以下の(1)〜(4)のケースを想定することができる。すなわち、(1)使用する円形タッチパネル1が小型であり、9つの点についてキャリブレーションを行うほど高度な補正が要求されないケース。(2)使用するハードウェアのROMの容量やCPUの性能が、高度な演算処理に耐えうるものではないケース。(3)レンズ収差補正ステップで利用する円形タッチパネル中心点に、5つの点についてキャリブレーションを行う場合に取得する中心点を利用し得るケース。(4)四角形タッチパネルのキャリブレーションとして実績のあるアルゴリズムを採用することで、トラブル要因を減らし、問題発生時の対応を容易にできると考えられるケース。
このように、図5(B)に示す状態であった円形タッチパネル1は、キャリブレーションステップを経ることにより、図5(C)に示す状態となる。なお、曲線Aは電極の範囲、点Qは押下位置、点Pは検出位置、点Rはレンズ収差補正後の位置、点Tはキャリブレーション後の位置を示している。
すなわち、キャリブレーションにより、レンズ収差補正後の位置を示す座標が、押下位置を示す座標に近い値に補正されていることがわかる。なお、押下位置を示す座標に対するキャリブレーション後の位置を示す座標のばらつきを所定の評価手法により正規化した評価値は「9、655」になった。ここで、評価値は、数値が少ない方が、より評価が高いことを意味している。このため、キャリブレーション後はレンズ収差補正後(15,865)よりもさらに評価値が良くなっていることがわかる。
[リニアリティ]
円形タッチパネル1は、上述のように、レンズ収差補正ステップと、キャリブレーションステップとを経ることで、歪みを補正することができる。そして、その結果を、リニアリティを示す値として算出することもできる。
具体的には、図6に示すように、電極範囲を示す曲線Aの内側の84個の点Qのそれぞれを示す座標に関する情報を取得し、取得したすべての座標に対し所定の計算式を適用することでリニアリティを示す値を算出することができる。すなわち、Xnl及びYnlのそれぞれを、X軸方向及びY軸方向のそれぞれのリニアリティとし、Xm及びYmのそれぞれを、円形タッチパネル1における物理的な押下位置をAD値(アナログ/デジタル変換値)で表した値とし、Xt及びYtのそれぞれを、円形タッチパネル1をタッチしたときに検出されたAD値とした場合に、次式(4)及び(5)を適用することでリニアリティを示す値を算出することができる。なお、次式(4)及び(5)のうちABS()は、()内の値の絶対値を算出するための式である。
・・・(4)
・・・(5)
リニアリティを示す値は、上述の式(4)及び(5)を適用することにより、押下位置となる84個の点Qのそれぞれについて算出され、0(ゼロ)に近ければ近いほどリニアリティが維持されていることを示している。また、図7(A)に示すように、電極範囲を示す曲線Aの内側の領域を複数のブロックに分割することにより、リニアリティを示す値をブロック単位で表示することができる。例えば、図7(A)に示すブロックBには、2つの点Q1及びQ2が存在するので、補正前の状態を示す図7(B)に示すブロックB1には、2つの点Q1及びQ2のリニアリティを示す代表値(3.3%)が表示されている。また、レンズ収差補正ステップとキャリブレーションステップを経た後の状態を示す図7(B)に示すブロックB1には、2つの点Q1及びQ2のリニアリティを示す代表値(1.5%)が表示されている。すなわち、ブロックB1におけるリニアリティは、レンズ収差補正ステップとキャリブレーションステップを経ることで向上していることになる。
図7(B)及び(C)に示す、各ブロックのリニアリティを示す値のそれぞれは、以下の(1)〜(4)の表示ルールに則って表示されている。すなわち、(1)リニアリティを示す値は、1つのブロックについて1つとする。(2)X軸方向のリニアリティを示す値と、Y軸方向のリニアリティを示す値とでは、より大きい値を優先的に表示する。(3)1つのブロックに複数の点Qが存在する場合には、その中で一番大きい値が優先的に表示する。(4)各ブロックは、リニアリティを向上させる必要性に応じて分類表示する。
具体的には、リニアリティを示す値が2.0%以上であるブロックは、リニアリティを向上させる必要性が最も高いブロックとして分類され、リニアリティを示す値が1.5%以上2.0%未満であるブロックは、リニアリティを向上させる必要性が2番目に高いブロックとして分類され、リニアリティを示す値が1.0%以上1.5%未満であるブロックは、リニアリティを向上させる必要性が2番目に低いブロックとして分類され、リニアリティを示す値が1.0%未満であるブロックは、リニアリティを向上させる必要性が最も低いブロックとして分類される。
このように分類された結果から、レンズ収差補正ステップとキャリブレーションステップを経ることで全体的にリニアリティが向上していることがわかる。すなわち、レンズ収差補正ステップとキャリブレーションステップを経ることにより、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正されるので、円形タッチパネルにおけるリニアリティを向上させることができる。
[補正手法の検討]
上述のように、本発明における抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法では、円形タッチパネル1の固有の歪みを補正する手法として、レンズ収差補正が採用されているが、これに限定されない。例えば、円・四角投影補正、グリッド補正を採用することもできる。
(円・四角投影補正)
円・四角投影補正は、円形タッチパネル1に対し四角形タッチパネルの特性がそのまま投影されてしまった場合に生じた歪みを補正する。具体的には、円を四角に変形させる次式(6)〜(9)を用いて、円から四角にタッチ特性を投影することで歪みを補正する。
・・・(6)
・・・(7)
・・・(8)
・・・(9)
すなわち、円・四角投影補正では、四角形タッチパネルの特性を円形タッチパネルにそのまま投影することで補正を行うため、図8(A)に示すように、直線SL上の点aが、曲線CL上の歪んだ点bとして検出されることが前提となる。つまり、図8(A)に示す曲線CL上の点bは、直線SL上の点aが矢印Y1の方向に補正されたものとなる。
そして、図8(B)に示すように、曲線CL上の点bを、直線SL上の点aに投影する。つまり、図8(A)に示す補正とは逆の補正を行う。これにより、歪みの打ち消しを行うことができる。つまり、図8(B)に示す直線SL上の点aは、曲線CL上の点bが矢印Y2の方向に補正されたものとなる。
このように、図2(A)及び(B)、又は図5(A)に示す状態であった円形タッチパネル1は、円・四角投影補正により、図7(B)に示す状態となる。なお、曲線Aは電極の範囲、点Qは押下位置、点Rは円・四角投影補正後の位置を示している。
すなわち、円・四角投影補正により、領域F1及びF2に含まれる位置について、円・四角投影補正が行われたことによる悪化が見られる。これは、想定された概念モデルとは異なる特性が示されたことによるものである。
なお、押下位置を示す座標に対する円・四角投影補正後の位置を示す座標のばらつきを所定の評価手法により正規化した値は「21,646」になった。
(グリッド補正)
グリッド補正は、「押下位置をタッチしたときの補正前位置を示す座標」(以下、「グリッドデータ」と呼ぶ)が予め数十点分記憶された状態で、記憶された座標から押下位置を示す座標を算出する。本実施形態では、121点のグリッドデータを使用して補正を行っている。
具体的には、グリッド補正は、図9(A)〜図9(D)に例示する手順(ステップS11〜S14)で行われる。なお、図9(A)〜図9(D)には、4点のグリッドデータ使用する例が示されている。
すなわち、図9(A)に示すように、事前準備として点Q1〜Q4の位置を示す座標が記憶される(ステップS11)。なお、点Q1〜Q4のそれぞれの位置を示す座標は、点R1〜Q4のそれぞれの位置が押下されたときに円形タッチパネルの特性により生じた、矢印方向への歪みによるものである。
次に、点R1〜Q4の中心を押下することで、図9(B)に示すように、円形タッチパネルの特性により歪んだ点Uの位置を示す座標をとることができる(ステップS12)。
点Uの位置を示す座標がとることができたら、図9(C)に示すように、点Q1〜Q4のそれぞれから点Uまでのそれぞれの距離を割合として算出する(ステップS13)。
そして、図9(D)に示す、点R1〜R4を頂点とする点線で示された四角形に、点Q1〜Q4のそれぞれから点Uまでのそれぞれの距離の割合を適用する。これにより、押下された位置となる点Vを示す座標を算出することができる。
このように、図2(A)及び(B)、又は図5(A)に示す状態であった円形タッチパネル1は、グリッド補正により、図9(B)に示す状態となる。なお、曲線Aは電極の範囲、点Qは押下位置、点Rは、グリッド補正後の位置を示している。
すなわち、グリッド補正により、領域F3〜F6に含まれる位置については、グリッドデータを取得することができなかった。このため、円形タッチパネル1の外周部についての補正が正しく行えなかった。グリッドデータを取得することができなかった原因は、グリッドデータを生成することが困難であったことを意味する。
なお、押下位置を示す座標に対するグリッド補正後の位置を示す座標のばらつきを所定の評価手法により正規化した値は「23,996」になった。
(比較)
以上のように、レンズ収差補正と、円・四角投影補正と、グリッド補正との3種類の補正を行い、それぞれの結果を所定の評価手法を用いて比較すると、図10に示す結果となった。すなわち、円形タッチパネルの歪みを補正する前の評価値は「42,134」、レンズ収差補正の評価値は「15,865」、円・四角投影補正の評価値は「21,646」、グリッド補正の評価値は「23,996」となった。上述したように、評価値は数値が少ない方がより評価が高いことを示している。このため、レンズ収差補正と、円・四角投影補正と、グリッド補正とのうち、レンズ収差補正が最も良い補正結果が得られたことになる。
(個体差)
上述したように、円形タッチパネルの歪みを補正する場合、レンズ収差補正を行うことで最も良い補正結果を得ることができるが、どの円形タッチパネルに対しても同様にレンズ収差補正を行うことで最も良い補正結果を得ることができるのかについて実験を行った。
具体的には、図11に示すように、4枚の円形タッチパネル1−1〜1−4のそれぞれについて、各3回ずつ補正前のデータを取得した。その結果、円形タッチパネル1−1〜1−4のそれぞれの特性について、個体間で大きな差が存在しないことがわかった。このため、円形タッチパネルの歪みを補正する場合、どの円形タッチパネルに対しても同様にレンズ収差補正を行うことで最も良い補正結果を得ることができるといえる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。また、本発明に係る要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更を施してもよい。
以上まとめると、抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法は、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
すなわち、本発明が適用される抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法は、
円形又は略円形の電極(例えば曲線Aで示される電極範囲)が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル(例えば円形タッチパネル1)の歪み補正方法であって、
前記電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行う第1補正ステップ(例えば図1のレンズ収差補正ステップ)と、
前記電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正(キャリブレーション)を行う第2補正ステップ(例えば図1のキャリブレーションステップ)と、
をその順で含む。
これにより、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正して、円形タッチパネルにおけるリニアリティを向上させる手法を提供することができる。
また、前記第1補正ステップにおける、前記電極の外側における歪曲収差補正が、
前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正であり、
前記第1補正ステップにおける、前記電極の内側における歪曲収差補正が、
前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正である、とすることができる。
=Xt+Yt ・・・(1)
Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
また、前記第2補正ステップにおける、前記倍率補正が、
前記電極に配置された5つの点のそれぞれについて行う倍率補正であることができる。
本発明に係るアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置は、
円形又は略円形の電極が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置であって、
前記電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行い、その後に前記電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う制御部を備える。
これにより、樽型の歪みと糸巻型歪みとのいずれの歪みについても補正可能とするアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置を提供することができる。
また、前記アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置の前記制御部が、前記電極の外側における歪曲収差補正として、抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正を行い、
前記電極の内側における歪曲収差補正として、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正を行うことができる。
=Xt+Yt ・・・(1)
Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
また、前記アナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置の前記制御部が、前記電極に配置された5つの点のそれぞれについて行う倍率補正を行うことができる。
1,1−1〜1−4,1−n:円形タッチパネル、A:電極範囲、B1:ブロック、a,b,C1〜C5,P,Q,Q1〜Q4,R,R1〜R4,T,U:点、L1:点線、L2:破線、SL:直線、CL:曲線、S1,S2:各ステップ、Y1,Y2:矢印、F1〜F6:領域、

Claims (6)

  1. 円形又は略円形の電極が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法であって、
    前記電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行う第1補正ステップと、
    前記電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う第2補正ステップと、
    をその順で含む、アナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法。
  2. 前記第1補正ステップにおける、前記電極の外側における歪曲収差補正が、
    前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正であり、
    前記第1補正ステップにおける、前記電極の内側における歪曲収差補正が、
    前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正である、
    請求項1に記載のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法。
    =Xt+Yt ・・・(1)
    Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
    Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
  3. 前記第2補正ステップにおける、前記倍率補正が、
    前記電極に配置された5つの点のそれぞれについて行う倍率補正である、
    請求項1又は2に記載のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法。
  4. 円形又は略円形の電極が配置されたアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置であって、
    前記電極の外側と内側とのそれぞれにおいて、相反する歪曲収差補正をそれぞれ行い、その後に前記電極に配置された複数の点のそれぞれについて倍率補正を行う制御部を備える、
    ことを特徴とするアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置。
  5. 前記制御部が、前記電極の外側における歪曲収差補正として、抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す正の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正を行い、
    前記電極の内側における歪曲収差補正として、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正前のX座標及びY座標のそれぞれをXt及びYtのそれぞれとし、前記抵抗膜式タッチパネルの中央を原点とした場合の補正後のX座標及びY座標のそれぞれをXm及びYmのそれぞれとし、補正割合を示す負の値のパラメータをc1とした場合に、次式(1)〜(3)を適用させた補正を行う、
    請求項4に記載のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネル装置。
    =Xt+Yt ・・・(1)
    Xm=Xt+(Xt×c1×R) ・・・(2)
    Ym=Yt+(Yt×c1×R) ・・・(3)
  6. 前記制御部が、前記電極に配置された5つの点のそれぞれについて行う倍率補正を行う、
    請求項4又は5に記載のアナログ方式の抵抗膜式タッチパネルの歪み補正方法。
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