JP4867151B2

JP4867151B2 - タッチパネル

Info

Publication number: JP4867151B2
Application number: JP2004288670A
Authority: JP
Inventors: 潤一川田; 宏隆松本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2006106843A

Description

本発明はタッチパネルに関する。更に詳しくは抵抗膜方式を採用するタッチパネルにおいてその押下部分の座標を正確に特定することのできるタッチパネルに関する。

ＰＯＳシステムをはじめとするコンピュータシステムの対人インターフェースとしてタッチパネルが使用されている。このタッチパネルはＣＲＴ画面や液晶画面の上に配置され、画面の表示内容に案内された利用者がこのタッチパネルを押下することにより、当該表示内容に応じた入力がなされる。
したがって、画面における表示内容の表示位置とタッチパネルの座標とを一致させる必要がある。
抵抗膜方式のタッチパネルでは、矩形な抵抗膜の４辺に電極が配設される。換言すれば当該電極で囲まれる部分（有効エリア）の座標を検出可能である。相対向する一対の電極への印加電圧をＶとし、押下部分の電圧Ｖｐとすると、当該押下部分の座標Pは下記式で表される。
Ｐ＝Ｖｐ／Ｖ × Ａ
（Ａは相対向する一対の電極間の長さもしくはそれに比例する定数）
つまり、相対向する電極に印加される電圧Ｖと押下部分の電圧Ｖｐとの電圧比に基づき押下部分の座標、言い換えれば、相対向する電極から押下部分への距離を特定することができる。
ただし、通常構成されるタッチパネルシステムにおいては、相対する一対の電極への印加電圧Ｖは使用する電源の理想的な電圧値として置き換えられることが多い。

しかしながら、通常、表示装置の画面全体をタッチパネルにより指定できるように、タッチパネルの有効エリアは画面サイズよりも若干大きめに構成される。また、表示装置の画面上部に取り付けられるベゼルの内側の大きさは表示装置の金属部を覆い隠すために、ほぼ表示装置の有効表示エリアと同等の大きさにする。
すなわち、ベゼルの内枠部は必ずしもタッチパネルの電極位置と一致せず、多くの場合、ベゼルの内枠部はタッチパネルの有効エリアより小さい。そのため、ベゼルの内枠部と抵抗膜の電極との間にはギャップが生じている。一方、画面の表示内容に誘導されて利用者はタッチパネルに触れるため、このベゼルの内枠部に対向するタッチパネルの領域がキーエリアとなる。
したがって、キーエリアとタッチパネルの電極で囲まれる有効エリアとの間にギャップが生じている。押下部分の座標を特定する上記式は有効エリアの座標を特定するものであるので、キーエリアにおける画面の表示位置とタッチパネルの座標とを対応させるには、所謂キャリブレーションが必要であった。例えば、キーエリアの基準点を検出し、これに基づきキーエリアにおける押下部分を演算により特定することができる。
本件に関連する技術として特許文献１若しくは特許文献２を参照されたい。
特許出願平９−３２４４５９号公報特許出願平１１−２４４７７６号公報

しかしながら、キーエリアにおける押下部分の座標を演算により求めると、演算装置にかかる負荷が大きくなる。
また、温度や湿度の変化に応じて、タッチパネル電極への電圧印加用電源の出力電圧の変動やタッチパネルの抵抗膜及びそれ以外の配線抵抗の抵抗値が変化する経時変化が発生するおそれもある。したがって、上記のキャリブレーションを行ったとしても上記経時変化に起因して画像の表示位置と押下部分の座標とにズレが生じてしまう。
よって、キャリブレーションを実施することなくキーエリアにおける画面の表示位置とタッチパネルの座標とを対応させると共に、タッチパネル抵抗膜自体の経時変化や電圧印加用電源の出力電圧変動の影響を最小限にし、配線抵抗の影響を除外する必要がある。
この発明は、かかる課題を解決すべくなされたものである。

即ち、第１の基準電圧と押下部分の電圧との電位差、及び第２の基準電圧と押下部分の電圧との電位差に基づいて、該押下部分の座標が特定されるタッチパネルであって、
第１の電極と第２の電極との間の有効エリアの一部がキーエリアとして使用され、
前記キーエリアの第１の縁部と前記第１の電極との間に固定長の第１のギャップｇ１が存在し、前記キーエリアの第２の縁部と前記第２の電極との間に固定長の第２のギャップｇ２が存在し、
両電極間の距離がLである前記第１の電極及び前記第２の電極にそれぞれ電圧V１及び電圧V２を印加したときに（V１＞V２）、
次式Aで算出する前記キーエリアの第２の縁部に相当する電圧Ｖ１２を前記第１の基準電圧とし、
（式A）Ｖ１２＝Ｖ２＋（Ｖ１−Ｖ２）＊ｇ２／Ｌ、
次式Bで算出する前記キーエリアの第１の縁部に相当する電圧V１１を前記第２の基準電圧とし、
（式B）Ｖ１１＝Ｖ１−（Ｖ１−Ｖ２）＊ｇ１／Ｌ、
押下部分の電圧がＶｐのとき、該押下部分の座標Ｐｘを
Ｐｘ＝（Ｖｐ−Ｖ１２）／（（Ｖｐ−Ｖ１２）＋（Ｖ１１−Ｖｐ）） × Ａ
（ただし、Ａは相対向する一対の前記第１の縁部と前記第２の縁部の間の距離もしくはそれに比例する定数）、
と算出することを特徴とするタッチパネル。

このように構成されたタッチパネルによれば、キーエリアの縁部の電圧を基準電圧として採用したので、キーエリアと抵抗膜電極との間にギャップがあっても、キーエリアにおける画面表示位置と押下座標とを容易に一致させることができる。つまり、キャリブレーション操作が不要になるので、製造時におけるキャリブレーションのために必要な工数を削減でき、タッチパネルシステムの製造コストを削減することが出来る。

また、ここで通常構成されるタッチパネルシステムの座標を検出する式
Ｐ＝Ｖｐ／Ｖ × Ａ
（Ａは相対向する一対の電極間の長さもしくはそれに比例する定数）
について検討する。
ここでタッチパネルの電極までの配線抵抗をそれぞれＲａ，Ｒｂとし、タッチパネルの抵抗分布をα（距離に比例する定数）、対向する電極間の距離をＬ、対向する電極のうち基準とする電極から押下位置までの距離をx、基準とする電極から押下位置までの電圧をＶｐ１、基準とする電極の電圧をＶ２，対向する電極の電圧をＶ１、タッチパネル及び配線抵抗を流れる電流をＩとすると次式のように変形することが出来る。
Ｐ＝｛（Ｖｐ１＋Ｖ２）／（Ｖ１＋ＲａＩ）｝＊Ｌ
＝｛（αｘＩ＋ＲｂＩ）／（（αｘ＋α（Ｌ−ｘ）＋Ｒｂ）Ｉ＋ＲａＩ）｝＊Ｌ
＝｛（αｘ＋Ｒｂ）Ｉ／（αＬ＋Ｒａ＋Ｒｂ）Ｉ｝＊Ｌ
＝｛（αｘ＋Ｒｂ）／（αＬ＋Ｒａ＋Ｒｂ）｝＊Ｌ
つまり、上記の式は通常構成されるタッチパネルシステムがタッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分に依存することを示す。また、上記式における分母はタッチパネルの電極及び配線抵抗に印加される電圧を示すため、この値を理想的な数値として固定するとタッチパネル電極への印加電圧の変動により、座標が変化することを意味する。

すなわち、既存の手法におけるタッチパネルシステムにおいては配線抵抗や抵抗膜自体の経時変化と電圧印加用電源の出力電圧変動の影響を少なからず受けることになる。
一方、本件の発明においては、押下部分の座標Ｐは次式において示すことができる。（但し、基準とする電極の電圧をＶ２，対向する電極の電圧をＶ１とし（Ｖ１＞Ｖ２）、押下部分の座標Ｐから基準とする電極までの電圧をＶｘ１，座標Ｐから対向する電極の電圧をＶｘ２とする）
Ｐ＝（Ｖｘ１／（Ｖｘ１＋Ｖｘ２））＊Ａ
＝｛（Ｖｐ−Ｖ２）／｛（Ｖｐ−Ｖ２）＋（Ｖ１−Ｖｐ）｝｝＊Ａ
ここでタッチパネルの電極までの配線抵抗をそれぞれＲａ，Ｒｂとし、タッチパネルの抵抗分布をα（距離に比例する定数）、対向する電極間の距離をＬ、対向する電極のうち基準とする電極から押下位置までの距離をx、基準とする電極から押下位置までの電圧をＶｐ１、基準とする電極の電圧をＶ２，対向する電極の電圧をＶ１、タッチパネル及び配線抵抗を流れる電流をＩとすると次式のように変形することが出来る。
Ｐ＝｛｛（Ｖｐ１＋Ｖ２）−Ｖ２｝／｛（Ｖｐ１＋Ｖ２）−Ｖ２＋Ｖ１−（Ｖｐ１＋Ｖ２）｝｝＊Ｌ
＝｛Ｖｐ１／（Ｖ１−Ｖ２）｝＊Ｌ
＝（αｘＩ／αＬＩ）＊Ｌ
＝ｘ
つまり、上記の式はＶｐ及びＶ１，Ｖ２をほぼ同時に測定すれば、電圧印加用電源の出力電圧変動の影響をほとんど受けず、タッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化にも依存せずに正確な座標を測定できることを示す。

このように構成されたタッチパネルによれば、基準電圧Ｖ１１、Ｖ１２及び押下電圧Ｖｐにより座標Ｐｘが表され、Ｖｐ及びＶ１１，Ｖ１２をほぼ同時に測定すれば、電圧印加用電源の出力電圧変動やタッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化が発生してもキーエリアにおける画面表示位置と検出された押下部分の座標とのズレが殆ど発生しなくなり、精度の高いタッチパネルを提供可能となる。
さらに、経時変化によるズレをユーザーがキャリブレーションにより修正する必要がなくなるため、製品のユーザーに対するサービス性を向上させることが出来る。

以下、この発明の構成要素について説明する。
（タッチパネル）
本発明が対象とする抵抗膜駆動方式のタッチパネルには大きくわけて、４線式抵抗膜方式（以下、「４線式」と略することがある）と５線式抵抗膜方式（以下、「５線式」と略することがある）とが提案されている。４線式抵抗膜方式のものの特性は位置精度の正確さである。他方、５線式抵抗膜方式のものの特性は耐久性の高さである。従って、ユーザは当該特性を考慮して駆動方式のものを任意に選択することができる。４線式と同一動作原理を用いるものとして８線式抵抗膜方式のものも知られている。当該８線式抵抗膜方式のものも本明細書では４線式のものと同等に扱われる。

（４線式タッチパネル２４の動作原理）
はじめに、４線式のタッチパネル２４の動作原理を図１に基づき説明する。
図１において各端子とその機能は表１に示すとおりである。

タッチパネル２４では最初にパネルの押下検出が行われる。そのため、表２の「パネル押下取り込み」のように制御信号線の各端子ＳＷ１〜ＳＷ０に接続されるスイッチユニットを制御し、Int1#の出力がＬｏのときタッチパネルに対する押下があったものとして入力点（図中矢印で示す）の座標検出を行う。

入力点の座標検出は次のようにして行う。
入力点のＸ方向座標を検出するには、表２の「Ｘ方向データ取り込み」のように制御信号線の端子ＡＷ１〜ＳＷ０に接続されるスイッチユニットを制御し、検出用端子ＡＮ０又はＡＮ１の出力を解析する。

上側のタッチパネルは入力点において下側のタッチパネルに接触しているため、ＡＮ０（又はＡＮ１）へ距離Ｘ１に比例した電圧（Ｘ１／Ｘ）×Ｖｃｃが出力される。ここにおいて、Ｘは上側の抵抗膜におけるＸ方向両端に取り付けられた電極間距離である。
同様に入力点のＹ方向座標を検出するには、表２の「Ｙ方向データ取り込み」のように制御信号線の端子ＳＷ１〜ＳＷ０に接続されるスイッチを制御し、検出用端子ＡＮ２又はＡＮ３の出力を解析する。上側のタッチパネルは入力点において下側のタッチパネルに接触しているため、ＡＮ２（又はＡＮ３）へ距離Ｙ１に比例した電圧（Ｙ１／Ｙ）×Ｖｃｃが出力される。ここにおいて、Ｙは上側の抵抗膜におけるＹ方向両端に取り付けられた電極間距離である。

（５線式タッチパネルの動作原理）
次に、５線式抵抗膜方式のタッチパネル２５の動作原理を図２に基づき説明する。
図２において各端子とその機能は表３に示すとおりである。

タッチパネル２５では最初にパネルの押下検出が行われる。そのため、表４の「パネル押下取り込み」のように制御信号線の各端子ＳＷ１〜ＳＷ０に接続されるスイッチユニットを制御し、ＡＮ１４及びＩＮＴ０＃の出力を解析してタッチパネルに対する押下判断を行う。押下があったとき、入力点（図中矢印で示す）の座標検出を行う。

入力点の座標検出は次のようにして行う。
入力点のＸ方向座標を検出するには、表４の「Ｘ方向データ取り込み」のように制御信号線の各端子ＳＷ１〜ＳＷに接続されるスイッチユニットを制御し、端子ＡＮ１４の出力を解析する。

上側抵抗膜は入力点において下側抵抗膜に接触しているため、ＡＮ１４へ距離Ｘ１に比例した電圧（Ｘ１／Ｘ）×Ｖｃｃが出力される。ここにおいて、Ｘはフィルム側抵抗膜におけるＸ方向両端に取り付けられた電極間距離である。
同様に入力点のＹ方向座標を検出するには、表４の「Ｙ方向データ取り込み」のようにスイッチを制御し、検出用端子ＡＮ１４へ距離Ｙ１に比例した電圧（Ｙ１／Ｙ）×Ｖｃｃが出力される。ここにおいて、Ｙはフィルム側抵抗膜におけるＹ方向両端に取り付けられた電極間距離である。

５線式のタッチパネル２５の動作原理については図３〜図６を用いて更に詳細に説明する。
図３のように、５線式のタッチパネルは２枚の抵抗膜とガラス・スクリーン、フィルムから構成され、抵抗膜はガラス・スクリーンとフィルムのそれぞれの内側に貼り付けられている。抵抗膜付きガラス・スクリーンと抵抗膜フィルム間には高さが均一なスペーサーが一定間隔毎に配置され、通常は２枚の抵抗膜同士が接触しないように配置される。また、５線式のタッチパネルでは、上部抵抗膜は電圧検出用のプローブとして利用され、下部抵抗膜は押下ポイントによって分圧を発生するために使われる。ここで、タッチパネルのフィルム側を押すと２つの抵抗膜は互いに接触する。

図４はX方向の位置電圧検出方法を示す。抵抗膜フィルムは距離に比例した均一な抵抗値を持っている。従って、図４のようにP1, P2, P3, P4を接続すると、電流はP1-P4側からP2-P3側へ流れる。この状態においては下部抵抗膜に電圧勾配が発生しているため、タッチパネル上にある任意の点のX方向位置電圧は、電圧計もしくは電圧値を計測できる機器によって測定することが出来る。

図５はY方向の位置電圧測定方法を示す。図５のようにP1, P2, P3, P4を接続すると、電流はP３-P4側からP1-P２側へ流れる。この状態において、タッチパネル上にある任意の点のY方向位置電圧はX方向位置電圧と同様に電圧計もしくは電圧値を計測できる機器で測定することが出来る。

図６は押下検出方法を示す。図６のようにP1, P2, P3, P4を接続すると、下部抵抗膜はLoレベルになる。さらに、上部抵抗膜はプルアップ抵抗によって電源に接続されているため、Hiレベルになる。この状態において、上部抵抗膜が押下されると、上部抵抗膜はHiレベルからLoレベルに変化するため、電圧計もしくは電圧値を計測できる機器でその電圧値を測定することで押下を検出することが出来る。
以上説明したように、5線式タッチパネルでは電極Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３、Ｐ４へ印加する電圧を調整することにより、4線式タッチパネルにおける相対向するＸ電極、Ｙ電極と同等の機能を実現している。

以下、実施例に即してこの発明を更に詳細に説明する。
図７は４線式タッチパネル１とそのキーエリア１０との関係を示す平面図である。図７に示すとおり、タッチパネル１に配設された左右方向の第１の電極２及び第２の電極３、並びに上下方向の第１の電極５及び第２の電極６に囲まれた領域において電圧の勾配が検出でき、この領域が有効エリアとなる。他方、キーエリア１０は当該有効エリアより小さく、その中に納まっている。これにより、Ｘ方向の第１の電極２とキーエリア１０のＸ方向の第１の縁部１２との間にギャップａが生じ、同じく第２の電極３と第２の縁部１３との間にギャップｂが生じる。Ｙ方向の第１の電極５とキーエリアのＹ方向の第１の縁部１５の間にギャップｃが生じ、同じく第２の電極６と第２の縁部１６との間にギャップｄが生じる。

図７に示したタッチパネルの各電極２、３、５及び６に初期電圧Ｖｒ、Ｖｌ、Ｖｕ、Ｖｄを印加したとき、キーエリア１０のＸ方向第１の縁部１２及び第２の縁部１３、Ｙ方向第１の縁部１５及び第２の縁部１６の各電圧ＶＲ、ＶＬ、ＶＵ、ＶＤは下記式１で表される。
[式１]

VL=Vl+(Vr-Vl)*b/X , VR=Vr-(Vr-Vl)*a/X

VU=Vu+(Vu-Vd)*c/Y , VD=Vd+(Vu-Vd)*d/Y

注） Vu,Vd,Vl,Vr ：初期設定時取得電圧（上、下、左、右）
VU,VD,VL,VR ：フレーム枠調整済電圧（上、下、左、右）

なお、式１において、ＶＬ、ＶＲは第２の局面で規定する第２の基準電圧Ｖ１１、第１の基準電圧Ｖ１２にそれぞれ対応する。また、式１のＶｌ、Ｖｒは第２の局面で規定する第１の電極へ印加する第１の電圧Ｖ１、第２の電極へ印加する第２の電圧Ｖ２に対応する。
同様に、式１において、ＶＵ、ＶＤは第２の局面で規定する第２の基準電圧Ｖ１１、第１の基準電圧Ｖ１２にそれぞれ対応する。また、式１のＶｕ、Ｖｄは第２の局面で規定する第１の電極へ印加する第１の電圧Ｖ１、第２の電極へ印加する第２の電圧Ｖ２に対応する。

式１で求められた基準電圧ＶＬ、ＶＲ、ＶＵ及びＶＤはキーエリアとずれの無い仮想的な論理電極の電圧値として扱うことが出来、この電圧値から押下位置を求めることにより、実質的に各ギャップａ、ｂ、ｃ、ｄが相殺され、より高い精度で座標値を得ることができる。これにより、キーエリアのフレーム枠調整が行われる。
実施例のタッチパネルではその製造時点で当該基準電圧ＶＬ、ＶＲ、ＶＵ及びＶＤを基準として座標値が算出できるように設計されている。
また、各ギャップａ、ｂ、ｃ及びｄの大きさは、キーエリアを規定するディスプレイとタッチパネルを組み込むケースの構造設計を工夫し、ボス等で精度良く取り付け可能とすると共に、ジグ等を利用し製造時の組立てによるずれを防止することにより、実質的に固定される。

図１に示した４線式タッチパネルにおいては、信号線ＳＷ３＃及び信号線ＳＷ４をオンにして（他のスイッチはオフ）、入力端子ＡＮ０とＡＮ２とＡＮ３の電圧を同時に測定する。入力端子ＡＮ０に検出される電圧は押下位置における電圧Ｖｐであり、入力端子ＡＮ２に検出される電圧はＸ方向第２の電極へ印加される第２の電圧Ｖｒであり、出力端子ＡＮ３に検出される電圧はＸ方向第１の電極へ印加される第１の電圧Ｖｌである。得られた電圧Ｖｒ及びＶｌ、及び組付け時に規定されるギャップａ及びｂに基づき式１を実行して基準電圧ＶＲ及びＶＬを演算し、所定のレジスタに保存する。
同様に、信号線ＳＷ１＃及び信号線ＳＷ２をオンにして（他のスイッチはオフ）、入力端子ＡＮ０とＡＮ１とＡＮ２の電圧を測定する。入力端子ＡＮ２に検出される電圧は押下位置における電圧Ｖｐであり、入力端子ＡＮ０はＹ方向第１の電極へ印加される第１の電圧Ｖｕであり、入力端子ＡＮ１はＹ方向第２の電極へ印加される第２の電圧Ｖｄである。得られた電圧Ｖｕ及びＶｄ、及び組付け時に規定されるギャップｃ及びｄに基づき式１を実行して基準電圧ＶＵ及びＶＤを演算し、所定のレジスタに保存する。

以上、４線式タッチパネルの例について説明をしてきたが、５線式の場合においても電極で囲まれる有効エリアとキーエリアとの間にギャップが生じるので、上記と同様の方法でキーエリアのフレーム枠調整を行うことが好ましい。
具体的には、図２〜図６に示す５線式タッチパネルにおいて、信号線ＳＷ１＃及び信号線ＳＷ４及びＳＷ０＃をロウにして（他の信号線はハイ）、入力端子ＡＮ０及びＡＮ１及びＡＮ１４の入力電圧を測定する。入力端子ＡＮ０はＸ方向第２の電極へ印加される第２の電圧Ｖｒであり、入力端子ＡＮ１はＸ方向第１の電極へ印加される第１の電圧Ｖｌである。得られた電圧Ｖｒ及びＶｌ、及び組付け時に規定されるギャップａ及びｂに基づき式１を実行して基準電圧ＶＲ及びＶＬを演算し、所定のレジスタに保存する。
同様に、信号線ＳＷ３＃及び信号線ＳＷ４及び信号線ＳＷ０＃をロウにして（他の信号線はハイ）、入力端子ＡＮ２及びＡＮ１及びＡＮ１４の電圧を測定する。入力端子ＡＮ２はＹ方向第１の電極へ印加される第１の電圧Ｖｕであり、出力端子ＡＮ１はＹ方向第２の電極へ印加される第２の電圧Ｖｄである。得られた電圧Ｖｕ及びＶｄ、及び組付け時に規定されるギャップｃ及びｄに基づき式１を実行して基準電圧ＶＵ及びＶＤを演算し、所定のレジスタに保存する。

次に、フレーム枠調整された４線式タッチパネル１についてＸ方向の位置データを補正し、電圧印加用電源の出力電圧変動やタッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化の影響を除外する方法を説明する。
前述したように電圧印加用電源の出力電源変動は、ほぼ同時に押下座標電圧を測定することでその影響を除外している。
また、タッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化については除外する必要がある。
そこでこの実施例では式２を実行することにより（図８参照）、上記影響を除外した。

勿論、Ｖｃｃ側を基準にＶｘ、ＶＬ、ＶＲを規定することもできる。

Ｙ方向の位置データを補正はＸ方向の位置データ補正と同様に式３を実行することにより（図９参照）、タッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化の影響を除外することができる。

勿論、Ｖｃｃ側を基準にＶｙ、ＶＵ、ＶＤを規定することもできる。

なお、５線式タッチパネルについても４線式タッチパネルと同様の式を用いることでタッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化の影響を除外することができる。
Ｘ方向については図１０及び式４を参照されたい。

また、Ｙ方向については図11及び式５を参照されたい。

以上説明したように、この実施例のタッチパネルにおいては、電極とキーエリアとの間のギャップが相殺されるように仮想電極を設け、更にパネルユニットに存在する電圧印加用電源の出力電源変動、タッチパネルの抵抗分布や配線抵抗分の経時変化の影響を除外している。従って、タッチパネルの座標とキーエリアの表示内容とが精度よく一致することとなる。これにより、座標調整のためのキャリブレーション演算を行う必要なくなり、製造時におけるキャリブレーションのために必要な工数を削減でき、タッチパネルシステムの製造コストを削減することが出来ると共に、経時変化によりユーザーがキャリブレーション作業を行う必要がなくなるため、製品ユーザーに対するサービス性が向上する。

以上説明したように、この実施例のタッチパネルにおいては、電極とキーエリアとの間のギャップが相殺されるように各電極に対する印加電圧を調整し、更にパネルユニットに存在する配線抵抗の影響を除外している。従って、タッチパネルの座標とキーエリアの表示内容とが精度よく一致することとなる。これにより、座標調整のためのキャリブレーション演算を行う必要なくなり、パネルユニットの演算装置にかかる負荷が低減する。

この発明は、上記発明の実施の形態及び実施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲で種々の変形態様もこの発明に含まれる。

図１は４線式タッチパネルの駆動原理を示す。図２は５線式タッチパネルの駆動原理を示す。図３は同じく５線式タッチパネルの基本構成を説明する。図４は同じく５線式タッチパネルのＸ方向駆動を説明する。図５は同じく５線式タッチパネルのＹ方向駆動を説明する。図６は同じく５線式タッチパネルの押下検出原理を説明する。図７は実施例の４線式タッチパネルとキーエリアとの配置関係を示す平面図である。図８は実施例の４線式タッチパネルのＸ方向の座標補正の原理を説明する図である。図９は実施例の４線式タッチパネルのＹ方向の座標補正の原理を説明する図である。図１０は実施例の５線式タッチパネルのＸ方向の座標補正の原理を説明する図である。図１１は実施例の５線式タッチパネルのＸ方向の座標補正の原理を説明する図である。

符号の説明

１タッチパネル
２、５第１の電極
３、６第２の電極
１２、１５第１の縁部
１５、１６第２の縁部

Claims

第１の基準電圧と押下部分の電圧との電位差、及び第２の基準電圧と押下部分の電圧との電位差に基づいて、該押下部分の座標が特定されるタッチパネルであって、
第１の電極と第２の電極との間の有効エリアの一部がキーエリアとして使用され、
前記キーエリアの第１の縁部と前記第１の電極との間に固定長の第１のギャップｇ１が存在し、前記キーエリアの第２の縁部と前記第２の電極との間に固定長の第２のギャップｇ２が存在し、
両電極間の距離がLである前記第１の電極及び前記第２の電極にそれぞれ電圧V１及び電圧V２を印加したときに（ここで、V１＞V２）、
次式Aで算出する前記キーエリアの第２の縁部に相当する電圧Ｖ１２を前記第１の基準電圧とし、
（式A）Ｖ１２＝Ｖ２＋（Ｖ１−Ｖ２）＊ｇ２／Ｌ、
次式Bで算出する前記キーエリアの第１の縁部に相当する電圧V１１を前記第２の基準電圧とし、
（式B）Ｖ１１＝Ｖ１−（Ｖ１−Ｖ２）＊ｇ１／Ｌ、
押下部分の電圧がＶｐのとき、該押下部分の座標Ｐｘを
Ｐｘ＝（Ｖｐ−Ｖ１２）／（（Ｖｐ−Ｖ１２）＋（Ｖ１１−Ｖｐ）） × Ａ
（ただし、Ａは相対向する一対の前記第１の縁部と前記第２の縁部の間の距離もしくはそれに比例する定数）、
と算出する
ことを特徴とするタッチパネル。