JP5219965B2 - Touch panel device - Google Patents
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Description
本発明はタッチパネル(タッチスクリーン)装置に関し、特に、投影型(projected capacitive type)の静電容量方式タッチパネルにおいてタッチ位置を検出する技術に関する。 The present invention relates to a touch panel (touch screen) device, and more particularly, to a technique for detecting a touch position on a projected capacitive type touch panel.
タッチパネルは、入力装置(タッチパッド)と出力装置(フラットパネルディスプレイ)が一体化されたユーザインタフェース装置である。ディスプレイに表示された操作対象を指等で直接タッチする、という直感的な操作方法を特徴としており、情報端末等で広く利用されている。 The touch panel is a user interface device in which an input device (touch pad) and an output device (flat panel display) are integrated. It is characterized by an intuitive operation method in which an operation target displayed on a display is directly touched with a finger or the like, and is widely used in information terminals and the like.
タッチパネルには様々な実現方式があるが、その一方式として、投影型静電容量方式がある。本方式では、パネル上に複数の電極を配置しておき、指先がパネルに接近した際に発生する各電極の静電容量の変化に基づいて、タッチ位置を検出する。電極に透過率の高い素材を用い、これをディスプレイパネル上に配置することで、タッチパネルを構成できる。 There are various realization methods for touch panels, and one of them is a projection capacitive method. In this method, a plurality of electrodes are arranged on the panel, and the touch position is detected based on the change in capacitance of each electrode that occurs when the fingertip approaches the panel. A touch panel can be configured by using a material with high transmittance for the electrode and disposing it on the display panel.
入力装置としてのタッチパネルの性能指標に、タッチ位置の検出精度がある。パネル上においてユーザが実際にタッチした位置と、検出された位置の誤差が小さいほど、精度が高いとされる。 A touch panel performance index as an input device includes a touch position detection accuracy. The smaller the error between the position actually touched by the user on the panel and the detected position, the higher the accuracy.
投影型静電容量方式のタッチパネルにおいてタッチ位置を高い精度で検出する技術の例として、特許文献1に記載された方法が挙げられる。このタッチ位置検出方法では、X、Yそれぞれ方向の位置を検出するための電極において、タッチ時に指先が同時に複数の電極に触れるような配置(電極パターン)とすることで、タッチ位置を高精度に求めることを可能としている。
As an example of a technique for detecting a touch position with high accuracy in a projected capacitive touch panel, a method described in
また、特許文献2では、XおよびY方向の位置を検出するための電極を単一の層上に形成できる電極パターンを用いることで、製造工程の簡略化を可能としている。
Further, in
しかしながら、従来のタッチ位置検出方法では、タッチ時に指先がパネルに触れる範囲(タッチ領域)が、電極の配置された領域(電極領域)からはみ出す場合、検出されるタッチ位置の精度が低下してしまうという問題がある。これを防止するためには、タッチ位置検出の有効範囲を、電極領域の内側における一定範囲内に限定する必要がある。このため、パネル全体に電極を配置したとしても、パネルの端にタッチ位置を検出できない領域ができてしまう。 However, in the conventional touch position detection method, when the range in which the fingertip touches the panel at the time of touch (touch area) protrudes from the area where the electrodes are arranged (electrode area), the accuracy of the detected touch position decreases. There is a problem. In order to prevent this, it is necessary to limit the effective range of touch position detection to a certain range inside the electrode region. For this reason, even if the electrodes are arranged on the entire panel, an area where the touch position cannot be detected is formed at the edge of the panel.
本発明は、以上のような課題を解決するためのもので、その目的は、タッチ領域が電極領域からはみ出す場合においてもタッチ位置を高い精度で検出すること、またこれにより、電極領域の全体をタッチ位置検出の有効範囲とするタッチパネルを提供することである。 The present invention is to solve the above-described problems, and its purpose is to detect the touch position with high accuracy even when the touch area protrudes from the electrode area, and thereby to detect the entire electrode area. It is to provide a touch panel having an effective range of touch position detection.
本発明では、次の2通りの解決手段を示す。 In the present invention, the following two solutions are shown.
第1の解決手段では、タッチ領域の形状を例えば円と仮定する。前記タッチ領域円と電極領域が重なる領域のX方向の幅およびY方向の幅を、センサ測定値から求める。前記X方向の幅とY方向の幅が異なる場合、タッチ領域が電極領域からはみ出しているものと判定し、前記タッチ領域円の中心の位置をタッチ位置とみなして算出する。 In the first solution, the shape of the touch area is assumed to be a circle, for example. A width in the X direction and a width in the Y direction of a region where the touch region circle and the electrode region overlap are obtained from sensor measurement values. When the width in the X direction is different from the width in the Y direction, it is determined that the touch area protrudes from the electrode area, and the position of the center of the touch area circle is regarded as the touch position.
第2の解決手段では、パネル端の電極における信号値が最大となる場合、パネル周辺部へのタッチと判定する。パネル周辺部へのタッチの場合、タッチ位置算出処理で行う加重平均の計算において、パネル中央部へのタッチの場合とは異なる電極位置パラメータ値を用いる。各電極の信号値に重み付けを行うこと、前記重み付けの程度をタッチサイズに応じて変化させることにより、算出位置を補正する。 In the second solution, when the signal value at the electrode at the panel end becomes the maximum, it is determined that the touch is on the peripheral portion of the panel. In the case of a touch on the panel periphery, an electrode position parameter value different from that in the case of a touch on the panel center is used in the calculation of the weighted average performed in the touch position calculation process. The calculated position is corrected by weighting the signal value of each electrode and changing the degree of weighting according to the touch size.
なお、特許文献3でも、パネル端の電極の信号値が最大となる状況においてタッチ位置を高い精度で検出する手段を示しているが、端部の電極に隣接する電極位置と他端部の電極位置を選択して、近似2次曲線を用いてタッチ位置を検出するものであり、本発明とは全く異なる方法である。
Note that
第1の解決手段によれば、X方向またはY方向のどちらか一方向において、タッチ領域が電極領域からはみ出している場合においても、タッチ位置を高い精度で検出できる。 According to the first solution, the touch position can be detected with high accuracy even when the touch area protrudes from the electrode area in either the X direction or the Y direction.
第2の解決手段によれば、一方向のタッチ位置を検出するための電極を用いて、パネル周辺部へのタッチの場合においてもタッチ位置を高い精度で検出できる。 According to the second solving means, the touch position can be detected with high accuracy even in the case of touching the peripheral portion of the panel by using the electrode for detecting the touch position in one direction.
以下、本発明の実施形態の例を説明する。
[第1の実施形態]
図1は、本実施例で用いるタッチパネル・モジュール(タッチパネル装置)の全体構成を示すブロック図である。前記タッチパネル・モジュールは、タッチパネル1、静電容量検出部2、制御部3、記憶部4、およびバス接続信号線5から構成される。タッチパネル1には、ユーザのタッチを検出するためのセンサ端子である電極パターン(電極X1〜5および電極Y1〜5)が形成されている。静電容量検出部2は、電極X1〜5および電極Y1〜5と接続しており、前記各電極の静電容量を測定する。制御部3は、前記静電容量の測定結果に基づいてタッチ位置の検出を行い、バス接続信号線5を介して前記検出結果をホストへ通知する。記憶部4は、制御部3がタッチ位置検出処理を行う上で必要となるパラメータおよび作業用データとして次のものを格納する。基準値41、測定値42、差分値43は、電極の総数を要素数とする配列データである。本実施例においては、前記配列の要素数は10である。タッチ閾値44、変換比率45、重なり幅X46、重なり幅Y47は、単一の数値データである。
Hereinafter, examples of embodiments of the present invention will be described.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a touch panel module (touch panel device) used in this embodiment. The touch panel module includes a
図2は、タッチパネル1の断面構造を示す断面図である。タッチパネル1は、基板層13を底面とし、順に電極層Y、絶縁層12、電極層X、保護層11を積層させた構造を持つ。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the
図3は、タッチ位置検出処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure of touch position detection processing.
図4は、タッチ領域が電極領域からはみ出している場合のセンサ測定値の例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of sensor measurement values when the touch area protrudes from the electrode area.
図5は、タッチ領域が電極領域からはみ出している場合のタッチ位置の算出方法を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a method for calculating a touch position when the touch area protrudes from the electrode area.
以下、図3のフローチャートに基づいて、タッチ位置を検出する処理の流れを説明する。 Hereinafter, a flow of processing for detecting a touch position will be described based on the flowchart of FIG.
タッチパネル・モジュールの電源が入れられると以下の処理が開始される。 When the touch panel module is powered on, the following processing is started.
ステップS1において、制御部3は、基準値41を初期化する。具体的には、全電極(電極X1〜5および電極Y1〜5)のそれぞれについて静電容量を測定し、得られた値を各電極の基準値41として格納する。基準値41は、各電極の非タッチ時の静電容量である。ここでは、電源投入時においてはタッチパネル1がタッチされていない状態であることを仮定している。
In step S1, the
ステップS2において、制御部3は、まず全電極のそれぞれについて静電容量を測定し、得られた値を各電極の測定値42として格納する。また、次の式(1)によって求めた値を差分値43として格納する。
In step S <b> 2, the
差分値43=測定値42−基準値41 (1)
ただし、式(1)で求めた値が負の値となった場合は、かわりに0を差分値43として格納する。差分値43は、各電極においてタッチによって増加した静電容量である。
However, when the value obtained by the expression (1) becomes a negative value, 0 is stored as the
以下、求めた差分値43が図4に示す状態であったことを仮定して説明を進める。図4において、タッチパネル1の上側の図は電極X1〜5の差分値43とタッチ閾値44の例を示すグラフである。横軸は電極X1〜5を表し、棒グラフの高さが差分値43を表す。電極X1、X2の差分値43はタッチ閾値44以上であり、電極X3〜5の差分値43はタッチ閾値44未満である。図4において、タッチパネル1の右側の図は電極Y1〜5の差分値43とタッチ閾値44の例を示すグラフである。横軸は電極Y1〜5を表し、棒グラフの高さが差分値43を表す。電極Y2〜4の差分値43はタッチ閾値44以上であり、電極Y1、Y5の差分値43はタッチ閾値44未満である。
Hereinafter, description will be made assuming that the obtained
ステップS3において、制御部3は、タッチパネル1がタッチされているか否かを判定する。具体的には、全電極のそれぞれについて、その差分値43と、予め設定されたタッチ閾値44の値とを比較する。ここで、X軸およびY軸の両方において、少なくとも1つの電極の差分値43がタッチ閾値44以上の値であった場合、タッチ有りと判定して、ステップS4へ進む。前記条件を満たさない場合は、タッチ無しと判定して、ステップS2へ戻る。図4に示す状態においては、電極X1、X2および電極Y2〜4の差分値43がタッチ閾値44以上の値であるため、タッチ有りと判定される。
In step S3, the
ステップS4において、制御部3は、次の式(2)および(3)によって求めた値を、それぞれ重なり幅X46および重なり幅Y47として格納する。
In step S4, the
重なり幅X46=MAX(Y軸の差分値43)*変換比率45 (2)
重なり幅Y47=MAX(X軸の差分値43)*変換比率45 (3)
ここで関数MAXは、複数の値の中から最大のものを選択して返す関数である。図4においては、X軸では電極X1の差分値43、Y軸では電極Y3の差分値43がそれぞれ最大である。変換比率45は予め設定された値であり、差分値43の値をタッチパネル1上の長さに変換するための比率である。重なり幅X46および重なり幅Y47は、図5に示すように、それぞれ、タッチパネル1上のタッチされた領域(タッチ領域)と、電極が配置された領域(電極領域6)とが重なる領域のX方向の幅およびY方向の幅である。
Overlap width X46 = MAX (Y-axis difference value 43) * conversion ratio 45 (2)
Overlap width Y47 = MAX (X-axis difference value 43) * Conversion ratio 45 (3)
Here, the function MAX is a function that selects and returns the maximum one from a plurality of values. In FIG. 4, the
式(2)で重なり幅X46が求められる理由は次のとおりである。図4からわかるように、電極Y3はタッチ領域と重なるX方向の幅が最も長いため、静電容量の変化は最も大きく、右側の図に示すように差分値43は最も大きい。電極Y2、Y4はタッチ領域と重なるX方向の幅が電極Y3より短いため、静電容量の変化は電極Y3より少なく、右側の図に示すように差分値43は電極Y3の差分値よりも小さい。電極Y1、Y5はタッチ領域と重なるX方向の幅がわずかであるため、静電容量の変化はわずかであり、右側の図に示すように差分値43はわずかである。重なり幅X46は、タッチ領域と電極領域6とが重なる領域のX方向の幅であるから、重なり幅X46は、タッチ領域と重なるX方向の幅が最も長い電極である電極Y3がタッチ領域と重なるX方向の幅に比例することになり、電極Y3の差分値43に比例することになる。したがって、重なり幅X46は式(2)によって求められる。変換比率45は実験等によって求めればよい。
The reason why the overlap width X46 is obtained in Expression (2) is as follows. As can be seen from FIG. 4, since the electrode Y3 has the longest width in the X direction overlapping the touch area, the change in capacitance is the largest, and the
式(3)で重なり幅Y47が求められる理由は次のとおりである。図4からわかるように、電極X1はタッチ領域と重なるY方向の幅が最も長いため、静電容量の変化は最も大きく、上側の図に示すように差分値43は最も大きい。電極X2はタッチ領域と重なるY方向の幅が電極X1より短いため、静電容量の変化は電極X1より少なく、上側の図に示すように差分値43は電極X1の差分値よりも小さい。電極X3はタッチ領域と重なるY方向の幅がわずかであるため、静電容量の変化はわずかであり、上側の図に示すように差分値43はわずかである。電極X4、X5はタッチ領域と重なるY方向の幅がないため、静電容量の変化はなく、上側の図に示すように差分値43はゼロである。重なり幅Y47は、タッチ領域と電極領域6とが重なる領域のY方向の幅であるから、重なり幅Y47は、タッチ領域と重なるY方向の幅が最も長い電極である電極X1がタッチ領域と重なるY方向の幅に比例することになり、電極X1の差分値43に比例することになる。したがって、重なり幅Y47は式(3)によって求められる。変換比率45は実験等によって求めればよい。
The reason why the overlap width Y47 is obtained in Expression (3) is as follows. As can be seen from FIG. 4, since the electrode X1 has the longest width in the Y direction overlapping the touch region, the capacitance change is the largest, and the
ステップS5において、制御部3は、重なり幅X46と重なり幅Y47の値を比較する。両者の差が所定の閾値より小さい場合、タッチ領域全体が電極領域6の内側に収まっているものと判定し、ステップS6へ進む。そうでない場合はステップS7へ進む。
In step S5, the
ステップS6では、差分値43に基づいてタッチ位置を求める。具体的には、X軸およびY軸のそれぞれについて、差分値43を重みwiとし、各電極の位置をxi、yiとした場合の加重平均を求める。すわなち、次の式(4)、式(5)の計算を行う。
In step S6, the touch position is obtained based on the
タッチ位置(X座標)=Σ(wi*xi)/Σ(wi) (4)
タッチ位置(Y座標)=Σ(wi*yi)/Σ(wi) (5)
以上により、タッチ領域が電極領域6からはみ出していない場合のタッチ位置検出の1サイクルが完了し、ステップS2へ戻る。
Touch position (X coordinate) = Σ (wi * xi) / Σ (wi) (4)
Touch position (Y coordinate) = Σ (wi * yi) / Σ (wi) (5)
Thus, one cycle of touch position detection when the touch area does not protrude from the
ステップS7では、タッチ領域の形状を円であると仮定し、前記円の中心位置をタッチ位置とみなして算出する。ここでは、図5に示すとおり、タッチ領域が電極領域6からX方向にはみ出しているものと仮定する。このとき、タッチ位置のX座標は次の式(6)により求められる。
In step S7, it is assumed that the shape of the touch area is a circle, and the center position of the circle is regarded as the touch position for calculation. Here, it is assumed that the touch region protrudes from the
タッチ位置(X座標)=重なり幅X46−重なり幅Y47/2 (6)
図5におけるXがX座標、Rが重なり幅Y47/2にそれぞれ対応する。Y座標は、タッチ領域が電極領域6からはみ出していない場合の計算式(5)により求める。また、タッチ領域が電極領域6からY方向にはみ出している場合については、前記の算出方法において、XとYとを入れ替えることで同様にタッチ位置を求められる。
Touch position (X coordinate) = overlap width X46−overlap width Y47 / 2 (6)
In FIG. 5, X corresponds to the X coordinate, and R corresponds to the overlap width Y47 / 2. The Y coordinate is obtained by the calculation formula (5) when the touch area does not protrude from the
以上により、タッチ領域が電極領域6からはみ出している場合のタッチ位置検出の1サイクルが完了し、ステップS2へ戻る。
As described above, one cycle of the touch position detection when the touch area protrudes from the
上記の説明においては、タッチ領域の形状は円であることを仮定したが、そうでない場合においても、重なり幅X46および重なり幅Y47を基にタッチ位置を算出可能であれば、本実施例を適用できる。すなわち、タッチ領域と電極領域とが重なる領域のX方向の幅およびY方向の幅を求め、求めたX方向の幅およびY方向の幅からタッチ領域の中心の位置を求め、その中心の位置をタッチ位置として算出すればよい。タッチ領域の形状は、任意の図形であると仮定することができる。例えば、円または楕円であると仮定してもよいし、あるいはX方向の幅とY方向の幅の比率が一定である(例えば、正方形や長方形あるいは角が丸みを帯びた正方形や長方形)と仮定してもよい。また、実験等によってタッチ領域の形状を決めてもよい。 In the above description, it is assumed that the shape of the touch area is a circle. However, in this case, if the touch position can be calculated based on the overlap width X46 and the overlap width Y47, this embodiment is applied. it can. That is, the width in the X direction and the width in the Y direction of the area where the touch area and the electrode area overlap is obtained, the position of the center of the touch area is obtained from the obtained width in the X direction and the width in the Y direction, and the position of the center is determined. What is necessary is just to calculate as a touch position. The shape of the touch area can be assumed to be an arbitrary figure. For example, it may be assumed that it is a circle or an ellipse, or it is assumed that the ratio of the width in the X direction to the width in the Y direction is constant (for example, a square or rectangle or a square or rectangle with rounded corners). May be. Further, the shape of the touch area may be determined by experiments or the like.
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態の説明を行う。以下、上記の実施形態で説明済みの構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the second embodiment will be described. Hereinafter, the same components as those described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図6は、本実施例で用いるタッチパネル・モジュールの全体構成を示すブロック図である。記憶部4は、第1の実施形態とは異なり、前述の基準値41、測定値42、差分値43、タッチ閾値44の他に、タッチサイズ48、重み付け値49を格納する。タッチサイズ48は単一の数値データである。重み付け値49は単一または複数の数値データである。
FIG. 6 is a block diagram showing the overall configuration of the touch panel module used in this embodiment. Unlike the first embodiment, the
図7は、タッチ位置検出処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart illustrating the procedure of the touch position detection process.
図8は、タッチ位置がパネル中央部である場合の例を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example when the touch position is at the center of the panel.
図9は、タッチ位置がパネル周辺部である場合の例を示す図である。 FIG. 9 is a diagram illustrating an example in a case where the touch position is the peripheral portion of the panel.
以下、図7のフローチャートに基づいて、タッチ位置を検出する処理の流れを説明する。 Hereinafter, the flow of processing for detecting a touch position will be described with reference to the flowchart of FIG.
タッチパネル・モジュールの電源が入れられると以下の処理が開始される。 When the touch panel module is powered on, the following processing is started.
ステップS11〜S13の処理内容は、第1の実施形態におけるステップS1〜S3と同様であるため、説明を省略する。 Since the processing contents of steps S11 to S13 are the same as those of steps S1 to S3 in the first embodiment, description thereof is omitted.
ステップS14において、制御部3は、全電極すなわち電極X1〜5および電極Y1〜5の差分値43の合計を求め、タッチサイズ48として格納する。タッチサイズ48は、タッチ領域の面積に比例する値であり、タッチの強さを示す指標として、以下のステップにより検出されるタッチ位置と共にホストへ通知される。全電極の差分値43の合計でタッチサイズ(タッチ領域の面積に比例する値)が得られる理由は次のとおりである。例えば図8において、電極X1の差分値43は電極X1とタッチ領域が重なる領域の面積に比例し、電極X2の差分値43は電極X2とタッチ領域が重なる領域の面積に比例し、電極X3の差分値43は電極X3とタッチ領域が重なる領域の面積に比例し、電極X4の差分値43は電極X4とタッチ領域が重なる領域の面積に比例し、電極X5の差分値43は電極X5とタッチ領域が重なる領域の面積に比例する。電極Y1〜Y5においても同様である。したがって、全電極の差分値を合計することにより、タッチサイズ(タッチ領域の面積に比例する値)が得られる。本実施例ではこのようにしてタッチサイズを求めているが、他の方法でタッチサイズを求めてもよい。
In step S <b> 14, the
以下、X方向のタッチ位置を検出する手順を説明する。Y方向のタッチ位置も同様の手順で検出できる。 Hereinafter, the procedure for detecting the touch position in the X direction will be described. The touch position in the Y direction can also be detected by the same procedure.
ステップS15において、制御部3は、検出したタッチがパネル周辺部へのタッチであるか否かを判定する。具体的には、パネル端のいずれかの電極、すなわち電極X1またはX5の差分値43が最大の値をとる場合、パネル周辺部へのタッチであると判定し、ステップS17へ進む。前記条件を満たさない場合は、パネル周辺部へのタッチではない(パネル中央部へのタッチである)と判定して、ステップS16へ進む。例えば、図8に示す状況では、パネル端ではない電極X2の差分値43が最大であるため、パネル周辺部へのタッチではないと判定される。図9に示す状況では、パネル端の電極X1の差分値43が最大であるため、パネル周辺部へのタッチであると判定される。
In step S15, the
ステップS16において、制御部3は、パネル中央部へのタッチの場合の座標算出処理として、各電極の差分値43に基づいてタッチ位置を求める。具体的には、各電極の差分値43を重みwiとし、各電極の位置をxiとした場合の加重平均を求める。すわなち、次の式(7)の計算を行う。
In step S <b> 16, the
タッチ位置=Σ(wi*xi)/Σ(wi) (7)
ここで、電極位置xiは各電極の中心の座標値とする。図8に示す状況においては、電極X1〜X5の電極位置xiは、順に0.5、1.5、2.5、3.5、4.5である。以上により、タッチ位置検出処理の1サイクルが完了し、ステップS12へ戻る。
Touch position = Σ (wi * xi) / Σ (wi) (7)
Here, the electrode position xi is a coordinate value of the center of each electrode. In the situation shown in FIG. 8, the electrode positions xi of the electrodes X1 to X5 are 0.5, 1.5, 2.5, 3.5, and 4.5 in order. Thus, one cycle of the touch position detection process is completed, and the process returns to step S12.
ステップS17において、制御部3は、パネル周辺部へのタッチの場合の座標算出処理として、最大の差分値43をとる電極およびその隣の電極(パネル端2電極)の差分値43に基づいてタッチ位置を求める。具体的には、ステップS16と同様に、式(7)の計算をパネル端2電極に基づいて行う。ただし、電極位置xi、すなわちセンサ位置のパラメータ値を、2つの電極の両端の座標値とする点が異なる。図9に示す状況においては、電極X1の位置は0、電極X2の位置は2とする。この場合の計算式は、式(7)においてパネル端の2電極について電極位置x1=0、x2=2を代入した次の式(8)になる。
In step S <b> 17, the
タッチ位置=2*w2/(w1+w2) (8) Touch position = 2 * w2 / (w1 + w2) (8)
式(8)において、電極位置として2つの電極の両端の座標値(x1=0、x2=2)を選択した理由は、電極X1だけで差分値43が測定された場合に、算出されるタッチ位置が0(パネル端)となり、電極X1と電極X2の差分値43が等しい場合に、すなわちw1=w2の場合に、算出されるタッチ位置が1(電極X1とX2の中間位置)となるようにするためである。例えば図9において、電極X1の差分値w1=1、電極X2の差分値w2=0.4とすると、式(8)を用いて計算した本実施例(x1=0、x2=2)におけるタッチ位置は0.57である。一方、式(7)を用いてパネル端2電極について電極位置を各電極の中心の位置座標(x1=0.5、x2=1.5)として計算したタッチ位置は0.79である。本実施例で計算したタッチ位置0.57の方が、各電極の中心の位置座標で計算したタッチ位置0.79より、実際のタッチ位置に近いことは、図9から明らかである。
In equation (8), the reason why the coordinate values (x1 = 0, x2 = 2) of both ends of the two electrodes are selected as the electrode position is that the calculated touch is obtained when the
以上により、タッチ位置検出処理の1サイクルが完了し、ステップS12へ戻る。 Thus, one cycle of the touch position detection process is completed, and the process returns to step S12.
上記ステップS15においては、パネル周辺部へのタッチであると判定する条件を、パネル端の電極の差分値43が最大であることとしたが、他の条件を使用してもよい。例えば、パネル端の電極およびそれに隣接する所定数の電極における差分値43の合計が、それ以外の電極における差分値43の合計より大きくなること、としてもよい。
In step S15, the condition for determining that the touch is on the peripheral portion of the panel is that the
上記ステップS17においては、参照する電極をパネル端の2つの電極としたが、3つ以上の電極を参照する方法も考えられる。また、加重平均計算における電極位置xiを2つの電極の両端としたが、その他の設定を用いてもよい。これらは、想定するタッチ領域のサイズや電極の幅などの設計事項によって決定されるものである。 In step S17, the reference electrode is the two electrodes at the panel end, but a method of referring to three or more electrodes is also conceivable. In addition, although the electrode position xi in the weighted average calculation is set to both ends of the two electrodes, other settings may be used. These are determined by design matters such as the assumed size of the touch area and the width of the electrodes.
以上本実施例を具体的に説明したが、本実施例のタッチパネル装置は、パネル周辺部へのタッチの場合、座標計算処理で用いるセンサ位置のパラメータ値(上記の例では電極位置x1、x2)として、パネル中央部へのタッチの場合とは異なる値を用いることを特徴とする。 Although the present embodiment has been specifically described above, the touch panel device according to the present embodiment is a sensor position parameter value used in coordinate calculation processing (in the above example, electrode positions x1 and x2) in the case of touching the periphery of the panel. As a characteristic, a value different from that in the case of touching the center of the panel is used.
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態の説明を行う。本実施形態は、第2の実施形態におけるステップS17の座標計算式を変更するものである。
本実施例では、パネル周辺部へのタッチの場合において、実際のタッチ位置と算出したタッチ位置のずれ(誤差)を小さくするために、座標計算において参照する各電極に重み付けを行う。重み付けの方法には様々なものが考えられる。1つの例は、式(7)において、各電極の差分値43(wi)に対し、所定の重み付け係数aiを乗ずる方法である。すなわち、次の式(9)である。
[Third Embodiment]
Next, the third embodiment will be described. In this embodiment, the coordinate calculation formula in step S17 in the second embodiment is changed.
In the present embodiment, in the case of touching the peripheral portion of the panel, each electrode referred to in coordinate calculation is weighted in order to reduce a deviation (error) between the actual touch position and the calculated touch position. Various weighting methods can be considered. One example is a method of multiplying the difference value 43 (wi) of each electrode by a predetermined weighting coefficient ai in equation (7). That is, the following equation (9).
タッチ位置=Σ(ai*wi*xi)/Σ(ai*wi) (9)
式(9)において、第2の実施形態と同様に、パネル端2電極について電極位置xiを2つの電極の両端の座標値、すなわちx1=0、x2=2としたのが次に示す式(10)である。
Touch position = Σ (ai * wi * xi) / Σ (ai * wi) (9)
In the equation (9), as in the second embodiment, the electrode position xi for the two electrode at the panel end is set to the coordinate values of both ends of the two electrodes, that is, x1 = 0 and x2 = 2, 10).
タッチ位置=2*a2*w2/(a1*w1+a2*w2) (10)
a1、a2の値は、所定の値であり、重み付け値49として格納しておく。a1、a2の値は実験等によって求めればよい。
Touch position = 2 * a2 * w2 / (a1 * w1 + a2 * w2) (10)
The values of a1 and a2 are predetermined values and are stored as weighting values 49. What is necessary is just to obtain | require the value of a1 and a2 by experiment.
また別の例として、式(8)を元に、電極X2の差分値43(w2)に重み付けを行った次の式(11)を計算する方法が考えられる。 As another example, a method of calculating the following equation (11) in which the difference value 43 (w2) of the electrode X2 is weighted based on the equation (8) can be considered.
タッチ位置=(1+a)*w2/(w1+a*w2) (11)
ここで、aは所定の値であり、重み付け値49として格納しておく。分子における係数を1+aとしているのは、電極X1とX2の差分値43が等しい場合、すなわちw1=w2の場合に、算出されるタッチ位置が1(電極X1とX2の中間位置)となるようにするためである。aの値(重み付け値49)は、実験等によって求めればよい。
Touch position = (1 + a) * w2 / (w1 + a * w2) (11)
Here, a is a predetermined value and is stored as a
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態の説明を行う。本実施形態は、第3の実施形態に変更を加えるものである。
[Fourth Embodiment]
Next, the fourth embodiment will be described. This embodiment adds a change to 3rd Embodiment.
第3の実施形態においては、各電極に対する重み付けの程度は、予め設定した定数であった。しかし、適切な重み付けの程度は一定ではなく、タッチの強さ等によって変化する場合がある。本実施例では、重み付けの程度を変数とし、タッチサイズ48に応じて変化させる。重み付けの程度を変化させる方法には様々なものが考えられる。例えば、式(11)の計算において、重み付け値49の値をタッチサイズ48に応じて変化させる。重み付け値49を求めるには所定の関数を使用する。関数をタッチサイズ48の一次関数とした場合、次の式(12)になる。
In the third embodiment, the degree of weighting for each electrode is a preset constant. However, the appropriate degree of weighting is not constant and may vary depending on the strength of the touch. In this embodiment, the degree of weighting is used as a variable and is changed according to the
重み付け値49=b*タッチサイズ48+c (12)
ここで、bおよびcは所定の値である。bおよびcの値は、実験等によって求めればよい。
Here, b and c are predetermined values. The values of b and c may be obtained by experiments or the like.
以上の各実施形態の説明では、タッチパネルの左端を例にして説明したが、タッチパネルの右端、上端、下端においても同様にして周辺部のタッチ位置を高い精度で算出することができる。 In the above description of each embodiment, the left end of the touch panel has been described as an example. However, the touch position of the peripheral portion can be calculated with high accuracy in the same manner at the right end, upper end, and lower end of the touch panel.
第1の実施形態では、X方向とY方向の両方の電極を用いて検出するため、X方向またはY方向のどちらか一方向のパネル周辺部、すなわちタッチパネルの角部を含まないパネル周辺部において、タッチ位置を高い精度で検出することができる。一方、第2〜第4の実施形態では、一方向(X方向またはY方向)の電極を用いて検出するため、角部を含むパネル周辺部において、タッチ位置を高い精度で検出することができる。 In the first embodiment, detection is performed using both electrodes in the X direction and the Y direction. Therefore, in the panel peripheral portion in one direction of the X direction or the Y direction, that is, the panel peripheral portion not including the corner portion of the touch panel. The touch position can be detected with high accuracy. On the other hand, in the second to fourth embodiments, since the detection is performed using the electrodes in one direction (X direction or Y direction), the touch position can be detected with high accuracy in the peripheral portion of the panel including the corners. .
なお、本発明は、以上に述べた実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。 In addition, this invention is not limited to the Example described above, Of course, it can change variously in the range which does not deviate from the summary.
1 タッチパネル
11 保護層
12 絶縁層
13 基板層
X,Y 電極層
X1〜5 電極(X軸)
Y1〜5 電極(Y軸)
2 静電容量検出部
3 制御部
4 記憶部
5 バス接続信号線
6 電極領域
DESCRIPTION OF
Y1-5 electrodes (Y axis)
2
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