JP5536809B2 - 感圧タッチ式制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、タッチ式装置、特に、容量型接触制御操作と抵抗型接触制御操作を組み合わせた圧力検出可能なタッチ式装置に関する。

抵抗型タッチパネルは、複数個の適正に分布して設けられた絶縁スペーサにより互いに離隔されているＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜及びシート状の導電性ガラス、例えばＩＴＯガラスから成る。所定の駆動電圧がＩＴＯ膜とＩＴＯガラスとの間に印加された状態で、接触物体、例えばスタイラスがＩＴＯ膜に触れてこれを押し又は押し下げると、局所窪みが形成され、これは、その下に位置したＩＴＯガラスと接触し、それにより電圧の変化を生じさせ、かかる電圧の変化は、アナログ信号からデジタル信号への変換によりマイクロプロセッサに与えられて処理され、それにより触れられた箇所（被接触箇所）の位置座標の計算及び決定が行われる。

容量型タッチパネルは、一般に、配置された透明な電極と導体との電気的容量結合の変化を利用して誘導電流を発生させ、かかる誘導電流により、触れられた箇所の位置座標を求めることができる。容量型タッチパネルの構造では、最も外側の層は、硬化処理が施された二酸化珪素で作られた薄い透明な基板であり、第２の層はＩＴＯ層である。一様な電界が導電性ガラスシートの表面上に作られる。接触物体、例えばユーザの指がスクリーンを形成する透明な基板の表面と接触関係をなして置かれると、接触物体は、外側の導電層上の電界との電気的容量結合を生じさせ、それにより、電流の僅かな変化が生じる。各電極は、それぞれのコーナー部からの電流を測定する役割を果たし、マイクロプロセッサは、次に、接触物体の位置座標を求めるための計算を実施する。

しかしながら、抵抗型タッチパネルと容量型タッチパネルの両方にはこれらの操作に関して或る幾つかの制約があると共に欠点がある。抵抗型タッチパネルは、安価であるという利点を持っているが、その動作の際、駆動導電層と検出導電層を物理的に接触させる必要がある。かくして、圧力が相当大きく加えられなければならない。これにより、導電層の損傷が生じる場合が多い。また、感度が低い。他方、容量型タッチパネルは、感度が高いが、その動作原理に起因して、容量型タッチパネル中に電流を流すために導体、例えばユーザの指又はタッチヘッドである接触物体を用いて操作されなければならない。絶縁接触物体を用いて容量型タッチパネルを動作させることは不可能である。

更に、接触入力手段を備えた電子装置では、手書き入力が通常採用されている。手書き入力を実施するため、ユーザは、片手を用いて接触スタイラスを所定の圧力で保持して通常の仕方で書き込みを行う場合が多い。すると、電子装置の接触操作面は、連続した位置座標を発生させることができ、マイクロプロセッサは、検出された位置座標に従って接触操作面上の書き込みトレースを計算すると共にこれを求める。容量型タッチパネルが手書き入力を検出する際に生じる一般的な問題は、書き込み作業がスムーズでないこと及び検出結果が不良であるということにある。

かくして、本発明の目的は、ユーザがタッチ式装置に触れてこれを作動させる互いに異なる仕方に従って互いに異なる接触位置検出モード相互間で切り替わるタッチ式装置であって、ユーザがタッチ式装置の接触操作面に軽い力で触れると、タッチ式装置が容量型接触位置検出モードで動作し、ユーザがタッチ式装置の接触操作面を強く押し又はタッチ式装置の接触操作面に対して手書きの入力作業を行うと、タッチ式装置が抵抗型接触位置検出モードで動作するようなタッチ式装置を提供することにある。

本発明が上述の問題を解決するために採用した技術的解決手段は、接触物体によりタッチ式装置に対して行われる接触操作を検出するための容量型及び抵抗型接触操作モードを組み合わせたタッチ式装置である。タッチ式装置は、導電層、第１の電極パターン、第２の電極パターン及びマイクロプロセッサを有する。導電層は、第１の基板上に形成され、これに駆動電圧が印加される。第１の電極パターンは、導電層に対して第１のキャパシタンスを生じ、第２の電極パターンは、導電層に対して第２のキャパシタンスを生じる。

ユーザが操作位置でタッチ式装置の接触操作面に触れると、導電層が操作位置で押し下げられて導電層と第１の電極パターンとの間の距離が変化し、それにより、導電層と第１の電極パターンとの電気的容量結合の変化が生じると共に更に導電層と第２の電極パターンとの間の距離が変化する。その結果、導電層と第２の電極パターンとの電気的容量結合が変化し、それにより、タッチ式装置は、容量型接触位置検出モードで動作するよう設定される。マイクロプロセッサは、接触物体が導電層と第１の電極パターンとの電気的容量結合の変化及び導電層と第２の電極パターンとの電気的容量結合の変化に従って接触操作面を操作する操作位置を計算して決定する。

ユーザがタッチ式装置の接触操作面を強く押し下げ、又はタッチ式装置の接触操作面に対して手書きの入力操作を行うと、導電層が操作位置で押し下げられ、それにより導電層が第１の電極パターンのストリップ状電極に係合し、その結果、これら相互間の距離がゼロになり、それによりタッチ式装置は、抵抗型接触位置検出モードで動作するよう設定される。導電層は、押し下げられると第１の電極パターンと物理的接触状態になり、マイクロプロセッサは、第１の電極パターンの電圧変化に従ってタッチ式装置の接触操作面上の少なくとも１つの操作位置を計算して決定する。

本発明において採用された技術的解決手段では、本発明の圧力検出可能なタッチ式装置は、簡単な走査検出プロセスと組み合わされると、容量型タッチパネルか抵抗型タッチパネルかのいずれかの接触操作モードで動作可能である。従来の抵抗型タッチパネル又は容量型タッチパネルで使用可能な接触物体の制約をなくすことができ、タッチ式装置の接触制御操作が単純化される。タッチ式装置は、種々の動作方式に従って最適の接触制御モードで選択的に動作可能である。本発明により提供される設計は、タッチ式装置の用途を広げると共に二通りの接触制御操作モードの組み合わせを特徴として有する。

本発明は、タッチ式装置を用いる際のユーザの互いに異なる操作挙動に従って適正な接触位置検出モードに自動的に切り替わることができる。本発明は、手書き入力がタッチ式装置に対して行われる用途において特に適しており、それにより、従来の容量型タッチパネルに見受けられる手書き入力がスムーズでないという問題及び検出結果が良くないという問題を効果的に解決する。

本発明の内容は、添付の図面を参照して行われる本発明の好ましい実施形態の以下の説明を読むと当業者には明らかになろう。

本発明の第１の実施形態の系統ブロック図である。 図１の主要構成要素の分解組立図である。 図１の第１の基板と第２の基板を互いに結合した後における第１の電極パターンと第２の電極パターンの相対的位置関係を示す図である。 図３の４−４線矢視断面図である。 本発明の第１の実施形態の第２の基板の平面図である。 本発明の第２の実施形態の第２の基板の平面図である。 ユーザの指により操作される本発明のタッチ式装置を概略的に示す図である。 ユーザの指により操作される本発明のタッチ式装置を概略的に示す図である。 図７Ａ及び図７Ｂに示された各操作位置に対応したキャパシタンスを一覧表示した表を示す図である。 接触物体で操作される本発明のタッチ式装置を概略的に示す図である。 図９の接触物体を用いることによる操作を示す本発明の系統ブロック図である。 接触物体を用いることにより本発明のタッチ式装置に対する手書き入力操作の状態を示す図である。 接触物体を用いることにより本発明のタッチ式装置に対する手書き入力操作の状態を示す図である。 接触物体を用いることにより本発明のタッチ式装置に対する手書き入力操作の状態を示す図である。 図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示された手書き操作と関連した系統ブロック図である。 本発明の第３の実施形態の系統ブロック図である。 本発明の第３の実施形態の断面図である。

図面を参照し、特に本発明の第１の実施形態の系統ブロック図である図１及び図１の主要構成要素の分解組立図である図２を参照すると、本発明は、第１の基板１０、第２の基板２０及びマイクロプロセッサ３０を有するタッチ式装置１００を提供している。

第１の基板１０は、導電層結合面１１及び接触操作面１２（図４も参照されたい）を備えた透明な絶縁膜を有する。第１の基板１０の導電層結合面１１には主として導電性材料で作られた導電層１３が形成されている。導電性物質は、例えば、透明な導電層を形成するＩＴＯ（インジウム錫酸化物）であるのがよい。

駆動電圧Ｖを発生させてこれを導電層１３に印加するために駆動電圧供給回路４０がマイクロプロセッサ３０により制御され、その結果、導電層１３は、抵抗型接触操作のための導電層としての役目を果たすことができるようになっている。

第２の基板２０は、第１の基板１０の導電層結合面１１に対向した電極パターン結合面２１を有している。第１の電極パターン２２及び第２の電極パターン２３は、電極パターン結合面２１上に形成されている。図２及び図４に示されているように、絶縁層２４は第１の電極パターン２２と第２の電極パターン２３との間に配置されていて、これらを互いに離隔させている。第１の基板１０の第１の電極パターン２２と導電層１３との間の距離を第１の所定の距離ｄ１と称し、第１の基板１０の第２の電極パターン２３と導電層１３との間の距離を第２の所定の距離ｄ２と称する。

第１の電極パターン２２は、複数個のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６から成り、第１の基板１０の導電層１３に対して第１のキャパシタンスＣｘを生じさせている。第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６は、互いに実質的に平行であり且つストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６が互いに離隔されるような仕方で絶縁層２４上に形成されている。ストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６が設けられていない第１の基板１０の絶縁層２４と導電層１３との間の局所領域の各々には少なくとも１つの絶縁スペーサ６０が設けられている。絶縁スペーサ６０は、第１の基板１０の導電層１３が第１の電極パターン２２に直接接触するのを阻止するよう働く。

第２の電極パターン２３は、ストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′から成り、第１の基板１０の導電層１３に対して第２のキャパシタンスＣｙを生じさせている。ストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′は、互いに実質的に平行であり且つストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′が互いに離隔されるような仕方で第２の基板２０の電極パターン結合面２１上に形成されている。

図示の実施形態では、第１の電極パターン２２及び第２の電極パターン２３は各々、一例として、６個のストリップ状電極で構成されているが、ストリップ状電極の個数は、この個数よりも多い又は少ないように変更可能であることは明らかである。

第１の電極パターン２２では、ストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６は、互いに実質的に平行であり且つ所定の距離だけ互いに離隔されており、これらストリップ状電極は、第１の軸線Ｙに沿って延びている。第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′も又、互いに実質的に平行であり且つ所定の距離だけ互いに離隔されており、これらストリップ状電極は、第２の軸線Ｘに沿って延びている。第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６は、第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′に対して直角であってもよく、或いは他の角度であってもよい角度をなして配置されている。

第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６は、第１の走査回路５１を介してマイクロプロセッサ３０に接続されており、第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′は、第２の走査回路５２を介してマイクロプロセッサ３０に接続されている。

図３及び図５を参照すると、図３は、第１の基板１０を第２の基板２０に結合した後における第１の電極パターン２２と第２の電極パターン２３との間の相対的位置関係を示し、図５は、本発明の第１の実施形態の第２の基板の平面図である。図示のように、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６及び第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′は、交差且つオーバラップした配列状態を示しており、各交差点は、タッチ式装置１００の多数の接触位置のうちの１つを示している。

本発明の第２の実施形態としての第２の基板の平面図である図６を参照すると、第２の実施形態の第２の基板２０は、第１の実施形態におけるその対応基板と実質的に同一に構成されており、同一部分は、同一の参照符号で示されており、これらについての説明を省く。第１の実施形態と第２の実施形態の差は、第１の電極パターン２２ａが、第１の電極パターン２２ａのストリップ状電極の各々が第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′に対してこれらの交差点に対応した凹み部分２２１を形成するような仕方で構成されたストリップ状電極ｓ１″，ｓ２″，ｓ３″，ｓ４″，ｓ５″，ｓ６″から成っているということにあり、その目的は、第１の電極パターン２２が第２の電極パターン２３に対して生じさせる場合のある遮蔽作用を減少させることにあり、かくして、導電層１３と第２の電極パターン２３との電気的容量結合が向上する。

図７Ａ、図７Ｂ及び図８を参照すると、図７Ａ及び図７Ｂは、ユーザの指により操作される本発明のタッチ式装置を概略的に示し、図８は、図７Ａ及び図７Ｂに示された各操作位置に対応したキャパシタンスを一覧表示した表を示している。

第１に、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ３と第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ３′との交差部に生じる操作位置を操作位置Ｐ１と称し、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ５と第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ３′との交差部に生じる操作位置を操作位置Ｐ２と称する（これら操作位置の平面図で見た位置が図３に見える）。図示の実施例では、タッチ式装置１００を作動させるために用いられる接触物体７は、例えば、指、導電性物体又は他の適当な操作用物体であるのがよい。

次に、本発明の作用を説明する。操作が作動されていないアイドル又は遊び状態では、導電層１３は、第１の電極パターン２２及び第２の電極パターン２３の各々に対して電気的容量結合をもたらし、その結果、第１のキャパシタンスＣｘが導電層１３と第１の電極パターン２２との間に生じ、第２のキャパシタンスＣｙが導電層１３と第２の電極パターン２３との間に生じるようになっている。導電層１３、第１の電極パターン２２及び第２の電極パターン２３が接触／押し下げ作用を受けない場合、これら相互間の距離の変化が生じず、その結果、電気的容量結合は不変のままである。

接触物体７が、導電層１３が第１の電極パターン２２と物理的接触関係をなさないような程度まで第１の基板１０（図７Ａに示されている）の接触操作面１２上の操作位置Ｐ１に触れると、導電層１３は、操作位置Ｐ１で押し下げられ、その結果、導電層１３と第１の電極パターン２２との間の第１の所定距離ｄ１は、ｄ１′に変化し、この場合、０＜ｄ１′＜ｄ１であり、導電層１３と第２の電極パターン２３との間の第２の所定距離ｄ２は、ｄ２′に変化し、この場合、０＜ｄ２′＜ｄ２である。その結果、導電層１３と第１の電極パターン２２との間の第１のキャパシタンスＣｘは、第１のキャパシタンスＣｘ１に変化し、導電層１３と第２の電極パターン２３との間の第２のキャパシタンスＣｙは、第２のキャパシタンスＣｙ１に変化する。

この条件下において、タッチ式装置１００を容量型接触位置検出モードで作動させ、かかる容量型接触位置検出モードでは、第１の走査回路５１は、導電層１３と第１の電極パターン２２の各ストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６との電気的容量結合の変化を走査し、走査検出信号Ｎ１をマイクロプロセッサ３０に送る。第２の走査回路５２は、同様に、導電層１３と第２の電極パターン２３の各ストリップ状電極ｓ１′，ｓ２′，ｓ３′，ｓ４′，ｓ５′，ｓ６′との電気的容量結合の変化を走査し、走査検出信号Ｎ２をマイクロプロセッサ３０に送る。

タッチ式装置１００は、第１のキャパシタンスＣｘ１及び第２のキャパシタンスＣｙ１に関する電気的容量結合の受け取った変化に応答し、第１の基板１０の接触操作面１２に触れる接触物体７の操作位置を計算し、それにより、検出された操作位置が第２の方向Ｘにおけるストリップ状電極ｓ３と第１の方向Ｙにおけるストリップ状電極ｓ３′との交差部の操作位置Ｐ１に対応していることを確認する。

接触物体７が移動方向Ｌに沿って操作位置Ｐ１から操作位置Ｐ２（図７Ｂに示されている）まで第１の基板１０の接触操作面１２上を動くと、操作位置Ｐ２の導電層１３の部分が加圧され、導電層１３と第１の電極パターン２２との間の第１の所定距離ｄ１をｄ１′に変化させ、この場合、０＜ｄ１′＜ｄ１であり、又、導電層１３と第２の電極パターン２３との間の第２の所定距離ｄ２をｄ２′に変化させ、この場合、０＜ｄ２′＜ｄ２である。その結果、導電層１３と第１の電極パターン２２との間の第１のキャパシタンスＣｘが第１のキャパシタンスＣｘ２に変化し、導電層１３と第２の電極パターン２３との間の第２のキャパシタンスＣｙが第２のキャパシタンスＣｙ２に変化する。上述したのと同一の走査検出プロセスを利用すると、接触点が操作位置Ｐ２に移動したことを検出することができ、これと同一の説明は、ここでは不要である。

接触物体により操作されている本発明のタッチ式装置の略図である図９を参照すると、まず最初に、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ４と第２の電極パターン２３のストリップ状電極ｓ３′との交差部に生じる操作位置を操作位置Ｐ３と称する。この例では、タッチ式装置１００を作動させるために用いられる接触物体７ａは、導電性物体であっても良く、非導電性物体（例えば、タッチスタイラス又は他の適当な物体）であってもよい。

図９の接触物体７ａを用いることによる操作を示している本発明の系統ブロック図である図１０を参照すると、ユーザが接触物体７ａを用いて所与の接触方向Ｉにおいて操作位置Ｐ３で第１の基板１０の接触操作面１２を強く押し下げると、操作位置Ｐ３での導電層１３及び第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ４が加圧され、これら相互間の第１の所定距離ｄ１がｄ１＝０になる（図４も参照）。

この条件下において、タッチ式装置１００を抵抗型接触位置検出モードで作動させ、この抵抗型接触位置検出モードでは、駆動電圧供給回路４０は、駆動電圧Ｖを第１の基板１０の導電層に供給し、導電層１３は、駆動電圧Ｖを第１の電極パターン２２上の対応の位置に送る。かくして、第１の基板１０の導電層１３が押し下げにより接触位置で第１の電極パターン２２と物理的接触状態になると、駆動電圧Ｖが第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ４に印加される。第１の走査回路５１は、走査を実施することにより、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ４の電圧変化を検出し、次に、走査検出信号Ｎ３をマイクロプロセッサ３０に送る。マイクロプロセッサ３０は、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ４の電圧変化に応答し、第１の基板１０の接触操作面１２に作用する接触物体７ａの操作位置Ｐ３を計算する。

図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃは、接触物体を用いることによる手書き入力操作を示している。図１２は、図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示された手書き操作と関連した系統ブロック図である。

ユーザが接触物体７ａを第１の基板１０の接触操作面１２に押しつけて手書き入力を実施するための運動を引き起こすと、導電層１３及び第１の電極パターン２２は書き込みトレースに沿って操作位置で互いに物理的に接触するようになり、このことは、タッチ式装置１００を作動させてこれが抵抗型接触位置検出モードで動作するようにする。手書き入力操作により、移動方向Ｌにおける運動の軌跡に沿う多数の操作位置Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６を含むトレースが生じる。操作位置Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の各々で、駆動電圧供給回路４０は、駆動電圧Ｖを第１の基板１０の導電層１３に供給し、この導電層は、駆動電圧Ｖを第１の電極パターン２２の対応の操作位置に送る。かくして、第１の基板１０の導電層１３を第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ３に物理的に接触させると、駆動電圧Ｖが第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ３に印加され、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ３の電圧の変化が第１の走査回路５１の走査によって検出され、第１の走査回路５１は、走査検出信号Ｎ４をマイクロプロセッサ３０に送る。マイクロプロセッサ３０は、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ３の電圧変化に応答し、第１の基板１０の接触操作面１２に作用する接触物体７ａの操作位置Ｐ４を検出する。このように、プロセスは、操作位置Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６の各々について繰り返され、第１の走査回路５１は、走査検出信号Ｎ４を順次走査すると共に検出し、この走査検出信号Ｎ４は、マイクロプロセッサ３０に送られる。マイクロプロセッサ３０は、検出された操作位置Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に基づいて、接触物体７ａが第１の基板１０の接触操作面１２に対して作用する手書きトレースを計算する。

図１３及び図１４を参照すると、図１３は、本発明の第３の実施形態の系統ブロック図であり、図１４は、図１３の断面図である。図示のように、この実施形態のタッチ式装置１００ａは、先の実施形態のタッチ式装置１００の構成とほぼ同じ構成を有しており、相違点は、この実施形態のタッチ式装置１００ａが複数個のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６から成る第１の電極パターン２２のみを形成する第２の基板２０を有し、この第１の電極パターン２２は、所定の第３の距離ｄ３だけ第１の基板１０の導電層１３から離隔されていて、第１の走査回路５１によりマイクロプロセッサ３０に接続されていることにある。両方の実施形態において互いに同一である残りの要素／コンポーネントは、同一の参照符号で示されており、これらについての説明を省く。

この実施形態の作用は、先の実施形態の作用と同一であり、かかる作用は、容量型接触制御モードと抵抗型接触制御モードの両方を含む。タッチ式装置１００ａの接触操作面１２を押し下げられた時に操作されない場合、第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４，ｓ５，ｓ６は、所定の第３の距離ｄ３だけ第１の基板１０の導電層１３から離隔され、第１の電極パターン２２及び導電層１３は、これらの間に第１のキャパシタンスＣｘを生じさせる。

接触物体が、導電層１３が第１の電極パターン２２と物理的接触関係をなさない程度まで第１の基板１０の接触操作面１２に触れると、導電層１３は、この操作位置で押し下げられ、その結果、導電層１３と第１の電極パターン２２との間の第３の所定距離ｄ３が変化し、それにより導電層１３と第１の電極パターン２２との電気的容量結合の変化が生じ、その結果、タッチ式装置１００ａは、容量型接触検出モードでの動作状態になる。第１の走査回路５１は、導電層１３と第１の電極パターン２２との電気的容量結合の変化を検出する走査を実施し、走査検出信号Ｎ１をマイクロプロセッサ３０に送る。マイクロプロセッサ３０は、電気的容量結合の受け取った変化に応答し、押し下げられている或いは触れられている操作位置を計算する。

第１の実施形態と同様、接触物体がタッチ式装置１００ａの接触操作面１２を強く押し、タッチ式装置１００ａの接触操作面１２に対して手書き入力操作が行われると、導電層１３及び第１の電極パターン２２は、操作位置で押し下げられ、それにより所定の第３の距離ｄ３は、ｄ３＝０になり、かくして、タッチ式装置１００ａは、抵抗型接触位置検出モードになる。この条件下において、第１の基板１０の導電層１３及び第１の電極パターン２２のストリップ状電極のうちの１つ（例えば、ストリップ状電極ｓ４）は、互いに接触状態になり、それにより、駆動電圧Ｖをこのストリップ状電極に印加することができる。第１の電極パターン２２のストリップ状電極ｓ４の電圧の変化は、第１の走査回路５１により走査されることにより検出可能であり、それによりマイクロプロセッサ３０は、電圧の変化に基づいて、触れられている操作位置を計算することができる。

本発明をその好ましい実施形態により説明したが、特許請求の範囲の記載に基づいて定められる本発明の範囲から逸脱することなく種々の改造例及び変更例を想到できることは当業者には明らかである。

Claims (12)

1. 接触物体により操作されるように構成されている接触操作面を備えた圧力検出可能なタッチ式装置であって、前記タッチ式装置は、
   駆動電圧が印加される導電層と、
   前記導電層の下に構成された第１の電極パターンと、を有し、前記第１の電極パターンは、前記導電層から第１の所定の距離を有し、
   前記第１の電極パターンの下に構成された第２の電極パターンを有し、前記第２の電極パターンは、前記導電層から第２の所定の距離を有し、
   前記導電層、前記第１の電極パターン、及び前記第２の電極パターンに電気的に接続されたマイクロプロセッサを有し、
   前記タッチ式装置は、前記接触物体が前記タッチ式装置の前記接触操作面に触れて前記導電層が操作位置で押下されるが、前記導電層が前記第１の電極パターンと物理的接触関係をなさない場合に、容量型接触位置検出モードに設定され、
   前記タッチ式装置は、前記接触物体が前記タッチ式装置の前記接触操作面に強く触れて前記導電層が操作位置で押下され、かつ前記導電層が前記第１の電極パターンの少なくとも１つの対応の位置と物理的接触関係をなした場合に、抵抗型接触位置検出モードに設定され、
   前記容量型接触位置検出モードにより、前記導電層と前記第１の電極パターンとの間の距離の変化が生じ、前記導電層と前記第１の電極パターンとの電気的容量結合の変化が生じ、前記導電層と前記第２の電極パターンとの間の距離の変化が生じ、かつ、前記導電層と前記第２の電極パターンとの電気的容量結合の変化が生じ、更に、前記マイクロプロセッサは、前記導電層と前記第１の電極パターンとの電気的容量結合の前記変化、及び前記導電層と前記第２の電極パターンとの電気的容量結合の前記変化に基づいて、前記接触物体の操作位置を決定する、
   圧力検出可能なタッチ式装置。
2. 前記抵抗型接触位置検出モードでは、前記導電層は、前記駆動電圧を前記第１の電極パターンの前記対応の位置に印加し、前記マイクロプロセッサは、前記第１の電極パターンの電圧変化に従って、前記タッチ式装置の前記接触操作面上の少なくとも１つの操作位置を決定する、請求項１記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
3. 前記タッチ式装置は、手書きの入力操作が前記タッチ式装置の前記接触操作面に行われるとき、前記抵抗型接触位置検出モードに設定される、請求項１記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
4. 前記第１の電極パターン及び前記第２の電極パターンは各々、互いに平行であり且つ互いに間隔を置いて設けられた複数個のストリップ状電極を備える、請求項１記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
5. 前記第１の電極パターンの前記ストリップ状電極は、第１の走査回路を介して前記マイクロプロセッサに接続され、前記第２の電極パターンの前記ストリップ状電極は、第２の走査回路を介して前記マイクロプロセッサに接続されている、請求項４記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
6. 前記マイクロプロセッサは、前記駆動電圧を、駆動電圧供給回路を介して前記導電層に供給する、請求項１記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
7. 圧力検出可能なタッチ式装置であって、
   導電層結合面及び接触操作面を有する第１の基板と、
   前記第１の基板の前記導電層結合面上に形成された導電層と、
   電極パターン結合面を有する第２の基板と、
   前記導電層の下に構成された第１の電極パターンと、を有し、前記第１の電極パターンは、前記導電層から第１の所定の距離を有し、かつ絶縁スペーサにより前記導電層から離隔され、
   前記第１の電極パターンの下に構成され、かつ前記第２の基板の前記電極パターン結合面上に形成された第２の電極パターンを有し、前記第２の電極パターンは、前記導電層から第２の所定の距離を有し、かつ絶縁層により前記第１の電極パターンから離隔され、
   前記第１の基板の前記導電層、前記第１の電極パターン、及び前記第２の電極パターンに電気的に接続されたマイクロプロセッサを有し、
   前記第１の所定の距離が、前記第２の所定の距離より小さく、
   前記導電層が、抵抗型位置検出モードで前記第１の電極パターンの少なくとも１つの対応する位置と物理的に接触し、
   前記導電層と前記第１の電極パターンの間の電気的結合容量の変化と、前記導電層及び前記第２の電極パターンの間の電気的容量結合の変化の両方で、前記マイクロプロセッサが、前記導電層と、前記第１の電極パターンの間の電気的容量の変化と、前記導電層と、前記第２の電極パターンの間の電気的容量の変化とに基づいて接触物体の操作位置を決定する、
   圧力検出可能なタッチ式装置。
8. 前記第１の電極パターン及び前記第２の電極パターンは各々、互いに平行であり且つ互いに間隔を置いて設けられた複数個のストリップ状電極を備える、請求項７記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
9. 前記第１の電極パターンの前記ストリップ状電極は、前記第１の電極パターンの前記ストリップ状電極と前記第２の電極パターンの前記ストリップ状電極との交差部に対応した凹み部分を形成する、請求項８記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
10. 前記第１の電極パターンの前記ストリップ状電極は、第１の走査回路を介して前記マイクロプロセッサに接続され、前記第２の電極パターンの前記ストリップ状電極は、第２の走査回路を介して前記マイクロプロセッサに接続されている、請求項８記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
11. 前記第１の電極パターンの前記ストリップ状電極は、前記第２の電極パターンの前記ストリップ状電極に対する前記第１の電極パターンの前記ストリップ状電極の交点に対応した凹み部分を形成する、請求項８記載の圧力検出可能なタッチ式装置。
12. 前記マイクロプロセッサは、前記駆動電圧を、駆動電圧供給回路を介して前記導電層に供給する、請求項７記載の圧力検出可能なタッチ式装置。

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