JP5566676B2 - タッチパネル、及びタッチパネルの座標検出方法 - Google Patents

タッチパネル、及びタッチパネルの座標検出方法 Download PDF

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Description

本発明は、タッチパネル及びタッチパネルの座標検出方法に関する。
抵抗膜方式のタッチパネルは、各々が透明な導電膜を備えた上部層と下部層とが対向して形成される。この方式のタッチパネルは、指やペン等でタッチパネルが押圧され、上部層の導電膜と下部層の導電膜とが接触し導通することにより、接触した点の座標を検出するものである。
特許文献1には、導電膜を透明導電ポリマー材で形成した抵抗膜方式タッチパネルが開示されている。特許文献2には、導電膜を導電ポリマーや金属酸化膜で形成した抵抗膜方式タッチパネルが開示されている。
特開2005−182737号公報 特開2008−135291号公報
導電膜を複数の領域に分割し、領域ごとにタッチを検出する多点入力モードのタッチパネルでは、領域ごとに座標検出に用いる電圧のディスチャージを行うため、高速な検出動作が困難な場合がある。
又は、例えばタッチパネルをタッチした指等をスライドさせてタッチパネル上で描画を行うことがある。このような描画モードにおいては、タッチパネルの処理速度が遅い場合、描画を円滑に行えないことがある。
又は、導電膜の分割された領域に、引き出し配線を含む領域がある場合、領域ごとにプルダウン抵抗値やフィルタの遮蔽周波数の変更をすることがある。プルダウン抵抗値やフィルタの遮蔽周波数変更の回数が多くなると、それだけタッチパネルの動作が遅くなる可能性がある。
又は、引き出し配線と引き出し配線以外の領域とが、またがってタッチされた場合、ユーザが意図しない入力があったと判断され、タッチパネルが誤作動を起こす可能性がある。
本発明は上記課題に鑑み、高速化が可能なタッチパネル及びタッチパネルの座標検出方法を提供すること、又は座標検出の精度向上が可能なタッチパネル及びタッチパネルの座標検出方法を提供することを目的とする。
本発明は、互いに絶縁する複数の領域に分割された第1導電膜と、前記第1導電膜と対向し、かつ離間する第2導電膜と、前記第2導電膜が備える互いに対向する一組の電極と、前記第2導電膜が備え、互いに対向する、前記一組の電極とは別の一組の電極と、前記複数の領域の各々において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触したか、前記領域ごとに判断し、前記複数の領域のうち、前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した領域を記憶し、前記一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した点のX座標又はY座標のいずれか一方を検出し、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標のいずれか一方を検出した後に、前記一組の電極に印加した電圧を除去し、前記電圧を除去した後に、前記別の一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標のいずれか他方を検出する制御部と、を具備し、前記第1導電膜は、少なくとも4行4列の格子状に前記複数の領域に分割されているタッチパネルである。本発明によれば、ディスチャージの回数を減らすことにより、タッチパネルの高速化が可能となる。タッチONチェックと、X座標及びY座標のいずれか一方の検出とを繰り返さなくてよい。従って、タッチパネルの更なる高速化が可能となる。
上記構成において、前記制御部は、前記複数の領域の各々において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触したか判断した後、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標の一方を検出し、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標の一方を検出した後に、前記一組の電極に印加した電圧を除去し、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標の他方を検出する構成とすることができる。この構成によれば、タッチパネルの更なる高速化が可能となる。
本発明は、互いに絶縁する複数の領域に分割された第1導電膜と、前記第1導電膜と対向し、かつ離間する第2導電膜とが接触したか、前記複数の領域の各々において前記領域ごとに判断するステップと、前記複数の領域のうち、前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した領域を記憶するステップと、前記第2導電膜に設けられた、互いに対向する一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した点のX座標又はY座標のいずれか一方を検出するステップと、前記X座標又はY座標のいずれか一方を検出するステップを前記記憶された領域の各々において行った後に、前記一組の電極に印加した電圧を除去するステップと、前記電圧を除去するステップの後に、互いに対向する、前記一組の電極とは別の一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標のいずれか他方を検出するステップと、を有し、前記第1導電膜は、少なくとも4行4列の格子状に前記複数の領域に分割されているタッチパネルの座標検出方法である。本発明によれば、ディスチャージの回数を減らすことにより、タッチパネルの高速化が可能となる。
本発明によれば、高速化が可能なタッチパネル及びタッチパネルの座標検出方法を提供すること、又は座標検出の精度向上が可能なタッチパネル及びタッチパネルの座標検出方法を提供することができる。
図1(a)及び図1(b)はタッチパネルの構成を例示する斜視図であり、図1(c)はタッチパネルの構成を例示する平面図である。 図2は実施例1に係るタッチパネルを例示するブロック図である。 図3は領域選択部20の構成を例示する図である。 図4は比較例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図5はタッチONチェックの制御を例示するフローチャートである。 図6は実施例1に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図7は実施例1に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図8は実施例1に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図9は実施例1の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図10(a)及び図10(b)は実施例2に係るタッチパネルを例示する平面図である。 図11は実施例2に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図12は実施例2に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図13は実施例2に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図14は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図15は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図16は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図17は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図18は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図19は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図20は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図21は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図22は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図23(a)は引き出し配線を備えるタッチパネル300を例示する平面図であり、図23(b)は引き出し配線部分を例示する拡大図である。 図24は実施例3に係るタッチパネルの領域選択部及びフィルタ部を例示するブロック図である。 図25は実施例3に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図26(a)から図26(c)は実施例4に係る領域選択部を例示する図である。 図27は実施例4に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。 図28(a)は実施例5に係るタッチパネルの引き出し配線部分を例示する拡大図であり、図28(b)は実施例5の変形例に係るタッチパネルの引き出し配線部分を例示する拡大図である。 図29は実施例5に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
最初に、タッチパネルの構成について説明する。図1(a)及び図1(b)はタッチパネルの構成を例示する斜視図であり、図1(c)はタッチパネルの構成を例示する平面図である。
図1(a)は抵抗膜5線式のタッチパネルを例示する斜視図である。図1(a)に示すように、タッチパネル100は第1導電膜2、第2導電膜4、電極6,8,10及び12を備える。第1導電膜2と第2導電膜4とが互いに対向し、かつ離間して配置されている。第1導電膜2及び第2導電膜4はそれぞれ、例えばITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム・スズ)や有機導電ポリマー等の導電体からなる。第2導電膜4は、例えばAg等の金属からなる電極6,8,10及び12を備える。電極6,8,10及び12の各々は第2導電膜4の周辺部に、辺に沿って配置されている。すなわち電極6及び8、並びに電極10及び12は、互いに対向する一組の電極である。第1導電膜2、電極6,8,10及び12には、それぞれ電圧を印加することができる。
抵抗膜5線式のタッチパネルの原理について説明する。電極6,8,10及び12のいずれか、ここでは例えば電極6に電源電圧Vccを印加する。第1導電膜2にはプルダウン抵抗を接続する。第1導電膜2と第2導電膜4とが接触すると、Vccが印加された電極6とプルダウン抵抗とが接続され、プルダウン抵抗にかかる電位が高電位となり、高電位となったことにより第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことが検出される。ここで、電極6に対向する電極8に電圧Vssを印加すると、電極6と電極8との間に電位差が発生する。電極から第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点(図の点線の部分)までの距離に応じて、導電膜の抵抗が変わるため、電極間に発生した電圧から第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点の座標を検出することができる。図1(a)の構成では、電極6及び電極8に電圧を印加してX座標を検出し、電極10及び電極12に電圧を印加してY座標を検出する。
図1(b)は、実施例1に係るタッチパネル100を例示する斜視図であり、図1(c)は図1(b)のタッチパネル100を第1導電膜2の上から見た平面図である。また、図1(c)には後述するX,Yの方向を図示する。図1(b)及び図1(c)に示すように、第1導電膜2は、格子状に4行4列の16の領域に分割されている。領域はF11〜F44とする。各領域は互いに絶縁されており、また領域ごとにプルダウン抵抗に接続される。このため、領域ごとに第1導電膜2と第2導電膜4との接触を検出することができる。すなわち実施例1に係るタッチパネル100は多点入力式タッチパネルである。
次にタッチパネルの制御装置の構成について説明する。図2はタッチパネルの制御装置の構成を例示するブロック図である。
図2に示すように、制御装置14は、制御部16、電極制御部18、領域選択部20、フィルタ部22、A/D(Analog/Digital:アナログ/デジタル)変換部24、及びインターフェース部26を備える。
電極制御部18は、図1(a)から図1(c)に示した電極6,8,10及び12の各々に接続されており、各電極に電圧を印加し、また印加した電圧を除去する。領域選択部20は、第1導電膜2と接続されており、第1導電膜2の分割された領域を選択する。領域選択部20は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことにより、第1導電膜2の選択された領域が送信する信号を受信する。フィルタ部22は例えば複数のローパスフィルタを備える。フィルタ部22は、第1導電膜2が送信する信号を、領域選択部20を介して受信し、ノイズを除去してA/D変換部24に送信する。A/D変換部24は、第1導電膜2が送信し、フィルタ部22によりノイズカットされた信号を、アナログ信号からデジタル信号へと変換する。
制御部16は、例えばマイコンであり、電極制御部18、領域選択部20、及びインターフェース部26を制御する。また、A/D変換部24が送信する信号を受信し、受信した信号に基づいて、領域F11〜F44のいずれの領域において第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。また制御部16は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点の座標を出力する。すなわち、制御部16は、受信した信号から座標変換を行う。インターフェース部26は、制御部16が出力した座標の情報を、タッチパネル100に接続された例えばコンピュータ等の外部機器に出力する。
次に、領域選択部20の構成例について説明する。図3は領域選択部20の構成を例示する図である。
図3に示すように、領域F11〜F14はマルチプレクサ30に、領域F21〜F24はマルチプレクサ32に、領域F31〜F34はマルチプレクサ34に、領域F41〜F44はマルチプレクサ36に、それぞれ接続されている。マルチプレクサ30〜36の各々は、接続された領域が送信する信号を受信し、また制御部16が送信するセレクト信号を受信する。また、マルチプレクサ30〜36の各々の出力側は、フィルタ部22に接続され、かつトランジスタ38及びプルダウン抵抗40を介して接地されている。すなわちトランジスタ38のコレクタに接続されている。トランジスタ38のエミッタはプルダウン抵抗40を介して接地され、トランジスタ38のベースには制御部16からの信号が入力する。マルチプレクサ30〜36が受信した各エリアからの信号のうち、セレクト信号により選択された信号は、フィルタ部22に送信され、かつトランジスタ38を介してプルダウン抵抗40に入力する。これにより、プルダウン抵抗40には高電位が加わり、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことが検出される。
次に、実施例1に係るタッチパネルの制御について説明する。実施例の説明の前に、まず比較例について説明する。図4は、比較例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。なお、図1(b)及び図1(c)に示した第1導電膜2の分割された領域のうち、m行n列目の領域をFmnと表すこととする。
図4に示すように、制御部16は領域選択部20を、行番号をm=1、列番号をn=1とし領域F11が制御の対象となるように、制御する(ステップS1)。ステップS1の後、制御部16は、領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したかチェックする動作を行う(ステップS2)。つまり、領域F11から開始して、領域Fmnごとにチェックの対象となる。なお、フローチャートでは、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したかチェックする動作を「タッチONチェック」と表記する。
ここで、タッチONチェックの制御についてフローチャートを用いて説明する。図5はタッチONチェック制御を例示するフローチャートである。
図5に示すように、電極制御部18は、電極6に電圧Vccを印加する(ステップS14)。ステップS14の後、領域選択部20は領域Fmnをプルダウン抵抗Rと接続する(ステップS15)。ステップS15の後、制御部16はプルダウン抵抗Rの電位が高電位であるか判断する(ステップS16)。ステップS16においてYesの場合、制御部16は領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したと判断する(ステップS17)。ステップS16においてNoの場合、制御部16は領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触していないと判断する(ステップS18)。ステップS17及びS18の後、制御は終了する。
図4に戻り、ステップS2後の制御について説明する。ステップS2の後、制御部16は領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する(ステップS3)。なお、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことを「タッチON」と表記する。Noの場合、後述するステップS10に進む。
Yesの場合、電極制御部18は電極6にVcc、電極8にVssを、それぞれ印加する(ステップS4)。これを「電極6=Vcc,電極8=Vss」と表記する。後述する電極10及び電極12についても同様とする。ステップS4の後、制御部16は第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標を検出する(ステップS5)。ステップS5の後、制御部16は電極6及び電極8のそれぞれに印加された電圧を除去(ディスチャージ)する(ステップS6)。ステップS6の後、電極制御部18は電極10にVcc、電極12にVssを印加する(ステップS7)。ステップS7の後、制御部16は領域F11のY座標を検出する(ステップS8)。ステップS8の後、制御部16は電極10及び電極12のディスチャージを行う(ステップS9)。
ステップS9の後、及びステップS3においてNoの場合、制御部16はmがMAXであるか判断する(ステップS10)。ここで「MAX」とは、分割された領域に付された行番号mのうち最大のものをいう。つまり図1(c)の例では、mがMAXであるとは、m=4のことをいう。Noの場合、制御部16は領域選択部20を、行番号mを1つ増やすように制御する(ステップS11)。ステップS11の後、制御はステップS2に戻り、制御部16は領域F21に対してステップS2以降の制御を行う。
ステップS10においてYesの場合、つまりm=4である場合、制御部16はnがMAXであるか判断する(ステップS12)。ここで「MAX」とは、分割された領域に付された列番号nのうち最大のものをいう。つまりn=4がMAXとなる。Noの場合、制御部16は領域選択部20を、行番号をm=1とし、かつ列番号nを1つ増やすように制御する(ステップS13)。ステップS13の後、制御はステップS2に戻り、制御部16は領域F12に対してステップS2以降の制御を行う。ステップS13においてYesの場合、制御は終了する。
図4に示した比較例では、各領域においてタッチONチェック(ステップS2)、X座標の取り込み(ステップS5)及びY座標の取り込み(ステップS8)を順次行う。図4のステップS6及びS9に示すように、X座標の取り込みとY座標の取り込みとの間には、ディスチャージを行う。ディスチャージには一定の時間がかかる。従って、複数の領域において導電膜が接触した場合、その領域の数に応じて、ディチャージの回数も増加する。また、領域の数が多くなるほど、図4のステップS2以降の制御を繰り返すことになる。この結果、タッチパネルの動作が遅くなる可能性がある。このように、多点入力式のタッチパネルでは、タッチパネルの高速化に問題があった。
次に、実施例1に係るタッチパネルの制御について説明する。図6及び図7は実施例1に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図6に示すように、まず制御部16は各領域のフラグをリセットする(ステップS20)。ステップS20の後、制御部16は図4のステップS1〜S3の制御を行う。つまり制御部16は、領域F11から開始して、領域Fmnごとに、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。ステップS3においてNoの場合、後述するステップS24に進む。Yesの場合、制御部16はタッチONであると判断された領域Fmnにフラグをセットする(ステップS21)。
ステップS21の後、制御部16は電極制御部18を、電極6にVcc、電極8にVssを印加するように制御する(ステップS22)。ステップS22の後、制御部16は、領域Fmnにおいて、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標を検出する(ステップS23)。ステップS23の後、ステップS24に進む。ステップS24〜S27は図4のステップS10〜S13と同じである。すなわち、X座標を検出した後、制御部16は、ステップS3においてタッチONであると判断された領域とは別の領域において、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。
ステップS26においてYesの場合、制御部16は電極制御部18を、電極6及び電極8のそれぞれに印加した電圧をディスチャージするように制御する(ステップS28)。すなわち、制御部16は、領域Fmnの各々においてX座標を検出した後に、電極6及び電極8のそれぞれに印加した電圧を除去する。ステップS28の後、図7のステップS29に進む(図中の“A”参照)。
図7に示すように、ステップS28の後、制御部16は電極制御部18を、電極10にVcc、電極12にVssをそれぞれ印加するように制御する(ステップS29)。ステップS29の後、制御部16は、行番号をm=1、列番号をn=1とする(ステップS30)。ステップS30の後、制御部16は領域Fmnのいずれかにフラグがセットされているかチェックする(ステップS31)。ステップS31の後、制御部16はフラグのセットがされているか判断する(ステップS32)。
Yesの場合、制御部16は、フラグがセットされた領域において、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のY座標を検出する(ステップS33)。すなわち、制御部16は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した領域を記憶し、記憶した領域においてY座標を検出する。ステップS33の後、又はステップS32においてNoの場合、ステップS34に進む。ステップS34〜S37は図4のステップS10〜S13と同じである。ステップS36においてYesの場合、制御部16は電極制御部18を、電極10及び電極12のそれぞれに印加した電圧をディスチャージするように制御する(ステップS38)。ステップS38の後、制御は終了する。
実施例1によれば、領域Fmnの各々においてX座標を検出した後ディスチャージを行い、その後に領域Fmnの各々においてY座標を検出した後ディスチャージを行うため、領域の数に関らずディスチャージは2回だけとなる(図6のステップS28及び図7のステップS38)。つまり、ディスチャージの回数を減らすことにより、タッチパネルの高速化が可能となる。また、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した領域を記憶し、記憶した領域においてY座標の検出を行う(図6のステップS21及び図7のステップS33)。第1導電膜2と第2導電膜4とが接触しているか判断し直さなくてよいため、タッチパネルの更なる高速化が可能となる。
次に、実施例1の変形例について説明する。図8及び図9は、実施例1の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図8に示すように、ステップS20、S1〜3及びS21は、図6に示したものと同じ制御である。ステップS20においてNoの場合、又はステップS21の後、ステップS24に進む。ステップS24〜S27も、図6に示したものと同じである。言い換えれば、図8に示す制御は、図6に示した制御とは、電圧の印加(ステップS22)、X座標の検出(ステップS23)、及びディスチャージ(ステップS28)を行わない点で相違する。ステップS26においてYesの場合、図9のステップS29に進む(図中の“B”参照)。
図9に示すように、制御部16は電極制御部18を、電極6にVcc、電極8にVssをそれぞれ印加するように制御する(ステップS29)。ステップS29の後、制御部16は、行番号をm=1、列番号をn=1とする(ステップS30)。ステップS30の後は、図7に示したステップS31及びS32と同じ制御を行う。ステップS32においてYesの場合、制御部16は第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標を検出する(ステップS40)。
ステップS40の後、又はステップS32においてNoの場合、ステップS24に進む。ステップS24〜S27は、図6に示したものと同じである。ステップS26においてYesの場合、制御部16は電極制御部18を、電極6及び電極8のそれぞれに印加した電圧をディスチャージするように制御する(ステップS41)。すなわち制御部16は、図8に示すように領域Fmnの各々において第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断した後に、図9に示すように領域Fmnの各々においてX座標を検出する。ステップS41の後、図7のステップS29に進む(図中の“A”参照)。図7に示すステップS38の後、制御は終了する。
実施例1の変形例によれば、領域Fmnの各々においてX座標を検出した後ディスチャージを行った後、領域Fmnの各々においてY座標を検出し、その後ディスチャージを行う。このため、領域の数に関らずディスチャージは2回だけとなる。従って、タッチパネルの高速化が可能となる。また実施例1の変形例によれば、複数の領域の各々においてタッチONチェックをした後、領域の各々においてX座標の検出をし、さらにその後にY座標の検出を行う。従って、図6のステップS3〜S23のように、タッチONチェックとX座標の検出とを繰り返さなくてよい。従って、タッチパネルの更なる高速化が可能となる。
実施例1ではX座標をY座標より先に検出する制御を説明したが、Y座標をX座標より先に検出してもよい。つまり、X座標又はY座標のいずれか一方を検出した後に、電圧を除去し、その後にX座標又はY座標のいずれか他方を検出することで、ディスチャージの回数を低減でき、タッチパネルの高速化が可能となる。
図1(b)及び図1(c)に例示するように、第1導電膜2を16の領域に分割した例について説明したが、より多くの領域又は少ない領域に分割してもよい。また、行数と列数とは異なっていてもよい。図3では、複数の領域を行ごとに1つのマルチプレクサ及びプルダウン抵抗に接続したが、接続の方法はこれに限られず、例えばごととしてもよい。
次に、実施例2について説明する。図10(a)は実施例2に係るタッチパネル200を例示する平面図であり、図10(b)は実施例2の変形例に係るタッチパネル210を例示する平面図である。なお、図10(b)には後述するベクトルの方向の例も図示する。まず図10(a)の例について説明する。
多点入力式のタッチパネルにおいても、1点入力モードが用いられることがある。タッチパネル200は、1点入力モードである。タッチパネルにおいては、例えば指等によりタッチパネルをタッチした状態で、指等をスライドさせてタッチパネル上で描画を行うことがある。このような描画モードにおいては、描画を円滑に行うため、タッチパネルの高速化が要求されている。この点について、図10(a)を参照して説明する。
図10(a)に示すように、タッチパネル200の第1導電膜2はF11〜F44の領域に分割されている。例えば領域F22がタッチされた場合、描画モードにおいては指等が領域F22から移動し、領域F22に隣接する領域もタッチされる。このとき、領域F11から順次座標検出を行うと、指等の移動に対してタッチパネルの処理速度が遅くなり、描画を円滑に行えないことがある。
実施例2に係るタッチパネル200では、図中に網掛けで示す領域F22において第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した場合、次の動作では領域F22、並びに領域F22に隣接する領域であるF11〜F13、F21、F23、及びF31〜F33(図中の斜線の領域)において、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか、他の領域に優先して判断する。
次に、フローチャートを参照し、実施例2に係るタッチパネル200の動作について、より詳細に説明する。図11から図13は、実施例2に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図11に示すステップS1〜S3、及びステップS24〜S27は同じ制御である。ステップS3においてNoの場合、制御はステップS24に進み、ステップS26においてYesの場合、制御は終了する。ステップS3においてYesの場合、つまり領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した場合、制御部16は領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標、及びY座標を出力する(ステップS50)。X座標及びY座標の出力は、例えば図4に示したステップS4〜S9の制御により行われる。
ステップS50の後、図12のステップS51に進む(図中の“C”参照)。制御部16は領域Fmn、つまりステップS3においてタッチONと判断された領域において、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したかチェックする(ステップS51)。ステップS51の後、制御部16は第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する(ステップS52)。ステップS52においてYesの場合、制御部16は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標、及びY座標を出力する(ステップS53)。すなわち制御部16は、ステップS50において第1導電膜2と第2導電膜とが接触した点の座標を出力した場合、座標を出力した動作(ステップS50)の次の動作においては複数の領域のうち、ステップS50において座標を出力した領域Fmnにおいて、タッチONチェック、及び座標の検出を行う。ステップS53の後、制御は図14のステップS76に進む(図12及び図14の“C1”参照)。C1に進んだ後の制御は、後述する実施例2の変形例において説明する。
ステップS52においてNoの場合、制御部16はmが1より大きいか判断する(ステップS54)。Noの場合、制御部16はp=mとする(ステップS55)。なお、ステップS54においてNoとなるのは、図11のステップS3において1行目の領域がタッチONと判断された場合である。Yesの場合、制御部16はp=m−1とする(ステップS56)。
ステップS55又はS56の後、制御部16はnが1より大きいか判断する(ステップS57)。Noの場合、制御部16はq=nとする(ステップS58)。なお、ステップS57においてNoとなるのは、図11のステップS3において1列目の領域がタッチONと判断された場合である。Yesの場合、制御部16はq=n−1とする(ステップS59)。
ステップS58又はS59の後、制御部16はmがMAXより小さいか判断する(ステップS60)。ここでMAXとは行番号のうち最大のものである4である。Noの場合、制御部16はr=mとする(ステップS61)。なお、ステップS60においてNoとなるのは、図11のステップS3において4行目の領域がタッチONと判断された場合である。Yesの場合、制御部16はr=m+1とする(ステップS62)。
ステップS61又はS62の後、制御部16はnがMAXより小さいか判断する(ステップS63)。ここでMAXとは列番号のうち最大のものである4である。ステップS63においてNoの場合、制御部16はs=nとする(ステップS64)。なお、ステップS63においてNoとなるのは、図11のステップS3において4列目の領域がタッチONと判断された場合である。ステップS63においてYesの場合、制御部16はs=n+1とする(ステップS65)。ステップS65の後、制御は図13のステップS66に進む(図中の“D”参照)。
制御部16はpp=pとする(ステップS66)。つまり、制御部16はステップS55又はS56において設定されたpの値を記憶する。ステップS66の後、制御部16はp=mかつq=nであるか判断する(ステップS67)。Noの場合、制御部16は領域Fpqにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか、つまりタッチONチェックの制御を行う(ステップS68)。ステップS68の後、制御部16は、領域Fpqにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する(ステップS69)。すなわち制御部16は、領域Fmnに隣接する領域Fpqにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。
ステップS69においてYesの場合、制御部16は、領域Fpqにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標、及びY座標を出力する(ステップS70)。すなわち制御部16は、領域Fmnに隣接する領域Fpqにおいて座標を出力する。ステップS70の後、制御部16は、m=p、及びn=qとする。ステップS71の後、制御は図13のステップS51に戻る(図中の“C”参照)。言い換えれば制御部16は、領域Fmnに隣接する領域Fpqにおいて座標を出力した場合、領域Fpq以外の領域では座標の出力を行わない。
ステップS67においてYesの場合、又はステップS69においてNoの場合、制御部16はp=rであるか判断する(ステップS72)。Noの場合、制御部16はp=p+1とする(ステップS73)。すなわち領域Fpqの行を1つ後の行とする。ステップS73の後、制御はステップS67に戻る。すなわち、制御部16は、ステップS69においてタッチONか判断された領域Fpqより1つ後の行の領域について、ステップS67以降の制御を行う。
ステップS72においてYesの場合、制御部16はq=sであるか判断する(ステップS74)。Noの場合、制御部16はp=pp及びq=q+1とする(ステップS75)。ここでppは、ステップS69においてタッチONか判断された領域Fpqの行番号pである(ステップS66及びS69参照)。
ステップS75の後、制御はステップS67に戻る。言い換えれば、制御部16は、ステップS69においてタッチONか判断された領域と同じ行であって、1つ後の列に位置する領域Fpqについて、ステップS67以降の制御を行う。上記の制御が繰り返され、ステップS74においてYesの場合、制御は終了する。すなわち図11のステップS50において座標が出力された領域Fmnに隣接する領域についてタッチONチェックをした後、制御は終了する。
以上の制御を、具体的に図10(a)を参照して説明する。例えば領域F22において座標が出力された場合(図11のステップS50)、制御部16は領域F11において第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する(図13のステップS68及びS69)。ステップS69においてYesの場合、領域F11において座標が出力され、図12の制御に戻る。Noの場合、制御部16は領域F21についてステップS67以降の制御を行う(ステップS72及びS73)。ステップS67〜S73が繰り返され、領域F33について制御が行われた後、制御は終了する。すなわち、制御部16は領域F22及び領域F22に隣接する領域について座標を検出する制御を行い、他の領域については座標を検出する制御を行わない。
実施例2によれば、領域Fmnにおいて座標を出力した場合(図11のステップS50)、次の動作(図12のステップS51以降)では、制御部16は、座標が出力された領域であるFmn、及びFmnに隣接する領域Fpqにおいて、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点の座標を検出する(図13のステップS68〜S70)。また、制御部16は、領域Fmnにおいて座標を出力した場合(図11のステップS50)、領域Fmn、及びFmnに隣接する領域Fpq以外の領域ではタッチONチェックを行わない(図13のステップS72及びS74)。すなわち制御部16は、複数の領域のうち領域Fmn及びFmnに隣接する領域Fpq以外の領域では、座標を検出しない。また、領域Fpqにおいて座標を出力した場合(ステップS69においてYesの場合)、領域Fmn及びFmnに隣接する領域のうち、既にタッチONチェックを行った領域以外の領域についても座標を検出しない。すなわち、タッチパネル200は1点入力式タッチパネルである。
以上のように、前に座標を検出した領域Fmn及び隣接する領域を、他の領域に優先して座標を検出するため、分割された領域の全てに対して順次座標の検出を行う場合よりも、タッチパネルの高速化が可能となる。また、座標を検出した時点で、既にタッチONチェックを行った領域以外の領域について座標の検出は行わない。結果的にタッチパネルの高速化が可能となり、描画モードにおいても入力に対し迅速に描画することができる。また実施例2に係るタッチパネル200は、より微細な描画にも対応可能である。
次に実施例2の変形例について説明する。図10(b)に示すように、例えば図中に網掛けで示した領域F22において第1導電膜2と第2導電膜4とが接触し、その後タッチパネルを押圧している例えば指等がスライドし、領域F22に隣接する領域においても第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した場合を考える。実施例2の変形例に係るタッチパネル210では、例えば領域F22から領域F13の方向にスライドしながら押圧がされた場合、次の動作では領域F22、及び領域F22から領域F13へと向かう方向に沿った領域、つまり図中に斜線で示した領域F12,F13並びにF23において、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。
次に、フローチャートを参照し、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御について、より詳細に説明する。図14から図22は、実施例2の変形例に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。図11に示した制御は、実施例2の変形例についても行われる。
図14及び図12に示すように、図12のステップS53の後、制御は図14のステップS76に進む(図中の“C1”参照)。制御部16は、領域Fmnから、Fmnと隣接する座標が出力された領域に向かうベクトルを検出する(ステップS76)。言い換えれば、制御部16は領域Fmn及び隣接する領域において座標を出力した動作に基づき方向を定める。
ステップS76の後、制御部16はステップS76において定めたベクトルの方向が0°〜90°であるか判断する(ステップS77)。Yesの場合、図15のステップS80に進む(図中の“E”参照)。
Noの場合、制御部16はステップS76において定めたベクトルの方向が90°〜180°であるか判断する(ステップS78)。Yesの場合、図17のステップS80に進む(図中の“F”参照)。
Noの場合、制御部16はステップS76において定めたベクトルの方向が180°〜270°であるか判断する(ステップS79)。Yesの場合、図19のステップS80に進む(図中の“G”参照)。
Noの場合、制御部16はステップS76において定めたベクトルの方向が270°〜360°であると判断し、図21のステップS80に進む(図中の“H”参照)。
次にベクトルの方向が0°〜90°である場合について説明する。図15及び図16は、ベクトルの方向が0°〜90°である場合の制御を例示するフローチャートである。
図15に示すように、制御部16は、図11のステップS50において座標が出力された領域Fmnにおいて、タッチONチェックを行う(ステップS80)。ステップS81の後、制御部16は領域FmnにおいてタッチONか判断する。Yesの場合、制御部16はX座標及びY座標を出力する(ステップS82)。ステップS82の後、制御は図13のステップS66に戻る(図中の“D”参照)。
ステップS81においてNoの場合、制御部16はmが1より大きいか判断する(ステップS83)。Noの場合、つまり領域Fmnが1行目に位置する領域である場合、制御部16はnがMAXより小さいか判断する(ステップS84)。Yesの場合、後述する図16のステップS94に進む(図中の“J”参照)。Noの場合、つまり領域Fmnが4列目に位置する領域である場合、制御は終了する(図中の“K”、及び図16参照)。
ステップS83においてYesの場合、制御部16は領域Fm−1nにおいてタッチONチェックを行う(ステップS85)。すなわち、制御部16は領域Fmnより1つ前の行に位置する領域においてタッチONチェックを行う。ステップS85の後、制御部16は領域Fm−1nにおいてタッチONか判断する(ステップS86)。
Yesの場合、制御部16はX座標及びY座標を出力する(ステップS87)。ステップS87の後、制御部16はm=m−1とする(ステップS88)。ステップS88の後、制御は図13のステップS66に戻る(図中の“D”参照)。ステップS86においてNoの場合、制御は図16のステップS89に進む(図中の“I”参照)。
図16に示すように、ステップS86においてNoの場合、制御部16はn<MAXか判断する(ステップS89)。Noの場合、制御は終了する。Yesの場合、制御部16は領域Fm−1n+1においてタッチONチェックを行う(ステップS90)。すなわち制御部16は領域Fmnより1つ前の行、及び1つ後の列に位置する領域においてタッチONチェックを行う。制御部16は領域Fm−1n+1においてタッチONか判断する(ステップS91)。
Yesの場合、制御部16はX座標及びY座標を出力する(ステップS92)。ステップS92の後、制御部16はm=m−1及びn=n+1とする(ステップS93)。ステップS93の後、制御は図14のステップS76に戻る(図中の“C1”参照)。
ステップS91においてNoの場合、制御部16は領域Fmn+1においてタッチONチェックを行う(ステップS94)。また、図15のステップS84においてYesの場合も、制御部16はステップS94の制御を行う。すなわち制御部16は領域Fmnより1つ後の列に位置する領域においてタッチONチェックを行う。ステップS94の後、制御部16は領域Fmn+1においてタッチONか判断する(ステップS95)。
Yesの場合、制御部16はX座標及びY座標を出力する(ステップS96)。ステップS96の後、制御部16はn=n+1とする(ステップS97)。ステップS97の後、制御は図14のステップS76に戻る(図中の“C1”参照)。ステップS95においてNoの場合、制御は終了する。
次に、ベクトルの方向が90°〜180°である場合について説明する。図17及び図18は、ベクトルの方向が90°〜180°である場合の制御を例示するフローチャートである。図15及び図16に示した制御と同様の制御については説明を省略する。
図17のステップS83においてNoの場合、制御部16はnが1より小さいか判断する(ステップS98)。Yesの場合は、後述する図18のステップS105に進む(図中の“L”参照)。Noの場合は、制御は終了する(図中の“M”及び図18参照)。
ステップS83においてYesの場合、制御部16は領域Fm−1nにおいてタッチONチェックを行い(ステップS99)、領域Fm−1nにおいてタッチONか判断する(ステップS100)。すなわち、制御部16は領域Fmnより1つ前の行に位置する領域においてタッチONチェックを行う。Yesの場合、ステップS87及びS88を行い、制御は図14のステップS76に戻る(図中の“C1”参照)。Noの場合、制御は図8のステップS101に進む(図中の“N”参照)。
図18に示すように、ステップS100の後、制御部16はnが1より大きいか判断する(ステップS101)。Noの場合、制御は終了する。Yesの場合、制御部16は領域Fm−1n−1においてタッチONチェックを行い(ステップS102)、領域Fm−1n−1においてタッチONか判断する(ステップS103)。すなわち、制御部16は領域Fmnより1つ前の行、及び1つ前の列に位置する領域においてタッチONチェックを行う。
ステップS103においてYesの場合、制御部16は座標を出力し(ステップS92)、m=m−1及びn=n−1とする(ステップS104)。その後、制御は図14のステップS76に戻る(図中の“C1”参照)。
ステップS103においてNoの場合、制御部16は領域Fmn−1においてタッチONチェックを行い(ステップS105)、領域Fmn−1においてタッチONか判断する(ステップS106)。すなわち、制御部16は領域Fmnより1つ前の列に位置する領域においてタッチONチェックを行う。具体的には、図11のステップS50で例えば領域F22において座標が出力された場合、ステップS105では領域F21においてタッチONチェックが行われる。ステップS106においてYesの場合、制御部16は座標を出力し(ステップS96)、n=n−1とする(ステップS107)。ステップS106においてNoの場合、制御は終了する。
次に、ベクトルの方向が180°〜270°である場合について説明する。図19及び図20は、ベクトルの方向が180°〜270°である場合の制御を例示するフローチャートである。上記した制御と同様の制御については説明を省略する。
図19及び図20に示すように、ベクトルの方向が180°〜270°である場合は、制御部16は領域Fmnより1つ後の行に位置する領域であるFm+1n(図19のステップS109)、1つ後の行及び1つ前の列に位置する領域であるFm+1n−1(図20のステップS112)、並びに1つ前の列に位置する領域であるFmn−1においてタッチONチェックを行う(図20のステップS105)。
次に、ベクトルの方向が270°〜360°である場合について説明する。図21及び図22は、ベクトルの方向が270°〜360°である場合の制御を例示するフローチャートである。上記した制御と同様の制御については説明を省略する。
図21及び図22に示すように、ベクトルの方向が270°〜360°である場合は、制御部16は領域Fmnより1つ後の行に位置する領域であるFm+1n(図21のステップS109)、1つ後の行及び1つ後の列に位置する領域であるFm+1n+1(図22のステップS112)、並びに1つ後の列に位置する領域であるFmn+1においてタッチONチェックを行う(図22のステップS105)。
以上の制御を、具体的に図10(b)を参照して説明する。例えば領域F22において座標が出力され(図11のステップS50)、かつ領域F33において座標が出力された場合(図13のステップS70)、制御部16は上記の座標を出力した動作に基づき方向を算出する(図14のステップS76)。ここでは、270°〜360°が方向となる(ステップS79においてNo)。制御部16は、領域F22において第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する(図21のステップS80及びS81)。Yesの場合、領域F22において座標が出力され、図14のステップS76に戻る。Noの場合、領域F32,F33及びF23においてタッチONチェックが行われる(図22のステップS109、図22のステップS112及びS95)。ステップS95においてNoの場合、制御は終了する。すなわち、制御部16は領域F22及び領域F22から270°〜360°の方向に沿った領域において座標を検出する制御を行い、他の領域については座標を検出する制御を行わない。
実施例2の変形例によれば、領域Fmnにおいて座標を出力した場合(図11のステップS50)、次の動作(図12のステップS51以降)では、制御部16は、図14の動作に基づき定められた方向に沿った領域において、座標を検出する。このため、タッチパネルの高速化が可能となる。特に、タッチパネルをスライドしながら押圧する場合、例えば描画入力モードなどでは、入力に対し迅速に描画することができる。
図10(b)の例では、ベクトルの方向はタッチパネル210の辺の方向に沿った4つの方向としたが、これに限定されない。つまり方向は4つより少なくてもよいし、多くてもよい。また、タッチパネルの辺に沿った方向でなくてもよい。実施例2及び実施例2の変形例では、領域Fmnに隣接する領域において座標を検出するとしたが、これに限定されない。例えば、領域Fmnの2行又は/及び2列周辺の領域、3行又は/及び3列周辺の領域でもよい。つまり領域Fmnの周辺の領域について座標を検出することで、タッチパネルの高速化が可能となる。
次に実施例3について説明する。まず、引き出し配線を備えるタッチパネルについて説明する。図23(a)は引き出し配線を備えるタッチパネル300を例示する平面図であり、図23(b)は引き出し配線部分を例示する拡大図である(図23(a)の点線部分参照)。
図23(a)及び図23(b)に示すように、第1導電膜2は複数の領域に分割され、領域の各々はプルダウン抵抗と接続するための配線41を備えている。配線41はタッチパネル上辺及び下辺に沿って設けられている。このため、複数の領域のうち領域F21〜F24、及び領域F31〜F34は、各々が列方向に引き出された引き出し配線を有している。つまり図23(b)に示すように、例えば領域F31(第1領域)は主領域F31aと引き出し配線F31bとを備える。引き出し配線F31bは領域F41に隣接して形成されている。言い換えれば、引き出し配線F31bは、領域F41及びF42の間に形成されている。これに対し、領域F41(第2領域)はタッチパネルの下辺に接しているため、引き出し配線は備えていない。なお、領域F21〜F24の引き出し配線はタッチパネルの上辺側に引き出されており、領域F11〜F14は引き出し配線を備えていない。
引き出し配線F31bの幅は、主領域F31aの幅よりも小さいため、引き出し配線F31bの抵抗は主領域F31aの抵抗より高くなる。このため、領域F31の抵抗は領域F41の抵抗より高くなる。この結果、領域F31と領域F41とでは、プルダウン抵抗に加わる電位に差が生じる。電位の差を補正するために、例えばプルダウン抵抗の値を変更して領域F31から送信される信号と領域F41から送信される信号とを、同程度の電位とすることがある。また、補正の方法として領域F31から送信される信号にオフセットの電圧を加えることもある。さらに、領域F31から送信される信号に生じるノイズを除去するため、フィルタを領域F31に接続する場合と、領域F41に接続する場合とで、フィルタの遮蔽周波数を異ならせることがある。具体的には、領域F31に接続する場合は、領域F41に接続する場合よりも、フィルタの通過帯域を低周波側にする。
しかしながら、プルダウン抵抗値やフィルタの遮蔽周波数変更の回数が多くなると、それだけタッチパネルの動作が遅くなる可能性がある。特に、フィルタは遮蔽周波数変更後、動作が安定するまでに一定の時間が必要である。従って、複数の領域について順次座標を検出する動作を行うと、タッチパネルの動作が遅くなる可能性がある。
次に実施例3に係るタッチパネルのタッチパネルについて説明する。実施例3に係るタッチパネルでは、複数の領域を行ごとにグループにまとめ、座標検出の制御もグループごとに行う。すなわち、領域F21〜F24の主領域、領域F31〜F34の主領域は、それぞれグループ(第1グループ)を形成する。領域F11〜F14と領域F21〜F24の引き出し配線、及び領域F41〜F44と領域F31〜F34の引き出し配線とは、それぞれグループ(第2グループ)を形成する。
次に、実施例3に係るタッチパネルの領域選択部及びフィルタ部について説明する。図24は実施例3に係るタッチパネルの領域選択部及びフィルタ部を例示するブロック図である(図2参照)。
図24に示すように、領域選択部20は複数のマルチプレクサ30,32,34及び36を備える。フィルタ部22は複数のフィルタ42,44,46及び48を備える。フィルタ42〜48の各々はローパスフィルタである。
領域F11〜F44は行ごとにグループを形成し、複数のグループの各々は、複数のマルチプレクサ30〜36の各々に接続されている。マルチプレクサ30〜36の各々は、フィルタ42〜48の各々に接続されている。マルチプレクサは、各領域が送信する信号、及び制御部16が送信するセレクト信号を受信する(図2参照)。マルチプレクサ30は、セレクト信号により、領域F11〜F14の各領域が送信する信号から、座標の検出を行う領域の信号を選択することができる。マルチプレクサ32〜36についても同様である。つまり、領域選択部20は行ごとにまとめられたグループから、領域を選択することができる。
また、第1グループに接続されたフィルタ44及び46は、第2グループに接続されたフィルタ42及び48よりも通過帯域が低周波側にある。つまり、第1グループと第2グループとは、互いに遮蔽周波数が異なる複数のフィルタに接続される。
次に、実施例3に係るタッチパネルの制御について説明する。図25は実施例3に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図25に示すように、まず制御部16は1行目においてタッチONチェックを行う(ステップS120)。ステップS120の後、制御部16は、1行目の各領域においてX座標及びY座標の検出を行う(ステップS121)。つまり、制御部16は図4に示したステップS4〜S9の制御を行う。
ステップS121の後、制御部16は2行目においてタッチONチェックを行う(ステップS122)。ステップS122の後、制御部16は、2行目の各領域においてX座標及びY座標の検出を行う(ステップS123)。ステップS123の後、3行目及び4行目について、同様の制御を行い(ステップS124〜S127)、制御は終了する。
実施例3によれば、複数の領域は、引き出し配線を含むグループと、引き出し配線を含まないグループとにまとめられ、各グループは遮蔽帯域の異なるフィルタに接続される。制御部16は上記のグループごとに座標を検出する。従って、領域ごとに電位差を補正しなくてよく、またフィルタの遮蔽周波数を変更しなくてよいため、タッチパネルの高速化が可能となる。
図24に示すように、実施例3では、グループごとに異なるフィルタに接続しているが、構成はこれに限定されない。例えば図23(a)に示すように、領域F21〜F24、及び領域F31〜F34はいずれも引き出し配線を備えているため、抵抗は高くなる。従って、領域F21〜F34を同じフィルタに接続してもよい。また、いずれも引き出し配線を備えていない領域F11〜F14及び領域F41〜F44を同じフィルタに接続してもよい。これにより、フィルタの数を少なくできるため、タッチパネルの小型化、及び低コスト化が可能となる。図23(a)に示すように、実施例3では引き出し配線を列方向に引き出しているが、行方向に引き出してもよく、この場合は列ごとにまとめてグループとする。また、引き出し配線は行列以外の方向に引き出されていてもよい。
次に実施例4について説明する。実施例4においても、例えば図23(a)のように、第1導電膜2は複数の領域に分割され、複数の領域のうち領域F21〜F24、及び領域F31〜F34は、各々が列方向に引き出された引き出し配線を有している。領域F11〜F44は、行ごとにグループにまとめられている。すなわち、領域F21〜F24の主領域、領域F31〜F34の主領域は、それぞれグループ(第1グループ)を形成する。領域F11〜F14と領域F21〜F24の引き出し配線、及び領域F41〜F44と領域F31〜F34の引き出し配線とは、それぞれグループ(第2グループ)を形成する。
次に実施例4に係る領域選択部の構成について説明する。図26(a)から図26(c)は実施例4に係る領域選択部を例示する図である。各図においては、領域選択部20のうち、領域F11〜F14に係る部分を図示している。
図26(a)に示すように、領域選択部20のマルチプレクサ30は領域F11〜F14に接続されている。すなわち、領域は行ごとにグループにまとめられ、1つのマルチプレクサに接続されている。またマルチプレクサ30は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことに応じて領域F11〜F14が送信する信号、及び制御部16が送信するセレクト信号を受信する。また、領域F11〜F14の各々が送信する信号は、複数のダイオード50の各々に入力する。複数のダイオード50の出力側はノード51により1つの配線にまとめられている。言い換えればノード51は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことに応じて領域F11〜F14から送信される信号を1つの信号(以下「結束信号」)として結合する結合手段として機能する。ダイオード50は、出力側の信号が入力側に逆流することを抑制する。例えばダイオード50は、領域F11が送信する信号が逆流して領域F12〜F14に接続された配線に流れることを抑制する。領域F11〜F14が送信する信号は、ダイオード50を介してフィルタ部22に入力し、さらに制御部16に入力する(図2参照)。
制御部16は、結束信号を受信することで、領域F11〜F14のいずれかにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したことを検知できる。言い換えれば、制御部16は結束信号を受信したことに応じて、領域F11〜F14からなるグループにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したと判断する。
また、領域F21〜F24、領域F31〜F34、及び領域F41〜F44もグループにまとめられ、それぞれ異なるマルチプレクサ及びフィルタに接続されている。
次に、実施例4に係るタッチパネルの制御について説明する。図27は実施例4に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図27に示すように、制御部16はm=1とする(ステップS130)。ステップS130の後、制御部16はm列目においてタッチONチェックを行う(ステップS131)。ステップS131の後、制御部16はm列目においてタッチONか判断する(ステップS132)。すなわち制御部16は、複数のグループの各々ごとに、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。Noの場合、制御は後述するステップS139に進む。
Yesの場合、制御部16はn=1とする(ステップS133)。ステップS133の後、制御部16は領域FmnにおいてタッチONチェックを行い(ステップS134)、領域FmnにおいてタッチONか判断する(ステップS135)。
Yesの場合、制御部16は、領域Fmnにおいて座標を検出する(ステップS136)。ステップS136の後、又はステップS135においてNoの場合、制御部16はn=MAXか判断する(ステップS137)。Yesの場合、制御部16はn=n+1とし(ステップS138)、制御はステップS134に戻る。すなわち、ステップS132においてタッチONか判断されたm列目に属する領域のうち、1つ後の行の領域においてステップS134〜S136の制御が行われることになる。
ステップS137においてNoの場合、制御部16はm=MAXか判断する(ステップS139)。Yesの場合、制御部16はm=m+1とし(ステップS140)、制御はステップS131に戻る。すなわち、ステップS132においてタッチONか判断された列より、1つ後の列においてステップS131〜S139の制御が行われることになる。ステップS139においてYesの場合、制御は終了する。
実施例4によれば、制御部16は複数のグループの各々ごとに第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断し(図27のステップS131、及びS132においてYesの場合)、接触したグループにおいては、座標を検出する動作を行う(ステップS134)。また制御部16は、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触していないグループにおいては、座標を検出する動作を行わない(ステップS132においてNoの場合)。このため、各領域について順次制御を行う場合よりも、タッチONチェックや座標検出の制御の回数が少なくなる。従って、タッチパネルの高速化が可能となる。
特に、図23(a)及び図23(b)のように、引き出し配線が形成されている場合、複数の領域を引き出し配線を含むグループと、引き出し配線を含まないグループとにまとめて、グループごとに遮蔽周波数が異なるフィルタに接続することができる。これにより、領域ごとに電位差を補正しなくてよく、またフィルタの遮蔽周波数を変更しなくてよいため、タッチパネルのさらなる高速化が可能となる。
また、ノード51はグループを構成する領域の各々から送信される信号を1つの信号として結合し、1つに結合された信号が送信されたことに応じて、制御部16はグループにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したと判断する。従って、簡単な構成により、自動的に第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したグループを判断でき、座標を検出する動作を行うことができる。
実施例4では複数の領域を行ごとにグループにまとめた例について説明したが、グループの例はこれに限定されない。例えば列ごとにグループとしてもよい。つまり、複数のグループの各々は、複数の領域のうち一部の領域からなる。また、複数の領域は、引き出し配線を含むグループと、引き出し配線を含まないグループとにまとめられるとしたが、これに限定されない。
次に実施例4の変形例について説明する。図26(b)及び図26(c)は実施例4の変形例に係る領域選択部を例示する図である。
図26(b)に示すように、ダイオード50の代わりに半導体スイッチ52を用いてもよい。この場合、半導体スイッチ52には制御部16から制御信号が入力する。
図26(c)に示すように、ダイオード50の代わりに電磁開閉器54を用いてもよい。この場合も、電磁開閉器54には制御部16から制御信号が入力する。
次に実施例5について説明する。図28(a)は実施例5に係るタッチパネルの引き出し配線部分を例示する拡大図である(図23(a)の点線部分参照)。
図28(a)に示すように、領域F31は主領域F31aと引き出し配線F31bとからなる。引き出し配線F31bは、領域F41と領域F42との間に位置している。
ここで、図中の斜線で示すように、領域F41、F42及び引き出し配線F31bにおいて、第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した場合を考える。これは、例えば指等により、第1導電膜2のうち領域F41,引き出し配線F31b、及び領域F42にまたがった箇所がタッチされた場合である。このとき、ユーザは1点を入力することを意図していても、3点に入力があったと判断されることがある。従って領域F31において入力があったと判断され、タッチパネルが誤作動を起こす可能性がある。
実施例5に係るタッチパネルは、各領域における座標の差が所定の範囲内である場合、1点が入力されたと判断して、座標を出力する。より詳しくはフローチャートを参照して説明する。図29は実施例5に係るタッチパネルの制御を例示するフローチャートである。
図29に示すように、まず制御部16は(図2参照)、領域FmnにおいてタッチONチェックを行い(ステップS141)、領域FmnにおいてタッチONか判断する(ステップS142)。すなわち制御部16は、複数の領域ごとに第1導電膜2と第2導電膜4とが接触したか判断する。
Yesの場合、制御部16は、領域Fmnにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点のX座標及びY座標を検出する(ステップS143)。ステップS143の後、制御部16は、検出された複数のX座標及びY座標が、それぞれ所定の範囲内にあるか判断する(ステップS144)。Yesの場合、制御部16はステップ144において所定の範囲内にあるか判断した座標に基づき、座標を検出して、検出した座標を出力する(ステップS145)。ステップS145の後、又はステップS142においてNoの場合、及びステップS144においてNoの場合、制御は終了する。
ステップS144及びS145の制御について、図28(a)の例を参照し具体的に説明する。領域F41(第1領域)において検出されたX座標及びY座標(第1の座標)をそれぞれ、X(F41)、Y(F41)とする。同様に、領域F42(第2領域)において検出された座標(第2の座標)をX(F42)、Y(F42)とする。また、領域F31(第3領域)の引き出し配線F31bにおいて検出された座標(第3の座標)をX(F31b)、Y(F31b)とする。
ステップS144における所定の範囲をαとすると、制御部16は|X(F41)−X(F42)|<α、|X(F42)−X(F31b)|<α、|Y(F41)−Y(F42)|<α、及び|Y(F42)−Y(F31b)|<αであるか判断する(ステップS144)。検出された座標が、上記の関係を満たす場合、制御部16は1点において入力がされたと判断し、X(F41)、X(F31b)及びX(F42)に基づき、X座標(第4の座標)を出力する。また制御部16は、Y(F41)、Y(F31b)及びY(F42)に基づき、Y座標(第4の座標)を出力する(ステップS145)。すなわち、制御部16は検出された3つの座標に基づき、1つの座標を出力する。
実施例5によれば、引き出し配線を含む複数の領域において座標が検出された場合でも、検出された座標に基づき定めた座標を出力する。従って、タッチパネルの座標検出の精度が向上する。特に引き出し配線での入力は無視し、1点において入力があったと判断されるため、誤作動を抑制することが可能となる。
ステップS145において、制御部16は例えば領域F41において検出された座標と領域F42において検出された座標との、平均の座標を出力する。また、制御部16は平均以外の座標を出力してもよい。また、X座標とY座標とで、共に所定の範囲をαとして説明したが、X座標とY座標とで所定の範囲が異なっていてもよい。
次に実施例5の変形例について説明する。図28(b)は実施例5の変形例に係るタッチパネルの引き出し配線部分を例示する拡大図である(図23(a)の点線部分参照)。
図28(b)に網掛けで示すように、図28(a)において説明した領域F41、F42、領域F31の引き出し配線F31bに加えて、さらに領域F31の主領域F31aでも第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した場合を考える。この場合、図中の黒点で示すように、斜線の領域と、網掛けの領域とにおいて検出された座標の平均の座標が出力されることがある。この場合、網掛けの領域で実際に入力が行われた点の座標が出力されない。従って、ユーザの意図しない入力がされたと判断され、タッチパネルが誤作動する可能性がある。実施例5の変形例では、実際に入力が行われた点の座標を出力する。より詳しくは図29に示したフローチャート、及び図28(b)の例を参照して説明する。
図29のステップS141及びS142は既述したので説明を省略する。ステップS142の後、制御部16は、X(F41)、Y(F41)、X(F42)、Y(F42)、X(F31b)、Y(F31b)、及び領域F31の主領域F31aにおいて第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点の座標であるX(F31a)、Y(F31a)(第5の座標)を検出する(ステップS143)。
ステップS143の後、制御部16は検出された複数のX座標及びY座標が、それぞれ所定の範囲内にあるか判断する(ステップS144)。Yesの場合、図28(a)及び図29で説明したように、制御部16は領域F41、F42、領域F31の引き出し配線F31bにおいて検出された座標に基づき1つの座標を検出する。検出されたX座標及びY座標をそれぞれX(F41,F42)、Y(F41,F42)とする。また制御部16は、図28(b)の黒点の座標x、y(第6の座標)を検出する。xはX(F31a)とX(F41,F42)との平均、yはY(F31a)とY(F41,F42)との平均である。
さらに制御部16は、主領域F31aにおいて実際に第1導電膜2と第2導電膜4とが接触した点の座標であるX(F31a)、Y(F31a)を、X(F41,F42)、x、Y(F41,F42)及びyに基づき検出し、出力する(ステップS145)。具体的には、X(F41a)=2x−X(F41,F42)、及びY(F41a)=2y−Y(F41,F42)とする。ステップS145の後、制御は終了する。
実施例5の変形例によれば、図28(b)に示すように2箇所において座標が検出された場合でも、実際に入力があった点の座標を出力することができる。従って、タッチパネルの座標検出の精度が向上し、誤作動を抑制することが可能となる。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
第1導電膜 2
第2導電膜 4
電極 6,8,10,12
制御部 16
電極制御部 18
領域選択部 20
フィルタ部 22
マルチプレクサ 30,32,34,36
プルダウン抵抗 40
フィルタ 42,44,46,48
ダイオード 50
ノード 51
タッチパネル 100,200,210,300

Claims (3)

  1. 互いに絶縁する複数の領域に分割された第1導電膜と、
    前記第1導電膜と対向し、かつ離間する第2導電膜と、
    前記第2導電膜が備える互いに対向する一組の電極と、
    前記第2導電膜が備え、互いに対向する、前記一組の電極とは別の一組の電極と、
    前記複数の領域の各々において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触したか、前記領域ごとに判断し、
    前記複数の領域のうち、前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した領域を記憶し、
    前記一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した点のX座標又はY座標のいずれか一方を検出し、
    前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標のいずれか一方を検出した後に、前記一組の電極に印加した電圧を除去し、
    前記電圧を除去した後に、前記別の一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標のいずれか他方を検出する制御部と、を具備し、
    前記第1導電膜は、少なくとも4行4列の格子状に前記複数の領域に分割されているタッチパネル。
  2. 前記制御部は、前記複数の領域の各々において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触したか判断した後、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標の一方を検出し、
    前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標の一方を検出した後に、前記一組の電極に印加した電圧を除去し、
    前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標の他方を検出する請求項1記載のタッチパネル。
  3. 互いに絶縁する複数の領域に分割された第1導電膜と、前記第1導電膜と対向し、かつ離間する第2導電膜とが接触したか、前記複数の領域の各々において前記領域ごとに判断するステップと、
    前記複数の領域のうち、前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した領域を記憶するステップと、
    前記第2導電膜に設けられた、互いに対向する一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域において前記第1導電膜と前記第2導電膜とが接触した点のX座標又はY座標のいずれか一方を検出するステップと、
    前記X座標又はY座標のいずれか一方を検出するステップを前記記憶された領域の各々において行った後に、前記一組の電極に印加した電圧を除去するステップと、
    前記電圧を除去するステップの後に、互いに対向する、前記一組の電極とは別の一組の電極に電圧を印加することで、前記記憶された領域の各々において前記X座標又はY座標のいずれか他方を検出するステップと、を有し、
    前記第1導電膜は、少なくとも4行4列の格子状に前記複数の領域に分割されているタッチパネルの座標検出方法。
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