JP5607697B2 - タッチセンサ及び電子機器 - Google Patents
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Description
本発明は、押下げ操作や摺動操作などの接触による入力操作を検出するタッチセンサに関し、特に抵抗膜を用いて入力操作を検知するタッチセンサ、及びタッチセンサを備える電子機器に関する。
携帯電話機やデジタルカメラやポータブルオーディオプレーヤなどの情報を入出力する電子機器では、一般に電子機器を操作して情報を入力するための入力装置が必要になる。近年、このような電子機器の入力装置として、例えば特許文献１（特開２０１１−７６１７２号公報）に記載されているような、入力操作がされた位置と入力操作によって生じる押圧力の変化とを同時に検知するタッチ入力デバイスが用いられることがある。特許文献１に記載されているタッチ入力デバイスでは、入力操作のあった操作位置の平面座標（ＸＹ座標）をタッチパネルで検出する一方、入力操作の際にタッチパネルのパネル面に対して垂直な方向（Ｚ方向）に加えられた押圧力を感圧センサによって検出している。
しかし、特許文献１に記載されているタッチ入力デバイスでは、デバイス製造のコストを低く抑えるために押圧力を検出する感圧センサに感圧インクが用いられており、感圧インク層の製造時の品質のバラツキにより感圧センサの感度のバラツキが大きくなる傾向がある。このような感圧インクを用いて高い精度で一定の品質を得ようとすると、製造コストを下げることが難しくなる。また、このタッチ入力デバイスでは、タッチパネルと感圧センサの２種類のセンサを組み合わせて用いることに起因して、製品コストが高くなるという問題がある。
本発明の課題は、入力操作の検出と合わせて入力操作時の押圧力に係わる検出を行えるタッチセンサ及び、そのようなタッチセンサを備える電子機器を安価に提供することにある。
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係るタッチセンサは、第１方向に延びかつ第１方向と交差する第２方向に並べて配置され、第１方向の端部が電気的に接続されている複数条の第１抵抗膜を有する第１電極と、複数条の第１抵抗膜に対向して配置され、第１抵抗膜との間隔を狭める押圧力に応じて複数条の第１抵抗膜との接触面積が変化する第２抵抗膜を有する第２電極と、第１電極から第２電極までの抵抗の変化に基づき、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜との接触を検出し、かつ複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少を検出する検出デバイスと、を備える。
このタッチセンサでは、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触において第１方向に延びる第１抵抗膜で大きく抵抗が変化するため、タッチセンサへの入力操作を検出デバイスにより容易に検出することができる。それとともに、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触において第１方向に延びる第１抵抗膜の接触する条数に応じて抵抗値が大きく変化するため、検出デバイスにより容易に検出される第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少から入力操作時の押圧力の大小を検出することができる。
本発明の一見地に係るタッチセンサは、第１方向に延びかつ第１方向と交差する第２方向に並べて配置され、第１方向の端部が電気的に接続されている複数条の第１抵抗膜を有する第１電極と、複数条の第１抵抗膜に対向して配置され、第１抵抗膜との間隔を狭める押圧力に応じて複数条の第１抵抗膜との接触面積が変化する第２抵抗膜を有する第２電極と、第１電極から第２電極までの抵抗の変化に基づき、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜との接触を検出し、かつ複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少を検出する検出デバイスと、を備える。
このタッチセンサでは、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触において第１方向に延びる第１抵抗膜で大きく抵抗が変化するため、タッチセンサへの入力操作を検出デバイスにより容易に検出することができる。それとともに、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触において第１方向に延びる第１抵抗膜の接触する条数に応じて抵抗値が大きく変化するため、検出デバイスにより容易に検出される第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少から入力操作時の押圧力の大小を検出することができる。
このタッチセンサにおいて、検出デバイスは、第１抵抗膜が第２抵抗膜に接触している条数に応じて変化する抵抗値に基づいて接触面積の多少を検出するものであってもよい。条数に応じて変化する抵抗値は比較的大きく変化することから、検出デバイスによる検出が容易になる。
このタッチセンサにおいては、第２電極は、第２抵抗膜が、第２方向に延びかつ第１方向に複数条並べて配置され、第２方向の端部が電気的に接続されていてもよい。複数条の第１抵抗膜と複数条の第２抵抗膜の接触において第２方向に延びる第２抵抗膜で抵抗がさらに大きく変化するため、検出デバイスによる検出がさらに容易になる。
このタッチセンサにおいて、検出デバイスは、第１方向に電位差を生じる第１電圧の印加によって検出される抵抗値の変化から第１電極と第２電極との接触箇所の第１方向の座標を検出し、第２方向に電位差を生じる第２電圧の印加によって検出される抵抗値の変化から接触箇所の第２方向の座標を検出するものであってもよい。検出デバイスにより、接触箇所の位置が第１方向と第２方向を含む平面内の座標で検出されるので、タッチセンサの用途を広げることができる。
このタッチセンサにおいて、複数条の第１抵抗膜は、第２方向に並べて複数組設けられ、第２抵抗膜は、第１方向に並べて複数組設けられ、検出デバイスは、複数組の第１抵抗膜と複数組の第２抵抗膜のマトリックスによって接触箇所の第１方向及び第２方向の座標を検出するものであってもよい。検出デバイスにより、接触箇所の位置が第１方向と第２方向を含む平面内の座標で検出されるので、タッチセンサの用途を広げることができる。
このタッチセンサにおいては、第２電極は、第２抵抗膜が、第２方向に延びかつ第１方向に複数条並べて配置され、第２方向の端部が電気的に接続されていてもよい。複数条の第１抵抗膜と複数条の第２抵抗膜の接触において第２方向に延びる第２抵抗膜で抵抗がさらに大きく変化するため、検出デバイスによる検出がさらに容易になる。
このタッチセンサにおいて、検出デバイスは、第１方向に電位差を生じる第１電圧の印加によって検出される抵抗値の変化から第１電極と第２電極との接触箇所の第１方向の座標を検出し、第２方向に電位差を生じる第２電圧の印加によって検出される抵抗値の変化から接触箇所の第２方向の座標を検出するものであってもよい。検出デバイスにより、接触箇所の位置が第１方向と第２方向を含む平面内の座標で検出されるので、タッチセンサの用途を広げることができる。
このタッチセンサにおいて、複数条の第１抵抗膜は、第２方向に並べて複数組設けられ、第２抵抗膜は、第１方向に並べて複数組設けられ、検出デバイスは、複数組の第１抵抗膜と複数組の第２抵抗膜のマトリックスによって接触箇所の第１方向及び第２方向の座標を検出するものであってもよい。検出デバイスにより、接触箇所の位置が第１方向と第２方向を含む平面内の座標で検出されるので、タッチセンサの用途を広げることができる。
このタッチセンサにおいて、第２電極は、第２抵抗膜が、第１方向に延びかつ第２方向に複数条並べて配置され、第１方向の端部が電気的に接続され、第１抵抗膜と第２抵抗膜とは条ごとに対応して配置されてもよい。複数条の第１抵抗膜と複数条の第２抵抗膜の接触において第１方向に延びる第２抵抗膜で抵抗がさらに大きく変化するため、検出デバイスによる検出がさらに容易になる。
このタッチセンサは、複数条の第１抵抗膜の第１方向の端部を電気的に接続するための第１接続部材と、複数条の第１抵抗膜と第１接続部材との間に接続され、複数条の第１抵抗膜にそれぞれ抵抗を付加する複数の抵抗付加部材とをさらに備えるものであってもよい。抵抗付加部材によって複数条の第１抵抗膜の接触において抵抗値がさらに大きく変化するため、検出デバイスによる検出がさらに容易になる。
このタッチセンサは、第１抵抗膜と第２抵抗膜との間に設けられ、第１抵抗膜と第２抵抗膜との押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧インク層をさらに備えるものであってもよい。複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の抵抗値に、押圧力に応じた感圧インク層の抵抗値の変化がさらに加わるので検出デバイスによる押圧力の検出がさらに容易になる。
本発明の第２見地に係る電子機器は、第１方向に延びかつ第１方向と交差する第２方向に並べて配置され、第１方向の端部が電気的に接続されている複数条の第１抵抗膜を有する第１電極と、複数条の第１抵抗膜に対向して配置され、第１抵抗膜との間隔を狭める押圧力に応じて複数条の第１抵抗膜との接触面積が変化する第２抵抗膜を有する第２電極と、第１電極から第２電極までの抵抗の変化に基づき、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜との接触を検出し、かつ複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少を検出する検出デバイスとを含むタッチセンサ、並びに、タッチセンサに接続され、検出デバイスで検出される第１抵抗膜と第２抵抗膜との接触及び複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少に関するデータを入力する制御装置を備えるものである。
このタッチセンサは、複数条の第１抵抗膜の第１方向の端部を電気的に接続するための第１接続部材と、複数条の第１抵抗膜と第１接続部材との間に接続され、複数条の第１抵抗膜にそれぞれ抵抗を付加する複数の抵抗付加部材とをさらに備えるものであってもよい。抵抗付加部材によって複数条の第１抵抗膜の接触において抵抗値がさらに大きく変化するため、検出デバイスによる検出がさらに容易になる。
このタッチセンサは、第１抵抗膜と第２抵抗膜との間に設けられ、第１抵抗膜と第２抵抗膜との押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧インク層をさらに備えるものであってもよい。複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の抵抗値に、押圧力に応じた感圧インク層の抵抗値の変化がさらに加わるので検出デバイスによる押圧力の検出がさらに容易になる。
本発明の第２見地に係る電子機器は、第１方向に延びかつ第１方向と交差する第２方向に並べて配置され、第１方向の端部が電気的に接続されている複数条の第１抵抗膜を有する第１電極と、複数条の第１抵抗膜に対向して配置され、第１抵抗膜との間隔を狭める押圧力に応じて複数条の第１抵抗膜との接触面積が変化する第２抵抗膜を有する第２電極と、第１電極から第２電極までの抵抗の変化に基づき、複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜との接触を検出し、かつ複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少を検出する検出デバイスとを含むタッチセンサ、並びに、タッチセンサに接続され、検出デバイスで検出される第１抵抗膜と第２抵抗膜との接触及び複数条の第１抵抗膜と第２抵抗膜の接触面積の多少に関するデータを入力する制御装置を備えるものである。
本発明によれば、入力操作の検出と合わせて入力操作時の押圧力に係わる検出を行えるタッチセンサ、ひいてはそのようなタッチセンサを備える電子機器を安価に提供することができる。
〈第１実施形態〉
（１）タッチセンサの構成の概要
図１は、第１実施形態に係るタッチセンサの概要を示す模式図である。タッチセンサ１０は、センサパネル２０とマイクロコントローラ５０とスイッチ回路６０，６１と基準抵抗７０とを備えている。図１に示されているタッチセンサ１０は、マトリックス抵抗膜方式によって、入力操作のために指などが接触している位置と押圧力を検出することができるように構成されている。
センサパネル２０は、スイッチ回路６１を介して、基準抵抗７０に接続されている。基準抵抗７０は、一定の抵抗値を有している。また、センサパネル２０は、スイッチ回路６０を介して、直流電圧Ｖｃｃを印加する直流電源８０に接続されている。この基準抵抗７０は、一方端子がスイッチ回路６１の出力端子に接続され、他方端子が接地されている。マイクロコントローラ５０は、基準抵抗７０の一方端子に接続され、基準抵抗７０の一方端子に発生する電圧が入力される。
（１）タッチセンサの構成の概要
図１は、第１実施形態に係るタッチセンサの概要を示す模式図である。タッチセンサ１０は、センサパネル２０とマイクロコントローラ５０とスイッチ回路６０，６１と基準抵抗７０とを備えている。図１に示されているタッチセンサ１０は、マトリックス抵抗膜方式によって、入力操作のために指などが接触している位置と押圧力を検出することができるように構成されている。
センサパネル２０は、スイッチ回路６１を介して、基準抵抗７０に接続されている。基準抵抗７０は、一定の抵抗値を有している。また、センサパネル２０は、スイッチ回路６０を介して、直流電圧Ｖｃｃを印加する直流電源８０に接続されている。この基準抵抗７０は、一方端子がスイッチ回路６１の出力端子に接続され、他方端子が接地されている。マイクロコントローラ５０は、基準抵抗７０の一方端子に接続され、基準抵抗７０の一方端子に発生する電圧が入力される。
スイッチ回路６０の入力端子は直流電源８０に接続され、スイッチ回路６０の４つの出力端子はそれぞれＹ軸方向に４組並んだ上部抵抗膜３１ａに接続されている。スイッチ回路６０がマイクロコントローラ５０からの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、４組の上部抵抗膜３１ａに対して順に直流電圧Ｖｃｃが印加される。
スイッチ回路６１の入力端子はＸ軸方向に３組並んだ下部抵抗膜３２ａに接続されている。スイッチ回路６１がマイクロコントローラ５０からの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、３組の下部抵抗膜３２ａと基準抵抗７０の一方端子とが順に接続される。
マイクロコントローラ５０は、Ａ／Ｄ変換器５１と検出デバイス５２とを備えている。Ａ／Ｄ変換器５１は、基準抵抗７０の一方端子に生じる電圧の値に応じたデジタル信号を出力する。検出デバイス５２は、Ａ／Ｄ変換器５１から出力されるデジタル信号により基準抵抗７０に生じている電圧の値を検知し、入力操作によって上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとが接触している座標と入力操作による押圧力とを検出する。
スイッチ回路６１の入力端子はＸ軸方向に３組並んだ下部抵抗膜３２ａに接続されている。スイッチ回路６１がマイクロコントローラ５０からの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、３組の下部抵抗膜３２ａと基準抵抗７０の一方端子とが順に接続される。
マイクロコントローラ５０は、Ａ／Ｄ変換器５１と検出デバイス５２とを備えている。Ａ／Ｄ変換器５１は、基準抵抗７０の一方端子に生じる電圧の値に応じたデジタル信号を出力する。検出デバイス５２は、Ａ／Ｄ変換器５１から出力されるデジタル信号により基準抵抗７０に生じている電圧の値を検知し、入力操作によって上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとが接触している座標と入力操作による押圧力とを検出する。
（２）検出デバイスの動作
図１について、４組の上部電極３１を、矢印Ａｒ１で指し示されているものから順に第１行、第２行、第３行、第４行と数え、３組の下部電極３２を、矢印Ａｒ１で指し示されているものから順に第１列、第２列、第３列と数えるものとして、以下の説明を行う。また、以下の説明において、Ｍ行の上部電極３１とＮ列の下部電極３２の重なり部分の座標は、（Ｍ，Ｎ）のように表されている。ただし、図１のタッチセンサ１０において、Ｍ，Ｎは、１≦Ｍ≦４、１≦Ｎ≦３の条件を満たす自然数である。
まず、スイッチ回路６０は、第１行の上部電極３１に直流電源８０を接続する。この状態で、スイッチ回路６１は、第１列から第３列までの下部電極３２と基準抵抗７０との接続を順次切り換える。マイクロコントローラ５０では、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２が接触するので、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２との間の抵抗値の低下を検出して、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２の重なり部分の座標（１，１）に入力操作があったことを検出する。
図１について、４組の上部電極３１を、矢印Ａｒ１で指し示されているものから順に第１行、第２行、第３行、第４行と数え、３組の下部電極３２を、矢印Ａｒ１で指し示されているものから順に第１列、第２列、第３列と数えるものとして、以下の説明を行う。また、以下の説明において、Ｍ行の上部電極３１とＮ列の下部電極３２の重なり部分の座標は、（Ｍ，Ｎ）のように表されている。ただし、図１のタッチセンサ１０において、Ｍ，Ｎは、１≦Ｍ≦４、１≦Ｎ≦３の条件を満たす自然数である。
まず、スイッチ回路６０は、第１行の上部電極３１に直流電源８０を接続する。この状態で、スイッチ回路６１は、第１列から第３列までの下部電極３２と基準抵抗７０との接続を順次切り換える。マイクロコントローラ５０では、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２が接触するので、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２との間の抵抗値の低下を検出して、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２の重なり部分の座標（１，１）に入力操作があったことを検出する。
さらに、スイッチ回路６０が第２行から第４行までの上部電極３１と直流電源８０との接続を順次切り換える間に、上述したように各行においてスイッチ回路６１が第１列から第３列までの下部電極３２の切り換えが繰返し行われる。しかし、第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２の重なり部分以外では抵抗値の低下が検出されないので、マイクロコントローラ５０は座標（１，１）以外では入力操作がなかったことを検出する。
また、マイクロコントローラ５０は、座標（１，１）に入力操作があったことを検出すると、入力操作時の押圧力も検出する。図２は押圧力とセンサパネルの変形との関係を説明するための図であり、図２（ａ）に押圧力が小さい場合のセンサパネルの断面形状が示され、図２（ｂ）に押圧力が大きい場合のセンサパネルの断面形状が示されている。図２において矢印Ａｒ２，Ａｒ３の大きさが操作者の指１００による押圧力の大きさを表している。マイクロコントローラ５０における押圧力の検出について説明する前に、センサパネル２０の構造について図３を用いてさらに詳しく説明する。
また、マイクロコントローラ５０は、座標（１，１）に入力操作があったことを検出すると、入力操作時の押圧力も検出する。図２は押圧力とセンサパネルの変形との関係を説明するための図であり、図２（ａ）に押圧力が小さい場合のセンサパネルの断面形状が示され、図２（ｂ）に押圧力が大きい場合のセンサパネルの断面形状が示されている。図２において矢印Ａｒ２，Ａｒ３の大きさが操作者の指１００による押圧力の大きさを表している。マイクロコントローラ５０における押圧力の検出について説明する前に、センサパネル２０の構造について図３を用いてさらに詳しく説明する。
（３）センサパネルの構造
図３には、センサパネル２０の断面構造の概要が示されている。図３のセンサパネル２０が有する複数の層は、主に、樹脂板２１と、樹脂板２１の上に積層されているＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム２２と、ＰＥＴフィルム２２に対向して配置されているＰＥＴフィルム２３と、２枚のＰＥＴフィルム２２,２３の間に形成されている空気層２４と、ＰＥＴフィルム２３の上に配置されているハードコートフィルム２５とによって構成されている。
空気層２４を形成するため、２枚のＰＥＴフィルム２２，２３は、空気層２４の周囲を取り囲むスペーサ２７によって一定距離を隔てて対向するように取り付けられている。
ＰＥＴフィルム２２と対向する対向面であるＰＥＴフィルム２３の下面には、光を透過させるためにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：スズドープ酸化インジウム）によって上部電極３１が形成されている。ＰＥＴフィルム２３と対向する対向面であるＰＥＴフィルム２２の上面には、光を透過させるためにＩＴＯによって下部電極３２が形成されている。下部電極３２の周囲には、ドットスペーサ２８が、アクリルウレタン樹脂などの絶縁体で一定の間隔をあけて形成されている。ドットスペーサ２８は、印刷などによって形成され、入力操作が行われていない上部電極３１と下部電極３２が接触するのを防いでいる。
ハードコートフィルム２５は、ＰＥＴフィルム２２，２３よりも高い硬度及び耐擦傷性を有しかつ傷に対する復元性を有しており、例えばＰＥＴ樹脂やポリイミドなどで構成されている。
図３には、センサパネル２０の断面構造の概要が示されている。図３のセンサパネル２０が有する複数の層は、主に、樹脂板２１と、樹脂板２１の上に積層されているＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム２２と、ＰＥＴフィルム２２に対向して配置されているＰＥＴフィルム２３と、２枚のＰＥＴフィルム２２,２３の間に形成されている空気層２４と、ＰＥＴフィルム２３の上に配置されているハードコートフィルム２５とによって構成されている。
空気層２４を形成するため、２枚のＰＥＴフィルム２２，２３は、空気層２４の周囲を取り囲むスペーサ２７によって一定距離を隔てて対向するように取り付けられている。
ＰＥＴフィルム２２と対向する対向面であるＰＥＴフィルム２３の下面には、光を透過させるためにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：スズドープ酸化インジウム）によって上部電極３１が形成されている。ＰＥＴフィルム２３と対向する対向面であるＰＥＴフィルム２２の上面には、光を透過させるためにＩＴＯによって下部電極３２が形成されている。下部電極３２の周囲には、ドットスペーサ２８が、アクリルウレタン樹脂などの絶縁体で一定の間隔をあけて形成されている。ドットスペーサ２８は、印刷などによって形成され、入力操作が行われていない上部電極３１と下部電極３２が接触するのを防いでいる。
ハードコートフィルム２５は、ＰＥＴフィルム２２，２３よりも高い硬度及び耐擦傷性を有しかつ傷に対する復元性を有しており、例えばＰＥＴ樹脂やポリイミドなどで構成されている。
ＰＥＴフィルム２２の上面の下部電極３２の周囲及びＰＥＴフィルム２３の下面の上部電極３１の周囲には、銀ペーストや銅箔などによって金属配線パターン３３，３４が形成されている。金属配線パターン３３，３４には、スイッチ回路６０，６１との接続を行うためにフレキシブル配線基板２９（以下、ＦＰＣという）が接続されている。図４（ａ）には、ＰＥＴフィルム２３の下面のパターンの一例が示され、図４（ｂ）には、ＰＥＴフィルム２２の上面の一例が示されている。図４（ａ）に示されている例では、Ｘ軸方向に延びかつＹ軸方向に６条並べて配置されている上部抵抗膜３１ａが５組設けられている。各組の６条の上部抵抗膜３１ａのＸ軸方向の一方端は、それぞれ接続パターン３１ｂで接続されている。図４（ｂ）に示されている例では、Ｙ軸方向に延びかつＸ軸方向に７条並べて配置されている下部抵抗膜３２ａが７組設けられている。各組の７条の上部抵抗膜３２ａのＹ軸方向の一方端は、それぞれ接続パターン３２ｂで接続されている。
（４）センサパネルによる押圧力の検出
センサパネル２０は、押圧力が小さいときには、例えば図２（ａ）に示されている場合では上部抵抗膜３１ａに接触している下部抵抗膜３２ａは、１条だけである。図２（ａ）には示されていないが、同様に、下部電極３２に接触している上部電極３１も１条である。それに対して、押圧力が大きいときには、例えば図２（ｂ）に示されている場合には上部抵抗膜３１ａに接触している下部抵抗膜３２ａが３条である。図２（ｂ）には示されていないが、同様に、下部電極３２に接触している上部電極３１も３条である。なお、ここに示されている上部電極３１と下部電極３２との接触条数は一例であり、押し方によって接触する上部電極３１と下部電極３２の条数に差が出ることもある。
図５には、例えば図１に示されている第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２が抜き出して示されている。図５における抵抗測定装置９０は、上部電極３１から下部電極３２までの抵抗値を測定する装置であり、例えば図１に示されているマイクロコントローラ５０とスイッチ回路６０，６１と基準抵抗７０を含む装置である。図５に示されている金属配線パターン３３，３４の抵抗は、上部抵抗膜３１ａ及び下部抵抗膜３２ａに比べて十分小さいため、押圧力の検出において無視しても検出可能に構成されている。ただし、精度を向上させるため、金属配線パターン３３，３４の抵抗を考慮して押圧力の検出を行ってもよい。
センサパネル２０は、押圧力が小さいときには、例えば図２（ａ）に示されている場合では上部抵抗膜３１ａに接触している下部抵抗膜３２ａは、１条だけである。図２（ａ）には示されていないが、同様に、下部電極３２に接触している上部電極３１も１条である。それに対して、押圧力が大きいときには、例えば図２（ｂ）に示されている場合には上部抵抗膜３１ａに接触している下部抵抗膜３２ａが３条である。図２（ｂ）には示されていないが、同様に、下部電極３２に接触している上部電極３１も３条である。なお、ここに示されている上部電極３１と下部電極３２との接触条数は一例であり、押し方によって接触する上部電極３１と下部電極３２の条数に差が出ることもある。
図５には、例えば図１に示されている第１行の上部電極３１と第１列の下部電極３２が抜き出して示されている。図５における抵抗測定装置９０は、上部電極３１から下部電極３２までの抵抗値を測定する装置であり、例えば図１に示されているマイクロコントローラ５０とスイッチ回路６０，６１と基準抵抗７０を含む装置である。図５に示されている金属配線パターン３３，３４の抵抗は、上部抵抗膜３１ａ及び下部抵抗膜３２ａに比べて十分小さいため、押圧力の検出において無視しても検出可能に構成されている。ただし、精度を向上させるため、金属配線パターン３３，３４の抵抗を考慮して押圧力の検出を行ってもよい。
ここでは、比較的押圧力が小さい図２（ａ）に示されている状態と、比較的押圧力が大きな図２（ｂ）に示されている状態とを比較して説明する。まず、図２（ａ）の状態では、１条の上部抵抗膜３１ａと１条の下部抵抗膜３２ａが接触している接触箇所で接触抵抗Ｒcontが生じている。この接触箇所から接続パターン３１ｂまでの１条の上部抵抗膜３１ａの抵抗値が図２（ａ）の状態の上部電極３１の抵抗値ＲＡになる。また、この接触箇所から接続パターン３２ｂまでの１条の下部抵抗膜３２ａの抵抗値が図２（ａ）の状態の下部電極３２の抵抗値ＲＢになる。次に、図２（ｂ）の状態では、３条の上部抵抗膜３１ａと３条の下部抵抗膜３２ａが接触している接触箇所で接触抵抗Ｒcontが生じている。この接触箇所から接続パターン３１ｂまでの３条の上部抵抗膜３１ａを並列接続した抵抗値が図２（ｂ）の状態の上部電極３１の抵抗値ＲＡになる。また、この接触箇所から接続パターン３２ｂまでの３条の下部抵抗膜３２ａを並列接続した抵抗値が図２（ｂ）の状態の下部電極３２の抵抗値ＲＢになる。
図２（ａ）の状態では接触点が１つであるのに対し、図２（ｂ）の状態では接触点が９つになるので図２（ｂ）の状態の接触抵抗Ｒcontの方が小さくなることが分かる。また、上部抵抗膜３１ａの各条はいずれも同じに形成されているので、図２（ａ）の状態の上部電極３１の抵抗値ＲＡに対して図２（ｂ）の状態の抵抗値ＲＡが３分の１程度になることは明らかである。同様に、下部抵抗膜３２ａの各条はいずれも同じに形成されているので、図２（ａ）の状態の下部電極３２の抵抗値ＲＢに対して図２（ｂ）の状態の抵抗値ＲＢが３分の１程度になることも明らかである。抵抗測定装置９０で測定される抵抗値は、接触抵抗Ｒcontと抵抗値ＲＡと抵抗値ＲＢの和で与えられる。このようなセンサパネル２０の構成では、抵抗値ＲＡと抵抗値ＲＢに比べて接触抵抗Ｒcontが十分に小さいため、図２（ａ）の状態と図２（ｂ）の状態の押圧力の大小は、抵抗値ＲＡと抵抗値ＲＢの和を比較することによって検出することができる。この場合には、図２（ａ）の状態の抵抗値ＲＡと抵抗値ＲＢの和に対して、図２（ｂ）の状態のその値が３分の１程度になるので、図２（ｂ）の状態の押圧力の方が大きいことが容易に検出できる。
上述の説明を一般化したものが、図６の押圧力と抵抗値との関係を示すグラフである。図６において、押圧力Ｐ０までは、上部電極３１と下部電極３２とが接触していないので、接触抵抗Ｒcontも、上部電極３１の抵抗値ＲＡも、下部電極３２の抵抗値ＲＢも、抵抗測定装置９０で測定される抵抗値Ｒcont＋ＲＡ＋ＲＢも非常に大きな値となり、測定レベルを超えている。押圧力Ｐ１では、例えば２条の上部抵抗膜３１ａと２条の下部抵抗膜３２ａが接触している状態になっている。図６に示されているグラフでは、階段状に変化するグラフの１ステップでの抵抗値の変化が大きいが、１組の上部抵抗膜３１ａ及び１組の下部抵抗膜３２ａの条数を多くすることで、グラフを滑らかな曲線に近づけることができる。
ここで、押圧力の検出の原理の理解を助けるために、図７及び図８に従来の上部電極１３１と下部電極１３２において生じる抵抗値の変化を示す。図７に示されているように、上部電極１３１も下部電極１３２も接触面積によって抵抗膜の条数が変化するわけではない。従って、上部電極１３１の抵抗値ＲＡも下部電極１３２の抵抗値ＲＢも、接触した後は押圧力によって変化しない。また、上部電極１３１と下部電極１３２の接触抵抗Ｒcontは変化するものの安定して測定できるほど抵抗値は大きく変化することはない。このように、上部抵抗膜３１ａ及び下部抵抗膜３２ａのような形状を上部電極１３１も下部電極１３２も持っていないために、従来のような上部電極１３１及び下部電極１３２からなるセンサパネルを用いたのでは押圧力の安定した測定は難しい。
ここで、押圧力の検出の原理の理解を助けるために、図７及び図８に従来の上部電極１３１と下部電極１３２において生じる抵抗値の変化を示す。図７に示されているように、上部電極１３１も下部電極１３２も接触面積によって抵抗膜の条数が変化するわけではない。従って、上部電極１３１の抵抗値ＲＡも下部電極１３２の抵抗値ＲＢも、接触した後は押圧力によって変化しない。また、上部電極１３１と下部電極１３２の接触抵抗Ｒcontは変化するものの安定して測定できるほど抵抗値は大きく変化することはない。このように、上部抵抗膜３１ａ及び下部抵抗膜３２ａのような形状を上部電極１３１も下部電極１３２も持っていないために、従来のような上部電極１３１及び下部電極１３２からなるセンサパネルを用いたのでは押圧力の安定した測定は難しい。
（５）検出デバイスによる押圧力の検出
図５を用いて説明したのは、同一座標上における押圧力と抵抗値との関係である。押圧力が同じで座標が異なる場合には、接触抵抗値Ｒcontは同じになるものの、上部電極３１の抵抗値ＲＡと下部電極３２の抵抗値ＲＢが座標に応じて異なった値をとる。例えば、接触している上部電極３１の上部抵抗膜３１ａの条数は、押圧力が同じであればほぼ同じ値になる。しかし、接触箇所から接続パターン３１ｂまでの上部抵抗膜３１ａの長さが座標に応じて変化し、Ｘ座標が異なると抵抗値ＲＡも異なったものになる。
そこで、検出デバイス５２は、座標と抵抗値ＲＡ，ＲＢとの関係を示す情報を入手可能に構成されている。図９には、接触している抵抗膜の条数と、接触箇所から接続パターンまでの間の抵抗値との関係がその距離ごとに示されている。検出デバイス５２は、例えば、図９に示されているような関係を導くための関係式又はデータを記憶している。もしくは、図９のような関係を導く関係式やデータをマイクロコントローラ５０の内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
また、検出デバイス５２は、座標から接触箇所と接続パターン３１ｂ，３２ｂとの間の長さを求めるためのデータを入手可能に構成されている。例えば、検出デバイス５２は、座標から接触箇所と接続パターン３１ｂ，３２ｂとの間の長さを求めるための関係式又はデータを記憶している。もしくは、このような関係式やデータをマイクロコントローラ５０の内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
図５を用いて説明したのは、同一座標上における押圧力と抵抗値との関係である。押圧力が同じで座標が異なる場合には、接触抵抗値Ｒcontは同じになるものの、上部電極３１の抵抗値ＲＡと下部電極３２の抵抗値ＲＢが座標に応じて異なった値をとる。例えば、接触している上部電極３１の上部抵抗膜３１ａの条数は、押圧力が同じであればほぼ同じ値になる。しかし、接触箇所から接続パターン３１ｂまでの上部抵抗膜３１ａの長さが座標に応じて変化し、Ｘ座標が異なると抵抗値ＲＡも異なったものになる。
そこで、検出デバイス５２は、座標と抵抗値ＲＡ，ＲＢとの関係を示す情報を入手可能に構成されている。図９には、接触している抵抗膜の条数と、接触箇所から接続パターンまでの間の抵抗値との関係がその距離ごとに示されている。検出デバイス５２は、例えば、図９に示されているような関係を導くための関係式又はデータを記憶している。もしくは、図９のような関係を導く関係式やデータをマイクロコントローラ５０の内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
また、検出デバイス５２は、座標から接触箇所と接続パターン３１ｂ，３２ｂとの間の長さを求めるためのデータを入手可能に構成されている。例えば、検出デバイス５２は、座標から接触箇所と接続パターン３１ｂ，３２ｂとの間の長さを求めるための関係式又はデータを記憶している。もしくは、このような関係式やデータをマイクロコントローラ５０の内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
（６）第１実施形態の作用効果
第１実施形態に係るタッチセンサ１０は、上部電極３１（第１電極の一例）と下部電極３２（第２電極の一例）と検出デバイス５２とを備えている。上部電極３１は、Ｘ軸方向（第１方向の一例）に延びかつＸ軸方向と交差するＹ軸方向（第２方向の一例）に並べて配置され、Ｘ軸方向の端部が接続パターン３１ｂによって電気的に接続されている６条の上部抵抗膜３１ａ（第１抵抗膜の一例）を有している。下部電極３２は、上部抵抗膜３１ａに対向して配置され、上部抵抗膜３１ａとの間隔を狭める押圧力に応じて、図２（ａ）や図２（ｂ）に示したように、上部抵抗膜３１ａとの接触面積が変化する下部抵抗膜３２ａを有している。検出デバイス５２は、上部電極３１から下部電極３２までの抵抗の変化に基づき、例えば図１で説明されている構成では、６条の上部抵抗膜３１ａと７条の下部抵抗膜３２ａとの接触を検出する。
タッチセンサ１０は、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとの接触において抵抗値が変化するためタッチセンサ１０への入力操作を従来と同様に検出することができる。その一方で、６条の上部抵抗膜３１ａと７条の下部抵抗膜３２ａのＸ軸方向に延びる上部抵抗膜３１ａの接触する条数に応じて抵抗値ＲＡが大きく変化するため、検出デバイス５２により容易に検出される上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａの接触面積の多少から、入力操作時の押圧力の大小を検出することができる。
第１実施形態に係るタッチセンサ１０は、上部電極３１（第１電極の一例）と下部電極３２（第２電極の一例）と検出デバイス５２とを備えている。上部電極３１は、Ｘ軸方向（第１方向の一例）に延びかつＸ軸方向と交差するＹ軸方向（第２方向の一例）に並べて配置され、Ｘ軸方向の端部が接続パターン３１ｂによって電気的に接続されている６条の上部抵抗膜３１ａ（第１抵抗膜の一例）を有している。下部電極３２は、上部抵抗膜３１ａに対向して配置され、上部抵抗膜３１ａとの間隔を狭める押圧力に応じて、図２（ａ）や図２（ｂ）に示したように、上部抵抗膜３１ａとの接触面積が変化する下部抵抗膜３２ａを有している。検出デバイス５２は、上部電極３１から下部電極３２までの抵抗の変化に基づき、例えば図１で説明されている構成では、６条の上部抵抗膜３１ａと７条の下部抵抗膜３２ａとの接触を検出する。
タッチセンサ１０は、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとの接触において抵抗値が変化するためタッチセンサ１０への入力操作を従来と同様に検出することができる。その一方で、６条の上部抵抗膜３１ａと７条の下部抵抗膜３２ａのＸ軸方向に延びる上部抵抗膜３１ａの接触する条数に応じて抵抗値ＲＡが大きく変化するため、検出デバイス５２により容易に検出される上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａの接触面積の多少から、入力操作時の押圧力の大小を検出することができる。
同様に、このタッチセンサ１０では下部抵抗膜３２ａも、Ｙ軸方向に延びかつＸ軸方向に７条並べて配置され、Ｙ軸方向の端部が接続パターン３２ｂによって電気的に接続されている。上部抵抗膜３１ａと７条の下部抵抗膜３２ａのＹ軸方向に延びる下部抵抗膜３２ａの接触する条数に応じて抵抗値ＲＢが大きく変化するため、検出デバイス５２による検出が容易になる。
また、タッチセンサ１０は、図１に示されている例では、６条の上部抵抗膜３１ａがＹ軸方向に並べて４組設けられ、７条の下部抵抗膜３２ａがＸ軸方向に並べて３組設けられている。そして、検出デバイス５２は、４組の上部抵抗膜３１ａと３組の下部抵抗膜３２ａのマトリックスによってＸＹ平面内の座標で接触箇所を検出することができる。例えば、このようなタッチセンサ１０を電子機器のＬＣＤの表面に設ければ、表示をみながら入力を行なうような電子機器に適用することができる。このような電子機器の例としては、スマートフォン、タブレットＰＣ、携帯音楽プレーヤー、携帯電話、電子ブックリーダー及びＩＣレコーダーなどがある。図示を省略するが、例えば、電子機器の中央演算処理装置（制御装置の一例）にタッチセンサ１０のマイクロコントローラ５０を接続すれば、指などによる入力操作のあったＬＣＤの表面上のＸＹ座標と押圧力を中央演算処理装置（ＣＰＵ）などに入力することができる。なお、タッチセンサ１０を設ける場所は、ＬＣＤ上に限られるものではなく、電子機器の筐体表面など他の場所であってもよく、タッチセンサ１０を用いた電子機器への入力も表示を見ながら行うものには限られない。
また、タッチセンサ１０は、図１に示されている例では、６条の上部抵抗膜３１ａがＹ軸方向に並べて４組設けられ、７条の下部抵抗膜３２ａがＸ軸方向に並べて３組設けられている。そして、検出デバイス５２は、４組の上部抵抗膜３１ａと３組の下部抵抗膜３２ａのマトリックスによってＸＹ平面内の座標で接触箇所を検出することができる。例えば、このようなタッチセンサ１０を電子機器のＬＣＤの表面に設ければ、表示をみながら入力を行なうような電子機器に適用することができる。このような電子機器の例としては、スマートフォン、タブレットＰＣ、携帯音楽プレーヤー、携帯電話、電子ブックリーダー及びＩＣレコーダーなどがある。図示を省略するが、例えば、電子機器の中央演算処理装置（制御装置の一例）にタッチセンサ１０のマイクロコントローラ５０を接続すれば、指などによる入力操作のあったＬＣＤの表面上のＸＹ座標と押圧力を中央演算処理装置（ＣＰＵ）などに入力することができる。なお、タッチセンサ１０を設ける場所は、ＬＣＤ上に限られるものではなく、電子機器の筐体表面など他の場所であってもよく、タッチセンサ１０を用いた電子機器への入力も表示を見ながら行うものには限られない。
（７）変形例１Ａ
上記第１実施形態では、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとが直接接触する場合について説明したが、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとは他の部材を介して接触してもよい。例えば、上部抵抗膜３１ａの下面に、図１０に示されているように、感圧インク層３５を設けてもよい。このように、感圧インク層３５を設けると、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとが接触したときの接触抵抗Ｒcontを押圧力に応じて大きく変化させることができる。その結果、図９に示されている接触抵抗Ｒcontを検出デバイス５２における押圧力の検出に寄与させることができるようになる。
上記第１実施形態では、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとが直接接触する場合について説明したが、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとは他の部材を介して接触してもよい。例えば、上部抵抗膜３１ａの下面に、図１０に示されているように、感圧インク層３５を設けてもよい。このように、感圧インク層３５を設けると、上部抵抗膜３１ａと下部抵抗膜３２ａとが接触したときの接触抵抗Ｒcontを押圧力に応じて大きく変化させることができる。その結果、図９に示されている接触抵抗Ｒcontを検出デバイス５２における押圧力の検出に寄与させることができるようになる。
〈第２実施形態〉
（８）タッチセンサの構成の概要
図１１は、第２実施形態に係るタッチセンサの概要を示す模式図である。タッチセンサ１０Ａは、センサパネル２０Ａとマイクロコントローラ５０Ａとスイッチ回路６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａと基準抵抗７０Ａとを備えている。図１１に示されているタッチセンサ１０Ａは、アナログ４線方式によって、入力操作のために指などが接触している位置と押圧力を検出する。
センサパネル２０Ａは、スイッチ回路６１Ａを介して、基準抵抗７０Ａに接続可能に構成されている。基準抵抗７０Ａは、一定の抵抗値を有している。また、センサパネル２０Ａは、スイッチ回路６０Ａを介して、直流電圧Ｖｃｃを印加する直流電源８０に接続される。基準抵抗７０Ａは、一方端子がスイッチ回路６１Ａの出力端子に接続され、他方端子が接地されている。マイクロコントローラ５０Ａは、スイッチ回路６２Ａを介して基準抵抗７０Ａの一方端子又は接続パターン３２Ａｂ２に接続可能に構成され、基準抵抗７０Ａ又は接続パターン３２Ａｂ２に発生する電圧が入力される。さらに、センサパネル２０Ａは、スイッチ回路６３Ａを介して接地可能に構成されている。
スイッチ回路６０Ａの入力端子は直流電源８０に接続されている。スイッチ回路６０Ａの３つの出力端子は、Ｘ軸方向に延びる上部抵抗膜３１Ａａの両端の接続パターン３１Ａｂ１、３１Ａｂ２及びＹ軸方向に延びる下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２にそれぞれ接続されている。スイッチ回路６０Ａがマイクロコントローラ５０Ａからの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、３つの接続パターン３１Ａｂ１，３１Ａｂ２，３２Ａｂ２のいずれかに直流電圧Ｖｃｃが印加される。
（８）タッチセンサの構成の概要
図１１は、第２実施形態に係るタッチセンサの概要を示す模式図である。タッチセンサ１０Ａは、センサパネル２０Ａとマイクロコントローラ５０Ａとスイッチ回路６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａと基準抵抗７０Ａとを備えている。図１１に示されているタッチセンサ１０Ａは、アナログ４線方式によって、入力操作のために指などが接触している位置と押圧力を検出する。
センサパネル２０Ａは、スイッチ回路６１Ａを介して、基準抵抗７０Ａに接続可能に構成されている。基準抵抗７０Ａは、一定の抵抗値を有している。また、センサパネル２０Ａは、スイッチ回路６０Ａを介して、直流電圧Ｖｃｃを印加する直流電源８０に接続される。基準抵抗７０Ａは、一方端子がスイッチ回路６１Ａの出力端子に接続され、他方端子が接地されている。マイクロコントローラ５０Ａは、スイッチ回路６２Ａを介して基準抵抗７０Ａの一方端子又は接続パターン３２Ａｂ２に接続可能に構成され、基準抵抗７０Ａ又は接続パターン３２Ａｂ２に発生する電圧が入力される。さらに、センサパネル２０Ａは、スイッチ回路６３Ａを介して接地可能に構成されている。
スイッチ回路６０Ａの入力端子は直流電源８０に接続されている。スイッチ回路６０Ａの３つの出力端子は、Ｘ軸方向に延びる上部抵抗膜３１Ａａの両端の接続パターン３１Ａｂ１、３１Ａｂ２及びＹ軸方向に延びる下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２にそれぞれ接続されている。スイッチ回路６０Ａがマイクロコントローラ５０Ａからの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、３つの接続パターン３１Ａｂ１，３１Ａｂ２，３２Ａｂ２のいずれかに直流電圧Ｖｃｃが印加される。
スイッチ回路６１Ａは、３つの入力端子と１つの出力端子とを有し、３つの入力端子のうちの選択された入力端子に出力端子を接続する。スイッチ回路６１Ａの２つの入力端子はＹ軸方向に延びる下部抵抗膜３２Ａａの両端の接続パターン３２Ａｂ１，３２Ａｂ２にそれぞれ接続されている。また、残りの１つの入力端子はいずれにも接続されておらず、オープン状態になっている。そして、スイッチ回路６１Ａの出力端子は基準抵抗７０Ａの一方端子に接続されている。このような回路構成により、スイッチ回路６１Ａがマイクロコントローラ５０Ａからの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、２つの接続パターン３２Ａｂのいずれかと基準抵抗７０Ａの一方端子とが接続されるか、又は基準抵抗７０Ａの一方端子はいずれにも接続されないオープン状態になる。
スイッチ回路６２Ａは、３つの入力端子と１つの出力端子とを有し、３つの入力端子のうちの選択された入力端子に出力端子を接続する。スイッチ回路６２Ａの一つの入力端子は、接続パターン３２Ａｂ２に接続され、もう一つの入力端子は、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続され、さらにもう一つの入力端子は、基準抵抗７０Ａの一方端子に接続されている。そして、スイッチ回路６２Ａの出力端子はＡ／Ｄ変換器５１Ａに接続されている。このような回路構成により、スイッチ回路６２Ａがマイクロコントローラ５０Ａからの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１又は基準抵抗７０Ａの一方端子に接続される。
マイクロコントローラ５０Ａは、Ａ／Ｄ変換器５１Ａと検出デバイス５２Ａとを備えている。Ａ／Ｄ変換器５１Ａは、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２又は基準抵抗７０Ａの一方端子に生じる電圧の値に応じたデジタル信号を出力する。検出デバイス５２Ａは、Ａ／Ｄ変換器５１Ａから出力されるデジタル信号により基準抵抗７０Ａに生じている電圧の値を検知し、入力操作によって上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触している座標と入力操作による押圧力とを検出する。
スイッチ回路６２Ａは、３つの入力端子と１つの出力端子とを有し、３つの入力端子のうちの選択された入力端子に出力端子を接続する。スイッチ回路６２Ａの一つの入力端子は、接続パターン３２Ａｂ２に接続され、もう一つの入力端子は、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続され、さらにもう一つの入力端子は、基準抵抗７０Ａの一方端子に接続されている。そして、スイッチ回路６２Ａの出力端子はＡ／Ｄ変換器５１Ａに接続されている。このような回路構成により、スイッチ回路６２Ａがマイクロコントローラ５０Ａからの命令に応じて入力端子と出力端子の接続を切り換えることにより、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１又は基準抵抗７０Ａの一方端子に接続される。
マイクロコントローラ５０Ａは、Ａ／Ｄ変換器５１Ａと検出デバイス５２Ａとを備えている。Ａ／Ｄ変換器５１Ａは、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２又は基準抵抗７０Ａの一方端子に生じる電圧の値に応じたデジタル信号を出力する。検出デバイス５２Ａは、Ａ／Ｄ変換器５１Ａから出力されるデジタル信号により基準抵抗７０Ａに生じている電圧の値を検知し、入力操作によって上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触している座標と入力操作による押圧力とを検出する。
（９）センサパネルの構造
センサパネル２０Ａの断面構造は、図３に示されているセンサパネル２０の断面構造と同様であるので説明を省略する。図１２（ａ）には、ＰＥＴフィルム２３Ａの下面のパターンの一例が示され、図１２（ｂ）には、ＰＥＴフィルム２２Ａの上面の一例が示されている。図１２（ａ）に示されている例では、Ｘ軸方向に延びかつＹ軸方向に多数並べて配置されている上部抵抗膜３１ＡａがＰＥＴフィルム２３Ａの下面に設けられている。上部抵抗膜３１ＡａのＸ軸方向の両端は、２つの接続パターン３１Ａｂでそれぞれ接続されている。図１２（ｂ）に示されている例では、Ｙ軸方向に延びかつＸ軸方向に多数並べて配置されている下部抵抗膜３２ＡａがＰＥＴフィルム２２Ａの上面に設けられている。下部抵抗膜３２ＡａのＹ軸方向の両端は、２つの接続パターン３２Ａｂで接続されている。
センサパネル２０Ａの断面構造は、図３に示されているセンサパネル２０の断面構造と同様であるので説明を省略する。図１２（ａ）には、ＰＥＴフィルム２３Ａの下面のパターンの一例が示され、図１２（ｂ）には、ＰＥＴフィルム２２Ａの上面の一例が示されている。図１２（ａ）に示されている例では、Ｘ軸方向に延びかつＹ軸方向に多数並べて配置されている上部抵抗膜３１ＡａがＰＥＴフィルム２３Ａの下面に設けられている。上部抵抗膜３１ＡａのＸ軸方向の両端は、２つの接続パターン３１Ａｂでそれぞれ接続されている。図１２（ｂ）に示されている例では、Ｙ軸方向に延びかつＸ軸方向に多数並べて配置されている下部抵抗膜３２ＡａがＰＥＴフィルム２２Ａの上面に設けられている。下部抵抗膜３２ＡａのＹ軸方向の両端は、２つの接続パターン３２Ａｂで接続されている。
（１０）検出デバイスの動作
図１１に示されているアナログ４線式タッチセンサ１０Ａは、従来と同様の方法によって、入力操作により上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触している座標を検出する。座標の検出については従来と同様に行なえることから、ここでは、タッチセンサの接続状態を説明してそのときの検出動作については説明を省略する。
Ｘ座標の検出は、スイッチ回路６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａによって、図１３（ａ）に示されているように、直流電圧Ｖｃｃが上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ２に印加され、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１が接地されて行なわれる。このとき、Ａ／Ｄ変換器５１Ａは、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２に接続されている。なお、基準抵抗７０の一方端子はスイッチ回路６１Ａ，６２Ａによってオープン状態となっており、基準抵抗７０はセンサパネル２０Ａには接続されていない。
Ｙ座標の検出は、スイッチ回路６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａによって、図１３（ｂ）に示されているように、直流電圧Ｖｃｃが下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２に印加され、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ１が接地されて行なわれる。このとき、Ａ／Ｄ変換器５１Ａは、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続されている。このとき、基準抵抗７０の一方端子はスイッチ回路６１Ａ，６２Ａによってオープン状態となっており、基準抵抗７０はセンサパネル２０Ａには接続されていない。
図１１に示されているアナログ４線式タッチセンサ１０Ａは、従来と同様の方法によって、入力操作により上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触している座標を検出する。座標の検出については従来と同様に行なえることから、ここでは、タッチセンサの接続状態を説明してそのときの検出動作については説明を省略する。
Ｘ座標の検出は、スイッチ回路６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａによって、図１３（ａ）に示されているように、直流電圧Ｖｃｃが上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ２に印加され、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１が接地されて行なわれる。このとき、Ａ／Ｄ変換器５１Ａは、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２に接続されている。なお、基準抵抗７０の一方端子はスイッチ回路６１Ａ，６２Ａによってオープン状態となっており、基準抵抗７０はセンサパネル２０Ａには接続されていない。
Ｙ座標の検出は、スイッチ回路６０Ａ，６１Ａ，６２Ａ，６３Ａによって、図１３（ｂ）に示されているように、直流電圧Ｖｃｃが下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ２に印加され、下部抵抗膜３２Ａａの接続パターン３２Ａｂ１が接地されて行なわれる。このとき、Ａ／Ｄ変換器５１Ａは、上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続されている。このとき、基準抵抗７０の一方端子はスイッチ回路６１Ａ，６２Ａによってオープン状態となっており、基準抵抗７０はセンサパネル２０Ａには接続されていない。
押圧力検出は、上部電極３１Ａと下部電極３２Ａの重なっている領域を４つに分割して行なわれる。入力操作がＹ＋側の接続パターン３１Ａｂ１に近いのか、Ｙ−側の接続パターン３１Ａｂ２に近いのかを判断するとともに、入力操作がＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に近いのか、Ｘ−側の接続パターン３２Ａｂ２に近いのかをマイクロコントローラ５０Ａが判断する。
例えば、矢印Ａｒ４で示されているところが押されて、その部分において上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触している場合には、Ｙ＋側の接続パターン３１Ａｂ１からＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１までの抵抗がもっとも小さくなる。従って、抵抗が最も小さくなるＹ＋側の接続パターン３１Ａｂ１からＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１で、座標の検出と押圧力の検出が行われる。その理由は、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触する条数の変化によって抵抗値の変化が大きくなるからである。
このように矢印Ａｒ４が押されたときには、図１４（ａ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続され、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に接続される。また、スイッチ回路６３Ａは、例えば図１１に示されているように、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。そして、接続パターン３２Ａｂ１の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換される。このデジタル信号を用いて検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。
図１１の接続は図１３（ａ）の接続と同じになっており、上部電極３１Ａに直流電源８０を接続してＹ軸方向に直流電圧Ｖｃｃを印加して下部電極３２Ａをマイクロコントローラ５０Ａに接続して押圧力を検出する場合が示されている。
例えば、矢印Ａｒ４で示されているところが押されて、その部分において上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触している場合には、Ｙ＋側の接続パターン３１Ａｂ１からＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１までの抵抗がもっとも小さくなる。従って、抵抗が最も小さくなるＹ＋側の接続パターン３１Ａｂ１からＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１で、座標の検出と押圧力の検出が行われる。その理由は、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが接触する条数の変化によって抵抗値の変化が大きくなるからである。
このように矢印Ａｒ４が押されたときには、図１４（ａ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続され、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に接続される。また、スイッチ回路６３Ａは、例えば図１１に示されているように、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。そして、接続パターン３２Ａｂ１の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換される。このデジタル信号を用いて検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。
図１１の接続は図１３（ａ）の接続と同じになっており、上部電極３１Ａに直流電源８０を接続してＹ軸方向に直流電圧Ｖｃｃを印加して下部電極３２Ａをマイクロコントローラ５０Ａに接続して押圧力を検出する場合が示されている。
一方、押された箇所がＹ＋側の接続パターン３１Ａｂ１に近くかつ、Ｘ−側の接続パターン３２Ａｂ２に近い場合には、図１４（ｂ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ１に接続される。また、このとき、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ−側の接続パターン３２Ａｂ２に接続され、接続パターン３２Ａｂ２の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換され、検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。なお、このとき、スイッチ回路６３Ａでは、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。
また、押された箇所がＹ−側の接続パターン３１Ａｂ２に近くかつ、Ｘ−側の接続パターン３２Ａｂ２に近い場合には、図１５（ａ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ２に接続される。また、このとき、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ−側の接続パターン３２Ａｂ２に接続され、接続パターン３２Ａｂ２の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換され、検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。なお、このとき、スイッチ回路６３Ａでは、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。
また、押された箇所がＹ−側の接続パターン３１Ａｂ２に近くかつ、Ｘ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に近い場合には、図１５（ｂ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ２に接続される。また、このとき、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に接続され、接続パターン３２Ａｂ１の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換され、検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。なお、このとき、スイッチ回路６３Ａでは、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。
繰返しになるが、マイクロコントローラ５０Ａが図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）のいずれの回路接続を選択するかは、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の回路接続によって求められる押圧箇所のＸＹ座標による。
また、押された箇所がＹ−側の接続パターン３１Ａｂ２に近くかつ、Ｘ−側の接続パターン３２Ａｂ２に近い場合には、図１５（ａ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ２に接続される。また、このとき、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ−側の接続パターン３２Ａｂ２に接続され、接続パターン３２Ａｂ２の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換され、検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。なお、このとき、スイッチ回路６３Ａでは、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。
また、押された箇所がＹ−側の接続パターン３１Ａｂ２に近くかつ、Ｘ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に近い場合には、図１５（ｂ）に示されているように、スイッチ回路６０Ａにより直流電源８０が上部抵抗膜３１Ａａの接続パターン３１Ａｂ２に接続される。また、このとき、スイッチ回路６１Ａ，６２Ａにより基準抵抗７０Ａの一方端子が下部抵抗膜３２ＡａのＸ＋側の接続パターン３２Ａｂ１に接続され、接続パターン３２Ａｂ１の電圧の値がＡ／Ｄ変換器５１Ａによってデジタル信号に変換され、検出デバイス５２Ａで押圧力が検出される。なお、このとき、スイッチ回路６３Ａでは、センサパネル２０Ａを接地しないポジションが選択されている。
繰返しになるが、マイクロコントローラ５０Ａが図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）のいずれの回路接続を選択するかは、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の回路接続によって求められる押圧箇所のＸＹ座標による。
説明を省略するが、第２実施形態の検出デバイス５２Ａも第１実施形態の検出デバイス５２と同様に、検出デバイス５２Ａは、座標と抵抗値ＲＡ，ＲＢとの関係を示す情報を入手可能に構成されている。検出デバイス５２Ａは、例えば、図９に示されているような関係を導くための関係式又はデータを記憶している。もしくは、図９のような関係を導く関係式やデータをマイクロコントローラ５０Ａの内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
また、検出デバイス５２Ａは、座標から接触箇所と接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂとの間の長さを求めるためのデータを入手可能に構成されている。例えば、検出デバイス５２Ａは、座標から接触箇所と接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂとの間の長さを求めるための関係式又はデータを記憶している。もしくは、このような関係式やデータをマイクロコントローラ５０Ａの内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
なお、検出デバイス５２Ａでは、座標と押圧力に応じて得られる抵抗値の値が重複しないように構成されていると、座標と押圧力を同時に検出することができる。例えば、押圧力が大きい場合には２条、小さい場合には１条の抵抗膜が接続されるように構成されていれば、押圧力による抵抗値の変化は１条の抵抗値とその２分の１のいずれかになる。そこで、座標による抵抗値の変化の範囲を１条の抵抗値の２分の１よりも小さくすれば、座標と押圧力の組み合わせによる抵抗値は一意に定まる。
また、検出デバイス５２Ａは、座標から接触箇所と接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂとの間の長さを求めるためのデータを入手可能に構成されている。例えば、検出デバイス５２Ａは、座標から接触箇所と接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂとの間の長さを求めるための関係式又はデータを記憶している。もしくは、このような関係式やデータをマイクロコントローラ５０Ａの内部や外部の記憶部（図示せず）から読み込めるように構成されている。
なお、検出デバイス５２Ａでは、座標と押圧力に応じて得られる抵抗値の値が重複しないように構成されていると、座標と押圧力を同時に検出することができる。例えば、押圧力が大きい場合には２条、小さい場合には１条の抵抗膜が接続されるように構成されていれば、押圧力による抵抗値の変化は１条の抵抗値とその２分の１のいずれかになる。そこで、座標による抵抗値の変化の範囲を１条の抵抗値の２分の１よりも小さくすれば、座標と押圧力の組み合わせによる抵抗値は一意に定まる。
（１１）第２実施形態の作用効果
第２実施形態に係るタッチセンサ１０Ａは、上部電極３１Ａ（第１電極の一例）と下部電極３２Ａ（第２電極の一例）と検出デバイス５２Ａとを備えている。上部電極３１Ａは、Ｘ軸方向（第１方向の一例）に延びかつＸ軸方向と交差するＹ軸方向（第２方向の一例）に並べて配置され、Ｘ軸方向の端部が接続パターン３１Ａｂによって電気的に接続されている多数の上部抵抗膜３１Ａａ（第１抵抗膜の一例）を有している。下部電極３２Ａは、上部抵抗膜３１Ａａに対向して配置され、上部抵抗膜３１Ａａとの間隔を狭める押圧力に応じて、図２（ａ）や図２（ｂ）に示したように、上部抵抗膜３１Ａａとの接触面積が変化する下部抵抗膜３２Ａａを有している。検出デバイス５２Ａは、上部電極３１Ａから下部電極３２Ａまでの抵抗の変化に基づき、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとの接触を検出する。
タッチセンサ１０Ａは、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとの接触において抵抗値が変化するためタッチセンサ１０Ａへの入力操作を従来と同様に検出することができる。その一方で、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２ＡａのＸ軸方向に延びる上部抵抗膜３１Ａａの接触する条数に応じて抵抗値ＲＡが大きく変化するため、検出デバイス５２Ａにより容易に検出される上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａの接触面積の多少から、入力操作時の押圧力の大小を検出することができる。
第２実施形態に係るタッチセンサ１０Ａは、上部電極３１Ａ（第１電極の一例）と下部電極３２Ａ（第２電極の一例）と検出デバイス５２Ａとを備えている。上部電極３１Ａは、Ｘ軸方向（第１方向の一例）に延びかつＸ軸方向と交差するＹ軸方向（第２方向の一例）に並べて配置され、Ｘ軸方向の端部が接続パターン３１Ａｂによって電気的に接続されている多数の上部抵抗膜３１Ａａ（第１抵抗膜の一例）を有している。下部電極３２Ａは、上部抵抗膜３１Ａａに対向して配置され、上部抵抗膜３１Ａａとの間隔を狭める押圧力に応じて、図２（ａ）や図２（ｂ）に示したように、上部抵抗膜３１Ａａとの接触面積が変化する下部抵抗膜３２Ａａを有している。検出デバイス５２Ａは、上部電極３１Ａから下部電極３２Ａまでの抵抗の変化に基づき、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとの接触を検出する。
タッチセンサ１０Ａは、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとの接触において抵抗値が変化するためタッチセンサ１０Ａへの入力操作を従来と同様に検出することができる。その一方で、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２ＡａのＸ軸方向に延びる上部抵抗膜３１Ａａの接触する条数に応じて抵抗値ＲＡが大きく変化するため、検出デバイス５２Ａにより容易に検出される上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａの接触面積の多少から、入力操作時の押圧力の大小を検出することができる。
同様に、このタッチセンサ１０Ａでは下部抵抗膜３２Ａａも、Ｙ軸方向に延びかつＸ軸方向に多数並べて配置され、Ｙ軸方向の端部が接続パターン３２Ａｂによって電気的に接続されている。上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２ＡａのＹ軸方向に延びる下部抵抗膜３２Ａａの接触する条数に応じて抵抗値ＲＢが大きく変化するため、検出デバイス５２Ａによる検出が容易になる。
また、タッチセンサ１０Ａは、上部抵抗膜３１ＡａがＹ軸方向に多数並べて設けられ、下部抵抗膜３２ＡａがＸ軸方向に多数並べて設けられている。そして、検出デバイス５２Ａは、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａを用いたアナログ４線方式によってＸＹ平面内の座標で接触箇所を検出することができる。例えば、このようなタッチセンサ１０ＡをＬＣＤの表面に設ければタッチパネルとして用いることができる。例えば、このようなタッチセンサ１０Ａを電子機器のＬＣＤの表面に設け、マイクロコントローラ５０Ａを電子機器のＣＰＵに接続すれば、指などによる入力操作のあったＬＣＤの表面上のＸＹ座標と押圧力をＣＰＵに入力することができるのは、第１実施形態のタッチセンサ１０と同様である。また、タッチセンサ１０Ａを設ける場所もタッチセンサ１０と同様、ＬＣＤ上に限られるものではなく、電子機器の筐体表面など他の場所であってもよく、タッチセンサ１０Ａを用いた電子機器への入力も表示を見ながら行うものには限られない。
また、タッチセンサ１０Ａは、上部抵抗膜３１ＡａがＹ軸方向に多数並べて設けられ、下部抵抗膜３２ＡａがＸ軸方向に多数並べて設けられている。そして、検出デバイス５２Ａは、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａを用いたアナログ４線方式によってＸＹ平面内の座標で接触箇所を検出することができる。例えば、このようなタッチセンサ１０ＡをＬＣＤの表面に設ければタッチパネルとして用いることができる。例えば、このようなタッチセンサ１０Ａを電子機器のＬＣＤの表面に設け、マイクロコントローラ５０Ａを電子機器のＣＰＵに接続すれば、指などによる入力操作のあったＬＣＤの表面上のＸＹ座標と押圧力をＣＰＵに入力することができるのは、第１実施形態のタッチセンサ１０と同様である。また、タッチセンサ１０Ａを設ける場所もタッチセンサ１０と同様、ＬＣＤ上に限られるものではなく、電子機器の筐体表面など他の場所であってもよく、タッチセンサ１０Ａを用いた電子機器への入力も表示を見ながら行うものには限られない。
（１２）変形例２Ａ
上記第２実施形態では、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが導電性の高い接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂに直接接続されている場合について説明したが、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとを、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示されているように高抵抗部材３６，３７（抵抗付加部材の例）を介して接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂに接続してもよい。高抵抗部材３６，３７は例えばカーボンペーストなどで形成することができる。このように、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａの各条の抵抗値を高くすることで、接触する条数による抵抗値の変化を大きくすることができる。それにより、押圧力の変化を検出しやすくなる。
上記第２実施形態では、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとが導電性の高い接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂに直接接続されている場合について説明したが、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａとを、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示されているように高抵抗部材３６，３７（抵抗付加部材の例）を介して接続パターン３１Ａｂ，３２Ａｂに接続してもよい。高抵抗部材３６，３７は例えばカーボンペーストなどで形成することができる。このように、上部抵抗膜３１Ａａと下部抵抗膜３２Ａａの各条の抵抗値を高くすることで、接触する条数による抵抗値の変化を大きくすることができる。それにより、押圧力の変化を検出しやすくなる。
〈第３実施形態〉
（１３）タッチセンサの構成の概要
上記第１実施形態及び第２実施形態のタッチセンサ１０，１０Ａは、ＸＹ座標の検出とともに押圧力の検出ができるものであったが、接触・非接触の検出と押圧力の検出ができる簡単な構成にも本発明を適用できる。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されているタッチセンサ１０Ｂは、ＩＴＯなどの透明導電膜で形成される上部電極３１Ｂ（第１電極の一例）の上部抵抗膜３１Ｂａ（第１抵抗膜の一例）がX軸方向（第１方向の一例）に延びかつY軸方向（第２方向の一例）に６条並べて配置され、ＩＴＯなどの透明導電膜で形成される下部電極３２Ｂ（第２電極の一例）の下部抵抗膜３２Ｂａ（第２抵抗膜の一例）がX軸方向に延びかつY軸方向に６条並べて配置されている。また、タッチセンサ１０Ｂは基準抵抗７０Ｂを備えている。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）においては図示を省略しているが、タッチセンサ１０Ｂのマイクロコントローラ５０Ｂも、Ａ／Ｄ変換器５１，５１Ａと検出デバイス５２，５２Ａを有するマイクロコントローラ５０，５０Ａと同様の構成を備えている。
６条の上部抵抗膜３１ＢａのX軸方向の端部が接続パターン３１Ｂｂによって電気的に接続され、６条の下部抵抗膜３２ＢａのX軸方向の端部が接続パターン３２Ｂｂによって電気的に接続されている。６条の上部抵抗膜３１Ｂａと６条の下部抵抗膜３２Ｂａは、条ごとに一対一に対応して配置されている。６条の上部抵抗膜３１Ｂａと６条の下部抵抗膜３２Ｂａの接触においてＸ軸方向に延びる上部抵抗膜３１Ｂａと下部抵抗膜３２Ｂａで抵抗値が大きく変化するため、検出デバイスによる検出が容易になる。
（１３）タッチセンサの構成の概要
上記第１実施形態及び第２実施形態のタッチセンサ１０，１０Ａは、ＸＹ座標の検出とともに押圧力の検出ができるものであったが、接触・非接触の検出と押圧力の検出ができる簡単な構成にも本発明を適用できる。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されているタッチセンサ１０Ｂは、ＩＴＯなどの透明導電膜で形成される上部電極３１Ｂ（第１電極の一例）の上部抵抗膜３１Ｂａ（第１抵抗膜の一例）がX軸方向（第１方向の一例）に延びかつY軸方向（第２方向の一例）に６条並べて配置され、ＩＴＯなどの透明導電膜で形成される下部電極３２Ｂ（第２電極の一例）の下部抵抗膜３２Ｂａ（第２抵抗膜の一例）がX軸方向に延びかつY軸方向に６条並べて配置されている。また、タッチセンサ１０Ｂは基準抵抗７０Ｂを備えている。図１７（ａ）及び図１７（ｂ）においては図示を省略しているが、タッチセンサ１０Ｂのマイクロコントローラ５０Ｂも、Ａ／Ｄ変換器５１，５１Ａと検出デバイス５２，５２Ａを有するマイクロコントローラ５０，５０Ａと同様の構成を備えている。
６条の上部抵抗膜３１ＢａのX軸方向の端部が接続パターン３１Ｂｂによって電気的に接続され、６条の下部抵抗膜３２ＢａのX軸方向の端部が接続パターン３２Ｂｂによって電気的に接続されている。６条の上部抵抗膜３１Ｂａと６条の下部抵抗膜３２Ｂａは、条ごとに一対一に対応して配置されている。６条の上部抵抗膜３１Ｂａと６条の下部抵抗膜３２Ｂａの接触においてＸ軸方向に延びる上部抵抗膜３１Ｂａと下部抵抗膜３２Ｂａで抵抗値が大きく変化するため、検出デバイスによる検出が容易になる。
（１４）変形例３Ａ
上記第３実施形態では、上部電極３１Ｂの上部抵抗膜３１Ｂａ及び下部電極３２Ｂの下部抵抗膜３２Ｂａのいずれも複数条にする場合について説明したが、いずれか一方を図７に示されている上部電極１３１や下部電極１３２のように１条の抵抗膜で構成してもよい。
（１５）変形例３Ｂ
上記第３実施形態では、上部電極３１Ｂ及び下部電極３２ＢがＩＴＯなどの透明電極で構成される場合について説明したが、上部電極３１Ｂ、下部電極３２Ｂ、接続パターン３１Ｂｂ，３２Ｂｂ及びこれらに接続される配線パターン（図示せず）を全て銀ペーストや銅薄などの不透明な電極材料で構成することもできる。
上記第３実施形態では、上部電極３１Ｂの上部抵抗膜３１Ｂａ及び下部電極３２Ｂの下部抵抗膜３２Ｂａのいずれも複数条にする場合について説明したが、いずれか一方を図７に示されている上部電極１３１や下部電極１３２のように１条の抵抗膜で構成してもよい。
（１５）変形例３Ｂ
上記第３実施形態では、上部電極３１Ｂ及び下部電極３２ＢがＩＴＯなどの透明電極で構成される場合について説明したが、上部電極３１Ｂ、下部電極３２Ｂ、接続パターン３１Ｂｂ，３２Ｂｂ及びこれらに接続される配線パターン（図示せず）を全て銀ペーストや銅薄などの不透明な電極材料で構成することもできる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。例えば、変形例１Ａは、第２実施形態のタッチセンサ１０Ａ及び第３実施形態のタッチセンサ１０Ｂに適用することができる。また、変形例２Ａは、第１実施形態のタッチセンサ１０及び第３実施形態のタッチセンサ１０Ｂに適用することができる。さらに、変形例３Ａ，３Ｂは、第１実施形態のタッチセンサ１０及び第２実施形態のタッチセンサ１０Ａに適用することができる。
１０，１０Ａ，１０Ｂ タッチセンサ
２０，２０Ａ センサパネル
３１，３１Ａ 上部電極
３１ａ，３１Ａａ，３１Ｂａ 上部抵抗膜
３１ｂ、３１Ａｂ，３１Ｂｂ 接続パターン
３２，３２Ａ 下部電極
３２ａ，３２Ａａ，３２Ｂａ 下部抵抗膜
３２ｂ、３２Ａｂ，３２Ｂｂ 接続パターン
３５ 感圧インク層
３６ 高抵抗部材
５０，５０Ａ マイクロコントローラ
５２，５２Ａ 検出デバイス
２０，２０Ａ センサパネル
３１，３１Ａ 上部電極
３１ａ，３１Ａａ，３１Ｂａ 上部抵抗膜
３１ｂ、３１Ａｂ，３１Ｂｂ 接続パターン
３２，３２Ａ 下部電極
３２ａ，３２Ａａ，３２Ｂａ 下部抵抗膜
３２ｂ、３２Ａｂ，３２Ｂｂ 接続パターン
３５ 感圧インク層
３６ 高抵抗部材
５０，５０Ａ マイクロコントローラ
５２，５２Ａ 検出デバイス
Claims (11)
- 第１方向に延びかつ前記第１方向と交差する第２方向に並べて配置され、前記第１方向の端部が電気的に接続されている複数条の第１抵抗膜を有する第１電極と、
複数条の前記第１抵抗膜の前記第１方向の端部を電気的に接続するための第１接続パターンと、
複数条の前記第１抵抗膜に対向して配置され、前記第１抵抗膜との間隔を狭める押圧力に応じて複数条の前記第１抵抗膜との接触面積が変化する第２抵抗膜を有する第２電極と、
前記第２抵抗膜の前記第２方向の端部に形成された第２接続パターンと、
前記第１電極から前記第２電極までの抵抗の変化に基づき、複数条の前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との接触を検出し、かつ複数条の前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜の接触面積の多少を、前記第１接続パターンと前記第２接続パターンとに接続された抵抗測定装置によって測定される抵抗値に基づいて検出する検出デバイスと、
を備える、タッチセンサ。 - 前記第２電極は、前記第２抵抗膜が、前記第２方向に延びかつ前記第１方向に複数条並べて配置され、前記第２接続パターンによって前記第２方向の端部が電気的に接続されている、
請求項１に記載のタッチセンサ。 - 前記検出デバイスは、前記第１方向に電位差を生じる第１電圧の印加によって検出される抵抗値の変化から前記第１電極と前記第２電極との接触箇所の前記第１方向の座標を検出し、前記第２方向に電位差を生じる第２電圧の印加によって検出される抵抗値の変化から前記接触箇所の前記第２方向の座標を検出する、
請求項１又は２に記載のタッチセンサ。 - 複数条の前記第１抵抗膜は、前記第２方向に並べて複数組設けられ、
前記第２抵抗膜は、前記第１方向に並べて複数組設けられ、
前記検出デバイスは、複数組の前記第１抵抗膜と複数組の前記第２抵抗膜のマトリックスによって前記接触箇所の前記第１方向及び前記第２方向の座標を検出する、
請求項１から３のいずれかに記載のタッチセンサ。 - 複数条の前記第１抵抗膜と前記第１接続パターンとの間に接続され、複数条の前記第１抵抗膜にそれぞれ抵抗を付加する複数の抵抗付加部材とをさらに備える、
請求項１から４のいずれかに記載のタッチセンサ。 - 前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との間に設けられ、前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧インク層をさらに備える、
請求項１から５のいずれかに記載のタッチセンサ。 - 請求項１から６のいずれかに記載のタッチセンサと、
前記タッチセンサに接続され、前記検出デバイスで検出される前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との接触及び複数条の前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜の接触面積の多少に関するデータを入力する制御装置と、
を備える、電子機器。 - 第１方向に延びかつ前記第１方向と交差する第２方向に並べて配置され、前記第１方向の端部が電気的に接続されている複数条の第１抵抗膜を有する第１電極と、
複数条の前記第１抵抗膜に対向して配置され、前記第１抵抗膜との間隔を狭める押圧力に応じて複数条の前記第１抵抗膜との接触面積が変化する第２抵抗膜を有する第２電極と、
前記第１電極から前記第２電極までの抵抗の変化に基づき、複数条の前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との接触を検出し、かつ複数条の前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜の接触面積の多少を検出する検出デバイスとを備え、
前記第２電極は、前記第２抵抗膜が、前記第１方向に延びかつ前記第２方向に複数条並べて配置され、前記第１方向の端部が電気的に接続され、前記第１抵抗膜と第２抵抗膜とは条ごとに対応して配置されている、タッチセンサ。 - 複数条の前記第１抵抗膜の前記第１方向の前記端部を電気的に接続するための第１接続パターンと、
複数条の前記第１抵抗膜と前記第１接続パターンとの間に接続され、複数条の前記第１抵抗膜にそれぞれ抵抗を付加する複数の抵抗付加部材とをさらに備える、
請求項８に記載のタッチセンサ。 - 前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との間に設けられ、前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧インク層をさらに備える、
請求項８又は９のいずれかに記載のタッチセンサ。 - 請求項８から１０のいずれかに記載のタッチセンサと、
前記タッチセンサに接続され、前記検出デバイスで検出される前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜との接触及び複数条の前記第１抵抗膜と前記第２抵抗膜の接触面積の多少に関するデータを入力する制御装置と、
を備える、電子機器。
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