JP5797414B2

JP5797414B2 - タッチパネル及び位置検出方法

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Publication number: JP5797414B2
Application number: JP2011015526A
Authority: JP
Inventors: 桜井　聡; 聡桜井; 信吉清水; 廣田　四郎; 四郎廣田; 遠藤　孝夫; 孝夫遠藤
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2031-01-27
Also published as: US9019216B2; JP2012155615A; US20130021089A1

Description

本発明は、タッチパネル及び位置検出方法に関する。

タッチパネルは、ディスプレイに直接入力をすることが可能な入力デバイスであり、ディスプレイの前面に設置して使用される場合が多い。タッチパネルは、ディスプレイにより視覚的にとらえた情報に基づき、直接入力することができることから、様々な用途において普及している。

このようなタッチパネルとしては、抵抗膜方式及び静電容量方式が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネルは、透明導電膜が形成された上部電極基板及び下部電極基板において、各々の透明導電膜同士が対向するように設置し、上部電極基板の一点に力を加えることにより各々の透明導電膜同士が接触し、力の加えられた位置の位置検出を行うことができるものである。

抵抗膜方式のタッチパネルは、４線式、５線式、ダイオード式に大別することができる。４線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にＸ軸の電極が設けられており、他方にＹ軸の電極が設けられている（例えば、特許文献１）。また、５線式は、下部電極基板にＸ軸の電極及びＹ軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとして機能するものである（例えば、特許文献２）。また、ダイオード式は、下部電極基板にダイオードが設けられている構造のものであり、電圧を印加するための２つの電極と、電位をモニタするための４つの電極とが設けられており、電圧を検出するためにプローブとして機能する上部電極基板に設けられた電極と併せて、電極が７つ形成されることから７線式とも呼ばれている（例えば、特許文献３）。

また、静電容量方式は、タッチパネルに指等が接近することによりタッチパネルの透明電極等に流れる電流を検出することにより位置検出がなされるものである。

タッチパネルにおいては、静電容量方式と抵抗膜方式とは、異なる特徴を有するものであるため、抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルとを積層した構造のタッチパネルが開示されている（例えば、特許文献４、５）。

特開２００４−２７２７２２号公報特開２００８−２９３１２９号公報特開２００５−１９６２８０号公報実用新案登録第３１３２１０６号公報実用新案登録第３１３９１９６号公報

静電容量方式のタッチパネルは、静電容量結合による検出方式であるため、押下することなく触れるだけで位置検出を行なうことができるといった特徴を有しているが、絶縁体による接触では位置検出をすることができない。また、抵抗膜方式のタッチパネルでは、タッチパネルに接触するものの材質等は問わないといった特徴を有しているが、位置検出は上部抵抗膜となる透明導電膜と下部抵抗膜となる透明導電膜とが接触することにより行なわれるため、タッチパネルを所定の力で押下する必要がある。

このため、特許文献４及び５に記載されているように、静電容量方式のタッチパネルと、抵抗膜方式のタッチパネルとを積層したものであり、静電容量方式のタッチパネルと抵抗膜方式のタッチパネルとの双方の特徴を有している。

しかしながら、このような構造のタッチパネルは、２種類のタッチパネルを積層した構造のものであるため厚さは厚くなるといった問題点や、高コストなものとなるといった問題点を有していた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、静電容量方式のタッチパネルの特徴と抵抗膜方式のタッチパネルの特徴を有するタッチパネル、即ち、触れるだけで位置検出を行なうことができ、接触するものの材質等を問わないタッチパネルにおいて、厚さが薄いものを低コストで提供することを目的とするものであり、また、このようなタッチパネルを用いて低コストで位置検出をすることのできる位置検出方法を提供することを目的とするものである。

本発明は、上部導電膜と、下部導電膜と、前記上部導電膜に接続された静電容量方式検出部と、前記上部導電膜に接続された第１の抵抗膜方式検出部と、前記下部導電膜に接続された第２の抵抗膜方式検出部と、を有し、前記上部導電膜には前記静電容量方式検出部を介して所定の電位を印加し、前記下部導電膜には接地電位を印加した状態で、前記静電容量方式検出部に流れる電流を検出することにより、静電容量結合による座標位置の位置検出が行なわれ、前記下部導電膜において一方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記上部導電膜に接続されている前記第１の抵抗膜方式検出部において電位を検出し、前記上部導電膜において他方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記下部導電膜に接続されている前記第２の抵抗膜方式検出部において電位を検出することにより、前記上部導電膜と前記下部導電膜とが接触している座標位置の位置検出が行なわれることを特徴とする。

また、本発明は、上部導電膜と、下部導電膜と、前記上部導電膜に接続された静電容量方式検出部と、前記上部導電膜に接続された抵抗膜方式検出部と、を有し、前記上部導電膜には前記静電容量方式検出部を介して所定の電位を印加し、前記下部導電膜には接地電位を印加した状態で、前記静電容量方式検出部に流れる電流を検出することにより、静電容量結合による座標位置の位置検出が行なわれ、前記下部導電膜の所定の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記上部導電膜により前記上部導電膜と前記下部導電膜とが接触した位置の電位を検出することにより座標位置の位置検出が行なわれることを特徴とする。

また、本発明は、前記上部導電膜は透明基板の一方の面に形成されており、前記上部導電膜は所定の形状の複数の領域に分割されているものであって、前記領域は直交する軸に沿って配列されているものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記上部導電膜は透明基板の両面に形成されており、前記上部導電膜は所定の形状の複数の領域に分割されているものであって、前記領域は直交する軸に沿って配列されており、一方の軸に沿って配列されている前記領域は、前記透明基板の一方の面に形成され、他方の軸に沿って配列されている前記領域は、前記透明基板の他方の面に形成されていることを特徴とする。

また、本発明は、前記静電容量結合による座標位置の位置検出と、前記電位を検出することによる座標位置の位置検出とは異なる時間に行なわれるものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記静電容量方式検出部は複数の電流計を含むものであって、前記複数の電流計により検出される電流値に基づき前記静電容量結合による座標位置の位置検出が行なわれるものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記静電容量結合による座標位置の位置検出が行なわれる際には、前記下部導電膜は接地電位となっていることを特徴とする。

また、本発明は、上部導電膜と、下部導電膜と、前記上部導電膜に接続された静電容量方式検出部と、前記上部導電膜に接続された第１の抵抗膜方式検出部と、前記下部導電膜に接続された第２の抵抗膜方式検出部と、を有するタッチパネルの位置検出方法において、前記上部導電膜には前記静電容量方式検出部を介して所定の電位を印加した状態で、前記静電容量方式検出部に流れる電流を検出することにより、静電容量結合による座標位置の位置検出を行なう静電容量方式検出工程と、前記下部導電膜において一方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記上部導電膜に接続されている前記第１の抵抗膜方式検出部において電位を検出し、前記上部導電膜において他方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記下部導電膜に接続されている前記第２の抵抗膜方式検出部において電位を検出することにより、前記上部導電膜と前記下部導電膜とが接触している座標位置の位置検出を行なう抵抗膜方式検出工程と、を有し、前記静電容量方式検出工程において接触が確認されない場合には、前記抵抗膜方式検出工程に移行するものであることを特徴とする。

また、本発明は、上部導電膜と、下部導電膜と、前記上部導電膜に接続された静電容量方式検出部と、前記上部導電膜に接続された抵抗膜方式検出部と、を有するタッチパネルの位置検出方法において、前記上部導電膜には前記静電容量方式検出部を介して所定の電位を印加した状態で、前記静電容量方式検出部に流れる電流を検出することにより、静電容量結合による座標位置の位置検出を行なう静電容量方式検出工程と、前記下部導電膜の所定の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記上部導電膜により前記上部導電膜と前記下部導電膜とが接触した位置の電位を検出することにより座標位置の位置検出を行なう抵抗膜方式検出工程と、を有し、前記静電容量方式検出工程において接触が確認されない場合には、前記抵抗膜方式検出工程に移行するものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記静電容量方式検出工程と前記抵抗膜方式検出工程は、連続して繰り返し行なわれるものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記静電容量方式検出工程において接触が確認されない場合には、前記前記抵抗膜方式検出工程に移行するものであることを特徴とする。

また、本発明は、前記抵抗膜方式検出工程において接触が確認されない場合には、前記静電容量方式検出工程に移行するものであることを特徴とする。
また、本発明は、前記静電容量方式検出工程は、前記下部導電膜には接地電位を印加した状態で行うことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のタッチパネルの位置検出方法。

本発明によれば、触れるだけで位置検出を行なうことができ、接触するものの材質等が問わないタッチパネルを薄く低コストで提供することができる。また、このようなタッチパネルにおいて低コストで位置検出することのできる位置検出方法を提供することができる。

第１の実施の形態におけるタッチパネルの構造図第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（１）第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（２）第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（３）第２の実施の形態におけるタッチパネルの構造図第２の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（１）第２の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（２）第２の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（３）第３の実施の形態におけるタッチパネルの上面図第３の実施の形態におけるタッチパネルの断面図第３の実施の形態における他のタッチパネルの上面図第３の実施の形態における他のタッチパネルの断面図第４の実施の形態におけるタッチパネルの制御回路のブロック図（１）第４の実施の形態におけるタッチパネルの制御回路のブロック図（２）第４の実施の形態におけるタッチパネルの位置検出方法のフローチャート

本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。

〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。図１に示されるように、本実施の形態におけるタッチパネルは、4線式のタッチパネルであって、透明フィルム等により形成される上部電極基板の表面に形成された上部透明導電膜１０とガラス等により形成された下部電極基板の表面に形成された下部透明導電膜２０とを有するものであり、上部透明導電膜１０と下部透明導電膜２０とが対向するように配置されている。尚、図1等では説明の便宜上、上部透明導電膜１０及び下部透明導電膜２０のみを記載している。

上部透明導電膜１０には、例えば、Ｘ軸方向に電位勾配を発生させるためのスイッチ３１及び３２と、下部透明導電膜２０と接触した際の電位を検出するための電位検出部４１と、上部透明導電膜１０に所定の電位を印加するための電源４２、スイッチ３３及び電流検出部４３が接続されている。尚、スイッチ３１は、電源電位（Ｖｃｃ）に接続されており、スイッチ３２は接地電位に接続されている。また、電位検出部４１は第１の抵抗膜方式検出部となるものであり、電流検出部４３は静電容量方式検出部となるものである。

また、下部透明導電膜２０には、例えば、Ｙ軸方向に電位勾配を発生させるためのスイッチ５１及び５２と、上部透明導電膜１０と接触した際の電位を検出するための電位検出部６１が接続されている。尚、スイッチ５１は、電源電位（Ｖｃｃ）に接続されており、スイッチ５２は接地電位に接続されている。また、電位検出部６１は第２の抵抗膜方式検出部となるものである。

本実施の形態におけるタッチパネルにおいて、抵抗膜方式により接触位置の位置検出を行なう場合には、図２に示すように、スイッチ５１及び５２を閉じ下部透明導電膜２０のＹ軸方向に電位勾配を発生させる。この際、上部透明導電膜１０に接続されているスイッチ３１及び３２は開いている。この状態でタッチパネルに指等が接触した場合には、タッチパネルの接触位置においては、下部透明導電膜２０と上部透明導電膜１０とが接触し、上部透明導電膜１０は下部透明導電膜２０の接触位置における電位となり、上部透明導電膜１０に接続されている電位検出部４１により電位が検出され、この電位に基づき不図示の制御部等においてタッチパネルの接触位置におけるＹ座標を算出することができる。

次に、図３に示すように、スイッチ３１及び３２を閉じ上部透明導電膜１０のＸ軸方向に電位勾配を発生させる。この際、下部透明導電膜２０に接続されているスイッチ５１及び５２は開いている。この状態でタッチパネルに指等が接触した場合には、タッチパネルの接触位置においては、下部透明導電膜２０と上部透明導電膜１０とが接触し、下部透明導電膜２０は上部透明導電膜１０の接触位置における電位となり、下部透明導電膜２０に接続されている電位検出部６１により電位が検出され、この電位に基づき不図示の制御部等においてタッチパネルの接触位置におけるＸ座標を算出することができる。

以上により、抵抗膜方式によりタッチパネルの接触位置の位置検出を行なうことができる。

また、本実施の形態におけるタッチパネルにおいて、静電容量方式の位置検出を行なう場合には、図４に示すように、上部透明導電膜１０に接続されているスイッチ３１及び３２を開き、スイッチ３３を閉じ、上部透明導電膜１０の電位を電源４２から供給される電位とする。この状態で、タッチパネルに指等が接触した場合、接触により静電容量が変化するため、電源４２から上部透明導電膜１０に流れ込む電流量が変化し、この電流量は電流検出部４３により検出される。このような電流検出部４３は図示しないが複数設けられており（例えば、４隅等に設けられており）、各々の電流検出部４３により検出される電流値に基づき不図示の制御部等において、指等がタッチパネルに接触した接触位置を検出することができる。尚、図４に示す状態においては、スイッチ５１は開いており、スイッチ５２は閉じていることが好ましい。スイッチ５２を閉じることにより、下部透明導電膜２０の全面を接地電位にすることができ、背面からのノイズ等による影響を防ぐことができるからである。

本実施の形態では、例えば、図２から図４に示す工程を順次繰り返して行なうことにより、本実施の形態におけるタッチパネルの接触位置の位置検出を行なうことができる。

本実施の形態におけるタッチパネルでは、抵抗膜方式による接触位置の位置検出を行なう場合には、上部透明導電膜１０及び下部透明導電膜２０が用いられ、静電容量方式による接触位置の位置検出を行なう場合には、上部透明導電膜１０のみが用いられる。即ち、本実施の形態におけるタッチパネルにおいては、抵抗膜方式においても、静電容量方式においても、上部透明導電膜１０は共通して用いられる。よって、本実施の形態におけるタッチパネルは、２種類のタッチパネルを積層して形成したものと比べて、厚さを薄くすることができ、低コストで製造することができる。即ち、触れるだけで位置検出を行なうことができ、接触するものの材質等が問われないタッチパネルを薄く、低コストで製造することができる。また、２種類のタッチパネルを積層して形成したものと比べて、透明導電膜の層数を減らすことができるため、視認性等を向上させることができる。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。図５に示されるように、本実施の形態におけるタッチパネルは、５線式のタッチパネルであって、透明フィルム等により形成される上部電極基板の表面に形成された上部透明導電膜１１０とガラス等により形成された下部電極基板の表面に形成された下部透明導電膜１２０とを有するものであり、上部透明導電膜１１０と下部透明導電膜１２０とが対向するように配置されている。

上部透明導電膜１１０には、下部透明導電膜１２０と接触した際の電位を検出するための電位検出部１３１と、上部透明導電膜１１０に所定の電位を印加するための電源１３２、スイッチ１３３及び電流検出部１３４が接続されている。尚、電位検出部１３１は抵抗膜方式検出部となるものであり、電流検出部１３４は静電容量方式検出部となるものである。

また、下部透明導電膜１２０には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に電位勾配を発生させるためのスイッチ１５１及び１５２が設けられている。尚、スイッチ１５１は、電源電位（Ｖｃｃ）に接続されており、スイッチ１５２は接地電位に接続されている。

本実施の形態におけるタッチパネルにおいて、抵抗膜方式により接触位置の位置検出を行なう場合には、図６に示すように、スイッチ１５１及び１５２において所定の接点同士を接続することにより、下部透明導電膜１２０のＹ軸方向に電位勾配を発生させる。この状態でタッチパネルに指等が接触した場合には、タッチパネルの接触位置において、下部透明導電膜１２０と上部透明導電膜１１０とが接触し、上部透明導電膜１１０は下部透明導電膜１２０の接触位置における電位となり、上部透明導電膜１１０に接続されている電位検出部１３１により電位が検出され、この電位に基づき不図示の制御部等においてタッチパネルの接触位置におけるＹ座標が算出される。

次に、図７に示すように、スイッチ１５１及び１５２において他の所定の接点同士を接続することにより、下部透明導電膜１２０のＸ軸方向に電位勾配を発生させる。この状態でタッチパネルに指等が接触した場合には、タッチパネルの接触位置において、下部透明導電膜１２０と上部透明導電膜１１０とが接触し、上部透明導電膜１１０は下部透明導電膜１２０の接触位置における電位となり、上部透明導電膜１１０に接続されている電位検出部１３１により電位が検出され、この電位に基づき不図示の制御部等においてタッチパネルの接触位置におけるＸ座標が算出される。

また、本実施の形態におけるタッチパネルにおいて、静電容量方式の位置検出を行なう場合には、図８に示すように、上部透明導電膜１１０に接続されているスイッチ１３３を閉じ、上部透明導電膜１１０の電位を電源１３２から供給される電位とする。この状態で、タッチパネルに指等が接触した場合、接触により静電容量が変化し、電源１３２から上部透明導電膜１１０に流れ込む電流量が変化し、この電流量は電流検出部１３４により検出される。このような電流検出部１３４は図示しないが複数設けられており（例えば、４隅等に設けられており）、各々の電流検出部１３４により検出される電流値に基づき不図示の制御部等において、指等がタッチパネルに接触した接触位置を算出することができる。尚、図８に示す状態においては、スイッチ１５１は開いており、スイッチ１５２は閉じられ接点同士が接続されていることが好ましい。スイッチ１５２を閉じることにより、下部透明導電膜１２０の全面を接地電位にすることができ、背面からのノイズ等による影響を防ぐことができるからである。

本実施の形態では、例えば、図６から図８に示す工程を順次繰り返して行なうことにより、本実施の形態におけるタッチパネルの接触位置の位置検出を行なうことができる。

本実施の形態におけるタッチパネルでは、抵抗膜方式による接触位置の位置検出を行なう場合には、上部透明導電膜１１０及び下部透明導電膜１２０が用いられ、静電容量方式による接触位置の位置検出を行なう場合には、上部透明導電膜１１０のみが用いられる。即ち、本実施の形態におけるタッチパネルにおいては、抵抗膜方式においても、静電容量方式においても、上部透明導電膜１１０は共通して用いられる。よって、本実施の形態におけるタッチパネルは、２種類のタッチパネルを積層して形成したものと比べて、厚さを薄くすることができ、低コストで製造することができる。即ち、触れるだけで位置検出を行なうことができ、接触するものの材質等が問われないタッチパネルを薄い厚さで、低コストで製造することができる。また、２種類のタッチパネルを積層して形成したものと比べて、透明導電膜の層数を減らすことができるため、視認性等を向上させることができる。

尚、本実施の形態では、５線式のタッチパネルについて説明したが、７線式のタッチパネルにおいても同様に適用することができる。また、本実施の形態において、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態におけるタッチパネルの上部透明導電膜をメッシュ状に分割した構造のものである。具体的には、図９及び図１０に示されるように、上部電極基板となる透明基板２３０の表面に形成されている上部透明導電膜２１０をＸ軸及びＹ軸に対し４５°となる直線に略平行に分割したものである。上部透明導電膜を分割した各々の領域は、Ｙ軸方向に沿った領域２１１同士が接続部２１２により相互に電気的に接続されており、引出し線２１３と接続されている。また、Ｘ軸方向に沿った領域２２１同士が接続部２２２により相互に電気的に接続されており、引出し線２２３と接続されている。また、図に示されるように、下部透明導電膜２０は、下部電極基板となるガラス等の透明基板２４０上に形成されている。尚、図９は本実施の形態における上部透明導電膜２１０を有するタッチパネルの上面図であり、図１０は、図９における一点鎖線９Ａ−９Ｂにおいて切断した断面図である。

また、本実施の形態では、図１１及び図１２に示されるように、上部電極基板となる透明基板２５０の両面に上部透明導電膜が分割された領域を各々形成したものであってもよい。具体的には、透明基板２５０において下部透明導電膜２０と対向する一方の面には、上部透明導電膜を分割したＹ軸方向に沿った領域２６１が形成されており、Ｙ軸方向に沿った領域２６１同士が接続部２６２により相互に電気的に接続されており、引出し線２６３と接続されている。また、透明基板２５０における他方の面には、上部透明導電膜を分割したＸ軸方向に沿った領域２７１が形成されており、Ｘ軸方向に沿った領域２７１同士が接続部２７２により相互に電気的に接続されており、引出し線２７３と接続されている。尚、図１１は本実施の形態における上部透明導電膜を有するタッチパネルの上面図であり、図１２は、図１１における一点鎖線１１Ａ−１１Ｂにおいて切断した断面図である。

〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第１の実施の形態から第３の実施の形態におけるタッチパネルの制御回路及び位置検出方法である。

（制御回路１）
図１３は、第１の実施の形態におけるタッチパネルを制御するための制御回路のブロック図である。この制御回路は、制御部３１０、電圧印加部３２０及び３３０、静電容量方式検出部３４０、抵抗膜方式検出部３５０、選択部３６０を有している。上部透明導電膜１０は、選択部３６０と接続されており、選択部３６０は静電容量方式検出部３４０及び抵抗膜方式検出部３５０と接続されており、制御部３１０により制御により、静電容量方式検出部３４０または抵抗膜方式検出部３５０のいずれか一方が上部透明導電膜１０と接続される。また、下部透明導電膜２０は、抵抗膜方式検出部３５０と接続されている。

静電容量方式検出部３４０は、上部透明導電膜１０を用いて静電容量方式により位置検出を行なうためのものであり、例えば、電源４２、スイッチ３３及び電流検出部４３を含むものである。また、抵抗膜方式検出部３５０は、上部透明導電膜１０及び下部透明導電膜２０を用いて抵抗膜方式による位置検出を行なうためのものであり、例えば、電位検出部４１及び６１を有するものである。電圧印加部３２０は、抵抗膜方式による位置検出を行う際に、上部透明導電膜１０に電位分布を生じさせるためのものであり、電源及びスイッチ３１及び３２等を有している。また、電圧印加部３３０は、抵抗膜方式による位置検出を行う際に、下部透明導電膜２０に電位分布を生じさせるためのものであり、電源及びスイッチ５１及び５２等を有している。

制御部３１０は、タッチパネルの制御、即ち、電圧印加部３２０による上部透明導電膜１０への電圧印加、電圧印加部３３０による下部透明導電膜２０への電圧印加等の制御及び静電容量方式検出部３４０、抵抗膜方式検出部３５０からの情報に基づきタッチパネルにおける接触位置の位置検出を行なう処理等を行なうものであり、ホストＩ／Ｆを介し不図示のホストコンピュータ等に接続されている。

（制御回路２）
図１４は、第２の実施の形態におけるタッチパネルを制御するための制御回路のブロック図である。上部透明導電膜１１０は、選択部３６０と接続されており、選択部３６０は静電容量方式検出部４４０及び抵抗膜方式検出部４５０と接続されており、制御部３１０により制御により、静電容量方式検出部４４０または抵抗膜方式検出部４５０のいずれか一方が上部透明導電膜１１０と接続される。

静電容量方式検出部４４０は、上部透明導電膜１１０を用いて静電容量方式により位置検出を行なうためのものであり、例えば、電源１３２、スイッチ１３３及び電流検出部１３４を含むものである。また、抵抗膜方式検出部４５０は、上部透明導電膜１１０及び下部透明導電膜１２０を用いて抵抗膜方式による位置検出を行なうためのものであり、例えば、電位検出部１３１を含むものである。電圧印加部４３０は、抵抗膜方式による位置検出を行う際に用いられるものであり、下部透明導電膜１２０において所定の電位分布、即ち、Ｘ軸方向における電位分布及びＹ軸方向における電位分布を生じさせるためのものであり、電源及びスイッチ１５１及び１５２等を有している。

制御部３１０は、タッチパネルの制御、即ち、電圧印加部４３０による下部透明導電膜１２０への電圧印加等の制御及び静電容量方式検出部４４０、抵抗膜方式検出部４５０からの情報に基づきタッチパネルにおける接触位置の位置検出を行なう処理等を行なうものであり、ホストＩ／Ｆを介し不図示のホストコンピュータ等に接続されている。

（位置検出方法１）
次に、図１５に基づき、第１の実施の形態におけるタッチパネルによる接触位置の位置検出方法について説明する。

最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、静電方式による検出モードを選択する。具体的には、図４に示されるように、上部透明導電膜１０に接続されているスイッチ３１及び３２を開き、スイッチ３３を閉じ、上部透明導電膜１０の電位を電源４２から供給される電位とする。この際、スイッチ５１は開き、スイッチ５２は閉じていることが好ましい。

次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、静電方式による接触位置の位置検出を行なう。具体的には、図１３に示す場合では、選択部３６０において上部透明導電膜１０と静電容量方式検出部３４０とを接続し、上部透明導電膜１０において静電方式による位置検出が可能な状態にする。

次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、静電方式により接触があるか否かが判断される。具体的には、電流検出部４３において検出される電流量に基づき、静電方式による接触があるか否かが判断される。静電方式による接触があったものと判断された場合には、ステップ１０８に移行する。一方、静電方式による接触がなかったものと判断された場合には、ステップ１１０に移行する。

次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）では、電流検出部４３において検出される電流量に基づき、静電方式により接触位置の座標位置が算出され、ホストコンピュータ等に送信される。

次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、抵抗膜方式による検出モードを選択する。具体的には、例えば、図２に示されるように、スイッチ５１及び５２を閉じ下部透明導電膜２０のＹ軸方向に電位勾配を発生させる。この際、上部透明導電膜１０に接続されているスイッチ３１及び３２は開いている。

次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、抵抗膜方式による接触位置の位置検出を行なう。具体的には、図１３に示す場合では、選択部３６０において上部透明導電膜１０と抵抗膜方式検出部３５０とを接続し、上部透明導電膜１０及び下部透明導電膜２０により抵抗膜方式による位置検出が可能な状態にする。

次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、抵抗膜方式により接触があるか否かが判断される。具体的には、電位検出部４１において検出される電位に基づき、抵抗膜方式による接触があるか否かが判断される。抵抗膜方式による接触があったものと判断された場合には、ステップ１１６に移行する。一方、抵抗膜方式による接触がなかったものと判断された場合には、ステップ１０２に移行する。

次に、ステップ１１６（Ｓ１１６）では、電位検出部４１により検出される電位及び図３に示す状態において電位検出部６１により検出される電位に基づき、抵抗膜方式により接触位置の座標位置が算出され、ホストコンピュータ等に送信される。

尚、ステップ１１０は、図２に示される場合の他、図３に示されるように、スイッチ３１及び３２を閉じ上部透明導電膜１０のＸ軸方向に電位勾配を発生させてもよい。この際、下部透明導電膜２０に接続されているスイッチ５１及び５２は開いている。

以上により、第１の実施の形態のタッチパネルを用いて本実施の形態におけるタッチパネルの位置検出を行なうことができる。このタッチパネルの位置検出方法によれば、如何なる接触物においても位置検出を行なうことができ、また、触れるだけでも位置検出を行なうことができるタッチパネルにおいて、簡単な工程により位置検出を行なうことができるため、タッチパネルの低コスト化に寄与する。

（位置検出方法２）
次に、図１５に基づき、第２の実施の形態におけるタッチパネルによる接触位置の位置検出方法について説明する。

最初に、ステップ１０２（Ｓ１０２）において、静電方式による検出モードを選択する。具体的には、図８に示されるように、上部透明導電膜１１０に接続されているスイッチ１３３を閉じ、上部透明導電膜１１０の電位を電源１３２から供給される電位とする。

次に、ステップ１０４（Ｓ１０４）において、静電方式による接触位置の位置検出を行なう。具体的には、図１４に示す場合では、選択部３６０において上部透明導電膜１１０と静電容量方式検出部４４０とが接続し、上部透明導電膜１１０において静電方式による位置検出が可能な状態にする。

次に、ステップ１０６（Ｓ１０６）において、静電方式により接触があるか否かが判断される。具体的には、電流検出部１３４において検出される電流量に基づき、静電方式による接触があるか否かが判断される。静電方式による接触があったものと判断された場合には、ステップ１０８に移行する。一方、静電方式による接触がなかったものと判断された場合には、ステップ１１０に移行する。

次に、ステップ１０８（Ｓ１０８）では、電流検出部１３４において検出される電流量に基づき、静電方式により接触位置の座標位置が算出され、ホストコンピュータ等に送信される。

次に、ステップ１１０（Ｓ１１０）において、抵抗膜方式による検出モードを選択する。具体的には、例えば、図６に示されるように、スイッチ１５１及び１５２において所定の接点同士を接続することにより、下部透明導電膜１２０のＹ軸方向に電位勾配を発生させる。

次に、ステップ１１２（Ｓ１１２）において、抵抗膜方式による接触位置の位置検出を行なう。具体的には、図１４に示す場合では、選択部３６０において上部透明導電膜１１０と抵抗膜方式検出部４５０とを接続し、上部透明導電膜１１０及び下部透明導電膜１２０により抵抗膜方式による位置検出が可能な状態にする。

次に、ステップ１１４（Ｓ１１４）において、抵抗膜方式により接触があるか否かが判断される。具体的には、電位検出部１３１において検出される電位に基づき、抵抗膜方式による接触があるか否かが判断される。抵抗膜方式による接触があったものと判断された場合には、ステップ１１６に移行する。一方、抵抗膜方式による接触がなかったものと判断された場合には、ステップ１０２に移行する。

次に、ステップ１１６（Ｓ１１６）では、図６に示す状態及び図７に示す状態において、電位検出部１３１により検出される電位に基づき、抵抗膜方式により接触位置の座標位置が算出され、ホストコンピュータ等に送信される。

尚、ステップ１１０は、図６に示される場合の他、図７に示されるように、スイッチ１５１及び１５２において他の所定の接点同士を接続することにより、下部透明導電膜１２０のＸ軸方向に電位勾配を発生させてもよい。

以上により、第２の実施の形態のタッチパネルを用いて本実施の形態におけるタッチパネルの位置検出を行なうことができる。このタッチパネルの位置検出方法によれば、如何なる接触物においても位置検出を行なうことができ、また、触れるだけでも位置検出を行なうことができるタッチパネルにおいて、簡単に位置検出を行なうことができるため、タッチパネルを低コストで使用することができる。。

尚、第３の実施の形態におけるタッチパネルについても上記と同様のタッチパネルの位置検出方法により座標位置の位置検出を行なうことができる。

以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。

１０上部透明導電膜
２０下部透明導電膜
３１スイッチ
３２スイッチ
３３スイッチ
４１電位検出部
４２電源
４３電流検出部
５１スイッチ
５２スイッチ
３３スイッチ
６１電位検出部

Claims

上部導電膜と、
下部導電膜と、
前記上部導電膜に接続された静電容量方式検出部と、
前記上部導電膜に接続された第１の抵抗膜方式検出部と、
前記下部導電膜に接続された第２の抵抗膜方式検出部と、
を有し、前記上部導電膜には前記静電容量方式検出部を介して所定の電位を印加し、前記下部導電膜には接地電位を印加した状態で、前記静電容量方式検出部に流れる電流を検出することにより、静電容量結合による座標位置の位置検出が行なわれ、
前記下部導電膜において一方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記上部導電膜に接続されている前記第１の抵抗膜方式検出部において電位を検出し、前記上部導電膜において他方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記下部導電膜に接続されている前記第２の抵抗膜方式検出部において電位を検出することにより、前記上部導電膜と前記下部導電膜とが接触している座標位置の位置検出が行なわれることを特徴とするタッチパネル。
前記上部導電膜は透明基板の一方の面に形成されており、前記上部導電膜は所定の形状の複数の領域に分割されているものであって、前記領域は直交する軸に沿って配列されているものであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
前記上部導電膜は透明基板の両面に形成されており、前記上部導電膜は所定の形状の複数の領域に分割されているものであって、前記領域は直交する軸に沿って配列されており、
一方の軸に沿って配列されている前記領域は、前記透明基板の一方の面に形成され、他方の軸に沿って配列されている前記領域は、前記透明基板の他方の面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
前記静電容量結合による座標位置の位置検出と、前記電位を検出することによる座標位置の位置検出とは異なる時間に行なわれるものであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のタッチパネル。
前記静電容量方式検出部は複数の電流計を含むものであって、
前記複数の電流計により検出される電流値に基づき前記静電容量結合による座標位置の位置検出が行なわれるものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のタッチパネル。
上部導電膜と、下部導電膜と、前記上部導電膜に接続された静電容量方式検出部と、前記上部導電膜に接続された第１の抵抗膜方式検出部と、前記下部導電膜に接続された第２の抵抗膜方式検出部と、を有するタッチパネルの位置検出方法において、
前記上部導電膜には前記静電容量方式検出部を介して所定の電位を印加した状態で、前記静電容量方式検出部に流れる電流を検出することにより、静電容量結合による座標位置の位置検出を行なう静電容量方式検出工程と、
前記下部導電膜において一方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記上部導電膜に接続されている前記第１の抵抗膜方式検出部において電位を検出し、前記上部導電膜において他方の方向に電位勾配を発生させた状態で、前記下部導電膜に接続されている前記第２の抵抗膜方式検出部において電位を検出することにより、前記上部導電膜と前記下部導電膜とが接触している座標位置の位置検出を行なう抵抗膜方式検出工程と、
を有し、前記静電容量方式検出工程において接触が確認されない場合には、前記抵抗膜方式検出工程に移行するものであることを特徴とするタッチパネルの位置検出方法。
前記抵抗膜方式検出工程において接触が確認されない場合には、前記静電容量方式検出工程に移行するものであることを特徴とする請求項６に記載のタッチパネルの位置検出方法。
前記静電容量方式検出工程は、前記下部導電膜には接地電位を印加した状態で行うことを特徴とする請求項６または７に記載のタッチパネルの位置検出方法。