JP5904458B2 - 接触検出処理プログラム、接触検出処理方法、及びタッチパネル装置 - Google Patents
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図1に、本実施形態のタッチパネル装置を備えた手書き入力システム1を示す。なお、以下の説明では、図1の紙面の上側、下側、右側、左側、手前側、奥行き側を、それぞれ、電子筆記装置2の上側、下側、右側、左側、手前側、奥行き側と定義して説明する。
電子筆記装置2は、平面視で上下方向に長い薄型の直方体状の形状を備えている。電子筆記装置2の下側には、電子筆記装置2の手前側の大部分を占めるように、凹部形状の載置部24が設けられている。載置部24には、例えば所定の用紙からなる紙媒体70が載置される。
このとき、電子筆記装置2には、載置部24とほぼ同一の範囲となるように、タッチパネル25が設けられている。タッチパネル25は、ペン3の位置(ペン位置)を表す位置情報であるX−Y座標(本実施形態では、タッチパネル25(言い換えれば載置部24)の左上部の座標(X,Y)を原点(0,0)とし、右方向をX軸、下方向をY軸とするX−Y座標系を用いる。詳細は後述)を検出する。そして、載置部24は、紙媒体70を、この例では紙媒体70の左上の隅部が上記原点に一致する姿勢で保持する。
上記のようにしてタッチパネル25において発生した導通信号は、タッチパネル25から電極306を介してCPU201(後述の図3参照)へ導かれ、これに基づいてペン位置が離散的なX−Y座標としてCPU201により検出される。すなわち、CPU201は、操作者が上記筆記動作を行ったときのペン3の移動に対応する複数のX−Y座標を検出し取得する。なお、前述したように、本実施形態では、タッチパネル25(言い換えれば載置部24)の左上部の座標(X,Y)を原点(0,0)とし、右方向をX軸、下方向をY軸とするX−Y座標系を用いる。すなわち、X座標がタッチパネル25(言い換えれば載置部24)における左右方向の位置を表し、Y座標がタッチパネル25(言い換えれば載置部24)における上下方向の位置を表す。そして、上記取得された複数のX−Y座標に基づき、CPU201により、上記紙媒体70に筆記された軌跡を示すストロークデータが生成される。
図3を参照して、電子筆記装置2の電気的構成について説明する。図3に示すように、電子筆記装置2は、電子筆記装置2全体の制御を行うCPU201と、ROM202(記憶手段)と、種々のデータが一時的に記憶されるRAM203と、フラッシュメモリ204と、駆動回路209,210とを備えている。ROM202、RAM203、フラッシュメモリ204、及び駆動回路209,210は、CPU201に電気的に接続されている。なお、CPU201及び駆動回路209が、各請求項記載の制御手段として機能する。
図4を参照して、タッチパネル25における導電膜301,301の配置及びそれらの接続構成について説明する。図4に示すように、タッチパネル25は、フィルム303の第1配列面である対向内側面(下面)においてY方向(上述した上下方向)に伸びるYセグメント(第1導電膜領域)の導電膜301がX方向(上述した左右方向)に沿ってm個配列されると共に、ガラス302の第2配列面である対向内側面(上面)においてX方向(上述した左右方向)に伸びるXセグメント(第2導電膜領域)の導電膜301がY方向(上述した上下方向)に沿ってn個配列されている。なお、図中では、図示の煩雑をさけるために、m=n=3個の場合で略記している。
上記のように構成された電子筆記装置2においては、基本的に2種類の検出形態がある。1つ目の検出形態は、各セルにおいて単純に接触導通があるか否か、すなわち所定のXセグメントとYセグメントとの組み合わせにおける接触導通の有無のみを検出する形態である。
以下、電子筆記装置2におけるペン位置の検出シーケンスについて説明する。この例では、図8に示すように、右利きの操作者がペン3を持った右手をタッチパネル25上に載置し、筆記する状態を想定する。この筆記状態で、上記図5に示すセグメント配置のタッチパネル25に図9に示す位置のセルが押圧されたとする。具体的には、タッチパネル25の左上部の座標(X,Y)を原点O(0,0)として右方向に向けてX軸、下方向に向けてY軸をそれぞれ配置したX−Y座標系を設定し、横に12個、縦に20個の合計12×20=240個のセルが配置されている。そのうち、ペン先がセル(5,4)の1点を押圧し、右手でセル(4,16)、セル(4,17)、セル(4,18)、セル(4,19)、セル(5,16)、セル(5,17)、セル(5,18)、セル(5,19)、セル(6,16)、セル(6,17)、セル(6,18)、及びセル(6,19)の12点を押圧している。
押圧セル特定処理では、詳細には、一次領域検出処理、二次領域検出処理、及び導通検出処理の3つの処理を順に実行する。一次領域検出処理及び二次領域検出処理は、処理の迅速化の観点から、タッチパネル25全体のうちで押圧点が存在する領域をセル単位の略矩形領域で検出するための処理である。
位置検出処理では、上記ペン位置セル特定処理により特定されたペン位置セル内の対象押圧点のX−Y座標を検出し取得する。この位置検出処理では、X方向とY方向とでそれぞれ個別に座標を検出し取得する。
電子筆記装置2は、基本的に上述したペン位置検出シーケンスによりペン位置のX−Y座標を検出する。しかし、タッチパネル25の構成に起因して、ペン先により1つのセルが押圧されるのと同時に例えば操作者の手等により当該セルと同一のセグメント上の他のセルが押圧された場合に、ペン位置のX−Y座標の検出おいて誤差が生じる可能性がある。以下、その原因と対策について詳細に説明する。
位置情報補正処理では、詳細には、接触抵抗値算出処理、補正量算出処理、及び補正処理の3つの処理を順に実行する。
Rt=Rx×(Z1/Z2−1) ・・・(式1)
上記の手法を実現するために、電子筆記装置2のCPU201がROM202に記憶された接触検出処理プログラムに基づき実行する接触検出処理方法の概略的な制御手順を、図22により説明する。図22において、このフローに示す処理は、例えば、電子筆記装置2の電源がオンされることを契機に開始される。
Rt=RY×Cy×(Z1/Z2−1) ・・・(式2)
この場合、電子筆記装置2の構成に対応した外乱セルにおける接触抵抗値Rtの検出を簡易かつ高い精度で行える。
Rt=RX×Cx×(Z3/Z4−1) ・・・(式3)
この場合も、電子筆記装置2の構成に対応した外乱セルにおける接触抵抗値Rtの検出を簡易かつ高い精度で行える。
201 CPU
202 ROM(記憶手段)
209 駆動回路
302 ガラス(第2基材)
303 フィルム(第1基材)
Mx1〜Mxn Xセグメント(第2導電膜領域)
Mxj Xセグメント(第2導電膜領域)
My1〜Mym Yセグメント(第1導電膜領域)
Myi Yセグメント(第1導電膜領域)
Tx1−1〜Txn−1 X電極(第2電極)
Txj−1 X電極(第2電極)
Tx1−2〜Txn−2 X電極(第2電極)
Txj−2 X電極(第2電極)
Ty1−1〜Tym−1 Y電極(第1電極)
Tyi−1 Y電極(第1電極)
Ty1−2〜Tym−2 Y電極(第1電極)
Tyi−2 Y電極(第1電極)
Claims (7)
- 互いに直交するX方向及びY方向を備えた第1配列面を有し、前記Y方向に伸びる第1導電膜領域が当該第1配列面において前記X方向に沿ってm個配列される第1基材と、各第1導電膜領域に対応して前記第1配列面にそれぞれ設けられ、当該第1導電膜領域に対し前記Y方向に沿った電位勾配を形成可能なm対の第1電極と、前記X方向及び前記Y方向を備えると共に前記第1配列面と対向する第2配列面を有し、前記X方向に伸びる第2導電膜領域が当該第2配列面において前記Y方向に沿ってn個配列される、第2基材と、各第2導電膜領域に対応して前記第2配列面にそれぞれ設けられ、当該第2導電膜領域に対し前記X方向に沿った電位勾配を形成可能なn対の第2電極と、前記m対の前記第1電極及び前記n対の前記第2電極への通電を制御する制御手段と、を有し、前記m個の第1導電膜領域及び前記n個の前記第2導電膜領域により平面視においてm×n個の格子領域が生成される、タッチパネル装置の前記制御手段に対し、
前記n個の前記第2導電膜領域それぞれに対応する前記n対の第2電極の一方を接地側に接続すると共に、前記m個の前記第1導電膜領域それぞれに対応する前記m対の前記第1電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位に接続することにより、前記第2導電膜領域と導通された少なくとも1つの前記第1導電膜領域を検出する、一次領域検出手順と、
前記一次領域検出手順で導通が検出された前記少なくとも1つの前記第1導電膜領域それぞれに対応する各対の第1電極の一方を接地側に接続すると共に、前記n個の前記第2導電膜領域それぞれに対応する前記n対の前記第2電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位に接続することにより、前記第1導電膜領域と前記第2導電膜領域との導通が生じている少なくとも1つの格子領域を矩形状に包含する、略矩形領域を検出する二次領域検出手順と、
前記二次領域検出手順において検出された略矩形領域に含まれる複数の格子領域それぞれについて、順次、対応する一対の前記第2電極の一方を接地側に接続しかつ対応する一対の前記第1電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位を接続するか、若しくは、対応する一対の前記第1電極の一方を接地側に接続しかつ対応する一対の前記第2電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位を接続することにより、各格子領域ごとに、前記第1導電膜領域と前記第2導電膜領域との導通の有無を検出する導通検出手順と、
前記導通検出手順において導通があるとして検出された導通格子領域のうちの所定の1つの特定導通格子領域に対し、導通点の前記X方向における位置情報と前記Y方向における位置情報とを取得する位置検出手順と、
前記特定導通格子領域に対して、同一の第1導電膜領域上又は同一の第2導電膜領域上に含まれる他の導通格子領域である少なくとも1つの外乱導通格子領域を取得する外乱導通格子領域取得手順と、
前記外乱導通格子領域取得手順で取得した前記外乱導通格子領域が含まれる第1導電膜領域と第2導電膜領域との接触抵抗値と、前記特定導通格子領域及び前記外乱導通格子領域の両方が含まれる同一の第1導電膜領域上又は同一の第2導電膜領域上における前記特定導通格子領域の格子領域単位の位置と、前記同一の第1導電膜領域上又は前記同一の第2導電膜領域上における前記特定導通格子領域と前記外乱導通格子領域との前後配置関係と、に基づいて、前記位置検出手順が取得した前記特定導通格子領域の前記同一の第1導電膜領域上又は前記同一の第2導電膜領域上に沿った方向の位置情報を補正する位置情報補正手順と、
を実行させることを特徴とする接触検出処理プログラム。 - 前記位置情報補正手順は、
前記外乱導通格子領域取得手順で複数の外乱導通格子領域を取得した場合、当該複数の外乱導通格子領域のそれぞれに対応した補正量を累積して補正することを特徴とする請求項1記載の接触検出処理プログラム。 - 前記タッチパネル装置は、
前記接触抵抗値と前記格子領域単位の位置とに対応した前記位置情報への補正量の相関を記憶した記憶手段を有し、
前記位置情報補正手順は、
前記記憶手段の前記相関を参照して前記位置情報の補正を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の接触検出処理プログラム。 - 前記位置検出手順は、
前記特定導通格子領域における前記導通点のY座標を検出する場合には、前記特定導通格子領域に対応する一対の前記第1電極の一方に対し所定の電圧を印加することにより、前記第1電極の一方により前記第1導電膜領域に生じる前記電位勾配に基づいて検出し、
前記特定導通格子領域における前記導通点のX座標を検出する場合には、前記特定導通格子領域に対応する一対の前記第2電極の一方に対し所定の電圧を印加することにより、前記第2電極の一方により前記第2導電膜領域に生じる前記電位勾配に基づいて検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の接触検出処理プログラム。 - 前記位置情報補正手順は、
前記外乱導通格子領域における前記接触抵抗値を、
対応する一対の前記第1電極の一方に対し所定の電圧を印加したときの第1電極側電圧と第2電極側電圧との比と、前記接地側に接続された一対の前記第2電極の一方を含む前記第2導電膜領域全体の抵抗値と、当該第2導電膜領域における前記導通点による分圧比と、を用いて算出するか、
若しくは、
対応する一対の前記第2電極の一方に対し所定の電圧を印加したときの第2電極側電圧と第1電極側電圧との比と、前記接地側に接続された一対の前記第1電極の一方を含む前記第1導電膜領域全体の抵抗値と、当該第1導電膜領域における前記導通点による分圧比と、を用いて算出する、
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の接触検出処理プログラム。 - 互いに直交するX方向及びY方向を備えた第1配列面を有し、前記Y方向に伸びる第1導電膜領域が当該第1配列面において前記X方向に沿ってm個配列される第1基材と、各第1導電膜領域に対応して前記第1配列面にそれぞれ設けられ、当該第1導電膜領域に対し前記Y方向に沿った電位勾配を形成可能なm対の第1電極と、前記X方向及び前記Y方向を備えると共に前記第1配列面と対向する第2配列面を有し、前記X方向に伸びる第2導電膜領域が当該第2配列面において前記Y方向に沿ってn個配列される、第2基材と、各第2導電膜領域に対応して前記第2配列面にそれぞれ設けられ、当該第2導電膜領域に対し前記X方向に沿った電位勾配を形成可能なn対の第2電極と、前記m対の前記第1電極及び前記n対の前記第2電極への通電を制御する制御手段と、を有し、前記m個の第1導電膜領域及び前記n個の前記第2導電膜領域により平面視においてm×n個の格子領域が生成される、タッチパネル装置が実行する、接触検出処理方法であって、
前記n個の前記第2導電膜領域それぞれに対応する前記n対の第2電極の一方を接地側に接続すると共に、前記m個の前記第1導電膜領域それぞれに対応する前記m対の前記第1電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位に接続することにより、前記第2導電膜領域と導通された少なくとも1つの前記第1導電膜領域を検出する、一次領域検出手順と、
前記一次領域検出手順で導通が検出された前記少なくとも1つの前記第1導電膜領域それぞれに対応する各対の第1電極の一方を接地側に接続すると共に、前記n個の前記第2導電膜領域それぞれに対応する前記n対の前記第2電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位に接続することにより、前記第1導電膜領域と前記第2導電膜領域との導通が生じている少なくとも1つの格子領域を矩形状に包含する、略矩形領域を検出する二次領域検出手順と、
前記二次領域検出手順において検出された略矩形領域に含まれる複数の格子領域それぞれについて、順次、対応する一対の前記第2電極の一方を接地側に接続しかつ対応する一対の前記第1電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位を接続するか、若しくは、対応する一対の前記第1電極の一方を接地側に接続しかつ対応する一対の前記第2電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位を接続することにより、各格子領域ごとに、前記第1導電膜領域と前記第2導電膜領域との導通の有無を検出する導通検出手順と、
前記導通検出手順において導通があるとして検出された導通格子領域のうちの所定の1つの特定導通格子領域に対し、導通点の前記X方向における位置情報と前記Y方向における位置情報とを取得する位置検出手順と、
前記特定導通格子領域に対して、同一の第1導電膜領域上又は同一の第2導電膜領域上に含まれる他の導通格子領域である少なくとも1つの外乱導通格子領域を取得する外乱導通格子領域取得手順と、
前記外乱導通格子領域取得手順で取得した前記外乱導通格子領域が含まれる第1導電膜領域と第2導電膜領域との接触抵抗値と、前記特定導通格子領域及び前記外乱導通格子領域の両方が含まれる同一の第1導電膜領域上又は同一の第2導電膜領域上における前記特定導通格子領域の格子領域単位の位置と、前記同一の第1導電膜領域上又は前記同一の第2導電膜領域上における前記特定導通格子領域と前記外乱導通格子領域との前後配置関係と、に基づいて、前記位置検出手順が取得した前記特定導通格子領域の前記同一の第1導電膜領域上又は前記同一の第2導電膜領域上に沿った方向の位置情報を補正する位置情報補正手順と、
を有することを特徴とする接触検出処理方法。 - 互いに直交するX方向及びY方向を備えた第1配列面を有し、前記Y方向に伸びる第1導電膜領域が当該第1配列面において前記X方向に沿ってm個配列される第1基材と、
各第1導電膜領域に対応して前記第1配列面にそれぞれ設けられ、当該第1導電膜領域に対し前記Y方向に沿った電位勾配を形成可能なm対の第1電極と、
前記X方向及び前記Y方向を備えると共に前記第1配列面と対向する第2配列面を有し、前記X方向に伸びる第2導電膜領域が当該第2配列面において前記Y方向に沿ってn個配列される、第2基材と、
各第2導電膜領域に対応して前記第2配列面にそれぞれ設けられ、当該第2導電膜領域に対し前記X方向に沿った電位勾配を形成可能なn対の第2電極と、
前記m対の前記第1電極及び前記n対の前記第2電極への通電を制御する制御手段と、
を有し、
前記m個の第1導電膜領域及び前記n個の前記第2導電膜領域により平面視においてm×n個の格子領域が生成される、タッチパネル装置であって、
前記n個の前記第2導電膜領域それぞれに対応する前記n対の第2電極の一方を接地側に接続すると共に、前記m個の前記第1導電膜領域それぞれに対応する前記m対の前記第1電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位に接続することにより、前記第2導電膜領域と導通された少なくとも1つの前記第1導電膜領域を検出する、一次領域検出手段と、
前記一次領域検出手段で導通が検出された前記少なくとも1つの前記第1導電膜領域それぞれに対応する各対の第1電極の一方を接地側に接続すると共に、前記n個の前記第2導電膜領域それぞれに対応する前記n対の前記第2電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位に接続することにより、前記第1導電膜領域と前記第2導電膜領域との導通が生じている少なくとも1つの格子領域を矩形状に包含する、略矩形領域を検出する二次領域検出手段と、
前記二次領域検出手段において検出された略矩形領域に含まれる複数の格子領域それぞれについて、順次、対応する一対の前記第2電極の一方を接地側に接続しかつ対応する一対の前記第1電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位を接続するか、若しくは、対応する一対の前記第1電極の一方を接地側に接続しかつ対応する一対の前記第2電極の一方に対し所定の抵抗を介した電位を接続することにより、各格子領域ごとに、前記第1導電膜領域と前記第2導電膜領域との導通の有無を検出する導通検出手段と、
前記導通検出手段において導通があるとして検出された導通格子領域のうちの所定の1つの特定導通格子領域に対し、導通点の前記X方向における位置情報と前記Y方向における位置情報とを取得する位置検出手段と、
前記特定導通格子領域に対して、同一の第1導電膜領域上又は同一の第2導電膜領域上に含まれる他の導通格子領域である少なくとも1つの外乱導通格子領域を取得する外乱導通格子領域取得手段と、
前記外乱導通格子領域取得手段で取得した前記外乱導通格子領域が含まれる第1導電膜領域と第2導電膜領域との接触抵抗値と、前記特定導通格子領域及び前記外乱導通格子領域の両方が含まれる同一の第1導電膜領域上又は同一の第2導電膜領域上における前記特定導通格子領域の格子領域単位の位置と、前記同一の第1導電膜領域上又は前記同一の第2導電膜領域上における前記特定導通格子領域と前記外乱導通格子領域との前後配置関係と、に基づいて、前記位置検出手段が取得した前記特定導通格子領域の前記同一の第1導電膜領域上又は前記同一の第2導電膜領域上に沿った方向の位置情報を補正する位置情報補正手段と、
を有することを特徴とするタッチパネル装置。
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