JP6006591B2

JP6006591B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6006591B2
Application number: JP2012202012A
Authority: JP
Inventors: 笠松　健彦; 健彦笠松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2016-10-12
Anticipated expiration: 2032-09-13
Also published as: JP2014056512A; US9158403B2; US20140071085A1

Description

本発明は、静電容量方式のタッチパネルを備える電子機器に関する。

電子機器のユーザインタフェースとして、静電容量方式のタッチパネルを使用する場合がある。タッチパネル方式には、抵抗膜方式や赤外線方式等様々な方式があるが、その利便性から静電容量方式を採用することが多くなってきている。

静電容量方式のタッチパネルでは、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等による透明電極により複数の静電センサパターンが形成されている。一般的には、ユーザの指などがタッチパネル上で接触した位置の静電センサパターンの静電容量値が無操作の場合と比べて増加したことが検出され、その静電容量値の増加分に基づいて、タッチ操作の有無が判定される。

特開２０１１−１９８３５９号公報

ここで、基準となるべき無操作の状態での静電容量値が環境温度等の影響により変化してしまった場合に、正確にタッチ操作の判定ができない場合がある。特許文献１では、液晶パネルとタッチパネルの間に送風するファンを設け、温度や湿度の変化に応じて液晶パネルやタッチパネルを冷却するためにファンを制御する構成を備えることが記載されている。この構成により、タッチパネルの周囲環境を一定とし、誤動作を防止するようにしている。しかしながら、タッチパネルを冷却するためのファンを設けることは機器の大型化やコストアップとなり、また、以下のような問題が考えられる。

静電容量を測定するための静電センサ（静電センサパターン）は通常人体が操作を行う操作部にカバーレンズ等を用いている。一般的には、カバーレンズと静電センサパターンを配するシートを接着するために、接着シート等で固定されている。タッチパネルの操作を指一本で操作することを前提とした場合には、小さめのタッチパネルの場合、手の平などでタッチパネル全体に触れた状態と等しく、どの部分を操作したか分からないために、想定よりも大きな領域で操作されたとしてその操作自体を無効とする処理が行われる。

しかしながら、通常人体の手の平はタッチパネルの温度よりも高い場合が多く、長時間手の平でタッチパネル全体に接触した状態が継続すると、タッチパネル全体に手の平の熱が伝わる。その結果、カバーレンズや接着材等の静電センサパターンの近傍の物質の誘電率が変化してしまう。そのような場合、手の平を離したときに、静電センサパターンの静電容量が、変化した周りの物質の影響で手の平を触れる前の静電容量とならず、手の平で触る前よりも無操作状態の静電容量が大きくなってしまう。つまり、手の平を離したにもかかわらず、無操作状態での静電容量値と差分がある状態となり、タッチパネルを操作状態と誤判断し、装置自体の誤動作や他のユーザが操作できない状態が長時間続いてしまう。

図１０は、タッチパネルに手の平を長時間置いた状態の静電センサパターンの静電容量の変化を表したものである。区間Ａに示すように、手の平でタッチパネルを触ると急激に静電容量が増加する。その後、タッチパネルに触っている間は、手の平の温度により静電センサパターン周囲の誘電率が変化し、徐々に静電容量が増加する。その後、手をタッチパネルから離すと、区間Ｂにしめすように、手の平の静電容量分は急激に減少するが、手の平の温度により上がった静電容量は、急激に温度が戻るわけではない。従って、手の平で触る前の値より大きくなっており、タッチパネルの温度が徐々に下がっていくにつれて、元の静電容量値の値に戻ることになる。所定の閾値を超えて静電容量の増加分があった場合にタッチ操作有りと判定する制御の場合、区間Ｃに示すように、温度が元に戻るまでの間に実際にはタッチ操作していないにも関わらず、タッチパネルが操作されていると誤判定されてしまう。

本発明の目的は、このような従来の問題点を解決することにある。本発明は、上記の点に鑑み、不適切なタッチ操作が行われた場合に、タッチ操作の誤判定を防ぐ電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る電子機器は、ユーザによって接触された位置を検出するための複数の電極が配置されたタッチパネルと、前記複数の電極に含まれる電極に起因する静電容量を測定する測定手段と、前記測定手段による測定値と前記タッチパネルが無操作であるときの基準値との差が閾値より大きい場合に、前記タッチパネルにタッチ操作が行われたと判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段が前記タッチ操作が行われたと判定し、且つ、前記基準値と前記測定値との差が前記閾値よりも大きい電極の数が予め定められた数よりも多い場合には、前記タッチ操作が不適切な操作であると判定する第２の判定手段と、前記第２の判定手段による前記不適切な操作であるとの判定が予め定められた時間継続した場合は、前記測定値と前記基準値との差が前記閾値を超えないように前記基準値を増大させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記第２の判定手段が前記不適切な操作であると判定した後に前記測定値が減少した場合には、前記基準値を前記測定値に従って減少させることを特徴とする。

本発明によれば、不適切なタッチ操作が行われた場合に、タッチ操作の誤判定を防ぐことができる。

操作部とコントローラユニットとプリンタとの間のより詳細なブロック構成を示す図である。静電タッチパネルの断面図を示す図である。Ｘ方向を検出するための透明電極のパターンの形状を示す図である。Ｘ座標検出用のシートを示す図である。Ｙ方向を検出するための透明電極のパターンの形状を示す図である。Ｙ座標検出用のシートを示す図である。静電タッチパネルを正面から見た図である。静電タッチＩＣの内部ブロック図を示す図である。不適切な状態でタッチ操作が行われた場合の各状態変化を説明する図である。タッチパネルに手の平を長時間置いた場合の問題点を説明するための図である。静電センサＩＣの動作の全体の概要を示す図である。Ｓ１１０２のキャリブレーションの処理の手順を示す図である。Ｓ１１０３のユーザのタッチ操作の検出処理の手順を示す図である。Ｓ１３０１のＸ座標検出用の静電センサパターンについての静電容量の計測の手順を示す図である。Ｓ１３０３の静電タッチパネル上のタッチ操作の有無の判定と、不適切なタッチ操作の有無を判定する手順を示す図である。Ｓ１５０４のベースライン値の更新処理の手順を示す図である。メイン制御部が静電タッチパネルの状態を検出する処理の手順を示す図である。メイン制御部がキャリブレーション命令を送出する処理の手順を示す図である。ＭＦＰの外観図を示す図である。ＭＦＰの内部構成を説明するためのブロック図である。ＭＦＰの操作部の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施例を詳しく説明する。尚、以下の実施例は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施例で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。

〔実施例１〕
本実施例では、静電容量方式のタッチパネルをユーザインタフェースに用いた電子機器の一例として、多機能周辺装置（ＭＦＰ：ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を説明する。ＭＦＰは、原稿等を光学的に読み取り（スキャン）、そのスキャンデータに基づいて記録媒体に画像を形成して印刷するコピー機能や、ネットワークを介して受信した画像データに基づいて記録媒体に記録するプリント機能等、複数の機能を有する。

図１９は、ＭＦＰ１９００の外観図を示す図である。スキャナ１９０１は、原稿台に置かれた原稿（記録媒体）に対して、照明を当てて原稿画像を光学的に読み取り、その像を電気信号に変換して画像データを作成する。本体１９０２は、不図示のプリンタや、スキャナやプリンタを制御するためのコントローラユニットを含む。給紙部１９０３は、プリンタで記録される用紙等の記録媒体を収納するカセットである。操作部１９０４は、本実施例におけるタッチパネルや、ユーザが各機能の実行指示を行うための機能ボタンを備える。排紙部１９０５は、コピー機能やプリント機能によって、画像等が記録された記録媒体を排紙トレイに排紙する。

図２０は、ＭＦＰ１９００の内部構成を説明するためのブロック図である。コントローラユニット２０００は、画像入力デバイスであるスキャナ１９０１や画像出力デバイスであるプリンタ２０９５と接続する。そして、ＬＡＮや公衆回線（ＷＡＮ）に接続することで、画像情報やデバイス情報の入出力を行う。ＣＰＵ２００１は、システム全体を制御するコントローラである。ＲＡＭ２００２は、ＣＰＵ２００１が動作するためのシステムワークメモリであり、画像データを一時記憶するための画像メモリでもある。

ＲＯＭ２００３は、ブートＲＯＭであり、システムのブートプログラムが格納されている。ＨＤＤ２００４は、ハードディスクドライブで、画像データやソフトウェアモジュールを格納する。ネットワークインタフェース２０１０は、ＬＡＮに接続し、情報の入出力を行う。モデム２０１３は、公衆回線に接続し、画像情報の入出力を行う。

以上のデバイスがシステムバス２００７上に接続される。イメージバスＩ／Ｆ２００５は、システムバス２００７と画像データを高速で転送する画像バス２００８とを接続し、データ構造を変換するバスブリッジである。画像バス２００８上には以下のデバイスが接続される。

ラスタイメージプロセッサ（ＲＩＰ）２０６０は、ＰＤＬコードをビットマップイメージに展開する。デバイスＩ／Ｆ２０２０は、画像入出力デバイスであるスキャナ１９０１やプリンタ２０９５とコントローラユニット２０００とを接続する。スキャナ画像処理部２０８０は、入力画像データに対し補正、加工、編集を行う。

プリンタ画像処理部２０９０は、出力画像データに対し補正、加工、編集を行う。画像回転部２０３０は、スキャナ画像処理と連携して、スキャナ１９０１からの画像読み込みと同時に画像を回転してメモリ上に格納したり、メモリ上にある画像を回転してメモリ上に格納する。もしくは、メモリ上にある画像をプリンタ画像処理部２０９０と連携して回転しながら印刷出力することもできる。

解像度変換部２０３１は、メモリ上にある画像を解像度変換処理し、メモリ上に格納する。色空間変換部２０３２は、マトリクス演算により、たとえばメモリ上にあるＹＵＶ画像をＬａｂ画像に変換し、メモリ上に格納する。階調変換部２０３３は、例えばメモリ上にある８ｂｉｔ、２５６階調の画像を誤差拡散処理などの手法により１ｂｉｔ、２階調に変換し、メモリ上に格納する。画像圧縮部２０４０は、多値画像データに対してＪＰＥＧ、２値画像データに対してＪＢＩＧ、ＭＭＲ、ＭＲ、ＭＨの圧縮伸張処理を行う。

図２１は、ＭＦＰ１９００の操作部１９０４の一例を示す図である。図２１に示すように、操作部１９０４は、ハードキーによるユーザ操作を受付け可能なキー入力部２１０２、ソフトキーによるユーザ操作を受付可能なタッチパネル部２１０１を有する。キー入力部２１０２は、操作部１９０４の電源スイッチや、処理対象となるジョブのコピー動作や送信動作等、ユーザにより指示された種類のジョブ処理を開始させるためのスタートキーを有する。また、キー入力部２１０２は、受け付けたジョブの処理を印刷装置に中断させるためのストップキーや、各種設定の置数の設定をユーザにより実行可能にするためのテンキー、ユーザにより設定された置数等の各種パラメータを解除するためのクリアキー等も有する。

タッチパネル部２１０１は、ＭＦＰ１９００が実行可能な各機能の設定画面を表示し、タッチパネル上でのユーザのタッチ操作を受け付けることができる。本実施例においては、タッチパネル部２１０１は、静電容量方式のタッチパネルを備えている。タッチパネル部２１０１は、例えば、コピー機能について、「倍率」や「用紙選択」等のアイコン（ソフトキー）を表示する。ユーザは、表示された各アイコンをタッチパネル上で押下することにより、対応する指示を実行することができる。

図１は、操作部１９０４と、コントローラユニット２０００と、プリンタ２０９５との間のより詳細なブロック構成を示す図である。静電タッチパネル１１は、ユーザインタフェースとなる投影型の静電容量方式のタッチパネルである。静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１の静電容量を計測し、計測した静電容量に基づき、ユーザが静電タッチパネル１１をタッチ操作したか否かに応じて、後述する各種のフラグを設定する。また、静電タッチＩＣ１２は、ユーザのタッチ操作の際に、そのタッチ操作が正常であるか否かを判定する。ＬＣＤ１３は、静電タッチパネル１１の下面に配置されたＬＣＤであり、ＬＣＤコントローラ１４は、ＬＣＤ１３を駆動制御する。図１において、ＣＰＵ２００１を有するメインＡＳＩＣ１０とＲＯＭ２００３とＲＡＭ２００２とネットワークインタフェース２０１０とを纏めて、メイン制御部１５とする。

メイン制御部１５は、ＭＦＰ１９００全体の制御を行う。メイン制御部１５は、ＣＰＵ２００１やタイマ機能を内蔵したＡＳＩＣ１０、装置全体を動作させるためのプログラムを内蔵したＲＯＭ２００３、ＣＰＵ２００１を動作させるために必要となるメモリ領域としてのＲＡＭ２００２等から構成されている。プリンタ２０９５は、プリント動作を行うための記録ヘッドや、記録ヘッドを記録箇所に移動させるためのキャリッジモータ、印刷するための紙を給排紙したり紙送りするための機構を動作させるためのＬＦモータ、スキャナの読み取り部を動作させるためのＦＢモータを含む。また、プリンタ２０９５は、それらをデバイスＩ／Ｆ２０１０を介してメイン制御部１５からの転送される信号により、モータドライバを介して動作させる。

メイン制御部１５は、信号線１２０を介してＬＣＤコントローラ１４に表示画面データを転送することにより、ＬＣＤ１３に表示される画面の表示制御を行う。メイン制御部１５と静電タッチＩＣ１２とは、信号線１２１を介して接続されており、メイン制御部１５は、静電タッチＩＣ１２に、後述するキャリブレーション等の動作命令を送出し、また、静電タッチＩＣ１２の状態情報を読み出すことができる。静電タッチＩＣ１２の状態情報とは、後述するが、静電タッチＩＣ１２に保持されている各フラグのステータス情報である。また、割込み信号線１２２により、静電タッチＩＣ１２から静電タッチＩＣ１２の状態情報が変化したことを知らせる。メイン制御部１５は、信号線１２１を介して、静電タッチＩＣ１２の状態に応じて、ユーザのタッチ操作の状態を認識し、タッチ操作の状態に合わせて、ＬＣＤ１３の画面の切り替えやプリンタ等、ＭＦＰ１９００の各機能を実行するように図２０に示す各部を制御する。

図２は、静電タッチパネル１１の断面図を示す図である。カバーレンズ２１は、ユーザインタフェースとして指等の人体が接触する部分である。シート２２は、Ｘ方向検出用のシートであり、シート２３は、Ｙ方向検出用のシートである。それらのシートには、静電容量を測定するための透明電極の静電センサ（以後静電センサパターンと表す）が複数本配置されている。接着剤２４は、カバーレンズ２１とシート２２、及び、シート２２とシート２３を密着して接着する。図示されていないが、シート２２及び２３に配置された複数の静電センサパターンは、各シート上で銅パターンに接続されている。また、シート２２及び２３は、基板等のコネクタに接続するために使用されるＦＰＣ２５に接続されている。

図３は、Ｘ方向を検出するための、シート２２上に形成されている透明電極のパターンの形状を示す図である。本実施例においては、約５ミリ角のひし形のパターンが縦に接続されて静電センサパターン（別の表現をすれば導電パターン）が構成されている。図４は、図３の導電パターンを横に１４本並べて配置されているＸ座標検出用のシート２２を示す図である。パターン４１は、透明電極に接続されている銅パターンを示す。図５は、同様に、Ｙ方向を検出するための、約５ミリ角のひし形のパターンが横に接続されて静電センサパターンがシート２３上に形成されていることを示す図である。図６は、図５のパターンを縦に１１本並べて配置されているＹ座標検出用のシート２３を示す図である。パターン６１は、透明電極に接続されている銅パターンを示す。以上のように、図４、図６に示すような静電センサパターンが静電センサの役割をする。

図７は、静電タッチパネル１１を正面から見た図である。領域７１は、透明電極（静電センサパターン）の配置されている領域を示す。領域７１内のグレーの部分は、シート２２上に配置されているＸ方向の操作を検出するための静電センサパターンであり、白い部分は、シート２３上に配置されているＹ方向の操作を検出するための静電センサパターンであり、互いに重ならないように配置されている。領域７２は、カバーレンズ２１に着色した部分で、且つ、静電センサパターンが配置されていない部分であり、静電タッチパネル１１の操作範囲外の領域である。指示位置７３は、静電タッチパネル１１をユーザが指示操作するために指で接触した場合のイメージを示している。指示位置７３は、接触範囲として直径約９ｍｍの円を想定しており、Ｘ座標検出用とＹ座標検出用の静電センサパターン２〜３本に対して電極の静電容量の増加をもたらす分の大きさを有する。ここで、手の平などで領域７１内に触れると、Ｘ座標検出センサおよびＹ座標検出用のほぼ全ての静電センサパターンが反応してしまうことになる。

図８は、静電タッチＩＣ１２の内部ブロック図を示す図である。静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１のタッチ操作の有無の判定と、正常なタッチ操作が行われたか否かの判定を行う。さらに、正常なタッチ操作が行われたと判定した場合には、そのタッチ操作された位置座標を算出する。アナログスイッチ８１は、図４の銅パターン４１、図６の銅パターン６１と接続される。これにより、アナログスイッチ８１は、静電タッチパネル１１からのＸ座標検出用信号線１４本、および、Ｙ座標検出用信号線１１本の静電容量の検出パターンと接続されている。静電容量計測部８２は、静電容量を検出し、アナログスイッチ８１で選択された信号線に対応する電極に起因する静電容量を計測する。ＲＯＭ８３は、静電タッチＩＣ１２の制御を行うＣＰＵ８４を動作させるためのプログラムを内蔵している。ＲＡＭ８５は、ＣＰＵ８４のワーク領域や、計測した静電容量等の保存領域として用いられる。インタフェース８６は、メイン制御部１５と相互に通信するためのインタフェースである。

静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１の静電容量を検出した後、静電タッチパネル１１へのユーザ操作の有無、および、不適切なタッチ操作の有無を判定する。静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１へのタッチ操作であって、かつ、不適切なタッチ操作でない場合には、タッチ操作された位置座標を算出して保持する。また、静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１に対する操作状態が変化したことを、割込み信号線１２２を介してメイン制御部１５に通知する。後述するが、操作状態が変化したとは、静電タッチＩＣ１２が保持する各フラグの状態が変化したことを意味する。メイン制御部１５は、割込み信号線１２２を介して割込み信号を受信すると、Ｉ２Ｃインタフェースを介して、静電タッチパネル１１のタッチ操作の有無、不適切なタッチ操作の有無、位置座標情報を取得する。

次に、静電タッチＩＣ１２の動作について説明する。

図１１は、静電センサＩＣ１２の動作の全体の概要を示すフローチャートである。ＭＦＰ１９００が電源投入されて起動すると（Ｓ１１０１）、静電タッチパネル１１のベースライン値のキャリブレーションを実行する（Ｓ１１０２）。

図１２は、図１１のＳ１１０２のキャリブレーションの処理の手順を示す図である。まず、Ｓ１２０１において、静電センサＩＣ１２は、Ｘ方向のタッチ操作位置を検出するための１４本で構成されているＸ座標用静電センサパターンから、静電容量の計測の対象となる静電センサパターンを特定する。また、静電センサＩＣ１２は、Ｙ方向のタッチ操作位置を検出するための１１本で構成されているＹ座標用静電センサパターンから、静電容量の計測の対象となる静電センサパターンを特定する。

次に、Ｓ１２０２において、特定された静電センサパターンについての静電容量を計測する。Ｓ１２０３において、計測された静電容量値を各センサパターン毎に、静電タッチパネル１１に対して無操作である場合の静電容量値（ベースライン値、基準値）としてＲＡＭ８５に保存する。Ｓ１２０４において、各センサパターン毎に設けられているベースライン値補正用のカウンタを、現在対象としている静電センサパターンについてクリアする。Ｓ１２０５において、全ての静電センサパターンについて、カウンタがクリアされたか否かを判定し、全てについてクリアされていない場合には、Ｓ１２０１からの処理を繰り返す。

図１１のＳ１１０２のキャリブレーションの終了後、静電タッチＩＣ１２は、各静電センサパターンについての静電容量の計測を行い、その計測結果に基づきユーザの静電タッチパネル１１上でのタッチ操作を検出する（Ｓ１１０３）。ユーザがＭＦＰ１９００を印刷等で操作している間は、基本的に図１１のＳ１１０３の処理が繰り返して行われる（Ｓ１１０４のＮｏ〜Ｓ１１０３）。Ｓ１１０４において、メイン制御部１５から静電タッチＩＣ１２にキャリブレーションの命令があったと判定された場合には（Ｓ１１０４のＹｅｓ）、その判定後にタッチ操作の検出を行う前に、Ｓ１１０２のキャリブレーションを実行する。メイン制御部１５から静電タッチＩＣ１２へのキャリブレーションの命令については後述する。

次に、図１１のＳ１１０３の処理について説明する。

図１３は、Ｓ１１０３のユーザのタッチ操作の検出処理の手順を示すフローチャートである。Ｓ１３０１において、Ｘ座標検出用センサの１４本の静電センサパターンについての静電容量を順次計測する。

ここで、図１４は、Ｓ１３０１のＸ座標検出用の静電センサパターンについての静電容量の計測の手順を示すフローチャートである。静電タッチＩＣ１２は、測定対象のセンサパターンを特定し、アナログスイッチ８１を測定対象パターンに接続する（Ｓ１４０１）。そして、特定した静電センサパターンについて静電容量である（ＲＡＷ値）を測定する（Ｓ１４０２）。タッチＩＣ１２は、ベースライン値を静電タッチＩＣ１２内に設けられたＲＡＭ８５から読み出す（Ｓ１４０３）。タッチＩＣ１２は、ＤＩＦＦ値（＝ＲＡＷ値−ベースライン値）を取得する（Ｓ１４０４）。静電タッチＩＣ１２は、測定値（ＲＡＷ値）およびＤＩＦＦ値をＲＡＭ８５に書き込む（Ｓ１４０５）。静電タッチＩＣ１２は、全ての静電センサパターンについて、処理を実行したか否かを判定し（Ｓ１４０６）、全ての静電センサパターンについて実行していないと判定した場合には、Ｓ１４０１からの処理を繰り返す。

図１３のＳ１３０１の処理後、Ｓ１３０２において、Ｙ座標検出用センサの１１本の静電センサパターンについての静電容量を順次計測する。Ｙ座標検出用の静電センサパターンについても、図１４に示す処理と同様に、全静電センサパターンのＲＡＷ値およびＤＩＦＦ値を保存する。以降の処理において、全静電センサパターンのＲＡＷ値およびベースライン値に基づいて、静電タッチパネル１１上のタッチ操作の有無の判定と、不適切なタッチ操作が行われたか否かを判定し、不適切なタッチ操作が行われていないと判定された場合には、タッチ操作された位置座標を算出する。

Ｓ１３０３において、Ｘ座標検出用の静電センサパターンについて、静電タッチパネル１１上のタッチ操作の有無と、不適切なタッチ操作の有無を判定する。さらに、Ｓ１３０４において、Ｙ座標検出用の静電センサパターンについて、静電タッチパネル１１上のタッチ操作の有無と、不適切なタッチ操作の有無を判定する。

図１５は、Ｓ１３０３の静電タッチパネル１１上のタッチ操作の有無の判定と、不適切なタッチ操作の有無を判定する手順を示すフローチャートである。図１５は、Ｘ座標検出用静電センサパターンについて示しているが、Ｓ１３０４のＹ座標検出用静電センサパターンについても同様の処理が行われる。

本実施例においては、タッチ操作されていると判定された静電センサパターンについての静電容量の計測値が予め設定された閾値（操作閾値）より大きい場合の、その隣り合う静電センサパターンの数の上限を設けている。つまり、上限数を超えた場合には、想定以上の大きな物質（手の平等、以下、ラージオブジェクトと呼ぶ）でタッチ操作が行われたとみなし、不適切なタッチ操作が行われたと判定する。本実施例においては、操作閾値を超えた、Ｘ座標検出用静電センサパターンあるいはＹ座標検出用静電センサパターンのいずれかが４本以上連続して隣り合って検出された場合に、不適切なタッチ操作が行われたと判定する。

まず、Ｓ１５０１において、ＲＡＭ８５内の操作有無フラグ、ラージオブジェクトフラグ、連続操作センサ数をクリアする。ここで、操作有無フラグは、静電タッチパネル１１に対して無操作と判定された場合には「０」であり、静電タッチパネル１１上でタッチ操作された（指等が接触した）と判定された場合に「１」となる。ラージオブジェクトフラグは、通常は「０」であり、不適切なタッチ操作が行われたと判定された場合にのみ「１」となる。連続操作センサ数は、後述するＤＩＦＦ値が操作閾値より大きい場合に、順次インクリメントしていくカウンタである。

Ｓ１５０２において、Ｓ１４０３で保存されていたＤＩＦＦ値について、予め定められた第１操作閾値を超えているか否かを判定する。ここで、第１操作閾値を超えていないと判定された場合には、連続操作センサ数を「０」にクリアする（Ｓ１５０３）。その後、Ｓ１５０４において、ＭＦＰの周辺環境（温度等）の変化を反映するためのベースライン値の更新処理を行う（Ｓ１５０４）。ベースライン値の更新処理については後述する。

一方、第１操作閾値を超えていると判定された場合には、静電タッチＩＣ１２は、操作有無フラグを「１」とし、連続操作センサ数に１を加えてインクリメントする（Ｓ１５０５）。Ｓ１５０６において、連続操作センサ数が４以上か否かを判定し（範囲判定の一例）、４以上であると判定された場合には、不適切なタッチ操作が行われたと判定して、ラージオブジェクトフラグを「１」とする（Ｓ１５０７）。Ｓ１５０８において、静電タッチＩＣ１２は、Ｘ方向検出用の全ての静電センサパターンについて図１５の処理を実行したか否かを判定する。全てについて実行していないと判定された場合には、Ｓ１５０２からの処理を繰り返す。全ての静電センサパターンについて実行したと判定された場合には、操作有無フラグ、ラージオブジェクトフラグ、連続操作センサ数の結果をＲＡＭ８５内に保存する。

図１３のＳ１３０５において、操作有無フラグに基づいて、タッチ操作の有無を判定する。例えば、操作有無フラグが「１」であるセンサパターンが存在すれば、タッチ操作が有りと判定する。操作有無フラグが「１」であるセンサパターンが存在しなければ、タッチ操作がないと判定し、Ｓ１３０８に進む。タッチ操作が有りと判定された場合には、Ｓ１３０６において、ラージオブジェクトフラグに基づいて、不適切なタッチ操作が行われたか否かを判定する。例えば、ラージオブジェクトフラグが「１」であれば、不適切なタッチ操作が行われたと判定し、Ｓ１３０８に進む。不適切なタッチ操作が行われなかったと判定された場合には、Ｓ１３０７において、Ｓ１４０２で計測した各センサパターンについての静電容量の計測値に基づいて、タッチ操作の位置座標を算出する。タッチ操作の位置は、Ｘ座標方向及びＹ座標方向の各センサパターンのＤＩＦＦ値に基づいて算出する。例えば、第１操作閾値を超えているＤＩＦＦ値を有するＸ軸方向及びＹ軸方向の静電センサパターンのＸ軸座標及びＹ軸座標をタッチ操作の位置座標としても良い。

Ｓ１３０８において、前回の図１３の処理時と比べて、各フラグの状態あるいは座標に変化があったか否かを判定する。ここで、変化があったと判定された場合には、ＲＡＭ８５のタッチ操作の位置座標をＳ１３０７で算出された値に更新する。そして、Ｓ１３１０において、静電タッチＩＣ１２は、割込み信号線１２２を介してメイン制御部１５に割込み信号を送出する。本実施例において、図１３に示す一連の処理は、約２０ｍｓｅｃ程度で実行される。一方、Ｓ１３０８において、前回の図１３の処理時と比べて、各フラグの状態に変化がないと判定された場合には、処理を終了する。

図１６は、図１５のＳ１５０４のベースライン値の更新処理の手順を示すフローチャートである。図１５でも説明したように、ベースライン値の更新処理は、Ｓ１５０２においてＤＩＦＦ値が第１操作閾値を超えていない（第１操作閾値以下）場合に実行される。本実施例では、ベースライン値の更新により、ＭＦＰの周辺温度等の変化に起因した、静電タッチパネル１１に対する無操作の場合でも発生し得る静電容量値の変化に対応することが可能になる。つまり、Ｓ１５０４のベースライン値の更新処理は、Ｓ１１０２のキャリブレーション後に、周辺温度等でベースライン値が変動してしまった場合に、そのベースラインを周辺環境に合わせて調整するための処理である。

Ｓ１６０１において、静電タッチＩＣ１２は、ＤＩＦＦ値がベースライン値を超えているか否かを判定する。図１６において、ベースライン値は、静電容量値「０」としており、以下の説明でも「０」とする。ＤＩＦＦ値が「０」を超えていると判定された場合は、ＲＡＷ値はベースライン値より大きい状態ということである。その場合には、Ｓ１６０４において、静電タッチＩＣ１２は、ベースライン値補正用のカウンタをクリアする。ベースライン値補正用のカウンタとは、ＲＡＷ値がベースライン値を連続して下回っている回数をカウントし、ＲＡＭ８５に格納されている。Ｓ１６０５において、静電タッチＩＣ１２は、ベースライン値「０」に、ＤＩＦＦ値を加えてベースライン値を更新し、ＲＡＭ８５に保存する。次回のＤＩＦＦ値の算出（取得）は、更新されたベースライン値に基づいて行われる。Ｓ１６０５において、ベースライン値に加えられる値としては、ＤＩＦＦ値でなくても良く、予め定められた値であっても良い。

Ｓ１６０１において、ＤＩＦＦ値がベースライン値「０」を下回っていると判定された場合は、ＲＡＷ値はベースライン値より小さい状態ということである。その場合には、Ｓ１６０２において、静電タッチＩＣ１２は、ＤＩＦＦ値が０より小さく、かつ、第２操作閾値より大きいか否かを判定する。ここで、０より小さく第２操作閾値より大きいと判定された場合には、Ｓ１６０６において、静電タッチＩＣ１２は、ベースライン補正用カウンタをクリアし、Ｓ１６０７において、現状のベースライン値からＤＩＦＦ値の絶対値を減算し、その結果をベースライン値として更新し、ＲＡＭ８５に保存する。次回のＤＩＦＦ値の算出（取得）は、その更新されたベースラインに基づいて行われる。Ｓ１６０７において、ベースライン値から減算される値として、ＤＩＦＦ値でなくても良く、予め定められた値であっても良い。

Ｓ１６０２において第２操作閾値より大きくないと判定された場合には、Ｓ１６０３において、ＤＩＦＦ値が第２操作閾値を下回っているか否かを判定する。ここで、ＤＩＦＦ値が第２操作閾値を下回っていると判定された場合には、Ｓ１６０８に進み、ベースライン補正用カウンタに「１」を加えてインクリメントする。そして、Ｓ１６０９において、そのベースライン補正用カウンタが２０回以上であるか否かを判定する。

ＤＩＦＦ値が第２操作閾値を下回っている状態とは、後ほど説明する。Ｓ１６０９において、２０回以上であると判定された場合には、Ｓ１６１０において、ベースライン値を現在のＲＡＷ値に更新し、Ｓ１６１１において、ベースライン補正用カウンタをクリアする。次回のＳ１１０３におけるＳ１５０２の判定は、その新たなベースライン値に基づいて行われる。一方、Ｓ１６０９において、２０回以上でないと判定された場合には、一旦、図１６の処理を終了し、Ｓ１１０３の処理を、Ｓ１６０９で２０回以上と判定されるまで繰り返す。

なお、Ｓ１６０９において２０回連続としているのは、外来ノイズ等でＲＡＷ値の検出が影響を受けた場合を想定しており、回数は状況に応じて設定可能である。また、Ｓ１６０３においてＤＩＦＦ値が第２操作閾値を下回っていないと判定される場合とは、例えば、ＤＩＦＦ値が「０」である場合である。つまり、ＲＡＷ値はベースライン値と等しいので、ベースラインの変更は行わない。その後、Ｓ１６１１においてベースライン補正カウンタをクリアする。なお、ベースライン値の変更を行わない条件の別の例を補足する。ＤＩＦＦ値が「０」より大きくかつ第１操作閾値より小さい第３操作閾値と、ＤＩＦＦ値が「０」より小さくかつ第２操作閾値より大きい第４操作閾値を予め定める。ＤＩＦＦ値が第３操作閾値と第４操作閾値の間の値である場合に、ベースラインの変更は行わないように制御するのである。

図１７は、ＭＦＰの制御を行うメイン制御部１５が静電タッチパネル１１の状態を検出する処理の手順を示すフローチャートである。静電タッチＩＣ１２は、静電タッチパネル１１の各フラグの状態が変化した場合に割込み信号を送出する。Ｓ１７０１において、メイン制御部１５は、静電タッチＩＣ１２からの割込み信号を待機する。メイン制御部１５は、割込み信号を受信すると、Ｓ１７０２において、静電タッチＩＣ１２から信号線１２１を介して、静電タッチＩＣ１２に記憶されている、タッチ操作有無フラグ、ラージオブジェクトフラグ、位置座標の情報を読み出す。

Ｓ１７０３において、メイン制御部１５は、タッチ操作の有無を判定する。Ｓ１７０３でタッチ操作がないと判定された場合には、Ｓ１７０４へ進む。その後、Ｓ１７０４において、メイン制御部１５は、不適切なタッチ操作の経過時間を計測するためのタイマカウンタをクリアする。タイマカウンタは、メイン制御部１５内のＲＡＭ２００２に記憶されている。

Ｓ１７０３でタッチ操作が有りと判定された場合には、Ｓ１７０５においてラージオブジェクトフラグが「１」であるか否かを判定する。ラージオブジェクトフラグが「１」でないと判定された場合には、正常なタッチ操作であるということなので、Ｓ１７０２で読み出した位置座標は有効であるとみなし、その位置座標に対応したタッチパネル上のユーザの指示に応じて、ＭＦＰの各機能の制御を行う。例えば、ＬＣＤ１３に表示させるために、ＬＣＤコントローラ１４へ制御信号を出力する。あるいは、プリンタ２０９５やスキャナ１９０１へ制御信号を出力する。その後、Ｓ１７０５に進む。

Ｓ１７０５でラージオブジェクトフラグが「１」であると判定された場合には、不適切なタッチ操作が行われたということなので、Ｓ１７０７において、メイン制御部１５は、タイマカウンタがスタートしているか否かを判定する。Ｓ１７０７でタイマカウンタがスタートしていると判定された場合には、後述する図１８のキャリブレーション命令の送出処理を実行する。一方、Ｓ１７０７でタイマカウンタがスタートしていないと判定された場合には、Ｓ１７０８において、メイン制御部１５は、タイマカウントをスタートさせる。本実施例においては、不適切なタッチ操作が行われたと判定された場合には、Ｓ１７０２で静電タッチＩＣ１２から読み出した位置座標は無効であるとし、その位置座標の情報に応じたＭＦＰの各機能の制御は行わない。

図１８は、メイン制御部１５が静電タッチＩＣ１２に対してキャリブレーション命令を送出する処理の手順を示すフローチャートである。キャリブレーション命令は、メイン制御部１５が上述のタイマカウンタをスタートさせ、予め定められた時間が経過した場合に静電タッチＩＣ１２に送出される。

図１７のＳ１７０８のＹｅｓ判定もしくはＳ１７０９の後、図１８のＳ１８０１において、メイン制御部１５は、予め定められた時間、例えば、５秒が経過したか否かを判定する。Ｓ１８０１で５秒が経過したと判定された場合には、Ｓ１８０２において、メイン制御部１５は、静電タッチＩＣ１２に対して、キャリブレーション命令を送出する。キャリブレーション命令を受信した静電タッチＩＣ１２は、図１１のＳ１１０４において、キャリブレーション命令が有りと判定し、Ｓ１１０２でキャリブレーションを行う。

以上のように、本実施例においては、手の平等の大きな面積で静電タッチパネルに長時間接触することにより、接着剤２４やカバーレンズ２１の温度が変化し、静電センサパターンの静電容量が変化してしまった場合においても、タッチ操作の誤判定を防ぐことができる。

以下、図９を参照しながら、静電タッチパネル１１に対して不適切な状態でタッチ操作が行われた場合の静電タッチＩＣ１２とメイン制御部１５の状態変化を説明する。図９は、静電タッチパネル１１のタッチ操作状態に合わせて、静電センサパターンのＲＡＷ値、ベースライン値、ＤＩＦＦ値の推移と、静電タッチパネル１１上のタッチ操作に関する各フラグの変化と、メイン制御部１５が認識する静電タッチパネル１１上のタッチ操作の状態と、を示している。

図中の区間１は、例えば、ＭＦＰ１９００がパワーオン状態であり、静電タッチパネル１１上に何も接触していない、いわゆる無操作の状態である。この時、ＲＡＷ値はおおよそベースライン値であるので、ＤＩＦＦ値はおおよそ「０」であるので、静電タッチＩＣ１２は、操作有無フラグ＝０、ラージオブジェクトフラグ＝０とする。従って、メイン制御部１５は、その各フラグの状態から、タッチ操作無しと認識する。

区間２は、静電タッチパネル１１に接触面積が広い手の平で静電タッチパネル１１全体に接触している状態である。手の平で接触することにより、静電センサパターンの反応範囲がほぼ全範囲となり、ＲＡＷ値は手の平を押しあてた瞬間に第１操作閾値をはるかに超えて急激に大きくなる。その後、手の平の温度により、静電センサパターン周辺の物質の温度が上昇して静電センサパターン周囲の静電容量が増加していくので、ＲＡＷ値は徐々に上昇する。

また、手の平を押しあてたために、ＤＩＦＦ値もＲＡＷ値に伴って第１操作閾値を超えて急激に大きくなるので、静電タッチＩＣ１２は、タッチ操作有り（図１５のＳ１５０２でＹｅｓ）と判定する。そして、処理はＳ１５０５へ進み操作有無フラグ＝１となる。この場合には、Ｓ１５０２でＹｅｓと判定されるので、処理はＳ１５０４へ進まずない。従って、Ｓ１５０４のベースライン値の更新は実行されない。また、手の平を押しあてたために、Ｓ１５０６でＹｅｓと判定されるので、Ｓ１５０７でラージオブジェクトフラグ＝１となる。

操作有無フラグ＝１、ラージオブジェクトフラグ＝１となった時に、前回と各フラグの状態が変化したので、静電タッチＩＣ１２からメイン制御部１５に対して割込み信号が送出される。メイン制御部１５は、静電タッチＩＣ１２の各フラグ状態を読み出すことで、不適切なタッチ操作が行われていることを認識する。

区間３は、区間２で不適切なタッチ操作の状態が５秒間の時間継続したことにより、メイン制御部１５から静電タッチＩＣ１２にキャリブレーション命令が送出され、キャリブレーションが実行されている状態である。キャリブレーション自体の動作時間は、各静電センサパターンの静電容量を１回計測してベースライン値として保存するだけであるので極めて短い。キャリブレーション終了後には、ベースライン値は、手を押しあてた状態でのＲＡＷ値が採用されるので、ＤＩＦＦ値はおおよそ０となる。その結果、操作有無フラグ＝０、ラージオブジェクトフラグ＝０となり、そのフラグ状態を読み出したメイン制御部１５は、タッチ操作無しと認識する。実際には不適切なタッチ操作が行われた状態であるが、無効な操作であるので、タッチ操作無しと認識しても、ＭＦＰ１９００の実動作上には問題ない。

区間４は、キャリブレーション終了後の状態である。静電タッチパネル１１に手の平が接触したままなので、ＲＡＷ値の上昇は静電タッチパネル１１が手の平の温度になるまで続いている。しかしながら、急激に静電容量が増加するわけではないので、ＤＩＦＦ値が操作閾値を超えることはない。従って、Ｓ１５０２でＮｏと判定されて、Ｓ１５０４のベースライン値の更新が実行される。また、その結果、ベースライン値がＲＡＷ値に追従することになるので、ＤＩＦＦ値は、おおよそ「０」となる。そのため、操作有無フラグ＝０、ラージオブジェクトフラグ＝０となり、各フラグ状態を読み出したメイン制御部１５は、タッチ操作無しと認識し続ける。その際、静電タッチＩＣ１２の各フラグ状態が前回と変化しているので、メイン制御部１５に対して割込み信号が送出される。すると、メイン制御部１５は、各フラグ状態を読み出し、タッチ操作無しと認識する。

区間５は、静電タッチパネル１１から手の平が離れたときの状態である。手の平の静電容量分がなくなるので、ＲＡＷ値は急激に低下する。しかしながら、静電タッチパネル１１の温度は急激には低下しないので、ＲＡＷ値は徐除に低下し始める。ＤＩＦＦ値についてはＲＡＷ値がベースライン値を大きく下回ってマイナスの値となる。この場合、ＤＩＦＦ値が第２操作閾値より小さい値となる。つまり、Ｓ１６０３においてＮｏの判定となる。その判定が２０回続くと、ベースライン値はＲＡＷ値に更新される。

区間５においては、タッチ操作の検出の基準となるベースライン値の更新のため、静電タッチパネル１１に対するタッチ操作を正常に受け付けられない。しかしながら、１回のＳ１１０３の静電容量の測定時間は２０ｍｓｅｃ程度であるので、２０回の判定によっても約４００ｍｓｅｃと極めて短く、ＭＦＰ１９００の実用上問題はない。区間５では、各フラグ状態は変化しないので、メイン制御部１５に対して割込み信号は送出されない。

区間６は、静電タッチパネル１１が無操作の状態である。手の平が離れているので、静電タッチパネル１１の温度は、徐除に低下し続ける。ＲＡＷ値がベースライン値を下回るためにＤＩＦＦ値がマイナスの値となる時があるが、Ｓ１６１０でベースライン値の更新が行われるので、ＤＩＦＦ値はおおよそ「０」となる。

区間７は、静電タッチパネル１１に対して指先でタッチ操作が行われた状態である。指先でタッチするような正常なタッチ操作であれば、接触面積が小さいので、静電タッチパネル１１を構成する接着剤２４等の物質はそれほど温度の影響を受けずに温度が上昇し難いので、ＲＡＷ値の急激な上昇はみられない。タッチ操作が行われた位置の静電センサパターンの静電容量は、第１操作閾値を超える程度に増加したＤＩＦＦ値が検出され、その他のパターンについてＤＩＦＦ値はほぼ「０」となる。また、静電タッチＩＣ１２は、ラージオブジェクトと判定せず、Ｓ１３０７で、タッチ操作された位置の座標を算出する。区間７においては、操作有無フラグ＝１、ラージオブジェクトフラグ＝０となる。各フラグ状態が前回と変化したので、メイン制御部１５に対して割込み信号が送出される。すると、メイン制御部１５は、そのフラグ状態を読み出し、タッチ操作有りを認識するとともに、タッチ操作の位置座標も取得する。

区間８は、静電タッチパネル１１に対して無操作の状態である。静電タッチパネル１１の温度は、徐々に室温に戻っていくので、ＲＡＷ値は徐々に低下していき、ベースライン値も追従する。従って、ＤＩＦＦ値は、ほぼ「０」のままである。区間８では、操作有無フラグ＝０、ラージオブジェクトフラグ＝０となる。各フラグ状態が変化したので、メイン制御部１５に対して割込み信号が送出される。すると、メイン制御部１５は、そのフラグ状態を読み出し、タッチ操作無しと認識する。

以上のように、静電容量方式のタッチパネルをユーザインタフェースに使用した電子機器等において、不適切なタッチ操作に起因するタッチ操作の誤判定を防ぐことができる。また、静電タッチパネル１１に対して想定していない不適切なタッチ操作が継続して行われた場合に、ある一定時間（例えば５秒）経過後に、キャリブレーションを実行する。しかしながら、その場合においても、区間５のように、ユーザが静電タッチパネル１１を操作できない時間を、ごくわずかとすることができる。

本発明では、投影型の静電容量方式のタッチパネルについて説明したが、表面型等の他の型の静電容量方式のタッチパネルでも適用できる。なお、静電容量方式のタッチパネルを備える電子機器の例として、多機能周辺装置を例にして説明したが、タッチパネルを備える他の機器（電子レンジなどの調理機器、冷蔵庫、洗濯機、携帯電話等の端末、表示装置）までにも適用できる。

本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims

ユーザによって接触された位置を検出するための複数の電極が配置されたタッチパネルと、
前記複数の電極に含まれる電極に起因する静電容量を測定する測定手段と、
前記測定手段による測定値と前記タッチパネルが無操作であるときの基準値との差が閾値より大きい場合に、前記タッチパネルにタッチ操作が行われたと判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段が前記タッチ操作が行われたと判定し、且つ、前記基準値と前記測定値との差が前記閾値よりも大きい電極の数が予め定められた数よりも多い場合には、前記タッチ操作が不適切な操作であると判定する第２の判定手段と、
前記第２の判定手段による前記不適切な操作であるとの判定が予め定められた時間継続した場合は、前記測定値と前記基準値との差が前記閾値を超えないように前記基準値を増大させる制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第２の判定手段が前記不適切な操作であると判定した後に前記測定値が減少した場合には、前記基準値を前記測定値に従って減少させることを特徴とする電子機器。
前記第２の判定手段は、ユーザの手の平が前記タッチパネルに触れた際に、前記基準値と前記測定値との差が前記閾値よりも大きい電極の数が前記予め定められた数よりも多く連続した領域に存在したら前記不適切な操作であると判定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記制御手段は、前記第１の判定手段が前記タッチ操作が行われたと判定した電極に対応する部分を前記ユーザの指示位置とするとともに、前記第２の判定手段が前記不適切な操作であると判定した場合には前記タッチ操作の判定を無効にすることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
前記制御手段は、前記測定手段による測定値と前記基準値が等しくなく、前記差が閾値以下であると判定した場合に、前記基準値を前記測定値に基づいて調整することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記制御手段は、前記測定手段による測定値と前記基準値が等しくなく、前記差が閾値以下であると判定した場合に、前記基準値を予め定められた値に基づいて調整することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記基準値は、前記電子機器が起動する際に測定される静電容量であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の電子機器。