JP6148933B2 - Touch panel - Google Patents

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JP6148933B2
JP6148933B2 JP2013170782A JP2013170782A JP6148933B2 JP 6148933 B2 JP6148933 B2 JP 6148933B2 JP 2013170782 A JP2013170782 A JP 2013170782A JP 2013170782 A JP2013170782 A JP 2013170782A JP 6148933 B2 JP6148933 B2 JP 6148933B2
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啓佑 尾▲崎▼
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Description

本発明は、ユーザーが指又はスタイラス等で操作面をタッチしたときに、操作面上の押圧位置に加えて、押圧力をも検出することができるタッチパネル(感圧機能付きタッチパネル)に関する。   The present invention relates to a touch panel (a touch panel with a pressure-sensitive function) that can detect not only a pressing position on an operation surface but also a pressing force when a user touches the operation surface with a finger or a stylus.

上記のようなタッチパネルとして、特開平5−61592号公報(特許文献1)に記載された機器が知られている。特許文献1の機器は、ストライプ状に形成された電極2c,2dを有する一対のポリエステルフイルム基板2a,2bがドット状のスペーサを介して対向配置された構成のタッチパネル2を備えている(特許文献1の図2を参照)。そして、この可撓性を有するタッチパネル2が、平面状の感圧センサ1上に密着するように重ねて配置されている(特許文献1の図1を参照)。   As such a touch panel, a device described in JP-A-5-61592 (Patent Document 1) is known. The device of Patent Document 1 includes a touch panel 2 having a configuration in which a pair of polyester film substrates 2a and 2b having electrodes 2c and 2d formed in a stripe shape are arranged to face each other via a dot-shaped spacer (Patent Document 1). 1 (see FIG. 2). The flexible touch panel 2 is arranged so as to be in close contact with the planar pressure sensor 1 (see FIG. 1 of Patent Document 1).

特許文献1の機器では、タッチパネル2の操作面をユーザーが指等でタッチすると、当該タッチ部分に位置する電極2c,2dどうしが接触して導通する。これを利用して、電極2c,2dの交点位置が、操作面上の押圧位置として検出される。また、その際、可撓性を有するタッチパネル2は、押圧位置のみにおいて部分的に変形して感圧センサ1を押圧するので、感圧センサ1からの出力値に応じて操作面に対する押圧力が検出される。これにより、操作面上での位置情報と押圧力情報とを同時に入力することが可能となっている。   In the device of Patent Document 1, when the user touches the operation surface of the touch panel 2 with a finger or the like, the electrodes 2c and 2d located at the touch portion are brought into contact with each other to be conducted. By utilizing this, the intersection position of the electrodes 2c and 2d is detected as a pressed position on the operation surface. Further, at that time, the flexible touch panel 2 is partially deformed only at the pressing position and presses the pressure-sensitive sensor 1, so that the pressing force on the operation surface depends on the output value from the pressure-sensitive sensor 1. Detected. Thereby, it is possible to simultaneously input position information and pressing force information on the operation surface.

しかし、特許文献1の機器では、操作面上の押圧位置を検出するためのタッチパネル2と操作面に対する押圧力を検出するための感圧センサ1とが別部材として構成され、さらにこれらは厚み方向に直列的に積層されている。このため、部品点数が多く高コストであるとともに、機器全体としての厚みが大きいという課題があった。   However, in the device of Patent Document 1, the touch panel 2 for detecting the pressing position on the operation surface and the pressure-sensitive sensor 1 for detecting the pressing force on the operation surface are configured as separate members, and further these are in the thickness direction. Are stacked in series. For this reason, there existed a subject that the thickness as the whole apparatus was large while being high in parts count and high cost.

特開平5−61592号公報JP-A-5-61592

そこで、感圧機能を有するとともに従来に比べて安価かつ薄型のタッチパネルの実現が望まれる。   Therefore, it is desired to realize a touch panel that has a pressure-sensitive function and is cheaper and thinner than conventional ones.

本発明に係るタッチパネルの特徴構成は、
操作面を有するとともに弾性変形可能なパネル部材と、
前記パネル部材における前記操作面とは反対側にX軸方向に並ぶように互いに平行に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する複数の第一電極と、
複数の前記第一電極と対向し、かつ、前記X軸方向に交差するY軸方向に並ぶように互いに平行に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する複数の第二電極と、
複数の前記第一電極及び複数の前記第二電極の電気抵抗を検出する抵抗検出部と、
前記抵抗検出部による検出結果に基づいて、前記操作面におけるX−Y座標系での押圧位置及び前記操作面に対する押圧力を決定する入力決定部と、
を備える点にある。
The characteristic configuration of the touch panel according to the present invention is as follows:
A panel member having an operation surface and elastically deformable;
A plurality of first electrodes arranged in parallel to each other so as to be arranged in the X-axis direction on the opposite side of the operation surface of the panel member, and the electrical resistance changes according to a change in posture;
A plurality of second electrodes that face the plurality of first electrodes and are arranged in parallel to each other so as to be aligned in the Y-axis direction intersecting the X-axis direction, and the electrical resistance changes in accordance with a change in posture;
A resistance detector for detecting electrical resistances of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes;
Based on the detection result by the resistance detection unit, an input determination unit that determines a pressing position in the XY coordinate system on the operation surface and a pressing force on the operation surface;
It is in the point provided with.

この特徴構成によれば、パネル部材の操作面をユーザーが指等でタッチすると、当該パネル部材は弾性変形し、それに伴って1つ以上の第一電極と1つ以上の第二電極も変形する。変形した第一電極及び第二電極は、その変形(姿勢変化)に応じて電気抵抗が変化するので、抵抗変化が検出された第一電極を特定することで、操作面上でのX軸方向に沿った押圧位置を判定することができる。同様に、抵抗変化が検出された第二電極を特定することで、操作面上でのY軸方向に沿った押圧位置を判定することができる。よって、操作面におけるX−Y座標系での押圧位置を適切に決定することができる。また、検出される電気抵抗の変化量に応じて、操作面に対する押圧力の大きさをも適切に決定することができる。   According to this characteristic configuration, when the user touches the operation surface of the panel member with a finger or the like, the panel member is elastically deformed, and accordingly, the one or more first electrodes and the one or more second electrodes are also deformed. . The deformed first electrode and the second electrode change in electrical resistance according to the deformation (posture change). Therefore, by specifying the first electrode in which the resistance change is detected, the X-axis direction on the operation surface Can be determined. Similarly, the pressing position along the Y-axis direction on the operation surface can be determined by specifying the second electrode in which the resistance change is detected. Therefore, it is possible to appropriately determine the pressing position in the XY coordinate system on the operation surface. In addition, the magnitude of the pressing force on the operation surface can be appropriately determined according to the detected amount of change in electrical resistance.

さらに、上記の特徴構成によれば、複数の第一電極及び複数の第二電極が、操作面上の押圧位置を検出するためのハードウェア構成と操作面に対する押圧力を検出するためのハードウェア構成とを兼用する。このため、感圧センサを別途設ける必要がなく、感圧機能を有するタッチパネルを、従来に比べて大幅に薄型化することができる。また、少ない部品点数で感圧機能を有するタッチパネルを実現することができ、従来に比べて低コスト化することができる。つまり、感圧機能を有するとともに従来に比べて安価かつ薄型のタッチパネルを実現することができる。   Furthermore, according to said characteristic structure, the several 1st electrode and several 2nd electrode are the hardware structure for detecting the pressing force with respect to an operation surface, and the hardware structure for detecting the pressing position on an operation surface Combined with configuration. For this reason, it is not necessary to provide a pressure-sensitive sensor separately, and a touch panel having a pressure-sensitive function can be significantly thinned as compared with the related art. In addition, a touch panel having a pressure-sensitive function can be realized with a small number of parts, and the cost can be reduced as compared with the related art. That is, it is possible to realize a touch panel that has a pressure-sensitive function and is cheaper and thinner than conventional ones.

以下、本発明の好適な態様について説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.

1つの態様として、前記パネル部材を、前記第一電極及び前記第二電極が設けられた側から支持する枠状の支持部材をさらに備えると好適である。   As one aspect, it is preferable to further include a frame-shaped support member that supports the panel member from the side on which the first electrode and the second electrode are provided.

この構成によれば、第一電極及び第二電極が配置されたパネル部材が、枠状の支持部材によって操作面とは反対側(反操作面側)から支持される。よって、パネル部材の操作面をユーザーが指等でタッチした際のパネル部材の適切な弾性変形を担保することができる。   According to this configuration, the panel member on which the first electrode and the second electrode are disposed is supported from the side opposite to the operation surface (the non-operation surface side) by the frame-shaped support member. Therefore, appropriate elastic deformation of the panel member when the user touches the operation surface of the panel member with a finger or the like can be ensured.

1つの態様として、前記支持部材が、前記パネル部材を構成する材料よりも柔らかい材料で構成されていると好適である。   As one aspect, it is preferable that the support member is made of a material softer than a material constituting the panel member.

この構成によれば、パネル部材の操作面をユーザーが指等でタッチしたとき、枠状の支持部材における内周側の部分が変形しながら、パネル部材はその全体が反操作面側に向かって凸となるように弾性変形する。よって、パネル部材の一部のみが局所的に変形して第一電極及び第二電極に縮み変形が生じるのを抑制することができる。つまり、第一電極及び第二電極の変形(姿勢変化)を実質的に伸び変形のみとすることができる。従って、操作面に対する押圧力の検出精度を高めることができる。   According to this configuration, when the user touches the operation surface of the panel member with a finger or the like, the panel member is entirely directed toward the non-operation surface side while the inner peripheral side portion of the frame-shaped support member is deformed. Elastically deforms so that it becomes convex. Therefore, it can suppress that only a part of panel member deform | transforms locally, and a 1st electrode and a 2nd electrode produce a shrink deformation. In other words, the deformation (posture change) of the first electrode and the second electrode can be substantially extended only. Therefore, the detection accuracy of the pressing force on the operation surface can be increased.

1つの態様として、前記支持部材の各辺の平面視における幅が、0.4mm〜2mmであると好適である。   As one aspect, it is preferable that the width of each side of the support member in a plan view is 0.4 mm to 2 mm.

支持部材の幅が0.4mm未満であると、支持強度が低下してパネル部材の適切な支持の確実性が担保されない可能性がある。一方、支持部材の幅が2mmを超えると、パネル部材の一部のみが局所的に変形して第一電極及び第二電極に縮み変形が生じる可能性が生じる。そこで、上記のように支持部材の幅を0.4mm〜2mmとすることで、上述した押圧力の検出精度の向上効果を適切に担保することができる。   If the width of the support member is less than 0.4 mm, the support strength may be reduced, and the certainty of proper support of the panel member may not be ensured. On the other hand, when the width of the support member exceeds 2 mm, only a part of the panel member is locally deformed, and the first electrode and the second electrode may be contracted and deformed. Therefore, by setting the width of the support member to 0.4 mm to 2 mm as described above, the effect of improving the detection accuracy of the pressing force described above can be appropriately ensured.

1つの態様として、前記第一電極及び前記第二電極のうちの少なくとも一方のそれぞれは、その延在方向における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成されていると好適である。
言い換えれば、複数の前記第一電極のそれぞれは、前記X軸方向に直交する方向における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成され、及び/又は、複数の前記第二電極のそれぞれは、前記Y軸方向に直交する方向における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成されていると好適である。
As one aspect, it is preferable that each of at least one of the first electrode and the second electrode is formed so as to become narrower from the central portion to the both end portions in the extending direction. .
In other words, each of the plurality of first electrodes is formed so as to become narrower from the central portion in the direction orthogonal to the X-axis direction toward both ends, and / or of the plurality of second electrodes. Each of them is preferably formed so as to become narrower as it goes from the central portion to both ends in the direction orthogonal to the Y-axis direction.

操作面に対する押圧力が同じであっても、パネル部材の周縁部を押した場合はその中央部を押した場合に比べて弾性変形の程度が小さい。このため、第一電極及び第二電極の変形(姿勢変化)の程度も、それぞれの延在方向における中央部に比べて両端部では小さくなる。そこで、上記のように複数の第一電極のそれぞれを中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成することで、その延在方向(X軸方向に直交する方向)の全体に亘って、押圧力の検出感度のばらつきを抑制できる。同様に、複数の第二電極のそれぞれを中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成することで、その延在方向(Y軸方向に直交する方向)の全体に亘って、押圧力の検出感度のばらつきを抑制できる。よって、押圧力の検出精度をさらに高めることができる。   Even if the pressing force on the operation surface is the same, the degree of elastic deformation is smaller when the peripheral edge of the panel member is pressed than when the center is pressed. For this reason, the degree of deformation (posture change) of the first electrode and the second electrode is also smaller at both end portions than in the central portion in each extending direction. Therefore, as described above, each of the plurality of first electrodes is formed so as to become narrower as it goes from the central portion toward both ends, thereby extending the entire extending direction (direction orthogonal to the X-axis direction). Thus, variation in the detection sensitivity of the pressing force can be suppressed. Similarly, by forming each of the plurality of second electrodes so as to become narrower from the center toward both ends, the entire extension direction (direction perpendicular to the Y-axis direction) is pushed. Variations in pressure detection sensitivity can be suppressed. Therefore, the detection accuracy of the pressing force can be further increased.

1つの態様として、前記第一電極及び前記第二電極のうちの少なくとも一方が、互いに隣接して配置される電極どうしがそれらの延在方向の一方側端部と他方側端部とで交互に接続され、全体として平面視でジグザグ状に形成されていると好適である。
言い換えれば、複数の前記第一電極が、互いに隣接して配置される前記第一電極どうしが前記X軸方向に直交する方向の一方側端部と他方側端部とで交互に接続され、全体として平面視でジグザグ状に形成され、及び/又は、複数の前記第二電極が、互いに隣接して配置される前記第二電極どうしが前記Y軸方向に直交する方向の一方側端部と他方側端部とで交互に接続され、全体として平面視でジグザグ状に形成されていると好適である。
As one aspect, at least one of the first electrode and the second electrode is formed such that electrodes arranged adjacent to each other are alternately arranged at one end and the other end in the extending direction. It is preferable that they are connected and formed in a zigzag shape as a whole in plan view.
In other words, a plurality of the first electrodes are arranged such that the first electrodes arranged adjacent to each other are alternately connected at one end and the other end in the direction orthogonal to the X-axis direction, And / or a plurality of the second electrodes arranged adjacent to each other, the one end and the other in the direction perpendicular to the Y-axis direction. It is preferable that the side ends are alternately connected and formed in a zigzag shape in plan view as a whole.

この構成によれば、複数の第一電極及び/又は複数の第二電極がそれぞれ互いに接続されて全体として1本につながるので、それぞれの全体を検知対象とすることで、操作面に対する押圧操作の有無を容易に判定することができる。そして、例えば押圧操作があったことが判定されるまでは各電極のスキャニングを休止させることができ、消費電力の低減を図ることができる。   According to this configuration, the plurality of first electrodes and / or the plurality of second electrodes are connected to each other and connected to one as a whole. Presence / absence can be easily determined. For example, until it is determined that a pressing operation has been performed, scanning of each electrode can be paused, and power consumption can be reduced.

1つの態様として、前記入力決定部は、非押圧状態での電気抵抗を基準として、前記操作面に対する押圧操作時に複数の前記第一電極の中で極大となる抵抗変化を与える第一電極の前記X軸方向の位置と、複数の前記第二電極の中で極大となる抵抗変化を与える第二電極の前記Y軸方向の位置との組み合わせとして、前記押圧位置を特定すると好適である。   As one aspect, the input determination unit includes the first electrode that gives a resistance change that is a maximum among the plurality of first electrodes during a pressing operation on the operation surface with reference to an electrical resistance in a non-pressing state. It is preferable to specify the pressing position as a combination of a position in the X-axis direction and a position in the Y-axis direction of the second electrode that gives a maximum resistance change among the plurality of second electrodes.

この構成によれば、比較的単純な演算処理によって、X−Y座標系における押圧位置を適切に決定することができる。つまり、押圧位置を簡易かつ適切に決定することができる。   According to this configuration, the pressing position in the XY coordinate system can be appropriately determined by a relatively simple calculation process. That is, the pressing position can be determined easily and appropriately.

1つの態様として、前記入力決定部は、複数の前記第一電極の前記X軸方向の位置と押圧操作時に実際に検出される抵抗値との関係から前記X軸方向の各位置における推定抵抗値を求めるとともに、複数の前記第二電極の前記Y軸方向の位置と押圧操作時に実際に検出される抵抗値との関係から前記Y軸方向の各位置における推定抵抗値を求め、各推定抵抗値のピーク値を与える前記X軸方向の位置と前記Y軸方向の位置との組み合わせとして、前記押圧位置を特定すると好適である。   As one aspect, the input determination unit includes an estimated resistance value at each position in the X-axis direction based on a relationship between positions of the plurality of first electrodes in the X-axis direction and resistance values actually detected during a pressing operation. And determining an estimated resistance value at each position in the Y-axis direction from the relationship between the position of the plurality of second electrodes in the Y-axis direction and the resistance value actually detected during the pressing operation. It is preferable to specify the pressing position as a combination of the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction that gives the peak value.

この構成によれば、X−Y座標系における押圧位置をより詳細に決定することができる。つまり、押圧位置を高精度に決定することができる。   According to this configuration, the pressing position in the XY coordinate system can be determined in more detail. That is, the pressing position can be determined with high accuracy.

1つの態様として、前記操作面に対する押圧力と前記非押圧状態からの電気抵抗変化量との相関関係を規定した関係情報を予め記憶した記憶部をさらに備え、前記入力決定部は、前記関係情報と実際の電気抵抗変化量とに基づいて、実際の電気抵抗変化量に応じた押圧力を決定すると好適である。   As one aspect, the information processing apparatus further includes a storage unit that stores in advance relationship information that defines a correlation between the pressing force on the operation surface and the electrical resistance change amount from the non-pressed state, and the input determination unit includes the relationship information It is preferable to determine the pressing force according to the actual electric resistance change amount based on the actual electric resistance change amount.

この構成によれば、予め整備された関係情報に基づいて、操作面に対する押圧力を簡易かつ適切に決定することができる。   According to this configuration, it is possible to easily and appropriately determine the pressing force on the operation surface based on the relationship information prepared in advance.

感圧機能付きタッチパネルを搭載した電子機器の斜視図Perspective view of an electronic device equipped with a pressure-sensitive touch panel 図1におけるII−II断面図II-II sectional view in FIG. タッチパネルの分解斜視図Exploded perspective view of touch panel 各電極と制御部との接続関係を示す模式図Schematic diagram showing the connection relationship between each electrode and control unit 制御部の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the controller 押圧操作に伴うタッチパネルの変形を示す模式図Schematic diagram showing the deformation of the touch panel accompanying the pressing operation 押圧操作に伴って各電極で検知される抵抗値の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the resistance value detected by each electrode with pressing operation 押圧操作に伴って各電極で検知される抵抗値の一例を示す模式図The schematic diagram which shows an example of the resistance value detected by each electrode with pressing operation 抵抗値の変化量と押圧力との関係を示す関係マップRelationship map showing the relationship between resistance value change and pressing force 電極の形状の別態様を示す模式図Schematic showing another form of electrode shape 複数の電極の接続形態の別態様を示す模式図Schematic showing another aspect of the connection form of multiple electrodes 押圧位置及び押圧力の検出処理の流れを示すフローチャートFlow chart showing the flow of detection processing of pressing position and pressing force

本発明に係るタッチパネルの実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係るタッチパネル5は、携帯電話や携帯ゲーム機等の電子機器1に備えられ、タッチ入力デバイスとして機能する。本実施形態では、電子機器1の一種としての多機能携帯電話(スマートフォン)に搭載されたタッチパネル5を例として説明する。なお、以下の説明では、タッチ入力デバイスとしてのタッチパネル5の入力面(後述する操作面10a)が位置している側を「正面側」と称する。この「正面側」は、電子機器1を操作するユーザーに対して正対する側でもある。これとは反対に、電子機器1を操作するユーザーから見た場合における奥側を「背面側」と称する。   An embodiment of a touch panel according to the present invention will be described with reference to the drawings. The touch panel 5 according to the present embodiment is provided in the electronic device 1 such as a mobile phone or a portable game machine, and functions as a touch input device. In the present embodiment, a touch panel 5 mounted on a multi-function mobile phone (smart phone) as a kind of the electronic device 1 will be described as an example. In the following description, a side on which an input surface (an operation surface 10a described later) of the touch panel 5 as a touch input device is located is referred to as a “front side”. This “front side” is also the side facing the user who operates the electronic device 1. On the contrary, the back side when viewed from the user operating the electronic device 1 is referred to as a “back side”.

図1及び図2に示すように、電子機器1は、略直方体状の筐体3と、この筐体3に内蔵された表示装置4と、表示装置4に対して正面側に重ねて配置されたタッチパネル5とを備えている。筐体3は、合成樹脂で構成されている。筐体3は、正面側に向かって矩形状に開口する凹部3aを備えている。凹部3aは段差を有するように形成されており、この段差部分は、タッチパネル5を背面側から支持する支持部3bとして機能する。支持部3bは、凹部3aの形状に対応して、矩形枠状(額縁状)に形成されている。支持部3b(段差部分)よりも背面側の領域(第一収納凹部)には表示装置4が収納され、正面側の領域(第二収納凹部)には、支持部3bによって支持された状態でタッチパネル5が収納されている。なお、表示装置4は、例えば液晶表示パネルや有機EL表示パネルにより構成される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the electronic device 1 is arranged in a substantially rectangular parallelepiped casing 3, a display device 4 built in the casing 3, and the display device 4 so as to overlap the front side. Touch panel 5. The housing 3 is made of synthetic resin. The housing | casing 3 is provided with the recessed part 3a opened in a rectangular shape toward the front side. The concave portion 3a is formed to have a step, and this step portion functions as a support portion 3b that supports the touch panel 5 from the back side. The support portion 3b is formed in a rectangular frame shape (frame shape) corresponding to the shape of the recess 3a. The display device 4 is stored in a region (first storage recess) on the back side of the support portion 3b (stepped portion), and is supported by the support portion 3b in a region on the front side (second storage recess). The touch panel 5 is accommodated. The display device 4 is constituted by, for example, a liquid crystal display panel or an organic EL display panel.

凹部3a(第一収納凹部及び第二収納凹部)の形状及び寸法は、表示装置4やタッチパネル5の形状及び寸法に応じて適宜設定することができる。本実施形態では、一例として、表示装置4及びタッチパネル5はいずれも略直方体状の形状を有しており、平面視(正面側から見た状態)での寸法は表示装置4よりもタッチパネル5の方が大きい。そして、凹部3aは、第一収納凹部の側面と表示装置4の側面とが接するとともに第二収納凹部の側面とタッチパネル5の側面とが接し、かつ、表示装置4の表面と支持部3bの表面とが略同じ高さとなるともに筐体3の表面とタッチパネル5の表面とが略同じ高さとなるように形成されている。   The shape and size of the recess 3a (first storage recess and second storage recess) can be appropriately set according to the shape and size of the display device 4 and the touch panel 5. In the present embodiment, as an example, both the display device 4 and the touch panel 5 have a substantially rectangular parallelepiped shape, and the dimensions in a plan view (viewed from the front side) of the touch panel 5 are larger than those of the display device 4. Is bigger. The recess 3a is in contact with the side surface of the first storage recess and the side surface of the display device 4, and is in contact with the side surface of the second storage recess and the side surface of the touch panel 5, and the surface of the display device 4 and the surface of the support portion 3b. And the surface of the housing 3 and the surface of the touch panel 5 are formed to have substantially the same height.

本実施形態では、タッチパネル5は、ユーザーが指又はスタイラス等で操作面10aをタッチしたときに、操作面10a上の押圧位置に加えて、操作面10aに対する押圧力の大きさをも同時に検出するように構成されている。すなわち、本実施形態に係るタッチパネル5は、感圧機能付きタッチパネルとして構成されている。   In the present embodiment, when the user touches the operation surface 10a with a finger or a stylus, the touch panel 5 simultaneously detects the magnitude of the pressing force on the operation surface 10a in addition to the pressing position on the operation surface 10a. It is configured as follows. That is, the touch panel 5 according to the present embodiment is configured as a pressure-sensitive touch panel.

図3に示すように、タッチパネル5は、パネル部材10と、第一電極形成部材20と、第二電極形成部材30と、支持部材50とを備えている。これらは、正面側から背面側に向かって記載の順に積層されている。筐体3の支持部3bに支持部材50が配置され、支持部材50の上に第二電極形成部材30が配置され、第二電極形成部材30の上に第一電極形成部材20が配置され、第一電極形成部材20の上にパネル部材10が配置されている(図2も参照)。これらは、例えば感圧接着剤(Pressure Sensitive Adhesive;PSA)等によって互いに貼り合わされている。   As shown in FIG. 3, the touch panel 5 includes a panel member 10, a first electrode forming member 20, a second electrode forming member 30, and a support member 50. These are laminated | stacked in order of description toward the back side from the front side. The support member 50 is disposed on the support portion 3b of the housing 3, the second electrode forming member 30 is disposed on the support member 50, the first electrode forming member 20 is disposed on the second electrode forming member 30, The panel member 10 is disposed on the first electrode forming member 20 (see also FIG. 2). These are bonded to each other by, for example, a pressure sensitive adhesive (PSA).

また、本実施形態では、パネル部材10、第一電極形成部材20、及び第二電極形成部材30は、平面視で矩形状に形成されて重ね合わされる。そして、当該矩形状を形成する4辺のうちの1辺に沿った方向を、本実施形態では「X軸方向」と定義し、その1辺に交差(本例では直交)する他の1辺に沿った方向を、本実施形態では「Y軸方向」と定義する。本実施形態では、互いに直交するX軸方向とY軸方向とに基づいて、X−Y座標系(X−Y直交座標系)が構成されている。なお、非直角に互いに交差するX軸方向とY軸方向とに基づいて、X−Y座標系が構成されても良い。   Moreover, in this embodiment, the panel member 10, the 1st electrode formation member 20, and the 2nd electrode formation member 30 are formed in the rectangular shape by planar view, and are piled up. Then, the direction along one side of the four sides forming the rectangular shape is defined as an “X-axis direction” in the present embodiment, and another side that intersects (is orthogonal to in this example) the one side. The direction along is defined as “Y-axis direction” in the present embodiment. In the present embodiment, an XY coordinate system (XY orthogonal coordinate system) is configured based on the X-axis direction and the Y-axis direction that are orthogonal to each other. Note that the XY coordinate system may be configured based on the X-axis direction and the Y-axis direction that intersect each other at non-right angles.

パネル部材10は、タッチパネル5における最正面側に配置される板状部材である。パネル部材10は、その正面側の表面に操作面10aを有する。この操作面10aは、ユーザーが電子機器1に対して所定操作を入力する際に、ユーザーの指等によってタッチされる(操作対象となる)面である。本実施形態では、パネル部材10は、第一電極形成部材20及び第二電極形成部材30を保護する保護パネルとして機能する。パネル部材10は、透明性、耐傷性、及び防汚性等を具備していることが好ましい。このようなパネル部材10は、例えばソーダガラスや強化ガラス等を用いたガラス板により構成することができ、本実施形態ではガラス薄板としている。これ以外にも、ポリメチルメタクリレートやポリカーボネート等の樹脂材料や、有機無機ハイブリッド材料等を用いてパネル部材10を構成しても良い。強度に優れた材料を用いることで、パネル部材10の薄型化を図ることができる。パネル部材10の厚みは、例えば、0.4mm〜1.5mmとすることができる。また、パネル部材10は、元来的に弾性変形可能ではあるが、薄型化することで弾性変形しやすくなるという利点もある。   The panel member 10 is a plate-like member disposed on the forefront side of the touch panel 5. The panel member 10 has an operation surface 10a on the front surface thereof. The operation surface 10 a is a surface that is touched (to be operated) by a user's finger or the like when the user inputs a predetermined operation to the electronic device 1. In the present embodiment, the panel member 10 functions as a protective panel that protects the first electrode forming member 20 and the second electrode forming member 30. The panel member 10 preferably has transparency, scratch resistance, antifouling properties and the like. Such a panel member 10 can be comprised by the glass plate using soda glass, tempered glass, etc., for example, and is made into the glass thin plate in this embodiment. In addition to this, the panel member 10 may be configured using a resin material such as polymethyl methacrylate or polycarbonate, an organic-inorganic hybrid material, or the like. By using a material excellent in strength, the panel member 10 can be thinned. The thickness of the panel member 10 can be 0.4 mm-1.5 mm, for example. Further, the panel member 10 is originally elastically deformable, but there is also an advantage that it is easily elastically deformed by making it thin.

第一電極形成部材20は、第一基板21と、この第一基板21上に形成された複数(本例では8本)の第一電極22とを有する。第一基板21は、透明性、柔軟性、及び絶縁性等に優れた材料を用いて構成されていることが好ましい。このような要求を満足する材料としては、例えばポリエチレンテレフタレートやアクリル系樹脂等の汎用樹脂、ポリアセタール系樹脂やポリカーボネート系樹脂等の汎用エンジニアリング樹脂、ポリスルホン系樹脂やポリフェニレンサルファイド系樹脂等のスーパーエンジニアリング樹脂等が例示される。第一基板21の厚みは、例えば、25μm〜100μmとすることができる。本実施形態では、ポリエチレンテレフタレートフィルムにより第一基板21が構成されている。   The first electrode forming member 20 includes a first substrate 21 and a plurality (eight in this example) of first electrodes 22 formed on the first substrate 21. The first substrate 21 is preferably configured using a material excellent in transparency, flexibility, insulation, and the like. Examples of materials that satisfy such requirements include general-purpose resins such as polyethylene terephthalate and acrylic resins, general-purpose engineering resins such as polyacetal resins and polycarbonate resins, and super engineering resins such as polysulfone resins and polyphenylene sulfide resins. Is exemplified. The thickness of the 1st board | substrate 21 can be 25 micrometers-100 micrometers, for example. In this embodiment, the 1st board | substrate 21 is comprised with the polyethylene terephthalate film.

第一電極22は、本実施形態では、第一基板21における正面側(パネル部材10側)の面に形成されている。複数の第一電極22は、X軸方向に所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置されている。本実施形態では、第一電極22は、ストライプ状(一定幅を有する直線状)に形成されている。なお、第一電極22は、例えば波状やジグザグ状に形成されても良い。いずれにしても、第一電極22のそれぞれは、全体として、Y軸方向に沿って延在するように形成されている。第一電極22は、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する材料を用いて構成されている。また、第一電極22は、透明性に優れた材料を用いて構成されていることが好ましい。このような要求を満足する材料としては、例えば酸化スズ、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、及びITO(Indium Tin Oxide)等の金属酸化物、銀ナノワイヤー、カーボンナノチューブ、導電性ポリマー等が例示される。第一電極22は、これらの材料を用いて構成された透明導電膜であり、その厚みは、例えば5nm〜10000nmとすることができる。本実施形態では、ITO薄膜により第一電極22が構成されている。   In the present embodiment, the first electrode 22 is formed on the surface of the first substrate 21 on the front side (panel member 10 side). The plurality of first electrodes 22 are arranged in parallel to each other so as to be arranged at a predetermined interval in the X-axis direction. In the present embodiment, the first electrode 22 is formed in a stripe shape (a linear shape having a certain width). The first electrode 22 may be formed in, for example, a wave shape or a zigzag shape. In any case, each of the first electrodes 22 is formed so as to extend along the Y-axis direction as a whole. The 1st electrode 22 is comprised using the material from which an electrical resistance changes according to a posture change. Moreover, it is preferable that the 1st electrode 22 is comprised using the material excellent in transparency. Examples of materials that satisfy these requirements include metal oxides such as tin oxide, indium oxide, antimony oxide, zinc oxide, cadmium oxide, and ITO (Indium Tin Oxide), silver nanowires, carbon nanotubes, and conductive polymers. Etc. are exemplified. The 1st electrode 22 is a transparent conductive film comprised using these materials, The thickness can be 5 nm-10000 nm, for example. In the present embodiment, the first electrode 22 is composed of an ITO thin film.

第一電極22の形成方法としては、例えば第一基板21に全面的に透明導電膜を形成してから不要部分をエッチング除去する方法が例示される。透明導電膜の全面的な形成は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、CVD法、及びロールコーター法等によって行うことができる。エッチングは、電極として残したい部分にフォトリソグラフィ法又はスクリーン印刷法等によりレジストを形成した後、塩酸等のエッチング液に浸漬することによって行うことができる。また、エッチングは、レジストの形成後、エッチング液を噴射してレジストが形成されていない部分の透明導電膜を除去し、その後、溶剤に浸漬することによりレジストを膨潤又は溶解させて除去することにより行うこともできる。また、エッチングは、レーザーにより行うこともできる。   Examples of the method for forming the first electrode 22 include a method in which a transparent conductive film is formed on the entire surface of the first substrate 21 and then unnecessary portions are removed by etching. The entire surface of the transparent conductive film can be formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a CVD method, a roll coater method, or the like. Etching can be performed by immersing the resist in an etching solution such as hydrochloric acid after forming a resist by a photolithography method, a screen printing method, or the like in a portion to be left as an electrode. Etching is carried out by removing the transparent conductive film where the resist is not formed by spraying an etching solution after the resist is formed, and then swelling or dissolving the resist by immersion in a solvent. It can also be done. Etching can also be performed with a laser.

第二電極形成部材30は、第二基板31と、この第二基板31上に形成された複数(本例では8本)の第二電極32とを有する。第二基板31も、透明性、柔軟性、及び絶縁性等に優れた材料を用いて構成されていることが好ましい。第二基板31を構成する材料や第二基板31の厚みに関しては、第一基板21と同様に考えることができる。   The second electrode forming member 30 includes a second substrate 31 and a plurality (eight in this example) of second electrodes 32 formed on the second substrate 31. The second substrate 31 is also preferably configured using a material excellent in transparency, flexibility, insulation, and the like. The material constituting the second substrate 31 and the thickness of the second substrate 31 can be considered in the same manner as the first substrate 21.

第二電極32は、本実施形態では、第二基板31における正面側(パネル部材10及び第一電極形成部材20側)の面に形成されている。複数の第二電極32は、複数の第一電極22と厚み方向に所定間隔を隔てて対向するように配置されている。また、複数の第二電極32は、Y軸方向に所定間隔を隔てて並ぶように互いに平行に配置されている。本実施形態では、第二電極32は、ストライプ状(一定幅を有する直線状)に形成されている。なお、第二電極32は、例えば波状やジグザグ状に形成されても良い。いずれにしても、第二電極32のそれぞれは、全体として、X軸方向に沿って延在するように形成されている。これにより、第一電極22と第二電極32とは、平面視で互いに交差(本例では直交)するように配置されている。第二電極32は、第一電極22と同様、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する材料を用いて構成されている。また、第二電極32は、透明性に優れた材料を用いて構成されていることが好ましい。第二電極32を構成する材料や第二電極32の厚みに関しては、第一電極22と同様に考えることができる。また、第二電極32の形成方法に関しても、第一電極22と同様に考えることができる。   In the present embodiment, the second electrode 32 is formed on the surface of the second substrate 31 on the front side (panel member 10 and first electrode forming member 20 side). The plurality of second electrodes 32 are arranged to face the plurality of first electrodes 22 with a predetermined interval in the thickness direction. The plurality of second electrodes 32 are arranged in parallel to each other so as to be arranged at a predetermined interval in the Y-axis direction. In the present embodiment, the second electrode 32 is formed in a stripe shape (a linear shape having a certain width). The second electrode 32 may be formed in, for example, a wave shape or a zigzag shape. In any case, each of the second electrodes 32 is formed so as to extend along the X-axis direction as a whole. Thereby, the 1st electrode 22 and the 2nd electrode 32 are arrange | positioned so that it may mutually cross | intersect (this example orthogonally cross) by planar view. Similar to the first electrode 22, the second electrode 32 is configured using a material whose electrical resistance changes in accordance with a change in posture. Moreover, it is preferable that the 2nd electrode 32 is comprised using the material excellent in transparency. The material constituting the second electrode 32 and the thickness of the second electrode 32 can be considered in the same manner as the first electrode 22. The method for forming the second electrode 32 can also be considered in the same manner as the first electrode 22.

本実施形態では、複数の第一電極22のそれぞれは、第一基板21上において、互いに接続されることなく離間して島状に配置されている。同様に、複数の第二電極32のそれぞれも、第二基板31上において、互いに接続されることなく離間して島状に配置されている。そして、これら複数の第一電極22及び複数の第二電極32は、全体として平面視で格子状をなすように配置されている(図4を参照)。なお、第一電極22と第二電極32との間には第一基板21が存在しており、第一電極22と第二電極32とは厚み方向に第一基板21を介して配置されている。本実施形態では、第一電極22と第二電極32との間にはエアギャップが存在しないので、光学特性を向上させることができる。つまり、光の反射を抑えて、透過率の低下を抑えることができる。   In the present embodiment, each of the plurality of first electrodes 22 is disposed in an island shape on the first substrate 21 without being connected to each other. Similarly, the plurality of second electrodes 32 are also arranged in an island shape on the second substrate 31 so as not to be connected to each other. The plurality of first electrodes 22 and the plurality of second electrodes 32 are arranged so as to form a lattice shape in plan view as a whole (see FIG. 4). In addition, the 1st board | substrate 21 exists between the 1st electrode 22 and the 2nd electrode 32, and the 1st electrode 22 and the 2nd electrode 32 are arrange | positioned through the 1st board | substrate 21 in the thickness direction. Yes. In the present embodiment, since there is no air gap between the first electrode 22 and the second electrode 32, the optical characteristics can be improved. That is, it is possible to suppress the reflection of light and suppress a decrease in transmittance.

支持部材50は、パネル部材10を背面側(第一電極22及び第二電極32が設けられた側)から支持する。支持部材50は、第一電極22が形成された第一電極形成部材20及び第二電極32が形成された第二電極形成部材30を介して、パネル部材10を背面側から支持する。支持部材50は、枠状に形成されている。支持部材50は、筐体3の支持部3bの形状に対応するように、平面視で矩形枠状に形成されている。支持部材50は、矩形状に形成されたパネル部材10及び各電極形成部材20,30の周縁部(各辺の近傍)を支持するように設けられている。支持部材50は、弾性又は柔軟性と、パネル部材10等を適切に支持し得る程度の定形性とを兼ね備えた材料を用いて構成されていることが好ましい。ここでは特に、支持部材50はパネル部材10を構成する材料よりも柔らかい材料で構成されていると好ましい。なお、“柔らかさ”とは、応力に対する変形量の大きさを表す尺度であり、本願においてはヤング率に基づいて評価するものとする。つまり、支持部材50は、パネル部材10を構成する材料よりもヤング率が小さい材料で構成されていると好ましい。例えば、ヤング率が1M・Pa以下、好ましくは0.5M・Pa〜1M・Paの材料が好ましい。   The support member 50 supports the panel member 10 from the back side (side on which the first electrode 22 and the second electrode 32 are provided). The support member 50 supports the panel member 10 from the back side through the first electrode forming member 20 in which the first electrode 22 is formed and the second electrode forming member 30 in which the second electrode 32 is formed. The support member 50 is formed in a frame shape. The support member 50 is formed in a rectangular frame shape in plan view so as to correspond to the shape of the support portion 3 b of the housing 3. The support member 50 is provided so as to support the peripheral part (near each side) of the panel member 10 and each electrode forming member 20, 30 formed in a rectangular shape. The support member 50 is preferably made of a material that has elasticity or flexibility and a formability that can appropriately support the panel member 10 and the like. Here, in particular, the support member 50 is preferably made of a material softer than the material constituting the panel member 10. “Softness” is a scale representing the magnitude of deformation with respect to stress, and in this application, the evaluation is based on Young's modulus. That is, the support member 50 is preferably made of a material having a Young's modulus smaller than that of the material constituting the panel member 10. For example, a material having a Young's modulus of 1 M · Pa or less, preferably 0.5 M · Pa to 1 M · Pa is preferable.

このような要求を満足する材料としては、例えばウレタンフォームやアクリルフォーム、シリコンゴム、スポンジ、ゲル等が例示される。両面に粘着層を有する両面テープ等であっても良い。矩形枠状の支持部材50を構成する各辺の平面視における幅寸法は、パネル部材10等を適切に支持し得る範囲内で、極力狭く設定されていることが好ましい。支持部材50の幅は、例えば0.4mm〜2mmとすることができる。また、支持部材50の厚みは、パネル部材10及び各電極形成部材20,30の弾性変形による変位幅を吸収し得るように比較的厚く設定されていることが好ましい。支持部材50の厚みは、例えば0.1mm〜0.4mmとすることが好ましい。   Examples of the material that satisfies such requirements include urethane foam, acrylic foam, silicone rubber, sponge, gel, and the like. A double-sided tape having adhesive layers on both sides may be used. The width dimension in plan view of each side constituting the rectangular frame-shaped support member 50 is preferably set as narrow as possible within a range in which the panel member 10 and the like can be appropriately supported. The width of the support member 50 can be set to 0.4 mm to 2 mm, for example. Moreover, it is preferable that the thickness of the support member 50 is set to be relatively thick so that the displacement width due to elastic deformation of the panel member 10 and the electrode forming members 20 and 30 can be absorbed. The thickness of the support member 50 is preferably 0.1 mm to 0.4 mm, for example.

このような柔らかくかつ比較的厚みのある枠状の支持部材50を介して、第一電極22及び第二電極32が配置されたパネル部材10が、筐体3の支持部3bに支持される。このとき、パネル部材10の操作面10aをユーザーが指等でタッチしたとき、枠状の支持部材50における内周側の部分が変形しながら、パネル部材10はその全体が反操作面側に向かって凸となるように弾性変形する(図6を参照)。つまり、支持部材50によるパネル部材10の支持形態は単純支持型となる。よって、パネル部材10の一部(具体的には、支持部材50によって支持される被支持部の付近)のみが局所的に変形して第一電極22及び第二電極32に縮み変形が生じるのを抑制することができる。すなわち、第一電極22及び第二電極32の変形(姿勢変化)を実質的に伸び変形のみとすることができる。   The panel member 10 on which the first electrode 22 and the second electrode 32 are arranged is supported by the support portion 3 b of the housing 3 through the soft and relatively thick frame-shaped support member 50. At this time, when the user touches the operation surface 10a of the panel member 10 with a finger or the like, the entire portion of the panel member 10 faces the non-operation surface side while the inner peripheral side portion of the frame-shaped support member 50 is deformed. And is elastically deformed so as to be convex (see FIG. 6). That is, the support form of the panel member 10 by the support member 50 is a simple support type. Accordingly, only a part of the panel member 10 (specifically, the vicinity of the supported portion supported by the support member 50) is locally deformed, and the first electrode 22 and the second electrode 32 are contracted and deformed. Can be suppressed. In other words, the deformation (posture change) of the first electrode 22 and the second electrode 32 can be substantially extended only.

図4に示すように、複数の第一電極22のそれぞれは、引き回し配線23を介して制御部60に接続されている。複数の第一電極22から延びるそれぞれの引き回し配線23には、スイッチ24が設けられている。スイッチ24は、本実施形態ではスイッチング素子を用いて構成されている。複数の第二電極32のそれぞれは、引き回し配線33を介して制御部60に接続されている。複数の第二電極32から延びるそれぞれの引き回し配線33には、スイッチ34が設けられている。スイッチ34は、本実施形態ではスイッチング素子を用いて構成されている。スイッチング素子としては、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)、GTO(Gate Turn-Off thyristor)等が例示される。   As shown in FIG. 4, each of the plurality of first electrodes 22 is connected to the control unit 60 via a lead wiring 23. A switch 24 is provided in each routing wiring 23 extending from the plurality of first electrodes 22. In the present embodiment, the switch 24 is configured using a switching element. Each of the plurality of second electrodes 32 is connected to the control unit 60 via a lead wiring 33. A switch 34 is provided in each routing wiring 33 extending from the plurality of second electrodes 32. In the present embodiment, the switch 34 is configured using a switching element. Examples of the switching element include an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), and a GTO (Gate Turn-Off thyristor).

なお、引き回し配線23,33は、金、銀、銅、及びニッケル等の金属、又はカーボン等の導電ペーストを用いて構成される。また、図4では簡略化のため図示が省略されているが、各電極22,32の他端側も、それぞれ引き回し配線を介して制御部60に接続されている。また、スイッチ24,34を構成する各スイッチング素子は、制御信号線を介して制御部60に接続されている。   The lead wirings 23 and 33 are configured using a metal such as gold, silver, copper, and nickel, or a conductive paste such as carbon. Although not shown in FIG. 4 for simplification, the other end sides of the electrodes 22 and 32 are also connected to the control unit 60 via routing wires. Each switching element constituting the switches 24 and 34 is connected to the control unit 60 via a control signal line.

制御部60は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備え、入力されたデータに対して種々の処理を行うための機能部として、ハードウェア又はソフトウェア(プログラム)或いはその両方により構成されている。図5に示すように、制御部60は、切替制御部61、抵抗検出部63、及び入力決定部65を備えている。入力決定部65は、位置決定部66及び押圧力決定部67を含んでいる。また、制御部60は、記憶部70と情報通信可能に接続されている。記憶部70は、RAM(Random Access Memory)やEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等のメモリにより構成されている。記憶部70には、関係データ71及び基準データ72が記憶されている。   The control unit 60 includes an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member, and is configured by hardware and / or software (program) or both as a functional unit for performing various processes on input data. . As shown in FIG. 5, the control unit 60 includes a switching control unit 61, a resistance detection unit 63, and an input determination unit 65. The input determination unit 65 includes a position determination unit 66 and a pressing force determination unit 67. Moreover, the control part 60 is connected with the memory | storage part 70 so that information communication is possible. The storage unit 70 is configured by a memory such as a RAM (Random Access Memory) or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). The storage unit 70 stores relation data 71 and reference data 72.

切替制御部61は、スイッチ24,34を構成するスイッチング素子のオン/オフを制御する。切替制御部61は、例えばスイッチ24,34がIGBTで構成される場合には、各IGBTに対するゲート駆動信号を個別に生成することで、各IGBTのオン/オフを制御する。他のスイッチング素子を用いる場合も同様に考えることができる。切替制御部61は、例えば第一電極22aに対応するスイッチ24aを構成するIGBTをオン状態とすることで、第一電極22aを選択的に抵抗検出部63に接続させる。また、切替制御部61は、例えば第一電極22bに対応するスイッチ24bを構成するIGBTをオン状態とすることで、第一電極22bを選択的に抵抗検出部63に接続させる。他の第一電極22c〜22h(スイッチ24c〜24h)に関しても、同様に考えることができる。また、第二電極32c〜32h(スイッチ34c〜34h)に関しても、同様に考えることができる。   The switching control unit 61 controls on / off of the switching elements that constitute the switches 24 and 34. For example, when the switches 24 and 34 are formed of IGBTs, the switching control unit 61 controls the on / off of each IGBT by individually generating a gate drive signal for each IGBT. The same applies to the case of using other switching elements. The switching control unit 61 selectively connects the first electrode 22a to the resistance detection unit 63, for example, by turning on the IGBT configuring the switch 24a corresponding to the first electrode 22a. Further, the switching control unit 61 selectively connects the first electrode 22b to the resistance detection unit 63 by turning on the IGBT configuring the switch 24b corresponding to the first electrode 22b, for example. The same applies to the other first electrodes 22c to 22h (switches 24c to 24h). The same applies to the second electrodes 32c to 32h (switches 34c to 34h).

本実施形態では、切替制御部61は、スイッチ24a〜24hのうちのいずれか1つが順次オン状態となるように、各スイッチ24a〜24hを制御する。そしてそれを逐次繰り返して実行する。これにより、各第一電極22a〜22hが、順次、選択的に抵抗検出部63に接続される。また、切替制御部61は、スイッチ34a〜34hのうちのいずれか1つが順次オン状態となるように、各スイッチ34a〜34hを制御する。そしてそれを逐次繰り返して実行する。これにより、各第二電極32a〜32hが、順次、選択的に抵抗検出部63に接続される。   In the present embodiment, the switching control unit 61 controls each of the switches 24a to 24h so that any one of the switches 24a to 24h is sequentially turned on. And it repeats and executes it sequentially. Thereby, each 1st electrode 22a-22h is selectively connected to the resistance detection part 63 sequentially. In addition, the switching control unit 61 controls the switches 34a to 34h so that any one of the switches 34a to 34h is sequentially turned on. And it repeats and executes it sequentially. Thereby, each 2nd electrode 32a-32h is selectively connected to the resistance detection part 63 sequentially.

抵抗検出部63は、複数の第一電極22及び複数の第二電極32の電気抵抗を検出する。このため、抵抗検出部63は、抵抗検出回路を含んで構成されている。この抵抗検出回路は、公知のブリッジ回路(ホイートストンブリッジ回路)により構成されている。抵抗検出部63は、切替制御部61により選択的に接続された電極22,32の両端間の電圧に基づいて、その電気抵抗(抵抗値)を検出する。抵抗検出部63は、各第一電極22a〜22hの抵抗値を順次検出する。また、抵抗検出部63は、各第二電極32a〜32hの抵抗値を順次検出する。各第一電極22のスキャニングと各第二電極32のスキャニングとは、同期して行われても良いし、交互に行われても良い。抵抗検出部63による検出値の情報は、入力決定部65に伝達される。   The resistance detector 63 detects the electrical resistance of the plurality of first electrodes 22 and the plurality of second electrodes 32. For this reason, the resistance detection part 63 is comprised including the resistance detection circuit. This resistance detection circuit is configured by a known bridge circuit (Wheatstone bridge circuit). The resistance detector 63 detects the electrical resistance (resistance value) based on the voltage across the electrodes 22 and 32 selectively connected by the switching controller 61. The resistance detector 63 sequentially detects the resistance values of the first electrodes 22a to 22h. Further, the resistance detector 63 sequentially detects the resistance values of the second electrodes 32a to 32h. The scanning of each first electrode 22 and the scanning of each second electrode 32 may be performed in synchronization or alternately. Information on the value detected by the resistance detection unit 63 is transmitted to the input determination unit 65.

入力決定部65に含まれる位置決定部66は、抵抗検出部63による検出結果に基づいて、操作面10aにおけるX−Y座標系での押圧位置を決定する。ここで、図6は、ユーザーの指が操作面10aに次第に近づき、その後、操作面10aを次第に大きな力で押し込む様子を模式的に示している。図7は、図6の中段の状態における、押圧位置(「X」で表される位置)と抵抗検出部63で検出される各電極22a〜22h,32a〜32hの抵抗値変化との関係を模式的に示している。この図から容易に理解できるように、X軸方向における押圧位置により近く、変形(姿勢変化)の程度が大きい第一電極22ではその抵抗値変化が大きく、押圧位置からより遠い第一電極22ではその抵抗値変化が小さい。そして、押圧位置からX軸方向に沿って所定距離以上離れた第一電極22の抵抗値変化は、略ゼロに収束している。なお、第一電極22の抵抗値変化とは、操作面10aが全く押圧されていない状態(非押圧状態)での各第一電極22の抵抗値(第一基準抵抗値)と、操作面10aの一部が押圧されている状態(押圧状態)で実測される各第一電極22の抵抗値との差である。すなわち、抵抗値変化とは、押圧力が加わったときの第一電極22の抵抗値の絶対量変化を表し、その値は正であっても良いし、負であっても良い。本実施形態では、位置決定部66は、第一基準抵抗値を基準として、操作面10aに対する押圧操作時に複数の第一電極22の中で最大(複数の位置が押圧操作される場合は極大)となる抵抗変化を与える第一電極22を特定することで、押圧位置のX座標を決定する。   The position determination unit 66 included in the input determination unit 65 determines the pressed position in the XY coordinate system on the operation surface 10a based on the detection result by the resistance detection unit 63. Here, FIG. 6 schematically shows a state where the user's finger gradually approaches the operation surface 10a and then pushes the operation surface 10a with a gradually large force. FIG. 7 shows the relationship between the pressed position (position represented by “X”) and the resistance value changes of the electrodes 22a to 22h and 32a to 32h detected by the resistance detector 63 in the middle state of FIG. This is shown schematically. As can be easily understood from this figure, the first electrode 22 that is closer to the pressing position in the X-axis direction and has a large degree of deformation (posture change) has a large resistance value change, and the first electrode 22 that is farther from the pressing position. The resistance value change is small. And the resistance value change of the 1st electrode 22 which left | separated predetermined distance or more along the X-axis direction from the press position has converged on substantially zero. The change in resistance value of the first electrode 22 refers to the resistance value (first reference resistance value) of each first electrode 22 when the operation surface 10a is not pressed at all (non-pressed state) and the operation surface 10a. It is a difference with the resistance value of each 1st electrode 22 measured in the state (pressed state) in which one part is pressed. That is, the resistance value change represents a change in the absolute value of the resistance value of the first electrode 22 when a pressing force is applied, and the value may be positive or negative. In the present embodiment, the position determination unit 66 uses the first reference resistance value as a reference, and is the maximum among the plurality of first electrodes 22 during the pressing operation on the operation surface 10a (maximum when a plurality of positions are pressed). By specifying the first electrode 22 that gives a change in resistance, the X coordinate of the pressed position is determined.

また、Y軸方向に関しても同様に、Y軸方向における押圧位置により近く、変形(姿勢変化)の程度が大きい第二電極32ではその抵抗値変化が大きく、押圧位置からより遠い第二電極32ではその抵抗値変化が小さい。そして、押圧位置からY軸方向に沿って所定距離以上離れた第二電極32の抵抗値変化は、略ゼロに収束している。なお、第二電極32の抵抗値変化とは、非押圧状態における各第二電極32の抵抗値(第二基準抵抗値)と、押圧状態で実測される各第二電極32の抵抗値との差である。すなわち、抵抗値変化とは、押圧力が加わったときの第二電極32の抵抗値の絶対量変化を表し、その値は正であっても良いし、負であっても良い。本実施形態では、位置決定部66は、第二基準抵抗値を基準として、操作面10aに対する押圧操作時に複数の第二電極32の中で最大(又は極大)となる抵抗変化を与える第二電極32を特定することで、押圧位置のY座標を決定する。   Similarly, in the Y-axis direction, the second electrode 32 that is closer to the pressing position in the Y-axis direction and has a large degree of deformation (posture change) has a large change in resistance value, and the second electrode 32 that is farther from the pressing position. The resistance value change is small. And the resistance value change of the 2nd electrode 32 which left | separated predetermined distance or more along the Y-axis direction from the press position has converged on substantially zero. The change in the resistance value of the second electrode 32 refers to the resistance value (second reference resistance value) of each second electrode 32 in the non-pressed state and the resistance value of each second electrode 32 actually measured in the pressed state. It is a difference. That is, the resistance value change represents a change in the absolute value of the resistance value of the second electrode 32 when a pressing force is applied, and the value may be positive or negative. In the present embodiment, the position determination unit 66 uses the second reference resistance value as a reference, and the second electrode that gives the maximum (or maximum) resistance change among the plurality of second electrodes 32 during the pressing operation on the operation surface 10a. By specifying 32, the Y coordinate of the pressed position is determined.

このように、位置決定部66は、非押圧状態で検出される抵抗値を基準として、操作面10aに対する押圧操作時に複数の第一電極22の中で最大(又は極大)となる抵抗変化を与える第一電極22のX軸方向の位置と、複数の第二電極32の中で最大(又は極大)となる抵抗変化を与える第二電極32のY軸方向の位置との組み合わせとして、押圧位置を特定する。このように構成することで、比較的単純な演算処理によってX−Y座標系における押圧位置を決定することができる。   As described above, the position determination unit 66 gives a maximum (or maximum) resistance change among the plurality of first electrodes 22 during the pressing operation on the operation surface 10a with reference to the resistance value detected in the non-pressing state. As a combination of the position in the X-axis direction of the first electrode 22 and the position in the Y-axis direction of the second electrode 32 that gives the maximum (or maximum) resistance change among the plurality of second electrodes 32, the pressing position is Identify. With this configuration, it is possible to determine the pressed position in the XY coordinate system by a relatively simple calculation process.

但し、上記の態様では、押圧位置検出の分解能が各電極22,32のピッチ幅に制限される。そこで、位置決定部66は、抵抗検出部63により実際に検出された抵抗値を用いて補間演算を行い、その演算結果に基づいて押圧位置を特定するように構成されても好適である。例えば、位置決定部66は、離散的に得られる各第一電極22a〜22hのX軸方向の位置と実際の抵抗値との関係から、X軸方向の各位置における推定抵抗値を連続的に求める。そして、位置決定部66は、推定抵抗値のピーク値を与えるX軸方向の位置を特定することで、押圧位置のX座標を決定する。押圧位置のY座標も、同様にして決定される。   However, in the above aspect, the resolution for detecting the pressed position is limited to the pitch width of the electrodes 22 and 32. Therefore, the position determination unit 66 may be configured to perform an interpolation calculation using the resistance value actually detected by the resistance detection unit 63 and specify the pressed position based on the calculation result. For example, the position determination unit 66 continuously calculates the estimated resistance value at each position in the X-axis direction from the relationship between the position of the first electrodes 22a to 22h obtained discretely in the X-axis direction and the actual resistance value. Ask. And the position determination part 66 determines the X coordinate of a press position by pinpointing the position of the X-axis direction which gives the peak value of an estimated resistance value. The Y coordinate of the pressed position is determined in the same manner.

つまり、位置決定部66は、複数の第一電極22のX軸方向の位置と操作面10aに対する押圧操作時の抵抗値との関係からX軸方向の各位置における推定抵抗値を求めるとともに、複数の第二電極32のY軸方向の位置と押圧操作時の抵抗値との関係からY軸方向の各位置における推定抵抗値を求め、各推定抵抗値のピーク値を与えるX軸方向の位置とY軸方向の位置との組み合わせとして、押圧位置を特定しても良い。このようにすれば、操作面10aにおけるX−Y座標系での押圧位置をより詳細に決定することができる。   That is, the position determination unit 66 obtains an estimated resistance value at each position in the X-axis direction from the relationship between the positions in the X-axis direction of the plurality of first electrodes 22 and the resistance value at the time of the pressing operation on the operation surface 10a. An estimated resistance value at each position in the Y-axis direction is obtained from the relationship between the position of the second electrode 32 in the Y-axis direction and the resistance value during the pressing operation, and the position in the X-axis direction that gives the peak value of each estimated resistance value; The pressing position may be specified as a combination with the position in the Y-axis direction. In this way, the pressed position in the XY coordinate system on the operation surface 10a can be determined in more detail.

入力決定部65に含まれる押圧力決定部67は、抵抗検出部63による検出結果に基づいて、操作面10aに対する押圧力を決定する。ここで、図8は、図6の下段の状態における、押圧位置と抵抗検出部63で検出される各電極22a〜22h,32a〜32hの抵抗値との関係を模式的に示している。この図と先に示した図7との比較から容易に理解できるように、操作面10aを押し込む力が大きくなってタッチパネル5の変形(姿勢変化)の程度が大きくなるに従い、各電極22,32における抵抗値の変化量が大きくなる。そこで、操作面10aに対する押圧力と抵抗値の変化量との関係を予め求めておくことで、実際の抵抗値の変化量から操作面10aに対する押圧力を定量的に評価することができる。   The pressing force determination unit 67 included in the input determination unit 65 determines the pressing force on the operation surface 10 a based on the detection result by the resistance detection unit 63. Here, FIG. 8 schematically shows the relationship between the pressed position and the resistance values of the electrodes 22a to 22h and 32a to 32h detected by the resistance detector 63 in the lower state of FIG. As can be easily understood from a comparison between this figure and FIG. 7 described above, as the force for pushing the operation surface 10a increases and the degree of deformation (posture change) of the touch panel 5 increases, the electrodes 22, 32 are increased. The amount of change in resistance value at becomes large. Therefore, by determining in advance the relationship between the pressing force on the operation surface 10a and the change amount of the resistance value, the pressing force on the operation surface 10a can be quantitatively evaluated from the actual change amount of the resistance value.

本実施形態では、操作面10aに対する押圧力と非押圧状態からの抵抗値の変化量との相関関係を規定した関係データ71が、記憶部70に予め記憶して備えられている。関係データ71としては、例えば図9に示されるような関係マップの形態であっても良いし、所定の関係式の形態であっても良い。また、記憶部70には、非押圧状態における各第一電極22及び各第二電極32の抵抗値(第一基準抵抗値及び第二基準抵抗値)を予め測定して得られた基準データ72が、記憶して備えられている。押圧力決定部67は、関係データ71と実際に検出される抵抗値変化(実抵抗値と各基準抵抗値との差)とに基づいて、実抵抗値の変化量に応じた押圧力を決定する。なお、「実抵抗値の変化量」は、複数の位置が押圧操作される場合には、それぞれの位置における変化量である。これにより、それぞれの押圧位置における押圧力を個別に決定することができる。つまり、マルチフォース対応が可能となる。   In the present embodiment, relationship data 71 defining the correlation between the pressing force on the operation surface 10a and the amount of change in resistance value from the non-pressed state is stored in the storage unit 70 in advance. The relation data 71 may be in the form of a relation map as shown in FIG. 9, for example, or may be in the form of a predetermined relational expression. Further, the storage unit 70 has reference data 72 obtained by measuring in advance the resistance values (first reference resistance value and second reference resistance value) of each first electrode 22 and each second electrode 32 in the non-pressed state. Is stored and provided. The pressing force determination unit 67 determines the pressing force according to the change amount of the actual resistance value based on the relationship data 71 and the actually detected resistance value change (difference between the actual resistance value and each reference resistance value). To do. The “change amount of the actual resistance value” is the change amount at each position when a plurality of positions are pressed. Thereby, the pressing force in each pressing position can be determined individually. In other words, multi-force support is possible.

また、「実抵抗値の変化量」は、位置決定部66によるX−Y座標系における押圧位置の決定手法に応じた値とすることができる。つまり、位置決定部66が補間演算の演算結果に基づいて押圧位置を特定するか否かに応じて、押圧力決定部67による押圧力の決定手法を異ならせることができる。例えば位置決定部66が補間演算を行わない場合には、押圧力決定部67も補間演算を行わないように構成することができる。この場合、押圧力決定部67は、非押圧状態で検出される電気抵抗を基準として、操作面10aに対する押圧操作時に複数の第一電極22又は複数の第二電極32の中でそれぞれ最大(又は極大)となる抵抗変化を与える電極22,32の抵抗変化量に応じた押圧力を決定する。このように構成することで、比較的単純な演算処理によって操作面10aに対する押圧力を決定することができる。   Further, the “change amount of the actual resistance value” can be a value according to the determination method of the pressed position in the XY coordinate system by the position determination unit 66. That is, the determination method of the pressing force by the pressing force determination unit 67 can be varied depending on whether or not the position determination unit 66 specifies the pressing position based on the calculation result of the interpolation calculation. For example, when the position determination unit 66 does not perform the interpolation calculation, the pressing force determination unit 67 can be configured not to perform the interpolation calculation. In this case, the pressing force determination unit 67 uses the electrical resistance detected in the non-pressed state as a reference, and the maximum (or the plurality of first electrodes 22 or the plurality of second electrodes 32 during the pressing operation on the operation surface 10a respectively (or The pressing force is determined in accordance with the resistance change amount of the electrodes 22 and 32 that gives the resistance change to the maximum). With this configuration, the pressing force on the operation surface 10a can be determined by a relatively simple calculation process.

一方、位置決定部66が補間演算を行う場合には、押圧力決定部67も補間演算を行うように構成することができる。この場合、押圧力決定部67は、複数の第一電極22のX軸方向の位置と押圧操作時に実際に検出される抵抗値との関係からX軸方向の各位置における推定抵抗値を求め、及び/又は、複数の第二電極32のY軸方向の位置と押圧操作時に実際に検出される抵抗値との関係からY軸方向の各位置における推定抵抗値を求め、それぞれの推定抵抗値のピーク値に応じた押圧力を決定する。このようにすれば、操作面10aに対する押圧力をより詳細に決定することができる。   On the other hand, when the position determination unit 66 performs the interpolation calculation, the pressing force determination unit 67 can also be configured to perform the interpolation calculation. In this case, the pressing force determination unit 67 obtains an estimated resistance value at each position in the X-axis direction from the relationship between the position in the X-axis direction of the plurality of first electrodes 22 and the resistance value actually detected during the pressing operation. And / or the estimated resistance value in each position in the Y-axis direction is obtained from the relationship between the position in the Y-axis direction of the plurality of second electrodes 32 and the resistance value actually detected during the pressing operation, and the respective estimated resistance values Determine the pressing force according to the peak value. In this way, the pressing force on the operation surface 10a can be determined in more detail.

なお、押圧力決定部67は、第一電極22及び第二電極32のうち、少なくともパネル部材10とは反対側に配置される方の電極である第二電極32の抵抗値に基づいて操作面10aに対する押圧力を決定すると好適である。第二電極32は、第一電極22に比べて、パネル部材10、第一電極形成部材20、及び第二電極形成部材30からなるタッチパネル本体部の中立軸(図6の下段において太い一点鎖線で表示)からより離れた位置に配置されている。このため、操作面10aに対して押圧力が加わってタッチパネル本体部が一体的に弾性変形した際の変形(姿勢変化)の程度は、第一電極22に比べて第二電極32の方が大きくなる。よって、第二電極32の抵抗値に基づいて押圧力を決定するように構成することで、その検出感度を高めることができる。その結果、押圧力の検出精度を高めることができる。もちろん、第一電極22及び第二電極32の双方の抵抗値に基づいて押圧力を決定するように構成しても良い。   In addition, the pressing force determination part 67 is based on the resistance value of the 2nd electrode 32 which is an electrode arrange | positioned at least on the opposite side to the panel member 10 among the 1st electrode 22 and the 2nd electrode 32. It is preferable to determine the pressing force for 10a. Compared to the first electrode 22, the second electrode 32 is a neutral axis of the touch panel main body composed of the panel member 10, the first electrode forming member 20, and the second electrode forming member 30 (in a thick dotted line in the lower part of FIG. 6). It is arranged at a position farther away from the display. For this reason, the degree of deformation (posture change) when the pressing force is applied to the operation surface 10 a and the touch panel body is integrally elastically deformed is larger in the second electrode 32 than in the first electrode 22. Become. Therefore, the detection sensitivity can be increased by configuring the pressing force to be determined based on the resistance value of the second electrode 32. As a result, the detection accuracy of the pressing force can be increased. Of course, the pressing force may be determined based on the resistance values of both the first electrode 22 and the second electrode 32.

また、上述したように本実施形態では、第一電極22及び第二電極32が配置されたパネル部材10が、柔らかく厚みのある枠状の支持部材50を介して支持される。よって、支持部材50によるパネル部材10の支持形態は単純支持型となり、第一電極22及び第二電極32の変形(姿勢変化)を実質的に伸び変形のみとすることができる。これにより、押圧力の検出精度をさらに高めることができる。   Further, as described above, in the present embodiment, the panel member 10 on which the first electrode 22 and the second electrode 32 are arranged is supported via a soft and thick frame-shaped support member 50. Therefore, the support form of the panel member 10 by the support member 50 is a simple support type, and the deformation (posture change) of the first electrode 22 and the second electrode 32 can be substantially extended only. Thereby, the detection accuracy of the pressing force can be further increased.

このように、入力決定部65は、抵抗検出部63による検出結果に基づいて、操作面10aにおけるX−Y座標系での押圧位置及び操作面10aに対する押圧力の両方を決定する。これにより、通常の位置検出機能に加えて、感圧機能をも有するタッチパネル5が実現される。なお、対象となる押圧操作が同じであれば、第一電極22の抵抗値に基づいて決定される押圧力と第二電極32の抵抗値に基づいて決定される押圧力との間には相関がある(理論的には同じとなる)。このため、両電極22,32の双方の抵抗値に基づいて押圧力を決定する構成とすれば、操作面10a上の複数の位置が押圧された場合にも、押圧力の対応関係に基づいて、それぞれの押圧位置を適切に決定することができる。つまり、所謂ゴースト検出の問題が回避され、マルチタッチ対応が可能となる。   As described above, the input determination unit 65 determines both the pressing position in the XY coordinate system on the operation surface 10a and the pressing force on the operation surface 10a based on the detection result by the resistance detection unit 63. Thereby, in addition to the normal position detection function, the touch panel 5 having a pressure sensitive function is realized. If the target pressing operation is the same, there is a correlation between the pressing force determined based on the resistance value of the first electrode 22 and the pressing force determined based on the resistance value of the second electrode 32. There is (theoretically the same). For this reason, if it is set as the structure which determines a pressing force based on the resistance value of both the electrodes 22 and 32, even if the several position on the operation surface 10a is pressed, based on the correspondence of a pressing force. Each pressing position can be determined appropriately. That is, the so-called ghost detection problem is avoided and multi-touch support is possible.

このとき、本実施形態では、ガラス薄板からなるパネル部材10に2つの電極22,32を形成するOGS(One Glass Solution)技術を採用したことにより、薄型のタッチパネル5を実現している。さらに、本実施形態では、複数の第一電極22及び複数の第二電極32が、位置検出機能を実現するためのハードウェア構成と感圧機能を実現するためのハードウェア構成とを兼用する。このため、感圧センサを別途設ける必要がなく、感圧機能を有するタッチパネル5を、従来に比べて大幅に薄型化することができる。また、少ない部品点数で感圧機能を有するタッチパネル5を実現することができ、従来に比べて低コスト化することができる。つまり、感圧機能を有するとともに従来に比べて安価かつ薄型のタッチパネル5を実現することができる。   At this time, in this embodiment, the thin touch panel 5 is realized by adopting the OGS (One Glass Solution) technology for forming the two electrodes 22 and 32 on the panel member 10 made of a glass thin plate. Further, in the present embodiment, the plurality of first electrodes 22 and the plurality of second electrodes 32 share both a hardware configuration for realizing the position detection function and a hardware configuration for realizing the pressure sensitive function. For this reason, it is not necessary to provide a pressure-sensitive sensor separately, and the touch panel 5 having a pressure-sensitive function can be significantly thinned compared to the conventional case. In addition, the touch panel 5 having a pressure-sensitive function can be realized with a small number of parts, and the cost can be reduced as compared with the related art. That is, it is possible to realize a touch panel 5 that has a pressure-sensitive function and is cheaper and thinner than conventional ones.

入力決定部65により決定された押圧位置及び押圧力の情報は、位置情報及び押圧力情報として、電子機器1に提供される。電子機器1では、当該位置情報及び押圧力情報に基づいて、アプリケーションに応じた各種の処理が実行される。   Information on the pressing position and the pressing force determined by the input determining unit 65 is provided to the electronic device 1 as position information and pressing force information. In the electronic device 1, various processes according to the application are executed based on the position information and the pressing force information.

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るタッチパネルの、その他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
[Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the touch panel according to the present invention will be described. Note that the configurations disclosed in the following embodiments can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction arises.

(1)上記の実施形態では、第一電極22や第二電極32が一定幅のストライプ状に形成された構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。第一電極22及び第二電極32のうちの少なくとも一方のそれぞれは、延在方向の位置に応じてその太さが変化するように構成されても良い。つまり、第一電極22及び第二電極32のうちの少なくとも一方のそれぞれは、その延在方向における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成されても良い。具体的には、例えば第二電極32に関しては、図10に示すように、複数の第二電極32のそれぞれが、X軸方向(Y軸方向に直交する方向)における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成されていると好適である。同様に、例えば第一電極22に関しては、複数の第一電極22のそれぞれが、Y軸方向(X軸方向に直交する方向)における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成されていると好適である(図示せず)。なお、各電極22,32は、図10に示すように次第に(連続的に)幅狭となるように形成されても良いし、段階的に幅狭となるように形成されても良い(図示せず)。 (1) In the above embodiment, the configuration in which the first electrode 22 and the second electrode 32 are formed in a stripe shape having a constant width has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. Each of at least one of the first electrode 22 and the second electrode 32 may be configured such that its thickness changes according to the position in the extending direction. That is, each of at least one of the first electrode 22 and the second electrode 32 may be formed so as to become narrower from the central portion toward the both ends in the extending direction. Specifically, for example, with respect to the second electrode 32, as shown in FIG. 10, each of the plurality of second electrodes 32 is directed from the center to both ends in the X-axis direction (direction perpendicular to the Y-axis direction). Accordingly, it is preferable that the width is narrow. Similarly, for example, with respect to the first electrode 22, each of the plurality of first electrodes 22 is formed so as to become narrower from the center to both ends in the Y-axis direction (direction orthogonal to the X-axis direction). It is preferable (not shown). Each of the electrodes 22 and 32 may be formed so as to gradually become narrower (continuously) as shown in FIG. 10, or may be formed so as to become narrower in stages (see FIG. 10). Not shown).

操作面10aに対する押圧力が同じであっても、パネル部材10の周縁部を押す場合はその中央部を押す場合に比べて弾性変形の程度が小さい。このため、第一電極22及び第二電極32の変形(姿勢変化)の程度も、それぞれの延在方向における中央部に比べて両端部では小さくなる。そこで、上記のように構成すれば、その延在方向の全体に亘って、押圧力検出の感度のばらつきを抑制でき、押圧力の検出精度をさらに高めることができる。なお、タッチパネル本体部の中立軸からより離れた位置に配置される第二電極32は、感圧機能の中核をなす電極として用いられる場合がある。そこで、少なくとも第二電極32を、その延在方向(本例ではX軸方向)における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成すると好適である。   Even when the pressing force on the operation surface 10a is the same, the degree of elastic deformation is smaller when the peripheral portion of the panel member 10 is pushed than when the central portion is pushed. For this reason, the degree of deformation (posture change) of the first electrode 22 and the second electrode 32 is also smaller at both end portions than in the central portion in each extending direction. Therefore, if configured as described above, it is possible to suppress variations in the detection sensitivity of the pressing force over the entire extending direction, and it is possible to further increase the detection accuracy of the pressing force. The second electrode 32 disposed at a position further away from the neutral axis of the touch panel body may be used as an electrode that forms the core of the pressure-sensitive function. Therefore, it is preferable to form at least the second electrode 32 so as to become narrower from the center to both ends in the extending direction (X-axis direction in this example).

(2)上記の実施形態では、第一電極22や第二電極32のそれぞれが、各基板21,31上において、互いに接続されることなく離間して島状に配置されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。第一電極22及び第二電極32のうちの少なくとも一方のそれぞれは、互いに隣接して配置される電極どうしがそれらの延在方向の一方側端部と他方側端部とで交互に接続され、全体として平面視でジグザグ状に形成されていても良い。具体的には、図11に示すように、複数の第一電極22が、互いに隣接して配置される第一電極22どうしが接続配線25を介してY軸方向の一方側端部と他方側端部とで交互に接続され、全体として平面視でジグザグ状に形成されていても良い。また、複数の第二電極32が、互いに隣接して配置される第二電極32どうしが接続配線35を介してX軸方向の一方側端部と他方側端部とで交互に接続され、全体として平面視でジグザグ状に形成されていても良い。なお、接続配線25,35は、金、銀、銅、及びニッケル等の金属、又はカーボン等の導電ペーストを用いて構成される。 (2) In the above embodiment, a configuration in which the first electrode 22 and the second electrode 32 are arranged in an island shape on the substrates 21 and 31 without being connected to each other is taken as an example. explained. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. In each of at least one of the first electrode 22 and the second electrode 32, electrodes arranged adjacent to each other are alternately connected at one end and the other end in the extending direction, As a whole, it may be formed in a zigzag shape in plan view. Specifically, as shown in FIG. 11, the first electrodes 22 in which the plurality of first electrodes 22 are arranged adjacent to each other are connected to each other via the connection wiring 25 on one side end and the other side in the Y-axis direction. They may be alternately connected to the end portions, and may be formed in a zigzag shape in plan view as a whole. Further, the second electrodes 32 arranged adjacent to each other are alternately connected to each other at one end and the other end in the X-axis direction via the connection wiring 35, As a plan view, it may be formed in a zigzag shape. The connection wirings 25 and 35 are configured using a metal such as gold, silver, copper, and nickel, or a conductive paste such as carbon.

このような構成では、複数の第一電極22が互いに接続されて全体として1本につながる。この場合、当該全体として1本の第一電極22の両端部と、一対の第一電極22間をそれぞれ接続する各接続配線25とのそれぞれを、スイッチ24a〜24iが介在された引き回し配線を介して制御部60に接続する。なお、それらの一部のみを制御部60に接続しても良い。複数の第二電極32に関しても同様である。そして、これらのスイッチ24a〜24i,34a〜34iの状態を適切に制御することで、上記の実施形態と同様の機能を実現することができる。このような構成では、実際に押圧操作がなされるまでは、スイッチ24a,24i(34a,34i)をオン状態とするとともに他のスイッチ24b〜24h(34b〜34h)をオフ状態として待機することで、消費電力の低減を図ることができる。   In such a configuration, the plurality of first electrodes 22 are connected to each other and connected as a whole. In this case, both ends of the first electrode 22 as a whole and the connection wirings 25 respectively connecting the pair of first electrodes 22 are routed through the routing wirings in which the switches 24a to 24i are interposed. To the control unit 60. Only some of them may be connected to the control unit 60. The same applies to the plurality of second electrodes 32. And the function similar to said embodiment is realizable by controlling the state of these switches 24a-24i and 34a-34i appropriately. In such a configuration, the switches 24a and 24i (34a and 34i) are turned on and the other switches 24b to 24h (34b to 34h) are turned off and waited until the actual pressing operation is performed. Thus, power consumption can be reduced.

この場合における押圧位置及び押圧力の検出処理の流れを、図12のフローチャートに示す。まず、スイッチ24a,24i(34a,34i)をオン状態として、全体として1本の第一電極22(第二電極32)の両端間の抵抗値が検出される(ステップ#01)。抵抗値変化が検出されるまで待機され(ステップ#02:No)、抵抗値変化が検出されると(ステップ#02:Yes)、各第一電極22(各第二電極32)の両端間の抵抗値が順次検出される(ステップ#03)。各電極22,32の抵抗値に基づいて、操作面10aにおける押圧位置及び操作面10aに対する押圧力の両方が決定される(ステップ#04)。このようにして導出された位置情報及び押圧力情報は、電子機器1に出力される(ステップ#05)。   The flow of detection processing of the pressing position and pressing force in this case is shown in the flowchart of FIG. First, the switches 24a and 24i (34a and 34i) are turned on, and the resistance value between both ends of the first electrode 22 (second electrode 32) as a whole is detected (step # 01). It waits until resistance value change is detected (step # 02: No), and when resistance value change is detected (step # 02: Yes), between the both ends of each 1st electrode 22 (each 2nd electrode 32). Resistance values are sequentially detected (step # 03). Based on the resistance values of the electrodes 22 and 32, both the pressing position on the operation surface 10a and the pressing force on the operation surface 10a are determined (step # 04). The position information and the pressing force information thus derived are output to the electronic device 1 (step # 05).

(3)上記の実施形態では、第一電極22及び第二電極32が、それぞれ第一基板21及び第二基板31における正面側の面に形成されている構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば第一電極22及び第二電極32が、それぞれ第一基板21及び第二基板31における背面側の面に形成されても良い。また、例えば第一電極22及び第二電極32が、第一基板21及び第二基板31における相互に対向する面にそれぞれ形成されても良い。但し、この場合であっても、第一電極22と第二電極32とが短絡しないように、両電極22,23間には絶縁層が設けられる。この絶縁層は、例えばドット状のスペーサを含む空気層(エアギャップ)であっても良いし、接着層を兼用するものであっても良い。 (3) In the above embodiment, the configuration in which the first electrode 22 and the second electrode 32 are formed on the front-side surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 31 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the first electrode 22 and the second electrode 32 may be formed on the back side surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 31, respectively. Further, for example, the first electrode 22 and the second electrode 32 may be formed on surfaces of the first substrate 21 and the second substrate 31 that face each other. However, even in this case, an insulating layer is provided between the electrodes 22 and 23 so that the first electrode 22 and the second electrode 32 are not short-circuited. This insulating layer may be, for example, an air layer (air gap) including dot-shaped spacers, or may also serve as an adhesive layer.

(4)上記の実施形態では、パネル部材10と第一電極形成部材20と第二電極形成部材30とが貼り合わされた構成を例として説明した。つまり、パネル部材10と、第一電極22が形成された第一基板21と、第二電極32が形成された第二基板31とが貼り合わされた構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば少なくとも第一基板21を省略し、パネル部材10と第一電極22と第二電極32とが貼り合わされただけの構成(その背面側に第二基板31が存在しても良い)であっても良い。但し、その場合であっても、第一電極22と第二電極32とが短絡しないように、両電極22,23間には絶縁層が設けられる。この絶縁層は、接着層を兼用するものであっても良い。 (4) In the above embodiment, the configuration in which the panel member 10, the first electrode forming member 20, and the second electrode forming member 30 are bonded together has been described as an example. That is, the configuration in which the panel member 10, the first substrate 21 on which the first electrode 22 is formed, and the second substrate 31 on which the second electrode 32 is formed has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, at least the first substrate 21 is omitted, and the panel member 10, the first electrode 22, and the second electrode 32 are simply bonded together (the second substrate 31 may exist on the back side). Also good. However, even in this case, an insulating layer is provided between the electrodes 22 and 23 so that the first electrode 22 and the second electrode 32 are not short-circuited. This insulating layer may also serve as an adhesive layer.

(5)上記の実施形態では、パネル部材10が第一電極形成部材20(第一電極22)及び第二電極形成部材30(第二電極32)を保護する保護パネルである構成を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば、パネル部材10として公知のタッチパネルを用いても良く、この場合、パネル部材10はタッチパネル5に組み込まれた内部タッチパネルとして機能する。内部タッチパネルとしては、抵抗膜方式や静電容量方式のものを使用することができる。このような内部タッチパネルを備える構成とすれば、当該内部タッチパネルによっても位置検出機能が発揮され、操作面10aにおけるX−Y座標系での押圧位置をより高精度に決定することができる。 (5) In the above embodiment, a configuration in which the panel member 10 is a protective panel that protects the first electrode forming member 20 (first electrode 22) and the second electrode forming member 30 (second electrode 32) will be described as an example. did. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, a known touch panel may be used as the panel member 10. In this case, the panel member 10 functions as an internal touch panel incorporated in the touch panel 5. As the internal touch panel, a resistance film type or a capacitance type can be used. If it is set as the structure provided with such an internal touch panel, a position detection function will be exhibited also by the said internal touch panel, and the press position in the XY coordinate system in the operation surface 10a can be determined more accurately.

(6)上記の実施形態では、位置決定部66及び押圧力決定部67が、抵抗検出部63による検出結果をそのまま用いて、押圧位置及び押圧力をそれぞれ決定する構成を念頭に置いて説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。例えば位置決定部66や押圧力決定部67が、抵抗検出部63による検出値のうち予め定められた閾値を超えた値のみを用いて、押圧位置及び押圧力をそれぞれ決定しても良い。このようにすれば、操作面10aに対するユーザーの意図しない接触等に基づく誤入力の発生を抑制することができる。 (6) In the above embodiment, the position determining unit 66 and the pressing force determining unit 67 have been described with the configuration in which the pressing position and the pressing force are respectively determined using the detection result by the resistance detecting unit 63 as they are. . However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the position determination unit 66 and the pressing force determination unit 67 may determine the pressing position and the pressing force by using only the values detected by the resistance detection unit 63 that exceed a predetermined threshold. In this way, it is possible to suppress the occurrence of erroneous input based on the user's unintended contact with the operation surface 10a.

(7)上記の実施形態では、本発明に係るタッチパネルを電子機器1の一種としての多機能携帯電話に適用した例について説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。電子機器1としては、多機能携帯電話以外にも、例えば従来型携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯音楽プレイヤー、車載用ナビゲーション装置、PND(Portable Navigation Device)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯ゲーム機、及びタブレット等が挙げられる。これらの電子機器1にも、本発明に係るタッチパネルを好適に適用することが可能である。 (7) In the above embodiment, an example in which the touch panel according to the present invention is applied to a multi-function mobile phone as a kind of the electronic device 1 has been described. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. As the electronic device 1, in addition to a multi-function mobile phone, for example, a conventional mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), a portable music player, an in-vehicle navigation device, a PND (Portable Navigation Device), a digital camera, a digital video camera, A portable game machine, a tablet, etc. are mentioned. The touch panel according to the present invention can also be suitably applied to these electronic devices 1.

(8)その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。 (8) Regarding other configurations, it should be understood that the embodiments disclosed herein are illustrative in all respects and that the scope of the present invention is not limited thereby. Those skilled in the art will readily understand that modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Accordingly, other embodiments modified without departing from the spirit of the present invention are naturally included in the scope of the present invention.

本発明は、例えば多機能携帯電話に搭載されたタッチパネルに利用することができる。   The present invention can be used for, for example, a touch panel mounted on a multi-function mobile phone.

5 :タッチパネル
10 :パネル部材
10a :操作面
20 :第一電極形成部材
21 :第一基板
22 :第一電極
30 :第二電極形成部材
31 :第二基板
32 :第二電極
50 :支持部材
60 :制御部
63 :抵抗検出部
65 :入力決定部
66 :位置決定部
67 :押圧力決定部
5: Touch panel 10: Panel member 10a: Operation surface 20: First electrode forming member 21: First substrate 22: First electrode 30: Second electrode forming member 31: Second substrate 32: Second electrode 50: Support member 60 : Control unit 63: Resistance detection unit 65: Input determination unit 66: Position determination unit 67: Pressing force determination unit

Claims (3)

操作面を有するとともに弾性変形可能なパネル部材と、
前記パネル部材における前記操作面とは反対側にX軸方向に並ぶように互いに平行に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する複数の第一電極と、
複数の前記第一電極と対向し、かつ、前記X軸方向に交差するY軸方向に並ぶように互いに平行に配置され、姿勢変化に応じて電気抵抗が変化する複数の第二電極と、
複数の前記第一電極及び複数の前記第二電極の電気抵抗を検出する抵抗検出部と、
前記抵抗検出部による検出結果に基づいて、前記操作面におけるX−Y座標系での押圧位置及び前記操作面に対する押圧力を決定する入力決定部と、
を備え、
前記第一電極及び前記第二電極のうちの少なくとも一方のそれぞれは、その延在方向における中央部から両端部に向かうに従って幅狭となるように形成されているタッチパネル。
A panel member having an operation surface and elastically deformable;
A plurality of first electrodes arranged in parallel to each other so as to be arranged in the X-axis direction on the opposite side of the operation surface of the panel member, and the electrical resistance changes according to a change in posture;
A plurality of second electrodes that face the plurality of first electrodes and are arranged in parallel to each other so as to be aligned in the Y-axis direction intersecting the X-axis direction, and the electrical resistance changes in accordance with a change in posture;
A resistance detector for detecting electrical resistances of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes;
Based on the detection result by the resistance detection unit, an input determination unit that determines a pressing position in the XY coordinate system on the operation surface and a pressing force on the operation surface;
Bei to give a,
At least one of the first electrode and the second electrode is a touch panel that is formed so as to become narrower from the center in the extending direction toward both ends .
前記パネル部材を、前記第一電極及び前記第二電極が設けられた側から支持する枠状の支持部材をさらに備える請求項1に記載のタッチパネル。   The touch panel according to claim 1, further comprising a frame-shaped support member that supports the panel member from a side on which the first electrode and the second electrode are provided. 前記支持部材が、前記パネル部材を構成する材料よりも柔らかい材料で構成されている請求項2に記載のタッチパネル。   The touch panel according to claim 2, wherein the support member is made of a material softer than a material constituting the panel member.
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