JP6287297B2 - タッチパネル装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電容量方式のタッチパネル装置の入力方法および駆動方法に関するものである。

近年、入力デバイスの１つである静電容量方式のタッチパネルを液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示パネルに貼り合せた表示装置が、２次元の座標入力手段として、パソコンや携帯情報端末の分野で広く普及している。

このタッチパネル装置は、電極が配設された平板状をなすタッチパネル本体の表面側に、操作者の指などの指示物によるタッチ操作が行われるタッチ面が平面状に形成された２次元の座標入力手段である。

静電容量方式のタッチパネルセンサー部分の配線は透明電極であるＩＴＯ配線、あるいは銅配線が主流となっている。特許文献１では、銅または銅合金の網目状の銅配線で構成した電極線を形成することで表示部の画像を識別できるように銅配線の透明性を向上させている。この銅配線は大型化に適しているので５０インチを越えた表示装置にも静電容量方式タッチパネルが実現可能になりつつある。

特開２００６−３４４１６３号公報

静電容量方式タッチパネル装置を備えた大型の表示装置の場合、大きな講堂やホールなどに設置されることが想定されるが、より多くの注目を集めるよう高い位置に設置するのが望ましい。しかし、表示画面が大きく、かつ高い位置に設置されると、表示部の表面をタッチ面にしても、全ての領域を操作者が指で触ることが難しい。その場合には大型の表示画面にタッチ操作を可能にするタッチパネル機能の有効性が失われてしまう問題があった。

図１１を参照してその問題の状況を説明する。図１１では、静電容量方式タッチパネル装置を備えた大型の表示装置の画面に８個の押しボタンを表示している場合を示す。ここで操作者Ｍがタッチパネル本体１０の３番のボタン位置３にタッチしようとしても、表示装置の画面が大きいために指が届かずにタッチ出来ない。

また、小型のタッチパネル装置と同等のタッチ位置の分解精度や操作者Ｍの二本の指Ｆが近接したときの識別性能を求めると、大型の表示画面に重ね合わせたタッチパネル本体１０の、タッチ位置検出用の電極線の本数が大幅に増加する問題があった。タッチ位置検出用の電極線の本数が大幅に増加すると、制御回路の信号線の本数や制御回路と接続するケーブルの信号線の本数などが増加することでタッチパネル装置のコストが大幅に増加してしまう問題があった。

本発明は 上記の問題を鑑みたものであり、縮小画像領域Ｓに表示画面全体に表示する画像を縮小して表示し、その縮小画像領域Ｓにタッチすることであたかも表示画面全体にタッチしているようにタッチ位置を示すカーソルを表示するものである。

また、上記の縮小画像領域Ｓ以外の表示画面でのタッチパネル装置の位置精度などの機能を必要最小限とし大幅なコストダウンを行なう。

本発明は、上記の課題を解決するために、互いに並走する複数の駆動信号電極線及び互いに並走する複数の信号検出電極線が格子状に配置されると共にその表面側に設けた保護絶縁体の表面をタッチ面にした平板状のタッチパネル本体を表示部に重ねて設けたタッチパネル装置であって、前記表示部へ表示する画像を制御する表示制御手段と、前記駆動信号電極線を順次に選択して駆動信号を印加する送信回路と、前記信号検出電極線を順次に選択して前記駆動信号電極線と前記信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を検出する受信回路と、前記送信回路と前記受信回路を制御することにより前記タッチ面への操作者のタッチ位置を検出するタッチ位置検出手段を備え、前記表示制御手段が、前記表示部の全体画面に表示する画像を縮小して該表示部の一部の縮小画像領域に表示する手段を有し、前記タッチ位置検出手段が、前記縮小画像領域へのタッチ位置と該縮小画像領域外へのタッチ位置を区別して検出する回路と、前記縮小画像領域へのタッチ位置の座標を全体画面の座標に拡大するタッチ位置座標変換回路を有し、前記表示制御手段が前記表示部に、前記タッチ位置を示すカーソルを前記全体画面の座標に表示したり、あたかも全体画面の対応する座標位置をタッチしたかのごとく操作されることを特徴とするタッチパネル装置である。

本発明は、この構成により、縮小画像領域Ｓに表示画面全体を縮小した表示を設け、その部分をタッチすることで表示画面全体をあたかもタッチしているように表示することができる効果がある。

また、本発明は、上記のタッチパネル装置であって、前記縮小画像領域の外側の駆動信号電極線及び信号検出電極線が、複数のノードを接続したノードを構成して該ノード毎に前記送信回路及び受信回路に接続されていることを特徴とするタッチパネル装置である。

本発明は、この構成により制御回路のコストを低減できる効果がある。

本発明は、大型の表示画面にタッチパネル本体を重ね合わせた静電容量式タッチパネル装置においても、縮小画像領域Ｓのタッチ面へのタッチ操作のタッチ位置検出の精度良くし、かつ、表示部の全画面の全体の位置と縮小画像領域Ｓへのタッチ位置をリンクさせることにより、画面全体に渡ってタッチ位置を移動することなくあたかも画面全体に対しタッチ操作をしているようにカーソルを表示させ画面全体を操作できる効果がある。

また、本発明は、縮小画像領域Ｓは従来と同等の位置精度や二本の指が近接したときの識別性能を確保し、縮小画像領域Ｓ以外では駆動信号電極線と信号検出電極線の本数を減らすことで制御回路のコストを大きく低減できる効果がある。

本発明の実施形態のタッチパネル装置を示す全体構成図である。 本発明の実施形態のタッチパネル装置のタッチパネル本体と表示部の模式的な断面図である。 本発明の実施形態の電極線のノードの配線の束を示す図である。 本発明の実施形態のタッチパネル本体の駆動信号電極線と信号検出電極線の概観図である。 本発明の実施形態のタッチパネル本体の駆動信号電極線と信号検出電極線の複数のノードを示す図である。 本発明の実施形態のタッチパネル本体の駆動信号電極線と信号検出電極線の複数のノードを配線で連結する様子を示す図である。 本発明の実施形態のタッチパネル本体に送信回路と受信回路を接続する回路のブロック図である。 本発明の実施形態のタッチパネル装置の送信回路及び受信回路の各部の出力信号を示す図である。 本発明の実施形態のタッチパネル装置の制御部のブロック図である。 本発明の実施形態のタッチパネル装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態のタッチパネル装置の表示部へ表示する画像の例を示す図である。 本発明の実施形態のタッチパネル装置の受信回路から出力される信号を示す図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図１から図１２を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態のタッチパネル装置１を示す全体構成図である。第１の実施形態の静電容量方式タッチパネル装置１は表示部４０と、それに重ね合わせた平板状のタッチパネル本体１０を備え、表示部４０の表示を制御する表示制御手段２０とタッチ位置検出手段３０を備えている。

このタッチパネル装置１は、図１及び図２のように、表示部４０に重ね合わせて設けたタッチパネル本体１０の表面のタッチ面２に操作者Ｍの指Ｆを接触させて、その指Ｆのタッチ位置情報を取得する。

タッチパネル本体１０には、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と、信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）を交差させて設ける。駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５には、送信回路５０から駆動信号（パルス信号）を印加する。そして、信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）には受信回路６０を接続し、受信回路６０が電極線の交差点に形成された静電容量の充放電電流信号を受信する。

タッチパネル装置１は、表示制御手段２０が、タッチパネル本体１０と重なる表示部４０の表示を制御し、タッチ位置検出手段３０が、相互容量方式で、送信回路５０及び受信回路６０の動作を制御して、受信回路６０から出力される電極線の交差点の静電容量の蓄積電荷量の検出信号に基づいて操作者Ｍの指Ｆのタッチパネル装置１への接触位置の座標を計算する。

（タッチパネル本体）
タッチパネル装置１のタッチパネル本体１０は平板状であり、図４の様に、互いに並走する複数の駆動信号電極線（Ｙ１〜Ｙ５）と、互いに並走する複数の信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）とが格子状に交差して配置されている。

図２は、図１に示したタッチパネル本体１０の断面を示す模式的な断面図である。図２において電場の状況を破線で示す。なお、タッチパネル本体１０は、数ｍｍ程度の厚さで構成することができるため、実際には、タッチパネル本体１０は指Ｆに比較してかなり薄いものとなる。

タッチパネル本体１０の表面の、操作者Ｍが指Ｆでタッチして操作するタッチ面２は、メラミン樹脂等の保護絶縁体１１で形成し、その保護絶縁体１１が駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を保護する。

タッチパネル本体１０の駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の支持シート１２によって支持し、支持シート１２の表面側に駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を設け、支持シート１２の裏面側に信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を設ける。

駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５とが支持シート１２を挟んで重なり合う電極の交差点には静電容量Ｃ１１、Ｃ１２が形成される。その静電容量を経由して駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５から信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５に電流が流れる。

図２のように操作者Ｍの指Ｆがタッチ面２の表面に接触すると、指Ｆ側を経由してグラウンドまで電流が流れることで、電極線の交差点の静電容量Ｃ１１に流れる電流が減少することで、静電容量Ｃ１１に蓄積する電荷が減る。受信回路６０がこの電荷を測定し、タッチ位置検出手段３０のタッチ位置検出回路３１が、その電荷の減少量を計算することで、操作者Ｍの指Ｆがタッチした位置を検出する。

（タッチパネルの電極の配線）
以下では、後の図６のように、タッチパネル装置１の画面の左下に縮小画像領域Ｓを設けた例を説明する。しかし、縮小画像領域Ｓの全体画面における位置はそれに限定されず、全体画面のどの位置に設けても良い。

大型の表示画面に合わせた静電容量式タッチパネル装置の通常の使用方法を鑑みると、縮小画像領域Ｓの外の領域では高い位置精度は求められないので、縮小画像領域Ｓ以外の表示画面でのタッチパネル装置の位置精度を定めるタッチパネル本体１０の電極線の送信回路５０及び受信回路６０への配線を、以下のようにして、必要最小限に設定する。

図３に、タッチパネルの駆動信号電極線Ｙ及び信号検出電極線Ｘの電極線の配線の束の構成を示す。タッチパネルの駆動信号電極線Ｙ又は信号検出電極線Ｘの１つのノードの電極線の構成は、図３のように、例えば５ｍｍの幅に分散させて配置した９本の銅配線を束ねてその両端を接続して電極線を構成する。

そして、図３の電極線で構成した駆動信号電極線Ｙと信号検出電極線Ｘを、タッチパネル本体１０で、図４のように直角に交差させて格子状に電極線を配線する。図４では例として電極線のノードの５Ｘ５のマトリックスを示した。

例えば寸法が縦７４７ｍｍ、横１３２９ｍｍ程度の大型の表示画面を持つタッチパネル装置１では、図５のように、１つのノード同士の交差する領域の寸法を、一般的なタッチパネル装置１の寸法と同様に５ｍｍＸ５ｍｍとして、６０インチサイズ（１６：９）で寸法が縦７４７ｍｍ、横１３２９ｍｍのタッチパネル本体１０を構成し、駆動信号電極線は約１４８本、信号検出電極線は約２６６本にする。

図６に駆動信号電極線と信号検出電極線の接続関係を示す。図６では、全体画面の左下の領域に縮小画像領域Ｓを設けた場合を示した。その縮小画像領域Ｓには、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ８と、駆動信号電極線Ｙ１４４〜Ｙ１４８を設定している。

縮小画像領域Ｓの外の領域では、２本の電極線ノードを信号線の端で電気接続しそのまま制御回路へ入力する。すなわち、図６のように駆動信号電極線Ｙ１とＹ２を電気接続し、信号検出電極線Ｘ９とＸ１０を電気接続する。

図７に、タッチパネル本体１０に送信回路５０と受信回路６０を接続する回路のブロッ
ク図を示す。タッチパネル本体１０の縮小画像領域Ｓの外の電極線の複数のノードを信号線の端で接続することで、その電極線が接続する制御部の回路のコストを低減できる。詳しくは、送信回路５０と受信回路６０の配線と回路を減らして回路のコストを低減でき、それらの回路を制御するタッチ位置検出回路３１の配線と回路を減らして回路のコストを低減できる。

また、縮小画像領域Ｓの外の電極線を、更に多数を、例えば３本のノードを信号線の端で接続して表示制御手段３０のコストを更に低減することも可能である。この場合、精度が低下するので、精度が許容される限りで行う。

こうして、縮小画像領域Ｓでは、従来通りのタッチ位置検出精度と、近接した二本の指の接触位置の識別性能が得られる。一方、縮小画像領域Ｓの外の領域では、駆動信号電極線と信号検出電極線のノードを束ねることで、送信回路５０と受信回路６０と表示制御手段３０の回路を減らす。それにより、タッチパネルの制御部のコストを低減することができる。

（送信回路と受信回路）
図７のように、タッチ位置検出手段３０のタッチ位置検出回路３１が、送信回路５０が駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５に対して駆動信号を送信する動作を制御する。また、タッチ位置検出回路３１が、受信回路６０が信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５からの容量検出信号を受信する動作を制御する。それにより、受信回路６０が、電極線の交点ごとの容量の蓄積電荷量を検出する。図８に、その送信回路５０及び受信回路６０の各部の信号の波形を示す。

送信回路５０は、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５ごとにスイッチング素子が接続されて構成される駆動電極選択回路５１を有する。駆動電極選択回路５１は、タッチ位置検出回路３１に制御されて駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を１本ずつ選択して、図８（Ａ）のように、パルス状の駆動信号を順次に駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５に印加する。

受信回路６０は、図７のように、受信電極選択回路６１と電荷積分回路６２とＡＤ変換回路６３とを備えている。受信電極選択回路６１は、タッチ位置検出回路３１に制御されて信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を順に選択して、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５からの出力信号を電荷積分回路６２に順次入力させる。

図８（Ａ）に示すように、受信電極選択回路６１は、駆動電極選択回路５１に選択された駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５の１つ毎に、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を１本ずつ順次に選択して信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の充放電電流信号を電荷積分回路６２に送信する。これにより、全ての駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と全ての信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の全ての組み合わせにおける充放電電流信号を読み出すことで、全ての電極線の交点ごとの充放電電流信号を取り出すことができる。

電荷積分回路６２は、受信電極選択回路６１から入力された、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の充放電電流信号（アナログ信号）を時間積分して電極線の交点ごとの容量の蓄積電荷量をあらわす電圧信号に変換し、その電圧信号をＡＤ変換回路６３に送信する。ＡＤ変換回路６３は、その電圧信号をディジタルデータであらわしたディジタル信号に変換して出力する。

図８（Ｂ）のように、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５に駆動信号（パルス信号）を印加すると、電荷積分回路６２の出力のピークが所定の振幅で変化するが、操作者Ｍの指Ｆがその電極線の交差点にタッチすると、操作者の指Ｆが導電性を持っておりグラウンド接地として働く。それにより、指と駆動信号電極線Ｙ、指Ｆと信号検出電極線Ｘとの間の電気力線
に変化が生じ、図１２のように、電荷積分回路６２の出力電圧が小さくなる。

（制御部）
図９は、タッチパネル装置１の制御部の回路のブロック図を示す。この制御部は、図９のように、表示制御手段２０とタッチ位置検出手段３０と送信回路５０と受信回路６０で構成する。

（表示制御手段）
表示制御手段２０は、表示すべき画像データを作成する画像データ作成回路２１と、画像データ作成回路２１が作成した画像を縮小して縮小画像領域Ｓに表示する画像データを作成する画像データ縮小回路２２と、縮小画像領域Ｓ用に縮小された画像データを、画像データ作成回路２１が作成した元の画像データと合成した合成画像データを作成する画像データ合成回路２３を有する。

また、操作者Ｍの指Ｆのタッチ面２への接触位置のデータをタッチ位置検出手段３０から受信して、画像データ作成回路２１に、カーソルの画像を加えた画像データを作成させる制御を行うカーソル画像追加回路２４を有する。

（タッチ位置検出手段）
タッチ位置検出手段３０は、タッチ位置検出回路３１と、蓄積電荷マップ記憶回路３２と、縮小画面／全体画面判定回路３３と、タッチ位置座標変換回路３４を有する。

タッチ位置検出回路３１は、送信回路５０を制御して、送信回路５０に駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５を順次に選択させて、図８（Ａ）のように駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５にパルス状の駆動信号を印加させる。また、受信回路６０を制御して、受信回路６０に信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５を順次に選択させて、信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５からの信号を取り出させる制御を行う。

そうして、受信回路６０が、電極線の交差点の各静電容量に蓄積された電荷量を測定し、その値のディジタルデータを作成してタッチ位置検出回路に送信する。

蓄積電荷マップ記憶回路３２は、操作者Ｍの指が接触しない状態の電極線の交差点の静電容量に蓄積される電荷の量を記憶する。

タッチ位置検出回路３１は、受信回路６０から受信した電極線の交差点の静電容量の電荷の量と蓄積電荷マップ記憶回路３２が記憶する電荷の量の差を計算し、その差の大きさによって、操作者Ｍの指Ｆのタッチ位置を検出する。

縮小画面／全体画面判定回路３３は、タッチ位置が縮小画像領域Ｓの位置か、それ以外の全体画面の位置かを判定する。

タッチ位置座標変換回路３４は、縮小画面／全体画面判定回路３３の判定結果に基づき、画面に表示するカーソルの位置座標を計算してその位置座標のデータをカーソル画像追加回路２４に送信する。

（動作手順）
以下で、本実施形態の静電容量方式タッチパネル装置１の動作を、図１０のフローチャートと、図１１と図１２を参照して説明する。

（ステップＳ１）画面表示処理
図１０のステップＳ１の画面表示処理では、図１１のように、表示制御手段２０が、タッチパネル装置１の大型の表示部４０の画面に、例えば８個の押しボタンを表示する。ここで、表示制御手段２０は、表示部４０の全体に表示する画像を縮小して、その縮小画像を縮小画像領域Ｓに表示する。

操作者ＭはステップＳ３で、タッチパネル本体１０のタッチ面２に指Ｆを接触して画面を操作する。その操作者Ｍの指Ｆのタッチ面２への接触位置をタッチ位置検出手段３０が検出する。

表示制御手段２０の動作の詳細は、表示制御手段２０の画像データ作成回路２１が、カーソル画像追加回路２４から操作者Ｍの指Ｆが接触した位置のカーソル位置のデータを受信して、全体の画面に表示する画像データを作成する。次に、画像データ縮小回路２２が、画像データ作成回路２１が発生させた画面を縮小した画像データを作成する。

次に、画像データ合成回路２３が、画像データ縮小回路２２が縮小した画像データを、画像データ作成回路２１が作成した画像データと合成した合成画像データを作成する。そして、合成画像データを表示部４０が表示する。

（ステップＳ２）電極線の交差点の静電容量への充放電処理
タッチ位置検出手段３０のタッチ位置検出回路３１が、タッチパネル本体１０の電極に接続した送信回路５０を制御して、駆動信号電極線（Ｙ１〜Ｙ５）を順次に選択して駆動信号を印加し、また、受信回路６０を制御して、信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）を順次に選択して電極線の交差点の静電容量の例えばＣ１２の充放電電流を検出する。

（ステップＳ３）操作者の指のタッチ面への接触操作
操作者Ｍは、タッチパネル本体１０の３番のボタン位置３をタッチしようとする場合に、全体画面が大きいために指Ｆが３番のボタン位置３には届かない。操作者Ｍは、その３番のボタン位置３の替りに、図１１の様に、画面の左下位置に設けた縮小画像領域Ｓに表示されている３番のボタン位置３ｓにタッチする。

（ステップＳ４）交差点静電容量の蓄積電荷の検出処理
図２のように、操作者Ｍの指Ｆが、タッチパネル本体１０の電極線の交差点の静電容量Ｃ１１の位置のタッチ面２に接触すると、電極線の交差点の電界が変化することで電極線の交差点の静電容量静電容量Ｃ１１に流れる電流が減少し、その静電容量Ｃ１１に蓄積される電荷量が減少する。すなわち、タッチパネル本体１０のタッチ面２に対する操作者の指Ｆによるタッチ操作に応じて、格子状の駆動信号電極線（Ｙ１〜Ｙ５）と信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）の交差点の静電容量に流れる電流が変化する。

受信回路６０は、駆動信号電極線に印加された駆動信号に応答した信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）の電極に流れる静電容量Ｃ１１の充放電電流信号を受信する。すなわち、受信回路６０は、駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５と信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５とが交差する電極線の交差点ごとの静電容量Ｃ１１、Ｃ１２等に蓄積される電荷量による電流を測定して、その電流を積分することで電極線の交差点ごとの蓄積電荷の値を検出する。

図１２は、図１に示したタッチ面２に対するタッチ操作の位置に応じて受信回路６０の電荷積分回路６２から出力される信号を示す図である。駆動信号電極線Ｙ１〜Ｙ５及び信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５の選択により電極線の交差点ごとに信号検出電極線Ｘ１〜Ｘ５から出力される信号が電荷積分回路６２によって時間積分されて交差点の静電容量の蓄積電荷量をあらわす電圧信号が得られる。

図１２（Ａ）のように、タッチ面２における駆動信号電極線Ｙ１と信号検出電極線Ｘ４との電極線の交差点上にタッチした場合は、駆動信号電極線Ｙ１と信号検出電極線Ｘ４との電極線の交差点（Ｘ４，Ｙ１）の静電容量に蓄積される電荷量が減少する。そのため、図１２（Ｂ）のように、電荷積分回路６２が駆動信号電極線Ｙ１と信号検出電極線Ｘ４の交差点の静電容量に蓄積される電荷の充放電電流を検出して時間積分して電圧値を得る場合に、その電圧信号のレベルが低下する。

それ以外に、電極線の交差点（Ｘ３，Ｙ１）と（Ｘ５，Ｙ１）、及び、（Ｘ３，Ｙ２）と（Ｘ４，Ｙ２）と（Ｘ５，Ｙ２）の静電容量に蓄積される電荷量も少し減少して電荷積分回路６２の出力電圧信号のレベルが少し低下する。

その交差点の静電容量の蓄積電荷量をあらわす電圧信号のレベルをＡＤ変換回路６３がディジタルデータに変換してタッチ位置検出手段３０のタッチ位置検出回路３１に出力する。

（ステップＳ５）タッチ位置検出処理
タッチ位置検出手段３０のタッチ位置検出回路３１が、受信回路６０のＡＤ変換回路６３から、電極線の交差点の静電容量Ｃ１１に蓄積された電荷量のディジタルデータを受信する。そして、その電荷量と蓄積電荷マップ記憶回路３２の記憶している電荷量の値との差を計算し、その値の差が大きい場合に、その電極線の交差点に操作者の指Ｆが接触していると判定する。

図１２の場合では、電極線の交差点の静電容量に蓄積される電荷量の減少幅は、電極線の交差点（Ｘ４，Ｙ１）が最も大きい。そのため、タッチ位置検出回路３１は、出力値の低下がもっとも大きい電極線の交差点（Ｘ４，Ｙ１）をタッチ位置であると判定する。

こうして、タッチ位置検出手段３０のタッチ位置検出回路３１が、送信回路５０を制御して受信回路６０が検出した信号検出電極線（Ｘ１〜Ｘ５）の電極の出力信号の変化に基づいて操作者の指Ｆのタッチ面２への接触位置を検出する。

（ステップＳ６）タッチ位置座標変換処理
縮小画面／全体画面判定回路３３が、タッチ位置検出回路３１の検出したタッチ位置座標を、縮小画像領域Ｓ内にある位置座標か、それ以外の領域にある位置座標であるかを判定する。

図１１の例では、縮小画面／全体画面判定回路３３が、検出された３番のボタン位置３ｓのタッチ位置座標が縮小画像領域Ｓ内にあると判定する。タッチ位置座標が縮小画像領域Ｓ内にあるので、タッチ位置座標変換回路３４が、その座標を全体画面の位置座標へ変換し、それにより、元の画面にある３番のボタン位置３がタッチされたものとする。

次に、タッチ位置座標変換回路３４が、その判定結果に基づき、位置座標が縮小画像領域Ｓ内にあった場合、全体画面の位置座標へ変換する位置座標変換処理を行う。また、タッチ位置座標変換回路３４は、位置座標が縮小画像領域Ｓ内に無い場合は、そのままの座標を位置座標とする。

（ステップＳ７）タッチ位置カーソル表示処理
次に、表示制御手段２０のカーソル画像追加回路２４が、タッチ位置座標変換回路３４が計算した位置座標データを用いて、タッチ位置のカーソルを全体画面に表示させる画像処理を行なう。

これにより、表示制御手段２０が、縮小画像領域Ｓ内のタッチ部分に対応する部分のカーソルを、画面全体に対応させた位置に表示する。こうして、タッチパネル装置１が、操作者Ｍがあたかも表示画面全体の位置に自由に接触しているような様子で、表示部４０の全画面内を動くカーソルを表示する。

このように、大型の表示画面に合わせた静電容量式タッチパネル装置１において、縮小画像領域Ｓを画面全体の位置とリンクさせることにより、操作者Ｍが縮小画像領域Ｓ内に指Ｆを接触させるだけで、タッチ位置を示すカーソルを表示部４０の全体画面の広い領域内を移動させて、全体画面に対するタッチ位置を指定するマンマシンインターフェースを備えたタッチパネル装置１を実現することができる。

１・・・タッチパネル装置
２・・・タッチ面
３・・・ボタン位置
３ｓ・・・ボタン位置
１０・・・タッチパネル本体
１１・・・保護絶縁体
１２・・・支持シート
２０・・・表示制御手段
２１・・・画像データ作成回路
２２・・・画像データ縮小回路
２３・・・画像データ合成回路
２４・・・カーソル画像追加回路
３０・・・タッチ位置検出手段
３１・・・タッチ位置検出回路
３２・・・蓄積電荷マップ記憶回路
３３・・・縮小画面／全体画面判定回路
３４・・・タッチ位置座標変換回路
４０・・・表示部
５０・・・送信回路
５１・・・駆動電極選択回路
６０・・・受信回路
６１・・・受信電極選択回路
６２・・・電荷積分回路
６３・・・ＡＤ変換回路
Ｃ１１、Ｃ１２・・・静電容量
Ｆ・・・操作者の指
Ｍ・・・操作者
Ｓ・・・縮小画像領域
Ｘ１〜Ｘ５・・・信号検出電極線
Ｙ１〜Ｙ５・・・駆動信号電極線

Claims (1)

1. 互いに並走する複数の駆動信号電極線及び互いに並走する複数の信号検出電極線が格子状に配置されると共にその表面側に設けた保護絶縁体の表面をタッチ面にした平板状のタッチパネル本体を表示部に重ねて設けたタッチパネル装置であって、
   前記表示部へ表示する画像を制御する表示制御手段と、前記駆動信号電極線を順次に選択して駆動信号を印加する送信回路と、前記信号検出電極線を順次に選択して前記駆動信号電極線と前記信号検出電極線の交差点に形成される静電容量への蓄積電荷量を検出する受信回路と、前記送信回路と前記受信回路を制御することにより前記タッチ面への操作者のタッチ位置を検出するタッチ位置検出手段を備え、
   前記表示制御手段が、前記表示部の全体画面に表示する画像を縮小して該表示部の一部の縮小画像領域に表示する手段を有し、
   前記タッチ位置検出手段が、前記縮小画像領域へのタッチ位置と該縮小画像領域外へのタッチ位置を区別して検出する回路と、前記縮小画像領域へのタッチ位置の座標を全体画面の座標に拡大するタッチ位置座標変換回路を有し、
   前記縮小画像領域の外側の駆動信号電極線及び信号検出電極線が、複数のノードを接続したノードを構成して該ノード毎に前記送信回路及び受信回路に接続されており、
   前記表示制御手段が、前記表示部において前記タッチ位置を示すカーソルを前記全体画面の座標に表示したり、あたかも全体画面の対応する座標位置がタッチされたかのごとく表示される画像を制御することを特徴とするタッチパネル装置。

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