JP6495573B2

JP6495573B2 - タッチパネル

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Publication number: JP6495573B2
Application number: JP2014034476A
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Inventors: 祐仁牧内
Original assignee: Fujitsu Component Ltd
Current assignee: Fujitsu Component Ltd
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Filing date: 2014-02-25
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Description

本発明は、タッチパネルに関する。

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

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

抵抗膜方式のタッチパネルは、４線式と５線式とに大別することができる。４線式は、上部電極基板又は下部電極基板のどちらか一方にＸ軸の電極が設けられており、他方にＹ軸の電極が設けられている（例えば、特許文献１）。一方、５線式は、下部電極基板にＸ軸の電極及びＹ軸の電極がともに設けられており、上部電極基板は、電位を検出するためのプローブとして機能するものである（例えば、特許文献２）。

また、４線式のタッチパネルにおいては、マルチタッチの検出を行なうことのできるタッチパネルが開示されている。（例えば、特許文献４）

特開２００４−２７２７２２号公報特開２００８−２９３１２９号公報特開平１１−３５３１０１号公報特開２００９−１７６１１４号公報特開２０１２−２３０５０４号公報特開２０１２−１４１９４１号公報特表２００５−５０５０６５号公報特表２０１１−５０２３１４号公報

しかしながら、５線式のタッチパネルにおいては、マルチタッチの検出を容易に行なうことのできるものは、存在していなかった。

よって、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、５線式のタッチパネルにおいて、マルチタッチの検出を容易に行なうことのできるタッチパネルを提供するものである。

本実施の形態の一観点によれば、上部導電膜を有する４角形の上部電極基板と、下部導電膜を有する４角形の下部電極基板と、前記下部導電膜の上において、前記下部電極基板の４隅の各々に設けられた第１の給電端子、第２の給電端子、第３の給電端子、第４の給電端子と、前記第２の給電端子と接地電位との間に設けられた第１のスイッチと、前記第３の給電端子と接地電位との間に設けられた第２のスイッチと、前記第２の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第１の抵抗及び第３のスイッチと、前記第２の給電端子における電位を測定する第１の電位測定部と、前記第４の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第２の抵抗及び第４のスイッチと、前記第４の給電端子における電位を測定する第２の電位測定部と、前記第４の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第３の抵抗及び第５のスイッチと、前記第４の給電端子における電位を測定する第３の電位測定部と、前記第３の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第４の抵抗及び第６のスイッチと、前記第３の給電端子における電位を測定する第４の電位測定部と、を有し、前記第１の給電端子は接地電位に接続されており、前記第４の給電端子は前記第１の給電端子の対角に配置されており、前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを開き、前記第３の電位測定部及び前記第４の電位測定部において電位を測定し、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを閉じ、前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチを開き、前記第１の電位測定部及び前記第２の電位測定部において電位を測定するものであることを特徴とする。

開示のタッチパネルによれば、５線式のタッチパネルにおいて、マルチタッチの検出を容易に行なうことができる。

第１の実施の形態におけるタッチパネルの構造図第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（１）第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（２）第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（３）第１の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（４）第２の実施の形態におけるタッチパネルの構造図第２の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（１）第２の実施の形態におけるタッチパネルの説明図（２）第３の実施の形態におけるタッチパネルの構造図第４の実施の形態におけるタッチパネルの説明図第５の実施の形態におけるタッチパネルの構造図第５の実施の形態におけるタッチパネルの制御方法の説明図

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

〔第１の実施の形態〕
第１の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態は、タッチパネルにおける接触点が２点の場合の検出を行なうことができる５線式のタッチパネルである。

図１に基づき、本実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板１０と下部電極基板２０とを有している。上部電極基板１０は、ガラスや透明な樹脂材料により形成された４角形の形状の基板の表面に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等により上部導電膜となる透明導電膜１１が形成されている。また、下部電極基板２０は、ガラスや透明な樹脂材料により形成された４角形の基板の表面に、ＩＴＯ等により下部導電膜となる透明導電膜２１が形成されている。上部電極基板１０と下部電極基板２０は、透明導電膜１１と透明導電膜２１が対向している状態で設置されている。

下部電極基板２０の４隅には、透明導電膜２１の上に、第１の給電端子３１、第２の給電端子３２、第３の給電端子３３、第４の給電端子３４が設けられている。本実施の形態においては、第１の給電端子３１と第２の給電端子３２を結ぶ直線と第３の給電端子３３と第４の給電端子３４を結ぶ直線は、ともにＹ軸と平行になるように形成されている。また、第１の給電端子３１と第３の給電端子３３を結ぶ直線と第２の給電端子３２と第４の給電端子３４を結ぶ直線は、ともにＸ軸と平行になるように形成されている。

第１の給電端子３１は接地されており、０Ｖが印加されている。第２の給電端子３２には、第１のスイッチＳＷ１の一方の端子が接続されており、第１のスイッチＳＷ１の他方の端子は接地電位に接続されている。第３の給電端子３３には、第２のスイッチＳＷ２の一方の端子が接続されており、第２のスイッチＳＷ２の他方の端子は接地電位に接続されている。

また、第２の給電端子３２は、直列に接続された第３のスイッチＳＷ３と第１の抵抗４１とを介し、電源電位に接続されている。第３の給電端子３３は、直列に接続された第６のスイッチＳＷ６と第２の抵抗４２とを介し、電源電位に接続されている。第４の給電端子３４は、直列に接続された第４のスイッチＳＷ４と第１の抵抗４１とを介し、電源電位に接続されている。更に、第４の給電端子３４は、直列に接続された第５のスイッチＳＷ５と第２の抵抗４２とを介し、電源電位に接続されている。

即ち、第２の給電端子３２は、第３のスイッチＳＷ３の一方の端子と接続されており、第４の給電端子３４は、第４のスイッチＳＷ４の一方の端子と接続されており、第３のスイッチＳＷ３の他方の端子と第４のスイッチＳＷ４の他方の端子とは接続されている。更に、第３のスイッチＳＷ３の他方の端子及び第４のスイッチＳＷ４の他方の端子は、第１の抵抗４１の一方の端子と接続されており、第１の抵抗４１の他方の端子は、電源電位に接続されている。また、第３のスイッチＳＷ３の他方の端子及び第４のスイッチＳＷ４の他方の端子と第１の抵抗４１の一方の端子との接続部分には、第１の電位測定部５１が接続されている。

また、第３の給電端子３３は、第６のスイッチＳＷ６の一方の端子と接続されており、第４の給電端子３４は、第５のスイッチＳＷ５の一方の端子と接続されており、第６のスイッチＳＷ６の他方の端子と第５のスイッチＳＷ５の他方の端子とは接続されている。更に、第６のスイッチＳＷ６の他方の端子及び第５のスイッチＳＷ５の他方の端子は、第２の抵抗４２の一方の端子と接続されており、第２の抵抗４２の他方の端子は、電源電位に接続されている。また、第６のスイッチＳＷ６の他方の端子及び第５のスイッチＳＷ５の他方の端子と第２の抵抗４２の一方の端子との接続部分には、第２の電位測定部５２が接続されている。

本実施の形態におけるタッチパネルにおいて、Ｘ軸方向における測定を行なう場合には、第１のスイッチＳＷ１を閉じ、第２のスイッチＳＷ２を開き、第３のスイッチＳＷ３及び第４のスイッチＳＷ４を開き、第５のスイッチＳＷ５及び第６のスイッチＳＷ６を閉じる。これにより、図２に示されるように、第１の給電端子３１及び第２の給電端子３２は接地され、第３の給電端子３３及び第４の給電端子３４は、第２の抵抗４２を介し電源電位に接続される。これにより、下部電極基板２０における透明導電膜２１には、Ｘ方向に電位分布が発生する。

また、Ｙ軸方向における測定を行なう場合には、第１のスイッチＳＷ１を開き、第２のスイッチＳＷ２を閉じ、第３のスイッチＳＷ３及び第４のスイッチＳＷ４を閉じ、第５のスイッチＳＷ５及び第６のスイッチＳＷ６を開く。これにより、図３に示されるように、第１の給電端子３１及び第３の給電端子３３は接地され、第２の給電端子３２及び第４の給電端子３４は、第１の抵抗４１を介し電源電位に接続される。これにより、下部電極基板２０における透明導電膜２１には、Ｙ方向に電位分布が発生する。

本実施の形態におけるタッチパネルにおいては、図２に示すように、Ｘ軸方向に電位分布を発生させて、第２の電位測定部５２により、第２の抵抗４２とタッチパネルの抵抗（第４の給電端子３４及び第３の給電端子３３と第２の給電端子３２及び第１の給電端子３１との間で測定される透明導電膜２１のＸ軸方向の抵抗）による分圧値を検出して、タッチパネルに接触している２点のＸ軸方向における距離に応じたタッチパネルの抵抗の変化を検出する。

また、図３に示すように、Ｙ軸方向に電位分布を発生させて、第１の電位測定部５１により、第１の抵抗４１とタッチパネルの抵抗（第４の給電端子３４及び第２の給電端子３２と第３の給電端子３３第１の給電端子３１との間で測定される透明導電膜２１のＹ軸方向の抵抗）による分圧値を検出して、タッチパネルに接触している２点のＹ軸方向における距離に応じたタッチパネルの抵抗の変化を検出する。

これにより、例えば、図４、図５に示される点Ａ、Ｂのように、接触点が２点の場合においても、Ａ−Ｂ間の抵抗変化に応じて２点の接触点における距離の変化の検出をすることができ、マルチタッチの操作の検出をすることができる。尚、図４は、図２に示すようにＸ軸方向に電位分布を発生させて、第２の電位測定部５２により電位を検出する場合を示し、図５は、図３に示すようにＹ軸方向に電位分布を発生させて、第１の電位測定部５１により電位を検出する場合を示す。

〔第２の実施の形態〕
第２の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態におけるタッチパネルは、５線式のタッチパネルであり、上部電極基板１０と下部電極基板２０とを有しており、タッチパネルにおける接触点が２点の場合において、各々の接触点の位置を検出することのできるタッチパネルである。これにより、タッチパネルに接触点が２点の場合におけるゼスチャー操作の動きを識別することができる。

図６に基づき、本実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態におけるタッチパネルは、上部電極基板１０は、ガラスや透明な樹脂材料により形成された４角形の形状の基板の表面に、ＩＴＯ等により上部導電膜となる透明導電膜１１が形成されている。また、下部電極基板２０は、ガラスや透明な樹脂材料により形成された４角形の基板の表面に、ＩＴＯ等により下部導電膜となる透明導電膜２１が形成されている。上部電極基板１０と下部電極基板２０は、透明導電膜１１と透明導電膜２１が対向している状態で設置されている。

また、第２の給電端子３２は、直列に接続された第１の抵抗１４１と第３のスイッチＳＷ１３とを介し、電源電位に接続されている。第３の給電端子３３は、直列に接続された第４の抵抗１４４と第６のスイッチＳＷ１６とを介し、電源電位に接続されている。第４の給電端子３４は、直列に接続された第２の抵抗１４２と第４のスイッチＳＷ１４とを介し、電源電位に接続されている。第４の給電端子３４は、直列に接続された第３の抵抗１４３と第５のスイッチＳＷ１５とを介し、電源電位に接続されている。

即ち、第２の給電端子３２は、第１の抵抗１４１の一方の端子と接続されており、第１の抵抗１４１の他方の端子は、第３のスイッチＳＷ１３の一方の端子と接続されており、第３のスイッチＳＷ１３の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第２の給電端子３２と第１の抵抗１４１の一方の端子との接続部分には、第１の電位測定部１５１が接続されている。従って、第１の電位測定部１５１により、第２の給電端子３２における電位を検出することができる。

また、第３の給電端子３３は、第４の抵抗１４４の一方の端子と接続されており、第４の抵抗１４４の他方の端子は、第６のスイッチＳＷ１６の一方の端子と接続されており、第６のスイッチＳＷ１６の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第３の給電端子３３と第４の抵抗１４４の一方の端子との接続部分には、第４の電位測定部１５４が接続されている。従って、第４の電位測定部１５４により、第３の給電端子３３における電位を検出することができる。

また、第４の給電端子３４は、第２の抵抗１４２の一方の端子と接続されており、第２の抵抗１４２の他方の端子は、第４のスイッチＳＷ１４の一方の端子と接続されており、第４のスイッチＳＷ１４の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第４の給電端子３４と第２の抵抗１４２の一方の端子との接続部分には、第２の電位測定部１５２が接続されている。従って、第２の電位測定部１５２により、第４の給電端子３４における電位を検出することができる。

また、第４の給電端子３４は、第３の抵抗１４３の一方の端子と接続されており、第３の抵抗１４３の他方の端子は、第５のスイッチＳＷ１５の一方の端子と接続されており、第５のスイッチＳＷ１５の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第４の給電端子３４と第３の抵抗１４３の一方の端子との接続部分には、第３の電位測定部１５３が接続されている。従って、第３の電位測定部１５３により、第４の給電端子３４における電位を検出することができる。

本実施の形態において、Ｘ軸方向における測定を行なう場合には、第１のスイッチＳＷ１を閉じ、第２のスイッチＳＷ２を開き、第３のスイッチＳＷ１３及び第４のスイッチＳＷ１４を開き、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６を閉じる。これにより、図７に示されるように、第１の給電端子３１及び第２の給電端子３２は接地され、第３の給電端子３３は、第４の抵抗１４４を介し電源電位に接続され、第４の給電端子３４は、第３の抵抗１４３を介し電源電位に接続される。これにより、下部電極基板２０における透明導電膜２１には、Ｘ方向に電位分布が発生する。この状態において、第３の電位測定部１５３及び第４の電位測定部１５４により電位を検出する。

また、Ｙ軸方向における測定を行なう場合には、第１のスイッチＳＷ１を開き、第２のスイッチＳＷ２を閉じ、第３のスイッチＳＷ１３及び第４のスイッチＳＷ１４を閉じ、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６を開く。これにより、図８に示されるように、第１の給電端子３１及び第３の給電端子３３は接地され、第２の給電端子３２は、第１の抵抗１４１を介し電源電位に接続され、第４の給電端子３４は、第２の抵抗１４２を介し電源電位に接続される。これにより、下部電極基板２０における透明導電膜２１には、Ｙ方向に電位分布が発生する。この状態において、第１の電位測定部１５１及び第２の電位測定部１５２により電位を検出する。

この後、第３の電位測定部１５３及び第４の電位測定部１５４において検出された各々の電位と、第１の電位測定部１５１及び第２の電位測定部１５２において検出された各々の電位に基づき、タッチパネルに接触している２点の座標位置を算出する。これにより、接触点が２点の場合におけるゼスチャー操作の動きを識別することができる。

尚、本実施の形態においては、第１の抵抗１４１は第２の給電端子３２と第１の給電端子３１の間で測定される抵抗値と同値、第２の抵抗１４２は第４の給電端子３４と第３の給電端子３３の間で測定される抵抗値と同値、第３の抵抗１４３は第４の給電端子３４と第２の給電端子３２の間で測定される抵抗値と同値、第４の抵抗１４４は第３の給電端子３３と第１の給電端子３１の間で測定される抵抗値と同値となるように形成してもよい。

〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態におけるタッチパネルは、第２の実施の形態のタッチパネルにおける抵抗、電位測定部、スイッチを減らしたものである。これにより、本実施の形態においては、第２の実施の形態におけるタッチパネルと同様の機能を有するタッチパネルを低コストで得ることができる。

図９に基づき本実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態におけるタッチパネルにおいては、第１の給電端子３１は接地されており、０Ｖが印加されている。第２の給電端子３２には、第１のスイッチＳＷ１の一方の端子が接続されており、第１のスイッチＳＷ１の他方の端子は接地電位に接続されている。第３の給電端子３３には、第２のスイッチＳＷ２の一方の端子が接続されており、第２のスイッチＳＷ２の他方の端子は接地電位に接続されている。

また、第２の給電端子３２は、直列に接続された第１の抵抗２４１と第３のスイッチＳＷ２３とを介し、電源電位に接続されている。第３の給電端子３３は、直列に接続された第３の抵抗２４３と第５のスイッチＳＷ２５とを介し、電源電位に接続されている。第４の給電端子３４は、直列に接続された第２の抵抗２４２と第４のスイッチＳＷ２４とを介し、電源電位に接続されている。

即ち、第２の給電端子３２は、第１の抵抗２４１の一方の端子と接続されており、第１の抵抗２４１の他方の端子は、第３のスイッチＳＷ２３の一方の端子と接続されており、第３のスイッチＳＷ２３の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第２の給電端子３２と第１の抵抗２４１の一方の端子との接続部分には、第１の電位測定部２５１が接続されている。従って、第１の電位測定部２５１により、第２の給電端子３２における電位を検出することができる。

また、第３の給電端子３３は、第３の抵抗２４３の一方の端子と接続されており、第３の抵抗２４３の他方の端子は、第５のスイッチＳＷ２５の一方の端子と接続されており、第５のスイッチＳＷ２５の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第３の給電端子３３と第３の抵抗２４３の一方の端子との接続部分には、第３の電位測定部２５３が接続されている。従って、第３の電位測定部２５３により、第３の給電端子３３における電位を検出することができる。

また、第４の給電端子３４は、第２の抵抗２４２の一方の端子と接続されており、第２の抵抗２４２の他方の端子は、第４のスイッチＳＷ２４の一方の端子と接続されており、第４のスイッチＳＷ２４の他方の端子は、電源電位に接続されている。更に、第４の給電端子３４と第２の抵抗２４２の一方の端子との接続部分には、第２の電位測定部２５２が接続されている。従って、第２の電位測定部２５２により、第４の給電端子３４における電位を検出することができる。

言い換えるならば、本実施の形態においては、第２の電位測定部２５２は、第２の実施の形態における第２の電位測定部１５２と第３の電位測定部１５３とが兼用されているものである。また、第２の抵抗２４２は、第２の実施の形態における第２の抵抗１４２と第３の抵抗１４３とが兼用されているものである。また、第４のスイッチＳＷ２４は、第２の実施の形態における第４のスイッチＳＷ１４と第５のスイッチＳＷ１５とが兼用されているものである。

尚、本実施の形態においては、第１の抵抗２４１は第２の給電端子３２と第１の給電端子３１の間で測定される抵抗値と同値、第２の抵抗２４２は第４の給電端子３４と第３の給電端子３３の間で測定される抵抗値と同値、第３の抵抗２４３は第４の給電端子３４と第２の給電端子３２の間で測定される抵抗値と同値又は第３の給電端子３３と第１の給電端子３１の間で測定される抵抗値と同値となるように形成してもよい。

また、本実施の形態における第１の抵抗２４１は、第２の実施の形態における第１の抵抗１４１と同様のものであり、第３の抵抗２４３は、第２の実施の形態における第４の抵抗１４４と同様のものである。また、本実施の形態における第３のスイッチＳＷ２３は、第２の実施の形態における第３のスイッチＳＷ１３と同様のものであり、第５のスイッチＳＷ２５は、第２の実施の形態における第６のスイッチＳＷ１６と同様のものである。また、本実施の形態における第１の電位測定部２５１は、第２の実施の形態における第１の電位測定部１５１と同様のものであり、第３の電位測定部２５３は、第２の実施の形態における第４の電位測定部１５４と同様のものである。

よって、本実施の形態においては、１つの第２の抵抗２４２により、第２の実施の形態におけるタッチパネルの第２の抵抗１４２と第３の抵抗１４３とが兼用されている。また、１つの第２の電位測定部２５２により、第２の実施の形態におけるタッチパネルの第２の電位測定部１５２と第３の電位測定部１５３とが兼用されている。また、１つの第４のスイッチＳＷ２４により、第２の実施の形態のタッチパネルにおける第４のスイッチＳＷ１４と第５のスイッチＳＷ１５とが兼用されている。

尚、上記以外の内容については、第２の実施の形態と同様である。

〔第４の実施の形態〕
一般的な５線式タッチパネルでは、ガラス側の透明導電膜２１の周囲へ低抵抗のパターンを形成することで、均一な電位分布が得られる構造をしている。タッチパネルにおいて２カ所を押下した場合、透明導電膜１１と透明導電膜２１によって並列抵抗が形成され、２カ所の押下された位置に応じて抵抗値が変化する。しかしながら、この抵抗値変化は低抵抗パターンとの合成抵抗として外部からは測定されるため、変化幅が非常に小さく数Ω以下となる。（パネル抵抗は数十〜数百Ω）
この変化を固定抵抗との分圧変化として検出する場合には、分圧自体が最大でも数ｍＶしか変化せず測定が困難である。そのため、分圧値を測定可能な範囲まで増幅する必要がある。しかし、仮に固定抵抗：パネル抵抗＝１：１の分圧は電源５Ｖにおいては２．５Ｖであり、そのまま増幅した場合、数十〜数百Ｖ以上の値となってしまい、これもまた扱いが困難となる。そのため、２．５Ｖを基準の電圧として保持し、２．５Ｖからの変化分だけを差動増幅により得られるようにする。ここで分圧値２．５Ｖはパネルや固定抵抗のバラつき等によって変化する値であるため、サンプル／ホールド回路により環境毎に取り込む構造とする。

次に、第４の実施の形態について説明する。本実施の形態は、タッチパネルにおける給電端子と抵抗との間にサンプルホールド回路及び差動増幅器を設け、差動増幅器からの出力を電位測定部において測定する構造のタッチパネルである。これにより、検出された微弱な電位変動を増幅し、接触点の位置やジェスチャー操作の動きを正確に検出することができる。

図１０に基づき、本実施の形態におけるタッチパネルについて説明する。本実施の形態においては、第２の実施の形態におけるタッチパネルにサンプルホールド回路及び差動増幅器を設ける場合について説明するが、第１または第３の実施の形態におけるタッチパネルについても適用可能である。尚、図１０においては、一例として、下部電極基板２０に設けられた第２の給電端子３２と第１の抵抗１４１との間にサンプルホールド回路と差動増幅器とを接続する場合について説明するが、第３の給電端子３３と第４の抵抗１４４との間、第４の給電端子３４と第２の抵抗１４２との間、第４の給電端子３４と第３の抵抗１４３との間においても同様である。

本実施の形態においては、下部電極基板２０に設けられた第２の給電端子３２と第１の抵抗１４１との間には、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路３６０の入力端子及び作動増幅器３７０の入力端子の一方が接続されている。サンプルホールド回路３６０には、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）スイッチ３６１が設けられており、不図示の制御部等に設けられサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）制御部３６２によりスイッチ３６１の制御がなされる。サンプルホールド回路３６０は、タッチパネルに指等が接触していない状態における電位を保持する機能を有している。即ち、タッチパネルに指等が接触していない状態において、サンプルホールドスイッチ３６１が閉じることにより、サンプルホールド回路３６０の入力端子より、この状態における電位を入力して保持する。これにより、サンプルホールド回路３６０において、タッチパネルに指等が接触していない状態における電位を保持することができる。この後、サンプルホールドスイッチ３６１を開き、タッチパネルの操作は、サンプルホールドスイッチ３６１が開かれた状態のままで行なう。この際、サンプルホールド回路３６０の出力端子からは、タッチパネルに指等が接触していない状態における電位が出力される。

サンプルホールド回路３６０の出力端子は、作動増幅器３７０の入力端子の他方と接続されており、作動増幅器３７０の入力端子の一方には、第２の給電端子３２と第１の抵抗１４１との間の電位が入力している。よって、作動増幅器３７０においては、入力端子の他方に入力されている電位と入力端子の一方に入力されている電位の差が増幅されて、作動増幅器３７０の出力端子より出力される。作動増幅器３７０の出力端子より出力された情報は、第１の電位測定部１５１に入力する。

本実施の形態においては、作動増幅器３７０の出力端子より出力された情報は、作動増幅器３７０において、入力端子の他方に入力されている電位と入力端子の一方に入力されている電位の差を増幅したものである。従って、第１の電位測定部１５１においては、電位の変動が増幅された変化の大きな情報が検出されるため、タッチパネルにおける接触点が複数の場合においても、接触点の位置や、ジェスチャー操作の動きをより一層正確に検出することができる。

尚、本実施の形態においては、他のサンプルホールド回路３６０及び作動増幅器３７０は、第３の給電端子３３と第４の抵抗１４４との間にも設けられており、第３の給電端子３３と第４の抵抗１４４との間に設けられている作動増幅器３７０の出力は第４の電位測定部１５４に入力している。また、更に他のサンプルホールド回路３６０及び作動増幅器３７０は、第４の給電端子３４と第２の抵抗１４２との間にも設けられており、第４の給電端子３４と第２の抵抗１４２との間に設けられている作動増幅器３７０の出力は第２の電位測定部１５２に入力している。また、更に他のサンプルホールド回路３６０及び作動増幅器３７０は、第４の給電端子３４と第３の抵抗１４３との間にも設けられており、第４の給電端子３４と第３の抵抗１４３との間に設けられている作動増幅器３７０の出力は第３の電位測定部１５３に入力している。

〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。本実施の形態は、第２の実施の形態におけるタッチパネルにおいて、タッチパネルにおける接触点が１点の場合における検出機能を設けた構造のタッチパネルである。尚、本実施の形態においては、第２の実施の形態におけるタッチパネルについて説明するが、第１または第３の実施の形態におけるタッチパネルについても同様に適用することが可能である。

本実施の形態におけるタッチパネルは、接触点が２点以上のマルチタッチの場合における検出を行なうマルチタッチ検出回路部４０１と、接触点が１点の場合における検出を行なう１点タッチ検出回路部４０２とが設けられている。本実施の形態においては、マルチタッチ検出回路部４０１は、第２の実施の形態におけるタッチパネルと同様の回路である。

また、１点タッチ検出回路部４０２には、第７のスイッチＳＷ４７、第８のスイッチＳＷ４８、第９のスイッチＳＷ４９、第１０のスイッチＳＷ５０が設けられている。

具体的には、下部電極基板２０の第２の給電端子３２には、第７のスイッチＳＷ４７の一方の端子が接続されており、第７のスイッチＳＷ４７の他方の端子は電源電位に接続されている。よって、第１のスイッチＳＷ１の一方の端子と第７のスイッチＳＷ４７の一方の端子とが接続されており、電源電位と接地電位との間において、第１のスイッチＳＷ１と第７のスイッチＳＷ４７は直列に接続されている。

また、第３の給電端子３３には、第８のスイッチＳＷ４８の一方の端子が接続されており、第８のスイッチＳＷ４８の他方の端子は電源電位に接続されている。よって、第２のスイッチＳＷ２の一方の端子と第８のスイッチＳＷ４８の一方の端子とが接続されており、電源電位と接地電位との間において、第２のスイッチＳＷ２と第８のスイッチＳＷ４８は直列に接続されている。

また、第４の給電端子３４には、第９のスイッチＳＷ４９の一方の端子が接続されており、第９のスイッチＳＷ４９の他方の端子は電源電位に接続されている。第１の給電端子３１には、第１０のスイッチＳＷ５０の一方の端子が接続されており、第１０のスイッチＳＷ５０の他方の端子は電源電位に接続されている。

本実施の形態におけるタッチパネルにおいて、位置検出等を行なう場合について、図１２に基づき説明する。

最初に、マルチタッチの位置検出を行なう場合について、図１２（ａ）に基づき説明する。この場合、第７のスイッチＳＷ４７、第８のスイッチＳＷ４８、第９のスイッチＳＷ４９は開かれており、第１０のスイッチＳＷ５０は閉じられている。

この場合において、Ｘ軸方向における測定を行なう際には、第１のスイッチＳＷ１を閉じ、第２のスイッチＳＷ２を開き、第３のスイッチＳＷ１３及び第４のスイッチＳＷ１４を開き、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６を閉じる。

また、Ｙ軸方向における測定を行なう際には、第１のスイッチＳＷ１を開き、第２のスイッチＳＷ２を閉じ、第３のスイッチＳＷ１３及び第４のスイッチＳＷ１４を閉じ、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６を開く。

次に、１点タッチの位置検出と２点タッチ時の中点の位置検出を行なう場合について、図１２（ｂ）に基づき説明する。この場合、第３のスイッチＳＷ１３、第４のスイッチＳＷ１４、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６は開かれている。

この場合において、Ｘ軸方向における測定を行なう際には、第１のスイッチＳＷ１を閉じ、第２のスイッチＳＷ２を開き、第７のスイッチＳＷ４７を開き、第８のスイッチＳＷ４８及び第９のスイッチＳＷ４９を閉じ、第１０のスイッチＳＷ５０を閉じる。各々のスイッチをこの状態とすることにより、第３の給電端子３３と第４の給電端子３４は電源と同電位の印加状態、第１の給電端子３１と第２の給電端子３２はＧＮＤへの接地状態となり、透明導電膜２１においてＸ軸方向への電位分布が形成される。よってタッチパネルへの押下により透明導電膜１１と透明導電膜２１とが接触し、Ｘ軸方向の入力位置に応じた透明導電膜２１の電位を透明導電膜１１に接続された検出部から検出することができる。

また、Ｙ軸方向における測定を行なう際には、第１のスイッチＳＷ１を開き、第２のスイッチＳＷ２を閉じ、第７のスイッチＳＷ４７を閉じ、第８のスイッチＳＷ４８を開き、第９のスイッチＳＷ４９を閉じ、第１０のスイッチＳＷ５０を閉じる。各々のスイッチをこの状態とすることにより、第２の給電端子３２と第４の給電端子３４は電源と同電位の印加状態、第１の給電端子３１と第３の給電端子３３はＧＮＤへの接地状態となり、透明導電膜２１においてＹ軸方向への電位分布が形成される。よってタッチパネルへの押下により透明導電膜１１と透明導電膜２１とが接触し、Ｙ軸方向の入力位置に応じた透明導電膜２１の電位を透明導電膜１１から検出することができる。

次に、第４の実施の形態におけるタッチパネルに指等が接触していない状態の電位をサンプルホールドする場合について、図１２（ｃ）に基づき説明する。この場合には、マルチタッチの位置検出を行なう場合と同様にスイッチが設定されるため、第７のスイッチＳＷ４７、第８のスイッチＳＷ４８、第９のスイッチＳＷ４９は開かれており、第１０のスイッチＳＷ５０は閉じられている。

この場合において、Ｘ軸方向におけるサンプルホールドを行なう際には、第１のスイッチＳＷ１を閉じ、第２のスイッチＳＷ２を開き、第３のスイッチＳＷ１３及び第４のスイッチＳＷ１４を開き、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６を閉じる。

また、Ｙ軸方向におけるサンプルホールドを行なう際には、第１のスイッチＳＷ１を開き、第２のスイッチＳＷ２を閉じ、第３のスイッチＳＷ１３及び第４のスイッチＳＷ１４を閉じ、第５のスイッチＳＷ１５及び第６のスイッチＳＷ１６を開く。

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

１０上部電極基板
１１透明導電膜
２０下部電極基板
２１透明導電膜
３１第１の給電端子
３２第２の給電端子
３３第３の給電端子
３４第４の給電端子
４１第１の抵抗
４２第２の抵抗
５１第１の電位測定部
５２第２の電位測定部
１４１第１の抵抗
１４２第２の抵抗
１４３第３の抵抗
１４４第４の抵抗
１５１第１の電位測定部
１５２第２の電位測定部
１５３第３の電位測定部
１５４第４の電位測定部
ＳＷ１第１のスイッチ
ＳＷ２第２のスイッチ
ＳＷ３第３のスイッチ
ＳＷ４第４のスイッチ
ＳＷ５第５のスイッチ
ＳＷ６第６のスイッチ
ＳＷ１３第３のスイッチ
ＳＷ１４第４のスイッチ
ＳＷ１５第５のスイッチ
ＳＷ１６第６のスイッチ

Claims

上部導電膜を有する４角形の上部電極基板と、
下部導電膜を有する４角形の下部電極基板と、
前記下部導電膜の上において、前記下部電極基板の４隅の各々に設けられた第１の給電端子、第２の給電端子、第３の給電端子、第４の給電端子と、
前記第２の給電端子と接地電位との間に設けられた第１のスイッチと、
前記第３の給電端子と接地電位との間に設けられた第２のスイッチと、
前記第２の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第１の抵抗及び第３のスイッチと、
前記第２の給電端子における電位を測定する第１の電位測定部と、
前記第４の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第２の抵抗及び第４のスイッチと、
前記第４の給電端子における電位を測定する第２の電位測定部と、
前記第４の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第３の抵抗及び第５のスイッチと、
前記第４の給電端子における電位を測定する第３の電位測定部と、
前記第３の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第４の抵抗及び第６のスイッチと、
前記第３の給電端子における電位を測定する第４の電位測定部と、
を有し、
前記第１の給電端子は接地電位に接続されており、
前記第４の給電端子は前記第１の給電端子の対角に配置されており、
前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを開き、前記第３の電位測定部及び前記第４の電位測定部において電位を測定し、
前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを閉じ、前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチを開き、前記第１の電位測定部及び前記第２の電位測定部において電位を測定するものであることを特徴とするタッチパネル。
上部導電膜を有する４角形の上部電極基板と、
下部導電膜を有する４角形の下部電極基板と、
前記下部導電膜の上において、前記下部電極基板の４隅の各々に設けられた第１の給電端子、第２の給電端子、第３の給電端子、第４の給電端子と、
前記第２の給電端子と接地電位との間に設けられた第１のスイッチと、
前記第３の給電端子と接地電位との間に設けられた第２のスイッチと、
前記第２の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第１の抵抗及び第３のスイッチと、
前記第２の給電端子における電位を測定する第１の電位測定部と、
前記第４の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第２の抵抗及び第４のスイッチと、
前記第４の給電端子における電位を測定する第２の電位測定部と、
前記第３の給電端子と電源電位との間に設けられた直列に接続されている第３の抵抗及び第５のスイッチと、
前記第３の給電端子における電位を測定する第３の電位測定部と、
を有し、
前記第１の給電端子は接地電位に接続されており、
前記第４の給電端子は前記第１の給電端子の対角に配置されており、
前記第１のスイッチ、前記第４のスイッチ、前記第５のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチを開き、前記第２の電位測定部及び前記第３の電位測定部において電位を測定し、
前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを閉じ、前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチを開き、前記第１の電位測定部及び前記第２の電位測定部において電位を測定するものであることを特徴とするタッチパネル。
前記第２の給電端子、前記第３の給電端子、前記第４の給電端子の各々には、対応する電位を保持するサンプルホールド回路の入力端子と作動増幅器の入力端子の一方が接続されており、
前記サンプルホールド回路の出力端子は、前記作動増幅器の入力端子の他方と接続されており、
各々の前記作動増幅器の出力端子は、対応する前記第１の電位測定部、前記第２の電位測定部、前記第３の電位測定部の各々に接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のタッチパネル。
上部導電膜を有する４角形の上部電極基板と、
下部導電膜を有する４角形の下部電極基板と、
前記下部導電膜の上において、前記下部電極基板の４隅の各々に設けられる第１の給電端子、第２の給電端子、第３の給電端子、第４の給電端子と、
前記第２の給電端子と接地電位との間に設けられる第１のスイッチと、
前記第３の給電端子と接地電位との間に設けられる第２のスイッチと、
前記第２の給電端子に接続される第３のスイッチと、
前記第４の給電端子に接続される第４のスイッチと、
前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチと電源電位との間に接続されている第１の抵抗と、
前記第３のスイッチ及び前記第４のスイッチと前記第１の抵抗との間に接続され、前記接続位置の電位を測定する第１の電位測定部と、
前記第４の給電端子に接続される第５のスイッチと、
前記第３の給電端子に接続される第６のスイッチと、
前記第５のスイッチ及び前記第６のスイッチと電源電位との間に接続されている第２の抵抗と、
前記第５のスイッチ及び前記第６のスイッチと前記第２の抵抗との間に接続され、前記接続位置の電位を測定する第２の電位測定部と、
を有し、
前記第１の給電端子は接地電位に接続されており、
前記第４の給電端子は前記第１の給電端子の対角に配置されており、
前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチを閉じ、前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを開き、前記第２の電位測定部において電位を測定し、
前記第２のスイッチ、前記第３のスイッチ、前記第４のスイッチを閉じ、前記第１のスイッチ、前記第５のスイッチ、前記第６のスイッチを開き、前記第１の電位測定部において電位を測定するものであることを特徴とするタッチパネル。