JP7236306B2 - touch panel device - Google Patents

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Description

本発明は、タッチパネル装置に関する。 The present invention relates to a touch panel device.

抵抗膜方式のタッチパネル装置は、タッチ入力時、一対の抵抗膜が互いに接触した位置に応じた電位を生ずることによりタッチ座標を検出する(例えば特許文献1)。タッチパネル装置の用途の多様化に伴い、タッチ入力の領域が通常の正方形や長方形状ではなく、台形形状であるタッチパネル装置が求められている。 A resistive touch panel device detects touch coordinates by generating a potential corresponding to the position where a pair of resistive films come into contact with each other during a touch input (for example, Patent Document 1). With the diversification of the uses of touch panel devices, there is a demand for touch panel devices in which the touch input area is trapezoidal instead of the usual square or rectangular shape.

これに対し、例えば正方形または長方形の抵抗膜の一部をカバーなどで覆うことによりタッチ入力の領域を台形形状とする手段が用いられる。例えば特許文献2には、台形形状の静電容量結合型座標入力パネルが記載されている。 On the other hand, for example, a means for forming a trapezoidal touch input area by covering a part of a square or rectangular resistive film with a cover or the like is used. For example, Patent Document 2 describes a trapezoidal capacitive-coupling coordinate input panel.

特開2016-110223号公報JP 2016-110223 A 特開2011-8757号公報JP 2011-8757 A

しかし、上記の手段によると、抵抗膜に未使用の部分が存在するため、無駄な部分が生ずるだけでなく、タッチパネル装置のサイズを小型化することが難しい。この問題は、抵抗膜を台形形状とすれば回避されるが、台形形状に合わせた電極の配置によって抵抗膜の電位分布が歪むため、タッチ入力された座標(以下、「入力座標」と表記)の検出精度が低下するおそれがある。 However, according to the above means, since unused portions exist in the resistive film, not only is there a useless portion, but it is also difficult to reduce the size of the touch panel device. This problem can be avoided by forming the resistive film into a trapezoidal shape, but since the potential distribution of the resistive film is distorted by the arrangement of the electrodes according to the trapezoidal shape, the coordinates of the touch input (hereinafter referred to as "input coordinates") detection accuracy may decrease.

そこで本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、入力座標の検出精度を向上したタッチパネル装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a touch panel device with improved detection accuracy of input coordinates.

1つの態様では、タッチパネル装置は、台形形状の第1抵抗膜と、前記台形形状の脚である前記第1抵抗膜の一組の対辺に沿う一組の電極と、前記一組の電極を前記第1抵抗膜の前記一組の対辺に接続する一組の接続部と、タッチ入力に応じて前記第1抵抗膜と接触し、前記一組の電極の間の電圧により前記第1抵抗膜との接触位置に応じた電位を有する第2抵抗膜とを有し、前記一組の接続部は、前記一組の電極と前記第1抵抗膜の前記一組の対辺の間を、互いに間隔をおいてそれぞれ結ぶ複数の抵抗体を含み、前記一組の接続部は、前記第1抵抗膜の他の一組の対辺のうち、短い方の対辺に近い位置ほど高い抵抗値を有する。
In one aspect, the touch panel device includes a trapezoidal first resistive film, a set of electrodes along a pair of opposite sides of the first resistive film, which are legs of the trapezoidal shape, and the set of electrodes. a pair of connecting portions connected to the pair of opposite sides of the first resistive film; and a pair of connecting portions that contact the first resistive film according to a touch input and connect the first resistive film by a voltage between the pair of electrodes. and a second resistive film having an electric potential corresponding to the contact position of the pair of connection portions, wherein the pair of connecting portions are spaced apart from each other between the pair of electrodes and the pair of opposite sides of the first resistive film. The pair of connecting portions has a higher resistance value at a position closer to the shorter opposite side of the other pair of opposite sides of the first resistive film.

本発明によると、タッチパネル装置の入力座標の検出精度を向上することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the detection accuracy of the input coordinates of the touch panel device.

タッチパネル装置の一例を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an example of a touch panel device; FIG. タッチパネルの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a touch panel. 比較例の上部抵抗膜を示す図である。It is a figure which shows the upper resistive film of a comparative example. 実施例の上部抵抗膜を示す図である。It is a figure which shows the upper resistive film of an Example. 比較例の下部抵抗膜を示す図である。It is a figure which shows the lower resistive film of a comparative example. 実施例の下部抵抗膜を示す図である。It is a figure which shows the lower resistive film of an Example.

(タッチパネル装置の構成)
図1は、タッチパネル装置の一例を示す構成図である。タッチパネル装置は、タッチパネル100と、ディスプレイ101と、制御装置6とを備える。
(Configuration of touch panel device)
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a touch panel device. The touch panel device includes a touch panel 100 , a display 101 and a control device 6 .

タッチパネル100は、抵抗膜方式であり、使用者からタッチ入力を受ける入力面を備える。ディスプレイ101は、例えば液晶モニタであり、正面視でタッチパネル100の入力面に重複する表示面を備える。 The touch panel 100 is of a resistive type and has an input surface for receiving touch input from a user. The display 101 is, for example, a liquid crystal monitor, and has a display surface that overlaps the input surface of the touch panel 100 when viewed from the front.

制御装置6は、例えばマイクロコントローラであり、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ4と、プロセッサ4が実行するプログラムが格納されたROM(Read Only Memory)50と、ワークメモリとして機能するRAM(Random Access Memory)51と、通信ポート52とを有する。プロセッサ4は、タッチパネル100及びディスプレイ101に接続され、また、バス60を介してROM50、RAM51、及び通信ポート52と接続されている。 The control device 6 is, for example, a microcontroller, and includes a processor 4 such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory) 50 storing programs executed by the processor 4, and a RAM (Random Access Memory) 51 and a communication port 52 . The processor 4 is connected to the touch panel 100 and the display 101 , and is also connected to the ROM 50 , the RAM 51 and the communication port 52 via the bus 60 .

プロセッサ4は、電源投入時、ROM50からプログラムを読み込むと、機能として、制御部40、検出部41、及び表示部43が形成される。制御部40は、例えば、タッチパネル100を駆動するスイッチを制御する。検出部41は、タッチパネル100の入力面内の入力座標を、タッチパネル100の電位に基づき検出する。表示部43は、ディスプレイ101の表示処理を行う。 When the processor 4 reads a program from the ROM 50 when the power is turned on, a control section 40, a detection section 41, and a display section 43 are formed as functions. The control unit 40 controls, for example, switches that drive the touch panel 100 . The detection unit 41 detects input coordinates within the input surface of the touch panel 100 based on the potential of the touch panel 100 . The display unit 43 performs display processing for the display 101 .

プロセッサ4は、通信ポート52を介してホスト装置と通信する。ホスト装置は、例えばタッチパネル装置を用いるアプリケーションを実行するコンピュータである。 Processor 4 communicates with a host device through communication port 52 . A host device is, for example, a computer that executes an application using a touch panel device.

検出部41は、入力座標をホスト装置に通知する。例えばホスト装置は、入力座標に応じた表示データを表示部43に出力し、表示部43は表示データの画像をディスプレイ101に表示する。 The detector 41 notifies the host device of the input coordinates. For example, the host device outputs display data corresponding to the input coordinates to the display section 43 , and the display section 43 displays an image of the display data on the display 101 .

(タッチパネル100の構成)
図2は、タッチパネル100の一例を示す構成図である。タッチパネル100は、互いに対向する上部抵抗膜10、下部抵抗膜20、電極11,12,21,22、接続部23a,23b、透明基材13,24、及びスイッチ31,32,34,35を備えている。なお、座標系に関し、電極11,12に平行な方向をX方向とし、X方向に直交する方向をY方向とする。
(Configuration of touch panel 100)
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of the touch panel 100. As shown in FIG. The touch panel 100 includes an upper resistive film 10, a lower resistive film 20, electrodes 11, 12, 21, 22, connection portions 23a, 23b, transparent substrates 13, 24, and switches 31, 32, 34, 35 facing each other. ing. Regarding the coordinate system, the direction parallel to the electrodes 11 and 12 is defined as the X direction, and the direction orthogonal to the X direction is defined as the Y direction.

透明基材14,24は、例えば台形形状のPET(Polyethylene Terephthalate)フィルムである。一方の透明基材14の表面には上部抵抗膜10及び電極11,12が設けられ、他方の透明基材24の表面には下部抵抗膜20、接続部23a,23b、及び電極21,22が設けられている。 The transparent substrates 14 and 24 are, for example, trapezoidal PET (Polyethylene Terephthalate) films. An upper resistive film 10 and electrodes 11 and 12 are provided on the surface of one transparent substrate 14, and a lower resistive film 20, connecting portions 23a and 23b, and electrodes 21 and 22 are provided on the surface of the other transparent substrate 24. is provided.

上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20は、例えば酸化インジウムスズ(ITO)などの透明な薄膜により形成され、台形形状を有している。なお、上部抵抗膜10は第2抵抗膜及び第3抵抗膜の一例であり、下部抵抗膜20は第1抵抗膜及び第4抵抗膜の一例である。また、上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20の上下方向の配置に限定はない。 The upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 are formed of a transparent thin film such as indium tin oxide (ITO) and have a trapezoidal shape. The upper resistive film 10 is an example of a second resistive film and a third resistive film, and the lower resistive film 20 is an example of a first resistive film and a fourth resistive film. Moreover, there is no limitation on the arrangement of the upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 in the vertical direction.

スイッチ31,32,34,35としては、トランジスタを挙げるが、これに限定されない。スイッチ31,32,34,35は、ベースが制御部40に接続されており、制御部40によりオンオフ制御される。 Examples of the switches 31, 32, 34, and 35 include, but are not limited to, transistors. The switches 31 , 32 , 34 , and 35 have bases connected to the controller 40 and are on/off controlled by the controller 40 .

上部抵抗膜10のY方向の両端には一組の電極11,12がそれぞれ設けられている。電極11,12は、例えばITOの薄膜により形成されている。上部抵抗膜10は、電極11,12の間をそれぞれ結ぶ帯状の複数の膜片10aに分割されている。 A pair of electrodes 11 and 12 are provided at both ends of the upper resistive film 10 in the Y direction. The electrodes 11 and 12 are made of ITO thin films, for example. The upper resistive film 10 is divided into a plurality of belt-like film pieces 10a connecting the electrodes 11 and 12, respectively.

電極11には、スイッチ31のコレクタ及び検出部41が接続されている。スイッチ31のエミッタは接地されている。電極12には、スイッチ32のコレクタが接続されており、スイッチ32のエミッタには、電源電圧Vccが印加されている。 A collector of the switch 31 and the detector 41 are connected to the electrode 11 . The emitter of switch 31 is grounded. A collector of a switch 32 is connected to the electrode 12 and a power supply voltage Vcc is applied to the emitter of the switch 32 .

下部抵抗膜20のX方向の両端には、一組の電極21,22がそれぞれ設けられている。電極21,22は、接続部23a,23bを介し下部抵抗膜20にそれぞれ接続されている。 A pair of electrodes 21 and 22 are provided at both ends of the lower resistive film 20 in the X direction. The electrodes 21 and 22 are connected to the lower resistive film 20 through connecting portions 23a and 23b, respectively.

接続部23a,23bは、例えばITOなどの透明な薄膜により形成されている。電極22には、スイッチ35のコレクタが接続されており、スイッチ35のエミッタには、電源電圧Vccが印加されている。電極21には、検出部41及びスイッチ34のコレクタが接続されている。スイッチ34のエミッタは接地されている。 The connecting portions 23a and 23b are formed of a transparent thin film such as ITO. A collector of a switch 35 is connected to the electrode 22 and a power supply voltage Vcc is applied to the emitter of the switch 35 . The detector 41 and the collector of the switch 34 are connected to the electrode 21 . The emitter of switch 34 is grounded.

上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20は、不図示のドットスペーサーを挟んで対向するように重ね合わされている。入力面Sを正面視したとき、上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20の台形形状は重なり合う。上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20は、ドットスペーサーの厚みで規定される間隔だけ離れており、タッチペンなどによるタッチ入力に応じて互いに接触する。このとき、上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20の接触点Pの座標は、タッチ入力による入力面S内の入力座標に一致する。 The upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 are overlapped so as to face each other with a dot spacer (not shown) interposed therebetween. When the input surface S is viewed from the front, the trapezoidal shapes of the upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 overlap each other. The upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 are separated by a distance defined by the thickness of the dot spacer, and come into contact with each other in response to touch input using a touch pen or the like. At this time, the coordinates of the contact point P of the upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 match the input coordinates within the input surface S by touch input.

検出部41は、接触点PのX座標をX方向における下部抵抗膜20の電位勾配Vxに基づき検出し、接触点PのY座標をY方向における上部抵抗膜10の電位勾配Vyに基づき検出する。 The detection unit 41 detects the X coordinate of the contact point P based on the potential gradient Vx of the lower resistive film 20 in the X direction, and detects the Y coordinate of the contact point P based on the potential gradient Vy of the upper resistive film 10 in the Y direction. .

制御部40は、接触点PのY座標を検出するとき、スイッチ31,32をオンし、スイッチ34,35をオフする。これにより、上部抵抗膜10の電極11,12間に電源電圧Vccが印加されるので、Y方向に電位勾配Vyが発生する。このため、下部抵抗膜20は、電源電圧Vccにより接触点PのY座標に応じた電位を有する。検出部41は接触点Pの電位を、下部抵抗膜20を介し取得する。 When detecting the Y coordinate of the contact point P, the control unit 40 turns on the switches 31 and 32 and turns off the switches 34 and 35 . As a result, the power supply voltage Vcc is applied between the electrodes 11 and 12 of the upper resistive film 10, so that a potential gradient Vy is generated in the Y direction. Therefore, the lower resistive film 20 has a potential corresponding to the Y coordinate of the contact point P due to the power supply voltage Vcc. The detection unit 41 acquires the potential of the contact point P via the lower resistance film 20 .

また、制御部40は、接触点PのX座標を検出するとき、スイッチ34,35をオンし、スイッチ31,32をオフする。これにより、下部抵抗膜20の電極21,22間に電源電圧Vccが印加されるので、X方向に電位勾配Vxが発生する。このため、上部抵抗膜10は、電源電圧Vccにより接触点PのX座標に応じた電位を有する。検出部41は、接触点Pの電位を、上部抵抗膜10を介し取得する。 Further, when detecting the X coordinate of the contact point P, the control unit 40 turns on the switches 34 and 35 and turns off the switches 31 and 32 . As a result, the power supply voltage Vcc is applied between the electrodes 21 and 22 of the lower resistive film 20, thereby generating a potential gradient Vx in the X direction. Therefore, the upper resistive film 10 has a potential corresponding to the X coordinate of the contact point P due to the power supply voltage Vcc. The detection unit 41 acquires the potential of the contact point P via the upper resistive film 10 .

検出部41は、接触点PのX方向及びY方向の各電位をデジタル値に変換し、変換後の値に基づいて接触点PのX座標及びY座標を検出する。X座標及びY座標は、電源電圧Vccに対する各電位の比から電極11,12,21,22間の距離に基づいて算出される。 The detection unit 41 converts the potentials of the contact point P in the X direction and the Y direction into digital values, and detects the X coordinate and the Y coordinate of the contact point P based on the converted values. The X and Y coordinates are calculated based on the distances between the electrodes 11, 12, 21 and 22 from the ratio of each potential to the power supply voltage Vcc.

例えば制御部40は、接触点PのX座標を検出する状態と、接触点PのY座標を検出する状態とを、例えば一定の周期で切り替える。このため、スイッチ31,32の組とスイッチ34,35の組は交互にオンオフされる。 For example, the control unit 40 switches between the state of detecting the X coordinate of the contact point P and the state of detecting the Y coordinate of the contact point P at regular intervals, for example. Therefore, the set of switches 31 and 32 and the set of switches 34 and 35 are alternately turned on and off.

上部抵抗膜10及び下部抵抗膜20は、以下に述べる構成によりY方向及びX方向に対して電位がそれぞれ線形的に変化するため、接触点の座標を高精度に検出することが可能となる。これに対し、比較例の上部抵抗膜10’及び下部抵抗膜20’は、Y方向及びX方向に対して電位がそれぞれ非線形的に変化するため、接触点の座標を高精度に検出することが難しい。 The potentials of the upper resistive film 10 and the lower resistive film 20 change linearly in the Y direction and the X direction respectively due to the configuration described below, so that the coordinates of the contact point can be detected with high accuracy. On the other hand, in the upper resistive film 10' and the lower resistive film 20' of the comparative example, the potential changes nonlinearly in the Y direction and the X direction, respectively, so that the coordinates of the contact point can be detected with high accuracy. difficult.

(比較例の上部抵抗膜10’)
図3は、比較例の上部抵抗膜10’を示す図である。符号G1aは、上部抵抗膜10’の平面図を示し、符号G1bは、Y座標に対する上部抵抗膜10’の電位Eyの変化を示す。
(Upper resistive film 10' of the comparative example)
FIG. 3 is a diagram showing an upper resistive film 10' of a comparative example. Reference G1a indicates a plan view of the upper resistive film 10', and reference G1b indicates a change in potential Ey of the upper resistive film 10' with respect to the Y coordinate.

上部抵抗膜10’は、実施例の上部抵抗膜10と同様に、台形形状を有し、Y方向の端部に電極11,12が設けられている。電極11,12は、台形形状の底辺である上部抵抗膜10’の一組の対辺に沿って設けられている。例えば電極11は台形形状の下底に沿っており、電極12は台形形状の上底に沿っている。このため、X方向において電極11は電極12より長い。また、上部抵抗膜10’は、実施例の上部抵抗膜10とは異なり、複数の膜片10aに分割されていない。なお、電極11,12は、X方向の中心が揃っているが、ずれていてもよい。 The upper resistive film 10' has a trapezoidal shape, and electrodes 11 and 12 are provided at the ends in the Y direction, like the upper resistive film 10 of the embodiment. The electrodes 11 and 12 are provided along a pair of opposite sides of the upper resistive film 10', which is the base of the trapezoidal shape. For example, the electrode 11 is along the lower base of the trapezoidal shape and the electrode 12 is along the upper base of the trapezoidal shape. Therefore, the electrode 11 is longer than the electrode 12 in the X direction. Further, unlike the upper resistive film 10 of the embodiment, the upper resistive film 10' is not divided into a plurality of film pieces 10a. The electrodes 11 and 12 are centered in the X direction, but they may be displaced.

電極11,12間に電源電圧Vccが印加されると、上部抵抗膜10’にはY方向に沿った電位勾配Vyが生ずる。電極11が高電位側であり、電極12が低電位側である場合、上部抵抗膜10’内の電位分布は、Y方向の負側に凸な等電位線Ly’により表される。 When a power supply voltage Vcc is applied between the electrodes 11 and 12, a potential gradient Vy along the Y direction is generated in the upper resistive film 10'. When the electrode 11 is on the high potential side and the electrode 12 is on the low potential side, the potential distribution in the upper resistive film 10' is represented by equipotential lines Ly' convex to the negative side in the Y direction.

電極11,12は長さが相違するため、電極11,12間の距離は、電極11,12上の位置に応じて異なる。例えば、電極11,12の中央近傍の位置間の距離d2は、電極11,12の端部近傍の位置間の距離d1より短い。このため、上部抵抗膜10’には、電位EyがY座標に対して非線形的に変化する部分がある。 Since the electrodes 11 and 12 have different lengths, the distance between the electrodes 11 and 12 varies depending on the position on the electrodes 11 and 12 . For example, the distance d2 between the positions near the center of the electrodes 11 and 12 is shorter than the distance d1 between the positions near the ends of the electrodes 11 and 12 . Therefore, the upper resistive film 10' has a portion where the potential Ey changes nonlinearly with respect to the Y coordinate.

特性Px1は、電極12の端部近傍のX座標x1における電位Eyの変化を示し、特性Px2は、電極11,12の中心近傍のX座標x2(>x1)における電位Eyの変化を示す。特性Px1,Px2のY座標の範囲はYAからYB(>YA)までである。 A characteristic Px1 indicates a change in the potential Ey at the X coordinate x1 near the end of the electrode 12, and a characteristic Px2 indicates a change in the potential Ey at the X coordinate x2 (>x1) near the center of the electrodes 11 and 12. The Y coordinate range of the characteristics Px1 and Px2 is from YA to YB (>YA).

特性Px1で電位EyはY座標に対して線形的に変化するが、特性Px2で電位EyはY座標に対して非線形的に変化する。このため、Y座標YCが同一であるにも関わらず、X座標x1,x2に応じて電位Eyが相違する。例えば、Y座標YCの接触点Pにおける電位Eyは、X座標がx1である場合、Ec1となり、X座標がx2である場合、Ec2(>Ec1)となる。 The potential Ey changes linearly with respect to the Y coordinate in the characteristic Px1, but the potential Ey changes nonlinearly with respect to the Y coordinate in the characteristic Px2. Therefore, although the Y coordinate YC is the same, the potential Ey differs according to the X coordinates x1 and x2. For example, the potential Ey at the contact point P of the Y coordinate YC is Ec1 when the X coordinate is x1, and is Ec2 (>Ec1) when the X coordinate is x2.

したがって、検出部41は、電位Eyから接触点PのY座標を正確に検出することができない。 Therefore, the detection unit 41 cannot accurately detect the Y coordinate of the contact point P from the potential Ey.

(実施例の上部抵抗膜10)
図4は、実施例の上部抵抗膜10を示す図である。符号G2aは、上部抵抗膜10の平面図を示し、符号G2bは、Y座標に対する上部抵抗膜10の電位Eyの変化を示す。図4において、図3と共通する構成及び座標などには同一の符号を付し、その説明は省略する。
(Upper resistive film 10 of the example)
FIG. 4 is a diagram showing the upper resistive film 10 of the example. Reference G2a indicates a plan view of the upper resistive film 10, and reference G2b indicates a change in potential Ey of the upper resistive film 10 with respect to the Y coordinate. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the same components and coordinates as in FIG. 3, and the description thereof will be omitted.

上部抵抗膜10は、比較例の上部抵抗膜10’とは異なり、電極11,12の間をそれぞれ結ぶ複数の膜片10aに分割されている。膜片10aは、例えば製造工程において透明基材13上に上部抵抗膜10が形成された後、上部抵抗膜10をエッチングすることにより得られる。エッチングにより各膜片10aの間には、例えば一定の間隔が設けられるため、各膜片10aは、電極11,12だけを介し互いに電気的に接続される。 Unlike the upper resistive film 10' of the comparative example, the upper resistive film 10 is divided into a plurality of film pieces 10a connecting the electrodes 11 and 12 respectively. The film piece 10a is obtained, for example, by etching the upper resistive film 10 after the upper resistive film 10 is formed on the transparent substrate 13 in the manufacturing process. Since, for example, a constant gap is provided between the film pieces 10 a by etching, the film pieces 10 a are electrically connected to each other only through the electrodes 11 and 12 .

膜片10aは、Y方向の両端の幅が異なるため、台形形状を有しているが、上部抵抗膜10の分割数が多いほど、長方形に近い形状となる。このため、電極11,12間に電源電圧Vccが印加された場合、各膜片10aの電位は互いに影響せず、膜片10aの延びる方向における位置、つまり電極11,12からの距離に対して線形的に変化する。したがって、上部抵抗膜10内の電位分布は、X方向に対して平行な等電位線Lyにより表される。 The film pieces 10a have different widths at both ends in the Y direction, and thus have a trapezoidal shape. Therefore, when the power supply voltage Vcc is applied between the electrodes 11 and 12, the potentials of the film pieces 10a do not affect each other, and the position in the extending direction of the film piece 10a, that is, the distance from the electrodes 11 and 12 is It varies linearly. Therefore, the potential distribution in the upper resistive film 10 is represented by equipotential lines Ly parallel to the X direction.

特性Px1,Px2は、X座標x1,x2におけるY方向の電位Eyの変化を示す。特性Px1,Px2は、等電位線LyがX方向に平行であるため、同様である。電位Eyは、膜片10a上の位置に対して線形的に変化するため、Y方向に対しても線形的に変化する。このため、例えばY座標YCが共通であれば、X座標x1,x2が異なっても共通の電位Ecが得られる。したがって、電位EyからY座標を高精度に検出することができる。 Characteristics Px1 and Px2 indicate changes in potential Ey in the Y direction at X coordinates x1 and x2. The characteristics Px1 and Px2 are similar because the equipotential lines Ly are parallel to the X direction. Since the potential Ey changes linearly with respect to the position on the film piece 10a, it also changes linearly with respect to the Y direction. Therefore, for example, if the Y coordinate YC is common, the common potential Ec can be obtained even if the X coordinates x1 and x2 are different. Therefore, the Y coordinate can be detected with high accuracy from the potential Ey.

このように、上部抵抗膜10は、台形形状の底辺である一組の対辺に沿って一様な電位Eyを有するように、複数の膜片10aに分割されている。このため、電位Eyは、X座標に影響されず、Y座標に応じて変化する。これは、例えば膜片10aを理論的に長方形の導体とみなすために十分な分割数で上部抵抗膜10を分割することにより可能である。 In this manner, the upper resistive film 10 is divided into a plurality of film pieces 10a so as to have a uniform potential Ey along a pair of opposite sides, which are the bases of the trapezoidal shape. Therefore, the potential Ey changes according to the Y coordinate without being affected by the X coordinate. This is possible, for example, by dividing the upper resistive film 10 into a sufficient number of divisions so that the film pieces 10a can be theoretically regarded as rectangular conductors.

しかし、膜片10aの形状は分割元の上部抵抗膜10の形状より長方形に近いため、上部抵抗膜10を複数の膜片10aに分割すれば、分割数によらず、Y座標の検出精度が改善される。なお、各膜片10aの幅及び間隔は一定であることが好ましいが、異なっていてもよい。 However, since the shape of the film piece 10a is closer to a rectangle than the shape of the upper resistive film 10 from which it is divided, if the upper resistive film 10 is divided into a plurality of film pieces 10a, the detection accuracy of the Y coordinate is increased regardless of the number of divisions. be improved. The width and interval of each film piece 10a are preferably constant, but may be different.

(比較例の下部抵抗膜20’)
図5は、比較例の下部抵抗膜20’を示す図である。符号G3aは、下部抵抗膜20’の平面図を示し、符号G3bは、X座標に対する下部抵抗膜20’の電位Exの変化を示す。
(Lower resistive film 20' of the comparative example)
FIG. 5 is a diagram showing a lower resistive film 20' of a comparative example. Reference G3a indicates a plan view of the lower resistive film 20', and reference G3b indicates a change in potential Ex of the lower resistive film 20' with respect to the X coordinate.

下部抵抗膜20’は、実施例の下部抵抗膜20と同様に、台形形状を有し、X方向の端部に電極21,22が設けられている。電極21,22は、台形形状の脚である下部抵抗膜20’の一組の対辺に沿って設けられている。また、下部抵抗膜20’は、実施例とは異なり、接続部23a,23bが設けられていない。このため、電極21,22は直接的に下部抵抗膜20’に接続されている。 The lower resistive film 20' has a trapezoidal shape, and electrodes 21 and 22 are provided at the ends in the X direction, like the lower resistive film 20 of the embodiment. The electrodes 21 and 22 are provided along a pair of opposite sides of the lower resistive film 20', which are trapezoidal legs. Also, unlike the embodiment, the lower resistive film 20' is not provided with the connecting portions 23a and 23b. Therefore, the electrodes 21 and 22 are directly connected to the lower resistive film 20'.

電極21,22間に電源電圧Vccが印加されると、下部抵抗膜20’にはX方向に沿った電位勾配Vxが生ずる。ここで、電極22が高電位側であり、電極21が低電位側であるとする。上部抵抗膜10内の電位分布は、電極21,22がハの字状に配置されていることから電極21,22間の距離がY方向に沿って変化するため、Y方向に沿って延び、X方向において下部抵抗膜20’の外側から中心に向かって歪曲した等電位線Lx’により表される。 When a power supply voltage Vcc is applied between the electrodes 21 and 22, a potential gradient Vx along the X direction is generated in the lower resistive film 20'. Here, it is assumed that the electrode 22 is on the high potential side and the electrode 21 is on the low potential side. The potential distribution in the upper resistive film 10 extends along the Y direction because the distance between the electrodes 21 and 22 changes along the Y direction because the electrodes 21 and 22 are arranged in the shape of the letter V. It is represented by an equipotential line Lx' distorted from the outside toward the center of the lower resistive film 20' in the X direction.

特性Py1は、電極21,22の下端近傍のY座標y1における電位Exの変化を示し、特性Py2は、電極21,22の中心近傍のY座標y2(>y1)における電位Exの変化を示す。特性Py1のX座標の範囲はXAからXB(>XA)までであり、特性Py2のX座標の範囲はXA’からXB’(>XA’)までである。 A characteristic Py1 indicates a change in the potential Ex at the Y coordinate y1 near the lower ends of the electrodes 21 and 22, and a characteristic Py2 indicates a change in the potential Ex at the Y coordinate y2 (>y1) near the center of the electrodes 21 and 22. The X-coordinate range of the characteristic Py1 is from XA to XB (>XA), and the X-coordinate range of the characteristic Py2 is from XA' to XB' (>XA').

電位Exは、X方向に沿って非線形に変化する。ここで、X座標XA,XA’の電位Exは、接触点が電極22上に位置するため、共通の値Emaxとなる。このため、相違するX座標XA,XA’に対して同一の電位Emaxが得られる。 The potential Ex changes nonlinearly along the X direction. Here, the potential Ex of the X-coordinates XA and XA' has a common value Emax because the contact point is located on the electrode 22 . Therefore, the same potential Emax is obtained for different X-coordinates XA and XA'.

また、X座標XA’における電位Exは、Y座標がy2である場合、Emaxであるが、Y座標がy1である場合、Eu(<Emax)である。このため、X座標XA’が同一であるにも関わらず、Y座標y1,y2に応じて電位Exが相違する。 The potential Ex at the X coordinate XA' is Emax when the Y coordinate is y2, but is Eu (<Emax) when the Y coordinate is y1. Therefore, although the X-coordinate XA' is the same, the potential Ex differs depending on the Y-coordinates y1 and y2.

一方、X座標XB,XB’の電位Exは、接触点が電極21上に位置するため、共通の値Eminとなる。このため、相違するX座標XB,XB’に対して同一の電位Eminが得られる。 On the other hand, the potential Ex of the X-coordinates XB and XB' has a common value Emin because the contact point is located on the electrode 21 . Therefore, the same potential Emin is obtained for different X-coordinates XB and XB'.

また、X座標XB’における電位Exは、Y座標がy2である場合、Eminであるが、Y座標がy1である場合、Ed(>Emin)である。このため、X座標XB’が同一であるにも関わらず、Y座標y1,y2に応じて電位Exが相違する。 The potential Ex at the X coordinate XB' is Emin when the Y coordinate is y2, but is Ed (>Emin) when the Y coordinate is y1. Therefore, although the X-coordinate XB' is the same, the potential Ex differs depending on the Y-coordinates y1 and y2.

このため、検出部41は、電位Exから接触点のX座標を正確に検出することができない。 Therefore, the detection unit 41 cannot accurately detect the X coordinate of the contact point from the potential Ex.

(実施例の下部抵抗膜20)
図6は、実施例の下部抵抗膜20を示す図である。符号G4aは、下部抵抗膜20の平面図を示し、符号G4bは、X座標に対する下部抵抗膜20の電位Exの変化を示す。図6において、図5と共通する構成及び座標などには同一の符号を付し、その説明は省略する。
(Lower resistive film 20 of the example)
FIG. 6 is a diagram showing the lower resistive film 20 of the example. Reference G4a indicates a plan view of the lower resistive film 20, and reference G4b indicates a change in potential Ex of the lower resistive film 20 with respect to the X coordinate. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the configurations and coordinates that are common to those in FIG. 5, and the description thereof will be omitted.

下部抵抗膜20は、比較例の下部抵抗膜20’とは異なり、接続部23a,23bを介して電極21,22にそれぞれ接続されている。接続部23a,23bは、台形形状の底辺である下部抵抗膜20の一組の対辺のうち、短い方の対辺(つまり台形形状の上底)に近い位置ほど高い抵抗値を有する。 Unlike the lower resistive film 20' of the comparative example, the lower resistive film 20 is connected to the electrodes 21 and 22 via connecting portions 23a and 23b, respectively. The connection portions 23a and 23b have higher resistance values at positions closer to the shorter opposite side (that is, the upper base of the trapezoid) among the pair of opposite sides of the lower resistive film 20 that are the base of the trapezoid.

このため、下部抵抗膜20の電圧降下が、短い方の対辺に近い位置ほど高くなり、歪曲せずにY方向に沿った等電位線Lxが得られる。したがって、X座標XAにおける電位EmaxとX座標XA’における電位Eu’(<Emax)を異ならせることができ、X座標XBにおける電位EminとX座標XB’における電位Ed’(>Emin)を異ならせることができる。さらに、特性Py1,Py2の各電位Exを、X座標XA~XB’の範囲において同様にX方向に対し線形的に変化させることができる。 Therefore, the voltage drop of the lower resistive film 20 becomes higher at a position closer to the shorter opposite side, and equipotential lines Lx along the Y direction are obtained without being distorted. Therefore, the potential Emax at the X coordinate XA and the potential Eu' (<Emax) at the X coordinate XA' can be made different, and the potential Emin at the X coordinate XB and the potential Ed' (>Emin) at the X coordinate XB' can be made different. be able to. Furthermore, each potential Ex of the characteristics Py1 and Py2 can similarly be linearly changed in the X direction within the range of the X coordinates XA to XB'.

このように接続部23a,23bの抵抗値をY方向において変化させることにより、電位Exを、Y座標によらず、X座標に応じ線形的に変化させることができる。よって、検出部41は、電位Exから接触点のX座標を高精度に検出することができる。 By changing the resistance values of the connecting portions 23a and 23b in the Y direction in this manner, the potential Ex can be linearly changed according to the X coordinate, not depending on the Y coordinate. Therefore, the detection unit 41 can detect the X coordinate of the contact point from the potential Ex with high accuracy.

接続部23a,23bは、例えば複数のブリッジ230a,230bを含む。各ブリッジ230a,230bは、抵抗体の一例であり、台形形状の脚である下部抵抗膜20の一組の対辺と電極22,21の間をそれぞれ結ぶ。 The connecting portions 23a, 23b include, for example, a plurality of bridges 230a, 230b. Each bridge 230a, 230b is an example of a resistor, and connects between a pair of opposite sides of the lower resistive film 20, which are trapezoidal legs, and the electrodes 22, 21, respectively.

各ブリッジ230a,230bの間の間隔Da,Dbは、台形形状の底辺である下部抵抗膜20の一組の対辺のうち、短い方の対辺に近いほど広い。つまり、各ブリッジ230a,230bの間の間隔Da,Dbは、下部抵抗膜20の台形形状の上底に近いほど広い。 The distances Da and Db between the bridges 230a and 230b are wider as they are closer to the shorter opposite sides of the pair of opposite sides of the lower resistive film 20 which are the bases of the trapezoidal shape. In other words, the distances Da and Db between the bridges 230a and 230b are wider as they are closer to the upper base of the trapezoidal shape of the lower resistive film 20 .

また、各ブリッジ230a,230bは、台形形状の底辺である下部抵抗膜20の一組の対辺のうち、短い方の対辺に近いほど幅Wa,Wbが狭い。つまり、各ブリッジ230a,230bは、下部抵抗膜20の台形形状の上底に近いほど幅Wa,Wbが狭い。 The widths Wa and Wb of the bridges 230a and 230b are narrower toward the shorter side of the pair of opposite sides of the lower resistive film 20, which are the bases of the trapezoidal shape. That is, the widths Wa and Wb of the bridges 230a and 230b are narrower as they are closer to the upper base of the trapezoidal shape of the lower resistive film 20 .

このため、簡単な構成で接続部23a,23bの抵抗値を、下部抵抗膜20の台形形状の上底に近いほど高くすることができる。なお、抵抗値を変化させるため、ブリッジ230a,230bの間隔Da,Db及び幅Wa,Wbに代えて、または加えて、ブリッジ230a,230bの厚さや素材をY方向に沿って変化させてもよい。また、本例では、ブリッジ230a,230bの間隔Da,Db及び幅Wa,Wbの両方をY方向に沿って変化させるが、何れか一方だけを変化させてもよい。 Therefore, the resistance value of the connection portions 23a and 23b can be increased with a simple structure as it approaches the upper base of the trapezoidal shape of the lower resistive film 20. FIG. In order to change the resistance value, instead of or in addition to the gaps Da and Db and the widths Wa and Wb of the bridges 230a and 230b, the thickness and material of the bridges 230a and 230b may be changed along the Y direction. . In this example, both the gaps Da and Db and the widths Wa and Wb of the bridges 230a and 230b are changed along the Y direction, but only one of them may be changed.

このように、接続部23a,23bは、下部抵抗膜20がY方向に沿って一様な電位Exを有するように、下部抵抗膜20の台形形状の上底に近い位置ほど高い抵抗値を有する。このため、電位Exは、Y座標に影響されず、X座標に応じて変化する。これは、例えば比較例の等電位線Lx’の歪みが解消し、Y座標によらずに電位Exが一様となるように、ブリッジ230a,230bの間隔Da,Db及び幅Wa,Wbの少なくとも一方のY方向の分布を設定することにより可能である。 In this way, the connection portions 23a and 23b have higher resistance values closer to the upper base of the trapezoidal shape of the lower resistive film 20 so that the lower resistive film 20 has a uniform potential Ex along the Y direction. . Therefore, the potential Ex changes according to the X coordinate without being affected by the Y coordinate. This eliminates the distortion of the equipotential lines Lx' of the comparative example, for example, and makes the potential Ex uniform regardless of the Y coordinate. This is possible by setting the distribution in one Y direction.

しかし、下部抵抗膜20の電圧降下が、下部抵抗膜20の台形形状の上底に近い位置ほど高くなるように、ブリッジ230a,230bの間隔Da,Db及び幅Wa,Wbの少なくとも一方を設定すれば、上記のような詳細な設定を行わずに、電極22,21をハの字状に配置したことによるY方向の電位Exのずれを低減することができる。このため、X座標の検出精度が改善される。 However, at least one of the gaps Da and Db and the widths Wa and Wb of the bridges 230a and 230b should be set so that the voltage drop across the lower resistive film 20 increases at positions closer to the upper base of the trapezoidal shape of the lower resistive film 20. For example, it is possible to reduce the deviation of the potential Ex in the Y direction caused by arranging the electrodes 22 and 21 in the V shape without performing the detailed setting as described above. Therefore, the detection accuracy of the X coordinate is improved.

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。 The embodiments described above are examples of preferred implementations of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

10,10’ 上部抵抗膜
10a 膜片
20,20’ 下部抵抗膜
11,12,21,22 電極
23a,23b 接続部
230a,230b ブリッジ
10, 10' upper resistive film 10a film piece 20, 20' lower resistive film 11, 12, 21, 22 electrodes 23a, 23b connecting portions 230a, 230b bridge

Claims (3)

台形形状の第1抵抗膜と、
前記台形形状の脚である前記第1抵抗膜の一組の対辺に沿う一組の電極と、
前記一組の電極を前記第1抵抗膜の前記一組の対辺に接続する一組の接続部と、
タッチ入力に応じて前記第1抵抗膜と接触し、前記一組の電極の間の電圧により前記第1抵抗膜との接触位置に応じた電位を有する第2抵抗膜とを有し、
前記一組の接続部は、前記一組の電極と前記第1抵抗膜の前記一組の対辺の間を、互いに間隔をおいてそれぞれ結ぶ複数の抵抗体を含み、
前記一組の接続部は、前記第1抵抗膜の他の一組の対辺のうち、短い方の対辺に近い位置ほど高い抵抗値を有することを特徴とするタッチパネル装置。
a trapezoidal first resistive film;
a pair of electrodes along a pair of opposite sides of the first resistive film, which are legs of the trapezoidal shape;
a pair of connecting portions that connect the pair of electrodes to the pair of opposite sides of the first resistive film;
a second resistive film that is in contact with the first resistive film in response to a touch input and has a potential corresponding to a contact position with the first resistive film by a voltage between the pair of electrodes;
the pair of connecting portions includes a plurality of resistors that connect the pair of electrodes and the pair of opposite sides of the first resistive film with a space therebetween;
The touch panel device, wherein the pair of connection portions has a higher resistance value at a position closer to a shorter side of the other pair of opposite sides of the first resistive film.
記複数の抵抗体の間の間隔は、前記短い方の対辺に近いほど広いことを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル装置。 2. The touch panel device according to claim 1, wherein the distance between the plurality of resistors is wider toward the shorter opposite side. 記複数の抵抗体は、前記短い方の対辺に近いほど幅が狭い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装置。
3. The touch panel device according to claim 1, wherein widths of the plurality of resistors are narrower toward the shorter opposite side.
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