JPH0887369A - タッチパネル入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パネル全面で任意の座標が入力でき、且つ大
型化しても座標の位置精度が低下しないタッチパネル入
力装置を提供する。 【構成】 表面に電極を設けた絶縁板を対向して配置し
たタッチパネル入力装置において、電極を設けた絶縁板
１の対向層を複数層備え、上記複数層を、アナログ用電
極２を設けた絶縁板が対向したアナログ電極対向層６と
ディジタル用電極３を設けた絶縁板が対向したディジタ
ル電極対向層７から構成した。また上記において、最上
部絶縁板1aおよび最下部絶縁板1cを除く中間部絶縁板1b
を、両面に電極を設けた絶縁板とする構成にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパーソナルコンピュー
タ、各種情報機器などに用いられるタッチパネル入力装
置に関し、特に任意の座標を入力でき、大型化しても座
標の位置精度が低下しないタッチパネル入力装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】情報機器にタッチパネル入力装置を備え
ることで入力操作が容易になるため、タッチパネル入力
装置付きの情報機器が普及しつつある。このタッチパネ
ル入力装置はアナログ方式またはディジタル方式によっ
て実現されるが、いずれの方法もそれぞれ長所と短所を
持っている。例えばアナログ方式は任意の座標を入力で
きるので線画などの入力が可能であるという長所を持つ
反面、大型化すると座標検出のための抵抗値の誤差が大
きくなって、座標の位置精度が低下するという短所があ
る。また、ディジタル方式は大型化しても座標の位置精
度が低下しないという長所を持つ反面、任意の座標を入
力できないという短所がある。

【０００３】このような問題を解決するために、図５に
示す特開平5-324162号公報に提示された方法では、タッ
チパネルの面をアナログ方式によって入力される領域と
ディジタル方式によって入力される領域から構成してい
る。図において、21は絶縁板、22はアナログ電極、23は
ディジタル電極である。一方、タッチパネル入力装置
は、上記のような方式に伴う短所の他に、視差による入
力位置誤認という問題がある。これは、透明絶縁板の表
面とタッチパネルの下面に接触して設けられた表示画面
の表面がタッチパネルの厚みの分だけ離れるので、例え
ば下方から表示画面を見て表示画面上の目標位置を押そ
うとするとき、透明絶縁板の表面では目標位置よりも下
方を押してしまうという問題である。そのため、特開平
5-224816号公報に提示された方法では、電極を設けた絶
縁板が対向する対向層を２層備え、操作者はまず１層目
のタッチパネルを押して押した位置のポイントをタッチ
パネルの下の表示装置に表示し、それにより操作者が視
差を認識した後、２層目のタッチパネルを押して位置を
入力している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平5-324162号公報に提示された方法では、タッチパ
ネル面の全領域で任意の座標を入力することはできな
い。

【０００５】

【発明の目的】本発明は上記従来技術の問題を解決し、
パネル全面で任意の座標の入力を行うことができ、且つ
大型化しても座標の位置精度が低下しないタッチパネル
入力装置を提供することを目的としている。そのような
本発明の構成は上記特開平5-224816号公報に提示されて
いるように対向層を複数層備えているが、本発明は該公
報に記載されていない手段も備え、それによって該公報
記載の発明が課題としていない課題を解決しようとする
ものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為、
本発明は、表面に電極を設けた絶縁板を対向して配置し
たタッチパネル入力装置において、２つの絶縁板の対向
面に夫々形成された電極から成る対向層を複数層備え、
上記複数の対向層を、アナログ用電極を設けた絶縁板が
対向したアナログ電極対向層とディジタル用電極を設け
た絶縁板が対向したディジタル電極対向層から構成した
こと、最上部絶縁板および最下部絶縁板を除く中間部絶
縁板を、両面に電極を設けた絶縁板とする構成にしたこ
と、上記各対向層に夫々対応して設けられた検出制御部
と、上記各検出制御部と各対向層のそれぞれの対へ供給
する電源を独立に投入および遮断する電源供給部を備え
た構成にしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】電極を設けた絶縁板から成る対向層を複数層備
え、上記複数の対向層を、アナログ用電極を設けた絶縁
板が対向したアナログ電極対向層とディジタル用電極を
設けた絶縁板が対向したディジタル電極対向層から構成
したので、タッチパネルの全面でアナログ方式による座
標入力とディジタル方式による座標入力ができる。上記
において、最上部絶縁板および最下部絶縁板を除く中間
部絶縁板を、両面に電極を設けた絶縁板とする構成で
は、中間部絶縁板の上下面に夫々設けた電極が上下位置
関係で隣接する２つの対向層を構成するので、絶縁板の
増加を抑制できるので透過率の低下を防ぐことができ
る。上記において、各対向層に対応した検出制御部と、
上記検出制御部と対向層電極のそれぞれの対へ供給する
電源を独立に投入および遮断する電源供給部を備えた構
成では、各対向層を、アナログ電極対向層またはディジ
タル電極対向層に対応付けることにより、一方の入力方
式のみ使用するときは他方の入力方式の検出制御部と対
向層電極へ供給する電源を遮断状態にしておくことがで
きる。

【０００８】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例のタッチパネル入力装
置要部の断面図である。図において、符号１（１ａ，１
ｂ，１ｃ）は透明な絶縁板、２（２ａ，２ｂ）はアナロ
グ用電極、３（３ａ，３ｂ）はディジタル用電極、４
（４ａ，４ｂ）はそれぞれのアナログ用電極２ａ，２ｂ
を電源供給部およびアナログ用検出制御部に接続するア
ナログ用ケーブル、５（５ａ，５ｂ）はそれぞれのディ
ジタル用電極３ａ，３ｂを電源供給部およびディジタル
用検出制御部に接続するディジタル用ケーブルである。
つまり図に示す実施例では、電極を設けた絶縁板１ａ，
１ｂ，１ｃの対向層として、アナログ用電極２ａ，２ｂ
を設けた絶縁板１ａおよび１ｂが対向して成るアナログ
電極対向層６と、ディジタル用電極３ａ，３ｂを設けた
絶縁板１ｂおよび１ｃが対向して成るディジタル電極対
向層７との二つの層を備えている。

【０００９】このように、対向層が２層の場合、それら
を構成する絶縁板は最上部絶縁板１ａ、最下部絶縁板１
ｃ、それら以外の中間部絶縁板１ｂの３枚になり、対向
層がｎ層の場合、それらを構成する絶縁板はｎ＋１枚で
あり、このうち中間部絶縁板１ｂはｎ−１枚である。中
間部絶縁板１ｂには、図１から明らかなように、絶縁板
１ｂの上下両面に夫々電極が設けられている。従って、
例えば絶縁板が４枚の場合は対向層の層数ｎが３となる
ので、中間部絶縁板は２枚となる。最上部絶縁１ａの所
望位置を押下げることにより、対向し合う電極同志が接
触しスイッチがＯＮされたことになる。

【００１０】図２は、各絶縁板に設けられた電極パター
ンを示している。（ａ）がアナログ用電極２ａの電極パ
ターン、（ｂ）がアナログ用電極２ｂの電極パターン、
（ｃ）がディジタル用電極３ｂの電極パターン、（ｄ）
がディジタル用電極３ａの電極パターンである。図２
（ａ）に示すアナログ用ケーブル（配線パターン）４ａ
２は、例えばｘ座標検出時、電源（例えば＋５Ｖ）に接
続されるのに対し、アナログ用ケーブル４ａ１は、ｘ座
標を検出するときはＧＲＤ（グランド）に接続され、ｙ
座標を検出するときは検出信号として使用される。同様
に、（ｂ）に示すアナログ用ケーブル４ｂ１は、例えば
ｙ座標検出時に電源に接続されるのに対し、アナログ用
ケーブル４ｂ２は、ｘ座標を検出するときは検出信号と
して使用され、ｙ座標を検出するときはＧＲＤに接続さ
れる。

【００１１】図３は、指などで押圧されることにより、
図２（ａ）に示すｘ点と図２（ｂ）に示すｙ点が接触し
た場合の等価回路である。図３（ａ）はｘ座標検出時、
図３（ｂ）はｙ座標検出時を示している。図３（ａ）の
ｘ座標検出時は、アナログ用ケーブル４ｂ１が＋５Ｖ電
源から切り離され、図２（ａ）の電極の左右に＋５Ｖの
電源が印加され、ｘ点の分圧がアナログ用ケーブル４ｂ
２から検出される。それに対して、図３（ｂ）のｙ座標
検出時は、アナログ用ケーブル４ｂ２が＋５Ｖ電源から
切り離され、図２（ｂ）の電極の上下に＋５Ｖの電圧が
印加され、ｙ点の分圧がアナログ用ケーブル４ａ１から
検出される。

【００１２】ディジタル用電極による座標検出は、例え
ば図２（ｄ）に示す各ディジタル用ケーブル５ａ１、５
ａ２，５ａ３，５ａ４（配線パターン）から各電極３ａ
１，３ａ２，３ａ３，３ａ４に、順次＋５Ｖ電圧を供給
したとき、図２（ｃ）に示す各ディジタル用ケーブル５
ｂ１，５ｂ２，５ｂ３のいずれから、いずれのタイミン
グで＋５Ｖが検出されるかによって接触点の位置（座
標）を検出する。したがって、ディジタル方式では電極
の交又点の座標しか検出することができない。いずれに
しろ、上記のようにして、アナログ方式およびディジタ
ル方式の接触点の座標を求めることができる。しかも、
本発明では、図１から明らかなように、指などで所望の
位置を押すことによって、対応する位置でアナログ電極
も接触するし、ディジタル電極も接触するので、所望の
方式による接触点座標を検出することができる。これに
より、用途に応じた入力方式（検出方式）の使い分けが
可能になる。

【００１３】図４は本発明の他の実施例を示すブロック
図である。本実施例では、各対向層（アナログ電極対向
層６、ディジタル電極対向層７）に夫々対応した検出制
御部８ａ，８ｂと、上記検出制御部と対向層電極のそれ
ぞれの対へ供給する電源を独立に投入および遮断するこ
とができる。なお、図４の実施例における対向層はアナ
ログ電極対向層およびディジタル電極対向層の２層構成
の場合で示している。

【００１４】図４において、Ｔは図１のように構成され
たタッチパネル、８は検出制御部であり、アナログ電極
対向層６に対応したアナログ用検出制御部８ａと、ディ
ジタル電極対向層７に対応したディジタル用検出制御部
８ｂを備えている。また、９はそれぞれの検出制御部８
ａ，８ｂおよび電極対向層６、７へ供給する電源を独立
に投入および遮断する電源供給部であり、アナログ用電
源供給部９ａとディジタル用電源供給部９ｂを備えてい
る。更に、10は検出制御部８ａ，８ｂから取得したｘ座
標値、ｙ座標値を他の装置へ出力したりするインタフェ
ースを備えると共に、電源供給部９ａ，９ｂを制御する
入力制御部であり、11は電源である。

【００１５】このような構成にすることにより、入力制
御部10は本タッチパネル入力装置を使用する機器本体な
ど他の装置から受理した制御情報により、電源供給部９
ａ，９ｂのいずれか一方を投入状態または遮断状態にし
たり、両方を共に投入状態または遮断状態にしたりでき
る。これにより、例えばタッチパネル面をディジタル方
式で使用したい場合には、アナログ用電源供給部９ａを
遮断状態にすることにより、アナログ用検出制御部８ａ
およびアナログ用電極２への電源供給を遮断できるの
で、その分、省電力化を図ることができる。

【００１６】次に図４などに基づいて、本発明によるタ
ッチパネル入力装置の全体の動作を以下に説明する。上
記のように、予め機器本体など他の装置からの制御情報
により、所望の入力方式の検出制御部８などに電源を供
給すると共に、入力方式がアナログ方式の場合は図３
（ａ）のように接続しておく（これは検出制御部８ａか
らの制御によって行われる）。この状態で操作者がタッ
チパネルを押下すると、アナログ方式が選択されている
場合は、アナログ用検出制御部８ａに、アナログ値の電
圧（信号）が入力される。図３（ａ）のように接続され
ているので、これはｘ座標の値である。タッチパネルが
押される前は検出信号（４ｂ２）は０Ｖであるので、こ
れが所定値以上の値に変化したとき押下されたとみな
す。アナログ用検出制御部８ａはＡＤ変換器を備えてお
り、このとき、アナログ用検出制御部８ａはＡＤ変換器
の出力を入力制御部10へ出力し、所定時間後（ミリ秒の
オーダー）接続を図３（ｂ）のように切り替える。こう
して、ケーブル４ａ１からのｙ座標の検出信号をＡＤ変
換器に入力し、その出力をｙ座標値として入力制御部10
へ出力する。

【００１７】ディジタル方式が指定されて、ディジタル
用検出制御部８ｂに電源が投入され、それによりディジ
タル用検出制御部８ｂが活性化されると、ディジタル用
検出制御部８ｂは、図２（ｄ）に示した各ディジタル用
電極３ａを順々に選択し、くり返し電源電圧＋５Ｖを供
給すると共に、各ディジタル用電極３ｂからの出力ケー
ブル５ｂが‘１’（Ｈｉｇｈ電圧）になったか否か監視
する。いずれかのディジタル用ケーブル５ｂからの出力
が‘１’になったときがタッチパネルが押下されたとき
であるので、‘１’を検出すると、ディジタル用検出制
御部８ｂはそのとき選択しているディジタル用電極３ａ
の番号をｘ座標、‘１’を検出したディジタル用電極３
ｂ（ディジタル用ケーブル５ｂ）の番号をｙ座標として
入力制御部10へ出力する。

【００１８】アナログ用検出制御部８ａとディジタル用
検出制御部８ｂの両方が活性化されていると、両方の検
出制御部から上記のようにｘ、ｙ座標が出力されるが、
入力制御部10はこのうち、他の装置からそのときの入力
方式として指定された入力方式のみ取得し、他の装置へ
渡す。もしも両方が指定されていると両方を取得し、両
方を他の装置へ渡す。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電極を設けた絶縁板の対向層を複数層備え、上記複数の
対向層を、アナログ用電極を設けた絶縁板同志が対向し
たアナログ電極対向層と、ディジタル用電極を設けた絶
縁板同志が対向したディジタル電極対向層から構成し
た。このことにより、タッチパネルの全面でアナログ方
式による座標入力とディジタル方式による座標入力がで
きるので、アナログ方式を使用することによりタッチパ
ネルの全面で任意の座標が入力でき、ディジタル方式を
使用することにより大型のタッチパネルの全面で高い位
置精度を実現できる。

【００２０】また上記において、最上部絶縁板および最
下部絶縁板を除く中間部絶縁板を、両面に電極を設けた
絶縁板とする構成では、絶縁板の増加を抑制でき、した
がって透過率の低下（目視による誤認）を防ぐことがで
きるので、対向層が増えたにもかかわらず、操作性を維
持できる。上記において、各対向層に対応した検出制御
部と、上記検出制御部と対向層電極のそれぞれの対へ供
給する電源を独立に投入および遮断する電源供給部を備
えた構成では、各対向層を、アナログ電極対向層または
ディジタル電極対向層に対応付けることにより、一方の
入力方式のみ使用するときは他方の入力方式の検出制御
部と対向層電極へ供給する電源を遮断状態にしておくこ
とができるので、電力消費を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すタッチパネル入力装置
要部の断面図である。

【図２】本発明の一実施例を示すタッチパネル入力装置
要部の説明図であり、（ａ）及び（ｂ）はアナログ用電
極の電極パターンを示す図、（ｃ）及び（ｄ）はデジタ
ル用電極の電極パターンを示す図。

【図３】本発明の一実施例を示すタッチパネル入力装置
要部の等価回路図であり、（ａ）はＸ座標検出時、
（ｂ）はＹ座標検出時の等価回路図である。

【図４】本発明の他の実施例を示すタッチパネル入力装
置のブロック図である。

【図５】従来技術の一例を示すタッチパネル入力装置要
部の説明図である。

【符号の説明】

１…絶縁板、２…アナログ用電極、３…ディジタル用電
極、４…アナログ用ケーブル、５…ディジタル用ケーブ
ル、６…アナログ電極対向層、７…ディジタル電極対向
層、８…検出制御部、９…電源供給部、10…入力制御
部、11…電源。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面に電極を設けた絶縁板を対向配置し
   たタッチパネル入力装置において、少なくとも３枚の上
   記絶縁板を所定間隔を隔てて対向配置し、各絶縁板の対
   向面に夫々形成された電極から成る各対向層を、アナロ
   グ用電極を設けた絶縁板が対向したアナログ電極対向層
   と、ディジタル用電極を設けた絶縁板が対向したディジ
   タル電極対向層とから構成したことを特徴とするタッチ
   パネル入力装置。
2. 【請求項２】 請求項１のタッチパネル入力装置におい
   て、最上部絶縁板および最下部絶縁板を除く中間部絶縁
   板を、両面に電極を設けた絶縁板とする構成にしたこと
   を特徴とするタッチパネル入力装置。
3. 【請求項３】 請求項１および２のタッチパネル入力装
   置において、上記各対向層に夫々対応して設けられた検
   出制御部と、上記各検出制御部と各対向層のそれぞれの
   対へ供給する電源を独立に投入および遮断する電源供給
   部を備えた構成にしたことを特徴とするタッチパネル入
   力装置。