JPWO2019142804A1 - 抵抗膜タッチパネルの制御回路、タッチ式入力装置 - Google Patents

Abstract

制御回路２００Ｂは、二線式パネル４００Ｄを制御対象とする。二線式パネル４００Ｄは、座標軸方向（Ｘ方向）に隣接する第１領域ＲＧＮ１と第２領域ＲＧＮ２を含み、第１領域ＲＧＮ１の単位長さ当たりの抵抗は、第２領域ＲＧＮ２の単位長さ当たりの抵抗より低い。測定部２１０Ｂは、二線間のインピーダンスＺと相関を有する電気信号ＶＳを測定する。演算部２３０Ｂは、（i）電気信号ＶＳまたはそれから得られるインピーダンスＺが所定の第１範囲に含まれるとき、第１領域ＲＧＮ１がタッチされたものと判定し、（ii）電気信号ＶＳまたはそれから得られるインピーダンスＺが所定の第２範囲に含まれるとき、第２領域ＲＧＮ２がタッチされたものと判定し、タッチされた座標Ｘを生成する。

Description

本発明は、抵抗膜を用いたタッチ式入力装置に関する。

スマートフォン、タブレット端末、ノート型やポータブルオーディオ機器、デジタルカメラ、ゲーム機器、カーナビゲーション装置などの電子機器は、指で接触することによって電子機器を操作するための入力装置を備えるものが主流となっている。こうした入力装置として、抵抗膜式のタッチパネル（タッチセンサ）が知られている（特許文献１）。

液晶タッチパネルなどに用いられる抵抗膜式タッチパネルは、２つの座標軸を有し、タッチした点のｘ座標とｙ座標を取得可能となっている。一方で、抵抗膜式タッチパネルは、単なるスイッチ、あるいは１つの座標軸のみを有する入力装置として利用することもできる。

特開２００９−４８２３３号公報 特許５０８６３９４号

１枚の抵抗膜式タッチパネルを複数の領域に分割し、領域ごとに異なる機能を割り当てることができれば、抵抗膜タッチパネルの用途はさらに広がることが期待される。

本発明はかかる状況においてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的は、二線式あるいは三線式の抵抗膜式タッチパネルに対応した制御回路の提供にある。

本発明のある態様は、二線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路に関する。抵抗膜タッチパネルは、座標軸方向に隣接する第１領域と第２領域を含み、第１領域の単位長さ当たりの抵抗は、第２領域の単位長さ当たりの抵抗より低い。制御回路は、二線間のインピーダンスと相関を有する電気信号を測定する測定部と、（i）電気信号またはそれから得られるインピーダンスが所定の第１範囲に含まれるとき、第１領域がタッチされたものと判定し、（ii）電気信号またはそれから得られるインピーダンスが所定の第２範囲に含まれるとき、第２領域がタッチされたものと判定し、タッチされた座標を生成する演算部と、を備える。

本発明の別の態様は、三線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路に関する。抵抗膜タッチパネルは、座標軸方向に隣接する第１領域と第２領域を含み、第１領域と第２領域の単位長さ当たりの抵抗が異なる。制御回路は、抵抗膜タッチパネルに所定の電圧を印加した状態で、センスラインの電圧を測定する測定部と、（i）センスラインの電圧が所定の第１範囲に含まれるとき、第１領域がタッチされたものと判定し、（ii）センスラインの電圧が所定の第２範囲に含まれるとき、第２領域がタッチされたものと判定し、タッチされた座標を生成する演算部と、を備える。

本発明のさらに別の態様は、二線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路である。制御回路は、二線間のインピーダンスを測定する測定部と、インピーダンスにもとづいてタッチされた座標を生成する演算部と、２点同時タッチを検出する２点タッチ検出部と、を備える。２点同時タッチが検出されるとき、演算部の出力が無効とされる。

本発明のさらに別の態様は、三線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路である。制御回路は、抵抗膜タッチパネルに所定の電圧を印加した状態で、センスラインの電圧を測定する測定部と、センスラインの電圧にもとづいてタッチされた座標を生成する演算部と、２点同時タッチを検出する２点タッチ検出部と、を備える。２点同時タッチが検出されるとき、演算部の出力が無効とされる。

なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、あるいは本発明の表現を、方法、装置などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明のある態様によれば、二線式、三線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路が提供される。

三線式の抵抗膜タッチパネルの原理を示す図である。 二線式の抵抗膜タッチパネルの原理を示す図である。 第１の実施の形態に係るタッチ式入力装置を示す図である。 第１の実施の形態に係るタッチ式入力装置のブロック図である。 一実施例に係る三線式パネルの等価回路図である。 図５の三線式パネルを用いたときの、接触点の座標Ｘと、センス電圧ＶＳの関係を示す図である。 第２の実施の形態に係るタッチ式入力装置のブロック図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、測定部の構成例を示す回路図である。 一実施例に係る二線式パネルの等価回路図である。 図９の二線式パネルを用いたときの、接触点の座標Ｘと、パネルインピーダンスＺの関係を示す図である。 図１１（ａ）、（ｂ）は、湾曲パネルを示す平面図である。 第３の実施の形態に係るタッチ式入力装置のブロック図である。 第４の実施の形態に係るタッチ式入力装置のブロック図である。 変形例に係る二線式パネルのインピーダンス分布を示す図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

はじめに、三線式および二線式の抵抗膜タッチパネルの原理を説明する。

（三線式）
図１は、三線式の抵抗膜タッチパネル４００Ｔの原理を示す図である。三線式パネル４００Ｔは、２枚のシート４０２，４０４と、シート４０２の対向する２辺から引き出された配線Ｘ_１，Ｘ_２、シート４０４から引き出されたセンス配線Ｓを備える。

点Ｐをユーザがタッチすると、点（以下、接触点という）Ｐにおいて２枚のシート４０２と４０４が接触する。制御回路２００Ｔは、シート４０２の２本の配線Ｘ_１，Ｘ_２の一方に電源電圧（第１固定電圧）Ｖ_ＤＤを、他方に接地電圧（第２固定電圧）Ｖ_ＧＮＤ（＝０Ｖ）を印加する。接触点Ｐの電圧Ｖ_Ｐは、式（１）で表される。
Ｖ_Ｐ＝Ｖ_ＤＤ×Ｒ_Ｘ２／（Ｒ_Ｘ１＋Ｒ_Ｘ２） …（１）
抵抗値Ｒ_Ｘ１は、接触点Ｐとシート４０２の一端の間の抵抗値であり、抵抗値Ｒ_Ｘ２は、接触点Ｐとシート４０２の他端の抵抗値である。Ｒ_Ｘ１＋Ｒ_Ｘ２はシート４０２の両端間の抵抗値であり、定数となる。Ｒ_Ｃは接触抵抗を表す。

シート４０４側のセンス配線Ｓをハイインピーダンスとしたとき、センス配線Ｓには、接触点Ｐの電圧Ｖ_Ｐが現れる。制御回路１００Ｔは、センス配線Ｓの電圧Ｖ_Ｐを測定することにより、抵抗値Ｒ_Ｘ２、すなわちＸ座標を判定する。

シート４０４は、導体であってもよい。

（二線式）
図２は、二線式の抵抗膜タッチパネル４００Ｄの原理を示す図である。タッチパネル４００Ｄは、２枚のシート４０２，４０４と、シート４０２の１辺から引き出された配線Ｘと、シート４０４から引き出された配線Ｆを備える。

Ｘ座標を検出するために、制御回路２００Ｔは、配線Ｘから、接触点Ｐを経て配線Ｆに至る経路のインピーダンス（パネルインピーダンスという）Ｚを測定する。
Ｚ＝Ｒ_Ｘ＋Ｒ_Ｃ＋Ｒ_Ｘ’

Ｒ_Ｘ，Ｒ_Ｘ’はともにＸ座標に対して線形に変化し、Ｒ_Ｃは定数であるから、パネルインピーダンスＺは、Ｘ座標の一次関数で表され、その１次関数は既知である。したがってパネルインピーダンスＺを測定することにより、それに対応するＸ座標を検出できる。なおシート４０４は金属導体であってもよく、この場合、Ｒ_Ｘ’＝０となる。

続いて、二線式あるいは三線式を用いたタッチ式入力装置１００について、いくつかの実施の形態をもとに説明する。

（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係るタッチ式入力装置１００を示す図である。タッチ式入力装置１００は、ボタン（スイッチ）１０２とスライダ入力部１０４が併設されたマルチファンクションパネルである。本実施の形態では、このようなタッチ式入力装置を、１つの抵抗膜式タッチパネルとそのコントローラで実現する技術が提供される。

図４は、第１の実施の形態に係るタッチ式入力装置１００Ａのブロック図である。タッチ式入力装置１００Ａは、三線式パネル４００Ｔと、その制御回路２００Ａを備える。

制御回路２００Ａは、測定部２１０Ａおよび演算部２３０Ａを備える。測定部２１０Ａは、三線式パネル４００Ｔの二線Ｘ_１，Ｘ_２の間に所定の電圧を印加する。そして測定部２１０Ａは、その状態でセンスラインＳの電圧（センス電圧）Ｖ_Ｓを測定する。たとえば測定部２１０Ａは、ドライバ回路２１２と、Ａ／Ｄコンバータ２１４を含む。ドライバ回路２１２は、第１ラインＸ_１に電源電圧Ｖ_ＤＤを、第２ラインＸ_２に接地電圧Ｖ_ＧＮＤ（０Ｖ）を印加してもよい。Ａ／Ｄコンバータ２１４は、センス電圧Ｖ_Ｓをデジタル値Ｄ_Ｓに変換する。Ａ／Ｄコンバータ２１４の前段にはアンプが設けられてもよい。

演算部２３０Ａは、センス電圧Ｖ_Ｓにもとづいて、接触点の座標Ｘを生成する。図４には、図３のボタン１０２に対応する領域ＲＧＮ１と、スライダ入力部１０４に対応する領域ＲＧＮ２が示される。演算部２３０Ａは、検出したＸ座標が領域ＲＧＮ１に含まれるとき、ボタン１０２が押されたものと判定する。また、検出したＸ座標が領域ＲＧＮ２に含まれるとき、スライダ入力部１０４が押されたものと判定する。

２つの領域ＲＧＮ１，ＲＧＮ２の間隔が十分に広い場合、以上の処理で、ボタン１０２、スライダ入力部１０４のいずれの入力かを区別することができる。しかしながら、ボタン１０２とスライダ入力部１０４が近接し、２つの領域ＲＧＮ１，ＲＧＮ２の間に十分なスペースを確保できない場合、いずれの入力であるかを区別することが難しくなる。たとえば領域ＲＧＮ１へのタッチ入力を行った場合であっても、ノイズの影響で領域ＲＧＮ２への入力と誤判定される可能性がある。またスペースが指の幅よりも狭い場合、指の位置によっては、検出されたＸ座標がＲＮＧ１とＲＧＮ２の間で往復し、誤動作の原因となりうる。

この問題は、以下で説明する図５のパネル４００Ｔと、実施の形態に係る制御回路２００Ａの組み合わせにより解決できる。

図５は、一実施例に係る三線式パネル４００Ｔの等価回路図である。三線式パネル４００Ｔは、座標軸（Ｘ）方向に隣接する第１領域（低抵抗領域）Ａ１と第２領域（高抵抗領域）Ａ２を含み、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の単位長さ当たりの抵抗が異なるように形成される。第１領域Ａ１は、ボタン１０２に対応する領域であり、第２領域Ａ２は、スライダ入力部１０４に対応する領域であり、第１領域Ａ１の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕ_１は、第２領域Ａ２の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕ_２よりも十分に低い。抵抗値Ｒｕは、Ω／ｍの次元を有する。
Ｒｕ_１≪Ｒｕ_２
なお、Ｘ座標の向きや原点の取り方は例示に過ぎない。

図６は、図５の三線式パネル４００Ｔを用いたときの、接触点の座標Ｘと、センス電圧Ｖ_Ｓの関係を示す図である。比較のために、均一なインピーダンス分布を有する従来のパネルにおいて得られる関係を一点鎖線で示す。

図５のパネルの利点を明確化するために、従来のパネルを用いたときの動作を一点鎖線を参照して説明する。従来のパネルでは、座標Ｘに対して、センス電圧Ｖ_Ｓが全範囲において一定の傾きで変化し、具体的にはパネルの単位長さ当たりの抵抗値をＲｕ_３とすると、傾きはＲｕ_３となる。
Ｖ_Ｓ≒Ｒｕ_３×Ｘ
２つの領域ＲＧＮ１，ＲＧＮ２を図のように定め、それらの間に、スペース（不感帯）ΔＸが存在するものとする。従来のパネルでは、δＶがスペースに対応する電圧範囲となる。
δＶ＝ΔＸ×Ｒｕ_３

続いて実線を参照して、図５のパネルの利点を説明する。第１領域Ａ１では、単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕ_１が非常に小さいため、座標Ｘに対するセンス電圧Ｖ_Ｓの感度が非常に小さい。その代わりに、第２領域Ａ２におけるセンス電圧Ｖ_Ｓの傾きは、一点鎖線の傾きより大きくすることができる。図５のパネルでは、ΔＶがスペースに対応する電圧範囲となる。
ΔＶ＝ΔＸ×Ｒｕ_２
ここで、Ｒｕ_１＜Ｒｕ_３＜Ｒｕ_２の関係が成り立つとき、ΔＶ＞δＶとすることができる。すなわち、不感帯に対応する電圧範囲が広がる。このことは、ボタン１０２とスライダ入力部１０４の間のスペースが狭い場合に、ボタン１０２とスライダ入力部１０４のいずれの入力であるかを判別しやすくなることを意味する。

また、図５のパネルを用いることにより、領域ＲＧＮ２に対応するセンス電圧Ｖ_Ｓの電圧範囲ΔＶ_Ｈを、従来のパネルのそれδＶ_Ｈより拡大することができる。これにより、スライダ入力部１０４における座標検出の精度を高めることができる。

図４に戻る。演算部２３０Ａは、（i）センス電圧Ｖ_Ｓが所定の第１範囲（図６におけるゼロＶ側の電圧範囲ΔＶ_Ｌ）に含まれるとき、第１領域Ａ１に対応するボタン１０２がタッチされたものと判定する。このとき演算部２３０Ａは、第１出力ＢＴＮ＿ＯＮをアサート（たとえば１もしくはハイ）してもよい。

また演算部２３０Ａは、（ii）センスラインの電圧Ｖ_Ｓが所定の第２範囲に含まれるとき（図６における電源電圧Ｖ_ＤＤ側の電圧範囲ΔＶ_Ｈ）、第２領域Ａ２に対応するスライダ入力部１０４がタッチされたものと判定し、第２出力ＳＬＤ＿ＤＥＴをアサート（たとえば１もしくはハイ）とするとともに、タッチされた座標Ｘを取得して出力する。

これにより、ボタン１０２とスライダ入力部１０４の入力を簡易かつ確実に判別することができる。

（第２の実施の形態）
図７は、第２の実施の形態に係るタッチ式入力装置１００Ｂのブロック図である。タッチ式入力装置１００Ｂは、二線式パネル４００Ｄと、その制御回路２００Ｂを備える。第２の実施の形態も、第１の実施の形態と同様に、図３に示すマルチファンクションを提供する。

制御回路２００Ｂは、測定部２１０Ｂおよび演算部２３０Ｂを備える。測定部２１０Ｂは、二線式パネル４００Ｄの二線Ｘ、Ｓの間のパネルインピーダンスＺと相関を有する電気信号（センス信号Ｖ_Ｓ）を測定可能に構成される。演算部２３０Ｂは、インピーダンス測定回路２１６およびＡ／Ｄコンバータ２１８を含む。インピーダンス測定回路２１６は、二線Ｘ，Ｓ間のインピーダンスと相関を有するセンス信号Ｖ_Ｓを生成する。

Ａ／Ｄコンバータ２１８は、センス信号Ｖ_Ｓをデジタル値Ｄ_Ｓに変換する。演算部２３０Ｂは、測定されたセンス信号Ｄ_Ｓを受け、ボタン１０２、スライダ入力部１０４のいずれが入力されたかを判定するとともに、スライダ入力部１０４への入力であった場合には座標Ｘを出力する。演算部２３０Ｂは、図５の演算部２３０Ａと同様に、ＢＴＮ＿ＯＮ，ＳＬＤ＿ＤＥＴ，Ｘを出力とすることができる。

図８（ａ）、（ｂ）は、測定部２１０Ｂの構成例を示す回路図である。図８（ａ）の測定部２１０Ｂにおいて、インピーダンス測定回路２１６は、抵抗Ｒ_Ｂおよび電圧源２１７を含む。抵抗Ｒ_Ｂは二線式パネル４００Ｄと直列に接続される。電圧源２１７は、二線式パネル４００Ｄと抵抗Ｒ_Ｂの両端間に所定電圧Ｖ_ＤＤを印加する。

二線式パネル４００Ｄと抵抗Ｒ_Ｂの接続ノードの電圧（すなわち抵抗Ｒ_Ｂの電圧降下)Ｖ_Ｓがセンス信号として、Ａ／Ｄコンバータ２１８に入力される。このときのセンス信号Ｖ_Ｓは以下の式で表され、二線式パネル４００ＤのパネルインピーダンスＺと相関を有している。
Ｖ_Ｓ＝Ｖ_ＤＤ×Ｒ_Ｂ／（Ｚ＋Ｒ_Ｂ）

上述のように、二線式パネル４００ＤのパネルインピーダンスＺは、座標Ｘと１対１で対応するから、測定されるセンス信号Ｖ_Ｓも座標Ｘと１対１で対応する。

なお、二線式パネル４００Ｄの電圧降下をセンス信号としてもよい。このときのセンス信号Ｖ_Ｓは以下の式で表され、二線式パネル４００ＤのパネルインピーダンスＺと相関を有している。
Ｖ_Ｓ＝Ｖ_ＤＤ×Ｚ／（Ｚ＋Ｒ_Ｂ）

図８（ｂ）の測定部２１０Ｂにおいて、インピーダンス測定回路２１６は、電流源２２０を含む。電流源２２０は、二線式パネル４００Ｄに定電流Ｉ_Ｃを供給する。Ａ／Ｄコンバータ２１８は、二線式パネル４００Ｄの電圧降下をセンス信号Ｖ_Ｓとして測定する。このときのセンス信号Ｖ_Ｓは以下の式で表され、二線式パネル４００ＤのパネルインピーダンスＺと相関を有しており、具体的にはセンス信号Ｖ_ＳはパネルインピーダンスＺに比例する。
Ｖ_Ｓ＝Ｉ_Ｃ×Ｚ
なおＡ／Ｄコンバータ２１８の入力に、アンプを設けてもよい。

図９は、一実施例に係る二線式パネル４００Ｄの等価回路図である。二線式パネル４００Ｄは、図５の三線式パネル４００Ｔと同様に、不均一なインピーダンス分布を有しており、具体的には座標軸（Ｘ）方向に隣接する第１領域（低抵抗領域）Ａ１と第２領域（高抵抗領域）Ａ２を含み、第１領域Ａ１と第２領域Ａ２の単位長さ当たりの抵抗が異なるように形成される。第１領域Ａ１は、ボタン１０２に対応する領域であり、第２領域Ａ２は、スライダ入力部１０４に対応する領域であり、第１領域Ａ１の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕ_１は、第２領域Ａ２の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕ_２よりも十分に低い。
Ｒｕ_１≪Ｒｕ_２
なお、Ｘ座標の向きや原点の取り方は例示に過ぎない。

図１０は、図９の二線式パネル４００Ｄを用いたときの、接触点の座標Ｘと、パネルインピーダンスＺの関係を示す図である。比較のために、均一なインピーダンス分布を有する従来のパネルにおいて得られる関係を一点鎖線で示す。ここでは、理解の容易化と説明の容易化のため、センス信号Ｖ_ＳがパネルインピーダンスＺに比例するものとする。

続いて実線を参照して、図９のパネルの利点を説明する。第１領域Ａ１では、単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕ_１が非常に小さいため、座標Ｘに対するセンス信号Ｖ_Ｓ（パネルインピーダンスＺ）の感度が非常に小さい。その代わりに、第２領域Ａ２におけるセンス信号Ｖ_Ｓ（パネルインピーダンスＺ）の傾きは、一点鎖線の傾きより大きくすることができる。図９のパネルでは、ΔＶがスペースに対応する電圧範囲となる。
ΔＶ＝ΔＸ×Ｒｕ_２

三線式について説明したのと同様に、Ｒｕ_１＜Ｒｕ_３＜Ｒｕ_２の関係が成り立つとき、ΔＶ＞δＶとすることができる。すなわち、不感帯に対応する電圧範囲が広がる。このことは、ボタン１０２とスライダ入力部１０４の間のスペースが狭い場合においても、ボタン１０２とスライダ入力部１０４のいずれの入力であるかを判別しやすくできる。

また、図９のパネルを用いることにより、領域ＲＧＮ２に対応するセンス電圧Ｖ_Ｓの電圧範囲ΔＶ_Ｈを、従来のパネルのそれδＶ_Ｈより拡大することができる。これにより、スライダ入力部１０４における座標検出の精度を高めることができる。

図７に戻る。演算部２３０Ｂは、センス信号Ｄ_Ｓ（Ｖ_Ｓ）またはそれから得られるインピーダンスＺが所定の第１範囲（図１０の範囲ΔＶ_Ｌ）に含まれるとき、第１領域ＲＧＮ１がタッチされたものと判定する。
また演算部２３０Ｂは、（ii）センス信号ＶＳまたはそれから得られるインピーダンスＺが所定の第２範囲（図１０の範囲ΔＶ_Ｈ）に含まれるとき、第２領域ＲＧＮ２がタッチされたものと判定し、タッチされた座標Ｘを生成する。

このように第２の実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

これまでの説明では、タッチパネル４００が直線的である場合を説明したがその限りではなく、タッチパネル４００は平面内で湾曲し、あるいは折れ曲った形状を有してもよい。この場合、パネルの伸びる方向に沿ってＸ軸を定義することができる。このようなパネルを、以下、湾曲パネルと称する。

図１１（ａ）、（ｂ）は、湾曲パネル５００を示す平面図である。図１１（ａ）の湾曲パネル５００Ｔは三線式である。２本のラインＸ１，Ｘ２が設けられるシート４０２は、コの字型に湾曲している。センスラインＳが設けられるシート４０４の形状は何でもよい。

図１１（ｂ）の湾曲パネル５００Ｄは二線式である。二線式の湾曲パネル４００Ｄの場合、センスラインが設けられるシート４０４が導体である場合は、シート４０４の形状は何でもよい。シート４０４が抵抗膜の場合は、２枚のシート４０２，４０４はオーバーラップして同じ形状であってもよい。

図１１（ａ）、（ｂ）の湾曲パネル５００Ｔ、５００Ｄは、座標が異なる２箇所（２つの領域）において近接するように平面内で湾曲している。

このようなパネルにおいて生じうる問題を説明する。このようなパネルでは、図１１（ａ）に示すように、座標が異なる２箇所（Ｘ_Ａ，Ｘ_Ｂ）が同時にタッチされる可能性がある。この場合、演算部によって生成される座標は、それらの中点近傍の座標Ｘ_Ｃに位置することとなり、正しいユーザ入力を検出できない。第３、第４の実施の形態では、このような問題を解決可能な制御回路について説明する。

（第３の実施の形態）
図１２は、第３の実施の形態に係るタッチ式入力装置１００Ｃのブロック図である。タッチ式入力装置１００Ｃは、三線式の湾曲パネル５００Ｔと、制御回路２００Ｃを備える。制御回路２００Ｃは、測定部２１０Ｃ、演算部２３０Ｃに加えて、２点タッチ検出部２５０を備える。

測定部２１０Ｃは、すでに説明した測定部２１０Ａと同様に構成することができる。演算部２３０Ｃは、センス電圧Ｖ_Ｓにもとづいて座標を判定する。

２点タッチ検出部２５０は、２点同時タッチされたか否かを示す２点タッチ検出信号ＤＴを生成する。なお、２点同時タッチが発生したか否かの検出は、特許５０８６３９４号に記載の技術を用いることができる。詳しくは２点タッチ検出部２５０は、湾曲パネル５００Ｔに流れるパネル電流Ｉ_Ｐにもとづいて、２点間の距離を判定できる。なお、２点タッチの検出方法はこれに限定されず、その他の方式を用いてもよい。

タッチ式入力装置１００Ｃでは、２点タッチ検出信号ＤＴが２点同時タッチされたことを示すとき、演算部２３０Ｃの出力（すなわちＸ座標）が無効とされる。

このタッチ式入力装置１００Ｃによれば、湾曲パネル５００Ｔにおいて、２点同時タッチが発生したときの座標の誤判定を防止できる。

（第４の実施の形態）
図１３は、第４の実施の形態に係るタッチ式入力装置１００Ｄのブロック図である。タッチ式入力装置１００Ｄは、二線式の湾曲パネル５００Ｄと、制御回路２００Ｄを備える。制御回路２００Ｄは、測定部２１０Ｄ、演算部２３０Ｄに加えて、２点タッチ検出部２５０を備える。

測定部２１０Ｄは、すでに説明した測定部２１０Ｂと同様に構成することができる。演算部２３０Ｄは、センス電圧Ｖ_Ｓにもとづいて座標を判定する。

２点タッチ検出部２５０は、２点同時タッチされたか否かを示す２点タッチ検出信号ＤＴを生成する。タッチ式入力装置１００Ｄにおいて、２点タッチ検出信号ＤＴが２点同時タッチされたことを示すとき、演算部２３０Ｄの出力（すなわちＸ座標）が無効とされる。

このタッチ式入力装置１００Ｄによれば、湾曲パネル５００Ｄにおいて、２点同時タッチが発生したときの座標の誤判定を防止できる。

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。

（変形例１）
第１の実施の形態と第３の実施の形態は組み合わせることが可能である。また第２の実施の形態と第４の実施の形態を組み合わせてもよい。

（変形例２）
第１、第２の実施の形態では、ボタン１０２側の単位長さ当たりの抵抗値Ｒｕを小さく、スライダ入力部１０４側のそれを大きくしたがその限りでない。インピーダンス分布は、座標検出のために測定するセンス信号の位置や測定方法に応じて決めればよい。具体的には、ボタン１０２側においてセンス信号の位置感度が低く、スライダ入力部１０４側においてセンス信号の位置感度が高くなるように、インピーダンス分布を決めればよい。

（変形例３）
図１４は、変形例に係る二線式パネル４００Ｄのインピーダンス分布を示す図である。この例では、ボタン１０２側が高抵抗領域、スライダ入力部１０４側が低抵抗領域とされる。図８（ａ）に示す回路によってセンス信号Ｖ_Ｓを検出する場合、このようなインピーダンス分布とするとよい。

（変形例４）
第１、第２の実施の形態では、ボタン１０２とスライダ入力部１０４を備える多機能なタッチ式入力装置１００を説明したが、機能の組み合わせはこれに限定されない。

実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。

１００ タッチ式入力装置
１０２ ボタン
１０４ スライダ入力部
２００ 制御回路
２１０ 測定部
２１２ ドライバ回路
２１４ Ａ／Ｄコンバータ
２１６ インピーダンス測定回路
２１７ 電圧源
２１８ Ａ／Ｄコンバータ
２２０ 電流源
２３０ 演算部
２５０ ２点タッチ検出部
４００ タッチパネル
４００Ｔ 三線式パネル
４００Ｄ 二線式パネル
５００ 湾曲パネル
５００Ｔ 三線式パネル
５００Ｄ 二線式パネル
４０２，４０４ シート

本発明は、抵抗膜を用いたタッチ式入力装置に関する。

Claims (10)

1. 二線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路であって、
   前記抵抗膜タッチパネルは、座標軸方向に隣接する第１領域と第２領域を含み、前記第１領域の単位長さ当たりの抵抗は、前記第２領域の単位長さ当たりの抵抗より低く、
   前記制御回路は、
   二線間のインピーダンスと相関を有する電気信号を測定する測定部と、
   （i）前記電気信号またはそれから得られる前記インピーダンスが所定の第１範囲に含まれるとき、前記第１領域がタッチされたものと判定し、（ii）前記電気信号またはそれから得られる前記インピーダンスが所定の第２範囲に含まれるとき、前記第２領域がタッチされたものと判定し、タッチされた座標を生成する演算部と、
   を備えることを特徴とする制御回路。
2. 前記測定部は、
   前記抵抗膜タッチパネルと直列に接続される抵抗と、
   前記抵抗膜タッチパネルと前記抵抗の両端間に所定電圧を印加する電圧源と、
   前記抵抗膜タッチパネルと前記抵抗の接続ノードの電圧を測定するＡ／Ｄコンバータと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
3. 前記測定部は、
   前記抵抗膜タッチパネルに定電流を供給する電流源と、
   前記抵抗膜タッチパネルの電圧降下を測定するＡ／Ｄコンバータと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の制御回路。
4. 三線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路であって、
   前記抵抗膜タッチパネルは、座標軸方向に隣接する第１領域と第２領域を含み、前記第１領域と前記第２領域の単位長さ当たりの抵抗が異なり、
   前記制御回路は、
   前記抵抗膜タッチパネルに所定の電圧を印加した状態で、センスラインの電圧を測定する測定部と、
   （i）前記センスラインの電圧が所定の第１範囲に含まれるとき、前記第１領域がタッチされたものと判定し、（ii）前記センスラインの電圧が所定の第２範囲に含まれるとき、前記第２領域がタッチされたものと判定し、タッチされた座標を生成する演算部と、
   を備えることを特徴とする制御回路。
5. 前記抵抗膜タッチパネルは、座標が異なる２箇所において近接するように平面内で湾曲し、または折れ曲った形状を有し、
   前記制御回路は、
   ２点同時タッチされたか否かを示す２点タッチ検出信号を生成する２点タッチ検出部をさらに備え、
   前記２点タッチ検出信号が２点同時タッチされたことを示すとき、前記演算部の出力が無効とされることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の制御回路。
6. 二線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路であって、
   二線間のインピーダンスと相関を有する電気信号を測定する測定部と、
   前記電気信号またはそれから得られる前記インピーダンスにもとづいてタッチされた座標を生成する演算部と、
   ２点同時タッチされたか否かを示す２点タッチ検出信号を生成する２点タッチ検出部と、
   を備え、前記２点タッチ検出信号が２点同時タッチされたことを示すとき、前記演算部の出力が無効とされることを特徴とする制御回路。
7. 前記測定部は、
   前記抵抗膜タッチパネルと直列に接続される抵抗と、
   前記抵抗膜タッチパネルと前記抵抗の両端間に所定電圧を印加する電圧源と、
   前記抵抗膜タッチパネルと前記抵抗の接続ノードの電圧を測定するＡ／Ｄコンバータと、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の制御回路。
8. 前記測定部は、
   前記抵抗膜タッチパネルに定電流を供給する電流源と、
   前記抵抗膜タッチパネルの電圧降下を測定するＡ／Ｄコンバータと、
   を含むことを特徴とする請求項６に記載の制御回路。
9. 三線式の抵抗膜タッチパネルの制御回路であって、
   前記抵抗膜タッチパネルに所定の電圧を印加した状態で、センスラインの電圧を測定する測定部と、
   前記センスラインの電圧にもとづいてタッチされた座標を生成する演算部と、
   ２点同時タッチされたか否かを示す２点タッチ検出信号を生成する２点タッチ検出部と、
   を備え、前記２点タッチ検出信号が２点同時タッチされたことを示すとき、前記演算部の出力が無効とされることを特徴とする制御回路。
10. 抵抗膜タッチパネルと、
    前記抵抗膜タッチパネルを制御する請求項１から９のいずれかに記載の制御回路と、
    を備えることを特徴とするタッチ式入力装置。

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