KR20120067276A

KR20120067276A - 입력 장치 및 입력 방법

Info

Publication number: KR20120067276A
Application number: KR1020110091995A
Authority: KR
Inventors: 사토시 사쿠라이; 다카시 나카지마; 노리오 엔도
Original assignee: 후지쯔 콤포넌트 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-12-15
Filing date: 2011-09-09
Publication date: 2012-06-25
Also published as: US9342203B2; JP5702130B2; KR101418140B1; US20120158332A1; TW201243654A; JP2012128677A; CN102591545B; CN102591545A; TWI424333B

Abstract

[과제]
생산 코스트를 삭감하고 또한 장치의 소형화를 실현하면서, 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구한다.
[해결수단]
유저에 의해 압압되는 조작부; 서로 대향하는 제1 저항막 및 제2 저항막; 상기 제1 저항막과 상기 제2 저항막의 접촉 저항의 일단의 제1 전위와 상기 접촉 저항의 타단의 제2 전위의 전위차를 측정하는 측정부; 및 상기 측정된 전위차에 근거하여 상기 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구하는 검지부를 가지는 입력 장치.

Description

입력 장치 및 입력 방법{INPUT DEVICE AND INPUT METHOD}

본 발명은 입력 장치 및 입력 방법에 관한 것이다

종래부터 터치 패널 등의 입력 장치에 관하여 여러가지 발명이 제안되어 있다. 아래의 특허문헌 1에 기재된 기술에서는 유저에 의한 잘못된 터치(오조작)를 방지하는 기능을 가지는 터치 패널이 제안되었다.

일본 공개 특허 공보 제2006－106841호

그러나 특허문헌 1에 기재된 터치 패널은 생산 코스트나 장치의 규모가 지나치게 커지는 경우가 있다는 문제가 있었다.

본 발명은 생산 코스트를 삭감하고 또한 장치의 소형화를 실현하면서, 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구하는 입력 장치 및 입력 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유저에 의해 압압되는 조작부; 서로 대향하는 제1 저항막 및 제2 저항막; 상기 제1 저항막과 상기 제2 저항막의 접촉 저항의 일단의 제1 전위와 상기 접촉 저항의 타단의 제2 전위의 전위차를 측정하는 측정부; 및 상기 측정된 전위차에 근거하여 상기 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구하는 검지부를 가지는 입력 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 입력 장치 및 입력 방법에 의하면 생산 코스트를 삭감하고 또한 장치의 소형화를 실현하면서, 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구할 수 있다.

도 1은 본 실시예의 터치 패널의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 실시예의 터치 패널의 단면도이다.
도 3은 본 실시예의 제어부 등의 기능 구성예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예의 주요부의 기능 구성예를 나타낸 도면이다(1).
도 5는 본 실시예의 주요부의 기능 구성예를 나타낸 도면이다(2).
도 6은 본 실시예에 따른 입력 장치의 처리 플로우를 나타낸 도면이다.
도 7은 압하 하중과 전위차의 관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 압하 하중과 전위차를 대응시킨 테이블이다.
도 9는 다른 실시예의 주요부의 기능 구성예를 나타낸 도면이다(1).
도 10은 다른 실시예의 주요부의 기능 구성예를 나타낸 도면이다(2).
도 11은 임계값을 변경하기 위한 처리 플로우를 나타낸 도면이다.
도 12는 임계값을 실측정하기 위한 처리 플로우를 나타낸 도면이다.
도 13은 유저와 임계값을 대응시킨 테이블이다
도 14는 다입력 가능한 터치 패널의 분해 사시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시형태에 대하여 설명한다. 또한, 동일한 기능을 가지는 구성부나 동일한 처리를 실시하는 과정에는 동일한 참조번호를 부여하고 중복되는 설명을 생략한다.

［실시형태 1］

이하의 설명에서는 저항막 5선방식에 본 실시예에 따른 입력 장치를 적용한 경우를 나타내지만, 저항막 방식 입력 장치라면 어느 방식에 적용해도 된다.

도 1에 본 실시형태 1의 터치 패널(80)의 분해 사시도를 나타낸다. 도 2에 터치 패널(80)의 단면도를 나타낸다. 도 3에 본 실시형태의 입력 장치의 블록도를 나타낸다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 따른 입력 장치는 터치 패널(80)와 제어부(82)로 크게 구분된다. 터치 패널(80)은 제1 기판(52) 및 제2 기판(56)으로 구성된다. 또한, 제어부(82)는 측정부(66), 좌표 검출부(64), 전극 제어부(62), CPU(70), 표시부(68), 통신부(72) 및 기억부(74)를 포함한다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 기판(52)과 제2 기판(56)은 서로 대향하여 배치된다. 제2 기판(56)의 4변에는 제1 전극(111), 제2 전극(112), 제3 전극(113) 및 제4 전극(114)이 배치된다. 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 서로 대향하여 배치되고, 제3 전극(113) 및 제4 전극(114)은 서로 대향하여 배치된다.

또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 기판(52)과 제2 기판(56)의 서로 대향하는 면을 저항막 형성면으로 한다. 제1 기판(52)의 저항막 형성면에는 제1 저항막(50)이 형성되고, 제2 기판(56)의 저항막 형성면에는 제2 저항막(54)이 형성된다. 제1 저항막(50) 및 제2 저항막(54)의 재질로는, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide)가 사용될 수 있다.

제1 기판(52)의 양면 중에서 저항막 형성면과 반대측 면은 유저에 의해 압압되는 조작부(58)로서 기능한다. 여기서 「압압」이란, 유저가 조작부(58)를 조작하기 위하여 실시하는 것으로 조작부(58)를 「터치한다」고도 한다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 기판(52)과 제2 기판(56)의 사이에는 복수의 도트 스페이서(60)가 형성되어 있어, 조작부(58)가 유저에 의해 압압되지 않은 상태에서는 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 서로 접촉하지 않게 된다.

［좌표 검출 모드］

그 다음으로 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 유저가 조작부(58)를 압압한 지점(G)의 좌표 검출 방법에 대하여 설명한다. 또한, 이하에서는 압압지점(G)의 좌표를 검출하는 모드를 「좌표 검출 모드」라고 한다. 유저가 조작부(58)를 압압하면 제1 기판(52)이 변형되어 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 접촉하게 된다. 좌표 검출부(64, 도 3 참조)는 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 접촉한 지점(압압 지점(G), 도 1 참조)의 좌표를 검출한다. 이하의 설명에서는 접촉 지점(G)의 X좌표를 Px1로 하고 Y좌표를 Py1으로 한다.

도 4 및 도 5에 본 실시형태 1에 따른 입력 장치의 주요부의 블록 구성도를 나타낸다. 좌표 검출부(64)의 좌표 검출 방법에 대해 도 4 및 도 5를 이용하여 간단히 설명한다. X좌표(Px1)를 검출할 때에는 전극 제어부(62)는 제1 전극(111)에 전압을 인가함으로써 X축 방향으로 전위차를 발생시킨다. 도 4의 예에서는 제1 전극(111)의 전위를 Vcc로 하고 제2 전극(112)의 전위를 접지 전위(GND)로 한다. 이 경우에는 제3 전극(113) 및 제4 전극(114)은 함께 개방된다(전압이 인가되지 않는다). 그러면 제1 전극(111)과 제2 전극(112)의 사이에 X축에 평행한 전위차가 생긴다. 그리고 좌표 검출부(64)는 접촉 지점(G)의 X축 방향 전위(Vx1)를 검출함으로써 X좌표(Px1)를 검출할 수 있다.

또한, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)의 사이의 저항값을 Rx로 하고, 접촉 지점(Px1)과 제2 전극(112)(접지 지점)의 사이의 저항값을 Rx1로 하면, Vx1는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

Vx1=(Vcc/Rx)·Rx1

그 다음으로 Y좌표(Py1)를 검출할 때에는 전극 제어부(62)는 제3 전극(113)에 전압을 인가함으로써 Y축 방향으로 전위차를 발생시킨다. 도 5의 예에서는 제3 전극(113)의 전위를 Vcc로 하고 제4 전극(114)의 전위를 접지 전위(GND)로 한다. 이 경우에는 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)은 함께 개방된다. 그러면 제3 전극(113)과 제4 전극(114)의 사이에 Y축에 평행한 전위차가 생긴다. 그리고 좌표 검출부(64)는 접촉 지점(G)의 Y축 방향 전위를 검출함으로써 Y좌표(Py1)를 검출할 수 있다.

또한, 제3 전극(113) 및 제4 전극(114)의 사이의 저항값을 Ry로 하고, 접촉 지점(Py1)과 제4 전극(114)(접지 지점)의 사이의 저항값을 Ry1로 하면, Vy1는 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

Vy1=(Vcc/Ry)·Ry1

이와 같이 하여 좌표 검출부(64)는 접촉 지점(G)의 X좌표 및 Y좌표를 검출하고 일단 CPU(70)에 송신한다. CPU(70)는 통신부(72)를 통하여 호스트 컴퓨터(84)에 그 X좌표 및 Y좌표를 송신한다. 그리고 호스트 컴퓨터(84)는 송신된 X좌표 및 Y좌표에 따른 처리를 실시한다.

［압압 정보］

그 다음으로 본 실시형태 1에 따른 입력 장치의 압압 정보를 구하는 구성에 대해 설명한다. 본 실시예에서 「압압 정보」라고 함은 유저에 의한 조작부(58)의 압압 하중을 나타내는 정보이다. 압압 정보를, 예를 들어, (i) 압압 하중이 「대」인지 「소」인지(압압 하중이 큰지 작은지)를 나타내는 정보로 할 수 있다. 또한, 압압 정보를, 예를 들어, (ii) 압압 하중값을 나타내는 정보로 할 수도 있다.

이하의 설명에서는 유저가 자신의 의사에 의하지 않고 잘못하여 조작부(58)를 압압하는 것을 「오압압」이라고 한다. 이 오압압은 오조작이라고도 한다. 또한, 유저가 자신의 의사에 따라 조작부(58)를 압압하는 것을 「정압압」이라고 한다. 압압 정보를 (i) 압압 하중이 「대」인지 「소」인지를 나타내는 정보로 한 경우에는, 본 실시예에 따른 입력 장치는 유저에 의한 압압이 「오압압」인지 또는 「정압압」인지를 판정할 수 있다.

또한, 유저가 조작부(58)에 대해 문자나 기호, 그림 등을 그리는 경우가 있다. 이 경우, 압압 하중이 「대」인 경우에는, 본 실시예에 따른 입력 장치는 유저에 필압이 「대」라고 판정하고 그려지는 선의 굵기를 굵게 한다. 한편, 압압 하중이 「소」인 경우에는, 본 실시예에 따른 입력 장치는 유저에 필압이 「소」라고 판정하고 그려지는 선의 굵기를 가늘게 한다.

압압 정보를, 예를 들어, (ii) 압압 하중값을 나타내는 정보로 한 경우에는, 호스트 컴퓨터(70)는 압압 하중값에 따른 처리를 실시할 수 있어 입력 장치의 사용이 편리해진다.

이하의 설명에서는 압압 정보를 압압 하중이 「대」인지 「소」인지를 나타내는 정보로 하고, 유저에 의한 압압이 「정압압」 또는 「오압압」인지를 판정하는 경우를 설명한다. 압압 정보를 구하는 구성에 대하여 도 4를 이용하여 설명한다. 또한, 도 6에 본 실시형태 1에 따른 입력 장치의 처리 플로우를 나타낸다. 본 실시형태 1의 측정부(661)는 도 4에 나타낸 바와 같이 제1 측정 수단(20), 제1 변환 수단(22), 제2 측정 수단(24), 제2 변환 수단(26) 및 산출 수단(28)을 포함한다.

유저가 조작부(58)를 압압한다(이 스텝에서는 그 압압이 정압압인지 오압압인지 불명하다)(스텝 S2). 그러면, 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 접촉한다. CPU(70)는 이 접촉을 인식하여 유저에 의해 조작부(58)이 압압된 것을 인식한다.

또한, 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 접촉함으로써 접촉 저항(102)이 생긴다(도 4 참조). 옴의 법칙에 의해 접촉 저항(102)의 양단(Pc1 및 Pc2)의 전위차(Vm)와 접촉 저항(102)의 접촉 저항값(Rc)은 비례 관계에 있다(Vm∝Rc). 또한, 접촉 저항값(Rc)은 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)의 접촉 면적(S, 도 2의 (B) 참조)에 반비례 한다(Rc∝1/S). 또한, 유저에 의한 압압 하중(F)과 접촉 면적(S)은 비례 관계에 있다(F∝S). 따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 하중(F)과 전위차(Vm)는 대략적으로 반비례 관계에 있다(Vm∝1/F). 본 실시형태에 따른 입력 장치는 「하중(F)과 전위차(Vm)가 반비례한다」라고 하는 개념(A)을 사용한다.

CPU(70)가 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 접촉한 것을 인식하면 전위차 측정 모드로 설정한다. 여기서, 전위차 측정 모드의 설정방법에는 여러가지 있지만, 도 4의 예에서는 전환부(106)를 전환함으로써 전위차 측정 모드로 전환한다. 여기서 「전위차 측정 모드」란, 접촉 저항(102)의 일단(Pc1)의 전위(이하, 「제1 전위」라고 한다.), 타단(Pc2)의 전위(이하, 「제2 전위」라고 한다.) 및 전위차(Vm)를 측정하는 모드를 말한다.

또한, 도 4의 예에서는 전환부(106)는 스위치이다. 전환부(106)가 ON이 된 경우, 즉, 가동단(1062)이 고정단(1064)에 전기적으로 접촉한 경우에 전위차 측정 모드로 전환다. 이와 반대로 전환부(106)가 OFF되었을 경우, 즉, 가동단(1062)이 고정단(1064)의 전기적 접촉이 단절된 경우에는 상기 서술한 좌표 검출모드로 전환된다.

전환부(106)가 ON이 되면, 제1 전극(111)의 공급된 전원(Vcc)으로부터의 전류가 Pc1→접촉 저항(102)→Pc2→ON된 전환부(106)→기준 저항(104)→GND(108)의 순서로 흐른다. 이와 같이 기준 저항(104)은 전원(Vcc)으로부터의 전류를 GND(108)로 떨어뜨리기 위하여 형성된다.

전환부(106)가 ON이 되면, 제1 측정 수단(20)이 접촉 저항(102)의 일단(Pc1)의 제1 전위(V1)의 아날로그값(이하, 「제1 아날로그값(V1)」이라고 한다.)을 측정한다. 또한, 제2 측정 수단(20)이 접촉 저항(102)의 타단(Pc2)의 제2 전위(V2)의 아날로그값(이하, 「제2 아날로그값(V2)」이라고 한다.)을 측정한다.

또한, 제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)은 각각 이하의 식으로 나타낼 수 있다.

V1=(Vcc/(Rx2＋Rc＋Rd))×Rd

V2=(Vcc/(Rx2＋Rc＋Rd))×(Rc＋Rd)

여기서, Rx2는 제1 전극(111)과 Pc2간의 저항값이고, Rc는 접촉 저항(102)의 저항값이며, Rd는 기준 저항(104)의 저항값이다.

또한, 제2 측정 수단(20)이 제2 전위(V2)를 확실하게 측정하기 위하여 제2 전극(112)에 스위치부(200)를 접속시켜도 된다. 스위치부(200)는 1개의 가동단(202), 제1 고정단(204) 및 제2 고정단(206)을 구비한다. 제1 고정단(204)은 GND(205)에 접속(접지)되어 있고, 제2 고정단(206)은 제2 측정 수단(24)에 접속되어 있다. 그리고 CPU(70)가 전위차 측정 모드로 전환하면 짧은 시간 간격으로 가동단(202)을 제1 고정단(204) 또는 제2 고정단(206)에 전기적으로 접속시킨다. 이와 같이 스위치부(200)를 전환함으로써 제2 측정 수단(24)은 제2 전위(V2)의 아날로그값을 확실하게 측정할 수 있다.

제1 측정 수단(20)에서 측정된 제1 전위의 제1 아날로그값(V1)은 제1 변환 수단(22)에 입력된다. 또한, 제2 측정 수단(24)에서 측정된 제2 전위의 제2 아날로그값(V2)은 제2 변환 수단(26)에 입력된다.

제1 변환 수단(22)은 제1 전위의 제1 아날로그값(V1)을 디지털값(이하, 「제1 디지털값(V1')」이라고 한다.)으로 변환한다. 또한, 제2 변환 수단(24)은 제2 전위의 제2 아날로그값(V2)을 디지털값(이하, 「제2 디지털값(V2')」이라고 한다.)으로 변환한다. 제1 변환 수단(22) 및 제2 변환 수단(24)은 공지된 A/D 변환 장치를 이용하면 된다.

제1 변환 수단(22)으로부터의 제1 디지털값(V1')과 제2 변환 수단(26)으로부터의 제2 디지털값(V2')은 함께 산출 수단(28)에 입력된다. 산출 수단(28)은 제1 디지털값(V1')과 제2 디지털값(V2')의 차분을 구하고 그 차분을 전위차(이하, 「디지털값 차분(Vm')」이라고도 한다.)로서 출력한다. 구체적으로 디지털값 차분(Vm')을 구하는 방법은 예를 들어 다음의 식을 이용할 수 있다.

Vm'=│V1'－V2'│

산출 수단(28)으로부터의 전위차(Vm')(디지털값 차분(Vm'))는 CPU(70)내의 검지부(702)에 입력된다.

검지부(702)는 미리 설정된 임계값(α)과 측정된 전위차(Vm')에 근거하여 압압 정보(압압 하중이 「대」인지 「소」인지를 나타내는 정보)를 구한다. 통상적으로 유저가 조작부(58)를 정압압(유저의 의사에 의해 행해지는 압압)하는 경우에는 그 압압 하중은 어느 정도 큰 것이 된다. 이와는 반대로, 유저가 조작부(58)에 대해 오압압(유저의 의사에 의하지 않은 잘못된 압압)한 경우에는 그 압압 하중은 어느 정도 작은 것이 된다. 그리고, 상기 서술한 개념(A)(「하중(F)과 전위차(Vm)는 반비례 한다(도 7 참조)」로부터 전위차(Vm')가 임계값(α)보다 크면 하중(F)이 작다고 판정되어 검지부(702)는 유저에 의한 압압을 오압압으로 판정한다. 이와는 반대로, 전위차(Vm')가 임계값(α)보다 작으면 하중(F)이 크다고 판정되어 검지부(702)는 유저에 의한 압압을 정압압으로 판정한다.

검지부(702)가 유저에 의한 압압을 오압압이라고 판정하면, 표시부(68)에 「잘못 터치되었습니다」등의 정보를 표시하여도 된다. 이와 같이 표시함으로써 유저가 잘못하여 압압했다는 것을 인식할 수 있다.

또한, 유저에 의해 오압압된 경우, 좌표 검출부(64)가 오압압된 지점의 좌표를 검출하여 호스트 컴퓨터(84)가 그 좌표에 대응하는 처리를 하면 유저가 의도하지 않은 처리를 하게 된다. 따라서, 검지부(702)가 유저에 의한 압압을 오압압으로 판정하면, 좌표 검출부(64)(CPU(70))는 그 오압압된 위치의 좌표를 호스트 컴퓨터(84)에 송신하지 않도록 하면 된다. 이와 같이 함으로써 유저가 오압압한 경우에도 호스트 컴퓨터(84)가 잘못된 처리를 하지 않도록 할 수 있다.

또한, 검지부(702)가 압압 하중이 「대」라고 판정한 경우에 유저에 의해 조작부(58)에 그려진 선의 굵기를 굵게 표시하고, 압압 하중이 「소」라고 판정한 경우에 유저에 의해 조작부(58)에 그려진 선의 굵기를 가늘게 표시하도록 하여도 된다.

［그 밖의 압압 정보］

다음으로 그 밖의 압압 정보에 대하여 설명한다. 지금까지는 압압 정보란 조작부(58)에 대한 압압이 오압압인지 여부를 나타내는 정보였다. 그 밖의 압압 정보로서 압압 하중(F)의 값(단위는 「N」 등)을 나타내는 정보로 할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 입력 장치에 의해 유저가 조작부(58)를 압압하면 그 압압에 대한 압압 하중(F)의 값을 구할 수 있다. 그 압압 하중(F)을 구하는 2가지 방법을 이하에 설명한다.

［제1 구하는 방법］

먼저, 압압 하중(F)의 제1 구하는 방법에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이 압압 하중(F)과 전위차(Vm)는 대략적으로 반비례 관계에 있다. 즉, 압압 하중(F)과 전위차(Vm)는 이하의 식으로 나타내는 관계에 있다.

F=β／Vm 식 (1)

여기서 β는 미리 실험적으로 정해지는 상수이다. 따라서, 측정부(66)로부터의 전위차(Vm)가 입력되면 검지부(702)가 그 전위차(Vm)를 상기 식(1)에 대입하여 압하 하중(F)을 구할 수 있다. 또한 상기 식(1)은 미리 기억부(74)에 기억시켜 놓으면 된다.

［제2 구하는 방법］

그 다음으로 압압 하중(F)의 제2 구하는 방법에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이 압압 하중(F)과 전위차(Vm)는 대략적으로 반비례 관계에 있다. 따라서 도 8에 기재된 바와 같은 전위차(Vm)와 압하 하중(F)을 대응시킨 테이블을 작성하여 이용하면 된다. 도 8의 예에서는, 예를 들어, 전위차가 Vm₁인 경우에는 압하 하중은 F₁인 것을 나타내고, 전위차가 Vm_n의 경우에는 압하 하중은 F_n인 것을 나타낸다.

검지부(702)에 전위차(Vm)가 입력되면 검지부(702)는 테이블을 참조하여 그 입력된 전위차(Vm)와 대응하는 압하 하중(F)을 구하여 출력한다. 또한, 검지부(702)에 입력된 전위차(Vm) 값이 테이블에 없는 전위차 값인 경우에는, 테이블에 있는 전위차 값중 가장 가까운 전위차 값에 대응하는 압하 하중을 구하여 출력하면 된다.

압하 하중(F)을 구하는 방법은 상기한 ［제1 구하는 방법］ 및 ［제2 구하는 방법］에 한정되지 않고 다른 방법을 이용해도 된다.

이 실시형태 1의 입력 장치에서는 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)의 접촉 저항(102)의 양단의 전위차를 구하고 이 전위차에 따른 압압 정보를 구한다. 따라서 생산 코스트를 삭감할 수 있고 또한 장치의 소형화를 실현할 수 있다.

［실시형태 2］

다음으로, 실시형태 2의 입력 장치에 대하여 설명한다. 도 9에 실시형태 2의 입력 장치의 블록 구성도를 나타낸다. 실시형태 2의 입력 장치는 실시형태 1의 입력 장치의 측정부(661, 도 4 참조)가 측정부(662)로 대체되어 있는 점이 상이하다. 측정부(662)는 전환 수단(120), 측정 수단(30), 변환 수단(32) 및 산출 수단(28)을 구비한다.

측정 수단(30)은 제1 전위의 제1 아날로그값(V1) 및 제2 전위의 제2 아날로그값(V2)을 측정하는 것이다. 변환 수단(32)은 제1 아날로그값(V1)을 제1 디지털값(V1')으로 변환하고, 또한 제2 아날로그값(V2)을 제2 디지털값(V2')으로 변환하는 것이다. 전환 수단(120)은 가동단(1202), 제1 고정단(1204) 및 제2 고정단(1206)을 구비한다. 가동단(1202)이 제1 고정단(1204)과 전기적으로 접촉하면, 측정 수단(30)은 제1 전위의 제1 아날로그값(V1)을 측정할 수 있다. 한편, 가동단(1202)이 제2 고정단(1206)과 전기적으로 접촉하면, 측정 수단(30)은 제2 전위의 제1 아날로그값(V2)을 측정할 수 있다.

유저에 의해 조작부(58)가 조작되어 제1 저항막(50)과 제2 저항막(54)이 접촉하면, CPU(70)는 전환부(106)를 ON으로 함으로써 전위차 측정 모드로 전환한다. 이와 함께 CPU(70)는 전환 수단(120)의 가동단(1202)을 짧은 시간 간격마다 제1 고정단(1204) 또는 제2 고정단(1206)에 전기적으로 접속시킨다. 따라서, 측정 수단(30)은 짧은 시간 간격마다 제1 전위의 제1 아날로그값(V1) 및 제2 전위의 제2 아날로그값(V2)을 측정할 수 있다.

측정된 제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)은 변환 수단(32)에 입력된다. 변환 수단(32)은 제1 아날로그값(V1)을 제1 디지털값(V1')으로 변환하고, 또한 제2 아날로그값(V2)을 제2 디지털값(V2')으로 변환한다.

변환된 제1 디지털값(V1') 및 제2 디지털값(V2')은 각각 산출 수단(28)에 입력된다. 산출 수단(28)은 │V1'－V2'│를 계산함으로써 전위차(Vm')(디지털값 차분)를 구해 출력한다.

이 실시형태 2의 입력 장치에 의하면 측정 수단 및 변환 수단이 각각 1개면 되므로 장치의 규모를 더욱 소형화할 수 있다.

또한, 실시형태 1 및 실시형태 2의 측정부(661, 662) 중의 산출 수단(28)은 CPU(70) 내에 설치해도 된다.

［실시형태 3］

다음으로, 실시형태 3의 입력 장치에 대하여 설명한다. 도 10에 실시형태 3의 입력 장치의 블록 구성도를 나타낸다. 실시형태의 3의 입력 장치는 실시형태 1의 입력 장치의 측정부(661, 도 4 참조)가 측정부(663)로 대체되어 있는 점이 상이하다. 측정부(663)는 차동 회로(400)와 변환 수단(46)을 구비한다. 또한, 차동 회로(400)는 제1 측정 수단(20), 제2 측정 수단(24) 및 산출 수단(44)을 포함한다.

CPU(70)에 의해 전위차 측정 모드로 전환되면 제1 측정 수단(20)은 제1 전위의 제1 아날로그값(V1)을 측정한다. 또한, 제2 측정 수단(24)은 제2 전위의 제2 아날로그값(V2)을 측정한다. 그리고, 산출 수단(44)은 │V1－V2│를 계산함으로써 아날로그값 차분(Vm)을 산출한다. 산출된 아날로그값 차분(Vm)은 변환 수단(46)에 입력된다.

변환 수단(46)은 입력된 아날로그값 차분(Vm)을 디지털값 차분(Vm')으로 변환하고 접촉 저항(102)의 양단 전위차로서 출력한다.

이 실시형태 3에 의하면 변환 수단을 1개로 할 수 있으므로 장치의 규모를 소형화할 수 있다.

［임계값(α)의 설정 방법］

압압 정보가 유저에 의한 압압 하중이 대인지 소인지 나타내는 정보인 경우에는, 검지부(702)는 임계값(α)을 이용하여 그 압압이 대인지 소인지를 검지한다. 그런데, 유저가 정압압할 때의 하중값은 유저에 따라 상이하다. 따라서, 유저마다 임계값(α)을 설정할 필요가 있다. 이하에서는 임계값(α)의 설정 방법에 대하여 설명한다.

도 11에 임계값(α)의 설정 방법의 처리 플로우를 나타낸다. 먼저, CPU(70)는 유저에 대해 임계값(α)을 실측정할 것인지 아닌지의 선택을 재촉하는 정보(P)를 표시부(68, 도 3 참조)에 표시하게 한다. 정보(P)란, 예를 들어, 「임계값(α)을 실측정하겠습니까?」 등의 메시지이다. 유저가 이러한 정보(P)를 시인하면, 그 유저는 임계값(α)을 새롭게 정하기 위하여 임계값(α)을 실측정할 것인지 아닌지를 선택한다. 예를 들어, 유저 갑에 대한 임계값(α)이 설정되어 있지 않은 경우나, 유저 갑에 대한 임계값(α)이 설정되어 있지만 임계값(α)을 변경하고 싶은 경우에는, 유저 갑은 실측정하는 것을 선택한다(스텝 S12의 예).

한편, 유저 갑에 대한 임계값(α)이 설정되어 있고, 그 임계값(α)을 변경할 필요가 없다고 판단되면, 유저 갑은 실측정하지 않는 것을 선택한다(스텝 S12의 아니오).

스텝 S12에서 예가 되면 스텝 S14로 진행된다. 스텝 S14에서는 임계값(α)의 실측정을 실시한다. 임계값(α)의 실측정 방법의 상세한 것에 대하여는 후술한다.

임계값(α)의 실측정 처리(스텝 S14의 처리)가 종료된 경우 또는 스텝 S12에서 임계값을 실측정하지 않는 경우에는, 스텝 S16으로 진행된다. 스텝 S16에서는 임계값(α)의 조정 처리를 실시한다. CPU(70)는 표시부(68)에 스텝 S14에서 실측정된 임계값(α) 또는 미리 설정되어 있던 임계값(α)을 표시시킨다. 그리고 유저가 표시된 임계값(α)의 미세 조정을 실시하게 한다. 예를 들어, 임계값(α)을 조금 크게 하고 싶다면, 유저가 임계값 증가 버튼(도시 생략)을 압하함으로써 임계값(α)을 크게 한다. 또한, 임계값(α)을 조금 작게 하고 싶다면, 유저는 임계값 감소 버튼(도시 생략)을 압하함으로써 임계값(α)을 작게 한다.

임계값 조정 처리(스텝 S16)가 종료되면 스텝 S18로 진행된다. 스텝 S18에서는 임계값(α)의 확인 처리를 실시한다. CPU(70)는 임계값(α)이 적절한지 아닌지의 판단을 재촉하는 정보(Q)를 표시부(68)에 표시한다. 정보(Q)란, 예를 들어, 「조정된 임계값(α)이 적절합니까?」 등의 메시지이다. 유저가 이러한 정보(Q)를 시인하면 임계값(α)의 확인 처리를 실시한다. 구체적으로는 유저는 실제로 조작부(58)를 압압한다. 스텝 S16에서 미조정된 임계값(α)에 기초하여 그 압압이 오압압인지 여부를 표시부(68)에 표시한다. 조작부(58)의 압압 처리 및 그 압압이 오압압인지 여부의 표시 처리를 복수회 반복하여 미조정된 임계값(α)이 적절한지 아닌지를 판단한다. 구체적으로는, 유저가 정압압 하중으로 조작부(58)를 압압한 경우에 오압압이라고 표시되지 않거나 또는 오압압 하중으로 조작부(58)를 압압한 경우에 오압압이라고 표시된다면, 미조정된 임계값(α)은 적절한 임계값이 된다. 이와는 반대로, 유저가 오압압 하중으로 조작부(58)를 압압한 경우에 오압압이라고 표시되지 않거나 또는 정압압 하중으로 조작부(58)를 압압한 경우에 오압압이라고 표시된다면, 미조정된 임계값(α)은 적절한 임계값이 아니다. 임계값 확인 처리가 종료되면 스텝 S20으로 진행된다.

스텝 S20은 임계값(α)이 적절한지 아닌지를 유저가 판단하게 하는 처리이다. CPU(70)는 표시부(68)에 유저에 대해 임계값(α)이 적절한지 아닌지를 판단시키는 취지의 정보(R)를 표시시킨다. 이 정보(R)란, 「임계값(α)이 OK입니까?」 등의 메시지이다. 스텝 S18의 임계값 확인 처리에서 임계값(α)이 적절하면, 유저는 OK 버튼(도시 생략)을 압하하고, 설정부(704, 도 3 참조)는 임계값(α)을 설정한다(스텝 S20의 예). 한편, 스텝 S18의 확인 처리에서 임계값(α)이 적절하지 않은 경우에는, 유저는 NG 버튼(도시 생략)을 압하하고 스텝 S12로 돌아온다. 이와 같이 도 11의 처리 플로우에 기초하여 임계값(α)이 결정된다.

그 다음으로, 스텝 S14의 임계값(α)의 실측정 처리의 상세한 것에 대하여 설명한다. 이하의 설명에서는 실시형태 1의 입력 장치를 사용한 경우의 임계값(α)의 실측정 처리에 대해 설명하지만, 다른 실시형태 2 및 3의 입력 장치 등을 이용해도 된다. 도 12에 임계값(α)의 실측정 처리의 처리 플로우를 나타낸다. 도 12의 임계값(α)의 실측정 처리를 간략히 설명하면, 유저가 N회(N은 자연수)만큼 오압압 하중으로 조작부(58)를 압압한다. 여기서 실측정 처리를 위하여 조작부(58)를 압압하는 것을 「가압압」이라고 한다. N회의 가압압마다 전위차(Vm)를 구하고, 그 N회분의 전위차(Vm)의 평균값을 임계값(α)으로 설정한다.

먼저, 실측정 처리를 하는 경우에는, CPU(70)는 표시부(68)에 「오압압 하중으로 조작부(58)를 압압해 주십시오」등의 유저가 조작부(58)를 오압압하게 하는 취지의 정보(S)를 표시시킨다.

그 다음으로, 변수(n, n=1~N)를 「1」로 설정한다. 변수(n)는 가압압 횟수를 나타낸다. n=1이라는 것은 1회째의 가압압을 실시하는 것을 의미한다. 그리고 유저는 조작부(58)에 대해 가압압을 실시한다. 이렇게 가압압되면, 도 4에 나타내는 제1 측정 수단(20)이 제1 전위의 제1 아날로그값(V1)을 구하고, 제2 측정 수단(24)이 제2 전위의 제2 아날로그값(V2)을 구한다(스텝 S24).

그리고, CPU(70)가 제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)을 정확하게 측정되었는지 여부를 판정한다. 이러한 판정은, 예를 들어, V2가 GND 레벨(즉, V2의 전위가 0)인지 여부를 판정하면 된다. V2가 GND 레벨이면, 제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)이 정확하게 측정되어 있지 않은 것으로 판정된다.

제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)이 정확하게 측정되어 있지 않으면 스텝 S24로 돌아온다. 한편, 제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)이 정확하게 측정되어 있으면 스텝 S28로 진행된다.

스텝 S28에서는 제1 변환 수단(22) 및 제2 변환 수단(26)이 각각 제1 아날로그값(V1) 및 제2 아날로그값(V2)을 제1 디지털값(V1') 및 제2 디지털값(V2')으로 변환한다. 그리고 산출 수단(28)이 제1 디지털값(V1')과 제2 디지털값(V2')의 차분을 전위차(Vm')로 구한다(스텝 S28). 구해진 전위차(Vm')는 기억부(74)에 기억된다.

그리고 CPU(70)는 가압압 횟수(n)가 N에 도달했는지 여부를 판정한다. n가 N에 도달하면(스텝 S30의 예) 스텝 S32로 진행된다. n가 N에 도달하지 않은 경우에는, n를 인크리먼트하여(스텝 S34) 스텝 S24로 돌아온다. 그리고 n가 N에 도달할 때까지 전위차(Vm')를 구하는 처리를 반복한다. 또한, 구해진 전위차(Vm')는 모두 기억부(74)에 기억된다. 즉, n가 N에 도달했을 때에는 N개의 전위차(Vm')가 기억부(74)에 기억되게 된다.

스텝 S32에서는, CPU(70)는 N개의 전위차(Vm')의 평균값을 임계값(α)으로서 산출한다. 그 평균값의 산출은 N개의 전위차(Vm')의 평균값을 산출해도 된다. 그 밖의 방법으로서 N개의 전위차(Vm') 중에 최소값, 최대값을 제외한 평균값을 산출해도 되고 그 외에 다른 방법을 이용해도 된다.

도 11 및 도 12의 처리 플로우에 의해 각 유저에 따른 임계값(α)을 구할 수 있다. 이와 같이 조작부(58)가 가압압된 경우에 설정부(704)는 측정 수단에 의해 측정된 전위차(Vm)에 기초하여 임계값(α)을 설정한다. 또한, 도 11의 스텝 S16과 같이 유저가 직접 임계값(α)의 값을 시인하고, 스텝 S18, 스텝 S20과 같이 유저에게 임계값(α)의 값이 적절하지 않은 경우에는 임계값(α)을 변경 가능하게 하는 것이 바람직하다.

나아가, 각 유저와 각 유저에게 적절한 임계값(α)을 대응시켜 기억시켜 두면 그 각 유저에 따른 임계값(α)을 사용할 수 있어 그 사용이 매우 편리해진다. 도 13에 각 유저와 임계값(α)을 대응시킨 테이블을 나타낸다. 도 13의 예에서는, 예를 들어, 유저 갑에 대해서는 임계값(α1)을 사용한다. 도 13의 테이블은 기억부(74)에 기억된다. 그리고 유저가 본 실시예에 따른 입력 장치의 조작부(58)를 압압하기 전에 자신의 이름을 그 입력 장치에 입력한다. 그러면 CPU(70)가 도 13의 테이블을 참조하여 입력된 이름에 대응하는 임계값을 사용한다. 이와 같이 구성함으로써 각 유저에 대응하여 오압압의 검지 등을 정확하게 실시할 수 있다.

［그 외］

(1) 도 4, 도 9 및 도 10에서는 제1 전극(111)과 제2 전극(112)의 사이에 전압을 인가하고, 제3 전극(113) 및 제4 전극(114)을 개방한 경우에 접촉 저항(102)의 양단 전위차를 측정하는 예에 대해서 설명했다. 그 밖의 예로서, 제3 전극(113)과 제4 전극(114)의 사이에 전압을 인가하고, 제1 전극(111) 및 제2 전극(112)을 개방한 경우에 접촉 저항(102)의 양단 전위차를 측정하는 구성이어도 된다.

(2) 또한, 도 6에서는 스텝 S4(전위차 측정 모드 설정), 스텝 S6(압압 정보를 구함)의 후에 스텝 S8(좌표 검출 처리)을 실시하고 있다. 다른 실시형태로서, 스텝 S8의 처리후에 스텝 S4, 스텝 S6을 실시해도 된다.

(3) 또한, 도 14는 다입력 가능한 터치 패널의 분해 사시도로서, 제1 기판(52)이 복수의 에어리어로 분할되어 있다. 본 실시예에 따른 입력 장치는 이와 같은 구성의 터치 패널에도 적용할 수 있다.

(4) 또한, 지금까지 본 실시예에 따른 입력 장치를 5선식 저항막 방식에 적용한 경우에 대하여 설명하였지만, 저항막 방식의 터치 패널이라면 다른 방식(예를 들어, 4선식 저항막 방식)에 적용해도 된다.

본원은 2010년 12월 15일에 출원한 일본 특허 출원 제2010－279715호에 근거하여 우선권을 주장하는 것이며 상기 일본 특허 출원의 모든 내용을 본원에 참조로서 원용한다.

50 제1 저항막 52 제1 기판
54 제2 저항막 56 제2 기판
58 조작부 60 도트 스페이서
62 전극 제어부 64 좌표 검출부
66 측정부 68 표시부
70 CPU 72 통신부
74 기억부 102 접촉 저항
104 기준 저항 111 제1 전극
112 제2 전극 113 제3 전극
114 제4 전극

Claims

유저에 의해 압압되는 조작부;
서로 대향하는 제1 저항막 및 제2 저항막;
상기 제1 저항막과 상기 제2 저항막간의 접촉 저항의 일단의 제1 전위와 상기 접촉 저항의 타단의 제2 전위의 전위차를 측정하는 측정부; 및
측정된 전위차에 근거하여 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구하는 검지부;
를 구비하는 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 측정부는,
상기 제1 전위의 제1 아날로그값을 측정하는 제1 측정 수단;
상기 제2 전위의 제2 아날로그값을 측정하는 제2 측정 수단;
상기 제1 아날로그값을 제1 디지털값으로 변환하는 제1 변환 수단;
상기 제2 아날로그값을 제2 디지털값으로 변환하는 제2 변환 수단;
상기 제1 디지털값과 상기 제2 디지털값의 차분을 상기 전위차로서 산출하는 산출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 측정부는,
상기 제1 전위의 제1 아날로그값 및 상기 제2 전위의 제2 아날로그값을 측정하는 측정 수단;
상기 제1 아날로그값을 제1 디지털값으로 변환하고, 상기 제2 아날로그값을 제2 디지털값으로 변환하는 변환 수단;
상기 제1 아날로그값 또는 상기 제2 아날로그값의 상기 측정 수단에의 입력을 전환하는 전환 수단; 및
상기 제1 디지털값과 상기 제2 디지털값의 차분을 상기 전위차로서 산출하는 산출 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제1항에 있어서, 상기 측정부는,
상기 제1 전위의 제1 아날로그값을 측정하는 제1 측정 수단;
상기 제2 전위의 제2 아날로그값을 측정하는 제2 측정 수단;
상기 제1 아날로그값과 상기 제2 아날로그값의 아날로그값 차분을 산출하는 산출 수단; 및
상기 아날로그값 차분을 상기 전위차로서의 디지털값 차분으로 변환하는 변환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압압 정보는 상기 압압 하중이 대인지 소인지를 나타내는 정보이고,
상기 검지부는 미리 설정된 임계값과 상기 전위차에 기초하여 상기 압압 하중이 대인지 소인지를 검지하는 입력 장치.
제5항에 있어서, 압압된 위치의 좌표를 검출하여 그 좌표에 따른 처리를 실시하는 호스트 컴퓨터에 그 좌표를 송신하는 좌표 검출부를 구비하고,
상기 검지부가 상기 압압 정보가 상기 압압 하중이 소인 것을 나타내는 정보라고 검지하면, 상기 좌표 검출부는 상기 좌표를 상기 호스트 컴퓨터에 송신하지 않는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압압 정보는 압압 하중값을 나타내는 것이고,
상기 검지부는 상기 전위차에 기초하여 상기 압압 하중값을 산출하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제5항에 있어서, 상기 조작부가 가압압된 경우에 상기 측정 수단에 의해 측정된 전위차에 기초하여 상기 임계값을 설정하는 설정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
제8항에 있어서, 상기 임계값은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
유저에 의해 압압되는 조작부와 서로 대향하는 제1 저항막 및 제2 저항막을 포함하는 입력 장치에 의해 행해지는 입력 방법에 있어서,
상기 제1 저항막과 상기 제2 저항막간의 접촉 저항의 일단의 제1 전위와 상기 접촉 저항의 타단의 제2 전위의 전위차를 측정하는 측정 공정과,
측정된 전위차에 근거하여 압압 하중을 나타내는 압압 정보를 구하는 검지 공정
을 가지는 입력 방법.
제10항에 있어서, 상기 측정 공정은,
상기 제1 전위의 제1 아날로그값을 측정하는 제1 측정 스텝과,
상기 제2 전위의 제2 아날로그값을 측정하는 제2 측정 스텝과,
상기 제1 아날로그값을 제1 디지털값으로 변환하는 제1 변환 스텝과,
상기 제2 아날로그값을 제2 디지털값으로 변환하는 제2 변환 스텝과,
상기 제1 디지털값과 상기 제2 디지털값의 차분을 상기 전위차로서 산출하는 산출 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제10항에 있어서, 상기 측정 공정은,
상기 제1 전위의 제1 아날로그값 및 상기 제2 전위의 제2 아날로그값을 측정하는 측정 스텝과,
상기 제1 아날로그값을 제1 디지털값으로 변환하고, 상기 제2 아날로그값을 제2 디지털값으로 변환하는 변환 스텝과,
상기 제1 아날로그값 또는 상기 제2 아날로그값의 상기 측정 스텝에 대한 입력을 전환하는 전환 스텝과,
상기 제1 디지털값과 상기 제2 디지털값의 차분을 상기 전위차로서 산출하는 산출 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제10항에 있어서, 상기 측정 공정은,
상기 제1 전위의 제1 아날로그값을 측정하는 제1 측정 스텝과,
상기 제2 전위의 제2 아날로그값을 측정하는 제2 측정 스텝과,
상기 제1 아날로그값과 상기 제2 아날로그값의 아날로그값 차분을 산출하는 산출 스텝과,
상기 아날로그값 차분을 상기 전위차로서의 디지털값 차분으로 변환하는 변환 스텝을 가지는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압압 정보는 상기 압압 하중이 대인지 소인지를 나타내는 정보이고,
상기 검지 공정은 미리 설정된 임계값과 상기 전위차에 기초하여 상기 압압 하중이 대인지 소인지를 검지하는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제14항에 있어서, 압압된 위치의 좌표를 검출하고 그 좌표에 따른 처리를 실시하는 호스트 컴퓨터에 그 좌표를 송신하는 좌표 검출 공정을 가지고,
상기 검지 공정에서 상기 압압 정보가 상기 압압 하중이 소인 것을 나타내는 정보라고 검지하면, 상기 좌표 검출 공정에서는 상기 좌표를 상기 호스트 컴퓨터에 송신하지 않는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압압 정보는 압압 하중값을 나타내는 것이며,
상기 검지 공정은 상기 전위차에 기초하여 상기 압압 하중값을 산출하는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제14항에 있어서, 상기 조작부가 가압압된 경우에 상기 측정 공정에 의해 측정된 전위차에 기초하여 상기 임계값을 설정하는 설정 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 입력 방법.
제17항에 있어서, 상기 임계값은 변경 가능한 것을 특징으로 하는 입력 방법.