(57)【要約】【課題】電界通信用の電極を配置したタッチパネルを提供する。【解決手段】透明電極を電界通信用電極３１として用いる。これにより、タッチパネルを取り付けた表示画面の画像を透過するので、タッチパネルのタッチ面に沿った広い面積の電界通信用電極３１を配置することが可能となる。また、タッチ位置検出用の透明電極２１を形成した面の空きスペースに電界通信用電極３１を形成する。これにより、タッチパネルの厚さを薄くすることが可能となる。さらに、タッチの状況に応じて透明電極２２の接続先を電界通信回路５０あるいはスイッチ回路５１に切り替える切替回路４０を備えることにより、透明電極２２を電界通信用電極としても用いることが可能となる。【選択図】図１
2010074701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に接触した物体の接触位置を検出するタッチパネルであって、
電界通信用の透明電極と、
前記透明電極を用いて電界通信を行う電界通信回路と、
を有することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記透明電極は、前記接触位置を検出するための透明電極と同じ層に形成されたことを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【請求項３】
表面に物体が接触しているときは前記透明電極を前記接触位置を検出する検出回路に接続し、表面に物体が接触していないときは前記透明電極を前記電界通信回路に接続する切替回路を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電界伝達媒体に電界を誘起して通信を行う電界通信用の電極を備えたタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電界を人体などの電界伝達媒体に誘起させて、この電界を介して様々なデータ通信を行う電界通信システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。電界通信システムは人体を伝送経路として利用できるので、ウェアラブルコンピュータや携帯情報機器など人が携帯する機器においての利用が期待される。
【０００３】
一方、表示画面に接触することで入力操作が可能なタッチパネルは、操作が直感的でわかりやすいことから様々な機器の入力装置として多く採用されている。
【０００４】
図１４，１５に従来のタッチパネルの構成例を示す。図１４，１５に示す従来のタッチパネルは、機器の表示画面の上に配置する構成であり、取付板１１、下部電極シート１２、スペーサ１３、上部電極シート１４および表面シート１５を備える。下部電極シート１２の上面と上部電極シート１４の下面には、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）により透明電極２１，２２が形成されている。利用者が表面シート１５の上面を指で押すことにより、スペーサ１３を介して離間していた透明電極２１，２２が互いに接触する。接触した透明電極２１，２２を検出することで利用者が押した位置を特定することができる。
【特許文献１】特開２００１−３５２２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大きな面積を有するタッチパネルを備えた携帯情報機器に電界通信用の電極を配置させる場合、タッチパネルを避けた場所に広い面積を有する電界通信用の電極を配置することは困難である。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、電界通信用の電極を配置したタッチパネルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るタッチパネルは、表面に接触した物体の接触位置を検出するタッチパネルであって、電界通信用の透明電極と、透明電極を用いて電界通信を行う電界通信回路と、を有することを特徴とするタッチパネル。を特徴とする。
【０００８】
上記タッチパネルにおいて、透明電極は、接触位置を検出するための透明電極と同じ層に形成されたことを特徴とする。
【０００９】
上記タッチパネルにおいて、表面に物体が接触しているときは透明電極を接触位置を検出する検出回路に接続し、表面に物体が接触していないときは透明電極を電界通信回路に接続する切替回路を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電界通信用の電極として透明電極を使用することにより、表示画面の画像を透過するタッチパネルに配置することが可能となる。
【００１１】
また、本発明によれば、電界通信用の透明電極を接触位置検出用の透明電極と同じ層に形成することにより、タッチパネルの厚さを薄くすることができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、タッチパネルへの接触状況に応じて、電界通信用の透明電極の接続先を電界通信回路あるいは接触位置を検出する検出回路に切り替える切替回路を備えることにより、電界通信用の透明電極と接触位置検出用の透明電極とを共用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１４】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態におけるタッチパネルの構成を示す分解斜視図であり、図２はその断面図である。同図に示すタッチパネルは、取付板１１、下部電極シート１２、スペーサ１３、上部電極シート１４、および表面シート１５を備え、下部電極シート１２の上面に透明電極２１、上部電極シート１４の下面に透明電極２２が形成される。透明電極２１，２２はスペーサ１３により離間される。また、上部電極シート１４と表面シート１５とのあいだに電界通信用電極３１を形成した電極シートを備える。透明電極２１，２２および電界通信用電極３１には光を透過するＩＴＯ電極を用いる。
【００１５】
本タッチパネルは、携帯情報端末などの表示画面上に配置され、表示画面の画像を透過するとともに、利用者がタッチした表示画面上の位置を検出する。利用者が表面シート１５をタッチすることで透明電極２１，２２が互いに接触する。この接触している透明電極２１，２２を特定することで表面シートに接触した物体の接触位置を検出することができる。
【００１６】
電界通信用電極３１には、図示しない電界通信回路が接続される。電界通信回路は、電界通信用電極３１を介して電界伝達媒体に電界を誘起させてデータを送信する。また、電界通信回路は、電界伝達媒体に誘起されて伝達されてくる電界を電界通信用電極３１で検出してデータを受信する。
【００１７】
図３には、本実施の形態におけるタッチパネルの１つの変形例を示した。図３に示すタッチパネルは、電界通信用電極３１を上部電極シート１４の上面に形成したものである。これにより、図１に示した構成に比べて、電極シート分の厚さを減らすことが可能となる。
【００１８】
図４，５には、本実施の形態におけるタッチパネルの別の変形例を示した。図４，５に示すタッチパネルは、下部電極シート１２に透明電極２１を形成した面の空きスペースに電界通信用電極３１を形成したものである。これにより、電極シート分の厚さを減らすことができるとともに、透明電極２１を形成する際に、電界通信用電極３１も形成することができる。なお、上部電極シート１４の空きスペースに電界通信用電極３１を形成するものでもよい。
【００１９】
図６，７，８は、電界通信用電極３１を様々な場所に形成した例を示す。図６は、表面シート１５の上面に電界通信用電極３１を形成したものである。図７は、下部電極シート１２と取付板１１との間に電界通信用電極３１を形成したものである。図８は、取付板１１の下面に電界通信用電極３１を形成したものである。また、これら電界通信用電極３１に加えて、図９に示すように、ＩＴＯ電極により電界通信用のグランド電極３２を取付板１１の下面に形成してもよい。
【００２０】
したがって、本実施の形態によれば、透明電極を電界通信用電極３１として用いることにより、タッチパネルを取り付けた表示画面の画像を透過するので、タッチパネルのタッチ面に沿った広い面積の電界通信用電極３１を配置することが可能となる。
【００２１】
本実施の形態によれば、タッチ位置検出用の透明電極２１を形成した面の空きスペースに電界通信用電極３１を形成することにより、タッチパネルの厚さを薄くすることが可能となる。
【００２２】
［第２の実施の形態］
図１０は、第２の実施の形態におけるタッチパネルの構成を示す模式図である。同図に示すタッチパネルは、取付板１１、下部電極シート１２、スペーサ１３、上部電極シート１４、および表面シート１５を備え、下部電極シート１２の上面に透明電極２１、上部電極シート１４の下面に透明電極２２が形成される点で第１の実施の形態におけるタッチパネルと類似する。第２の実施の形態では、切替回路４０を備え、透明電極２２を電界通信用電極としても用いる点で異なっている。透明電極２２は、電界通信を行う電界通信回路５０とタッチパネル機能を実現するスイッチ回路５１とを切り替える切替回路４０に接続される。図１０は、透明電極２２が電界通信回路５０に接続され、電界通信用電極として用いられている様子を示している。
【００２３】
一方、図１１は、透明電極２２がスイッチ回路５１に接続され、タッチパネル機能用電極として用いられている様子を示している。利用者が表面シート１５をタッチして透明電極２１，２２が相互に接触したとき、切替回路４０は、電界通信回路５０からスイッチ回路５１へ透明電極２２の接続を切り替える。このように、透明電極２２の接続先を電界通信回路５０とスイッチ回路５１とに切り替える切替回路４０を備えることにより、透明電極２２を電界通信用電極として利用することができる。
【００２４】
図１２は、上記切替回路の構成を示す回路図である。透明電極２２は、トランスファゲートＴ１，Ｔ２を介して電界通信回路５０およびスイッチ回路５１の両方に接続される。透明電極２１は、トランスファゲートＴ３を介してスイッチ回路５１に接続される。トランスファゲートＴ１，Ｔ２，Ｔ３は、論理和回路ＯＲ１の出力値ＮＳおよびその値を反転回路ＩＮＶ１により反転した値ＮＲにより制御される。ＮＳがハイレベルのときトランスファゲートＴ２，Ｔ３がオンとなり、スイッチ回路５１が透明電極２１，２２に接続される。一方、ＮＲがハイレベルのときトランスファゲートＴ１がオンとなり、電界通信回路５０が透明電極２２に接続される。図１２に示す切替回路４０では、透明電極２１，２２が互いに接触したときにＮＳがハイレベルとなり、透明電極２１，２２をスイッチ回路５１に接続し、透明電極２１，２２が互いに接触したときにＮＲがハイレベルとなり、透明電極２２を電界通信回路５０に接続する。
【００２５】
図１３は、電極の状態、電界通信回路の状態、および各ノードの状態を表した表である。
【００２６】
一段目は、透明電極２１，２２が離れており、電界通信回路５０が受信しているときの状態である。このとき透明電極２１，２２は、それぞれローレベル、ハイレベルであり、ノードＮＲはハイレベル、ノードＮＲはローレベルである。
【００２７】
二段目は、電界通信回路５０が送信しているときの状態である。このとき透明電極２２は大振幅となる。透明電極２１，２２が大振幅のときは、論理積回路ＡＮＤ１に入力されるノードＮ１，Ｎ２がハイレベルとなる。
【００２８】
三段目、四段目は、透明電極２１，２２が接触した状態である。このとき排他的論理和回路ＥｘＮＯＲ１の出力はハイレベルである。電界通信回路５０が送信していないときのノードＮ２はローレベルであるから、論理積回路ＡＮＤ２の出力はハイレベルであり、ノードＮＳがハイレベル、ノードＮＲがローレベルとなる。
【００２９】
五段目は、電界通信回路５０が送信中に透明電極２１，２２が接触した状態である。電界通信回路５０が送信中に透明電極２１，２２が接触した場合、透明電極２１，２２は両方とも大振幅となり、ノードＮ１，Ｎ２がハイレベルとなり、論理積回路ＡＮＤ１の出力がハイレベルとなる。そして、論理和回路ＯＲ１の出力ノードＮＳがハイレベル、ノードＮＲがローレベルとなり、トランスファゲートＴ１がオフして電界通信回路５０が切り離される。排他的論理和回路ＥｘＮＯＲ１の出力に接続されるＬＰＦ（Low Pass Filter）は、透明電極２１，２２が大振幅のときの排他的論理和回路ＥｘＮＯＲ１の閾値バラツキに起因するヒゲを除去する。
【００３０】
したがって、本実施の形態によれば、タッチの状況に応じて透明電極２２の接続先を電界通信回路５０あるいはスイッチ回路５１に切り替える切替回路４０を備えることにより、透明電極２２を電界通信用電極としても用いることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の実施の形態におけるタッチパネルの構成を示す分解斜視図である。
【図２】上記タッチパネルの構成を示す断面図である。
【図３】第１の実施の形態における別のタッチパネルの構成を示す分解斜視図である。
【図４】第１の実施の形態におけるさらに別のタッチパネルの構成を示す分解斜視図である。
【図５】上記タッチパネルの構成を示す断面図である。
【図６】第１の実施の形態におけるさらに別のタッチパネルの構成を示す断面図である。
【図７】第１の実施の形態におけるさらに別のタッチパネルの構成を示す断面図である。
【図８】第１の実施の形態におけるさらに別のタッチパネルの構成を示す断面図である。
【図９】上記タッチパネルにグランド電極を配置したタッチパネルの構成を示す断面図である。
【図１０】第２の実施の形態におけるタッチパネルの構成を示す概略図である。
【図１１】上記タッチパネルがタッチされている様子を示す概略図である。
【図１２】上記タッチパネルの切替回路の構成を示す回路図である。
【図１３】上記タッチパネルにおける電極の状態、電界通信回路の状態、各ノードの状態を説明する図である。
【図１４】従来のタッチパネルの構成を示す分解斜視図である。
【図１５】従来のタッチパネルの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１…取付板
１２…下部電極シート
１３…スペーサ
１４…上部電極シート
１５…表面シート
２１，２２…透明電極
３１…電界通信用電極
３２…グランド電極
４０…切替回路
５０…電界通信回路
５１…スイッチ回路
【図１】
2010074701.tif 000003
【図２】
2010074701.tif 000004
【図３】
2010074701.tif 000005
【図４】
2010074701.tif 000006
【図５】
2010074701.tif 000007
【図６】
2010074701.tif 000008
【図７】
2010074701.tif 000009
【図８】
2010074701.tif 000010
【図９】
2010074701.tif 000011
【図１０】
2010074701.tif 000012
【図１１】
2010074701.tif 000013
【図１２】
2010074701.tif 000014
【図１３】
2010074701.tif 000015
【図１４】
2010074701.tif 000016
【図１５】
2010074701.tif 000017