(57)【要約】      （修正有）【課題】抵抗膜式タッチパネル装置の面内感度の均一性を高める。【解決手段】第１方向に延びる複数の駆動電極と、第１方向に交差する第２方向に延びて、複数の駆動電極に隙間を介して対向する複数の検出電極と、を有する。第１駆動回路３３が複数の駆動電極のうちの第１駆動電極群を順番に駆動する第１駆動モードにおいて、第１検出回路３５が複数の検出電極のうちの第１検出電極群を検出し、第２検出回路４５が複数の検出電極のうちの第２検出電極群を検出するステップを備える。第２駆動回路４３が複数の駆動電極のうちの第２駆動電極群を順番に駆動する第２駆動モードにおいて、第１検出回路３５が第１検出電極群を検出し、第２検出回路４５が第２検出電極群を検出するステップを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に延びる複数の駆動電極と、前記第１方向に交差する第２方向に延びて、前記複数の駆動電極に対向する複数の検出電極と、を有する抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法であって、
第１駆動回路が前記複数の駆動電極のうちの第１駆動電極群を順番に駆動する第１駆動モードにおいて、第１検出回路が前記複数の検出電極のうちの、前記第１駆動電極群に交差する第１検出電極群を検出し、第２検出回路が前記複数の検出電極のうちの、前記第１駆動電極群に交差する第２検出電極群を検出するステップと、
第２駆動回路が前記複数の駆動電極のうちの、前記第１検出電極群及び前記第２検出電極群に交差する第２駆動電極群を順番に駆動する第２駆動モードにおいて、前記第１検出回路が前記第１検出電極群を検出し、前記第２検出回路が前記第２検出電極群を検出するステップと、
を備えた抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法。
【請求項２】
第１方向に延びる複数の駆動電極と、前記第１方向に交差する第２方向に延びて、前記複数の駆動電極に隙間を介して対向する複数の検出電極と、を有する抵抗膜式タッチパネルと、
前記複数の駆動電極のうちの第１駆動電極群に電気的に接続状態になる第１駆動回路と、前記複数の検出電極のうちの、前記第１駆動電極群に交差する第１検出電極群に電気的に接続状態になる第１検出回路とを有する第１タッチ・コントローラと、
前記複数の駆動電極のうちの、前記第１検出電極群に交差する第２駆動電極群に電気的に接続状態になる第２駆動回路と、前記複数の検出電極のうちの、前記第１駆動電極群及び前記第２駆動電極群に交差する第２検出電極群に電気的に接続状態なる第２検出回路をと有する第２タッチ・コントローラと、
を備えた抵抗膜式タッチパネル装置。
【請求項３】
前記第１駆動回路が前記第１駆動電極群を順番に駆動する第１駆動モードにおいて、前記第１検出回路が前記第１検出電極群を検出し、前記第２検出回路が前記第２検出電極群を検出し、
前記第２駆動回路が前記第２駆動電極群を順番に駆動する第２駆動モードにおいて、前記第１検出回路が前記第１検出電極群を検出し、前記第２検出回路が前記第２検出電極群を検出する、請求項２に記載の抵抗膜式タッチパネル装置。
【請求項４】
前記第１駆動モードにおいて、前記第１検出回路が前記第１検出電極群を検出する動作と、前記第２検出回路が前記第２検出電極群を検出する動作が同時に行われるように、前記第１タッチ・コントローラと前記第２タッチ・コントローラとが互いに同期を取り、
前記第２駆動モードにおいて、前記第１検出回路が前記第１検出電極群を検出する動作と、前記第２検出回路が前記第２検出電極群を検出する動作が同時に行われるように、前記第１タッチ・コントローラと前記第２タッチ・コントローラとが互いに同期を取る、請求項３に記載の抵抗膜式タッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法、及び抵抗膜式タッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
抵抗膜式タッチパネル装置には、アナログ式とディジタル式（マトリックス式）とがある。ディジタル式の抵抗膜式タッチパネル装置では、上下に配置された駆動電極と検出電極が、互いに交差する方向に並ぶことで格子状に配置されている。基本動作として、駆動電極に順番に駆動信号が印加され、検出電極それぞれについて検出信号が現れるか否かが検出される。指又はペンによる押し下げによって対向する駆動電極と検出電極が接触すれば、その接触位置が格子の交点として検出され、これにより、押圧点が特定される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８２８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に大型や高分解能の抵抗膜式タッチパネル装置を製造する場合、駆動電極と検出電極の数が多くなる。一方、１つのタッチ・コントローラが制御可能な電極数には限界がある。
したがって、上記のタッチパネル装置を製造する場合に、下記の問題が生じる。
第１に、タッチ・コントローラの数が増え、そのためコストアップになる。
第２に、タッチパネルにおいて各タッチ・コントローラが制御するセンサ領域同士の境界付近の製造が難しくなる。特にスクリーン印刷で電極を製造する場合、境界付近に両側の電極の端部が配置されることになる。そして、電極の端部は印刷膜厚のピークとなるので、そのため境界部分の感度が高くなってしまう。つまり、タッチパネルにおいて面内の感度ばらつきが生じる。
本発明の目的は、抵抗膜式タッチパネル装置のタッチ・コントローラの数を極力少なくして面内感度の均一性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【０００６】
本発明の一見地に係る抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法は、第１方向に延びる複数の駆動電極と、第１方向に交差する第２方向に延びて、複数の駆動電極に隙間を介して対向する複数の検出電極と、を有する抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法である。この方法は、下記のステップを備えている。
◎第１駆動回路が複数の駆動電極のうちの第１駆動電極群を順番に駆動する第１駆動モードにおいて、第１検出回路が複数の検出電極のうちの、第１駆動電極群に交差する第１検出電極群を検出し、第２検出回路が複数の検出電極のうちの、第１駆動電極群に交差する第２検出電極群を検出するステップ
◎第２駆動回路が複数の駆動電極のうちの、第１検出電極群及び第２検出電極群に交差する第２駆動電極群を順番に駆動する第２駆動モードにおいて、第１検出回路が第１検出電極群を検出し、第２検出回路が第２検出電極群を検出するステップ
この方法では、第１駆動回路が第１駆動電極群のうち１本の駆動電極を駆動しているときに、第１検出回路が第１検出電極群を検出し、第２検出回路が第２検出電極群を検出する。したがって、当該駆動電極上の交点が押されていれば、第１検出電極及び／又は第２検出電極から信号が検出されることで、押圧点が分かる。また、第２駆動回路が第２駆動電極群のうち１本の駆動電極を駆動しているときに、第１検出回路が第１検出電極群を検出し、第２検出回路が第２検出電極群を検出する。したがって、当該駆動電極上の交点が押されていれば、第１検出電極及び／又は第２検出電極から信号が検出されることによって、押圧点が分かる。
【０００７】
この方法では、第１検出回路は、第１駆動回路による第１駆動電極群の駆動時と、第２駆動回路による第２駆動電極群の駆動時との両方において、押圧点検出を行う。第２検出回路は、第１駆動回路による第１駆動電極群の駆動時と、第２駆動回路による第２駆動電極群の駆動時との両方において、押圧点検出を行う。以上より、駆動回路及び検出回路がカバーするセンサ領域を増やすことでき、つまり駆動回路及び検出回路の数を減らせる。例えば、従来であれば４組の駆動回路及び検出回路が必要であった４つのセンサ領域について、本発明であれば２組の駆動回路及び検出回路でカバーできる。
さらに、従来であれば例えば４つに分かれていたセンサ領域が本発明では１つになるので、本発明ではセンサ領域の内部に電極の端部が配置されない（つまり、電極同士の境界部分が存在しない）。この結果、タッチパネルの面内の感度均一性が向上する。
【０００８】
本発明の他の見地に係る抵抗膜式タッチパネル装置は、抵抗膜式タッチパネルと、第１タッチ・コントローラと、第２タッチ・コントローラとを備えている。
抵抗膜式タッチパネルは、第１方向に延びる複数の駆動電極と、第１方向に交差する第２方向に延びて、複数の駆動電極に隙間を介して対向する複数の検出電極と、を有する。
第１タッチ・コントローラは、複数の駆動電極のうちの第１駆動電極群に電気的に接続状態になる第１駆動回路と、複数の検出電極のうちの、第１駆動電極群に交差する第１検出電極群に電気的に接続状態になる第１検出回路とを有する。なお、ここでの「電気的に接続状態になる」とは、実際に電気信号を送受信することをいう。
第２タッチ・コントローラは、複数の駆動電極のうちの、第１検出電極群に交差する第２駆動電極群に電気的に接続状態になる第２駆動回路と、複数の検出電極のうちの、第１駆動電極群及び第２駆動電極群に交差する第２検出電極群に電気的に接続状態になる第２検出回路とを有する。なお、ここでの「電気的に接続状態になる」とは、実際に電気信号を送受信することをいう。
この装置では、タッチ・コントローラがカバーするセンサ領域を増やすことでき、つまりタッチ・コントローラの数を減らせる。具体的には、第１タッチ・コントローラ及び第２タッチ・コントローラは、従来であれば４個のタッチ・コントローラが必要であった４つのセンサ領域に対応する領域をカバーできる。
さらに、従来であれば例えば４つに分かれていたセンサ領域が本発明では１つになるので、本発明ではセンサ領域の内部に電極の端部が存在しない（つまり、電極同士の境界部分が存在しない）。この結果、タッチパネルの面内の感度均一性が向上する。
【０００９】
第１駆動回路が第１駆動電極群を順番に駆動する第１駆動モードにおいて、第１検出回路が第１検出電極群を検出し、第２検出回路が第２検出電極群を検出してもよい。
第２駆動回路が第２駆動電極群を順番に駆動する第２駆動モードにおいて、第１検出回路が第１検出電極群を検出し、第２検出回路が第２検出電極群を検出してもよい。
【００１０】
この装置では、第１検出回路は、第１駆動回路による第１駆動電極群の駆動時と、第２駆動回路による第２駆動電極群の駆動時との両方において、押圧点検出を行う。第２検出回路は、第１駆動回路による第１駆動電極群の駆動時と、第２駆動回路による第２駆動電極群の駆動時との両方において、押圧点検出を行う。
【００１１】
第１駆動モードにおいて、第１検出回路が第１検出電極群を検出する動作と、第２検出回路が第２検出電極群を検出する動作が同時に行われるように、第１タッチ・コントローラと第２タッチ・コントローラとが互いに同期を取ってもよい。
第２駆動モードにおいて、第１検出回路が第１検出電極群を検出する動作と、第２検出回路が第２検出電極群を検出する動作が同時に行われるように、第１タッチ・コントローラと第２タッチ・コントローラとが互いに同期を取ってもよい。
この装置では、第１検出回路が第１検出電極群を検出する動作と、第２検出回路が第２検出電極群を検出する動作が同時に行われるので、検出時間を短縮できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法及び抵抗膜式タッチパネル装置では、タッチ・コントローラの数を極力減らして面内感度の均一性が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置の模式構成図。
【図２】タッチパネルの部分断面図。
【図３】第１タッチ・コントローラ及び第２タッチ・コントローラの内部構成のブロック図。
【図４】タッチパネルの部分平面図。
【図５】タッチパネル押圧点検出制御を示すフローチャート。
【図６】タッチパネル押圧点検出制御を示すタイムチャート。
【図７】第２実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置の模式構成図。
【図８】第３実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置の模式構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．第１実施形態
（１）タッチパネル装置の概略構成
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置１（以下、「タッチパネル装置１」）を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置の模式構成図である。タッチパネル装置１は、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ、ノートＰＣに採用される。
【００１５】
タッチパネル装置１は、マトリックス式（ディジタル式）の抵抗膜式タッチパネル３（以下、「タッチパネル３」）を有している。タッチパネル３は、後述するように、２８本の上側電極群１７と１８本の下側電極群２１が重なる５０４個のマトリックス領域に区分されている。
なお、上側電極群と下側電極群が必ずしも、直交することは必要ではなく、いかなる角度で交わっていてもよい。また、上側電気極群、下側電極群、マトリックス領域の数は限定されない。
【００１６】
タッチパネル装置１は、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７を有している。
第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７は、後述するように、電極に電圧を印加してその変化を検出することで、押し下げ位置を検出する機能を有している。
【００１７】
タッチパネル装置１は、ホスト・コントローラ９を有している。ホスト・コントローラ９は、システム全体を制御しており、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７で得られたタッチ座標位置に基づいて、処理を実行する機能を有している。
ホスト・コントローラ９は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。
【００１８】
（２）タッチパネル
図２を用いて、タッチパネル３の構造を説明する。図２は、タッチパネルの部分断面図である。
タッチパネル３は、主に、上側電極部材１１と、下側電極部材１３とから構成されている。上側電極部材１１は、例えば矩形の絶縁フィルム１５と、その下面の上に形成された上側電極群１７とを有している。下側電極部材１３は、例えば矩形の絶縁フィルム１９と、その上面の上に形成された下側電極群２１とを有している。上側電極部材１１と下側電極部材１３は、周縁部において互いに接着されている。絶縁フィルム１５及び絶縁フィルム１９は、透明であっても不透明であってもよい。
【００１９】
上側電極群１７及び下側電極群２１は、絶縁フィルム１５及び絶縁フィルム１９にそれぞれ形成された複数個の短冊状パターンからなる。上側電極群１７は、複数の駆動電極１７Ａ（駆動電極の一例）からなり、各々は図１の上下方向（第１方向の一例）に長く延びている。下側電極群２１は、複数の検出電極２１Ａ（検出電極の一例）からなり、各々は図１の左右方向（第２方向の一例）に長く延びている。
上側電極群１７と下側電極群２１は、上下方向に対向している。上側電極群１７と下側電極群２１との間には、隙間が確保されている。そして、駆動電極の領域が検出電極に向かって押し下げられると、押し下げ領域に位置付けられている駆動電極１７Ａと検出電極２１Ａが電気的に導通する。押し下げは、例えば、指、スタイラスペン、棒などで行えばよい。
なお、駆動電極１７Ａは、駆動動作の説明の場合は、それぞれの違いを明確にするために、Ｔｘ（ｘは正の整数）で表現する。また、検出電極２１Ａは、検出動作の説明の場合は、それぞれの違いを明確にするために、Ｒｘ（ｘは正の整数）で表現する。
【００２０】
なお、タッチパネル３は、図１に示すように、配線２３によって、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７と接続される。配線２３は、明示していないが、上側電極群１７及び下側電極群２１からタッチパネル３の入出力端までは、引き回し線を含んでいる。引き回し線は、通常、金、銀、銅、若しくは、ニッケルなどの金属あるいはカーボンなどの導電性を有するペーストを用い、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、若しくは、フレキソ印刷などの印刷法、又は、刷毛塗法などによって形成される。
絶縁フィルム１５としては、ポリカーボネート系、ポリアミド系、若しくは、ポリエーテルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、又は、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、若しくは、ポリブチレンテレフタレート系などの樹脂フィルムを用いることができる。
【００２１】
なお、絶縁フィルム１５の上面には、ハードコート層を形成することができる。ハードコート層としてはシロキサン系樹脂などの無機材料、あるいはアクリルエポキシ系、ウレタン系の熱硬化型樹脂やアクリレート系の光硬化型樹脂などの有機材料がある。
また、絶縁フィルム１５の上面に光反射防止のためにノングレア処理を施すことができる。例えば、凹凸加工したり、ハードコート層中に体質顔料やシリカ、アルミナなどの微粒子を混ぜたりするとよい。さらに、絶縁フィルム１５は、１枚のフィルムではなく複数枚のフィルムを重ね合わせた積層体とすることもできる。
【００２２】
絶縁フィルム１９としては、絶縁フィルム１５と同様、ポリカーボネート系、ポリアミド系、若しくはポリエーテルケトン系などのエンジニアリングプラスチック、アクリル系、ポリエチレンテレフタレート系、又は、ポリブチレンテレフタレート系などのフィルムなどを用いることができ、また１枚のフィルムではなく複数枚のフィルムを重ね合わせた積層体とすることもできる。
上側電極部材１１と下側電極部材１３との間には、スペーサ（図示せず）が存在する。スペーサとしては、絶縁基材と同様の樹脂フィルム等の他、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、若しくは、シリコーン系樹脂の如き適宜な樹脂の印刷層又は塗布層を用いることができる。スペーサは、一般に上側電極部材１１と下側電極部材１３とを固定する枠形態の両面テープ、接着剤又は粘着剤からなる接着層と兼ねさせることが多い。接着剤又は粘着剤からなる接着層を形成する場合にはスクリーン印刷等が用いられる。
なお、スペーサは、比較的大型のセンサの場合、駆動電極１７Ａや検出電極２１Ａの上部に配置されていてもよい。その場合、スペーサは、例えば、複数の小型のドーム状のものであってもよい。
【００２３】
（３）上側電極群及び下側電極群
検出電極２１Ａは、図２に示すように、絶縁フィルム１５の上に、導電層２７と、感圧インキ層２９とを有している。なお、導電層の上にカーボン層が設けられていてもよい。カーボン層によって、導電層を硫化などの劣化から保護し、さらに表面の平滑化が実現されている。
【００２４】
絶縁フィルム１５は、厚みが例えば１２５μｍであり、２５〜２００μｍの範囲にあることが好ましい。導電層２７は、厚みが例えば４μｍであり、３〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。感圧インキ層２９は、厚みが例えば２０μｍであり、５〜３０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００２５】
導電層２７の材料としては、酸化錫、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化カドミウム、若しくは、インジウムチンオキサイド（ＩＴＯ）などの金属酸化物膜、これらの金属酸化物を主体とする複合膜、又は金、銀、銅、錫、ニッケル、アルミニウム、若しくは、パラジウムなどの金属膜によって、形成することができる。また、導電層２７の材料は、バインダー中にカーボンナノチューブ、金属粒子、金属ナノファイバなどの導電材料が分散したものであってもよい。
感圧インキ層２９を構成する組成物は、外力に応じて電気抵抗値などの電気特性が変化する素材からなる。感圧インキ層２９は、塗布により配置することができる。感圧インキ層２９の塗布方法としては、スクリーン印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、又はフレキソ印刷などの印刷法を用いることができる。
なお、駆動電極１７Ａは、検出電極２１Ａと同様であるので、説明を省略する。
【００２６】
（４）タッチ・コントローラ
図３を用いて、タッチ・コントローラの構成を説明する。図３は、第１タッチ・コントローラ及び第２タッチ・コントローラの内部構成のブロック図である。
第１タッチ・コントローラ５は、位置情報を取得する機能を有している。以下、具体的に第１タッチ・コントローラ５の構成を説明する。
【００２７】
第１タッチ・コントローラ５は、第１センサ・コントローラ３１を有している。第１センサ・コントローラ３１は、後述する装置の制御を行う機能を有している。
第１センサ・コントローラ３１は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、記憶装置（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなど）と、各種インターフェース（例えば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースなど）を有するコンピュータシステムである。第１センサ・コントローラ３１は、記憶部（記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応）に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
【００２８】
第１センサ・コントローラ３１は、単一のプロセッサで構成されていてもよいが、各制御のために独立した複数のプロセッサから構成されていてもよい。
第１センサ・コントローラ３１の各要素の機能は、一部又は全てが、制御部を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、制御部の各要素の機能の全部又は一部は、カスタムＩＣにより構成されていてもよい。
【００２９】
第１タッチ・コントローラ５は、第１駆動回路３３（第１駆動回路の一例）を有している。第１駆動回路３３は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、半分）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるのは、図１及び図４に示すように、駆動電極Ｔ1〜Ｔ14（第１駆動電極群の一例）である。駆動電極Ｔ1〜Ｔ14は検出電極Ｒ1〜Ｒ9及び検出電極Ｒ10〜Ｒ18に交差している。
第１タッチ・コントローラ５は、第１検出回路３５（第１検出回路の一例）を有している。第１検出回路３５は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、半分）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるのは、図１及び図４に示すように、検出電極Ｒ1〜Ｒ9（第１検出電極群の一例）である。検出電極Ｒ1〜Ｒ9は駆動電極Ｔ1〜Ｔ14及び駆動電極Ｔ15〜Ｔ28に交差している。
【００３０】
第１タッチ・コントローラ５は、ＡＤＣ（アナログ・ディジタル・コンバータ）３７を有している。ＡＤＣ３７は第１検出回路３５からの検出信号をディジタル信号に変換して、第１センサ・コントローラ３１に送信する。
第１タッチ・コントローラ５は、インターフェース３９を有している。インターフェース３９を介して、第１センサ・コントローラ３１は、第２タッチ・コントローラ７及びホスト・コントローラ９と信号を送受信する。
特に、第１タッチ・コントローラ５は、図１に示すように、第２タッチ・コントローラ７との間で同期信号を互いに送受信している。
【００３１】
第２タッチ・コントローラ７は、位置情報を取得する機能を有している。以下、具体的に第２タッチ・コントローラ７の構成を説明する。
第２タッチ・コントローラ７は、センサ・コントローラ４１を有している。センサ・コントローラ４１は、後述する装置の制御を行う機能を有している。第２センサ・コントローラ４１の構成は、第１センサ・コントローラ３１と同じである。
【００３２】
第２タッチ・コントローラ７は、第２駆動回路４３（第２駆動回路の一例）を有している。第２駆動回路４３は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、半分）に駆動信号を送信する。より具体的には、第２駆動回路４３は、第１駆動回路３３に接続されていない駆動電極１７Ａに接続される。駆動信号が送信されるのは、図１に示すように、駆動電極Ｔ15〜Ｔ28（第２駆動電極群の一例）である。駆動電極Ｔ15〜Ｔ28は検出電極Ｒ1〜Ｒ9及び検出電極Ｒ10〜Ｒ18に交差している。
第２タッチ・コントローラ７は、第２検出回路４５（第２検出回路の一例）を有している。第２検出回路４５は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、半分）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるのは、図１及び図４に示すように、検出電極Ｒ10〜Ｒ18（第２検出電極群の一例）である。言い換えると、第２検出回路４５は、第１検出回路３５に接続されていない検出電極２１Ａに接続される。検出電極Ｒ10〜Ｒ18は、駆動電極Ｔ1〜Ｔ14及び駆動電極Ｔ15〜Ｔ28に交差している。
【００３３】
第２タッチ・コントローラ７は、ＡＤＣ（アナログ・ディジタル・コンバータ）４７を有している。ＡＤＣ４７は第２検出回路４５からの検出信号をディジタル信号に変換して、センサ・コントローラ４１に送信する。
第２タッチ・コントローラ７は、インターフェース４９を有している。インターフェース４９を介して、センサ・コントローラ４１は、第１タッチ・コントローラ５と信号を送受信する。
特に、第２タッチ・コントローラ７は、図１に示すように、第１タッチ・コントローラ５との間で同期信号を互いに送受信している。
【００３４】
センサ領域ごとの第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７の動作を説明する。
図１において、破線で示すように、タッチパネル３は４つのセンサ領域に分割されている。タッチパネル３の第１センサ領域Ａ（分割された領域を行列で説明すれば、左から１列目かつ上から１行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動及び検出を行う。第２センサ領域Ｂ（左から１列目かつ上から２行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動を行い、第２タッチ・コントローラ７が検出を行う。第３センサ領域Ｃ（左から２列目かつ上から１行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動を行い、第１タッチ・コントローラ５が検出を行う。第４センサ領域Ｄ（左から２列目かつ上から２行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動及び検出を行う。
【００３５】
タッチパネル３に力が作用したときの座標検出原理を説明する。
タッチパネル３において、絶縁フィルム１５の上面側に力が作用すると、上側電極部材１１の領域が下側電極部材１３に向かって押し下げられる。つまり、上側電極群１７がたわみ、押し下げ領域に位置付けられている駆動電極１７Ａが検出電極２１Ａに対して接触する。この結果、感圧インキ層２９内の感圧粒子間で電流が流れることにより駆動電極１７Ａと検出電極２１Ａが電気的に導通する。その結果、力が作用した位置座標（ＸＹ位置座標）及び力の大きさ（Ｚ座標）を検出できる。
なお、押し下げは、例えば、指、スタイラスペン、棒などで行えばよい。
【００３６】
タッチパネル装置１では、タッチ・コントローラがカバーするセンサ領域を増やすことでき、つまりタッチ・コントローラの数を減らせる。具体的には、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７は、従来であれば、４個のタッチ・コントローラが必要であった４つのセンサ領域に対応する領域をカバーできる。
さらに、従来であれば例えば４つに分かれていたセンサ領域が本実施形態では１つになるので、本実施形態ではセンサ領域の内部に電極の端部が存在しない（つまり、電極同士の境界部分が存在しない）。この結果、タッチパネル３の面内の感度均一性が向上する。
【００３７】
（５）タッチパネル押圧点検出制御
図５及び図６を用いて、タッチパネル押圧点検出制御を説明する。図５は、タッチパネル押圧点検出制御を示すフローチャートである。図６は、タッチパネル押圧点検出制御を示すタイムチャートである。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。
【００３８】
図５の制御は、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７のソフトウェア上位層の処理の流れである。したがって、これはソフトウェア下位層の処理とは異なる点がある。
最初に、第１タッチ・コントローラ５の制御動作を説明する。
ステップＳ１では、第１駆動回路３３から、駆動電極１７Ａの駆動電極Ｔｘに駆動信号が送信される（図６の「駆動電極Ｔ1」のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を参照）。具体的には、第１センサ・コントローラ３１が第１駆動回路３３を制御して、上記動作を実行させる。ただし、第１タッチ・コントローラ５から実際に駆動信号が送信されるのは、図１に示すように、駆動電極Ｔ1〜Ｔ14の場合である。この実施形態では、駆動電極Ｔ15〜Ｔ28の場合は、第１センサ・コントローラ３１のソフトウェアの上位層では駆動信号送信の処理が行われているが、ソフトウェアの下位層では駆動信号送信の処理が行われていない。
【００３９】
ステップＳ２では、同期信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変更される。具体的には、第１センサ・コントローラ３１が、インターフェース３９を介して、第２タッチ・コントローラ５に対する同期信号をＨｉｇｈにする（図６の「同期１」のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を参照）。
ステップＳ３では、全ての同期信号がＨｉｇｈになるのを待つ。具体的には、第１センサ・コントローラ３１が、第２タッチ・コントローラ７からの同期信号がＨｉｇｈになるのを待つ（図６の「同期２」のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を参照）。
【００４０】
ステップＳ４では、センシングが実行される。具体的には、第１検出回路３５が検出電極２１Ａからの検出信号を受信して、それをＡＤＣ３７がディジタル信号に変換し、それを第１センサ・コントローラ３１が受信する。第１センサ・コントローラ３１は検出信号を記憶部に保存する。ただし、第１タッチ・コントローラ５に実際に検出信号が受信されるのは、図１に示すように、検出電極Ｒ1〜Ｒ9である。
センシングが終了すれば、プロセスはステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、同期信号がＨｉｇｈからＬｏｗに変更される（図６の「同期１」のＨｉｇｈからＬｏｗへの変化を参照）。具体的には、第１センサ・コントローラ３１が、インターフェース３９を介して、第２タッチ・コントローラ７に対する同期信号をＬｏｗにする。
【００４１】
ステップＳ６では、全ての同期信号がＬｏｗになるのを待つ。具体的には、第１センサ・コントローラ３１が、第２タッチ・コントローラ７からの同期信号がＬｏｗになるのを待つ（図６の「同期２」のＬｏｗからＨｉｇｈへの変化を参照）。
ステップＳ７では、駆動電極の添え字Ｘがインクリメントされる。
【００４２】
ステップＳ８では、添え字Ｘが駆動電極数より多いか否かが判断される。Ｙｅｓであればプロセスは終了する。ＮｏであればプロセスはステップＳ１に戻る。
以上に述べたように、駆動電極１７ＡのＴ1、Ｔ2、Ｔ3、の順番で、上記動作が繰り返される。ただし、上述のように、第１タッチ・コントローラ５が実際に駆動信号を送信するのは、駆動電極Ｔ1〜Ｔ14だけである。
【００４３】
次に、第２タッチ・コントローラ７の制御動作を説明する。
ステップＳ１では、第２駆動回路４３から、駆動電極１７Ａの駆動電極Ｔｘに駆動信号が送信される。具体的には、第２センサ・コントローラ４１が第２駆動回路４３を制御して、上記動作を実行させる。ただし、第２タッチ・コントローラ７から実際に駆動信号が送信されるのは、図１に示すように、駆動電極Ｔ15〜Ｔ28である。駆動電極Ｔ1〜Ｔ14の場合は、第２センサ・コントローラ４１のソフトウェアの上位層では駆動信号送信の処理が行われているが、ソフトウェアの下位層では駆動信号送信の処理が行われていない。
【００４４】
ステップＳ２では、同期信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変更される。具体的には、センサ・コントローラ４１が、インターフェース４９を介して、第１タッチ・コントローラ５に対する同期信号をＨｉｇｈにする。
ステップＳ３では、全ての同期信号がＨｉｇｈになるのを待つ。具体的には、センサ・コントローラ４１が、第１タッチ・コントローラ５からの同期信号がＨｉｇｈになるのを待つ。
【００４５】
ステップＳ４では、センシングが実行される。具体的には、第２検出回路４５が検出電極２１Ａからの検出信号を受信して、それをＡＤＣ４７がディジタル信号に変換し、それをセンサ・コントローラ４１が受信する。センサ・コントローラ４１は検出信号を記憶部に保存する。ただし、第２タッチ・コントローラ７に実際に検出信号が受信されるのは、図１に示すように、検出電極Ｒ10〜Ｒ18である。
上述したように、第１検出回路３５が検出電極Ｒ1〜Ｒ9を検出する動作と、第２検出回路４５が検出電極Ｒ10〜Ｒ18を検出する動作が同時に行われるように、第１タッチ・コントローラ５と第２タッチ・コントローラ７とが互いに同期を取っている。したがって、第１検出回路３５が検出電極Ｒ1〜Ｒ9を検出する動作と、第２検出回路４５が検出電極Ｒ10〜Ｒ18を検出する動作が同時に行われるので、その結果、検出時間を短縮できる。
ステップＳ５では、同期信号がＬｏｗからＨｉｇｈに変更される。具体的には、センサ・コントローラ４１が、インターフェース４９を介して、第１タッチ・コントローラ５に対する同期信号をＬｏｗにする。
【００４６】
ステップＳ６では、全ての同期信号がＬｏｗになるのを待つ。具体的には、センサ・コントローラ４１が、第１タッチ・コントローラ５からの同期信号がＬｏｗになるのを待つ。
ステップＳ７では、駆動電極の添え字Ｘがインクリメントされる。
【００４７】
ステップＳ８では、添え字Ｘが駆動電極数より多いか否かが判断される。Ｙｅｓであればプロセスは終了する。ＮｏであればプロセスはステップＳ１に戻る。
以上に述べたように、駆動電極１７ＡのＴ1、Ｔ2、Ｔ3、の順番で、上記動作が繰り返される。ただし、上述のように、第２タッチ・コントローラ７が実際に駆動信号を送信するのは、駆動電極Ｔ15〜Ｔ28である。
【００４８】
上述したように、第１駆動回路３３が駆動電極１７Ａの第１群（Ｔ1〜Ｔ14）を順番に駆動する第１駆動モードにおいて、第１検出回路３５が複数の検出電極２１Ａの第１群（Ｒ1〜Ｒ9）を検出し、第２検出回路４５が複数の検出電極２１Ａの第２群（Ｒ10〜Ｒ18）を検出する。
また、第２駆動回路４３が駆動電極１７Ａの第２群（Ｔ15〜Ｔ28）順番に駆動する第２駆動モードにおいて、第１検出回路３５が複数の検出電極２１Ａの第１群（Ｒ1〜Ｒ9）を検出し、第２検出回路４５が複数の検出電極の第２群（Ｒ10〜Ｒ18）を検出する。
【００４９】
タッチパネル装置１では、第１検出回路３５は、第１駆動回路３３による駆動電極１７Ａの第１群（Ｔ1〜Ｔ14）の駆動時と、第２駆動回路４３による駆動電極１７Ａの第２群（Ｔ15〜Ｔ28）の駆動時との両方において、押圧点検出を行う。第２検出回路４５は、第１駆動回路３３による駆動電極１７Ａの第１群（Ｔ1〜Ｔ14）の駆動時と、第２駆動回路４３による駆動電極１７Ａの第２群（Ｔ15〜Ｔ28）の駆動時との両方において、押圧点検出を行う。
以上の結果、第１センサ・コントローラ３１には、第１センサ領域Ａと第３センサ領域Ｃの検出結果が記憶部に保存される。さらに、第２センサ・コントローラ４１には、第２センサ領域Ｂと第４センサ領域Ｄの検出結果が記憶部に保存される。
第２センサ・コントローラ４１は、上記検出結果を第１センサ・コントローラ３１に送信する。
【００５０】
第１センサ・コントローラ３１は、第１センサ・コントローラ３１の検出結果と、第２センサ・コントローラ４１の検出結果に基づいて、押圧位置の座標判定を実行する。その後、第１センサ・コントローラ３１は、ホスト・コントローラ９に押圧位置の座標情報を送信する。
【００５１】
２．第２実施形態
第１実施形態では、４つのセンサ領域を２個のタッチ・コントローラで検出していたが、制御エリアの数及びタッチ・コントローラの数は特に限定されない。
図７を用いて、第２実施形態を説明する。図７は、第２実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置の模式構成図である。
【００５２】
以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
タッチパネル３Ａは、４２本の上側電極群１７と２７本の下側電極群２１が重なる１１３４個のマトリックス領域に区分されている。
【００５３】
タッチパネル装置１は、第１タッチ・コントローラ５を有している。タッチパネル装置１は、第２タッチ・コントローラ７を有している。タッチパネル装置１は、第３タッチ・コントローラ２５を有している。
第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５は、後述するように、電極に電圧を印加してその変化を検出することで、押し下げ位置を検出する機能を有している。
【００５４】
タッチパネル装置１は、ホスト・コントローラ９を有している。ホスト・コントローラ９は、システム全体を制御しており、第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５で得られたタッチ座標位置に基づいて、処理を実行する機能を有している。
第１タッチ・コントローラ５の駆動回路は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるのは、駆動電極Ｔ1〜Ｔ14である。
【００５５】
第１タッチ・コントローラ５の検出回路は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるのは、検出電極Ｒ1〜Ｒ9である。
第２タッチ・コントローラ７の駆動回路は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるのは、駆動電極Ｔ15〜Ｔ28である。
第２タッチ・コントローラ７の検出回路は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるのは、検出電極Ｒ10〜Ｒ18である。
【００５６】
第３タッチ・コントローラ２５の駆動回路は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるは、駆動電極１７Ａのうち駆動電極Ｔ29〜Ｔ42である。
第３タッチ・コントローラ２５の検出回路は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるのは、検出電極２１Ａのうち検出電極Ｒ19〜Ｒ27である。
第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５は、互いの間で同期信号を送受信している。
【００５７】
センサ領域ごとの第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７、及び第３タッチ・コントローラ２５の動作を説明する。
図７において、破線で示すように、タッチパネル３Ａは９つのセンサ領域に分割されている。図７において、タッチパネル３Ａの第１センサ領域Ｅ（左から１列目かつ上から１行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動及び検出を行う。第２センサ領域Ｆ（左から１列目かつ上から２行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動を行い、第２タッチ・コントローラ７が検出を行う。第３センサ領域Ｇ（左から１列目かつ上から３行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動を行い、第３タッチ・コントローラ２５が検出を行う。
【００５８】
タッチパネル３Ａの第４センサ領域Ｈ（左から２列目かつ上から１行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動を行い、第１タッチ・コントローラ５が検出を行う。第５センサ領域Ｉ（左から２列目かつ上から２行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動及び検出を行う。第６センサ領域Ｊ（左から２列目かつ上から３行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動を行い、第３タッチ・コントローラ２５が検出を行う。
タッチパネル３Ａの第７センサ領域Ｋ（左から３列目かつ上から１行目）は、第３タッチ・コントローラ２５が駆動を行い、第１タッチ・コントローラ５が検出を行う。第８センサ領域Ｌ（左から３列目かつ上から２行目）は、第３タッチ・コントローラ２５が駆動を行い、第２タッチ・コントローラ７が検出を行う。第９センサ領域Ｍ（左から３列目かつ上から３行目）は、第３タッチ・コントローラ２５が駆動及び検出を行う。
【００５９】
タッチパネル装置１では、タッチ・コントローラがカバーするセンサ領域を増やすことでき、つまりタッチ・コントローラの数を減らせる。具体的には、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５は、従来であれば、９個のタッチ・コントローラが必要であった９つのセンサ領域に対応する領域をカバーできる。
さらに、従来であれば例えば９つに分かれていたセンサ領域が本実施形態では１つになるので、本実施形態ではセンサ領域の内部に電極の端部が存在しない（つまり、電極同士の境界部分が存在しない）。この結果、タッチパネル３Ａの面内の感度均一性が向上する。
【００６０】
３．第３実施形態
第１実施形態と第２実施形態では、タッチ・コントローラの数の２乗の数のセンサ領域をカバーすることができた。しかし、タッチ・コントローラの数の２乗の数より少ないセンサ領域をカバーしてもよい。具体的には、各タッチ・コントローラは駆動と検出の両方を行っていたが、駆動のみ又は検出のみを行うタッチ・コントローラを設けることで、センサ領域の数をタッチ・コントローラの数の２乗の数よりも少なくしてよい。
図８を用いて、そのような実施形態を説明する。図８は、第３実施形態に係る抵抗膜式タッチパネル装置の模式構成図である。
【００６１】
以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
タッチパネル３Ｂは、４２本の上側電極群１７と１８本の下側電極群２１が重なる７５６個のマトリックス領域に区分されている。
【００６２】
タッチパネル装置１は、第１タッチ・コントローラ５を有している。タッチパネル装置１は、第２タッチ・コントローラ７を有している。タッチパネル装置１は、第３タッチ・コントローラ２５を有している。
第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５は、後述するように、電極に電圧を印加してその変化を検出することで、押し下げ位置を検出する機能を有している。
【００６３】
タッチパネル装置１は、ホスト・コントローラ９を有している。ホスト・コントローラ９は、システム全体を制御しており、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７で得られたタッチ座標位置に基づいて、処理を実行する機能を有している。
【００６４】
第１タッチ・コントローラ５の駆動回路は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるのは、駆動電極１７Ａのうち駆動電極Ｔ1〜Ｔ14である。
第１タッチ・コントローラ５の検出回路は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、半分）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるのは、検出電極Ｒ1〜Ｒ9である。
【００６５】
第２タッチ・コントローラの駆動回路は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるのは、駆動電極Ｔ15〜Ｔ28である。
第２タッチ・コントローラ７の検出回路は、検出電極２１Ａのうち一部のみ（具体的には、半分）から検出信号を受信する。検出信号が受信されるは、検出電極Ｒ10〜Ｒ18である。
【００６６】
第３タッチ・コントローラ２５の駆動回路は、駆動電極１７Ａのうち一部のみ（具体的には、１／３）に駆動信号を送信する。駆動信号が送信されるは、駆動電極Ｔ29〜Ｔ42である。
第３タッチ・コントローラ２５は、検出信号を受信しない。
第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５は、図８に示すように、互いの間で同期信号を送受信している。
【００６７】
センサ領域ごとの第１タッチ・コントローラ５、第２タッチ・コントローラ７、及び第３タッチ・コントローラ２５の動作を説明する。
図８において、破線で示すように、タッチパネル３Ｂは６つのセンサ領域に分割されている。図８において、タッチパネル３Ｂの第１センサ領域Ｎ（左から１列目かつ上から１行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動及び検出を行う。第２センサ領域Ｏ（左から１列目かつ上から２行目）は、第１タッチ・コントローラ５が駆動を行い、第２タッチ・コントローラ７が検出を行う。
【００６８】
タッチパネル３Ｂの第３センサ領域Ｐ（左から２列目かつ上から１行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動を行い、第１タッチ・コントローラ５が検出を行う。第４センサ領域Ｑ（左から２列目かつ上から２行目）は、第２タッチ・コントローラ７が駆動及び検出を行う。
タッチパネル３Ｂの第５センサ領域Ｒ（左から３列目かつ１行目）は、第３タッチ・コントローラ２５が駆動を行い、第１タッチ・コントローラ５が検出を行う。第６センサ領域Ｓ（左から３列目かつ上から２行目）は、第３タッチ・コントローラ２５が駆動を行い、第２タッチ・コントローラ７が検出を行う。
【００６９】
タッチパネル装置１では、タッチ・コントローラがカバーするセンサ領域を増やすことでき、つまりタッチ・コントローラの数を減らせる。具体的には、第１タッチ・コントローラ５及び第２タッチ・コントローラ７及び第３タッチ・コントローラ２５は、従来であれば、６個のタッチ・コントローラが必要であった６つのセンサ領域に対応する領域をカバーできる。
さらに、従来であれば例えば６つに分かれていたセンサ領域が本実施形態では１つになるので、本実施形態ではセンサ領域の内部に電極の端部が存在しない（つまり、電極同士の境界部分が存在しない）。この結果、タッチパネル３Ｂの面内の感度均一性が向上する。
【００７０】
４．他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
抵抗膜式タッチパネルの構成、レイアウト、材料は前記実施形態に限定されない。例えば、上側電極群が検出電極であって下側電極群が駆動電極であってもよい。また、駆動電極と検出電極は構造及び材料が異なっていてもよい。
タッチ・コントローラの内部の構成は前記実施形態に限定されない。
押圧点検出制御のプロセスは前記実施形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、抵抗膜式タッチパネルからのデータ取得方法、及び抵抗膜式タッチパネル装置に広く適用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１      ：抵抗膜式タッチパネル装置
３      ：抵抗膜式タッチパネル
５      ：第１タッチ・コントローラ
７      ：第２タッチ・コントローラ
９      ：ホスト・コントローラ
１１    ：上側電極部材
１３    ：下側電極部材
１５    ：絶縁フィルム
１７    ：上側電極群
１７Ａ  ：駆動電極
１９    ：絶縁フィルム
２１    ：下側電極群
２１Ａ  ：検出電極
２３    ：配線
２５    ：第３タッチ・コントローラ
２７    ：導電層
２９    ：感圧インキ層
３１    ：第１センサ・コントローラ
３３    ：第１駆動回路
３５    ：第１検出回路
３７    ：ＡＤＣ
３９    ：インターフェース
４１    ：第２センサ・コントローラ
４３    ：第２駆動回路
４５    ：第２検出回路
４７    ：ＡＤＣ
４９    ：インターフェース
【図１】
2018036973.tif 000003
【図２】
2018036973.tif 000004
【図３】
2018036973.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018036973.tif 000007
【図６】
2018036973.tif 000008
【図７】
2018036973.tif 000009
【図８】
2018036973.tif 000010