(57)【要約】  マルチタッチを検知できるタッチパネル及びその装置のマルチタッチ検知方法を公開する。  本発明のタッチパネル及びその装置のマルチタッチ検知方法は、接触物体の接触位置に応じて可変する複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれの抵抗値と接触物体のキャパシタンスを検知時間の変化により測定及び保存して接触物体の実際接触位置を判別することができるので、ゴーストパターンが発生しても実際接触位置を判別することができる。
2013508800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１方向に伸張する複数個の第１タッチパッド及び前記第１方向と直交する第２方向に伸張する複数個の第２タッチパッドを備えるパネル部と、
接触物体の接触位置に応じて可変する前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれの抵抗値と前記接触物体のキャパシタンス及び前記抵抗値と前記キャパシタンス値によって発生する検知時間を測定及び保存して前記接触物体の接触位置を判別し、前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれの一端に接続されるタッチセンサ部と、を備え、
前記タッチセンサ部は、前記保存された複数個の検知時間のうちの前記複数個の第１タッチパッドに対応する検知時間及び前記複数個の第２タッチパッドに対応する検知時間からそれぞれ複数個の接触位置が判別されると、前記接触を示す検知時間の相対的な大きさを比較して実際接触位置を判別することを特徴とするタッチパネル。
【請求項２】
前記複数個の第１タッチパッドは、それぞれパルス信号を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスによって前記パルス信号を互いに異なる時間遅延させて第１接触信号を発生し、
前記複数個の第２タッチパッドは、それぞれ前記パルス信号を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスによって前記パルス信号を互いに異なる時間遅延させて第２接触信号を発生することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】
前記タッチセンサ部は、
パルスイネーブル信号を出力し、接触位置情報に応答して接触位置データを外部に出力する制御部と、
前記パルスイネーブル信号に応答してパルス信号を生成して前記複数個の第１及び第２タッチパッドの一端に印加し、前記パルス信号に対応する設定信号を発生して出力するパルス信号発生部と、
前記設定信号及び前記複数個の第１及び第２接触信号を印加して前記設定信号に対する前記複数個の第１及び第２接触信号のそれぞれの遅延時間を前記検知時間として測定して複数個の遅延時間を遅延値として出力する接触信号検知部と、
前記複数個の遅延値を印加して保存し、前記複数個の遅延値を用いて接触物体の実際接触位置を判別して前記接触位置情報を出力する接触位置判別及び保存部と、を備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】
前記パルス信号発生部は、
前記複数個の第１タッチパッドに同時に前記パルス信号を印加し、前記複数個の第２タッチパッドに同時に前記パルス信号を印加することを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項５】
前記パルス信号発生部は、
前記複数個の第１及び第２タッチパッドに順に前記パルス信号を印加することを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項６】
前記接触信号検知部は、
前記第１及び第２接触信号を印加する少なくとも１つのバッファを備えるバッファ部と、
前記設定信号と前記バッファを介して印加される前記第１及び第２接触信号の前記検知時間を測定して複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値を出力する少なくとも１つのカウンタと、を備えることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項７】
前記バッファ部は、
前記パルス信号が印加される前記複数個の第１及び第２タッチパッドの一端から前記複数個の第１及び第２接触信号を印加することを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル。
【請求項８】
前記バッファ部は、
前記複数個の第１及び第２タッチパッドの他端から前記複数個の第１及び第２接触信号を印加することを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル。
【請求項９】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記保存された複数個の遅延値のうちの前記複数個の第１タッチパッドに対応する遅延値及び前記複数個の第２タッチパッドに対応する遅延値のそれぞれが複数個の接触を示したら、前記接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別し前記接触位置情報を出力することを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル。
【請求項１０】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記第１タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別することを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル。
【請求項１１】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記第２タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別することを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル。
【請求項１２】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記第１タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して接触位置を判別し、前記第２タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して接触位置を判別して２つの接触位置が一致する場合にだけ実際接触位置に判断することを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル。
【請求項１３】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記保存された複数個の遅延値のうちの前記第１または第２タッチパッドに対応する遅延値のうちの１つの遅延値が接触を示し、残りのタッチパッドに対応する遅延値のうちの少なくとも１つ以上の遅延値が接触を示したら、前記接触を示す遅延値に対応する第１及び第２タッチパッドの位置に対応する前記接触位置情報を出力することを特徴とする請求項９に記載のタッチパネル。
【請求項１４】
前記複数個の第１タッチパッドはそれぞれの定電流を印加し、
前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスによって電圧レベルが可変される第１接触信号を発生し、
前記複数個の第２タッチパッドはそれぞれ定電流を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスによって電圧レベルが可変される第２接触信号を発生することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項１５】
前記タッチセンサ部は、
開始信号を出力し、接触位置情報に応答して接触位置データを外部に出力する制御部と、
前記開始信号に応答して定電流を生成して前記複数個の第１及び第２タッチパッドの一端に印加する電流源と、
前記開始信号に対する前記複数個の第１及び第２接触信号のそれぞれの検知時間を測定して複数個の遅延値を出力する接触信号検知部と、
前記複数個の遅延値を印加して保存し、前記複数個の遅延値を用いて接触物体の実際接触位置を判別して前記接触位置情報を出力する接触位置判別及び保存部と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載のタッチパネル。
【請求項１６】
前記電流源は、
前記複数個の第１タッチパッドに同時に前記定電流を印加して、前記複数個の第２タッチパッドで同時に前記定電流を印加することを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項１７】
前記電流源は、
前記複数個の第１及び第２タッチパッドに順に前記定電流を印加することを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項１８】
前記接触信号検知部は、
前記第１及び第２接触信号を印加して前記第１及び第２接触信号の電圧レベルを基準電圧と比較して出力信号を出力する少なくとも１つの比較器と、
前記開始信号と前記出力信号との時間差を測定して複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値を出力する少なくとも１つのカウンタと、を備えることを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項１９】
前記比較器は、
前記定電流が印加される前記複数個の第１及び第２タッチパッドの一端から前記複数個の第１及び第２接触信号を印加することを特徴とする請求項１８に記載のタッチパネル。
【請求項２０】
前記比較器は、
前記複数個の第１及び第２タッチパッドの他端から前記複数個の第１及び第２接触信号を印加することを特徴とする請求項１８に記載のタッチパネル。
【請求項２１】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記保存された複数個の遅延値のうちの前記複数個の第１タッチパッドに対応する遅延値及び前記複数個の第２タッチパッドに対応する遅延値のそれぞれが複数個の接触を示したら、前記接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別し前記接触位置情報を出力することを特徴とする請求項１５に記載のタッチパネル。
【請求項２２】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記第１タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別することを特徴とする請求項２１に記載のタッチパネル。
【請求項２３】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記第２タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別することを特徴とする請求項２１に記載のタッチパネル。
【請求項２４】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記第１タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して接触位置を判別し、前記第２タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して接触位置を判別して２つの接触位置が一致する場合にだけ実際接触位置に判断することを特徴とする請求項２１に記載のタッチパネル。
【請求項２５】
前記接触位置判別及び保存部は、
前記保存された複数個の遅延値のうちの前記第１または第２タッチパッドに対応する遅延値のうちの１つの遅延値が接触を示し、残りのタッチパッドに対応する遅延値のうちの少なくとも１つ以上の遅延値が接触を示したら、前記接触を示す遅延値に対応する第１及び第２タッチパッドの位置に対応する前記接触位置情報を出力することを特徴とする請求項２１に記載のタッチパネル。
【請求項２６】
第１方向に伸張する複数個の第１タッチパッド及び第２方向に伸張する複数個の第２タッチパッドを備えるパネル部を備えるタッチパネルにおいて、
パルスイネーブル信号に応答してパルス信号を発生して前記複数個の第１タッチパッド及び前記複数個の第２タッチパッドのそれぞれに出力するパルス信号出力段階と、
前記パルス信号に対して前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれから出力される複数個の第１及び第２接触信号のそれぞれの遅延時間を測定して複数個の遅延値を保存する遅延値保存段階と、
前記保存された複数個の遅延値を用いて接触物体の接触可否を判断し、マルチタッチであるか否かを判断する接触判別段階と、
前記マルチタッチの場合にゴーストパターンの発生可否を判断するゴーストパターン判別段階と、
前記ゴーストパターンの識別が必要ならば、前記保存された複数個の遅延値のうちの接触を示す遅延値の接触位置による相対的な大きさを比較して実際接触位置を出力する接触位置出力段階と、を備えることを特徴とするタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項２７】
前記パルス信号出力段階は、
前記パルス信号を前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに順に出力することを特徴とする請求項２６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項２８】
前記接触判別段階は、
前記保存された複数個の遅延値のそれぞれを基準遅延値と比較して少なくとも１つの遅延値が接触を示すか否かを判別する遅延値判別段階と、
前記保存された複数個の遅延値のうちの前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値のそれぞれで１つずつの遅延値が接触を示すか否かを判別するシングルタッチ判別段階と、
前記複数個の第１タッチパッドに対応する遅延値または第２タッチパッドに対応する遅延値で複数個の遅延値が接触を示すか否かを判別するマルチタッチ判別段階と、を備えることを特徴とする請求項２６に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項２９】
前記ゴーストパターン判別段階は、
前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値のそれぞれで複数個の遅延値が接触を示したらゴーストパターンが発生したことを判別することを特徴とする請求項２８に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項３０】
前記接触位置出力段階は、
接触を示す前記複数個の遅延値を互いに比較して接触物体の実際接触位置を判別することを特徴とする請求項２９に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項３１】
前記接触位置出力段階は、
前記第１タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別することを特徴とする請求項３０に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項３２】
前記接触位置出力段階は、
前記第２タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別することを特徴とする請求項３０に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【請求項３３】
前記接触位置出力段階は、
前記第１タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して接触位置を判別し、前記第２タッチパッドに対応する接触を示す遅延値を比較して接触位置を判別して２つの接触位置が一致する場合にだけ実際接触位置に判断することを特徴とする請求項３０に記載のタッチパネルのマルチタッチ検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル及びその装置のマルチタッチ検知方法に関し、特にマルチタッチを検知できるタッチパネル及びタッチパネルのマルチタッチ検知方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大部分の電子システムには、内部または外部に各種入力装置を備え、その入力装置を介して命令を印加して、命令に対応する多様な機能を実行する。入力装置は入力方式によって多様に実現され、その代表的な例として、キーボード、キーパッド、マウスなどがある。そして、最近には接触物体の接触位置を検知して命令を印加することができる入力装置のタッチパネルが多く使用されている。
【０００３】
一般的にタッチパネルは、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰ、ＥＬ（electroluminescence）などのようなディスプレイ装置の表面に設けられて接触物体の接触位置を検出することができる装置である。このようなタッチパネルを備える入力装置は、使用者がタッチパネル上の特定位置に接触物体（例えば、指やスタイラスペンなど）を接触して命令を印加することができる。
【０００４】
一般的にタッチパネルは、接触を検知するために複数個のタッチパッドを有する。タッチパッドは接触検知方式によって多様な形態に実現することができる。一例としてタッチパネルが第１方向に伸張する複数個の第１タッチパッドと第１方向と直交する第２方向に伸張する複数個の第２タッチパッドとを備え、タッチパネルに接触が発生すると第１及び第２タッチパッドを介して接触信号を検知して接触位置を判別することができる。
【０００５】
従来のタッチパネルは大部分が一つの接触だけを検知できるが、タッチパネルを有する電子システムに多様な機能が要求されるにつれてマルチタッチを検知できるタッチパネルに対する需要が増えている。特に、接触位置間の距離によってズームイン（zoom in）またはズームアウト（zoom out）動作を実行するか、または接触位置の回転角によって表示される情報を回転させるなどの動作を実行するために、マルチタッチを認識するタッチパネルが用いられる。
【０００６】
しかし、前記第１及び第２タッチパッドを有するタッチパネルにマルチタッチされると、実際接触位置に対する接触信号と実際接触位置に対称の位置に対する接触信号を区分できないという問題点があった。例えば、第１及び第２タッチパッドがそれぞれＸ軸及びＹ軸座標を指定する場合、２つの接触物体が（３、２）及び（６、５）の座標に接触されたと仮定すると、タッチパネルは（３、２）及び（６、５）座標の２つの実際接触位置と実際接触位置に対称の（３、５）及び（６、２）座標の２つの仮想接触位置のうちどれが実際接触位置であるかを判別することができない。以下では、マルチタッチによって発生する仮想接触位置をゴーストパターン（ghost pattern）と称する。
【０００７】
従来のマルチタッチを検知するタッチパネルは、ゴーストパターンの発生なしにマルチタッチが検知できるようにするために、複数個のタッチパッドをマトリクス状に配置し、複数個のタッチパッドのそれぞれが異なった形状を有するように構成して複数個のタッチパッドのそれぞれが互いに異なる接触信号を発生するようにするか、またはタッチパッドに印加された信号を検知して接触を判断するタッチセンサ部と複数個のタッチパッドのそれぞれとを個別に接続してマルチタッチを判断することができるようにする。すなわち、マトリクス状に配置された複数個のタッチパッドが個別に接触を検知するように構成されている。複数個のタッチパッドをマトリクス状に配置してそれぞれのタッチを検知する、一例として、サーフェースコンピュータ（surface computer）とフォトセンサ（photo-sensor）を内蔵したＬＣＤパネル（ＬＣＤｐａｎｅｌ）が特開２００１−３２３６０５号及び米国特許第６，９９５，７４３号に公開されている。しかし、上記従来のタッチパネルは複数個のタッチパッドが互いに異なった形状を有するか、または個別にタッチセンサ部と接続されなければならないため、設計が複雑であり、かつ製造コストが高いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３２３６０５号公報
【特許文献２】米国特許第６，９９５，７４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、製造が容易であって、かつマルチタッチの際に実際接触位置を正確に判別することができるタッチパネルを提供することである。
本発明の他の目的は、上記目的を達成するためのタッチパネルの接触位置の検知方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明のタッチパネルは、第１方向に伸張する複数個の第１タッチパッド及び前記第１方向と直交する第２方向に伸張する複数個の第２タッチパッドを備えるパネル部と、接触物体の接触位置に応じて可変する前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれの抵抗値と前記接触物体のキャパシタンス及び前記抵抗値と前記キャパシタンス値で発生する検知時間を測定及び保存して前記接触物体の接触位置を判別し、前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれの一端に接続されるタッチセンサ部と、を備え、前記タッチセンサ部は、前記保存された複数個の検知時間のうちの前記複数個の第１タッチパッドに対応する検知時間及び前記複数個の第２タッチパッドに対応する検知時間から、それぞれ複数個の接触位置が判別されると、前記接触を示す検知時間の相対的な大きさを比較して実際接触位置を判別することを特徴とする。
【００１１】
前記目的を達成するための本発明の複数個の第１タッチパッドは、それぞれパルス信号を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスにより前記パルス信号を互いに異なる時間に遅延して第１接触信号を発生し、複数個の第２タッチパッドはそれぞれ前記パルス信号を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスにより前記パルス信号を互いに異なる時間に遅延して第２接触信号を発生することを特徴とする。
【００１２】
前記目的を達成するための本発明のタッチセンサ部は、パルスイネーブル信号を出力し、接触位置情報に応答して接触位置データを外部に出力する制御部と、前記パルスイネーブル信号に応答してパルス信号を生成して前記複数個の第１及び第２タッチパッドの一端に印加し、前記パルス信号に対応する設定信号を発生して出力するパルス信号発生部と、前記設定信号及び前記複数個の第１及び第２接触信号を印加して前記設定信号に対する前記複数個の第１及び第２接触信号のそれぞれの遅延時間を前記検知時間として測定して複数個の時間を遅延値として出力する接触信号検知部と、前記複数個の遅延値を印加して保存し、前記複数個の遅延値を用いて接触物体の実際接触位置を判別して前記接触位置情報を出力する接触位置判別及び保存部を備えることを特徴とする。
【００１３】
前記目的を達成するための本発明の接触信号検知部は、前記第１及び第２接触信号を印加する少なくとも１つのバッファを備えるバッファ部と、前記設定信号と前記バッファを介して印加される前記第１及び第２接触信号の前記検知時間を測定して複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値を出力する少なくとも１つのカウンタと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
前記目的を達成するための本発明の接触位置判別及び保存部は、前記保存された複数個の遅延値のうちの前記複数個の第１タッチパッドに対応する遅延値及び前記複数個の第２タッチパッドに対応する遅延値のそれぞれが複数個の接触を示したら、前記接触を示す遅延値を比較して実際接触位置を判別し、前記接触位置情報を出力することを特徴とする。
【００１５】
前記目的を達成するための本発明の複数個の第１タッチパッドは、それぞれの定電流を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスにより電圧レベルが可変される第１接触信号を発生し、複数個の第２タッチパッドはそれぞれの定電流を印加し、前記接触物体の接触位置に応じて可変する前記抵抗値と前記接触物体のキャパシタンスにより電圧レベルが可変される第２接触信号を発生することを特徴とする。
【００１６】
前記目的を達成するための本発明のタッチセンサ部は、開始信号を出力し、接触位置情報に応答して接触位置データを外部に出力する制御部と、前記開始信号に応答して定電流を生成して前記複数個の第１及び第２タッチパッドの一端に印加する電流源、前記開始信号に対する前記複数個の第１及び第２接触信号のそれぞれの検知時間を測定して複数個の遅延値を出力する接触信号検知部と、前記複数個の遅延値を印加して保存し、前記複数個の遅延値を用いて接触物体の実際接触位置を判別して前記接触位置情報を出力する接触位置判別及び保存部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
前記目的を達成するための本発明の接触信号検知部は、前記第１及び第２接触信号を印加して前記第１及び第２接触信号の電圧レベルを基準電圧と比較して出力信号を出力する少なくとも１つの比較器と、前記開始信号と前記出力信号との時間差を測定して複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値を出力する少なくとも１つのカウンタと、を備えることを特徴とする。
【００１８】
前記他の目的を達成するための本発明のタッチパネルのマルチタッチ検知方法は、第１方向に伸張する複数個の第１タッチパッド及び第２方向に伸張する複数個の第２タッチパッドを有するパネル部を備えるタッチパネルにおいて、パルスイネーブル信号に応答してパルス信号を発生して前記複数個の第１タッチパッド及び前記複数個の第２タッチパッドのそれぞれに出力するパルス信号出力段階と、前記パルス信号に対して前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれから出力される複数個の第１及び第２接触信号のそれぞれの遅延時間を測定して複数個の遅延値を保存する遅延値保存段階と、前記保存された複数個の遅延値を用いて接触物体の接触可否を判断し、マルチタッチであるかを判断する接触判別段階と、前記マルチタッチの場合にゴーストパターンの発生可否を判断するゴーストパターン判別段階と、前記ゴーストパターンの識別が必要であれば、前記保存された複数個の遅延値のうちの接触を示す遅延値の接触位置による相対的な大きさを比較して実際接触位置を出力する接触位置出力段階と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
前記他の目的を達成するための本発明の接触判別段階は、前記保存された複数個の遅延値のそれぞれを基準遅延値と比較して少なくとも１つの遅延値が接触を示すか否かを判別する遅延値判別段階と、前記保存された複数個の遅延値のうちの前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値のそれぞれに１つずつの遅延値が接触を示すか否かを判別するシングルタッチ判別段階と、前記複数個の第１タッチパッドに対応する遅延値または第２タッチパッドに対応する遅延値に複数個の遅延値が接触を示すか否かを判別するマルチタッチ判別段階を備えることを特徴とする。
【００２０】
前記他の目的を達成するための本発明のゴーストパターン判別段階は、前記複数個の第１及び第２タッチパッドのそれぞれに対応する遅延値のそれぞれに複数個の遅延値が接触を示していたらゴーストパターンが発生したことを判別することを特徴とする。
【００２１】
前記他の目的を達成するための本発明の接触位置出力段階は、接触を示す前記複数個の遅延値を互いに比較して接触物体の実際接触位置を判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
したがって、本発明のタッチパネル及びその装置のマルチタッチ検知方法は、複数個の第１タッチパッド及び複数個の第２タッチパッドのそれぞれにパルス信号を印加し、パルス信号に対して複数個の第１及び第２タッチパッドから出力される複数個の第１及び第２接触信号の遅延時間を測定してゴーストパターンが発生しても実際接触位置を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一例によるタッチパネルを示す図である。
【図２】複数個の接触位置が検知された場合の実際接触位置とゴーストパターンの位置をそれぞれ示す図である。
【図３】複数個の接触位置が検知された場合の実際接触位置とゴーストパターンの位置をそれぞれ示す図である。
【図４】図１のタッチセンサ部の一例を示す図である。
【図５】図１のタッチセンサ部及びタッチパッドの等価回路を示す図である。
【図６】図１のタッチセンサ部及びタッチパッドの等価回路の他の例を示す図である。
【図７】接触位置による検知電圧及び遅延時間の変化を示す図である。
【図８】本発明によるタッチパネルの他の例を示す図である。
【図９】本発明によるマルチタッチを検知する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付した図面を参照にしてマルチタッチを検知できるタッチパネル及びその装置のタッチ検知方法を説明する。
【００２５】
図１は本発明の一例によるタッチパネルを示す図である。
図１のタッチパネルは、タッチセンサ部１０及びパネル部２０を備えて構成される。
タッチセンサ部１０は、パネル部２０の複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７それぞれの一端に電気的に接続されて抵抗を介してパルス信号を印加し、パルス信号が第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のそれぞれにより遅延及び歪曲されて印加される複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７及び複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７を受信して接触物体が接触された接触位置の座標を計算する。また、接触位置が複数個であるマルチタッチの場合、ゴーストパターンと実際接触位置とを識別する。
【００２６】
タッチセンサ部１０は、抵抗を介して複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に順にパルス信号を印加することができる。タッチセンサ部１０が第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に所定個数（例えば、１個）ずつ順にパルス信号を印加する場合には、複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７から複数個の第１及び第２接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７が順に出力される。したがって、タッチセンサ部１０は、複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７の接触を検知するための一つのセンサ（図示せず）のみを備えてもすべてのタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に対する接触可否を判断することができる。
【００２７】
しかし、タッチセンサ部１０が、抵抗を介して複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７に同時にパルス信号を印加し、複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７に同時にパルス信号を印加する場合には、複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のそれぞれに印加される第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７及び第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７をほぼ同時に印加しなければならない。したがって、タッチセンサ部２０は複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７または第２タッチパッドｙ１〜ｙ７に対応して個数のセンサを備えることができる。このとき、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７と第２タッチパッドｙ１〜ｙ７に同時にパルス信号を印加する場合には第１タッチパッドｘ１〜ｘ７に印加されるパルス信号と第２タッチパッドｙ１〜ｙ７に印加されるパルス信号が互いの影響により予期しない歪曲が発生するので、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７にパルス信号を印加した後、第２タッチパッドｙ１〜ｙ７にパルス信号を印加することが好ましい。したがって、タッチセンサ部１０は第１タッチパッドｘ１〜ｘ７及び第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のうちに個数が多いタッチパッドの個数に対応する数のセンサを備えることができる。例えば、第１タッチパッドが８個であり、第２タッチパッドが６個であるタッチパネルで、第１タッチパッドまたは第２タッチパッドに同時にパルス信号を印加する場合に、タッチセンサ部１０は少なくとも８個のセンサを備える。
【００２８】
パネル部２０は、第１方向に配置された複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７及び第１方向と直交する第２方向に配置された複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７を備えて構成される。
【００２９】
複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のそれぞれと複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれとの交差する部分は互いに絶縁されるように形成される。例えば、パネル部２０はＩＴＯフィルムを備え、ＩＴＯフィルムの前面に複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７を形成し、ＩＴＯフィルムの後面に複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７を形成することができる。または、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７及び複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７をＩＴＯフィルムの同一面に配置し、第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のそれぞれと第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれとが交差する部分に絶縁膜を挿入して電気的に接続しないように形成するか、または第１タッチパッドｘ１〜ｘ７と第２タッチパッドｙ１〜ｙ７をそれぞれ互いに異なるＩＴＯフィルムに形成するなど、多様な方法に形成することができる。ここで、ＩＴＯフィルムはＩＴＯ物質で配列されるフィルムを意味する。
【００３０】
ここで、ＩＴＯインジウム−錫の複合酸化物は液晶ディスプレイを中心とする表示デバイスの透明電極フィルムとして広く用いられている。したがって、ＩＴＯは透明な伝導性酸化物として高い透明度と低い面抵抗及びパターン形成の容易性という長所から、液晶表示素子ＬＣＤだけでなく有機発光素子や太陽電池、プラズマディスプレイ、Ｅ−Ｐａｐｅｒなどの多くの分野において電極物質に応用されていて、ブラウン管モニタの電磁波遮蔽及びＩＴＯインクに応用されている。しかし、最近にはカーボンナノチューブ（carbon nano-tube）がＩＴＯを代替することもある。
【００３１】
複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のそれぞれはタッチセンサ部１０から印加されるパルス信号及び第１方向（例えば、ｘ軸方向）の接触位置に応じて第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７を発生する。すなわち、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のそれぞれはタッチセンサ部１０から印加されるパルス信号を印加し、第１タッチパッドｘ１〜ｘ７の形態及び接触物体の接触可否によって印加されたパルス信号を遅延させ、遅延されたパルス信号に対応する第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７として出力する。すなわち、タッチセンサ部１０から複数個の第１パターンｘ１〜ｘ７に同一のパルス信号が印加されると、複数個の第１パターンｘ１〜ｘ７のうちに接触物体が接触されてない第１パターンはすべて同様にパルス信号を遅延して第１接触信号を出力することになる。しかし、接触物体が接触された第１パターンは、接触物体の抵抗及びキャパシタンスによって接触物体が接触してない第１パターンとは異なるようにパルス信号を遅延して第１接触信号を出力することになる。したがって、タッチセンサ部１０は、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のそれぞれを介して発生する複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７を受信し、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７の検知時間を測定して第１方向の接触位置を検出することができる。
【００３２】
複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれは、タッチセンサ部１０から印加されるパルス信号及び第２方向（例えば、ｙ軸方向）の接触位置に応じて第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７を発生する。すなわち、複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれは第１タッチパッドｘ１〜ｘ７と同様に、タッチセンサ部１０から印加されるパルス信号を印加し、接触物体の接触可否によってパルス信号を遅延させ、遅延されたパルス信号に対応する第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７として出力する。したがって、タッチセンサ部１０は、第２タッチパッドｙ１〜ｙ７を介して発生される複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７を受信し、複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７の検知時間を測定して第２方向の接触位置を検出することができる。
【００３３】
図２及び図３は、複数個の接触位置が検知された場合の実際接触位置とゴーストパターンの位置をそれぞれ示す図である。
【００３４】
Ａ地点に接触物体が接触されると、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のうちの第１タッチパッドｘ３を介して発生する第１接触信号ｔｘ３のみがタッチされた状態を示すことになり、第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のうちの第２タッチパッドｙ２を介して発生する第２接触信号ｔｙ２のみがタッチされた状態を示すことになる。すなわち、第１タッチパッドｘ３を介して発生する第１接触信号ｔｘ３は接触物体が接触されない第１タッチパッドｘ１、ｘ２、ｘ４〜ｘ７を介して発生する第１接触信号ｔｘ１、ｔｘ２、ｔｘ４〜ｔｘ７と異なる波形を有することとなり、第１タッチパッドｘ３に接触物体が接触されたことを示す。そして、第２タッチパッドｙ２を介して発生する第２接触信号ｔｙ２は、接触物体が接触されない第２タッチパッドｙ１、ｙ３〜ｙ７を介して発生する第２接触信号ｔｙ１、ｔｙ３〜ｔｙ７と異なる波形を有するようになり、第２タッチパッドｙ２に接触物体が接触されたことを示すことになる。
【００３５】
同様に、図１のＢ地点に接触物体が接触されると、第１接触信号ｔｘ６は第１タッチパッドｘ６に接触物体が接触されたことを示し、第２接触信号ｔｙ２は第２タッチパッドｙ２に接触物体が接触されたことを示すようになる。また、図１のＣ地点に接触物体が接触されると、第１接触信号ｔｘ３は第１タッチパッドｘ３に接触物体が接触されたことを示し、第２接触信号ｔｙ５は第２タッチパッドｙ５に接触物体が接触されたことを示すようになる。また、図１のＤ地点に接触物体が接触されると、第１接触信号ｔｘ６は第１タッチパッドｘ６に接触物体が接触されたことを示し、第２接触信号ｔｙ５は第２タッチパッドｙ５に接触物体が接触されたことを示すようになる。
【００３６】
したがって、タッチセンサ部１０は、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７及び複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７を検知して接触位置を検出することができる。
【００３７】
上述では、タッチパネルに接触位置が1つであるシングルタッチ（single touch）が発生した場合の接触位置を検知する方法を説明した。しかし、図２または図３に示すように、接触位置が複数個の場合には上記のゴーストパターンの問題が発生することがある。
【００３８】
図２に示すように、接触物体がＡとＤに同時に接触された場合には、第１接触信号ｔｘ３、ｔｘ６は第１タッチパッドｘ３、ｘ６に接触物体が接触されたことを示し、第２接触信号ｔｙ２、ｔｙ５はそれぞれの第２タッチパッドｙ２、ｙ５に接触物体が接触されたことを示す。ところが、図３に示すように、接触物体がＢとＣに同時に接触された場合でも、第１接触信号ｔｘ３、ｔｘ６は第１タッチパッドｘ３、ｘ６に接触物体が接触されたことを示し、第２接触信号ｔｙ２、ｔｙ５は第２タッチパッドｙ２、ｙ５に接触物体が接触されたことを示す。
【００３９】
すなわち、第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７が第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のうち２つ以上の第１タッチパッド（例えば、ｘ３及びｘ６）に接触物体が接触されたことを示し、第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７が第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のうち２つ以上の第２タッチパッド（例えば、ｙ２及びｙ５）に接触物体が接触されたことを示す場合、ゴーストパターン（ghost pattern）が存在するため、実際に接触物体が接触された実際接触位置を判断することが困難となる。実際接触位置が図２に示すＡとＤである場合は図３に示したＢ、Ｃがゴーストパターンであって、実際接触位置が図３に示すＢとＣである場合は図２に示したＡ、Ｄがゴーストパターンである。
【００４０】
上述のように、マルチタッチによりゴーストパターンが発生する場合、本発明のタッチセンサ部１０は複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７及び複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対して測定した検知時間に基づいて実際接触位置とゴーストパターンとを判別する。
【００４１】
図４は、図１のタッチセンサ部の一例を示す図である。
図４に示すように、タッチセンサ部１０は、制御部１１、パルス信号発生部１２、接触信号検知部１３、及び接触位置判別及び保存部１４を備える。制御部１１は、外部から印加されるイネーブル信号ＥＮに応答してパルス信号発生部１２にパルスイネーブル信号ｐｕｌｅｎを出力する。また、制御部１１は、接触位置判別及び保存部１４から接触位置情報ＴＣＩを印加して接触位置データＴｄａｔａを外部に出力する。
【００４２】
パルス信号発生部１２は、制御部１１から印加されるパルスイネーブル信号ｐｕｌｅｎに応答して活性化されてパルス信号ｐｕｌを発生し、複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に出力する。このとき、パルス信号発生部１２は、上述のように、パルス信号ｐｕｌを複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に同時に印加することもでき、または順次に印加することができる。パルス信号発生部１２がパルス信号ｐｕｌを複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に順次に印加する場合に、パルス信号発生部１２は、複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７を順に選択して電気的に接続するためのスイッチ回路（図示せず）をさらに備えることができる。そして、パルス信号ｐｕｌは、指定した周期で発生するが、接触信号検知部１３から接触信号ｔｘ、ｔｙを検知したことを示す別途の信号を印加してパルス信号ｐｕｌを発生することもできる。また、パルス信号発生部１２は、パルス信号ｐｕｌと一緒に接触信号検知部１３に設定信号ｓｅｔを出力する。ここで、設定信号ｓｅｔはパルス信号ｐｕｌが出力されたタイミングを示すための信号であって、パルス信号ｐｕｌと同一信号であってもよい。
【００４３】
接触信号検知部１３は、パルス信号発生部１２から印加される設定信号ｓｅｔに応答して複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のうち対応するタッチパッドから印加される接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７の検知時間を測定し、測定された検知時間を遅延値ＤＶとして接触位置判別及び保存部１４に出力する少なくとも１つのカウンタを備える。そして、接触信号検知部１３は、第１及び第２接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７を印加するための少なくても一つのバッファ（図示せず）を備える。設定信号ｓｅｔはパルス信号ｐｕｌがタッチパッドに印加されたタイミングを示す信号であるので、接触信号検知部１３のカウンタは設定信号が印加されると、検知時間をカウンティングし始める。そして、接触信号検知部１３は複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７うち対応するタッチパッドから接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７が印加されると、カウンティングされた値を遅延値ＤＶとして接触位置判別及び保存部１４に出力すると同時に、カウンタされた値をリセットする。
【００４４】
接触位置判別及び保存部１４は遅延値ＤＶを印加して保存し、保存された遅延値ＤＶを指定した基準値と比較して複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のうち接触物体が接触されたことを示すタッチパッドを判別する。シングルタッチの場合には、保存された遅延値ＤＶは複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のうちそれぞれ１つずつのタッチパッドだけが接触物体の接触を示しているので、接触物体の接触位置を直ちに判別することができる。しかし、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対する遅延値ＤＶ及び第２接触信号ｙ１〜ｙ７に対する遅延値ＤＶのそれぞれで２つ以上の接触信号が、接触物体の接触を示している場合にはマルチタッチであることが判別される。そして、マルチタッチの場合には、上述のようにゴーストパターンが発生するので、実際接触位置を判別する必要がある。接触物体がマルチタッチされたと判別したら、接触位置判別及び保存部１４は、接触物体が接触されたことを示す遅延値ＤＶなどを分析して実際接触位置を判別する。そして、判別された接触位置に対する接触位置情報ＴＣＩを制御部１１に出力する。
【００４５】
映像をズームイン（zoom in）またはズームアウト（zoom out）するか、またはマルチタッチによってスクロール（scroll）を制御する応用においては、マルチタッチでゴーストパターンを識別する必要はない。しかし、マルチタッチを用いて画面を回転する応用においては、ゴーストパターンと実際パターンとを区分しないと回転方向を識別することができない。したがって、図示しないが、ゴーストパターンの識別必要可否が外部応用プログラムにより制御部１１を介して接触位置判別及び保存部１４に伝達することができる。
【００４６】
また、図示しないが、制御部１１は、外部からマルチタッチを検知する検知領域に対するデータを印加することができる。すなわち、パネル部２０の特定領域だけにマルチタッチを検知するように設定することもできる。
【００４７】
図５は、図１のタッチセンサ部及びタッチパッドの等価回路の一例を示す図であって、図５においては、タッチセンサ部１０から一つのセンサと複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のうちの一つのタッチパッドの等価回路だけを一例として図示した。
【００４８】
図５において、抵抗Ｒ０はタッチセンサ部１０自体の抵抗成分であって、抵抗Ｒ１はタッチパッドから接触物体の接触位置までの抵抗成分である。そして、キャパシタＣ１は接触物体のキャパシタンスであって、仮想接地電位ＶＧは接触物体との接触によって発生される電圧レベルである。バッファＢ０及びカウンタＣＮＴ１は、接触信号検知部１３に備えられ、バッファＢ０は対応する接触信号ｔｘ、ｔｙを印加してバッファリングして出力し、カウンタＣＮＴ１は設定信号ｓｅｔに応答してカウンティングを開始し、バッファＢ０を介して接触信号ｔｘ、ｔｙが印加されると、カウンティングされた遅延値ＤＶを出力する。
【００４９】
抵抗Ｒ１は、接触パッドにパルス信号ｐｕｌが印加される位置から接触物体が接触される位置までの抵抗成分であって、接触位置はパルス信号ｐｕｌが印加される位置より遠くなるほど大きい抵抗値を有することになる。
【００５０】
図５は、接触物体がタッチパッドに接触された場合を示す図であって、接触物体が接触されない場合、タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７はオープン回路（open circuit）となり、抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１及び仮想接地電位ＶＧは無視される。よって、接触物体がタッチパッドに接触されない場合に、等価回路で抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１及び仮想接地電位ＶＧは省略される。すなわち、タッチパッドに接触物体が接触されないと、パルス信号ｐｕｌはタッチセンサ部１０自体の抵抗成分である抵抗Ｒ０によってのみ遅延されて接触信号ｔｘ、ｔｙとしてバッファＢ０に印加される。
【００５１】
しかし、タッチパッドに接触物体が接触された場合に、パルス信号ｐｕｌは抵抗Ｒ０だけでなく、タッチパッドによる抵抗Ｒ１と接触物体によるキャパシタＣ１の影響を同時に受けることになる。
【００５２】
接触されたパルス信号ｐｕｌの第１状態の電圧レベルを第１電圧Ｖｄｄと仮定し、接触物体がタッチパッドに接触された場合に、時間による接触信号の電圧レベルは数式１のように示すことができる。
【００５３】
【数１】
2013508800.tif 000003
【００５４】
数式１において、時間ｔはパルス信号が出力された瞬間からの時間を示す。そして、バッファＢ０が第１電圧Ｖｄｄの１／２レベルを検知して接触信号の第１状態または第２状態を判断するものとして仮定した場合、数式２のように展開することができる。
【００５５】
【数２】
2013508800.tif 000004
【００５６】
すなわち、接触信号の電圧レベルが第１電圧Ｖｄｄの１／２レベルになる時間は、抵抗Ｒ０、Ｒ１とキャパシタＣ１とにより可変される。接触物体が接触されないタッチパッドを検知する場合の接触信号の検知時間をｔ０とし、接触物体が接触されたタッチパッドを検知する場合の接触信号の検知時間をｔ１とした場合、接触物体が接触された場合と接触物体が接触されない場合との接触信号の検知時間比は数式３のように示すことができる。
【００５７】
【数３】
2013508800.tif 000005
【００５８】
すなわち、検知時間比は、抵抗Ｒ０、Ｒ１だけによって決定される。数式３により確認できるように、抵抗Ｒ１が大きいほど検知時間ｔは小さくなるので、接触位置がタッチパッドのパルス信号が印加される位置から遠くなるほど、検知時間は短くなることになる。
【００５９】
したがって、接触位置が複数個であるマルチタッチの場合に、本発明のタッチパネルは接触位置判別及び保存部１４に保存された接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７のそれぞれの遅延値ＤＶに基づいて実際接触位置の座標を検出する。すなわち、第１方向の接触可否を検知するための第１接触パッドｘ１〜ｘ７に印加される第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７の検知時間を測定して第２方向の大略的な接触位置を検知することができ、第２方向の接触可否を検知するための第２接触パッドｙ１〜ｙ７に印加される第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７の検知時間を測定して第１方向の大略的な接触位置を検知できるので、実際接触位置の座標を確認することができる。
【００６０】
【表１】
2013508800.tif 000006
【００６１】
表１は、接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７のそれぞれの遅延値ＤＶを数式３のように、接触時と非接触時の遅延時間比として示したものである。したがって、非接触時の遅延時間比は１であり、接触時間の遅延時間比は１より小さい値を有する。表１では、表現の単純化のために遅延時間比として示してあるが、測定した遅延値ＤＶを直接用いることができる。そして、実際動作においては、非接触時であっても、各種ノイズによって遅延時間比は正確に１をなさない場合がある。よって、遅延時間比で接触可否を判別する場合に、非接触時でも１を基準に所定のマージン（margin）（例えば、±０．０４）を有することができる。また、パルス信号は、第１タッチパッドｘ１〜ｘ７の上端及び第２タッチパッドｙ１〜ｙ７の左側端に印加されるものと仮定する。
【００６２】
表１に示すように、遅延時間比が１より小さい、すなわち接触物体の接触を示す行及び列は第２及び第５行と第３及び第６列である。したがって、表１は接触位置判別及び保存部１４に保存された遅延時間比から第１タッチパッドｘ３、ｘ６と第２タッチパッドｙ２、ｙ５に接触物体が接触されていることを判別することができる。そして、第１タッチパッドｘ３、ｘ６と第２タッチパッドｙ２、ｙ５によって組み合わせられる接触位置（ｘ３、ｙ２）、（ｘ６、ｙ２）、（ｘ３、ｙ５）、（ｘ６、ｙ５）は４つの座標として示され、このうちの２つは実際接触位置であって、残りの２つはゴーストパターンである。４つの位置をそれぞれＡないしＤ位置として区分し、Ａ位置の座標がｘ３、ｙ２であり、Ｂ位置の座標がｘ６、ｙ２であり、Ｃ位置の座標がｘ３、ｙ５であり、Ｄ位置の座標がｘ６、ｙ５として設定する。
【００６３】
接触位置判別及び保存部１４は、ＡないしＤの位置中、（ｘ３、ｙ２）、（ｘ６、ｙ２）、（ｘ３、ｙ５）、（ｘ６、ｙ５）のうちの少なくとも１つの位置に対する遅延時間比を分析する。例えば、Ａ位置ｘ３、ｙ２を分析すると、Ａ位置ｘ３、ｙ２の遅延時間比は０．８６、０．８４である。そして、遅延時間比０．８６、０．８４で行方向の遅延時間比を示す第２タッチパッドｙ２の遅延時間比０．８４は、第２タッチパッドｙ５の遅延時間比０．９１より小さい値を有する。これは、第２タッチパッドｙ２での接触位置が、第２タッチパッドｙ５での接触位置よりもパルス信号ｐｕｌが印加される位置よりさらに遠い距離であることを示す。同様に、遅延時間比０．８６、０．８４で列方向の遅延時間比を示す第１タッチパッドｘ３の遅延時間比０．８６は第１タッチパッドｘ６の遅延時間比０．９３よりも小さい値を有する。これは、第１タッチパッドｘ３での接触位置が、第１タッチパッドｘ６での接触位置よりもパルス信号ｐｕｌが印加される位置よりさらに遠い距離であることを示す。これは、パルス信号が第１タッチパッドｘ１〜ｘ７の上端及び第２タッチパッドｙ１〜ｙ７の左側端で印加されるという上記仮定に違反するものである。したがって、Ａ位置はゴーストパターンである。同様に、Ｄ位置に対する遅延時間比０．９３、０．９１も上記仮定に違反するものである。したがって、Ａ位置とＤ位置がゴーストパターンであり、Ｂ位置とＣ位置が実際接触位置であることを判別することができる。
【００６４】
前記では、第１タッチパッドｘ３、ｘ６の遅延時間比及び第２タッチパッドｙ２、ｙ５の遅延時間比をすべて比較するものとして説明したが、第１タッチパッドｘ３、ｘ６の遅延時間比を比較しても実際接触位置を判別することができる。同様に、第２タッチパッドｙ２、ｙ５の遅延時間比を比較しても実際接触位置を判別することができる。しかし、正確なゴーストパターン判別のためには、第１及び第２タッチパッドｘ３、ｘ６、ｙ２、ｙ５のそれぞれの遅延時間比を比較し、その比較結果が一致する場合にのみ、実際接触位置として判別することもできる。
【００６５】
そして、同一行または同一列にマルチタッチされた場合、例えば、第２タッチパッドｙ２に２つ以上の接触があった場合には、たとえ第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のうちにあっては、１つのタッチパッドｙ２から出力される接触信号ｔｙ２だけが接触を示すことになるが、第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のうち２つ以上のタッチパッドから出力される接触信号が接触を示すものとなる。したがって、ゴーストパターンの発生なしに、容易にマルチタッチを検知できる。
【００６６】
上記では、第１及び第２タッチパッドの一端にパルス信号を印加し、パルス信号が印加される一端から出力される接触信号を用いて接触位置を判別することについて説明した。しかし、第１及び第２タッチパッドの一端にパルス信号を印加し、第１及び第２タッチパッドの他端から出力される信号を用いて接触位置を判別することができる。これは韓国特許出願番号２００８−００５１８００号に記載した技術であるため、詳細な説明は省略する。
【００６７】
図６は、図１のタッチセンサ部及びタッチパッドの等価回路の他の例を示す図であって、図５にように、図６においてもタッチセンサ部１０−１から１つのセンサと複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のうちの１つのタッチパッドの等価回路のみを図示した。
【００６８】
図６においてタッチパッドの抵抗Ｒ１とキャパシタＣ１及び仮想接地電位ＶＧは図５と同一であるため説明は省略する。そして、図６のタッチセンサ部１０−１は、電流源ＣＳ、インバータＩＮＶ、スイッチＳＷ、比較器ＣＭＰ及びカウンタＣＮＴ２を備える。電流源ＣＳは、開始信号ＳＴＲに応答してそれぞれのタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に定電流Ｉｓを供給する。ここで、開始信号ＳＴＲは図示しないが、図４のパルスイネーブル信号ｐｕｌｅｎに対応する信号として制御部１１から出力されることができる。インバータＩＮＶは、開始信号ＳＴＲを反転してスイッチＳＷに印加し、スイッチＳＷは反転開始信号／ＳＴＲに応答して検知ノードＮＤｓを接地電圧ＧＮＤに接続する。
【００６９】
比較器ＣＭＰは、検知ノードＮＤｓの電圧レベルである検知電圧Ｖｘ、Ｖｙと基準電圧Ｖｒｅｆを印加して比較して出力信号Ｖｏｕｔを出力する。カウンタＣＮＴ２はクロック信号ＣＬＫを印加し、開始信号ＳＴＲに応答してクロック信号ＣＬＫのクロック回数をカウンティングする。すなわち検知時間をカウンティングする。そして、比較器ＣＭＰから印加される出力信号Ｖｏｕｔが活性化されると、クロック回数をカウンティングした値を遅延値ＤＶとして出力する。
【００７０】
図５では、それぞれのタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７にパルス信号ｐｕｌを印加し、パルス信号ｐｕｌがタッチパッドの抵抗Ｒ１と接触物体のキャパシタＣ１により遅延される接触信号ｔｘ、ｔｙを出力するものとして説明した。しかし、図６では、図５と異なってそれぞれのタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に電流Ｉｓを供給する電流源ＣＳを備え、電流源ＣＳは開始信号ＳＴＲに応答して検知ノードＮＤｓに定電流Ｉｓを供給する。すなわち、図４のパルス信号発生部１２に対応する動作を実行する。接触物体が接触されない場合にタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７は図５の回路のように、オープン回路（open circuit）となって、抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１及び仮想接地電位ＶＧは無視される。すなわち、接触物体がタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に接触されない場合に、等価回路で抵抗Ｒ１、キャパシタＣ１及び仮想接地電位ＶＧは省略される。そして、開始信号ＳＴＲが活性化される間にスイッチＳＷがオープンされるので、接触物体による検知ノードＮＤｓの電圧レベルは変化しない。しかし、開始信号ＳＴＲが活性化される間に接触物体がタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に接触されると、電流源ＣＳが検知ノードＮＤｓに定電流Ｉｓを供給し、検知ノードＮＤｓの電圧レベルはキャパシタＣ１が充電されるにつれて上昇することになる。そして、抵抗Ｒ１は、接触物体の接触位置に応じて可変するので、検知ノードＮＤｓの電圧である検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧レベルの上昇する時間は、接触物体の接触位置によって変わる。開始信号ＳＴＲが活性化されたら、時間により抵抗Ｒ１及びキャパシタＣ１による検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧レベル変化は、数式４のように示すことができる。
【００７１】
【数４】
2013508800.tif 000007
【００７２】
数式４に記載の時間ｔは開始信号ＳＴＲが活性化された瞬間からの時間を示す。数式４ではタッチパッドｘ１〜ｘ７に対する数式で示したが、タッチパッドｙ１〜ｙ７も同一数式に示すことができる。そして、数式５は、検知電圧Ｖｘ、Ｖｙが基準電圧Ｖｒｅｆと同一電圧レベルを有する までの検知時間を示す。
【００７３】
【数５】
2013508800.tif 000008
【００７４】
比較器ＣＭＰ及びカウンタＣＮＴ２は、図４の接触信号検知部１３に対応する回路であって、検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧レベルが基準電圧Ｖｒｅｆの電圧レベルに到達するまでの検知時間を測定する。
【００７５】
比較器ＣＭＰは、検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧レベルが基準電圧Ｖｒｅｆの電圧レベルよりも高くなれば出力信号Ｖｏｕｔを活性化して出力する。上述のように、検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧レベルの上昇する時間は接触物体の接触位置に応じて可変するので、結果的に開始信号ＳＴＲが活性化された後、出力信号Ｖｏｕｔが活性化されるまでの検知時間は接触物体の接触位置によって変わることになる。そして、カウンタＣＮＴ２は、検知電圧Ｖｘ、Ｖｙが基準電圧Ｖｒｅｆの電圧レベルに到達するまでの検知時間を測定して遅延値ＤＶを出力する。
【００７６】
その後、開始信号ＳＴＲが非活性化されると、スイッチＳＷがターンオンされてキャパシタＣ１に充電された電圧を放電し、検知ノードＮＤｓの電圧レベルは接地電圧ＧＮＤレベルとなる。
【００７７】
図７は、接触位置による検知電圧及び検知時間の変化を示す図である。
図７において、抵抗Ｒ１は接触物体の接触位置に応じて抵抗Ｒａまたは抵抗Ｒｂのように抵抗値が可変される。そして、可変される抵抗Ｒ１の抵抗値によって検知電圧Ｖｘ、Ｖｙの電圧レベルは基準電圧Ｖｒｅｆの電圧レベルに到達する検知時間Ｔｒが互いに異なって、結果的に検知時間を測定することで接触物体の接触位置を検知できる。
【００７８】
したがって、図６でも図５と同様に、それぞれのタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７に対する検知時間から接触物体の実際接触位置を判別することができるので、ゴーストパターンが発生してもマルチタッチを正確に認識することができる。
【００７９】
図８は、本発明によるタッチパネルの他の例を示す図であって、図８において複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７のそれぞれは第２方向（例えば、ｙ軸方向）に配置された複数個の第１パッドＰＤ１と前記複数個の第１パッドＰＤ１のそれぞれを接続する第１接続パッドＣＰ１を備えて構成することができ、複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれは第１方向（例えば、ｘ軸方向）に配置された複数個の第２パッドＰＤ２と前記複数個の第２パッドＰＤ２のそれぞれを接続する第２接続パッドＣＰ２を備えて構成することができる。
【００８０】
図１では、複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のそれぞれが板状を有するものとして図示した。そして、第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７のそれぞれが板状を有する場合は、接触位置による抵抗値が均一に変化することになる。しかし、それぞれのタッチパッドにおいて接触物体の接触位置によって抵抗値が離散的に変動すると、接触位置を最も容易に判別することができる。したがって、図８では、複数個のタッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７が接触位置によって離散的な抵抗値を有するように複数個のタッチパッドのそれぞれを複数個のパッドＰＤ１、ＰＤ２及び複数個の接続パッドＣＰ１、ＣＰ２で構成される。
【００８１】
図８では、第１パッドＰＤ１及び第２パッドＰＤ２のそれぞれが菱形を有することを例示したが、第１タッチパッドＰＤ１及び第２タッチパッドＰＤ２のそれぞれは、円または他の多角形とすることができる。すなわち、第１タッチパッドＰＤ１及び第２タッチパッドＰＤ２のそれぞれは所定形状を有する特定領域に均一に形成されたパッドとすることができる。
【００８２】
図９は、本発明によるマルチタッチを検知する方法を示すフローチャートである。
まず、制御部１１は、外部からイネーブル信号ＥＮを印加してタッチパネルを活性化し、パルスイネーブル信号を出力する（Ｓ１１）。パルス信号発生部１２は、パルスイネーブル信号に応答して複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７及び複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれにパルス信号ｐｕｌを印加する。また、パルス信号発生部１２は、パルス信号ｐｕｌに対応する設定信号ｓｅｔを接触信号検知部に出力する（Ｓ１１）。
【００８３】
接触信号検知部１３は、複数個の第１タッチパッドｘ１〜ｘ７及び複数個の第２タッチパッドｙ１〜ｙ７のそれぞれから印加される複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７及び複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７を検知する（Ｓ１２）。また、接触信号検知部１３は、設定信号ｓｅｔに対する複数個の第１及び第２接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７のそれぞれの検知時間を測定して複数個の遅延値ＤＶを出力する（Ｓ１３）。
【００８４】
接触位置判別及び保存部１４は、複数個の遅延値ＤＶを印加して保存し（Ｓ１４）、保存された複数個の遅延値ＤＶに接触物体の接触を示す遅延値があるか否かを把握して接触物体の接触可否を判別する（Ｓ１５）。そこで、接触物体の接触可否判別は第１及び第２接触信号を測定する方式によって保存された複数個の遅延値ＤＶのうちから基準遅延値（図示せず）よりも大きい値を有する遅延値が接触を示すこともでき、基準遅延値（図示せず）よりも小さい値を有する遅延値が接触を示すこともできる。図１のように、パルス信号ｐｕｌが印加される複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７の一端から第１及び第２接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７を印加する場合には基準遅延値より小さい値を有する遅延値が接触を示すことになる。
【００８５】
複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対応する遅延値ＤＶ及び複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶから全部接触を示す少なくとも１つの遅延値があるとしたら、接触物体が接触されたことを示す。
【００８６】
もし、第１及び第２接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７、ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶが全部接触を示してなかったら、再び複数個の第１及び第２タッチパッドｘ１〜ｘ７、ｙ１〜ｙ７にパルス信号ｐｕｌを印加する（Ｓ１１）。
【００８７】
そして、もし複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対応する遅延値ＤＶと複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶで、それぞれ１つずつの遅延値ＤＶだけが接触を示したら、これはシングルタッチを示す（Ｓ１６）。シングルタッチ時には、接触を示す第１及び第２接触信号に対応する第１及び第２タッチパッドの位置で接触物体の接触位置を判断する（Ｓ１８）。
【００８８】
そして、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対応する遅延値ＤＶから２つ以上の遅延値が接触を示すか、または複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶから２つ以上の遅延値が接触を示す場合には、マルチタッチであると判断することができる（Ｓ１６）。しかし、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対応する遅延値ＤＶで２つ以上の遅延値が接触を示すのに対して、複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶで１つの遅延値ＤＶだけが接触を示すか、または複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶで２つ以上の遅延値が接触を示すのに対して、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対応する遅延値ＤＶで１つの遅延値ＤＶだけが接触を示す場合には、たとえマルチタッチであってもゴーストパターンが発生しない。したがって、接触を示す第１及び第２接触信号に対応する第１及び第２タッチパッドの位置で接触物体の接触位置を判断する（Ｓ１８）。
【００８９】
しかし、複数個の第１接触信号ｔｘ１〜ｔｘ７に対応する遅延値ＤＶと複数個の第２接触信号ｔｙ１〜ｔｙ７に対応する遅延値ＤＶのそれぞれで２つ以上の接触を示す場合には、ゴーストパターンがあるものと判断することができる（Ｓ１７）。ゴーストパターンが発生したものと判断される場合には、保存された遅延値ＤＶと接触を示す遅延値とを互いに比較することで実際接触位置を判別する（Ｓ１９）。このとき、上述のように、第１タッチパッドｘ３、ｘ６の遅延時間比を比較することで実際接触位置を判別することができ、第２タッチパッドｙ２、ｙ５の遅延時間比を比較することで実際接触位置を判別することができる。そして、正確なゴーストパターンの判別のためには、第１及び第２タッチパッドｘ３、ｘ６、ｙ２、ｙ５のそれぞれの遅延時間比を比較し、比較結果が一致する場合だけ実際接触位置として判別することができる。
【００９０】
そして、接触物体の接触位置を、接触位置情報ＴＣＩとして制御部１１に伝送し、制御部１１は接触位置情報ＴＣＩを印加して接触位置データを外部に出力する。
【００９１】
すなわち、本発明のタッチパネルは、ゴーストパターンが発生しない場合には接触を示す遅延値に対応する第１及び第２タッチパッドの位置で接触物体の接触を判断し、ゴーストパターンが発生した場合には第１及び第２タッチパッドの位置だけでなく遅延値を用いて実際接触位置を判別することができる。
【００９２】
上述では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野の熟練した当業者は、添付の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。
【符号の説明】
【００９３】
１０、１０−１…タッチセンサ部
１１…制御部
１２…パルス信号発生部
１３…接触信号検知部
１４…接触位置判別及び保存部
２０…パネル部
【図１】
2013508800.tif 000009
【図２】
2013508800.tif 000010
【図３】
2013508800.tif 000011
【図４】
2013508800.tif 000012
【図５】
2013508800.tif 000013
【図６】
2013508800.tif 000014
【図７】
2013508800.tif 000015
【図８】
2013508800.tif 000016
【図９】
2013508800.tif 000017
【国際調査報告】
2013508800.tif 000018
2013508800.tif 000019
2013508800.tif 000020
2013508800.tif 000021