(57)【要約】【課題】スクロール操作のできるタッチパネルにおいて、簡単な操作で縦方向や横方向の安定なスクロールを可能にする。【解決手段】複数のタッチ位置を検出できるタッチパネル装置で、  （Ａ）第１のタッチ位置の座標（Ｘ１,Ｙ１)と、第２のタッチ位置の座標（Ｘ２，Ｙ２）のＸ座標の差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）と、Ｙ座標の差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）と、の差の値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）−ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）の正、負、又は０の評価出力を行なう評価処理部の評価に応じて縦スクロール信号または横スクロール信号を排他的に出力する出力部を有する構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタッチ位置を検出できるタッチパネル装置で、
タッチパネル操作部１０に操作者の指によりタッチされたことを検出するスキャン部１５と、
操作者が同時に二本の指で前記タッチパネル操作部１０にタッチしたとき前記二本の指による二つのタッチ位置が、縦方向に並んでいるか横方向に並んでいるかを評価する評価部３０と、
前記評価部３０で縦にならんでいると評価した場合の第一のスクロール信号を出力し、
前記評価部３０で横に並んでいると評価した場合には第二のスクロール信号を出力する信号出力部を備え、
前記第一のスクロール信号のスクロール方向は前記第二のスクロール信号のスクロール方向と直交することを特徴とするタッチパネル装置１１０。
【請求項２】
請求項１のタッチパネル装置であって、
タッチパネル操作部１０への二本の指によるタッチ位置を第１のタッチ位置の座標（Ｘ１,Ｙ１)と第２のタッチ位置の座標（Ｘ２，Ｙ２）として評価部３０に送出するスキャン部１５と、
前記第１のタッチ位置座標（Ｘ１,Ｙ１)と前記第２のタッチ位置座標（Ｘ２，Ｙ２）のＸ座標の差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）とＹ座標の差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）とを比較し前記二本の指によるタッチ位置が、縦方向に並んでいるか横方向に並んでいるかを評価し、二本の指が縦に並んでいると評価した場合には第一のスクロール許可信号を出力部に送出し、前記二本の指が横に並んでいると評価した場合には第二のスクロール許可信号を出力部４０に送出する評価部３０と、
第一のスクロール許可信号に応じて第一のスクロール信号を、第二のスクロール許可信号に応じて第二のスクロール信号をタッチパネル装置１１０の外部に出力する出力部を備えることを特徴とするタッチパネル装置１１０。
【請求項３】
請求項１のタッチパネル装置で、
（A)第一の走査線と前記第一の走査線に直交する第二の走査線と前記第一と第二の走査線のの交点に対応する電極の静電容量の変化を走査線毎に検出する走査線静電容量検出部と、を備えるタッチパネル操作部１０と、
（B)前記第一の走査線のうち一本の走査線で同時に検出される前記電極の容量変化値Cｘと前記第二の走査線で同時に検出される前記電極の容量変化値Cyを検出する容量変化検出部とを備えるスキャン部と、
（C)複数の第一の走査線の容量変化値Cxを比較し複数の前記容量変化値Cxの中から最大値SXmaxを選択し、
複数の第二の走査線の容量変化値Cｙを比較し複数の前記容量変化値Cｙの中から最大値SYmaxを選択し、
前記SXmaxとSYmaxを比較し、SXmaxに対してSYmaxの方が大きければ第一のスクロール信号送出を許可して第二のスクロール信号を抑止する第一のスクロール許可信号を出力部に送出し、SYmaxに対してSXmaxの方が大きければ前記第一のスクロール信号の出力を抑止し、前記第一のスクロール信号のスクロール方向とは直交する方向へのスクロールをさせる第二のスクロール信号送出を許可する第二のスクロール許可信号を出力部に送出する評価部と、
（D)前記第一と第二のスクロール許可信号に応じて第一と第二のスクロール信号を選択しタッチパネル装置１１０の外部へ出力する出力部４０
を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール操作が容易なタッチパネル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タッチパネル装置でスクロール操作を行なう技術の例として、スクロールバーを配置することなく、複数点の入力座標の位置関係によりスクロール操作を行うことができるタッチパネル装置がある。例えば、特許文献１には、２点のタッチ位置のうちの一方の点のタッチ位置は移動せず、他方の点のタッチ位置が移動するタッチの軌跡が入力された場合に、他方の点のタッチ位置が移動する方向に画面スクロールを行なう技術について開示されており、特許文献２には、接触位置を起点とする接触位置の軌跡が、接触位置に基づいて設定される境界線を横切る場合に、スクロール方向と、スクロールさせる距離とを設定するタッチパネルについて開示されている。
【０００３】
従来のタッチパネル装置には、一本の指でタッチした場合にカーソル移動モードで動作し、複数の指でタッチした場合にはスクロールモードで動作で動作するものがあった。しかし、複数の指でタッチしたときにスクロールモードに入方式の場合には指の僅かな揺れやノイズに反応して意図せぬ方向の揺れが発生するため、スクロール方向を安定に同一方向に固定することが困難であり、特許文献１や特許文献２に開示されている方式では何度も一定方向にスクロールする必要がある場合に、意図しない方向にスクロールしてしまうことがあった。例えばMIDIシーケンサで用いられるピアノロール譜などで楽譜情報を時間軸方向にスクロールしようとしても意図しない方向にスクロールしたり、マトリクス状に配列されたパラメータリストの同一列または同一行のデータを確認する為にスクロールしようとしても意図しない方向にスクロールされる等の問題が生じていた。
【０００４】
なお、これらの問題は先行特許文献2の先行例として示されているタッチパネル上に特定のスクロール領域設定する方式や、タッチパネルが一般化する以前から用いられてきたスクロールキーのように独立な機械スイッチを用いてスクロールを行なう場合には問題とならなかった。単に縦方向や横方向にスクロールしたい場合に触れなおす毎に方向設定に注意を払わねばならない、指の僅かな揺れやノイズに反応して意図せぬ方向の揺れが発生する、など操作性に関する問題の解決が、タッチパネルの有効面積を特定の領域設定で減らすことなくタッチパネルのみでスクロール操作可能なタッチパネルに求められていた。
【０００５】
また、従来からタッチパネル装置では二本の指で接触した情報を用いて動作を設定する場合には特許文献３に説明されているように二本の指に対応する二つの独立した座標を抽出する多点検出の為の処理を用いることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７９６３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−０３４２４１号公報
【特許文献３】特開２００９−９８９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
カーソル操作信号とスクロール操作信号を送出できるタッチパネル装置において、簡単な操作で縦方向や横方向の安定なスクロール信号送出を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第一の発明
複数のタッチ位置を検出できるタッチパネル装置で、
タッチパネル操作部１０に操作者の指によりタッチされたことを検出するスキャン部１５と、
操作者が同時に二本の指で前記タッチパネル操作部１０にタッチしたとき前記二本の指による二つのタッチ位置が、縦方向に並んでいるか横方向に並んでいるかを評価する評価部３０と、
前記評価部３０で縦にならんでいると評価した場合の第一のスクロール信号を出力し、
前記評価部３０で横に並んでいると評価した場合には第二のスクロール信号を出力する信号出力部を備え、
前記第一のスクロール信号のスクロール方向は前記第二のスクロール信号のスクロール方向と直交することを特徴とするタッチパネル装置１１０。
【０００９】
（２）第２の発明
前記（１）第一の発明の複数のタッチ位置を検出できる前記タッチパネル装置であって、
タッチパネル操作部１０への二本の指による二ヶ所のタッチ位置を第１のタッチ位置の座標（Ｘ１,Ｙ１)と第２のタッチ位置の座標（Ｘ２，Ｙ２）として評価部３０に送出するスキャン部１５と、
前記第１のタッチ位置座標（Ｘ１,Ｙ１)と前記第２のタッチ位置座標（Ｘ２，Ｙ２）のＸ座標の差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）とＹ座標の差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）とを比較し前記二本の指によるタッチ位置が、縦方向に並んでいるか横方向に並んでいるかを評価し、二本の指が縦に並んでいると評価した場合には第一のスクロール許可信号を出力部に送出し、前記二本の指が横に並んでいると評価した場合には第二のスクロール許可信号を出力部４０に送出する評価部３０と、
第一のスクロール許可信号に応じて第一のスクロール信号を、第二のスクロール許可信号に応じて第二のスクロール信号をタッチパネル装置１１０の外部に出力する出力部を備えることを特徴とするタッチパネル装置１１０。
【００１０】
更に、走査線の交差する箇所の静電容量変化を検出することによりタッチされた座標を検出する機能を持つタッチパネルにおいては同一走査線上の容量変化量が一本の指のタッチで生じる静電容量変化により規定される所定の量以上であるときに複数個所のタッチがなされたとみなすことができるため次に示す（E)の構成とすることで課題をより容易に解決することができる。
【００１１】
（３）第三の発明
前記（１）第一発明のタッチパネル装置で、
（A)少なくとも４個以上の前記電極と第一の走査線と前記第一の走査線に直交する第二の走査線と前記第一と第二の走査線のの交点に対応する電極の静電容量の変化を走査線毎に検出する走査線静電容量検出部と、を備えるタッチパネル操作部１０と、
（B)前記第一の走査線のうち一本の走査線で同時に検出される前記電極の容量変化値Cｘと前記第二の走査線で同時に検出される前記電極の容量変化値Cyを検出する容量変化検出部とを備えるスキャン部と、
（C)複数の第一の走査線の容量変化値Cxを比較し複数の前記容量変化値Cxの中から最大値SXmaxを選択し、
複数の第二の走査線の容量変化値Cｙを比較し複数の前記容量変化値Cｙの中から最大値SYmaxを選択し、
前記SXmaxとSYmaxを比較し、SXmaxに対してSYmaxの方が大きければ第一のスクロール信号送出を許可して第二のスクロール信号を抑止する第一のスクロール許可信号を出力部に送出し、SYmaxに対してSXmaxの方が大きければ前記第一のスクロール信号の出力を抑止し、前記第一のスクロール信号のスクロール方向とは直交する方向へのスクロールをさせる第二のスクロール信号送出を許可する第二のスクロール許可信号を出力部に送出する評価部と、
（D)前記第一と第二のスクロール許可信号に応じて第一と第二のスクロール信号を選択し装置外部へ出力する出力部
をもつことを特徴とするタッチパネル装置。
【発明の効果】
【００１２】
スクロール操作のできるタッチパネル装置において、簡単な操作で縦方向や横方向の安定なスクロールを可能にするといる効果がある。また、本発明のタッチパネル装置は、最初にタッチした座標に対して二番目にタッチした座標が所定範囲内に存在することでスクロール方向を決定し、方向決定以降はX−Y座標の内一方の座標位置情報（一次元情報）のみを送出するため計算処理が少なく、操作者の指の震えやノイズの影響による不要な変動を排除する処理についても一方のデータについてのみ行なえばよいという利点がある。更に、送出されたスクロール情報を用いて画像の制御と共に電子楽器の音程等のパラメータを制御するとき、不要なパラメータが送出されないことにより電子楽器側のデータ処理量が減るため、ステージ等での演奏の様に特にリアルタイム性が求められる状況であっても安定に演奏操作できるという利点がある。
【００１３】
また、並行に配置された複数の走査線群を行方向と列方向に直交して配置し、行方向走査線と列方向走査線が交差する部分の容量変化を検出する構成の静電容量検出方式のタッチパネルでは、同一走査線上の容量変化を直行する二方向について行なうことができるので複数個所にタッチされた場合にそれぞれの座標を分離抽出する必要がなく、容量変化量が大きい方の走査線に対応する座標をスクロールに用いることができるため、複数の指に対応する複数の独立な座標からスクロール方向を決める方法に比べて少ない計算処理で安定な動作を得ることできるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のタッチパネル操作部上のタッチ位置とスクロール方向を示す図
【図２】タッチパネル装置１１０を用いたシステム図
【図３】本発明のタッチパネル装置１１０のブロック図
【図４】走査線毎の静電容量変化を用いた評価処理のフローチャート
【図５】二つの座標情報による評価処理のフローチャート
【実施例】
【００１５】
（第１の実施例）
図１は本発明のタッチパネル装置を用いてスクロールを行なう場合のタッチパネル操作部上のタッチ位置を示す図である。スクロール方向を縦方向と横方向から選択するために（ａ）ではタッチパネルに二本の指を横方向に並べてタッチをすることにより横スクロール信号を出力する状態としており（ｂ）ではタッチパネルに二本の指を縦方向に並べてタッチをすることにより縦スクロール信号を出力する状態としている。これに対して（ｃ）（ｄ）では、指の接触する箇所を円で示している。（ｃ）は接触箇所が横に並んでいるとき縦スクロール信号を出力する状態となることを示し(ｄ)は接触箇所が縦に並んでいるとき横スクロール信号を出力する状態となることを示した。指の並びは横の方が自然なので、アプリケーションプログラムでスクロール頻度の高い方向に対応させることが望ましいが、同一の操作がアプリケーション毎に異なると誤操作の原因となり煩雑なので、指の並ぶ方向とスクロール方向の対応はタッチパネルの形状等の都合で設定してよい。
【００１６】
図２に本発明のタッチパネル装置１１０を用いたシステム１００を示した。タッチパネル装置１１０にタッチすることでカーソル信号やスクロール信号等をパーソナルコンピュータ２００に送出しパーソナルコンピュータ２００は実行されているプログラムに基づきタッチパネル装置１１０から送出された信号を解釈し表示器２００へ表示情報を送出する。
【００１７】
図３は本発明のタッチパネル装置１１０のブロック図である。タッチパネル操作部１０では、操作者が指を触れることにより接触点に対応する電極の静電容量の変化を検出する。検出された静電容量の変化情報はスキャン部１５からのスキャン信号に応じてタッチパネル操作部１０からスキャン部１５に送出される。スキャン部１５では静電容量変化情報をスキャン情報として評価部３０に送出する。評価部３０ではスキャン情報から二本の指の同時タッチがなされたとき、二本の指が横並びならば横スクロールを許可し縦並びならば縦スクロールを許可する信号を出力部４０に送る。
【００１８】
出力部４０は二本指でタッチされたときはタッチスクロール許可信号に応じてスクロール信号を外部に送出し、一本指でタッチされたときはカーソル操作信号を外部に出力する。出力部４０は外部インターフェースの仕様に合わせた出力データにデータの形式を変換する機能（例えば内部の処理を行うパラレルデータを外部にはシリアルデータで送出する）も含む。外部インターフェースがUSBインターフェースの場合は例えばHID（Human  Interface  Device）として扱えばよい。図３ではUSBインターフェイス４０とスキャン部２０の間に信号線があるが、スキャンのタイミングを外部（ホスト側PC）から指定したりスキャン動作が完了しデータ送出が可能であることをUSBインターフェース部４０に伝える為のものである。
【００１９】
（第２の実施例）
図４はスキャン部１５が時分割された走査線毎の静電容量変化情報をスキャン情報として評価部３０に送出する構成の場合に前記評価部３０で行なう評価処理を示すフローチャートである。
【００２０】
図４を用いて、（３）第三の発明について説明する。（３）の発明は同時タッチをした２本の指が縦並びか横並びかを評価する際に同時タッチをした２本の指のそれぞれの座標を分離して求める必要のない方式である。
【００２１】
図４に示される処理S1からS7は評価部３０で行なわれる。ここでは説明のため、第一の走査線を行方向の走査線、第二の走査線を列方向の走査線とする。行方向の走査線と列方向の走査線はそれぞれ２本以上あるものとする。処理S1では、スキャン部１５でタッチパネル操作部１０で検出した行方向の走査線の静電容量変化値Cｘから最大の変化をする行方向の走査線を選択しその変化量SXmaxと行番号を保持する。次に処理S2で列方向の走査線の静電容量変化値Cyから最大の変化をする列方向の走査線を選択しその変化量SYmaxと列番号を保持する。処理S3では一本指でタッチした場合の容量変化値よりも大きく二本の指でタッチした場合の容量変化値より小さいか等しい所定値Trefと前記SXmaxを比較し前記Trefの方が大きければ同一行を一本の指でタッチされていとみなす。さらに前記Trefと前記SYmaxを比較しTrefの方が大きければ同一列を一本の指でタッチされているとみなしタッチパネル操作部１０は一本の指でタッチされでいると判断し処理S7に進みカーソル操作信号の出力を許可する信号を出力部４０に送出する。
処理S3でSYmaxかSXmaxのいずれかが前記所定値Trefより大きければ同一列または行を二本以上の指でタッチされているとみなせる。このときSYmax≦SXmaxであれば処理S5に進み横スクロール信号の出力を許可し、SYmax≧SXmaxであれば処理S6に進み縦スクロールを信号の出力を許可する。
【００２２】
上に述べたように、走査線の交差する箇所の静電容量変化を検出することによりタッチされた座標を検出する機能を持つタッチパネルにおいては同一走査線上の容量変化量が一本の指のタッチで生じる静電容量変化により規定される所定の量以上であるときに複数個所のタッチがなされたとみなすことができる。一方、複数の指でタッチした場合にそれぞれの指の座標を分離して検出するための処理は煩雑な処理を必要とする。これに対して本方式（３）では列方向と行方向の複数の走査線から容量変化が最大となる走査線を走査線の方向毎に選択しその変化量を比較することでスクロールを許可すべき方向を決めている。
【００２３】
図５は操作パネル部に複数の指でタッチした場合にスキャン部から前記複数の指それぞれに対応する複数の座標データを評価部へ送出する構成の場合に、評価部で行なう処理を示すフローチャートである。
【００２４】
（第３の実施例）
タッチパネル操作部１０に２本のの指でタッチしたときスキャン部１５から二つの座標（Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）を出力する構成とした場合について、図５を用いて説明する。
【００２５】
二本の指１１がタッチしている座標をそれぞれ（X１，Y1)、（X2,Y2)とする。（X１，Y1)、（X2,Y2)が縦に並んでいるか横に並んでいるかを評価するためには、Ｘ１とＸ２の差の絶対値とＹ１とＹ２の差の絶対値を求めこれらを比較すればよい。図５の判断処理Ｓ１０１では差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）と差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）の差が所定値ＭａｘＲeｆより大きいか否かを評価し、大きい場合は処理S104で縦スクロールを許可する。所定値MaxRefより大きくない場合には判断処理S102に進み所定値minRefとの比較を行なう。判断処理S102で差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）と差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）の差が所定値minRefより小さい場合は処理１０５で横スクロールを許可する。判断処理S102で差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）と差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）の差が所定値minRefより小さくない場合は処理S103に進みスクロールを禁止し座標情報はカーソルの操作に用いられる。
【００２６】
なお、所定値MaxRefとminRefはMaｘRref≧０≧minRefなる大小関係の値である。差の絶対値ＡＢＳ（Ｘ１−Ｘ２）と差の絶対値ＡＢＳ（Ｙ１−Ｙ２）の差がMaｘRrefとminRefの間の０近傍の値であるとき、前記二本の指がタッチしている座標を結ぶ直線が垂直水平それぞれに対して４５度近辺の角度となる状態であり、縦スクロールか横スクロールを行うか操作者の意図が明確に示されていないとみなすこともできる状態であるので、処理S103ではスクロールを禁止し通常のカーソル操作を行なうようにしたが、処理S103で縦横スクロールを許可する処理とすれば、前記二本の指が縦並びか横並びか不明瞭な状態の場合は従来どおり自由な方向へのスクロールを許可する構成とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のタッチパネル装置は操作パネル上にタッチすることにより装置外部の表示器を持つパーソナルコンピュータシステムや電子楽器などに対して画面上でカーソル移動信号やスクロール信号を送出する装置であり、パーソナルコンピュータ内部や電子楽器の内部に組み込むことも可能な装置である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  タッチパネル操作部
１１  操作者の指
１２  タッチパネル操作部に指先が接触している位置
１５  スキャン部
３０  評価部
４０  外部インターフェース部
１００  タッチパネル装置を含むシステム
２００  パーソナルコンピュータ
３００  表示器
１１０  タッチパネル装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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