(57)【要約】【課題】大型のパネルであっても安価に製造可能であり、高速にパネル全体をスキャン可能な静電容量方式タッチパネルを提供する。【解決手段】静電容量方式タッチパネルは、複数のパネルユニット１０と、駆動回路２０と、検出回路３０と、接続部４０と、制御部５０とからなる。駆動回路２０は、パネルユニット１０の駆動線１１に所定の駆動電圧を入力することで駆動線１１を駆動する。検出回路３０は、パネルユニット１０の検出線１２からの信号を検出する。接続部４０は、複数のパネルユニット１０をタイル状に並べた際に、各パネルユニット１０の対応する駆動線１１及び／又は検出線１２の一端をそれぞれ接続し駆動回路２０及び／又は検出回路３０に接続する。制御部５０は、駆動回路２０及び検出回路３０を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量方式のタッチパネルであって、該静電容量方式タッチパネルは、
ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線とを有する複数のパネルユニットと、
前記パネルユニットの駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、
前記パネルユニットの検出線からの信号を検出する検出回路と、
複数のパネルユニットをタイル状に並べた際に、各パネルユニットの対応する駆動線及び／又は検出線の一端をそれぞれ接続し駆動回路及び／又は検出回路に接続する接続部と、
前記駆動回路及び検出回路を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【請求項２】
静電容量方式のタッチパネルであって、該静電容量方式タッチパネルは、
ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線とを有する複数のパネルユニットと、
前記パネルユニット毎に設けられ、駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、
前記パネルユニット毎に設けられ、検出線からの信号を検出する検出回路と、
前記駆動回路及び検出回路を制御する制御部と、
前記パネルユニット毎に設けられる転送部であって、駆動回路及び検出回路をそれぞれ制御部に接続するための転送部と、
を具備することを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【請求項３】
請求項２に記載の静電容量方式タッチパネルにおいて、前記転送部は、デイジーチェーン接続される、又は制御部を中心にスター接続されることを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の静電容量方式タッチパネルであって、さらに、シフトレジスタが設けられ、シフトレジスタにより駆動線及び／又は検出線が選択されることを特徴とする静電容量方式タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電容量方式タッチパネルに関し、特に、大型のパネルを有する静電容量方式タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
手や指による入力検出を行う座標入力装置では、複数の指示体による同時入力の検出、所謂マルチタッチ検出が容易な静電容量方式のものが現在では主流となっている。静電容量方式の座標入力装置では、静電容量の微小な変化を利用して入力位置を検出するものである。駆動線に所定の駆動電圧を駆動回路により入力し、駆動線に直交する検出線からの信号を検出回路にて検出する方式が一般的である。
【０００３】
ここで、例えば特許文献１に開示の大型のタッチパネルでは、縦方向パターンのシートと横方向パターンのシートを張り合わせたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６１５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、静電容量方式のタッチパネルの場合、複数の駆動線を端から順にすべて駆動し、そしてその際の検出信号を、複数の検出線の端から順にすべて検出していく必要がある。大型のパネルの場合、駆動線及び検出線の本数も多くなるため、検出速度が遅くなるという問題があった。
【０００６】
また、大型のパネルを製造する場合、パネル用の大きなサイズのシートが必要となるが、一般的に作成できるシートのサイズはシートの製造装置に依存する。したがって、シートのサイズが大きくなるほど大型の製造装置が必要となり、高価となる。さらに、シートのサイズが大きくなると歩留まりが悪くなるため、さらに高価となってしまう。
【０００７】
本発明は、斯かる実情に鑑み、大型のパネルであっても安価に製造可能であり、高速にパネル全体をスキャン可能な静電容量方式タッチパネルを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した本発明の目的を達成するために、本発明による静電容量方式タッチパネルは、ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線とを有する複数のパネルユニットと、パネルユニットの駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、パネルユニットの検出線からの信号を検出する検出回路と、複数のパネルユニットをタイル状に並べた際に、各パネルユニットの対応する駆動線及び／又は検出線の一端をそれぞれ接続し駆動回路及び／又は検出回路に接続する接続部と、駆動回路及び検出回路を制御する制御部と、を具備するものである。
【０００９】
また、本発明による静電容量方式のタッチパネルは、ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置される駆動線と、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置される検出線とを有する複数のパネルユニットと、パネルユニット毎に設けられ、駆動線に所定の駆動電圧を入力することで駆動線を駆動する駆動回路と、パネルユニット毎に設けられ、検出線からの信号を検出する検出回路と、駆動回路及び検出回路を制御する制御部と、パネルユニット毎に設けられる転送部であって、駆動回路及び検出回路をそれぞれ制御部に接続するための転送部と、を具備するものであっても良い。
【００１０】
ここで、転送部は、デイジーチェーン接続される、又は制御部を中心にスター接続されるものであれば良い。
【００１１】
さらに、シフトレジスタが設けられ、シフトレジスタにより駆動線及び／又は検出線が選択されれば良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の静電容量方式タッチパネルには、大型のパネルであっても安価に製造可能であり、高速にパネル全体をスキャン可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルのパネルユニットの構成を説明するための平面図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルの接続例を説明するための概略ブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルの他の接続例を説明するための概略ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルのパネルユニットの他の構成を説明するための平面図である。
【図５】図５は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルのさらに他の接続例を説明するための概略ブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施例の静電容量方式タッチパネルのパネルユニットの構成を説明するための平面図である。
【図７】図７は、本発明の静電容量方式タッチパネルの転送部の構成を説明するための概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。。図１は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルのパネルユニットの構成を説明するための平面図である。また、図２は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルの接続例を説明するための概略ブロック図である。図示の通り、本発明の静電容量方式タッチパネルは、複数のパネルユニット１０と、駆動回路２０と、検出回路３０と、接続部４０と、制御部５０とから主に構成されている。
【００１５】
パネルユニット１０は、図示例では２つのパネルユニットを並べて配置した例を示している。パネルユニット１０は、駆動線１１と検出線１２を有している。駆動線１１は、ＸＹ座標軸の一方に沿って複数平行に配置されるものである。検出線１２は、ＸＹ座標軸の他方に沿って複数平行に配置されるものである。図示例では、駆動線１１がＹ軸に沿って配置され、検出線１２がＸ軸に沿って配置されている。例えば、駆動線１１及び検出線１２は、銅線やラインパターン等、導電性部材からなるものであれば良い。また、駆動線１１及び検出線１２は、基板上にそれぞれ絶縁された状態で配設されれば良い。また、フレキシブル基板等、可撓性のあるシート基材に配設されても良い。
【００１６】
駆動回路２０は、パネルユニット１０の駆動線１１に所定の駆動電圧を入力することで駆動線１１を駆動するものである。ここで、所定の駆動電圧とは、例えば発振器からの所定の周波数の出力信号である。そして、駆動回路２０には、例えば駆動アンプが含まれ、発振器からの信号を増幅して駆動線１１に与える。
【００１７】
検出回路３０は、パネルユニット１０の検出線１２からの信号を検出するものである。ここで、検出線１２からの信号は、静電結合に基づき流れる電流である。検出回路３０は、オペアンプ等の増幅回路を有しており、検出線１２に流れる電流又は電位差を計測する。
【００１８】
接続部４０は、複数のパネルユニット１０をタイル状に並べた際に、各パネルユニット１０の対応する駆動線１１及び／又は検出線１２の一端をそれぞれ接続し駆動回路２０及び／又は検出回路３０に接続するものである。図示の通り、第１実施例の静電容量方式タッチパネルの例では、パネルユニット１０を２枚横に並べたものを示している。各パネルユニット１０に、それぞれ接続部４０が設けられており、接続部４０は、駆動線１１を駆動回路２０に接続するためのものと、検出線１２を検出回路３０に接続するためのものからなっている。図２を用いてこの際の接続部についてより具体的に説明する。なお、図２では、駆動線１１及び検出線１２は、説明上、各パネルユニットに対して複数の配線からなる配線群として示した。駆動回路２０側は、接続部４０により、各駆動線１１の一端Ｘ１，Ｘ２をそのまま駆動回路２０にＸ１、Ｘ２として接続している。なお、各駆動線１１の他端は開放状態となっている。また、検出回路３０側は、対応する検出線１２の一端ＡＹ１，ＢＹ１をそれぞれ接続した上で、検出回路３０にＹとして接続するように構成されている。具体的には、パネルユニット１０上で一直線上に並ぶ検出線１２同士を接続し、これを検出回路３０に接続している。これにより、２枚横に並べたパネルユニット１０上の直線状に並ぶ検出線１２同士がそれぞれ繋がることになる。
【００１９】
制御部５０は、駆動回路２０及び検出回路３０を制御するものである。制御部５０の制御手法としては、静電容量方式タッチパネルの一般的な制御手法であれば良い。具体的には、第１実施例では、所定の駆動線１１を駆動回路２０に順次接続するよう制御すると共に、検出線１２を検出回路３０に順次接続するよう制御すれば良い。即ち、１本の駆動線１１を駆動回路２０に接続し駆動させた状態で、各検出線１２を順次検出回路３０に接続切り替えしていけば良い。なお、接続されていない駆動線１１及び検出線１２は、適宜ＧＮＤ電位に固定する。駆動線１１及び検出線１２を順次接続することで、選択された駆動線と検出線の組み合わせにより、どの交点からの信号が検出されたか判別可能なため、これを利用してタッチ位置座標が検出される。この際、検出線１２は、対応する検出線同士が接続された状態のものを順次検出回路３０に接続していくため、単純にすべての検出線１２を検出回路３０に接続するのと比べて、半分のスイッチ等の数で足りる。
【００２０】
このように、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルは、複数のパネルユニットを並べて配置することが可能であるため、大型のタッチパネルにしたい場合にはパネルユニットを複数用いれば良く、個々のパネルユニットは大型にする必要がないので安価に製造可能である。また、単に複数のパネルユニットを並べるだけではなく、対応する検出線同士を接続した上で順次検出回路に接続していくため、高速に走査可能となる。
【００２１】
ここで、上述の図示例では、対応する検出線１２の一端をそれぞれ接続する例を示したが、本発明はこれに限定されない。図３は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルの他の接続例を説明するための概略ブロック図である。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表しているため、詳説は省略する。なお、図３でも、駆動線１１及び検出線１２は、説明上、各パネルユニットに対して複数の配線からなる配線群として示した。図示の通り、この例では、対応する駆動線１１の一端Ｘ１，Ｘ２をそれぞれ接続した上で駆動回路２０に接続するように構成している。また、各検出線１１の一旦ＡＹ１，ＢＹ１は、そのまま検出回路３０にＹ１，Ｙ２として接続されている。この場合は、２つのパネルユニットをそれぞれ同時に並列に操作できるため、パネルユニット２枚分の大きさと同等のパネルユニットを１枚用いる場合と比べ、走査時間は半分で済む。さらに、駆動線１１及び検出線１２の両方とも、対応する線の一端をそれぞれ接続し、それぞれ駆動回路２０及び検出回路３０に接続するようにしても良い。また、パネルユニットを２枚横に並べたものを示したが、本発明はこれに限定されず、タイル状に複数のパネルユニットを並べても良い。ここで、タイル状とは、Ｘ軸方向に複数枚並べるものや、ＸＹ軸方向に複数枚並べるものも含むものである。そして、その枚数にも制限は無い。パネルユニットの枚数が増えても、対応する駆動線及び／又は検出線の一端をそれぞれ接続した上で駆動回路及び／又は検出回路に接続すれば良い。
【００２２】
図４は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルのパネルユニットの他の構成を説明するための平面図である。また、図５は、本発明の第１実施例の静電容量方式タッチパネルのさらに他の接続例を説明するための概略ブロック図である。図中、図１や図２と同一の符号を付した部分は同一物を表しているため、詳説は省略する。図１及び図２では、対応する検出線の一端をそれぞれ接続して検出回路に接続する例を示していたが、図４及び図５の例では、検出線だけでなく、駆動線に対しても対応する駆動線の一端をそれぞれ接続して駆動回路に接続したものを示している。
【００２３】
図示の通り、この例では、パネルユニット１０を４枚縦横に並べたものを示した。そして、各パネルユニット１０の対応する駆動線１１の一端ＡＸ１，ＢＸ１及びＡＸ２，ＢＸ２をそれぞれ接続し、駆動回路２０にＸ１，Ｘ２として接続すると共に、対応する検出線１２の一端ＡＹ１，ＢＹ１及びＡＹ２，ＢＹ２をそれぞれ接続し、検出回路３０にＹ１，Ｙ２として接続している。これにより、２枚縦に並べたパネルユニット１０上の直線状に並ぶ駆動線１１同士、及び、２枚横に並べたパネルユニット１０上の直線状に並ぶ検出線１２同士が、それぞれ繋がることになる。そして、このようなパネルユニット１０を上下に配置することで、４枚分の巨大なパネルを有するタッチパネルが実現可能となる。
【００２４】
例えば図示例のように、各パネルユニット１０が、それぞれ１４本の駆動線及び１０本の検出線を有する場合、各線の交点は１４×１０＝１４０の交点となる。そして、パネルユニット１０が４枚だと、１４０×４＝５６０の交点を有することになる。ここで、パネルユニット４枚分の大きさと同等のパネルユニットを有する従来のタッチパネルの場合、このまま５６０の交点のすべてスキャンする必要がある。しかしながら、本発明の静電容量方式タッチパネルでは、各パネルユニットをそれぞれ同時に並列に駆動及び検出することが可能となるため、１／４の交点、即ち１４０の交点をスキャンする時間で足りる。さらに、対応する駆動線の一端を接続し、また、対応する検出線の一端を接続していることから、配線本数としてはさらに１／４となるため、駆動回路や検出回路に順次接続するためのスイッチ等の数も１／４で足りる。
【００２５】
上述の図示例では、駆動回路及び検出回路は共通のものを用いており、パネルユニットからの配線を接続部で束ねた上で、共通の駆動回路及び検出回路に接続していた。しかしながら、本発明はこれに限定されず、パネルユニット毎に駆動回路及び検出回路を設けるように構成しても良い。
【００２６】
図６は、本発明の第２実施例の静電容量方式タッチパネルのパネルユニットの構成を説明するための平面図である。図中、図１乃至図５と同一の符号を付した部分は同一物を表しているため、詳説は省略する。この例では、駆動回路２０及び検出回路３０が、パネルユニット１０毎に設けられている。そして、駆動回路２０及び検出回路３０をそれぞれ接続する転送部６０が、パネルユニット１０毎に設けられている。転送部６０は、駆動回路２０及び検出回路３０をそれぞれ制御部５０に接続するためのものである。図示例では、転送部６０は、他のパネルユニットの転送部６０を介して制御部５０に間接的に接続されている。そして、制御部５０が、転送部６０を介して接続された駆動回路２０及び検出回路３０を制御している。即ち、本発明の第２実施例の静電容量方式タッチパネルは、各パネルユニットにサブ基板を有しており、サブ基板に駆動回路２０、検出回路３０、そして転送部６０が設けられている。また、これらをデイジーチェーン接続し、最終的に接続されるメイン基板には、転送部６０が接続される制御部５０が設けられている。各パネルユニットに設けられたサブ基板の検出回路３０により検出信号を増幅し、これを転送部６０を用いてメイン基板の制御部５０に送るようにする。転送部６０では、メイン基板からのタイミング信号等も各サブ基板に送ることが可能である。なお、本発明は転送部がデイジーチェーン接続されるものに限定されるものではない。例えば、各転送部が制御部にそれぞれ直接接続されるように、制御部を中心としてスター接続されるものであっても良い。即ち、転送部は他の転送部を介して間接的に制御部に接続されるものであっても良いし、各転送部が直接制御部に接続されるものであっても良い。
【００２７】
図７を用いて転送部についてより具体的に説明する。図７は、本発明の静電容量方式タッチパネルの転送部の構成を説明するための概略ブロック図である。図示の通り、転送部６０には、シフトレジスタ６１が内蔵されており、これをコネクタ６２を介して接続される制御部５０で制御している。シフトレジスタ６１は、駆動回路２０の駆動アンプ２１を順次接続するように駆動スイッチ２２を制御するために用いられると共に、検出回路３０のアンプ回路３１を順次接続するように検出スイッチ３２を制御するために用いられる。シフトレジスタ６１には、各転送部６０の同期を取るためのシフトクロック信号や、検出線・駆動線を選択するための選択信号が、制御部５０から入力される。
【００２８】
このように構成することで、各パネルを同時に並列に検出動作させることが可能となるため、タッチ検出を高速に行うことができる。また、駆動線と検出線の干渉や、外部ノイズの混入、多芯接続ケーブルを用いることによるコスト増の問題等が起こらない。
【００２９】
なお、本発明の静電容量方式タッチパネルは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１０    パネルユニット
１１    駆動線
１２    検出線
２０    駆動回路
２１    駆動アンプ
２２    駆動スイッチ
３０    検出回路
３１    アンプ回路
３２    検出スイッチ
４０    接続部
５０    制御部
６０    転送部
６１    シフトレジスタ
【図１】
2015075998.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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