(57)【要約】  タッチパネル装置及びその接触位置の検出方法を提供する。タッチパネル装置は、伝導性物質に形成される少なくとも１つのタッチパターン対を一面に備えるタッチパネルと、接触物体が上記タッチパターン対に接触されたら接触された上記タッチパターン対のインピーダンスを利用して上記接触物体の接触位置に対応する接触信号を発生するタッチセンサと、を備えることを特徴とする。タッチパネル装置は、導電性物質に形成される複数個のタッチパターン対を含む。接触物体の第１軸位置は接触物体が接触されるタッチパターンがあるか否かで判別され、接触物体の第２軸位置はタッチパターンの静電容量の変化またはタッチパターンに印加される基準信号が遅延する遅延時間で判別される。
2011502313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝導性物質で形成される少なくとも１つのタッチパターン対が形成された一面を有するタッチパネルと、
接触物体が前記タッチパターン対に接触されると、接触した前記タッチパターン対のインピーダンスを利用して前記接触物体の接触位置に対応する接触信号を発生するタッチセンサと、
を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記タッチパターン対は、
１つの座標軸の位置によって前記伝導性物質が形成される領域が変化されるようにパターンされて前記接触物体が接触されると接触位置に従って前記タッチパターン対のキャパシタンスが変化することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記タッチセンサは、
前記接触物体が前記タッチパターン対に接触されると、前記タッチパターンのキャパシタンスを利用して第１座標値に相当する第１位置値を求め、前記タッチパターン対のうち前記接触されたタッチパターン対の位置を第２座標値に相当する第２位置値として設定し、前記第１及び第２座標値に対応する前記接触信号を発生することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記タッチセンサは、
接触面積が変化されるか、または第１位置値が外部ノイズに影響を受けても前記接触面積や前記外部ノイズによる前記第１位置値の変化を補償して前記接触物体の実際位置値に対応する前記第１位置値を判別することを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
前記タッチセンサは、
前記タッチパターン対のキャパシタンスに対応する値の平均値を利用して前記第１位置値の変化を補償することを特徴とする請求項４に記載のタッチパネル装置。
【請求項６】
前記タッチセンサは、
クロック信号を発生する基準信号発生部と、
前記クロック信号を印加して前記キャパシタンスに対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号を発生する遅延信号発生部と、
前記遅延信号との差又は和に対応する１つの座標を前記第１位置値で設定して、前記遅延された時間が検出される前記タッチパターン対の位置を前記第２位置値で設定して前記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、
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装置。
【請求項７】
前記遅延信号発生部は、
前記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、前記第１タッチパターンのキャパシタンスにより第１遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、
前記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、前記第２タッチパターンのキャパシタンスにより第２遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項６に記載のタッチパネル装置。
【請求項８】
前記タッチセンサは、
クロック信号を発生する基準信号発生部と、
前記クロック信号を印加して前記キャパシタンスに対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号と前記遅延信号とを比較するための比較信号を発生する遅延信号発生部と、
前記比較信号を前記遅延信号のそれぞれに比較してそれぞれの遅延された時間に対応する前記接触位置値の平均値を前記第１位置値とし、前記タッチパターン対のうちの前記遅延された時間が検出される前記タッチパターン対の位置を前記第２位置値として前記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、
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装置。
【請求項９】
前記遅延信号発生部は、
前記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、前記第１タッチパターンのキャパシタンスにより第１遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、
前記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、前記第２タッチパターンのキャパシタンスにより第２遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、
前記クロック信号を印加して所定遅延時間を有する比較信号を発生する比較信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項８に記載のタッチパネル装置。
【請求項１０】
前記タッチパターン対のそれぞれは、
クロス−対称タッチパターンであることを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
【請求項１１】
前記タッチパターン対のそれぞれは、
直角三角形状のタッチパターンであることを特徴とする請求項１０に記載のタッチパネル装置。
【請求項１２】
前記タッチパターン対は、
座標軸の位置とは関係なく前記伝導性物質領域が一定するようにパターニングされて前記接触物体が接触されると接触位置によって抵抗値が変化することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項１３】
前記タッチセンサは、
前記接触物体が前記タッチパターン対に接触されると、前記タッチパターンの抵抗値を利用して第１座標値に相当する第１位置値を決定し、前記タッチパターン対のうちの前記接触物体が接触されたタッチパターン対の位置を第２座標値に相当する第２位置値として設定し、前記座標値に対応する前記接触信号を発生することを特徴とする請求項１２に記載のタッチパネル装置。
【請求項１４】
前記タッチセンサは、
接触面積が変化されるか、または前記第１位置値が外部ノイズに影響を受けても前記接触面積や前記外部ノイズによる前記第１位置値の変化を補償して前記接触物体の実際位置値に対応する前記第１位置値を判別することを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル装置。
【請求項１５】
前記タッチセンサは、
前記タッチパターン対の抵抗値に対応する値の平均値を利用して補償されることを特徴とする請求項１４に記載のタッチパネル装置。
【請求項１６】
前記タッチセンサは、
クロック信号を発生する基準信号発生部と、
前記クロック信号を印加して前記抵抗値に対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号を発生する遅延信号発生部と、
前記比較信号との差又は和の値に対応する１つの座標を前記第１位置値として設定し、前記遅延時間が検出される前記タッチパターン対の位置を前記第２位置値として前記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル装置。
【請求項１７】
前記遅延信号発生部は、
前記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、前記第１タッチパターンの抵抗値により第１遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、
前記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、前記第２タッチパターンの抵抗値により第２遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項１６に記載のタッチパネル装置。
【請求項１８】
前記タッチセンサは、
クロック信号を発生する基準信号発生部と、
前記クロック信号を印加して前記抵抗値に対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号と前記遅延信号とを比較するための比較信号を発生する遅延信号発生部と、
前記比較信号を前記遅延信号のそれぞれに比較してそれぞれの遅延された時間に対応する前記位置値の平均値を前記第１位置値とし、前記タッチパターン対のうちの前記遅延された時間が検出される前記タッチパターン対の位置を前記第２位置値として前記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項１３に記載のタッチパネル装置。
【請求項１９】
前記遅延信号発生部は、
前記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、前記第１タッチパターンの抵抗値により第１遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、
前記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、前記第２タッチパターンの抵抗値により第２遅延信号を発生するために前記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、
前記クロック信号を印加して所定遅延時間を有する比較信号を発生させる比較信号発生部と、
を備えることを特徴とする請求項１８に記載のタッチパネル装置。
【請求項２０】
前記タッチパターン対のそれぞれは、
対称構造であることを特徴とする請求項１２に記載のタッチパネル装置。
【請求項２１】
前記タッチパターン対のそれぞれは、
長方形状のタッチパターン対であることを特徴とする請求項２０に記載のタッチパネル装置。
【請求項２２】
前記伝導性物質は、
ＩＴＯを利用したことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項２３】
伝導性物質で形成された少なくとも１つのタッチパターン対が形成される一面を有するタッチパネル装置の接触位置検出方法において、
接触物体によって接触されたタッチパターン対の変化するインピーダンスを検出する段階と、
前記タッチパターン対のインピーダンスを利用して第１座標値を計算する段階と、
前記タッチパターン対のうちの前記接触物体によって接触されたタッチパターン対の位置を第２座標値として設定する段階と、
前記第１座標値及び第２座標値に対応する接触信号を発生する段階と、
を備えることを特徴とするタッチパネル装置の接触位置検出方法。
【請求項２４】
前記第１座標値を計算する段階は、
クロック信号を発生する段階と、
前記タッチパターン対のインピーダンスに対応する遅延時間によって前記クロック信号を遅延して第１クロック遅延信号及び第２クロック遅延信号を発生する段階と、
前記第１クロック遅延信号と前記第２クロック遅延信号との差又は和の値に対応される前記第１座標値を計算する段階と、
を備えることを特徴とする請求項２３に記載のタッチパネル装置の接触位置検出方法。
【請求項２５】
前記第１座標値を計算する段階は、
クロック信号を発生する段階と、
指定された遅延時間によって前記クロック信号を遅延して比較信号を生成する段階と、
前記タッチパターン対のインピーダンスに対応する遅延時間よって前記クロック信号を遅延して第１クロック遅延信号及び第２クロック遅延信号を発生する段階と、
前記第１クロック遅延信号と前記比較信号を比較して遅延時間に対応する第１位置値を計算する段階と、
前記第２クロック遅延信号と前記比較信号を比較して遅延時間に対応する第２位置値を計算する段階と、
前記第１位置値と前記第２位置値との平均値に対応する前記第１座標値を計算する段階と、
を備えることを特徴とする請求項２３に記載のタッチパネル装置の接触位置検出方法。
【請求項２６】
前記インピーダンスは、
キャパシタンスであることを特徴とする請求項２３に記載のタッチパネル装置の接触位置検出方法。
【請求項２７】
前記インピーダンスは、
抵抗値であることを特徴とする請求項２３に記載のタッチパネル装置の接触位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、タッチパネル装置に関する。特に、詳しくは、伝導性酸化物薄膜を利用したタッチパネル装置及びこの装置の接触位置検出方法(ＴＯＵＣＨ  ＰＡＮＥＬ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＤＥＴＥＣＴＩＮＧ  ＣＯＮＴＡＣＴ  ＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＴＨＥＲＥＯＦ)に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ、インジウム−錫の複合酸化物)膜はディスプレイデバイス、特に、液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)の透明電極の透明導電性酸化膜として一般に用いられる。ＩＴＯ膜は、高い透明度と低い面抵抗を有し、パターン形成が容易であるため、液晶表示装置(ＬＣＤ)だけでなく有機発光(ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ)装置や太陽電池、プラズマディスプレイパネル(ＰＤＰ)及び電子ペーパー(Ｅ−Ｐａｐｅｒ)などの多様な分野に適用され、ＣＲＴ(ｃａｔｈｏｄｅ−ｒａｙｔｕｂｅ)モニタのＩＴＯインクまたは電磁波遮蔽物質としても用いられている。
【０００３】
一般的にタッチパネルは、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰまたはＬＥＤのようなディスプレイ装置の表面に設けられる。そのため、ユーザがイメージディスプレイ装置を見ながらタッチパネルのＩＴＯフィルムに圧力を印加することによって、タッチパネルは信号を出力する。指や他の接触物体がタッチパネルのスクリーン付近に近づけたり接触したりすることで、タッチパネルは指や接触物体の位置を検知する。タッチパネルはコンピュータやＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)のようなイメージディスプレイ装置の画面に設けられて、キーボードやマウスがなくても指やペンを用いて容易に画面上からデータを入力することができる。
【０００４】
タッチパネルは、抵抗性タッチパネルと静電容量(ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ)方式タッチパネル、超音波(ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ)方式タッチパネル、光センサ方式タッチパネル(例えば、赤外線(ＵＶ)センサタッチパネル)及び電子誘導(ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ)方式タッチパネルに分類される。抵抗性タッチパネルはスペーサによって分類され、圧力で互いに接触するように配置された２つの抵抗性シートを備える。
【０００５】
図１は、従来の静電容量方式タッチパネルの平面図であって、図２は図１の単層線Ｈ−Ｈ’による静電容量方式タッチパネルの単層図である。
図１及び図２に示すように、ガラス基板２０の上部面及び下部面には、それぞれ透明電極１０、３０がコーティングされている。
【０００６】
ガラス基板２０の下部面にコーティングされる透明電極３０はディスプレイ装置から発生するノイズに対してタッチパネルの電子部品を保護し、ガラス基板２０の上部面にコーティングされる透明電極１０はタッチ信号を送出する。
【０００７】
透明電極１０は、ガラス基板２０の上部面及び下部面にＩＴＯまたはＴＡＯ(Ｔｉｎ  Ａｎｔｉｍｏｎｙ  Ｏｘｉｄｅ)として形成される。図２における透明電極１０、３０はＩＴＯとして形成される。
よって、透明電極１０の四角(ｆｏｕｒ  ｓｉｄｅ)のそれぞれには金属電極１１が形成されている。
【０００８】
金属電極１１は透明電極１０の周辺に抵抗ネットワークを形成し、該抵抗ネットワークは透明電極１０の表面全体に均等に制御信号を送出するために線形パターン(ｌｉｎｅａｒ  ｐａｔｔｅｒｎ)として形成されている。
【０００９】
金属電極１１の材質は、銀あるいは銀とガラスとの混合物であって、透明電極１０に直接シルクスクリーン印刷した後に熱処理して形成するか、または一般の導電性物質を蒸着した後にパターニングして形成する。
【００１０】
保護膜２３は、金属電極１１も含めてガラス基板２０の全面にコーティングされる。
上記のように構成された静電容量方式タッチパネルの保護膜２３は、導電性ペン(ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｓｔｙｌｕｓ)または接触物体と透明電極１０との間の電気的な短絡を防止するだけでなく、誘電体層として用いられる。
【００１１】
したがって、静電容量方式タッチパネルは、導電性ペンまたは接触物体が保護膜２３の上部面に位置するか、または保護膜２３をタッチした場合に電磁場が変化して、静電容量方式のタッチパネルが接触位置を検知するができる。
このとき、アナログ測定回路(または、電流センサ；図示せず)は、タッチパネルの四角に接続されて信号を検出し、演算処理を介してＸ−Ｙ位置座標を判別する。
【００１２】
静電容量方式タッチパネルは、透明な金属酸化膜にコーティングされている曲面ガラスまたは平面ガラスである。均一な電界(ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｆｉｅｌｄ)を生成するために、電圧が静電容量方式タッチパネルの四角のそれぞれに印加される。また、接触物体が静電容量方式タッチパネルに接触されると電界変化が生じて接触位置を判別することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、単層(Ｏｎｅ  Ｌａｙｅｒ)導電性物質(例えば、ＩＴＯフィルム）を利用したタッチパネル装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、単層導電性物質を利用したタッチパネル装置に接触する接触物体の接触位置を検出する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために本発明のタッチパネル装置は、伝導性物質から形成される少なくとも１つのタッチパターン対が形成された一面を有するタッチパネルと、接触物体が上記タッチパターン対に接触すると、その接触した上記タッチパターン対のインピーダンスを利用して上記接触物体の接触位置に対応する接触信号を発生させるタッチセンサと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明のタッチパターン対は、１つの座標軸の位置によって上記伝導性物質が形成される領域が変化するようにパターンされて上記接触物体が接触すると接触位置によって上記タッチパターン対のキャパシタンスが変化することを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、上記接触物体が上記タッチパターン対に接触されると、上記タッチパターンのキャパシタンスを利用して第１座標値に相当する第１位置値を求めて、上記タッチパターン対のうちの上記接触されたタッチパターン対の位置を第２座標値に相当する第２位置値として設定し、上記第１及び第２座標値に対応する上記接触信号を発生することを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、接触面積が変化されるか、または第１位置値が外部ノイズによって影響を受けても、上記接触面積や上記外部ノイズによる上記第１位置値の変化を補償して上記接触物体の実際位置値に対応する上記第１位置値を判別することを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、上記タッチパターン対のキャパシタンスに対応する値の平均値を利用して上記第１位置値の変化を補償することを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、クロック信号を発生する基準信号発生部と、上記クロック信号を印加して上記キャパシタンスに対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号を発生する遅延信号発生部と、上記遅延信号との差又は和に対応する１つの座標を上記第１位置値として設定し、上記遅延された時間が検出される上記タッチパターン対の位置を上記第２位置値として設定して上記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するために本発明の遅延信号発生部は、上記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、上記第１タッチパターンのキャパシタンスにより第１遅延信号を発生するために上記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、上記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、上記第２タッチパターンのキャパシタンスにより第２遅延信号を発生するために上記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、クロック信号を発生する基準信号発生部と、上記クロック信号を印加して上記キャパシタンスに対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号と上記遅延信号とを比較するための比較信号を発生させる遅延信号発生部と、上記比較信号を上記遅延信号のそれぞれと比較してそれぞれの遅延された時間に対応する上記接触位置値の平均値を上記第１位置値とし、上記タッチパターン対のうち上記遅延された時間が検出される上記タッチパターン対の位置を上記第２位置値として上記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するために本発明の遅延信号発生部は、上記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、上記第１タッチパターンのキャパシタンスにより第１遅延信号を発生するために上記クロック信号を印加して遅延させる第１信号発生部と、上記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、上記第２タッチパターンのキャパシタンスにより第２遅延信号を発生するために上記クロック信号を印加して遅延させる第２信号発生部と、上記クロック信号を印加して所定遅延時間を有する比較信号を発生する比較信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
上記目的を達成するために本発明のタッチパターン対のそれぞれは、クロス−対称タッチパターンであることを特徴とする。
【００２５】
上記目的を達成するために本発明のタッチパターン対のそれぞれは、直角三角形状のタッチパターンであることを特徴とする。
【００２６】
上記目的を達成するために本発明のタッチパターン対は、座標軸の位置とは関係なく上記伝導性物質の領域が一定するようにパターニングされ、上記接触物体が接触されると接触位置によって抵抗値が変化することを特徴とする。
【００２７】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、上記接触物体が上記タッチパターン対に接触されると、上記タッチパターンの抵抗値を利用して第１座標値に相当する第１位置値を決定し、上記タッチパターン対のうち上記接触物体が接触されたタッチパターン対の位置を第２座標値に相当する第２位置値として設定し、上記座標値に応じる上記接触信号を発生させることを特徴とする。
【００２８】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、接触面積が変化されるか、または上記第１位置値が外部ノイズにより影響を受けても上記接触面積や上記外部ノイズによる上記第１位置値の変化を補償して上記接触物体の実際位置値に対応する上記第１位置値を判別することを特徴とする。
【００２９】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、上記タッチパターン対の抵抗値に対応する値の平均値を利用して補償することを特徴とする。
【００３０】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、クロック信号を発生する基準信号発生部と、上記クロック信号を印加して上記抵抗値に対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号を発生する遅延信号発生部と、上記比較信号との差又は和の値に対応する１つの座標を上記第１位置値として設定し、上記遅延時間が検出される上記タッチパターン対の位置を上記第２位置値として上記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００３１】
上記目的を達成するために本発明の遅延信号発生部は、上記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、上記第１タッチパターンの抵抗値によって第１遅延信号を発生させるために上記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、上記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、上記第２タッチパターンの抵抗値によって第２遅延信号を発生させるために上記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００３２】
上記目的を達成するために本発明のタッチセンサは、クロック信号を発生する基準信号発生部と、上記クロック信号を印加して上記抵抗値に対応する遅延時間を有する少なくとも２つの遅延信号と上記遅延信号と比較するための比較信号を発生する遅延信号発生部と、上記比較信号を上記遅延信号それぞれと比較してそれぞれ遅延された時間に対応する上記位置値の平均値を上記第１位置値とし、上記タッチパターン対のうち上記遅延した時間が検出される上記タッチパターン対の位置を上記第２位置値として上記接触信号を出力する接触位置信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
上記目的を達成するために本発明の遅延信号発生部は、上記タッチパターン対の第１タッチパターンに接続され、上記第１タッチパターンの抵抗値によって第１遅延信号を発生させるために上記クロック信号を印加して遅延する第１信号発生部と、上記タッチパターン対の第２タッチパターンに接続され、上記第２タッチパターンの抵抗値によって第２遅延信号を発生させるために上記クロック信号を印加して遅延する第２信号発生部と、上記クロック信号を印加して所定遅延時間を有する比較信号を発生する比較信号発生部と、を備えることを特徴とする。
【００３４】
上記目的を達成するために本発明のタッチパターン対のそれぞれは、対称構造であることを特徴とする。
【００３５】
上記目的を達成するために本発明のタッチパターン対のそれぞれは、長方形状のタッチパターン対であることを特徴とする。
【００３６】
上記目的を達成するために本発明のタッチパネル装置の上記伝導性物質は、ＩＴＯを用いることを特徴とする。
【００３７】
上記他の目的を達成するために本発明のタッチパネル装置の接触位置検出方法は、伝導性物質に形成される少なくとも１つのタッチパターン対が形成された一面を有するタッチパネル装置の接触位置検出方法において、接触物体によって接触されるタッチパターン対の変化されたインピーダンスを検出する段階と、上記タッチパターン対のインピーダンスを利用して第１座標値を計算する段階と、上記タッチパターン対のうち上記接触物体により接触されたタッチパターン対の位置を第２座標値として設定する段階と、上記第１座標値及び第２座標値に対応する接触信号を発生する段階と、を備えることを特徴とする。
【００３８】
上記他の目的を達成するために本発明の第１座標値を計算する段階は、クロック信号を発生する段階、上記タッチパターン対のインピーダンスに対応する遅延時間によって上記クロック信号を遅延して第１クロック遅延信号及び第２クロック遅延信号を発生する段階と、上記第１クロック遅延信号と上記第２クロック遅延信号との差又は和の値に対応される上記第１座標値を計算する段階と、を備えることを特徴とする。
【００３９】
上記他の目的を達成するために第１座標値を計算する段階は、クロック信号を発生する段階と、指定された遅延時間によって上記クロック信号を遅延して比較信号を生成する段階と、上記タッチパターン対のインピーダンスに対応する遅延時間によって上記クロック信号を遅延して第１クロック遅延信号及び第２クロック遅延信号を発生する段階と、上記第１クロック遅延信号と上記比較信号とを比較して遅延時間に対応する第１位置値を計算する段階と、上記第２クロック遅延信号と上記比較信号とを比較して遅延時間に対応する第２位置値を計算する段階と、上記第１位置値と上記第２位置値の平均値に対応する上記第１座標値を計算する段階と、を備えることを特徴とする。
【００４０】
上記他の目的を達成するために本発明のタッチパネル装置の接触位置検出方法の上記インピーダンスは、キャパシタンスであることを特徴とする。
【００４１】
上記他の目的を達成するために本発明のタッチパネル装置の接触位置検出方法の上記インピーダンスは、抵抗値であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
したがって、本発明のタッチパネル装置及びその接触位置検出方法は、伝導性物質にパターニングされた複数個のタッチパターン対を有するタッチパネルを備え、タッチパネルの一軸は接触物体の接触可否を検出し、一軸はタッチパターン対に接触された接触物体によってタッチパターン対のキャパシタンス変化量または遅延時間を検出して接触物体の接触位置を検出して出力するため、タッチパネル装置が実現でき、また、タッチパネルに単層ＩＴＯフィルムを利用するため生産がよく、透明度が向上されていて、コストも節減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の静電容量方式タッチパネルを示す平面図である。
【図２】図１の切断線Ｈ−Ｈ’による従来の静電容量方式タッチパネルの単層を示す図である。
【図３】本発明の第１実施例による単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置の構成図である。
【図４】図３のタッチパネル装置に部分接触された接触物体のＹ軸位置を決定する方法を説明するための図である。
【図５】図３のタッチパネル装置に拡大接触された接触物体のＹ軸位置を決定する方法を説明するための図である。
【図６】ノイズがある場合に図３のタッチパネル装置に接触された接触物体のＹ軸位置を決定する方法を説明するための図である。
【図７】本発明の他の実施例による単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置の構成図である。
【図８】図７のタッチパネル装置において１つのタッチパターン対を利用したタッチセンサの一例を示す図である。
【図９】図７のタッチパネル装置において１つのタッチパターン対を利用したタッチセンサの他の例を示す図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施例による単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置の構成図である。
【図１１】図１０のタッチパネル装置において１つのタッチパターン対を利用したタッチセンサの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下に、添付した図面を参照して本発明のタッチパネル装置及びその接触位置検出方法を説明する。
【００４５】
図３は、本発明の第１実施例による単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置の構成図である。
【００４６】
図３に示すように、タッチパネル装置は、ＩＴＯフィルム１１０、タッチセンサ１０５を備える。
【００４７】
ＩＴＯフィルム１１０には、直角三角形状のタッチパターン対１１１〜１２２が形成されていて、それぞれのタッチパターン対１１１〜１２２はタッチセンサ１０５と接続されている。
【００４８】
タッチパターン１１１〜１２２に接触物体が接触されると、タッチパターン１１１〜１２２のキャパシタンスが変化される。したがって、キャパシタンスの変化量を検出して接触物体の位置を検出することができる。
【００４９】
ＩＴＯフィルム１１０には、複数のタッチパターン対１１１〜１２２が形成されるが、本発明では６個のタッチパターン対１１１〜１２２だけを例に説明する。
【００５０】
ＩＴＯフィルム１１０のＸ軸は６個のタッチパターン対１１１〜１２２が形成されて接触物体によるタッチパターンのタッチ可否によってＸ軸の位置が決定される。
【００５１】
ＩＴＯフィルム１１０のＹ軸はタッチパターン対１１１〜１２２に接触される接触物体の接触面積によってタッチパターン対１１１〜１２２のキャパシタンスが変化するようになって、そのキャパシタンスによってＹ軸の位置が決定される。
【００５２】
Ｙ軸の分解能(Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)は測定可能なキャパシタンスの大きさによって可変されるが、本発明では８ビットの解像度(２５６段階)を用いる。
【００５３】
例えば、接触物体が一番目のタッチパターン対に接触されると、Ｘ軸位置値は１であって、接触物体のＹ軸位置の判別は接触された接触物体の接触面積により変化するタッチパターン対のキャパシタンスを検出し、キャパシタンスに対応されるＹ軸座標を設定して接触された接触物体の位置を決定する。
【００５４】
本発明において、タッチパターン一対１１１、１１２のうち１個のタッチパターン１１２と他のタッチパターン一対１１３、１１４のうち１個のタッチパターン１１３とが同時に接触された場合、すなわち、一対のタッチパターン１１２、１１３が同時に接触されても、接触物体の接触位置が決定される。
【００５５】
タッチセンサ１０５は、接触物体がＩＴＯフィルム１１０のタッチパターン対１１１〜１２２の接触可否と接触されたタッチパターン対１１１〜１２２のキャパシタンスの変化量を検出し、キャパシタンスの大きさに従ってＩＴＯフィルム１１０に接触された接触物体の接触位置を決定することになる。
ここで、Ｘ軸とＹ軸の決定は、ＩＴＯフィルム１１０のタッチパターン対１１１〜１２２の配置によって変化される。
【００５６】
接触物体が複数個のタッチパターン対１１１〜１２２に接触される場合、接触物体の接触位置を決定する方法としては多様な方法があげられる。例えば、接触物体が接触されているすべてのタッチパターン対１１１〜１２２のＸ軸とＹ軸位置値を決定し、その平均を算出して接触位置を決定する方法がある。しかしながら、本発明では説明の便宜のために１つのタッチパターン対が選択されたものを例とする。
【００５７】
図４は、図３のタッチパネル装置に部分的に接触された接触物体のＹ軸位置を決定する方法を説明するための図である。
図４は、複数個のタッチパターン対と接触面Ａ、Ｂ、Ｃとを含む。
図３及び図４を参照して、タッチパネル装置に部分的に接触された接触物体のＹ軸位置決定方法を説明する。
【００５８】
タッチパターン対１４０、１４１は、接続線Ｐ１、Ｐ７を介してタッチセンサ１０５と接続される。接触物体がタッチセンサ１０５方向のタッチパターンに接触されているので、タッチセンサ１０５から検出されるタッチパターン１４０のキャパシタンスは増加し、その一方、タッチセンサ１０５から検出されるタッチパターン１４１のキャパシタンスは減少する。これはタッチパターンと接触物体の接触面積(すなわち、タッチパターンと接触物体が重なる面積)が大きいほど、接触物体によって誘導されるキャパシタンスが増加するからである。
【００５９】
タッチパターン対１４０、１４１は、接触物体が理想的に接触されてＡ接触面を有する。この場合、タッチパターン１４０及びタッチパターン１４１から検出されるキャパシタンスは同一である。したがって、キャパシタンスＹＡ１、ＹＡ２に対応されるＹ軸の座標値は同じ値を有する。
【００６０】
タッチパターン対１５０、１５１は、接触物体が接触されてＡ接触面よりも小さいＢ接触面を有する。タッチパターンのキャパシタンスは接触面積に比例するので、タッチパターン対１５０、１５１はＡ接触面を有した場合よりもタッチパターン対１５０、１５１のキャパシタンスが小さくなるが、Ａ接触面を有する場合よりタッチパターン１５０の座標値はキャパシタンスＹＢ２の量が小さくなってこれに対応するＹ軸の座標値は減少し、タッチパターン１５１の座標値はキャパシタンスＹＢ１の量が小さくなるためこれに対応するＹ軸の座標値は増加することになる。
【００６１】
タッチパターン対１６０、１６１は、接触物体が接触されてＢ接触面よりも小さいＣ接触面を有する場合を示していて、キャパシタンスは接触面積に比例するのでタッチパターン対１６０、１６１はＢ接触面を有する場合よりタッチパターン対１６０、１６１のキャパシタンスＹＣ２、ＹＣ１は少なくなる。
したがって、タッチパターン１６０のＹ軸座標値は、対応するキャパシタンスＹＣ２の量が小さくなるため減少し、タッチパターン１６１のＹ軸座標値はキャパシタンスの量が減少するため増加される。
【００６２】
上記のように、接触物体がタッチパターンに部分的に接触された場合、接触面積が小さくなれば小さくなるほどそれに比例してキャパシタンスが小さくなる。したがって、それぞれのタッチパターンのキャパシタンスに対応する座標値を設定した後、座標値の平均を計算して接触物体の接触位置を決定する。
タッチパターンにおけるキャパシタンスに応じる座標値を設定する際、それぞれのタッチパターンからキャパシタンスを繰り返し検出し、それに対応する複数個の座標値を平均した座標値を算出し、それぞれのタッチパターンの平均した座標値を利用して再び平均値を計算して接触物体の接触位置を決定することができる。
【００６３】
このように、接触物体の接触部分とタッチパターンとの重なる面積が小さいほどタッチパターンによるキャパシタンスに対応するＹ軸座標との差は増加する。したがって、上記のような方法によりタッチパターン対のキャパシタンスに対応される座標の平均値を設けてタッチパターンの位置に対応させる方法により、接触物体の接触位置を補償することができる。
【００６４】
上記のように、接触物体のＹ軸接触位置を求める場合に平均値を算出する演算方式を例にあげて説明したが、Ｙ軸接触位置を求める場合に、キャパシタンスに対応するそれぞれのＹ軸座標値を利用した他の演算方式を用いることもできる。
【００６５】
図５は、図３のタッチパネル装置に拡大接触された接触物体のＹ軸位置を決定する方法を説明するための図である。
【００６６】
以下、図３及び図５を参照して接触物体の拡大接触によるＹ軸位置決定方法を説明する。
図５の拡大接触は、図４の部分接触のような方式を利用して接触物体の接触位置を決定することになる。
タッチパターン対１７０、１７１は、接触物体が理想的に接触されてＡ接触面を有する。この場合、タッチパターン１７０のキャパシタンスＹＡ１とタッチパターン１７１とのキャパシタンスＹＡ２は等しい。したがって、キャパシタンスＹＡ１に対応するＹ軸座標値とキャパシタンスＹＡ２に対応するＹ軸座標値は同じである。
【００６７】
タッチパターン対１８０、１８１は接触物体が接触されてＡ接触面よりも広いＢ接触面を有した場合、タッチパターンのキャパシタンスは接触面積に比例するので、タッチパターン対１８０、１８１のキャパシタンスＹＢ１、ＹＢ２はＡ接触面を有した時よりも大きくなる。したがって、タッチパターン１８０の座標値はキャパシタンスＹＢ２が大きくなるので、これに対応するＹ軸の座標値は増加し、タッチパターン１８１の座標値はキャパシタンスＹＢ１も大きくなるので、これに対応するＹ軸の座標値は減少することになる。
【００６８】
タッチパターン対１９０、１９１は接触物体が接触されてＢ接触面よりも広いＣ接触面を有した場合、キャパシタンスは接触面積に比例するためＢ接触面を有した場合よりもタッチパターン対１９０、１９１のキャパシタンスが大きくなることになるが、Ｂ接触面を有した場合よりもタッチパターン１９０の座標値はキャパシタンスＹＢ２が大きくなるので、これに対応するＹ軸の座標値は増加し、タッチパターン１９１の座標値はキャパシタンスＹＢ１も大きくなるので、これに対応するＹ軸の座標値は減少することになる。
【００６９】
図４の場合と異なって、接触物体がタッチパターン対に拡大接触されると、接触物体と接触パターンとの間の接触面積は増加する。しかしながら、図４の場合のようにタッチパターン対のキャパシタンスに対応する座標値の平均を計算して接触物体の接触位置を補償することができる。
【００７０】
図６は、ノイズがある場合に図３のタッチパネル装置に接触した接触物体のＹ軸位置を決定する方法を説明するための図である。
図６は、タッチパターン２１０、２１１のＹ軸座標値のノイズによる変化を示すグラフ２００である。
【００７１】
次に、ノイズがあった場合のＹ軸位置決定方法を説明する。
接触物体はタッチパターン対２１０、２１１の接触面Ａに接触される。この場合、タッチパターン２１０、２１１のキャパシタンスは、外部ノイズの影響で可変され、よって、タッチパターン２１０、２１１のキャパシタンスに対応するＹ軸座標値はグラフ２００に示すように可変される。
【００７２】
接触した接触物体によるタッチパターン２１０のＹ軸座標値ＹＡ２とタッチパターン２１１のＹ軸座標値ＹＡ１は、外部ノイズの影響を受けて増減される。ノイズはキャパシタンスの変化と同じ効果を有する。タッチパターン２１０のノイズが増加されると、これに対応するＹ軸座標値ＹＡ２も増加される。タッチパターン２１１のノイズが増加されると、これに対応するＹ軸座標値ＹＡ１が減少される。したがって、それぞれのタッチパターン２１０、２１１のキャパシタンスに対応するＹ軸座標値の平均を計算して座標値を算出すると、ノイズに影響を受けないＹ軸座標値を得ることができる。
【００７３】
例えば、タッチパターン対２１０、２１１の長さを１００とした場合、Ｙ軸の座標値も１００であるとしたら、タッチパターン２１０のキャパシタンスが９０ならＹ軸の座標値も９０である。また、タッチパターン２１１のキャパシタンスが１０であれば、Ｙ軸の座標値は９０である。よって、タッチパターン対２１０、２１１の２個のＹ軸値の平均を計算するとＹ軸の絶対座標値は９０となる。同様に、ノイズの影響を受けてそれぞれ測定したキャパシタンスが増加してタッチパターン２１０の測定したキャパシタンスが９５であればＹ軸の座標値は９５であり、タッチパターン２１１の測定したキャパシタンスが１５であれば、Ｙ軸の座標値は８５であって、タッチパターン対２１０、２１１の２個のＹ軸値の平均を計算するとＹ軸の絶対座標値は９０となり、ノイズの影響を受けない状態と同じ値である。
【００７４】
これは直角三角形状のタッチパターン対２１０、２１１が互いに斜辺を対向させて上下対称状に形成されているからである。
【００７５】
上記のように、接触物体の接触位置検出方法は、単層ＩＴＯフィルムを利用してタッチパターンのキャパシタンスを測定し、タッチパターンのキャパシタンスに対応されるＹ軸座標値を求め、それぞれのタッチパターンのＹ軸座標値の平均を計算してＹ軸接触位置を補償する。
【００７６】
しかし、それぞれのタッチパターンの最大及び最小キャパシタンスを設定し、接触物体によって変化されたキャパシタンスを最大及び最小キャパシタンスと直接比較してタッチパネル装置が接触物体の接触位置を求めることもできる。ここで、可変したキャパシタンスと最大最小キャパシタンスとの範囲によって計算される補間技法は測定したキャパシタンスの実際解像度よりも良い解像度を生成することができる。
【００７７】
また、接触位置検出方法は、測定した最大キャパシタンスと最小キャパシタンスを最大キャパシタンスと最小キャパシタンスとして設定し、設定した最大キャパシタンスと最小キャパシタンスに、Ｙ軸座標値の平均を対応させて接触位置を求める補間法を用いることもできる。
【００７８】
図７は、本発明の他の例による単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置の構成図である。
図７に示すように、タッチパネル装置は、ＩＴＯフィルム３００、タッチセンサ３０１、棒状のタッチパターン対３１０、３１１を備える。さらに、図７は接触位置による遅延時間グラフ３１５を示す。
【００７９】
棒状のタッチパターン３１０の一端と棒状のタッチパターン３１１の他端がそれぞれ相互にタッチセンサ３０１に接続されている。図７に示されたタッチパネル装置は接触物体の接触位置によって変化する抵抗値を検出して接触物体の接触位置を決定することができる。
【００８０】
例えば、接触物体(指)がＡ接触面に接触された場合、タッチパターン３１０の抵抗値はタッチパターン３１１の抵抗値よりも低くなる。反対にタッチパターン３１１の抵抗値は比較的タッチパターン３１０の抵抗値よりも高くなる。したがって、タッチパターン対３１０、３１１の２つの抵抗値に対応する数値の平均を算出してタッチパターン対３１０、３１１の接触位置を決定することができる。
【００８１】
上記の実施例のように、タッチパターン３１０、３１１からの位置の平均は多様なタッチの場合と外部ノイズを補償することができる。図８は、図７のタッチパネル装置において１つのタッチパターン対を利用したタッチセンサの一例を示す図である。
【００８２】
図８に示すように、タッチセンサは、基準信号発生部４１０、第１信号発生部４２０、第２信号発生部４３０及び接触位置信号発生部４４０を備える。
【００８３】
次に、図７を参照して図８のタッチセンサの構成要素を説明する。
基準信号発生部４１０は、クロック信号を基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇとして発生して第１信号発生部４２０と第２信号発生部４３０にそれぞれ印加する。
【００８４】
第１信号発生部４２０は、タッチパターン対のうちの第１タッチパターン３１０に接続されて第１タッチパターン３１０の抵抗値ｔｓ１を検出する。第１タッチパターンに接触物体が接触されると第１基準信号発生部４２０は基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを抵抗値ｔｓ１１に従って第１時間遅延させて第１信号ｓｉｇ１を発生する。
【００８５】
第２信号発生部４３０は、タッチパターン対のうちの第２タッチパターン３１１が接続されて第２タッチパターン３１１の抵抗値ｔｓ１を検出する。第２タッチパターンに接触物体が接触されると第２基準信号発生部４３０は基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇを抵抗値ｔｓ２に従って第２時間遅延させて第２信号ｓｉｇ２を発生する。
【００８６】
ここで、第１信号発生部４２０と第２信号発生部４３０は、第１タッチパターン３１０と第２タッチパターン３１１の変化する抵抗値に従って遅延される遅延時間を利用しているが、第１タッチパターン３１０と第２タッチパターン３１１のキャパシタンスに従って遅延される遅延時間を利用することもできる。
【００８７】
接触位置信号発生部４４０は、第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２とを印加し、第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２を比較して信号の遅延時間との差又は和(差と和)を求め、遅延時間との差又は和に対応するＹ軸の座標値を設定し、接触されたタッチパターン対の位置を検出してＸ軸座標の座標値に求めて得られる座標値に対応する接触位置信号ＴＳ＿ＯＵＴを出力する。例えば、信号の遅延時間の合計は多様な接触状態及び外部のノイズを補償するための平均値を計算するために利用し、信号の遅延時間との差と信号の遅延時間との和は補間法による接触位置の座標値を計算するために用いる。
【００８８】
図８のタッチセンサを用いれば、タッチパターン３１０、３１１の抵抗値だけでなく、接触物体(指)によるキャパシタンスにより遅延時間が発生することができる。また、それぞれのタッチパターンをタッチセンサ３０１に接続するための内部配線Ｐ１、Ｐ７の長さは同一にすることが好ましい。
【００８９】
図７のグラフ３１５は接触物体の接触される位置によって発生される遅延時間を示す。グラフ３１５においてＸ軸はタッチパターン３１０、３１１に接触される接触物体の位置を表示し、Ｙ軸はそれに対応する遅延時間をＹ軸に表示する。タッチパターン３１０の遅延時間が増加すると、タッチパターン３１１の遅延時間は減少する。
【００９０】
上記実施例のように、タッチパターン対３１０、３１１のキャパシタンスまたは抵抗値を平均することで、多様な接触状態と外部ノイズを補償することができる。
【００９１】
本発明では、１つのタッチパターン対を例にあげてタッチセンサの一例を説明したが、複数個のタッチパターン対を利用し、複数個の第１信号発生部４２０と複数個の第２信号発生部４３０及び複数個の接触信号発生部４４０を備えてタッチセンサを構成することもできる。
また、接触されたタッチパターン対のＸ軸位置は、単層ＩＴＯフィルムにパターニングされた複数個のタッチパターン対のＸ軸に順番を決めて位置を決定することができる。
【００９２】
上記のような接触位置信号発生部４４０は、タッチパターン対から得られた遅延時間との差又は和の(差と和)値を利用して最終Ｙ軸座標値を求めるので、上記部分接触、上記拡大接触、及びノイズによるキャパシタンスの変化によりＹ軸の座標値を補償して求めることができる。
【００９３】
図９は、図７のタッチパネル装置において１つのタッチパターン対を利用したタッチセンサの他の例を示す図である。
図９に示すように、タッチセンサは、基準信号発生部４１０、第１信号発生部４２０、第２信号発生部４３０、接触位置信号発生部４４０及び比較信号発生部４５０を備える。
【００９４】
次に、図７を参照して、図９のタッチセンサの構成要素を説明する。このとき、図８と同一構成及び動作を行う基準信号発生部４１０、第１信号発生部４２０及び第２信号発生部４３０は、図８と同一番号を付与してその説明を省略する。
【００９５】
比較信号発生部４５０は、基準信号ｒｅｆ＿ｓｉｇをタッチパターンの抵抗値による遅延時間なしに、所定時間分遅延して比較信号ｃｏ＿ｓｉｇを発生する。
【００９６】
接触位置信号発生部４４０は、第１信号ｓｉｇ１、第２信号ｓｉｇ２及び比較信号ｃｏ＿ｓｉｇを印加し、第１信号ｓｉｇ１と比較信号ｃｏ＿ｓｉｇとを比較して第１遅延時間を求め、第２信号ｓｉｇ２と比較信号ｃｏ＿ｓｉｇとを比較して第２遅延時間を求めた後、第１遅延時間に対応するＹ軸の座標値を設定し、第２遅延時間に対応するＹ軸座標値を設定し、設定された２つの座標値を平均してＹ軸座標の座標値を求め、接触されたタッチパターン対の位置を検出してＸ軸座標の座標値として求めて得られた座標値に対応する接触位置信号ＴＳ＿ＯＵＴを出力する。
【００９７】
図１０は、本発明のさらに他の例による単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置の構成図である。
図１０に示すように、タッチパネル装置は、ＩＴＯフィルム５００、タッチセンサ５０１及び棒状のタッチパターン対５１０、５１１を備える。
【００９８】
次に、図１０を参照して単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネル装置を説明する。
棒状のタッチパターン５１０の一端と棒状のタッチパターン５１１の他端はそれぞれ相互にタッチセンサ５０１と接続されている。また、タッチセンサ５０１と接続されるタッチパターン対５１０、５１１の反対側のパターンには基準信号ＣＬＯＣＫが印加される。図１０のタッチパネル装置において、タッチパターン対５１０、５１１は接触物体の接触位置によって変化する基準信号の遅延時間を検出して接触物体の接触位置を決定することができる。
【００９９】
例えば、接触物体(指)がＡ接触面に接触されると、タッチパターン５１０はタッチパターン５１０の基準信号ＣＬＯＣＫが印加される部分から接触物体が触れた地点までのキャパシタンスと抵抗値により基準信号ＣＬＯＣＫが遅延され、遅延した信号Ｐ１が発生される。同様に、タッチパターン５１１はタッチパターン５１１の基準信号ＣＬＯＣＫが印加される部分から接触物体が触れた地点までのキャパシタンスと抵抗値により基準信号ＣＬＯＣＫが遅延され、遅延した信号Ｐ７が発生される。よって、タッチセンサ５０１は２つの遅延した信号Ｐ１、Ｐ７と遅延しない基準信号ＣＬＯＣＫとを比較して遅延した時間に対応される数値の平均を算出してタッチパターン対５１０、５１１の接触位置を決定することができるようにする。
【０１００】
図１１は、図１０のタッチパネル装置において１つのタッチパターン対を利用したタッチセンサの一例を示す図である。
図１１に示すように、タッチセンサは、基準信号発生部５３０、第１信号増幅部５４０、第２信号増幅部５５０、第１信号比較部５６０、第２信号比較部５７０及び接触位置信号発生部５８０を備える。
【０１０１】
次に、図１０を参照して図１１のタッチセンサの構成要素を説明する。
基準信号発生部５３０は、クロック信号を基準信号ＣＬＯＣＫとして発生してタッチパターン対５１０、５１１と第１信号比較部５６０及び第２信号比較部５７０にそれぞれ印加する。
【０１０２】
タッチパターン５１０は、基準信号ＣＬＯＣＫを印加して第１遅延クロック信号ｔｓ１＿ｓｉｇ１(図１０のＰ１に対応する)を出力し、第１信号増幅部５４０は第１遅延クロック信号ｔｓ１＿ｓｉｇ１を印加し、第１遅延クロック信号ｔｓ１＿ｓｉｇ１を増幅して出力する。
【０１０３】
第１信号比較部５６０は、増幅された第１遅延クロック信号と基準信号ＣＬＯＣＫとを印加して比較して遅延時間に対応する第１信号ｓｉｇ１を発生する。
【０１０４】
タッチパターン５１１は、基準信号ＣＬＯＣＫを印加して第２遅延クロック信号ｔｓ１＿ｓｉｇ２(図１０のＰ７に対応する)を出力し、第２信号増幅部５５０は第２基準クロック信号ｔｓ１＿ｓｉｇ２を印加し、第２遅延クロック信号ｔｓ１＿ｓｉｇ１を増幅して出力する。
【０１０５】
第２信号比較部５７０は、増幅された第２遅延クロック信号と基準信号ＣＬＯＣＫとを印加して比較して遅延時間に対応する第２信号ｓｉｇ２を発生する。
【０１０６】
接触位置信号発生部５８０は、第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２を印加し、第１信号ｓｉｇ１と第２信号ｓｉｇ２のそれぞれに対応されるＹ軸の座標値を設定し、それぞれのＹ軸座標値を平均してＹ軸座標値を設定し、接触されたタッチパターン対の位置を検出してＸ軸座標の座標値として求めて得られた座標値に対応される接触位置信号ＴＳ＿ＯＵＴを出力する。
【０１０７】
ここで、第１信号比較部５６０と第２信号比較部５７０は省略することができ、接触位置信号発生部５８０は上記動作だけでなく、第１信号比較部５６０と第２信号比較部５７０及び接触位置信号発生部５８０の動作を行うことができる。
【０１０８】
また、本発明では、１つのタッチパターン対を例にあげてタッチセンサの一例を説明したが、複数個のタッチパターン対を利用することもできる。
【０１０９】
そして、本発明では、１つのタッチパターン対、すなわち２つのパターンを例にあげて説明した。しかし、１つのタッチパターン対と第１信号増幅部、第１信号比較部、接触位置信号発生部を利用して遅延信号と基準信号とを比較して遅延された時間に対応するＹ軸の座標値を求めることもできる。
【０１１０】
ここで、上記のような接触位置信号発生部は、タッチパターン対から得られるＹ軸座標値を平均して最終Ｙ軸座標値を求めることができるので、上記部分接触や上記拡大接触そしてノイズによるキャパシタンスの変化によるＹ軸の座標値を補償して求めることができる。
【０１１１】
上記のように、単層ＩＴＯフィルムを利用したタッチパネルは、一対のタッチパターンを用いて接触物体の接触位置を決定することができ、そのタッチパターンは多様な形態で製作される。
【０１１２】
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】
【０１１３】
１０、３０  透明電極
１１  金属電極
２０  ガラス基板
２３  保護膜
１０５  タッチセンサ
１１０  ＩＴＯフィルム
１１１〜１２２  タッチパターン対
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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