(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の時間毎に位置情報および重量情報を感知する圧力センサ部と、前記圧力センサ部から所定の時間毎に得られる前記位置情報および前記重量情報を処理し、線分データとする処理部と、前記処理部によって得られる前記線分データを線分として表示するディスプレイとを有する線分入力システムであって、
前記処理部では、前記圧力センサ部から所定の時間毎に得られる前記位置情報および前記重量情報のうち、ｎ個目の前記位置情報および前記重量情報により示される圧力感知領域（ｎ）、およびｎ＋１個目の前記位置情報および前記重量情報により示される圧力感知領域（ｎ＋１）が存在する場合に、前記圧力感知領域（ｎ）の位置座標と、前記圧力感知領域（ｎ＋１）の位置座標とを比較し、最も近い位置座標の前記圧力感知領域間を結び、これを前記線分データとする処理を行うものであり、
前記線分データは、前記圧力感知領域における前記重量情報に応じて前記ディスプレイにおける色付けを可能とする色彩情報が付加されており、
前記ディスプレイ上に表示された線分が、前記線分の垂直方向に、前記色彩情報に応じた複数の異なる色彩の領域を有することを特徴とする線分入力システム。
【請求項２】
前記処理部では、前記圧力感知領域（ｎ）および前記圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ前記線分データ（ｎ＋１）と、前記圧力感知領域（ｎ＋１）および前記圧力感知領域（ｎ＋２）とを結ぶ前記線分データ（ｎ＋２）とを対比した場合、前記線分データ（ｎ＋２）における前記重量情報に示される圧力が、前記線分データ（ｎ＋１）における前記重量情報に示される圧力より大きい位置座標の前記色彩情報のみを上書きし、他の状態の場合は上書きしない上書き限定処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の線分入力システム。
【請求項３】
前記圧力センサ部が、アクティブマトリックス方式により駆動することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の線分入力システム。
【請求項４】
前記圧力センサ部は、複数の薄膜トランジスタ、および前記複数の薄膜トランジスタ上に配置された感圧部材を有し、
前記感圧部材が感圧ゴムであることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかの請求項に記載の線分入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサ部、処理部およびディスプレイを有し、線分入力を行うことが可能な線分入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、線分入力を行うことが可能な装置として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、例えば携帯電話、券売機およびゲーム機等の表示装置における入力手段として用いられている。このようなタッチパネル装置は、入力エリアに接触したときの接触位置を検出することにより線分入力を行うことができる。
【０００３】
従来のタッチパネル装置としては、例えば静電容量方式を用いたものが知られている。静電容量方式とは、入力エリアと外部導体とが接触した際に生じる微弱な電流、いわゆる静電容量の変化をセンサで感知して接触位置を検知する方式である。このような静電容量方式を用いたタッチパネル装置は、人体を外部導体として用いることができるため、指での操作が可能であるという利点を有する。
【０００４】
また、その他のタッチパネル装置としては、例えば電磁誘導方式を用いたものが知られている。電磁誘導方式とは、磁界を発生する専用ペンが用いられ、入力エリアと専用ペンとが接触した際に、入力エリアに配置されたセンサが電磁エネルギーを感知して接触位置を検知する方式である。このような電磁誘導方式を用いたタッチパネル装置は、専用ペンを用いて操作されるため、専用ペン以外のものが入力エリアに接触することによる誤作動等を防ぐことができるという利点を有する。また、電磁誘導方式を用いたタッチパネル装置では、専用ペンとの接触位置だけではなく、専用ペンにより入力エリア表面に付与された圧力についても検知することが可能である。
【０００５】
例えば、特許文献１では、筆の穂首のスキャンに基づき、表示画面における穂首との接触領域と、穂首の２次元形状における表示画面との接触領域とを検出する検出部と、顔料液情報との対応付けがなされた第１領域と、手書入力を受け付けるとともに手書画像を表示する第２領域とを表示させる表示制御部と、第１領域に穂首が接触した場合、当該接触に基づき検出された２次元形状における表示画面との接触領域と、第１領域に対応した顔料液情報とを関連付ける関連付部とを備えた描画装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７７３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、線分入力を行うことが可能なタッチパネル装置の普及に伴い、より直観的な線分入力を行える装置の開発が求められている。具体的に、上述したように、静電容量方式を用いたタッチパネル装置の場合、入力エリアへの接触位置を検知することができる一方で、入力エリアにどの程度の押圧力で接触したかについては検知することができないため、直観的な線分入力が困難であるという課題がある。また、電磁誘導方式を用いたタッチパネル装置や特許文献１におけるタッチパネル装置の場合、入力エリアに接触した際の圧力分布については検知することができないため、直観的な線分入力には限界があるという課題があり、その他にも、入力に専用ペンや筆を用いる必要があるという課題がある。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、より直観的な線分入力を行うことが可能な線分入力システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、所定の時間毎に位置情報および重量情報を感知する圧力センサ部と、上記圧力センサ部から所定の時間毎に得られる上記位置情報および上記重量情報を処理し、線分データとする処理部と、上記処理部によって得られる上記線分データを線分として表示するディスプレイとを有する線分入力システムであって、上記処理部では、上記圧力センサ部から所定の時間毎に得られる上記位置情報および上記重量情報のうち、ｎ個目の上記位置情報および上記重量情報により示される圧力感知領域（ｎ）、およびｎ＋１個目の上記位置情報および上記重量情報により示される圧力感知領域（ｎ＋１）が存在する場合に、上記圧力感知領域（ｎ）の位置座標と、上記圧力感知領域（ｎ＋１）の位置座標とを比較し、最も近い位置座標の上記圧力感知領域間を結び、これを上記線分データとする処理を行うことを特徴とする線分入力システムを提供する。
【００１０】
本発明においては、圧力センサ部により所定の時間毎の位置情報および重量情報を感知し、処理部により当該位置情報および重量情報を処理して線分データとすることができるため、より直観的な線分入力が可能な線分入力システムとすることができる。
【００１１】
本発明においては、上記線分データは、上記圧力感知領域における上記重量情報に応じて上記ディスプレイにおける色付けを可能とする色彩情報が付加されていることが好ましい。線分データに色彩情報が付加されていることにより、さらに直観的な線分入力が可能な線分入力システムとすることができるからである。
【００１２】
本発明においては、上記処理部では、上記圧力感知領域（ｎ）および上記圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ上記線分データ（ｎ＋１）と、上記圧力感知領域（ｎ＋１）および上記圧力感知領域（ｎ＋２）とを結ぶ上記線分データ（ｎ＋２）とを対比した場合、上記線分データ（ｎ＋２）における上記重量情報に示される圧力が、上記線分データ（ｎ＋１）における上記重量情報に示される圧力より大きい位置座標の上記色彩情報のみを上書きし、他の状態の場合は上書きしない上書き限定処理を行うことが好ましい。より自由度の高い線分入力を可能とすることができるからである。
【００１３】
本発明においては、上記圧力センサ部が、アクティブマトリックス方式により駆動することであることが好ましい。位置情報および重量情報を高精度かつ迅速に得ることができるからである。
【００１４】
本発明においては、上記圧力センサ部は、複数の薄膜トランジスタ、および上記複数の薄膜トランジスタ上に配置された感圧部材を有し、上記感圧部材が感圧ゴムであることであることが好ましい。位置情報および重量情報をより高精度に得ることができるため、その後処理部により得られる線分データに基づいて、高精度な線分とすることができるからである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、圧力センサ部により所定の時間毎の位置情報および重量情報を感知し、処理部により当該位置情報および重量情報を処理して線分データとすることができるため、より直観的な線分入力が可能な線分入力システムとすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の線分入力システムの一例を示す概略図である。
【図２】本発明における圧力センサ部を説明するための説明図である。
【図３】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図４】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図５】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図６】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図７】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図８】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図９】本発明における線分入力を説明するための説明図である。
【図１０】本発明における圧力センサ部の一例を示す概略図である。
【図１１】本発明における感圧部材を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の線分入力システムについて説明する。
【００１８】
本発明の線分入力システムは、所定の時間毎に位置情報および重量情報を感知する圧力センサ部と、上記圧力センサ部から所定の時間毎に得られる上記位置情報および上記重量情報を処理し、線分データとする処理部と、上記処理部によって得られる上記線分データを線分として表示するディスプレイとを有する線分入力システムであって、上記処理部では、上記圧力センサ部から所定の時間毎に得られる上記位置情報および上記重量情報のうち、ｎ個目の上記位置情報および上記重量情報により示される圧力感知領域（ｎ）、およびｎ＋１個目の上記位置情報および上記重量情報により示される圧力感知領域（ｎ＋１）が存在する場合に、上記圧力感知領域（ｎ）の位置座標と、上記圧力感知領域（ｎ＋１）の位置座標とを比較し、最も近い位置座標の上記圧力感知領域間を結び、これを上記線分データとする処理を行うことを特徴とするシステムである。
【００１９】
本発明の線分入力システムについて図を用いて説明する。図１は、本発明の線分入力システムの一例を示す概略図である。本発明の線分入力システムは、図１に示すように、入力エリア１０Ａに設置された圧力センサ部１０と、圧力センサ部１０からの情報を処理する処理部２０と、処理部２０により処理された情報から線分を表示するディスプレイ３０とを有する。なお、圧力センサ部１０および処理部２０は、通常、フラットフレキシブルケーブルにより接続される。以下、フラットフレキシブルケーブルをＦＦＣと略して説明する場合がある。また、処理部により処理された情報は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等によりディスプレイへ送信される。なお、上記「入力エリア」とは、圧力センサ部が設置され、実際に線分の入力が行われる領域をいう。
【００２０】
また、本発明の線分入力システムにおける処理部は、通常、図１に示すように、制御ユニットおよびパーソナルコンピュータを有する。この場合、圧力センサ部からの情報を制御ユニットにて処理し、その後パーソナルコンピュータにて解析を行うことが可能となる。以下、パーソナルコンピュータをＰＣと略して説明する場合がある。なお、図示はしないが、本発明における処理部は、電源ユニットを有していても良い。電源ユニットを有することにより、必要な電源を供給することが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明の線分入力システムにおいては、図２に示すように、圧力センサ部１０からの配線を、フレキシブルプリント配線板４を用いて中継基板３へとまとめ、圧力センサ部１０および処理部を、上記中継基板３を介して、ＦＦＣ２により接続することが好ましい。圧力センサ部からのデータ線や走査線等の配線をフレキシブルプリント配線版により中継基板へとまとめ、また、当該中継基板および処理部をＦＦＣにより接続することで、各部材の接続部分の構造を簡略化することができる。以下、フレキシブルプリント配線板をＦＰＣと略して説明する場合がある。
【００２２】
本発明の線分入力システムによれば、圧力センサ部により、所定の時間毎に位置情報および重量情報を得ることができる。このことについて、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の線分入力システムにおいて、圧力センサ部が設置された入力エリアに、所定の線分を入力した場合を説明した説明図である。図３に示すように、圧力センサ部１０が設置された入力エリア１０Ａに線分Ｌを入力した場合、圧力センサ部１０は、付与された重量情報および位置情報を所定の時間毎に感知することができる。具体的には、圧力センサ部１０における左上の領域から右下の領域にかけて付与された圧力を、各位置にて所定の時間毎に感知することができる。このときに得られる重量情報および位置情報は、線分の延伸方向に、ｎ個目の重量情報および位置情報、ｎ＋１個目の重量情報および位置情報、ｎ＋２個目の重量情報および位置情報…のように続く。
【００２３】
次に、本発明の線分入力システムによれば、圧力センサ部により感知された重量情報および位置情報は、圧力センサ部から処理部へ送られ、所定の処理を行うことにより線分とすることができる。この点について、図４（ａ）、（ｂ）を参照しながら説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、図３に示す線分Ｌを入力した場合に、処理部で行われる処理を説明するための説明図である。ここで、図４（ａ）において、左上の領域が感知した位置情報および重量情報をｎ個目の位置情報および重量情報とし、またｎ個目の位置情報および重量情報により示される圧力感知領域（ｎ）とする。一方、右下の領域が感知した位置情報および重量情報をｎ＋１個目の位置情報および重量情報とし、またｎ＋１個目の位置情報および重量情報により示される圧力感知領域（ｎ＋１）とする。
圧力センサ部から送られたｎ個目の重量情報および位置情報、ｎ＋１個目の重量情報および位置情報は、処理部に送られ、各圧力感知領域を結ぶことにより線分データとすることができる。なお、ここでは、図４（ａ）に示すように、ｎ個目の重量情報および位置情報、およびｎ＋１個目の重量情報および位置情報が１つずつある場合を説明したが、例えば、ｎ個目の重量情報および位置情報、およびｎ＋１個目の重量情報および位置情報が複数ある場合には、その中で、最も近い位置座標に存在するｎ個目の重量情報および位置情報とｎ＋１個目の重量情報および位置情報とを結ぶ、すなわち、最も近い位置座標の圧力感知領域間を結ぶことにより線分データとすることができる。
このようにして得られた線分データは、ディスプレイにより図４（ｂ）に示すような線分として表示することができる。
【００２４】
ここで、「最も近い位置座標の圧力感知領域間を結ぶ」とは、例えば、図４（ａ）に示すように、圧力センサ部から得られた重量情報および位置情報により示される複数の圧力感知領域において、時間の進む方向、すなわち線分の延伸方向に位置座標が変化する圧力感知領域であって、かつ直近の圧力感圧領域のうち、最も近い位置座標にある圧力感知領域との間を結ぶことをいう。なお、ここでの「直近」とは、所定の時間毎に位置情報および重量情報を得た場合に、時間軸に対して間に各情報が存在しない状態での直後をいう。したがって、ｎ個目の重量情報および位置情報の直近は、ｎ＋１個目の重量情報および位置情報となる。
【００２５】
このように、圧力感知領域間を結ぶ手法、すなわち線分を描画する手法としては、例えば図５（ａ）〜（ｃ）に示すような手法が挙げられる。具体的には、まず、図５（ａ）に示すように、圧力感知領域（ｎ）、および圧力感知領域（ｎ＋１）がある場合、各圧力感知領域の重心を特定する。図５（ａ）では、圧力感知領域（ｎ）の重心をＣ１とし、圧力感知領域（ｎ＋１）の重心をＣ２とする。次に、図５（ｂ）に示すように、圧力感知領域（ｎ）の重心Ｃ１と圧力感知領域（ｎ＋１）の重心Ｃ２とを線で結び、続いて図５（ｃ）に示すように、当該線が中心線となるように圧力感知領域（ｎ）と圧力感知領域（ｎ＋１）とを繋げることにより、所望の線分を描画することができる。このとき、線分の幅や線分における圧力分布は、２つの圧力感知領域、すなわち圧力感知領域（ｎ）と圧力感知領域（ｎ＋１）とを比べたときに、圧力分布がより小さい方の圧力分布を採用することができ、当該圧力分布を圧力感知領域（ｎ）から圧力感知領域（ｎ＋１）まで、中心線に沿って連続して繋げることにより、線分とすることができる。したがって、例えば、図５（ａ）〜（ｃ）の場合には、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を比べたときに、圧力分布がより小さい圧力感知領域（ｎ）を採用しており、圧力感知領域（ｎ）の線幅および圧力分布で圧力感知領域（ｎ）から圧力感知領域（ｎ＋１）まで、中心線に沿って連続して繋げることにより、線分としている。
【００２６】
また、本発明の線分入力システムによれば、線分データは、圧力感知領域における重量情報に応じてディスプレイにおける色付けを可能とする色彩情報が付加されていることが好ましい。すなわち、例えば、図３に示すように、指５により線分Ｌを入力したときは、通常、線分の中心部分の圧力が高くなる。そのため、このときの線分の色付けとしては、例えば、図６（ａ）に示すように、圧力が高い程濃い色に色付けをすることができ、一方、図６（ｂ）に示すように、圧力が高い程淡い色に色付けをすることができる。なお、線分への色付けは、図６（ａ）、（ｂ）に示すように色の濃淡を変化させるだけではなく、色調を変化させることもできる。
なお、図３では、指５により線分Ｌを入力した例としているが、本発明の線分入力システムでは、線分入力手段は特に限定されない。例えば、指の他にもペン等の道具を用いた線分入力も可能である。
【００２７】
さらに、本発明の線分入力システムによれば、処理部では、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ線分データ（ｎ＋１）と、圧力感知領域（ｎ＋１）および圧力感知領域（ｎ＋２）とを結ぶ線分データ（ｎ＋２）とがある場合、先の線分データ（ｎ＋１）の上に後の線分データ（ｎ＋２）を上書きすることができる。したがって、例えば、図７（ａ）に示すように、線分データ（ｎ＋１）により示される線分Ｌ１および線分データ（ｎ＋２）により示される線分Ｌ２を繋ぐ繋ぎ目の圧力感知領域（ｎ＋１）において、線分Ｌ１の上に線分Ｌ２が上書きされている。
また、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ線分データ（ｎ＋１）と、圧力感知領域（ｎ＋３）および圧力感知領域（ｎ＋４）とを結ぶ線分データ（ｎ＋４）とがある場合には、例えば、図７（ｂ）に示すように、線分データ（ｎ＋１）により示される線分Ｌ１と線分データ（ｎ＋４）により示される線分Ｌ４とが交差する交差領域において、先の線分Ｌ１の上に線分Ｌ４を上書きすることができる。
さらにまた、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ線分データ（ｎ＋１）と、圧力感知領域（ｎ＋３）および圧力感知領域（ｎ＋４）とを結ぶ線分データ（ｎ＋４）とがある場合には、例えば、図７（ｃ）に示すように、線分データ（ｎ＋１）により示される線分Ｌ１と線分データ（ｎ＋４）により示される線分Ｌ４とが交差する交差領域において、先の線分Ｌ１の上には後の線分Ｌ４は上書きされず、線分Ｌ１が表示されていない領域のみに線分Ｌ４が表示されるようにすることができる。
【００２８】
また、本発明の線分入力システムによれば、処理部では、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ線分データ（ｎ＋１）と、圧力感知領域（ｎ＋１）および圧力感知領域（ｎ＋２）とを結ぶ線分データ（ｎ＋２）とを対比した場合、線分データ（ｎ＋２）における重量情報に示される圧力が、線分データ（ｎ＋１）における重量情報に示される圧力より大きい位置座標の色彩情報のみを上書きし、他の状態の場合は上書きしない上書き限定処理を行うことができる。したがって、例えば、図８に示すように、線分データ（ｎ＋１）により示される線分Ｌ１および線分データ（ｎ＋２）により示される線分Ｌ２を繋ぐ繋ぎ目の圧力感知領域（ｎ＋１）において、線分Ｌ１よりも大きい圧力を示す線分Ｌ２のみが上書きすることができる。
【００２９】
さらに、本発明の線分入力システムによれば、処理部では、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ線分データ（ｎ＋１）と、圧力感知領域（ｎ＋１）および圧力感知領域（ｎ＋２）とを結ぶ線分データ（ｎ＋２）とがあり、線分データ（ｎ＋２）に基づく線分が描画される際、先の線分データ（ｎ＋１）の位置情報および重量情報をリセットすることができる。ここで、「リセット」とは、例えば、先の線分データ（ｎ＋１）が上書き限定処理を行う設定がされていた場合、当該設定を解除することをいう。以下、図を参照しながら説明する。
【００３０】
図９（ａ）、（ｂ）は、圧力感知領域（ｎ）および圧力感知領域（ｎ＋１）を結ぶ線分データ（ｎ＋１）と、圧力感知領域（ｎ＋１）および圧力感知領域（ｎ＋２）とを結ぶ線分データ（ｎ＋２）と、圧力感知領域（ｎ＋４）および圧力感知領域（ｎ＋５）を結ぶ線分データ（ｎ＋５）とがある場合を示す概略図である。
図９（ａ）は、線分データ（ｎ＋１）により示される線分Ｌ１、線分データ（ｎ＋２）により示される線分Ｌ２、および線分データ（ｎ＋５）により示される線分Ｌ５を順に描画するにあたり、線分データＬ２を上書き限定処理する設定をした場合である。そのため、図９（ａ）においては、線分Ｌ１と線分Ｌ２との繋ぎ目において、線分Ｌ１よりも大きい圧力を示す線分Ｌ２のみを上書きすることができる。次に図９（ａ）では、線分Ｌ２を描画した後に、一旦入力エリアから指やペン等の入力媒体を離し、線分Ｌ５を描画しているが、線分Ｌ２を描画した後にリセットをして線分Ｌ５を描画している。そのため、線分Ｌ２を上書き限定処理する旨の設定は、線分Ｌ２を描画した後のリセットにより解除され、線分Ｌ５は圧力の大きさに関わらず線分Ｌ１の上に上書きすることができる。
一方、図９（ｂ）は、図９（ａ）にて行ったリセットを行わない場合を説明した一例である。図９（ｂ）に示すように、線分Ｌ２を上書き限定処理に設定した上で描画し、その後、リセットすることなく、線分Ｌ５を描画すると、線分Ｌ１に比べて圧力が大きい線分Ｌ５のみが、線分Ｌ１の上に上書きすることができる。
【００３１】
本発明においてリセットを行う方法としては、処理部による処理の方法に応じて適宜調整することが可能である。例えば、後述するディスプレイ上にリセットボタンを配置し、必要に応じて任意のタイミングで以前の設定を解除するように設定することも可能であり、また、入力エリアから指やペン等の入力媒体が全て離れたときに、自動的に以前の設定を解除するように設定することも可能である。したがって、入力エリアから指やペンが全て離れたときに、自動的にリセットするように設定した場合には、例えば、図９（ａ）のように、線分Ｌ２と線分Ｌ５との間に一旦指やペンが離れた場合には、自動的にリセットがされるため、線分Ｌ２を描画した後にリセットを行う必要がなくなる。
【００３２】
また、本発明においては、線分の入力を行う際に、以前の情報を全て消去するができる。この場合には、先の全ての線分データが処理部から消去され、また、ディスプレイ上に表示された先の全ての線分も消去することができる。なお、消去を行う方法としては、処理部による処理の方法に応じて適宜調整することが可能である。例えば、後述するディスプレイ上に消去ボタンを配置し、必要に応じて任意のタイミングで以前の設定を解除するように設定することが可能である。
【００３３】
以下、本発明の線分入力システムについて説明する。
【００３４】
１．圧力センサ部
本発明における圧力センサ部は、所定の時間毎に位置情報および重量情報を感知することが可能な部材である。
【００３５】
本発明における圧力センサ部の形状は、入力エリアに設置することが可能な形状であることが好ましく、通常はシート状である。また、シート状の圧力センサ部は、所定のフレキシブル性を有することが好ましい。入力エリアを平面または曲面とすることができ、自由度が増すからである。
【００３６】
本発明における圧力センサ部の構成は、一般的な圧力センサ装置と同様とすることができ、特に限定されない。例えば、基板と、上記基板上に配置された薄膜トランジスタと、上記薄膜トランジスタ上に配置された感圧部材とを有する構成とすることができる。本発明における薄膜トランジスタは、アクティブマトリクス方式により駆動するものであっても良く、パッシブマトリクス方式により駆動するものであっても良いが、高精度かつ高速な圧力の検出を行うことが可能であることから、アクティブマトリクス方式により駆動するものが好ましい。以下、薄膜トランジスタについては、アクティブマトリクス方式により駆動するものについて説明する。
【００３７】
本発明における薄膜トランジスタは、基板上に配列された複数のデータ線と、上記複数のデータ線に交差して配置された複数の走査線と電気的に接続され、上記複数のデータ線および上記複数の走査線が交差する複数の交点に複数配置される。以下、図を参照しながら説明する。
【００３８】
図１０（ａ）は、本発明における圧力センサ部の一例を示す概略平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の領域Ｒを拡大した拡大図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である。
図１０（ａ）に示すように、本発明における圧力センサ部１Ａは、基板と、上記基板上に配置されたｍ本（但し、ｍは２以上の自然数）のデータ線Ｘ１〜Ｘｍと、上記基板上に、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍと交差して配置されたｎ本（但し、ｎは２以上の自然数）の走査線Ｙ１〜Ｙｎと、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび上記走査線Ｙ１〜Ｙｎが交差する複数の交点に配置され、上記データ線Ｘ１〜Ｘｍおよび走査線Ｙ１〜Ｙｎと電気的に接続された複数の薄膜トランジスタとを有し、さらに、上記薄膜トランジスタ上に配置された感圧部材１８とを有する。また、図１０（ｂ）に示すように、データ線１１は、薄膜トランジスタにおけるソース電極１３Ｓと電気的に接続され、走査線１２とゲート電極１４とが電気的に接続される。さらに、図１０（ｃ）に示すように、薄膜トランジスタは、基板００上に配置されたゲート電極１４、ゲート絶縁層１５、上記ゲート電極１４および上記ゲート絶縁層１５を介して配置されたソース電極１３Ｓおよびドレイン電極１３Ｄ、ならびに上記ソース電極１３Ｓおよび上記ドレイン電極１３Ｄ間に配置された半導体層１６により構成され、必要に応じてパッシベーション層１９を有する。また、図１０（ｃ）に示すように、薄膜トランジスタ上には感圧部材１８が配置され、感圧部材１８を介してドレイン電極１３Ｄと対向するように共通電極１７が配置される。
なお、図を簡略にするために、図１０（ａ）ではゲート絶縁層、半導体層、共通電極、パッシベーション層を省略しており、図１０（ｂ）では、ゲート絶縁層、共通電極層、パッシベーション層を省略している。
【００３９】
本発明における圧力センサ部は、複数の薄膜トランジスタと、その上に配置された感圧部材とを有しており、一の薄膜トランジスタと一の感圧部材とから構成される単位センサを複数有している。単位センサの数は、圧力センサ部の大きさ等に応じて適宜調整することができるが、例えば、数百×数百程度、具体的には３００×４００程度とすることができる。また、単位センサの大きさは、例えば、数百μｍ〜数ｍｍの範囲内、具体的には１ｍｍ□画素に設計することができる。
【００４０】
本発明における圧力センサ部は、薄膜トランジスタ上に感圧部材が配置され、感圧部材がドレイン電極に接触し、かつ感圧部材を介してドレイン電極と共通電極とが接続するように構成されている。したがって、共通電極側から感圧部材に圧力が付与された際に、加圧領域の抵抗が低下し、ドレイン電極と共通電極とが電気的に接続されるため、圧力を検出することができる。したがって、例えば、図１０（ａ）に示すように、Ｘ１〜ＸｍおよびＹ１〜Ｙｎの位置に配置された複数の単位センサを有する本発明の圧力センサ部においては、各単位センサにより、各位置における重量情報を得ることができる。
【００４１】
以下、圧力センサ部を構成する感圧部材および薄膜トランジスタについて説明する。
【００４２】
（１）感圧部材
本発明における感圧部材は、圧力センサ部において薄膜トランジスタ上に配置される部材である。
【００４３】
本発明における感圧部材は、付与される圧力に応じて電気性能が変化する部材であることが好ましく、例えば、面抵抗が変化する感圧ゴムが挙げられる。また、その他にも、例えば電気容量の変化を用いた容量タイプのものが挙げられる。容量タイプのものは、例えば、対向基板と画素電極との間に、ギャップ材により所定の空間を設け、付与される圧力に応じてギャップが小さくなることにより容量が変化し、当該容量の変化から圧力を検知するというものである。
本発明においては、感圧部材として感圧ゴムを用いることが好ましい。以下、感圧ゴムについて説明する。
【００４４】
本発明における感圧ゴムとしては、例えば、絶縁性樹脂内で導電性粒子が分散された感圧ゴムであることが好ましい。より高精度な圧力の検出が可能であるため、圧力センサ部における物品の重量および底面の形状から、物品の特定を高精度に行うことができるからである。このような感圧ゴムの場合、図１１（ａ）に示すように、無圧下では電気絶縁性を示し、図１１（ｂ）に示すように所定の圧力が付与されたときに、絶縁性樹脂１８ａ内で導電性粒子１８ａ同士が接触し、感圧ゴム１８の電気抵抗を低下させることができる。
【００４５】
感圧ゴムに用いられる絶縁性樹脂は、所定の電気絶縁性を有する樹脂であることが好ましい。また、導電性粒子を分散することができ、圧力センサ部に加えられた圧力に応じて変形する弾性を有することが好ましい。例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、スチレン−エチレン共重合体、ブチレン−オレフィン共重合体、オレフィン−エチレン共重合体およびブチレン・オレフィン共重合体等が挙げられる。
【００４６】
感圧ゴムに用いられる導電性粒子は、所定の導電性を有することが好ましい。例えば、グラファイト、導電性カーボン、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄粉、金属酸化物である導電性酸化スズや導電性酸化チタン、有機樹脂の炭化物等の炭素系粒子が挙げられる。また、上記導電性粒子は、２種以上を組み合わせて用いても良い。
【００４７】
（２）薄膜トランジスタ
本発明における薄膜トランジスタは、圧力センサ部において感圧部材の下に配置される部材である。本発明においては、薄膜トランジスタの１単位が、圧力センサ部の単位センサに対応する。
【００４８】
本発明における薄膜トランジスタの駆動方式としては、アクティブマトリクス方式により駆動するものであっても良く、パッシブマトリクス方式により駆動するものであっても良いが、圧力を高精度かつ高速で検出するということから、アクティブマトリクス方式により駆動するものであることが好ましい。物品の位置情報および数情報を高精度かつ高速で得ることができるからである。
【００４９】
本発明における薄膜トランジスタは、通常、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、および半導体層により構成される。このような薄膜トランジスタの構造は、基板上に形成されたゲート電極、ゲート電極上に形成されたゲート絶縁層、ゲート絶縁層上に形成されたソース電極およびドレイン電極を有するボトムゲート型であっても良く、基板上に形成されたソース電極およびドレイン電極、ソース電極およびドレイン電極上に形成されたゲート絶縁層、およびゲート絶縁層上に形成されたゲート電極を有するトップゲート型であっても良い。
【００５０】
また、本発明における薄膜トランジスタは、必要に応じて他の構成を有するものであっても良い。具体的には、本発明における薄膜トランジスタがボトムゲート構造である場合、半導体層を覆うように形成され、空気中に存在する水分や酸素の作用による上記半導体層の劣化を防止するパッシベーション層や、基板上に形成され、電極が形成される基板表面を平坦面とするオーバーコート層等が挙げられる。
【００５１】
本発明における薄膜トランジスタの各構成については、一般的な薄膜トランジスタに用いられる構成と同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。なお、例えば特開２０１３−０１２６１０号公報に記載された構成と同様とすることができる。
【００５２】
（３）データ線および走査線
本発明におけるデータ線および走査線は、基板上に配列され、互いに交差するように配置される。データ線および走査線により、複数の薄膜トランジスタに信号を供給することができ、この信号により薄膜トランジスタを駆動させることができる。
【００５３】
本発明におけるデータ線および走査線は、それぞれ末端部分で導通している。なお、本発明におけるデータ線および走査線の材料や形成方法等については、一般的に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００５４】
２．処理部
本発明における処理部は、圧力センサ部からの情報を処理する部材であり、圧力センサ部からの重量情報および位置情報に基づいて、入力エリアに入力された位置座標および圧力分布を得た後、最も近い位置座標を始点および終点とし、圧力分布に基づいて繋げることにより線分を作成する処理を行う部材である。
【００５５】
本発明における処理部は、通常、制御ユニットおよびＰＣを有する。
この場合、制御ユニットにおいては、例えば、データ線と直列接続した抵抗に印加する電圧を、Ａ−Ｄコンバーターによりビットデータ（電圧値）に変換し、当該ビットデータを、ＵＳＢケーブル等を介してＰＣへと送信することができる。
また、ＰＣにおいては、例えば、まず、制御ユニットから送信されたビットデータを電流値＝電圧／抵抗の式に基づいて電流値に変換し、次いで、予め計測された電流値と圧力値との関係を基に、得られた電流値を圧力値に変換する。これにより、圧力分布データを得ることができ、当該圧力分布データに基づいて線分データを得ることができる。
なお、
ＰＣにおいて行われるビットデータから電流値への変換、および、電流値から圧力値への変換は、制御ユニットにおける中央処理装置、いわゆるＣＰＵにて行うことも可能である。
【００５６】
３．その他の構成
本発明の線分入力システムは、上述した入力エリアに設置された圧力センサ部、処理部およびディスプレイを有していれば良く、必要に応じてその他の構成を有していても良い。例えば、圧力センサ部および処理部を接続するためのＦＦＣ、圧力センサ部からの配線をまとめるためのＦＰＣおよび中継基板、処理部と接続させて必要な電力の供給を行う電源ユニット等が挙げられる。なお、これらのその他の構成については、一般的に用いられるものと同様とすることができるため、ここでの説明は省略する。
【００５７】
４．ディスプレイ 
本発明におけるディスプレイは、処理部により処理された情報から線分を表示する部材である。
【００５８】
本発明におけるディスプレイは、線分を表示することができれば特に限定されるものではなく、一般的な表示デバイスとして用いられるディスプレイと同様とすることができる。
【００５９】
本発明におけるディスプレイは、処理部において行われる処理の設定等を適宜変更できるように、ディスプレイ上に各設定を変更するための操作ボタンを設けることができる。例えば、ディスプレイ上に色付けボタンやリセットボタン、消去ボタン等を設けることができる。このような操作ボタンを設けることにより、所望の線分を容易に入力することが可能となる。
【００６０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６１】
１０  …圧力センサ部
２０  …処理部
３０  …ディスプレイ
１００…線分入力システム
【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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