(57)【要約】【課題】ガラス板に一対の電極を形成することにより接触位置のＸ座標及びＹ座標を検出することのできるタッチパネルを提供する。【解決手段】ＦＥＰシート２の下面及びガラス板１の上面には抵抗膜が形成されている。ガラス板１のＸ軸に平行な二辺に沿って、所定の比抵抗を有する電極１１及び１２が形成されている。一方の電極１１に所定電圧を印加し、他方の電極１２を接地してＦＥＰシート２の電位を検出することにより接触位置のＹ座標が決定される。双方の電極１１及び１２の一端に所定電圧を印加し、他端を接地してＦＥＰシート２の電位を検出することにより接触位置のＸ座標が決定される。【選択図】      図１
2004151765.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面に導電膜が形成されたフィルムシートと、
前記フィルムシートの電位を検出する電位検出手段と、
前記フィルムシートの導電膜形成面に対向して配置され、対向面に導電膜が形成されたガラス基板と、
前記ガラス板の導電膜が形成された面のＸ軸に平行な辺に沿って、所定の比抵抗を有する導電材で形成された一対の電極と、
前記一対の電極の一方の電極の両端に所定の基準電位を印加するとともに他方の電極を接地電位として、Ｘ軸と直交するＹ軸方向の電位差を生成するＹ軸方向電位差生成手段と、
前記一対の電極の一端に所定の基準電位を印加するとともに他端を接地電位として、Ｘ軸方向の電位差を生成するＸ軸方向電位差生成手段と、
前記フィルムシートが押下されて前記ガラス板と接触したときに、前記Ｙ軸方向電位差生成手段により生成されたＹ軸方向電位差と前記電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のＹ座標を決定し、前記Ｘ軸方向電位差生成手段により生成されたＸ軸方向電位差と前記電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のＸ座標を決定する座標決定手段を具備するタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタッチパネルに係り、特に電極がガラス面だけに形成されたタッチパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年ノート型パーソナルコンピュータあるいはパーソナル・ディジタル・アシスタンツ（ＰＤＡ）の入力装置として、スタイラス等の接触位置を座標情報として検出するタッチパネルが適用されている。
【０００３】
タッチパネルは、透明抵抗膜が形成されたガラス板とＦＥＰシートとがスペーサを介して対向配置された構成を有する。
【０００４】
従来使用されている第一のタッチパネルは、タッチパネルの一方の対向辺（Ｙ軸に沿う辺）に沿ってガラス板に第一の電極が形成され、一方の対向辺と直交する他方の対向辺（Ｘ軸に沿う辺）にそってＦＥＰシートに第二の電極が形成されている（特許文献１参照）。
【０００５】
このタッチパネルにおいては、タッチパネルのスタイラスによる接触位置のＸ座標は接触位置のＸ軸方向電位をＦＥＰシートにより検出することにより、Ｙ座標は接触位置のＹ方向電位をガラス基板により検出する。
【０００６】
さらに、従来使用されている第二のタッチパネルは、ガラス板又はＦＥＰシートの一方の互いに隣接する二辺のそれぞれに鈎型の電極が形成されている（特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５９−０８５５８４号公報（第２頁、第２図、第４図）
【特許文献２】
特開平０５−２８９８０５号公報（第３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の第一のタッチパネルではＦＥＰシートはスタイラスで頻繁に押下されるので、ＦＥＰシートにひび割れが生じた場合にはＹ軸座標の検出精度が悪化することは回避できない。
【０００９】
さらに、従来の第二のタッチパネルでは、Ｘ座標又はＸ座標のいずれを検出するかに応じて電圧印加方向を制御するためにダイオードまたはトランジスタを設置することが必要であるため、タッチパネルの厚さが増加することを回避できない。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであって、ガラス板に一対の電極を形成することにより接触位置のＸ座標及びＹ座標を検出することのできるタッチパネルを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るタッチパネルは、一方の面に導電膜が形成されたフィルムシートと、フィルムシートの電位を検出する電位検出手段と、フィルムシートの導電膜形成面に対向して配置され対向面に導電膜が形成されたガラス基板と、ガラス板の導電膜が形成された面のＸ軸に平行な辺に沿って所定の比抵抗を有する導電材で形成された一対の電極と、一対の電極の一方の電極の両端に所定の基準電位を印加するとともに他方の電極を接地電位としてＸ軸と直交するＹ軸方向の電位差を生成するＹ軸方向電位差生成手段と、一対の電極の一端に所定の基準電位を印加するとともに他端を接地電位としてＸ軸方向の電位差を生成するＸ軸方向電位差生成手段と、フィルムシートが押下されてガラス板と接触したときにＹ軸方向電位差生成手段により生成されたＹ軸方向電位差と電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のＹ座標を決定しＸ軸方向電位差生成手段により生成されたＸ軸方向電位差と電位検出手段で検出された接触点の電位に基づき接触点のＸ座標を決定する座標決定手段を具備する。
【００１２】
本発明によれば、ガラス板上に所定の抵抗を有する一対の電極をＸ軸に沿って形成し、一方の電極に所定の電圧を、他方の電極を接地することにより接触位置のＹ座標が検出される。一対の電極双方の一端に所定の電圧を、他端を接地することにより接触位置のＸ座標が検出される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るタッチパネルの基本構造の斜視図であって、ガラス板１の上面及びＦＥＰシート２の下面には、例えばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）である透明導電材により抵抗膜が形成されている。
【００１４】
ガラス板１の上面には一対の対向辺（Ｘ軸に沿う辺）に沿って電極１１及び１２が形成されている。
【００１５】
従来電極は良導体で形成されていたが、本発明にあっては比抵抗が抵抗膜より小さいが、良導体より高い程度の値を有する導電材で形成する。
【００１６】
電極１１の一端からはリード線１１１が引き出され、スイッチ１１２を介して直流電圧Ｖｃｃに接続され、スイッチ１１３を介して接地されている。
【００１７】
電極１１の他端からはリード線１１５が引き出され、スイッチ１１６を介して直流電圧Ｖｃｃに接続され、スイッチ１１７を介して接地されている。
【００１８】
電極１２の一端からはリード線１２１が引き出され、スイッチ１２２を介して直流電圧Ｖｃｃに接続され、スイッチ１２３を介して接地されている。
【００１９】
電極１２の他端からはリード線１２５が引き出され、スイッチ１２６を介して直流電圧Ｖｃｃに接続され、スイッチ１２７を介して接地されている。
【００２０】
ＦＥＰシート２の一辺には電極２１が形成されており、電極２１から引き出されたリード線２２は電圧測定手段２３に接続される。
【００２１】
スタイラス２４による接触位置のＹ座標を検出するときは、スイッチ１２２及びスイッチ１２６をオンとして電極１２の電位をＶｃｃとし、スイッチ１１３及び１１７をオンとして電極１１の電位を接地電位とする。
【００２２】
この場合は電極１２と１１の間にＹ軸に平行な電位差が生じるので、スタイラス３による押下によってＦＥＰシート２の一箇所がガラス板１に接触すれば、電圧測定手段２３によって接触位置のＹ方向電位を検出することによってＹ座標を決定することができる。
【００２３】
スタイラス３による接触位置のＸ座標を検出するときは、スイッチ１１２及びスイッチ１２２をオンとして電極１１及び１２の一方端の電位をＶｃｃとし、スイッチ１１７及び１２７をオンとして電極１１及び１２の他端の電位を接地電位とする。
【００２４】
電極１１及び１２は所定の抵抗を有するため、電極１１及び１２に沿ってＸ軸方向に電位差が発生する。
【００２５】
ガラス板１のＹ軸に平行な辺に沿ってＸ軸方向に電位差が発生し、ガラス板１の上面は抵抗膜で覆われているので、ガラス板１の上面全体にわたってＸ軸方向に電位差が発生する。
【００２６】
従って、スタイラス３による押下によってＦＥＰシート２の一箇所がガラス板１に接触すれば、電圧測定手段２３によって接触位置のＸ方向電位を検出することによってＸ座標を決定することができる。
【００２７】
なお、接触位置を連続して検出するためには、各スイッチを予め定められた周期でオンオフすることが必要となる。
【００２８】
図２は本発明に係るタッチパネルの実施例の斜視図であって、電極１２の一端から引き出されたリード線１２１は直接直流電圧Ｖｃｃに接続され、電極１１の他端から引き出されたリード線１１５は直接接地される。
【００２９】
電極１１の一端から引き出されたリード線１１１はスイッチング素子であるＦＥＴ２１２を介して直流電圧Ｖｃｃに接続され、ＦＥＴ２１３を介して接地されている。
【００３０】
また、電極１２の他端から引き出されたリード線１２５はＦＥＴ２２６を介して直流電圧Ｖｃｃに接続され、ＦＥＴ２２７を介して接地されている。
【００３１】
なお、電極１１及び１２の比抵抗が小さいと、Ｘ座標を検出するときに電極１１及び１２を流れる電流が大きくなり消費電力が大きくなってしまう。
【００３２】
図３はタッチパネル制御用マイクロプロセッサの構成図であって、マイクロプロセッサ３はバス３０を中心として、ＣＰＵ３１、メモリ３２、ディジタルインターフェイス（ＤＩ／Ｆ）３３及びアナログ・ディジタルコンバータ（Ａ／Ｄ）３４を具備する。
【００３３】
ＤＩ／Ｆ３３の出力は、ＦＥＴ２１２、２１３、２２６及び２２７のゲート２１２Ｇ、２１３Ｇ、２２６Ｇ及び２２７Ｇに接続されている。また、ＦＥＰシート２の電極２１から引き出されたリード線２２はＡ／Ｄ３４に接続されている。
【００３４】
図４はマイクロプロセッサ３で実行されるタッチパネル制御ルーチンのフローチャートであって、所定時間（例えば１０ミリ秒）毎に実行される。
【００３５】
ステップ４０でＸ座標及びＹ座標のいずれを検出するかを示すフラグＦが“０”であるかを判定する。
【００３６】
フラグＦが“０”のときはステップ４０で肯定判定され、Ｘ座標の検出が実行される。
【００３７】
即ち、ステップ４１で２１２Ｇ及び２２７Ｇをオンとし、２１３Ｇ及び２２６Ｇをオフとし、電極１１及び１２に沿って電位差を生成する。
【００３８】
ステップ４２でＡ／Ｄ３４によってＦＥＰシート２の電位ｖを検出し、ステップ４３でスタイラス２４によるＦＥＰシート２の接触位置のＸ座標ｘを［数１］によって算出する。
【００３９】
【数１】
2004151765.tif 000003
【００４０】
そしてステップ４４でフラグＦを“１“に設定してこのルーチンを終了する。
【００４１】
フラグＦが“１”のときはステップ４０で否定判定され、Ｙ座標の検出が実行される。
【００４２】
即ち、ステップ４５で２１３Ｇ及び２２６Ｇをオンとし、２１２Ｇ及び２２７Ｇをオフとし、電極１１及び１２の間に電位差を生成する。
【００４３】
ステップ４６でＡ／Ｄ３４によってＦＥＰシート２の電位ｖを検出し、ステップ４７でスタイラス２４によるＦＥＰシート２の接触位置のＹ座標ｙを［数２］によって算出する。
【００４４】
【数２】
2004151765.tif 000004
【００４５】
そしてステップ４４でフラグＦを“１“に設定してこのルーチンを終了する。
【００４６】
なお、電極１１及び１２の比抵抗が抵抗膜の比抵抗より大きいと、Ｘ座標を検出するときに電流が電極１１及び１２を流れなくなってしまうので、適宜の比抵抗を有する導電材で電極１１及び１２を形成することが必要となる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、ガラス板上に所定の抵抗を有する一対の電極をＸ軸に沿って形成し、一方の電極に所定の電圧を、他方の電極を接地することにより接触位置のＹ座標を検出し、一対の電極双方の一端に所定の電圧を、他端を接地することにより接触位置のＸ座標を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るタッチパネルの基本構造の斜視図である。
【図２】本発明に係るタッチパネルの実施例の斜視図である。
【図３】タッチパネル制御用マイクロプロセッサの構成図である。
【図４】タッチパネル制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１…ガラス板
１１、１２…電極
１１１、１１５、１２１、１２５…リード線
１１２、１１３、１１６、１１７、１２２、１２３、１２６、１２７…スイッチ
２…ＦＥＰシート
２１…電極
２２…リード線
２３…電圧測定手段
２４…スタイラス
【図１】
2004151765.tif 000005
【図２】
2004151765.tif 000006
【図３】
2004151765.tif 000007
【図４】
2004151765.tif 000008