(57)【要約】【課題】  コストを低減することが可能な座標入力装置を提供する。【解決手段】  本発明の座標入力装置１００は、第１のシート１０と、第１のシート１０と対向配置され、第１のシート１０と対向する面上に電位勾配が形成され、導電性を有する導電膜２１が設けられた第２のシート２０と、一対の導電体１２及び１４と、第１のシート１０及び第２のシート２０のうち少なくとも一方が押下されて、一対の導電体１２及び１４のうち少なくとも一方と導電膜２１とが所定の座標で接触する場合、一対の導電体１２及び１４のうち少なくとも一方を介して検出される所定の座標の電位に基づいて、所定の座標を検出する座標検出部１６と、導電体１２と導電体１４との間を導電膜２１を介して流れる電流の大きさに基づいて、所定の座標を含む部分における圧力を検出する圧力検出部１６と、を備えることを特徴とする。【選択図】  図３
2012043312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシートと、
前記第１のシートと対向配置され、前記第１のシートと対向する面が導電性を有し、前記第１のシートと対向する面に電位勾配が形成される第２のシートと、
前記第２のシートと対向する前記第１のシートの面の上に設けられた一対の導電体と、
前記第１のシート及び前記第２のシートのうち少なくとも一方が押下されて、前記一対の導電体のうち少なくとも一方と前記第２のシートとが所定の座標で接触する場合、前記一対の導電体のうち少なくとも一方を介して検出される前記所定の座標の電位に基づいて、前記所定の座標を検出する座標検出部と、
前記第１のシート及び前記第２のシートのうち少なくとも一方が押下されて、前記一対の導電体のうち少なくとも一方と前記第２のシートとが前記所定の座標を含む部分で接触する場合、前記一対の導電体の一方と前記一対の導電体の他方との間を前記第２のシートを介して流れる電流の大きさに基づいて、前記所定の座標を含む部分における圧力を検出する圧力検出部と、
を備えることを特徴とする座標入力装置。
【請求項２】
前記一対の導電体は、それぞれ櫛歯状の形状であって、互いにかみ合うように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項３】
前記一対の導電体は、それぞれ渦状の形状であることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項４】
前記一対の導電体は、複数の一対の導電体を有し、
前記複数の一対の導電体のそれぞれは、前記第２のシートと対向する前記第１のシートの面の上の互いに重複しない部分を占めるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
【請求項５】
前記第２のシートの形状は、平面であって、
前記電位勾配は、前記平面上の第１の方向に向かって電位が変化するように形成され、
前記座標検出部は、前記所定の座標を検出する場合、前記所定の座標の前記第１の方向の座標を検出することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の座標入力装置。
【請求項６】
前記電位勾配は、前記平面上の第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向と、に向かってそれぞれ電位が変化するように形成され、
前記座標検出部は、前記所定の座標を検出する場合、前記所定の座標の前記第１の方向の座標及び前記第２の方向の座標を検出することを特徴とする請求項５に記載の座標入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末やノート型パーソナルコンピュータ等の電子機器において、液晶パネル等に表示されるＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等の操作を行うためのタッチパネルやタッチパッド等の座標入力装置が開発されている。ユーザは、液晶パネル等に直接触れることにより、ＧＵＩを操作することができる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スイッチ入力の付加機能を加えても、カーソルの移動操作と一連の操作でスイッチ入力操作を行うことができ、しかも誤動作することのない座標入力装置が開示されている。特許文献２には、スイッチ入力の付加機能を加えても、カーソルの移動操作と一連の操作でスイッチ入力操作を行うことができ、しかも誤動作することのない座標入力装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４３３１３号公報
【特許文献２】特開２０１０−６６９５２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、例えば特許文献１に記載の座標入力装置は、上層タブレットシート及び下層タブレットシートにより押下点の座標を検出し、可撓シート及び基板により押下点の圧力を検出する。このように、押下点の座標と圧力とをそれぞれ異なる構成により検出するため、座標入力装置の構成が複雑になり、コストが増大してしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、コストを低減することが可能な座標入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の座標入力装置は、第１のシートと、前記第１のシートと対向配置され、前記第１のシートと対向する面が導電性を有し、前記第１のシートと対向する面に電位勾配が形成される第２のシートと、前記第２のシートと対向する前記第１のシートの面の上に設けられた一対の導電体と、前記第１のシート及び前記第２のシートのうち少なくとも一方が押下されて、前記一対の導電体のうち少なくとも一方と前記第２のシートとが所定の座標で接触する場合、前記一対の導電体のうち少なくとも一方を介して検出される前記所定の座標の電位に基づいて、前記所定の座標を検出する座標検出部と、前記第１のシート及び前記第２のシートのうち少なくとも一方が押下されて、前記一対の導電体のうち少なくとも一方と前記第２のシートとが前記所定の座標を含む部分で接触する場合、前記一対の導電体の一方と前記一対の導電体の他方との間を前記第２のシートを介して流れる電流の大きさに基づいて、前記所定の座標を含む部分における圧力を検出する圧力検出部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
これにより、押下点の座標と圧力とを、それぞれ異なる構成ではなく、第１のシート、第２のシート及び一対の導電体の構成を用いて検出することができる。よって、コストを低減することができる。
【０００９】
上記構成において、前記一対の導電体は、それぞれ櫛歯状の形状であって、互いにかみ合うように設けられている構成としてもよい。
【００１０】
上記構成において、前記一対の導電体は、それぞれ渦状の形状である構成としてもよい。
【００１１】
上記構成において、前記一対の導電体は、複数の一対の導電体を有し、前記複数の一対の導電体のそれぞれは、前記第２のシートと対向する前記第１のシートの面上の互いに重複しない部分を占めるように設けられている構成としてもよい。
【００１２】
上記構成において、前記第２のシートの形状は、平面であって、前記電位勾配は、前記平面上の第１の方向に向かって電位が変化するように形成され、前記座標検出部は、前記所定の座標を検出する場合、前記所定の座標の前記第１の方向の座標を検出する構成としてもよい。
【００１３】
上記構成において、前記電位勾配は、前記平面上の第１の方向と、前記第１の方向と交差する第２の方向と、に向かってそれぞれ電位が変化するように形成され、前記座標検出部は、前記所定の座標を検出する場合、前記所定の座標の前記第１の方向の座標及び前記第２の方向の座標を検出する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の座標入力装置によれば、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、実施例１に係る座標入力装置の構成の概略を示す断面図である。
【図２】図２は、実施例１に係る座標入力装置の状態遷移の一例を示す図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、実施例１に係る待ち受けモードの場合のシートとその周辺の構成の動作を説明する説明図である。
【図４】図４は、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施例１に係る待ち受けモードから座標検出モードへ遷移する場合のシートとその周辺の構成の動作を説明する説明図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施例１に係る座標検出モードにおいてＸ軸方向の座標を検出する場合のシートとその周辺の構成の動作を説明する説明図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施例１に係る座標検出モードにおいてＹ軸方向の座標を検出する場合のシートとその周辺の構成の動作を説明する説明図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施例１に係る圧力検出モードにおいて点Ｐを含む部分における圧力を検出する場合のシートとその周辺の構成の動作を説明する説明図である。図７（ｃ）は、実施例１に係る圧力検出モードにおける導電体と導電膜との接触する部分の断面の拡大図である。
【図８】図８は、実施例１に係るＣＰＵの座標検出処理及び圧力検出処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、実施例２に係る第１のシート及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。
【図１０】図１０は、実施例３に係る第１のシート及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。
【図１１】図１１は、実施例４に係る第１のシート及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。
【図１２】図１２は、実施例５に係る第１のシート及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。
【図１３】図１３は、実施例６に係る第１のシート及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、図面を用いて、本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、実施例１に係る座標入力装置１００の構成の概略を示す断面図である。図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）のように、座標入力装置１００は、シート１０と、シート２０と、一対の導電体１２及び１４と、を備える。シート１０を押下する指示部８０は、例えばユーザの指やペン型のスタイラス等である。シート１０は、可撓性を有する。シート２０は、絶縁体であり、シート１０と対向配置される。シート２０のシート１０と対向する面に、導電性を有する導電膜２１が設けられている。導電膜２１には、電位勾配が形成されている。導電膜２１は、例えばカーボン、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ、導電性ポリマー（ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリアニリン）、カーボンナノチューブ、金属ナノワイヤー等である。なお、シート２０の少なくともシート１０と対向する面が導電性を有するようにして、シート２０のシート１０と対向する面に導電膜２１を設けない構成としてもよい。一対の導電体１２及び１４は、シート２０と対向するシート１０の面上に設けられる。
【００１８】
図１（ａ）は、指示部８０がシート１０を押下する前の、指示部８０とシート１０とが接触していない状態を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の状態から、指示部８０がシート１０を力Ｆ１で押下して、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触した状態を示している。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の状態から、指示部８０がシート１０を図１（ｂ）の場合よりも強い力Ｆ２で押下して、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触した状態を示している。
【００１９】
図１（ｂ）及び図１（ｃ）のように、指示部８０がシート１０をシート２０に向かって押下すると、座標入力装置１００は、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触した点Ｐの座標と、点Ｐの座標を含む部分におけるシート１０及びシート２０が受ける圧力とを検出する。図１（ｂ）において、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状は、中心が点Ｐ、直径がＬ１の円になる。図１（ｃ）において、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状は、中心が点Ｐ、直径がＬ１より大きいＬ２の円になる。力Ｆ２は力Ｆ１より大きいため、図１（ｃ）の一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の面積は、図１（ｂ）の場合に比べて大きくなる。なお、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状が円である例を説明したが、指示部８０の形状や押下する力の大きさ、向き等により、円以外の形状にもなり得る。
【００２０】
図２を参照して、実施例１に係る座標入力装置１００の状態遷移を説明する。図２は、実施例１に係る座標入力装置１００の状態遷移の一例を示す図である。図２のように、座標入力装置１００は、待ち受けモード９０、座標検出モード９２及び圧力検出モード９４の３つの状態を備える。座標入力装置１００の状態遷移は、後述するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が管理する。
【００２１】
以下、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図２を参照して、座標入力装置１００の状態遷移について説明する。座標入力装置１００の初期状態は、待ち受けモード９０である。待ち受けモード９０は、座標入力装置１００が指示部８０による入力を受け付けることが可能な状態であり、例えば図１（ａ）に示す状態に対応する。
【００２２】
待ち受けモード９０において、指示部８０がシート１０を押下して、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触すると、座標入力装置１００の状態は、待ち受けモード９０から座標検出モード９２へ遷移する。座標検出モード９２は、例えば図１（ｂ）及び図１（ｃ）のように、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが点Ｐで接触した場合に、点Ｐの座標を検出する状態である。座標検出モード９２において、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが離れると、座標入力装置１００の状態は、座標検出モード９２から待ち受けモード９０へ遷移する。
【００２３】
座標検出モード９２において、ＣＰＵは座標検出処理を行う。ＣＰＵの座標検出処理が終了後、例えば出荷時の設定やユーザの指示等により、シート１０及びシート２０が受ける圧力を検出することが指定された場合、座標入力装置１００の状態は、座標検出モード９２から圧力検出モード９４へ遷移する。圧力検出モード９４は、例えば図１（ｂ）及び図１（ｃ）のように、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが点Ｐで接触した場合に、点Ｐを含む部分における圧力を検出する状態である。圧力検出モード９４において、ＣＰＵは圧力検出処理を行う。圧力検出モード９４において、一対の導電体１２及び１４とシート２０とが離れると、座標入力装置１００の状態は、圧力検出モード９４から待ち受けモード９０へ遷移する。
【００２４】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、待ち受けモード９０の場合のシート１０及び２０とその周辺の構成の動作を説明する説明図である。図３（ａ）において、シート１０は、シート２０と対向する面を示している。図３（ａ）のように、座標入力装置１００は、シート１０、一対の導電体１２及び１４、ＣＰＵ１６、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１８、抵抗Ｒ並びにスイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３を備える。一対の導電体１２及び１４は、シート２０と対向するシート１０の面上に設けられている。一対の導電体１２及び１４は、それぞれ櫛歯状の形状であって、互いにかみ合うように設けられている。一対の導電体１２及び１４は、例えば金属細線で形成される。導電体１２は、ＡＤＣ１８、抵抗Ｒの一端及びスイッチＳＷ２の一端と接続される。ＡＤＣ１８は、ＡＤＣ１８を制御するＣＰＵ１６と接続される。抵抗Ｒの他端は、スイッチＳＷ１の一端と接続される。スイッチＳＷ１の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。導電体１４は、スイッチＳＷ２の他端及びスイッチＳＷ３の一端と接続される。スイッチＳＷ３の他端は接地される。ＣＰＵ１６は、待ち受けモード９０、座標検出モード９２及び圧力検出モード９４のいずれかの状態に応じて、スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３のオンオフの切り替えを制御する。ＡＤＣ１８は、抵抗Ｒにかかる電圧を検出して、ＣＰＵ１６に通知する。
【００２５】
図３（ｂ）において、シート２０は、シート１０と対向する面を示している。図３（ｂ）のように、座標入力装置１００は、シート２０、電極２２、２４、２６及び２８並びにスイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６及びＳＷ７を備える。シート２０のシート１０と対向する面上に、Ｘ軸とＹ軸とが直交する座標系が設定されている。シート２０のシート１０と対向する面に設けられた導電膜２１には、電極２２、２４、２６及び２８が設けられている。なお、図３（ｂ）において、導電膜２１の記載は省略している。以後説明する図中においてもシート２０における導電膜２１の記載は省略することとする。電極２２及び２４は、導電膜２１のＹ軸の方向に電位勾配を印加するように、互いにＹ軸方向に対向する位置に設けられている。電極２６及び２８は、導電膜２１のＸ軸の方向に電位勾配を印加するように、互いにＸ軸方向に対向する位置に設けられている。電極２２は端子２３と接続される。スイッチＳＷ４は、一端が端子２３と接続され、他端が電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。電極２４は、端子２５と接続される。スイッチＳＷ５は、一端が端子２５と接続され、他端が接地される。電極２６は端子２７と接続される。スイッチＳＷ６は、一端が端子２７と接続され、他端が電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。電極２８は、端子２９と接続される。スイッチＳＷ５は、一端が端子２９と接続され、他端が接地される。ＣＰＵ１６は、待ち受けモード９０、座標検出モード９２及び圧力検出モード９４のいずれかの状態に応じて、スイッチＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６及びＳＷ７のオンオフの切り替えを制御する。
【００２６】
ＣＰＵ１６は、待ち受けモード９０の場合、スイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ７をオンして、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５及びＳＷ６をオフする。この場合、電流は流れず、導電膜２１のＸ軸方向及びＹ軸方向に電位勾配は形成されていない。なお、スイッチＳＷ７がオンされている例を説明したが、スイッチＳＷ５及びＳＷ７の少なくとも一方がオンされていればよい。
【００２７】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、それぞれ実施例１に係る待ち受けモード９０から座標検出モード９２へ遷移する場合のシート１０及びシート２０とその周辺の構成の動作を説明する説明図である。図４（ａ）及び図４（ｂ）において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成と同一の構成について、同一の符号を付して説明を省略する。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す直径Ｌ１の円１１は、図１（ｂ）に示す一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状に対応する。
【００２８】
図４（ａ）及び図４（ｂ）のように、座標入力装置１００が待ち受けモード９０の場合に、シート１０が押下されて、導電体１２と導電膜２１とが接触すると、電流は、図４（ａ）中の破線矢印で示す経路１及び図４（ｂ）中の破線矢印で示す経路２のように流れる。経路１及び２は、スイッチＳＷ１と接続された電源から、スイッチＳＷ１、抵抗Ｒ、導電体１２、導電膜２１、電極２８、スイッチＳＷ７及び接地の順に流れる電流の経路を示している。ＡＤＣ１８は、電流を検出して、ＣＰＵ１６へ通知する。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８から電流が検出された通知を受けることにより、導電体１２と導電膜２１とが接触したと判定する。ＣＰＵ１６は、座標入力装置１００の状態を、待ち受けモード９０から座標検出モード９２へ遷移させる。
【００２９】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、それぞれ実施例１に係る座標検出モード９２においてＸ軸方向の座標を検出する場合のシート１０及びシート２０とその周辺の構成の動作を説明する説明図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成と同一の構成について、同一の符号を付して説明を省略する。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す直径Ｌ１の円１１は、図１（ｂ）に示す一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状に対応する。
【００３０】
図５（ａ）及び図５（ｂ）のように、座標検出モード９２においてＸ軸方向の座標を検出する場合、ＣＰＵ１６は、スイッチＳＷ２、ＳＷ６及びＳＷ７をオンして、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５をオフする。これにより、電流は図５（ｂ）に示す破線矢印で示す経路４のように流れる。これにより、電極２６から導電膜２１を介して電極２８へ電流が流れ、導電膜２１のＸ軸方向に電位勾配が形成される。ＡＤＣ１８は、導電体１２を介して、導電体１２と導電膜２１とが接触している点Ｐにおける電圧を読み取る。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８から通知される電圧に基づいて、点ＰのＸ軸方向の座標を検出する。
【００３１】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ実施例１に係る座標検出モード９２においてＹ軸方向の座標を検出する場合のシート１０及びシート２０とその周辺の構成の動作を説明する説明図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成と同一の構成について、同一の符号を付して説明を省略する。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す直径Ｌ１の円１１は、図１（ｂ）に示す一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状に対応する。
【００３２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）のように、座標検出モード９２においてＹ軸方向の座標を検出する場合、ＣＰＵ１６は、スイッチＳＷ２、ＳＷ４及びＳＷ５をオンして、スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ６及びＳＷ７をオフする。これにより、電流は図５（ｂ）に示す破線矢印で示す経路５のように流れる。これにより、電極２２から導電膜２１を介して電極２４へ電流が流れ、導電膜２１のＹ軸方向に電位勾配が形成される。ＡＤＣ１８は、導電体１２を介して、導電体１２と導電膜２１とが接触している点Ｐにおける電圧を読み取る。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８から通知される電圧に基づいて、点ＰのＹ軸方向の座標を検出する。
【００３３】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ実施例１に係る圧力検出モード９４において点Ｐを含む部分における圧力を検出する場合のシート１０及びシート２０とその周辺の構成の動作を説明する説明図である。図７（ｃ）は、実施例１に係る圧力検出モード９４における導電体１２及び１４と導電膜２１との接触する部分の断面の拡大図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す構成と同一の構成について、同一の符号を付して説明を省略する。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す円１１及び１３は、それぞれ図１（ｂ）に示す一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の形状に対応する。
【００３４】
図７（ａ）及び図７（ｂ）のように、圧力検出モード９４において点Ｐを含む部分における圧力を検出する場合、ＣＰＵ１６は、スイッチＳＷ１及びＳＷ３をオンして、スイッチＳＷ２、ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６及びＳＷ７をオフする。これにより、図７（ａ）中の破線矢印で示す経路７、図７（ｃ）中の破線矢印で示す経路８及び図７（ａ）中の破線矢印で示す経路９の順に、電流が流れる。経路７は、スイッチＳＷ１と接続された電源から、スイッチＳＷ１、抵抗Ｒ及び導電体１２へ流れる電流の経路を示している。経路８は、導電体１２から導電膜２１を介して導電体１４へ流れる電流の経路を示している。経路９は、導電体１４からスイッチＳＷ３を介して接地へ流れる電流の経路を示している。ＡＤＣ１８は、経路７、８及び９を流れる電流の大きさを検出して、ＣＰＵ１６へ通知する。
【００３５】
経路８において、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積が大きいほど抵抗が小さくなる。逆に、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積が小さいほど抵抗が大きくなる。よって、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積が大きいほど、導電体１２及び１４間に電流は大きくなり、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積が小さいほど、導電体１２及び１４間に電流は小さくなる。例えば、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す円１１の抵抗と円１３の抵抗とを比較すると、円１１の抵抗の方が円１３の抵抗より大きくなる。また、図１（ｂ）及び図１（ｃ）のように、シート１０を押下する力が大きいほど、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積は大きくなり、シート１０を押下する力が小さいほど、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積は小さくなる。このように、シート１０を押下する力と導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する面積とは、比例する。以上より、ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８から通知される電流の大きさに基づいて、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の圧力を検出する。例えば、経路７、８及び９を流れる電流の大きさと、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の圧力との関係を示すテーブルを予めメモリ等の記憶部に記憶しておく。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８から通知された電流の大きさと記憶部から読み出したテーブルとを比較することにより、導電体１２及び１４と導電膜２１とが接触する部分の圧力を検出することができる。
【００３６】
図８を参照して、実施例１に係るＣＰＵ１６の座標検出処理及び圧力検出処理の一例を説明する。図８は、実施例１に係るＣＰＵ１６の座標検出処理及び圧力検出処理の一例を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートの処理開始前の座標入力装置１００の初期状態は、待ち受けモード９０であるとする。
【００３７】
図８のように、ＣＰＵ１６は、一対の導電体１２及び１４のうち少なくとも一方と導電膜２１とが接触しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、ＣＰＵ１６は、例えばＡＤＣ１８が図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す経路１及び２を流れる電流を検出して通知した場合に、Ｙｅｓと判定する。ステップＳ１０がＮｏの場合、ＣＰＵ１６は処理を終了する。ステップＳ１０がＹｅｓの場合、ＣＰＵ１６は座標入力装置１００の状態を待ち受けモード９０から座標検出モード９２へ遷移させる（ステップＳ１２）。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８により、一対の導電体１２及び１４のうち少なくとも一方と導電膜２１とが接触した点のＸ軸方向の電圧を測定する（ステップＳ１４）。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８により、一対の導電体１２及び１４のうち少なくとも一方と導電膜２１とが接触した点のＹ軸方向の電圧を測定する（ステップＳ１６）。ＣＰＵ１６は、Ｘ軸及びＹ軸方向の電圧に基づいて、接触した点の座標を検出する（ステップＳ１８）。ＣＰＵ１６は、圧力を検出するか否かを判定する（ステップＳ２０）。ステップＳ２０において、ＣＰＵ１６は、例えば出荷時の設定やユーザの指示等により、シート１０及びシート２０が受ける圧力を検出することが指定された場合、Ｙｅｓと判定する。ステップＳ２０がＮｏの場合、ＣＰＵ１６は処理を終了する。ＣＰＵ１６は、ステップＳ２０がＹｅｓの場合、ＣＰＵ１６は座標入力装置１００の状態を座標検出モード９２から圧力検出モード９４へ遷移させる（ステップＳ２２）。ＣＰＵ１６は、ＡＤＣ１８により、導電体１２と導電体１４との間を導電膜２１を介して流れる、電流の大きさを測定する（ステップＳ２４）。ＣＰＵ１６は、予めメモリ等に記憶しておいた電流と圧力とのテーブルを参照して、測定した電流に対応する圧力を検出する（ステップＳ２６）。以上で、ＣＰＵ１６は処理を終了する。
【００３８】
実施例１において、座標入力装置１００が、第１のシートであるシート１０と、導電膜２１と、導電膜２１と対向するシート１０の面上に設けられた一対の導電体１２及び１４と、シート１０が押下されて、一対の導電体１２及び１４と導電膜２１とが点Ｐで接触する場合、導電体１２を介して検出される点Ｐの電位に基づいて、点Ｐの座標を検出する座標検出部であるＣＰＵ１６と、シート１０が押下されて、導電体１２と導電膜２１とが点Ｐを含む部分で接触する場合、導電体１２と導電体１４との間を導電膜２１を介して流れる電流の大きさに基づいて、点Ｐを含む部分における圧力を検出する圧力検出部であるＣＰＵ１６と、を備える例を説明した。これにより、押下点の座標と圧力とを、それぞれ異なる構成ではなく、シート１０及び２０と一対の導電体１２及び１４の構成を用いて検出することができる。よって、コストを低減することができる。なお、導電膜２１を設ける代わりに、シート２０が、シート１０と対向配置され、シート１０と対向する面が導電性を有し、シート１０と対向する面に電位勾配が形成されるようにしてもよい。
【００３９】
実施例１において、導電膜２１の形状は平面であって、電位勾配が電極２６及び２８によりＸ軸の方向に向かってそれぞれ電位が変化するように形成される例を説明した。また、電位勾配が電極２２及び２４によりＸ軸と交差するＹ軸の方向に向かってそれぞれ電位が変化するように形成される例を説明した。
【００４０】
実施例１において、シート１０が可撓性を有し、指示部８０がシート１０をシート２０に向けて押下する例を説明した。逆に、シート２０が可撓性を有し、指示部８０がシート２０をシート１０に向けて押下する構成としてもよい。
【００４１】
実施例１の座標入力装置１００は、タッチパッドとして使用することができる。なお、座標入力装置１００は、シート１０及び２０、導電膜２１並びに導電体１２及び１４を透明導電膜で形成することにより、タッチパネルとしても使用することができる。
【実施例２】
【００４２】
実施例２は、実施例１に示す第１のシートであるシート１０及びその周辺の構成の変形例である。図９は、実施例２に係る第１のシートであるシート３０及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。図９において、シート３０は、シート２０と対向する面を示している。図９のように、座標入力装置１００は、シート３０、導電体３２、３３及び３４、ＣＰＵ３６及び３７、ＡＤＣ３８及び３９、抵抗Ｒ１及びＲ２並びにスイッチＳＷ８、ＳＷ９及びＳＷ１０を備える。なお、図９において、図３（ａ）に示すスイッチＳＷ２に相当するスイッチは記載を省略する。導電体３２、３３及び３４は、シート２０と対向するシート３０の面上に設けられている。導電体３２、３３及び３４は、それぞれ櫛歯状の形状である。導電体３２と導電体３３とは互いにかみ合うように設けられている。導電体３３と導電体３４とは、シート３０の導電体３２と導電体３３とが設けられた領域と異なる領域に、互いにかみ合うように設けられている。導電体４２及び４３のかみ合う部分並びに導電体４３及び４４のかみ合う部分は、Ｘ軸と平行になっている。導電体３２は、ＡＤＣ３８、抵抗Ｒ１の一端と接続される。ＡＤＣ３８は、ＡＤＣ３８を制御するＣＰＵ３６と接続される。抵抗Ｒ１の他端は、スイッチＳＷ８の一端と接続される。スイッチＳＷ８の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。導電体３４は、ＡＤＣ３９、抵抗Ｒ２の一端と接続される。ＡＤＣ３９は、ＡＤＣ３９を制御するＣＰＵ３７と接続される。抵抗Ｒ２の他端は、スイッチＳＷ１０の一端と接続される。スイッチＳＷ１０の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。ＣＰＵ３６及び３７は、実施例１に示すＣＰＵ１６と同様の動作を行う。ＡＤＣ３８及び３９は、実施例１に示すＡＤＣ１８と同様の動作を行う。
【００４３】
実施例２において、導電体３２及び３３と導電体３３及び３４とが、シート２０と対向する第１のシートであるシート３０の面上の互いに重複しない部分を占めるように設けられている例を説明した。導電体３２及び３３がかみ合うように設けられた領域と、導電体３３及び３４がかみ合うように設けられた領域とは、Ｙ軸方向は共通であり、Ｘ軸方向が異なる。これにより、異なる２つの領域のそれぞれで、押下点の座標と圧力を検出することができる。また、図９のように、２つの電源に対して、接地が共通化されているため、導電体３２、３３及び３４の抵抗変動が小さくなるため、電流及び電圧の検出誤差を低減することができる。
【実施例３】
【００４４】
実施例３は、実施例２と同様に、実施例１に示す第１のシートであるシート１０及びその周辺の構成の変形例である。図１０は、実施例３に係る第１のシートであるシート４０及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。図１０において、シート４０は、シート２０と対向する面を示している。図９のように、座標入力装置１００は、シート４０、導電体４２、４３及び４４、ＣＰＵ４６及び４７、ＡＤＣ４８及び４９、抵抗Ｒ３及びＲ４並びにスイッチＳＷ８、ＳＷ９及びＳＷ１０を備える。なお、図１０において、図３（ａ）に示すスイッチＳＷ２に相当するスイッチは記載を省略する。実施例３は、実施例２と比較して、導電体４２及び４３のかみ合う部分並びに導電体４３及び４４のかみ合う部分が、Ｘ軸と平行ではなく、斜めとなっている（Ｘ軸との角度が９０°未満である）点が異なる。その他については実施例２と同様のため、説明を省略する。
【実施例４】
【００４５】
実施例４は、実施例２と同様に、実施例１に示す第１のシートであるシート１０及びその周辺の構成の変形例である。図１１は、実施例４に係る第１のシートであるシート５０及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。図１１において、シート５０は、シート２０と対向する面を示している。図１１のように、座標入力装置１００は、シート５０、導電体５２及び５４、ＣＰＵ５６、ＡＤＣ５８、抵抗Ｒ５並びにスイッチＳＷ１４及びＳＷ１５を備える。導電体５２及び５４は、それぞれ渦状の形状である。
【実施例５】
【００４６】
実施例５は、実施例２と同様に、実施例１に示す第１のシートであるシート１０及びその周辺の構成の変形例である。図１２は、実施例５に係る第１のシートであるシート６０及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。図１２において、シート６０は、シート２０と対向する面を示している。図１２のように、座標入力装置１００は、シート６０、導電体６２、６４、６３及び６５、ＣＰＵ６６及び６７、ＡＤＣ６８及び６９、抵抗Ｒ６及びＲ７並びにスイッチＳＷ１６、ＳＷ１７及びＳＷ１８を備える。なお、図１２において、図３（ａ）に示すスイッチＳＷ２に相当するスイッチの記載を省略する。導電体６２、６４、６３及び６５は、シート２０と対向するシート６０の面上に設けられている。導電体６２、６４、６３及び６５は、それぞれ櫛歯状の形状である。導電体６２と導電体６４とは互いにかみ合うように設けられている。導電体６３と導電体６５とは、シート６０の導電体６２と導電体６４とが設けられた領域と異なる領域に、互いにかみ合うように設けられている。導電体６２は、ＡＤＣ６８及び抵抗Ｒ６の一端と接続される。ＡＤＣ６８は、ＡＤＣ６８を制御するＣＰＵ６６と接続される。抵抗Ｒ６の他端は、スイッチＳＷ１６の一端と接続される。スイッチＳＷ１６の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。導電体６４は、スイッチＳＷ１７の一端と接続される。スイッチＳＷ１７の他端は接地される。導電体６３は、ＡＤＣ６９、抵抗Ｒ７の一端と接続される。ＡＤＣ６９は、ＡＤＣ６９を制御するＣＰＵ６７と接続される。抵抗Ｒ７の他端は、スイッチＳＷ１８の一端と接続される。スイッチＳＷ１８の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。導電体６５は、スイッチＳＷ１９の一端と接続される。スイッチＳＷ１９の他端は接地される。ＣＰＵ６６及び６７は、実施例１に示すＣＰＵ１６と同様の動作を行う。ＡＤＣ６８及び６９は、実施例１に示すＡＤＣ１８と同様の動作を行う。
【００４７】
実施例５において、導電体６２及び６４と導電体６３及び６５とが、シート２０と対向する第１のシートであるシート６０の面上の互いに重複しない部分を占めるように設けられている例を説明した。導電体６２及び６４がかみ合うように設けられた領域と、導電体６３及び６５がかみ合うように設けられた領域とは、Ｙ軸方向は共通であり、Ｘ軸方向が異なる。これにより、異なる２つの領域のそれぞれで、押下点の座標と圧力を検出することができる。
【実施例６】
【００４８】
実施例６は、実施例２と同様に、実施例１に示す第１のシートであるシート１０及びその周辺の構成の変形例である。図１３は、実施例６に係る第１のシートであるシート７０及びその周辺の構成の一例を示す概略図である。図１３において、シート７０は、シート２０と対向する面を示している。図１２のように、座標入力装置１００は、シート７０、導電体７２、７４、７３及び７５、ＣＰＵ７６及び７７、ＡＤＣ７８及び７９、抵抗Ｒ８及びＲ９並びにスイッチＳＷ２０、ＳＷ２１、ＳＷ２２及びＳＷ２３を備える。なお、図１３において、図３（ａ）に示すスイッチＳＷ２に相当するスイッチの記載を省略する。導電体７２、７４、７３及び７５は、シート２０と対向するシート７０の面上に設けられている。導電体７２、７４、７３及び７５は、それぞれ櫛歯状の形状である。導電体７２と導電体７４とは互いにかみ合うように設けられている。導電体７３と導電体７５とは、シート７０の導電体７２と導電体７４とが設けられた領域と異なる領域に、互いにかみ合うように設けられている。導電体７２は、ＡＤＣ７８及び抵抗Ｒ８の一端と接続される。ＡＤＣ７８は、ＡＤＣ７８を制御するＣＰＵ７６と接続される。抵抗Ｒ８の他端は、スイッチＳＷ２０の一端と接続される。スイッチＳＷ２０の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。導電体７４は、スイッチＳＷ２１の一端と接続される。スイッチＳＷ２１の他端は接地される。導電体７３は、ＡＤＣ７９、抵抗Ｒ９の一端と接続される。ＡＤＣ７９は、ＡＤＣ７９を制御するＣＰＵ７７と接続される。抵抗Ｒ９の他端は、スイッチＳＷ２２の一端と接続される。スイッチＳＷ２２の他端は、電圧Ｖｃｃを印加する電源と接続される。導電体７５は、スイッチＳＷ２３の一端と接続される。スイッチＳＷ２３の他端は接地される。ＣＰＵ７６及び７７は、実施例１に示すＣＰＵ１６と同様の動作を行う。ＡＤＣ７８及び７９は、実施例１に示すＡＤＣ１８と同様の動作を行う。
【００４９】
実施例５において、導電体７２及び７４と導電体７３及び７５とが、シート２０と対向する第１のシートであるシート７０の面上の互いに重複しない部分を占めるように設けられている例を説明した。導電体７２及び７４がかみ合うように設けられた領域と、導電体７３及び７５がかみ合うように設けられた領域とは、Ｘ軸方向は共通であり、Ｙ軸方向が異なる。これにより、異なる２つの領域のそれぞれで、押下点の座標と圧力を検出することができる。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１０、２０  シート
１２、１４  導電体
１６  ＣＰＵ
１８  ＡＤＣ
２２、２４、２６、２８    電極
１００  座標入力装置
【図１】
2012043312.tif 000003
【図２】
2012043312.tif 000004
【図３】
2012043312.tif 000005
【図４】
2012043312.tif 000006
【図５】
2012043312.tif 000007
【図６】
2012043312.tif 000008
【図７】
2012043312.tif 000009
【図８】
2012043312.tif 000010
【図９】
2012043312.tif 000011
【図１０】
2012043312.tif 000012
【図１１】
2012043312.tif 000013
【図１２】
2012043312.tif 000014
【図１３】
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