(57)【要約】【課題】指タッチ入力が可能な静電容量結合方式のタッチパネルにスタイラス入力が可能なタッチパネルを重ねた電子機器にスタイラス入力をしたときに両タッチパネルが動作し、電子機器が誤作動を起こす可能性がある。【解決手段】電子機器は、静電容量結合方式であって、複数の電極を有する第１のタッチパネルと、第１のタッチパネル上に設けられ、スタイラスにより入力可能な第２のタッチパネルと、第２のタッチパネル上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、第１のタッチパネル上のタッチ位置に相当する領域に配置された電極の電気的特性を制御する制御部とを有する。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量結合方式であって、複数の電極を有する第１のタッチパネルと、
前記第１のタッチパネル上に設けられ、スタイラスにより入力可能な第２のタッチパネルと、
前記第２のタッチパネル上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、前記第１のタッチパネル上の前記タッチ位置に相当する領域に配置された前記電極の電気的特性を制御する制御部とを有する電子機器。
【請求項２】
前記タッチ位置に相当する領域に配置された前記電極とは、前記第１のタッチパネル上の前記タッチ位置に相当する位置から近い順に選択された所定数の前記電極である請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記制御部は複数のスイッチ及び前記スイッチに接続された静電容量を有し、
それぞれの前記スイッチは、前記第１のタッチパネルが有する前記電極に個別に接続されている請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記制御部は、前記タッチ位置がタッチされたときに、前記タッチ位置に相当する領域に配置された前記電極に接続された前記スイッチを切り替えて、前記タッチ位置に相当する領域に配置された前記電極の静電容量を変化させる請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第２のタッチパネルに入力された情報を記憶する記憶部を有し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記情報に基づいて前記電極を制御する請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
前記第２のタッチパネルは、抵抗膜方式のタッチパネルである請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
静電容量結合方式であって、複数の電極を有する第１のタッチパネルと、前記第１のタッチパネル上に設けられ、スタイラスにより入力可能な第２のタッチパネルと、を有する電子機器に入力する入力方法であって、
前記第２のタッチパネル上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、前記第１のタッチパネル上の前記タッチ位置に相当する領域に配置された前記電極の電気的特性を制御する電子機器への入力方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器及び電子機器への入力方法に関し、特に静電容量結合方式のタッチパネルを有する電子機器及び電子機器への入力方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイル機器の普及において、「人にやさしい」グラフィカルユーザインターフェースを実現可能とするタッチパネル技術が重要となってきている。 このタッチパネル技術として、静電容量結合方式のタッチパネルが知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の静電容量結合方式のタッチパネルは、第１の方向（例えばＹ方向）に延在し、前記第１の方向と交差する第２の方向（例えばＸ方向）に並設される複数のＸ電極と、このＸ電極と交差して第２の方向に延在し、第１の方向に並設される複数のＹ電極とを有する。 複数のＸ電極と複数のＹ電極は、基板上に層間絶縁膜を介して積層されている。また、Ｘ電極及びＹ電極は、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明性導電材料で形成されている。タッチパネルは、観察者がタッチパネルをタッチしたときに変化するＸ方向の電極とＹ方向の電極の結合容量を計算することにより、タッチされた位置の座標を検出している。
【０００４】
静電容量結合方式のタッチパネルを利用した入力方法には、タッチパネルの表面を、観察者が指でタッチすることでタッチされた位置の座標が入力される方法（以下、指タッチ入力方法）と、タッチパネルの表面をスタイラスペン等でタッチすることでタッチされた位置の座標が入力される方法（以下、スタイラス入力方法）とがある。いずれの方法を用いた場合においても、タッチ位置座標を検出するにはＸ電極上及びＹ電極上を同時に触れる必要がある。
【０００５】
指タッチ入力方法の場合、タッチパネルの表面と観察者の指との接触面積が比較的大きいため、Ｘ電極上及びＹ電極上を同時に触れることができる。一方、スタイラス入力方法の場合、タッチパネルの表面とスタイラスとの接触面積が指タッチ入力方式と比較して小さくなる。このため、スタイラス入力方法では、Ｘ電極上及びＹ電極上のタッチパネル表面の領域を同時に触れることが難しく、Ｘ電極とＹ電極との結合容量の容量差を検出するのが困難となる。この結果、スタイラス入力が失敗する恐れがある。
【０００６】
特許文献２には、指タッチ入力とスタイラス入力の両方を行うことが可能な電子機器が開示されている。この電子機器は、静電結合方式タブレットと、静電結合方式タブレットに重ねられた超音波方式タッチパネルを有する。この電子機器は、静電結合方式タブレットで専用の指示具によるスタイラス入力を識別し、スタイラス制限のある超音波方式タッチパネルで指によるタッチ入力を識別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１６３０７号公報（図１、段落「０００６」）
【特許文献２】特開平８−１７９８７２号公報（図１、段落「００１０」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
指入力方式を採る静電容量結合方式のタッチパネルにスタイラス入力する場合、上述したようにスタイラス入力が失敗する恐れがある。そこで、この問題を解決するために、特許文献２に記載の電子機器のように、指入力方式を採る静電容量結合方式のタッチパネル上に、スタイラス入力を可能とするタッチパネルを重ねて配置し、後者のタッチパネルを利用してスタイラス入力を行う電子機器の形態が考えられる。しかしながら、上述のように、静電結合方式のタッチパネルの中には、スタイラス入力方法、指タッチ入力方法の両方を可能とするものがある。このため、特許文献２の技術を適用して、既存の製品の指タッチ入力の静電結合方式タブレットに、単純にスタイラス入力方法を可能とするタッチパネルを重ねた電子機器の場合、スタイラス入力したときに、静電結合方式タブレットが反応してしまう恐れがある。スタイラス入力したときに静電結合方式タブレットが反応すると、スタイラス入力方法を可能とするタッチパネルと静電結合方式タブレットの両方から同一の入力がなされることとなるため、電子機器が誤作動を起こす可能性がある。
【０００９】
本発明の電子機器は、指タッチ入力が可能な静電容量結合方式のタッチパネルにスタイラス入力が可能なタッチパネルを重ねた電子機器にスタイラス入力をしたときに両タッチパネルが動作し、電子機器が誤作動を起こす可能性があるという課題を解決する電子機器への電子機器及び入力方法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】
【００１０】
本発明の電子機器は、静電容量結合方式であって、複数の電極を有する第１のタッチパネルと、第１のタッチパネル上に設けられ、スタイラスにより入力可能な第２のタッチパネルと、第２のタッチパネル上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、第１のタッチパネル上のタッチ位置に相当する領域に配置された電極の電気的特性を制御する制御部とを有する。
【００１１】
また、本発明の電子機器への入力方法は、静電容量結合方式であって、複数の電極を有する第１のタッチパネルと、第１のタッチパネル上に設けられ、スタイラスにより入力可能な第２のタッチパネルと、を有する電子機器に入力する入力方法であって、第２のタッチパネル上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、第１のタッチパネル上のタッチ位置に相当する領域に配置された電極の電気的特性を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電子機器及び電子機器への入力方法によれば、指タッチ入力が可能な静電容量結合方式のタッチパネルにスタイラス入力が可能なタッチパネルを重ねた電子機器にスタイラス入力をしたときに両タッチパネルが動作し、電子機器が誤作動を起こすのを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態の電子機器を示す（ａ）平面図と（ｂ）平面図（ａ）の１ｂ−１ｂ線断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の電子機器を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の電子機器を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の別の電子機器を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の電子機器を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の電子機器を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の電子機器の使用状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１（ａ）に本発明の第１の実施形態の電子機器１００の平面図、図１（ｂ）に平面図１（ａ）の１ｂ−１ｂ線断面図を示す。
【００１６】
電子機器１００は、第１のタッチパネル１０１と、第２のタッチパネル１０２と、制御部１０３とを有する。第１のタッチパネル１０１は、静電容量結合方式であって、複数の電極を有する。第２のタッチパネル１０２は、第１のタッチパネル１０１上に設けられ、スタイラスにより入力可能である。制御部１０３は、第２のタッチパネル１０２上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、第１のタッチパネル１０１上のタッチ位置に相当する領域に配置された電極の電気的特性を制御する。
【００１７】
第２のタッチパネル１０２には、一般的な抵抗膜方式のものを用いることができる。抵抗膜方式のタッチパネルは、僅かな隙間で対向して配置された複数の電極を有する。電極は透明電極であるのが望ましい。抵抗膜方式のタッチパネルは、スタイラスに押下されたときの電極の抵抗値をＸ、Ｙ座標毎に測定し、抵抗値の変化に基づいて、電極同士が接した電極の位置を求めるものである。なお、抵抗膜方式に限らず、スタイラスが反応するタッチセンサ−であれば第２のタッチパネル１０２に光方式、表面波方式、電波方式などを用いても良い。
【００１８】
電子機器１００が有する各構成同士の接続関係について図２を用いて以下に説明する。第２のタッチパネル１０２と制御部１０３とは信号接続線１０４で接続されている。また、第１のタッチパネル１０１と制御部１０３とは信号接続線１０５で接続されている。信号接続線１０４、１０５としては、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を用いても良い。ＦＰＣは、制御部１０３と電気的に安価な接続を図る為に一般的に使われている。また、信号接続線１０４、１０５には、ＦＰＣに限らず、ディクリ−ト線、細線同軸線などを用いても良い。
【００１９】
図３を用いて、第１のタッチパネル１０１の詳細について説明する。第１のタッチパネル１０１は、複数の電極１１０を有する。電極１１０には、例えば、透明な電極を用いる。各々の電極１１０は制御部１０３と接続されている。
【００２０】
電極１１０の平面状の大きさは、通常の使用にて人の指がパネルに触れる面積（直径約６ｍｍ〜１０ｍｍ相当の円の面積）が適当といわれているが、これより小さくても良い。電極１１０の平面状の大きさがこれより小さい場合は、複数の電極１１０を同時に制御することで、人の指がタッチした時の面積分の電極１１０を仮想的に作り出すことができる。
【００２１】
図４を用いて、電子機器１００の一例について説明する。制御部１０３は、複数のスイッチと各スイッチに接続された静電容量を有する。各スイッチは、第１のタッチパネル１０１に設けられた電極１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｎに個別に接続される。各電極１１０はそれぞれに接続されたスイッチにより約１〜数百ｐＦ程度の静電容量で接地されるか、又はこれと同等の回路構成になっていれば良い。なお、電子機器１００が図１（ａ）に示すような形態の場合、スイッチは制御部１０３の中に集められ、そこから各電極１１０に配線などを用いて接続されることとなる。
【００２２】
制御部１０３は、第１のタッチパネル１０１と第２のタッチパネル１０２に接続される。第２のタッチパネル１０２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に接続される。すなわち、第２のタッチパネル１０２へ入力された信号は、制御部１０３を介して第１のタッチパネル１０１へ伝えられ、第１のタッチパネル１０１からＣＰＵへ入力される。ＣＰＵは、第１のタッチパネル１０１からの信号に基づいて電子機器１００全体を制御する。
【００２３】
電子機器１００は、図４に示すように、記憶部１１２、外部インターフェース１１３、電池１１４を有していても良い。記憶部１１２は、第２のタッチパネル１０２で検出した信号を保存することができる。外部インタフェ−ス１１３は、電子機器１００をネットワークに接続させて、別のインタフェ−スと接続させることを可能とする。電池１１４は、電子機器１００に含まれる各構成に電源を供給する。
【００２４】
次に、電子機器１００の動作について説明する。以下、図３と図５を参照して本実施の形態の電子機器の動作について詳細に説明する。なお、第２のタッチパネル１０２は抵抗膜方式であることとする。
【００２５】
はじめに、第２のタッチパネル１０２の任意の位置をスタイラスでタッチする。するとタッチされた位置に応じた信号（抵抗値）が第２のタッチパネル１０２から制御部１０３に伝達される。制御部１０３は、伝達された信号に基づいて第２のタッチパネル１０２のどの位置がタッチされたのかを求める。
【００２６】
次に、制御部１０３は、第１のタッチパネル上のタッチ位置に相当する領域に配置された電極１１０の電気的特性を制御して、静電容量結合方式の第１のタッチパネルが反応する値に変化させる。具体的には、電極１１０の静電容量を、人の指が第１のタッチパネルに触れたときの静電容量と同等の静電容量（約１ｐＦから数百ｐＦ）に制御すれば良い。例えば図４に示す電子機器１００の場合、制御部１０３が有するスイッチのうち、制御対象の電極１１０に接続されたスイッチのみを切り替えれば、制御対象の電極１１０のみの静電容量を変化させることができる。
【００２７】
本実施形態の電子機器および入力方法は、前述したとおり、制御部１０３が、第２のタッチパネル１０２上の所定の領域であるタッチ位置がタッチされたときに、第１のタッチパネル１０１上のタッチ位置に相当する領域に配置された電極の電気的特性を制御する。第２のタッチパネル１０２から入力された入力信号は、直接、電子機器１００全体を制御するＣＰＵに入力されるのではなく、第１のタッチパネル１０１を介して入力される。このため、本実施形態の電子機器及び電子機器への入力方法では、指タッチ入力が可能な静電容量結合方式の第１のタッチパネル１０１にスタイラス入力が可能な第２のタッチパネル１０２を重ねた電子機器にスタイラス入力をしたときに、第１及び第２のタッチパネルの両方が動作し、電子機器が誤作動を起こすのを防ぐことが可能となる。
【００２８】
また、本実施形態の電子機器および電子機器への入力方法により、第２のタッチパネル１０２にスタイラス入力された信号を静電容量結合方式の第１のタッチパネル１０１に伝えるために、この信号を静電容量変化に変換することができる。このため、図７（ａ）に示すように、既存の電子機器が有する指タッチ入力が可能な静電容量結合方式の第１のタッチパネル１０１ａの面に本電子機器を後付けで重ねるだけで、図７（ｂ）に示すようにスタイラス入力が可能になる。これにより、ユ−ザは先端の細いペン型スタイラス１０６を用いて電子機器へ細かな入力をすることができるようになり、電子機器の操作性が向上する。
【００２９】
さらに、スタイラス入力された信号を記憶部に保存することで、記憶された信号に基づいた操作が可能となる。このため、同じ操作を繰り返し行う場合、初回にスタイラス入力された信号を記憶部に保存させ、２回目以降は記憶部に記憶された信号に基づいて操作を実行することができる。これにより、ユーザは２回目以降のスタイラス入力を省略することができる。
【００３０】
また、別の電子機器のタッチパネルを用いてスタイラス入力された信号を記憶部に保存し、この信号に基づいて操作を実行しても良い。これにより、ユーザは別の電子機器のタッチパネルを用いて本実施形態に係る電子機器にスタイラス入力をすることができる。
【００３１】
制御部により電気的特性が制御される電極とは、第２のタッチパネル上のタッチされた領域であるタッチ位置に相当する第１のタッチパネル上の位置から近い順に選択された所定数の電極である。例えば、この数が１の場合は図５に示すように、第２のタッチパネル１０２上のタッチ位置（図中、星印で示す）に相当する第１のタッチパネル１０１上の位置から最も近い電極１１０ｐが制御されることとなる。一方、例えば、この数が４の場合は、図６に示すように、第２のタッチパネル１０２上のタッチ位置（図中、星印で示す）に相当する第１のタッチパネル上の位置から近い４つの電極１１０ｑ、１１０ｒ、１１０ｓ、１１０ｔが制御されることとなる。
【００３２】
制御部が複数の電極を制御する場合、各電極の電気的特性の変化量に基づいて、これら電極が囲む領域の重心を求めるのが望ましい。このようにして求められた重心を高精度なタッチ位置として扱うことができるためである。通常、静電容量結合方式のタッチパネルに指タッチ入力を行った場合、タッチ位置の最小単位は指がパネルに触れる面積となる。一方、スタイラス入力を行った場合のタッチ位置の最小単位は、スタイラスの先端がパネルに触れる面積となり、指タッチ入力によるタッチ位置よりも精度が高い。前述のように求められた重心は、スタイラス入力によるタッチ位置に相当する。従って、このように重心を求めれば、第１のタッチパネルで、指タッチ入力によるタッチ位置よりも精度が高いスタイラス入力によるタッチ位置を扱うことが可能となる。
【００３３】
また、制御部が複数の電極を制御する場合、一つ一つの電極の面積を人の指に相当する面積よりも小さくすることができる。電極の面積を小さくした場合、操作対象の電子機器の静電容量結合方式のタッチパネルが反応する容量を確保するために、複数の電極を組合せた総面積を直径約６ｍｍ〜１０ｍｍ相当の円の面積にすれば良い。
【００３４】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１００    電子機器
１０１、１０１ａ    第１のタッチパネル
１０２    第２のタッチパネル
１０３    制御部
１０４、１０５    信号接続線
１０６    ペン型スタイラス
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｎ、１１０ｐ、１１０ｑ、１１０ｒ、１１０ｓ、１１０ｔ    電極
【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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