(57)【要約】【課題】複数の検出手段を有効に利用できるタッチパネル入力装置を提供する。【解決手段】第１の検出手段での検出を想定した操作画面が表示される場合には、メインコントローラ６１は、多点同時入力は不要である旨の指示をタッチパネルコントローラ６２に与え、第１の検出手段を有効とする。第２の検出手段での検出を想定した操作画面が表示される場合には、メインコントローラ６１は、多点同時入力が必要である旨の指示をタッチパネルコントローラ６２に与え、第２の検出手段を有効とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画面上への接触座標を検出するタッチパネル入力装置において、
表示画面上への接触操作を指示する画面を表示する表示手段と、
前記表示手段により表示される表示画面上への接触座標を検出する第１の検出手段と、
前記表示手段により表示される表示画面上への接触座標を検出する第２の検出手段と、
前記表示手段による画面の表示内容に応じて、前記第１の検出手段により検出される接触座標または前記第２の検出手段により検出される接触座標を選択する選択手段と、
を備えることを特徴とするタッチパネル入力装置。
【請求項２】
前記第１の検出手段は、単一箇所の接触座標のみを検出する能力を有し、前記第２の検出手段は、同時に複数個所の接触座標を検出する能力を有することを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル入力装置。
【請求項３】
前記第１の検出手段における検出方式は、アナログ式透明抵抗膜方式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入力装置。
【請求項４】
前記第２の検出手段における検出方式は、マトリクス式透明抵抗膜方式であることを特徴とする請求項２または３に記載のタッチパネル入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面上への接触座標を検出するタッチパネル入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の透明膜抵抗方式によるタッチパネルとして、一般的に機能上分類すると、アナログ式とマトリクス式に分類される。アナログ式は、透明導電膜に直流電流を供給し、接触点の電位レベルを取得して座標に換算するものである。一方、マトリクス式は、Ｘ方向およびＹ方向にそれぞれ短冊状の透明導電膜を並べ、接触点に流れる電流がどの透明導電膜を経由して流れるかを検知することで、接触点の座標を求めるものである。
【特許文献１】特開２００１−２２２３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アナログ式の透明膜抵抗方式では、検出対象とする座標が比較的自由に選べるため、様々な表示形態の操作画面に柔軟に対応できるという利点がある。しかし、通常、多点同時入力を受け付けることができないという不都合がある。一方、マトリクス式の透明膜抵抗方式では、透明導電膜を配置する位置によって検出可能な座標が固定されるため、操作画面の表示形態が限定されるという不都合がある。しかし、多点同時入力を受け付けることが可能で、入力操作の効率化が図れる場合があるなどの利点がある。
【０００４】
したがって、操作画面の表示状態に応じて適切な検出方式を選択することができれば、個々の検出方式の利点のみを効果的に活用することが可能となる。
【０００５】
本発明の目的は、複数の検出手段を有効に利用できるタッチパネル入力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のタッチパネル入力装置は、表示画面上への接触座標を検出するタッチパネル入力装置において、表示画面上への接触操作を指示する画面を表示する表示手段と、前記表示手段により表示される表示画面上への接触座標を検出する第１の検出手段と、前記表示手段により表示される表示画面上への接触座標を検出する第２の検出手段と、前記表示手段による画面の表示内容に応じて、前記第１の検出手段により検出される接触座標または前記第２の検出手段により検出される接触座標を選択する選択手段と、を備えることを特徴とする。
このタッチパネル入力装置によれば、画面の表示内容に応じて、第１の検出手段により検出される接触座標または第２の検出手段により検出される接触座標を選択するので、複数の検出手段を有効に利用できる。
【０００７】
前記第１の検出手段は、単一箇所の接触座標のみを検出する能力を有し、前記第２の検出手段は、同時に複数個所の接触座標を検出する能力を有してもよい。
【０００８】
前記第１の検出手段における検出方式は、アナログ式透明抵抗膜方式であってもよい。
【０００９】
前記第２の検出手段における検出方式は、マトリクス式透明抵抗膜方式であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のタッチパネル入力装置によれば、画面の表示内容に応じて、第１の検出手段により検出される接触座標または第２の検出手段により検出される接触座標を選択するので、複数の検出手段を有効に利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１〜図６を参照して、本発明によるタッチパネル入力装置の一実施形態について説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態のタッチパネル入力装置の構成を示す分解斜視図、図２（ａ）は、本実施形態のタッチパネル入力装置の部分断面図である。
【００１３】
図１および図２（ａ）に示すように、タッチパネルは、柔軟性を有する、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂からなる透明フィルム１０、透明フィルム２０および透明フィルム３０と、液晶表示パネル４とを、前面側から背面側に順次、積層して構成される。
【００１４】
透明フィルム１０の前面側には、透明フィルム１０の損傷を防止するための樹脂コーティング層１１が、透明フィルム１０の背面側には、タッチパネルとして機能する接触領域の全体に渡り均一な厚みとされたＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）、ＳｎＯ２等の透明導電膜１２が、それぞれ形成されている。透明導電膜１２の両端部には、電極１２ａおよび電極１２ｂが設けられている。
【００１５】
透明フィルム２０の前面側には、透明導電膜１２と同様の、接触領域の全体に渡り均一な厚みとされた透明導電膜２１が形成されている。透明導電膜２１の両端部には、電極２１ａおよび電極２１ｂが設けられている。
【００１６】
これらの互いに対向する透明導電膜１２および透明導電膜２１は、アナログ式透明抵抗膜方式を採る第１の検出手段を構成する。
【００１７】
また、透明フィルム２０の背面側には、透明導電膜１２と同様の組成からなり、長手方向が図１および図２（ａ）に示すＸ軸方向とされ、互いに間隔を確保してＹ方向に配列した短冊状の透明導電膜２２，２２，２２，２２が形成されている。透明導電膜２２，２２，２２，２２の端部には、それぞれ電極２３，２３，２３，２３、が設けられている。
【００１８】
さらに、透明フィルム３０の前面側には、透明導電膜１２と同様の組成からなり、長手方向が図１および図２（ａ）に示すＹ軸方向とされ、互いに間隔を確保してＸ方向に配列した短冊状の透明導電膜３１，３１，３１，３１，３１，３１が形成されている。透明導電膜３１，３１，３１，３１，３１，３１の端部には、それぞれ電極３２，３２，３２，３２，３２，３２が設けられている。
【００１９】
これらの互いに対向する透明導電膜２２，２２，２２，２２および透明導電膜３１，３１，３１，３１，３１，３１は、マトリクス式透明抵抗膜方式を採る第２の検出手段を構成する。
【００２０】
透明フィルム３０の背面側には、操作画面を表示するための液晶表示パネル４が設けられ、その表示画面は、透明フィルム１０、透明フィルム２０、透明フィルム３０を介して、タッチパネルの前面側から目視可能とされている。
【００２１】
図１に示すように、透明導電膜１２の両端部の電極１２ａおよび電極１２ｂは、それぞれ配線１４および配線１５により引き出され、配線１４はＡ／Ｄコンバータ７１およびスイッチ８１に接続され、配線１５はスイッチ８２に接続されている。
【００２２】
また、透明導電膜２１の両端部の電極２１ａおよび電極２１ｂは、それぞれ配線２５および配線２６により引き出され、配線２５はＡ／Ｄコンバータ７２およびスイッチ８３に接続され、配線２６はスイッチ８４に接続されている。
【００２３】
また、透明導電膜２２，２２，２２，２２の端部の電極２３，２３，２３，２３は、それぞれ配線２７により引き出され、配線２７はプルアップ抵抗７４に接続されている。
【００２４】
さらに、透明導電膜３１，３１，３１，３１，３１，３１の端部の電極３２，３２，３２，３２，３２，３２は、それぞれ配線３３により引き出され、配線３３はデコーダＩＣ７３に接続されている。
【００２５】
図１に示すように、Ａ／Ｄコンバータ７１、Ａ／Ｄコンバータ７２、デコーダＩＣ７３の出力は、それぞれ、接触座標を検出するためのタッチパネルコントローラ６２に接続されている。タッチパネルコントローラ６２は１チップＣＰＵであり、不図示のＣＰＵ部、ＲＯＭ部、ＲＡＭ部を備え、コントローラとしての機能を備えている。タッチパネルコントローラ６２はメインコントローラ６１により制御される。
【００２６】
図１に示すように、液晶表示パネル４の表示は、グラフィックコントローラ４２により制御される。グラフィックコントローラ４２は、メインコントローラ６１からの指令に応じて、画像メモリ４３に格納された操作画像を適宜、液晶表示パネル４に画面表示させる。
【００２７】
次に、接触座標（接触点の座標）の検出動作について説明する。
【００２８】
図２（ｂ）は、タッチパネルをタッチした状態を示す断面図である。指先９をタッチパネルの前面に接触させ押し込むと、透明フィルム１０が変形し、透明導電膜１２と透明導電膜２１とが互いに接触する。また、透明フィルム２０の変形により、同様に、透明導電膜２２と透明導電膜３１とが互いに接触する。
【００２９】
第１の検出手段の動作が有効とされている場合、透明導電膜１２と透明導電膜２１とが互いに接触したことをタッチパネルコントローラ６２が検知すると、スイッチ８１、スイッチ８２がオフされるとともに、スイッチ８３およびスイッチ８４がオンされ、図３（ａ）に示すＹ座標検出状態となる。
【００３０】
Ｙ座標検出状態（図３（ａ））では、抵抗２１ｃとして機能する透明導電膜２１によって、電極２１ｂから電極２１ａの間に、Ｙ方向に電圧Ｖｃｃボルトから０ボルトまでほぼリニアに変化する電位分布が形成される。接触点Ｐでの電圧は接触点ＰのＹ座標に応じた値となり、この電圧は導電膜１２および配線１４を介してＤ／Ａコンバータ７１に与えられ、デジタル値に変換される。この電圧値（デジタル値）はタッチパネルコントローラ６２に与えられ、タッチパネルコントローラ６２において接触点ＰのＹ座標が算出される。
【００３１】
次に、スイッチ８１、スイッチ８２がオンされるとともに、スイッチ８３およびスイッチ８４がオフされ、図３（ｂ）に示すＸ座標検出状態となる。
【００３２】
Ｘ座標検出状態（図３（ｂ））では、抵抗１２ｃとして機能する透明導電膜１２によって、電極１２ａから電極１２ｂの間に、Ｘ方向に電圧Ｖｃｃボルトから０ボルトまでほぼリニアに変化する電位分布が形成される。接触点Ｐでの電圧は接触点ＰのＸ座標に応じた値となり、この電圧は導電膜２１および配線２６を介してＤ／Ａコンバータ７２に与えられ、デジタル値に変換される。この電圧値（デジタル値）はタッチパネルコントローラ６２に与えられ、タッチパネルコントローラ６２において接触点ＰのＸ座標が算出される。
【００３３】
図４は、第２の検出手段が有効とされている場合の動作を示す図である。透明導電膜２２と透明導電膜３１とが互いに接触すると、接触点および接触点に対応する透明導電膜２２と透明導電膜３１に電流が流れ、接触した領域９１に対応する透明導電膜２２と透明導電膜３１の電圧が変化する。透明膜電極２２の電圧変化はタッチパネルコントローラ６２で検出される。透明膜電極３１の電圧変化は、デコーダＩＣ７３の出力信号を介してタッチパネルコントローラ６２で検出される。したがって、タッチパネルに指９が接触した領域９１は、電圧変化が生じた透明導電膜２２および透明導電膜３１の位置（ＸＹ座標）として特定される。
【００３４】
なお、マトリクス式透明抵抗膜方式では、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に検出対象（透明導電膜）を高速で走査するため、複数の接触点を同時に検出可能とされている。したがって、領域９１に相当する複数のエリアを同時に押し操作した場合には、それぞれのエリア（ＸＹ座標）が別々に割り出される。
【００３５】
図５は、選択手段として機能するタッチパネルコントローラ６２の動作を示すフローチャートである。本実施形態のタッチパネル入力装置では、液晶表示パネル４の表示内容に応じて、使用する検出手段を切り替えるようにしている。
【００３６】
図５のステップＳ１では、メインコントローラ６１からの指示を取得する。この指示は液晶表示パネル４での表示内容にリアルタイムに対応している。例えば、図６（ａ）は多点同時入力ではなく、第１の検出手段での検出を想定した操作画面である。この操作画面が表示される場合には、メインコントローラ６１は画像メモリ４３に格納された図６（ａ）に示す画像を液晶表示パネル４に表示すべき旨をグラフィックコントローラ４２に指示するとともに、多点同時入力は不要である旨の指示をタッチパネルコントローラ６２に与える。
【００３７】
一方、図６（ｂ）は多点同時入力が許容され、第２の検出手段での検出を想定した操作画面である。この操作画面が表示される場合には、メインコントローラ６１は画像メモリ４３に格納された図６（ｂ）に示す画像を液晶表示パネル４に表示すべき旨をグラフィックコントローラ４２に指示するとともに、多点同時入力が必要である旨の指示をタッチパネルコントローラ６２に与える。
【００３８】
次に、ステップＳ２では、ステップＳ１で受けた指示の内容を判断し、多点同時入力が必要とされていればステップＳ３へ進み、多点同時入力が不要とされていればステップＳ６へ進む。
【００３９】
ステップＳ３では、マトリクス式透明抵抗膜方式である第２の検出手段を有効とする。
【００４０】
次に、ステップＳ４では、第２の検出手段によりタッチパネルへの接触操作が検出されるのを待って、ステップＳ５へ進む。ステップＳ５では、上記の方法（図４）で接触点の座標を検出し、ステップＳ１へ戻る。
【００４１】
一方、ステップＳ６では、アナログ式透明抵抗膜方式を採る第１の検出手段を有効とする。
【００４２】
次に、ステップＳ７では、第１の検出手段によりタッチパネルへの接触操作が検出されるのを待って、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、上記の方法（図３）で接触点の座標を検出し、ステップＳ１へ戻る。
【００４３】
以上のように、本実施形態のタッチパネル入力装置では、操作画面に応じて、使用する検出手段を切り替えている。このため、アナログ式透明抵抗膜方式の検出手段を使う場合には、図６（ａ）に示すように、表示画面４０上に表示される操作画面４５の自由度が増大し、任意の位置にボタン４６を配置し、あるいはボタンの配列間隔を不均一とすることも可能となる。一方、図６（ａ）に示すように、マトリクス式透明抵抗膜方式の検出手段を用いる場合には、操作画面４７上のボタン４８の配置の自由度は低下するが、多点同時入力を受け付けることが可能となるため、多点入力が必要な場合における入力操作の効率化を図ることが可能となる。
【００４４】
なお、第１の検出手段および第２の検出手段を選択／非選択とする方法は限定されない。例えば、非選択あるいは無効とされる検出手段の動作自体を停止させてもよいし、検出結果を無視するようにしてもよい。
【００４５】
上記実施形態では、透明膜抵抗方式による２種類の検出手段を組み合わせているが、任意の方式の検出手段を用いることができる。例えば、超音波方式、光学方式、静電容量方式、音響波照合方式、画像照合方式の検出手段を、適宜組み合わせることができる。
【００４６】
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、表示画面上への接触座標を検出するタッチパネル入力装置に対し、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】一実施形態のタッチパネル入力装置の構成を示す分解斜視図。
【図２】タッチパネル入力装置の構成を示す図であり、（ａ）はタッチパネル入力装置の部分断面図、（ｂ）はタッチパネルをタッチした状態を示す断面図。
【図３】検出方法を示す図であり、（ａ）はＹ座標検出状態を示す図、（ｂ）はＸ座標検出状態を示す図。
【図４】第２の検出手段が有効とされている場合の動作を示す図。
【図５】タッチパネルコントローラにおける選択動作を示すフローチャート。
【図６】操作画面を示す図であり、（ａ）は第１の検出手段での検出を想定した操作画面、（ｂ）は第２の検出手段での検出を想定した操作画面。
【符号の説明】
【００４８】
１２    透明導電膜（第１の検出手段）
２１    透明導電膜（第１の検出手段）
２２    透明導電膜（第２の検出手段）
３１    透明導電膜（第２の検出手段）
６２    タッチパネルコントローラ（選択手段、第１の検出手段、第２の検出手段）
【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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