JP2011076341A - タッチパネル測定治具および測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置に組み込まれている静電容量式のタッチパネルの測定が容易に行えるようにする。
【解決手段】透明な導電性を有する材料から構成され、測定対象のタッチパネルに接触する接地可能とされた接触部１０１と、タッチパネルに接触する接触部１０１の中心を認識可能とする基準記号１０２とを備える。接触部１０１は、例えば、ＩＴＯなどから構成されていればよい。また、接触部１０１は、円柱状に形成されていればよい。また、接触部１０１の測定対象のタッチパネルに接触する面は、指をタッチパネルに接触させた場合の接触面積と同程度の面積に形成されているとよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静電容量式タッチパネルの測定を行うためのタッチパネル測定治具および測定方法に関するものである。

近年、携帯電話、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、ゲーム機など各種電子機器の表示画面に、入力インターフェースとしてタッチパネルが導入されている。タッチパネルには、抵抗膜方式、静電容量方式、および光方式などの各種の方式がある。

抵抗膜方式のタッチパネルは、ガラスやプラスチックなどの基板の表面に、非常に小さなスペーサを挟んで薄膜のフィルムを貼り付けて構成している。基板およびフィルムの向かい合う面には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)と呼ばれる複数の透明電極が格子状に設けられており、対向する膜の各透明電極に電圧が印加されている。

この方式では、タッチパネルに何も接触していない状態では、スペーサの存在により対向して配置されている２つの透明電極は接触せず、これらの間に電流は流れない。これに対し、タッチパネルのフィルム面に指などを接触させて押し付けると、この圧力によりフィルムが撓み、フィルム側の透明電極と基板側の透明電極とが接触し、これらの間に電気が流れるようになる。この状態で、基板面およびフィルム面の各々の透明電極の抵抗による分圧比を測定すれば、押された位置を検出することができる。

このような抵抗膜方式のタッチパネルは、図５に示すように、タッチパネル５０１が、液晶表示装置などの表示装置の表示面５０３の上に配置されるスクリーン５０２に、貼り付けられて用いられる。上述したように、指やペン先などが接触したフィルムが撓むことで、接触した位置を検出しているので、抵抗膜式のタッチパネルでは、指やペン先などを直接接触させることになる。

一方、静電容量方式では、タッチパネルの画面を構成する各画素がコンデンサーとして働き、タッチパネルの画面に指が触れることにより、静電容量が変化することを検知し、静電容量の変化の情報と、これら静電容量が変化した位置の座標情報を出力している。このような静電容量方式では、図６に示すように、表示装置の表示面６０３の上に、タッチパネル６０１を配置し、この上にスクリーン６０２を配置させることができる。静電容量式のタッチパネル６０１は、ＩＴＯなどの透明電極が形成された電極層と絶縁体層とから構成される。

タッチパネル６０１は、スクリーン６０２の表面に指が接触したとき、接触情報と位置座標を出力する。これらの情報と表示装置の表示面６０３に表示された情報とを連動させることにより、様々な入力を可能とする。

前述したように静電容量の変化を検出する静電容量式の場合、タッチパネル６０１の上に、ガラスやプラスチックなどの誘電体を貼り付けて使用することも可能である。このため、液晶画面３０４の保護材として使用されるガラスまたはプラスチックなどよりスクリーン６０２を構成してタッチパネル６０１を保護すれば、前述した抵抗膜式に比べてはるかに高い耐久性を実現することができる。

上述したようなタッチパネルの検査では、例えば、タッチパネル専用のペン部材の先端を検査対象のタッチパネルに接触させるようにする技術がある（特許文献１参照）。この技術では、検査多少のタッチパネルは、ステージ上に設置される。また、タッチパネル専用のペン部材は、アーム部材の先端に固定され、このアーム部材は、上下方向に移動可能とされているレールに回転可能に支持されている。この検査装置は、抵抗膜方式のタッチパネルを対象としている。

上述した抵抗膜式のタッチパネルの検査に対し、静電容量式タッチパネルの検査では、上述したペン部材に代わって、指の状態を擬似した検査治具を用いるようにしている。例えば、図７に示すように、指と同程度の寸法（直径）とした円柱状の支持部材６０４の先端に、接地可能とされた電極６０５を設けて検査治具としている。この検査治具の電極６０５を、検査対象のタッチパネル６０１の上のスクリーン６０２に接触させ、また、接地状態とすることで、検査治具が載置された位置において、タッチパネル６０１（スクリーン６０２）に指が接触（タッチ）したものとすることができる。この検査治具としては、円柱状の金属を使うことも可能である。この場合、支持部材が電極も兼ねることになる。

上述した検査治具を用いた静電容量式タッチパネルの検査（測定）では、まず、タッチパネル６０２の上に検査治具を載置する。次いで、検査治具の電極６０５を接地状態とする。この状態で、タッチパネル６０１より出力される位置座標と、載置した検査治具（中心部）の位置座標とを比較することで、タッチパネルの位置検出精度を測定（検査）することができる。

特開２００３−３０３０５１号公報

ところで、上述した静電容量式タッチパネルの測定では、タッチパネルより検出された位置の情報が出力されることが必要となる。タッチパネルが、表示装置などに組み込まれていなく単体の状態であれば、位置情報の出力を得ることが可能である。しかしながら、例えばタッチパネルが表示装置に組み込まれている場合、タッチパネルが検出した位置座標を外部に出力することは現実的ではない。このように、上述した静電容量式タッチパネルの測定では、表示装置に組み込まれているタッチパネルの測定（検査）を行うことが容易ではないという問題がある。

本発明は、以上のような問題点を解消するためになされたものであり、表示装置に組み込まれている静電容量式のタッチパネルの測定が容易に行えるようにすることを目的とする。

本発明に係るタッチパネル測定治具は、透明な導電性を有する材料から構成され、測定対象のタッチパネルに接触する接地可能とされた接触部と、タッチパネルに接触する接触部の中心を認識可能とする基準記号とを少なくとも備える。

また、本発明に係るタッチパネル測定方法は、上述したタッチパネル測定治具を用いたタッチパネル測定方法であり、表示装置の上に配置された測定対象の静電容量式のタッチパネルに接触部を当接させるステップと、接触部を接地状態としてタッチパネルに接触部の接触状態を認識させるステップと、タッチパネルにおける接触部の接触状態に対応させて表示装置に参照記号の表示を行うステップと、表示装置に表示された参照記号と基準記号との相対的な位置関係を接触部を通して測定するステップとを備える。

以上説明したように、本発明によれば、接触部を透明な導電性を有する材料から構成し、基準記号を備えるようにしたので、表示装置に組み込まれている静電容量式のタッチパネルの測定が容易に行えるようになるという優れた効果が得られる。

本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具を用いた測定方法について説明する工程図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具を用いた測定方法について説明する工程図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具を用いた測定方法について説明する工程図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具を用いた測定方法について説明する工程図である。 本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具を用いた測定方法について説明する工程図である。 本発明の実施の形態２におけるタッチパネル測定治具の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態２におけるタッチパネル測定治具の一部構成を示す平面である。 本発明の実施の形態３におけるタッチパネル測定治具の構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態３におけるタッチパネル測定治具の一部構成を示す平面図である。 抵抗膜方式のタッチパネルの構成を示す構成図である。 静電容量方式のタッチパネルの構成を示す構成図である。 静電容量方式のタッチパネルの測定状態を示す構成図である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

［実施の形態１］
はじめに、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるタッチパネル測定治具の構成を示す構成図である。このタッチパネル測定治具は、透明な導電性を有する材料から構成され、測定対象のタッチパネルに接触する接地可能とされた接触部１０１と、タッチパネルに接触する接触部１０１の中心を認識可能とする基準記号１０２とを備える。接触部１０１は、例えば、ＩＴＯなどから構成されていればよい。また、接触部１０１は、円柱状に形成されていればよい。また、接触部１０１の測定対象のタッチパネルに接触する面は、指をタッチパネルに接触させた場合の接触面積と同程度の（同じ）面積に形成されているとよい。なお、タッチパネルは、静電容量式である。

本実施の形態におけるタッチパネル測定治具によれば、例えば、接触部１０１の基準記号１０２が形成されている面を測定対象のタッチパネルに当接させ、この状態で接触部１０１を接地させる。基準記号１０２が形成されている面に対向する接触部１０１の面を当接させてもよい。接触部１０１が、擬似的な指として機能する。これにより、測定対象のタッチパネルでは、接触部１０１が接触した状態が検出されるようになる。この状態で、タッチパネルが組み込まれている表示装置に、タッチパネルが検出した接触状態に対応させて参照記号の表示を行う。この参照記号は、一般には接触部１０１が接触している領域に表示される。

ここで、本実施の形態では、接触部１０１が透明な導電性を有する材料から構成されているので、接触部１０１を通して参照記号を識別することが可能となる。この状態で、参照記号と基準記号１０２との位置関係を比較することで、測定対象のタッチパネルの測定が行える。

以下、本実施の形態におけるタッチパネル測定治具を用いた測定方法について図２Ａ〜図２Ｅを用いて説明する。

まず、図２Ａに示すように、表示装置２０１の上に配置された測定対象の静電容量式のタッチパネル２０２の表面に接触部１０１を当接させる（ステップ１）。

次に、図２Ｂに示すように、接触部１０１を接地状態としてタッチパネル２０２に接触部１０１の接触状態を認識させる（ステップ２）。

次に、図２Ｃに示すように、タッチパネル２０２における接触部１０１の接触状態に対応させて表示装置２０１に参照記号２１１を表示させる（ステップ３）。

次に、図２Ｄに示すように、表示装置２０１に表示された参照記号２１１と基準記号１０２との相対的な位置関係を接触部１０１を通して測定する（ステップ４）。

前述したように、接触部１０１は、透明な導電性を有する材料から構成されているので、図２Ｅに示すように、接触部１０１を通（透）し、表示装置２０１に表示された参照記号２１１を認識（識別）することができる。参照記号２１１は、基準記号１０２と共に識別可能であるため、参照記号２１１と基準記号１０２とのずれ量より、タッチパネル２０２の位置検出精度を測定することができる。接触部１０１を透した参照記号２０１の識別は、目視により行うことができる。また、接触部１０１を透した参照記号２０１の識別は、撮像装置を用いることでも行える。

［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図３Ａは、本発明の実施の形態２におけるタッチパネル測定治具の構成を示す構成図である。このタッチパネル測定治具は、透明な導電性を有する材料から構成され、測定対象のタッチパネルに接触する接地可能とされた接触部３０１と、接触部３０１を支持する透明な材料から構成された支持部３０２とを備える。支持部３０２は、接触部３０１が測定対象のタッチパネルに接触する接触面に対向する面に、固定（接合）されている。また、本実施の形態では、接触部３０１および支持部３０２は、円柱状に形成されている。

接触部３０１は、例えば、ＩＴＯなどから構成されていればよい。また、支持部３０２は、透明なプラスチックやガラスなどから構成されていればよい。

また、図３Ｂの平面図に示すように、本実施の形態におけるタッチパネル測定治具は、測定対象のタッチパネルに接触する部分の接触部３０１の中心を認識可能とする基準記号３０３を備える。本実施の形態では、円柱状の接触部３０１の円形の接触面において、接触面の中心を共通とした異なる直径の複数の同心円からなる目盛りより基準記号３０３を構成している。

基準記号３０３は、支持部３０２の接触部３０１との接合面に形成されてればよい。また、基準記号３０３は、接触部３０１の接続面に対向する支持部３０２の面（上面）に形成されていてもよい。また、基準記号３０３は、接触部３０１に形成されていてもよい。いずれの場合においても、基準記号３０３が、図３Ｂに示すように、支持部３０２の上面側より視認（識別）可能とされていればよい。また、基準記号３０３により、接触部３０１の中心が認識可能とされていればよい。

本実施の形態におけるタッチパネル測定治具によれば、例えば、接触部３０１の接触面を測定対象のタッチパネルに当接させ、この状態で接触部３０１を接地させる。これにより、測定対象のタッチパネルでは、接触部３０１が接触した状態が検出されるようになる。この状態で、タッチパネルが組み込まれている表示装置に、タッチパネルが検出した接触状態に対応させて参照記号の表示を行う。この参照記号は、一般には接触部３０１が接触している領域に表示される。

ここで、本実施の形態では、接触部３０１が透明な導電性を有する材料から構成され、支持部３０２が透明な材料から構成されているので、接触部３０１および支持部３０２を通して参照記号を識別することが可能となる。この状態で、参照記号と基準記号３０３との位置関係を比較することで、前述した実施の形態１と同様に、測定対象のタッチパネルの測定が行える。

［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図４Ａは、本発明の実施の形態３におけるタッチパネル測定治具の構成を示す構成図である。このタッチパネル測定治具は、透明な導電性を有する材料から構成され、測定対象のタッチパネル４１１に接触する接地可能とされた複数の接触部４０１と、これらの複数の接触部４０１を支持する透明な材料から構成された板状の支持部４０２とを備える。接触部４０１は、例えば、円柱状に形成されている。また、各々の接触部４０１は、タッチパネル４１１に接触（当接）する表面が、同一平面に配置されている。

加えて、本実施の形態におけるタッチパネル測定治具は、各々の接触部４０１の接地状態を切り替える切り替え部４０５を備える。切り替え部４０５は、例えば、各接触部４０１に接続するスイッチ４０４から構成されている。また、図４Ｂの平面図に示すように、本実施の形態におけるタッチパネル測定治具においては、複数の接触部４０１毎に前述した実施の形態と同様の基準記号４０３を備えている。図４Ｂに示すように、複数の接触部４０１は、正方配列されていればよい。なお、本実施の形態においても、接触部４０１は、例えば、ＩＴＯなどから構成されていればよい。また、支持部４０２は、透明なプラスチックやガラスなどから構成されていればよい。

本実施の形態におけるタッチパネル測定治具では、図４Ａに示すように、全ての接触部４０１をタッチパネル４１１に当接させ、位置精度を測定したいところの接触部４０１のスイッチ４０４をオン状態として接地させる。これにより、測定対象のタッチパネル４１１では、接地させた接触部４０１が接触した状態が検出されるようになる。この状態で、タッチパネル４１１が組み込まれている表示装置（不図示）に、タッチパネル４１１が検出した接触状態に対応させて参照記号の表示を行う。この参照記号は、接触部４０１が接触している領域に表示される。

ここで、本実施の形態においても、接触部４０１が透明な導電性を有する材料から構成され、支持部４０２が透明な材料から構成されているので、接触部４０１および支持部４０２を通して参照記号を識別することが可能となる。この状態で、参照記号と基準記号４０３との位置関係を比較することで、前述した実施の形態１、２と同様に、測定対象のタッチパネルの測定が行える。また、本実施の形態によれば、複数の接触部４０１の接地状態を、順次に切り替えることで、機械的な移動を必要とせずに、タッチパネル４１１の複数の箇所の測定を行うことが可能となる。

なお、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で、当分野において通常の知識を有する者により、多くの変形が実施可能であることは明白である。例えば、上述した接触部は、ＩＴＯなどの導電フィルムを使うことができるが、透明でかつ導電性を有する物質であれば、ＩＴＯに限るものではない。また、接触部の形状は、円柱状に限るものではなく、断面の形状が、楕円や正方形や長方形などの柱状であってもよい。

また、基準記号は、接触部および支持部に形成してもよく、また、基準記号が形成（印刷）された透明なフィルムを接触部と支持部との間に配置して用いるようにしてもよい。また、基準記号は、十字の記号や、複数の同心円からなる目盛りに限るものではなく、接触部の中心を認識可能とするものであれば、どの様な記号であってもよい。例えば、直交する直線状の２つの目盛りを基準記号としてもよい。

１０１…接触部、１０２…基準記号。

Claims (6)

1. 透明な導電性を有する材料から構成され、測定対象のタッチパネルに接触する接地可能とされた接触部と、
   前記タッチパネルに接触する前記接触部の中心を認識可能とする基準記号と
   を少なくとも備えることを特徴とするタッチパネル測定治具。
2. 請求項１記載のタッチパネル測定治具において、
   前記接触部は、円柱状に形成されていることを特徴とするタッチパネル測定治具。
3. 請求項１または２記載のタッチパネル測定治具において、
   前記接触部を支持する透明な材料から構成された支持部を備えることを特徴とするタッチパネル測定治具。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のタッチパネル測定治具において、
   各々の表面が同一平面に配置された複数の前記接触部が、前記支持部に固定され、
   各々の前記接触部の接地状態を切り替える切り替え手段を備えることを特徴とするタッチパネル測定治具。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のタッチパネル測定治具において、
   前記接触部の測定対象のタッチパネルに接触する面は、前記タッチパネルに接触させた指の接触面積と同じ面積に形成されている
   ことを特徴とするタッチパネル測定治具。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のタッチパネル測定治具を用いたタッチパネル測定方法であって、
   表示装置の上に配置された測定対象の静電容量式のタッチパネルに前記接触部を当接させるステップと、
   前記接触部を接地状態として前記タッチパネルに前記接触部の接触状態を認識させるステップと、
   前記タッチパネルにおける前記接触部の接触状態に対応させて前記表示装置に参照記号の表示を行うステップと、
   前記表示装置に表示された前記参照記号と前記基準記号との相対的な位置関係を前記接触部を通して測定するステップと
   を備えることを特徴とするタッチパネル測定方法。

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