JP2019061563A - 電子機器 - Google Patents

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哲男 村田
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Abstract

【課題】表示領域においてタッチパネルの配線パターンが視認されるのを防ぎ、表示品位の高い電子機器を実現する。【解決手段】表示領域（４１）の周囲を囲むように設けられたタッチパネル電極（２０）と、タッチパネル電極（２０）に接続され、タッチパネル電極（２０）の静電容量の変化に応じて、表示領域（４１）および額縁領域（５０）の少なくとも何れか一方に対する物体の接触又は近接によるタッチ操作を検知する制御部（１０）と、を備えた。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関し、特にタッチパネルを備えた電子機器に関する。
従来、タッチパネルを備えたタッチ操作可能な電子機器が知られている。一例として、特許文献１には、静電容量方式のタッチパネルを備えた腕時計型の、所謂ウェアラブルデバイスが開示されている。
ＵＳ２０１４／０１３９６３７号公報（２０１４年５月２２日公開）
しかしながら、上述のような従来技術は、表示画面の上に静電容量方式のタッチパネルが配置されているため、表示領域内にタッチパネルの配線パターンが視認されてしまい、表示画面の表示品位を損なうという問題があった。
本発明の一態様は、表示領域においてタッチパネルの配線パターンが視認されるのを防ぎ、表示品位の高い電子機器を実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、表示領域及び額縁領域を有する表示装置を備えた電子機器であって、前記表示領域の周囲を囲むように設けられたタッチパネル電極と、前記タッチパネル電極に接続され、前記タッチパネル電極の静電容量の変化に応じて、前記表示領域および前記額縁領域の少なくとも何れか一方に対する物体の接触又は近接によるタッチ操作を検知する制御部と、を備えた構成である。
本発明の一態様によれば、表示領域においてタッチパネルの配線パターンが視認されるのを防ぎ、表示品位の高い電子機器を実現することができる効果を奏する。
実施形態１に係る電子機器の概略構成を示すブロック図である。 実施形態１の電子機器の構成を示す断面図である。 実施形態１の電子機器の構成を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施形態１の電子機器の外観構成を示す模式図である。 （ａ）および（ｂ）は実施形態１の変形例の電子機器の構成を示す図である。 実施形態１の電子機器へのタッチ操作の例を示す図である。 実施形態２の電子機器の概略構成を示すブロック図である。 実施形態２の電子機器の概略構成を示す模式図である。 実施形態２の電子機器に対するタッチ操作の例を示す図である。 実施形態３の電子機器の概略構成を示す模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施形態３の電子機器へのタッチ操作の例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は実施形態３の電子機器へのタッチ操作の例を示す図である。 （ａ）は実施形態４の電子機器の概略構成を示す模式図であり、（ｂ）および（ｃ）は実施形態４の電子機器へのタッチ操作の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は実施形態４の電子機器のタッチ位置を算出する原理を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は実施形態４の電子機器のタッチ操作を行う指の本数を算出する原理を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は実施形態４の電子機器の複数本の指によるタッチ操作のタッチ位置を算出する原理を示す図である。
〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態に係る電子機器１０１ついて、詳細に説明する。
〔電子機器１０１の構成〕
図１は、電子機器１０１の概略構成を示すブロック図である。図２および図３は、電子機器１０１の構成を示す断面図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、電子機器１０１の外観構成を示す平面図である。
図１に示すように、電子機器１０１は、タッチパネル電極２０、表示装置４０、および制御部１０、を含んでいる。
タッチパネル電極２０は、静電容量方式を用いてユーザによるタッチ操作を検知するためのセンサとして用いられる。タッチパネル電極２０は、物体が近接した場合に、物体との間に微弱な電流が流れることによって静電容量が変化する。タッチパネル電極２０は、制御部１０に電極配線３０によって接続されている。タッチパネル電極２０は、電極配線３０を介して静電容量の変化をシグナルとして、制御部１０に出力する。
表示装置４０は、制御部１０によって制御される表示デバイスである。表示装置４０は、例えば、液晶表示デバイスまたは有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示デバイスであってよい。
制御部１０は、電子機器１０１の各部を統括的に制御する機能を備えている演算装置である。制御部１０は、例えば１つ以上のプロセッサ（例えばＣＰＵなど）が、１つ以上のメモリ（例えばＲＡＭやＲＯＭなど）に記憶されているプログラムを実行することで電子機器１０１の各構成要素を制御する。
また、制御部１０は、タッチパネル電極２０から電極配線３０を介して取得する静電容量の変化を示すシグナルをモニタリングすることで、タッチパネル電極２０の静電容量の変化を検知して、それによってタッチパネル電極２０への物体の近接を検知する。また、制御部１０はタッチパネル電極２０の静電容量の変化に基づいて電子機器１０１の各部を制御することもできる。
例えば、制御部１０は、タッチパネル電極２０の静電容量の変化に応じて、タッチパネル電極２０に対するユーザのタッチ操作の内容および回数、またはタッチ位置を算出して、ユーザによるタッチ操作に応じて実行すべき機能を特定し、当該特定した機能を実行すべく、電子機器１０１の各部を制御する。また、制御部１０は、タッチパネル電極２０に対するユーザのタッチ操作に応じて表示装置４０に表示されるグラフィカルインターフェースを制御するための表示信号５を生成して、表示装置４０の表示を制御してもよい。
なお、電子機器１０１が腕時計型の、所謂ウェアラブルデバイス等であって、スマートフォンおよびタブレットデバイス等の他のメインデバイスと連携して機能する小型のサブデバイスである場合には、制御部１０は、メインデバイス側が備えている構成であってもよい。そして、電子機器１０１は、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信を介してメインデバイス側に設けられた制御部１０と通信を行い、タッチパネル電極２０の静電容量の変化をシグナルとして無線通信を介して制御部１０に送信するとともに、表示信号５を含む制御信号を制御部１０から受信する構成であってもよい。
（タッチパネル電極の形成位置）
表示装置４０は、図２および図３に示すように、ＣＦ基板４２、ＴＦＴ基板４３、および光源であるバックベゼル４４を備えているフラットパネルディスプレイである。また、タッチパネル電極２０は、表示装置４０の表示領域４１の周囲を囲むように設けられている。表示装置４０は、表示領域４１と、表示領域４１の周囲を額縁状に囲む額縁領域５０とを有し、タッチパネル電極２０は、この額縁領域５０内に配置されている。
図２に示すように、表示装置４０は、カバーガラス４５で表面が覆われている構成であってもよい。タッチパネル電極２０は、カバーガラス４５と、ＣＦ基板４２との間に設けられている構成であってもよい。タッチパネル電極２０は、ＣＦ基板４２の上に配置されたＴＰ基板に形成されている構成であってもよい。また、タッチパネル電極２０は、ＣＦ基板４２に形成されている構成であってもよい。このように、電子機器１０１は、ＣＦ基板４２と、ＣＦ基板の表面を覆うカバーガラス４５との間の位置にタッチパネル電極２０が設けられたアウトセルタッチパネルの形態であってもよい。
また、図３に示すように、タッチパネル電極２０は、ＣＦ基板４２と、ＴＦＴ基板４３との間に設けられたＴＰ基板に形成されている構成であってもよい。このように、電子機器１０１は、ＣＦ基板４２と、ＴＦＴ基板４３との間の位置にタッチパネル電極２０が設けられたインセルタッチパネルの形態であってもよい。
これらの構成によれば、タッチパネル電極２０は、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に設けられているため、表示領域４１にタッチパネルの配線パターンが見えることが無く、表示装置４０の表示品位が損なわれることがない。また、表示領域４１にタッチパネルの配線パターンが見えることがないため、表示領域４１の透過率が低下することがなく、表示領域４１の高輝度化、または、バックベゼル４４の電力低減を図ることができる。さらに、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０を触れてタッチ操作を行うことができるため、タッチ操作を行うために表示領域４１を指で触れる回数が低減し、表示領域４１が指紋等で汚れる機会を低減することができる。
（電子機器１０１の外観構成）
電子機器１０１の外観構成は、その形状に限定されるものではない。例えば、電子機器１０１の外観構成は、図４（ａ）に示すように、円形形状の表示領域４１を有する構成であってもよい。また、電子機器１０１の外観構成は、図４（ｂ）に示すように、矩形形状の表示領域４１を有する構成であってもよい。また、電子機器１０１の外観構成は、図４（ｃ）に示すように、多角形形状の表示領域４１を有する構成であってもよい。また、電子機器１０１の外観構成は、図４（ｄ）に示すように、ハート形状の表示領域４１を有する構成であってもよい。
なお、図４（ａ）〜（ｄ）では、表示領域４１と、額縁領域５０とが同形状である構成を示しているが、表示領域４１と、額縁領域５０とは同形状である必要はない。電子機器１０１は、表示領域４１が全周囲に亘って額縁領域５０に囲まれている構成であれば良く、例えば、円形形状の表示領域４１の周囲を矩形形状の額縁領域５０で囲んでいる構成であってもよい。
（電子機器１０１の変形例）
図５は、変形例の電子機器１０１を示す図であり、図５（ａ）は、変形例の電子機器１０１の正面外観図、図５（ｂ）は変形例の電子機器１０１の断面図である。図５（ａ）および（ｂ）に示すように、変形例の電子機器１０１は、表面が膨出した凸形状のカバーガラス４５Ａを備え、表示装置４０と、カバーガラス４５Ａと、の間に所定高さのエアギャップＡＳを有している。また、電子機器１０１の表示装置４０には、ＣＦ基板４２、ＴＦＴ基板４３、およびバックベゼル４４を貫通する針孔４６が設けられている。電子機器１０１は、バックベゼル４４の下方に設けられた、ムーブメント４９と、ムーブメント４９から針孔４６を介して表示装置４０の上方に延びる針軸４７とを備えている。針軸４７には、短針および長針を含む針４８が針軸４７を中心に回転可能に取り付けられている。
上述したように、電子機器１０１は、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に設けられたタッチパネル電極と、タッチパネル電極への物体の近接を検知する制御部１０とを備えている。これらの構成によれば、表示領域４１に針孔４６が設けられている時計、および、表示装置４０とカバーガラス４５Ａとの間にエアギャップＡＳを有する電子機器１０１においてもタッチ操作によるユーザインターフェースを実現することができる。よって、電子機器１０１の外観デザインの自由度を向上させることができる。
（タッチ操作の例）
図６は、電子機器１０１へのタッチ操作の例を示す図である。
タッチパネル電極２０に設けられた額縁領域５０に対して、ユーザがタッチ操作を行うために指を近づける、または指で触れると、ユーザの指と、タッチパネル電極２０との間に微弱な電流が流れる。ユーザの指と、タッチパネル電極２０との間に微弱な電流が流れるとタッチパネル電極２０の静電容量が変化する。制御部１０は、タッチパネル電極２０の静電容量の変化を検知して、それによって、額縁領域５０へのユーザによるタッチ操作を検知する。制御部１０は、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０のどこに対してユーザがタッチ操作を行っても、当該タッチ操作を検知することができるように構成されている。
制御部１０は、タッチパネル電極２０の静電容量の変化に応じて、ユーザが額縁領域５０に１本の指でタッチするシングルタッチ操作を検知することができてもよい。また、制御部１０は、ユーザが額縁領域５０を一本の指でタップするタップ操作、および当該タップ操作を連続して行うタップ連打操作を検知することができてもよい。また、制御部１０は、所定時間以上に亘ってユーザが額縁領域５０を一本の指で触れた状態を維持する長押し操作を検知することができてもよい。
また、タッチパネル電極２０への物体の近接を検知して制御部１０が生成した検知信号３に基づいて、制御部１０がタッチ操作の内容（シングルタッチ操作、タップ操作、タップ連打操作等）を特定する構成であってもよい。
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔電子機器１０２の構成〕
図７は、実施形態２の電子機器１０２の概略構成を示すブロック図であり、図８は、電子機器１０２の概略構成を示す模式図である。図７および図８に示すように、電子機器１０２のタッチパネル電極２０からは、少なくとも２つの接続点３（以下、端子３Ａ，３Ｂと記す）から制御部１０との間を接続する複数の電極配線３０が導出されている。端子３Ａ，３Ｂは、それぞれ、表示領域４１の周方向の少なくとも２つの異なる位置でタッチパネル電極２０に設けられている。なお、上記実施形態１の電子機器１０１と、本実施形態２の電子機器１０２とは、タッチパネル電極２０と制御部１０とを接続する複数の電極配線が導出される端子３Ａ，３Ｂの数以外の構成は同一であり、その説明は省略する。
タッチパネル電極２０に設けられた額縁領域５０に対して、ユーザがタッチ操作を行うために指を近づける、または指で触れると、ユーザの指と、タッチパネル電極２０との間に微弱な電流が流れる。制御部１０は、タッチパネル電極２０の静電容量の変化を検知して、それにより、ユーザによるタッチ操作を検知する。
制御部１０は、例えば、表面型静電容量方式により、各端子３Ａ，３Ｂを介して入力されるタッチパネル電極２０の静電容量に基づいてユーザによるタッチ操作の内容を特定するとともに、端子３Ａ，３Ｂを介して入力されるタッチパネル電極２０の静電容量間の比率を計測することで、タッチ操作のタッチ位置を算出する。制御部１０は、例えば、端子３Ａ，３Ｂの間の電流量の比率を計測することで、線上のタッチ位置を判定することで、ユーザのタッチ操作のタッチ位置を算出することができる。
制御部１０は、特定したタッチ操作の内容と、算出したタッチ位置と、に応じて、電子機器１０２の各部を制御する。なお、制御部１０は、複数の電極配線３０の各々を介して取得したタッチパネル電極２０の静電容量を示すシグナルに基づいて特定したタッチ操作の内容が異なる場合には、エラーメッセージを表示装置４０に表示する表示信号５を生成する構成であってもよい。
（タッチ操作の例）
図９は、電子機器１０２に対するタッチ操作の使用例を示す図である。図９に示すように、電子機器１０２は、表示装置４０の表示領域４１に、額縁領域５０におけるタッチ操作を行うべき位置を示す複数の矢印と、各矢印の操作位置に対するタッチ操作に対応する操作内容とが表示される構成であってもよい。ユーザは、所望の操作内容に対応付らえた矢印で示された額縁領域５０の位置にタッチ操作を行うことで、電子機器１０２の所望の機能を実行することができる。
これらの構成によれば、タッチパネル電極２０が、表示領域４１の周囲を囲むように設けられた額縁領域５０に配設されているため、表示領域４１にタッチパネルの配線パターンが見えることが無く、表示装置４０の表示品位が損なわれることがない。また、タッチパネル電極２０が少なくとも２つの異なる位置に設けられた端子３Ａ，３Ｂを備えているため、制御部１０は、各端子３Ａ，３Ｂを介して入力されるタッチパネル電極２０の静電容量間の比率を計測することでタッチ操作のタッチ位置を算出することができる。
これらの構成によれば、簡単な構成で、タッチ操作の内容とタッチ位置とに応じた種々のタッチ操作を検知することができる。よって、電子機器１０２の外周等に設けられるメカニカル操作子の数を減らす、または無くすることができ、電子機器１０２のデザイン性の自由度を向上することができる。
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態１または実施形態２にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔電子機器１０３の構成〕
図１０は、実施形態３の電子機器１０３の概略構成を示す模式図である。図１０に示すように、電子機器１０３のタッチパネル電極２０は、複数の部分電極２１を有している。複数の部分電極２１は、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に並べて配置されている。隣り合う部分電極２１間には、隙間２３が設けられている。タッチパネル電極２０は、隙間２３によって、隣合う部分電極２１間が絶縁され、部分電極２１間に電流が流れないように構成されている。
なお、図１０では、タッチパネル電極２０が１６個の部分電極２１を有している電子機器１０３を示しているが、部分電極２１の個数は１６個に限定されるものでない。タッチパネル電極２０は、少なくとも３つの部分電極２１を有していればよい。また、タッチパネル電極２０が有している部分電極２１の数が多いほど、タッチ操作の検知精度を向上させることができる。
なお、図示は省略するが、複数の部分電極２１のそれぞれは、制御部１０に接続されている。
（タッチ操作の例）
図１１（ａ）〜（ｄ）は、電子機器１０３へのタッチ操作の例を示す図である。
ユーザが複数の部分電極２１からなるタッチパネル電極２０が設けられた額縁領域５０にタッチ操作を行うために指を近づける、または指で触れると、ユーザの指と、少なくとも１つの部分電極２１との間に微弱な電流が流れる。制御部１０は静電容量に変化が生じた部分電極２１を検知する。
制御部１０は、部分電極２１の静電容量に基づいて、ユーザによるタッチ操作の内容を検出する。また、制御部１０は、例えば、図１１（ａ）に示すように、複数の部分電極２１において静電容量の変化を検知した場合には、複数の指によるタッチ操作であるマルチタッチ操作であることを検出する。また、制御部１０は、静電容量の変化を検知した部分電極２１の位置に応じて、ユーザがタッチ操作をしている指を徐々にスライド移動させるフリック操作およびスワイプ操作等のタッチ操作を検出することができてもよい。
また制御部１０は、少なくとも二つの部分電極２１の静電容量の変化を検知した場合には、これらの部分電極２１の位置に応じて、ユーザがタッチ操作を行っている指を互いに離れて行く方向に徐々に移動させるピンチアウト操作を検出してもよい。また、制御部１０は、二つの部分電極２１の静電容量の変化を検知した場合に、これらの部分電極２１の位置に応じて、ユーザがタッチ操作を行っている指を互いに近づく方向に徐々に移動させるピンチイン操作を検出してもよい。
このように、タッチパネル電極２０が複数の部分電極２１を有している構成とすることで、複数本の指によるマルチタッチ操作、および指をスライド移動させることによるフリック操作、スワイプ操作、ピンチイン操作、またはピンチアウト操作等に対応可能となる。よって、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に対するタッチ操作で、複数種類の機能を実行可能となり、表示領域４１の表示品位を損なうことなく、タッチ操作によるユーザインターフェースのバリエーションを多用化することができる。
また、制御部１０は、図１１（ｂ）に示すように、額縁領域５０の表面を、例えばダイヤルを回すように、指でなぞる回転スワイプ操作を検出することができてもよい。例えば、出力音声のボリューム調整、およびディスプレイ表示されている画像の拡大または縮小などのような値を調整するような操作を回転スワイプ操作で行うことができるようにすることができる。これにより、タッチ操作による電子機器１０３の操作性を向上することができる。
また、制御部１０は、図１１（ｃ）に示すように、額縁領域５０の表面の、少なくとも２か所以上の異なる位置を同時に、それぞれ異なる指でなぞるようにするマルチ回転スワイプ操作を検出することができてもよい。このように、回転スワイプ操作とマルチタッチ操作とを組み合わせた操作も可能となるため、タッチ操作による電子機器１０３の操作性を向上することができる。
また、制御部１０は、図１１（ｄ）に示すように、額縁領域５０の少なくとも１か所を指で触れた状態で維持するホールド操作を行うとともに、額縁領域５０の他の場所に触れた指を、額縁領域５０の表面をなぞるように移動させる回転スワイプ操作を行うといった操作を検出することができてもよい。
図１２（ａ）および（ｂ）は額縁領域５０の表面を指でなぞるようにする回転スワイプ操作によって実行することができる電子機器１０３の機能の使用例を示す図である。電子機器１０３は、図１２（ａ）に示すように、額縁領域５０の表面を、例えばダイヤルを回すように、指でなぞる回転スワイプ操作を行うことで、時計の針４７を回転させて、時間の調整機能を実行することができる構成であってもよい。また、電子機器１０３は、図１２（ｂ）に示すように、時計の針４７のうち長針の延長線上の位置で額縁領域５０の表面を指で触れることで長針をホールドするホールド操作を行うとともに、短針の延長線上の位置で額縁領域５０の表面に触れた指を、額縁領域５０の表面をなぞるように移動させる回転スワイプ操作を行うことで短針を回転させることで、時間の調整機能を実行することができる構成であってもよい。
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態１〜３にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
〔電子機器１０４の構成〕
図１３（ａ）〜（ｃ）は、実施形態４の電子機器１０４の概略構成を示す模式図である。上記実施形態１〜３では、額縁領域５０に対するタッチ操作を検出する構成について説明した。本実施形態４では、額縁領域５０および表示領域４１に対するタッチ操作を検出することができる電子機器１０４について説明する。
図１３に示すように、電子機器１０４のタッチパネル電極２０は、複数の部分電極２１を有している。タッチパネル電極２０は、１３（ａ）に示したように、少なくとも３つの部分電極２１を有していればよい。なお、電子機器１０４は、部分電極２１の数が多いほど、タッチ操作の検知精度を向上させることができる。
電子機器１０４の制御部１０は、図１３（ｂ）に示すように、タッチパネル電極２０が３つの部分電極２１を有している構成では、額縁領域５０および表示領域４１の何れか一方の一点に対するタッチ操作を検出することができる。
また、電子機器１０４の制御部１０は、図１３（ｃ）に示すように、タッチパネル電極２０が有する部分電極２１を増やすことで、額縁領域５０および表示領域４１の複数点に対するマルチタッチ操作を検出することができる。
電子機器１０４は、表示領域４１の大きさが、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に設けられたタッチパネル電極２０の電界内に収まる大きさとなっている。このように、表示装置４０の表示領域４１をタッチパネル電極２０の電界内に収まる大きさとすることで、額縁領域５０だけではなく、表示領域４１に対するタッチ操作も検出可能となる。
〔タッチ位置の検出原理〕
図１４（ａ）〜（ｃ）は、タッチパネル電極２０が３つの部分電極２１を有している電子機器１０４において表示領域４１内へのタッチ操作のタッチ位置を検出する原理の例を示す図である。図１４（ａ）に示すように、タッチパネル電極２０は、表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に配設された３つの部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃから構成されている。ユーザが表示領域４１内の一点に対してタッチ操作を行った場合、部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃとユーザの指との間に微弱な電流が流れることによる静電容量の変化が制御部１０によって検知される。制御部１０には、図１４（ｃ）に示す静電容量値と、指のタッチ位置との相対関係を示すデータが予め記憶されている構成であってもよい。そして、制御部１０は、各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値と、予め記憶されているデータとを参照して、タッチ操作のタッチ位置を算出する構成であってもよい。
図１４（ａ）に示すように、ユーザが表示領域４１内の一点に対してタッチ操作を行うと、各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、ユーザの指との間に微弱な電流が流れる。制御部１０は、各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値から、タッチ位置を算出する。例えば、制御部１０は、図１４（ａ）のｘ軸方向のタッチ位置を、図１４（ｂ）に示すように、部分電極２１Ａ，２１Ｂの静電容量値ＣＡ，ＣＢに基づいて算出する。制御部１０は、同様に、図１４（ａ）のｙ軸方向のタッチ位置を部分電極２１Ａ，２１Ｃの静電容量値、および、部分電極２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値に基づいて算出する。そして、制御部１０は、部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値に基づいて算出したｘ軸方向のタッチ位置と、ｙ軸方向とのタッチ位置と、からユーザの指のタッチ位置を算出する。
図１５（ａ）および（ｂ）は、表示領域４１内へのシングルタッチを行った場合と異なり、ダブルタッチを行った場合における静電容量の違いを検出する原理の例を示す図である。図１５（ａ）に示したように、ユーザが表示領域４１内においてダブルタッチ操作を行うと、各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと、ユーザの指との間に微弱な電流が流れる。
図１５（ｂ）に示すように、ダブルタッチ操作を行った場合の部分電極２１Ａ，２１Ｂの静電容量値は、図１４（ｃ）に示したシングルタッチ操作を行った場合の部分電極２１Ａ，２１Ｂの静電容量値とは異なる。制御部１０は、シングルタッチ操作を行った場合の各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値との違いから、ユーザが表示領域４１内にダブルタッチ操作を行っていることを検出することができる。このように、部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値に基づいて、ユーザが表示領域４１内で行ったタッチ操作が、シングルタッチ操作か、ダブルタッチ操作かを検出してもよい。
また、制御部１０はダブルタッチ操作を行う２本の指の位置の違いによる各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値の違いに基づいて、２本の指のタッチ位置を算出することができる。図１６（ａ）〜（ｄ）は、表示領域４１内でダブルタッチ操作を行っている２本の指のそれぞれの位置を検出する原理の例を示す図である。
図１６（ａ）に示した表示領域４１に触れた２本の指を、図１６（ｃ）に示したように互いに離れる方向に移動させるピンチアウト（ズームアウトまたは拡大）動作を行った場合の、各部分電極２１Ａ，２１Ｂの静電容量値ＣＡ，ＣＢの変化を図１６（ｂ）および（ｄ）にそれぞれ示している。図１６（ｂ），（ｄ）に示すように、２本の指の位置によって、各部分電極２１Ａ，２１Ｂの静電容量値ＣＡ，ＣＢが異なるため、制御部１０は、静電容量値ＣＡ，ＣＢの変化に基づいて２本の指のタッチ位置を算出することができる。また制御部１０は、各部分電極２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃの静電容量値の変化に基づいて、図１４（ａ）のｘ軸方向の２本の指のタッチ位置と、ｙ軸方向との２本の指のタッチ位置とを算出することができる。これにより、制御部１０は、表示領域４１内における２本の指のタッチ位置を算出することができる。
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電子機器１０１は、表示領域４１及び額縁領域５０を有する表示装置４０を備えた電子機器１０１であって、表示領域４１の周囲を囲むように設けられたタッチパネル電極２０と、タッチパネル電極２０に接続され、タッチパネル電極２０の静電容量の変化に応じて、表示領域４１および額縁領域５０の少なくとも何れか一方に対する物体の接触又は近接によるタッチ操作を検知する制御部１０と、を備えた構成である。
上記の構成によれば、表示領域４１においてタッチパネルの配線パターンが視認されるのを防ぎ、表示品位の高い電子機器を実現することができる。また、表示領域４１にタッチパネルの配線パターンが見えることがないため、表示領域４１の透過率が低下することがなく、表示領域４１の高輝度化、または、バックベゼル４４の電力低減を図ることができる。
本発明の態様２に係る電子機器１０２は、上記の態様１において、タッチパネル電極２０と、制御部１０とを接続する複数の電極配線３０をさらに備え、複数の電極配線３０は、タッチパネル電極２０の少なくとも２つの異なる位置から導出されている構成としてもよい。
上記の構成によれば、各電極配線３０の静電容量に基づいて、タッチ操作を検知することができる。
本発明の態様３に係る電子機器１０２は、上記の態様２において、制御部１０は、タッチパネル電極２０の少なくとも２つの異なる位置から導出された電極配線３０を介して入力される静電容量の変化に基づいて、タッチ操作のタッチ位置を算出する構成としてもよい。
上記の構成によれば、各電極配線３０間の電流の比率に基づいてタッチ操作のタッチ位置を算出することができる。
本発明の態様４に係る電子機器１０３は、上記の態様２または３において、タッチパネル電極２０は複数の部分電極２１を有し、額縁領域５０に複数の部分電極２１を並べて配置した構成としてもよい。
上記の構成によれば、各部分電極２１の静電容量の変化に応じてタッチ操作を検知することができ、タッチ操作を行う指の数、タッチ操作のタッチ位置、タッチ操作の内容等に応じて様々なタッチ操作を検出することができる。
本発明の態様５に係る電子機器１０４は、上記の態様４において、複数の部分電極２１の各々は複数の電極配線３０の各々によって制御部１０に接続されており、制御部１０は、各部分電極の静電容量の変化に応じてタッチ操作のタッチ位置を算出する構成としてもよい。
上記の構成によれば、表示領域４１内のタッチパネルの配線パターンを形成することなく、表示領域４１および表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０の少なくとも何れか一方に対するタッチ操作のタッチ位置を精度良く検出することができる。
本発明の態様６に係る電子機器１０４は、上記の態様４において、複数の部分電極２１の各々は複数の電極配線３０の各々によって制御部１０に接続されており、制御部１０は、各部分電極２１の静電容量の変化に応じてタッチ操作のタッチ位置の数を算出する構成としてもよい。
上記の構成によれば、表示領域４１内のタッチパネルの配線パターンを形成することなく、表示領域４１および表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０の少なくとも何れか一方に対してタッチ操作を行う指の本数を精度良く検出することができる。
本発明の態様７に係る電子機器１０４は、上記の態様５または６において、制御部１０は、各部分電極２１の静電容量の変化に応じてタッチ操作の複数のタッチ位置をそれぞれ算出する構成としてもよい。
上記の構成によれば、表示領域４１内のタッチパネルの配線パターンを形成することなく、表示領域４１および表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０の少なくとも何れか一方に対してタッチ操作を行っている指の本数と、各指のタッチ位置とを精度良く検出することができる。
本発明の態様８に係る電子機器１０１，１０２，１０３は、上記の態様１から７において、表示装置４０は、ＣＦ基板４２およびＴＦＴ基板４３を含むフラットパネルディスプレイであり、タッチパネル電極２０は、ＣＦ基板４２と、ＣＦ基板４２の表面を覆うカバーガラス４５との間の位置に設けられている構成としてもよい。
上記の構成によれば、アウトセルタッチパネルの形態でタッチパネル電極２０を額縁領域５０に形成することができる。
本発明の態様９に係る電子機器は、上記の態様１から７において、表示装置は、ＣＦ基板およびＴＦＴ基板を含むフラットパネルディスプレイであり、タッチパネル電極は、ＣＦ基板と、ＴＦＴ基板との間の位置に設けられている構成としてもよい。
上記の構成によれば、インセルタッチパネルの形態でタッチパネル電極２０を表示領域４１の周囲を囲む額縁領域５０に形成することができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
１０ 制御部
２０ タッチパネル電極
２１ 部分電極
４０ 表示装置
４１ 表示領域
５０ 額縁領域
１０１、１０２、１０３、１０４ 電子機器

Claims (9)

  1. 表示領域及び額縁領域を有する表示装置を備えた電子機器であって、
    前記表示領域の周囲を囲むように設けられたタッチパネル電極と、
    前記タッチパネル電極に接続され、前記タッチパネル電極の静電容量の変化に応じて、前記表示領域および前記額縁領域の少なくとも何れか一方に対する物体の接触又は近接によるタッチ操作を検知する制御部と、
    を備えたことを特徴とする電子機器。
  2. 前記タッチパネル電極と、前記制御部とを接続する複数の電極配線をさらに備え、前記複数の電極配線は、前記タッチパネル電極の少なくとも２つの異なる位置から導出されていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
  3. 前記制御部は、前記タッチパネル電極の少なくとも２つの異なる位置から導出された前記電極配線を介して入力される静電容量の変化に基づいて、前記タッチ操作のタッチ位置を算出する制御部を備えたことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
  4. 前記タッチパネル電極は複数の部分電極を有し、
    前記額縁領域に前記複数の部分電極を並べて配置したことを特徴とする請求項２または３の何れか一項に記載の電子機器。
  5. 前記複数の部分電極の各々は前記複数の電極配線の各々によって前記制御部に接続されており、
    前記制御部は、各部分電極の静電容量の変化に応じてタッチ操作のタッチ位置を算出する
    ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
  6. 前記複数の部分電極の各々は前記複数の電極配線の各々によって前記制御部に接続されており、
    前記制御部は、各部分電極の静電容量の変化に応じてタッチ操作のタッチ位置の数を算出する
    ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
  7. 前記制御部は、
    各部分電極の静電容量の変化に応じてタッチ操作の複数のタッチ位置をそれぞれ算出する
    ことを特徴とする請求項５または６に記載の電子機器。
  8. 前記表示装置は、ＣＦ基板およびＴＦＴ基板を含むフラットパネルディスプレイであり、
    前記タッチパネル電極は、前記ＣＦ基板と、前記ＣＦ基板の表面を覆うカバーガラスとの間の位置に設けられていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の電子機器。
  9. 前記表示装置は、ＣＦ基板およびＴＦＴ基板を含むフラットパネルディスプレイであり、
    前記タッチパネル電極は、前記ＣＦ基板と、前記ＴＦＴ基板との間の位置に設けられていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の電子機器。
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