JP2675454B2 - タッチパネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タッチパネルに関し、
特にオペレータが直接触れて情報を入力するためのタッ
チパネルに関するものである。

【０００２】

【技術的背景】従来、コンピュータなどにおける情報入
力装置には、キーボードが多く使用されていた。しか
し、近年ではキーボードに代えて、液晶表示素子（ＬＣ
Ｄ）を用いて所定の項目を表示させる表示装置の表示面
上に透過型タッチパネル（以下、単にタッチパネルと称
する）を配置し、この表示項目に対応したタッチパネル
上の部分を押下すると、その表示項目の情報が入力でき
るようになった情報入力装置も多く使用されている。

【０００３】このタッチパネルには、検出方法や回路方
式の違いにより、透明電極接触タイプ，赤外線マトリク
スタイプ，静電容量タイプなどがある。このうち、透明
電極接触タイプは、それぞれ導線がエッチングしてある
二枚の透明なポリエステル・シートを重ね合わせてな
り、一枚のシートにはＸ方向に走る電極、もう一枚のシ
ートにはＹ方向に走る電極が配されている。そして、各
シートの電極間はそれぞれ抵抗膜で接続されており、こ
の二枚のシートが各抵抗膜を離して、向かい合わせに重
ねられて配置される。また、指やペンで表面のシートを
裏面側のシートに向かって押下すると、二枚のシートが
抵抗膜を介して接触し、この接触した点のＸ−Ｙ座標が
ホスト・プロセッサに伝達されて処理されるようになっ
ている。

【０００４】

【従来の技術】この透明電極接触タイプのタッチパネル
は、大きく分けると、図５に示しているようなアナログ
タイプのタッチパネルと、図６に示しているようなデジ
タルタイプのタッチパネルと、図７に示しているような
アナログ・デジタル混合型のタイプのタッチパネルに分
類される。これら各タイプのタッチパネルの従来例の構
成について以下に説明する。

【０００５】先ず、図５において、アナログタイプのタ
ッチパネル１０１は、一方のシート１０２上に形成した
抵抗膜１０３の両端にそれぞれＸ方向に走る電極１０４
ａ，１０４ｂを形成するとともに、他方のシート１０５
上に形成した抵抗膜１０６の両端にそれぞれＹ方向に走
る電極１０７ａ，１０７ｂを形成し、この両シート１０
２，１０５の抵抗膜１０３，１０６を互いに離して、向
かい合わせに重ねた状態で作られている。そして、一方
のシート１０２上の部分が他方のシート１０５に向かっ
て押下されて抵抗膜１０３，１０６同士が接触される
と、その接触した点の抵抗がリード線１０８，１０９，
１１０，１１１より取り出されてＸ−Ｙ座標が求められ
るようになっている。このアナログタイプでは、押下さ
れる位置が特定されないので、表示装置における表示面
上での自由な位置に自由な大きさで設定したいような場
合に良く使用される。

【０００６】続いて、図６において、デジタルタイプの
タッチパネル２０１は、一端側に電極２０４を有してＹ
方向に走る抵抗膜線２０３を一方のシート２０２上に複
数本（本例では、１３本）平行に形成するとともに、同
じく一端側に電極２０７を有してＸ方向に走る抵抗膜線
２０６を他方のシート２０５上に複数本（本例では、６
本）平行に形成し、この両シート２０２，２０５の抵抗
膜線２０３，２０６をマトリクス状に組んで重ねた状態
で作られている。また、このデジタルタイプのタッチパ
ネル２０１では、図５に示したアナログタイプのタッチ
パネル１０１はリード線が４つ（１０８〜１１１）で良
かったのに対して、各電極２０４，２０７毎にリード線
２０８，２０９が設けられるので、このリード線２０
８，２０９は抵抗膜線２０３，２０６の数だけ必要にな
る。

【０００７】そして、一方のシート２０２上の部分が他
方のシート２０５に向かって押されると、これに対応し
た部分で交差している抵抗膜線２０３と抵抗膜線２０６
とが接触し、この接触した抵抗膜線２０３の電極２０４
と抵抗膜線２０６の電極２０７との間より信号が取り出
されてＸ−Ｙ座標が求められるようになっている。この
デジタルタイプのタッチパネル２０１では、抵抗膜線２
０３と抵抗膜線２０６とが交差して導通した部分が検出
されることになるので、押下される部分が特定される。
したがって、表示装置における表示面上での位置を固定
できるような場合に使用されている。

【０００８】さらに、図７において、アナログ・デジタ
ル混合タイプのタッチパネル３０１は、一方のシート３
０２上に形成した２つの抵抗膜３０３及び３０４の各々
の両端にそれぞれＸ方向に走る電極３０５ａ，３０５ｂ
及び３０６ａ，３０６ｂを形成するとともに、他方のシ
ート３０７上に形成した抵抗膜３０８の両端と、シート
３０７上の抵抗膜３０８の隣に分割した抵抗膜３０９
（本例では、６分割）の片側にそれぞれＹ方向に走る電
極３１０ａ，３１０ｂ及び３１１を形成し、この両シー
ト３０２と３０７の抵抗膜３０３と３０８（アナログタ
ッチパネル）と、３０４と３０９（デジタルタッチパネ
ル）をそれぞれ互いに離して、向かい合わせに重ねた状
態で作られている。

【０００９】このアナログ・デジタル混合タイプのタッ
チパネル３０１では、デジタルタッチパネル部をシート
３０２，３０７に形成している分だけ、図５に示したア
ナログタイプのタッチパネルよりリード線は多くなるも
のの、アナログタイプのタッチパネルのみでは実現が不
可能だった併押下機能を実現することができる。そし
て、一方のシート３０２上のアナログタッチパネル部が
他方のシート３０７上のアナログタッチパネル部に向か
って押されると抵抗膜３０３，３０８同士が接触し、そ
の接触した点の抵抗がリード線３１２，３１３，３１
６，３１７より取り出されてＸ−Ｙ座標が求められる。

【００１０】また、一方のシート３０２上のデジタルタ
ッチパネル部が他方のシート３０７上のデジタルタッチ
パネル部に向かって押されると、これに対応した部分で
抵抗膜３０４と分割された抵抗膜３０９とが接触し、リ
ード線３１４，３１５，３１８より信号が取り出され、
Ｘ−Ｙ座標が求められるようになっている。このアナロ
グ・デジタル混合タイプのタッチパネルでは、アナログ
タッチパネル部には表示装置における表示面上での自由
な位置に自由な大きさで設定し、またデジタルタッチパ
ネル部には、表示装置における表示面上での位置を固定
できる場合に使用されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各種タイプのタッチパネルのうち、アナログタイプの
タッチパネル１０１では、例えばキーボードスイッチで
頻繁に使用している「シフト」キー，「拡張」キーな
ど、他のキーと同時に二つの部分を押下して入力すると
いうような併押下機能を持たせた状態では使用すること
ができない。すなわち、アナログタイプのタッチパネル
１０１では、二箇所の表示項目部分が同時に押下される
と、同一の抵抗膜１０３，１０６上の二箇所が同時に接
触するため、同一のタッチパネル１０１上には抵抗の並
列回路が形成された状態になり、この合成抵抗が一つの
表示項目部分の抵抗として認識されてしまうためであ
る。

【００１２】したがって、キーボードスイッチの併押下
機能と同じような機能を実現するには、例えば今、アル
ファベットの大文字の「Ａ」を入力する場合は、まず
「シフト」キーあるいは「拡張」キーなどに相当する表
示項目部分を先に一度押下して大文字入力を指示し、し
かる後小文字の「ａ」のところの表示項目部分を押下し
て修飾すると、大文字の「Ａ」が入力できる。また、逆
に小文字入力となる元の状態に戻す場合には、再度併押
下機能を解除する表示項目部分を押下して小文字入力状
態に戻す必要がある。このため、操作性が悪く、また実
現するためのソフトウエア処理も複雑になるなどの問題
点があった。

【００１３】また、デジタルタイプのタッチパネル２０
１では、各々独立した複数の抵抗膜線２０３，２０６を
マトリクス状に組んで形成しており、押下した位置の抵
抗を個々に取り出すことができるので、併押下機能を持
たせることは比較的簡単である。しかしながら、各抵抗
膜線２０３，２０６の数だけリード線２０８，２０９の
引き出しが必要で、このため外形が大きくなる問題点が
あった。また同時に、マトリクス形状に合わせた駆動線
および読取り線も多くなるので、タッチパネルの制御系
の回路構成が複雑化し、キーの位置も固定されてしまう
ために汎用性に欠けるなどの問題点があった。

【００１４】一方、アナログ・デジタル混合タイプのタ
ッチパネル３０１では、各々独立したアナログタッチパ
ネル部とデジタルタッチパネル部を併せ持つため、デジ
タルタッチパネル部を併押下キーとして割り付けること
により、併押下機能を持たせることができ、アナログタ
イプのタッチパネルに比べて操作性が良く、ソフトウェ
ア処理も簡単になる。また、デジタルタイプのタッチパ
ネルに比べてリード線の引き出しが少なくなるため、タ
ッチパネルの制御系の回路構成を簡略化でき、汎用性が
ある。

【００１５】しかし、先述したように、アナログタッチ
パネル部とデジタルタッチパネル部が独立しているた
め、各々のタッチパネル部のために独立したタッチパネ
ル制御回路と、独立したソフトウェア処理が必要とな
り、タッチパネル制御のための時間が余分にかかるとい
う問題点があった。また、アナログタッチパネル部とデ
ジタルタッチパネル部の間に不透明のリード線３１７
（図７参照）を引き出す必要があるため、タッチパネル
として使用できる領域が減り、さらには、視認性が悪く
なるという問題点があった。

【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、タッチパネルの外形を大きくしたり、制御系
の回路構成を複雑化することなく、併押下機能を有する
操作性に優れたタッチパネルを提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、抵抗膜が形成された二枚の抵抗シートを
有し、この抵抗シートを押下しない状態では、双方の抵
抗膜が接触しないように二枚の抵抗シートを対向配置し
た構成のタッチパネルにおいて、二枚の抵抗シートのう
ち一方の抵抗シートには、抵抗膜の一方側端部に平行に
抵抗膜を分断する如く及び前記一方側端部に沿ってそれ
ぞれ配された一対の電極と、この一対の電極間の抵抗膜
からなる第１の抵抗膜領域と、前記一対の電極の一方と
前記抵抗膜の他方側端部間の抵抗膜からなる第２の抵抗
膜領域とを設け、また他方の抵抗シートには、前記第１
の抵抗膜領域と対向する抵抗膜領域と、この抵抗膜領域
の前記一方の抵抗シートの一対の電極と直交する両側端
部に沿って配された一対の電極と、前記第２の抵抗膜領
域と対向しかつ複数に分割された抵抗膜群と、この抵抗
膜群の各々の端部に配された電極群とを設けた構成を採
っている。

【００１８】

【作用】一方の抵抗シートにおいて、一対の電極間の抵
抗膜からなる領域をアナログ信号検出部とし、一方の電
極と他方側端部間の抵抗膜からなる領域をデジタル信号
検出部とする一方、他方の抵抗シートにおいて、アナロ
グ信号検出部に対向する領域の両側端部に沿って一対の
電極を配することでアナログ式タッチパネルが形成さ
れ、デジタル信号検出部に対向する抵抗膜を複数に分割
し、かつこの分割された各抵抗膜群の端部に各々電極を
配することでデジダル式タッチパネルを形成される。

【００１９】すなわち、通常は単独で押下される通常キ
ー領域部と、この通常キー領域部と同時に押下される併
押下キー領域部とに分け、かつ両キー領域部間に互いに
共有でき、切替制御可能な電極を設けることで、通常の
キーに相当する表示項目部分と併押下キーに相当する表
示項目部分とが同時に押下されても二つの表示項目部分
からの信号は各キー領域部より同時に取り出され、これ
を別々に処理することができる。したがって、通常のキ
ーに相当する表示項目部分と併押下キーに相当する表示
項目部分とを同時に押下する操作が短いソフトウェア処
理時間で可能になる。また、タッチパネルが二つのキー
領域部に分かれていてもアナログタイプに形成されたキ
ー領域部側では二つのリード線で済み、二つのキー領域
部に分けてもリード線の数が極端に増加して大形化した
りすることもない。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明によるタッチパネルの一
実施例を示す分解斜視図であり、図２は図１に示すタッ
チパネルを用いた情報入力装置内の制御系の回路構成を
示すブロック図である。先ず、図１において、通常のキ
ーに相当する項目に対応したタッチパネル１上の部分を
指やペンで押下すると、これが図２に示す制御回路部２
８内でデータ化され、図示せぬ上位装置（ホスト・プロ
セッサ）に伝えられ処理されるようになっている。

【００２１】ここで、図１のタッチパネル１は、透明電
極接触タイプの一例を示しており、透明なポリエステル
・シートなどからなる絶縁性の二枚のシート２，３をベ
ースとして形成されている。そして、一枚のシート２の
下面には、通常キー領域部４用の一対の電極５ａ，５ｂ
があり、また併押下キー領域部６用の電極は通常キー領
域用の一つの電極５ｂと共用するが、電極５ａ，５ｂが
Ｘ方向に走る状態で各々印刷配線されて独立に設けられ
ている。また、一対の電極５ａ，５ｂとの間、および一
つの電極５ｂと電極５ａと反対側の併押下キー領域部６
の端部との間には、例えば導電性の塗料を塗布すること
によって抵抗膜７，８がそれぞれ形成され、抵抗膜７で
電極５ａ，５ｂとの間が電気的に接続された状態になっ
ており、さらに各電極５ａ，５ｂからはそれぞれリード
線９ａ，９ｂが導出されている。

【００２２】これに対して、もう一方のシート３の上面
には、通常キー領域部４用の一対の電極１０ａ，１０ｂ
と、複数に分割された併押下キー領域部６ａ〜６ｆの各
電極１１ａ〜１１ｆとがＹ方向に走る状態で印刷配線さ
れて各々独立して設けられている。また、一対の電極１
０ａと１０ｂとの間、および電極１１ａ〜１１ｆを含む
併押下キー領域部６ａ〜６ｆには、例えば導電性の塗料
を塗布することにより抵抗膜１２，１３ａ〜１３ｆがそ
れぞれ形成され、この抵抗膜１２で電極１０ａと１０ｂ
との間が電気的に接続された状態になっており、さらに
各電極１０ａ，１０ｂ，１１ａ〜１１ｆからはそれぞれ
リード線１４ａ，１４ｂ及び１５ａ〜１５ｆが導出され
ている。

【００２３】そして、この二枚のシート２，３は、抵抗
膜７，８と抵抗膜１２，１３ａ〜１３ｆとが互いに離れ
て対向するようにして、互いに接触しないように例えば
ドットスペーサ（図示せず）を介して中空状態で向かい
合わせに重ねられて一枚のシート状にされる。すると、
互いに電気的に接続された通常キー領域部４と併押下キ
ー領域部６とが同一シート内に形成され、このシート状
の状態で図示せぬ情報入力装置を構成する図示せぬ表示
面上に配置される。また、表示面上では例えば図３に示
すように、表示面上に表示されている表示項目（本実施
例では、ＳＨＩＦＴ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）１８，１９，２
０．２１，２２をタッチパネル１を通って見ることがで
き、通常は単独で操作される符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示し
ている表示項目１９〜２２は通常キー領域部４内に対応
し、符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで示している表示項目１９〜２
２と同時に押下される符号ＳＨＩＦＴで示している表示
項目１８は併押下キー領域部６内に対応している。

【００２４】そして、このタッチパネル１において、図
４に示すように、通常キー領域部４内の符号Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄの部分のうちの符号Ａで示している一箇所（図４
の場合では表示項目１９で示す部分）を選択して指１６
などで押下すると、図１において、その押下された表示
項目１９の部分に対応する一方のシート２上の部分が他
方のシート３上の部分に抵抗膜７，１２を介して接触
し、この接触した点のＸ−Ｙ座標信号がリード線９ａ，
９ｂ，１４ａ，１４ｂを通して図２の制御回路部２３に
入力され処理される。また、同時に併押下キー領域部６
内に表示されている符号ＳＨＩＦＴで表されている表示
項目１９の部分を別の指１７などで押下すると、その押
下された表示項目１９の部分に対応する一方のシート２
上の部分が他方のシート３上の部分に抵抗膜８，１３ａ
〜１３ｆを介して接触し、この接触した点のＸ−Ｙ座標
信号がリード線９ｂ，１５ａ〜１５ｆを通して図２の制
御回路部２３に入力され処理される。

【００２５】なお、図２における制御回路部２３は、デ
ジタルセンス部２４ａとアナログセンス部２４ｂを同一
回路内に構成したセンス部２４，Ａ／Ｄ変換部２５，Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ判定回路２６，検知部２７，制御部２８，ド
ライブ部２９によって構成されている。

【００２６】次に、このように構成されたタッチパネル
を用いた情報入力装置の全体的な動作について、図１，
図２，図３及び図４を参照しつつ説明する。今、図４に
示しているように、指１６，１７でタッチパネル１上で
見られる表示項目１９の部分と表示項目１８の部分とを
同時に押下したとする。この場合、制御回路部２３内の
制御部２８は、リード線５ｂを共有するデジタルセンス
部２４ａ及びアナログセンス部２４ｂから構成されるセ
ンス部２４を常に監視しており、表示項目１８，１９の
部分が押下された時点より指示座標検出のための動作を
開始する。

【００２７】そして、制御部２８は先ず、ドライブ部２
９へ併押下キー領域部６ａ〜６ｆを順次駆動するように
指令を出力する。ドライブ部２９はこの指令に従って駆
動する。次いで、制御部２８は、デジタルセンス部２４
ａに対しリード線５ｂより併押下キー領域部６から信号
を読み取るように指令を出し、デジタルセンス部２４ａ
が指令に従い信号を読み取り、次段のＯＮ／ＯＦＦ判定
回路部２６へその信号を送出する。また、ＯＮ／ＯＦＦ
判定回路部２６は、この信号を制御部２８の指令により
表示項目部が押下されているかどうか判断し、その結果
を検知部２７へ送出する。

【００２８】すると、この検知部２７では、制御部２８
の指令によって検知結果より併押下キー領域部６の指示
項目値を算出し、これを制御部２８へ送出する。そし
て、制御部２８においては、この項目値が併押下キー領
域部６内に未だ存在するか否かの確認を再度行い、表示
項目１９の部分が押下中にあって未だ存在している場合
には、このデータを制御部２８内のメモリ（図示せず）
に格納する。これに対して、表示項目１９の押下が既に
解除されて項目値が併押下キー領域部６内にない場合
は、表示項目１９の押下による指示がないとして扱う。

【００２９】次に、制御部２８は、ドライブ部２９およ
びタッチパネル１の通常キー領域部４のそれぞれ駆動の
指令を出す。また、制御部２８は信号の読み取りを、ア
ナログセンス部２４ｂに切替える指令を出す。アナログ
センス部２４ｂはこの指令に従い、この場合は、Ａ／Ｄ
変換部２５へその信号を送出する。また、Ａ／Ｄ変換部
２５はこの信号を制御部２８の指令によりデジタル値に
変換し、検知部２７へ送出する。検知部２７は制御部２
８の指令により通常キー領域部４の指示座標値を算出し
制御部２８へ送る。受け取った制御部２８は、座標値が
通常キー領域部４内に未だ存在するか否かの確認を再度
行う。

【００３０】その後、表示項目１８に対応する部分が押
下中であるというデータがあれば、表示項目１９（また
は２０，２１，２２）に対応する部分を表示項目１８に
対応する部分により修飾される表示項目（通常キー領域
部４内の符号Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが英大文字ならば、修飾さ
れる表示項目は英小文字ａ，ｂ，ｃ，ｄ）に変換し、上
位装置へデータを送出する。しかる後、図４に斜線で示
すように、表示項目１９，２０の反転表示が行われ、併
押下機能が実施されたことをオペレータに認識させる。
また、この場合、指１６，１７を離した時点で元の表示
に戻すようにすれば、次の指示入力に移ることが可能で
あると、オペレータが簡単に確認でき、次の操作へスム
ースに移れる。

【００３１】したがって、このタッチパネルによれば、
リード線９ａ，９ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ〜１５ｆ
の数が少なくて小形化が可能で、またアナログ領域とデ
ジタル領域の電極を共有することでタッチパネルとして
使える領域が増え、制御回路部２３を独立化、複雑化す
ることなく、しかもソフトウェア処理時間が少なく、ま
た操作性と視認性の良い装置を得ることができる。

【００３２】なお、本発明は上記実施例により説明した
が、勿論この実施例の構造に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で色々と設計の変更を施
しても差し支えないものである。例えば、上記実施例で
は透明電極接触タイプのタッチパネルを使用した構造で
説明したが、これ以外の不透明タイプなどであっても良
いものである。

【００３３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
るタッチパネルによれば、通常は単独で押下される通常
キー領域部と、この通常キー領域部と同時に押下される
併押下キー領域部とに分け、かつ両キー領域部との間を
互いに電気的に接続して切り替えて使用しているので、
通常のキーに相当する表示項目部分と併押下キーに相当
する表示項目部分とが同時に押下されても二つの表示項
目部分からの信号は各キー領域部より同時に取り出さ
れ、これを別々に処理することができる。したがって、
通常のキーに相当する表示項目部分と併押下キーに相当
する表示項目部分とを同時に押下する操作が可能とな
り、操作性が向上する。

【００３４】また、通常キー領域部をアナログタイプの
タッチパネルで形成しているので、タッチパネルが二つ
のキー領域部に分かれていてもアナログタイプに形成さ
れたキー領域部側では二つのリード線で済み、二つのキ
ー領域部に分けてもリード線の数が極端に増加して大形
化したり、回路構成が独立したり複雑になったりするこ
となしに、操作性と視認性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるタッチパネルの一実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】本発明によるタッチパネルを用いた情報入力装
置のブロック図である。

【図３】タッチパネルを含む表示面の構成図である。

【図４】タッチパネルの操作説明図である。

【図５】アナログタイプのタッチパネルの従来例を示す
分解図である。

【図６】デジタルタイプのタッチパネルの従来例を示す
分解図である。

【図７】アナログ・デジタル混合タイプのタッチパネル
の従来例を示す分解図である。

【符号の説明】

１ タッチパネル ２，３ 抵抗シート ４ 通常キー領域部 ５ａ，５ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ〜１１ｆ 電極 ６ 併押下キー領域部 ７，８，１２ 抵抗膜 ９ａ，９ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ〜１５ｆ リード
線 １８〜２２ 表示項目 ２３ 制御回路部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抵抗膜が形成された二枚の抵抗シートを
   有し、この抵抗シートを押下しない状態では、双方の抵
   抗膜が接触しないように前記二枚の抵抗シートを対向配
   置した構成のタッチパネルにおいて、前記二枚の抵抗シ
   ートのうち一方の抵抗シートには、前記抵抗膜の一方側
   端部に平行に前記抵抗膜を分断する如く及び前記一方側
   端部に沿ってそれぞれ配された一対の電極と、前記一対
   の電極間の抵抗膜からなる第１の抵抗膜領域と、前記一
   対の電極の一方と前記抵抗膜の他方側端部間の抵抗膜か
   らなる第２の抵抗膜領域とを設け、他方の抵抗シートに
   は、前記第１の抵抗膜領域と対向する抵抗膜領域と、こ
   の抵抗膜領域の前記一方の抵抗シートの一対の電極と直
   交する両側端部に沿って配された一対の電極と、前記第
   ２の抵抗膜領域と対向しかつ複数に分割された抵抗膜群
   と、この抵抗膜群の各々の端部に配された電極群とを設
   けたことを特徴とするタッチパネル。