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JP2008165575A - タッチパネル装置 - Google Patents

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JP2008165575A JP2006355598A JP2006355598A JP2008165575A JP 2008165575 A JP2008165575 A JP 2008165575A JP 2006355598 A JP2006355598 A JP 2006355598A JP 2006355598 A JP2006355598 A JP 2006355598A JP 2008165575 A JP2008165575 A JP 2008165575A
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祐一 岡野
Takenori Kawamata
武典 川又
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Abstract

【課題】従来のタッチパネル装置では、2点押しをしても2点間の重心位置1点のみの検出となり、異なる2点位置の検出ができず、異なる2点位置の検出を利用した機能向上が図れない。
【解決手段】指やペン等が接触したことを検知するタッチパネル部と、タッチパネル部で得られた情報から接触位置の座標を検出する座標検出部と、指やペン等が2点で接触した場合に、座標検出部の情報を基に2点の接触座標位置を推定する接触位置推定部と、接触位置推定部から得られた情報に基づき予め定められた処理を行う制御部と、各種データを格納する記憶部とからなる。
【選択図】図1

Description

本発明は指/ペン等の接触子で入力が可能なタッチパネル装置に関し、特に静電センサと感圧センサ等、異なるセンシング情報を用いて2点の同時押しを検出し、これを活用して操作性を向上させる技術に関する。
装置の小型化などにより、入力/表示一体型のタッチパネル式入力装置が様々なところで活用されるようになってきた。従来、指やペンによる入力を検知するタッチパネルの代表的なものには抵抗膜方式、静電容量方式などがある。抵抗膜方式とはスペーサを挟んで抵抗膜を配置し、タッチパネルが所定圧力以上で強く押された際に、抵抗膜同士が接触することで抵抗値の変化を検知し、押された位置を検出するものである。また、静電容量方式はタッチパネル全面に微弱な電流を流して電界を形成し、指等の導電体が軽く触れた場合の静電容量値の変化を検知し、接触位置を検出するものである。
また、タッチパネル機能の高度化に関する検討もされている。例えば特開平6−35596公報「一体形成型センサプレート」では、抵抗膜方式パネルの上に静電容量方式のパネルを形成するもの、あるいは強圧センサの上に弱圧センサを形成する方法について開示されている。
上記特開平6−35596号公報に示された従来例について図6を用いて簡単に説明する。
図6は感圧静電一体形成型センサプレートの断面図を示したものである。図において、1は第1プレート、2は第1スペース、3は第2プレートである。また、1aはガラス、1bは抵抗膜、2aはスペーサ、3aは抵抗膜、3bはフィルム、3cは抵抗膜であり、ガラス1a、抵抗膜1bで第1プレート1を、スペーサ2aで第1スペース2を、抵抗膜3a、フィルム3b、抵抗膜3cで第2プレート3を形成している。
上記のように構成することで、スペーサ2aを挟んで配置された抵抗膜1bと3aが感圧センサ(一定の圧力で押下げられた場合に抵抗膜同士が接触することで抵抗値が変化し、これを検知して押下げ位置を検出する)として働き、抵抗膜3cが静電センサ(指で軽く触れた場合に静電容量値の変化を検知し接触位置を検出する)として働く。
本装置を使うことにより、例えば指等がタッチパネル面に軽く接している状態を静電センサで検知し、強く押下げられている状態を感圧センサで検知することで、マウスのエミュレーション(例えば軽く接している場合はマウスの移動、強く押下げた場合にマウスのクリック等)を実現できるという、高機能化に関する内容が開示されている。
特開平6−35596号公報
タッチパネルの高機能化を考えたとき、例えば、通常のキーボードにあるように、特定のキーを入力する際に、単独でキーを押した場合は英小文字が入力され、Shiftキーを押しながら特定のキーを同時に押した場合は英大文字が入力されるといったように、2点を押したことを利用した機能向上は従来技術では実現することができない。
通常の抵抗膜方式のタッチパネル単独、あるいは静電容量方式のタッチパネル単独の場合、指等の接触が発生した場合、パネル全面に対する抵抗値変化、静電容量変化を検出し、その値から接触位置を1点検出する方式となっている。このため、指等が2点で接触すると、2点分の抵抗値変化、静電容量変化を基に接触位置を求めるため、その重心位置が接触点として検出されてしまう。このため2点の位置を検出することができないのである。
また、従来例で引用した文献では、静電センサと感圧センサを用いることで、軽い接触と、強い押下げの2種類の押し方を区別し、それぞれで異なった処理を行うことで機能を向上させる点しか記載されておらず、2点を押した位置を検出して機能を向上する点については開示されていない。
本発明は、係る問題点を解決するためになされたもので、タッチパネル装置において同時に押した2点の位置を検出し、この情報を用いて機能向上を実現することを目的とする。
本発明に係るタッチパネル装置は、
指やペン等の接触子が接触したことを検知するタッチパネル部と、
前記タッチパネル部から得られた情報から接触位置の座標を検出する座標検出部と、
指やペン等の接触子が2点で接触した場合に、前記座標検出部の情報を基に2点の接触座標位置を推定する接触位置推定部と、
前記接触位置推定部から得られた情報に基づき予め定められた処理を行う制御部と、
各種データを格納する記憶部とからなる。
本発明に係るタッチパネル装置によれば、
タッチパネル部から得られた情報から接触位置の座標を検出する座標検出部と、指やペン等の接触子が2点で接触した場合に、前記座標検出部の情報を基に2点の接触座標位置を推定する接触位置推定部を備えているので、従来できなかったタッチパネル上での2点押しの位置検出を可能とし、これにより2点押しによる複雑な処理が可能となり、該タッチパネルを採用する機器の機能向上を図ることができる。
実施の形態1.
以下、本発明の実施の形態1について図を用いて説明する。
図1は本実施の形態の概略構成図である。図1で8はタッチパネル部である。1はタッチパネル部8に導体である指やペン等の接触子が接触した際に、静電容量値の変化を検出する静電センサ部である。2はタッチパネル部8に指やペン等の接触子で所定値以上の圧力をかけた場合に接触点による抵抗値変化を検出する感圧センサ部である。
3は静電サンセ部1から得られた静電容量値の変化を基に接触位置の座標を検出する静電容量値座標検出部である。4は感圧センサ部2から得られた抵抗値変化を基に押下げ位置の座標を検出する抵抗値座標検出部である。5は静電容量値座標検出部3と抵抗値座標検出部4から得られた各座標値の情報から、2点押しの位置を推定する接触位置推定部である。6は全体を制御する制御部である。7は各種データを記憶する記憶部である。
図2は本実施の形態の概略処理フロー図である。
図3は本実施の形態における指入力の動作を示した図であり、静電センサ部1と感圧センサ部2の上から指を接触させた場合の状態を示した模式図である。この中で、10は静電センサ、11は感圧センサを示したものである。12は静電センサ10に指が接触したことで生じた静電容量値変化を基に静電容量値座標検出部3によって求められた接触位置である。13は指を接触させたことにより感圧センサ11で得られた抵抗値変化を基に抵抗値座標検出部4によって求められた接触位置である。
図4は図3に対して別のもう1本の指を接触させ、2本の指で異なる箇所を接触させた状態を示した模式図である。14は2本の指で異なる箇所を接触させたことによる静電容量値変化を基に静電容量値座標検出部3が求めた接触位置である。
図5は指等接触子の接触による入力があった場合に、接触が検知された領域毎にどのような処理を行うかを定義したデータであり、20は処理定義データ、21は領域1の範囲を示すX,Y座標情報を記載した領域情報、22は領域1の範囲に接触があった場合の処理内容、23は領域2の領域情報、24はある条件下で領域2に接触があった場合の処理内容、25は別の条件下で領域2に接触があった場合の処理内容である。
次に、図1〜図5を用いて本実施の形態の動作を説明する。
図3に示すように、利用者がタッチパネルの特定位置を指により所定圧力以上で押下げした場合を考える。まず、指の接触により静電センサ部1の静電センサ10で静電容量変化を検出する。静電容量値座標検出部3は静電容量値変化の情報を基に、接触位置の座標値(図3の12)を求める(図2のステップS1)。
次に指の押下げによる抵抗値の変化を感圧サンセ部2の感圧センサ11で検出する。抵抗値座標検出部4はこの抵抗値変化の情報を基に、押下げ位置の座標値(図3の13)を求める(図2のステップS2)。
次に、接触位置推定部5は、ステップS1とステップS2で求められた接触位置座標を比較し、同一点か否かを判定する。同一点か否かの判定は、例えば両者のX,Y座標値の差が所定の閾値以内の場合は、同一点であると判断する等により実施する。
この例では図3に示すように、指が接触した位置として、静電容量値座標検出部3で求めた位置(図3の12)と、抵抗値座標検出部4で求めた位置(図3の13)がほぼ同じ位置として求められ、X,Y座標値の差が所定閾値範囲内であったとする。この場合、接触位置推定部5は両者を同一点であると判定する(図2のステップS3でYes)。
次に、接触位置推定部5は、この点を第1の接触点として、その座標値を記憶部7の所定位置に保存・格納し(図2のステップS4)、再びステップS1にもどる。
なお、接触位置推定部5は指等が接触していない状態、すなわち静電容量値座標検出部3、及び抵抗値座標検出部4から座標値が得られなくなった場合に、入力情報がないと判断し、記憶部7に格納した第1の接触点に関するデータをクリアするものとする。
次に、図4に示すように、利用者が別の指で、第1の接触点と異なる位置を触れた場合を考える。このとき別の指の接触により静電センサ部1で静電容量変化を検出する。静電容量値座標検出部3はこれを基に、接触位置の座標を求める(図2のステップS1)。
ここで、静電センサは一般的に全面電極で構成されているため、指接触により生じる全体の静電容量変化を基にX方向,Y方向毎に1箇所の接触点座標を検出する。図4の例のように2点で指が接触する場合は、これら2点の静電容量変化分を加味した全体の静電容量変化値により、その重心位置が接触点座標値(図4の14)として検出される。
次に、図2のステップS2で、抵抗値座標検出部4は押下げ位置の座標を求める。第2の指が接触した時点では最初の指の接触位置のみが所定圧力以上で押下げされているため、図3の場合と同様に、図4の13の位置が押下げ位置として得られる。
次に接触位置推定部5はステップS1で得られた座標値とステップS2で得られた座標値を比較し同一点か否かを判定する。今回の場合、ステップS1で得られた座標位置(図4で説明すると14の位置)と、ステップS2で得られた座標位置(図4で説明すると13の位置)が大きく異なるため図2のステップS3でNoとなり、ステップS5に進む。
次に接触位置推定部5は、記憶部7の内部に第1の接触点の座標値が保存されているかを判断する。今回の場合、最初の指の接触時に図2のステップS4にて第1の接触点を保存・格納しているためステップS5でYesとなりステップS6に進む。
接触位置推定部5は、ステップS1で静電容量値座標検出部3にて得られた接触位置座標値と、記憶部7に保存・格納されている第1の接触点座標値の情報を基に、第2の接触点座標値を推定する。具体的には図4に示すように第1の接触点のX座標をX1、静電容量値座標検出部3で得られた接触点のX座標をXpとすると、Xpは第1の接触点と第2の接触点の重心位置となることから、以下のように第2の接触点のX座標値X2を求める。
X2 = Xp + (Xp − X1)
同様に、第1の接触点のY座標をY1、静電容量値座標検出部3で得られた接触点のY座標をYpとすると以下により第2の接触点のY座標値Y2を求める。
Y2 = Yp + (Yp − Y1)
次に、制御部6は第1の接触位置座標と第2の接触位置座標の情報を使った処理を行う(図2のステップS7)。
本実施の形態では、タッチパネルの特定の領域に指等による接触があった場合の処理内容を記載したデータとして、図5に示すような内容の処理定義データが、記憶部7に格納されていたとする。
制御部6は記憶部7から図5の処理定義データ20を読み出す。次に第1の接触点座標と第2の接触点座標の値から処理内容を決定する。
なお、本実施の形態の場合、第1の接触点のX,Y座標値が図5の21の領域1の範囲に含まれるものとする。また、第2の接触点のX,Y座標値が図5の23の領域2の範囲に含まれるものとする。
制御部6は図5の処理定義データ20を基に処理内容を決定する。具体的には、第1の接触点が領域1に含まれるため処理内容22を実行する。すなわちFlag1(図示しないが、記憶部7に保存)の内容をONに設定する。また、第2の接触点が領域2に含まれること、及びFlag1がONとなっていることから、制御部6は処理内容25を実行する。すなわち、ここでは、文字“A”を記憶部7に格納する。
このように、通常の領域2のみの1点押しでは図5の処理内容24を実行することで文字“a“を格納するが、領域1も同時に押下げした場合は文字”A“を格納する等、2点押しにより機能向上することができる。
以上、実施の形態1について説明した。
上記のような構成にすることで、従来できなかったタッチパネル上での2点押しの位置検出を可能とした。これにより2点押しによる複雑な処理が可能となり機能向上を図ることができる。
なお、本実施の形態では、タッチパネルに相当する部分を静電センサ、感圧センサを組み合わせることで異なったセンシング情報を取得するよう構成したが、例えば強い押下げによる第2の所定押下圧力を検知する強圧センサ部の上に、軽く接触したことによる第1の所定押下圧力を検知する弱圧センサを配置することで、強圧、弱圧の異なったセンシング情報を取得する構成にしても良い。
また、本実施の形態では、静電センサと感圧センサといった物理的に異なるセンサを2つ配置する構成にしたが、例えばスペーサを挟んだ抵抗膜からなるセンサに対して、抵抗値と、静電容量値の情報を取得するような検出回路とすることで、1つのセンサから異なった種類のセンシング情報を取得するようにしても良い。
本発明はタッチパネル装置の機能向上が図れ、GOT(Graphic Operation Terminal)、カーナビゲータ、携帯電話などのタッチパネルを採用した機器に利用可能で、これら機器における操作性の改善が図れる。
この発明の実施の形態1の概略構成図である。 実施の形態1の概略処理フローである。 実施の形態1におけるタッチパネルに指1本を接触させた状態の模式図である。 実施の形態1におけるタッチパネルに指2本を接触させた状態の模式図である。 入力検知された接触領域毎の処理内容定義データの説明図である。 従来の感圧静電一体形成型センサプレートの断面図である。
符号の説明
1;静電センサ部、2;感圧センサ部、3;静電容量値座標検出部、4;抵抗値座標検出部、5;接触位置推定部、6;制御部、7;記憶部、8;タッチパネル部、10;静電センサ、11;感圧センサ、12;静電センサでの接触位置、13;感圧センサでの接触位置、14;2本の指の接触時の静電センサでの接触位置。

Claims (3)

  1. 指やペン等の接触子が接触したことを検知するタッチパネル部と、
    前記タッチパネル部から得られた情報から接触位置の座標を検出する座標検出部と、
    指やペン等の接触子が2点で接触した場合に、前記座標検出部の情報を基に2点の接触座標位置を推定する接触位置推定部と、
    前記接触位置推定部から得られた情報に基づき予め定められた処理を行う制御部と、
    各種データを格納する記憶部と、
    を備えるタッチパネル装置。
  2. 前記タッチパネル部は、
    静電容量変化を検知可能な静電センサ部と、抵抗値変化を検出可能な感圧センサ部を備え、
    前記座標検出部は静電センサ部の静電容量値から座標を検出する静電容量値座標検出部と、感圧センサ部の抵抗値から座標を検出する抵抗値座標検出部とを備えることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル装置。
  3. 前記タッチパネル部は、
    軽い接触による第1の所定押下圧力を検知可能な弱感圧センサ部と、強い押下げによる第2の所定押下圧力を検知可能な強感圧センサ部を備え、
    前記座標検出部は、第1の所定押下圧力値の情報を基に座標を検出する弱圧値座標検出部と、第2の所定押下圧力値の情報から座標を検出する強圧値座標検出部とを備えることを特徴とする請求項1記載のタッチパネル装置。
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