タッチパネル装置
【課題】視認性の低下および検知精度の低下を生じることなく、継続使用によるタッチパネル装置の不良を容易に解消することができるタッチパネル装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル装置１を、絶縁性基板４と、第１透明導電膜１０と、第１透明導電膜１０に電圧分布を生じさせる４つの電極５ａ〜５ｄと、絶縁性を有し、一部が絶縁性基板４上に配置される帯状の可動シート体６と、可動シート体６の一表面に形成される第２透明導電膜と、送出しローラ３０および巻取りローラ３１を有し、各ローラ３０，３１によって可動シート体６を絶縁性基板４上で張架し、送出しローラ３０に巻回される可動シート体６の一部を移動方向に送出すとともに下流側の可動シート体を巻き取ることにより絶縁性基板４上に可動シート体６の新たな部分を露出させるシート体移動手段を含んで構成する。
【解決手段】タッチパネル装置１を、絶縁性基板４と、第１透明導電膜１０と、第１透明導電膜１０に電圧分布を生じさせる４つの電極５ａ〜５ｄと、絶縁性を有し、一部が絶縁性基板４上に配置される帯状の可動シート体６と、可動シート体６の一表面に形成される第２透明導電膜と、送出しローラ３０および巻取りローラ３１を有し、各ローラ３０，３１によって可動シート体６を絶縁性基板４上で張架し、送出しローラ３０に巻回される可動シート体６の一部を移動方向に送出すとともに下流側の可動シート体を巻き取ることにより絶縁性基板４上に可動シート体６の新たな部分を露出させるシート体移動手段を含んで構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗膜方式のタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を入力する入力装置として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、表示装置の画面に設置されて使用され、ユーザがタッチパネル装置に直接触れることにより情報を入力することができる入力装置である。
【０００３】
タッチパネル装置として、抵抗膜方式のタッチパネル装置が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネル装置は、透明導電膜が形成された上部電極基板と透明導電膜が形成された下部電極基板とを含んで構成され、各電極基板は、透明導電膜同士が対向するように配置される。
【０００４】
ユーザが上部電極基板の一点を押圧すると、該点において各電極基板の透明導電膜同士が接触する。抵抗膜方式のタッチパネル装置は、各電極基板同士が接触した点の位置を検知することによって、ユーザが押圧した位置を検出する。
【０００５】
抵抗膜方式のタッチパネル装置は、４線式と５線式とに大別することができる。４線式では、上部電極基板および下部電極基板のいずれか一方にＸ軸用の電極が設けられ、他方にＹ軸用の電極が設けられる。
【０００６】
これに対して、５線式では、下部電極基板にＸ軸用およびＹ軸用の電極が設けられ、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとしてのみ機能する。
【０００７】
このようなタッチパネル装置は、駅舎に設置される券売機や銀行のＡＴＭなど、不特定多数のユーザが利用する装置にも使用されている。タッチパネル装置には、継続して使用されることにより上部電極基板の表面部が損傷したり、汚染されたりし、これによって動作不良が生じたり、タッチパネル装置の視認性が低下するという問題がある。
【０００８】
しかしながら、タッチパネル装置は、上部電極基板と下部電極基板とが一体に構成されているため、前述した問題が生じた場合には、タッチパネル装置ごと交換しなければならず、メンテナンスに多額の費用と時間が必要であった。
【０００９】
この問題を解決するための従来技術として特許文献１記載の技術が挙げられる。この従来技術では、タッチパネル装置を備える表示装置の枠体とタッチパネル装置との間に、上部電極基板を保護する保護シートを支持するシート貼付け部が形成されるフレームを設け、保護シートによって上部電極基板の損傷および汚染を防止するとともに、保護シートを着脱可能とすることで、保護シートが損傷および汚染された場合に、保護シートの交換を行ってタッチパネル装置の視認性の低下を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−７４５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１記載の発明では、上部電極基板上に保護シートが設けられる構成であるので、タッチパネル装置の透過率が低下してしまい、タッチパネル装置の視認性が低下してしまう。また、保護シートは上部電極基板上に設けられるので、厚み寸法が大きくなってしまい、タッチパネル装置の検知精度が低下してしまうという問題がある。
【００１２】
また特許文献１記載の発明では、保護シートが損傷および汚染された場合に、保護シートを交換する必要があるが、保護シートの交換には、高い位置決め精度が求められるばかりか、気泡の発生防止および埃の付着防止などが求められるので、継続使用によるタッチパネル装置の不良を容易に解消することができないという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、視認性の低下および検知精度の低下を生じることなく、継続使用によるタッチパネル装置の不良を容易に解消することができるタッチパネル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、平板状の絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一表面に形成される矩形状の第１透明導電膜と、
前記第１透明導電膜に対して電圧を印加するために、前記第１透明導電膜に接続され、前記絶縁性基板の一表面側に、前記第１透明導電膜の各側部に沿って形成される４つの電極と、
絶縁性を有する帯状の可動シート体と、
前記可動シート体の一表面に形成され、前記第１透明導電膜と接触することにより、前記第１透明導電膜との接触位置の電圧を検出するための第２透明導電膜と、
送出しローラおよび巻取りローラを有するシート体移動手段であって、
前記送出しローラと前記巻取りローラとにより前記可動シート体の一部を前記絶縁性基板の上方に張架し、
送出しローラおよび巻取りローラを回転させて可動シート体を移動させるシート体移動手段とを含むことを特徴とするタッチパネル装置である。
【００１５】
また本発明は、前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方の回転を規制するロック手段を有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方に回転トルクを付与するためのつまみ部が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可動シート体は帯状に形成され、一部が送出しローラに巻回され、送出しローラと巻取りローラとによって、移動方向に移動可能に設けられる。これによって、送出しローラおよび巻取りローラを、それぞれ送出し方向および巻取り方向に回転させて、絶縁性基板上の可動シート体の一部を移動方向に移動させることができる。
【００１８】
したがって、絶縁性基板上の可動シート体を移動させることにより、絶縁性基板上の可動シート体のユーザに臨む表面部の損傷を、移動方向下流側へと移動させて解消することができるので、従来技術のように、可動シート体上に保護シートを設けることによる、タッチパネル装置の視認性の低下および検知精度の低下を生じさせることはない。
【００１９】
また送出しローラ３０および巻取りローラを、それぞれ送出し方向および巻取り方向に回転させて、絶縁性基板上の可動シート体を移動方向に移動することができるので、絶縁性基板上の可動シート体のユーザに臨む表面部の損傷を移動方向下流側へ移動させて、絶縁性基板上に可動シート体の新たな一部を配置することができ、絶縁性基板上の可動シート体の不良を容易かつ確実に解消することができる。
【００２０】
また本発明によれば、シート体移動手段は、ロック手段を有する。ロック手段は、送出しローラおよび巻取りローラの回転を規制する。これによって、送出しローラおよび巻取りローラが不所望に回転することを防ぐことができる。
【００２１】
また本発明によれば、シート体移動手段には、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方に回転トルクを付与するためのつまみ部が形成される。これによって、送出しローラおよび巻取りローラに容易に回転トルクを付与することができるので、可動シート体を容易に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を示す平面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図である。
【図４】図２の切断面線ＩＶ−ＩＶにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図である。
【図５】図２の切断面線Ｖ−Ｖにおいてタッチパネル装置１を見たときの断面図である。
【図６】ロック手段４０，４１を示す図であり、図６（ａ）は、送出し側ロック手段４０を示し、図６（ｂ）は、巻取り側ロック手段４１を示す。
【図７】タッチパネル装置１の電気的構成を示す模式図である。
【図８】タッチパネル装置１の位置検出メカニズムを説明する図であり、図８（ａ）は、タッチパネル装置１がユーザに押下された状態を示し、図８（ｂ）は、Ｘ座標測定時の回路状態を示し、図８（ｃ）は、Ｙ座標測定時の回路状態を示す。
【図９】可動シート体６の移動を説明するための図である。図９（ａ）は、移動前の可動シート体６を示し、図９（ｂ）は、移動後の可動シート体６を示す。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るタッチパネル装置１００を模式的に示す斜視図である。
【図１１】タッチパネル装置１００の電極プレート７５部分を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係るタッチパネル装置２００を模式的に示す斜視図である。
【図１３】タッチパネル装置２００の軸部８１を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を模式的に示す斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を示す平面図であり、図３は、図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図であり、図４は、図２の切断面線ＩＶ−ＩＶにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図である。図１、図３および図４においては、理解を容易にするためハウジング３を省略して示す。また図３および図４は、理解を容易にするため厚み方向に拡大して示されている。
【００２４】
タッチパネル装置１は、ハウジング３と、絶縁性基板４と、４つの電極５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、可動シート体６と、シート体移動手段７とを含んで構成される。絶縁性基板４は、矩形平板状に形成され、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどのガラス基板によって実現される。絶縁性基板４の一表面部には、第１透明導電膜１０が形成される。
【００２５】
第１透明導電膜１０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜によって矩形状に形成され、膜厚は１５ｎｍ〜４５ｎｍ、抵抗値は４００Ω〜１２００Ωにそれぞれ設定される。
【００２６】
図２に示すように、絶縁性基板４の第１透明導電膜１０が形成される表面部には、第１透明導電膜１０に接続され、第１透明導電膜１０に電圧を印加し、第１透明導電膜１０に電圧分布を生じさせるための４つの電極５ａ〜５ｄが設けられる。電極５ａ〜５ｄは、第１透明導電膜１０の互いに平行に対を成す２組の側部のうち、一方の組を成すＸ軸用電極５ａ，５ｂと、他方の組を成すＹ軸用電極５ｃ，５ｄとによって構成される。各電極５ａ〜５ｄは、絶縁性基板４の各側部に沿って延びて形成される。
【００２７】
以下の説明においては、Ｘ軸用電極５ａ，５ｂが延びる方向（図２における左右方向）を「Ｘ方向」と称し、Ｙ軸用電極５ｃ，５ｄが延びる方向（図２において上下方向）を「Ｙ方向」と称する。また、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向（図２における紙面に垂直な方向）をＺ方向と称する。
【００２８】
各電極５ａ〜５ｄは、ペースト状の銀、銅、または銀およびカーボンの混合物などをスクリーン印刷することによって形成することができる。電極５ａ〜５ｄの材料は、前述のものに限られるものではなく、体積抵抗を一定に保ち、安定な材料であれば、他の材料を用いてもよい。
【００２９】
シート体移動手段７は、可動シート体６の絶縁性基板４上に配置される部分よりも予め定める移動方向上流側の部分が巻回される送出しローラ３０と、可動シート体６の絶縁性基板４上に配置される部分よりも前記移動方向下流側の部分を巻き取る巻取りローラ３１とを含んで構成され、送出しローラ３０および巻取りローラ３１によって、可動シート体６を絶縁性基板４上で張架し、可動シート体６を水平方向に移動可能に支持する。
【００３０】
図３に示すように、第１透明導電膜１０の一表面部には、スペーサである突出部１１が所定の間隔を空けて複数形成される。各突出部１１は、透光性および電気絶縁性を有する合成樹脂によって形成される。このようにして、絶縁性基板４に、Ｘ−Ｙ平面座標を成す配線パターンが構築される。
【００３１】
また図２に示すように、第１透明導電膜１０の各Ｘ軸用電極５ａ，５ｂよりも周縁部側には、一対のガスケット１２がそれぞれ設けられる。ガスケット１２は、Ｘ軸用電極５ａ，５ｂに沿って延びて設けられる。また図４に示すように、ガスケット１２の絶縁性基板４に臨む表面部には、可動シート体６側の電極２５が設けられる。本実施形態では、電極２５は、銀ペーストを絶縁性基板４の一表面に、たとえばスクリーン印刷して電極パターンを形成し、その電極パターンを光照射して硬化させることによって形成されてもよい。
【００３２】
可動シート体６は、たとえばポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルサルフォンなどの合成樹脂フィルム、あるいはその積層体によって形成される。可動シート体６は、絶縁性および透光性を有し、帯状に形成される。可動シート体６は、一部が絶縁性基板４上に設けられ、残余の部分は、後述する送出しローラ３０および巻取りローラ３１に巻回される。
【００３３】
可動シート体６の絶縁性基板４に臨む表面部には、第２透明導電膜２０が形成される。第２透明導電膜２０は、前記第１透明導電膜１０と同様に形成され、その膜厚は１５ｎｍ〜４５ｎｍ、抵抗値は４００Ω〜１２００Ωにそれぞれ設定される。可動シート体６は、第２透明導電膜２０が第１透明導電膜１０と接触することにより、絶縁性基板４が構成するＸ−Ｙ平面座標回路の電圧を検出する機能を有する。すなわち、可動シート体６は検出回路を構成する。
【００３４】
図５は、図２の切断面線Ｖ−Ｖにおいてタッチパネル装置１を見たときの断面図である。
【００３５】
送出しローラ３０は、断面円柱状の軸部３３と、軸部３３を支持する一対の支持部３４と、送出し側ロック手段４０とを有する。送出しローラ３０の軸部３３は、可動シート体６の長手方向一端部を係止する。また送出しローラ３０の軸部３３には、可動シート体６の一部が巻回される。送出しローラ３０は、軸部３３の軸線まわりに、前記可動シート体６の巻回方向である送出し方向Ｃ１に回転されることによって、軸部３３に巻回される前記長手方向一端部側の一部の可動シート体６を、絶縁性基板４上で移動方向（本実施形態では、Ｘ方向）に送り出す。
【００３６】
支持部３４は、円筒状の軸受け部３５と押上げ部３６とを有する。軸受け部３５には、軸部３３が挿通される軸孔が形成される。各軸受け部３５は、軸部３３が軸孔に挿通されることによって、軸部３３の両端部をその軸線まわりに回転自在にそれぞれ支持する。
【００３７】
押上げ部３６は、各軸受け部３５の下方に設けられる。圧縮コイルばねなどの弾性部材によって実現される。押上げ部３６は、軸受け部３５を下方から上方へ、言い換えればＺ方向一方Ｚ１からＺ方向他方Ｚ２へ弾発的に押圧する。前記ハウジング３の裏面には、一対の帯状のスペーサ５０がＸ方向と平行に設けられる。各スペーサ５０は、たとえばポリテトラフルオロエチレンなどの滑り性の良好な合成樹脂から成る。押上げ部３６によって、軸受け部３５が弾発的に押圧されるので、送出しローラ３０の軸部３３に巻回される可動シート体６の巻回部における張架開始点近傍の部位、すなわち可動シート体６のスペーサ５０に対向する部分は、常にスペーサ５０に当接する。
【００３８】
図６は、ロック手段４０，４１を示す図である。図６（ａ）は、送出し側ロック手段４０を示し、図６（ｂ）は、巻取り側ロック手段４１を示す。
【００３９】
図２をも参照して、前記送出し側ロック手段４０は、軸部３３の軸線方向一端部に設けられ、支持部３４よりも軸線方向中央部寄りに設けられる。送出し側ロック手段４０は、円板状の本体部４２と、本体部４２の外表面部から半径方向外方に放射状に突出する複数の係合部４３とを有する。本体部４２は、軸部３３が挿通する挿通孔４４を有し、軸部３３が挿通孔４４に挿通されることによって、軸部３３に固定される。
【００４０】
係合部４３は周方向に等しい間隔をあけて形成される。またハウジング３の送出し側ロック手段４０に対向する裏面部には、前記係合部４３と係合する２つの突出部５１が形成される。突出部５１は、ハウジング３の裏面部からＺ方向一方Ｚ１に突出して形成される。
【００４１】
係合部４３は、断面が略扇形に形成され、円弧面４５が移動方向、すなわち回転方向下流側に臨んで向くように形成される。これに対して突出部５１は、断面が略扇形に形成され、円弧面５２が移動方向とは反対の方向すなわち、回転方向上流側に臨んで形成される。突出部５１は、ゴムなどの弾性部材によって形成され、弾性変形可能に設けられる。突出部５１は、円弧面５２において係合部４３の送出し方向Ｃ１への移動を阻止するが、送出しローラ３０の送出し方向Ｃ１への回転トルクが所定の大きさを超えると、弾性変形して係合部４３の送出し方向Ｃ１への移動を許容する。
【００４２】
図１をも参照して、巻取りローラ３１は、断面円柱状の軸部６３と、軸部６３を支持する一対の支持部６４（図示しない）と、つまみ部６５と、巻取り側ロック手段４１（図示しない）とを有する。軸部６３および支持部６４は、送出しローラ３０と同一の構成であるので説明は省略する。
【００４３】
巻取りローラ３１の軸部６３には、可動シート体６の長手方向他端部が係止される。巻取りローラ３１は、巻取り方向Ｃ２に回転されることによって、軸部６３に可動シート体６の長手方向他端部側の一部を巻回させて巻き取ることができる。
【００４４】
つまみ部６５は、軸部６３の軸線方向一端部に連なって形成される。つまみ部６５を巻取り方向Ｃ２に回転させることによって、巻取りローラ３１の軸部６３は巻取り方向Ｃ２に回転する。
【００４５】
巻取り側ロック手段４１は、軸部６３の軸線方向一端部側であって、つまみ部６５よりも中央部よりの位置に設けられる。図６（ｂ）に示すように、巻取り側ロック手段４１は、送出し側ロック手段４０と同一の構成であるので説明は省略する。ハウジング３の巻取りローラ３１に対向する表面部には、前述した突出部５１と同一の構成の突出部５１が形成される。
【００４６】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ロック状態において、送出し側ロック手段４０は、係合部４３の円弧面４５と突出部５１の円弧面５２とが当接し、巻取り側ロック手段４１は、係合部４３の平坦部４６と突出部５１の平坦部５３が当接する。各ロック手段４０，４１は、このようにして可動シート体６の移動方向への移動を規制する。
【００４７】
このような構成を採用することによって、送出しローラ３０から巻取りローラ３１へ、送出しローラ３０に巻回される可動シート体６の一部が移動して、送出しローラ３０に巻回される可動シート体６の巻回量が減少し、絶縁性基板４上にあった可動シート体６の一部が移動方向下流側に移動して、巻取りローラ３１に巻回される可動シート体６の巻回量が増加しても、送出しローラ３０および巻取りローラ３１は、可動シート体６のＺ方向における位置を変化させずに、可動シート体６を係止することができる。これによって、可動シート体６を、絶縁性基板４と平行に、移動方向へ移動させることができる。
【００４８】
図７は、タッチパネル装置１の電気的構成を示す模式図であり、図８は、タッチパネル装置１の位置検出メカニズムを説明する図である。図８（ａ）は、タッチパネル装置１がユーザに押下された状態を示し、図８（ｂ）は、Ｘ座標測定時の回路状態を示し、図８（ｃ）は、Ｙ座標測定時の回路状態を示す。
【００４９】
タッチパネル装置１は、制御部７０と、図示しない電源部とをさらに含む。制御部７０は、信号処理部７１と入出力部７２とを含んで構成される。信号処理部７１は、電源部に対して、絶縁性基板４側の電極５ａ〜５ｄへの電圧の供給を指示する供給信号を送信するとともに、可動シート体６側の電極２５が検出した電圧に関するアナログ信号をデジタル信号に変換し、入出力部７２へ送信する。
【００５０】
入出力部７２は、信号処理部７１から送信された前記デジタル信号をＰＣ（Personal
Computer）に出力する。ＰＣは、入出力部７２から送信されたデジタル信号に基いて、予め定められる処理を実行する。
【００５１】
図８（ｂ）に示すように、Ｘ座標測定時、タッチパネル装置１は、絶縁性基板４上に設けられた４つの電極５ａ〜５ｄの内、Ｘ方向に延びる電極５ａとＹ方向に延びる電極５ｄとをＶｃｃとし、Ｘ方向に延びる電極５ｂとＹ方向に延びる電極５ｃをグランドとして電源部から電圧を供給する。この状態で、図８（ａ）に示すように、ユーザがタッチパネル装置１に入力（押下）を行うと、絶縁性基板４上（Ｘ−Ｙ平面座標回路）の第１透明導電膜１０と可動シート体６（検出回路）の第２透明導電膜２０とが接触し、入力された点（ｘｌ）のＸ平面座標回路の電圧が可動シート体６側の電極２５で検出される（Ａｉｎ）。
【００５２】
この電圧値は、Ｖｃｃ側の電極５ｄ（図７においてＡで示す点）では高くなり、Ａｉｎ＝Ｖｃｃとなる。またグランド側の電極５ｃ（図７においてＥで示す点）では、Ａｉｎ＝０Ｖとなる。タッチパネル装置１は、検出されたＡｉｎの電圧値からＡ／Ｄ変換を行い、Ｘ座標データを算出する。
【００５３】
同様にして、Ｙ座標測定時、タッチパネル装置１は、Ｘ方向に延びる電極５ｂとＹ方向に延びる電極５ｃとをＶｃｃとし、Ｘ方向に延びる電極５ａとＹ方向に延びる電極５ｄとをグランドとして電源部から電圧を供給する。そして入力された点（ｘ１）のＹ平面座標回路の電圧を電極２５で検出し、検出されたＡｉｎの電圧値からＡ／Ｄ変換を行い、Ｙ座標データを算出する。タッチパネル装置１は、前述した処理を交互に繰り返すことによって、ユーザが入力した点の座標値を決定する。
【００５４】
図９は、可動シート体６の移動を説明するための図である。図９（ａ）は、移動前の可動シート体６を示し、図９（ｂ）は、移動後の可動シート体６を示す。
【００５５】
図９（ａ）に示すように、絶縁性基板４上の可動シート体６の外表面部に損傷部分８０が存在する場合を想定する。可動シート体６の外表面部に損傷部分８０が存在し、タッチパネル装置１の視認性が低下すると、巻取りローラ３１のつまみ部６５を巻取り方向Ｃ２に回転させ、巻取りローラ３１を巻取り方向Ｃ２に回転させて、可動シート体６の損傷部分を含む部分を巻き取る。
【００５６】
このとき、送出しローラ３０には、可動シート体６が巻回されているので、巻取りローラ３１の回転に伴って、送出しローラ３０が送出し方向Ｃ１に回転し、巻回している可動シート体６の新たな部分を絶縁性基板４上へ送出す。これを、損傷部分８０が巻取りローラ３１に巻き取られるまで行うと、図９（ｂ）に示すように、可動シート体６の損傷部分８０が絶縁性基板４上から移動方向下流側へ移動して巻取りローラ３１に巻回され、絶縁性基板４上におけるタッチパネル装置１の視認性の低下は解消される。
【００５７】
本実施形態によれば、可動シート体６は帯状に形成され、一部が送出しローラ３０に巻回され、送出しローラ３０と巻取りローラ３１とによって絶縁性基板４上で張架され、移動方向に移動可能に設けられる。これによって、送出しローラ３０および巻取りローラ３１を、それぞれ送出し方向Ｃ１および巻取り方向Ｃ２に回転させて、絶縁性基板４上の可動シート体６の一部を移動方向に移動させることができる。
【００５８】
したがって、絶縁性基板４上の可動シート体６を移動方向に移動させることにより、絶縁性基板４上の可動シート体６のユーザに臨む表面部の損傷を、移動方向下流側へと移動させて解消することができるので、従来技術のように、可動シート体６上に保護シートを設けることによる、タッチパネル装置１の視認性の低下および検知精度の低下を生じさせることはない。
【００５９】
また送出しローラ３０および巻取りローラ３１を、それぞれ送出し方向Ｃ１および巻取り方向Ｃ２に回転させて、絶縁性基板４上の可動シート体６を移動方向に移動することができるので、絶縁性基板４上の可動シート体６のユーザに臨む表面部の損傷を、移動方向下流側へ移動させて絶縁性基板４上に可動シート体６の新たな一部を配置することができ、絶縁性基板４上の可動シート体６の不良を容易かつ確実に解消することができる。
【００６０】
また本実施形態によれば、シート体移動手段７は、ロック手段４０，４１を有する。ロック手段４０，４１は、送出しローラ３０および巻取りローラ３１の回転を規制する。これによって、送出しローラ３０および巻取りローラ３１が不所望に回転することを防ぐことができる。
【００６１】
また本実施形態によれば、シート体移動手段７には、巻取りローラ３１に回転トルクを付与するためのつまみ部６５が形成される。これによって、送出しローラ３０および巻取りローラ３１に容易に回転トルクを付与することができるので、可動シート体６を容易に移動させることができる。
【００６２】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネル装置１００を模式的に示す斜視図であり、図１１は、タッチパネル装置１００の電極プレート７５部分を示す拡大断面図である。タッチパネル装置１００は、可動シート体６側の電極２５の構成が異なる以外は、第１の実施形態と同一であるので、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６３】
タッチパネル装置１００では、絶縁性基板４上にガスケット１２を設けることなく、送出しローラ３０と絶縁性基板４との間に、ガスケット１２が設けられる。ガスケット１２は、可動シート体６の幅方向に平行に延びるように配置され、第２透明導電膜２０と接続される。ガスケットの長手方向一端部には、電極として電極プレート７５が設けられる。図１１に示すように、電極プレート７５は、ガスケット１２の第２透明導電膜２０に臨む面とは反対側の表面部に取り付けられる。
【００６４】
図１２は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネル装置２００を模式的に示す斜視図であり、図１３は、タッチパネル装置２００の軸部８１を拡大して示す拡大断面図である。タッチパネル装置２００は、可動シート体６側の電極２５の構成が異なる以外は、第１の実施形態と同一であるので、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６５】
タッチパネル装置２００では、送出しローラ３０の軸部８１を軸電極とし、可動シート体６側の電極とする。図１２に示すように、本実施形態では、軸部８１の軸線方向一端部に、電極プレート８２を設け、軸部８１と電極プレート８２の間にブラシ８３を設ける。
【００６６】
図１３に示すように、軸部８１には、半径方向内方に切りかかれたスリット８４が形成され、軸部は、このスリット８４によって可動シート体６の長手方向一端部を係止する。軸部８１は、銅、鋼などの金属部材によって構成する。
【００６７】
本実施形態では、軸部８１が可動シート体６側の電極を兼ねるので、前述したタッチパネル装置１およびタッチパネル装置１００のように、可動シート体６と絶縁性基板４との間にガスケット１２を設ける必要がない。これによって、タッチパネル装置２００の厚み方向寸法を小さくすることができる。
【００６８】
これに対して、タッチパネル装置１およびタッチパネル装置１００は、可動シート体６側の電極２５からユーザの入力点までの距離を短くすることができるので、抵抗値を低く抑えることができる、という有利な効果を奏する。
【符号の説明】
【００６９】
１ タッチパネル装置
３ ハウジング
４ 絶縁性基板
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 電極
６ 可動シート体
７ シート体移動手段
１０ 第１透明導電膜
１１ 突出部
１２ ガスケット
２０ 第２透明導電膜
２５ 電極
３０ 送出しローラ
３１ 巻取りローラ
３３ 軸部
３４ 支持部
３５ 軸受け部
３６ 押上げ部
４０ 送出し側ロック手段
４１ 巻取り側ロック手段
４２ 本体部
４３ 係合部
４４ 挿通孔
４５ 円弧面
４６ 平坦部
５０ スペーサ
５１ 突出部
５２ 円弧面
５３ 平坦部
６３ 軸部
６４ 支持部
６５ つまみ部
７０ 制御部
７１ 信号処理部
７２ 入出力部
７５ 電極プレート
８０ 損傷部分
８１ 軸部
８２ 電極プレート
８３ ブラシ
８４ スリット
１００ タッチパネル装置
２００ タッチパネル装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗膜方式のタッチパネル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報を入力する入力装置として、タッチパネル装置が広く用いられている。タッチパネル装置は、表示装置の画面に設置されて使用され、ユーザがタッチパネル装置に直接触れることにより情報を入力することができる入力装置である。
【０００３】
タッチパネル装置として、抵抗膜方式のタッチパネル装置が広く知られている。抵抗膜方式のタッチパネル装置は、透明導電膜が形成された上部電極基板と透明導電膜が形成された下部電極基板とを含んで構成され、各電極基板は、透明導電膜同士が対向するように配置される。
【０００４】
ユーザが上部電極基板の一点を押圧すると、該点において各電極基板の透明導電膜同士が接触する。抵抗膜方式のタッチパネル装置は、各電極基板同士が接触した点の位置を検知することによって、ユーザが押圧した位置を検出する。
【０００５】
抵抗膜方式のタッチパネル装置は、４線式と５線式とに大別することができる。４線式では、上部電極基板および下部電極基板のいずれか一方にＸ軸用の電極が設けられ、他方にＹ軸用の電極が設けられる。
【０００６】
これに対して、５線式では、下部電極基板にＸ軸用およびＹ軸用の電極が設けられ、上部電極基板は、電圧を検出するためのプローブとしてのみ機能する。
【０００７】
このようなタッチパネル装置は、駅舎に設置される券売機や銀行のＡＴＭなど、不特定多数のユーザが利用する装置にも使用されている。タッチパネル装置には、継続して使用されることにより上部電極基板の表面部が損傷したり、汚染されたりし、これによって動作不良が生じたり、タッチパネル装置の視認性が低下するという問題がある。
【０００８】
しかしながら、タッチパネル装置は、上部電極基板と下部電極基板とが一体に構成されているため、前述した問題が生じた場合には、タッチパネル装置ごと交換しなければならず、メンテナンスに多額の費用と時間が必要であった。
【０００９】
この問題を解決するための従来技術として特許文献１記載の技術が挙げられる。この従来技術では、タッチパネル装置を備える表示装置の枠体とタッチパネル装置との間に、上部電極基板を保護する保護シートを支持するシート貼付け部が形成されるフレームを設け、保護シートによって上部電極基板の損傷および汚染を防止するとともに、保護シートを着脱可能とすることで、保護シートが損傷および汚染された場合に、保護シートの交換を行ってタッチパネル装置の視認性の低下を抑制するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−７４５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１記載の発明では、上部電極基板上に保護シートが設けられる構成であるので、タッチパネル装置の透過率が低下してしまい、タッチパネル装置の視認性が低下してしまう。また、保護シートは上部電極基板上に設けられるので、厚み寸法が大きくなってしまい、タッチパネル装置の検知精度が低下してしまうという問題がある。
【００１２】
また特許文献１記載の発明では、保護シートが損傷および汚染された場合に、保護シートを交換する必要があるが、保護シートの交換には、高い位置決め精度が求められるばかりか、気泡の発生防止および埃の付着防止などが求められるので、継続使用によるタッチパネル装置の不良を容易に解消することができないという問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、視認性の低下および検知精度の低下を生じることなく、継続使用によるタッチパネル装置の不良を容易に解消することができるタッチパネル装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、平板状の絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一表面に形成される矩形状の第１透明導電膜と、
前記第１透明導電膜に対して電圧を印加するために、前記第１透明導電膜に接続され、前記絶縁性基板の一表面側に、前記第１透明導電膜の各側部に沿って形成される４つの電極と、
絶縁性を有する帯状の可動シート体と、
前記可動シート体の一表面に形成され、前記第１透明導電膜と接触することにより、前記第１透明導電膜との接触位置の電圧を検出するための第２透明導電膜と、
送出しローラおよび巻取りローラを有するシート体移動手段であって、
前記送出しローラと前記巻取りローラとにより前記可動シート体の一部を前記絶縁性基板の上方に張架し、
送出しローラおよび巻取りローラを回転させて可動シート体を移動させるシート体移動手段とを含むことを特徴とするタッチパネル装置である。
【００１５】
また本発明は、前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方の回転を規制するロック手段を有することを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方に回転トルクを付与するためのつまみ部が形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可動シート体は帯状に形成され、一部が送出しローラに巻回され、送出しローラと巻取りローラとによって、移動方向に移動可能に設けられる。これによって、送出しローラおよび巻取りローラを、それぞれ送出し方向および巻取り方向に回転させて、絶縁性基板上の可動シート体の一部を移動方向に移動させることができる。
【００１８】
したがって、絶縁性基板上の可動シート体を移動させることにより、絶縁性基板上の可動シート体のユーザに臨む表面部の損傷を、移動方向下流側へと移動させて解消することができるので、従来技術のように、可動シート体上に保護シートを設けることによる、タッチパネル装置の視認性の低下および検知精度の低下を生じさせることはない。
【００１９】
また送出しローラ３０および巻取りローラを、それぞれ送出し方向および巻取り方向に回転させて、絶縁性基板上の可動シート体を移動方向に移動することができるので、絶縁性基板上の可動シート体のユーザに臨む表面部の損傷を移動方向下流側へ移動させて、絶縁性基板上に可動シート体の新たな一部を配置することができ、絶縁性基板上の可動シート体の不良を容易かつ確実に解消することができる。
【００２０】
また本発明によれば、シート体移動手段は、ロック手段を有する。ロック手段は、送出しローラおよび巻取りローラの回転を規制する。これによって、送出しローラおよび巻取りローラが不所望に回転することを防ぐことができる。
【００２１】
また本発明によれば、シート体移動手段には、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方に回転トルクを付与するためのつまみ部が形成される。これによって、送出しローラおよび巻取りローラに容易に回転トルクを付与することができるので、可動シート体を容易に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を示す平面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図である。
【図４】図２の切断面線ＩＶ−ＩＶにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図である。
【図５】図２の切断面線Ｖ−Ｖにおいてタッチパネル装置１を見たときの断面図である。
【図６】ロック手段４０，４１を示す図であり、図６（ａ）は、送出し側ロック手段４０を示し、図６（ｂ）は、巻取り側ロック手段４１を示す。
【図７】タッチパネル装置１の電気的構成を示す模式図である。
【図８】タッチパネル装置１の位置検出メカニズムを説明する図であり、図８（ａ）は、タッチパネル装置１がユーザに押下された状態を示し、図８（ｂ）は、Ｘ座標測定時の回路状態を示し、図８（ｃ）は、Ｙ座標測定時の回路状態を示す。
【図９】可動シート体６の移動を説明するための図である。図９（ａ）は、移動前の可動シート体６を示し、図９（ｂ）は、移動後の可動シート体６を示す。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るタッチパネル装置１００を模式的に示す斜視図である。
【図１１】タッチパネル装置１００の電極プレート７５部分を示す拡大断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係るタッチパネル装置２００を模式的に示す斜視図である。
【図１３】タッチパネル装置２００の軸部８１を拡大して示す拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を模式的に示す斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態に係るタッチパネル装置１を示す平面図であり、図３は、図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図であり、図４は、図２の切断面線ＩＶ−ＩＶにおいてタッチパネル装置１を見たときを示す拡大断面図である。図１、図３および図４においては、理解を容易にするためハウジング３を省略して示す。また図３および図４は、理解を容易にするため厚み方向に拡大して示されている。
【００２４】
タッチパネル装置１は、ハウジング３と、絶縁性基板４と、４つの電極５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、可動シート体６と、シート体移動手段７とを含んで構成される。絶縁性基板４は、矩形平板状に形成され、ソーダガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラスなどのガラス基板によって実現される。絶縁性基板４の一表面部には、第１透明導電膜１０が形成される。
【００２５】
第１透明導電膜１０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜によって矩形状に形成され、膜厚は１５ｎｍ〜４５ｎｍ、抵抗値は４００Ω〜１２００Ωにそれぞれ設定される。
【００２６】
図２に示すように、絶縁性基板４の第１透明導電膜１０が形成される表面部には、第１透明導電膜１０に接続され、第１透明導電膜１０に電圧を印加し、第１透明導電膜１０に電圧分布を生じさせるための４つの電極５ａ〜５ｄが設けられる。電極５ａ〜５ｄは、第１透明導電膜１０の互いに平行に対を成す２組の側部のうち、一方の組を成すＸ軸用電極５ａ，５ｂと、他方の組を成すＹ軸用電極５ｃ，５ｄとによって構成される。各電極５ａ〜５ｄは、絶縁性基板４の各側部に沿って延びて形成される。
【００２７】
以下の説明においては、Ｘ軸用電極５ａ，５ｂが延びる方向（図２における左右方向）を「Ｘ方向」と称し、Ｙ軸用電極５ｃ，５ｄが延びる方向（図２において上下方向）を「Ｙ方向」と称する。また、Ｘ方向およびＹ方向に垂直な方向（図２における紙面に垂直な方向）をＺ方向と称する。
【００２８】
各電極５ａ〜５ｄは、ペースト状の銀、銅、または銀およびカーボンの混合物などをスクリーン印刷することによって形成することができる。電極５ａ〜５ｄの材料は、前述のものに限られるものではなく、体積抵抗を一定に保ち、安定な材料であれば、他の材料を用いてもよい。
【００２９】
シート体移動手段７は、可動シート体６の絶縁性基板４上に配置される部分よりも予め定める移動方向上流側の部分が巻回される送出しローラ３０と、可動シート体６の絶縁性基板４上に配置される部分よりも前記移動方向下流側の部分を巻き取る巻取りローラ３１とを含んで構成され、送出しローラ３０および巻取りローラ３１によって、可動シート体６を絶縁性基板４上で張架し、可動シート体６を水平方向に移動可能に支持する。
【００３０】
図３に示すように、第１透明導電膜１０の一表面部には、スペーサである突出部１１が所定の間隔を空けて複数形成される。各突出部１１は、透光性および電気絶縁性を有する合成樹脂によって形成される。このようにして、絶縁性基板４に、Ｘ−Ｙ平面座標を成す配線パターンが構築される。
【００３１】
また図２に示すように、第１透明導電膜１０の各Ｘ軸用電極５ａ，５ｂよりも周縁部側には、一対のガスケット１２がそれぞれ設けられる。ガスケット１２は、Ｘ軸用電極５ａ，５ｂに沿って延びて設けられる。また図４に示すように、ガスケット１２の絶縁性基板４に臨む表面部には、可動シート体６側の電極２５が設けられる。本実施形態では、電極２５は、銀ペーストを絶縁性基板４の一表面に、たとえばスクリーン印刷して電極パターンを形成し、その電極パターンを光照射して硬化させることによって形成されてもよい。
【００３２】
可動シート体６は、たとえばポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルサルフォンなどの合成樹脂フィルム、あるいはその積層体によって形成される。可動シート体６は、絶縁性および透光性を有し、帯状に形成される。可動シート体６は、一部が絶縁性基板４上に設けられ、残余の部分は、後述する送出しローラ３０および巻取りローラ３１に巻回される。
【００３３】
可動シート体６の絶縁性基板４に臨む表面部には、第２透明導電膜２０が形成される。第２透明導電膜２０は、前記第１透明導電膜１０と同様に形成され、その膜厚は１５ｎｍ〜４５ｎｍ、抵抗値は４００Ω〜１２００Ωにそれぞれ設定される。可動シート体６は、第２透明導電膜２０が第１透明導電膜１０と接触することにより、絶縁性基板４が構成するＸ−Ｙ平面座標回路の電圧を検出する機能を有する。すなわち、可動シート体６は検出回路を構成する。
【００３４】
図５は、図２の切断面線Ｖ−Ｖにおいてタッチパネル装置１を見たときの断面図である。
【００３５】
送出しローラ３０は、断面円柱状の軸部３３と、軸部３３を支持する一対の支持部３４と、送出し側ロック手段４０とを有する。送出しローラ３０の軸部３３は、可動シート体６の長手方向一端部を係止する。また送出しローラ３０の軸部３３には、可動シート体６の一部が巻回される。送出しローラ３０は、軸部３３の軸線まわりに、前記可動シート体６の巻回方向である送出し方向Ｃ１に回転されることによって、軸部３３に巻回される前記長手方向一端部側の一部の可動シート体６を、絶縁性基板４上で移動方向（本実施形態では、Ｘ方向）に送り出す。
【００３６】
支持部３４は、円筒状の軸受け部３５と押上げ部３６とを有する。軸受け部３５には、軸部３３が挿通される軸孔が形成される。各軸受け部３５は、軸部３３が軸孔に挿通されることによって、軸部３３の両端部をその軸線まわりに回転自在にそれぞれ支持する。
【００３７】
押上げ部３６は、各軸受け部３５の下方に設けられる。圧縮コイルばねなどの弾性部材によって実現される。押上げ部３６は、軸受け部３５を下方から上方へ、言い換えればＺ方向一方Ｚ１からＺ方向他方Ｚ２へ弾発的に押圧する。前記ハウジング３の裏面には、一対の帯状のスペーサ５０がＸ方向と平行に設けられる。各スペーサ５０は、たとえばポリテトラフルオロエチレンなどの滑り性の良好な合成樹脂から成る。押上げ部３６によって、軸受け部３５が弾発的に押圧されるので、送出しローラ３０の軸部３３に巻回される可動シート体６の巻回部における張架開始点近傍の部位、すなわち可動シート体６のスペーサ５０に対向する部分は、常にスペーサ５０に当接する。
【００３８】
図６は、ロック手段４０，４１を示す図である。図６（ａ）は、送出し側ロック手段４０を示し、図６（ｂ）は、巻取り側ロック手段４１を示す。
【００３９】
図２をも参照して、前記送出し側ロック手段４０は、軸部３３の軸線方向一端部に設けられ、支持部３４よりも軸線方向中央部寄りに設けられる。送出し側ロック手段４０は、円板状の本体部４２と、本体部４２の外表面部から半径方向外方に放射状に突出する複数の係合部４３とを有する。本体部４２は、軸部３３が挿通する挿通孔４４を有し、軸部３３が挿通孔４４に挿通されることによって、軸部３３に固定される。
【００４０】
係合部４３は周方向に等しい間隔をあけて形成される。またハウジング３の送出し側ロック手段４０に対向する裏面部には、前記係合部４３と係合する２つの突出部５１が形成される。突出部５１は、ハウジング３の裏面部からＺ方向一方Ｚ１に突出して形成される。
【００４１】
係合部４３は、断面が略扇形に形成され、円弧面４５が移動方向、すなわち回転方向下流側に臨んで向くように形成される。これに対して突出部５１は、断面が略扇形に形成され、円弧面５２が移動方向とは反対の方向すなわち、回転方向上流側に臨んで形成される。突出部５１は、ゴムなどの弾性部材によって形成され、弾性変形可能に設けられる。突出部５１は、円弧面５２において係合部４３の送出し方向Ｃ１への移動を阻止するが、送出しローラ３０の送出し方向Ｃ１への回転トルクが所定の大きさを超えると、弾性変形して係合部４３の送出し方向Ｃ１への移動を許容する。
【００４２】
図１をも参照して、巻取りローラ３１は、断面円柱状の軸部６３と、軸部６３を支持する一対の支持部６４（図示しない）と、つまみ部６５と、巻取り側ロック手段４１（図示しない）とを有する。軸部６３および支持部６４は、送出しローラ３０と同一の構成であるので説明は省略する。
【００４３】
巻取りローラ３１の軸部６３には、可動シート体６の長手方向他端部が係止される。巻取りローラ３１は、巻取り方向Ｃ２に回転されることによって、軸部６３に可動シート体６の長手方向他端部側の一部を巻回させて巻き取ることができる。
【００４４】
つまみ部６５は、軸部６３の軸線方向一端部に連なって形成される。つまみ部６５を巻取り方向Ｃ２に回転させることによって、巻取りローラ３１の軸部６３は巻取り方向Ｃ２に回転する。
【００４５】
巻取り側ロック手段４１は、軸部６３の軸線方向一端部側であって、つまみ部６５よりも中央部よりの位置に設けられる。図６（ｂ）に示すように、巻取り側ロック手段４１は、送出し側ロック手段４０と同一の構成であるので説明は省略する。ハウジング３の巻取りローラ３１に対向する表面部には、前述した突出部５１と同一の構成の突出部５１が形成される。
【００４６】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ロック状態において、送出し側ロック手段４０は、係合部４３の円弧面４５と突出部５１の円弧面５２とが当接し、巻取り側ロック手段４１は、係合部４３の平坦部４６と突出部５１の平坦部５３が当接する。各ロック手段４０，４１は、このようにして可動シート体６の移動方向への移動を規制する。
【００４７】
このような構成を採用することによって、送出しローラ３０から巻取りローラ３１へ、送出しローラ３０に巻回される可動シート体６の一部が移動して、送出しローラ３０に巻回される可動シート体６の巻回量が減少し、絶縁性基板４上にあった可動シート体６の一部が移動方向下流側に移動して、巻取りローラ３１に巻回される可動シート体６の巻回量が増加しても、送出しローラ３０および巻取りローラ３１は、可動シート体６のＺ方向における位置を変化させずに、可動シート体６を係止することができる。これによって、可動シート体６を、絶縁性基板４と平行に、移動方向へ移動させることができる。
【００４８】
図７は、タッチパネル装置１の電気的構成を示す模式図であり、図８は、タッチパネル装置１の位置検出メカニズムを説明する図である。図８（ａ）は、タッチパネル装置１がユーザに押下された状態を示し、図８（ｂ）は、Ｘ座標測定時の回路状態を示し、図８（ｃ）は、Ｙ座標測定時の回路状態を示す。
【００４９】
タッチパネル装置１は、制御部７０と、図示しない電源部とをさらに含む。制御部７０は、信号処理部７１と入出力部７２とを含んで構成される。信号処理部７１は、電源部に対して、絶縁性基板４側の電極５ａ〜５ｄへの電圧の供給を指示する供給信号を送信するとともに、可動シート体６側の電極２５が検出した電圧に関するアナログ信号をデジタル信号に変換し、入出力部７２へ送信する。
【００５０】
入出力部７２は、信号処理部７１から送信された前記デジタル信号をＰＣ（Personal
Computer）に出力する。ＰＣは、入出力部７２から送信されたデジタル信号に基いて、予め定められる処理を実行する。
【００５１】
図８（ｂ）に示すように、Ｘ座標測定時、タッチパネル装置１は、絶縁性基板４上に設けられた４つの電極５ａ〜５ｄの内、Ｘ方向に延びる電極５ａとＹ方向に延びる電極５ｄとをＶｃｃとし、Ｘ方向に延びる電極５ｂとＹ方向に延びる電極５ｃをグランドとして電源部から電圧を供給する。この状態で、図８（ａ）に示すように、ユーザがタッチパネル装置１に入力（押下）を行うと、絶縁性基板４上（Ｘ−Ｙ平面座標回路）の第１透明導電膜１０と可動シート体６（検出回路）の第２透明導電膜２０とが接触し、入力された点（ｘｌ）のＸ平面座標回路の電圧が可動シート体６側の電極２５で検出される（Ａｉｎ）。
【００５２】
この電圧値は、Ｖｃｃ側の電極５ｄ（図７においてＡで示す点）では高くなり、Ａｉｎ＝Ｖｃｃとなる。またグランド側の電極５ｃ（図７においてＥで示す点）では、Ａｉｎ＝０Ｖとなる。タッチパネル装置１は、検出されたＡｉｎの電圧値からＡ／Ｄ変換を行い、Ｘ座標データを算出する。
【００５３】
同様にして、Ｙ座標測定時、タッチパネル装置１は、Ｘ方向に延びる電極５ｂとＹ方向に延びる電極５ｃとをＶｃｃとし、Ｘ方向に延びる電極５ａとＹ方向に延びる電極５ｄとをグランドとして電源部から電圧を供給する。そして入力された点（ｘ１）のＹ平面座標回路の電圧を電極２５で検出し、検出されたＡｉｎの電圧値からＡ／Ｄ変換を行い、Ｙ座標データを算出する。タッチパネル装置１は、前述した処理を交互に繰り返すことによって、ユーザが入力した点の座標値を決定する。
【００５４】
図９は、可動シート体６の移動を説明するための図である。図９（ａ）は、移動前の可動シート体６を示し、図９（ｂ）は、移動後の可動シート体６を示す。
【００５５】
図９（ａ）に示すように、絶縁性基板４上の可動シート体６の外表面部に損傷部分８０が存在する場合を想定する。可動シート体６の外表面部に損傷部分８０が存在し、タッチパネル装置１の視認性が低下すると、巻取りローラ３１のつまみ部６５を巻取り方向Ｃ２に回転させ、巻取りローラ３１を巻取り方向Ｃ２に回転させて、可動シート体６の損傷部分を含む部分を巻き取る。
【００５６】
このとき、送出しローラ３０には、可動シート体６が巻回されているので、巻取りローラ３１の回転に伴って、送出しローラ３０が送出し方向Ｃ１に回転し、巻回している可動シート体６の新たな部分を絶縁性基板４上へ送出す。これを、損傷部分８０が巻取りローラ３１に巻き取られるまで行うと、図９（ｂ）に示すように、可動シート体６の損傷部分８０が絶縁性基板４上から移動方向下流側へ移動して巻取りローラ３１に巻回され、絶縁性基板４上におけるタッチパネル装置１の視認性の低下は解消される。
【００５７】
本実施形態によれば、可動シート体６は帯状に形成され、一部が送出しローラ３０に巻回され、送出しローラ３０と巻取りローラ３１とによって絶縁性基板４上で張架され、移動方向に移動可能に設けられる。これによって、送出しローラ３０および巻取りローラ３１を、それぞれ送出し方向Ｃ１および巻取り方向Ｃ２に回転させて、絶縁性基板４上の可動シート体６の一部を移動方向に移動させることができる。
【００５８】
したがって、絶縁性基板４上の可動シート体６を移動方向に移動させることにより、絶縁性基板４上の可動シート体６のユーザに臨む表面部の損傷を、移動方向下流側へと移動させて解消することができるので、従来技術のように、可動シート体６上に保護シートを設けることによる、タッチパネル装置１の視認性の低下および検知精度の低下を生じさせることはない。
【００５９】
また送出しローラ３０および巻取りローラ３１を、それぞれ送出し方向Ｃ１および巻取り方向Ｃ２に回転させて、絶縁性基板４上の可動シート体６を移動方向に移動することができるので、絶縁性基板４上の可動シート体６のユーザに臨む表面部の損傷を、移動方向下流側へ移動させて絶縁性基板４上に可動シート体６の新たな一部を配置することができ、絶縁性基板４上の可動シート体６の不良を容易かつ確実に解消することができる。
【００６０】
また本実施形態によれば、シート体移動手段７は、ロック手段４０，４１を有する。ロック手段４０，４１は、送出しローラ３０および巻取りローラ３１の回転を規制する。これによって、送出しローラ３０および巻取りローラ３１が不所望に回転することを防ぐことができる。
【００６１】
また本実施形態によれば、シート体移動手段７には、巻取りローラ３１に回転トルクを付与するためのつまみ部６５が形成される。これによって、送出しローラ３０および巻取りローラ３１に容易に回転トルクを付与することができるので、可動シート体６を容易に移動させることができる。
【００６２】
図１０は、本発明の第２の実施形態に係るタッチパネル装置１００を模式的に示す斜視図であり、図１１は、タッチパネル装置１００の電極プレート７５部分を示す拡大断面図である。タッチパネル装置１００は、可動シート体６側の電極２５の構成が異なる以外は、第１の実施形態と同一であるので、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６３】
タッチパネル装置１００では、絶縁性基板４上にガスケット１２を設けることなく、送出しローラ３０と絶縁性基板４との間に、ガスケット１２が設けられる。ガスケット１２は、可動シート体６の幅方向に平行に延びるように配置され、第２透明導電膜２０と接続される。ガスケットの長手方向一端部には、電極として電極プレート７５が設けられる。図１１に示すように、電極プレート７５は、ガスケット１２の第２透明導電膜２０に臨む面とは反対側の表面部に取り付けられる。
【００６４】
図１２は、本発明の第３の実施形態に係るタッチパネル装置２００を模式的に示す斜視図であり、図１３は、タッチパネル装置２００の軸部８１を拡大して示す拡大断面図である。タッチパネル装置２００は、可動シート体６側の電極２５の構成が異なる以外は、第１の実施形態と同一であるので、第１の実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６５】
タッチパネル装置２００では、送出しローラ３０の軸部８１を軸電極とし、可動シート体６側の電極とする。図１２に示すように、本実施形態では、軸部８１の軸線方向一端部に、電極プレート８２を設け、軸部８１と電極プレート８２の間にブラシ８３を設ける。
【００６６】
図１３に示すように、軸部８１には、半径方向内方に切りかかれたスリット８４が形成され、軸部は、このスリット８４によって可動シート体６の長手方向一端部を係止する。軸部８１は、銅、鋼などの金属部材によって構成する。
【００６７】
本実施形態では、軸部８１が可動シート体６側の電極を兼ねるので、前述したタッチパネル装置１およびタッチパネル装置１００のように、可動シート体６と絶縁性基板４との間にガスケット１２を設ける必要がない。これによって、タッチパネル装置２００の厚み方向寸法を小さくすることができる。
【００６８】
これに対して、タッチパネル装置１およびタッチパネル装置１００は、可動シート体６側の電極２５からユーザの入力点までの距離を短くすることができるので、抵抗値を低く抑えることができる、という有利な効果を奏する。
【符号の説明】
【００６９】
１ タッチパネル装置
３ ハウジング
４ 絶縁性基板
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 電極
６ 可動シート体
７ シート体移動手段
１０ 第１透明導電膜
１１ 突出部
１２ ガスケット
２０ 第２透明導電膜
２５ 電極
３０ 送出しローラ
３１ 巻取りローラ
３３ 軸部
３４ 支持部
３５ 軸受け部
３６ 押上げ部
４０ 送出し側ロック手段
４１ 巻取り側ロック手段
４２ 本体部
４３ 係合部
４４ 挿通孔
４５ 円弧面
４６ 平坦部
５０ スペーサ
５１ 突出部
５２ 円弧面
５３ 平坦部
６３ 軸部
６４ 支持部
６５ つまみ部
７０ 制御部
７１ 信号処理部
７２ 入出力部
７５ 電極プレート
８０ 損傷部分
８１ 軸部
８２ 電極プレート
８３ ブラシ
８４ スリット
１００ タッチパネル装置
２００ タッチパネル装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一表面に形成される矩形状の第１透明導電膜と、
前記第１透明導電膜に対して電圧を印加するために、前記第１透明導電膜に接続され、前記絶縁性基板の一表面側に、前記第１透明導電膜の各側部に沿って形成される４つの電極と、
絶縁性を有する帯状の可動シート体と、
前記可動シート体の一表面に形成され、前記第１透明導電膜と接触することにより、前記第１透明導電膜との接触位置の電圧を検出するための第２透明導電膜と、
送出しローラおよび巻取りローラを有するシート体移動手段であって、
前記送出しローラと前記巻取りローラとにより前記可動シート体の一部を前記絶縁性基板の上方に張架し、
送出しローラおよび巻取りローラを回転させて可動シート体を移動させるシート体移動手段とを含むことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方の回転を規制するロック手段を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方に回転トルクを付与するためのつまみ部が形成されることを特徴とする請求項１または２記載のタッチパネル装置。
【請求項１】
平板状の絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一表面に形成される矩形状の第１透明導電膜と、
前記第１透明導電膜に対して電圧を印加するために、前記第１透明導電膜に接続され、前記絶縁性基板の一表面側に、前記第１透明導電膜の各側部に沿って形成される４つの電極と、
絶縁性を有する帯状の可動シート体と、
前記可動シート体の一表面に形成され、前記第１透明導電膜と接触することにより、前記第１透明導電膜との接触位置の電圧を検出するための第２透明導電膜と、
送出しローラおよび巻取りローラを有するシート体移動手段であって、
前記送出しローラと前記巻取りローラとにより前記可動シート体の一部を前記絶縁性基板の上方に張架し、
送出しローラおよび巻取りローラを回転させて可動シート体を移動させるシート体移動手段とを含むことを特徴とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方の回転を規制するロック手段を有することを特徴とする請求項１記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記シート体移動手段は、送出しローラおよび巻取りローラのうち少なくとも一方に回転トルクを付与するためのつまみ部が形成されることを特徴とする請求項１または２記載のタッチパネル装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０８６２５（Ｐ２０１２−１０８６２５Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５４００（Ｐ２０１０−２５５４００）
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１５日（２０１０．１１．１５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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