JP2017078920A - タッチパネル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押圧操作、およびジェスチャ操作を検出することができるタッチパネル装置を実現する。【解決手段】タッチパネル装置（１）は、ジェスチャ操作を静電容量方式により検出する第１タッチパネル（２）と、第１タッチパネル（２）に積層され、押圧操作を抵抗膜方式により検出する第２タッチパネル（３）と、所定条件を満足するか否かによりジェスチャ操作および押圧操作のどちらを採用するかを切替える切替部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル装置に関する。

近年、携帯端末、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等でディスプレイに表示された画像を指でタッチして必要な情報を入力するタッチパネル装置が普及している。タッチパネル装置の検出方式としては、抵抗膜方式、静電容量方式等が知られており、タッチパネルに採用される検出方式は用途に応じて選択される。

抵抗膜方式のタッチパネル装置は、ユーザに強く押された（押圧された）位置を電気的に検出することによって、タッチ位置の座標での入力を受け付ける。このため、抵抗膜方式のタッチパネル装置はディスプレイに表示されたボタンやスイッチの操作に用いられている。

静電容量方式のタッチパネル装置は、ユーザの指がタッチパネル装置の表面に接触したときの静電容量の変化を監視することにより、指をディスプレイ上でスライドさせる等の押圧を必要としないユーザのジェスチャ操作を検出する。例えば、非特許文献１には、静電容量方式のタッチパネルを１層の透明電極で実現する技術（静電容量方式のシングルレイヤタッチパネル）について記載されている。非特許文献１に記載されているタッチパネルは、表面容量方式であり、短冊状のセンシング電極を１次元状に並べてアレイを形成している。それぞれの電極が表面容量方式の原理でＸ方向の位置を検出する他、投影容量方式の原理でＹ方向の容量を測定してそれらの比でＹ方向の位置を検出する。

服部励冶、「静電容量タッチ・パネル技術の解説と動向」、タッチ・パネル最前線 ２０１３−２０１４、日経ＢＰ社、２０１２年１２月２７日、ｐ．４０−４９

しかし、工場の生産ライン等に採用されているＦＡ（factory automation）に用いられるタッチパネルは、場面に応じて抵抗膜方式および静電容量方式の両方の機能があることが望ましい。詳しくは、ＦＡにおいてタッチパネルの誤操作は、時に重大な問題を引き起こす場合がある。そこで、生産機械のモータの回転の始動・停止等、誤操作により重大な問題を引き起こす可能性がある操作、または、やり直しが効かない操作に関しては、誤操作を防ぐために確実な押圧操作が必要な、抵抗膜方式のタッチパネルを採用することが望ましい。それに対して、メニューを選ぶ等の、誤操作により重大な問題を引き起こす可能性がない操作、または、やり直しが効く操作に関しては、直感的なジェスチャで操作できる静電容量方式を採用することが望ましい。

従来では、押圧操作およびジェスチャ操作の両方での操作を実現するために、抵抗膜方式のタッチパネルと静電容量方式のタッチパネルの２種（２枚）が使われ、２個の液晶等の表示デバイスが別々に、または、１つ表示デバイスを分割して、各タッチパネルに備えられていた。しかし、このような従来の方法はコストが掛かり、また機器のサイズや意匠デザインとしても歪になりやすいという問題がある。また、従来の方法では、機能やアプリケーションが異なるタッチパネルが個別に実装されているために、操作を行う毎にどちらのタッチパネルで操作を行うかを意識しなければならず、ユーザが扱いづらいという問題がある。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、押圧操作、およびジェスチャ操作を検出することができるタッチパネル装置を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るタッチパネル装置は、ユーザのジェスチャ操作を静電容量方式により検出する第１タッチパネルと、前記第１タッチパネルに積層され、ユーザの押圧操作を抵抗膜方式により検出する第２タッチパネルと、所定条件を満たすか否かに基づき、前記ジェスチャ操作および前記押圧操作のどちらを採用するかを切替える切替部と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、タッチパネル装置は、ジェスチャ操作を静電容量方式により検出する第１タッチパネルと、ユーザの押圧操作を抵抗膜方式により検出する第２タッチパネルとが積層されているので、１つのタッチパネルとなっている。また、第１タッチパネルまたは第２タッチパネルは、所定条件を満足するか否かに基づき、上記２つの操作のうちどちらの操作を採用するかが、切替部により切替えられる。その結果、タッチパネル装置は、１つのタッチパネルで、押圧操作と、押圧を必要としない直感的なジェスチャ操作とを両方検出できる。

また、本発明に係るタッチパネル装置は、前記第１タッチパネルは、第１シートにより形成され、前記第２タッチパネルは、前記第１シートおよび前記第１シートに積層されている第２シートにより形成されていることが好ましい。

上記構成によれば、第２タッチパネルは、第１タッチパネルが形成されている第１シートおよび第１シートに積層されている第２シートにより形成されている。そのため、２枚のシートでタッチパネル装置を実現できるので、単に２つのタッチパネルを積層させたタッチパネルよりも少ない材料でタッチパネル装置を実現することができる。また、ユーザを意識させずに、２種のタッチパネルのスムーズな切替えが、例えば、アプリケーション等で実現できる。

また、本発明に係るタッチパネル装置は、前記第１シートにおける、前記第２シートと向かい合う面には第１電極が形成され、前記第２シートにおける、前記第１シートと向かい合う面には第２電極が形成され、前記第１タッチパネルは、前記第１電極により前記ジェスチャ操作を検出し、前記第２タッチパネルは、前記第１電極および前記第２電極により前記押圧操作を検出することが好ましい。

上記構成によれば、第２タッチパネル（押圧操作検出用のタッチパネル）は、第１シートにおける第２シートと向かい合う面に形成されている第１電極と、第２シートにおける第１シートと向かい合う面に形成されている第２電極とにより構成されている。すなわち、第１電極は第１タッチパネルおよび第２タッチパネルの共通の電極となる。その結果、必要な電極の数が少なくなるので、コストを削減できる。

また、本発明に係るタッチパネル装置は、前記第１シートと前記第２シートとの接触を判定する接触判定部をさらに備え、前記切替部は、前記接触判定部により前記第１シートと前記第２シートとが接触したと判定されると、採用する操作を前記ジェスチャ操作から、前記押圧操作に切替えることが好ましい。

上記構成によれば、接触判定部により第１シートと第２シートとが接触したと判定されると、切替部により採用される操作がジェスチャ操作から押圧操作に切替えられる。その結果、ユーザは、一つのタッチパネル上で、２種の操作（ジェスチャ操作および押圧操作）を特に意識せずに行うことができるので、操作性が向上する。

また、本発明に係るタッチパネル装置は、前記第１シートにおける、前記第２シートと向かい合う面と反対の面に第１電極が形成され、前記第１シートにおける、前記第２シートと向かい合う面に第２電極が形成され、前記第２シートにおける、前記第１シートと向かい合う面に第３電極が形成され、前記第１タッチパネルは、前記第１電極により前記ジェスチャ操作を検出し、前記第２タッチパネルは、前記第２電極および前記第３電極により前記押圧操作を検出することが好ましい。

上記構成によれば、第１タッチパネルの電極と第２タッチパネルの電極とは独立して形成されている。したがって、第１タッチパネルと第２タッチパネルとは独立して制御可能であり、例えば、直感的なジェスチャ操作と押圧操作とを常に検出することもできる。

また、本発明に係るタッチパネル装置は、前記切替部は、所定のアプリケーションが起動されているか否かに基づき、前記ジェスチャ操作および前記押圧操作のどちらを採用するかを切替えることが好ましい。

上記構成によれば、採用される操作は、切替部により起動されているアプリケーションにより、切替えられる。その結果、ユーザは、一つのタッチパネル上で、２種の操作（ジェスチャ操作および押圧操作）を特に意識せずに行うことができるので、操作性が向上する。

本発明の一態様によれば、押圧操作、およびジェスチャ操作を検出することができるタッチパネル装置を実現することができる。

本発明の実施形態１に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。 上記タッチパネル装置の構成例および透明電極の例を示す平面図である。 上記タッチパネル装置の各タッチパネルの操作検出処理の一例を示すフローチャートである。 上記タッチパネル装置の操作検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１に係るタッチパネル装置の構成の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施形態１に係るタッチパネル装置の構成の他の変形例を示すブロック図である。 上記タッチパネル装置において押圧操作の検出を説明する図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネル装置の構成を示すブロック図である。 上記タッチパネル装置の操作検出処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係るタッチパネル装置の構成の変形例を示すブロック図である。 本発明の実施形態２に係るタッチパネル装置の構成の他の変形例を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。なお、本発明の実施の形態において、タッチパネルのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）膜等で形成される部分を「透明電極」と称し、タッチパネルの電圧印加や信号を取り出す部分を、「端子電極」と称して説明する。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１および図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るタッチパネル装置１の構成を示すブロック図である。図２の（ａ）は、タッチパネル装置１の構成例を示す断面図であり、図２の（ｂ）は、第２シート４１を第１シート４０側から見た平面図である。図２の（ｃ）〜図２の（ｅ）は、タッチパネル装置１の透明電極の例を示す平面図である。

〔タッチパネル装置の概要構成〕
タッチパネル装置１は、図１に示すように、第１タッチパネル２、第２タッチパネル３、および制御部１０を備えている。タッチパネル装置１は、表示デバイス４３（図２の（ａ）参照）により表示された画像に基づきユーザによる押圧操作およびジェスチャ操作を検出し、検出した操作に対応する処理を実行する。押圧操作とは、タッチパネル装置１を第１シート４０と第２シート４１（図２の（ａ）参照）とが接するほど強く押す動作を伴う操作である。押圧操作には、例えば、第１シート４０と第２シート４１が接するように強く押すタッチや、第１シート４０と第２シート４１が接するように強く押しながらスライドさせる操作も含まれる。ジェスチャ操作とは、タッチパネル装置１を第１シート４０と第２シート４１が接するほど強く押すことなくタッチパネル装置１をタッチする、タッチパネル装置１上で指をスライドさせる、ズームイン／ズームアウト、および回転等の直感的な動作の操作である。

タッチパネル装置１は、例えば、プログラマブル表示器、携帯電話機、スマートフォン、携帯音楽再生機、携帯ゲーム機、ＴＶ、ＰＣ、デジタルカメラ、デジタルビデオ等の電子機器に用いられる。なお、タッチパネル装置１は、通信部、音声入力部、音声出力部等の部材を備えていてもよいが、発明の特徴点とは関係がないため当該部材を図示していない。

また、タッチパネル装置１は、図２の（ａ）・（ｂ）に示すように、第１シート４０および第２シート４１を備えている。第１シート４０と第２シート４１とは、ドットスペーサ４２を挟んで積層されている。ドットスペーサ４２は絶縁体であり、第１シート４０および第２シート４１に向かい合うように備えられた透明電極が接することによりショートすることを防止する。ドットスペーサ４２は、適当な間隔をあけて第１シート４０および第２シート４１の間に複数配置されている。第２シート４１は、表示デバイス４３の上に積層されている。

第１シート４０および第２シート４１には、ＩＴＯ等の透明電極が形成されている。透明電極のパターンは、検出を求められる操作等により異なる。詳しくは後述する。第１シート４０および第２シート４１の材料として、例えば、ガラスまたはフィルムを採用することができる。上記材料としてガラスを採用することで透過率が上がり、視認性が向上する。

〔第１タッチパネルの概略構成〕
第１タッチパネル２は、ユーザの押圧を必要としないジェスチャ操作を静電容量方式により検出する。第１タッチパネル２は、動作検出電極Ｈおよび第１タッチパネル制御回路２１を備えている。第１タッチパネル２は、第１シート４０における、第２シート４１と向かい合う面４０ｂ（図２の（ａ）参照）と反対の面４０ａ（図２の（ａ）参照）に、動作検出電極Ｈ（第１電極）が形成され、第１タッチパネル２は、動作検出電極Ｈによりジェスチャ操作を検出する。第１シート４０は、図示にはないが、面４０ａが透明電極の保護のためカバーガラス等で覆われている。ドットスペーサにより隔てられた透明電極同士の接触を容易にするため、面４０ａを覆うカバーガラスは薄いことが好ましい。

具体的には、動作検出電極Ｈである透明電極Ｘ１ａ、Ｘ１ｂ〜ＸＰａ・ＸＰｂ（Ｐは任意の変数）は、面４０ａに配置されている。動作検出電極Ｈは、例えば、ＩＴＯ等の透明電極である。透明電極ＸＰａと透明電極ＸＰｂとは対となり、透明電極ＸＰｂは、直角三角形である透明電極ＸＰａを、透明電極ＸＰａの斜辺の中点を中心として１８０°回転させた形状を有する。対となる２つの透明電極は、合わせると全体として矩形となる。

動作検出電極Ｈは上記矩形が平行となるように面４０ａに配置されている。言い換えると、面４０ａには、静電容量方式のタッチパネルを１層の透明電極で実現する場合に所定の面に透明電極が配置されるように、動作検出電極Ｈが配置されている。動作検出電極Ｈにおける対となる各透明電極の両端は、第１タッチパネル制御回路２１に接続されている。

具体的には、対になる透明電極同士においてＸ方向マイナス側からプラス側に面積が小さくなる透明電極（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰａ）は、Ｘ方向マイナス側の端部と第１タッチパネル制御回路２１とが接続されている。対になる透明電極同士においてＸ方向マイナス側からプラス側に面積が大きくなる透明電極（透明電極Ｘ１ｂ〜透明電極ＸＰｂ）は、Ｘ方向プラス側の端部と、第１タッチパネル制御回路２１とが接続されている。

なお、本実施形態では、動作検出電極Ｈが直角三角形であるとしているが、上記に限らない。動作検出電極Ｈのパターンは、図２の（ｃ）に示すように二等辺三角形パターンであってもよく、本実施形態および図２の（ｄ）に示すように直角三角形パターンであってもよく、図２の（ｅ）に示すように矩形パターンであってもよい。なお、透明電極および配線を形成する際、例えば、図２の（ｅ）の破線円で示すように配線が交差する箇所は、配線が接触しないようにジャンパー処理が必要となる。

第１タッチパネル制御回路２１は、第１タッチパネル２を駆動し、静電容量方式でジェスチャ操作のタッチ位置を検出する。第１タッチパネル制御回路２１は、タッチ位置の検出をする場合、例えば、投影容量方式の原理で動作検出電極ＨのＹ方向に並ぶ各透明電極の容量の変化を測定して、容量の変化が最も大きくなる位置を特定することでタッチのＹ方向の位置を検出する。また、容量の変化があった透明電極と、当該透明電極と対になる透明電極との容量の変化の比によりタッチのＸ方向の位置を検出する。動作検出電極Ｈが二等辺三角形の場合、容易に上記容量を変化の比を求めることができる。なお、静電容量方式のうち自己容量方式を採用する場合、１点のタッチの検出が可能となり、相互容量方式を採用する場合、異なる透明電極であれば２点以上のタッチの検出が可能となる。

第１タッチパネル２は、静電容量方式で操作の検出を行うため、軽いタッチ等による操作の検出が可能となる。これにより、直感的なジェスチャ操作でのタッチパネルの操作が可能となる。第１タッチパネル制御回路２１は、切替部１１からの指示に基づき、第１タッチパネル２を駆動する。第１タッチパネル制御回路２１は、ジェスチャ操作取得部１２に、第１タッチパネル２が検出したジェスチャ操作のタッチ位置示す信号を伝える。

〔第２タッチパネルの概略構成〕
第２タッチパネル３は、ユーザの押圧操作を抵抗膜方式により検出する。第２タッチパネル３は、導電膜Ｚ、導電膜Ｚ１、および第２タッチパネル制御回路３１を備えている。第１シート４０における、第２シート４１と向かい合う面４０ｂ（図２の（ａ）参照）に、導電膜Ｚ（第２電極）が形成され、第２シート４１における、第１シート４０と向かい合う面４１ａ（図２参照）に導電膜Ｚ１（第３電極）が形成されている。第２タッチパネル３は、導電膜Ｚおよび導電膜Ｚ１により押圧操作を検出する。

具体的には、面４０ｂには、面４０ａの動作検出電極Ｈが配置されている領域に対応する領域に導電膜Ｚが配置されている。面４１ａには、導電膜Ｚに対向する位置に導電膜Ｚ１が配置されている。導電膜Ｚおよび導電膜Ｚ１は、例えばＩＴＯ膜等で形成されている。すなわち、タッチパネル装置１において、透明電極が形成されていないのは、第２シート４１における表示デバイス４３と対向する面４１ｂのみである。

導電膜Ｚは第２タッチパネル制御回路３１に接続されており、電圧検出専用の導電膜である。導電膜Ｚと第２タッチパネル制御回路３１との間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。導電膜Ｚ１には、第２タッチパネル制御回路３１に接続されている端子電極が４辺に設けられている（図示なし）。言い換えると、面４０および面４１ａには、５線式のアナログ抵抗膜方式のタッチパネルの電極パターンが形成されている。

第２タッチパネル制御回路３１は、切替部１１の指示に基づき第２タッチパネル３を駆動し、５線式のアナログ抵抗膜方式で押圧操作のタッチ位置を検出する。例えば、第２タッチパネル制御回路３１は、導電膜Ｚ１の４辺の端子電極に、Ｘ方向に適当な電圧の印加と、Ｙ方向に適当な電圧の印加とを交互に行う。これにより、ユーザによるタッチパネル装置１への押圧操作があった場合、それぞれの電圧の印加時における電圧が導電膜Ｚに検出され、第２タッチパネル制御回路３１に出力される。第２タッチパネル制御回路３１は、その検出された電圧に基づき、押圧操作のＸ方向およびＹ方向の位置を検出する。

また、導電膜Ｚおよび導電膜Ｚ１に設ける端子電極の位置をかえることで、面４０ｂと面４１ａとで、４線式のアナログ抵抗膜方式のタッチパネルを形成してもよい。５線式は、導電膜Ｚの劣化の影響を受けにくい。そのため、カバーガラスとしてフィルムを用いる場合、５線式は４線式に比べて長寿命となる。

本実施形態では、タッチパネル装置１において、ユーザの操作が行われる側に第１タッチパネル２を設けたが、上記に限らず、ユーザの操作が行われる側に第２タッチパネル３を設けてもよい。ユーザの操作が行われるガラスに近い側に第１タッチパネル２を設置することで、本実施形態においてジェスチャ操作時の位置検出エラーが極めて少なくなる。第２タッチパネル制御回路３１は、切替部１１からの指示に基づき、第２タッチパネル３を駆動する。第２タッチパネル制御回路３１は、押圧操作取得部１３に、第２タッチパネル３が検出した押圧操作のタッチ位置を示す信号を伝える。

〔制御部の詳細〕
図１に示すように、制御部１０は、切替部１１、ジェスチャ操作取得部１２、押圧操作取得部１３、および実行部１４を備えている。切替部１１は、所定条件を満たすか否かにより、ジェスチャ操作または押圧操作のどちらを採用するかを切替える。切替部１１は、例えば、所定のアプリケーションが起動されているか否かに基づき、ジェスチャ操作および押圧操作のどちらを採用するかを切替える。具体的には、切替部１１は実行部１４から伝えられたタッチパネル装置１が起動しているアプリケーションが所定のアプリケーションである場合、押圧操作を採用する。また、切替部１１は、起動しているアプリケーションが所定のアプリケーションではなかった場合、ジェスチャ操作を採用する。所定のアプリケーションとは、例えば、生産機械のモータの回転の始動・停止等、誤操作により重大な問題を引き起こす可能性がある処理を行うアプリケーションである。また、切替部１１は、ジェスチャ操作取得部１２から伝えられるジェスチャ操作のタッチ位置に基づき、第１タッチパネル２で検出されたジェスチャ操作の位置情報を取得する。さらに、切替部１１は、押圧操作取得部１３から伝えられる押圧操作のタッチ位置に基づき、第２タッチパネル３で検出された押圧操作の位置情報を取得する。

ジェスチャ操作取得部１２は、第１タッチパネル制御回路２１からジェスチャ操作のタッチ位置を取得する。押圧操作取得部１３は、第２タッチパネル制御回路３１から押圧操作のタッチ位置を取得する。実行部１４は、採用されたジェスチャ操作または押圧操作に対応する処理を実行する。また、実行部１４は、現在実行されているアプリケーションを切替部１１に伝える。

〔操作検出処理〕
図３の（ａ）は、タッチパネル装置１の第１タッチパネル２の操作検出処理の一例を示すフローチャートであり、図３の（ｂ）は、タッチパネル装置１の第２タッチパネル３の操作検出処理の一例を示すフローチャートである。図４は、タッチパネル装置１の操作検出処理の一例を示すフローチャートである。

まず、第１タッチパネル２は、図３の（ａ）に示すように、駆動している状態で起動される（Ｓ１）。起動が完了すると、ジェスチャ操作取得部１２は、第１タッチパネル２に新たなタッチの検出があったか否かを判定する（Ｓ２）。第１タッチパネル２に新たなタッチの検出があった場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ジェスチャ操作取得部１２は、第１タッチパネル制御回路２１よりジェスチャ操作のタッチ位置を取得し、切替部１１に伝える（Ｓ３）。その後、再度Ｓ２の処理を行う。第１タッチパネル２に新たなタッチの検出がなかった場合（Ｓ２でＮＯ）、ジェスチャ操作取得部１２は、再度Ｓ２の処理を行う。

第２タッチパネル３は、図３の（ｂ）に示すように、駆動している状態で起動される（Ｓ４）。起動が完了すると、押圧操作取得部１３は、第２タッチパネル３に新たなタッチの検出があったか否かを判定する（Ｓ５）。第２タッチパネル３に新たなタッチの検出があった場合（Ｓ５でＹＥＳ）、押圧操作取得部１３は、第２タッチパネル制御回路３１より押圧操作のタッチ位置を取得し、切替部１１に伝える（Ｓ６）。その後、再度Ｓ５の処理を行う。第２タッチパネル３に新たなタッチの検出がなかった場合（Ｓ５でＮＯ）、押圧操作取得部１３は、再度Ｓ５の処理を行う。

切替部１１は、図４に示すように、まず、ジェスチャ操作取得部１２からジェスチャ操作のタッチ位置を受信したか否かを判定する（Ｓ１１）。ジェスチャ操作取得部１２からジェスチャ操作のタッチ位置を受信した場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、切替部１１は、ジェスチャ操作取得部１２からのジェスチャ操作のタッチ位置を位置情報として取得する（Ｓ１２）。

次に切替部１１は、押圧操作取得部１３から押圧操作のタッチ位置を受信したか否かを判定する（Ｓ１３）。押圧操作取得部１３から押圧操作のタッチ位置を受信した場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、切替部１１は、押圧操作取得部１３からの押圧操作のタッチ位置を位置情報として取得する（Ｓ１４）。

次に切替部１１は、所定のアプリケーションが起動されているか否かを判断する（Ｓ１５）。所定のアプリケーションが起動されている場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、切替部１１は、押圧操作を採用し（Ｓ１６）、Ｓ１４で取得した押圧操作の位置情報を実行部１４に伝える。所定のアプリケーションが起動されていない場合（Ｓ１５でＮＯ）、切替部１１は、ジェスチャ操作を採用し（Ｓ１７）、Ｓ１２で取得したジェスチャ操作の位置情報を実行部１４に伝える。実行部１４は、切替部１１から伝えられたジェスチャ操作もしくは押圧操作の位置情報に基づき処理を実行し（Ｓ１８）、Ｓ１１の処理に戻る。

ジェスチャ操作取得部１２からジェスチャ操作のタッチ位置を受信してない場合（Ｓ１１でＮＯ）、Ｓ１３の処理に移動する。押圧操作取得部１３から押圧操作のタッチ位置を受信していない場合（Ｓ１３でＮＯ）、Ｓ１５の処理に移動する。なお、Ｓ１８において採用された操作の位置情報が無い場合は、処理は実行されず、Ｓ１１の処理に戻る。

また、本実施形態では、操作検出の処理の一例として、アプリケーションにより、採用する操作が切替られる場合について説明したが上記に限らない。採用する操作の切替えは、ユーザ側または処理上の都合で適宜設定できる。

また、ジェスチャ操作取得部１２および押圧操作取得部１３は、制御部１０ではなく、第１タッチパネル２および第２タッチパネル３において実現されるものであってもよい。ジェスチャ操作取得部１２および押圧操作取得部１３を独立して制御することで、それぞれのタッチパネルで、同時に並行してジェスチャ操作および押圧操作の検出ができる。これにより、切替部１１は、どちらの情報も任意に取り出すことができるので、切替部１１により、ジェスチャ操作および押圧操作のどちらを優先させるかを自由に選択でき、両方の操作を選択することも可能となる。例えば、静電容量方式と後述するＭＴＲ型の抵抗膜方式との組み合わせで、ジェスチャ操作を途中から指で強く押して行った場合にもジェスチャ操作として正しく検出することも可能となる。

〔変形例１〕
本発明の実施形態１の変形例１ついて、図５を参照して説明する。図５は、本発明の実施形態１に係るタッチパネル装置１の構成の変形例を示すブロック図である。図５に示すタッチパネル装置１Ａが、図１に示すタッチパネル装置１と異なる点は、第２タッチパネル３に代えて、第２タッチパネル３Ａが設けられる点であり、その他の構成は同様である。本変形例によれば、アナログ回路が必要ないので第２タッチパネル制御回路３１Ａの制御が容易となる。また、２点の押圧操作も検出できるので、インターロックを必要とする操作にも対応できる。

〔第２タッチパネルの概略構成〕
第２タッチパネル３Ａが、第２タッチパネル３と異なる点は、導電膜Ｚ、導電膜Ｚ１、および第２タッチパネル制御回路３１にかえて、上層電極Ｊ（第２電極）、下層電極Ｋ（第３電極）および第２タッチパネル制御回路３１Ａが備えられている点であり、その他の点は同じである。

第２タッチパネル３Ａの面４０ｂ（図２の（ａ）参照）には、面４０ａに動作検出電極Ｈが配置されている領域に対応する領域に上層電極Ｊが配置されている。上層電極Ｊである透明電極Ｘ１、Ｘ２〜ＸＱ（Ｑは任意の変数）の各透明電極は、矩形であり、面４０ｂにＸ方向に平行に配置されている。各上層電極ＪのＸ方向プラス側の端部は第２タッチパネル制御回路３１Ａに接続されている。各上層電極Ｊと第２タッチパネル制御回路３１Ａとの間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

第２タッチパネル３Ａの面４１ａ（図２の（ａ）参照）には、上層電極Ｊに対向する位置に下層電極Ｋが配置されている。下層電極Ｋである透明電極Ｙ１、Ｙ２〜ＸＲ（Ｒは任意の変数）の各透明電極は、矩形であり、面４１ａにＹ方向に平行に配置されている。すなわち、各上層電極Ｊと各下層電極Ｋとは直交するように配置されている。各下層電極ＫのＹ方向マイナス側の端部は第２タッチパネル制御回路３１Ａに接続されている。各下層電極Ｋと第２タッチパネル制御回路３１Ａとの間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。言い換えると、面４０ｂおよび面４１ａには、デジタルマトリックス型の抵抗膜方式のタッチパネルを実現する場合に所定の面に透明電極が配置されるように、上層電極Ｊと下層電極Ｋとが形成され、上層電極Ｊおよび下層電極Ｋが第２タッチパネル制御回路３１Ａに接続されている。上層電極Ｊおよび下層電極Ｋは、例えばＩＴＯ等の透明電極である。

第２タッチパネル制御回路３１Ａは、第２タッチパネル３Ａを駆動し、デジタルマトリックス型の抵抗膜方式で押圧操作のタッチ位置を検出する。例えば、第１シート４０が押圧操作によりへこむと、上層電極Ｊと下層電極Ｋとが接触し、接触した部分が導通する。第２タッチパネル制御回路３１Ａは、導通のあった透明電極の交差部を特定し、押圧操作のＸ方向およびＹ方向の位置を検出する。第２タッチパネル制御回路３１Ａは、切替部１１からの指示に基づき、第２タッチパネル３Ａを駆動する。第２タッチパネル制御回路３１Ａは、押圧操作取得部１３に、第２タッチパネル３Ａが検出した押圧操作のタッチ位置を示す信号を伝える。

〔変形例２〕
本発明の実施形態１の変形例２ついて、図６および図７を参照して説明する。図６は、本発明の実施形態１に係るタッチパネル装置１の構成の他の変形例を示すブロック図である。図６に示すタッチパネル装置１Ｂが、図５に示すタッチパネル装置１Ａと異なる点は、第２タッチパネル３Ａに代えて、第２タッチパネル３Ｂが設けられる点であり、その他の構成は同様である。本変形例によれば、第２タッチパネル３（アナログ抵抗膜）と同じように、操作におけるタッチの細かい位置が検出できる。また、２点の押圧操作も検出できるので、インターロックを必要とする操作にも対応できる。

〔第２タッチパネルの概略構成〕
第２タッチパネル３Ｂが、第２タッチパネル３Ａと異なる点は、第２タッチパネル制御回路３１Ａにかえて、第２タッチパネル制御回路３１Ｂが備えられている点、上層電極Ｊと第２タッチパネル制御回路３１Ｂとの接続方法、および、下層電極Ｋと第２タッチパネル制御回路３１Ｂとの接続方法であり、その他の点は同じである。

第２タッチパネル３Ｂの面４０ｂおよび面４１ａ（図２の（ａ）参照）には、第２タッチパネル３Ａと同様に、上層電極Ｊおよび下層電極Ｋが配置されている。各上層電極ＪのＸ方向の両端は各々第２タッチパネル制御回路３１Ｂに接続されている。各上層電極ＪのＸ方向の両端と第２タッチパネル制御回路３１Ｂとの間には、それぞれ電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。また、下層電極ＫのＹ方向の両端は各々第２タッチパネル制御回路３１Ｂに接続されている。各下層電極ＫのＹ方向の両端と第２タッチパネル制御回路３１Ｂとの間には、それぞれ電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

第２タッチパネル制御回路３１Ｂは、第２タッチパネル３Ｂを駆動し、押圧操作のタッチ位置を検出する。具体的に、図７に基づき説明する。図７は、第２タッチパネル３Ｂにおいて押圧操作の検出を説明する図である。図７は、例えば、第２タッチパネル３Ｂの上層電極Ｊおよび下層電極Ｋを下層電極Ｋ側から見た図に相当する。

図７に示すように、第２タッチパネル３Ｂは、上層電極Ｊである透明電極Ｘ１〜透明電極Ｘ６と、下層電極である透明電極Ｙ１〜透明電極Ｙ６で構成されている。仮に、透明電極Ｘ３と透明電極Ｙ４とが交わる点αに押圧操作がなされたとする。そのとき、例えば、透明電極Ｘ３の両端が、Ｘ方向のマイナス側の端部に１０Ｖ、プラス側の端部に０Ｖが印加されていた場合、透明電極Ｙ４で、検出される電圧は、透明電極Ｘ３と透明電極Ｙ４とで構成される矩形のＸ方向の位置を示す。また、透明電極Ｙ４の両端において、Ｙ方向のプラス側の端部に１０Ｖ、マイナス側の端部に０Ｖが印加されていた場合、透明電極Ｘ３において検出される電圧は、透明電極Ｘ３と透明電極Ｙ４とで構成される矩形のＹ方向の位置を示す。このようにして、第２タッチパネル３Ｂは、第２タッチパネル３（アナログ抵抗膜）と同じように、操作の細かい位置が検出できる。また、点αと異なる矩形（上層電極Ｊと下層電極Ｋとで構成される矩形）上であれば、例えば、点αと点βのような２点の押圧操作も検出できる。このような方式のタッチパネルを、ＭＴＲ（Multi Touch Registive）型の抵抗膜方式のタッチパネルと呼ぶことにする。言い換えると、面４０ｂおよび面４１ａには、ＭＴＲ型の抵抗膜方式のタッチパネルを実現する場合に所定の面に透明電極が配置されるように、上層電極Ｊと下層電極Ｋが形成され、上層電極Ｊおよび下層電極Ｋが第２タッチパネル制御回路３１Ｂに接続されている。第２タッチパネル制御回路３１Ｂは、第２タッチパネル３Ｂを駆動し、ＭＴＲ型の抵抗膜方式で押圧操作のタッチ位置を検出する。

〔効果〕
ＦＡの用途で確実な操作が求められる場合、ユーザの意図的な操作と、意図的な操作ではない誤操作との区別が難しい。その対策として、例えば、ユーザに対して、一定の範囲内を一定の時間押し続ける（長押し）、一定の範囲内を一定の時間内に２回タップする（ダブルタップ）等の複雑な操作を強いることにより、ユーザの意図的な操作と誤操作とを判別する方法が考えられる。しかし、これにはユーザの操作の習熟が求められる。そのため、確実な操作が求められる場合、ある程度強く押さなければ機能しない抵抗膜方式のタッチパネルを用いて操作を検出することが望ましい。

一方、スマートフォンや、タッチパッド等の電子機器では、多少の誤操作があっても問題がなく、ズームイン／ズームアウト、回転等の画面上のなめらかな動作操作できることが望まれている。近年、ＦＡにおいても、確実な操作が求められる場合ではない場面では、上記のような画面上のなめらかな動作操作できることが求められつつある。

抵抗膜方式のタッチパネルおいても、ＭＴＲ型であれば、ズームイン／ズームアウト、回転等の動作操作による操作を行うことが可能である。しかし、ＭＴＲ型ではタッチパネルに圧力をかけた状態を維持しつつ操作しなければならないため、圧力をかけながら移動するような動作操作では、動作操作中に指が離れてしまう問題や、指が疲れやすいという問題がある。この為、動作操作による操作を行うためには、静電容量方式を採用することが望ましい。

本発明のタッチパネル装置１は、１つのタッチパネル装置１で静電容量方式と抵抗膜方式との両方の機能を実現できる。そのため、静電容量方式の不利な点（誤操作を防ぐことができない）を抵抗膜方式で補い、抵抗膜方式の不利な点（画面上でなめらか操作が行えない）を静電容量方式で補うことができる。つまり、軽く押すジェスチャ等の動作操作（ジェスチャ操作）を問題なく操作でき、かつ強く押すことでのみ有効になるＯＮ／ＯＦＦ等のタッチ操作（押圧操作）も操作できる。これにより、ユーザーフレンドリーなＨＭＩ（Human Machine Interface）と産業用等の安全なタッチ操作での操作とを同時に実現できる。また、タッチパネル装置１は１つの液晶等のディスプレイで実現できるので、デザインやコストの点からも有利である。

また、本実施形態おいては、静電容量方式の機能を有する第１タッチパネル２と抵抗膜方式の機能を有する第２タッチパネル３とは、透明電極を共有していないので、ドライバやハードウェアは互いに独立した制御を行うことができる。具体的には、第１タッチパネル２と第２タッチパネル３は互いに干渉されずに（影響を受けないで）ドライブ・操作の検出ができる。つまり、個々の制御が同時に動作可能である。したがって、個々のドライバソフトウエアは、異なったＣＰＵで独自に動作させることもできれば、１つのＣＰＵで、マルチタスク等の手段で実現できる。また、第１タッチパネル２および第２タッチパネル３のどちらを有効にするかは、アプリケーションにより、自由に選択をすることもできるので、採用できるアプリケーションの自由度が高い。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図８および図９を参照して説明する。図８は、本発明の実施形態２に係るタッチパネル装置１Ｃの構成を示すブロック図である。図８に示すタッチパネル装置１Ｃが、図１に示すタッチパネル装置１と異なる点は、第１タッチパネル２、第２タッチパネル３、および制御部１０に代えて、第１タッチパネル２Ｃ、第２タッチパネル３Ｃ、および制御部１０Ｃが設けられる点であり、その他の構成は同様である。

本実施形態によれば、第１タッチパネル２Ｃの動作検出電極Ｈ１と第２タッチパネル３Ｃの上層電極Ｊ１とが共有となるので、製造コストが削減される。

〔第１タッチパネルの概略構成〕
第１タッチパネル２Ｃは、ユーザの押圧を必要としないジェスチャ操作を静電容量方式により検出する。また、第１タッチパネル２Ｃの第１シート４０における、第２シート４１と向かい合う面４０ｂ（図２の（ａ）参照）に、動作検出電極Ｈ１（第１電極）が形成され、第１タッチパネル２Ｃは、動作検出電極Ｈ１によりジェスチャ操作を検出する。第１タッチパネル２Ｃが、第１タッチパネル２と異なる点は、動作検出電極Ｈ１が面４０ａではなく面４０ｂに配置されている点であり、その他の構成は同様である。

〔第２タッチパネルの概略構成〕
第２タッチパネル３Ｃは、ユーザの押圧操作を抵抗膜方式により検出する。第２タッチパネル３Ｃは、導電膜Ｚ２、切替スイッチ５、第２タッチパネル制御回路３１Ｃ、接触検出回路３２、および上層電極Ｊ１を備えている。

第２タッチパネル３Ｃは、第２シート４１における、第１シート４０と向かい合う面４１ａに導電膜Ｚ２（第２電極）が形成されている。第２タッチパネル３Ｃは、導電膜Ｚ２および面４０ｂに形成されている上層電極Ｊ１（動作検出電極Ｈ１）により押圧操作を検出する。上層電極Ｊ１は第１タッチパネル２Ｃの動作検出電極Ｈ１と同一であり、第２タッチパネル３Ｃと第１タッチパネル２Ｃとは、動作検出電極Ｈ１（上層電極Ｊ１）を共有している。言い換えると、面４０ｂは静電容量式の第１タッチパネル２Ｃのセンサ面としてだけではなく、抵抗膜方式の第２タッチパネル３Ｃのセンサ面としても機能する。本実施形態において、第２タッチパネル３Ｃの上層電極Ｊ１、および導電膜Ｚ２は、実施形態１における第２タッチパネル３の導電膜Ｚおよび導電膜Ｚ１（図１参照）に相当する。

具体的には、面４０ｂには、上層電極Ｊ１が配置されており、面４１ａには、上層電極Ｊ１に対向する位置に導電膜Ｚ２が配置されている。面４０ａおよび面４１ｂには透明電極が形成されていない。導電膜Ｚ２には、第２タッチパネル制御回路３１Ｃに接続されている端子電極が４辺に設けられている（図示なし）。

〔切替スイッチの構成〕
切替スイッチ５は、スイッチＳＷ１ａ、スイッチＳＷ１ｂ〜スイッチＳＷＰａ、スイッチＳＷＰｂを備え、ＳＷ切替部１６によりＯＮ／ＯＦＦされる。切替スイッチ５が備える各スイッチの一端は、各上層電極Ｊ１（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰｂ）にそれぞれ接続されている。具体的には、対になる透明電極同士においてＸ方向マイナス側からプラス側に面積が小さくなる透明電極（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰａ）は、Ｘ方向マイナス側の端部と切替スイッチ５が備える各スイッチの一端とが接続されている。対になる透明電極同士においてＸ方向マイナス側からプラス側に面積が大きくなる透明電極（透明電極Ｘ１ｂ〜透明電極ＸＰｂ）は、Ｘ方向プラス側の端部と切替スイッチ５が備える各スイッチの一端とが接続されている。

切替スイッチ５の他端は、スイッチＳＷ１ａ〜スイッチＳＷＰｂの全てが接続され、さらに第２タッチパネル制御回路３１Ｃに接続されている。切替スイッチ５と第２タッチパネル制御回路３１Ｃとの間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。例えば、スイッチＳＷ１ａは一端が透明電極Ｘ１ａのＸ方向マイナス側の端部に接続されており、他端がスイッチＳＷ１ｂ〜スイッチＳＷＰｂに接続され、さらに第２タッチパネル制御回路３１Ｃに接続されている。

切替スイッチ５は、ＳＷ切替部１６により一括でＯＮ／ＯＦＦされ、切替スイッチ５がＯＮされると、各上層電極Ｊ１（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰｂ）全てが接続されて、第２タッチパネル制御回路３１Ｃに接続される。切替スイッチ５がＯＮされることで、動作検出電極Ｈ１は電圧検出専用の導電膜として機能する。言い換えると、切替スイッチ５がＯＮされることで、面４０ｂと面４１ａとは、５線式のアナログ抵抗膜方式のタッチパネルのパターンが形成される。

第２タッチパネル制御回路３１Ｃは、切替部１１Ｃの指示に基づき第２タッチパネル３Ｃを駆動し、５線式のアナログ抵抗膜方式として押圧操作のタッチ位置を検出する。

〔接触検出回路〕
接触検出回路３２は、第１シート４０と第２シート４１との接触を検出する。具体的には、接触検出回路３２は、導電膜Ｚ２に設けられた端子電極の１つ（図示なし）に接続されている。導電膜Ｚ２に設けられた端子電極の１つと接触検出回路３２との間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。接触検出回路３２は、導電膜Ｚ２において、上層電極Ｊ１のドライブ信号を検出することにより、第１シート４０と第２シート４１との接触を検出する。

〔制御部の詳細〕
図８に示すように、制御部１０Ｃは、切替部１１Ｃ、ジェスチャ操作取得部１２Ｃ、押圧操作取得部１３Ｃ、実行部１４Ｃ、接触判定部１５、およびＳＷ切替部１６を備えている。

切替部１１Ｃは、第１シート４０と第２シート４１とが接触すると、採用する操作をジェスチャ操作から、押圧操作に切替える。具体的には、切替部１１Ｃは、接触判定部１５から第１シート４０と第２シート４１とが接触したことを示す信号を受信した場合、（１）切替スイッチ５の全てのスイッチをＯＮにするようにＳＷ切替部１６に指示し、（２）第１タッチパネル制御回路２１を介して第１タッチパネル２Ｃの駆動を中断し、（３）第２タッチパネル制御回路３１Ｃを介して第２タッチパネル３Ｃのみを駆動する。

また、切替部１１Ｃは、接触判定部１５から第１シート４０と第２シート４１との接触したことを示す信号を受信していない場合、（１）切替スイッチ５の全てのスイッチをＯＦＦにするようにＳＷ切替部１６に指示し、（２）第２タッチパネル制御回路３１Ｃを介して第２タッチパネル３Ｃの駆動を中断し、（３）第１タッチパネル制御回路２１を介して第１タッチパネル２Ｃのみを駆動する。

接触判定部１５は、第１シート４０と第２シート４１とが接触したか否かを判定する。具体的には、導電膜Ｚ２において上層電極Ｊ１からのドライブ信号を接触検出回路３２が検出した場合、第１シート４０と第２シート４１とが接触したと判定する。接触判定部１５は、第１シート４０と第２シート４１とが接触したと判定すると、第１シート４０と第２シート４１とが接触したことを示す信号を切替部１１Ｃに伝える。ＳＷ切替部１６は、切替部１１Ｃの指示に基づき、切替スイッチ５をＯＮ／ＯＦＦする。

ジェスチャ操作取得部１２Ｃは、第１タッチパネル制御回路２１Ｃで検出されたジェスチャ操作のタッチ位置に基づき、第１タッチパネル２Ｃで検出されたジェスチャ操作の位置情報を取得する。ジェスチャ操作取得部１２Ｃは、取得した位置情報と、その位置情報がジェスチャ操作の位置情報であることを示す信号とを実行部１４Ｃに伝える。押圧操作取得部１３Ｃは、第２タッチパネル制御回路３１Ｃで検出された押圧操作のタッチ位置に基づき、第２タッチパネル３Ｃで検出された押圧操作の位置情報を取得する。押圧操作取得部１３Ｃは、取得した位置情報と、その位置情報が押圧操作の位置情報であることを示す信号とを実行部１４Ｃに伝える。実行部１４Ｃは、受信したジェスチャ操作または押圧操作に対応する処理を実行する。

〔操作検出処理〕
図９は、タッチパネル装置１Ｃの操作検出処理の一例を示すフローチャートである。まず、タッチパネル装置１Ｃを起動した後、図９に示すように、切替部１１Ｃは、第１タッチパネル２Ｃの駆動を中断し（Ｓ４１）、第２タッチパネル３Ｃの駆動を中断した後（Ｓ４２）、第１タッチパネル２Ｃのみを駆動する（Ｓ４３）。

次に、接触判定部１５は、２つのシート（第１シート４０および第２シート４１）が接触したか否かを判定する（Ｓ４４）。２つのシートが接触した場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、切替部１１Ｃは、押圧操作を採用するものとし、第１タッチパネル２Ｃの駆動を中断し（Ｓ４５）、第２タッチパネル３Ｃを駆動する（Ｓ４６）。その後、押圧操作取得部１３Ｃは、ユーザの押圧操作の位置情報を第２タッチパネル制御回路３１Ｃから取得し（Ｓ４７）、取得した位置情報と、上記位置情報が押圧操作であることを示す信号とを実行部１４Ｃに伝える（Ｓ４８）。実行部１４Ｃは、取得された押圧操作に対応する処理を実行する（Ｓ４９）。その後、接触判定部１５は、２つのシートが接触したか否かを再度判定する（Ｓ５０）。２つのシートが接触している場合（Ｓ５０でＹＥＳ）、押圧操作取得部１３Ｃは、Ｓ４７の処理を行う。２つのシートが接触していない場合（Ｓ５０でＮＯ）、切替部１１Ｃは、Ｓ４２の処理を行う。Ｓ４７からＳ５０の処理を繰り返すことで、第２タッチパネル３Ｃによる押圧操作の検出処理を行う。

Ｓ４４において、２つのシートが接触していない場合（Ｓ４４でＮＯ）、切替部１１Ｃは、ジェスチャ操作を採用するものとし、ジェスチャ操作取得部１２Ｃは所定時間内にジェスチャ操作があったか否かを判定する（Ｓ５１）。所定時間内にジェスチャ操作があった場合（Ｓ５１でＹＥＳ）、ジェスチャ操作取得部１２Ｃは、ユーザのジェスチャ操作の位置情報を第１タッチパネル制御回路２１Ｃから取得し（Ｓ５２）、取得した位置情報と、上記位置情報がジェスチャ操作であることを示す信号とを実行部１４Ｃに伝える（Ｓ５３）。実行部１４Ｃは、取得されたジェスチャ操作に対応する処理を実行する（Ｓ５４）。その後、Ｓ４４の処理に戻る。

Ｓ５１において、所定時間内にジェスチャ操作がなかった場合（Ｓ５１でＮＯ）、Ｓ４４の処理に戻る。Ｓ４４およびＳ５１〜Ｓ５４の処理を繰り返すことで、タッチパネル装置１Ｃは、第１タッチパネル２Ｃによるジェスチャ操作の検出処理を行う。

また、ジェスチャ操作取得部１２Ｃおよび押圧操作取得部１３Ｃは、制御部１０Ｃではなく、第１タッチパネル２Ｃおよび第２タッチパネル３Ｃにおいて実現されるものであってもよい。

なお、本実施形態においても、例えば、実行されているアプリケーションによりジェスチャによる操作が不要であれば、ジェスチャ操作を無視するように処理してもよい。

〔変形例１〕
本発明の実施形態２の変形例１ついて、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の実施形態２に係るタッチパネル装置１Ｃの構成の変形例を示すブロック図である。図１０に示すタッチパネル装置１Ｄが、図８に示すタッチパネル装置１Ｃと異なる点は、第２タッチパネル３Ｃ、および制御部１０Ｃに代えて、第２タッチパネル３Ｄ、および制御部１０Ｄが設けられる点であり、その他の構成は同様である。本変形例によれば、アナログ回路が必要ないので制御が容易となる。また、２点の押圧操作（タッチ箇所）も検出できるのでインターロックを必要とする操作にも対応できる。

〔第１タッチパネルの概略構成〕
第１タッチパネル２Ｄは、第１タッチパネル２Ｃの構成と同じである。なお、第１タッチパネル２Ｄは、２層ではなく１層で静電容量方式のタッチパネルを実現することが望ましい。抵抗膜式のタッチパネルでは各シートに配置される透明電極間の隙間がほとんどなく、透明電極は数十ミクロンの間隔である。そのため、仮に、第１タッチパネル２Ｄを２層式とし、第２タッチパネル３Ｄと全ての透明電極を共有した場合、電気力線が面４１ａから面４０ａ側に抜けず、ユーザの操作を検出できない可能性があるからである。

〔第２タッチパネルの概略構成〕
第２タッチパネル３Ｄは、ユーザの押圧操作を抵抗膜方式により検出する。第２タッチパネル３Ｄは、下層電極Ｋ１、切替スイッチ５Ｄ、第２タッチパネル制御回路３１Ｄ、接触検出回路３２Ｄ、ＯＲゲート回路３３、および上層電極Ｊ１を備えている。

第２タッチパネル３Ｄは、タッチパネル装置１Ｄの第２シート４１（図２の（ａ）参照）における、第１シート４０と向かい合う面４１ａに下層電極Ｋ１（第２電極）が形成されている。第２タッチパネル３Ｄは、下層電極Ｋ１および面４０ｂに形成されている上層電極Ｊ１（動作検出電極Ｈ１）により押圧操作を検出する。上層電極Ｊ１は第１タッチパネル２Ｄの動作検出電極Ｈ１と同一であり、第２タッチパネル３Ｄと第１タッチパネル２Ｄとは、動作検出電極Ｈ１（上層電極Ｊ１）を共有している。言い換えると、面４０ｂは静電容量式の第１タッチパネル２Ｄのセンサ面としてだけではなく、抵抗膜方式の第２タッチパネル３Ｄのセンサ面としても機能する。本実施形態において、第１タッチパネル２Ｄの上層電極Ｊ１、および下層電極Ｋ１は、実施形態１の変形例１における第２タッチパネル３Ａの上層電極Ｊおよび下層電極Ｋ（図５参照）に相当する。

具体的には、面４０ｂには、上層電極Ｊ１が配置されており、面４１ａには、上層電極Ｊ１に対向する位置に下層電極Ｋ１が配置されている。下層電極Ｋ１である透明電極Ｙ１、Ｙ２〜ＹＲ（Ｒは任意の変数）の各透明電極は、矩形であり、面４１ａにＹ方向に平行に配置されている。すなわち、対となる各上層電極Ｊ１で形成される矩形と各下層電極Ｋ１とは直交するように配置されている。各下層電極Ｋ１のＹ方向マイナス側の端部は第２タッチパネル制御回路３１Ｄに接続されている。各下層電極Ｋ１と第２タッチパネル制御回路３１Ｄとの間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

〔切替スイッチの構成〕
切替スイッチ５Ｄは、スイッチＳＷ１ａ、スイッチＳＷ１ｂ〜スイッチＳＷＰａ、スイッチＳＷＰｂを備え、ＳＷ切替部１６ＤによりＯＮ／ＯＦＦされる。切替スイッチ５Ｄが備える各スイッチの一端は、各上層電極Ｊ１（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰｂ）それぞれに接続されている。

具体的には、対になる透明電極同士においてＸ方向マイナス側からプラス側に面積が小さくなる透明電極（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰａ）は、Ｘ方向マイナス側の端部と切替スイッチ５Ｄが備える各スイッチの一端とが接続されている。対になる透明電極同士においてＸ方向マイナス側からプラス側に面積が大きくなる透明電極（透明電極Ｘ１ｂ〜透明電極ＸＰｂ）は、Ｘ方向プラス側の端部と切替スイッチ５Ｄが備える各スイッチの一端とが接続されている。

また、切替スイッチ５Ｄが備える各スイッチの他端は、対となる透明電極ごとに接続され、第２タッチパネル制御回路３１Ｄに接続されている。例えば、スイッチＳＷ１ａは一端が透明電極Ｘ１ａのＸ方向マイナス側の端部に接続されており、スイッチＳＷ１ａの他端は一端が透明電極Ｘ１ｂのＸ方向プラス側の端部に接続されているスイッチＳＷ１ｂに接続され、さらに、第２タッチパネル制御回路３１Ｄに接続されている。切替スイッチ５Ｄと第２タッチパネル制御回路３１Ｄとの間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

切替スイッチ５Ｄは、ＳＷ切替部１６Ｄにより一括でＯＮ／ＯＦＦされ、切替スイッチ５ＤがＯＮされると、各上層電極Ｊ１（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰｂ）において対となる透明電極同士が接続されて、第２タッチパネル制御回路３１Ｄに接続される。

ここで、通常のデジタルマトリックス型の抵抗膜方式のタッチパネルであれば、上層電極Ｊ１は、例えば、図５の上層電極Ｊに示すように、下層電極Ｋ１と直交するように矩形の透明電極が配置されている。本実施形態では、各上層電極Ｊ１が直角三角形であるが、隣り合う互いに対となる透明電極（例えば、透明電極Ｘ１ａおよび透明電極Ｘ１ｂ）を切替スイッチ５Ｄにより接続することにより、矩形の透明電極と同じように機能する。つまり、切替スイッチ５ＤがＯＮされることで、面４０ｂおよび面４１ａに形成されている上層電極Ｊ１および下層電極Ｋ１は、デジタルマトリックス型の抵抗膜方式のタッチパネルの電極パターンとして機能する。第２タッチパネル制御回路３１Ｄは、切替部１１Ｄの指示に基づき第２タッチパネル３Ｄを駆動し、デジタルマトリックス型の抵抗膜方式で押圧操作のタッチ位置を検出する。

〔接触検出回路〕
接触検出回路３２Ｄは、第１シート４０と第２シート４１との接触を検出する。具体的には、接触検出回路３２Ｄは、ＯＲゲート回路３３を介して各下層電極Ｋ１のＹ方向マイナス側の端部に接続されている。接触検出回路３２Ｄは、下層電極Ｋ１において、ＯＲゲート回路３３を介して上層電極Ｊ１のドライブ信号を検出することにより、第１シート４０と第２シート４１との接触を検出する。なお、ＯＲゲート回路３３を使わずに、第２タッチパネル制御回路３１Ｄによりソフトウェアで、各下層電極Ｋ１から上層電極Ｊ１のドライブ信号を検出してもよい。

〔制御部の詳細〕
図１０に示す制御部１０Ｄが、図８に示す制御部１０Ｃと異なる点は、切替部１１Ｃ、およびＳＷ切替部１６Ｃに代えて、切替部１１Ｄ、およびＳＷ切替部１６Ｄが設けられる点であり、その他の構成は同様である。なお、ジェスチャ操作取得部１２Ｄ、押圧操作取得部１３Ｄ、および実行部１４Ｄは、ジェスチャ操作取得部１２Ｃ、押圧操作取得部１３Ｃ、および実行部１４Ｃと同じ構成である。

切替部１１Ｄは、接触判定部１５から第１シート４０と第２シート４１とが接触したことを示す信号を受信した場合、切替スイッチ５Ｄの全てのスイッチをＯＮにするようにＳＷ切替部１６Ｄに指示する。また、切替部１１Ｄは、上記接触を示す信号を受信していない場合、切替スイッチ５Ｄの全てのスイッチをＯＦＦにするようにＳＷ切替部１６Ｄに指示する。ＳＷ切替部１６Ｄは、切替部１１Ｄの指示に基づき切替スイッチ５ＤをＯＮ／ＯＦＦする。

〔変形例２〕
本発明の実施形態２の変形例２ついて、図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の実施形態２に係るタッチパネル装置１Ｅの構成の他の変形例を示すブロック図である。図１１に示すタッチパネル装置１Ｅが、図１０に示すタッチパネル装置１Ｄと異なる点は、第２タッチパネル３Ｄ、および制御部１０Ｄに代えて、第２タッチパネル３Ｅ、および制御部１０Ｅが設けられる点であり、その他の構成は同様である。なお、第１タッチパネル２Ｅは、第１タッチパネル２Ｄの構成と同じである。また、接触検出回路３２Ｅは、接触検出回路３２Ｄの構成と同じである。本変形例によれば、第２タッチパネル３Ｃ（アナログ抵抗膜）と同じように、細かい位置が検出できる。また、２点の押圧操作も検出できるので、インターロックを必要とする操作にも対応できる。

〔第２タッチパネルの概略構成〕
第２タッチパネル３Ｅが、第２タッチパネル３Ｄと異なる点は、第２タッチパネル制御回路３１Ｄ、および切替スイッチ５Ｄにかえて、第２タッチパネル制御回路３１Ｅ、切替スイッチ５１Ｅ、および切替スイッチ５２Ｅが備えられている点、上層電極Ｊ１と第２タッチパネル制御回路３１Ｅとの接続方法、および下層電極Ｋ１と第２タッチパネル制御回路３１Ｅとの接続方法であり、その他の点は同じである。第２タッチパネル３Ｅは、下層電極Ｋ１、切替スイッチ５１Ｅ、切替スイッチ５２Ｅ、第２タッチパネル制御回路３１Ｅ、接触検出回路３２Ｅ、ＯＲゲート回路３３、および上層電極Ｊ１を備えている。

第２タッチパネル３Ｅは、下層電極Ｋ１および面４０ｂに形成されている上層電極Ｊ１（動作検出電極Ｈ１）により押圧操作を検出する。上層電極Ｊ１は第１タッチパネル２Ｅの動作検出電極Ｈ１と同一であり、第２タッチパネル３Ｅと第１タッチパネル２Ｅとは、動作検出電極Ｈ１（上層電極Ｊ１）を共有している。言い換えると、面４０ｂは静電容量式の第１タッチパネル２Ｅのセンサ面としてだけではなく、抵抗膜方式の第２タッチパネル３Ｅのセンサ面としても機能する。本実施形態において、第１タッチパネル２Ｅの上層電極Ｊ１、および下層電極Ｋ１は、実施形態１の変形例２における第２タッチパネル３Ｂの上層電極Ｊおよび下層電極Ｋ（図６参照）に相当する。

各下層電極Ｋ１のＹ方向の両端部は第２タッチパネル制御回路３１Ｅに接続されている。各下層電極Ｋ１のＹ方向の両端部と第２タッチパネル制御回路３１Ｅとの間には、電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

〔切替スイッチの構成〕
切替スイッチ５１Ｅは、スイッチＳＷ１１ａ〜スイッチＳＷＰ１ｂを備え、ＳＷ切替部１６ＥによりＯＮ／ＯＦＦされる。切替スイッチ５１Ｅが備える各スイッチの一端は、各上層電極Ｊ１（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰｂ）のＸ方向マイナス側の端部にそれぞれ接続されている。

また、切替スイッチ５１Ｅが備える各スイッチの他端は、対となる透明電極ごとに接続され、第２タッチパネル制御回路３１Ｅに接続されている。例えば、スイッチＳＷ１１ａは一端が透明電極Ｘ１ａのＸ方向マイナス側の端部に接続されており、スイッチＳＷ１１ａの他端は一端が透明電極Ｘ１ｂのＸ方向マイナス側の端部に接続されているスイッチＳＷ１１ｂに接続され、さらに、第２タッチパネル制御回路３１Ｅに接続されている。切替スイッチ５１Ｅと第２タッチパネル制御回路３１Ｅとの間には、それぞれ電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

切替スイッチ５２Ｅは、スイッチＳＷ１２ａ〜スイッチＳＷＰ２ｂを備え、ＳＷ切替部１６ＥによりＯＮ／ＯＦＦされる。切替スイッチ５２Ｅが備える各スイッチの一端は、各上層電極Ｊ１（透明電極Ｘ１ａ〜透明電極ＸＰｂ）のＸ方向プラス側の端部にそれぞれ接続されている。また、切替スイッチ５２Ｅが備える各スイッチの他端は、対となる透明電極ごとに接続され、第２タッチパネル制御回路３１Ｅに接続されている。例えば、スイッチＳＷ１２ａは一端が透明電極Ｘ１ａのＸ方向プラス側の端部に接続されており、スイッチＳＷ１２ａの他端は一端が透明電極Ｘ１ｂのＸ方向プラス側の端部に接続されているスイッチＳＷ１２ｂに接続され、さらに、第２タッチパネル制御回路３１Ｅに接続されている。切替スイッチ５１Ｅと第２タッチパネル制御回路３１Ｅとの間には、それぞれ電源ＶＣＣが抵抗を介して接続されている。

切替スイッチ５１Ｅおよび切替スイッチ５２Ｅは、一括でＯＮ／ＯＦＦされる。切替スイッチ５１Ｅおよび切替スイッチ５２ＥがＯＮされると面４０ｂおよび面４１ａに形成されている上層電極Ｊ１および下層電極Ｋ１は、ＭＴＲ型の抵抗膜方式のタッチパネルの電極パターンとして機能する。第２タッチパネル制御回路３１Ｅは、切替部１１Ｅの指示に基づき第２タッチパネル３Ｅを駆動し、ＭＴＲ型の抵抗膜方式で押圧操作のタッチ位置を検出する。

〔制御部の詳細〕
図１１に示す制御部１０Ｅが、図１０に示す制御部１０Ｄと異なる点は、切替部１１Ｄ、およびＳＷ切替部１６Ｄに代えて、切替部１１Ｅ、およびＳＷ切替部１６Ｅが設けられる点であり、その他の構成は同様である。なお、ジェスチャ操作取得部１２Ｅ、押圧操作取得部１３Ｅ、および実行部１４Ｅは、ジェスチャ操作取得部１２Ｃ、押圧操作取得部１３Ｃ、および実行部１４Ｃと同じ構成である。

切替部１１Ｅは、接触判定部１５から第１シート４０と第２シート４１とが接触したことを示す信号を受信した場合、切替スイッチ５１Ｅ・５２Ｅの全てのスイッチをＯＮにするようにＳＷ切替部１６Ｅに指示する。また、切替部１１Ｅは、上記接触を示す信号を受信していない場合、切替スイッチ５１Ｅ・５２Ｅの全てのスイッチをＯＦＦにするようにＳＷ切替部１６Ｅに指示する。ＳＷ切替部１６Ｅは、切替部１１Ｅの指示に基づき、切替スイッチ５１Ｅおよび切替スイッチ５２ＥをＯＮ／ＯＦＦする。

〔ソフトウェアによる実現例〕
タッチパネル装置１の制御ブロック（特に切替部１１、ジェスチャ操作取得部１２、押圧操作取得部１３、実行部１４、接触判定部１５およびＳＷ切替部１６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、タッチパネル装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

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。

１・１Ａ・１Ｃ・１Ｄ・１Ｅ タッチパネル装置、２・２Ｃ・２Ｄ・２Ｅ 第１タッチパネル、３・３Ａ・３Ｂ・３Ｃ・３Ｄ・３Ｅ 第２タッチパネル、１１・１１Ｃ・１１Ｄ・１１Ｅ 切替部、１５ 接触判定部、４０ 第１シート、４１ 第２シート、Ｈ・Ｈ１ 動作検出電極（第１電極）、Ｊ 上層電極（第２電極）、Ｊ１ 上層電極（第１電極）、Ｋ 下層電極（第３電極）、Ｋ１ 下層電極（第２電極）、Ｚ 導電膜（第２電極）、Ｚ１ 導電膜（第３電極）、Ｚ２ 導電膜（第２電極）

Claims (6)

1. ユーザのジェスチャ操作を静電容量方式により検出する第１タッチパネルと、
   前記第１タッチパネルに積層され、ユーザの押圧操作を抵抗膜方式により検出する第２タッチパネルと、
   所定条件を満たすか否かに基づき、前記ジェスチャ操作および前記押圧操作のどちらを採用するかを切替える切替部と、
   を備えることを特徴とするタッチパネル装置。
2. 前記第１タッチパネルは、第１シートにより形成され、
   前記第２タッチパネルは、前記第１シートおよび前記第１シートに積層されている第２シートにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。
3. 前記第１シートにおける、前記第２シートと向かい合う面には第１電極が形成され、
   前記第２シートにおける、前記第１シートと向かい合う面には第２電極が形成され、
   前記第１タッチパネルは、前記第１電極により前記ジェスチャ操作を検出し、
   前記第２タッチパネルは、前記第１電極および前記第２電極により前記押圧操作を検出することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
4. 前記第１シートと前記第２シートとの接触を判定する接触判定部をさらに備え、
   前記切替部は、前記接触判定部により前記第１シートと前記第２シートとが接触したと判定されると、採用する操作を前記ジェスチャ操作から、前記押圧操作に切替えることを特徴とする請求項３に記載のタッチパネル装置。
5. 前記第１シートにおける、前記第２シートと向かい合う面と反対の面に第１電極が形成され、
   前記第１シートにおける、前記第２シートと向かい合う面に第２電極が形成され、
   前記第２シートにおける、前記第１シートと向かい合う面に第３電極が形成され、
   前記第１タッチパネルは、前記第１電極により前記ジェスチャ操作を検出し、
   前記第２タッチパネルは、前記第２電極および前記第３電極により前記押圧操作を検出することを特徴とする請求項２に記載のタッチパネル装置。
6. 前記切替部は、所定のアプリケーションが起動されているか否かに基づき、前記ジェスチャ操作および前記押圧操作のどちらを採用するかを切替えることを特徴とする請求項５に記載のタッチパネル装置。

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