주식 회사 와콤과 후지쯔(富士通) 주식 회사는, 현재의 타블렛PC등에 탑재되어 있는 터치 디스플레이 기술이나 그 응용에 대해서 공동으로 해설을 행했다.

와콤의 호리에(堀江) 도시히코(利彦)씨

　센서의 상세기술에 대해서는, 와콤 컴포넌트 통괄 엔지니어링부 제너럴 매니저의 호리에(堀江) 도시히코(利彦)씨가 설명했다. 터치 대응 디스플레이는, 전용의 펜이 필요한 것도 있으면, 손가락으로 쓸 수 있는 것도 있지만, 동사에서는 직접 근의 펜 타블렛인 「Bamboo Touch」가 그런 것 같이, 양쪽에 대응할 수 있는 디바이스를 개발하고 있다.

　그 대범한 구조는, 액정 파넬을, 표면에서 손가락용의 정전결합 방식 센서 터치패널(touch panel)로, 이면(안쪽)로부터 펜용의 전자 유도방식의 센서 필름 장의 기판에서 끼우고 있다. 전자 유도방식의 센서 필름에는, 안테나 코일이 종횡으로 둘러쳐져, 이것을 순서대로 스캔한다. 그 때, 전위가 발생하고, 펜 안(속)의 코일과 공진하는 것으로 펜에 에너지가 공급되어, 전지 없이도 움직이게 되고 있다.

　각 안테나 코일에서는, 펜과의 거리에 응한 강함의 신호를 얻을 수 있고, 여기에서 2차 함수를 근사하고, 미분해서 정점을 구하는 것으로, 펜의 좌표가 검출된다. 펜의 감壓에 대해서는, 중심이 밀린 분만, 펜에 내장된 가변 condenser의 공진주파수가 벗어나는 것을 이용하고, 512단계까지 검출할 수 있다.

전자 유도방식의 구조

펜의 구조

좌표검출의 구조

　와콤은 옛부터 전자 유도방식의 펜 타블렛을 손수 다루고 있지만, 정전결합 방식의 터치 기술은 새로운 대처가 되기 위해서, 제품판의 개발까지의 경위가 이야기되었다.

　손가락에 의한 터치 센서로서는 저항 막식이 일반적이지만, 액정 파넬을 덮는 터치패널(touch panel)이 액정의 표시 품위에 주는 영향을 고려하고, 동사에서는 정전결합 방식의 채용을 결정했다. 정전결합 방식에도 표면방식이라고 불리는 것과, 투영 방식이라고 불리는 것이 있지만, 개발 당초는, 표면방식(구배(비탈)전해 방식)을 선택했다.

　표면방식에서는, 손가락의 검출에 이용하는 ITO(Indium Thin Oxide)이나 회로가 단순해서, 투과율이 높은, 비용이 싸다고 한 장점이 있는 반면, 유저와 PC이 그라운드 되지 않고 있으면 동작이 불안정해진다라고 하는 모바일PC에는 결정적이다고도 말할 수 있는 단점이 있다. 또, Windows 7이나 iPhone등이 멀티 터치에 대응하는 가운데, 표면방식은 1개 손가락에밖에 대응할 수 없다.

　이러한 것도 있어, 그라운드를 필요로 하지 않고, 2개이상의 손가락에 대응할 수 있는 투영 방식에 변경했다. 이 투영 방식에도 라인 스캔식과 cross point 스캔식의 2종류가 있다.

　라인 스캔식에서는, ITO의 패턴의 X축과 Y축에 대하여, 문자 그대로 선에서 스캔을 행하고, 신호가 강한 선과 선의 교점이 손가락으로 접촉한 바가 된다. 이방식은 확실히 2개 손가락의 검출이 가능한 것이지만, X축 2개, Y축 2개의 교점은 4개 있기 때문에, 2개의 손가락이 판넬에 “동시”에 접촉하면, 어느 점이 실제로 접촉한 점일지를 모른다고 말하는 「허상문제」가 있다. 동사에서는, 이 문제를 회피하고, 제품화에 이르고 있다.

그라운드가 불필요한 투영 방식의 동안, 이것은 현행의 라인 스캔식의 개략

원리상, 동시에 2점에 언급하면 허상이 발생한다

　또, 호리에(堀江)씨는 동사에 있어서 제6세대째가 되는 차세대의 시스템에 대해서도 소개했다. 동사가 「G6」이라고 부르는 이 시스템에서는, 현재 따로 따로이어져 있는 펜 센서와 손가락 센서의 회로를 통합하는 것 이외에, 저소비 전력화를 꾀하고 있다라고 한다.

　덧붙이자면, 투영 방식의 또 하나의 수법인 cross point 스캔식은, ITO의 패턴을 블록채에 스캔하는 것으로 허상이 발생하지 않고, 원리적으로 손가락의 검출수에 한계가 없다. 좋은 일만에 들리지만, 이쪽은 이쪽에서 스캔한 결과를 2차원 화상으로서 처리하기 위해서 해상도나 화면크기가 늘면, 하드웨어의 부담이 커진다. 이 점이, iPod등의 소형의 디바이스에는 이미 채용되어 있으면서, PC에서의 채용 예가 적은 이유다.

법인에 적합한 FMV-LIFEBOOK T시리즈

그 액정부분을 분해한 바. 오른쪽으로 보이는 것이 터치패널(touch panel)

펜용의 전자 유도방식 센서는 내부에 있다. 펜으로 가리키고 있는 것이 후술하는 플렉시블(flexible) 케이블

모듈의 도. 중앙에 있는 것이 펜용의 기판, 그 오른쪽이 펜용의 기판

전자 유도방식 센서 표면. 종횡의 안테나가 보인다

　후지쯔(富士通)에서는, 이것들 와콤의 제품을 PC에 채용하고 있어, 퍼스널 비즈니스 본부PC사업부 모바일 노트 기술부 프로젝트 과장의 나스(那須)학씨가 구체적 사례등에 대해서 함께 이야기 했다.

　동사에서는 '93년경부터 타블렛PC을 손수 다루기 시작했다. 당시의 제품은, 스레트(slate), 퓨어 타블렛이라고 불리는 키보드가 없는 것이 주류로, 해외의 전업시장에 적합한 것이었다.

　2004년경부터는, 액정이 회전해서 키보드가 붙는, 컨버터블형에 이행하기 시작했다. 요즈음으로부터, 와콤의 전자 유도방식 digitizer의 채용을 시작했다고 한다.

　2009년이 되면, Windows 7의 등장에 의해, 전자 유도 펜에 더해, 정전결합 방식에 의한 손가락입력에의 대응도 더하는 것이 되었다.

　또, 현행 제품의 FMV-BIBLO MT/F/LOOX U등에서는, 동사독자의 터치대상 소프트를 개발. 기본적 기능은 어프리케이션(application) 런쳐(launcher)이지만, IE등 일부의 소프트에 대해서는, 마음에 듦 추가등 보조 기능의 버튼으로서 기능한다. 또, 문자의 명필입력기능도 있다.

　나스(那須)씨에 의하면, 실제로 타블렛PC을 사용하고 있는 유저에게서의 피드백이라도, 잔 문자입력에서는 펜이 필요하지만, 버튼을 눌러 가는 것 뿐과 같은 정형업무에서는 손가락에 의한 터치가 요구되고 있다라고 한다.

　또, 나스(那須)씨는, 펜/손가락 양쪽 대응 센서의 구현에 관한 개발 에피소드도 밝혔다. 채용전의 단계에서는, 표면에 오는 터치 대응 유리의 강도에 걱정이 있었지만, 동사의 시험으로, 종래의 강화 유리와 동등이상의 강도를 확인할 수 있었다고 한다.

　단, 정전결합 방식 센서는, 부유 용량의 변화에게 민감해서, 센서 판넬과 controller 근본마루방의 플렉시블(flexible) 케이블이 조금 움직일만으로, 오 반응을 일으켜버리는 문제가 있다. 이것에 대해서는, 플렉시블(flexible) 케이블을 테이프로 고정한다고 하는 방법으로 대처하고 있지만, 양산성의 관점에서 하면, 금후의 개선 과제로서 남아있다고 하지만, 이미 전술의 G6의 채용을 향한 검토를 시작하고 있다고 한다.

2004년경부터 컨버터블형에 이행

미국의 대학에서의 타블렛PC의 도입 사례. 유저에게서도 펜과 손가락의 양쪽 대응에 대한 요망이 있다고 한다

터치 대응PC에 탑재하고 있는 독자적인 소프트

평소는 런쳐(launcher)이지만, IE를 기동하면 전용 메뉴에 바뀐다