(57)【要約】      （修正有）【課題】光線を導光板に導光することで全内反射（ＴＩＲ）を行う構成を改良する。【解決手段】導光板１０及びプリズム２０を包括し、プリズム２０は、導光板１０と一体的に成形するか、或いは光学接着層１４によって結合する、プリズム２０の水平端面２１は導光板１０の上端面１１及び下端面１２に平行しており、水平端面２１及び斜端面２３の間の最大角度が約２０°のため、プリズム２０の厚さを薄くでき、体積が小さいプリズムとなり、電子製品がコンパクトになる。光源３０が任意の角度でプリズム２０に射出する大部分の光線３１を導光板１０に導光し全内反射の拡散を行い、低出力の光源３０を用いても、導光板１０で全内反射を行う光線３１を測定でき、プリズム２０まで射出させる光線３１の角度Θの調整が容易に行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行し合う上端面及び下端面を有する導光板と、
水平端面、垂直端面、斜端面及び二つの側端面を有し、前記水平端面の両端には前記垂直端面及び前記斜端面がそれぞれ接続され、前記二つの側端面には前記水平端面、前記垂直端面及び前記斜端面がそれぞれ接続され、前記水平端面と前記垂直端面とは互いに垂直し合い、前記水平端面及び前記斜端面の間の角度は１０°から２０°の間にあるプリズムと、を包括する光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成であって、
そのうち、前記プリズムは、前記導光板と一体的に成形するか、光学接着層によって結合するかのいずれか一つであって、前記プリズムの前記水平端面は前記導光板の前記上端面及び前記下端面に平行しており、光源が射出された光線を、前記垂直端面を透過した後、直接、前記上端面から前記導光板内に導光するか、或いは、前記斜端面によって反射した後、さらに、前記上端面から前記導光板内に導光しており、そのあと、前記導光板の前記上端面及び前記下端面の間で全内反射の拡散を行っており、たとえ前記導光板内で全内反射の拡散が行われなかったいくつかの光線があったとしても、前記導光板から前記プリズムに導光された後、前記斜端面によって反射され、再び前記プリズムに導光されて前記導光板内で全内反射の拡散が行われることを特徴とする光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成。
【請求項２】
前記水平端面及び前記斜端面の間の角度が、１５°であることを特徴とする請求項１に記載の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成。
【請求項３】
前記プリズムの前記水平端面は、前記光学接着層によって前記導光板の前記上端面或いは前記下端面のいずれか一つに結合することを特徴とする請求項１に記載の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成。
【請求項４】
前記プリズムの前記水平端面は、前記光学接着層によって前記導光板の前記上端面或いは前記下端面のいずれか一つに結合することを特徴とする請求項２に記載の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成。
【請求項５】
前記導光板が、導光可能な材質で生成されるフレキシブルプレート或いはノンフレキシブルプレートのいずれか一つであることを特徴とする請求項１、２、３或いは４のいずれかに記載の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成。
【請求項６】
前記導光板が、ガラスプレートであることを特徴とする請求項１、２、３或いは４のいずれかに記載の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板を利用するタッチ制御デバイスであって、特に、光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、数多くの導光板を結合したタッチ制御デバイスがあり、例えば特許文献１が開示する漏れ全反射に基づいた入力装置（Ｉｎｐｕｔ  ｄｅｖｉｃｅ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｆｒｕｓｔｒａｔｅｄ  ｔｏｔａｌ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）は、少なくとも二つの光源より射出された光線を透明板に導光し、全内反射の拡散が行われる光線は光源に相対して透明板の周囲を囲繞する光センサアレイによって測定されており、一つのオブジェクトが透明板の表面に接触した場合、光線が透明板内でおこる全内反射が破壊され、接触する毎に、測定される透明板内で拡散する二つ以上の光線の信号が減弱するため、接続処理が接触する位置及び面積の大きさを確認することができる。
【０００３】
しかし、上述した特許文献１にある光源が射出する光線は、プリズムを介して特定の角度によって透明板に導光しないと、透明板内で全内反射の拡散が行われず、前記角度の調整には労力と時間が費やされ、且つ光源が投射する光線の角度も厳強い制限を受けている。
【０００４】
また、特許文献２が開示する光学接触感知デバイスに用いる光結合器（ＯＰＴＩＣＡＬ  ＣＯＵＰＬＥＲ  ＦＯＲ  ＵＳＥ  ＩＮ  ＡＮ  ＯＰＴＩＣＡＬ  ＴＯＵＣＨ  ＳＥＮＳＩＴＩＶＥ  ＤＥＶＩＣＥ）は、光結合器（Ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｕｐｌｅｒ）を利用して導光板を結合することで、光源及びセンサが導光板に相対して任意の方向に配置することができる。
【０００５】
しかし、上述した特許文献２において配置する様々な光結合器は大きな体積を有しており、電子製品の重量及び体積を重く且つ大きくし、電子製品をコンパクトにするというニーズに符合しておらず、且つ光源が光結合器に導光する光線の角度は依然として制限を受けており、様々な角度から光結合器に導光する全ての光線が、光結合器によって導光板内に導光することで全内反射の拡散が行われるわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７４３２８９３号
【特許文献２】米国特許公告第２０１３００２１３０２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の光線を導光板に導光することで全内反射（Ｔｏｔａｌ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ，ＴＩＲ）を行う構成を改良することにある。
【０００８】
本発明の主要な目的は、特殊な形状のプリズム及びプリズムと導光板との間に特殊な配置方法を介することにより、光源が任意の角度でプリズムに射出する大部分の光線を導光板に導光することで全内反射の拡散を行うため、たとえローパワーの光源を用いたとしても、導光板で全内反射を行う光線を測定できる程の強さに達することができ、且つプリズムまで射出させる光線の角度の調整に時間や労力を費やさずに済む、光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成を提供することである。
【０００９】
本発明のもう一つの目的は、プリズムの水平端面及び斜端面の間の最大角度がおよそ２０°しかないため、プリズムの厚さをより薄くできることで、体積が小さいプリズムとなり、電子製品をコンパクトにするというニーズに符合する、光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成は、互いに平行し合う上端面及び下端面を有する導光板と、水平端面、垂直端面、斜端面及び二つの側端面を有し、前記水平端面の両端には前記垂直端面及び前記斜端面がそれぞれ接続され、前記二つの側端面には前記水平端面、前記垂直端面及び前記斜端面がそれぞれ接続され、前記水平端面と前記垂直端面とは互いに垂直し合い、前記水平端面及び前記斜端面の間の角度は１０°から２０°の間にあるプリズムと、を包括しており、そのうち、前記プリズムは、前記導光板と一体的に成形するか、光学接着層によって結合するかのいずれか一つであって、前記プリズムの前記水平端面は前記導光板の前記上端面及び前記下端面に平行しており、光源が射出された光線を、前記垂直端面を透過した後、直接、前記上端面から前記導光板内に導光するか、或いは、前記斜端面によって反射した後、さらに、前記上端面から前記導光板内に導光しており、そのあと、前記導光板の前記上端面及び前記下端面の間で全内反射の拡散を行っており、たとえ前記導光板内で全内反射の拡散が行われなかったいくつかの光線があったとしても、前記導光板から前記プリズムに導光された後、前記斜端面によって反射され、再び前記プリズムに導光されて前記導光板内で全内反射の拡散が行われる。
【００１１】
本発明その他の目的及び効果については、図面と実施例とを参照しつつ、以下において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成を示す模式図である。
【図２】本発明に係るプリズムの外観を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１のように、本発明に係る光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成１は、導光板１０及びプリズム２０を包括している。
【００１４】
前記導光板１０は、互いに平行し合う上端面１１及び下端面１２を有しており、前記導光板１０の縁面には側端面１３が形成されている。前記導光板１０は、アクリルプレート、樹脂プレート或いはガラスプレート等の導光可能な材質で生成されるフレキシブルプレート或いはノンフレキシブルプレートである。
【００１５】
前記プリズム２０は、水平端面２１、垂直端面２２、斜端面２３及び二つの側端面２４を有している。前記水平端面２１の両端には前記垂直端面２２及び前記斜端面２３がそれぞれ接続され、前記二つの側端面２４には前記水平端面２１、前記垂直端面２２及び前記斜端２３面がそれぞれ接続されている。また、前記水平端面２１と前記垂直端面２２とは互いに垂直し合い、前記水平端面２１及び前記斜端面２３の間の角度Θは１０°から２０°の間にあり、角度が１５°であることが好ましい。
【００１６】
また、前記プリズム２０の前記水平端面２１は、前記導光板１０の前記上端面１１及び前記下端面１２に平行しており、前記プリズム２０は前記導光板１０と一体的に成形し、且つ前記プリズム２０の前記水平端面２１は前記導光板１０の前記上端面１１及び前記下端面１２に接続することができる。また、前記プリズム２０は前記導光板１０の前記上端面１１と前記下端面１２との下方に設け、且つ前記プリズム２０の前記水平端面２１は光学接着層１４によって前記導光板１０の前記上端面１１或いは前記下端面１２に結合することもできる。なお、前記光学接着層１４、前記導光板１０及び前記プリズム２０は、同じ光屈折率を有している。
【００１７】
光源３０は、前記プリズム２０の前記垂直端面２２にある縁面に設けられているか、或いは前記垂直端面２２に係合しており、前記光源３０が射出する光線３１は、前記垂直端面２２を透過した後、直接、前記上端面１１から前記導光板１０内に導光するか、或いは、前記斜端面２３によって反射した後、さらに、前記上端面１１から前記導光板１０内に導光しており、そのあと、前記導光板１０の前記上端面１１及び前記下端面１２の間で全内反射の拡散を行っており、たとえ前記導光板１０内で全内反射の拡散が行われなかったいくつかの前記光線３１があったとしても、前記導光板１０から前記プリズム２０に導光された後、前記斜端面２３によって反射され、再び前記プリズム２０に導光されて前記導光板１０内で全内反射の拡散が行われる。
【００１８】
従って、本発明は、特殊な形状の前記プリズム２０及び前記プリズム２０と前記導光板１０との間に特殊な配置方法を介することにより、前記光源３０が任意の角度で前記プリズム２０に射出する大部分の前記光線３１を前記導光板１０に導光することで全内反射の拡散を行うため、たとえローパワーの前記光源３０を用いたとしても、前記導光板１０で全内反射を行う前記光線３１を測定できる程の強さに達することができ、且つ前記プリズム２０まで射出させる前記光線３１の角度の調整に時間や労力を費やさずに済むことができる。
【００１９】
また、本発明の前記プリズム２０の前記水平端面２１及び前記斜端面２３の間の最大角度がおよそ２０°しかないため、前記プリズム２０の厚さをより薄くできることで、体積が小さい前記プリズム２０となり、電子製品をコンパクトにするというニーズに符合し、従来の光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成を有効的に改良することができる。
【００２０】
上述したものは、本発明の技術内容を利用した実施例に過ぎず、また、当該分野に熟知した者が本発明を用いて行った修正及び変化は、本発明が請求する特許請求の範囲に属している。
【符号の説明】
【００２１】
１        光線を導光板に導光することで全内反射を行う構成
１０      導光板
１１      上端面
１２      下端面
１３      側端面
１４      光源接着層
２０      プリズム
２１      水平端面
２２      垂直端面
２３      斜端面
２４      側端面
Θ        角度
３０      光源
３１      光線
【図１】
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【図２】
2015015243.tif 000004