(57)【要約】【課題】輝度ムラを低減すると共に検出対象物の検出を可能とした操作検出装置を提供する。【解決手段】タッチパネル１は、操作がなされる操作領域２００を有するパネル２０と、操作領域２００になされた操作を検出する検出電極１１が配置された基板１０と、端部１８０から入力した光源としての発光素子１２からの光の一部の光路を、操作領域２００方向に変更するライトガイド１８と、基板１０とライトガイド１８との間に設けられた第１の空気層１６と、ライトガイド１８とパネル２０との間に設けられた第２の空気層１７と、を備えて概略構成されている。【選択図】図１
2015153376.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作がなされる操作領域を有する被操作部材と、
前記操作領域になされた操作を検出する検出電極が配置された基体と、
端部から入力した光源からの光の一部の光路を、前記操作領域方向に変更する光路変更部と、
前記基体と前記光路変更部との間に設けられた第１の気体層と、
前記光路変更部と前記被操作部材との間に設けられた第２の気体層と、
を備えた操作検出装置。
【請求項２】
前記光路変更部の前記端部と前記光源との間の前記被操作部材側に、前記光源からの光の透過を抑制する透過抑制部を備えた、
請求項１に記載の操作検出装置。
【請求項３】
前記光路変更部の前記端部と前記光源との間の前記基体側及び前記被操作部材側の少なくとも一方に、前記光源からの光の一部を反射する反射部が設けられた、
請求項１に記載の操作検出装置。
【請求項４】
前記第１の気体層及び前記第２の気体層は、前記操作領域に対応して設けられる、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作検出装置。
【請求項５】
前記第１の気体層は、前記操作領域の周に対応すると共に、前記基体と前記光路変更部との間に配置された第１の隙間部材に基づいて形成され、
前記第２の気体層は、前記操作領域の前記周に対応すると共に、前記光路変更部と前記被操作部材との間に配置された第２の隙間部材に基づいて形成される、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術として、発光部と、発光部と対向して光が入射する入射側面、及び入射した光が出射する出射主表面を有する導光板と、を備えた面光源装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この面光源装置は、さらに、入射側面側の出射主表面の端部の上方から発光部の上方に亘って配置され、かつ、出射主表面とは反対側の面の下方から発光部の下方に亘って配置される金属材料から形成された反射部材と、反射部材及び導光板の間に配置される非拡散性光透過部材と、を備えている。
【０００４】
面光源装置は、光が空気層と非拡散性光透過部材の側面との界面を通過する際に、屈折して出射主表面に対して平行に近い角度で導光板内を進むので、発光部から遠方まで伝播する光を増やし、輝度ムラを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２０５４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来の面光源装置は、出射主表面とは反対側の導光板の面に反射部材が配置されている。従って、この従来の面光源装置を用いて、出射主表面側に接近する検出対象物の接触を検出するタッチセンサを構成する場合は、検出対象物と、この検出対象物と静電結合する検出電極と、の間に、金属材料から形成された反射部材が位置するので、検出対象物の検出が不可能となり、タッチセンサを構成することができない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、輝度ムラを低減すると共に検出対象物の検出を可能とした操作検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、操作がなされる操作領域を有する被操作部材と、操作領域になされた操作を検出する検出電極が配置された基体と、端部から入力した光源からの光の一部の光路を、操作領域方向に変更する光路変更部と、基体と光路変更部との間に設けられた第１の気体層と、光路変更部と被操作部材との間に設けられた第２の気体層と、を備えた操作検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、輝度ムラを低減すると共に検出対象物の検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパネルの上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図２（ｂ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図２（ｃ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。
【図３】図３（ａ）は、第２の実施の形態に係るタッチパネルの上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII（ｂ）-III（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。
【図４】図４（ａ）は、第２の実施の形態に係るタッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図４（ｂ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図４（ｃ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。
【図５】図５（ａ）は、第３の実施の形態に係るタッチパネルの上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のV（ｂ）-V（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。
【図６】図６（ａ）は、第３の実施の形態に係るタッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図６（ｂ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図６（ｃ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。
【図７】図７（ａ）は、比較例１に係るタッチパネルの要部断面図であり、図７（ｂ）は、タッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図７（ｃ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図７（ｄ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。
【図８】図８（ａ）は、比較例２に係るタッチパネルの要部断面図であり、図８（ｂ）は、タッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図８（ｃ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図８（ｄ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。
【図９】図９（ａ）は、比較例３に係るタッチパネルの要部断面図であり、図９（ｂ）は、タッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図９（ｃ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図９（ｄ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。
【図１０】図１０（ａ）は、上述の実施の形態のタッチパネルと上述の比較例の位置Ａの平均輝度のグラフであり、図１０（ｂ）は、位置Ｂの平均輝度であり、図１０（ｃ）は、均斉度を示すグラフである。
【図１１】図１１（ａ）は、マスキング部の変形例を示す要部断面図であり、図１１（ｂ）は、反射部の変形例を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態の要約）
実施の形態に係る操作検出装置は、操作がなされる操作領域を有する被操作部材と、操作領域になされた操作を検出する検出電極が配置された基体と、端部から入力した光源からの光の一部の光路を、操作領域方向に変更する光路変更部と、基体と光路変更部との間に設けられた第１の気体層と、光路変更部と被操作部材との間に設けられた第２の気体層と、を備えて概略構成されている。
【００１２】
この操作検出装置は、光路変更部が第１の気体層と第２の気体層とに挟まれているので、光源からの光が光源から離れた位置まで届き易くなる。また操作検出装置は、接着剤等を用いて一体とされる構成と比べて、厚みが薄くなるので、輝度ムラを低減すると共に検出電極による検出対象物の検出を行うことができる。
【００１３】
[第１の実施の形態]
（タッチパネル１の全体構成）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパネルの上面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のI（ｂ）-I（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。なお、以下に記載する実施の形態に係る各図において、図形間の比率は、実際の比率とは異なる場合がある。
【００１４】
操作検出装置としてのタッチパネル１は、例えば、検出対象物としての操作指の接近及び接触を検出する静電容量方式のタッチセンサである。このタッチパネル１は、後述する光源により操作領域が照明されるように構成されている。
【００１５】
タッチパネル１は、例えば、車両に搭載された電子機器と接続されて、この電子機器を操作することが可能となるように構成されている。タッチパネル１は、一例として、操作者が、空調装置の設定温度の調整、音楽再生装置の音量の調整、メニューの選択等を行えるように、なぞり操作やタッチ操作が検出可能となるように構成されている。
【００１６】
このタッチパネル１は、操作がなされる操作領域２００を有する被操作部材としてのパネル２０と、操作領域２００になされた操作を検出する検出電極１１が配置された基体としての基板１０と、端部１８０から入力した光源としての発光素子１２からの光の一部の光路を、操作領域２００方向に変更する光路変更部としてのライトガイド１８と、基板１０とライトガイド１８との間に設けられた第１の気体層としての第１の空気層１６と、ライトガイド１８とパネル２０との間に設けられた第２の気体層としての第２の空気層１７と、を備えて概略構成されている。
【００１７】
本実施の形態の操作領域２００は、一例として、縦が３６ｍｍ、横が１８ｍｍの長方形となっている。
【００１８】
（基板１０の構成）
基板１０は、一例として、ガラスエポキシ基板等のリジット基板であり、細長い板形状に形成されている。この基板１０の配置面１００には、図１（ｂ）に示すように、検出電極１１と、発光素子１２と、第１の隙間部材としての第１のスペーサ１４と、が配置されている。また基板１０の配置面１００には、黒色のレジスト印刷が施されている。
【００１９】
なお変形例として、基板１０は、リジット基板に限定されず、ポリイミド等のフィルム状のフレキシブル基板であっても良い。
【００２０】
（検出電極１１の構成）
この検出電極１１は、一例として、操作領域２００を短手方向に複数に分割したような形状を有している。検出電極１１は、例えば、導電性を有する銅等の金属材料を用いて形成されている。
【００２１】
検出電極１１は、操作領域２００になされた操作者の操作指と静電結合を行うように構成されている。また検出電極１１は、操作領域２００の長手方向になされたなぞり操作を検出可能に構成されている。検出電極１１は、操作指の検出に基づいて、タッチパネル１が接続された電子機器に検出信号を出力する。
【００２２】
なお変形例として、検出電極１１は、上述の構成に限定されず、交差する複数の電極により、平面の座標が検出可能な構成とされても良いし、操作領域２００に応じた一枚の電極により構成されても良い。
【００２３】
（発光素子１２の構成）
発光素子１２は、一例として、白系の光を出力するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いて構成されている。この発光素子１２は、ライトガイド１８の端部１８０に向けて光を出力するように構成されている。
【００２４】
なお変形例として、発光素子１２の配置は、基板１０上に限定されず、タッチパネル１の外側からライトガイド１８の端部１８０に向けて光を出力するように構成されても良い。
【００２５】
（第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５の構成）
第１のスペーサ１４は、例えば、ポリエチレン等の樹脂材料を用いたフィルム状の部材である。この第１のスペーサ１４の厚みは、一例として、１２μｍである。
【００２６】
第１のスペーサ１４は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、矩形の操作領域２００を囲むように設けられた枠形状を有し、この枠の発光素子１２側の一辺が取り除かれたような形状を有している。
【００２７】
第２のスペーサ１５は、例えば、第１のスペーサ１４と同様に、ポリエチレン等の樹脂材料を用いたフィルム状の部材である。この第２のスペーサ１５の厚みは、一例として、１２μｍである。
【００２８】
第２のスペーサ１５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１のスペーサ１４と同様に、矩形の操作領域２００を囲むように設けられた枠形状を有し、この枠の発光素子１２側の一辺が取り除かれたような形状を有している。この第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５は、操作領域２００に応じた同形状に形成されている。
【００２９】
なお変形例として、第１のスペーサ１４は、基板１０及びライトガイド１８の少なくとも一方に印刷又は塗装により形成されても良い。この印刷の厚みは、一例として、８μｍである。また塗装の厚みは、一例として、２０μｍである。
【００３０】
また変形例として、第２のスペーサ１５は、ライトガイド１８及びパネル２０の少なくとも一方に印刷又は塗装により形成されても良い。この印刷の厚みは、一例として、第１のスペーサ１４と同様に、８μｍである。また塗装の厚みは、一例として、２０μｍである。第１のスペーサ１４と第２のスペーサ１５は、印刷と塗装を組み合わせて形成されても良い。
【００３１】
この第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５の印刷又は塗装は、例えば、上述のフィルムのように、操作領域２００を囲むように行われても良いし、部分的に行われても良い。また第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５の少なくとも一方が、印刷又は塗装で形成された場合、タッチパネル１は、部品点数が少なくなり、製造コストを抑制することが可能となる。
【００３２】
さらに他の変形例として、第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５の少なくとも一方が、はんだにより形成されても良い。このはんだは、例えば、操作領域２００の周囲に部分的に形成される。
【００３３】
（第１の空気層１６及び第２の空気層１７の構成）
第１の空気層１６は、操作領域２００の周に対応すると共に、基板１０とライトガイド１８との間に配置された第１のスペーサ１４に基づいて形成されている。
【００３４】
また第２の空気層１７は、操作領域２００の周に対応すると共に、ライトガイド１８とパネル２０との間に配置された第２のスペーサ１５に基づいて形成されている。
【００３５】
この第１の空気層１６及び第２の空気層１７は、ライトガイド１８と空気層との境界における屈折率が、ライトガイド１８の内部よりも低いので、発光素子１２から出力された光をライトガイド１８内に長く閉じ込めておくことが可能となる。光が長く閉じ込められることにより、発光素子１２から離れた位置における輝度を向上させることが可能となる。
【００３６】
（ライトガイド１８の構成）
ライトガイド１８は、端部１８０から入力した光の光路をパネル２０の方向に変更させると共に、発光素子１２から離れた位置まで光を導くように構成されている。この導かれた光は、第２の空気層１７及びパネル２０を介して操作領域２００から出力するので、操作領域２００が照明される。
【００３７】
このライトガイド１８は、例えば、透明なシリコーン等を用いて形成されている。またライトガイド１８は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、細長い板形状に形成されると共に、操作領域２００に応じた形状を有している。このライトガイド１８の厚みは、一例として、１ｍｍである。
【００３８】
このライトガイド１８の第２のスペーサ１５が配置された面には、光を拡散させるドット印刷が施されている。
【００３９】
（パネル２０の構成）
パネル２０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、操作領域２００よりも一回り大きい板形状を有している。このパネル２０の厚みは、一例として、２ｍｍである。このパネル２０は、例えば、透明な強化ガラス、ポリカーボネート等の樹脂を用いて形成されている。
【００４０】
このパネル２０の表面には、図１（ｂ）に示すように、第１の塗装膜２０１と、第２の塗装膜２０２と、が形成されている。第１の塗装膜２０１は、パネル２０の全面に形成されている。この第１の塗装膜２０１は、例えば、白色の塗料を用いて形成されている。第２の塗装膜２０２は、操作領域２００を囲むように、第１の塗装膜２０１上に形成されている。この第２の塗装膜２０２は、例えば、黒色の塗料を用いて形成されている。
【００４１】
従って、第２の塗装膜２０２に囲まれて露出する第１の塗装膜２０１が、操作がなされる操作領域２００となり、照明される。
【００４２】
（輝度分布について）
図２（ａ）は、第１の実施の形態に係るタッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図２（ｂ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図２（ｃ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。図２（ａ）は、縦軸がタッチパネル１の長手方向（Ｙ軸：ｍｍ）、横軸が短手方向（Ｘ軸：ｍｍ）であり、操作領域２００の中央が原点となっている。また図２（ｂ）は、縦軸がタッチパネル１の長手方向（Ｙ軸：ｍｍ）、横軸が相対輝度（ｃｄ／ｍ２）となっている。図１（ａ）は、色が薄い部分が、輝度が高く、濃い部分が、輝度が低くなっている。後述する図４（ａ）、図６（ａ）、図７（ｂ）、図８（ｂ）及び図９（ｂ）は、図２（ａ）と同様に、色が薄い部分が、輝度が高く、濃い部分が、輝度が低くなっている。
【００４３】
この図２（ａ）〜図２（ｃ）は、シノプシス社製の光学解析ソフト「Ｌｉｇｈｔ  Ｔｏｏｌｓ」を用いたシミュレーションによって得られた結果を図示したものである。以下に示す実施の形態及び比較例のシミュレーションは、同じ光学解析ソフトを用いて行われた。
【００４４】
本実施の形態のタッチパネル１は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、発光素子１２が位置する一方端部近傍の輝度が高く、また中央から他方端部にかけて輝度が安定して高くなっている。この輝度の安定は、図２（ｃ）に示すように、第１の空気層１６及び第２の空気層１７により、光がライトガイド１８に閉じ込められ、離れた位置まで光が到達することに起因している。
【００４５】
（動作）
タッチパネル１は、電圧が印加されると、発光素子１２が光をライトガイド１８に向けて出力する。この出力された光は、ライトガイド１８の端部１８０から内部に入力する。
【００４６】
内部に入力した光は、ライトガイド１８と第１の空気層１６、ライトガイド１８と第２の空気層１７との境界において、透過と反射とを繰り返す。図２（ｃ）に示すように、ライトガイド１８の屈折率が空気層の屈折率よりも大きいことから、ライトガイド１８に入力した光の光路１２０は、基板１０の配置面１００に平行に近いものが多く、発光素子１２よりも離れた位置まで光が到達し、操作領域２００の輝度ムラが低減されて照明される。
【００４７】
（第１の実施の形態の効果）
本実施の形態に係るタッチパネル１は、輝度ムラを低減すると共に操作指の検出を行うことができる。具体的には、タッチパネル１は、ライトガイド１８が第１の空気層１６と第２の空気層１７とに挟まれているので、発光素子１２からの光が発光素子１２から離れた位置まで届き易くなり導光性能が向上する。またタッチパネル１は、接着剤等を用いて一体とされる構成と比べて、厚みが薄くなるので、輝度ムラを低減すると共に操作指の検出を行うことができる。
【００４８】
このタッチパネル１は、フィルム状の第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５によりライトガイド１８を挟んで第１の空気層１６及び第２の空気層１７を形成するので、部材の接着等により空気層を形成する場合と比べて、薄く構成することができる。またタッチパネル１は、薄く形成することができるので、検出電極１１と、パネル２０に接触する操作指と、の距離が近くなるので、第１の空気層１６及び第２の空気層１７を形成することによる検出精度の低下を抑制しつつ、導光性能を向上させることができる。
【００４９】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態は、光の透過を抑制するマスキング部を有する点で第１の実施の形態と異なっている。
【００５０】
図３（ａ）は、第２の実施の形態に係るタッチパネルの上面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のIII（ｂ）-III（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。なお、以下に示す実施の形態において、第１の実施の形態と同じ機能及び構成を有する部分は、第１の実施の形態と同じ符号を付し、その説明は省略するものとする。
【００５１】
本実施の形態のタッチパネル１は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ライトガイド１８の端部１８０と発光素子１２との間のパネル２０側に、発光素子１２からの光の透過を抑制する透過抑制部としてのマスキング部２２を備えて概略構成されている。
【００５２】
本実施の形態の第２のスペーサ１５は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、操作領域２００を囲むような形状を有している。マスキング部２２は、第２のスペーサ１５の発光素子１２側の一辺の裏面１５ａに形成されている。
【００５３】
マスキング部２２は、例えば、黒色の印刷により形成される。従ってマスキング部２２は、発光素子１２から入力した光を、実質的に遮光することが可能となる。なお変形例として、マスキング部２２は、パネル２０の裏面２０ｂに形成されても良い。
【００５４】
（輝度分布について）
図４（ａ）は、第２の実施の形態に係るタッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図４（ｂ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図４（ｃ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。この図４（ａ）〜図４（ｃ）は、上述の光学解析ソフトを用いたシミュレーションによって得られた結果を図示したものである。
【００５５】
このタッチパネル１は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、マスキング部２２が形成されない第１の実施の形態と比べて、発光素子１２の近傍の輝度が抑制されている。また、タッチパネル１は、図４（ｃ）に示すように、マスキング部２２が、発光素子１２近傍の光が拡散する前に実質的に遮光して発光素子１２の近傍の輝度を抑制している。
【００５６】
タッチパネル１は、発光素子１２から出力される光が拡散する前に遮光するので、マスキング部２２が形成される領域が小さくて済み、小型化することができる。
【００５７】
［第３の実施の形態］
第３の実施の形態は、光を反射させる反射部を有する点で上述の実施の形態と異なっている。
【００５８】
図５（ａ）は、第３の実施の形態に係るタッチパネルの上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のV（ｂ）-V（ｂ）線で切断した断面を矢印方向から見た断面図である。
【００５９】
本実施の形態のタッチパネル１は、ライトガイド１８の端部１８０と発光素子１２との間の基板１０側及びパネル２０側に、発光素子１２からの光の一部を反射する第１の反射部３０及び第２の反射部３１を備えて概略構成されている。
【００６０】
本実施の形態の第１のスペーサ１４及び第２のスペーサ１５は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、操作領域２００を囲むような形状を有している。第１の反射部３０は、第１のスペーサ１４の発光素子１２側の一辺の表面１４ａに形成されている。また第２の反射部３１は、第２のスペーサ１５の発光素子１２側の一辺の裏面１５ａに形成されている。
【００６１】
第１の反射部３０及び第２の反射部３１は、例えば、白色の印刷により形成される。なお変形例として、第１の反射部３０が基板１０の配置面１００に形成されると共に、第２の反射部３１がパネル２０の裏面２０ｂに形成されても良い。
【００６２】
また他の変形例として、タッチパネル１は、ライトガイド１８の端部１８０と発光素子１２との間の基板１０側及びパネル２０側の少なくとも一方に、発光素子１２からの光の一部を反射する反射部が設けられても良い。
【００６３】
（輝度分布について）
図６（ａ）は、第３の実施の形態に係るタッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図６（ｂ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図６（ｃ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。この図６（ａ）〜図６（ｃ）は、上述の光学解析ソフトを用いたシミュレーションによって得られた結果を図示したものである。
【００６４】
このタッチパネル１は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、第１の反射部３０及び第２の反射部３１が形成されない第１の実施の形態と比べて、発光素子１２の近傍の輝度が抑制されている。またタッチパネル１は、発光素子１２から離れた位置での輝度が向上している。さらにタッチパネル１は、図６（ｃ）に示すように、第１の反射部３０及び第２の反射部３１が配置されているので、ライトガイド１８に入力する前にパネル２０を透過する光を抑制し、ライトガイド１８に入力する光量を増加させることができる。
【００６５】
［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、上述の実施の形態のタッチパネル１と比較例１〜比較例３との比較について説明する。
【００６６】
（比較例１について）
図７（ａ）は、比較例１に係るタッチパネルの要部断面図であり、図７（ｂ）は、タッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図７（ｃ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図７（ｄ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。この図７（ｂ）〜図７（ｄ）は、上述の光学解析ソフトを用いたシミュレーションによって得られた結果を図示したものである。
【００６７】
比較例１のタッチパネル４は、図７（ａ）に示すように、基板１０とパネル２０にライトガイド１８が挟まれている。つまりこのタッチパネル４は、基板１０とライトガイド１８の間、及びライトガイド１８とパネル２０の間に、空気層が形成されない構成となっている。
【００６８】
（比較例１の輝度分布について）
比較例１のタッチパネル４は、図７（ｂ）及び図７（ｃ）に示すように、発光素子１２の近傍と、−８ｍｍの近傍に、輝度が非常に高い領域が生じている。つまり、図７（ｄ）に示すように、タッチパネル４は、ライトガイド１８に入力する前にパネル２０を透過する光路１２０が発生するので、発光素子１２の近傍に輝度が非常に高い領域が発生する。
【００６９】
またタッチパネル４は、ライトガイド１８及びパネル２０の屈折率が、空気層と比べて近いことから、導光効率が低くなって、発光素子１２から離れた位置での輝度が低くなると共に、輝度ムラが多くなる。さらにタッチパネル４は、ライトガイド１８に入力する光量が少ない。
【００７０】
（比較例２について）
図８（ａ）は、比較例２に係るタッチパネルの要部断面図であり、図８（ｂ）は、タッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図８（ｃ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図８（ｄ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。この図８（ｂ）〜図８（ｄ）は、上述の光学解析ソフトを用いたシミュレーションによって得られた結果を図示したものである。
【００７１】
比較例２のタッチパネル５は、図８（ａ）に示すように、パネル２０の裏面２０ｂにマスキング部２２を備えるものの空気層を備えない構成となっている。
【００７２】
（比較例２の輝度分布について）
比較例２のタッチパネル５は、図８（ｂ）及び図８（ｃ）に示すように、発光素子１２の近傍の輝度の上昇が抑制されているものの、−８ｍｍの近傍に、輝度が高い領域が生じている。また、図８（ｄ）に示すように、タッチパネル５は、ライトガイド１８に入力する前の光がマスキング部２２により吸収され、発光素子１２近傍の輝度が抑制されるものの、ライトガイド１８とパネル２０とが接触しているので、空気層がある場合と比べて、ライトガイド１８からパネル２０に透過する光路１２０が生じ易い。従ってタッチパネル５は、発光素子１２から離れた位置まで光が届き難くなるので、導光効率が低くなって全体の輝度が低下している。
【００７３】
（比較例３について）
図９（ａ）は、比較例３に係るタッチパネルの要部断面図であり、図９（ｂ）は、タッチパネルの輝度分布を示す概略図であり、図９（ｃ）は、発光素子からの距離と相対輝度との関係を示すグラフであり、図９（ｄ）は、発光素子からの光の光路を示した概略図である。この図９（ｂ）〜図９（ｄ）は、上述の光学解析ソフトを用いたシミュレーションによって得られた結果を図示したものである。
【００７４】
比較例３のタッチパネル６は、図９（ａ）に示すように、基板１０の配置面１００に第１の反射部３０が形成されると共に、パネル２０の裏面２０ｂに第２の反射部３１を備えるものの空気層を備えない構成となっている。
【００７５】
（比較例３の輝度分布について）
比較例３のタッチパネル６は、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、発光素子１２の近傍の輝度が高く、さらに−１０ｍｍの近傍の輝度が非常に高くなっている。図９（ｄ）に示すように、タッチパネル６は、ライトガイド１８に入力する光量が増加するものの、発光素子１２の近傍において、ライトガイド１８からパネル２０に透過する光路１２０が生じ易くなるので、導光効率が低く、発光素子１２から離れた位置まで光が届き難くなる。
【００７６】
（実施の形態のタッチパネルと比較例のタッチパネルの比較）
図１０（ａ）は、上述の実施の形態のタッチパネルと上述の比較例の位置Ａの平均輝度のグラフであり、図１０（ｂ）は、位置Ｂの平均輝度であり、図１０（ｃ）は、均斉度を示すグラフである。
【００７７】
平均輝度は、位置Ａ（１３ｍｍ）、位置Ｂ（−１８ｍｍ）における平均輝度を示し、比較例１を基準としている。また均斉度は、輝度ムラを示す指標であり、最少の輝度÷最大の輝度により算出されている。
【００７８】
位置Ａにおける平均輝度は、図１０（ａ）に示すように、比較例１が１、比較例２が０．９８、比較例３が１．１２、第１の実施の形態が３．０５、第２の実施の形態が２．６７、及び第３の実施の形態が３．８６となっている。
【００７９】
この位置Ａにおける平均輝度は、発光素子１２から離れた位置における平均輝度であることから、この値が大きい方が良い。図１０（ａ）に示すように、位置Ａの平均輝度は、第１の空気層１６及び第２の空気層１７が設けられた第１の実施の形態〜第３の実施の形態のタッチパネル１が高いことが分かる。
【００８０】
また位置Ｂにおける平均輝度は、図１０（ｂ）に示すように、比較例１が１、比較例２が０．０２、比較例３が０．０３、第１の実施の形態が１．０４、第２の実施の形態が０．０４、及び第３の実施の形態が０．０８となっている。
【００８１】
この位置Ｂにおける平均輝度は、発光素子１２の近傍の平均輝度であることから、この値が低い方が良い。図１０（ｂ）に示すように、位置Ｂの平均輝度は、マスキング部２２や第１の反射部３０及び第２の反射部３１が設けられているタッチパネルが低くなっている。
【００８２】
つまり、ライトガイド１８が第１の空気層１６及び第２の空気層１７に挟まれたタッチパネルは、位置Ａにおける高輝度化に効果があることが分かる。また、第１の反射部３０と第２の反射部３１、又はマスキング部２２を有するタッチパネルは、位置Ｂにおける高輝度化を抑制する効果があることが分かる。さらに、第１の反射部３０と第２の反射部３１、又はマスキング部２２を有するタッチパネルは、均斉度が高くなることが分かる。
【００８３】
従って、特に、第２の実施の形態及び第３の実施の形態のタッチパネル１は、発光素子１２近傍の高輝度化を抑制すると共に、発光素子１２から離れた位置の輝度を増加させ、操作領域２００における輝度ムラを抑制することができる。
【００８４】
（他の変形例について）
図１１（ａ）は、マスキング部の変形例を示す要部断面図であり、図１１（ｂ）は、反射部の変形例を示す要部断面図である。
【００８５】
図１１（ａ）に示すタッチパネル７は、パネル２０の裏面２０ｂに凹部２２１が形成されている。この凹部２２１には、例えば、黒色の樹脂を含んで形成されたマスキング部２３が設けられている。このパネル２０とマスキング部２３は、２色成形により一体に形成されている。従って、タッチパネル７は、マスキング部２３により、発光素子１２近傍の高輝度化を抑制することができる。
【００８６】
図１１（ｂ）に示すタッチパネル８は、第２のスペーサ１５に反射部３２が設けられている。この反射部３２は、ライトガイド１８に入力する前にパネル２０を透過する光を反射させ、ライトガイド１８に入力する光量を増加させることができる。
【００８７】
以上述べた少なくとも１つの実施の形態のタッチパネルによれば、輝度ムラを低減すると共に検出対象物の検出を行うことが可能となる。
【００８８】
以上、本発明のいくつかの実施の形態及び変形例を説明したが、これらの実施の形態及び変形例は、一例に過ぎず、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。これら新規な実施の形態及び変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更等を行うことができる。また、これら実施の形態及び変形例の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない。さらに、これら実施の形態及び変形例は、発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８９】
１，４〜８…タッチパネル
１０…基板
１１…検出電極
１２…発光素子
１４…第１のスペーサ
１４ａ…表面
１５…第２のスペーサ
１５ａ…裏面
１６…第１の空気層
１７…第２の空気層
１８…ライトガイド
２０…パネル
２０ｂ…裏面
２２…マスキング部
２３…マスキング部
３０…第１の反射部
３１…第２の反射部
３２…反射部
１００…配置面
１２０…光路
１８０…端部
２００…操作領域
２０１…第１の塗装膜
２０２…第２の塗装膜
２２１…凹部
【図１】
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【図３】
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【図５】
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【図１０】
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【図１１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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