(57)【要約】      （修正有）【課題】位置検出精度の優れたタッチパネルを提供する。【解決手段】ＦＴＩＲ（Ｆｒｕｓｔｒａｔｅｄ  Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）方式のタッチパネルにおいて、導光板１１にプリズム１４を接合する。プリズム１４は、導光板１１との接合部である側面１４ａと、光源１２が挿入される溝部１４１とを有する。光源１２の出射光は、溝部１４１の壁面からプリズム１４に入射し、側面１４ａを介してプリズム１４から導光板１１へ伝播する。プリズム１４は、側面１４ａと溝部１４１の壁面とを除いて、表面にメッキ２００が形成されている。【選択図】図３
2015204081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検知体の接触位置を検出するタッチパネルに含まれる位置入力装置において、
光源と、
導光板と、
上記導光板に接合する接合部と、上記光源から光を入射する入射部とを有し、上記入射部から入射した光を、上記接合部を介して導光板へ入射させるプリズムと、
上記導光板に被検知体が接触することによって生じる上記導光板に入射した光の散乱光を受光し、受光結果を示す情報であり上記接触位置の検出のために用いられる受光データを出力する受光部と、
上記接合部と上記入射部とを少なくとも除いて上記プリズムの表面を覆っており、上記光の透過を妨げる非透過部とを備えたことを特徴とする位置入力装置。
【請求項２】
上記非透過部は、上記プリズムから到達した光を上記プリズムへ反射する反射部であることを特徴とする請求項１に記載の位置入力装置。
【請求項３】
上記プリズムには、上記光源を挿入する溝部が形成されており、
上記溝部の壁面が上記入射部になっていることを特徴とする請求項１または２に記載の位置入力装置。
【請求項４】
上記プリズムは角柱状であり、
上記溝部は上記プリズムの側面に形成されており、
上記光源を実装する光源基板を備え、
上記光源基板は、遮光性の材質からなり、上記光源が上記溝部に挿入されるように上記溝部を覆っていることを特徴とする請求項３に記載の位置入力装置。
【請求項５】
上記溝部は上記プリズムの底面に至っており、
上記溝部のうち上記プリズムの底面に形成されている部分を覆うカバー部材が上記底面に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の位置入力装置。
【請求項６】
上記光源基板は、上記溝部を覆うようにして上記側面に密着されており、
上記非透過部は、上記接合部と上記入射部と上記側面における上記光源基板の密着部分とを除いて、上記プリズムの表面を覆うことを特徴とする請求項４または５に記載の位置入力装置。
【請求項７】
上記溝部の壁面と上記光源との間に透明樹脂が充填されることを特徴とする請求項３から６のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項８】
上記光源基板を上記プリズムに対して着脱させるための着脱機構を備えたことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項９】
上記プリズムは、上記導光板のうち、上記被検知体が接触する面とは反対側の面に接合されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項１０】
上記導光板の端部には、上記導光板の内部に向けて光を反射する反射部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項１１】
上記プリズムは面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項１２】
表示装置と、上記表示装置の表示画面に対向配置された請求項１から１１のいずれか１項に記載の位置入力装置と、上記受光部から出力される受光データに基づいて上記被検知体の接触位置を検出する位置検出部とを備えていることを特徴とするタッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画面に対するユーザのタッチ操作の接触位置を検出するタッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、表示装置の表示画面に対するユーザのタッチ操作を検出するタッチパネルの一種として、表示画面に対向配置される導光板と、導光板に光を入射させる光源と、導光板の側端面に対向配置された受光素子とを備え、指やペン等の被検知体が導光板に接触することによって生じる散乱光を受光素子で検知することにより被検知体の接触位置を検出する方式（ＦＴＩＲ方式）のタッチパネルが従来から知られている。
【０００３】
また、下記の特許文献２〜１０には、ＦＴＩＲ方式のタッチパネルにおいて、光源から出射される光を導光板に接合したプリズムを介して導光板に入射させる構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２５８９６７号公報
【特許文献２】特開２０１３−２５０８１２号公報
【特許文献３】特開２０１３−２５０８１３号公報
【特許文献４】特開２０１３−２５０８１４号公報
【特許文献５】特開２０１３−２５０８１５号公報
【特許文献６】特開２０１３−２５０８１６号公報
【特許文献７】特開２０１３−２５０８１７号公報
【特許文献８】特開２０１４−２４７６号公報
【特許文献９】特開２０１４−２１７８９号公報
【特許文献１０】特開２０１４−２１７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導光板に接合したプリズムを介して光源の出射光を導光板に入射させるタッチパネルでは、プリズムの各面のうち導光板との接合部分以外の箇所から僅かではあるが光が漏れるため、漏れた光が受光素子に到達してしまい、位置検出の精度劣化が生じている。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、位置検出精度の優れた位置入力装置およびタッチパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明の一態様は、被検知体の接触位置を検出するタッチパネルに含まれる位置入力装置において、光源と、導光板と、上記導光板に接合する接合部と、上記光源から光を入射する入射部とを有し、上記入射部から入射した光を、上記接合部を介して導光板へ入射させるプリズムと、上記導光板に被検知体が接触することによって生じる上記導光板に入射した光の散乱光を受光し、受光結果を示す情報であり上記接触位置の検出のために用いられる受光データを出力する受光部と、上記接合部と上記入射部とを少なくとも除いて上記プリズムの表面を覆っており、上記光の透過を妨げる非透過部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の態様１によれば、上記接合部と上記入射部とを少なくとも除いて上記プリズムの表面を上記非透過部で覆っているため、上記散乱光以外の光が上記プリズムの表面から漏れて上記受光部へ到達してしまうといった不具合を抑制できる。それゆえ、接触位置の検出精度の劣化を抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態にかかるタッチパネルの外観構成を模式的に示す説明図である。
【図２】図１に示したタッチパネルの機能構成を模式的に示す説明図である。
【図３】図１に示したタッチパネルに含まれる位置入力装置の外観構成を模式的に示す断面図である。
【図４】比較例のタッチパネルにおける光源の出射光の経路を模式的に示す説明図である。
【図５Ａ】図１に示したタッチパネルに取り付けられるプリズムを模式的に示す斜視図である。
【図５Ｂ】図１に示したタッチパネルに取り付けられるプリズムを模式的に示す斜視図であり、図５Ａとは異なる部分を描写した図である。
【図６】図１に示したタッチパネルにおいて、導光板と、プリズムと、光源の主軸方向との関係を模式的に示す説明図である。
【図７】図１に示したタッチパネルにおける受光部および導光板の構成を模式的に示す説明図である。
【図８】図１に示したタッチパネルにおける被検知体の接触位置の検出方法を示す説明図である。
【図９】従来技術の問題点を説明するための図であり、従来技術のタッチパネルの要部を示す分解斜視図である。
【図１０Ａ】従来技術のタッチパネルにおける光源の出射光の経路のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０Ｂ】図１に示したタッチパネルにおける光源の出射光の経路のシミュレーション結果を示す図である。
【図１１】プリズムから光源基板を着脱できるタッチパネルを示す説明図である。
【図１２】プリズムの溝部の壁面と光源との隙間を樹脂で充填したタッチパネルを示す説明図である。
【図１３Ａ】プリズムから光源基板を着脱させるための着脱機構の第１実施例を示した説明図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの着脱機構においてプリズムから光源基板を取り外した様子を示す説明図である。
【図１４Ａ】プリズムから光源基板を着脱させるための着脱機構の第２実施例を示した説明図である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの着脱機構においてプリズムから光源基板を取り外した様子を示す説明図である。
【図１５Ａ】プリズムから光源基板を着脱させるための着脱機構の第３実施例を示した説明図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａの着脱機構においてプリズムから光源基板を取り外した様子を示す説明図である。
【図１６】プリズムから光源基板を着脱させるための着脱機構の第４実施例を示した説明図である。
【図１７】半値角が±１５°の指向性を示す図である。
【図１８】半値角が±１５°の指向性を示すＬＥＤを示す図である。
【図１９】最適な光源の配置範囲を示す説明図である。
【図２０】プリズムの変形例を示した説明図である。
【図２１】タッチパネルに取り付けられる受光部の変形例を示した説明図である。
【図２２】導光板のエッジにプリズムを取り付けた構成を示した説明図である。
【図２３】プリズムの設置個所を示した第１の説明図である。
【図２４】プリズムの設置個所を示した第２の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態にかかるＦＴＩＲ（Frustrated Total Internal Reflection）方式のタッチパネル１００の外観構成を模式的に示す説明図であり、図２は、タッチパネル１００の機能構成を模式的に示す説明図である。図３は、図１および図２に示すタッチパネルに含まれる位置入力装置の外観構成を模式的に示す断面図である。
【００１２】
図２に示したように、タッチパネル１００は、位置入力装置１０と表示装置３０とを備えている。
【００１３】
表示装置３０は、表示制御部３１と表示パネル３２とを備えている。
【００１４】
表示制御部３１は、タッチパネル１００に接続されたホスト装置２４０から入力される画像データに応じて表示パネル３２の表示状態を制御する。
【００１５】
表示パネル３２は、表示制御部３１の指示に応じた画像を表示画面に表示させる。なお、表示パネル３２は、表示制御部３１の指示に応じた画像を表示する機能を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、液晶表示パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示パネルなどを用いることができる。
【００１６】
ホスト装置２４０は、画像データを表示装置３０に出力する機能と、当該画像データに応じた画像に対するユーザの操作入力内容を示す信号を位置入力装置１０から受け付ける機能とを有するものであり、例えば、パーソナルコンピュータ、テレビ受像機、各種映像再生装置などを用いることができる。また、ホスト装置２４０は、タッチパネル１００と一体的に設けられていてもよく、タッチパネル１００と別体として設けられ、タッチパネル１００との間で通信を行うものであってもよい。
【００１７】
位置入力装置１０はユーザに情報入力を行わせる装置である。具体的には、位置入力装置１０は、被検知体（指またはペン）による位置指定をユーザに行わせることによって情報入力を行うようになっている。
【００１８】
位置入力装置１０は、図２に示すように、光源１２、受光部１３、記憶部２５、制御部２０、および位置情報出力部２４を備えている。さらに、位置入力装置１０は、図１および図３に示すように、導光板１１、プリズム１４、光源基板１５を備えている。また、制御部２０は、図２に示すように、発光制御部２１、接触位置特定部２２、および接触座標算出部２３を備えている。なお、制御部２０が表示制御部３１の機能を兼ねていてもよい。
【００１９】
導光板１１は、表示パネル３２の表示画面を覆うように表示パネル３２に対向配置されており、光源１２からプリズム１４を介して当該導光板１１に入射した光を当該導光板１１内で伝播させる。本実施形態では、厚さ２ｍｍのアクリル樹脂からなる導光板１１を用いている。ただし、導光板１１の材質および厚さは特に限定されるものではなく、従来から公知の種々の導光板を用いることができる。
【００２０】
光源１２は、複数の発光素子を一方向に並べてユニット化（アレイ化）したものであり（図３および図５Ｂ参照）、光源基板１５に実装される。本実施形態では、光源１２を構成する発光素子として、波長８５０ｎｍの赤外線（赤外波長光）を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いている。
【００２１】
なお、図１に示すように、導光板１１は板面法線方向から見た形状（被検知体が接触する面の形状）が略矩形形状である。そして、図１および図３に示すように、光源１２は、導光板１１における上記略矩形形状の周縁部を構成する４辺のうちの１辺（エッジ１１ａと称す）の近傍に位置するプリズム１４の溝部１４１に挿入されている。光源１２を構成する複数の発光素子の配列方向は、エッジ１１ａの長手方向と平行な方向且つ導光板１１の板面（裏面または表面）に平行な方向である。
【００２２】
ここで、上記の「略矩形形状」とは、必ずしも厳密に矩形形状であることを意味するものではなく、概ね矩形形状であることを意味している。したがって、例えば矩形形状の角部を面取加工した形状であってもよく、矩形形状の辺の部分（矩形形状の辺と表示領域に対向する領域との間の領域）に凹凸や切欠部が設けられていてもよい。
【００２３】
また、上記の「１辺（エッジ１１ａ）の近傍に位置するプリズム１４」の態様としては、（ａ）導光板１１の板面法線方向から見て導光板１１のエッジ１１ａと表示パネル３２の表示領域３２ａとの間の範囲Ｇ（図２３参照）にプリズム１４が配置される態様、（ｂ）導光板１１の板面法線方向から見る場合にエッジ１１ａとプリズム１４とが重畳するようにプリズム１４が配置される態様（図２４参照）、（ｃ）エッジ１１ａに対してプリズム１４が接合される態様（図２２参照）が含まれる。なお、本実施形態では、プリズム１４は図２３に示す範囲Ｇに位置するように導光板１１の裏面に貼り付けられる。
【００２４】
図５Ａは、プリズムを模式的に示す斜視図である。図５Ｂは、プリズムを模式的に示す斜視図であって、図５Ａとは異なる部分を描写したものである。
【００２５】
プリズム１４は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、底面が略直角三角形をなす略三角柱形状の光学部材である。プリズム１４としては、導光板１１と同じ材質のものが用いられることが好ましい。それゆえ、本実施形態においては、透明アクリル樹脂からなるプリズム１４が用いられる。
【００２６】
なお、上記の「略三角柱形状」についても、必ずしも厳密に「略三角柱形状」を意味するものではなく、概ね「三角柱形状」であることを意味している。したがって、プリズム１４は、例えば、前述の三角柱形状の角部や稜部を面取加工した形状であってもよいし、三角柱形状の各面に溝部や凹凸や切欠部が設けられていてもよい。この点、本実施形態のプリズム１４には、図３、図５Ａ、および図５Ｂに示されるように、光源１２を挿入するための溝部１４１が形成されている。
【００２７】
プリズム１４は、図３に示すように、互いに垂直な側面１４ａ,１４ｂと、側面１４ａ,１４ｂに対する傾き角が鋭角になる側面１４ｃとを有し、側面１４ａが導光板１１の裏面に平行になり、側面１４ｂが導光板１１の裏面に垂直になり、側面１４ｂが導光板１１の中央側に配置され、側面１４ｃが導光板１１の周縁部側（エッジ１１ａ側）に配置されるように導光板１１の裏面における当該導光板１１の端部近傍に接着剤または溶剤によって接着される。具体的には、図１および図３に示されるように、プリズム１４の底面が、導光板１１の板面（裏面または表面）に対して垂直になり、光源１２を構成する発光素子の配列方向と垂直になるように、プリズム１４の側面１４ａと導光板１１の裏面とが接着剤によって接合される。
【００２８】
なお、接着箇所に気泡が生じないように接着を行う必要がある。前記の接着剤は、光源１２から出射される光を透過するものであればよく、例えば従来から公知の光学用接着剤または溶剤を用いることができる。但し、導光板１１の屈折率およびプリズム１４の屈折率に近い材料からなる接着剤や溶剤をもちいることが好ましい（例えば透明アクリル樹脂系の接着剤や溶剤）。また、プリズム１４は導光板１１と一体的に形成されたものであってもよい。
【００２９】
前述した溝部１４１は、側面１４ｃに形成されており、光源１２の光の出射方向と溝部１４１の底部とが交差するように光源１２を挿入している。
【００３０】
また、図６に示すように、プリズム１４の側面１４ｃに平行な面５０１と導光板１１の裏面とのなす角度が５０°になり、光源１２の出射光の主軸方向５５０と面５０１とが垂直になるように、導光板１１、光源１２、プリズム１４の位置関係および形状が定められる。
【００３１】
また、本実施形態では、図３に示すように、導光板１１との接合部である側面１４ａと、溝部１４１の壁面（底部を含む）とを除いて、プリズム１４の表面にはメッキ２００が形成されているが、このメッキ２００については後に詳述する。
【００３２】
以上の構成において、光源１２から出射される光は、図３に示すように、プリズム１４の溝部１４１からプリズム１４の内部に入射してプリズム１４の内部を進行する。プリズム１４の内部を進行する光は、プリズム１４における導光板１１との接合部である側面１４ａを介して導光板１１内に入射し、導光板１１の表面に到達する。この際、本実施形態では、光源１２から主軸方向に出射された光が導光板１１の表面に対して、導光板１１の表面（空気との境界面）における臨界角４１．２５°よりも大きい入射角５０°で入射するようになっている。なお、本実施形態では、上述したようにアクリル樹脂（屈折率１．４９）からなる導光板１１を用いており、導光板１１と空気との境界面における臨界角をスネルの法則から算出すると４２．１５°となる。
【００３３】
臨界角よりも大きい角度で導光板１１に入射した光（図３のａ，ｂ参照）は導光板１１の表面で全反射し、導光板１１の表面と裏面とで全反射を繰り返しながら導光板１１内を伝播していく。また、臨界角で導光板１１に入射した光（図３のｃ参照）は、導光板１１の表面（空気との境界面）に沿って伝播していく。また、臨界角よりも小さい角度で入射した光（図３のｄ参照）は、その大部分（図３のｄ１参照）が導光板１１の表面から空気中に進行していき、一部（図３のｄ２参照）が導光板１１の表面で反射されて裏面から導光板１１の外部に出射される。
【００３４】
このように、本実施形態では、光源１２として用いているＬＥＤの出射光の指向性を考慮し、主軸方向（出射光の光強度が最大となる方向；出射角０°）に出射された光の導光板１１の表面への入射角が臨界角よりも大きい角度（５０°）になるように、導光板１１、プリズム１４、および光源１２の位置関係、形状、サイズ等を定めている。これにより、本実施形態では、導光板１１に被検知体（ユーザの指あるいはペン等）が接触したときに導光板１１の表面で光の散乱が生じ、それを検出することで被検知体の接触位置を精度よく検出できるようになっている。
【００３５】
この点について、図４に示す比較例を参照しながらより詳細に説明する。図４は、光源１２’を導光板１１’の端面（エッジ部）に対向配置したタッチパネルであり、光源１２’の出射光の主軸方向が導光板１１’の面内方向に平行になるように光源１２’の出射光を導光板１１’の端面から入射させる場合の光の進行経路を示す説明図である。図４に示した比較例では、光源１２’から主軸方向に出射された光（図４のｍ参照）は導光板１１’内を空気との界面で反射することなく（導光板１１’の表面および裏面に入射することなく）、導光板１１’の板面平行方向に直線的に伝播して導光板１１’の端部（光源１２’と対向している端部とは反対側の端部）に到達する。この場合、導光板１１’の表面を伝播する光の強度が弱くなり、導光板１１‘に被検知体が接触したときに導光板１１’の表面で生じる散乱光の強度が小さくなるため、接触位置の検知精度が低下してしまう。
【００３６】
これに対して、本実施形態では、図３に示すように、光源１２から主軸方向（出射光の光強度が最大となる方向；出射角０°）に出射される光の導光板１１の表面への入射角度を臨界角よりも大きくしているので、導光板１１に被検知体が接触したときに導光板１１の表面で生じる散乱光の強度が強くなり、接触位置の検知精度を向上させることができる。
【００３７】
図１に示す受光部１３は、ユーザが指あるいはペン等の被検知体を導光板１１に接触させたときに生じる散乱光を受光し、受光結果に応じた電気信号を生成して制御部２０に伝達する。本実施形態では、図１に示すように、受光部１３が３つ設けられている。
【００３８】
図７は、受光部１３および導光板１１の構成を示す説明図である。
【００３９】
図７に示したように、受光部１３は、レンズ１６、バンドパスフィルタ１７、および撮像素子１８を備えている。また、導光板１１における受光部１３に対応する位置には、導光板１１の表面側から裏面側に向かって先細になるように導光板１１の表面側をすり鉢状（円錐状、テーパ状）にくり貫いた凹部１９が設けられている。
【００４０】
これにより、図７に示したように、ユーザが被検知体Ｘ（ユーザの指あるいはペン等）を導光板１１の表面に接触させることで位置入力を行うと、光源１２から導光板１１に入射して導光板１１内を伝播している光が導光板１１と被検知体Ｘとの接触部において散乱する。そして、散乱した光の一部は再び導光板１１内を伝播して凹部１９に到達し、凹部１９で反射して受光部１３に入射する。
【００４１】
受光部（光検出用カメラ）１３に入射した光はレンズ１６およびバンドパスフィルタ１７を介して撮像素子１８の撮像面に集光され、撮像素子１８によって撮像される。これにより、上記散乱光の輝点情報（画像データ，受光データ）が生成される。
【００４２】
なお、図１に示すように、受光部１３とプリズム１４とは、導光板１１のエッジ１１ａの近傍に配置されているが、受光部１３よりもプリズム１４の方がエッジ１１ａに近い位置に配置されている。これは、プリズム１４と導光板１１との接合部（側面１４ｂ）が受光部１３の観測領域（検知範囲）に含まれないようにするためである。
【００４３】
つぎに、図２に示す制御部２０が備える発光制御部２１、接触位置特定部２２、および接触座標算出部２３を説明する。
【００４４】
発光制御部２１は、光源１２の動作を制御し、発光状態と消灯状態とに切り替える。
【００４５】
接触位置特定部（位置検出部）２２は、受光部１３から入力される電気信号（輝点情報）に基づいて導光板１１に対する被検知体の接触位置を特定する。
【００４６】
図８は、被検知体の接触位置（ユーザに入力された位置）の検出方法を示す説明図である。
【００４７】
被検知体Ｘが導光板１１に接触すると、光源１２から導光板１１に入射して導光板１１内を伝播する光の散乱が生じる（図７参照）。この散乱によって生じた散乱光は、受光部１３に入射し、各受光部１３の撮像素子１８によって撮像され、各受光部１３に対する接触位置の角度情報が検出される。これにより、３つの受光部１３の中から選択される少なくとも２つの受光部１３によって検出された角度情報から、三角測量法を用いて接触位置が検出される。
【００４８】
例えば、図８に示すように、接触位置の座標をＰ（Ｘｐ，Ｙｐ）とし、３つの受光部１３のうちの２つを受光部１３ａ，１３ｂとし、受光部１３ａに対する散乱光の入射角度をα＝４０°、受光部１３ｂに対する散乱光の入射角度をβ＝５０°、受光部１３ａの撮像面の中心部と受光部１３ｂの撮像面の中心部との間隔をＬ＝５６０ｍｍとすると、「Ｌ＝Ｙｐ／ｔａｎα＋Ｙｐ／ｔａｎβ」より、
Ｙｐ＝Ｌ／（１／ｔａｎα＋１／ｔａｎβ）
＝Ｌ・ｓｉｎα・ｓｉｎβ／ｓｉｎ（α＋β）
＝５６０・ｓｉｎ４０°・ｓｉｎ５０°／ｓｉｎ（４０°＋５０°）
＝２７５．７４
Ｘｐ＝Ｙｐ／ｔａｎα
＝２７５．７４／ｔａｎ４０°
＝３２８．６１°
となる。
【００４９】
なお、各受光部１３の撮像素子１８によって生成される撮像データにおける散乱光の入射角度と、導光板１１上の座標系における位置および角度との対応関係を示すデータ（例えばマトリクス化されたデータ）を予めキャリブレーションを行うなどして作成しておき、当該データを用いて接触位置を算出するようにしてもよい。
【００５０】
接触座標算出部２３は、接触位置特定部２２によって検出された導光板１１上の接触位置の座標を、記憶部２５に予め格納されている導光板１１における座標系と表示画面における座標系との対応関係を示すデータに基づいて表示画面の座標系に変換（補正）する。これにより、表示画面に対する被検知体Ｘの操作指示位置（接触位置）、すなわち導光板１１に対する被検知体の接触位置に対応する表示画面の座標系における座標位置が検出される。
【００５１】
位置情報出力部２４は、接触座標算出部２３が特定した表示画面に対する操作指示位置の座標を示す情報（指示情報）をホスト装置２４０に出力する。これにより、ホスト装置２４０において、表示画面に表示させた画像と表示画面に対する被検知体Ｘの接触位置とに基づいて、ユーザからの指示内容が検出される。
【００５２】
なお、図２に示す制御部２０は、位置情報入力装置２０に備えられている必要はなく、ホスト装置２４０に備えられていてもよいし、表示装置３０に備えられていてもよい。つまり、ホスト装置２４０または表示装置３０が、受光部１３の輝点情報を受信し、この輝点情報に基づいて被検知体Ｘの接触位置を検出するようになっていても構わない。
【００５３】
ところで、従来技術のタッチパネルにおいては、プリズムの表面からプリズム外部に漏れる光や、光源からプリズムへ入射せずに漏れる光に起因して検出精度劣化の問題が生じており、本実施形態では当該問題が抑制されるようになっている。以下では、この点を図に基づいて説明する。
【００５４】
図９は、従来技術の問題点を説明するための図であり、従来技術のタッチパネルの要部を示す分解斜視図である。図９に示すプリズム６００の各面のうち、導光板５００の裏面に対して平行な側面６００ａと導光板５００の裏面とは接合される（図では離れているが実際には接合される）。また、図９のプリズム６００の各面のうち、導光板５００の裏面に対して垂直な側面６００ｂと当該裏面に対して傾斜している側面６００ｃとは露出しており、各底面６００ｄ、６００ｅも露出している。
【００５５】
また、プリズム６００には、光源６５０を挿入するための溝部が形成されておらず、光源６５０を実装する光源基板６１０は、側面６００ｃと間隔をあけて対向配置され、側面６００ｃが光源６５０の光を入射する入射部になる。
【００５６】
図９の構成によれば、光源６５０からプリズム６００の内部に入射して進行する光のうち、導光板５００との接合部（側面６００ａ）を透過せずに当該接合部を反射してしまう光もあるが、このような光が底面６００ｄ、６００ｅや側面６００ｂ、６００ｃから外部に漏れてしまい、この漏れ光が受光部７００に到達してしまうといった事態が生じていた。また、光源６５０から側面６００ｃに到達した光のうち、プリズム６００の内部に進行せずに、プリズム６００の外部に反射してしまう光もあり、この光が受光部１３に到達してしまうという事態も生じていた。
【００５７】
これらの事態が生じると、導光板５００に対する被検知体の接触による散乱光以外の光を受光部７００が受光してしまい、受光部７００の検出精度劣化という問題が生じる。また、導光板５００の内部を伝播する光の量が低下し、光量ロスという問題が生じる。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、以上の問題を抑制するために、導光板１１に至るまでの光路において様々な工夫がなさされている。以下ではこの点について説明する。
【００５９】
図３および図５に示すように、本実施形態のプリズム１４は、導光板１１の裏面に対して平行な側面１４ａと、導光板１１の裏面に対して垂直な側面１４ｂと、導光板１１の裏面に対して傾斜している側面１４ｃを有している。
【００６０】
プリズム１４の側面１４ａは、図３に示すように、導光板１１の裏面に接合される接合部である。
【００６１】
また、図３、図５Ａ、図５Ｂ、および図６に示すように、プリズム１４の側面１４ｃには、光源１２を構成する複数の発光素子の配列方向（エッジ１１ａと平行な方向）に沿って切り欠かれている溝部（凹部）１４１が形成されている。この溝部１４１は、図５Ｂに示すように、一方の底面１４ｄから他方の底面１４ｅに至るまで形成されている（底面１４ｄ・１４ｅも切り欠かれている）。
【００６２】
さらに、図３に示されるように、本実施形態のプリズム１４は、導光板１１との接合部である側面１４ａと、光源１２が挿入される溝部１４１の壁面とを除いて、表面にメッキ２００が形成されている。つまり、プリズム１４の表面のうち、図５Ａおよび図５Ｂに示される側面１４ａおよび溝部１４１の壁面にはメッキを形成しないが、側面１４ｂ，１４ｃ、底面１４ｄ，１４ｅにメッキ２００を形成している。なお、溝部１４１の壁面には、図１１に示すように、底部１４１ａと側部１４１ｂとが含まれるが、底部１４１ａ、側部１４１ｂの両方共、メッキを形成しない。
【００６３】
メッキ２００は、プリズム１４の表面に密着している側の面（プリズム１４との界面）が光を反射させる反射面になっている。メッキ２００の材料としては、銀、アルミニウム、３価クロムが挙げられる。また、プリズム１４に対してメッキを形成する手法としては周知慣用の手法を用いることができる。例えば、蒸着、化学メッキ、電気メッキ、スプレー等によってメッキを形成できる。
【００６４】
また、図３および図５Ｂに示すように、メッキ加工されたプリズム１４の側面１４ｃには、遮光性を有する材質からなる光源基板１５が取り付けられている。具体的には、溝部１４１に光源１２が挿入され、溝部１４１のうち側面１４ｃの側に形成されている部分と側面１４ｃとが光源基板１５に覆われるように（密封されるように）、側面１４ｃ全体に光源基板１５が密着している。
【００６５】
さらに、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、メッキ加工されたプリズム１４の底面１４ｄ，１４ｅの各々に対してカバー３００を貼り付ける。具体的には、底面１４ｄ，１４ｅの全域、および、溝部１４１のうち底面１４ｄ，１４ｅの側に形成されている部分（凹部）が覆われるように（密封されるように）、底面１４ｄ，１４ｅにカバー３００が密着している。なお、カバー（カバー部材）３００は、メッキ加工されているアクリル板であり、光を反射する性質を有している。
【００６６】
以上のように加工されたプリズム１４のうちメッキ加工されていない側面１４ａは導光板１１の裏面に接合される。本実施形態のタッチパネル１００には、図１に示すように、以上のようなプリズム１４が２つ設けられる。
【００６７】
また、図３に示すように、導光板１１の各周縁部のうち、プリズム１４の近傍の周縁部（エッジ１１ａ）には、導光板１１の内部を伝播する光を入射すると当該光を導光板１１の内部に向けて反射する反射ミラーが形成されている。
【００６８】
以上の構成によれば、導光板１１との接合部である側面１４ａと光源１２からの光を入射する溝部１４１とを除いて、プリズム１４の表面をメッキ２００で覆っている。メッキ２００は光を透過しない非透過部として機能するため、導光板１１の散乱光以外の光がプリズム１４の表面から受光部１３へ到達してしまうといった不具合を抑制できる。それゆえ、接触位置の検出精度の劣化を抑制できるという効果を奏する。
【００６９】
特に、本実施形態では、プリズム１４の内部からメッキ２００に到達した光はメッキ２００によってプリズム１４の内部に反射されるため、プリズム１４からの光の漏れを抑制できるだけではなく、プリズム１４から導光板１１へ伝播される光の量の低下を抑制でき、光量ロスを抑制できる。
【００７０】
さらに、本実施形態によれば、光源１２はプリズム１４の溝部１４１の壁面に囲まれているため、光源１２の照射光を効率よくプリズム１４に取り込むことができる。
【００７１】
また、図３および図１１に示すように、溝部１４１の壁面は底部１４１ａおよび側部１４１ｂからなり、光源１２の照射光の殆どが底部１４１ａを介してプリズム１４の内部に進行するものの、底部１４１ａで僅かに光の反射が生じる。しかし、本実施形態では、図１１のように底部１４１ａに対して垂直に延びる側部１４１ｂが形成されているため、底部１４１ａで反射する光は側部１４１ｂに到達し、側部１４１ｂを介してプリズム１４の内部に入射する。つまり、底部１４１ａで反射が起こったとしても、この反射光を側部１４１ｂからプリズム１４の内部に取り込めるため、光量ロスを抑制できる。
【００７２】
また、図３に示すように、溝部１４１のうち側面１４ｃの側に形成されている部分は、遮光性を有する光源基板１５に覆われている。それゆえ、溝部１４１のうち側面１４ｃの側に形成されている部分からの光の漏れを抑制できる。さらに、図５に示すように、溝部１４１のうちプリズム１４の底面１４ｄ・１４ｅの側に形成されている部分はカバー３００に覆われているため、この部分からの光の漏れも抑制できる。
【００７３】
さらに、本実施形態によれば、導光板１１のエッジ１１ａに反射ミラー２８０を設けているため（図３参照）、導光板１１からの光の漏れを抑制でき、これにより光量ロスを抑制できる。
【００７４】
図１０Ａは、従来技術のタッチパネルにおける光源の出射光について、光路追跡法によるシミュレーション結果を示す図であり、図１０Ｂは、本実施形態のタッチパネル１００における光源の出射光について、光路追跡法によるシミュレーション結果を示す図である。なお、図１０Ａに示す従来技術においては、プリズムにメッキが形成されておらず、プリズムの各面（導光板との接合面を除く）は露出されている。また、図１０Ａに示す従来技術においては、光源を挿入する溝部がプリズムに形成されておらず、光源基板とプリズムとは間隔を空けている。また、図１０Ａに示す従来技術においては、本実施形態の反射ミラー２８０に相当する部材も設けられていない。
【００７５】
図１０Ａと図１０Ｂとから、従来技術よりも本実施形態のタッチパネル１００の方が導光板の内部を伝播する光の量が多いことがわかる。それゆえ、本実施形態の構成によれば、従来技術よりも光量ロスを抑制できることが明らかである。
【００７６】
なお、以上示した実施形態においては、透明アクリル樹脂からなるプリズム１４を用いたが、勿論、樹脂以外の材質のプリズムを用いてもよい。例えば、酸化鉄成分を抑制している高透過ガラス（例えばパイレックス（登録商標））からなるプリズムを利用してもよい。但し、本実施形態では、赤外線の透過率、加工性、コスト等の条件を考慮し、透明アクリル樹脂からなるプリズムを用いている。
【００７７】
また、以上示した実施形態では、プリズム１４の表面をメッキ２００で覆っているが、メッキ２００に限られるものではない。例えば、アルミニウムの薄板からなるケース（反射部材）にプリズム１４を挿入し、当該ケースによってプリズム１４の表面から漏れる光をプリズム１４の内部へ反射するようになっていてもよい。但し、この場合、溝部１４１および側面１４ａ（接合部）を露出させるための開口を前記ケースに形成する必要がある。
【００７８】
さらに、メッキ２００やアルミニウムの薄板からなるケースのような反射部材でなくてもよく、要は、溝部１４１および側面１４ａ（接合部）を除くプリズム１４の表面を、光を透過させない部材で覆うようになっていればよい。例えば、溝部１４１および側面１４ａ（接合部）を除くプリズム１４の表面を、黒色テープのような遮光部材（非透過部）で覆うようになっていてもよい。このような構成であっても、プリズム１４を介して光源１２の出射光を導光板１１に入射させることができ、且つ、導光板１１の散乱光以外の光がプリズム１４の表面から受光部１３へ到達してしまう事態を抑制できるからである（接触位置の検出精度の劣化を抑制できる）。
【００７９】
また、以上示した実施形態では、プリズム１４の底面１４ｄ，１４ｅを覆うカバー３００としてメッキ加工されているアクリル板を用いたが、当該アクリル板に限定されるものではない。つまり、メッキのような反射材料を用いなくてもよく、光を透過させない材料であればよい（光の漏れを抑制できるため）。例えば、黒色で塗装したアクリル板や黒色テープのような遮光部材をカバー３００としてもよい。但し、以上のような遮光部材よりも、反射性を有するメッキの方が光量効率という点から好ましいため、本実施形態では、メッキ加工されているアクリル板からなるカバー３００を使用している。
【００８０】
また、本実施形態では、導光板１１の裏面にプリズム１４を接合する構成になっているが、プリズム１４の接合位置は導光板１１の裏面に限られるものではなく、例えば、図２２に示すように、プリズム１４を導光板１１の端部（エッジ）に取り付けるようになっていてもよい。
【００８１】
但し、導光板１１の裏面にプリズム１４を接合する構成（図１、図３）の方が図２２に示す構成よりもメリットが多いため、本実施形態では導光板１１の裏面にプリズム１４を接合する構成を採用している。なお、前記のメリットの例は以下の通りである。まず、図１の構成によれば、光源およびプリズムを導光板の外側に配置しなくてもよいので、装置の小型化が可能になる。また、図２２のように導光板１１の端部にプリズム１４を取り付ける場合、導光板との貼合せ加工が困難であり、プリズム１４の鋭角部が剥き出しになるため、製造組立時の怪我やプリズム１４自体の破損といった問題が生じるが、図１の構成では導光板１１の加工が容易であり、そのような問題が生じにくい。また、図２２の構成では導光板１１反りや撓みによって光源１２の位置ズレが生じやすくなるが、図１の構成では導光板１１反りや撓みが起こっても光源１２の位置ズレが生じにくい。
【００８２】
〔実施形態２〕
実施形態１では、図３に示すように、メッキ加工されたプリズム１４の側面１４ｃに、遮光性を有する材質からなる光源基板１５が密着している。ここで、プリズム１４の側面１４ｃのうち、光源基板１５との密着部分については、メッキを形成しなくても当該密着部分からの光の漏れは光源基板１５の存在によって抑制される。
【００８３】
そこで、実施形態２では、プリズム１４のうち、導光板１１との接合部である側面１４ａと、光源１２が挿入される溝部１４１の壁面と、側面１４ｃにおける光源基板１５との密着部分とを除いて、表面にメッキ２００を形成するようになっている。このような構成であっても、導光板１１に被検知体が接触することによって生じる導光板１１の散乱光以外の光がプリズム１４の表面から漏れて受光部１３へ到達してしまうといった不具合を抑制でき、位置検出精度の劣化を抑制できる。
【００８４】
〔実施形態３〕
溝部１４１の壁面において光の散乱が生じると、プリズム１４に入射する光量の低下が生じる。そこで、溝部１４１の壁面を研磨することが好ましい。具体的には、図１１に示すように、溝部１４１の壁面は底部１４１ａおよび側部１４１ｂを有しているが、底部１４１ａおよび側部１４１ｂに研磨することが好ましい。これにより、溝部１４１の壁面での光の散乱の発生を抑制でき、プリズム１４に入射する光量の低下を抑制できる。
【００８５】
〔実施形態４〕
図１２に示すように、溝部１４１の壁面と光源１２の隙間に透明樹脂１６０を充填するようになっていてもよい。透明樹脂１６０としては、シリコーン樹脂（シリコーングリース）、アクリル系接着剤が挙げられるが、屈折率がプリズム１４に近いものが好ましい。
【００８６】
図１２に示す透明樹脂１６０を充填する構成の場合、実施形態３のように溝部１４１の壁面を研磨しなくても、溝部１４１の壁面での光の散乱の発生を抑制でき、プリズム１４に入射する光量の低下を抑制できる。また、溝部１４１の壁面を研磨する実施形態３よりも、溝部１４１の壁面を研磨せずに透明樹脂１６０を充填する実施形態４の方がプリズムの製造工程を簡素化させることができるというメリットがある。
【００８７】
但し、図１２に示す透明樹脂１６０を充填する構成の場合、光源１２とプリズム１４とが接着されてしまうため、プリズム１４から光源基板１５を取り外すことが困難になるというデメリットがあるが、図１１に示す実施形態３の構成の場合、プリズム１４から光源基板１５を容易に取り外すことができる。
【００８８】
〔実施形態５〕
図１１に示すようにプリズム１４から光源基板１５を取り外すことを可能にするためには、光源基板１５をプリズム１４に対して着脱させる着脱機構を備える必要がある。本実施形態では、この着脱機構について説明する。
【００８９】
図１３Ａは、プリズム１４から光源基板１５を着脱させる着脱機構の第１実施例を示した説明図であり、図１３Ｂは、図１３Ａの着脱機構においてプリズム１４から光源基板１５を取り外した様子を示す説明図である。
【００９０】
図１３Ａおよび図１３Ｂに示す着脱機構８００は、アクリル樹脂からなる固定部８００Ａと、導光板１１を固定部８００Ａにネジ止めして固定するビス８００Ｂと、光源基板１５を固定部８００Ａにネジ止めして固定するビス８００Ｃとを備える。固定部８００Ａは、つや消し黒にて塗装されている。
【００９１】
図１３Ａおよび図１３Ｂの構成によれば、ビス８００Ｂ、８００Ｃによって、光源１２を実装した光源基板１５をプリズム１４から容易に取り外すことができる。また、固定部８００Ａは、つや消し黒にて塗装されているため、固定部８００Ａでの光の反射を抑制できるようになっている。
【００９２】
図１４Ａは、プリズム１４から光源基板１５を着脱させるための着脱機構の第２実施例を示した説明図であり、図１４Ｂは、図１４Ａの着脱機構においてプリズム１４から光源基板１５を取り外した様子を示す説明図である。
【００９３】
図１４Ａおよび図１４Ｂに示す着脱機構８０１は、板金８０１Ａと、導光板１１を板金８０１Ａにネジ止めして固定するビス８０１Ｂと、光源基板１５を板金８０１Ａにネジ止めして固定するビス８０１Ｃとを備える。板金８０１Ａは黒染処理が施されている。
【００９４】
図１４Ａおよび図１４Ｂの構成によれば、ビス８０１Ｂ、８０１Ｃによって、光源１２を実装した光源基板１５をプリズム１４から容易に取り外すことができる。また、板金８０１Ａは黒染処理が施されているため、板金８０１Ａでの光の反射を抑制できるようになっている。なお、板金８０１Ａがアルミニウム製である場合、黒染処理ではなく黒アルマイト処理が行われる。
【００９５】
図１５Ａは、プリズム１４から光源基板１５を着脱させるための着脱機構の第３実施例を示した説明図であり、図１５Ｂは、図１５Ａの着脱機構においてプリズム１４から光源基板１５を取り外した様子を示す説明図である。
【００９６】
図１５Ａおよび図１５Ｂに示す着脱機構８０２は、黒染処理が施された板金からなる。着脱機構８０２は、導光板１１の一部を挿入することで当該導光板１１を保持する溝部８０２Ａと、光源基板１５を載置する傾斜部８０２Ｂと、傾斜部８０２Ｂに対して立設しており光源基板１５を支持する受部８０２Ｃとを備える。
【００９７】
図１５Ａおよび図１５Ｂの構成によれば、光源１２を実装した光源基板１５をプリズム１４から容易に取り外すことができる。また、図１３Ａや図１４Ａのようにビスによるネジ止めも不要である。また、着脱機構８０２がアルミニウム製である場合、黒染処理ではなく黒アルマイト処理が行われる。
【００９８】
図１６は、プリズム１４から光源基板１５を着脱させるための着脱機構の第４実施例を示した説明図である。図１６に示す着脱機構８０３は、アクリル樹脂からなる固定部８０３Ａと、板金８０３Ｂと、導光板１１を固定部８０３Ａにネジ止めして固定するビス８０３Ｃと、光源基板１５を板金８０３Ｂにネジ止めして固定するビス８０３Ｄと、板金８０３Ｂを固定部８０３Ａにネジ止めして固定するビス８０３Ｅとを備える。固定部８０３Ａは、つや消し黒にて塗装されている。板金８０３Ｂは、黒染処理が施されている。なお、板金８０３Ｂがアルミニウム製である場合、黒染処理ではなく黒アルマイト処理が行われる。図１６の構成によれば、ビス８０３Ｃ、８０３Ｄによって、光源１２を実装した光源基板１５をプリズム１４から容易に取り外すことができる。
【００９９】
以上示したように、図１３〜図１６のような着脱機構を備えた場合、光源１２および光源基板１５のメンテナンスまたは交換を簡易に行うことができる。
【０１００】
〔変形例〕
実施形態１においては、図３に示すように、光源１２の光は導光板１１を入射角５０°で入射するようになっているが、入射角は適宜変更してもよい。この点について以下説明する。
【０１０１】
図１７および図１８に示すように、光源１２の半値角（相対強度が５０％以上の光の照射角度）が±１５°である場合、半値角の範囲の光を効率よく導光板１１に入射させるためには、前記の入射角を５７．１５°とするのがベストである。しかし、入射角を５７．１５°とすると、プリズム１４をより大きく設計する必要があり、材料コストの問題が生じる。このため、実施形態１では敢えて入射角を５０°に抑えてプリズム１４のサイズを抑えている。
【０１０２】
すなわち、プリズム１４のサイズを考慮したことから実施形態１では入射角を５０°にしているが、半値角の範囲の光を少しでも効率よく入射させるという点からすれば、入射角を５０°から５７．１５°までの範囲に設定することが好ましい。また、入射角は臨界角より大きければよいため、アクリル樹脂（屈折率１．４９）からなる導光板１１を用い、光源１２の半値角が±１５°である場合、入射角は４２．１５°を超えて５７．１５°以下の値であればよい。
【０１０３】
また、光源１２の設置可能範囲（物理的に設置可能な範囲）のうち、光源１２の半値角の光をプリズム１４の内部にて極力反射させることなく導光板１１に到達させることのできる設置範囲は、図１９のａ〜ｂの範囲である。それゆえ、図１９のａ〜ｂの範囲に光源１２を設置することが好ましく、これにより光源１２の光を導光板１１に効率よく入射させることができる。
【０１０４】
また、実施形態１では、三角柱形状のプリズム１４を用いたが、プリズム１４の形状は三角柱形状に限定されるものではない。様々な多角柱形状であってもよいし、円筒形状であってもよいし、半円筒形状であってもよいし、蒲鉾型であってもよい。つまり、周知慣用のプリズムであれば、いかなる形状のものでもよい。また、図２０に示されるように、シリンドリカルレンズ３８にプリズム１４ａを接合したものを用いても良い。シリンドリカルレンズ３８とプリズム１４ａとは接着剤または溶剤により接合されてもよいし、シリンドリカルレンズ３８とプリズム１４ａとを一体成型してもよい。
【０１０５】
また、図７に示す受光部１３に代え、ラインセンサを備える受光部を備えてもよい。図２１は、変形例にかかるタッチパネルを示す図である。図２１のタッチパネル１００ａは、受光部１３に代え、受光部４１を備えている。受光部４１は、基板４２、検出素子（ラインセンサ）４３、およびレンズ４４を備えており、導光板１１の側端面に対向配置されている。
【０１０６】
〔まとめ〕
本発明の態様１は、被検知体Ｘの接触位置を検出するタッチパネル１００に含まれる位置入力装置１０において、光源１２と、導光板１１と、上記導光板１１に接合する側面１４ａ（接合部）と、上記光源１２から光を入射する溝部１４１の壁面（入射部）とを有し、溝部１４１の壁面から入射した光を、上記側面１４ａを介して導光板１１へ入射させるプリズム１４と、上記導光板１１に被検知体Ｘが接触することによって生じる上記導光板１１に入射した光の散乱光を受光し、受光結果を示す情報であり上記接触位置の検出のために用いられる受光データを出力する受光部１３と、上記側面１４ａと上記溝部１４１の壁面とを少なくとも除いて上記プリズム１４の表面を覆っており、上記光の透過を妨げるメッキ２００（非透過部）とを備えたことを特徴とする。
【０１０７】
本発明の態様１によれば、上記側面１４ａと上記溝部１４１の壁面とを少なくとも除いて上記プリズム１４の表面を上記メッキ２００で覆っているため、上記散乱光以外の光が上記プリズム１４の表面から漏れて上記受光部１３へ到達してしまうといった不具合を抑制できる。それゆえ、接触位置の検出精度の劣化を抑制できるという効果を奏する。
【０１０８】
本発明の態様２は、態様１の構成に加え、上記非透過部が、上記プリズムから到達した光を上記プリズムへ反射するメッキ２００（反射部）であることを特徴とする。
【０１０９】
本発明の態様２によれば、上記プリズム１４から上記メッキ２００に到達した光は上記プリズム１４に反射するため、プリズム１４から導光板１１へ伝播される光の量の低下を抑制でき、光量ロスを抑制できるという効果を奏する。
【０１１０】
本発明の態様３は、態様１または２の構成に加え、上記プリズム１４には、上記光源１２を挿入する溝部１４１が形成されており、上記溝部１４１の壁面が上記入射部になっていることを特徴とする。
【０１１１】
本発明の態様３によれば、上記光源１２は上記プリズム１４の溝部１４１の壁面に取り囲まれるため、光源１２から放たれる光を効率よくプリズム１４に入射させることができる。
【０１１２】
本発明の態様４は、態様３の構成に加え、上記プリズム１４が角柱状であり、上記溝部１４１は上記プリズム１４の側面１４ｃに形成されており、上記光源１２を実装する光源基板１５を備え、上記光源基板１５は、遮光性の材質からなり、上記光源１２が上記溝部１４１に挿入されるように上記溝部１４１を覆っていることを特徴とする。
【０１１３】
本発明の態様４によれば、上記溝部１４１は遮光性のある材質に覆われることになり、上記溝部１４１からの光の漏れを抑制できる。
【０１１４】
本発明の態様５は、態様４の構成に加え、上記溝部１４１は上記プリズム１４の底面１４ｄ,１４ｅに至っており、上記溝部１４１のうち上記プリズム１４の底面１４ｄ，１４ｅに形成されている部分を覆うカバー３００（カバー部材）が上記底面１４ｄ，１４ｅに取り付けられていることを特徴とする。
【０１１５】
本発明の態様５によれば、上記溝部１４１が上記プリズム１４の底面１４ｄ，１４ｅに至っている構成であっても、上記溝部１４１のうち上記底面１４ｄ，１４ｅに形成されている部分を覆うカバー部材３００が上記底面１４ｄ，１４ｅに取り付けられるため、上記溝部１４１からの光の漏れを抑制できる。
【０１１６】
本発明の態様４または５において、遮光性を有する上記光源基板１５を上記プリズム１４の側面１４ｃに密着させる場合、上記プリズム１４の側面１４ｃのうち上記光源基板１５との密着部分にはメッキ２００を設けなくても、当該密着部分からの光の漏れが抑制される。そこで、本発明の態様６では、態様４または５に加え、上記光源基板１５が、上記溝部１４１を覆うようにして上記側面１４ｃに密着されており、上記メッキ２００は、上記側面１４ａと上記溝部１４１の壁面と、上記側面１４ｃにおける上記光源基板１５の密着部分とを除いて、上記プリズム１４の表面を覆うことを特徴とする。
【０１１７】
本発明の態様７は、態様３〜６のいずれかの構成に加え、上記溝部１４１の壁面と上記光源１２との間に透明樹脂１６０が充填されることを特徴とする。
【０１１８】
本発明の態様７によれば、上記溝部１４１の壁面を研磨しなくても、上記溝部１４１の壁面での光の散乱の発生を抑制できるため、上記プリズム１４に入射する光の光量低下を抑制できる。また、上記溝部１４１の壁面を研磨する構成よりも、本発明の態様４の構成の方が製造工程を簡素化させることができる。
【０１１９】
本発明の態様８は、態様３〜６のいずれかの構成に加え、上記光源基板１５を上記プリズム１４に対して着脱させるための着脱機構８００〜８０３を備えたことを特徴とする。
【０１２０】
本発明の態様８によれば、上記光源１２および上記光源基板１５のメンテナンスまたは交換を簡易に行うことができる。
【０１２１】
本発明の態様９は、態様１〜８のいずれかの構成に加え、上記プリズム１４は、上記導光板１１のうち、上記被検知体Ｘが接触する面とは反対側の面（裏面）に接合されることを特徴とする。
【０１２２】
本発明の態様９によれば、プリズム１４を導光板１１の側面に接合する構成と比べ、装置の小型化、低コスト等のメリットを有する。
【０１２３】
本発明の態様１０は、態様１〜９のいずれかの構成に加え、上記導光板１１の端部には、上記導光板１１の内部に向けて光を反射する反射部材２８０が取り付けられていることを特徴とする。
【０１２４】
本発明の態様１０によれば、導光板１１からの光の漏れを抑制できるため、接触位置の検出精度の劣化と光量ロスとを抑制できる。
【０１２５】
本発明の態様１１は、態様１〜１０のいずれかの構成に加え、上記プリズム１４は面取り加工が施されていることを特徴とする。
【０１２６】
本発明の態様１１によれば、位置入力装置１０の製造時またはメンテナンス時に作業員がプリズム１４に触れる場合であっても、プリズム１４の角部や稜部が面取りされているため、製造組立時の怪我やプリズム自体の破損を抑制できる。
【０１２７】
本発明の態様１２は、表示装置３０と、上記表示装置３０の表示画面に対向配置された態様１から１１の位置入力装置１０と、上記受光部１３から出力される受光データに基づいて上記被検知体の接触位置を検出する位置検出部２２とを備えているタッチパネル１００である。
【０１２８】
本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明は、ＦＴＩＲ方式のタッチパネルに適用できる。
【符号の説明】
【０１３０】
１０      位置入力装置
１１      導光板
１２      光源
１３      受光部
１４      プリズム
１４ａ    側面（接合部）
１４ｂ    側面
１４ｃ    側面
１５      光源基板
２２      接触位置特定部（位置検出部）
３０      表示装置
１００    タッチパネル
１４１    溝部
１４１ａ  底部（入射部，壁面）
１４１ｂ  側部（入射部，壁面）
１６０    透明樹脂
２００    メッキ（非透過部，反射部）
２８０    反射ミラー（反射部材）
３００    カバー（カバー部材）
８００〜８０３    着脱機構
Ｘ        被検知体
【図１】
2015204081.tif 000003
【図２】
2015204081.tif 000004
【図３】
2015204081.tif 000005
【図４】
2015204081.tif 000006
【図５Ａ】
2015204081.tif 000007
【図５Ｂ】
2015204081.tif 000008
【図６】
2015204081.tif 000009
【図７】
2015204081.tif 000010
【図８】
2015204081.tif 000011
【図９】
2015204081.tif 000012
【図１０Ａ】
2015204081.tif 000013
【図１０Ｂ】
2015204081.tif 000014
【図１１】
2015204081.tif 000015
【図１２】
2015204081.tif 000016
【図１３Ａ】
2015204081.tif 000017
【図１３Ｂ】
2015204081.tif 000018
【図１４Ａ】
2015204081.tif 000019
【図１４Ｂ】
2015204081.tif 000020
【図１５Ａ】
2015204081.tif 000021
【図１５Ｂ】
2015204081.tif 000022
【図１６】
2015204081.tif 000023
【図１７】
2015204081.tif 000024
【図１８】
2015204081.tif 000025
【図１９】
2015204081.tif 000026
【図２０】
2015204081.tif 000027
【図２１】
2015204081.tif 000028
【図２２】
2015204081.tif 000029
【図２３】
2015204081.tif 000030
【図２４】
2015204081.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月25日(2015.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検知体の接触位置を検出するタッチパネルに含まれる位置入力装置において、
光源と、
導光板と、
上記導光板に接合する接合部と、上記光源から光を入射する入射部とを有し、上記入射部から入射した光を、上記接合部を介して導光板へ入射させるプリズムと、
上記導光板に被検知体が接触することによって生じる上記導光板に入射した光の散乱光を受光し、受光結果を示す情報であり上記接触位置の検出のために用いられる受光データを出力する受光部と、
上記接合部と上記入射部とを少なくとも除いて上記プリズムの表面を覆っており、上記光の透過を妨げる非透過部とを備え、
上記プリズムには、上記光源を挿入する溝部が形成されており、
上記溝部の壁面が上記入射部になっていることを特徴とする位置入力装置。
【請求項２】
上記非透過部は、上記プリズムから到達した光を上記プリズムへ反射する反射部であることを特徴とする請求項１に記載の位置入力装置。
【請求項３】
上記プリズムは角柱状であり、
上記溝部は上記プリズムの側面に形成されており、
上記光源を実装する光源基板を備え、
上記光源基板は、遮光性の材質からなり、上記光源が上記溝部に挿入されるように上記溝部を覆っていることを特徴とする請求項１または２に記載の位置入力装置。
【請求項４】
上記溝部は上記プリズムの底面に至っており、
上記溝部のうち上記プリズムの底面に形成されている部分を覆うカバー部材が上記底面に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の位置入力装置。
【請求項５】
上記光源基板は、上記溝部を覆うようにして上記側面に密着されており、
上記非透過部は、上記接合部と上記入射部と上記側面における上記光源基板の密着部分とを除いて、上記プリズムの表面を覆うことを特徴とする請求項３または４に記載の位置入力装置。
【請求項６】
上記溝部の壁面と上記光源との間に透明樹脂が充填されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項７】
上記光源基板を上記プリズムに対して着脱させるための着脱機構を備えたことを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項８】
上記プリズムは、上記導光板のうち、上記被検知体が接触する面とは反対側の面に接合されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項９】
上記導光板の端部には、上記導光板の内部に向けて光を反射する反射部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項１０】
上記プリズムは面取り加工が施されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の位置入力装置。
【請求項１１】
表示装置と、上記表示装置の表示画面に対向配置された請求項１から１０のいずれか１項に記載の位置入力装置と、上記受光部から出力される受光データに基づいて上記被検知体の接触位置を検出する位置検出部とを備えていることを特徴とするタッチパネル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
例えば、図８に示すように、接触位置の座標をＰ（Ｘｐ，Ｙｐ）とし、３つの受光部１３のうちの２つを受光部１３ａ，１３ｂとし、受光部１３ａに対する散乱光の入射角度をα＝４０°、受光部１３ｂに対する散乱光の入射角度をβ＝５０°、受光部１３ａの撮像面の中心部と受光部１３ｂの撮像面の中心部との間隔をＬ＝５６０ｍｍとすると、「Ｌ＝Ｙｐ／ｔａｎα＋Ｙｐ／ｔａｎβ」より、
Ｙｐ＝Ｌ／（１／ｔａｎα＋１／ｔａｎβ）
＝Ｌ・ｓｉｎα・ｓｉｎβ／ｓｉｎ（α＋β）
＝５６０・ｓｉｎ４０°・ｓｉｎ５０°／ｓｉｎ（４０°＋５０°）
＝２７５．７４
Ｘｐ＝Ｙｐ／ｔａｎα
＝２７５．７４／ｔａｎ４０°
＝３２８．６１
となる。