DE112013001312T5

DE112013001312T5 - Berührungsbildschirm, Berührungsfeld, Anzeigevorrichtung und elektronische Vorrichtung

Info

Publication number: DE112013001312T5
Application number: DE112013001312.6T
Authority: DE
Inventors: c/o Mitsubishi Electric Corpora Ono Takeshi; c/o Mitsubishi Electric Corpor Nishioka Takahiro; c/o Mitsubishi Electric Corporati Nakagawa Naoki; c/o Mitsubishi Electric Corpor Agari Masafumi; c/o Mitsubishi Electric Corpo Mori Seiichiro
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-03-06
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-12-04
Also published as: JPWO2013133026A1; WO2013133026A1; CN104160368A; JP2015156232A; JP5734504B2; US20170139509A1; US20150002464A1; JP6242430B2; JP2016136438A; JP5933067B2; US10394395B2; US9603239B2; CN104160368B

Abstract

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Berührungsbildschirm, der eine ausgezeichnete Detektionsgenauigkeit und Anzeigequalität aufweist, und in der Lage ist, eine hervorragende Sichtbarkeit zu erreichen, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird, und ein Berührungsfeld, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Vorrichtung, die mit dem Berührungsbildschirm versehen sind, zu schaffen. Detektionsspaltendrähte (2) und Detektionszeilendrähte (3) sind aus dünnen Drähten konfiguriert, die aus einem leitfähigen Material mit Lichtreflexionsvermögen bestehen, wie z. B. einem Metall oder einer Legierung mit Silber und Aluminium. Eine vorbestimmte Mehrzahl der Detektionsspaltendrähte (2) ist elektrisch verbunden, um mehrere Bündeldrähte in Spaltenrichtung zu bilden. Eine vorbestimmte Mehrzahl der Detektionszeilendrähte (3) ist elektrisch verbunden, um mehrere Bündeldrähte in Zeilenrichtung zu bilden. Ein Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11) ist ferner vorgesehen. In einer Richtung betrachtet, die zur Oberfläche des Berührungsbildschirms vertikal ist, umfasst das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11) einen gekrümmten Abschnitt und die Normallinien des gekrümmten Abschnitts gehen in alle Richtungen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Berührungsbildschirm, ein Berührungsfeld, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Vorrichtung.
Stand der Technik
Berührungsfelder waren umfangreich als Vorrichtung zum Detektieren und Ausgeben der Position auf einem Berührungsbildschirm, die durch einen Indikator wie z. B. einen Finger eines Benutzers oder einen Stift (kann nachstehend als ”Berührungsposition” bezeichnet werden) angegeben wird, bekannt. Mehrere Detektionsverfahren zum Detektieren der Berührungsposition im Berührungsfeld waren bekannt. Beispiele von kapazitiven Berührungsfeldern umfassen ein projiziert-kapazitives Berührungsfeld.
Das projiziert-kapazitive Berührungsfeld kann die Berührungsposition selbst dann erkennen, wenn eine Oberfläche des Berührungsbildschirms auf der Seite des Benutzers (kann nachstehend als ”vordere Oberfläche” bezeichnet werden) mit einer Schutzplatte wie z. B. einer Glasplatte mit einer Dicke von etwa einigen mm bedeckt ist. Bei dem projiziert-kapazitiven Berührungsfeld ist die Schutzplatte auf der vorderen Oberfläche angeordnet auf und es weist keinen beweglichen Teil auf und ist daher vorteilhafterweise robust und weist eine lange Lebensdauer auf.
Der Berührungsbildschirm des projiziert-kapazitiven Berührungsfeldes ist aus Detektionsspaltendrähten zum Detektieren einer Koordinate der Berührungsposition in der Spaltenrichtung und Detektionszeilendrähten zum Detektieren einer Koordinate der Berührungsposition in der Zeilenrichtung konfiguriert (siehe beispielsweise Patentdokument 1). In der folgenden Beschreibung können die Detektionsspaltendrähte und die Detektionszeilendrähte gemeinsam als ”Detektionsdrähte” bezeichnet werden.
Das Patentdokument 1 offenbart ein Tastfeldsystem, das dem Berührungsfeld entspricht. Das im Patentdokument 1 offenbarte Tastfeldsystem umfasst als Detektionsdrähte zum Detektieren einer elektrostatischen Kapazität (kann nachstehend lediglich als ”Kapazität” bezeichnet werden) eine erste Reihe von leitfähigen Elementen, die auf einem dünnen dielektrischen Film ausgebildet sind, und eine zweite Reihe von leitfähigen Elementen, die über der ersten Reihe von leitfähigen Elementen über einen Isolationsfilm ausgebildet sind. Es besteht kein elektrischer Kontakt zwischen den leitfähigen Elementen und in der Normallinienrichtung von der vorderen Oberfläche aus betrachtet sind gekreuzte Abschnitte, an denen die erste Reihe von leitfähigen Elementen mit der zweiten Reihe von leitfähigen Elementen ohne elektrischen Kontakt überlappt, ausgebildet.
Durch Detektieren einer Kapazität, die zwischen einem Indikator wie z. B. einem Finger und den leitfähigen Elementen gebildet wird, die die Detektionsdrähte sind (kann nachstehend als ”Berührungskapazität” bezeichnet werden), unter Verwendung einer Detektionsschaltung werden Koordinaten der Berührungsposition eines Indikators identifiziert. Relative Werte der Detektionskapazitäten von einem oder mehreren leitfähigen Elementen können die Berührungsposition zwischen den leitfähigen Elementen interpolieren.
In der folgenden Beschreibung wird ein Element, in dem die Detektionsspaltendrähte und die Detektionszeilendrähte auf einem transparenten dielektrischen Substrat angeordnet sind, als ”Berührungsbildschirm” bezeichnet und eine Vorrichtung, in der eine Detektionsschaltung mit dem Berührungsbildschirm verbunden ist, wird als ”Berührungsfeld” bezeichnet. Ein Bereich, in dem die Berührungsposition auf dem Berührungsbildschirm detektiert werden kann, wird als ”Betriebsbereich” bezeichnet.
Um die Berührungsposition des Indikators im Berührungsbereich des Berührungsbildschirms sorgfältig zu detektieren, müssen die Detektionsdrähte dicht im Betriebsbereich angeordnet sein. Um die Detektionsdrähte im Betriebsbereich dicht anzuordnen, ist es erforderlich, das Problem zu vermeiden, dass die Detektionsdrähte für den Benutzer sichtbar sein können.
Wenn die Detektionsdrähte aus transparenten leitenden Filmen wie beispielsweise Indiumzinnoxiden (als ITO abgekürzt) ausgebildet sind, sind die Detektionsdrähte für den Benutzer unwahrscheinlich sichtbar. Der transparente leitende Film wie z. B. ITO weist jedoch einen relativ hohen elektrischen Widerstand auf (kann nachstehend lediglich als ”Widerstand” bezeichnet werden), was nachteilig ist, um die Größe des Berührungsbildschirms zu vergrößern. Da der transparente leitende Film wie z. B. ITO eine relativ niedrige optische Lichtdurchlässigkeit (kann nachstehend lediglich als Lichtdurchlässigkeit bezeichnet werden) aufweist, ist, wenn der Berührungsbildschirm von der Seite der hinteren Oberfläche beleuchtet wird, das heißt der entgegengesetzten Seite zum Benutzer, während der Verwendung in einer Flüssigkristallanzeige (als LCD abgekürzt) oder dergleichen, ferner eine relativ große Menge an Licht erforderlich, was nachteilig ist, um den Leistungsverbrauch zu verringern.
Die Detektionsdrähte können auch aus Metall mit einem niedrigen Widerstand wie z. B. Silber und Aluminium bestehen. Obwohl der Widerstand der Detektionsdrähte unter Verwendung von Drähten, die aus Metall bestehen (können nachstehend als ”Metalldrähte” bezeichnet werden), als Detektionsdrähte verringert werden kann, sind die Metalldrähte opak und können folglich leicht gesehen werden. Um die Sichtbarkeit der Metalldrähte zu verringern und die Lichtdurchlässigkeit des Berührungsbildschirms zu erhöhen, müssen die Metalldrähte dünn gemacht werden.
Wenn verdünnte Metalldrähte als Detektionsdrähte verwendet werden und dicht im Betriebsbereich des Berührungsbildschirms angeordnet werden, nimmt eine parasitäre Kapazität zwischen den Detektionsspaltendrähten und den Detektionszeilendrähten (kann nachstehend als ”Kapazität zwischen Drähten” bezeichnet werden) weitgehend zu, was Ausfälle verursacht, einschließlich einer Erhöhung der Verdrahtungsverzögerung.
Die Verdrahtungsverzögerung kann durch Verringern des Widerstandes der Drähte etwas gemildert werden. Das Patentdokument 2 offenbart eine Technik zum Verringern des Widerstandes der Drähte, um die Verdrahtungsverzögerung zu mildern.
In einem Berührungsbildschirm, der im Patentdokument 2 offenbart ist, sind Detektionsspaltendrähte und Detektionszeilendrähte lineare und dünne Metalldrähte, die in einer Zickzack-Weise angeordnet sind, um sowohl den Widerstand als auch die Kapazität zwischen Drähten zu verringern.
In dem Berührungsbildschirm, der im Patentdokument 2 offenbart ist, sind die mehreren Detektionszeilendrähte, die sich im Wesentlichen in der Zeilenrichtung erstrecken, elektrisch verbunden, um Bündeldrähte in Zeilenrichtung zu bilden, und die mehreren Detektionsspaltendrähte, die sich im Wesentlichen in der Spaltenrichtung erstrecken, sind elektrisch verbunden, um Bündeldrähte in Spaltenrichtung zu bilden. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Detektion einer Berührungskapazität, einschließlich der Kapazität zwischen dem Indikator wie z. B. einem Finger und den Detektionszeilendrähten und der Kapazität zwischen dem Indikator und den Detektionsspaltendrähten.
In dem Berührungsbildschirm, der im Patentdokument 2 offenbart ist, sinkt jedoch die Lichtdurchlässigkeit lokal in dem Bereich, in dem die dünnen Metalldrähte angeordnet sind. Wenn der Berührungsbildschirm in Kombination mit einem Anzeigeelement verwendet wird, das entgegengesetzt zur hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms angeordnet ist, treten folglich eine ungleichmäßige Leuchtdichte und eine ungleichmäßige Anzeige wie z. B. Moiré in einem Anzeigebildschirm des Anzeigeelements auf und werden häufig vom Benutzer als Ausfälle betrachtet. Wenn ein Bild entgegengesetzt zur hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms angeordnet ist und der Berührungsbildschirm als Digitalisierer oder Tablet verwendet wird, tritt eine ungleichmäßige Leuchtdichte im Bild auf und wird häufig vom Benutzer als Ausfall betrachtet.
Das Patentdokument 3 offenbart eine Technik zum Verringern einer solchen ungleichmäßigen Leuchtdichte und ungleichmäßigen Anzeige (nachstehend gemeinsam als ”ungleichmäßige Anzeige” bezeichnet). In dem Berührungsfeld, das im Patentdokument 3 offenbart ist, wird die ungleichmäßige Anzeige durch Vorsehen von unabhängigen Drähten, die nicht mit den Detektionsdrähten verbunden sind, in einem Bereich, der von den Zickzack-Detektionsdrähten umgeben ist, verringert.
Dokumente des Standes der Technik
Patentdokumente

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. 9-511086 (1997)
Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-61502
Patentdokument 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-97536

Zusammenfassung der Erfindung
Von der Erfindung zu lösende Probleme
Ein Berührungsfeld ist dazu konfiguriert, die Berührungsposition zu detektieren, die durch den Benutzer angegeben wird, der einen Berührungsbildschirm betrachtet. Damit er für den Benutzer betrachtbar ist, kann der Berührungsbildschirm in Gegenwart von Außenlicht verwendet werden.
In diesem Fall kann, wenn die Metalldrähte verwendet werden, wie in den Techniken, die in den Patentdokumenten 2 und 3 offenbart sind, eine ausreichende Sichtbarkeit erlangt werden. Da selbst die dünnen Metalldrähte Licht auf ihren Oberflächen reflektieren, wenn der Berührungsbildschirm verwendet wird, während er mit Außenlicht beleuchtet wird, wird reflektiertes Licht des Außenlichts durch die Metalldrähte erzeugt. Insbesondere in der Situation, in der Außenlicht Sonnenlicht oder Lampenlicht ist und der Berührungsbildschirm mit einem solchen punktartigen Licht aus einer bestimmten Richtung beleuchtet wird, wird ein intensives reflektiertes Licht erzeugt.
Da der Ort der Quelle des Außenlichts häufig nicht identifiziert werden kann, ist es schwierig, eine Maßnahme zu treffen, um das reflektierte Licht gemäß dem Ort der Lichtquelle zu verringern. Folglich wird ein solches intensives Licht, das durch Reflexion von Außenlicht an den Metalldrähten verursacht wird, vom Benutzer gesehen, was die Sichtbarkeit des Anzeigebildschirms oder Bildes auf der hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms stört. Hinsichtlich der Sichtbarkeit sind die in den Patentdokumenten 2 und 3 offenbarten Techniken für eine Verbesserung empfänglich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Berührungsbildschirm, der eine ausgezeichnete Detektionsgenauigkeit und Anzeigequalität aufweist und eine hervorragende Sichtbarkeit erreichen kann, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird, und ein Berührungsfeld, eine Anzeigevorrichtung und eine elektronische Vorrichtung, die mit dem Berührungsbildschirm versehen sind, zu schaffen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Ein Berührungsbildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst mehrere Spaltendrähte, die sich in einer vorbestimmten Spaltenrichtung erstrecken, wobei die Spaltendrähte in Intervallen in einer Zeilenrichtung, die die Spaltenrichtung kreuzt, angeordnet sind; mehrere Zeilendrähte, die sich in der Zeilenrichtung erstrecken, wobei die Zeilendrähte in Intervallen in der Spaltenrichtung angeordnet sind; und eine transparente Basis, die aus einem durchsichtigen Material besteht, wobei die transparente Basis mit den Spaltendrähten und den Zeilendrähten versehen ist, die elektrisch voneinander getrennt sind und einander in einer dreidimensionalen Weise kreuzen, wobei die Spaltendrähte und die Zeilendrähte aus einem leitfähigen Material mit Lichtreflexionsvermögen bestehen, eine vorbestimmte Mehrzahl der Spaltendrähte elektrisch verbunden ist, um mehrere Bündeldrähte in Spaltenrichtung zu bilden, eine vorbestimmte Mehrzahl der Zeilendrähte elektrisch verbunden ist, um mehrere Bündeldrähte in der Zeilenrichtung zu bilden, die transparente Basis mit einem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht versehen ist, das aus einem Licht reflektierenden Material besteht, und das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht einen gekrümmten Abschnitt umfasst, der in einer Richtung betrachtet, die zu einer Oberfläche der transparenten Basis vertikal ist, die einem Benutzer zugewandt ist, in einer gekrümmten Weise geformt ist, und derart angeordnet ist, dass Normallinien des gekrümmten Abschnitts in alle Richtungen gehen.
Das Berührungsfeld gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den Berührungsbildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung und eine Berührungspositions-Detektionsschaltung zum Detektieren einer Position auf dem Berührungsbildschirm, die durch einen Indikator angegeben wird, auf der Basis einer Kapazität, die zwischen dem Indikator und den Spaltendrähten und den Zeilendrähten des Berührungsbildschirms gebildet wird.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Berührungsfeld gemäß der vorliegenden Erfindung und ein Anzeigeelement.
Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Berührungsfeld gemäß der vorliegenden Erfindung und ein elektronisches Element zum Verarbeiten einer Ausgabe der Berührungspositions-Detektionsschaltung des Berührungsfeldes als Eingangssignal.
Effekte der Erfindung
Da in dem Berührungsbildschirm gemäß der vorliegenden Erfindung die Normallinien des gekrümmten Abschnitts des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in alle Richtungen gehen, kann intensives reflektiertes Licht in der spezifischen Richtung, das verursacht wird, wenn er mit punktartigem Außenlicht beleuchtet wird, unsichtbar gemacht werden.
Da eine vorbestimmte Mehrzahl der Spaltendrähte elektrisch verbunden sind, um mehrere Bündeldrähte in Spaltenrichtung zu bilden, und eine vorbestimmte Mehrzahl der Zeilendrähte elektrisch verbunden sind, um mehrere Bündeldrähte in Zeilenrichtung zu bilden, kann der Effekt einer unterbrochenen Leitung unterdrückt werden. Da ein Spalt in den Bündeldrähten vorgesehen ist, kann ferner eine Verringerung der Leuchtdichte einer Abbildung oder eines Bildes auf der hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms verhindert werden. Da das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht den gekrümmten Abschnitt umfasst, kann ferner die Dichte der Drähte, einschließlich der Spaltendrähte und der Zeilendrähte, erhöht werden, während ein großer Abstand zwischen den Spaltendrähten und den Zeilendrähten sichergestellt wird, wodurch eine ungleichmäßige Anzeige verringert wird. Da dies eine Erhöhung der Kapazität zwischen Drähten unterdrücken kann, die die parasitäre Kapazität zwischen den Spaltendrähten und den Zeilendrähten ist, und eine ungleichmäßige Anzeige verringern kann, wird es möglich, die Berührungskapazität, die die zwischen dem Indikator und den Spaltendrähten und den Zeilendrähten gebildete Kapazität ist, gleichmäßig und hochempfindlich zu detektieren.
Daher kann ein Berührungsbildschirm, der eine ausgezeichnete Detektionsgenauigkeit und Anzeigequalität aufweist und in der Lage ist, eine hervorragende Sichtbarkeit zu erreichen, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird, verwirklicht werden.
Ein Berührungsfeld gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst den Berührungsbildschirm, der, wie vorstehend beschrieben, eine ausgezeichnete Detektionsgenauigkeit und Anzeigequalität aufweist, und in der Lage ist, eine hervorragende Sichtbarkeit zu erreichen, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird. Dies kann das Berührungsfeld verwirklichen, das in der Größe vergrößert werden kann, ohne die Empfindlichkeit der Detektion der Berührungskapazität zu verringern.
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Berührungsfeld, das mit dem Berührungsbildschirm versehen ist, der, wie vorstehend beschrieben, eine ausgezeichnete Genauigkeit zur Detektion einer Berührungsposition und Anzeigequalität aufweist und in der Lage ist, eine hervorragende Sichtbarkeit zu erreichen, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird. Daher kann die Anzeigevorrichtung mit hervorragender Sichtbarkeit verwirklicht werden.
Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Berührungsfeld, das mit dem Berührungsbildschirm versehen ist, der, wie vorstehend beschrieben, eine ausgezeichnete Genauigkeit zur Detektion einer Berührungsposition und Anzeigequalität aufweist und in der Lage ist, eine hervorragende Sichtbarkeit zu erreichen, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird. Daher kann die elektronische Vorrichtung mit hervorragender Sichtbarkeit und Berührungspositions-Detektionsfunktion verwirklicht werden.
Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind durch die folgende ausführliche Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen besser ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Projektionsansicht, die eine Konfiguration eines Berührungsbildschirms 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist eine vergrößerte Projektionsansicht, die einen Bereich A in 1 zeigt.
3 ist eine Schnittansicht, die eine Konfiguration des Berührungsbildschirms 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Projektionsansicht, die eine Konfiguration eines Berührungsbildschirms 20 mit einem geneigten kreuzförmigen Verdrahtungsmuster zeigt.
5 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt.
6 ist eine Projektionsansicht, die ein Beispiel eines Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt, das aus einem nicht geschlossenen gekrümmten dünnen Draht besteht.
7 ist eine Projektionsansicht, die ein Beispiel eines Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt, das aus einem nicht geschlossenen gekrümmten dünnen Draht besteht.
8 ist eine Projektionsansicht, die ein Beispiel eines Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt, das aus einem nicht geschlossenen gekrümmten dünnen Drahts besteht.
9 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt.
10 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt.
11 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt.
12 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt.
13 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt.
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Verdrahtungsbasismusters und der Fourier-Transformation davon in der Nähe einer Gleichstromkomponente zeigt.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Fourier-Transformation davon in der Nähe einer Gleichstromkomponente zeigt.
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Fourier-Transformation davon in der Nähe einer Gleichstromkomponente zeigt.
17 ist eine Projektionsansicht, die ein Verdrahtungsmuster auf einem Berührungsbildschirm 30 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
18 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Fourier-Transformation davon in der Nähe einer Gleichstromkomponente zeigt.
19 ist eine Projektionsansicht, die ein Verdrahtungsmuster auf einem Berührungsbildschirm 40 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
20 ist eine Projektionsansicht, die ein Beispiel eines Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
21 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
22 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
23 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
24 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Fourier-Transformation davon in der Nähe einer Gleichstromkomponente zeigt.
25 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Fourier-Transformation davon in der Nähe einer Gleichstromkomponente zeigt.
26 ist eine Projektionsansicht, die ein Verdrahtungsmuster auf einem Berührungsbildschirm 50 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
27 ist eine Projektionsansicht eines vergrößerten Bereichs B in 26.
28 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel einer Schichtkonfiguration des Berührungsbildschirms zeigt.
29 ist eine Projektionsansicht, die schematisch eine Konfiguration eines Berührungsfeldes 70 zeigt.
Beschreibung der Ausführungsformen
<Erste Ausführungsform>
1 ist eine Projektionsansicht, die eine Konfiguration eines Berührungsbildschirms 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 ist eine Projektionsansicht in der Richtung einer Normallinie von einer Seite der vorderen Oberfläche einer transparenten Basis 19 aus betrachtet. Die vordere Oberfläche der transparenten Basis 19 ist eine Oberfläche, die einem Benutzer der transparenten Basis 19 zugewandt ist, und die Richtung der Normallinie von der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 ist die zur Oberfläche, die dem Benutzer der transparenten Basis 19 zugewandt ist, senkrechte Richtung. Die ”Projektionsansicht” wird nachstehend als Projektionsansicht bezeichnet, wenn sie in einer solchen Richtung betrachtet wird, das heißt der Richtung der Normallinie von der Seite der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19. Es wird angenommen, dass die Oberfläche der transparenten Basis 19, auf der Detektionsdrähte 2 und 3 angeordnet sind, planar ist. In dem Fall, in dem die Oberfläche der transparenten Basis 19 gekrümmt ist, wird die Projektion auf eine Ebene, die zur Normallinie der Oberfläche der transparenten Basis 19 an einem betreffenden Ort senkrecht ist, das heißt einem Ort, auf den punktartiges Außenlicht einfällt, betrachtet. 2 ist eine vergrößerte Projektionsansicht eines Bereichs A in 1. 3 ist eine Schnittansicht, die eine Konfiguration des Berührungsbildschirms 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts, in dem Detektionsspaltendrähte 2 und Detektionszeilendrähte 3 einander kreuzen.
Der Berührungsbildschirm 1 in dieser Ausführungsform ist ein projiziert-kapazitiver Berührungsbildschirm. Der Berührungsbildschirm 1 umfasst die mehreren Detektionsspaltendrähte 2 und die mehreren Detektionszeilendrähte 3. Nachstehend können die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 gemeinsam als ”Detektionsdrähte 2 und 3” bezeichnet werden.
In dieser Ausführungsform ist gegeben, dass die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 auf der vorderen Oberfläche einer plattenartigen oder filmartigen transparenten Basis 19 vorgesehen sind. 1 entspricht einer Ansicht in der Richtung der Normallinie von der Seite der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 aus betrachtet. Eine Isolationsschicht 18 ist zwischen die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 eingefügt.
Die mehreren Detektionsspaltendrähte 2 sind mit einem vorbestimmten ersten Abstandsmaß nacheinander in der Zeilenrichtung, das heißt der horizontalen Richtung (x-Richtung) in 1, ausgerichtet. Die mehreren Detektionszeilendrähte 3 sind mit einem vorbestimmten zweiten Abstandsmaß nacheinander in der Spaltenrichtung, das heißt der vertikalen Richtung (y-Richtung) in 1, ausgerichtet. In 1 sind die Detektionsdrähte 2 und 3 für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses linear, die Detektionsdrähte 2 und 3 können jedoch verschiedene Formen aufweisen.
Das Abstandsmaß der Detektionsdrähte 2 und 3 liegt wünschenswerterweise im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm. Wenn das Abstandsmaß der Detektionsdrähte 2 und 3 geringer als 0,1 mm und zu klein ist, sinkt die Lichtdurchlässigkeit des Berührungsbildschirms 1. Wenn das Abstandsmaß der Detektionsdrähte 2 und 3 1 mm überschreitet und zu groß ist, wird das Abstandsmaß von gekreuzten Abschnitten der Detektionsspaltendrähte 2 und der Detektionszeilendrähte 3 auch groß, was die Detektionsgenauigkeit der Berührungsposition senkt. Wie vorstehend beschrieben, liegt daher das Abstandsmaß der Detektionsdrähte 2 und 3 wünschenswerterweise im Bereich von 0,1 mm bis 1 mm.
Wenn das Abstandsmaß der Detektionsdrähte 2 und 3 so festgelegt wird, dass es ein ganzzahliges Vielfaches eines Anzeigepixelabstandsmaßes eines Anzeigeelements wie z. B. einer Flüssigkristallanzeige (als LCD abgekürzt) ist, wie nachstehend beschrieben, tritt gewöhnlich leicht Moiré auf. In dem Fall, in dem das angeordnete Anzeigeelement oder ein Bild, das fest auf der hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms 1 dargestellt wird, eine zyklische Konfiguration aufweist, ist es folglich erwünscht, dass das Abstandsmaß der Detektionsdrähte 2 und 3 auf einen anderen Wert gesetzt wird als ein ganzzahliges Vielfaches des Zyklus der zyklischen Konfiguration.
Die Detektionsdrähte 2 und 3 bestehen aus einem leitfähigen Material mit Lichtreflexionsvermögen. Beispiele des leitfähigen Materials mit Lichtreflexionsvermögen umfassen ein Metall wie z. B. Silber und Aluminium und eine Legierung eines solchen Metalls und leitfähige Oxide wie z. B. ITO. Die Detektionsdrähte 2 und 3 können aus einer Paste bestehen, in der das leitfähige Material in einem Harz dispergiert ist, beispielsweise eine Silberplaste, in der Silber in einem Harz dispergiert ist.
Der Ausdruck ”mit Lichtreflexionsvermögen” gemäß der vorliegenden Erfindung bedeutet, dass ein Lichteinfallswinkel existiert, in dem der reguläre Reflexionsgrad eines Abschnitts, in dem ein Zielmaterial angeordnet ist, größer ist als der reguläre Reflexionsgrad eines Abschnitts, in dem das Zielmaterial nicht angeordnet ist, unter denselben Bedingungen. Wie hier verwendet, bedeutet ”regulärer Reflexionsgrad” einen Reflexionsgrad, der unter Verwendung desselben Einfallswinkels und Reflexionswinkels abgeschätzt wird. Der Einfallswinkel und der Reflexionswinkel sind ein Winkel von einfallendem Licht bzw. ein Winkel von reflektiertem Licht in der Laufrichtung und werden gemäß derselben Definition abgeschätzt. Im Allgemeinen wird ein Winkel, der durch die Normallinie der Oberfläche eines gemessenen Objekts und die Lichtlaufrichtung gebildet ist und im Bereich von 0 bis 90 Grad ausgedrückt wird, verwendet. Der Reflexionsgrad wird durch den Leuchtdichtereflexionsgrad (ein Wert, der durch Dividieren der Leuchtdichte von Licht, das regulär am gemessenen Objekt reflektiert wird, durch die Leuchtdichte von Licht, das regulär an irgendeiner Referenzoberfläche reflektiert wird, erhalten wird) abgeschätzt. In Anbetracht der Sichtbarkeit für den Benutzer kann ein spektraler Reflexionsgrad mit einer geeigneten Wellenlänge, beispielsweise der spektrale Reflexionsgrad bei einer Wellenlänge von 555 nm, bei der die Sichtbarkeit an einem hellen Ort maximal wird (ein Wert, der durch Dividieren der spektralen Strahldichte von Licht, das regulär am gemessenen Objekt reflektiert wird, durch die spektrale Strahldichte von Licht, das regulär an irgendeiner Referenzoberfläche reflektiert wird, erhalten wird), oder ein spektraler Reflexionsgrad bei einer Wellenlänge von 507 nm, bei der die Sichtbarkeit an einem dunklen Ort maximal wird, verwendet werden. Da der Reflexionsgrad durch Division durch den Wert der Referenzoberfläche erhalten wird, kann in dem Fall, in dem zwei Reflexionsgrade verglichen werden, wie vorstehend beschrieben, durch Definieren der Oberfläche des gemessenen Objekts als Oberfläche des Abschnitts, in dem das Zielmaterial angeordnet ist, und der Referenzoberfläche als die Oberfläche des Abschnitts, in dem das Zielmaterial nicht angeordnet ist, der Vergleich durch Bestimmen, ob das Reflexionsvermögen größer oder kleiner als 1 ist, durchgeführt werden.
Obwohl die Detektionsdrähte 2 und 3 so beschrieben wurden, dass sie auf der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 angeordnet sind, kann eine Schutzplatte oder ein Schutzfilm, der aus einem transparenten dielektrischen Material besteht, zusätzlich auf der Seite des Benutzers vorgesehen sein, und die Detektionsdrähte 2 und 3 können auf der hinteren Oberfläche der transparenten Basis 19 angeordnet sein. Dies liegt daran, dass, selbst wenn die Schutzplatte oder dergleichen zwischen dem Berührungsbildschirm und dem Benutzer vorhanden ist, das projiziert-kapazitive Berührungsfeld die Berührungsposition detektieren kann.
In dieser Ausführungsform sind die mehreren Spaltendrähte 2 in eine vorbestimmte Anzahl von Drähten unterteilt, um mehrere Bündel von Bündeldrähten 6 in Spaltenrichtung zu bilden. Die vorbestimmte Anzahl von Detektionsspaltendrähten 2 ist gemeinsam an ihren einen Enden und den anderen Enden, das heißt ihren oberen Enden und unteren Enden in 1, unter Verwendung eines Spaltenverbindungsdrahts 4 elektrisch verbunden, um ein Bündel von Bündeldrähten 6 in Spaltenrichtung zu bilden. Die vorbestimmte Anzahl von Detektionsspaltendrähten 2 kann nur an ihren einen Enden verbunden sein. Der Ausdruck ”elektrisch verbunden” bedeutet eine direkte physikalische Verbindung unter Verwendung von Drähten mit niedrigem Widerstand (niedriger Impedanz) wie z. B. Metalldrähten, die vorstehend als Drähte veranschaulicht sind. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Verbindung über eine Detektionsschaltung nicht als elektrische Verbindung betrachtet. Dass die Drähte nicht elektrisch verbunden sind, wird als ”isoliert” oder ”elektrisch getrennt” ausgedrückt.
Ebenso sind die mehreren Detektionszeilendrähte 3 in eine vorbestimmte Anzahl von Drähten unterteilt, um mehrere Bündel von Bündeldrähten 6 in Zeilenrichtung zu bilden. Die vorbestimmte Anzahl von Detektionszeilendrähten 3 ist gemeinsam an ihren einen Enden und den anderen Enden, das heißt ihren linken Enden und rechten Enden in 1, unter Verwendung eines Zeilenverbindungsdrahts 5 elektrisch verbunden, um ein Bündel von Bündeldrähten 7 in Zeilenrichtung zu bilden. Die vorbestimmte Anzahl von Detektionszeilendrähten 3 kann an ihren einen Enden verbunden sein. Nachstehend können die Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung und die Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung gemeinsam als ”Bündeldrähte 6 und 7” bezeichnet werden.
Durch elektrisches Verbinden der vorgebestimmten Anzahl von Detektionsdrähten 2 und 3, die die Bündeldrähte 6 bzw. 7 bilden, werden die elektrischen Eigenschaften unter den Bündeldrähten 6 und 7 gleichmäßig und daher kann die Berührungskapazität gleichmäßig detektiert werden.
Dieser Effekt kann durch Vergrößern der Verdrahtungsfläche erhalten werden. In dem Fall, in dem das opake Material wie z. B. Metall oder ein Material mit einem optischen Reflexionsvermögen und einer niedrigen Lichtdurchlässigkeit als Drahtmaterial wie in dieser Ausführungsform verwendet wird, sinkt jedoch das Abschirmungslicht der Verdrahtungsabschnitte oder die Lichtdurchlässigkeit der Verdrahtungsabschnitte. Wenn die Verdrahtungsfläche vergrößert wird, sinkt folglich die Lichtdurchlässigkeit des Berührungsbildschirms. Das Sinken der Lichtdurchlässigkeit kann unter Verwendung von dünnen Drähten unterdrückt werden, wenn jedoch versucht wird, die dünnsten möglichen Drähte zu verwenden, um die Lichtdurchlässigkeit zu erhöhen, wird die Möglichkeit eines Bruchs der dünnen Drähte erhöht. In der folgenden Beschreibung ist das Drahtmaterial ein opakes Material wie z. B. Metall.
Folglich sind in dieser Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, die mehreren Detektionsdrähte 2 und 3 elektrisch verbunden, um die Bündeldrähte 6 bzw. 7 zu bilden. Selbst wenn einige Detektionsdrähte 2 und 3 in den Bündeldrähten 6 und 7 gebrochen sind, kann dadurch die Berührungsposition detektiert werden. Das heißt, unter Verwendung der Bündeldrähte 6 und 7 kann der nachteilige Bruch der dünnen Detektionsdrähte 2 und 3 unterdrückt werden, um die Berührungskapazität gleichmäßig zu detektieren. Da Spalte ohne Draht zwischen den mehreren Detektionsdrähte 2 und 3, die die Bündeldrähte 6 und 7 bilden, vorgesehen sein können, kann überdies die Abnahme der Lichtdurchlässigkeit unterdrückt werden.
Die vorbestimmte Anzahl von Bündeln der Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung ist parallel in der Zeilenrichtung x angeordnet. Ebenso ist die vorbestimmte Anzahl von Bündeln der Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung parallel in der Spaltenrichtung y angeordnet.
Der Berührungsbildschirm 1 ist in eine vorbestimmte Anzahl von Bereichen unterteilt, die durch gekreuzte Abschnitte der Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung und der Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung gebildet sind. Einer der vorbestimmten Anzahl von Bereichen ist als Rechteck gezeigt, das durch das Bezugszeichen ”A” in 1 dargestellt ist. Nachstehend kann der Bereich, der durch das Bezugszeichen ”A” dargestellt ist, als ”Bereich A” bezeichnet werden. Der Bereich A dient als Detektionseinheit zum Detektieren der Berührungsposition. Die Berührungsposition zwischen den Bereichen A wird durch Interpolation gefunden.
Obwohl in 1 die Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung und die Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung jeweils in einem rechteckigen Bereich angeordnet sind, um die Berührungsposition gemäß dem Koordinatensystem entlang der Zeilenrichtung x und Spaltenrichtung y zu detektieren, können die Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung und die Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung andere Formen aufweisen. Die Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung und die Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung können beispielsweise aus bogenförmigen Bündeldrähten und radialen Bündeldrähten, die sich vom Zentrum des Bogens erstrecken, ausgebildet sein. Die Verwendung dieser Bündeldrähte ermöglicht die Detektion der Berührungsposition gemäß dem Polarkoordinatensystem.
Die Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung und die Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung sind mit jeweiligen Anschlüssen 10 über Zuleitungsdrähte 8 bzw. 9 verbunden. Insbesondere sind die Bündeldrähte 6 in Spaltenrichtung mit den jeweiligen Anschlüssen 10 über die jeweiligen Spaltenzuleitungsdrähte 8 elektrisch verbunden. Die Bündeldrähte 7 in Zeilenrichtung sind mit den jeweiligen Anschlüssen 10 über die jeweiligen Zeilenzuleitungsdrähte 9 elektrisch verbunden.
Die gekreuzten Abschnitte der Detektionsspaltendrähte 2 und der Detektionszeilendrähte 3 (können nachstehend als ”gekreuzte Abschnitte” bezeichnet werden) in 1 sind über die Isolationsschicht 18 in drei Dimensionen betrachtet elektrisch voneinander isoliert, wie in 3 gezeigt. Die Isolationsschicht 18 kann nur in den gekreuzten Abschnitten der Detektionsspaltendrähte 2 und der Detektionszeilendrähte 3 vorgesehen sein oder kann so vorgesehen sein, dass sie die ganzen Detektionszeilendrähte 3 bedeckt. Die Isolationsschicht 18 besteht wünschenswerterweise aus einem transparenten dielektrischen Material wie z. B. Siliziumnitrid oder Siliziumoxid. In 3 können die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 vertauscht sein.
Die transparente Basis (kann nachstehend lediglich als ”Basis” bezeichnet werden) 19 besteht aus einem transparenten dielektrischen Material. Die Basis 19 kann beispielsweise ein starres Element wie z. B. eine Glasplatte oder ein flexibles Element wie z. B. ein Harzfilm sein. In dieser Ausführungsform ist die Basis 19 eine flache rechteckige Platte. Die Basis 19 kann irgendeine andere Form als ein Rechteck aufweisen und kann gekrümmt sein. Wenn die Oberfläche der transparenten Basis 19 gekrümmt ist, wird eine Projektion auf die Ebene, die zu einer Normallinie einer Oberfläche der transparenten Basis 19 senkrecht ist, an einer betreffenden Stelle, das heißt einer Stelle, auf die punktartiges Außenlicht einfällt, betrachtet.
Im Berührungsbildschirm 1 enthält der Bereich A als Detektionseinheit der Berührungsposition in 1 den Bündeldraht 6 in Spaltenrichtung und den Bündeldraht 7 in Zeilenrichtung. In dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, ist der Bündeldraht 6 in Spaltenrichtung aus drei Detektionsspaltendrähten 2 konfiguriert und der Bündeldraht 7 in Zeilenrichtung ist aus drei Detektionszeilendrähten 3 konfiguriert. Die Anzahl der Detektionsdrähte 2 oder 3, die jeden der Bündeldrähte 6 oder 7 bilden, muss nur mehrere sein und kann nach Bedarf geändert werden. In 2 ist für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses, obwohl jeder Detektionszeilendraht 3 durch eine Doppellinie dargestellt ist, jeder Detektionszeilendraht 3 tatsächlich aus einem dünnen Draht gebildet.
In 2 ist ein Abschnitt, der durch das Bezugszeichen ”C” dargestellt ist und mit einer Doppelstrichlinie umgeben ist, der gekreuzte Abschnitt, an dem der Detektionsspaltendraht 2 und der Detektionszeilendraht 3 einander über die Isolationsschicht 18 kreuzen. Ein Abschnitt, der durch das Bezugszeichen ”D” dargestellt ist und mit einer Doppelstrichlinie umgeben ist, ist ein Abschnitt, in dem der Detektionsspaltendraht 2 abgekoppelt ist (kann nachstehend als ”abgekoppelter Abschnitt” bezeichnet werden). Im abgekoppelten Abschnitt D kreuzen sich der Detektionsspaltendraht 2 und der Detektionszeilendraht 3 nicht.
Der gekreuzte Abschnitt C und der abgekoppelte Abschnitt D bestimmen den gekreuzten Zustand der Detektionsdrähte 2 und 3. In dieser Ausführungsform bleiben die abgekoppelten dünnen Drähte 12 und 14 in den Detektionsdrähten 2 und 3. Lineare Abschnitte 13 und 15 der Detektionsdrähte 2 und 3 erstrecken sich in einem Winkel von ±45 Grad in der Zeilenrichtung x und der Spaltenrichtung y. Wenn der Berührungsbildschirm 1 in Kombination mit einer Anzeigevorrichtung mit rechteckigen Pixeln verwendet wird, die aus Seiten gebildet sind, die zur Zeilenrichtung x und Spaltenrichtung y in 1 parallel sind, Papier mit Netzlinien wie z. B. Millimeterpapier oder eine Plattenoberfläche, tritt Moiré kaum auf.
Das Anordnungsmuster der Detektionsdrähte 2 und 3 in 2 (kann nachstehend als ”Verdrahtungsmuster” bezeichnet werden) ist ein Beispiel, das Verdrahtungsmuster ist nicht darauf begrenzt und kann andere Verdrahtungsmuster sein.
Wie in 2 gezeigt, ist das Verdrahtungsmuster, das heißt das Anordnungsmuster der Detektionsdrähte 2 und 3, durch wiederholtes Anordnen eines bestimmten Basismusters über den Betriebsbereich konfiguriert. Mit dieser Konfiguration kann die Gleichmäßigkeit der Detektionsgenauigkeit der Berührungsposition im Betriebsbereich verbessert werden. Der hier verwendete ”Betriebsbereich” bedeutet einen Bereich, in dem die Berührungsposition im Berührungsbildschirm detektiert werden kann.
In dem in 2 gezeigten Beispiel ist ein rechteckiger Bereich B, der von einer Doppelstrichlinie umgeben ist, das Basismuster. Der Bereich B des rechteckigen Basismusters kann den rechteckigen Betriebsbereich, der von den meisten Berührungsfeldern verwendet wird, füllen und ist zum Detektieren der Berührungsposition in einem rechteckigen Koordinatensystem geeignet, was vorteilhaft ist. Selbst wenn die Berührungsposition in einem anderen Koordinatensystem detektiert wird, kann der Bereich als rechteckiges Basismuster, das kleiner ist als die Detektionsgenauigkeit, den Betriebsbereich füllen. Ein Basismuster mit einem nicht rechteckigen Bereich kann übernommen werden.
Das Basismuster ist nicht auf das in 2 gezeigte Muster begrenzt und kann verschiedene Muster sein. Wie erforderlich, kann das Basismuster mit einem anderen dünnen Draht verbunden sein.
Wenn ein dünner Draht, der sich in einer bestimmten Richtung erstreckt, mit punktartigem Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, tritt intensives reflektiertes Licht in der Verlaufsrichtung von der Oberfläche des dünnen Drahts auf. Wenn solches reflektiertes Licht auftritt, sinkt die Sichtbarkeit des Anzeigebildschirms oder Bildes auf der hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms 1, was eine Unannehmlichkeit einschließlich Blenden für den Benutzer ergibt.
Insbesondere wenn eine gerade Linie entlang der Verlaufsrichtung eines dünnen Drahts in der Projektionsansicht gezogen wird und der dünne Draht mit einem Schlitz auf der geraden Linie angeordnet wird, wirken der dünne Draht und der Schlitz als Reflexionsbeugungsgitter und das reflektierte gebeugte Licht läuft in der anderen Richtung als jener der regulären Reflexion.
4 ist eine Projektionsansicht, die eine Konfiguration eines Berührungsbildschirms 20 mit einem geneigten kreuzförmigen Verdrahtungsmuster zeigt. Im Berührungsbildschirm 20, der in 4 gezeigt ist, erstrecken sich beispielsweise die Detektionsspaltendrähte 22 und die Detektionszeilendrähte 23 in einer geneigten Kreuzform in einem Winkel von 45 Grad in Bezug auf die Zeilenrichtung x bzw. die Spaltenrichtung y. Wenn in der Projektionsansicht von 4 gerade Linien in der geneigten Kreuzform gezogen werden, sind die meisten Detektionsdrähte 22, 23 auf den geneigten kreuzförmigen geraden Linien angeordnet.
Wenn der Berührungsbildschirm 20 mit punktartigem Licht beleuchtet wird, erscheint ein Punktbild mit Schleppen in der geneigten Kreuzform, das heißt in den Verlaufsrichtungen der Detektionsdrähte 22, 23, als ob es durch ein Kreuzfilter hindurchtritt. Folglich wird die Sichtbarkeit weiter verringert, was für den Benutzer eine Unannehmlichkeit wie z. B. Blenden ergibt.
Im Verdrahtungsmuster in dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, ist dagegen das Basismuster im Bereich B aus einem linearen dünnen Drahtabschnitt (kann nachstehend als ”linearer dünner Draht” bezeichnet werden) und einem gekrümmten dünnen Draht (kann nachstehend als ”gekrümmter dünner Draht” bezeichnet werden) 11 konfiguriert. Der gekrümmte dünne Draht entspricht einem gekrümmten Abschnitt. In dieser Ausführungsform ist der gekrümmte dünne Draht 11 ein kreisförmiger dünner Draht. Der gekrümmte dünne Draht 11 wird als ”Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht” bezeichnet. Die ausführliche Definition des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht wird später beschrieben.
Wenn eine gerade Linie vom Zentrum des Kreises, der das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, gezogen wird, wird die Verdrahtung auf der geraden Linie angeordnet, die in irgendeiner Richtung gezogen ist, und daher gehen das reflektierte Licht und das reflektierte gebeugte Licht vom Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht (kann nachstehend gemeinsam als ”reflektiertes Licht” bezeichnet werden) in alle Richtungen. Im Vergleich zum Berührungsbildschirm 20, der mit dem Verdrahtungsmuster ohne Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht versehen ist, wie in 4 gezeigt, kann folglich der Berührungsbildschirm 1 in dieser Ausführungsform das vorstehend erwähnte reflektierte Licht in den spezifischen Richtungen verringern.
In der folgenden Beschreibung, wenn nicht anders angegeben, wird die Projektionsansicht, wenn sie in der Richtung der Normallinie von der Seite der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 betrachtet wird, angenommen und verbundene Drähte in der Projektionsansicht werden als verbunden erachtet. Für die elektrische Verbindung wird der Begriff ”elektrisch” hinzugefügt. Da es ausreicht, nur das Basismuster im Bereich B zu untersuchen, werden die Drähte als an den Kanten des Bereichs des Basismusters unterbrochen betrachtet.
Das ”Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht” ist im Allgemeinen ein dünner Draht, der aus eine leitfähigen Material mit hohem Lichtreflexionsvermögen besteht und den gekrümmten dünnen Draht zumindest teilweise umfasst, wenn die Detektionsdrähte 2 und 3 in der Projektionsansicht betrachtet werden, das heißt ein dünner Draht mit Normallinien, die in alle Richtungen laufen, wie z. B. der kreisförmige dünne Draht 11, der in 2 gezeigt ist.
In dieser Ausführungsform sind die Detektionsdrähte 2 und 3, einschließlich des Musters 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht, alle dünne Drähte. Das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht kann in den Detektionsdrähten nicht enthalten sein, das heißt das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht kann mit den Detektionsdrähten 2 und 3 nicht elektrisch verbunden sein und kann getrennt sein. Das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht sollte jedoch aus dem dünnen Draht gebildet sein, wie in 2 gezeigt. Begriffe wie z. B. ”Breite” und ”Länge” als Parameter, die die Eigenschaften der Form des dünnen Drahts darstellen, werden nachstehend beschrieben.
In der Projektionsansicht wird eine Linie, die die Kante des dünnen Drahts bildet, im Allgemeinen als Kontur bezeichnet. In dem Fall eines dünnen Drahts mit einer begrenzten Länge und keiner Gabelung (kann nachstehend als ”Verzweigung” bezeichnet werden), das heißt des dünnen Drahts mit Konturen, die zwei gegenüberliegende (gerade oder gekrümmte) Segmente sind, wird ein Abschnitt, der einem Bereich entspricht, der durch Verbinden der zwei gegenüberliegenden Konturen mit ihren Endpunkten gebildet wird, als ein dünner Draht betrachtet (die Verdrahtung, die aus den dünnen Drähten gebildet ist, wie in 2 gezeigt, wird als aus mehreren dünnen Drähten bestehend betrachtet). In dem Fall, in dem der dünne Draht eine Verzweigung aufweist, wird die Verzweigung als anderer dünner Draht betrachtet. Der dünne Draht mit zwei gegenüberliegenden geraden Konturen (die Krümmung ist 0 und der Krümmungsradius ist unendlich) wird als ”linearer dünner Draht” definiert. Der dünne Draht mit mindestens einer gekrümmten Kontur (die Krümmung ist nicht 0) der zwei gegenüberliegenden Konturen wird als ”gekrümmter dünner Draht” definiert.
Obwohl später genauer beschrieben, kann beim Definieren des ”dünnen Drahts” im Einzelnen in Anbetracht dessen, dass ein typischer Längsabstand des Drahts die ”Länge” ist und ein typischer Querabstand des Drahts die ”Breite” ist, im Allgemeinen gesagt werden, dass der ”dünne Draht” eine Struktur ist, in der die Breite viel keiner ist als die Länge. Die Begriffe ”Breite” und ”Länge” folgen nachstehend erwähnten Definitionen.
Der gekrümmte dünne Draht wird beschrieben. In der Projektionsansicht wird ein Punkt P auf der Kontur mit einem kleineren Krümmungsradius der zwei gegenüberliegenden Konturen des gekrümmten dünnen Drahts genommen. Ein Schnittpunkt zwischen einer Normallinie nP, die eine gerade Linie orthogonal zu einer Tangentenlinie der Kontur am Punkt P ist, und der anderen Kontur wird als Punkt Q definiert und ein Mittelpunkt zwischen dem Punkt P und dem Punkt Q wird als Punkt R definiert. In dem Fall, in dem mehrere Punkte Q vorhanden sind, wird ein Punkt Q, der zum Punkt P am nächsten liegt, als Punkt Q definiert. Ein Abstand zwischen dem Punkt P und dem Punkt Q wird als Breite des dünnen Drahts definiert.
Für den gekrümmten dünnen Draht werden durch sorgfältiges Bewegen des Punkts P auf der gekrümmten Kontur die Verteilung der Breite und ein Segment der verbundenen Mittelpunkte R erfasst. Wenn das Segment der verbundenen Mittelpunkte R diskontinuierlich ist (die Diskontinuität kann auftreten, wenn die Kontur, auf der der Punkt Q angeordnet ist, gebogen ist), kann eine Reihe einer fortlaufenden Linie durch Verbinden von zwei Endpunkten von diskontinuierlichen Abschnitten unter Verwendung eines Teils der Linie, auf der der Punkt R angeordnet ist, durch Interpolation unter Verwendung einer gekrümmten Linie, wie z. B. Spline-Interpolation, erfasst werden. Die Reihe der fortlaufenden Linie ist als Medianlinie des gekrümmten dünnen Drahts definiert. Eine Normallinie an jedem Punkt auf der Medianlinie ist als Normallinie jedes Punkts auf dem gekrümmten dünnen Draht definiert. Eine Richtung der Tangentenlinie an jedem Punkt der Medianlinie ist als Verlaufsrichtung an jedem Punkt des gekrümmten dünnen Drahts definiert. Eine Länge der Medianlinie ist als Länge des gekrümmten Abschnitts des gekrümmten dünnen Drahts definiert. In dem Fall, in dem die Medianlinie Endpunkte aufweist, das heißt nicht geschlossen ist, sind die Endpunkte der Medianlinie als Endpunkte des gekrümmten dünnen Drahts definiert.
Im Fall des linearen dünnen Drahts, in dem beide der zwei gegenüberliegenden Konturen gerade Linien sind und ihre beiden Enden mit dem gekrümmten dünnen Draht verbunden sind, werden an jedem Ende des linearen dünnen Drahts die Punkte P an zwei Schnittpunkten zwischen der Kontur des gekrümmten dünnen Drahts, der mit dem linearen dünnen Draht verbunden ist und an dem der Punkt P genommen wird, und den Konturen des linearen dünnen Drahts genommen. Gemäß der vorstehend erwähnten Definition werden Mittelpunkte R an zwei Endpunkten gefunden. Eine gerade Linie der verbundenen Mittelpunkte R an den zwei Endpunkten ist als Medianlinie eines linearen dünnen Drahts definiert, eine Normallinie der Medianlinie ist als Normallinie des linearen dünnen Drahts definiert und eine Richtung der Medianlinie ist als Verlaufsrichtung des linearen dünnen Drahts definiert. Die Mittelpunkte R an zwei Endpunkten sind als Endpunkte des linearen dünnen Drahts definiert, das heißt eines Teils des dünnen Drahts. Ein Abstand zwischen den zwei Endpunkten ist als Länge des linearen dünnen Drahts definiert. Ein Punkt R' wird auf der Medianlinie des linearen dünnen Drahts genommen und Schnittpunkte zwischen der Normallinie, die R' passiert, und zwei Konturen werden als Punkt P' und Punkt Q' definiert. Ein Abstand zwischen dem Punkt P' und dem Punkt Q' wird als Breite definiert und die Verteilung der Breite kann durch sorgfältiges Bewegen des Punkts R' auf der Medianlinie erfasst werden.
In dem Fall, in dem der gekrümmte dünne Draht mit einem Ende verbunden ist, das mit irgendwelchen linearen dünnen Drähten verbunden ist, wird zuerst für die linearen dünnen Drähte, die mit dem gekrümmten dünnen Draht verbunden sind, ein Punkt P am anderen Ende der Kontur des linearen dünnen Drahts verbunden, der mit der Kontur des gekrümmten Abschnitts des dünnen Drahts verbunden ist, an dem der Punkt P angeordnet ist, und die Medianlinie und die Breite werden gemäß der Prozedur erfasst. Für den linearen dünnen Draht, der mit dem linearen dünnen Draht verbunden ist, wird der ”verbundene gekrümmte dünne Draht” gegen den ”verbundenen linearen dünnen Draht, an dem der Punkt P genommen wird”, ersetzt, die Medianlinie und die Breite werden gemäß derselben Prozedur erfasst.
Da das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ein dünner Draht ist, der aus einem leitfähigen Material mit Lichtreflexionsvermögen besteht und zumindest teilweise den gekrümmten dünnen Draht umfasst, ist es bei der Betrachtung des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht nicht erforderlich, den dünnen Draht zu berücksichtigen, der nicht mit dem gekrümmten dünnen Draht verbunden ist, wenn das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht betrachtet wird.
Im Fall des dünnen Drahts, in dem die Normallinien der Tangentenlinien am Punkt P und am Punkt Q identisch sind und die Konturen ähnlich sind, entsprechen die Medianlinie, die Breite und Länge, die gemäß der obigen Prozedur erfasst werden, allgemeinen Begriffen. Das heißt, der Abstand zwischen zwei Schnittpunkten auf den Konturen mit der Normallinie ist die Breite und die Breite ist auf dem dünnen Draht gleichmäßig, das heißt gleich. Eine Linie, die Mittelpunkte der zwei Schnittpunkte verbindet, ist eine Medianlinie und eine Länge der Medianlinie ist eine Länge des dünnen Drahts.
In dem Fall, in dem sich der dünne Verzweigungsdraht vom betreffenden dünnen Draht erstreckt, sind gekrümmte Linien, die von den zwei Schnittpunkten des betreffenden dünnen Drahts und den Konturen des dünnen Verzweigungsdrahts unter Verwendung eines Teils der Konturen des dünnen Drahts gemäß einem Interpolationsverfahren wie z. B. Spline-Interpolation interpoliert werden, als Konturen des betreffenden dünnen Drahts definiert. Wie hier verwendet, bezieht sich ”dünner Verzweigungsdraht” auf einen dünnen Draht, der vom angegebenen dünnen Draht verzweigt ist. Gemäß dem Interpolationsverfahren sind wünschenswerterweise an einem Ende des zu interpolierenden Abschnitts die ursprüngliche Kontur nicht innerhalb des Abschnitts und mindestens zwei Ableitungen zweiter Ordnung aufeinander folgend. Unter Verwendung dieser gekrümmten Kontur werden für den Teil, wo sich der dünne Verzweigungsdraht erstreckt, die Breite, die Medianlinie, die Normallinie des dünnen Drahts gemäß derselben Prozedur, wie vorstehend beschrieben, erfasst.
Gemäß der vorstehend erwähnten Prozedur können die Breite, die Medianlinie, die Normallinie und die Länge des gekrümmten dünnen Drahts und des linearen dünnen Drahts, die Abschnitte des dünnen Drahts sind, erfasst werden. Wenn die Medianlinie des dünnen Drahts nicht geschlossen ist, können Endpunkte gefunden werden.
Welcher dünne Draht der dünne Verzweigungsdraht ist, kann frei ausgewählt werden. Um eine Anforderung zu beschreiben, dass der dünne Draht das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist, werden in dem Fall, in dem mehrere gekrümmte oder lineare dünne Drähte verbunden sind, andere dünne Drähte als irgendein gekrümmter oder linearer dünner Draht als dünne Verzweigungsdrähte definiert und der ausgewählte dünne Draht wird als verbunden angenommen, um zu bestimmen, ob der nachstehend erwähnte gekrümmte dünne Draht das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist oder nicht.
Ob der dünne Draht verbunden ist oder nicht, wird in der Projektionsansicht bestimmt. Der Abschnitt, der in der Projektionsansicht verbunden zu sein scheint, beispielsweise der gekreuzte Abschnitt, wo der Detektionsspaltendraht 2 und der Detektionszeilendraht 3 einander über die Isolationsschicht 18 kreuzen, der durch das Bezugszeichen ”C in 2 dargestellt ist, wird beispielsweise als verbunden betrachtet.
In dieser Ausführungsform wird ein dünner Draht, der eine folgende Anforderung in den dünnen Drähten im Basismuster der Verdrahtung erfüllt, als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht definiert. Irgendein gekrümmter dünner Draht im Basismuster der Verdrahtung wird ausgewählt, ein gekrümmter oder linearer dünner Draht, der mit dem ausgewählten dünnen Draht verbunden ist, falls vorhanden, wird ausgewählt und ein weiterer verbundener dünner Draht, falls vorhanden, wird ausgewählt (ein verbundener, aber nicht ausgewählter dünner Draht wird als dünner Verzweigungsdraht betrachtet), was in dieser Weise wiederholt wird. Wenn die Normallinien des ausgewählten dünnen Drahts in alle Richtungen gehen, werden die ausgewählten mehreren (oder ein) dünnen Drähte als Kandidaten für das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht definiert. Wie hier verwendet, bezieht sich der ”Richtungswinkel” auf einen Richtungswinkel in der Projektionsansicht. Kandidaten werden in der Reihenfolge von spezifischen Fällen (a) bis (d), die später beschrieben werden, ausgewählt und in dem Fall, in dem mehrere Kandidaten in den Fällen höherer Ordnung in irgendeinem von (a) bis (c) ausgewählt werden können, wird der Kandidat mit der kleinsten Summe von Längen der dünnen Drähte als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht definiert, und im Fall (d) wird der Kandidat mit der kleinsten Anzahl von Endpunkten als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht definiert, und wenn die Anzahl von Endpunkten gleich ist, wird der Kandidat mit der kleinsten Summe von Abständen zwischen den Endpunkten der dünnen Drähte als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht definiert.
Durch Weglassen des einmal als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bestimmten dünnen Drahts und Wiederholen der Kandidatenauswahl und der Qualifikation des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht gemäß der vorstehend beschriebenen Prozedur können alle Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Basismuster der Verdrahtung ohne doppeltes Zählen des dünnen Drahts als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ausgewählt werden.
Die Projektionsansicht hat als Ansicht definiert, wenn sie in der Richtung der Normallinie von der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 betrachtet wird, das heißt eine Ansicht, die auf die zur Normallinie vertikale Oberfläche projiziert wird. Wenn jedoch die vorstehend erwähnte Anforderung auf der projizierten Oberfläche erfüllt ist, ist selbst die Projektionsansicht zu irgendeiner Oberfläche, die zur Oberfläche nicht parallel ist, zulässig, solange die neue Oberfläche zur ursprünglichen Oberfläche nicht vertikal ist. Ein kreisförmiger dünner Draht, der auf eine andere nicht parallele Oberfläche in der Projektionsansicht projiziert ist, erscheint beispielsweise als Ellipse, aber die Normallinien gehen immer noch in alle Richtungen. Folglich muss die Anforderung nur in der Projektionsansicht erfüllt werden, die in der obigen Beschreibung verwendet wird, das heißt der Ansicht, wenn sie in der Richtung von der Normallinie der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19, die dem Benutzer zugewandt ist, betrachtet wird. In den meisten Fällen sind jedoch die vordere Oberfläche der transparenten Basis 19, die Oberflächen der Detektionsdrähte 2 und 3, die Oberfläche des dünnen Drahts, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, im Wesentlichen parallel und folglich ist es zum Verstehen von reflektiertem Licht vorteilhaft, die projizierte Oberfläche auszuwählen, die zur vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 parallel ist. Selbst wenn die transparente Basis 19 gekrümmt ist, wenn der Krümmungsradius groß ist, kann sie auf eine Lichtreflexion von der zur Normallinie parallelen Oberfläche genähert werden.
Spezifische Fälle, in denen die Anforderung, dass die Normallinien des ausgewählten dünnen Drahts in alle Richtungen gehen, sind die folgenden Fälle (a) bis (d). Um festzustellen, ob der dünne Draht das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist oder nicht, wird der dünne Draht für den Fall (a) und für den Fall (b), den Fall (c) und den Fall (d) in dieser Reihenfolge untersucht.

(a) Ein Fall, in dem die Medianlinie von irgendeinem ausgewählten gekrümmten dünnen Draht ganz gekrümmt ist mit Ausnahme irgendeiner glatt verbundenen geraden Linie (kann nachstehend lediglich als ”die Medianlinie ist gekrümmt” bezeichnet werden) und die ganze Medianlinie eine geschlossene gekrümmte Linie ist. In diesem Fall gehen die Normallinien der geschlossenen gekrümmten Linie in alle Richtungen und daher ist die gekrümmte Linie das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht.

Da beispielsweise die Medianlinie des kreisförmigen dünnen Drahts 11 in 2 bogenförmig ist, ist der kreisförmige dünne Draht 11 das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht gemäß der Definition. Das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist nicht auf kreisförmig begrenzt und kann elliptisch, oval und flaschenkürbisförmig sein, wobei die Medianlinie eine geschlossene gekrümmte Linie ist.
5 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigt. In 2 dient der kreisförmige dünne Draht 11, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist, auch als Detektionsspaltendraht 2 und/oder Detektionszeilendraht 3, während im Verdrahtungsmuster eines Berührungsbildschirms 21 in 5 der kreisförmige dünne Draht 11 von den Detektionsdrähten 22, 23 elektrisch isoliert ist. In dieser Weise können die Detektionsdrähte 22, 23 vom Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht elektrisch isoliert sein. In diesem Fall kann das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht auch den dünnen Verzweigungsdraht aufweisen.

(b) Ein Fall, in dem die Medianlinie irgendeines ausgewählten gekrümmten dünnen Drahts gekrümmt ist, die ganze Medianlinie nicht geschlossen ist, aber die Normallinien in alle Richtungen gehen. 6 bis 8 sind Projektionsansichten, die Beispiele des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigen, das aus einem nicht geschlossenen gekrümmten dünnen Draht besteht. In 6 bis 8 ist für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses der dünne Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, durch eine dicke durchgezogene Linie ausgedrückt. 6 bis 8 zeigen die Beispiele.

In einem Muster 100 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 6 sind zwei Halbkreise mit verschiedenen Radien die Medianlinie und Tangentenlinien von zwei bogenförmigen Abschnitten 101 und 102 mit konzentrischen Konturen und einem Mittelpunktwinkel von 180 Grad (kann nachstehend lediglich als ”halbkreisförmig” bezeichnet werden) sind nacheinander und glatt an einen Enden 103 und 104 verbunden, um einen nicht geschlossenen ”6-förmigen” dünnen Draht zu bilden.
In einem Muster 110 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 7 sind zwei halbkreisförmige Abschnitte 101 und 111 mit demselben Radius an einen Enden 103 und 112 verbunden, um einen S-förmigen dünnen Draht zu bilden.
Ein Muster 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 8, zwei halbkreisförmige Abschnitte 101 und 102 mit verschiedenen Radien sind an einen Enden 103 und 105 verbunden, um eine S-Form zu bilden.
Die wiederholte Anordnung der Muster 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 6 und 8 verursacht eine asymmetrische Form. Wenn diese Muster 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht verwendet werden, ist es folglich erwünscht, spiegelverkehrte Muster 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht im Bereich B des Verdrahtungsbasismusters aufzunehmen.
6 und 8 stellen die Muster 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht dar, die jeweils aus einer zusammengesetzten Kurve konfiguriert sind, die aus zwei Bögen gebildet ist, die den Mittelpunktwinkel von 180 Grad aufweisen und verschiedene Radien aufweisen, der Mittelpunktwinkel der Bögen, die die zusammengesetzte Kurve bilden, die das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, ist jedoch nicht auf 180 Grad begrenzt. Das heißt, das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht kann aus einer zusammengesetzten Kurve konfiguriert sein, die aus mehreren Bögen mit verschiedenen Radien gebildet ist. In diesem Fall wird das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Bereich B des Basismusters derart angeordnet, dass die Normallinien jedes Bogens, der die zusammengesetzte Kurve bildet, in alle Richtungen gehen.
Mit anderen Worten, das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist aus einer zusammengesetzten Kurve konfiguriert, die aus mehreren Bögen mit verschiedenen Radien gebildet ist, insbesondere aus n Bögen mit einem ersten bis n-ten Radius R1, R2, ..., Rn gebildet ist (n ist eine ganze Zahl von 1 oder größer), und kann im Bereich B des Basismusters derart angeordnet werden, dass die Normallinien des Bogens mit dem ersten Radius R1 in alle Richtungen gehen und ebenso die Normallinien von jedem der Bögen mit dem zweiten bis n-ten Radius R2, R3, ..., Rn in alle Richtungen gehen. Insbesondere sind die mehreren Bögen nacheinander verbunden, um die zusammengesetzte Kurve zu bilden. Das heißt, ein Ende eines bestimmten Bogens ist mit dem anderen Ende eines anderen Bogens verbunden, um die zusammengesetzte Kurve zu bilden.
Wie in 6 und 8 gezeigt, entsprechen in den Mustern 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht, die jeweils aus der zusammengesetzten Kurve konfiguriert sind, die aus den mehreren Bögen 101 und 102 gebildet ist, die Bögen 101 und 102 den gekrümmten Abschnitten und die Radien der Bögen 101 und 102 entsprechen den Krümmungsradien der gekrümmten Abschnitte. Mit anderen Worten, die Muster 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht können folglich aus der zusammengesetzten Kurve konfiguriert sein, die aus den mehreren gekrümmten Abschnitten 101 und 102 mit verschiedenen Krümmungsradien gebildet ist, und können derart angeordnet sein, dass die Normallinien der gekrümmten Abschnitte 101 und 102 in alle Richtungen gehen. Insbesondere sind die mehreren gekrümmten Abschnitte nacheinander verbunden, um die zusammengesetzte Kurve zu bilden. Das heißt, ein Ende von jedem gekrümmten Abschnitt ist mit dem anderen Ende eines anderen gekrümmten Abschnitts verbunden, um die zusammengesetzte Kurve zu bilden.
Durch Vorsehen von solchen Mustern 100 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht ist es möglich zu verhindern, dass die Sichtbarkeit aufgrund von reflektiertem Licht und einer ungleichmäßigen Anzeige sinkt. Ferner ist es möglich, eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften wie z. B. eine Erhöhung der Kapazität zwischen Drähten zu verhindern, was eine gleichmäßige und hochempfindliche Detektion der Berührungskapazität ermöglicht. Daher kann ein Berührungsbildschirm, der eine hervorragende Detektionsgenauigkeit und Anzeigequalität aufweist und eine gute Sichtbarkeit erreichen kann, selbst wenn er mit Außenlicht beleuchtet wird, verwirklicht werden.
Die Muster 100, 110 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 6 bis 8 können mit dem Detektionsspaltendraht 2 und/oder dem Detektionszeilendraht 3 elektrisch verbunden sein oder können getrennt sein. Die Muster 100, 110 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 6 bis 8 können den dünnen Verzweigungsdraht aufweisen.
Das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in (b) kann andere Formen aufweisen. In den Mustern 100, 110 und 120 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 6 bis 8 können beispielsweise die halbkreisförmigen dünnen Drähte 101, 102 und 111 zu halbelliptischen oder halbovalen dünnen Drähten modifiziert werden. Die Form des Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist nicht auf diese begrenzt, und selbst wenn die Medianlinie des dünnen Drahts nicht geschlossen ist, fungiert der dünne Draht, solange die Normallinien in alle Richtungen gehen, als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht.

(c) Der Fall, in dem irgendein ausgewählter gekrümmter dünner Draht mit einem anderen gekrümmten dünnen Draht über den linearen dünnen Draht verbunden ist, und die Normallinien aller verbundenen gekrümmten dünnen Drähte in alle Richtungen gehen. In diesem Fall sind die gekrümmten dünnen Drähte und der lineare dünne Draht zwischen den mehreren verbundenen gekrümmten dünnen Drähten gemeinsam als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht definiert.

9 bis 11 sind Projektionsansichten, die andere Beispiele des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigen. In 9 bis 11 ist für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses von den dünnen Drähten, die das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bilden, der gekrümmte dünne Draht durch eine dicke durchgezogene Linie ausgedrückt und der lineare dünne Draht ist durch eine dicke gestrichelte Linie ausgedrückt.
In einem Muster 130 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 9 sind zwei halbkreisförmige dünne Drähte 131 und 132 mit demselben Radius über zwei kurze lineare dünne Drähte 133 und 134 mit derselben Länge miteinander verbunden, um eine Gleisform zu bilden. In einem Muster 140 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 10 sind zwei halbkreisförmige dünne Drähte 131 und 132 mit demselben Radius über einen kurzen linearen dünnen Draht 133 miteinander verbunden, um eine Hakenform zu bilden.
In einem Muster 150 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 11 sind vier dünne Drähte 151 bis 154, die Medianlinien als Bögen mit einem Mittelpunktwinkel von 90 Grad aufweisen, konzentrischen Konturen und dem Mittelpunktwinkel von 90 Grad (nachstehend als ”90-Grad-Bogen” bezeichnet) über vier kurze lineare dünne Drähte 155 bis 158 mit derselben Länge miteinander verbunden, um ein Rechteck mit abgerundeten Ecken zu bilden. In der folgenden Beschreibung kann die Form mit Medianlinien als Bögen mit einem Mittelpunktwinkel von θ Grad, konzentrischen Konturen und einem Mittelpunktwinkel von θ Grad als ”θ-Grad-Bogen” bezeichnet werden. Wie hier verwendet, bezieht sich θ Grad auf einen Winkel von mehr als 0 Grad und weniger als 360 Grad (0 Grad < θ < 360 Grad).
Die Muster 130, 140 und 150 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 9 bis 11 können mit einem anderen dünnen Draht, beispielsweise dem Detektionsspaltendraht 2 und/oder dem Detektionszeilendraht 3, elektrisch verbunden sein oder können getrennt sein. Die Muster 130, 140 und 150 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 9 bis 11 können den dünnen Verzweigungsdraht aufweisen.
Das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in (c) kann andere Formen aufweisen. In den Mustern 130 und 140 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 9 und 10 können die halbkreisförmigen dünnen Drähte 131 und 132 beispielsweise zu halbelliptischen oder halbovalen dünnen Drähten modifiziert sein. Die dünnen Drähte 131 und 132 können wie ein Symbol von Unendlich ”∞” geformt sein, das zwei bogenförmige dünne Drähte ausdrückt, die über einen gekreuzten linearen dünnen Draht miteinander verbunden sind, oder können ein anderes Polygon mit abgerundeten Ecken als ein Rechteck sein. Die Form des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht ist nicht auf diese begrenzt und solange mehrere gekrümmte dünne Drähte über einen linearen dünnen Draht miteinander verbunden sind, und Normallinien aller mehreren verbundenen gekrümmten dünnen Drähte in alle Richtungen gehen, fungieren die dünnen Drähte als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht.

(d) Ein Fall, in dem Normallinien aller mehreren getrennten gekrümmten dünnen Drähte im Verdrahtungsbasismuster beispielsweise im Bereich B in alle Richtungen gehen. Ein Teil der getrennten gekrümmten dünnen Drähte kann über einen linearen dünnen Draht verbunden sein. In dem Fall, in dem mehrere Optionen für die Auswahl des dünnen Drahts bestehen, weist der dünne Draht mit einer kleineren Anzahl von Endpunkten unter den dünnen Drähten eine höhere Priorität auf. Wenn die Anzahl von Endpunkten gleich ist, weist der dünne Draht mit einem kleineren Abstand zwischen den Endpunkten eine höhere Priorität auf. Ein Paar mit dem kleinsten Abstand zwischen zwei Endpunkten wird ausgewählt und das Paar wird weggelassen und dann wird ein Paar mit dem kleinsten Abstand zwischen zwei Endpunkten erneut ausgewählt. Eine Summe von Abständen zwischen den Endpunkten der ausgewählten Paare ist eine Summe von Abständen zwischen den Endpunkten.

12 und 13 sind Projektionsansichten, die andere Beispiele des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zeigen. In 12 und 13 ist für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses der dünne Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt.
Ein Muster 160 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 12 ist aus zwei halbkreisförmigen dünnen Drähten 161 und 162 gebildet, die zusammen einen Kreis bilden.
Ein Muster 170 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 13 ist aus vier 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 171 bis 174 gebildet, die zusammen einen Kreis bilden.
Mindestens einer der mehreren gekrümmten dünnen Drähte 161, 162 und 171 bis 174, die die Muster 160 und 170 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 12 und 13 bilden, können nicht mit einem anderen dünnen Draht, beispielsweise den Detektionsdrähten 2 und 3, elektrisch verbunden sein, das heißt davon getrennt sein, und die restlichen gekrümmten dünnen Drähte können mit einem anderen dünnen Draht elektrisch verbunden sein. Die gekrümmten dünnen Drähte 161, 162 und 171 bis 174, die die Muster 160 und 170 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 12 und 13 bilden, können den dünnen Verzweigungsdraht auf weisen.
Das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in (d) kann andere Formen aufweisen. n bogenförmige dünne Drähte mit jeweils einem Mittelpunktwinkel von g₁, g₂, ..., g_n (in Einheiten von ”Grad”) und mit einer Summe der Mittelpunktwinkel von 360 Grad oder mehr (g₁ + g₂ + ... + g_n ≥ 360 Grad) können beispielsweise angeordnet sein, um einen kreisförmigen dünnen Draht zu bilden. Die Form des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht ist nicht auf diese begrenzt, und solange Normallinien aller mehreren gekrümmten dünnen Drähte in alle Richtungen gehen, fungieren die dünnen Drähte als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht.
Wenn die vorstehend erwähnte Prozedur zum Auswählen des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht auf die Verdrahtung im Bereich B in 2 angewendet wird, wird festgestellt, dass vier kreisförmige dünne Drähte als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Fall (a) ausgewählt werden und die restlichen linearen dünnen Drähte nicht das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bilden können.
Wie vorstehend beschrieben, tritt, wenn der dünne Draht, der sich in einer bestimmten Richtung erstreckt, mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, intensives reflektiertes Licht von der Oberfläche des dünnen Drahts in der Verlaufsrichtung des dünnen Drahts auf. Dieses reflektierte Licht ergibt eine Unannehmlichkeit wie z. B. Blenden für den Benutzer. Insbesondere wenn der dünne Draht, der sich in einer spezifischen Richtung erstreckt, einen Schlitz in der Projektionsansicht aufweist, dient, da das Verdrahtungsmuster eine Wiederholung des Basismusters ist, der dünne Draht als Reflexionsbeugungsgitter und das reflektierte gebeugte Licht läuft in anderen Richtungen als der regulären Reflexion. Wenn beispielsweise die kreuzförmigen Drähte vorgesehen sind, sieht der Benutzer kreuzförmiges reflektiertes Licht, als ob es durch ein Kreuzfilter hindurchtritt, was zu weniger Sichtbarkeit und mehr Unannehmlichkeit führt.
Funktionen, die für das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht erforderlich sind, sind jene, dass solches intensives reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung verhindert wird, mit anderen Worten, reflektiertes Licht wird weniger bemerkbar gemacht, wenn der Benutzer den Berührungsbildschirm betrachtet. Eine qualitative Anforderung für den dünnen Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, besteht darin, dass im Verdrahtungsbasismuster eine Fläche, das heißt ein Wert, der durch Integrieren der Breite von einem oder mehreren gekrümmten dünnen Drähten erfasst wird, die als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht gemäß der obigen Definition bestimmt sind, entlang der Medianlinie größer ist als eine Fläche des linearen dünnen Drahts im Verdrahtungsbasismuster. Der dünne Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, muss zumindest die Anforderung erfüllen.
Das heißt, der gekrümmte dünne Draht, der als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht gemäß der Anforderung bestimmt ist, und der lineare dünne Draht, der mit dem gekrümmten dünnen Draht verbunden ist, sind Kandidaten für das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, und um zu ermöglichen, dass dieser dünne Draht tatsächlich als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungiert, muss die vorstehend erwähnte Anforderung für die Fläche erfüllt sein.
Vorzugsweise ist die Länge des linearen dünnen Drahts, der im dünnen Draht enthalten ist, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, so klein wie möglich. In Anbetracht des Gleichgewichts zwischen einer ungleichmäßigen Leuchtdichte und einer ungleichmäßigen Anzeige wie z. B. Moiré einer Abbildung oder eines Bildes auf der hinteren Oberfläche des Berührungsbildschirms und der elektrischen Eigenschaften wie z. B. Verdrahtungswiderstand kann der kurze lineare dünne Draht verwendet werden.
Das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht mit der kleinsten Fläche, die mit der Medianlinie umgeben ist, und der kleinsten Länge ist der kreisförmige dünne Draht. Folglich besteht die Anforderung für den dünnen Draht mit der kleinsten Länge gemäß der vorliegenden Erfindung darin, dass, wenn ein dünner Draht B mit derselben Länge wie der Länge eines dünnen Zieldrahts A und derselben gleichmäßigen Breite wie der größten Breite des dünnen Drahts A abgerundet ist, um einen kreisförmigen dünnen Draht zu bilden, der kreisförmige dünne Draht zuverlässig eine Fläche ohne dünnen Draht in der Mitte aufweist und nicht wie eine Scheibe geformt ist, das heißt wie ein Kreis ”O” geformt ist, der durch eine Linie gezeichnet ist.
Es wird angenommen, dass der Draht B dieselbe Länge wie die Länge des betreffenden dünnen Drahts A, konzentrische Konturen und dieselbe Breite wie die größte Breite des dünnen Drahts A aufweist. Die Breite und die Länge werden gemäß derselben Definition erfasst wie bei dem dünnen Draht gemäß der vorliegenden Erfindung. In Anbetracht dessen, dass der Radius der Medianlinie des dünnen Drahts B ”r” ist und die Breite ”2a” ist, erfüllt r > a (r/a > l) die Anforderung und folglich sollte das Seitenverhältnis, das heißt das Verhältnis der Länge l (l = 2πr) zur Breite des dünnen Drahts B l/2a = 2πr/2a = πr/a > π sein. Wenn das Seitenverhältnis, das heißt das Verhältnis der Länge zur größten Breite des betreffenden dünnen Drahts A, π oder mehr ist, tritt, selbst wenn der dünne Draht A kreisförmig ist, eine Fläche ohne dünnen Draht zuverlässig in der Mitte auf und die Medianlinie und die Normallinie können gemäß der Definition des dünnen Drahts der vorliegenden Erfindung definiert sein. Folglich kann festgestellt werden, ob der dünne Draht A das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ist oder nicht, und die Anforderung für das Seitenverhältnis ist korrekt als Anforderung für den dünnen Draht mit der kleinsten Länge gemäß der vorliegenden Erfindung. Obwohl die Definition des dünnen Drahts nicht spezifisch beschrieben wurde, ist in der Projektionsansicht ein Element mit einem Seitenverhältnis, das heißt Länge/(größte Breite) von π oder mehr als ”dünner Draht” definiert und die Verdrahtung, die aus dem dünnen Draht gebildet ist, ist als ”Verdrahtung mit dünnem Draht” definiert. Wie hier verwendet, ist π eine Kreiskonstante.
Ein blockartiger Draht mit einem kleinen Seitenverhältnis, nicht der dünne Draht, kann auf einem Kreis mit kleinen Spalten angeordnet werden oder mehrere blockartige Drähte werden abwechselnd in dem Muster einer Dartscheibe angeordnet, um das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Aussehen zu bilden.
Selbst wenn das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Aussehen erreicht wird, wirken die Spalte als Beugungsgitter und das reflektierte Licht wird in anderen Richtungen als der regulären Reflexion verteilt, was die Sichtbarkeit verringert. Da in diesem Fall die Spalte dicht angeordnet sind, ist die Beugungseffizienz zur Seite des höheren Winkels hoch, was nachteiliger ist.
Die Reflexion von gebeugtem Licht vom dünnen Draht wird betrachtet. Wegen der Einfachheit wird angenommen, dass monochromatisches Licht, das durch eine ebene Welle genähert werden kann, in der Richtung der Normallinie von der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 einfällt. Der Wiederholungszyklus des Basismusters der Detektionsdrähte 2 und 3 wird so festgelegt, dass er die Detektionsgenauigkeit der Berührungsposition erfüllt, typischerweise die Ortsgenauigkeit, die durch die Angabe mit einem Finger oder Stift erfasst wird, das heißt etwa einige mm, was viel kleiner ist als der Abstand, mit dem der Benutzer den Berührungsbildschirm betrachtet (etwa 10 cm oder mehr), um die Lichtbeugung auf die Fraunhofer-Beugung zu nähern. Folglich kann das Beugungsmuster von vertikal einfallendem Licht auf das Quadrat (Intensität) des Betrags der Fourier-Transformation des Verdrahtungsmusters angenähert werden. Die Näherung gilt genau in dem Fall, in dem der Abstand der Oberfläche des dünnen Drahts von der vorderen Oberfläche des Berührungsbildschirms gleichmäßig ist, und kein reflektiertes Licht tritt im Abschnitt ohne Verdrahtung auf, aber sogar in den anderen Fällen ist es eine ausreichende Näherung, um kurz eine qualitative Beschreibung durchzuführen.
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Umgebung einer Gleichstromkomponente einer Fourier-Transformation zeigt. In 14 wird, um die Näherung zu erfüllen und das Verhalten von reflektiertem gebeugtem Licht klar zu machen, die elektrische Verbindung der Drähte ignoriert. 14(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel des vereinfachten Verdrahtungsbasismusters zeigt, und 14(b) ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung einer Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation im Basismuster in 14(a) zeigt. In 14(a) stellt eine weiße Fläche eine Fläche dar, in der der dünne Draht vorhanden ist, und eine schwarze Fläche stellt eine Fläche dar, in der der dünne Draht fehlt.
In dem Zustand, in dem das Basismuster in 14(a) wiederholt ist, um die ganze vordere Oberfläche der transparenten Basis 19 zu füllen, dient die Verteilung von reflektiertem gebeugten Licht, wenn monochromatisches Licht, das jenes sein kann, das durch eine ebene Welle genähert werden kann, in der Richtung der Normallinie von der vorderen Oberfläche der transparenten Basis 19 einfällt, als Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b). In der Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b) stellt eine weiße Fläche intensives reflektiertes Licht dar und eine schwarze Fläche stellt schwaches reflektiertes Licht dar. Im Einzelnen beschrieben ist es eine Graustufe, in der die Intensität 0 schwarz gezeigt ist und die größte Intensität abgesehen von höher als 1% (etwa 99/100, die Intensität von höher als 1%) weiß gezeigt ist.
Eine linke untere Ecke (Ursprung) der Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b) entspricht der regulären Reflexion und die vertikale Achse und die horizontale Achse in der Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b) stellen einen Beugungswinkel dar und sind zum Kehrwert der Wellenlänge proportional. Da gebeugtes Licht vom Ursprung entfernt ist, reflektiert gebeugtes Licht folglich mit einem größeren Beugungswinkel nach rechts entlang der horizontalen Achse, nach oben entlang der vertikalen Achse und nach oben rechts zwischen der horizontalen Achse und der vertikalen Achse (Innenseite in der Figur). Da das Basismuster symmetrisch ist, sind die Richtungen abgesehen von der oberen rechten Richtung rotationssymmetrisch um die untere linke Ecke der Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b).
Die Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b) entspricht dem Fall, in dem eine ebene Welle von monochrom (einzelne Wellenlänge) einfällt. Wenn die Wellenlänge des Lichts sich ändert, ändern sich die vertikale Achse und die horizontale Achse der Fourier-Transformations-Ansicht in 14(b) um denselben Faktor. Folglich ändert sich der Beugungswinkel, während die Beugungsrichtung sich nicht ändert. In 14(b) reflektiert beispielsweise gebeugtes Licht in 45 Grad und wird auf dem Weg unterbrochen und es ist zu sehen, dass monochromatisches Licht einen Beugungswinkel aufweist, in dem das gebeugte Licht nicht in 45 Grad reflektiert. Wenn jedoch Licht mit verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig einfällt, beispielsweise durch weißes Licht beleuchtet, wird Licht in 45 Grad gebeugt, aber der Beugungswinkel ändert sich, in dem Licht nicht gebeugt wird, in Abhängigkeit von der Wellenlänge und folglich erscheint eine regenbogenartige Farbvariation in der Richtung von 45 Grad.
14(a) ist eine Simulation des linearen Basismusters von 45 Grad mit einem Schlitz, die angibt, dass intensives gebeugtes Licht in 45 Grad reflektiert, das die Verlaufsrichtung des dünnen Drahts ist. Wenn das Basismuster in 14(a) den Raum füllt, erscheinen eine Fläche mit dem dünnen Draht und eine Fläche ohne dünnen Draht zyklisch auf einer geraden Linie mit irgendeiner Neigung. Das heißt der dünne Draht ist zyklisch in irgendeiner Richtung vorhanden, gebeugtes Licht tritt theoretisch in irgendeiner Richtung auf und intensives reflektiertes gebeugtes Licht tritt in der Verlaufsrichtung des dünnen Drahts auf.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Umgebung einer Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation zeigt. 15(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel des vereinfachten Verdrahtungsbasismusters zeigt, und 15(b) ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung der Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation im Basismuster in 15(a) zeigt. In 15(a) stellt eine weiße Fläche eine Fläche dar, in der der dünne Draht vorhanden ist, und eine schwarze Fläche stellt eine Fläche dar, in der der dünne Draht fehlt. In 15 ist das Basismuster, in dem die linearen dünnen Drähte mit dem kreisförmigen dünnen Draht als Block zur Verteilung von reflektiertem Licht verbunden sind, wie in 2 gezeigt, simuliert und gebeugtes Licht reflektiert in 45 Grad von den linearen dünnen Drähten, gebeugtes Licht reflektiert jedoch auch vom kreisförmigen dünnen Draht in anderen Richtungen, was die Möglichkeit verringert, dass intensives reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, um die Sichtbarkeit zu verbessern.
Im Einzelnen betrachtet ist die Fourier-Transformations-Ansicht in 15(b) fächerförmig, reflektiertes gebeugtes Licht tritt jedoch tatsächlich in allen Richtungen auf. Reflektiertes gebeugtes Licht erscheint vom kreisförmigen dünnen Draht in den Normallinien. Tatsächlich tritt reflektiertes gebeugtes Licht in der Verlaufsrichtung des dünnen Drahts auf, da jedoch die Verlaufsrichtung des dünnen Drahts die Tangentenlinienrichtung der Medianlinie des dünnen Drahts ist, und zur Normallinienrichtung senkrecht ist, weist der dünne Draht, der Normallinien aufweist, die in alle Richtungen gehen, was eine Anforderung für das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht erfüllt, Verlaufsrichtungen auf, die in alle Richtungen gehen. Folglich kann das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht auf der Basis der Normallinienrichtung bestimmt werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht durch die Normallinienrichtung auf der Basis des Aussehens des reflektierten gebeugten Lichts vom kreisförmigen dünnen Draht definiert. Wie erforderlich, kann die Normallinienrichtung durch die Verlaufsrichtung ersetzt werden.
In 15(b) geht reflektiertes Licht mit einem kleinen Beugungswinkel, der nahe der regulären Reflexion liegt, in alle Richtungen, was darauf hinweist, dass, wenn es mit punktartigem Licht beleuchtet wird, die Grenze eines Bildes auf dem Berührungsbildschirm bei der regulären Reflexion verschwommen aussieht, das heißt, derselbe Effekt wie eine Blendschutzbehandlung (blendfreie Behandlung) kann erhalten werden.
Diese Fourier-Transformations-Ansicht in 15(b) ist wie ein Fächer geformt und ist ein scheinbares Phänomen, das durch die Tatsache verursacht wird, dass eine Berechnungseinheitszelle und eine Berechnungsfläche, die für die Berechnung der Fourier-Transformation verwendet werden, eine endliche Größe aufweisen. In Anbetracht der Tatsache, dass die Berechnungseinheitszelle 1 mm × 1 mm ist und die Berechnungsfläche 10 mm × 10 mm ist, ist beispielsweise der mögliche minimale Zyklus 2 mm in der vertikalen oder horizontalen Richtung (Wiederholung von weiß und schwarz alle 1 mm) und der maximale Zyklus ist 10 mm in der vertikalen oder horizontalen Richtung (Wiederholung von weiß und schwarz alle 5 mm). Im Fall der Richtung, die von der horizontalen Richtung geringfügig verlagert ist, ist jedoch die Richtung der Zyklusstruktur der Wiederholung von weiß und schwarz alle 5 mm in der horizontalen Richtung (0 Grad) und der Wiederholung von weiß und schwarz alle 1 mm in der vertikalen Richtung (90 Grad) tan^–1 (2/10) = 11,3 Grad und Richtungen zwischen der horizontalen Richtung (0 Grad) und der Richtung von 11,3 Grad können nicht ausgedrückt werden.
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Umgebung einer Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation zeigt. 16(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel des vereinfachten Verdrahtungsbasismusters zeigt, und 16(b) ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung der Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation im Basismuster in 16(a) zeigt. In 16(a) stellt eine weiße Fläche eine Fläche dar, in der der dünne Draht vorhanden ist, und eine schwarze Fläche stellt eine Fläche dar, in der der dünne Draht fehlt.
In 16 ist das Basismuster, das aus dem 60-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht konfiguriert ist, simuliert, ein unterer rechter bogenförmiger dünner Draht, der nach links vorsteht, und ein oberer linker bogenförmiger dünner Draht, der nach rechts vorsteht, des benachbarten Basismusters (nicht dargestellt) sind miteinander verbunden und erstrecken sich im Wesentlichen vertikal. Der obere und der untere bogenförmige dünne Draht erstrecken sich auch im Wesentlichen horizontal. Da kein Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht vorhanden ist, reflektiert gebeugtes Licht nicht im Bereich von 45 Grad ±15 Grad (Breite von 30 Grad). Wenn ein Fehlen der Normallinienrichtung des dünnen Drahts in einem bestimmten Winkelbereich besteht (der dünne Draht mit der Normallinie im Winkelbereich nicht vorhanden ist), reflektiert gebeugtes Licht nicht in der Richtung.
Wie vorstehend beschrieben, geht, wenn die Normallinien des dünnen Drahts in alle Richtungen gehen, reflektiertes Licht in alle Richtungen und daher wird dies als Anforderung für das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht verwendet. Das heißt, obwohl es am meisten erwünscht ist, dass die Normallinien genau in alle Richtungen gehen wie beim kreisförmigen dünnen Draht, müssen die Normallinien nicht in alle Richtungen gehen. Wenn reflektiertes Licht von einem Punkt auf dem Berührungsbildschirm in eines der Augen des Benutzers eintritt, wird die Anwesenheit oder Abwesenheit des reflektierten Lichts nicht abrupt gespürt, was praktisch genug ist. Da der Abstand zwischen beiden Augen des Menschen etwa 6,5 cm ist, sind die Anforderungen an Betrachtungsabstände von 20 cm (beispielsweise hält der Benutzer ein tragbares Endgerät vor den Augen und bedient das Endgerät mit einem Finger), 50 cm (der Benutzer bedient beispielsweise einen Fahrscheinautomaten, wobei ein Ellbogen etwas gedehnt ist) und 80 cm (beispielsweise bedient der Benutzer einen Digitalisierer auf einem Tisch mit einem Stift) etwa 16,7 Grad, 6,8 Grad bzw. 4,3 Grad.
Um zu ermöglichen, dass der dünne Draht als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungiert, ist es folglich am meisten erwünscht, dass die Normallinien in alle Richtungen gehen, ein Winkelbereich, in dem gebeugtes Licht nicht reflektieren muss, das heißt ein fortlaufender zulässiger Winkelbereich, in dem die Normallinie nicht in die Richtung geht, um zu ermöglichen, dass der dünne Draht als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungiert, ist jedoch praktisch mindestens 16,7 Grad oder weniger, wünschenswerterweise 6,8 Grad oder weniger und erwünschter 4,3 Grad oder weniger. Die Anzahl von zulässigen Winkelbereichen kann mehrfach sein, aber ist natürlich vorzugsweise klein. Wie vorstehend beschrieben, ist der Fall, in dem viele Schlitze vorhanden sind, um die Länge des dünnen Drahts zu verringern, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, nicht bevorzugt und das Seitenverhältnis des dünnen Drahts weist eine untere Grenze auf.
Wie bei einer schwarzen Matrix eines Monitors, der LCD verwendet, ist der dünne Draht mit einer Breite von 10 μm oder weniger kaum unter Licht zu sehen, das durch den Berührungsbildschirm hindurchtritt. Um die Lichtdurchlässigkeit des Berührungsbildschirms sowie die Sichtbarkeit des dünnen Drahts zu verbessern, ist die Breite des dünnen Drahts wünschenswerterweise klein. Wenn jedoch die Breite des dünnen Drahts klein ist, macht das Problem, dass der Widerstand zunimmt und das Risiko eines gebrochenen Leitung zunimmt, einen Kompromiss in Abhängigkeit von der verwendeten Detektionsschaltung und Verarbeitungstechnik.
Hinsichtlich der Gleichmäßigkeit der Detektionsgenauigkeit der Berührungsposition im Betriebsbereich ist es erwünscht, dass die Breite aller Drähte abgesehen von den gekreuzten Abschnitten und Verbindungsabschnitten mit dem dünnen Verzweigungsdraht einen optimalen Wert in Anbetracht des Kompromisses aufweist und zumindest die Breite der dünnen Drähte in derselben Schicht, die gemäß demselben Prozess hergestellt werden, denselben Wert aufweist. Da die Fläche der gekreuzten Abschnitte in der Verdrahtung mit kleiner Breite klein ist, kann dem Sicherstellen der für die Detektion erforderlichen Berührungskapazität eine höhere Priorität gegeben werden, um die Fläche einzustellen. Die Verbindungsabschnitte, insbesondere Abschnitte, an denen die Kontur eines anderen dünnen Drahts anliegt, können häufig in Abhängigkeit von der Bearbeitungsgenauigkeit des Fertigungsprozesses nicht mit einer gewünschten Form bearbeitet werden und können geformt werden, wobei dem Fertigungsprozess eine höhere Priorität zugewiesen wird.
Wünschenswerterweise wird ein Metalloxid oder Metallnitrid auf der Oberfläche des Drahts ausgebildet, um den Reflexionsgrad der Oberfläche zu verringern. Obwohl dies den Reflexionsgrad im ganzen sichtbaren Wellenlängenband nicht zu 0 machen kann, kann die Leuchtdichte von reflektiertem Licht vorteilhaft gesenkt werden.
Da, wie vorstehend beschrieben, der Berührungsbildschirm 1 in dieser Ausführungsform das vorstehend erwähnte Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht aufweist, tritt, wenn der Berührungsbildschirm mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, reflektiertes Licht vom Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in allen Richtungen auf. Gemäß dem Stand der Technik tritt dagegen intensives reflektiertes Licht in der Verlaufsrichtung des linearen Drahts auf. Folglich kann die Möglichkeit, dass reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, beseitigt werden und ferner kann der Effekt der Blendschutzbehandlung erhalten werden, was in der Sichtbarkeit ausgezeichnet ist.
Da der Berührungsbildschirm 1 in dieser Ausführungsform ein Berührungsbildschirm des projiziert-kapazitiven Berührungsfeldes ist, wie vorstehend beschrieben, und die dünnen Drähte dicht angeordnet sind, wird die Kapazität zwischen Drähten nachteiligerweise groß. Zusätzlich zu einer Erhöhung der Verdrahtungsverzögerung im Fall der Verwendung eines Verfahrens zur Detektion von gegenseitiger Kapazität wird, wenn die Kapazität zwischen Drähten zwischen den Detektionsspaltendrähten und den Detektionszeilendrähten groß ist, die Kopplung des elektrischen Feldes zwischen den Bündeldrähten in der Spaltenrichtung und den Bündeldrähten in der Zeilenrichtung, die Detektionselektroden sind, stark, was dazu führt, dass die Änderung des elektrischen Feldes, die bei der Berührung des Indikators wie z. B. eines Fingers erhalten wird, das heißt die Änderung der gegenseitigen Kapazität, klein. Dies verursacht das charakteristische Problem, dass die Detektionsgenauigkeit sinkt.
Die Kapazität zwischen Drähten besteht hauptsächlich aus (1) einer Kopplungskapazität in der Nähe der gekreuzten Abschnitte der Detektionsspaltendrähte 2 und der Detektionszeilendrähte 3 und (2) einer Kopplungskapazität in der Nähe von Abschnitten, in denen die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 sich parallel erstrecken.
Um die Kapazität zwischen Drähten für die Kopplungskapazität (1) zu verringern, ist eine Verringerung der Anzahl der gekreuzten Abschnitte wirksam, die Anzahl der gekreuzten Abschnitte kann jedoch nicht verringert werden, um die Detektionsgenauigkeit der Berührungsposition zu opfern.
Für die Kopplungskapazität (2) ist es wirksam, den Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 in den Abschnitten zu erhöhen, in denen die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 sich parallel erstrecken. Im gekreuzten Abschnitt, in dem der dünne Draht, der den Detektionsspaltendraht 2 bildet, und der dünne Draht, der den Detektionszeilendraht 3 bildet, einander kreuzen, beispielsweise ein gekreuzter Abschnitt C, der von einer gestrichelten Linie in 2 umgeben ist, kann, wenn die Medianlinien der dünnen Drähte einander im rechten Winkel kreuzen, das heißt 90 Grad, und der Detektionsspaltendraht 2 vom Detektionszeilendraht 3 weiter entfernt ist, da sie vom gekreuzten Abschnitt entfernt sind, um Komplexität zu vermeiden, beispielsweise der Abstand zwischen dem Detektionsspaltendraht 2 und dem Detektionszeilendraht 3 groß gemacht werden.
Wenn eine Verdrahtung derart installiert ist, dass die Dichte und der Ort der gekreuzten Abschnitte in der Konfiguration gleich sind, in der das Verdrahtungsmuster als linearer dünner Draht konfiguriert ist, wie herkömmlich, wie in 4 gezeigt, und wobei das Verdrahtungsmuster als Verdrahtungsmuster mit dem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht gemäß der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist, wie in 2 gezeigt, ist der Abstand zwischen dem Detektionsspaltendraht 2 und dem Detektionszeilendraht 3 in beiden Konfigurationen im Wesentlichen gleich, abgesehen von Details wie z. B. der Fläche mit dem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. Das herkömmliche Verdrahtungsmuster weist jedoch eine niedrigere Dichte der dünnen Drähte auf und verursacht folglich gewöhnlich eine ungleichmäßige Anzeige. Dies liegt an den Eigenschaften des menschlichen Auges, dass die menschlichen Augen leicht unter einer zyklischen Variation der Leuchtdichte einen schmäleren Bereich mit einer anderen Leuchtdichte visuell erkennen können, der in einem Bereich mit einer längeren zyklischen Leuchtdichtevariation enthalten ist, das heißt in einem breiteren Bereich mit gleichmäßiger Leuchtdichte. Durch Anordnen des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht wie in dieser Ausführungsform kann die Dichte der dünnen Drähte erhöht werden, um die ungleichmäßige Anzeige zu verringern.
Wenn beispielsweise die Detektionsdrähte 2 und 3 aus linearen dünnen Drähten konfiguriert sind, wie herkömmlich, wie in 5 gezeigt, wie im herkömmlichen Verdrahtungsmuster, kann der Widerstand der Detektionsdrähte 2 und 3 klein gemacht werden. Wie in 2 gezeigt, kann, selbst wenn das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht mit dem Detektionsspaltendraht 2 und/oder dem Detektionszeilendraht 3 elektrisch verbunden ist und als Teil des Drahts dient, beispielsweise durch elektrisches Verbinden des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht durch den linearen dünnen Draht der Widerstand der Detektionsdrähte 2 und 3 klein gemacht werden.
Den Effekt der vorliegenden Erfindung zusammenfassend kann eine Verringerung der Lichtdurchlässigkeit in den Verdrahtungsabschnitten des Berührungsbildschirm, wenn die Drähte aus einem opaken Material oder Licht reflektierenden Material wie z. B. einem Metall hergestellt werden, unter Verwendung der Verdrahtung aus dünnen Drähten verhindert werden.
Indem die vorbestimmte Anzahl von Detektionsspaltendrähten 2 in ein Bündel von Bündeldrähten 6 in Spaltenrichtung und die vorbestimmte Anzahl von Detektionszeilendrähten 3 in ein Bündel von Bündeldrähten 7 in Zeilenrichtung gebracht werden, kann der Effekt einer gebrochenen Leitung als Nachteil der dünnen Verdrahtung unterdrückt werden, um die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit des Berührungsbildschirms zu verhindern und die elektrischen Eigenschaften in einem breiteren Bereich gleichmäßig zu machen. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Detektion der Berührungskapazität.
Da die Verringerung der Lichtdurchlässigkeit durch die dünne Verdrahtung verhindert werden kann, kann die Dichte der dünnen Drähte erhöht werden, um eine ungleichmäßige Anzeige zu verringern. Wenn jedoch der Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 verringert wird, wird die parasitäre Kapazität, insbesondere die Kapazität zwischen Drähten zwischen den Drähten, nachteilig groß.
Durch Anordnen des Musters 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem gekrümmten dünnen Draht besteht, nimmt die Dichte der dünnen Drähte zu und der Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 nimmt auch zu, wobei eine Erhöhung der Kapazität zwischen Drähten unterdrückt wird.
Durch Unterdrücken der Erhöhung der Kapazität zwischen Drähten kann die Berührungsposition mit hoher Genauigkeit detektiert werden. Ferner nimmt die Dichte der dünnen Drähte zu, wobei ebenso eine ungleichmäßige Anzeige verringert wird.
Da reflektiertes Licht und reflektiertes gebeugtes Licht vom Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem gekrümmten dünnen Draht gebildet ist, in alle Richtungen gehen, kann die Möglichkeit, dass reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, wenn es mit punktartigem Licht beleuchtet wird, beseitigt werden. Daher kann die Sichtbarkeit verbessert werden.
Wie beschrieben wurde, sind in dieser Ausführungsform die vorbestimmte Anzahl von Detektionsspaltendrähten 2 und die vorbestimmte Anzahl von Detektionszeilendrähten 3 zu einem Bündel von Bündeldrähten 6 in Spaltenrichtung bzw. einem Bündel von Bündeldrähten 7 in Zeilenrichtung gebündelt und das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem dünnen Draht, einschließlich des gekrümmten dünnen Drahts, gebildet ist, ist angeordnet. Dies kann die Verringerung der Sichtbarkeit aufgrund des reflektierten Lichts und der ungleichmäßigen Anzeige unterdrücken. Dies kann überdies die Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften wie z. B. der Kapazität zwischen Drähten unterdrücken und eine gleichmäßige und hochempfindliche Detektion der Berührungskapazität ermöglichen.
In dieser Ausführungsform ist im Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht, wie in 2 gezeigt, wie vorstehend beschrieben, der dünne Draht mit dem gekrümmten dünnen Draht geschlossen. Folglich kann das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, in dem die Normallinien des gekrümmten Abschnitts in alle Richtungen gehen, verwirklicht werden.
In dieser Ausführungsform kann das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht im Detektionsspaltendraht 2 und/oder im Detektionszeilendraht 3 enthalten sein. Wie in 2 gezeigt, kann das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht im Detektionsspaltendraht 2 und im Detektionszeilendraht 3 enthalten sein.
Wie in 5 gezeigt, kann das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht beispielsweise vom Detektionsspaltendraht 2 und vom Detektionszeilendraht 3 elektrisch getrennt, das heißt isoliert sein.
In beiden Fällen, in denen das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht im Detektionsspaltendraht 2 und/oder im Detektionszeilendraht 3 enthalten ist und in denen das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht vom Detektionsspaltendraht 2 und vom Detektionszeilendraht 3 getrennt ist, kann die Möglichkeit, dass intensives reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, wenn es mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, wie vorstehend beschrieben, vorteilhaft beseitigt werden.
<Zweite Ausführungsform>
17 ist eine Projektionsansicht, die ein Verdrahtungsmuster eines Berührungsbildschirms 30 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Im Berührungsbildschirm 30 in dieser Ausführungsform sind die dünnen Drähte, die die Detektionsspaltendrähte 32 und die Detektionszeilendrähte 33 bilden, gekrümmte Linien, die das geschlossene Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht umfassen.
Insbesondere, wie in 17 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform der lineare dünne Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht des Berührungsbildschirms 1 in der ersten Ausführungsform in 2 verbindet, durch einen gewellten dünnen Draht ersetzt. Dieser kann die Kapazität zwischen Drähten weiter verringern.
Da nur der Austausch des linearen dünnen Drahts gegen den gewellten dünnen Draht den Widerstand der Detektionsdrähte 32, 33 erhöht, können Maßnahmen zum Verringern des Widerstandes wie z. B. Erhöhen der Dicke des dünnen Drahts und die Verwendung eines Materials mit niedrigem Widerstand auch übernommen werden, um die Erhöhung des Widerstandes und den Effekt der Verringerung der Kapazität auszugleichen.
Wenn die Prozedur zum Auswählen des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben, auf die Drähte in einem Bereich B in 17 angewendet wird, werden zuerst vier kreisförmige dünne Drähte 11 als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Fall (a) ausgewählt. Als nächstes werden dünne Drähte, die aus einem dünnen Draht 34a mit derselben Form wie der gewellte dünne Draht, der den 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht 171 und den dünnen Draht 173 in 13 verbindet, und einem dünnen Draht 34b mit derselben Form wie der dünne Draht, der den 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht 172 und den dünnen Draht 174 in 13 verbindet, konfiguriert sind, in der Mitte des Bereichs B, die dünnen Drähte, die die kreisförmigen dünnen Drähte 11 verbinden und im Wesentlichen eine Kreuz-Swastika-Form aufweisen, werden gemäß dem Fall (d) mit vier Endpunkten ausgewählt. Ferner können vier 90-Grad-Bogen-förmige dünne Drähte 36, die sich vom Bereich B nach außen erstrecken und Teile der dünnen Drähte sind, die die kreisförmigen dünnen Drähte 11 verbinden, gemäß dem Fall (d) mit acht Endpunkten ausgewählt werden. Das heißt, die Detektionsspaltendrähte 32 und die Detektionszeilendrähte 33 abgesehen von dünnen Verzweigungsdrähten 35 sind aus den dünnen Drähten konfiguriert, die das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bilden.
Da vier restliche dünne Verzweigungsdrähte 35, die sich vom kreisförmigen dünnen Draht 11 erstrecken, Teile sind, die die dünnen Drähte unterteilen, wie in einem Kreis D dargestellt, der durch eine gestrichelte Linie in 17 gezeichnet ist, und der Mittelpunktwinkel des Bogens kleiner ist als 90 Grad, bilden die dünnen Verzweigungsdrähte nicht gemeinsam das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. Unter Verwendung des 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drahts mit einem kleinen Radius können jedoch die dünnen Verzweigungsdrähte 35 als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungieren.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck, dass die Detektionsdrähte das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht umfassen, einen folgenden Fall. Die Detektionsdrähte 2 und 3 verlaufen durch das Basismuster als Verdrahtungswiederholungseinheit, beispielsweise den rechteckigen Bereich B, der von der Doppelstrichlinie in 2 umgeben ist, und ein Ende des Bereichs des Basismusters ist mit einem anderen Ende des Bereichs des Basismusters entlang des Detektionsspaltendrahts 2 im Basismuster elektrisch verbunden, um die Basismuster miteinander elektrisch zu verbinden. Dies gilt auch für den Detektionszeilendraht 3. In dem Fall, in dem die elektrische Verbindung des Detektionsspaltendrahts 2 im Basismuster durch absichtliches Unterbrechen des dünnen Drahts unterbrochen werden kann, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Basismuster bildet, das heißt der dünne Draht, der von einem Ende des Bereichs des Basismusters zu einem anderen Ende des Bereichs entlang des Detektionsspaltendrahts 2 elektrisch verbunden ist, kann die Verbindung nicht nur mit den dünnen Drähten innerhalb des Basismusters aufrechterhalten, der Detektionsspaltendraht 2 wird als das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht umfassend betrachtet. Im Bereich B in 17 ist beispielsweise ein oberer dünner Draht 36, der den Detektionsspaltendraht 32 bildet, mit einem unteren dünnen Draht 36 durch den kreisförmigen dünnen Draht 11, den dünnen Draht 34a und den kreisförmigen dünnen Draht 11 verbunden, durch Unterbrechen des kreisförmigen dünnen Drahts an mehreren Punkten kann jedoch die elektrische Verbindung dieses Pfades unterbrochen werden. Dies kann auch für den Detektionszeilendraht 3 gelten.
Im Fall des Verdrahtungsmusters mit dem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht müssen die ganzen Detektionsspaltendrähte 32 und die Detektionszeilendrähte 33 nicht das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bilden. Ein Teil des bogenförmigen oder elliptischen dünnen Drahts mit einem Mittelpunktwinkel von weniger als 90 Grad kann beispielsweise lediglich gekrümmt sein, so dass er Vorsprünge und Vertiefungen aufweist. Alternativ können mehrere Punkte auf der Medianlinie eines solchen gekrümmten dünnen Drahts genommen werden und ein kürzerer linearer dünner Draht kann verbunden werden, so dass er eine gerade Linie aufweist, die die Punkte in der Reihenfolge als Medianlinie verbindet. In diesem Fall ist es erwünscht, dass die Anzahl der mehreren Punkte mit den Endpunkten acht oder mehr ist, insbesondere die Anzahl der Vertiefungen vier oder mehr ist und die Anzahl der Vorsprünge vier oder mehr ist.
Wie vorstehend beschrieben, sind in dieser Ausführungsform die Endpunkte des gekrümmten dünnen Drahts mit dem gekrümmten dünnen Draht verbunden und daher kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die Endpunkte mit einem langen linearen dünnen Draht verbunden sind, eine Verringerung der Sichtbarkeit aufgrund von reflektiertem Licht verringert werden.
Wie 14 bis 16 ist 18 eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters und der Umgebung einer Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation zeigt. 18(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel des vereinfachten Verdrahtungsmusters zeigt, und 18(b) ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung der Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation im Basismuster in 18(a) zeigt. In 18(a) stellt eine weiße Fläche eine Fläche dar, in der der dünne Draht vorhanden ist, und eine schwarze Fläche stellt eine Fläche dar, in der der dünne Draht fehlt. Da das Verdrahtungsmuster in 18(a) eine Simulation des Verdrahtungsmusters ist, das aus dem kreisförmigen dünnen Draht und dem 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht wie in 17 gebildet ist, und folglich kein linearer dünner Draht vorhanden ist und die Normallinien des dünnen Drahts in alle Richtungen gehen, reflektiert gebeugtes Licht in allen Richtungen, was die Situation verhindert, in der intensives reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, um die Sichtbarkeit weiter zu verbessern.
In 18(b) geht reflektiertes Licht mit einem kleinen Beugungswinkel, der nahe der regulären Reflexion liegt, in alle Richtungen, was darauf hinweist, dass, wenn es durch punktartiges Licht beleuchtet wird, die Grenze eines Bildes auf dem Berührungsbildschirm bei der regulären Reflexion verschwommen aussieht, das heißt derselbe Effekt wie eine Blendschutzbehandlung (blendfreie Behandlung) kann erhalten werden.
Obwohl Umfänge der kreisförmigen dünnen Drähte 11 über den 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht 34 in 17 miteinander verbunden sind, können Zentren der kreisförmigen dünnen Drähte 11 miteinander verbunden sein. Andere Formen können übernommen werden. Um eine ungleichmäßige Anzeige zu verhindern, kann der dünne Verzweigungsdraht oder der getrennte dünne Draht angeordnet werden, die gekrümmte Form wie in dieser Ausführungsform ist jedoch erwünscht und am meisten erwünscht fungieren die gekrümmten dünnen Drähte als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht.
Unter Verwendung des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht mit einer großen Fläche, die von dem dünnen Draht umgeben ist, kann die Länge des dünnen Drahts an der Stelle, an der der Detektionsspaltendraht 32 nahe dem Detektionszeilendraht 33 liegt, verringert werden, was einen großen mittleren Abstand zwischen dem Detektionsspaltendraht 32 und dem Detektionszeilendraht 33 sicherstellt.
Da der Berührungsbildschirm 30 mit dem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in dieser Ausführungsform keinen langen linearen dünnen Draht im Basismuster von wiederholten Drähten umfasst, tritt, wenn der Berührungsbildschirm mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, das reflektierte Licht vom Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in allen Richtungen auf. Gemäß dem Stand der Technik tritt dagegen intensives reflektiertes Licht in der Verlaufsrichtung des linearen Drahts auf. Folglich kann die Möglichkeit, dass reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, beseitigt werden und ferner kann der Effekt der Blendschutzbehandlung erhalten werden. Daher kann eine Verringerung der Sichtbarkeit verhindert werden. Die Kapazität zwischen Drähten kann verringert werden, was hinsichtlich der elektrischen Eigenschaften ausgezeichnet ist.
<Dritte Ausführungsform>
19 ist eine Projektionsansicht, die ein Verdrahtungsmuster eines Berührungsbildschirms 40 in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser Ausführungsform sind auch die Detektionsdrähte 42 und 43 so konfiguriert, dass sie als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungieren. In dieser Ausführungsform, wie in 19 gezeigt, verwenden die Detektionsdrähte 42 und 43 nicht den geschlossenen dünnen Draht, das heißt den dünnen Draht mit der geschlossenen Medianlinie.
Insbesondere sind die Detektionsdrähte 42 und 43 keine gerade Linie, sondern gewellte gekrümmte dünne Drähte, die 90-Grad-Bogen-förmige dünne Drähte mit Vorsprüngen und Vertiefungen verbinden. Der Vorsprung ist zur Vertiefung entgegengesetzt. Wenn die Auswahlprozedur des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der ersten Ausführungsform auf Drähte im Bereich B in 19 angewendet wird, werden zwei gewellte dünne Drähte, die im Wesentlichen in einer Kreuz-Swastika-Form in der Mitte des Bereichs B verbunden sind, gemäß dem Fall (d) mit vier Endpunkten ausgewählt. Ferner können vier 90-Grad-Bogen-förmige dünne Drähte, die sich vom Bereich B nach außen erstrecken und Teile der dünnen Drähte sind, gemäß dem Fall (d) mit acht Endpunkten ausgewählt werden. Da dünne Verzweigungsdrähte 44 und 45 Teile sind, die den dünnen Draht unterteilen, wie im Kreis D dargestellt, der durch eine gestrichelte Linie in 17 gezeichnet ist, und der Mittelpunktwinkel des Bogens kleiner ist als 90 Grad, bilden die dünnen Verzweigungsdrähte nicht gemeinsam das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. Unter Verwendung des 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drahts mit einem kleinen Radius können jedoch die dünnen Verzweigungsdrähte 44 und 45 als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungieren. Wie in dem Fall, in dem das geschlossene Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht wie in der ersten und der zweiten Ausführungsform verwendet wird, kann die Länge des dünnen Drahts an der Stelle, an der der Detektionsspaltendraht 42 nahe dem Detektionszeilendraht 43 liegt, verringert werden, was einen großen mittleren Abstand zwischen dem Detektionsspaltendraht 42 und dem Detektionszeilendraht 43 sicherstellt.
Die Anforderung wird im Einzelnen beschrieben. Für den dünnen Draht mit Ausnahme des dünnen Verzweigungsdrahts, der den Detektionsdraht 42 oder 43 bildet, ist ein gewellter sich nach oben neigender oder nach unten neigender dünner Draht mit einem Vorsprung und einer Vertiefung, der durch Verbinden von zwei 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten ausgebildet ist, nach unten wiederholt und ein Mittelwert in der Verlaufsrichtung in der Wiederholungseinheit ist als mittlere Richtung der Verlaufsrichtung definiert. In 19 ist die Wiederholungseinheit ein Teil des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, im Allgemeinen wird jedoch die Wiederholungseinheit auch in anderen Fällen betrachtet.
Ein Punkt P wird auf der Kontur des betreffenden dünnen Drahts genommen und ein Schnittpunkt q wird auf der Kontur eines anderen dünnen Drahts genommen, der durch den Punkt P verläuft, eine Kontur aufweist, die eine gerade Linie kreuzt, die zur mittleren Richtung der Verlaufsrichtung orthogonal ist, und nicht mit dem dünnen Draht elektrisch verbunden ist, auf dem der Punkt P angeordnet ist. Während die Neigung der geraden Linie aufrechterhalten wird, werden ein Schnittpunkt P' mit der Kontur des dünnen Drahts, auf dem der Punkt P angeordnet ist, wenn die gerade Linie parallel bewegt wird, ein Schnittpunkt q' mit der Kontur des dünnen Drahts, auf dem der Punkt q angeordnet ist, und ein Abstand zwischen dem Schnittpunkt P' und dem Schnittpunkt q' gefunden. Als nächstes werden ein Abschnitt Zp des Schnittpunkts P' und ein entsprechender Abschnitt Zq des Schnittpunkts q', in dem der Abstand sich nicht ändert, selbst wenn die gerade Linie parallel bewegt wird, gefunden.
Es wird angenommen, dass der Abschnitt Zp des dünnen Drahts, auf dem der Schnittpunkt P' angeordnet ist, zum Abschnitt Zq des dünnen Drahts, auf dem der Schnittpunkt q' angeordnet ist, parallel ist.
In dem Fall, in dem ein paralleler Abschnitt zwischen benachbarten dünnen Drähten lang ist, wenn der Abstand zwischen den dünnen Drähten im parallelen Abschnitt, insbesondere ein Abstand zwischen dem Punkt p und dem Punkt q, wenn der Punkt p im Abschnitt genommen wird, lang gemacht wird, sinkt die Verdrahtungsdichte im parallelen Abschnitt zwischen den benachbarten Drähten. Wenn die Detektionsdrähte 42 und 43 als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht dienen, um den mittleren Abstand zwischen den benachbarten dünnen Drähten zu erhöhen und eine Verringerung der Verdrahtungsdichte zu verhindern, ist es erwünscht, dass der parallele Abschnitt kleiner ist als der mittlere Abstand zwischen den benachbarten dünnen Drähten, und es ist am meisten erwünscht, dass kein paralleler Abschnitt vorhanden ist. Der mittlere Abstand zwischen den benachbarten dünnen Drähten bedeutet einen mittleren Abstand zwischen dem Punkt p und dem Punkt q in dem Fall, in dem sich derselbe dünne Draht in den benachbarten Bereichen bewegt.
Im Verdrahtungsmuster in 19 ist kein paralleler Abschnitt vorhanden. Mittlere Winkel der sich nach oben neigenden gewellten Abschnitte des benachbarten Detektionsspaltendrahts 42 und Detektionszeilendrahts 43 in der Verlaufsrichtung sind beide 45 Grad, aber der Abstand dazwischen ist nicht gleichmäßig und variiert. Mittlere Winkel der sich nach unten neigenden Abschnitte des benachbarten Detektionsspaltendrahts 42 und Detektionszeilendrahts 43 sind beide –45 Grad, aber der Abstand dazwischen ist nicht gleichmäßig und variiert wie bei den sich nach oben neigenden Abschnitten.
Zusätzlich zu dem Fall, in dem die Detektionsdrähte aus nur den gekrümmten dünnen Drähten ausgebildet sind wie in dieser Ausführungsform, kann im Verdrahtungsmuster mit dem linearen dünnen Draht, wie in 2 gezeigt, der parallele Abschnitt zwischen benachbarten dünnen Drähten beseitigt werden. Im Verdrahtungsmuster in 2 wird beispielsweise die Größe des dünnen Drahts so eingestellt, dass er mit einem kreisförmigen dünnen Draht entlang der geraden Linie in Kontakt kommt, die an die Kontur eines anderen kreisförmigen dünnen Drahts in ±45 Grad anliegt, das heißt der Verlaufsrichtung des linearen dünnen Drahts, um den parallelen Abschnitt zu beseitigen.
Wie vorstehend beschrieben, sind vorzugsweise die mehreren Muster 11, 42 und 43 zur Verteilung von reflektiertem Licht auf der transparenten Basis 19 so angeordnet, dass keine parallelen Abschnitte zwischen den benachbarten Mustern 11, 42 und 43 zur Verteilung von reflektiertem Licht gebildet sind. Durch Vorsehen der mehreren Muster 11, 42 und 43 zur Verteilung von reflektiertem Licht in dieser Weise kann der mittlere Abstand zwischen den benachbarten Mustern 11, 42 und 43 zur Verteilung von reflektiertem Licht groß gemacht werden und eine Verringerung der Verdrahtungsdichte kann verhindert werden.
Obwohl der dünne Verzweigungsdraht oder der getrennte dünne Draht angeordnet sein können, um eine ungleichmäßige Anzeige anzugehen, ist es erwünscht, dass der angeordnete dünne Verzweigungsdraht oder getrennte dünne Draht als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht fungiert.
Da der Berührungsbildschirm 40 mit dem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht nicht den linearen dünnen Draht im Basismuster von wiederholten Drähten umfasst, kann, wenn der Berührungsbildschirm mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, die Möglichkeit, dass reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, beseitigt werden und der Effekt der Blendschutzbehandlung kann erhalten werden. Gemäß dem Stand der Technik tritt dagegen intensives reflektiertes Licht in der Verlaufsrichtung des linearen Drahts auf. Daher weist der Berührungsbildschirm 40 in dieser Ausführungsform eine hervorragende Sichtbarkeit auf. Der Berührungsbildschirm weist eine kleine Kapazität zwischen Drähten auf, kann die Verdrahtungsverzögerung verringern und das Ansprechvermögen verbessern und weist ausgezeichnete elektrische Eigenschaften auf.
In dieser Ausführungsform weist im Berührungsbildschirm 40 der dünne Draht, der die Detektionsdrähte 42 und 43 bildet, den dünnen Verzweigungsdraht auf, umfasst jedoch nicht den dünnen Draht, der nicht mit den Detektionsdrähten 42 und 43 elektrisch verbunden ist, das heißt von diesen getrennt ist. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt und einer oder beide des dünnen Verzweigungsdrahts und des dünnen Drahts, die nicht mit den Detektionsdrähten 42 und 43 elektrisch verbunden sind, das heißt von diesen getrennt sind, können im Berührungsbildschirm 40 angeordnet sein. Dies kann die Dichte der dünnen Drähte erhöhen.
<Vierte Ausführungsform>
Als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, in dem die Medianlinie geschlossen ist, wird das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht veranschaulicht, das aus dem kreisförmigen dünnen Draht in der ersten und zweiten Ausführungsform ausgebildet ist, wie in 2 und 17 gezeigt. Im Fall der Verwendung des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, in dem die Medianlinie geschlossen ist, kann im Vergleich zu dem Fall, in dem das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht nicht verwendet wird, die Dichte der dünnen Drähte erhöht werden. Im Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, in dem die Medianlinie geschlossen ist, kann jedoch die Fläche des Bereichs ohne dünnen Draht groß werden. Der Bereich weist lokal eine hohe Lichtdurchlässigkeit auf, was leicht eine ungleichmäßige Anzeige verursacht. In dieser Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verbessern der Sichtbarkeit aufgrund von reflektiertem Licht und Unterdrücken einer ungleichmäßigen Anzeige beschrieben.
20 ist eine Projektionsansicht, die ein Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 20 ist für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses der dünne Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt. Ein Muster 200 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 20 ist aus einem geschlossenen dünnen Draht konfiguriert, der in der Gesamtform durch Verbinden von vier 180-Grad-Bogen-förmigen, das heißt halbkreisförmigen dünnen Drähten 201 bis 204 über vier 90-Grad-Bogen-förmige dünne Drähte 205 bis 208 ausgebildet ist, um einen vierblattkleeartigen (kann nachstehend als ”vierblattkleeförmig” bezeichnet werden) dünnen Draht auszubilden. In 20 sind Zentren von Kreisen, die die halbkreisförmigen dünnen Drähte 201 bis 204 definieren, durch schwarze Kreise dargestellt.
Die vier halbkreisförmigen dünnen Drähte 201 bis 204 sind derart angeordnet, dass Sehnen von Bögen der zwei dünnen Drähte zueinander parallel sind. Insbesondere sind die zwei halbkreisförmigen dünnen Drähte 202 und 204 derart beabstandet, dass Sehnen ihrer Bögen in der vertikalen Richtung in der Ebene von 20 gesehen zueinander parallel sind. Die zwei restlichen halbkreisförmigen dünnen Drähte 201 und 203 sind derart beabstandet, dass Sehnen ihrer Bögen in der horizontalen Richtung in der Ebene von 20 gesehen zueinander parallel sind. Die 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 201 bis 204 als halbkreisförmige dünne Drähte und die Medianlinien der 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 205 bis 208 weisen denselben Radius auf.
21 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 21 ist für die Zweckmäßigkeit des Verständnisses ein dünner Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt. Ein Muster 210 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das in 21 gezeigt ist, ist aus einem geschlossenen dünnen Draht konfiguriert, der in der Gesamtform durch Verbinden von gewellten dünnen Drähten 21a bis 21d gebildet ist, von denen jeder aus zwei dünnen Drähten unter 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 211 bis 218 konfiguriert ist, so dass ihre Medianlinien an ihren Endpunkten 90 Grad bilden, so dass sie zum windmühlenförmigen dünnen Draht werden. Die Medianlinien der 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 211 bis 218 weisen denselben Radius auf.
22 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 22 ist wegen der Zweckmäßigkeit des Verständnisses ein dünner Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt. Ein Muster 220 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das in 22 gezeigt ist, ist aus einem geschlossenen dünnen Draht in einer Gesamtform durch Anordnen von zwei 270-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 221 und 222 mit demselben Radius, so dass ihre Sehnen über zwei lineare dünne Drähte 223 und 224, die zueinander orthogonal sind, einander gegenüberliegen, konfiguriert, so dass er zu einem dünnen Draht in einer ”∞”-Form wird, die Unendlichkeit darstellt.
In 22 sind Zentren von Kreisen, die die 270-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 221 und 222 definieren, durch schwarze Kreise dargestellt. Die zwei linearen dünnen Drähte 223 und 224 erstrecken sich in +45 Grad und –45 Grad unter Verwendung eines Liniensegments, das die Zentren der Kreise der zwei 270-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 221 und 222 miteinander verbindet, als Referenz (0 Grad).
23 ist eine Projektionsansicht, die ein weiteres Beispiel des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 23 ist wegen der Zweckmäßigkeit des Verständnisses ein dünner Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt. Ein Muster 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das in 23 gezeigt ist, ist aus einem geschlossenen dünnen Draht in der Gesamtform durch Anordnen der zwei 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 231 und 232 mit demselben Radius konfiguriert, so dass ihre Sehnen über zwei dünne Drähte (können nachstehend als ”dünner Verbindungsdraht” bezeichnet werden) 233 und 234 einander gegenüberliegen. In 22 sind Zentren von Kreisen, die die 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 231 und 232 definieren, durch schwarze Kreise dargestellt. Die zwei dünnen Verbindungsdrähte 233 und 234 sind jeweils aus einem dünnen Draht konfiguriert, der durch Verbinden von vier dünnen Drähten unter 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 241 bis 248 mit einem Radius als Hälfte der 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 231 und 232 ausgebildet ist.
Unter den vier 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 245 bis 248, die einen dünnen Verbindungsdraht 234 bilden, bilden die zwei zentralen 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 246 und 247 den 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht und die zwei restlichen 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 245 und 248 sind mit den zentralen 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 246 und 247 derart verbunden, dass die Medianlinien 90 Grad an den Endpunkten bilden. Folglich bildet der andere dünne Verbindungsdraht 234 einen dünnen Draht in der Form von ”Omega (Ω)” des griechischen Alphabets. Die vier 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 241 bis 244, die den anderen dünnen Verbindungsdraht 233 bilden, sind verbunden, so dass sie eine vertikal umgekehrte Form des einen dünnen Verbindungsdrahts 234 annehmen.
Die zwei ”Ω”-förmigen dünnen Verbindungsdrähte 233 und 234 sind derart miteinander verbunden, dass der 180-Grad-Bogen-förmige dünne Draht mit den 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 242 und 243 mit dem 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Draht mit den 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 246 und 247 in Kontakt steht und das Muster 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht einen dünnen Draht einer Form mit zwei Blütenblättern bildet, die an der Unterseite miteinander verbunden sind (kann nachstehend als ”blütenblattförmig” bezeichnet werden).
Die Normallinien der geschlossenen dünnen Drähte 200, 210, 220, 230, die in 20 bis 23 gezeigt sind, gehen in alle Richtungen und die dünnen Drähte fungieren als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht.
Die Muster 200, 210, 220 und 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht, die aus den geschlossenen dünnen Drähten gebildet sind, die in 20 bis 23 gezeigt sind, weisen alle die geschlossene Medianlinie und eine Vertiefung auf, die ein Merkmal ist, das von jenem des Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus kreisförmigen dünnen Drähten gebildet ist, verschieden ist. Wie hier verwendet, bedeutet ”weist eine Vertiefung auf” vertieft, unregelmäßig und serpentinenförmig. Da die Muster 200, 210, 220 und 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht in dieser Ausführungsform die Vertiefung aufweisen, kann die Fläche des Inneren des geschlossenen dünnen Drahts verkleinert werden. Wenn die Fläche des Inneren des geschlossenen dünnen Drahts zu klein gemacht wird, wird die Fläche des Bereichs ohne dünnen Draht an der Außenseite des geschlossenen dünnen Drahts groß. Durch geeignetes Einstellen der Fläche des Bereichs ohne dünnen Draht kann jedoch eine ungleichmäßige Anzeige verringert werden.
Um die Kapazität zwischen Drähten zu verringern, da die Fläche, die mit der Medianlinie im Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht umgeben ist, das aus dem geschlossenen dünnen Draht ausgebildet ist, größer ist, wird der mittlere Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 vorteilhafterweise größer. Wenn jedoch die Fläche des Bereichs ohne dünnen Draht innerhalb des geschlossenen dünnen Drahts groß ist, tritt leicht eine ungleichmäßige Anzeige auf. Wenn das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem geschlossenen dünnen Draht gebildet ist, zusammengezogen wird, während im Wesentlichen der mittlere Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 aufrechterhalten wird, sinkt die Dichte der dünnen Drähte außerhalb des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, was gewöhnlich eine ungleichmäßige Anzeige verursacht.
Für die Fläche eines Rechtecks, das den dünnen Draht mit der geschlossenen Medianlinie umschreibt, kann in Anbetracht dessen, dass die mit der Medianlinie umgebene Fläche dieselbe ist, der geschlossene dünne Draht mit einer Vertiefung die größere Fläche aufweisen als der dünne Draht mit der geschlossenen Medianlinie ohne Vertiefung, wie z. B. eine Ellipse oder ein Kreis. Unter Verwendung des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht mit der Vertiefung wie in dieser Ausführungsform, kann, selbst wenn die Fläche, die mit der Medianlinie umgeben ist, klein ist, folglich der große mittlere Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 sichergestellt werden, wodurch die Kapazität zwischen Drähten verringert wird.
Ein Quadrat SQ1 umschreibt beispielsweise das Muster 200 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem vierblattkleeförmigen dünnen Draht in 20 konfiguriert ist. In dem Fall, in dem ein Quadrat mit derselben Fläche den vierblattkleeförmigen dünnen Draht, der das Muster 200 zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, und einen kreisförmigen dünnen Draht umschreibt, ist eine Fläche AR1, die von der Medianlinie des vierblattkleeförmigen dünnen Drahts 200 umgeben ist, etwa 0,68 mal die Fläche, die von der Medianlinie des kreisförmigen dünnen Drahts umgeben ist. Wenn die Fläche, die von der Medianlinie des vierblattkleeförmigen dünnen Drahts 200 umgeben ist, dieselbe wie die Fläche ist, die von der Medianlinie des kreisförmigen dünnen Drahts umgeben ist, ist die Länge einer Seite des Quadrats SQ1, das den vierblattkleeförmigen dünnen Draht 200 umschreibt, etwa 1,22 mal die Länge einer Seite des Quadrats, das den kreisförmigen dünnen Draht umschreibt.
Ein Rechteck RE1 umschreibt beispielsweise das blütenblattförmige Muster 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 23. In dem Fall, in dem ein Rechteck mit derselben Fläche den blütenblattförmigen dünnen Draht 230 und einen elliptischen dünnen Draht umschreibt, ist eine Fläche AR2, die von der Medianlinie des blütenblattförmigen dünnen Drahts umgeben ist, etwa 0,82 mal die Fläche, die von der Medianlinie des elliptischen dünnen Drahts umgeben ist. Wenn die Fläche, die von der Medianlinie des blütenblattförmigen dünnen Drahts umgeben ist, dieselbe wie die Fläche ist, die von der Medianlinie des elliptischen dünnen Drahts umgeben ist, wobei der blütenblattförmige dünne Draht und der elliptische dünne Draht dasselbe Rechteck umschreiben, ist die Länge einer Seite des Rechtecks RE1, das den blütenblattförmigen dünnen Draht umschreibt, etwa 1,11 mal die Länge einer entsprechenden Seite des Rechtecks, das den elliptischen dünnen Draht umschreibt.
Unter Verwendung des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht mit der Vertiefung wie in dieser Ausführungsform kann folglich die Fläche des Innenraums des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht ohne dünnen Draht eingestellt werden, um die ungleichmäßige Anzeige zu verringern. Folglich kann ein großer mittlerer Abstand zwischen den Detektionsspaltendrähten 2 und den Detektionszeilendrähten 3 sichergestellt werden, um die Kapazität zwischen Drähten zu verringern. Sowohl eine ungleichmäßige Anzeige als auch die Kapazität zwischen Drähten können dadurch verringert werden.
Die Anforderung, dass das geschlossene Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht die Vertiefung aufweist, wird im Einzelnen beschrieben. Zuerst wird das geschlossene Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht gemäß der Anforderung (a) oder (c) für das in der ersten Ausführungsform beschriebene Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht ausgewählt.
In dem Fall, in dem die Medianlinie des dünnen Drahts des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht einen Schnittpunkt aufweist wie im Muster 220 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem ”∞”-förmigen dünnen Draht in 22 konfiguriert ist, wird festgestellt, dass der ausgewählte dünne Draht eine Vertiefung aufweist. Da im Muster 220 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 22 beispielsweise der Schnittpunkt zwischen den linearen dünnen Drähten 223 und 224 vorhanden ist, die die 270-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 221 und 222 miteinander verbinden, wird festgestellt, dass der ausgewählte dünne Draht die Vertiefung aufweist.
In dem Fall, in dem die Medianlinie des dünnen Drahts des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht einen Kontaktpunkt wie im Muster 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht, das aus dem blütenblattförmigen dünnen Draht in 23 konfiguriert ist, aufweist, wird, da der Kontaktpunkt als Schnittpunkt betrachtet wird, wenn, wie der Medianlinie zu folgen ist, geändert wird, auch festgestellt, dass der ausgewählte dünne Draht die Vertiefung aufweist. In den ”Ω”-förmigen dünnen Verbindungsdrähten 233 und 234, die mit den 180-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähten 231 und 232 in dem Muster 230 zur Verteilung von reflektiertem Licht miteinander verbinden, das in 23 gezeigt ist, wird, da die Medianlinien an den Endpunkten der vier zentralen 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 242, 243, 246 und 247 in Kontakt stehen, beispielsweise festgestellt, dass der ausgewählte dünne Draht die Vertiefung aufweist.
Die Anwesenheit oder Abwesenheit der Vertiefung wird gemäß einem folgenden Bestimmungsstandard zusätzlich zum vorstehend erwähnten Bestimmungsstandard bestimmt. Punkte l, m und n werden auf der Medianlinie des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht in dieser Reihenfolge genommen. Ein Punkt o wird außerhalb eines Dreiecks lmn mit den Punkten l, m und n als Scheitelpunkte und innerhalb der Medianlinie des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht genommen. Es ist für die Punkte l, m und n erforderlich, dass alle sechs Liniensegmente der Liniensegmente lm, mn, und nl als Seiten des Dreiecks lmn und Liniensegmente lo, mo und no, die die Scheitelpunkte mit dem Punkt o verbinden, die Medianlinie des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht nicht in irgendeiner anderen Position als den Punkten l, m und n kreuzen.
Für die Punkte l, m, n, o, die die vorstehend erwähnte Anforderung erfüllen, ist in dem Fall, in dem der Punkt m und der Punkt o auf derselben Seite in Bezug auf die gerade Linie angeordnet sind, die vom Liniensegment nl verlängert ist, wenn der dünne Draht, der das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht bildet, in die Hälfte durch Zeichnen der Normallinie der Medianlinie vom Punkt l und vom Punkt n auf der Medianlinie des Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, der Abschnitt mit dem Punkt m als Vertiefung des dünnen Drahts definiert. Dass der dünne Draht die Vertiefung aufweist, bedeutet, dass solche Punkte l, m, n und o genommen werden können und die Vertiefung besteht. Die Anforderung, dass der Punkt m und der Punkt o auf derselben Seite in Bezug auf die gerade Linie angeordnet sind, die vom Liniensegment nl verlängert ist, kann durch die Anforderung ersetzt werden, dass die Summe der Fläche des Dreiecksl lmo und der Fläche des Dreiecks omn kleiner ist als die Fläche des Dreiecks oln.
Ob ein Punkt innerhalb oder außerhalb des Dreiecks oder der Medianlinie liegt, kann auf der Basis der allgemeinen Hinsicht bestimmt werden. Da erachtet werden kann, dass der zu bestimmende Punkt o nicht auf den Seiten des Dreiecks lmn oder der Medianlinie liegt, wird alternativ eine halbe Linie vom Punkt o gezeichnet, und wenn die maximale Anzahl der Schnittpunkte der halben Linie und der Seiten des Dreiecks lmn eine gerade Zahl ist, wird vom Punkt o festgestellt, dass er außerhalb liegt, und wenn die maximale Anzahl eine ungerade Zahl ist, wird vom Punkt o festgestellt, dass er innerhalb liegt. Die Medianlinie des geschlossenen dünnen Drahts kann in derselben Weise bestimmt werden. Andere Bestimmungsverfahren, einschließlich des Cauchy-Integraltheorems, können verwendet werden.
Im Fall des vierblattkleeförmigen dünnen Drahts, der das Muster 200 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 20 bildet, können beispielsweise die Punkte l, m und n auf der Medianlinie von irgendeinem der 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte 205 und 208 genommen werden, die die halbkreisförmigen dünnen Drähte 201 bis 204 oben links, unten links, oben rechts und unten rechts in der Ebene von 20 gesehen verbinden, und der Punkt o kann im Schwerpunkt der Medianlinie des dünnen Drahts des Musters 200 zur Verteilung von reflektiertem Licht genommen werden. Daher kann von dem vierblattkleeförmigen dünnen Draht festgestellt werden, dass er die Vertiefung aufweist.
Im Fall des windmühlenförmigen dünnen Drahts, der das Muster 210 zur Verteilung von reflektiertem Licht in 21 bildet, können beispielsweise die Punkte l, m und n auf der Medianlinie eines nach links vorstehenden 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drahts 212 eines gewellten dünnen Drahts 21a genommen werden, der zwei 90-Grad-Bogen-förmige dünne Drähte 211 und 212 oben rechts in 21 verbindet, und der Punkt o kann im Schwerpunkt der Medianlinie des Musters 210 zur Verteilung von reflektiertem Licht des gewellten dünnen Drahts genommen werden. Daher kann von dem windmühlenförmigen dünnen Draht festgestellt werden, dass er die Vertiefung aufweist.
24 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des Verdrahtungsbasismusters in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Umgebung einer Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation zeigt. 24(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel des vereinfachten Verdrahtungsbasismusters zeigt, und 24(b) ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung der Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation im Basismuster in 24(a) zeigt. In 24(a) stellt eine weiße Fläche eine Fläche dar, in der der dünne Draht vorhanden ist, und eine schwarze Fläche stellt eine Fläche dar, in der der dünne Draht fehlt. Um zu ermöglichen, dass das in 24(a) gezeigte Verdrahtungsmuster wie die in 14(a), 15(a), 16(a) und 18(a) gezeigten Verdrahtungsmuster tatsächlich als Verdrahtung des Berührungsbildschirms fungiert, ist es erforderlich, eine elektrische Verbindung mit dem Detektionsspaltendraht 2 oder dem Detektionszeilendraht 3 herzustellen und den gekreuzten Abschnitt vorzusehen. In 24(a) ist die elektrische Verbindung weggelassen.
Das in 24(a) gezeigte Verdrahtungsmuster weist den vierblattkleeförmigen dünnen Draht 200 auf, der in 20 gezeigt ist. In dem vierblattkleeförmigen dünnen Draht 200 gehen die Normallinien in alle Richtungen und der dünne Draht fungiert als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. In 24(a) sind die dünnen Drähte, die durch Simulieren der Detektionsdrähte 2 und 3 erhalten werden, durch Verbinden der 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte konfiguriert und erstrecken sich im Wesentlichen in ±45 Grad in Bezug auf die horizontale Richtung in der Ebene von 24(a) gesehen und fungieren auch als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. Im Verdrahtungsmuster, das in 24(a) gezeigt ist, wird der lineare dünne Draht nicht verwendet. Wie in 24(b) gezeigt, kann daher das intensive reflektierte Licht, das nur in der spezifischen Richtung auftritt, verringert werden, was die Sichtbarkeit verbessert.
25 ist eine Ansicht, die ein weiteres Beispiel des Verdrahtungsbasismusters in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Umgebung einer Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation zeigt. 25(a) ist eine Ansicht, die das Beispiel des vereinfachten Verdrahtungsbasismusters zeigt, und 25(b) ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung der Gleichstromkomponente der Fourier-Transformation im Basismuster in 25(a) zeigt. In 25(a) stellt eine weiße Fläche eine Fläche dar, in der der dünne Draht vorhanden ist, und eine schwarze Fläche stellt eine Fläche dar, in der der dünne Draht fehlt. Um zu ermöglichen, dass das in 25(a) gezeigte Verdrahtungsmuster wie die in 14(a), 15(a), 16(a), 18(a) und 24(a) gezeigten Verdrahtungsmuster tatsächlich als Verdrahtung des Berührungsbildschirms fungiert, ist es erforderlich, eine elektrische Verbindung mit dem Detektionsspaltendraht 2 oder dem Detektionszeilendraht 3 herzustellen und den gekreuzten Abschnitt vorzusehen. In 25(a) ist die elektrische Verbindung weggelassen.
Ein in 25 gezeigtes Verdrahtungsmuster weist den windmühlenförmigen dünnen Draht 210, der in 21 gezeigt ist, auf. Die Normallinien des windmühlenförmigen dünnen Drahts 210 gehen in alle Richtungen und der dünne Draht fungiert als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. In 25(a) sind dünne Drähte, die durch Simulieren der Detektionsdrähte 2 und 3 erhalten werden, durch Verbinden der 90-Grad-Bogen-förmigen dünnen Drähte konfiguriert und erstrecken sich im Wesentlichen in ±45 Grad in Bezug auf die horizontale Richtung in der Ebene von 25(a) gesehen und fungieren auch als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht. In dem in 25(a) gezeigten Verdrahtungsmuster wird der lineare dünne Draht nicht verwendet. Wie in 25(b) gezeigt, kann daher das intensive reflektierte Licht, das nur in der spezifischen Richtung auftritt, verringert werden, was die Sichtbarkeit verbessert.
In der obigen Beschreibung wird die Medianlinie, die in der ersten Ausführungsform definiert ist, als Linie, die den dünnen Draht darstellt, verwendet. Dies liegt daran, dass, selbst wenn der dünne Verzweigungsdraht vorhanden ist, die Medianlinie klar definiert ist und die Anforderungen für das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht die Medianlinie umfassen. Da der in dieser Ausführungsform beschriebene Effekt darin besteht, dass die Fläche des Innenraums des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht ohne dünnen Draht unter Verwendung der Kontur eingestellt werden kann, die der Innenseite des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zugewandt ist, als Linie, die den dünnen Draht in dieser Ausführungsform darstellt, kann die Anwesenheit oder Abwesenheit des Effekts korrekter bestimmt werden. Folglich kann die ”Medianlinie des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht” in der Beschreibung der Anforderung, dass der dünne Draht die Vertiefung aufweist, durch ”Kontur, die der Innenseite des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zugewandt ist” ersetzt werden.
Da der dünne Draht mit kleinerer Breite weniger sichtbar ist, weist der dünne Draht wünschenswerterweise eine schmale und gleichmäßige Breite auf. Folglich weist die Bestimmung auf der Basis der ”Medianlinie” im Allgemeinen kein Problem auf. In dem Fall, in dem die Breite des dünnen Drahts sich weitgehend ändert und festgestellt wird, dass keine Vertiefung vorhanden ist, auf der Basis der Medianlinie des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, aber festgestellt wird, dass eine Vertiefung vorhanden ist, auf der Basis der Kontur, die der Innenseite des ausgewählten Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht zugewandt ist, hat jedoch die Bestimmung auf der Basis der Kontur eine höhere Priorität und es wird festgestellt, dass die Vertiefung vorhanden ist. Eine solche Konfiguration ist nicht bevorzugt, da die Breite des dünnen Drahts zunimmt und die Lichtdurchlässigkeit des Berührungsbildschirms sinkt. Folglich ist es erwünscht, dass die andere Kontur gegenüber der Kontur, von der bestimmt wird, dass sie die Vertiefung aufweist, eine Vertiefung aufweist, um die Breite des dünnen Drahts klein zu machen, was dazu führt, dass die Medianlinie auch die Vertiefung aufweist.
Wie beschrieben wurde, wird in dieser Ausführungsform das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht mit der geschlossenen Medianlinie mit der Vertiefung verwendet. Dies kann eine Verringerung der Sichtbarkeit aufgrund von reflektiertem Licht und eine ungleichmäßige Anzeige verhindern. Ferner kann dies eine Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften wie z. B. eine Erhöhung der Kapazität zwischen Drähten verhindern, was eine gleichmäßige und hochempfindliche Detektion der Berührungskapazität ermöglicht.
In dieser Ausführungsform weist im Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht der dünne Draht mit dem gekrümmten dünnen Draht die Vertiefung auf und ist geschlossen. Dadurch kann das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, in dem die Normallinien des gekrümmten Abschnitts in alle Richtungen gehen, verwirklicht werden und die Fläche des Innenraums des geschlossenen Musters zur Verteilung von reflektiertem Licht, die keinen dünnen Draht umfasst, kann eingestellt werden.
In dieser Ausführungsform kann das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht im Detektionsspaltendraht 2 und/oder im Detektionszeilendraht 3 enthalten sein. Das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht kann vom Detektionsspaltendraht 2 und vom Detektionszeilendraht 3 elektrisch getrennt, das heißt isoliert sein.
In beiden Fällen, in denen das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in dieser Ausführungsform im Detektionsspaltendraht 2 und/oder im Detektionszeilendraht 3 enthalten ist und in denen das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht vom Detektionsspaltendraht 2 und vom Detektionszeilendraht 3 getrennt ist, tritt, wenn es mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, wie vorstehend beschrieben, reflektiertes Licht vom Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in allen Richtungen auf. Gemäß dem Stand der Technik tritt dagegen intensives reflektiertes Licht in der Verlaufsrichtung des linearen Drahts auf. Daher kann die Möglichkeit, dass reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, vorteilhaft beseitigt werden und der Effekt der Blendschutzbehandlung kann erhalten werden.
<Fünfte Ausführungsform>
In der ersten bis dritten Ausführungsform, wie in 1 und dergleichen gezeigt, sind die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 einzeln in einer Gitterweise angeordnet. Mit einer solchen Konfiguration kann die Anordnungsdichte der gekreuzten Abschnitte erhöht werden, um die Detektionsgenauigkeit der Berührungsposition zu verbessern, aber die Kapazität zwischen Drähten ist gewöhnlich groß. Insbesondere wenn die Dichte der dünnen Drähte erhöht wird, um eine ungleichmäßige Anzeige zu verringern, wird gewöhnlich die Kapazität zwischen Drähten groß. In dieser Ausführungsform wird ein Verfahren zum Verbessern der Sichtbarkeit aufgrund von reflektiertem Licht und Erhöhen der Dichte der dünnen Drähte, während die Kapazität zwischen Drähten unterdrückt wird, beschrieben.
26 ist eine Projektionsansicht, die das Verdrahtungsmuster eines Berührungsbildschirms 50 in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 26 sind Detektionsdrähte 52 und 53 in zwei Bereiche unterteilt. 27 ist eine Projektionsansicht, die einen vergrößerten Bereich B in 26 zeigt.
In dieser Ausführungsform, wie in 27 gezeigt, ist der Bereich B des Verdrahtungsbasismusters in zwei Bereiche eines rechteckigen Bereichs (nachstehend als ”erster Bereich” bezeichnet) 64, der durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt ist, und eines rechteckigen Bereichs (nachstehend als ”zweiter Bereich” bezeichnet) 65, der durch eine Doppelstrichlinie dargestellt ist, unterteilt.
Der erste Bereich 64 umfasst keine Detektionszeilendrähte 53 und umfasst die Detektionsspaltendrähte 52 und getrennte dünne Drähte (nachstehend als ”erste getrennte dünne Drähte” bezeichnet) 66. Der zweite Bereich 65 umfasst keine Detektionsspaltendrähte 52 und umfasst die Detektionszeilendrähte 53 und getrennte dünne Drähte (nachstehend als ”zweite getrennte dünne Drähte” bezeichnet) 67. In der folgenden Beschreibung können die ersten getrennten dünnen Drähte 66 und die zweiten getrennten dünnen Drähte 67 gemeinsam als ”getrennter dünner Draht” bezeichnet werden.
In 26 sind wegen der Zweckmäßigkeit des Verständnisses die dünnen Drähte im ersten und im zweiten Bereich 64 und 65 in 27 weggelassen. In dieser Ausführungsform können der erste und der zweite Bereich 64 und 65 so konfiguriert sein, dass sie die getrennten dünnen Drähte 66 und 67 umfassen und keine getrennten dünnen Drähte 66 und 67 umfassen.
In dieser Ausführungsform sind die ersten Bereiche 64 über einen kurzen dünnen Draht (nachstehend als ”erster dünner Verbindungdraht” bezeichnet) 62 elektrisch miteinander verbunden und die zweiten Bereiche 65 sind über einen kurzen dünnen Draht (nachstehend als ”zweiter dünner Verbindungsdraht” bezeichnet) 63 elektrisch miteinander verbunden. Das heißt, in dieser Ausführungsform ist derselbe Typ von Bereichen elektrisch miteinander verbunden, um die Detektionsspaltendrähte 52 und die Detektionszeilendrähte 53 zu bilden. Dies kann die Kapazität zwischen Drähten verringern und die Dichte der dünnen Drähte erhöhen. In der folgenden Beschreibung können der erste dünne Verbindungsdraht 62 und der zweite dünne Verbindungsdraht 63 gemeinsam als ”dünner Verbindungsdraht” bezeichnet werden.
In dieser Ausführungsform ist ein gekreuzter Abschnitt C gebildet, indem die zwei Typen von dünnen Verbindungsdrähten 62 und 63 zur elektrischen Verbindung desselben Typs von Bereichen miteinander in einer geeigneten Dichte über die Isolationsschicht 18 ermöglicht werden.
In 26 und 27 sind wegen der Zweckmäßigkeit des Verständnisses die Detektionszeilendrähte 53 und der zweite dünne Verbindungsdraht 63 jeweils als Doppellinie ausgedrückt, aber die Detektionszeilendrähte 53 und die dünnen Verbindungsdrähte 63 sind jeweils tatsächlich ein dünner Draht. Obwohl nur der erste und der zweite dünne Verbindungsdraht 62 und 63 auf der Außenseite des ersten und des zweiten Bereichs 64 und 65 gezeigt sind, kann, beispielsweise falls erforderlich, um eine ungleichmäßige Anzeige zu verringern, ein dünner Verzweigungsdraht oder ein getrennter dünner Draht angeordnet sein.
In 26 ist wegen der Zweckmäßigkeit des Verständnisses ein Spalt zwischen dem ersten Bereich 64 und dem zweiten Bereich 65 vorhanden, der Spalt ist jedoch vorgesehen, um die Zeichnung zu verdeutlichen, und der erste Bereich 64 kann zum zweiten Bereich 65 benachbart sein, wie in 27 gezeigt. Auch in 26 kann folglich eine Linie zum Trennen des ersten Bereichs 64 vom zweiten Bereich 65 ohne Spalt dazwischen gezeichnet sein, wie in 27 gezeigt.
Wie beschrieben wurde, ist in dieser Ausführungsform der Betriebsbereich in zwei Typen von Bereichen unterteilt: den ersten Bereich 64 und den zweiten Bereich 65, einer des Detektionsspaltendrahts 52 und des Detektionszeilendrahts 53 und der getrennte dünne Draht, wie erforderlich, sind in einem Bereich der zwei Bereiche angeordnet und der andere des Detektionsspaltendrahts 52 und des Detektionszeilendrahts 53 und der getrennte dünne Draht, wie erforderlich, sind im anderen Bereich der zwei Bereiche angeordnet. Folglich können Flächen, in denen die Detektionsspaltendrähte 2 nahe den Detektionszeilendrähten 3 liegen, auf die gekreuzten Abschnitte und die Grenze der zwei Bereiche begrenzt werden, was dazu führt, dass solche Flächen, in denen die Detektionsspaltendrähte 2 nahe den Detektionszeilendrähten 3 liegen, in den meisten der ersten und zweiten Bereiche 64 und 65 nicht vorhanden sind. Daher kann die Dichte der dünnen Drähte erhöht werden, während die Kapazität zwischen Drähten unterdrückt wird.
In dieser Ausführungsform sind zusätzlich zu den Detektionsdrähten 52 und 53 die getrennten dünnen Drähte 66 und 67 vorgesehen. Dies kann die Dichte der dünnen Drähte weiter erhöhen. Obwohl in 27 nicht gezeigt, sind die ersten getrennten dünnen Drähte 66 von den Detektionsspaltendrähten 52 über die Isolationsschicht 18 elektrisch isoliert. Ebenso sind die zweiten getrennten dünnen Drähte 67 von den Detektionszeilendrähten 53 über die Isolationsschicht 18 elektrisch isoliert.
Das Verdrahtungsmuster im ersten und im zweiten Bereich 64 und 65 weist, wie in 27 gezeigt, das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht auf. In dieser Ausführungsform sind die kreisförmigen dünnen Drähte 11 als Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht über die linearen dünnen Drähte 13 und 15 miteinander verbunden. Um eine ungleichmäßige Anzeige zu verringern, sind die dünnen Drähte 12 und 14, die sich vom kreisförmigen dünnen Draht 11 in Form einer geraden Linie erstrecken und nicht verbundene Endpunkte aufweisen, vorgesehen. Diese linearen dünnen Drähte 12 bis 15 können, wie in 17 gezeigt, gekrümmte dünne Drähte sein. Unter Verwendung von solchen gekrümmten dünnen Drähten wird kein linearer dünner Draht im Betriebsbereich verwendet, was die Sichtbarkeit aufgrund von reflektiertem Licht weiter verbessert.
Da, wie vorstehend beschrieben, der Berührungsbildschirm 50 in dieser Ausführungsform das Muster 11 zur Verteilung von reflektiertem Licht aufweist, tritt, wenn der Berührungsbildschirm mit punktartigem Außenlicht wie z. B. Sonnenlicht oder Lampenlicht beleuchtet wird, reflektiertes Licht vom Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht in allen Richtungen auf. Gemäß dem Stand der Technik tritt dagegen intensives reflektiertes Licht in der Verlaufsrichtung des linearen Drahts auf. Folglich kann die Möglichkeit, dass reflektiertes Licht nur in der spezifischen Richtung auftritt, beseitigt werden und ferner kann der Effekt der Blendschutzbehandlung erhalten werden. Folglich kann der Berührungsbildschirm 50 mit hervorragender Sichtbarkeit verwirklicht werden.
In dieser Ausführungsform ist der Betriebsbereich in zwei Typen von Bereichen unterteilt: den ersten Bereich 64 und den zweiten Bereich 65, einer des Detektionsspaltendrahts 52 und des Detektionszeilendrahts 53 und der getrennte dünne Draht, wie erforderlich, sind in einem Bereich der zwei Bereiche angeordnet und der andere des Detektionsspaltendrahts 52 und des Detektionszeilendrahts 53 und der getrennte dünne Draht, wie erforderlich, sind im anderen Bereich der zwei Bereiche angeordnet. Folglich kann der Berührungsbildschirm 50, der eine kleine Kapazität zwischen Drähten aufweist, die Verdrahtungsverzögerung verringern kann und das Ansprechvermögen verbessern kann und ausgezeichnete elektrische Eigenschaften aufweist, verwirklicht werden.
In der ersten bis fünften Ausführungsform, wie in 3 gezeigt, sind die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 auf einer Oberfläche der transparenten Basis 19 vorgesehen und die Isolationsschicht 18 ist zwischen die Detektionsspaltendrähte 2 und die Detektionszeilendrähte 3 eingefügt. Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt und beispielsweise, wie in 28 gezeigt, kann die transparente Basis 19 auch als Isolationsschicht 18 fungieren.
28 ist eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel einer Schichtstruktur des Berührungsbildschirms zeigt. In dem in 28 gezeigten Beispiel sind die Detektionszeilendrähte 3 auf einer Oberfläche der transparenten Basis 19 vorgesehen und die Detektionsspaltendrähte 2 sind auf der anderen Oberfläche der transparenten Basis 19 vorgesehen. Die transparente Basis 19 besteht aus einem dielektrischen Material und kann folglich auch als Isolationsschicht 18 fungieren. In diesem Fall kann ein Schritt zum Ausbilden der Isolationsschicht 18 weggelassen werden.
<Sechste Ausführungsform>
29 ist eine Draufsicht, die schematisch eine Konfiguration eines Berührungsfeldes 70 zeigt. Das Berührungsfeld 70 umfasst den Berührungsbildschirm 1 in der ersten Ausführungsform, wie in 1 gezeigt, eine flexible gedruckte Leiterplatte 71 und eine Steuereinheitsplatine 72.
Jeder Anschluss der flexiblen gedruckten Leiterplatte 71 ist am entsprechenden Anschluss 10 des Berührungsbildschirms 1 unter Verwendung eines anisotropen leitfähigen Films (als ACF abgekürzt) oder dergleichen montiert. Die Enden der Detektionsdrähte 2 und 3 des Berührungsbildschirms 1 sind mit der Steuereinheitsplatine 72 über die flexible gedruckte Leiterplatte 71 elektrisch verbunden, so dass der Berührungsbildschirm 1 als Hauptbestandteil des Berührungsfeldes 70 fungiert.
Die Steuereinheitsplatine 72 ist mit einer Detektionsverarbeitungsschaltung 73 versehen. Die Detektionsverarbeitungsschaltung 73 detektiert die Berührungskapazität, das heißt eine Kapazität, die zwischen den Bündeldrähten 6 in Spaltenrichtung und den Bündeldrähten 7 in Zeilenrichtung und dem Indikator gebildet ist, was durch Anlegen einer Signalspannung bewirkt wird, und berechnet die Berührungsposition des Indikators auf dem Berührungsbildschirm 1 auf der Basis eines Detektionsergebnisses. Die Detektionsverarbeitungsschaltung 73 entspricht einer Berührungspositions-Detektionsschaltung.
Die Detektionsverarbeitungsschaltung 73 kann eine projiziert-kapazitive Detektionslogik verwenden. Die Steuereinheitsplatine 72 umfasst einen externen Verbindungsanschluss zum Ausgeben eines Rechenergebnisses von Berührungskoordinaten aus der Detektionsverarbeitungsschaltung 73 an einen externen Prozessor.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst das Berührungsfeld 70 in dieser Ausführungsform den Berührungsbildschirm 1 in der ersten Ausführungsform. Wie vorstehend beschrieben, weist der Berührungsbildschirm 1 eine hervorragende Sichtbarkeit auf und kann die Verdrahtungsdichte ohne Erhöhen der Kapazität zwischen Drähten erhöhen. Unter Verwendung eines solchen Berührungsbildschirms 1 ist es möglich, das projiziert-kapazitive Berührungsfeld 70 bereitzustellen, dessen Größe ohne Verringern der Empfindlichkeit der Detektion der Berührungskapazität erhöht werden kann.
In dieser Ausführungsform umfasst das Berührungsfeld 70 den Berührungsbildschirm 1 in der ersten Ausführungsform. Das Berührungsfeld kann jedoch irgendeinen der Berührungsbildschirme 30, 40 und 50 in der zweiten bis fünften Ausführungsform anstelle des Berührungsbildschirms 1 umfassen. Die Detektionsverarbeitungsschaltung 73 auf der Steuereinheitsplatine 72 kann direkt an der transparenten Basis 19, nicht an der Steuereinheitsplatine 72 montiert sein.
<Siebte Ausführungsform>
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das in 29 gezeigte Berührungsfeld 70 und ein Anzeigeelement. Das Anzeigeelement ist beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD), ein Plasmaanzeigefeld (als PDP abgekürzt) oder eine organische Leuchtanzeige (als OLED abgekürzt). Das Berührungsfeld 70 ist näher am Benutzer angeordnet als der Anzeigebildschirm der Anzeigevorrichtung. Durch Vorsehen des Berührungsfeldes 70 auf der Benutzerseite des Anzeigebildschirms der Anzeigevorrichtung in dieser Weise kann eine Anzeigevorrichtung, die mit dem Berührungsfeld mit einer Funktion zum Detektieren der Berührungsposition gemäß der Anweisung des Benutzers versehen ist, verwirklicht werden.
Die Anzeigevorrichtung in dieser Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben, umfasst das Berührungsfeld 70 mit dem Berührungsbildschirm 1 mit hoher Sichtbarkeit. Daher kann die Anzeigevorrichtung, die mit dem projiziert-kapazitiven Berührungsfeld mit hoher Sichtbarkeit versehen ist, bereitgestellt werden.
<Achte Ausführungsform>
Eine elektronische Vorrichtung gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das in 29 gezeigte Berührungsfeld und ein Signalverarbeitungselement, das ein elektronisches Element ist. Das Signalverarbeitungselement empfängt eine Ausgabe aus einem externen Verbindungsanschluss 74 des Berührungsfeldes 70 und gibt dieselbe als digitales Signal aus. Durch Verbinden des Signalverarbeitungselements mit dem Berührungsfeld 70 kann eine elektronische Vorrichtung mit der Berührungspositions-Detektionsfunktion wie z. B. ein Digitalisierer, der die detektierte Berührungsposition gemäß dem Befehl des Benutzers an einen externen Signalprozessor wie z. B. einen Computer ausgibt, verwirklicht werden.
Das Signalverarbeitungselement kann in die Steuereinheitsplatine 72 eingebaut sein. Das Signalverarbeitungselement kann eine Ausgabefunktion aufweisen, die die Standards des Busses wie z. B. USB (universeller serieller Bus) erfüllt, um eine vielseitige elektronische Vorrichtung mit der Berührungspositions-Detektionsfunktion zu verwirklichen.
Wie vorstehend beschrieben, umfasst in dieser Ausführungsform die elektronische Vorrichtung den vorstehend erwähnten Berührungsbildschirm 1 mit hervorragender Sichtbarkeit. Daher kann die elektronische Vorrichtung, die eine hervorragende Sichtbarkeit aufweist und die projiziert-kapazitive Berührungspositions-Detektionsfunktion aufweist, bereitgestellt werden.
Die vorstehend erwähnten Ausführungsformen können innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung frei miteinander kombiniert werden und beliebige Bestandteile der vorstehend erwähnten Ausführungsformen können geeignet modifiziert oder weggelassen werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben wurde, ist die obige Beschreibung in allen Aspekten nur erläuternd und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Selbstverständlich kann eine Anzahl von nicht erläuterten Modifikationen in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung fallen.
Beschreibung der Bezugszeichen

1, 20, 21, 30, 40, 50: Berührungsbildschirm, 2, 22, 32, 42, 52: Detektionsspaltendraht, 3, 23, 33, 43, 53: Detektionszeilendraht, 4: Spaltenverbindungsdraht, 5: Zeilenverbindungsdraht, 6: Bündeldraht in Spaltenrichtung, 7: Bündeldraht in Zeilenrichtung, 8, 9: Zuleitungsdraht, 10: Anschluss, 11, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 200, 210, 220, 230: Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht, 18: Isolationsschicht, 19: transparente Basis, 70: Berührungsfeld.

Claims

Berührungsbildschirm (1, 21, 30, 40, 50), der umfasst: mehrere Spaltendrähte (2, 22, 32, 42, 52), die sich in einer vorbestimmten Spaltenrichtung erstrecken, wobei die Spaltendrähte in Intervallen in einer Zeilenrichtung angeordnet sind, die die Spaltenrichtung kreuzt; mehrere Zeilendrähte (3, 23, 33, 43, 53), die sich in der Zeilenrichtung erstrecken, wobei die Zeilendrähte in Intervallen in der Spaltenrichtung angeordnet sind; und eine transparente Basis (19), die aus einem durchsichtigen Material besteht, wobei die transparente Basis mit den Spaltendrähten (2, 22, 32, 42, 52) und den Zeilendrähten (3, 23, 33, 43, 53) versehen ist, die elektrisch voneinander getrennt sind und einander in einer dreidimensionalen Weise kreuzen, wobei die Spaltendrähte (2, 22, 32, 42, 52) und die Zeilendrähte (3, 23, 33, 43, 53) aus einem leitfähigen Material mit Lichtreflexionsvermögen bestehen, eine vorbestimmte Mehrzahl der Spaltendrähte (2, 22, 32, 42, 52) elektrisch verbunden ist, um mehrere Bündeldrähte (6) in Spaltenrichtung zu bilden, eine vorbestimmte Mehrzahl der Zeilendrähte (3, 23, 33, 43, 53) elektrisch verbunden ist, um mehrere Bündeldrähte (7) in Zeilenrichtung zu bilden, die transparente Basis (19) mit einem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 200, 210, 220, 230) versehen ist, das aus einem Licht reflektierenden Material besteht, und das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 200, 210, 220, 230) einen gekrümmten Abschnitt umfasst, der in einer Richtung betrachtet, die zu einer Oberfläche der transparenten Basis (19) vertikal ist, die einem Benutzer zugewandt ist, in einer gekrümmten Weise ausgebildet ist und derart angeordnet ist, dass Normallinien des gekrümmten Abschnitts in alle Richtungen gehen.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, wobei das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (100, 120) aus einer zusammengesetzten Kurve konfiguriert ist, die aus mehreren der gekrümmten Abschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien gebildet ist, und Normallinien von jedem der gekrümmten Abschnitte in alle Richtungen gehen.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, wobei in dem Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11) ein dünner Draht mit dem gekrümmtem Abschnitt geschlossen ist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 3, wobei das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (200, 210, 220, 230) aus einem geschlossenen dünnen Draht ausgebildet ist und eine Vertiefung in der Richtung betrachtet, die zur Oberfläche der transparenten Basis (19) vertikal ist, die dem Benutzer zugewandt ist, aufweist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, wobei das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11) in den Spaltendrähten (2, 32) und/oder den Zeilendrähten (3, 33) enthalten ist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, wobei das Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11) von den Spaltendrähten (22) und/oder den Zeilendrähten (23) isoliert ist.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, wobei die transparente Basis (19) mit mehreren der Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11, 42, 43) versehen ist, und die mehreren Muster zur Verteilung von reflektiertem Licht (11, 42, 43) so angeordnet sind, dass sie keinen parallelen Abschnitt zwischen den Mustern zur Verteilung von reflektiertem Licht (11, 42, 43) benachbart zueinander bilden.
Berührungsbildschirm nach Anspruch 1, der umfasst: einen ersten Bereich (64), der nicht die Zeilendrähte (53) umfasst und die Spaltendrähte (52) umfasst, und einen zweiten Bereich (65), der nicht die Spaltendrähte (52) umfasst und die Zeilendrähte (53) umfasst, in der Richtung betrachtet, die zur Oberfläche der transparenten Basis (19) vertikal ist, die dem Benutzer zugewandt ist.
Berührungsfeld (70), das umfasst: den Berührungsbildschirm (1) nach Anspruch 1; und eine Berührungspositions-Detektionsschaltung (73) zum Detektieren einer Position auf dem Berührungsbildschirm (1), wobei die Position durch einen Indikator auf der Basis einer Kapazität angegeben wird, die zwischen dem Indikator und den Spaltendrähten (2) und den Zeilendrähten (3) des Berührungsbildschirms (1) gebildet wird.
Anzeigevorrichtung, die umfasst: das Berührungsfeld (70) nach Anspruch 9; und ein Anzeigeelement.
Elektronische Vorrichtung, die umfasst: das Berührungsfeld (70) nach Anspruch 9; und ein elektronisches Element zum Verarbeiten einer Ausgabe der Berührungspositions-Detektionsschaltung (73) des Berührungsfeldes (70) als Eingangssignal.