WO2022190724A1 - センサモジュール及びそれを備えたタッチパネル - Google Patents

センサモジュール及びそれを備えたタッチパネル Download PDF

Info

Publication number
WO2022190724A1
WO2022190724A1 PCT/JP2022/004175 JP2022004175W WO2022190724A1 WO 2022190724 A1 WO2022190724 A1 WO 2022190724A1 JP 2022004175 W JP2022004175 W JP 2022004175W WO 2022190724 A1 WO2022190724 A1 WO 2022190724A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
coordinate information
electrodes
shielding panel
light shielding
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/004175
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
尚志 後藤
Original Assignee
株式会社ジャパンディスプレイ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ジャパンディスプレイ filed Critical 株式会社ジャパンディスプレイ
Priority to JP2023505215A priority Critical patent/JPWO2022190724A1/ja
Publication of WO2022190724A1 publication Critical patent/WO2022190724A1/ja
Priority to US18/242,979 priority patent/US20230409137A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/13338—Input devices, e.g. touch panels
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0446—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a grid-like structure of electrodes in at least two directions, e.g. using row and column electrodes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04107—Shielding in digitiser, i.e. guard or shielding arrangements, mostly for capacitive touchscreens, e.g. driven shields, driven grounds

Definitions

  • An embodiment of the present disclosure relates to a sensor module and a touch panel provided with the sensor module.
  • it relates to a sensor module provided with a hover sensor and a touch panel provided with the sensor module.
  • touch panels with touch sensors on display panels such as liquid crystal panels have been put to practical use.
  • a touch panel can be operated by touching the surface of the touch panel with a finger, a pen, or the like.
  • Touch panels are installed in ATMs (automatic teller machines), automatic fare adjustment machines, ticket vending machines, and the like.
  • ATMs automated teller machines
  • automatic fare adjustment machines ticket vending machines
  • ticket vending machines and the like.
  • contact infections such as bacteria and viruses may occur through the touch panel, which poses a problem in terms of hygiene.
  • Patent Document 1 discloses a non-contact user interface in which a non-contact sensor is arranged on a real image display surface in which a display image is raised.
  • the non-contact user interface described in Patent Literature 1 uses a display image that can be displayed in relief on the display unit. Therefore, when applying the non-contact user interface described in Patent Document 1 to existing touch panels that are applied to ATMs, automatic fare adjustment machines, ticket vending machines, etc., replacement of existing systems and equipment that constitutes the display unit need to be changed.
  • One of the tasks of the present invention is to provide a non-contact touch panel that can be easily applied to existing systems.
  • a sensor module includes a cover member, a plurality of sensors, a non-contact sensor array provided overlapping the cover member, and a detection signal output from the non-contact sensor array. and generates coordinate information based on the detection signal; a drive unit that receives the coordinate information from the control unit and outputs a drive signal based on the coordinate information; and a drive signal based on the drive signal.
  • a shading panel driven by Prepare is a shading panel driven by Prepare.
  • a touch panel includes a first sensor module and a second sensor module provided adjacent to the first sensor module, the first sensor module including a cover member and a plurality of and a control unit that receives a detection signal output from the non-contact sensor array and generates coordinate information based on the detection signal.
  • the second sensor module is , a substrate, a light-emitting portion provided on the substrate, and a light-receiving portion provided on the substrate and facing the light-emitting portion, wherein the light-shielding panel of the first sensor module is connected to the second sensor It is positioned between the light-emitting portion and the light-receiving portion of the module.
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of a second light shielding panel according to one embodiment;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a configuration of a second light shielding panel according to one embodiment;
  • FIG. 4 is a perspective view showing an example of the configuration of a second sensor module according to one embodiment;
  • FIG. 4 is a plan view showing an example of the configuration of a second sensor module according to one embodiment;
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining an example of the operation of the touch panel according to one embodiment;
  • the expressions “above” or “below” simply describe the relative positional relationship of each element.
  • the phrase that a first component is positioned “above” a second component includes not only when the first component is “directly on” the second component, but also when the first It also includes the case where another component is interposed between the component and the second component.
  • the expressions “above” or “below” include not only the case where each element overlaps in plan view, but also the case where they do not overlap.
  • ⁇ includes A, B or C
  • ⁇ includes any one of A, B and C
  • ⁇ includes one selected from the group consisting of A, B and C
  • ⁇ does not exclude the case where ⁇ includes a plurality of combinations of A to C unless otherwise specified.
  • these expressions do not exclude the case where ⁇ contains other elements.
  • elements having functions similar to those of the elements already described may be given the same reference numerals or the same reference numerals and symbols such as alphabets, and the description thereof may be omitted.
  • elements having functions similar to those of the elements already described may be given the same reference numerals or the same reference numerals and symbols such as alphabets, and the description thereof may be omitted.
  • they when there are a plurality of elements to which a certain number is attached in a drawing, they may be distinguished by attaching the respective numbers such as "a” and "b".
  • the reference numerals indicating the element will be used for explanation.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example configuration of a touch panel 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the touch panel 10 includes a first sensor module 100 and a second sensor module 200.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example configuration of a touch panel 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the touch panel 10 includes a first sensor module 100 and a second sensor module 200.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example configuration of a touch panel 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the touch panel 10 includes a first sensor module 100 and a second sensor module 200.
  • the first sensor module 100 includes a cover member 101, a non-contact sensor array 103, a light shielding panel 105, a circuit board 107, a first IC element 113, a second IC element 115, and a third IC. element 117;
  • the cover member 101 may be a glass base material. However, the material of the cover member 101 is not limited to glass.
  • the cover member 101 may be made of, for example, an insulating material such as acrylic resin that can transmit visible light.
  • the non-contact sensor array 103 overlaps the cover member 101 and is provided adjacent to the cover member 101 .
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the configuration of the non-contact sensor array 103. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the non-contact sensor array 103 includes a substrate 109 and multiple sensors 111 . The non-contact sensor array 103 may also include a voltage regulation circuit 112 .
  • the substrate 109 is an insulating substrate.
  • Substrate 109 may be glass substrate 109 .
  • substrate 109 is not limited to a glass substrate.
  • the substrate 109 may be made of an insulating material that can transmit visible light.
  • insulating materials include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), vinyl resin, polycarbonate (PC), polyamide (PA ), polyimide (PI), polyvinyl alcohol (PVA), acrylic resin, triacetyl cellulose (TAC), and other resin materials.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • PS polystyrene
  • vinyl resin polycarbonate
  • PC polyamide
  • PA polyamide
  • PI polyimide
  • PVA polyvinyl alcohol
  • acrylic resin triacetyl cellulose
  • TAC triacet
  • a plurality of sensors 111 are formed on the substrate 109 .
  • the plurality of sensors 111 can be arranged in a matrix on the substrate 109 along the first direction Dx and the second direction Dy.
  • FIG. 2 shows a form in which a plurality of sensors 111 are arranged in a matrix of 4 rows ⁇ 8 columns on the substrate 109 .
  • the number and arrangement of the sensors 111 are not limited to this.
  • the sensor 111 may be composed of a rectangular planar pattern.
  • the size of the sensor 111 may be, for example, a rectangular shape of 28 mm ⁇ 30 mm. However, the size of the sensor 111 is not limited to this. As the size of the sensor 111 increases, the sensitivity of the sensor 111 improves. That is, the larger the size of the sensor 111 is, the more distant the object to be detected from the non-contact sensor array 103 can be detected. On the other hand, if the size of the sensor 111 is too large, the detection accuracy of the position of the object to be detected that is close to the non-contact sensor array 103 will drop.
  • the size of the sensor 111 should be such that it is possible to detect an object to be detected that is distant from the non-contact sensor array 103 and to specify the position of an object to be detected that is close to the non-contact sensor array 103. Just do it.
  • the sensor 111 preferably has a size that can detect an object to be detected that is about 5 cm away from the non-contact sensor array 103 .
  • the sensor 111 is composed of electrodes.
  • the electrodes that make up the sensor 111 are made of transparent conductive materials such as indium tin oxide (ITO), conductive polymers such as PEDOT/PSS, which are thiophene-based polymers, or metal materials such as fine metal wires (mesh layout). consists of Two adjacent sensors 111 among the plurality of sensors 111 are electrically independent of each other.
  • Each of the plurality of sensors 111 is electrically connected to a power supply (not shown).
  • the power supply unit periodically applies a predetermined voltage to the sensors 111 .
  • the voltage applied to each sensor 111 may be a pulse voltage (AC rectangular wave).
  • a conductor for example, a finger
  • a pseudo capacitor is formed between the electrodes constituting the sensor 111 and the object to be detected.
  • the capacitance of the electrodes forming the sensor 111 changes.
  • the sensor 111 may output a change in the capacitance of the electrodes forming the sensor 111 as a detection signal. Further, the sensor 111 may output the magnitude of the electrostatic capacitance of the electrodes forming the sensor 111 as a detection signal.
  • a plurality of wirings are provided on the substrate 109 .
  • Each of the wirings transmits a detection signal output from the corresponding sensor 111 to the circuit board 107, which will be described later.
  • the detection signal is first transmitted to the voltage adjustment circuit 112 via wiring connected to each wiring.
  • Voltage regulation circuit 112 includes an operational amplifier (not shown). The voltage adjustment circuit 112 amplifies the input detection signal. The amplified detection signal is output to circuit board 107 .
  • the light shielding panel 105 is a polymer dispersed liquid crystal panel.
  • the light shielding panel 105 includes a first light shielding panel 105a provided along the first direction Dx and a second light shielding panel 105b provided along the second direction Dy.
  • Each of the first light shielding panel 105a and the second light shielding panel 105b is driven by a drive signal based on coordinate information indicating the position of the object to be detected. A detailed configuration of the light shielding panel 105 will be described later.
  • the circuit board 107 may be a flexible circuit (FPC) board.
  • a first IC element 113 , a second IC element 115 and a third IC element 117 are mounted on the circuit board 107 .
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the first IC element 113 and the second IC element 115.
  • FIG. The configurations of the first IC element 113 and the second IC element 115 will be described with reference to FIG.
  • the first IC element 113 may be an IC chip including an analog front end (AFE). Detection signals output from the plurality of sensors 111 provided in the non-contact sensor array 103 are input to the first IC element 113 . The detection signal input to the first IC element 113 is adjusted by the analog front end. The adjusted detection signal is output from the first IC element 113 to the second IC element 115 via wiring (not shown).
  • AFE analog front end
  • the second IC element 115 may be a microcontroller unit (MCU: Micro Controller Unit).
  • the MCU of the second IC element 115 constitutes the control section 300 .
  • the control section 300 includes a control circuit 301 , a memory section 303 , an A/D conversion section 309 , an arithmetic section 315 and an I/O interface 317 .
  • the control circuit 301 has a function of executing a control program stored in a ROM 305, which will be described later, by the CPU, and generating coordinate information indicating the position of the object to be detected based on the detection signal output from the first IC element 113.
  • the memory unit 303 includes a ROM 305 and a RAM 307.
  • the ROM 305 readablely stores various computer programs executed by the control circuit 301 and various data referred to when the control circuit 301 executes a predetermined computer program.
  • a RAM 307 is used as a working memory that temporarily stores various data generated when the control circuit 301 executes a predetermined computer program.
  • the RAM 307 can also be used as a memory that temporarily stores the computer program being executed and data related thereto.
  • the A/D converter 309 has a low pass filter (LPF) 311 and an A/D converter 313 .
  • the low-pass filter 311 removes high frequency components (noise components) contained in the detection signal.
  • the A/D converter 313 samples the noise-removed analog detection signal and converts it into a digital signal.
  • the A/D converter 309 outputs the digitized detection signal to the calculator 315 .
  • the computing unit 315 may be a logic circuit that determines whether or not the object to be detected is approaching the non-contact sensor array 103, and further determines the coordinate position of the object to be detected. Based on the digitized detection signal input from the A/D conversion unit 309 , the calculation unit 315 determines whether or not the object to be detected is approaching the non-contact sensor array 103 . When the sensor 111 outputs a change in the capacitance of the electrodes constituting the sensor as a detection signal, the calculation unit 315 determines that the object to be detected has approached the sensor 111 that has output the detection signal, and outputs the detection signal. Based on the position of the detected sensor 111, the position of the detected object on the xy coordinates is determined.
  • the calculation unit 315 generates coordinate information indicating the determined xy-coordinate position of the detected object.
  • the coordinate information includes x-coordinate information (first coordinate information) and y-coordinate information (second coordinate information).
  • the calculation unit 315 transmits coordinate information to the third IC element 117 through the I/O interface 317 .
  • the calculation unit 315 determines that the magnitude of the detected capacitance is the previously detected capacitance. It is determined whether or not there is a change from the size of . As a result of the determination, if the magnitude of the detected capacitance has changed from the magnitude of the previously detected capacitance by a predetermined amount or more, the calculation unit 315 determines that the capacitance has changed. It is determined that the object has approached the sensor 111 corresponding to the electrode that is being detected, and the position of the object on the xy coordinates is determined based on the position of the sensor 111 that has output the detection signal.
  • the calculation unit 315 determines that the detected object is not approaching the sensor 111 corresponding to the electrode having the capacitance.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the third IC element 117. As shown in FIG. The configuration of the third element 117 will be described with reference to FIG.
  • the third IC element 117 includes a driver 400 and a power supply 410 .
  • the driving unit 400 generates a driving voltage (driving signal) for driving the light shielding panel 150 and outputs the generated driving voltage to the light shielding panel.
  • the driver 400 includes a first driver circuit 401 , a second circuit driver 403 , a third circuit driver 405 and a drive controller 407 .
  • the drive control unit 407 receives coordinate information from the control unit 300 .
  • the drive control unit 407 selects at least one electrode corresponding to the x-coordinate information from the plurality of electrodes provided on the first light shielding panel 105a based on the x-coordinate information included in the received coordinate information. Further, the drive control unit 407 selects at least one electrode corresponding to the y-coordinate information from among the plurality of electrodes provided on the second light shielding panel 105b based on the y-coordinate information included in the received coordinate information. .
  • the drive control unit 407 may hold a table in which the x-coordinate information and the plurality of electrodes provided on the first light shielding panel 105a are associated with each other.
  • the drive control unit 407 may refer to this table to select at least one electrode associated with the received x-coordinate information from the plurality of electrodes provided on the first light shielding panel 105a. Similarly, the drive control unit 407 may hold a table in which y-coordinate information and a plurality of electrodes provided on the second light shielding panel 105b are associated with each other. The drive control unit 407 may refer to this table to select at least one electrode associated with the received y-coordinate information from the plurality of electrodes provided on the second light shielding panel 105b. The drive control section 407 outputs a drive control signal indicating the selected electrode to the first drive circuit 401 and the second drive circuit 403 .
  • the first drive circuit 401 generates a first drive voltage (first drive signal) VX for driving the first light shielding panel 105a, and outputs the generated first drive voltage VX to the first light shielding panel 105a.
  • the first drive circuit 401 outputs the first drive voltage VX to at least one electrode selected from the plurality of electrodes provided on the first light shielding panel 105a based on the drive control signal.
  • the second drive circuit 403 generates a second drive voltage (second drive signal) VY for driving the second light shielding panel 105b and outputs the second drive voltage VY to the second light shielding panel 105b.
  • the second drive circuit 403 outputs the second drive voltage VY to at least one electrode selected from the plurality of electrodes provided on the second light shielding panel 105b based on the drive control signal.
  • the third drive circuit 405 generates a third drive voltage (third drive signal) Vcom for driving the first light-shielding panel 105a and the second light-shielding panel 105b to drive the first light-shielding panel 105a and the second light-shielding panel 105b.
  • 105b outputs the third drive voltage Vcom .
  • the third driving voltage Vcom is a voltage having a potential difference with respect to the first driving voltage VX and the second driving voltage VY .
  • the power supply unit 410 supplies various driving powers for driving the driving unit 400 to the driving unit 400 .
  • FIG. 5 is a plan view showing an example of the configuration of the light shielding panel 105.
  • FIG. 5 shows the configuration of a second light shielding panel 105b as the light shielding panel 105.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the second light shielding panel 105b. Since the configuration of the first light shielding panel 105a is substantially the same as the configuration of the second light shielding panel 105b shown in FIGS. 5 and 6, illustration thereof is omitted and redundant description is omitted.
  • the second light shielding panel 105b is a reverse-mode polymer dispersed liquid crystal (R-PDLC) panel.
  • the second light shielding panel 105 b includes a plurality of electrodes (second electrodes) 501 , a counter electrode (second counter electrode) 503 , a liquid crystal layer 505 and vertical alignment films 509 and 513 .
  • the substrate 511 may be an insulating transparent substrate such as glass.
  • the substrate 511 is made of polyester resin such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA), polyolefin resin such as polypropylene (PP), triacetyl cellulose (cellulose triacetate). It may be a transparent insulating substrate or film material containing a cellulose-based resin such as :TAC), a cycloolefin polymer (COP), a polycarbonate (PC) resin, or the like.
  • Each of the plurality of electrodes 501 is composed of a transparent electrode such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), or the like.
  • a plurality of electrodes 501 are provided corresponding to a plurality of light emitting elements (701) provided in a second light emitting section (203b) of the second sensor module 200, which will be described later.
  • a second drive voltage is applied from the second drive circuit 403 via wiring to at least one electrode 501 selected from the plurality of electrodes 501 based on the y-coordinate information.
  • a vertical alignment film 509 is provided on the surface of the electrode 501 facing the counter electrode 503 .
  • a counter electrode 503 faces the plurality of electrodes 501 .
  • the counter electrode 503 may be one common electrode that faces the plurality of electrodes 501 .
  • the counter electrode 503 is composed of a transparent electrode such as ITO or IZO.
  • the counter electrode 503 may be provided on a substrate 507 that is an insulating transparent substrate such as glass. Note that the substrate 507 can be made of a resin material similar to that of the substrate 511 .
  • Wiring electrically connected to the electrode 501 is provided on the substrate 507 .
  • a third driving voltage V com is applied to the counter electrode 503 from the third driving circuit 405 via wiring.
  • the third drive voltage V com may be 0V, for example.
  • a vertical alignment film 513 is provided on the surface of the counter electrode 503 facing the plurality of electrodes 501 .
  • the liquid crystal layer 505 is provided between the multiple electrodes 501 and the counter electrode 503 .
  • droplets 519 of liquid crystal molecules 517 are dispersed in a polymer 515 .
  • the liquid crystal layer 505 may be provided with spacers for maintaining a predetermined distance between the electrode 501 and the counter electrode 503 .
  • the liquid crystal molecules 517 are negative type liquid crystal molecules. When no electric field is generated between the electrode 501 and the counter electrode 503 , the liquid crystal molecules 517 are vertically aligned by the alignment action of the vertical alignment films 509 and 513 . Therefore, the liquid crystal layer 505 transmits light when no electric field is generated between the electrode 501 and the counter electrode 503 .
  • the second drive voltage is applied to the electrode 501 selected from the plurality of electrodes 501 based on the y-coordinate information
  • an electric field is generated between the selected electrode 501 and the counter electrode 503 .
  • the orientation of the liquid crystal molecules 517 becomes irregular. Therefore, when an electric field is generated between the electrode 501 and the counter electrode 503, the liquid crystal layer 505 scatters light. As a result, the light applied to the second light shielding panel 105b does not pass through the region corresponding to the electrode 501 to which the second drive voltage is applied.
  • the second light shielding panel 105b is a passive liquid crystal panel
  • the present embodiment is not limited to this, and the second light shielding panel 105b may be an active liquid crystal panel.
  • the second light shielding panel 105b has the PDLC structure.
  • the present embodiment is not limited to this, and the second light shielding panel 105b may have a polymer network liquid crystal (PNLC) structure in which liquid crystal molecules are dispersed in a polymer three-dimensional network structure.
  • PNLC polymer network liquid crystal
  • the configuration of the second light shielding panel 105b described with reference to FIGS. 5 and 6 is similarly applied to the configuration of the first light shielding panel 105a.
  • a plurality of electrodes (first electrodes) provided on the first light shielding panel 105 a are provided corresponding to the plurality of light emitting elements 701 provided on the first light emitting section 203 a of the second sensor module 200 .
  • the first light shielding panel 105a is applied with the first voltage applied to the electrode selected based on the x-coordinate information among the plurality of electrodes (first electrodes). A drive voltage is applied.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an example of the configuration of the second sensor module 200.
  • FIG. 8 is a plan view showing an example of the configuration of the second sensor module 200. As shown in FIG.
  • the second sensor module 200 includes a substrate 201, a light emitting section 203, and a light receiving section 205. 7 and 8, illustration of the substrate 201 is omitted.
  • the substrate 201 may be a glass substrate. Alternatively, the substrate 201 may be a glass film. However, the material of the substrate 201 is not limited to glass.
  • the substrate 201 may be made of, for example, an insulating material such as acrylic resin that can transmit visible light. Although the shape of the substrate 201 is not limited, here, as an example, a case where the substrate 201 has a rectangular shape having sides along the first direction Dx and the second direction Dy orthogonal to the first direction Dx will be described.
  • a light-emitting portion 203 is provided on the substrate 201 .
  • the light emitting section 203 includes a first light emitting section 203a provided along the first direction Dx and a second light emitting section 203b provided along the second direction Dy.
  • a plurality of light emitting elements 701 that emit infrared rays are provided at predetermined intervals along the first direction Dx in the first light emitting section 203a.
  • a plurality of light emitting elements 701 for emitting infrared rays are provided at predetermined intervals along the second direction Dy in the second light emitting section 203b.
  • a light receiving section 205 is provided on the substrate 201 .
  • the light receiving section 205 is provided facing the light emitting section 203 .
  • the light receiving section 205 includes a first light receiving section 205a provided along the first direction Dx and a second light receiving section 205b provided along the second direction Dy.
  • the first light receiving section 205a faces the first light emitting section 203a.
  • a plurality of light receiving sensors 703 for detecting infrared rays are provided at predetermined intervals along the first direction Dx in the first light receiving portion 205a.
  • a plurality of light receiving sensors 703 are provided so as to correspond to the light emitting elements 701 provided in the first light emitting portion 203a facing the first light receiving portion 205a.
  • the second light receiving section 205b faces the second light emitting section 203b.
  • a plurality of light receiving sensors 703 for detecting infrared rays are provided at predetermined intervals along the second direction Dy in the second light receiving portion 205b.
  • a plurality of light receiving sensors 703 are provided so as to correspond to the light emitting elements 701 provided in the second light emitting section 203b facing the second light receiving section 205b.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the operation of the touch panel 10.
  • FIG. 9 only the second light shielding panel 105b is shown as the light shielding panel 105 of the first sensor module 100, and the illustration of the first light shielding panel 105a is omitted.
  • 9 shows only the second light emitting portion 203b and the second light receiving portion 205b as the light emitting portion 203 and the light receiving portion 205 of the second sensor module 200, and does not show the first light emitting portion 203a and the first light receiving portion 205a. omitted.
  • the second light shielding panel 105b is provided between the second light emitting section 203b and the second light receiving section 205b of the second sensor module 200.
  • the first light shielding panel 105a is similarly provided between the first light emitting section 203a and the first light receiving section 205a of the second sensor module 200.
  • a light-receiving sensor 703 is provided on the optical axis of each light-emitting element 701 provided along the second direction Dy.
  • the electrodes (second electrodes) 501 of the second light shielding panel 105b are located at the positions corresponding to the respective positions. The same applies to the arrangement of the first light shielding panel 105a.
  • the light-receiving sensor 703 is provided on the optical axis of each light-emitting element 701 provided along the first direction Dx. Electrodes (first electrodes) of the first light shielding panel 105a are positioned respectively. As shown in FIG. 1, these light shielding panels 105 (the first light shielding panel 105a and the second light shielding panel 105b) may be provided adjacent to the light receiving section 205, or may be provided adjacent to the light emitting section 203. may be
  • the electrodes forming the sensor 111a close to the object to be detected 901 and the electrodes (sensors 111b to 111i) around the sensor 111a become static.
  • the capacitance changes.
  • the sensor 111a outputs a detection signal according to changes in the capacitance of these electrodes.
  • the detection signal is input to the first IC element 113 and adjusted by the AFE.
  • the adjusted detection signal is output to the second IC element 115 .
  • the control unit 300 of the second IC element 115 calculates the coordinate by the calculation unit 315 based on the amount of change in capacitance from the sensors 111a to 111i that output the detection signal and the position of each sensor. Calculations are performed to determine the position of the detected object 901 on the xy coordinates.
  • the determined position of the detected object 901 is assumed to be (x1, y1).
  • the control unit 300 generates coordinate information indicating the determined xy-coordinate position (x1, y1) of the detected object 901 .
  • the coordinate information includes x-coordinate information X1 and y-coordinate information Y1.
  • the generated coordinate information is output to the third IC element 117 .
  • the coordinate information is input to the driving section 400 of the third IC element 117.
  • the drive control unit 407 selects electrodes to which the drive voltage is applied from the drive unit 400 based on the coordinate information.
  • the drive control unit 407 selects at least one electrode corresponding to the y-coordinate information Y1 from the plurality of electrodes (second electrodes) 501 provided on the second light shielding panel 105b. A case of selecting 501A will be described.
  • the drive control unit 407 selects at least one electrode corresponding to the x-coordinate information from among the plurality of electrodes (first electrodes) provided on the first light shielding panel 105a.
  • the driving unit 400 generates drive voltages for driving the first light shielding panel 105a and the second light shielding panel 105b, and drives the electrodes selected based on the coordinate information (x coordinate information X1, y coordinate information Y1). output the generated drive voltage.
  • the first drive circuit 401 generates a first drive voltage VX1 for driving the first light shielding panel 105a, and applies the first drive voltage VX1 to selected electrodes in the first light shielding panel 105a. to output
  • the first drive circuit 401 outputs the same drive voltage as the third drive voltage Vcom applied to the counter electrode 503, which will be described later, to the electrodes other than the selected electrode in the first light shielding panel 105a.
  • the potential difference between the electrodes other than the selected electrode on the first light shielding panel 105a and the counter electrode is set to zero.
  • the second drive circuit 403 of the third IC element generates a second drive voltage VY1 for driving the second light shielding panel 105b, and applies the second drive voltage VY1 to the second light shielding panel 105b. to output
  • the second drive circuit 403 outputs the second drive voltage VY1 to the electrode 501A.
  • the second drive circuit 403 outputs to the electrodes 501 other than the electrode 501A in the second light shielding panel 105b the same drive voltage as the third drive voltage Vcom applied to the counter electrode 503, which will be described later. That is, the potential difference between the electrodes 501 other than the selected electrode in the second light shielding panel 105b and the counter electrode 503 is set to zero.
  • the third drive circuit 405 generates a third drive voltage Vcom for driving the first light-shielding panel 105a and the second light-shielding panel 105b, and outputs it to the opposing electrodes of the first light-shielding panel 105a and the second light-shielding panel 105b. do.
  • the third drive voltage V com may be an AC voltage having a predetermined cycle, or may be a DC voltage having a predetermined fixed potential.
  • the second drive voltage VY1 When the second drive voltage VY1 is applied to the electrode 501A, a voltage is applied between the electrode 501A and a counter electrode (second counter electrode) 503 (not shown in FIG. 9) to which the third drive voltage Vcom is applied. An electric field is generated. Then, the infrared rays emitted from the second light emitting section 203b are scattered in the region corresponding to the electrode 501A of the second light shielding panel 105b, so that the infrared rays do not pass through the second light shielding panel 105b. As a result, the light receiving sensor 703A corresponding to the electrode 501A cannot detect the infrared rays emitted from the corresponding light emitting element 701. FIG.
  • the third drive voltage V An electric field is generated between it and the counter electrode (first counter electrode) to which com is applied. Then, the infrared rays emitted from the first light emitting unit 203a are scattered in the regions corresponding to the electrodes to which the first drive voltage VX1 is applied, and thus the infrared rays do not pass through the first light shielding panel 105a. As a result, the light-receiving sensor corresponding to the electrode to which the first drive voltage VX1 is applied cannot detect infrared rays emitted from the corresponding light-emitting element.
  • the infrared rays corresponding to the position (x1, y1) on the xy coordinates of the detected object 901 in the vicinity of the non-contact array 103 in the second sensor module 200 is the first sensor module 100 It is shielded by the first light shielding panel 105a and the second light shielding panel 105b. Therefore, unlike conventional infrared (IR) type touch panels, the second sensor module can be operated simply by bringing a finger close to the non-contact array 103 of the first sensor module 100 without directly touching the touch panel. . Therefore, it is possible to reduce the risk of contact infection with bacteria or viruses through the touch panel.
  • the existing IR type touch panel applied to ATMs, automatic fare adjustment machines, ticket vending machines, etc. has a plurality of infrared light sources arranged side by side in the X direction and the Y direction like the above second sensor module, this
  • the sensor configuration of the above embodiment can be realized simply by installing the first sensor module 100 of the embodiment in front of the light source and connecting the units related to mutual drive control. There is no need to change the device itself that constitutes the display unit. Therefore, by applying the first sensor module 100 of the present embodiment to an existing system, a non-contact touch panel can be easily realized.
  • REFERENCE SIGNS LIST 10 touch panel 100 first sensor module 101 cover member 103 non-contact sensor array 105 light shielding panel 105a first light shielding panel 105b Second light-shielding panel 107 Circuit board 109 Substrate 111 Sensor 112 Voltage adjustment circuit 113 First IC element 115 Second IC element 117... Third IC element, 200... Second sensor module, 201... Substrate, 203... Light emitting section, 203a... First light emitting section, 203b... Second light emitting section, 205.
  • Light receiving portion 205a First light receiving portion 205b Second light receiving portion 300 Control portion 301 Control circuit 303 Memory portion 309 A/ D conversion unit 315 operation unit 317 I/O interface 400 drive unit 401 first drive circuit 403 second drive circuit 405 second 3 drive circuit 407 drive control section 420 power supply section 501, 501A electrode 503 counter electrode 505 liquid crystal layer 507 substrate 509 Alignment film 511 Base film 513 Light distribution film 515 Polymer 517 Liquid crystal molecule 519 Droplet 701 Light emitting element 703, 703A ... light receiving sensor, 901 ... object to be detected

Abstract

センサモジュールは、カバー部材と、複数のセンサを備え、前記カバー部材と重畳して設けられる非接触式センサアレイと、前記非接触式センサアレイから出力される検出信号を受信し、前記検出信号に基づいて座標情報を生成する制御部と、前記制御部から前記座標情報を受信し、前記座標情報に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、前記駆動信号に基づいて駆動される遮光パネルと、を備える、センサモジュール。

Description

センサモジュール及びそれを備えたタッチパネル
　本開示の一実施形態は、センサモジュール及び該センサモジュールを備えたタッチパネルに関する。特にホバーセンサを備えたセンサモジュール及び該センサモジュールを備えたタッチパネルに関する。
　従来から、液晶パネルなどの表示パネル上にタッチセンサを備えたタッチパネルが実用化されている。タッチパネルは、タッチパネルの表面を指やペンなどで触れることによって操作することができる。タッチパネルは、ＡＴＭ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｔｅｌｌｅｒ　ｍａｃｈｉｎｅ）、自動精算機、券売機などに実装されている。タッチパネルを指で操作する場合、不特定多数のユーザが指先で直接タッチパネルに接触する。そのため、タッチパネルを介して細菌やウイルスなどの接触感染が発生する虞があり、衛生面で課題があった。
　このような課題を解決するため、例えば、特許文献１には、表示画像が浮き出した実像表示面上に非接触センサを配置した、非接触型ユーザインターフェースが開示されている。
特開２０１１－１１３４８９号公報
　特許文献１に記載された非接触型ユーザインターフェースは、表示部に表示画像が浮き出して表示できるものを使用する。そのため、ＡＴＭ、自動精算機、券売機などに適用されている既存のタッチパネルに特許文献１に記載された非接触型ユーザインターフェースを適用する場合、既存のシステムの置き換えや、表示部を構成する機器を変更する必要がある。
　また、特許文献１に記載された非接触型ユーザインターフェースを作動させるには、タッチ検出用の赤外線が照射される領域に被検出体を近づけなければならないため、誤って表示パネルに被検出体が接触してしまう虞がある。
　本発明の課題の一つは、既存のシステムに容易に適用することができる、非接触式タッチインタパネルを提供することにある。
　本開示の一実施形態に係るセンサモジュールは、カバー部材と、複数のセンサを備え、前記カバー部材と重畳して設けられる非接触式センサアレイと、前記非接触式センサアレイから出力される検出信号を受信し、前記検出信号に基づいて座標情報を生成する制御部と、前記制御部から前記座標情報を受信し、前記座標情報に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、前記駆動信号に基づいて駆動される遮光パネルと、
　を備える。
　本開示の一実施形態に係る、タッチパネルは、第１センサモジュールと、前記第１センサモジュールに隣接して設けられる第２センサモジュールと、を備え、前記第１センサモジュールは、カバー部材と、複数のセンサを備え、前記カバー部材と重畳して設けられる非接触式センサアレイと、前記非接触式センサアレイから出力される検出信号を受信し、前記検出信号に基づいて座標情報を生成する制御部と、前記制御部から前記座標情報を受信し、前記座標情報に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、前記駆動信号に基づいて駆動される遮光パネルと、を備え、前記第２センサモジュールは、基板と、前記基板上に設けられた発光部と、前記基板上に設けられ、前記発光部に対向する受光部と、を備え、前記第１センサモジュールの前記遮光パネルは、前記第２センサモジュールの前記発光部と前記受光部との間に位置する。
一実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す概略図である。 一実施形態に係る非接触センサアレイの構成の一例を示す平面図である。 第１ＩＣ素子、及び第２ＩＣ素子の構成の一例を示すブロック図である。 第３ＩＣ素子の構成の一例を示すブロック図である。 一実施形態に係る第２遮光パネルの構成の一例を示す平面図である。 一実施形態に係る第２遮光パネルの構成の一例を示す断面図である。 一実施形態に係る第２センサモジュールの構成の一例を示す斜視図である。 一実施形態に係る第２センサモジュールの構成の一例を示す平面図である。 一実施形態に係るタッチパネルの動作の一例を説明するための概略図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本開示は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができる。本開示は、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合がある。しかしながら、図面は、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。
　本開示の実施形態を説明する際、「上に」又は「下に」という表現は、単に、各要素の相対的な位置関係を説明しているにすぎない。例えば、第１の構成要素が第２の構成要素の「上に」配置されるという表現は、第１の構成要素が第２の構成要素の「直上に」ある場合だけではなく、第１の構成要素と第２の構成要素との間に別の構成要素が介在する場合も含む。さらに、「上に」又は「下に」という表現は、平面視において各要素が重畳する場合だけでなく、重畳しない場合をも含む。
　本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ、Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示が無い限り、αはＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
　本開示の実施形態を説明する際、既に説明した要素と同様の機能を備えた要素については、同一の符号又は同一の符号にアルファベット等の記号を付して、説明を省略することがある。例えば、ある符号を付した要素が図面中に複数存在する場合、それぞれ「ａ」、「ｂ」等を符号に付して区別する場合がある。他方、それぞれの要素を区別する必要がない場合は、その要素を示す符号のみを用いて説明する。
［タッチパネルの構成］
　図１を参照して、本開示の一実施形態に係るタッチパネル１０の構成について説明する。
　図１は、本開示の一実施形態に係るタッチパネル１０の構成の一例を示す概略図である。図１に示すように、タッチパネル１０は、第１センサモジュール１００、及び第２センサモジュール２００を含む。
　以下、図１～図６を参照して、第１センサモジュール１００の構成について説明する。図１に示すように、第１センサモジュール１００は、カバー部材１０１と、非接触センサアレイ１０３と、遮光パネル１０５と、回路基板１０７と、第１ＩＣ素子１１３と、第２ＩＣ素子１１５と、第３ＩＣ素子１１７とを備える。
　カバー部材１０１は、ガラス基材であってもよい。しかしながら、カバー部材１０１の材質はガラスに限定されるわけではない。カバー部材１０１は、例えば、アクリル樹脂などの可視光線を透過可能な絶縁性の材料から構成されてもよい。
　非接触センサアレイ１０３は、カバー部材１０１に重畳し、カバー部材１０１に隣接して設けられる。図２は、非接触センサアレイ１０３の構成の一例を示す平面図である。図２に示すように、非接触センサアレイ１０３は、基板１０９、及び複数のセンサ１１１を含む。また、非接触センサアレイ１０３は、電圧調整回路１１２を含んでもよい。
　基板１０９は、絶縁性の基板である。基板１０９は、ガラス基板１０９であってもよい。しかしながら、基板１０９はガラス基板に限定されるわけではない。基板１０９は、可視光線を透過可能な絶縁性の材料から構成されてもよい。このような絶縁性の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ビニル系樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の樹脂材料があげられる。基板１０９の形状は限定されないが、ここでは一例として、基板１０９が、第１方向Ｄｘ、及び第１方向Ｄｘに直交する第２方向Ｄｙに沿った辺を有する矩形状である場合を説明する。
　基板１０９上には、複数のセンサ１１１が形成される。図２に示すように、複数のセンサ１１１は、第１方向Ｄｘ及び第２方向Ｄｙに沿って、基板上１０９にマトリクス状に配置されることができる。図２では、一例として、複数のセンサ１１１が、基板１０９上において、４行×８列のマトリックス状に配置された形態を示している。しかしながら、センサ１１１の数、及び配置はこれに限定されるわけではない。
　センサ１１１は、矩形状の面状パターンから構成されてもよい。センサ１１１のサイズは、例えば、２８ｍｍ×３０ｍｍの矩形状であってもよい。但し、センサ１１１のサイズはこれに限定されない。センサ１１１のサイズが大きくなれば、センサ１１１の感度が向上する。すなわち、センサ１１１のサイズが大きくなるほど、非接触式センサアレイ１０３から離れた被検出体の検知が可能になる。一方、センサ１１１のサイズが大きすぎると、非接触式センサアレイ１０３に近接する被検出体の位置の検出精度が落ちる。そのため、センサ１１１のサイズは、非接触式センサアレイ１０３から離れた被検出体の検知が可能であり、且つ非接触式センサアレイ１０３に近接する被検出体の位置が特定できる程度のサイズであればよい。尚、細菌やウイルスなどの接触感染を考慮し、センサ１１１は、非接触式センサアレイ１０３から５ｃｍ程度離れた被検出体を検知することができるほどのサイズを有することが好ましい。
　センサ１１１は、電極から構成される。センサ１１１を構成する電極は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、チオフェン系ポリマーであるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの導電性高分子などの透明導電性材料あるいは金属細線等のメタル材料（メッシュレイアウト）から構成される。複数のセンサ１１１のうち、隣接する二つのセンサ１１１は互いに電気的に独立している。
　複数のセンサ１１１はそれぞれ、図示しない電源部に電気的に接続される。電源部は、複数のセンサ１１１に所定の電圧を周期的に印加する。各センサ１１１にそれぞれ印加される電圧は、パルス電圧（交流矩形波）であってもよい。センサ１１１に被検出体である導体（例えば、人の指など）が接近すると、該センサ１１１を構成する電極と被検出体との間に疑似的なコンデンサが形成される。その結果、該センサ１１１を構成する電極の静電容量が変化する。センサ１１１は、該センサ１１１を構成する電極の静電容量の変化を検出信号として出力してもよい。また、センサ１１１は、該センサ１１１を構成する電極の静電容量の大きさを検出信号として出力してもよい。
　図示はしないが、基板１０９上には複数の配線が設けられる。複数の配線はそれぞれ、対応するセンサ１１１から出力される検出信号を後述する回路基板１０７に伝達する。非接触式センサアレイ１０３が、電圧調整回路１１２を含む場合、検出信号は、各配線に接続される配線を介してまず電圧調整回路１１２に伝達される。電圧調整回路１１２は、オペアンプ（図示せず）を含む。電圧調整回路１１２は、入力された検出信号を増幅する。増幅された検出信号は、回路基板１０７に出力される。
　遮光パネル１０５は、高分子分散型液晶パネルである。遮光パネル１０５は、第１方向Ｄｘに沿って設けられる第１遮光パネル１０５ａと、第２方向Ｄｙに沿って設けられる第２遮光パネル１０５ｂとを含む。第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂはそれぞれ、被検出体の位置を示す座標情報に基づく駆動信号によって駆動される。遮光パネル１０５の詳細な構成については後述する。
　回路基板１０７は、フレキシブル回路（ＦＰＣ）基板であってもよい。回路基板１０７には、第１ＩＣ素子１１３、第２ＩＣ素子１１５及び第３ＩＣ素子１１７が実装される。
　図３は、第１ＩＣ素子１１３、及び第２ＩＣ素子１１５の構成の一例を示すブロック図である。図３を参照して、第１ＩＣ素子１１３、及び第２ＩＣ素子１１５の構成について説明する。
　第１ＩＣ素子１１３は、アナログフロントエンド（ＡＦＥ：Ａｎａｌｏｇ　Ｆｒｏｎｔ　Ｅｎｄ）を含むＩＣチップであってもよい。非接触式センサアレイ１０３に設けられた複数のセンサ１１１から出力された検出信号は、第１ＩＣ素子１１３に入力される。第１ＩＣ素子１１３に入力された検出信号は、アナログフロントエンドにより調整される。調整された検出信号は、第１ＩＣ素子１１３から配線（図示せず）を介して第２ＩＣ素子１１５に出力される。
　第２ＩＣ素子１１５は、マイクロコントローラユニット（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ｕｎｉｔ）であってもよい。第２ＩＣ素子１１５のＭＣＵは、制御部３００を構成する。制御部３００は、制御回路３０１、メモリ部３０３と、Ａ／Ｄ変換部３０９と、演算部３１５と、Ｉ／Ｏインターフェース３１７とを含む。
　制御回路３０１は、後述するＲＯＭ３０５に記憶された制御プログラムをＣＰＵにより実行して、第１ＩＣ素子１１３から出力された検出信号に基づいて、被検出体の位置を示す座標情報を生成するための機能を実現する。
　メモリ部３０３は、ＲＯＭ３０５及びＲＡＭ３０７を含む。ＲＯＭ３０５は、制御回路３０１が実行する各種のコンピュータプログラム、制御回路３０１が所定のコンピュータプログラムを実行する際に参照する各種のデータなどを読み出し可能に記憶する。ＲＡＭ３０７は、制御回路３０１が所定のコンピュータプログラムを実行する際に発生する各種データなどを一時的に記憶するワーキングメモリとして使用される。また、ＲＡＭ３０７は、実行中のコンピュータプログラムやそれに関連するデータを一時的に記憶するメモリなどとして使用することもできる。
　Ａ／Ｄ変換部３０９は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１１、及びＡ／Ｄコンバータ３１３を有する。ローパスフィルタ３１１は、検出信号に含まれる高周波成分（ノイズ成分）を除去する。Ａ／Ｄコンバータ３１３は、ノイズが除去された、アナログの検出信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部３０９は、デジタル化された検出信号を演算部３１５に出力する。
　演算部３１５は、非接触式センサアレイ１０３に対する被検出体の接近の有無を判定し、さらに被検出体の座標上の位置を決定する論理回路であってもよい。演算部３１５は、Ａ／Ｄ変換部３０９から入力されたデジタル化された検出信号に基づいて、非接触式センサアレイ１０３に対する被検出体の接近の有無を決定する。センサ１１１が該センサを構成する電極の静電容量の変化を検出信号として出力する場合、演算部３１５は、検出信号を出力したセンサ１１１に被検出体が接近したと判定し、検出信号を出力したセンサ１１１の位置に基づいて、被検出体のｘｙ座標上の位置を決定する。演算部３１５は、決定された被検出体のｘｙ座標上の位置を示す座標情報を生成する。座標情報は、ｘ座標情報（第１座標情報）及びｙ座標情報（第２座標情報）を含む。演算部３１５は、Ｉ／Ｏインターフェース３１７を介して第３ＩＣ素子１１７に座標情報を伝達する。
　センサ１１１が、該センサ１１１を構成する電極の静電容量の大きさを検出信号として出力する場合、演算部３１５は、検出された静電容量の大きさが、以前に検出された静電容量の大きさから変化しているか否かを判定する。判定の結果、検出された静電容量の大きさが、以前に検出された静電容量の大きさから所定の変化量以上に変化している場合、演算部３１５は、静電容量が変化している電極に対応するセンサ１１１に被検出体が接近したと判定し、検出信号を出力したセンサ１１１の位置に基づいて、被検出体のｘｙ座標上の位置を決定する。尚、判定の結果、検出された静電容量の大きさが、以前に検出された静電容量の大きさと変わらない場合、又は静電容量が変化していたとしても、その変化量が所定の変化量未満の場合、演算部３１５は、該静電容量を有する電極に対応するセンサ１１１への被検出体の接近はないと判定する。
　図４は、第３ＩＣ素子１１７の構成の一例を示すブロック図である。図４を参照して、第３素子１１７の構成について説明する。第３ＩＣ素子１１７は、駆動部４００、及び電源部４１０を含む。
　駆動部４００は、遮光パネル１５０を駆動するための駆動電圧（駆動信号）を生成して、生成された駆動電圧を遮光パネルに出力する。駆動部４００は、第１駆動回路４０１、第２回路駆動部４０３、第３回路駆動部４０５及び駆動制御部４０７を含む。
　駆動制御部４０７は、制御部３００から座標情報を受信する。駆動制御部４０７は、受信した座標情報に含まれるｘ座標情報に基づいて、第１遮光パネル１０５ａに設けられた複数の電極のうちからｘ座標情報に対応する電極を少なくとも１つ選択する。また、駆動制御部４０７は、受信した座標情報に含まれるｙ座標情報に基づいて、第２遮光パネル１０５ｂに設けられた複数の電極のうちからｙ座標情報に対応する電極を少なくとも１つ選択する。駆動制御部４０７は、ｘ座標情報と第１遮光パネル１０５ａに設けられた複数の電極とがそれぞれ関連付けられたテーブルを保持していてもよい。駆動制御部４０７は、このテーブルを参照して、受信したｘ座標情報に対応付けられた少なくとも１つの電極を第１遮光パネル１０５ａに設けられた複数の電極から選択してもよい。同様に、駆動制御部４０７は、ｙ座標情報と第２遮光パネル１０５ｂに設けられた複数の電極とがそれぞれ関連付けられたテーブルを保持していてもよい。駆動制御部４０７は、このテーブルを参照して、受信したｙ座標情報に対応付けられた少なくとも１つの電極を第２遮光パネル１０５ｂに設けられた複数の電極から選択してもよい。駆動制御部４０７は、選択された電極を示す駆動制御信号を第１駆動回路４０１及び第２駆動回路４０３に出力する。
　第１駆動回路４０１は、第１遮光パネル１０５ａを駆動するための第１駆動電圧（第１駆動信号）ＶＸを生成し、第１遮光パネル１０５ａに生成した第１駆動電圧ＶＸを出力する。ここで、第１駆動回路４０１は、駆動制御信号に基づいて、第１遮光パネル１０５ａに設けられた複数の電極のうちから少なくとも１つ選択された電極に第１駆動電圧ＶＸを出力する。
　第２駆動回路４０３は、第２遮光パネル１０５ｂを駆動するための第２駆動電圧（第２駆動信号）ＶＹを生成して、第２遮光パネル１０５ｂに第２駆動電圧ＶＹを出力する。ここで、第２駆動回路４０３は、駆動制御信号に基づいて、第２遮光パネル１０５ｂに設けられた複数の電極のうちから少なくとも１つ選択された電極に第２駆動電圧ＶＹを出力する。
　第３駆動回路４０５は、第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂを駆動するための第３駆動電圧（第３駆動信号）Ｖｃｏｍを生成して、第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂに第３駆動電圧Ｖｃｏｍを出力する。第３駆動電圧Ｖｃｏｍは、第１駆動電圧ＶＸ及び第２駆動電圧ＶＹに対して電位差を有する電圧である。
　電源部４１０は、駆動部４００を駆動するための各種の駆動電力を駆動部４００に供給する。
　遮光パネル１０５の詳細な構成について、図５及び図６を参照して説明する。図５は、遮光パネル１０５の構成の一例を示す平面図である。尚、図５では、遮光パネル１０５として、第２遮光パネル１０５ｂの構成を示している。図６は、第２遮光パネル１０５ｂの構成の一例を示す断面図である。第１遮光パネル１０５ａの構成は、図５及び図６に示す第２遮光パネル１０５ｂの構成と略同一であるため、図示を省略し、重複する説明を省略する。
　第２遮光パネル１０５ｂは、リバースモード高分子分散型液晶（Ｒｅｖｅｒｓｅ－ｍｏｄｅ　Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ：Ｒ－ＰＤＬＣ）パネルである。第２遮光パネル１０５ｂは、複数の電極（第２電極）５０１と、対向電極（第２対向電極）５０３と、液晶層５０５と、垂直配向膜５０９、５１３とを備える。
　複数の電極５０１は、基板５１１上に設けられる。基板５１１は、ガラスなどの絶縁性の透明基板であってもよい。また、基板５１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等のアクリル樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン樹脂、トリアセチルセルロース（三酢酸セルロース：ＴＡＣ）等のセルロース系樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂などを含有する透明な絶縁性基板又はフィルム材であってもよい。複数の電極５０１はそれぞれ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ）等などの透明電極から構成される。複数の電極５０１は、後述する第２センサモジュール２００の第２発光部（２０３ｂ）に設けられる複数の発光素子（７０１）に対応して設けられる。複数の電極５０１のうち、ｙ座標情報に基づいて少なくとも１つ選択された電極５０１には、第２駆動電圧が第２駆動回路４０３から配線を介して印加される。電極５０１の対向電極５０３と対向する面には、垂直配向膜５０９が設けられる。
　対向電極５０３は、複数の電極５０１に対向する。対向電極５０３は、複数の電極５０１に対向する１つの共通電極であってもよい。対向電極５０３は、ＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明電極から構成される。対向電極５０３は、ガラスなどの絶縁性の透明基板である基板５０７上に設けられてもよい。なお、当該基板５０７は基板５１１と同様の樹脂材料により形成することも可能である。基板５０７には、電極５０１に電気的に接続される配線が設けられる。対向電極５０３には、第３駆動電圧Ｖｃｏｍが第３駆動回路４０５から配線を介して印加される。第３駆動電圧Ｖｃｏｍは、例えば、０Ｖであってもよい。対向電極５０３の複数の電極５０１と対向する面には、垂直配向膜５１３が設けられる。
　液晶層５０５は、複数の電極５０１と対向電極５０３との間に設けられる。液晶層５０５では、ポリマー５１５中に液晶分子５１７の液滴５１９が分散している。図示はしないが、液晶層５０５には、電極５０１と対向電極５０３との距離を所定の間隔に保持するためのスペーサが設けられていてもよい。
　液晶分子５１７には、ネガ型の液晶分子である。電極５０１と対向電極５０３との間に電界が生じていない状態において、液晶分子５１７には、垂直配向膜５０９、５１３による配向作用によって垂直配向される。そのため、電極５０１と対向電極５０３との間に電界が生じていない状態では、液晶層５０５は光を透過させる。
　一方、複数の電極５０１のうち、ｙ座標情報に基づいて選択された電極５０１に第２駆動電圧が印加されると、選択された電極５０１と対向電極５０３との間に電界が生じる。電極５０１と対向電極５０３との間に電界が生じると、液晶分子５１７の向きは不規則になる。そのため、電極５０１と対向電極５０３との間に電界が生じると、液晶層５０５は光を散乱させる。その結果、第２駆動電圧が印加された電極５０１に対応する領域において、第２遮光パネル１０５ｂに照射された光は透過しない。
　以上では、第２遮光パネル１０５ｂがパッシブ型の液晶パネルである場合を説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されず、第２遮光パネル１０５ｂはアクティブ型の液晶パネルであってもよい。
　また、以上では、第２遮光パネル１０５ｂがＰＤＬＣ構造である場合を説明した。しかしながら、本実施形態はこれに限定されず、第２遮光パネル１０５ｂは、ポリマーの３次元ネットワーク構造に液晶分子が分散されたポリマーネットワーク（Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ：ＰＮＬＣ）構造を有してもよい。
　図５及び図６を参照して説明された、第２遮光パネル１０５ｂの構成は、第１遮光パネル１０５ａの構成にも同様に適用される。尚、第１遮光パネル１０５ａに設けられる複数の電極（第１電極）は、第２センサモジュール２００の第１発光部２０３ａに設けられる複数の発光素子７０１に対応して設けられる。また、第１遮光パネル１０５ａには、第２遮光パネル１０５ｂに印加された第２駆動電圧に代わって、複数の電極（第１電極）のうちｘ座標情報に基づいて選択された電極に第１駆動電圧が印加される。
　次に、図１、図７及び図８を参照して、第２センサモジュール２００の構成について説明する。図７は、第２センサモジュール２００の構成の一例を示す斜視図である。図８は第２センサモジュール２００の構成の一例を示す平面図である。
　図１に示すように、第２センサモジュール２００は、基板２０１と、発光部２０３と、受光部２０５とを備える。尚、図７及び図８において、基板２０１の図示は省略する。
　基板２０１は、ガラス基板であってもよい。また、基板２０１は、ガラフィルムであってもよい。しかしながら、基板２０１の材質はガラスに限定されるわけではない。基板２０１は、例えば、アクリル樹脂などの可視光線を透過可能な絶縁性の材料から構成されてもよい。基板２０１の形状は限定されないが、ここでは一例として、基板２０１が、第１方向Ｄｘ、及び第１方向Ｄｘに直交する第２方向Ｄｙに沿った辺を有する矩形状である場合を説明する。
　基板２０１上には、発光部２０３が設けられる。発光部２０３は、第１方向Ｄｘに沿って設けられた第１発光部２０３ａと、第２方向Ｄｙに沿って設けられた第２発光部２０３ｂとを含む。第１発光部２０３ａには、赤外線を照射する複数の発光素子７０１が第１方向Ｄｘに沿って所定の間隔で設けられている。第２発光部２０３ｂには、赤外線を照射する複数の発光素子７０１が第２方向Ｄｙに沿って所定の間隔で設けられている。
　また、基板２０１上には、受光部２０５が設けられる。受光部２０５は、発光部２０３に対向して設けられる。受光部２０５は、第１方向Ｄｘに沿って設けられた第１受光部２０５ａと、第２方向Ｄｙに沿って設けられた第２受光部２０５ｂとを含む。
　第１受光部２０５ａは、第１発光部２０３ａに対向する。第１受光部２０５ａには、赤外線を検知する複数の受光センサ７０３が第１方向Ｄｘに沿って所定の間隔で設けられている。第１受光部２０５ａにおいて、複数の受光センサ７０３は、第１受光部２０５ａに対向する第１発光部２０３ａに設けられる発光素子７０１にそれぞれ対応するように設けられる。
　第２受光部２０５ｂは、第２発光部２０３ｂに対向する。第２受光部２０５ｂには、赤外線を検知する複数の受光センサ７０３が第２方向Ｄｙに沿って所定の間隔で設けられている。第２受光部２０５ｂにおいて、複数の受光センサ７０３は、第２受光部２０５ｂに対向する第２発光部２０３ｂに設けられる発光素子７０１にそれぞれ対応するように設けられる。
［タッチパネルの動作］
　次に、図９を参照して、タッチパネル１０の動作の一例について説明する。図９は、タッチパネル１０の動作を説明するための概略図である。図９では、第１センサモジュール１００の遮光パネル１０５として、第２遮光パネル１０５ｂのみを示し、第１遮光パネル１０５ａの図示を省略している。また、図９では、第２センサモジュール２００の発光部２０３及び受光部２０５として、第２発光部２０３ｂ及び第２受光部２０５ｂのみを示し、第１発光部２０３ａ及び第１受光部２０５ａの図示を省略している。
　図９に示すように、第２遮光パネル１０５ｂは、第２センサモジュール２００の第２発光部２０３ｂ及び第２受光部２０５ｂの間に設けられる。図示はしないが、同様に、第１遮光パネル１０５ａは、第２センサモジュール２００の第１発光部２０３ａ及び第１受光部２０５ａの間に設けられる。より具体的には、第２方向Ｄｙに沿って設けられる各発光素子７０１の光軸上に受光センサ７０３が設けられており、各光軸上であって発光素子７０１と受光センサ７０３との間となる位置に第２遮光パネル１０５ｂの電極（第２電極）５０１がそれぞれ位置している。第１遮光パネル１０５ａの配置についても同様である。つまり、第１方向Ｄｘに沿って設けられる各発光素子７０１の光軸上に受光センサ７０３が設けられており、各光軸上であって発光素子７０１と受光センサ７０３との間となる位置に第１遮光パネル１０５ａの電極（第１電極）がそれぞれ位置している。なお、図１に示す如く、これら遮光パネル１０５（第１遮光パネル１０５ａ、及び第２遮光パネル１０５ｂ）は受光部２０５に隣接して設けられていてもよく、発光部２０３に隣接して設けられていてもよい。
　第１センサモジュール１００の非接触式センサアレイ１０３に被検出体９０１が近接すると、被検出体９０１に近接したセンサ１１１ａを構成する電極、及びセンサ１１１ａの周囲の電極（センサ１１１ｂ～１１１ｉ）の静電容量が変化する。センサ１１１ａは、これら電極の静電容量が変化に応じて、検出信号を出力する。
　検出信号は、第１ＩＣ素子１１３に入力されて、ＡＦＥによって調整される。調整された検出信号は、第２ＩＣ素子１１５に出力される。第２ＩＣ素子１１５の制御部３００は、入力された検出信号に基づいて、検出信号を出力したセンサ１１１ａ～１１１iからの静電容量の変化量と各センサの位置に基づいて演算部３１５によって座標の計算を行い、被検出体９０１のｘｙ座標上の位置を決定する。ここでは、決定された被検出体９０１の位置を（ｘ１、ｙ１）とする。制御部３００は、決定された被検出体９０１のｘｙ座標上の位置（ｘ１、ｙ１）を示す座標情報を生成する。座標情報は、ｘ座標情報Ｘ１及びｙ座標情報をＹ１含む。生成された座標情報は、第３ＩＣ素子１１７に出力される。
　座標情報は、第３ＩＣ素子１１７の駆動部４００に入力される。駆動制御部４０７は、座標情報に基づいて、駆動部４００から駆動電圧の印加を受ける電極を選択する。ここでは、駆動制御部４０７が、ｙ座標情報Ｙ１に基づいて、第２遮光パネル１０５ｂに設けられた複数の電極（第２電極）５０１から、ｙ座標情報Ｙ１に対応する少なくとも１つの電極として電極５０１Ａを選択する場合を説明する。また、駆動制御部４０７は、ｘ座標情報Ｘ１に基づいて、第１遮光パネル１０５ａに設けられた複数の電極（第１電極）のうちからｘ座標情報に対応する電極を少なくとも１つ選択する。
　さらに、駆動部４００は、第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂを駆動するための駆動電圧を生成して、座標情報（ｘ座標情報Ｘ１、ｙ座標情報Ｙ１）に基づいて選択された電極に生成した駆動電圧を出力する。具体的には、第１駆動回路４０１は、第１遮光パネル１０５ａを駆動するための第１駆動電圧ＶＸ１を生成して、第１遮光パネル１０５ａにおける選択された電極に第１駆動電圧ＶＸ１を出力する。尚、第１駆動回路４０１は、第１遮光パネル１０５ａにおける選択された電極を除く他の電極には、後述する対向電極５０３に印加される第３駆動電圧Ｖｃｏｍと同じ駆動電圧を出力する。つまり、第１遮光パネル１０５ａにおける選択された電極を除く他の電極と対向電極との電位差が０になるようする。第３ＩＣ素子の第２駆動回路４０３は、図９に示す如く、第２遮光パネル１０５ｂを駆動するための第２駆動電圧ＶＹ１を生成して、第２遮光パネル１０５ｂに第２駆動電圧ＶＹ１を出力する。ここでは、第２駆動回路４０３は、電極５０１Ａに第２駆動電圧ＶＹ１を出力する。尚、第２駆動回路４０３は、第２遮光パネル１０５ｂにおける電極５０１Ａを除く他の電極５０１には、後述する対向電極５０３に印加される第３駆動電圧Ｖｃｏｍと同じ駆動電圧を出力する。つまり、第２遮光パネル１０５ｂにおける選択された電極を除く他の電極５０１と対向電極５０３との電位差が０になるようする。
　第３駆動回路４０５は、第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂを駆動するための第３駆動電圧Ｖｃｏｍを生成して、第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂにおける対向電極に出力する。第３駆動電圧Ｖｃｏｍは、所定の周期を有する交流電圧であってもよく、所定の固定電位を有する直流電圧であってもよい。
　電極５０１Ａに第２駆動電圧ＶＹ１が印加されると、電極５０１Ａと第３駆動電圧Ｖｃｏｍが印加される対向電極（第２対向電極）５０３（図９においては図示せず）との間に電界が生じる。すると、第２遮光パネル１０５ｂの電極５０１Ａに対応する領域において、第２発光部２０３ｂから照射される赤外線が散乱するため、赤外線は第２遮光パネル１０５ｂを透過しない。その結果、電極５０１Ａに対応する受光センサ７０３Ａは、対応する発光素子７０１から照射された赤外線を検知することができない。
　図示はしないが、第１遮光パネル１０５ａにおいても、同様に、ｘ座標情報Ｘ１に基づいて選択された電極（第１電極）に第１駆動電圧ＶＸ１が印加されると、第３駆動電圧Ｖｃｏｍが印加される対向電極（第１対向電極）との間に電界が生じる。すると、第１駆動電圧ＶＸ１が印加された電極に対応する領域において、第１発光部２０３ａから照射される赤外線が散乱するため、赤外線は第１遮光パネル１０５ａを透過しない。その結果、第１駆動電圧ＶＸ１が印加された電極に対応する受光センサは、対応する発光素子から照射された赤外線を検知することができない。
　従来の赤外線（ＩＲ）方式タッチパネルを動作させる場合は、タッチパネル（画面）を指などで直接タッチして赤外線を遮る必要があった。しかしながら、本実施形態では、第２センサモジュール２００における、非接触式アレイ１０３に近接した被検出体９０１のｘｙ座標上の位置（ｘ１、ｙ１）に対応する赤外線が、第１センサモジュール１００の第１遮光パネル１０５ａ及び第２遮光パネル１０５ｂによって遮断される。したがって、従来の赤外線（ＩＲ）方式タッチパネルとは異なり、タッチパネルを直接タッチすることなく、第１センサモジュール１００の非接触アレイ１０３に指を近接させるだけで、第２センサモジュールを動作させることができる。そのため、タッチパネルを介した細菌やウイルスなどの接触感染が発生する虞を低減することができる。
　また、ＡＴＭ、自動精算機、券売機などに適用されている既存のＩＲ方式タッチパネルが上記第２センサモジュールのようにＸ方向とＹ方向に複数の赤外線光源を並べて配置するものである場合、本実施形態の第１センサモジュール１００を光源の前に設置すると共に互いの駆動制御に関連するユニット同士を接続するだけで上記実施形態のセンサ構成を実現することができ、既存のシステムの置き換えや、表示部を構成する機器そのものを変更する必要はない。そのため、本実施形態の第１センサモジュール１００を既存のシステムに適用し、非接触式のタッチパネルを容易に実現することができる。
　上述した実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本開示の要旨を備えている限り、本開示の範囲に含まれる。
　また、上述した実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。
１０・・・タッチパネル、１００・・・第１センサモジュール、１０１・・・カバー部材、１０３・・・非接触式センサアレイ、１０５・・・遮光パネル、１０５ａ・・・第１遮光パネル、１０５ｂ・・・第２遮光パネル、１０７・・・回路基板、１０９・・・基板、１１１・・・センサ、１１２・・・電圧調整回路、１１３・・・第１ＩＣ素子、１１５・・・第２ＩＣ素子、１１７・・・第３ＩＣ素子、２００・・・第２センサモジュール、２０１・・・基板、２０３・・・発光部、２０３ａ・・・第１発光部、２０３ｂ・・・第２発光部、２０５・・・受光部、２０５ａ・・・第１受光部、２０５ｂ・・・第２受光部、３００・・・制御部、３０１・・・制御回路、３０３・・・メモリ部、３０９・・・Ａ／Ｄ変換部、３１５・・・演算部、３１７・・・Ｉ／Ｏインターフェース、４００・・・駆動部、４０１・・・第１駆動回路、４０３・・・第２駆動回路、４０５・・・第３駆動回路、４０７・・・駆動制御部、４２０・・・電源部、５０１，５０１Ａ・・・電極、５０３・・・対向電極、５０５・・・液晶層、５０７・・・基板、５０９・・・配向膜、５１１・・・基材フィルム、５１３・・・配光膜、５１５・・・ポリマー、５１７・・・液晶分子、５１９・・・液滴、７０１・・・発光素子、７０３，７０３Ａ・・・受光センサ、９０１・・・被検出体
 

Claims (13)

  1. 　カバー部材と、
    　複数のセンサを備え、前記カバー部材と重畳して設けられる非接触式センサアレイと、
    　前記非接触式センサアレイから出力される検出信号を受信し、前記検出信号に基づいて座標情報を生成する制御部と、
    　前記制御部から前記座標情報を受信し、前記座標情報に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、
    　前記駆動信号に基づいて駆動される遮光パネルと、
    を備える、センサモジュール。
  2. 　前記座標情報は、第１方向の座標を示す第１座標情報、及び前記第１方向とは異なる第２方向の座標を示す第２座標情報を含み、
    　前記駆動信号は、前記第１座標情報に基づいて出力される第１駆動信号と、前記第２座標情報に基づいて出力される第２駆動信号を含む、請求項１に記載のセンサモジュール。
  3. 　前記遮光パネルは、前記第１方向に沿って設けられ、前記第１駆動信号に基づいて駆動される第１遮光パネルと、前記第２方向に沿って設けられ、前記第２駆動信号に基づいて駆動される第２遮光パネルと、を含む、請求項２に記載のセンサモジュール。
  4. 　前記第１遮光パネルは、前記第１方向に沿って設けられた複数の第１電極を有し、
    　前記複数の第１電極のうち、前記第１座標情報に基づいて選択された少なくとも１つの第１電極に前記第１駆動信号が印加され、
    　前記第２遮光パネルは、前記第２方向に沿って設けられた複数の第２電極を有し、
    　前記複数の第２電極のうち、前記第２座標情報に基づいて選択された少なくとも１つの第２電極に前記第２駆動信号が印加される、請求項３に記載のセンサモジュール。
  5. 　前記第１遮光パネルは、前記複数の第１電極に対向する第１対向電極と、前記複数の第１電極と前記第１対向電極との間に設けられた高分子分散型液晶と、を有し、
    　前記第２遮光パネルは、前記複数の第２電極に対向する第２対向電極と、前記複数の第２電極と前記第２対向電極との間に設けられた高分子分散型液晶と、を有し、
    　前記第１遮光パネルは、前記第１駆動信号が印加された第１電極に対応する領域が不透明に変化し、
    　前記第２遮光パネルは、前記第２駆動信号が印加された第２電極に対応する領域が不透明に変化する、請求項４に記載のセンサモジュール。
  6. 　前記複数のセンサの各々は、導体の接近に応じて静電容量が変化する電極を含み、
    　前記検出信号は、前記電極の前記静電容量の変化を示す信号、または前記静電容量の大きさを示す信号である、請求項１乃至５の何れか一項に記載のセンサモジュール。
  7. 　第１センサモジュールと、
    　前記第１センサモジュールに隣接して設けられる第２センサモジュールと、
    　を備え、
    　前記第１センサモジュールは、
    　カバー部材と、
    　複数のセンサを備え、前記カバー部材と重畳して設けられる非接触式センサアレイと、
    　前記非接触式センサアレイから出力される検出信号を受信し、前記検出信号に基づいて座標情報を生成する制御部と、
    　前記制御部から前記座標情報を受信し、前記座標情報に基づいて駆動信号を出力する駆動部と、
    　前記駆動信号に基づいて駆動される遮光パネルと、
    　を備え、
    　前記第２センサモジュールは、
    　基板と、
    　前記基板上に設けられた発光部と、
    　前記基板上に設けられ、前記発光部に対向する受光部と、
    　を備え、
    　前記第１センサモジュールの前記遮光パネルは、前記第２センサモジュールの前記発光部と前記受光部との間に位置する、タッチパネル。
  8. 　前記発光部は、赤外線を発光する発光素子を含み、
    　前記受光部は、前記発光素子からの赤外線を受光する受光センサを含む、請求項７に記載のタッチパネル。
  9. 　前記座標情報は、第１方向の座標を示す第１座標情報、及び前記第１方向とは異なる第２方向の座標を示す第２座標情報を含み、
    　前記駆動信号は、前記第１座標情報に基づいて出力される第１駆動信号と、前記第２座標情報に基づいて出力される第２駆動信号を含む、請求項７又は８に記載のタッチパネル。
  10. 　前記遮光パネルは、前記第１方向に沿って設けられ、前記第１駆動信号に基づいて駆動される第１遮光パネルと、前記第２方向に沿って設けられ、前記第２駆動信号に基づいて駆動される第２遮光パネルと、を含み、
    　前記発光部は、前記第１方向に沿って設けられる第１発光部と、前記第２方向に沿って設けられる第２受光部と、を含み、
    　前記受光部は、前記第１発光部に対向する第１受光部と、前記第２受光部に対向する第２受光部と、を含み、
    　前記第１遮光パネルは、前記第１発光部と前記第１受光部との間に設けられ、
    　前記第２遮光パネルは、前記第２発光部と前記第２受光部との間に設けられる、請求項９に記載のタッチパネル。
  11. 　前記第１遮光パネルは、前記第１方向に沿って設けられた複数の第１電極を有し、各第１電極は、前記第１発光部の発光素子と前記第１受光部の受光センサの間であって当該発光素子の光軸上に設けられており、
    　前記複数の第１電極のうち、前記第１座標情報に基づいて選択された少なくとも１つの第１電極に前記第１駆動信号が印加され、
    　前記第２遮光パネルは、前記第２方向に沿って設けられた複数の第２電極を有し、各第２電極は、前記第２発光部の発光素子と前記第２受光部の受光センサの間であって当該発光素子の光軸上に設けられており、
    　前記複数の第２電極のうち、前記第２座標情報に基づいて選択された少なくとも１つの第２電極に前記第２駆動信号が印加される、請求項１０に記載のタッチパネル。
  12. 　前記第１遮光パネルは、前記複数の第１電極に対向する第１対向電極と、前記複数の第１電極と前記第１対向電極との間に設けられた高分子分散型液晶と、を有し、
    　前記第２遮光パネルは、前記複数の第２電極に対向する第２対向電極と、前記複数の第２電極と前記第２対向電極との間に設けられた高分子分散型液晶と、を有し、
    　前記第１遮光パネルは、前記第１駆動信号が印加された第１電極に対応する領域が不透明に変化し、
    　前記第２遮光パネルは、前記第２駆動信号が印加された第２電極に対応する領域が不透明に変化する、請求項１１に記載のタッチパネル。
  13. 　前記複数のセンサの各々は、導体の接近に応じて静電容量が変化する電極を含み、
    　前記検出信号は、前記電極の前記静電容量の変化を示す信号、または前記静電容量の大きさを示す信号である、請求項７に記載のタッチパネル。
     
     
PCT/JP2022/004175 2021-03-12 2022-02-03 センサモジュール及びそれを備えたタッチパネル WO2022190724A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023505215A JPWO2022190724A1 (ja) 2021-03-12 2022-02-03
US18/242,979 US20230409137A1 (en) 2021-03-12 2023-09-06 Sensor module and touch panel including the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021040519 2021-03-12
JP2021-040519 2021-03-12

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/242,979 Continuation US20230409137A1 (en) 2021-03-12 2023-09-06 Sensor module and touch panel including the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022190724A1 true WO2022190724A1 (ja) 2022-09-15

Family

ID=83227839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/004175 WO2022190724A1 (ja) 2021-03-12 2022-02-03 センサモジュール及びそれを備えたタッチパネル

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230409137A1 (ja)
JP (1) JPWO2022190724A1 (ja)
WO (1) WO2022190724A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000280896A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Hitachi Ltd 鉄道車両の陽射し制御装置および鉄道車両
JP2014075022A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Panasonic Corp 入力装置
JP2014182657A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Sharp Corp 情報処理装置、プログラム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2624116B1 (en) * 2012-02-03 2017-09-06 EchoStar Technologies L.L.C. Display zoom controlled by proximity detection
US10719132B2 (en) * 2014-06-19 2020-07-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Device and method of controlling device
KR102340480B1 (ko) * 2015-06-04 2021-12-20 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 제어 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000280896A (ja) * 1999-03-31 2000-10-10 Hitachi Ltd 鉄道車両の陽射し制御装置および鉄道車両
JP2014075022A (ja) * 2012-10-04 2014-04-24 Panasonic Corp 入力装置
JP2014182657A (ja) * 2013-03-19 2014-09-29 Sharp Corp 情報処理装置、プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20230409137A1 (en) 2023-12-21
JPWO2022190724A1 (ja) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9804703B2 (en) Touch input device which detects a magnitude of a touch pressure
KR102174679B1 (ko) 터치패널
US9575586B2 (en) Touch input device
US10725575B2 (en) Temperature-compensated electrode sheet capable of detecting pressure and touch input device
EP3040828B1 (en) Touch panel and display device including the same
US10007380B2 (en) Touch input device with edge support member
US8970554B2 (en) Assembly having display panel and optical sensing frame and display system using the same
US20050110772A1 (en) Resistive type touch panel
KR101426376B1 (ko) Ｅｓｄ 기능이 구비된 터치스크린 패널
KR20140006213A (ko) 터치 스크린 패널
JP2012084025A (ja) タッチパネル付き表示装置
CN106547390A (zh) 具有压力感测的显示装置与电子装置
KR20080100008A (ko) 멀티 터치 장치
CN104076991B (zh) 一种触摸屏、触摸显示面板和触摸显示装置
KR20160018894A (ko) 압력 감지가 가능한 터치 스크린 패널
WO2022190724A1 (ja) センサモジュール及びそれを備えたタッチパネル
CN217157259U (zh) 基于直下式mini LED背光模组的触摸显示屏
KR20130126761A (ko) 터치윈도우 및 상기 터치윈도우를 포함하는 액정표시장치
KR101403421B1 (ko) 터치스크린 패널의 터치신호 검출 시스템
US11921962B2 (en) Sensor module and touch panel with first sensor array to detect non-contact touch and second sensor array to detect contacting touch
KR101303633B1 (ko) 자가 커패시턴스 터치윈도우
CN114489386A (zh) 基于直下式mini LED背光模组的触摸显示屏
KR20230090381A (ko) 비접촉용 제어 센서를 구비하는 디스플레이
KR20120071142A (ko) 광학 센싱 유닛 및 이를 이용한 영상 표시장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22766689

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023505215

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22766689

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1