WO2022209037A1 - 情報処理装置、及びタッチパネル - Google Patents

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WO2022209037A1
WO2022209037A1 PCT/JP2021/045694 JP2021045694W WO2022209037A1 WO 2022209037 A1 WO2022209037 A1 WO 2022209037A1 JP 2021045694 W JP2021045694 W JP 2021045694W WO 2022209037 A1 WO2022209037 A1 WO 2022209037A1
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display element
planar antenna
information processing
touch sensor
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紘也 高田
健司 若藤
藤男 奥村
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日本電気株式会社
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    • 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

Definitions

  • the present disclosure relates to an information processing device and a touch panel.
  • radio waves in high frequency bands such as millimeter waves (e.g., radio waves with a frequency of about 30 GHz to 300 GHz) and terahertz waves (e.g., radio waves with a frequency of about 300 GHz to 3000 GHz (3 THz)) have been used for wireless communication. Achieving higher speed and larger capacity is being studied.
  • millimeter waves e.g., radio waves with a frequency of about 30 GHz to 300 GHz
  • terahertz waves e.g., radio waves with a frequency of about 300 GHz to 3000 GHz (3 THz)
  • Patent Document 1 The higher the frequency used for wireless communication, the shorter the distance that can be communicated with one antenna. Therefore, there is known a technique for increasing the communicable distance by increasing the number of antennas (see Patent Document 1, for example).
  • Patent Document 1 it may be difficult to increase the communicable distance. This is because the housing of the wireless communication device must be enlarged in order to increase the number of antennas.
  • An object of the present disclosure is to provide an information processing device and a touch panel that can increase the communicable distance in wireless communication in view of the above-described problems.
  • an information processing apparatus having a touch panel includes a first display element that displays a first pixel that is one pixel on the screen of the touch panel, and a pixel that is different from the first pixel on the screen.
  • the touch panel includes a first display element that displays a first pixel that is one pixel on the screen of the touch panel, and one display element that is different from the first pixel on the screen.
  • a display substrate having a second display element that displays a second pixel that is a pixel; a touch sensor that detects contact with the screen; and a surface side of the screen from the display substrate and the touch sensor,
  • a planar antenna provided at a position not facing the first display element and the second display element when viewed from the upper side of the screen, and at least one of receiving a signal from the planar antenna and transmitting a signal to the planar antenna , and a control unit that operates between the first display element and the second display element.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a radio communication system according to an embodiment
  • FIG. It is a figure showing an example of composition of a touch panel concerning a 1st embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of display elements and planar antennas according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the arrangement of display elements and planar antennas according to the first embodiment; It is a figure which shows an example of the touch sensor which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows an example of the touch sensor which concerns on 1st Embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of processing of a control unit according to the embodiment; It is a figure which shows an example of the arrangement
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication system 1 according to an embodiment.
  • a wireless communication system 1 has an information processing device 10 and a base station 20 .
  • the number of information processing apparatuses 10 and base stations 20 is not limited to the example in FIG.
  • the information processing device 10 and the base station 20 are connected so as to be communicable, for example, by wireless communication.
  • a range (coverage) in which the information processing apparatus 10 can receive radio waves from the base station 20 is also called a cell.
  • Wireless communication described in the present disclosure is, for example, a sixth generation mobile communication system (6G, Beyond 5G), a fifth generation mobile communication system (5G), a fourth generation mobile communication system (4G), or a wireless LAN ( Local Area Network) and other standards may be complied with.
  • 4G may include, for example, LTE (Long Term Evolution) Advanced, WiMAX2, and LTE.
  • LTE Long Term Evolution
  • WiMAX2 Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • WiMAX2 Long Term Evolution
  • LTE Long Term Evolution
  • the wireless communications of the present disclosure may be performed according to any generation of wireless communications protocols now known or later developed.
  • a “downlink” used in this disclosure refers to a link from the base station 20 to the information processing device 10
  • an “uplink” refers to a link from the information processing device 10 to the base station 20 .
  • base station used in this disclosure refers to a device capable of providing or hosting a cell or coverage with which information processing apparatus 10 can communicate.
  • base stations 20 include, for example, base stations or repeaters in Non-Terrestrial Networks (NTN).
  • NTN Non-Terrestrial Networks
  • the base station 20 may be mounted on, for example, a geostationary satellite, a non-geostationary satellite, a High Altitude Platform Station (HAPS), an aircraft, an airship, a drone, a balloon, or the like.
  • HAPS High Altitude Platform Station
  • examples of the base station 20 include, for example, gNB (NR Node B), Node B (NodeB or NB), Evolved Node B (eNodeB or eNB), Remote Radio Unit (RRU), etc. .
  • examples of the base station 20 include, for example, radio heads (RH), remote radio heads (RRH), low power nodes (e.g., femto nodes, pico nodes), and the like. is not limited to
  • the information processing device 10 has a touch panel 100 .
  • the touch panel 100 is an electronic component in which a display device and a position input device are combined.
  • a user of the information processing apparatus 10 can intuitively perform operations such as tapping, flicking, swiping, pinching, and multi-touching on the display screen displayed on the touch panel 100 .
  • the term "information processing device” used in the present disclosure refers to any device having a wireless communication function and the touch panel 100.
  • Examples of the information processing apparatus 10 include smart phones, tablets, digital signage (electronic signage), wearable devices such as smart watches, personal computers, mobile phones, user equipment (UE), and the like.
  • Examples of the information processing device 10 include a portable game machine, a digital camera, a music player, a personal digital assistant (PDA: Personal Digital Assistant), a portable computer, and the like.
  • PDA Personal Digital Assistant
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the touch panel 100 according to the first embodiment.
  • 3 and 4 are diagrams showing an example of arrangement of the display element 102 and the planar antenna 105 according to the first embodiment.
  • 5 and 6 are diagrams showing an example of the touch sensor 106 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows an example of a cross-sectional view of part of the touch panel 100 according to the embodiment.
  • the touch panel 100 includes a display substrate 101, a touch sensor 106, a planar antenna 105A, a planar antenna 105B, and a planar antenna 105C (hereinafter simply referred to as "flat antenna 105" when there is no need to distinguish between them. ).
  • the touch panel 100 also includes a support portion 104A, a support portion 104B, and a support portion 104C (hereinafter simply referred to as “support portion 104” when there is no need to distinguish between them), and a control portion 103 .
  • the control unit 103 and the display board 101 may be directly connected by terminals (ports) of the control unit 103 and terminals of the display board 101 . Also, the control unit 103 and the display board 101 may be connected by a cable. Also, the control unit 103 and the touch sensor 106 may be connected by a cable passing through a portion outside the screen of the touch panel 100, for example.
  • the display board 101 is a display device that displays the display screen of the touch panel 100 .
  • the display substrate 101 includes a display element 102A, a display element 102B, a display element 102C, a display element 102D, a display element 102E, and a display element 102F (hereinafter simply referred to as "display element 102" when there is no need to distinguish between them).
  • display element 102 displays one pixel on the display screen of the touch panel 100 .
  • the display screen of the touch panel 100 is a color display
  • one display element 102 includes at least three LEDs, for example, an LED (Light Emitting Diode) that emits red, an LED that emits green, and an LED that emits blue. may have. Note that the display element 102 in this case is also called a micro LED or the like.
  • FHD Full High Definition
  • the touch sensor 106 detects contact of an object such as a finger or a touch pen (stylus pen) with the screen of the touch panel 100 .
  • the touch sensor 106 may acquire a position touched by a finger or the like on the screen of the touch panel 100, a time when the contact with the position is started, a time when the contact with the position is ended, and the like.
  • planar antenna 105 is provided on the surface side (closer to the surface) of the screen of the touch panel 100 than the display substrate 101 and the touch sensor 106 are.
  • Planar antenna 105 may be, for example, a patch antenna.
  • Planar antenna 105 may be a miniaturized patch antenna.
  • the planar antenna 105 has, for example, a short-circuit portion (for example, a short-circuit plate) at one end in the horizontal direction (horizontal direction in FIG. 2), and the length (height) in the horizontal direction is 1/4.
  • a one-sided short-circuited patch antenna having a length (width) in the vertical direction (the depth direction in FIG. 2) of 1/2 wavelength may be used.
  • the planar antenna 105 has, for example, a short-circuit portion (for example, a short-circuit pin) at one end in the horizontal direction, and the length (height) in the horizontal direction is 1/4 wavelength, which has little effect on the resonance frequency.
  • a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) having a longitudinal width smaller than 1/4 wavelength may also be used.
  • Each planar antenna 105 may be formed on the same substrate by microstrip, stripline, or the like.
  • An insulating layer is provided between the touch sensor 106 and the planar antenna 105 . Thereby, electromagnetic interference between the planar antenna 105 and the touch sensor 106 can be reduced.
  • the insulating layer may be an air layer (space). Alternatively, the insulating layer may be a layer of plastic, glass, or the like. Thereby, the strength when the screen of the touch panel 100 is pressed can be improved.
  • the control unit 103 performs at least one of reception of signals from the planar antenna 105 and transmission of signals to the planar antenna 105 via wires or wirelessly between the plurality of display elements 102 on the display substrate 101 .
  • the planar antenna 105 is supported (fixed) on the display substrate 101 by a support portion 104 passing between the plurality of display elements 102 on the display substrate 101 .
  • At least one planar antenna 105 out of the plurality of planar antennas 105 and the control unit 103 are directly fed (eg, back coaxial feed) using a supporting portion 104 having a conductor (eg, copper) as a conductor. ) method may be connected by wire.
  • a conductor eg, copper
  • At least one planar antenna 105 out of the plurality of planar antennas 105 and the control unit 103 may be wirelessly connected by, for example, electromagnetic coupling feeding (for example, slot coupling feeding or proximity coupling feeding).
  • electromagnetic coupling feeding for example, slot coupling feeding or proximity coupling feeding
  • the support unit 104 may be made of resin (for example, plastic) that does not have a conductor.
  • the touch panel 100 does not need to have the supporting unit 104 .
  • each planar antenna 105 may be formed on the same substrate, and the substrate may be supported by the edge of the touch panel 100 .
  • FIGS. 3 and 4 show examples of the arrangement of the display elements 102, the planar antennas 105, etc. when part of the screen of the touch panel 100 according to the first embodiment is viewed from above. All the display elements 102 and all the flat antennas 105 of the touch panel 100 may be arranged as shown in either FIG. 3 or FIG. Moreover, some of the sets of one or more display elements 102 and one or more planar antennas 105 of the touch panel 100 may be arranged as shown in FIG.
  • the depth direction of FIG. 2 is shown as the vertical direction. Therefore, the set of the display element 102A-1, the display element 102B-1, the display element 102C-1, the planar antenna 105-1, and the support portion 104A-1 in FIGS. It corresponds to a set of the element 102B, the display element 102C, the planar antenna 105, and the support portion 104A. Similarly, the set of display element 102A-2, display element 102B-2, display element 102C-2, planar antenna 105-2, and support 104A-2 in FIGS. It corresponds to a set of the display element 102B, the display element 102C, the planar antenna 105, and the support portion 104A.
  • the planar antenna 105 is provided at a position not facing each display element 102 when viewed from the upper side of the screen of the touch panel 100 (the user side of the information processing device 10). As a result, the light emitted from each display element 102 is not blocked by the planar antenna 105, so that the user can see the display screen produced by the light emitted from each display element 102.
  • FIG. 1 the planar antenna 105 is provided at a position not facing each display element 102 when viewed from the upper side of the screen of the touch panel 100 (the user side of the information processing device 10).
  • each planar antenna 105 is connected to a display element 102 (eg, display element 102-1) viewed from above the screen of the touch panel 100 and another display element 102 (eg, display element 102-2). located in the middle.
  • each planar antenna 105 is connected to each display element 102A-1, 102A-2, 102B-1, 102B-2, 102C-1, 102C-2 when viewed from above the screen of the touch panel 100. Openings 1051A-1, 1051A-2, 1051B-1, 1051B-2, 1051C-1, 1051C-2 (hereinafter simply referred to as "openings 1051" when there is no need to distinguish them) ).
  • FIG. 5 shows an example of the touch sensor 106 according to the embodiment.
  • FIG. 5 shows a projected capacitive touch sensor as an example of the touch sensor 106 according to the embodiment.
  • the touch sensor 106 has a glass substrate 1062, a horizontal transparent electrode layer 1063, an adhesive 1064, and a horizontal transparent electrode layer 1065. Contact is detected by the change in capacitance between the electrodes.
  • the touch sensor 106 has openings 1061A-1, 1061A-2, and 1061A- at positions corresponding to the support portions 104A-1, 104A-2, 104B-1, and 104B-2.
  • openings 1061 when there is no need to distinguish between them. Note that the touch sensor 106 does not need to have the opening 1061 when the control unit 103 and the planar antenna 105 are connected by electromagnetic coupling power supply and the touch panel 100 does not have the supporting unit 104 .
  • the touch sensor 106 is not limited to the projected capacitive type, and any type of touch sensor for a touch panel other than the pressure-sensitive type can be used.
  • the touch sensor 106 may be, for example, an electromagnetic induction type touch sensor that receives electromagnetic energy by electromagnetic induction and detects the position when a dedicated pen that generates a magnetic field is brought into contact with the screen.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of processing of the control unit 103 according to the embodiment.
  • the control unit 103 detects contact (touch) on the screen of the touch panel 100 by the touch sensor 106 . Subsequently, the control unit 103 determines the position on the screen touched by the touch sensor 106 (step S102).
  • the control unit 103 disables the planar antenna 105 corresponding to the touched position on the screen (step S103).
  • the control unit 103 uses the planar antenna 105 corresponding to an area other than the area on the screen where the touch is detected by the touch sensor 106 to perform at least one of reception and transmission.
  • the control unit 103 may disable each planar antenna 105 within a predetermined range (for example, within a radius of 2 cm) from the touched position. Therefore, if the planar antenna 105 has been used for downlink reception, it is possible to reduce the noise of the received signal by not using the planar antenna 105 .
  • planar antenna 105 when used for uplink transmission, wasteful power consumption can be reduced by not using the planar antenna 105 . This is because millimeter waves and terahertz waves are attenuated more when they pass through an object such as a finger on the screen than radio waves with lower frequencies.
  • the control unit 103 may disable in advance the planar antenna 105 corresponding to a position frequently touched for each application program.
  • the control unit 103 may record the frequency with which each area on the screen is touched while the screen of the touch panel 100 is being displayed by a specific application program. Then, the control unit 103 disables the planar antennas 105 in the area where the frequency (for example, the number of times per predetermined time) is equal to or greater than the threshold, and uses the planar antennas 105 corresponding to areas other than the area to receive and At least one of transmission may be performed.
  • the frequency for example, the number of times per predetermined time
  • the control unit 103 may disable in advance the planar antenna 105 corresponding to a position such as a button that is likely to be touched. In this case, the control unit 103 may perform at least one of reception and transmission using a planar antenna corresponding to an area other than the area on the screen where the GUI (Graphical User Interface) component for pressing is displayed. . As a result, it is possible to further reduce noise and save energy as compared to the case of invalidating after being touched as shown in FIG.
  • the installation density of the planar antennas 105 may be different corresponding to each position on the screen of the touch panel 100 .
  • a plurality of planar antennas 105 may be provided at the first density in the central region of the screen.
  • a plurality of planar antennas may be provided at a second density higher than the front first density.
  • FIG. 8 is a diagram showing an example of the arrangement density of the planar antennas 105 according to the embodiment.
  • the planar antennas 105 are provided with different densities for each of three areas 801, 811, 821 according to the distance from the edge of the screen. Planar antennas 105 are provided at the highest density in the region 801 at the farthest end. In an area 811 closer to the center of the screen than in the area 801, the planar antennas 105 are provided with a lower density than in the area 801. FIG. In an area 821 in the center of the screen, the planar antennas 105 are provided with a lower density than in the area 811 .
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of the touch panel 100 according to the second embodiment.
  • an optical sensor 201A and an optical sensor 201B (hereinafter simply referred to as "optical sensors 201" when there is no need to distinguish between them). )have.
  • the optical sensor 201 is an example of a “touch sensor”.
  • the optical sensor 201 is provided on the display substrate 101 at a position where the display element 102 is not provided.
  • An optical sensor 201 detects that an object such as a finger touches the screen.
  • Optical sensor 201 may be, for example, a photodiode. A signal detected by the optical sensor 201 is transmitted to the control unit 103 .
  • 10 and 11 are diagrams showing an example of arrangement of the display element 102, the optical sensor 201 and the planar antenna 105 according to the second embodiment.
  • 10 and 11 show examples of the arrangement of the display elements 102, the planar antennas 105, the optical sensors 201, etc. when part of the screen of the touch panel 100 according to the second embodiment is viewed from above. It is All the display elements 102 and all the flat antennas 105 of the touch panel 100 may be arranged in either one of FIGS. 10 and 11.
  • FIG. Further, some of the sets of one or more display elements 102 and one or more planar antennas 105 of the touch panel 100 may be arranged as shown in FIG. 10, and the remaining number of sets may be arranged as shown in FIG.
  • each planar antenna 105 includes a display element 102 (eg, display element 102-1) and an optical sensor 201 viewed from above the screen of the touch panel 100, and another display element 102 (eg, display element 102-2). Further, in the example of FIG. 11, the planar antenna 105A-1 has an opening 2051A-1 at a position facing the display element 102A-1 and the optical sensor 201 when viewed from above the screen of the touch panel 100.
  • the control unit 103 may cause the display element 102 to emit light of at least one of blue and red for a short period of time (short-pulse drive), and the optical sensor 201 may detect whether an object such as a finger is present. Thereby, for example, a touch can be detected even in a relatively dark area of the display screen. This is because the human eye is sensitive (high) to green and relatively insensitive (low) to blue and red.
  • control unit 103 may increase the light emission intensity (luminance, brightness) of the display element 102 at the touched position. As a result, for example, it is possible to improve the accuracy of detection by the optical sensor 201 while reducing glare to the user due to the light emitted from the display element 102 being blocked by an object such as a finger. In this case, the control unit 103 may increase the intensity of at least one of blue and red light emitted from the display element 102 at the touched position. As a result, for example, it is possible to reduce glare that the user feels when touch with a finger or the like is stopped.
  • the display element 102 may have an LED that emits infrared light (IR-LED) in addition to the three LEDs of red, green, and blue. Then, the control unit 103 may cause the IR-LED to emit light as appropriate. As a result, for example, it is possible to improve the accuracy of detection by the optical sensor 201 while reducing glare to the user.
  • IR-LED infrared light
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of the configuration of the touch panel 100 according to the third embodiment.
  • the example in FIG. 13 differs from the example in FIG. 2 in that it does not have the touch sensor 106 . Thereby, for example, the number of parts can be reduced. 13 differs from the example in FIG. 2 in that a control unit 203 is provided instead of the control unit 103.
  • FIG. A control unit 203 according to the third embodiment has at least part of the functions of the control unit 103 according to the first embodiment, and also has an EMR (Electro Magnetic Resonance) sensor function. Therefore, the control unit 203 according to the third embodiment is an example of a "touch sensor".
  • the planar antenna 105 has a conductor. Therefore, when a dedicated pen (touch pen) that generates a magnetic field, a finger, or the like is brought close to the screen of touch panel 100, the antenna characteristics (particularly impedance characteristics) of planar antenna 105 change due to electromagnetic induction.
  • the control unit 203 detects contact with the touch panel 100 based on changes in antenna characteristics when the planar antenna 105 is contacted. In this case, the control unit 203 may determine that the planar antenna 105 has been touched when the antenna characteristics of the planar antenna 105 change in a predetermined pattern. Further, the control unit 203 may determine the position corresponding to the contacted planar antenna 105 among the plurality of planar antennas 105 as the contact position on the screen of the touch panel 100 .
  • a base station is installed on a satellite or the like to reduce the installation cost of the base station and enable broadband communication even on a remote island, in a remote area, on an airplane, or on a ship.
  • high-frequency radio waves such as millimeter waves and terahertz waves
  • the planar antenna 105 on the surface side of the screen of the touch panel 100 is supplied to between the display elements (light emitting elements) 102 such as micro LEDs.
  • the display elements such as micro LEDs.
  • the display of the terminal also serves as the antenna while ensuring that there is no shield in front of the antenna, so that the size of the antenna module can be increased.
  • FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of a computer 1000 when at least part of the information processing apparatus 10 (for example, the control unit 103) is implemented by a computer and a program.
  • computer 1000 includes processor 1001 , memory 1002 and communication interface 1003 . These units may be connected by a bus or the like.
  • Memory 1002 stores at least part of program 1004 .
  • Communication interface 1003 contains the interfaces necessary for communication with other network elements.
  • Memory 1002 may be of any type suitable for a local technology network. Memory 1002 may be, by way of non-limiting example, a non-transitory computer-readable storage medium. Also, memory 1002 may be implemented using any suitable data storage technology, such as semiconductor-based memory devices, magnetic memory devices and systems, optical memory devices and systems, fixed and removable memory, and the like. Although only one memory 1002 is shown in computer 1000, there may be several physically different memory modules in computer 1000.
  • FIG. Processor 1001 may be of any type.
  • Processor 1001 may include one or more of a general purpose computer, a special purpose computer, a microprocessor, a Digital Signal Processor (DSP), and a processor based on a multi-core processor architecture as non-limiting examples.
  • Computer 1000 may have multiple processors, such as application specific integrated circuit chips that are temporally dependent on a clock that synchronizes the main processor.
  • Embodiments of the present disclosure may be implemented in hardware or dedicated circuitry, software, logic, or any combination thereof. Some aspects may be implemented in hardware, while other aspects may be implemented in firmware or software, which may be executed by a controller, microprocessor or other computing device.
  • the present disclosure also provides at least one computer program product tangibly stored on a non-transitory computer-readable storage medium.
  • a computer program product comprises computer-executable instructions, such as those contained in program modules, to be executed on a device on a target real or virtual processor to perform the processes or methods of the present disclosure.
  • Program modules include routines, programs, libraries, objects, classes, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types.
  • the functionality of the program modules may be combined or split between program modules as desired in various embodiments.
  • Machine-executable instructions for program modules may be executed within local or distributed devices. In a distributed device, program modules can be located in both local and remote storage media.
  • Program code for executing the methods of the present disclosure may be written in any combination of one or more programming languages. These program codes are provided to a processor or controller of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing apparatus. When the program code is executed by the processor or controller, the functions/acts in the flowchart illustrations and/or implementing block diagrams are performed. Program code may run entirely on a machine, partly on a machine, as a stand-alone software package, partly on a machine, partly on a remote machine, or entirely on a remote machine or server. be.
  • Non-transitory computer-readable media include various types of tangible storage media.
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media, magneto-optical recording media, optical disc media, semiconductor memories, and the like.
  • Magnetic recording media include, for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives, and the like.
  • Magneto-optical recording media include, for example, magneto-optical disks.
  • Optical disc media include, for example, Blu-ray discs, CD (Compact Disc)-ROM (Read Only Memory), CD-R (Recordable), CD-RW (ReWritable), and the like.
  • the semiconductor memory includes, for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory), and the like.
  • the program may also be delivered to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. Transitory computer-readable media can deliver the program to the computer via wired channels, such as wires and optical fibers, or wireless channels.
  • (Appendix 1) a touch panel; A display having a first display element that displays a first pixel that is one pixel of the screen of the touch panel, and a second display element that displays a second pixel that is one pixel different from the first pixel of the screen.
  • planar antenna provided at a position closer to the surface of the screen than the display substrate and the touch sensor and not facing the first display element and the second display element when viewed from above the screen; control means for performing at least one of receiving a signal from the planar antenna and transmitting a signal to the planar antenna via between the first display element and the second display element;
  • Information processing device having (Appendix 2) The planar antenna is provided at a position between the first display element and the second display element when viewed from above the screen, The information processing device according to appendix 1.
  • the planar antenna has an opening at a position facing at least one of the first display element and the second display element when viewed from above the screen,
  • the touch sensor has an opening at a position corresponding to the support means,
  • the control means at least one of receiving a signal from the planar antenna and transmitting a signal to the planar antenna via the conductors of the support means;
  • a plurality of planar antennas are provided at a first density closer to the surface of the screen than the display substrate and the touch sensor, In the edge region of the screen, a plurality of planar antennas are provided at a second density higher than the first density on the surface side of the screen from the display substrate and the touch sensor, 7.
  • the information processing device according to any one of appendices 1 to 6.
  • the control means corresponds to an area other than the area on the screen where contact is detected by the touch sensor, among a plurality of planar antennas provided closer to the surface of the screen than the display substrate and the touch sensor. At least one of receiving and transmitting using a planar antenna, 8.
  • the information processing device according to any one of appendices 1 to 7.
  • the control means controls a planar antenna corresponding to an area other than the area on the screen where the frequency of contact detection by the touch sensor is equal to or higher than a threshold while the screen is being displayed by a specific application program. receiving and/or transmitting using 9.
  • the information processing apparatus according to any one of appendices 1 to 8.
  • the control means performs at least one of reception and transmission using a planar antenna corresponding to an area other than the area on the screen where the GUI (Graphical User Interface) component for pressing is displayed. 10.
  • the information processing device according to any one of appendices 1 to 9.
  • the control means wirelessly performs at least one of receiving a signal from the planar antenna and transmitting a signal to the planar antenna.
  • the information processing device according to any one of appendices 1 to 10. (Appendix 12) Having an insulating layer between the touch sensor and the planar antenna, 12.
  • the information processing device according to any one of appendices 1 to 11. (Appendix 13)
  • the touch sensor detects contact with the screen by at least one of a projected capacitive method and an electromagnetic induction method.
  • the touch sensor detects contact with the screen using an optical sensor. 14.
  • the control means increases the intensity of light emission of the first display element corresponding to the area on the screen where the contact is detected. 15. The information processing device according to appendix 14. (Appendix 16) The control means increases the intensity of at least one of blue and red luminescence of the first display element corresponding to the area on the screen where the contact is detected. 16. The information processing device according to appendix 15. (Appendix 17) The first display element emits infrared light, 17. The information processing device according to any one of appendices 14 to 16. (Appendix 18) The touch sensor detects contact with the touch panel based on changes in antenna characteristics when the planar antenna is contacted. 18. The information processing device according to any one of appendices 1 to 17.
  • the planar antenna is provided at a position between the first display element and the second display element when viewed from above the screen, 19. The touch panel according to Appendix 19.
  • wireless communication system 10 information processing device 100 touch panel 101 display substrate 102 display element 103 control unit 104 support unit 105 planar antenna 106 touch sensor 1051 opening 1061 opening 201 optical sensor (touch sensor) 203 control unit (touch sensor) 20 base stations

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Abstract

タッチパネル（１００）を有する情報処理装置（１０）が、前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子（１０２Ａ）と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子（１０２Ｂ）とを有する表示基盤（１０１）と、前記画面に対する接触を検出するタッチセンサ（１０６、２０１、２０３）と、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナ（１０５）と、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御部と、を有する。

Description

情報処理装置、及びタッチパネル
　本開示は、情報処理装置、及びタッチパネルに関する。
　近年、ミリ波（例えば、周波数が30GHz程度～300GHz程度の電波）及びテラヘルツ波（例えば、周波数が300GHz程度～3000GHz（3THz）程度の電波）等の高周波数帯の電波を用いて、無線通信の高速化、大容量化を図ることが検討されている。
　無線通信に用いる周波数が高くなるほど、一のアンテナにより通信可能な距離は短くなる。そのため、アンテナ数を増やすことにより通信可能な距離を増加させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２０２０－０５３９４２号公報
　しかしながら、特許文献１記載の技術では、例えば、通信可能な距離を増加させることが困難な場合がある。それは、アンテナ数を増加させるためには、無線通信装置の筐体を大型化しなければならなくなるためである。
　本開示の目的は、上述した課題を鑑み、無線通信における通信可能な距離を増加させることができる情報処理装置、及びタッチパネルを提供することにある。
　本開示に係る第１の態様では、タッチパネルを有する情報処理装置が、前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子とを有する表示基盤と、前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御部と、を有する。
　また、本開示に係る第２の態様では、タッチパネルであって、前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子とを有する表示基盤と、前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御部と、を有するタッチパネルが提供される。
　一側面によれば、無線通信における通信可能な距離を増加させることができる。
実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 第１実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。 第１実施形態に係る表示素子及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。 第１実施形態に係る表示素子及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。 第１実施形態に係るタッチセンサの一例を示す図である。 第１実施形態に係るタッチセンサの一例を示す図である。 実施形態に係る制御部の処理の一例を示すフローチャートである。 実施形態に係る平面アンテナの配置密度の一例を示す図である。 第２実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。 第２実施形態に係る表示素子、光センサ及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。 第２実施形態に係る表示素子、光センサ及び平面アンテナの配置の一例を示す図である。 実施形態に係る制御部の一例を示す図である。 第３実施形態に係るタッチパネルの構成の一例を示す図である。
　本開示の原理は、いくつかの例示的な実施形態を参照して説明される。これらの実施形態は、例示のみを目的として記載されており、本開示の範囲に関する制限を示唆することなく、当業者が本開示を理解および実施するのを助けることを理解されたい。本明細書で説明される開示は、以下で説明されるもの以外の様々な方法で実装される。
　以下の説明および特許請求の範囲において、他に定義されない限り、本開示で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
　＜システム構成＞
　図１は、実施形態に係る無線通信システム１の構成例を示す図である。図１において、無線通信システム１は、情報処理装置１０、及び基地局２０を有する。なお、情報処理装置１０、及び基地局２０の数は図１の例に限定されない。
　情報処理装置１０と基地局２０は、例えば、無線通信によって通信できるように接続される。なお、基地局２０からの電波を情報処理装置１０が受信できる範囲（カバレッジ）は、セルとも称されている。
　本開示で説明する「無線通信」は、例えば、第６世代移動通信システム（６Ｇ、Ｂｅｙｏｎｄ　５Ｇ）、第５世代移動通信システム（５Ｇ）、第４世代移動通信システム（４Ｇ）、または無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の規格に準拠してもよい。なお、４Ｇには、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）アドバンスト、ＷｉＭＡＸ２、ＬＴＥが含まれてもよい。また、本開示の無線通信は、現在知られているか、将来開発されるいずれかの世代の無線通信プロトコルに従って実行されてもよい。なお、本開示で使用する「ダウンリンク」は、基地局２０から情報処理装置１０へのリンクを指し、「アップリンク」は、情報処理装置１０から基地局２０へのリンクを指す。
　本開示で使用される「基地局」（ＢＳ：Base Station）という用語は、情報処理装置１０が通信できるセルまたはカバレッジを提供またはホストできるデバイスを指す。基地局２０の例には、例えば、非地上系ネットワーク（ＮＴＮ、Non-Terrestrial Networks）における基地局または中継器が含まれる。この場合、基地局２０は、例えば、静止衛星、非静止衛星、高高度擬似衛星（ＨＡＰＳ、High Altitude Platform Station）、航空機、飛行船、ドローン、または気球等に搭載されてもよい。
　また、基地局２０の例には、例えば、ｇＮＢ（NR Node B）、ノードＢ（ＮｏｄｅＢまたはＮＢ）、ＥｖｏｌｖｅｄノードＢ（ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢ）、リモート無線ユニット（ＲＲＵ：Remote Radio Unit）等が含まれる。また、基地局２０の例には、例えば、無線ヘッド（ＲＨ：Radio Head）、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ：Remote Radio Head）、及び低電力ノード（例えば、フェムトノード、ピコノード）等を含むが、これには限定されない。
　情報処理装置１０は、タッチパネル１００を有している。タッチパネル１００は、表示装置と位置入力装置とが組み合わされた電子部品である。情報処理装置１０のユーザは、タッチパネル１００に表示された表示画面上で、タップ、フリック、スワイプ、ピンチ、マルチタッチ等による直観的な操作を行うことができる。
　本開示で使用される「情報処理装置」という用語は、無線通信機能及びタッチパネル１００を有する任意のデバイスを指す。情報処理装置１０の例には、スマートフォン、タブレット、デジタルサイネージ（電子看板）、スマートウォッチ等のウェアラブルデバイス、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ユーザ端末（ＵＥ：User Equipment）等が含まれる。また、情報処理装置１０の例には、携帯型ゲーム機、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、ポータブルコンピュータ等が含まれる。
　（第１実施形態）
　＜構成＞
　次に、図２から図６を参照し、第１実施形態に係る情報処理装置１０のタッチパネル１００構成の一例について説明する。図２は、第１実施形態に係るタッチパネル１００の構成の一例を示す図である。図３及び図４は、第１実施形態に係る表示素子１０２及び平面アンテナ１０５の配置の一例を示す図である。図５及び図６は、第１実施形態に係るタッチセンサ１０６の一例を示す図である。
　図２には、実施形態に係るタッチパネル１００の一部の断面図の一例が示されている。図２の例では、タッチパネル１００は、表示基盤１０１、タッチセンサ１０６、平面アンテナ１０５Ａ、平面アンテナ１０５Ｂ、平面アンテナ１０５Ｃ（以下で、区別する必要がない場合は、単に「平面アンテナ１０５」と称する。）を有する。また、タッチパネル１００は、支持部１０４Ａ、支持部１０４Ｂ、支持部１０４Ｃ（以下で、区別する必要がない場合は、単に「支持部１０４」と称する。）、及び制御部１０３を有する。
　制御部１０３と表示基盤１０１とは、制御部１０３の端子（ポート）と表示基盤１０１の端子とにより直接接続されてもよい。また、制御部１０３と表示基盤１０１とは、ケーブルにより接続されてもよい。また、制御部１０３とタッチセンサ１０６とは、例えば、タッチパネル１００の画面よりも外側の部分を通るケーブルにより接続されてもよい。
　表示基盤１０１は、タッチパネル１００の表示画面を表示する表示装置である。表示基盤１０１は、表示素子１０２Ａ、表示素子１０２Ｂ、表示素子１０２Ｃ、表示素子１０２Ｄ、表示素子１０２Ｅ、表示素子１０２Ｆ（以下で、区別する必要がない場合は、単に「表示素子１０２」と称する。）を有している。一の表示素子１０２は、タッチパネル１００の表示画面における一の画素を表示する。タッチパネル１００の表示画面がカラーディスプレイである場合、一の表示素子１０２は、例えば、赤色を発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）、緑色を発光するＬＥＤ、及び青色を発光するＬＥＤの３つのＬＥＤを少なくとも有してもよい。なお、この場合の表示素子１０２は、マイクロＬＥＤ等とも称されている。
　表示基盤１０１には、タッチパネル１００の表示画面の画素数と同じ数の表示素子１０２が設けられている。そのため、例えば、タッチパネル１００の画面解像度がＦＨＤ（Full High Definition）である場合は、表示基盤１０１には、２０７３６００（＝１９２０×１０８０）個の表示素子１０２が設けられている。
　タッチセンサ１０６は、タッチパネル１００の画面に対する、指、及びタッチペン（スタイラスペン）等の物体の接触を検出する。タッチセンサ１０６は、タッチパネル１００の画面における指等が接触された位置、当該位置への接触が開始された時刻、及び当該位置への接触が終了された時刻等を取得してもよい。
　図２に示すように、平面アンテナ１０５は、表示基盤１０１及びタッチセンサ１０６よりもタッチパネル１００の画面の表面側（より表面に近い位置）に設けられている。平面アンテナ１０５は、例えば、パッチアンテナでもよい。平面アンテナ１０５は、小型化されたパッチアンテナでもよい。この場合、平面アンテナ１０５は、例えば、横方向（図２の横方向）の片側の端部に短絡部（例えば、短絡板）を有し、横方向の長さ（高さ）が１／４波長であり、縦方向（図２の奥行方向）の長さ（幅）が１／２波長である片側短絡型パッチアンテナでもよい。平面アンテナ１０５は、例えば、横方向の片側の端部に短絡部（例えば、短絡ピン）を有し、横方向の長さ（高さ）が１／４波長であり、共振周波数に影響の少ない縦方向の幅が１／４波長よりも小さい板状逆Ｆ型アンテナ（ＰＩＦＡ、Planar Inverted-F Antenna）でもよい。各平面アンテナ１０５は、マイクロストリップまたはストリップライン等により同一の基盤上に形成されてもよい。
　タッチセンサ１０６と平面アンテナ１０５との間には、絶縁層が設けられている。これにより、平面アンテナ１０５とタッチセンサ１０６との電磁的な干渉を低減できる。当該絶縁層は、空気の層（空間）でもよい。また、当該絶縁層は、プラスチック、またはガラス等の層でもよい。これにより、タッチパネル１００の画面が押下された場合の強度を向上させることができる。
　制御部１０３は、平面アンテナ１０５からの信号の受信及び平面アンテナ１０５への信号の送信の少なくとも一方を、表示基盤１０１上の複数の表示素子１０２の間を介して有線または無線で行う。図２の例では、平面アンテナ１０５は、表示基盤１０１上の複数の表示素子１０２の間を通る支持部１０４により、表示基盤１０１に支持（固定）されている。複数の平面アンテナ１０５のうち少なくとも１つの平面アンテナ１０５と制御部１０３とは、例えば、導体（例えば、銅）を有する支持部１０４を導線として用いて直結給電（例えば、背面同軸給電（Coaxial Feed））方式により有線で接続されてもよい。
　複数の平面アンテナ１０５のうち少なくとも１つの平面アンテナ１０５と制御部１０３とは、例えば、電磁結合給電（例えば、スロット結合給電、または近接結合給電）方式により無線で接続されてもよい。なお、制御部１０３と平面アンテナ１０５とが電磁結合給電より接続される場合、支持部１０４は導体を有しない樹脂（例えば、プラスチック）により形成されてもよい。また、制御部１０３と平面アンテナ１０５とが電磁結合給電より接続される場合、タッチパネル１００は、支持部１０４を有しなくてもよい。この場合、各平面アンテナ１０５は同一の基盤上に形成され、当該基盤をタッチパネル１００の端部で支持してもよい。
　図３及び図４には、第１実施形態に係るタッチパネル１００の画面の一部を上から見た場合の各表示素子１０２及び各平面アンテナ１０５等の配置の一例がそれぞれ示されている。なお、タッチパネル１００の全ての表示素子１０２及び全ての平面アンテナ１０５を、図３と図４のいずれか一方の配置としてもよい。また、タッチパネル１００の１以上の表示素子１０２及び１以上の平面アンテナ１０５の組みのうち一部の数の組を図３の配置とし、残りの数の組を図４の配置としてもよい。
　図３及び図４では、図２の奥行方向が縦方向として示されている。そのため、図３及び図４の表示素子１０２Ａ－１、表示素子１０２Ｂ－１、表示素子１０２Ｃ－１、平面アンテナ１０５－１、及び支持部１０４Ａ－１の組は、図２の表示素子１０２Ａ、表示素子１０２Ｂ、表示素子１０２Ｃ、平面アンテナ１０５、及び支持部１０４Ａの組に相当する。同様に、図３及び図４の表示素子１０２Ａ－２、表示素子１０２Ｂ－２、表示素子１０２Ｃ－２、平面アンテナ１０５－２、及び支持部１０４Ａ－２の組も、図２の表示素子１０２Ａ、表示素子１０２Ｂ、表示素子１０２Ｃ、平面アンテナ１０５、及び支持部１０４Ａの組に相当する。
　図３の例、及び図４の例では、タッチパネル１００の画面の上側（情報処理装置１０のユーザ側）から見て各表示素子１０２と対向しない位置に平面アンテナ１０５が設けられている。これにより、各表示素子１０２による光が平面アンテナ１０５に遮られないため、各表示素子１０２の発光による表示画面をユーザに見せることができる。
　図３の例では、各平面アンテナ１０５は、タッチパネル１００の画面の上側から見てある表示素子１０２（例えば、表示素子１０２－１）と他の表示素子１０２（例えば、表示素子１０２－２）と間の位置に設けられている。また、図４の例では、各平面アンテナ１０５は、タッチパネル１００の画面の上側から見て各表示素子１０２Ａ－１、１０２Ａ－２、１０２Ｂ－１、１０２Ｂ－２、１０２Ｃ－１、１０２Ｃ－２のそれぞれに対向する位置に開口部１０５１Ａ－１、１０５１Ａ－２、１０５１Ｂ－１、１０５１Ｂ－２、１０５１Ｃ－１、１０５１Ｃ－２（以下で、区別する必要がない場合は、単に「開口部１０５１」と称する。）を有している。
　図５には、実施形態に係るタッチセンサ１０６の一例が示されている。図５には、実施形態に係るタッチセンサ１０６の一例として、投影型静電容量方式のタッチセンサが示されている。図５の例では、タッチセンサ１０６は、ガラス基板１０６２、横方向の透明電極層１０６３、接着材１０６４、横方向の透明電極層１０６５を有し、画面の表面に指等を近づけられた際の電極間の静電容量の変化によって接触を検知する。また、図６に示すように、タッチセンサ１０６は、各支持部１０４Ａ－１、１０４Ａ－２、１０４Ｂ－１、１０４Ｂ－２に応じた位置に各開口部１０６１Ａ－１、１０６１Ａ－２、１０６１Ａ－３、１０６１Ａ－４（以下で、区別する必要がない場合は、単に「開口部１０６１」と称する。）をそれぞれ有している。なお、制御部１０３と平面アンテナ１０５とが電磁結合給電より接続され、タッチパネル１００が支持部１０４を有しない場合には、タッチセンサ１０６は開口部１０６１を有しなくてよい。
　なお、タッチセンサ１０６は、平面アンテナ１０５よりも画面の奥側に設けられてもタッチパネル１００の画面に対する接触を検出できればよい。そのため、タッチセンサ１０６として、投影型静電容量方式に限らず、感圧式以外の任意の方式のタッチパネル用のタッチセンサを用いることができる。この場合、タッチセンサ１０６は、例えば、磁界を発生する専用のペンが画面に接触されると、電磁誘導による電磁エネルギーを受け取って位置を検出する電磁誘導方式等のタッチセンサでもよい。
　＜処理＞
　次に、図７を参照し、実施形態に係る制御部１０３の処理の一例について説明する。図７は、実施形態に係る制御部１０３の処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、制御部１０３は、タッチセンサ１０６によりタッチパネル１００の画面への接触（タッチ）を検出する。続いて、制御部１０３は、タッチセンサ１０６によりタッチされた画面上の位置を判定する（ステップＳ１０２）。
　続いて、制御部１０３は、タッチされた画面上の位置に対応する平面アンテナ１０５を無効化する（ステップＳ１０３）。ここで、制御部１０３は、タッチセンサ１０６によりタッチが検出された画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナ１０５を用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う。この場合、制御部１０３は、画面にタッチされている間、タッチされている位置から所定範囲（例えば、半径２ｃｍ以内）の各平面アンテナ１０５を不使用としてもよい。これにより、当該平面アンテナ１０５がダウンリンクの受信に使用されていた場合は、当該平面アンテナ１０５を不使用とすることにより受信信号のノイズを低減できる可能性があると考えられる。また、当該平面アンテナ１０５がアップリンクの送信に使用されていた場合は、当該平面アンテナ１０５を不使用とすることにより消費電力の無駄を低減できる。これは、ミリ波及びテラヘルツ波は、より周波数が低い電波と比較して、画面上の指等の物体を透過する際の減衰が大きいためである。
　＜＜アプリケーション毎の位置の平面アンテナ１０５を無効化する例＞＞
　制御部１０３は、アプリケーションプログラム毎に、タッチされる頻度が高い位置に対応する平面アンテナ１０５を予め無効化してもよい。この場合、制御部１０３は、画面上の各領域に対して、特定のアプリケーションプログラムによりタッチパネル１００の画面に表示が行われている際にタッチされた頻度を記録してもよい。そして、制御部１０３は、当該頻度（例えば、所定時間当たりの回数）が閾値以上である領域の平面アンテナ１０５を不使用とし、当該領域以外の領域に対応する平面アンテナ１０５を用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行ってもよい。これにより、図７のようにタッチされてから無効化する場合よりもさらにノイズの低減、及び省エネルギーを実現できる。
　＜＜ボタン等の位置の平面アンテナ１０５を無効化する例＞＞
　制御部１０３は、ボタン等のタッチされる可能性が高い位置に対応する平面アンテナ１０５を予め無効化してもよい。この場合、制御部１０３は、押下用のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部品が表示されている画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行ってもよい。これにより、図７のようにタッチされてから無効化する場合よりもさらにノイズの低減、及び省エネルギーを実現できる。
　（平面アンテナ１０５の配置密度を変える例）
　タッチパネル１００の画面上の各位置に対応して、平面アンテナ１０５の設置される密度が異なるようにしてもよい。この場合、例えば、画面における中心部の領域では、第１密度で複数の平面アンテナ１０５を設けてもよい。そして、画面における縁部の領域では、前第１密度よりも高い第２密度で複数の平面アンテナを設けてもよい。これにより、例えば、タッチパネル１００の画面で均一な密度で平面アンテナ１０５を設置する場合と比較して、指等により電波が遮蔽される頻度が低減されるため、ノイズの低減、及び省エネルギーを実現できる。これは、画面の端部に近いほど、ユーザにタッチされる頻度が比較的低いと考えられるためである。
　図８は、実施形態に係る平面アンテナ１０５の配置密度の一例を示す図である。図８の例では、画面の端からの距離に応じた３つの領域８０１、８１１、８２１毎に異なる密度で平面アンテナ１０５が設けられている。最も端側の領域８０１では、最も高い密度で平面アンテナ１０５が設けられている。そして、領域８０１よりも画面の中心に近い領域８１１では、領域８０１よりも低い密度で平面アンテナ１０５が設けられている。そして、画面の中心部の領域８２１では、領域８１１よりも低い密度で平面アンテナ１０５が設けられている。
　（第２実施形態）
　上述した例では、投影型静電容量方式、または電磁誘導方式のタッチセンサ１０６を用いる例について説明した。以下では、タッチセンサとして光センサを用いる例について説明する。なお、以下では、第２実施形態において第１実施形態と異なる部分のうち主なものについて説明する。なお、第１実施形態の各部と第２実施形態の各部は、適宜組み合わせて用いることができる。この場合、例えば、タッチパネル１００の画面の領域のうち一部の領域については、投影型静電容量方式、または電磁誘導方式のタッチセンサ１０６を用いる構成としてもよい。そして、タッチパネル１００の画面の領域のうち他の領域については、光センサによるタッチセンサを用いる構成としてもよい。
　図９から図１１を参照し、第２実施形態に係る情報処理装置１０のタッチパネル１００構成の一例について説明する。図９は、第２実施形態に係るタッチパネル１００の構成の一例を示す図である。
　図９の例では、図２の例と比較して、タッチセンサ１０６の代わりに光センサ２０１Ａ、及び光センサ２０１Ｂ（以下で、区別する必要がない場合は、単に「光センサ２０１」と称する。）を有している。なお、光センサ２０１は、「タッチセンサ」の一例である。図９の例では、表示基盤１０１上で、表示素子１０２が設置されていない位置に光センサ２０１が設けられている。光センサ２０１は、指等の物体が画面に接触したことを検出する。光センサ２０１は、例えば、フォトダイオードでもよい。光センサ２０１で検出された信号は、制御部１０３に送信される。
　図１０及び図１１は、第２実施形態に係る表示素子１０２、光センサ２０１及び平面アンテナ１０５の配置の一例を示す図である。図１０及び図１１には、第２実施形態に係るタッチパネル１００の画面の一部を上から見た場合の各表示素子１０２、各平面アンテナ１０５、及び光センサ２０１等の配置の一例がそれぞれ示されている。なお、タッチパネル１００の全ての表示素子１０２及び全ての平面アンテナ１０５を、図１０と図１１のいずれか一方の配置としてもよい。また、タッチパネル１００の１以上の表示素子１０２及び１以上の平面アンテナ１０５の組みのうち一部の数の組を図１０の配置とし、残りの数の組を図１１の配置としてもよい。
　図１０の例では、各平面アンテナ１０５は、タッチパネル１００の画面の上側から見てある表示素子１０２（例えば、表示素子１０２－１）及び光センサ２０１と、他の表示素子１０２（例えば、表示素子１０２－２）と間の位置に設けられている。また、図１１の例では、平面アンテナ１０５Ａ－１は、タッチパネル１００の画面の上側から見て表示素子１０２Ａ－１及び光センサ２０１に対向する位置に開口部２０５１Ａ－１を有している。
　制御部１０３は、表示素子１０２から青と赤の少なくとも一方を短期間発光（短パルス駆動）させ、指等の物体が存在するか否かを光センサ２０１により検出してもよい。これにより、例えば、表示画面のうち比較的暗い領域でもタッチを検出できる。これは、人の目は緑に対して感度が良く（高く）、青及び赤に対しては感度が比較的悪い（低い）ためである。
　また、制御部１０３は、タッチされた位置の表示素子１０２の発光の強度（輝度、明るさ）を増加させてもよい。これにより、例えば、当該表示素子１０２の発光は指等の物体に遮られるためユーザに眩しさを感じさせることを低減しながら、光センサ２０１による検出の精度を向上させることができる。この場合、制御部１０３は、タッチされた位置の表示素子１０２の青と赤の少なくとも一方の発光の強度を増加させてもよい。これにより、例えば、指等のタッチが行われなくなった際にユーザに眩しさを感じさせることを低減できる。
　また、表示素子１０２は、赤、緑、及び青の３つのＬＥＤに加え、赤外線を発光するＬＥＤ（ＩＲ－ＬＥＤ）を有してもよい。そして、制御部１０３は、ＩＲ－ＬＥＤを適宜発光させてもよい。これにより、例えば、ユーザに眩しさを感じさせることを低減しながら、光センサ２０１による検出の精度を向上させることができる。
　（第３実施形態）
　上述した例では、平面アンテナ１０５とは別体のタッチセンサ１０６または光センサ２０１を用いる例について説明した。以下では、平面アンテナ１０５をタッチセンサの少なくとも一部として用いる例について説明する。なお、以下では、第３実施形態において第１実施形態と異なる部分のうち主なものについて説明する。なお、第３実施形態の各部と、第１実施形態の各部及び第２実施形態の各部とは、適宜組み合わせて用いることができる。この場合、例えば、タッチパネル１００の画面の領域のうち一部の領域については、第１実施形態のタッチセンサ１０６及び第２実施形態の光センサ２０１の少なくとも一方を用いる構成としてもよい。そして、タッチパネル１００の画面の領域のうち他の領域については、平面アンテナ１０５によるタッチセンサを用いる構成としてもよい。
　図１３を参照し、第３実施形態に係る情報処理装置１０のタッチパネル１００構成の一例について説明する。図１３は、第３実施形態に係るタッチパネル１００の構成の一例を示す図である。
　図１３の例では、図２の例と比較して、タッチセンサ１０６を有しない点が異なる。これにより、例えば、部品数を削減することができる。また、図１３の例では、図２の例と比較して、制御部１０３の代わりに制御部２０３を有する点が異なる。第３実施形態に係る制御部２０３は、第１実施形態に係る制御部１０３の有する機能の少なくとも一部に加え、ＥＭＲ（Electro Magnetic Resonance）センサの機能を有する。したがって、第３実施形態に係る制御部２０３は、「タッチセンサ」の一例である。
　平面アンテナ１０５は、導体を有する。そのため、磁界を発生する専用のペン（タッチペン）または手指等がタッチパネル１００の画面に近づけられると、平面アンテナ１０５のアンテナ特性（特にインピーダンス特性）が電磁誘導により変化する。
　制御部２０３は、平面アンテナ１０５に接触された際のアンテナ特性の変化に基づき、タッチパネル１００への接触を検出する。この場合、制御部２０３は、平面アンテナ１０５のアンテナ特性が所定のパターンで変化した場合に、当該平面アンテナ１０５が接触されたと判定してもよい。また、制御部２０３は、複数の平面アンテナ１０５のうち、接触された平面アンテナ１０５に対応する位置を、タッチパネル１００の画面上の接触位置として判定してもよい。
　＜本開示の効果＞
　例えば、基地局を衛星等に載せることにより、基地局の設置コストを低減し、離島、僻地、飛行機内、船内でもブロードバンド通信を行えるようにする場合について検討する。ミリ波及びテラヘルツ波のような高周波数帯の電波を用いる場合、衛星等に搭載された遠距離の基地局と通信するためには、端末においてアンテナの総面積を増加（アンテナモジュールの大型化）させる必要がある。
　上述したように、本開示によれば、タッチパネル１００の画面の表面側の平面アンテナ１０５へ、マイクロＬＥＤ等の各表示素子（発光素子）１０２の間から給電等を行う。これにより、無線通信における通信可能な距離を増加させることができる。これは、アンテナの前に遮蔽物が無いようにしながら、端末のディスプレイがアンテナを兼用するため、アンテナモジュールの大型化が可能となるためである。
　以下で、本開示の実施形態の変形例について説明する。以下の各変形例は、本開示の実施形態に適宜組み合わせて実施されてもよい。
　＜変形例＞
　図１２は、情報処理装置１０の少なくとも一部（例えば、制御部１０３）をコンピュータとプログラムで実現する場合のコンピュータ１０００の構成の一例を示す図である。図１２の例では、コンピュータ１０００は、プロセッサ１００１、メモリ１００２、通信インターフェイス１００３を含む。これら各部は、バス等により接続されてもよい。メモリ１００２は、プログラム１００４の少なくとも一部を格納する。通信インターフェイス１００３は、他のネットワーク要素との通信に必要なインターフェイスを含む。
　プログラム１００４が、プロセッサ１００１及びメモリ１００２等の協働により実行されると、コンピュータ１０００により本開示の実施形態の少なくとも一部の処理が行われる。メモリ１００２は、ローカル技術ネットワークに適した任意のタイプのものであってもよい。メモリ１００２は、非限定的な例として、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体でもよい。また、メモリ１００２は、半導体ベースのメモリデバイス、磁気メモリデバイスおよびシステム、光学メモリデバイスおよびシステム、固定メモリおよびリムーバブルメモリなどの任意の適切なデータストレージ技術を使用して実装されてもよい。コンピュータ１０００には１つのメモリ１００２のみが示されているが、コンピュータ１０００にはいくつかの物理的に異なるメモリモジュールが存在してもよい。プロセッサ１００１は、任意のタイプのものであってよい。プロセッサ１００１は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：Digital Signal Processor）、および非限定的な例としてマルチコアプロセッサアーキテクチャに基づくプロセッサの１つ以上を含んでよい。コンピュータ１０００は、メインプロセッサを同期させるクロックに時間的に従属する特定用途向け集積回路チップなどの複数のプロセッサを有してもよい。
　本開示の実施形態は、ハードウェアまたは専用回路、ソフトウェア、ロジックまたはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。いくつかの態様はハードウェアで実装されてもよく、一方、他の態様はコントローラ、マイクロプロセッサまたは他のコンピューティングデバイスによって実行され得るファームウェアまたはソフトウェアで実装されてもよい。
　本開示はまた、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に有形に記憶された少なくとも１つのコンピュータプログラム製品を提供する。コンピュータプログラム製品は、プログラムモジュールに含まれる命令などのコンピュータ実行可能命令を含み、対象の実プロセッサまたは仮想プロセッサ上のデバイスで実行され、本開示のプロセスまたは方法を実行する。プログラムモジュールには、特定のタスクを実行したり、特定の抽象データ型を実装したりするルーチン、プログラム、ライブラリ、オブジェクト、クラス、コンポーネント、データ構造などが含まれる。プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態で望まれるようにプログラムモジュール間で結合または分割されてもよい。プログラムモジュールのマシン実行可能命令は、ローカルまたは分散デバイス内で実行できる。分散デバイスでは、プログラムモジュールはローカルとリモートの両方のストレージメディアに配置できる。
　本開示の方法を実行するためのプログラムコードは、１つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれてもよい。これらのプログラムコードは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、またはその他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはコントローラに提供される。プログラムコードがプロセッサまたはコントローラによって実行されると、フローチャートおよび／または実装するブロック図内の機能／動作が実行される。プログラムコードは、完全にマシン上で実行され、一部はマシン上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部はマシン上で、一部はリモートマシン上で、または完全にリモートマシンまたはサーバ上で実行される。
　プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例には、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光ディスク媒体、半導体メモリ等が含まれる。磁気記録媒体には、例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ等が含まれる。光磁気記録媒体には、例えば、光磁気ディスク等が含まれる。光ディスク媒体には、例えば、ブルーレイディスク、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＣＤ－ＲＷ（ReWritable）等が含まれる。半導体メモリには、例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））等が含まれる。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
　なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）
　タッチパネルと、
　前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子とを有する表示基盤と、
　前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
　前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
　前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御手段と、
を有する情報処理装置。
（付記２）
　前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第１表示素子と前記第２表示素子と間の位置に設けられる、
付記１に記載の情報処理装置。
（付記３）
　前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子の少なくとも一方に対向する位置に開口部を有する、
付記１または２に記載の情報処理装置。
（付記４）
　前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を通り、前記平面アンテナを支持する支持手段を有する、
付記１から３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記５）
　前記タッチセンサは、前記支持手段に応じた位置に開口部を有する、
付記４に記載の情報処理装置。
（付記６）
　前記制御手段は、前記支持手段の導体を介して、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
付記４または５に記載の情報処理装置。
（付記７）
　前記画面における中心部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に第１密度で複数の平面アンテナを有し、
　前記画面における縁部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に前記第１密度よりも高い第２密度で複数の平面アンテナを有する、
付記１から６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記８）
　前記制御手段は、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に設けられた複数の平面アンテナのうち、前記タッチセンサにより接触が検出された前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
付記１から７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記９）
　前記制御手段は、特定のアプリケーションプログラムにより前記画面に表示が行われている際に前記タッチセンサにより接触が検出される頻度が閾値以上である前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
付記１から８のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１０）
　前記制御手段は、押下用のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部品が表示されている前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
付記１から９のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１１）
　前記制御手段は、無線により、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
付記１から１０のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１２）
　前記タッチセンサと前記平面アンテナとの間に絶縁層を有する、
付記１から１１のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１３）
　前記タッチセンサは、投影型静電容量方式、及び電磁誘導方式の少なくとも一つにより、前記画面に対する接触を検出する、
付記１から１２のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１４）
　前記タッチセンサは、光センサにより、前記画面に対する接触を検出する、
付記１から１３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１５）
　前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第１表示素子の発光の強度を増加させる、
付記１４に記載の情報処理装置。
（付記１６）
　前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第１表示素子の青と赤の少なくとも一方の発光の強度を増加させる、
付記１５に記載の情報処理装置。
（付記１７）
　前記第１表示素子は、赤外線を発光する、
付記１４から１６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１８）
　前記タッチセンサは、前記平面アンテナに接触された際のアンテナ特性の変化に基づき、前記タッチパネルへの接触を検出する、
付記１から１７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
（付記１９）
　タッチパネルであって、
　前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子とを有する表示基盤と、
　前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
　前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
　前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御手段と、
を有するタッチパネル。
（付記２０）
　前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第１表示素子と前記第２表示素子と間の位置に設けられる、
付記１９に記載のタッチパネル。
　この出願は、２０２１年３月３０日に出願された日本出願特願２０２１－０５６６９５を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１　無線通信システム
１０　情報処理装置
１００　タッチパネル
１０１　表示基盤
１０２　表示素子
１０３　制御部
１０４　支持部
１０５　平面アンテナ
１０６　タッチセンサ
１０５１　開口部
１０６１　開口部
２０１　光センサ（タッチセンサ）
２０３　制御部（タッチセンサ）
２０　基地局

Claims (20)

  1. 　タッチパネルと、
    　前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子とを有する表示基盤と、
    　前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
    　前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
    　前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御手段と、
    を有する情報処理装置。
  2. 　前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第１表示素子と前記第２表示素子と間の位置に設けられる、
    請求項１に記載の情報処理装置。
  3. 　前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子の少なくとも一方に対向する位置に開口部を有する、
    請求項１または２に記載の情報処理装置。
  4. 　前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を通り、前記平面アンテナを支持する支持手段を有する、
    請求項１から３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  5. 　前記タッチセンサは、前記支持手段に応じた位置に開口部を有する、
    請求項４に記載の情報処理装置。
  6. 　前記制御手段は、前記支持手段の導体を介して、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
    請求項４または５に記載の情報処理装置。
  7. 　前記画面における中心部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に第１密度で複数の平面アンテナを有し、
    　前記画面における縁部の領域では、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に前記第１密度よりも高い第２密度で複数の平面アンテナを有する、
    請求項１から６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  8. 　前記制御手段は、前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側に設けられた複数の平面アンテナのうち、前記タッチセンサにより接触が検出された前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
    請求項１から７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  9. 　前記制御手段は、特定のアプリケーションプログラムにより前記画面に表示が行われている際に前記タッチセンサにより接触が検出される頻度が閾値以上である前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  10. 　前記制御手段は、押下用のＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部品が表示されている前記画面上の領域以外の領域に対応する平面アンテナを用いて、受信及び送信の少なくとも一方を行う、
    請求項１から９のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  11. 　前記制御手段は、無線により、前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を行う、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  12. 　前記タッチセンサと前記平面アンテナとの間に絶縁層を有する、
    請求項１から１１のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  13. 　前記タッチセンサは、投影型静電容量方式、及び電磁誘導方式の少なくとも一つにより、前記画面に対する接触を検出する、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  14. 　前記タッチセンサは、光センサにより、前記画面に対する接触を検出する、
    請求項１から１３のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  15. 　前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第１表示素子の発光の強度を増加させる、
    請求項１４に記載の情報処理装置。
  16. 　前記制御手段は、接触が検出された前記画面上の領域に対応する前記第１表示素子の青と赤の少なくとも一方の発光の強度を増加させる、
    請求項１５に記載の情報処理装置。
  17. 　前記第１表示素子は、赤外線を発光する、
    請求項１４から１６のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  18. 　前記タッチセンサは、前記平面アンテナに接触された際のアンテナ特性の変化に基づき、前記タッチパネルへの接触を検出する、
    請求項１から１７のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  19. 　タッチパネルであって、
    　前記タッチパネルの画面の一の画素である第１画素を表示する第１表示素子と、前記画面の第１画素とは異なる一の画素である第２画素を表示する第２表示素子とを有する表示基盤と、
    　前記画面に対する接触を検出するタッチセンサと、
    　前記表示基盤及び前記タッチセンサよりも前記画面の表面側であって、前記画面の上側から見て前記第１表示素子及び前記第２表示素子と対向しない位置に設けられた平面アンテナと、
    　前記平面アンテナからの信号の受信及び前記平面アンテナへの信号の送信の少なくとも一方を、前記第１表示素子と前記第２表示素子との間を介して行う制御手段と、
    を有するタッチパネル。
  20. 　前記平面アンテナは、前記画面の上側から見て前記第１表示素子と前記第２表示素子と間の位置に設けられる、
    請求項１９に記載のタッチパネル。
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