專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種包括光學式位置檢測部件的輸入裝置。
背景技術：
以往，作為輸入裝置提出了一種包括多個發(fā)光元件和多個受光元件的光學式位置檢測裝置(例如參照專利文獻I )。該裝置形成為四邊形框狀，在構成該四邊形框的一對L字狀部分中的一個上并列設有多個發(fā)光元件，在該一對L字狀部分中的另一個上并列設有多個與上述發(fā)光元件相對的受光元件。而且，該四邊形框狀的光學式位置檢測裝置沿著四邊形的顯示器的周緣設置，通過使筆在該四邊形框內移動，能夠輸入文字等信息，并將信息顯示在上述顯示器中。
即，在上述四邊形框內，利用上述多個發(fā)光元件使光成為以網(wǎng)格狀路徑行進的狀態(tài)，當使筆在該四邊形框內移動時，來自上述發(fā)光元件的光被筆尖遮擋，利用與上述發(fā)光元件相對的受光元件感知該遮光，從而檢測上述筆尖的軌跡(文字等輸入信息)。然后，將該軌跡作為信號輸出到上述顯示器中。
專利文獻1:日本專利第3682109號公報
上述光學式位置檢測裝置中的發(fā)光元件和受光元件存在一定程度的厚度，上述光學式位置檢測裝置將這些發(fā)光元件和受光元件并列設置成框狀，因此該框體會變厚。因此， 為了謀求上述框體的薄型化，本申請人提出并已經(jīng)申請了在框體中采用了光波導路的輸入裝置(例如日本特愿2011 — 139481號等)。
像圖7的(a)示出的示意性地表示該輸入裝置的俯視圖、圖7的(b)示出的將該輸入裝置進一步示意化而成的剖視圖[為了進一步示意化，示出的發(fā)光組件5及受光組件6 的位置與圖7的(a)不同]那樣，該輸入裝置包括具有輸入用空心部Stl的四邊形框狀的光波導路Wtl、及連接于該光波導路Wtl的發(fā)光組件5和受光組件6。上述發(fā)光組件5是在電路板上安裝發(fā)光元件而構成的，上述受光組件6是在電路板上安裝受光元件而構成的。而且， 這些光波導路Wtl、發(fā)光組件5和受光組件6設置在具有上述輸入用空心部Stl的四邊形框狀的保持板70的表面，并且被具有上述輸入用空心部Stl的四邊形框狀的保護板80覆蓋。
上述四邊形框狀的光波導路Wtl中，構成該四邊形框的一對L字狀部分中的一個L 字狀部分成為光出射側A，該一對L字狀部分中的另一個L字狀部分成為光入射側B。BP, 上述四邊形框狀的光波導路Wtl中，光出射用的芯2a以分成多個分支的狀態(tài)形成在四邊形框狀的下包層I的構成四邊形框的一對L字狀部分中的一個L字狀部分的表面，光入射用的多個芯2b以并列狀態(tài)形成在該一對L字狀部分中的另一個L字狀部分的表面，上包層3 以覆蓋這些芯2a、2b的狀態(tài)形成在上述下包層I的表面。光出射用的芯2a的前端面和光入射用的芯2b的前端面定位在上述一對L字狀部分的內側緣(四邊形框的內周緣)，而成為相互相對的狀態(tài)。并且，上包層3的覆蓋上述芯2a、2b的前端面的前端部形成為具有側截面形狀為大致1/ 4圓弧狀的曲面的凸狀的透鏡部3a。
在發(fā)光元件的發(fā)光部連接于光出射用的芯2a的后端部的狀態(tài)下將上述光波導路W0和發(fā)光組件5連接起來，在受光元件的受光部連接于光入射用的芯2b的后端部的狀態(tài)下 將上述光波導路Wtl和受光組件6連接起來。于是，來自上述發(fā)光元件的發(fā)光部的光H穿過 上述光出射用的芯2a，自芯2a前端部出射。利用該出射，上述光H自上述四邊形框狀的光 波導路Wtl的四邊形框內(輸入用空心部Stl)成為以網(wǎng)格狀路徑行進的狀態(tài)。然后，上述光H 自光入射用的芯2b的前端部入射，穿過該光入射用的芯2b到達上述受光元件的受光部。
上述受光元件通常大于發(fā)光元件，因此，受光組件6通常也大于發(fā)光組件5。另外， 上述光波導路Wtl通常形成得較薄。因此，在將受光組件6連接于光波導路Wtl的狀態(tài)下，存 在受光組件6向光波導路Wtl的下方(保持板70側)突出的情況。在這種情況下，如圖7的 (b)所示，將保持板70形成得較厚，在保持板70是與上述受光組件6相對應的部分形成貫 通孔70b或者凹部，通過向該貫通孔70b或者凹部中插入上述受光組件6的上述突出部分， 則上述受光組件6不會自上述保持板70的背面突出。另外，在該以往技術中，發(fā)光組件5 也向光波導路Wtl的下方稍稍突出，與上述受光組件6同樣相同，將該發(fā)光組件5的突出部 分插入到形成于保持板70的貫通孔70a或者凹部中。
但是，將上述輸入裝置載置在例如紙K上，用筆P向上述紙K的從如上所述光H以 網(wǎng)格狀路徑行進的上述輸入用空心部Stl露出的那部分輸入文字等時，若如上所述保持板70 形成得較厚，則上述光H會在距紙K的表面較高的位置行進，因此，即使輸入者出于停止輸 入的意圖使筆尖離開紙K的表面，但該筆尖仍會維持在遮光狀態(tài)，從而違背輸入者的意圖， 把筆尖離開該紙K表面的軌跡也輸入進去。因此，在停止輸入時，需要使筆尖較大程度地離 開紙K的表面，使輸入變得不流暢。所以在這一點上存在改善的余地。
因此，本發(fā)明人為了使上述光H在距紙K的表面較低的位置行進而發(fā)明了這樣的 輸入裝置如圖8中剖視圖所示，將光入射用的芯2b的后端部形成為傾斜45°的反射面 4b，在與該反射面4b的上方相對應的上包層3的表面部分配置上述受光組件6。另外，圖8 所示的構造是將光出射用的芯2a的后端部也形成為傾斜45°的反射面4a，在反射面4a上 方配置發(fā)光組件5。即,在該輸入裝置中，自發(fā)光兀件的發(fā)光部向下方發(fā)光，被光出射用的芯 2a的反射面4a向橫方向反射而改變了光路之后，光穿過該芯2a，自該芯2a前端部出射。然 后，該出射的光H在光波導路W1的四邊形框內(輸入用空心部S1)穿過后，自光入射用的芯 2b的前端部入射，并穿過該光入射用的芯2b，被該芯2b的反射面4b向上方反射而改變光 路，到達上述受光元件的受光部。在該輸入裝置中，由于受光組件6配置在光波導路W1上， 因此，受光組件6不會向光波導路W1的下方突出。因此，能夠將保持板7A形成得較薄，結 果，能夠降低在光波導路W1的四邊形框內行進的光H的高度位置。另外，在圖8中，附圖標 記8A是保護板。
但是，在該裝置中，由于光被上述反射面4a、4b反射，光損失會變大，所以在這一 點上存在改善的余地。發(fā)明內容
本發(fā)明即是鑒于這樣的情況而做成的，其目的在于提供一種不利用光路轉換就能 夠降低在框狀的光波導路的框內行進的光的高度位置的輸入裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的輸入裝置采用這樣的構造包括框狀的保持板；滿 足下述(A)條件的框狀的光波導路，其在該保持板的表面以與該保持半的框相對齊的方式設置；發(fā)光元件，其連接于該光波導路的光出射用的芯的后端部；受光元件，其連接于上述 光波導路的光入射用的芯的后端側，在其自身的上部側設有受光部，其自身的下端部位于 上述保持板側；條件(A)為，上述光波導路形成為框狀，在該框狀中互相面對的一側部分， 光出射用的芯形成為規(guī)定圖形，在該框狀中互相面對的另一側部分，光入射用的芯形成為 規(guī)定圖形，上述光出射用的芯的前端面和光入射用的芯的前端面定位于上述框狀的內側緣 并互相相對，上包層的覆蓋上述光出射用的芯的前端面及光入射用的芯的前端面的前端部 形成為透鏡部，使形成有上述光入射用的芯的光入射側的光波導路部分和上述受光元件上 下顛倒位置，上述受光部位于上述受光元件的下部側，上述受光元件的下端部位于比上述 光入射側的光波導路部分靠上方的位置，對于自上述發(fā)光元件發(fā)出的、經(jīng)過上述光出射用 的芯而自上包層的覆蓋該芯的前端面的透鏡部出射并在上述框狀的光波導路的框內行進 的光，將該光從上述保持板的背面起算的高度位置被設定得較低。
在本發(fā)明的輸入裝置中，使光入射側的光波導路部分和上述受光元件上下顛倒位 置，上述受光部位于上述受光元件的下部側，上述受光元件的下端部位于比上述光入射側 的光波導路部分靠上方的位置。因此，安裝有上述受光元件而成的受光組件不會向上述光 入射側的光波導路部分的上述保持板側(下側)突出，或者上述受光組件相對于上述光入射 側的光波導路部分在上下方向(高度方向)突出的突出量為，上述保持板側(下側)小于在與 該保持板側相反側(上側)。由此，不必將用于設置光波導路的保持板形成得很厚，就能夠使 在光波導路的框內行進的光從上述保持板的背面起算的高度位置很低。而且，由于不必利 用光路轉換，因此光損失不會變大。因此，將本發(fā)明的輸入裝置例如以上述保持板的背面接 觸于紙的方式載置在該紙上，用筆向上述紙的自上述光波導路的框內露出的部分輸入文字 等時，若使筆尖接觸于紙的表面，則筆尖擋住在上述光波導路的框內行進的光，能夠輸入文 字等，另一方面，若輸入者出于停止輸入的意圖使筆尖稍稍離開紙的表面，則筆尖會脫離上 述遮光狀態(tài)，不會進行輸入。即，在本發(fā)明的輸入裝置中，能夠按照輸入者的意圖合理地輸 入，從而能夠輸入得流暢。
特別是，在上述保持板的框狀中的至少光入射側的內周緣比上述光波導路的框狀 的內周緣向框狀的內側突出的情況下，能夠防止對受光元件的感知產生不良影響的、被上 述紙的表面反射的光入射到上包層的透鏡部。結果，能夠高精度地輸入。
另外，上述框狀的光波導路被框狀的保護板覆蓋，在該保護板的框狀中的至少光 入射側的內周緣比上述光波導路的框狀的內周緣向框狀的內側突出的情況下，能夠防止對 受光元件的感知產生不良影響的、來自光波導路的上方的光入射到上包層的透鏡部。結果， 能夠更高精度地合理地輸入。


圖1示意地表示本發(fā)明的輸入裝置的第I實施方式，圖1的(a)是其俯視圖，圖1 的(b)是更加示意地表示的剖視圖。
圖2是示意地表示受光組件的一例子的立體圖。
圖3的(a) 圖3的(C)是示意地表示上述輸入裝置制作方法的一例子的說明圖。
圖4的(a) 圖4的(C)是接著上述圖3所示的工序示意地表示輸入裝置制作方 法的說明圖。
圖5的(a) 圖5的(b)是接著上述圖4所示的工序示意地表示輸入裝置制作方 法的說明圖。
圖6是更加示意地表示本發(fā)明的輸入裝置的第2實施方式的剖視圖。
圖7不意地表不以往的輸入裝置，圖7的(a)是其俯視圖，圖7的(b)是更加不意 地表示的剖視圖。
圖8是示意地表示利用本發(fā)明的輸入裝置的發(fā)明過程中發(fā)明的輸入裝置的剖視 圖。
具體實施方式
接著，根據(jù)附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。
圖1的(a)是示意地表示本發(fā)明的輸入裝置的第I實施方式的俯視圖。圖1的(b) 是為了易于理解而更加示意化表示上述輸入裝置的剖視圖[為了進一步示意化，示出的發(fā) 光組件5及受光組件6的位置與圖1的(a)不同]。本實施方式的輸入裝置對于之前說明的 圖7的(a)、圖7的(b)所示的以往的輸入裝置，形成有光入射用的芯2b的光入射側B的光 波導路部分上下顛倒地設置，使上包層3位于下側(保持板7側)。隨之，上述受光組件6也 上下顛倒，由此，該受光組件6不會向光波導路W的光入射側B的光波導路部分的下側(保 持板7側)突出，或者上述受光組件6相對于光入射側B的光波導路部分在高度方向(上下 方向)突出的突出量，在下側(保持板7側)小于在上側(保持板7側的相反側)[另外，在圖1的(b)中表示了稍稍向下側突出的狀態(tài)]。因此，不必將用于設置光波導路W的保持板7 形成得很厚，就能夠使在光波導路W的四邊形框內行進的光H的從上述保持板7的背面起 算的高度位置降得很低。另外，上述發(fā)光組件5及上述受光組件6的向光波導路W的下方 突出的突出部分與上述以往的輸入裝置同樣，插入到形成于保持板7的貫通孔7a、7b或者 凹部中。
將該構造的輸入裝置例如以上述保持板7的背面接觸于紙K的方式載置在紙K 上，用筆P向上述紙K的自上述光波導路W的四邊形框內露出的部分輸入文字等時，若使筆 尖接觸于紙K的表面，則筆尖對在上述光波導路W的四邊形框內行進的光H進行遮擋，從而 能夠輸入文字等，另一方面，若輸入者出于停止輸入的意圖使筆尖稍稍離開紙K的表面，則 筆尖會脫離上述遮光狀態(tài)，從而不會進行輸入。即，在上述輸入裝置中，能夠按照輸入者的 意圖合理地輸入，從而能夠輸入得流暢。
并且，在該實施方式中，保持板7的四邊形框狀的內周緣及保護板8的四邊形框狀 的內周緣比上述光波導路W的四邊形框狀的內周緣向四邊形框狀的內側突出。因此，利用 上述保持板7的內周緣，能夠防止對受光組件6的受光元件的感知產生不良影響的被紙K 的表面反射的光入射到上包層3的透鏡部3a。另外，利用上述保護板8的內周緣，能夠防止 對受光組件6的受光元件的感知產生不良影響的來自光波導路W的上方的光入射到上包層 3的透鏡部3a?；谶@些結果，文字等的輸入精度上升。
更詳細地說明，上述光波導路W是通過分別制作帶狀的光波導路部分，并將這些 帶狀的光波導路部分連接成四邊形框狀而制成的。另外，在該實施方式中，上述帶狀的各光 波導路部分的端緣形成為臺階部，在利用該臺階部定位的狀態(tài)下，使相鄰的光波導路部分 相連接。于是，上述四邊形框狀的光波導路W的框內成為四邊形狀的輸入用空心部(窗部)S。
上述形成為四邊形框狀的上述光波導路W中，構成該四邊形框的一對L字狀部分 中的一側部分成為光出射側A，該一對L字狀部分中的另一側部分成為光入射側B。在光出 射側A中，光出射用的芯2a以分支成多個的狀態(tài)形成在下包層I的表面，并且，以覆蓋該光 出射用的芯2a的狀態(tài)形成上包層3。在光入射側B中，在使上包層3位于下側(保持板7 側)的狀態(tài)下，使光入射用的多個芯2b以并列狀態(tài)形成在該上包層3的表面，并且，以覆蓋 該光入射用的芯2b的狀態(tài)形成下包層I。而且，光出射用的芯2a的前端面和光入射用的 芯2b的前端面定位在上述一對L字狀部分的內側緣(四邊形框的內周緣)，而成為相對的狀 態(tài)。在該實施方式中，光出射用的芯2a的前端部和光入射用的芯2b的前端部形成為具有俯 視形狀為大致I / 2圓弧狀的曲面的凸狀的透鏡部，覆蓋該透鏡部的上包層3的前端部形 成為具有側剖截面形狀為大致I / 4圓弧狀的曲面的凸狀的透鏡部3a。另外，在該實施方 式中，由于下包層I的厚度與上包層3的厚度不同，因此，光出射用的芯2a的高度位置與光 入射用的芯2b的高度位置不同，但利用上包層3的透鏡部3a的折射作用，能夠合理地傳播 光。另外,在圖1的(a)中，用虛線表示芯2a、2b，虛線的粗細表示芯2a、2b的粗細。另外， 在圖1的(a)、圖1的(b)中，省略圖示了芯2a、2b的數(shù)量。
另外，光出射用的芯2a的后端部及光入射用的芯2b的后端部定位于上述四邊 形框狀的角部外側。而且，在光出射用的芯2a的后端部連接有發(fā)光組件5，在光入射用 的芯2b的后端部連接有受光組件6。發(fā)光組件5是通過將VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser)等發(fā)光元件安裝于玻璃環(huán)氧基板等電路板而制成的，該發(fā)光元 件的發(fā)光部連接于上述光出射用的芯2a的后端部。另外，上述受光組件6是通過將CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)傳感器等受光兀件安裝于玻璃環(huán)氧基板等 電路板而制成的，該受光元件的受光部連接于上述光入射用的芯2b的后端部。
該連接狀態(tài)的受光組件6例如像圖2表示的其立體圖那樣，長方形板狀的發(fā)光元 件6a安裝在長方形板狀的電路板6b的表面。在上述發(fā)光元件6a表面的下部側形成有與 上述光入射用的芯2b [參照圖1的(a)、圖1的(b)]的后端部相連接的受光部6c，在該發(fā) 光元件6a的表面的上部側形成有多個受光元件焊盤6d。在上述電路板6b的表面的上部 側形成有多個電路板焊盤6e。而且，上述發(fā)光元件6a的受光元件焊盤6d與上述電路板6b 的電路板焊盤6e利用接合線6f電連接。
而且，如圖1的(a)、圖1的(b)所示，連接有上述發(fā)光組件5和受光組件6的光波 導路W設置在具有上述輸入用空心部S的四邊形框狀的保持板7的表面，并且光波導路W 被具有上述輸入用空心部S的四邊形框狀的保護板8覆蓋。這樣地構成上述輸入裝置。
在該構造的輸入裝置中，來自上述發(fā)光組件5的發(fā)光元件的光通過上述光出射用 的芯2a，經(jīng)過芯2a前端的透鏡部，自覆蓋該透鏡部的上包層3的透鏡部3a的表面出射。該 出射的光H利用該出射在上述四邊形框狀的光波導路W的輸入用空心部S內的區(qū)域中成為 以網(wǎng)格狀路徑行進的狀態(tài)。利用上述光出射用的芯2a前端的透鏡部及覆蓋該透鏡部的上 包層3的透鏡部3a的折射作用，能夠抑制該以網(wǎng)格狀路徑行進的光H發(fā)散。而且，像之前 說明的那樣，使上述以網(wǎng)格狀路徑行進的光H的從上述保持板7的背面起算的高度位置降 低。于是，上述光H透射光入射側B的上包層3的透鏡部3a，經(jīng)過光入射用的芯2b前端的 透鏡部，通過上述光入射用的芯2b，到達上述受光組件6的受光元件。利用上述上包層3的透鏡部3a及上述光入射用的芯2b前端的透鏡部的折射作用，使入射到上述光入射用的芯 2b的光會聚成束。
然后，在使用上述輸入裝置輸入信息時，例如像之前說明的那樣，將上述輸入裝置 以上述保持板7的背面與紙K接觸的方式載置在紙K上，在使筆尖接觸于如上所述地上述 紙K的供光H以網(wǎng)格狀路徑行進的自上述輸入用空心部S露出的表面部分的狀態(tài)下，使筆 尖移動。利用該筆尖移動，上述以網(wǎng)格狀路徑行進的光H被上述筆尖遮擋住，通過由上述受 光組件6的受光元件感知該遮光，來檢測上述筆尖的軌跡。該筆尖的軌跡則成為文字、圖、 符號等輸入信息。另外，若使筆尖離開紙K的表面，則會脫離上述遮光狀態(tài)，不會進行輸入。 此時，以網(wǎng)格狀路徑行進的光H的從上述紙K的表面起算的高度位置(距上述保持板7的背 面的高度位置)降低，因此，若使筆尖稍稍離開紙K的表面，就能夠脫離上述遮光狀態(tài)，不會 進行輸入，從而能夠輸入得流暢。
在此，從不對紙K產生偏移影響的方面考慮，上述以網(wǎng)格狀路徑行進的光H的從上 述保持板7的背面起算的高度位置優(yōu)選設定為O. 2mm以上，從能夠如上所述地輸入流暢的 方面考慮，該高度位置優(yōu)選設定為1. 5mm以下。
該輸入裝置例如與個人計算機(以下稱作“個人計算機”)一同使用。即，在上述個 人計算機的顯示器中顯示資料等信息，向該顯示的信息中增加文字、圖、符號等信息的情況 下，如上所述，在上述輸入裝置的輸入用空心部S內的區(qū)域中用筆P輸入上述文字等信息。 利用該筆輸入，該筆尖的軌跡能夠被上述輸入裝置檢測到，并且作為信號利用無線或者連 接線纜傳送到上述個人計算機，在上述顯示器上顯示出來。于是，由上述輸入裝置輸入的文 字等信息以與上述資料等信息重疊的狀態(tài)顯示在上述顯示器上。
為了使由上述輸入裝置的輸入用空心部S輸入的文字等顯示在與該輸入的位置 相對應的顯示器的位置，在此處使用的上述個人計算機中裝入有這樣的軟件(程序)，即，將 輸入裝置的輸入用空心部S內區(qū)域的坐標轉換為顯示器屏幕的坐標，并將由輸入裝置輸入 的文字等顯示在顯示器上。另外，上述資料等信息通常預先存儲在上述個人計算機內的硬 盤、外部的USB存儲器等信息存儲介質中，自該信息存儲介質輸出。于是，顯示在上述顯示 器上的由上述資料等信息與由上述輸入裝置輸入的文字等信息重疊而成的信息能夠存儲 在上述信息存儲介質中。
作為上述輸入裝置的其他使用方法，能夠列舉出用作利用其位置檢測功能來檢測 觸摸面板中的手指觸碰位置的檢測部件。即，將四邊形框狀的上述輸入裝置沿著觸摸面板 屏幕的周緣部設置來使用。通過這樣地使用方法，若用手指觸到觸摸面板的屏幕時，則能夠 由受光組件6的受光元件感知到該手指的遮光，從而檢測該手指所觸碰的位置(坐標)。
接著，說明上述輸入裝置的制作方法的一例子。在該實施方式中，通過分別制作 該四邊形框狀的各邊帶狀的光波導路部分，并將這些帶狀的光波導路部分連接成四邊形框 狀，來制作四邊形框狀的光波導路W。另外，在光波導路W的制作方法的說明中所引用的圖 3的(a) 圖3的(C)、圖4的(a) 圖4的(C)圖示了相當于圖1的(a)的X — X截面(光 入射側B的光波導路部分的截面)的部分。
首先，準備用于形成帶狀的光波導路部分的基板10[參照圖3的(a)]。作為該基 板10的形成材料，例如能夠列舉出金屬、樹脂、玻璃、石英、硅等。
接著，如圖3的(a)所示，在上述基板10的表面形成帶狀的下包層I。該下包層I能夠以感光性樹脂作為形成材料而利用光刻法形成。下包層I的厚度例如設定在5 μ m 50 μ m的范圍內ο
接著，如圖3的(b)所示，在光波導路的相當于光出射側A[參照圖1的(a)]的部分中，利用光刻法在上述下包層I的表面形成上述圖形的光出射用的芯2a，在光波導路的相當于光入射側B[參照圖1的(a)]的部分中，利用光刻法在上述下包層I的表面形成上述圖形的光入射用的芯2b。作為這些光出射用的芯2a及光入射用的芯2b的形成材料，可采用比上述下包層I及下述上包層3 [參照圖4的(b)]的形成材料折射率高的感光性樹脂。另外，由于圖3的(b)是光入射側B的剖視圖，因此，在該圖3的(b)中未圖示光出射用的芯2a。這一點在下述的圖4的(a) 圖4的(C)中也是同樣的。
在此，如圖3的(C)所示，準備上包層形成用的具有透光性的成形模具20。在該成形模具20中形成有具有與上包層3 [參照圖4的(b)]的表面形狀相對應的模面的凹部21。 于是，使該凹部21處于上方地將成形模具20設置在成形載物臺(未圖示)上，向該凹部21 中填充作為上包層3的形成材料的感光性樹脂3A。
接著，如圖4的(a)所示，將在上述下包層I的表面形成圖形而成的光出射用的芯 2a和在上述下包層I的表面形成圖形而成的光入射用的芯2b分別定位于上述成形模具20 的凹部21，在這種情況下，將上述下包層I按壓于上述成形模具20，將上述光出射用的芯2a 和光入射用的芯2b浸在作為上包層3的形成材料的感光性樹脂3A內。然后，在該狀態(tài)下， 將紫外線等輻照線透透過上述成形模具20照射到上述感光性樹脂3A上，從而將該感光性樹脂3A曝光。利用該曝光，使上述感光性樹脂3A固化，從而形成具有透鏡部3a的上包層 3，其中透鏡部3a形成有上包層3的與光出射用的芯2a的前端部相對應的部分和與光入射用的芯2b的前端部相對應的部分。
接著，如圖4的(b)[與圖4的(a)上下顛倒地圖示]所示，將上述上包層3自上述成形模具20脫模。此時，在光出射側A[參照圖1的(a)]中與上述基板10、下包層I和光出射用的芯2a—同脫模，在光入射側B[參照圖1的(a)]中與上述基板10、下包層I和光入射用的芯2b —同脫模。
然后，如圖4的(C)所示，將上述基板10[參照圖3的(b)]自下包層I剝離。利用該剝離，得到由下包層1、光出射用的芯2a以及上包層3構成的光出射側A的帶狀的光波導路部分、和由下包層1、光入射用的芯2b以及上包層3構成的光入射側B的帶狀的光波導路部分。
在此，如圖5的(a)中俯視圖所示，準備具有輸入用空心部S的四邊形框狀的保持板7。作為該保持板7的形成材料，例如能夠列舉出金屬、樹脂、玻璃、石英、硅等。其中，在善于保持平面性的方面，優(yōu)選不銹鋼。保持板7的厚度設定為例如O. 5mm左右。
然后，如圖5的(b)所示，在上述四邊形框狀的保持板7的表面以四邊形框狀粘貼上述帶狀的光波導路部分。此時，在光出射側A，在保持板7的表面粘貼下包層I [參照圖1 的(b)]，在光入射側B，在保持板7的表面粘貼上包層3 [參照圖1的(b)]。這樣，就是在上述四邊形框狀的保持板7的表面制作四邊形框狀的光波導路W。
接著， 如圖1的(a)所示，將上述發(fā)光組件5連接于光出射用的芯2a的后端部，將上述受光組件6連接于光入射用的芯2b的后端部。此時，如圖1的(b)所示，在上述保持板 7的與上述發(fā)光組件5和受光組件6相對應的表面部分分別形成貫通孔7a、7b或者凹部，上述發(fā)光組件5及上述受光組件6的向該貫通孔7a、7b或者凹部中分別插入向光波導路W 的下方突出的突出部分。之后，用四邊形框狀的保護板8覆蓋上述上包層3的除透鏡部3a 之外的頂面以及上述發(fā)光組件5和受光組件6。作為該保護板8的形成材料，例如能夠列舉出樹脂、金屬、玻璃、石英、硅等。例如若保護板8為金屬制，則厚度設定為O. 5mm左右，若保護板8為樹脂制，則厚度設定為O. 8mm左右。如此。能夠制作圖1的(a)、圖1的(b)所示的輸入裝置。
圖6是表示本發(fā)明的輸入裝置的第2實施方式的剖視圖。該實施方式的輸入裝置對于上述第1實施方式[參照圖1的(a)、圖1的(b)]，上下顛倒地設置形成有光出射用的芯2a的光出射側A的光波導路部分，隨之，上述發(fā)光組件5也上下顛倒地設置。除此之外的部分與上述第I實施方式是同樣的，對同樣的部分標注相同的附圖標記。
在本實施方式中，與上述第I實施方式同樣，能夠降低在光波導路W的四邊形框內行進的光的高度位置。另外，由于發(fā)光組件5的突出部分位于上側，因此，不必在保持板7 中形成供該突出部分插入的貫通孔7a[參照圖1的(b)]或者凹部。
另外，在上述各實施方式中，使保持板7的四邊形框狀的內周緣和保護板8的四邊形框狀的內周緣比光波導路W的四邊形框狀的內周緣向四邊形框狀的內側突出，但也可以使上述保持板7及保護板8中任一個的內周緣比上述光波導路W的內周緣向四邊形框狀的內側突出，另一個的內周緣位置與上述光波導路W的內周緣大致齊平，或者使上述保持板7 及保護板8這兩者的內周緣位置與上述光波導路W的內周緣大致齊平。另外，在上述各實施方式中，保持板7及保護板8的內周緣的光出射側A和光入射側B均比上述光波導路W 的內周緣向四邊形框狀的內側突出，但也可以僅使光入射側B突出。
另外，在上述各實施方式中，作為信息輸入方法的一例子，列舉了使用筆(書寫工具)P記入到紙K上的方法，但若不必記入到紙K上，則也可以替代筆P，例如使用較細的棒體、手指等輸入。
并且，在上述各實施方式中，作為輸入裝置使用方法的一例子，列舉了與個人計算機一同使用，將向上述輸入裝置的輸入信息顯示在上述個人計算機的顯示器中的方法，但也可以取而代之，對上述輸入裝置或者上述顯示器付與上述各實施方式的個人計算機的功能同樣的功能，從而不使用個人計算機就顯示在顯示器上。
接著，同時使用實施例與比較例進行說明。但是，本發(fā)明并不應限定于實施例。
實施例1
下包層的形成材料
成分A:含有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(大賽璐化學工業(yè)公司制、EHPE3150)75質量份。
成分B :含有環(huán)氧基的丙烯酸類聚合物(日油公司制 G - 0150M)25質量份。
成分C :光產酸劑(San — Apro公司制、CPI — 200K) 4質量份。
通過將這些成分A C與紫外線吸收劑(Ciba Japan公司制、TINUVIN479)5質量份一同溶解于55質量份的環(huán)已酮(溶劑)中，調制出下包層的形成材料。
芯的形成材料
成分D :含有雙酚A骨架的環(huán)氧樹脂(Japan環(huán)氧樹脂公司制、157S70) 85質量份。
成分E :含有雙酹A骨架的環(huán)氧樹脂(Japan環(huán)氧樹脂公司制、Epikote828) 5質量份。
成分F :含有環(huán)氧基的苯乙烯類聚合物(日油公司制、■^ 一 7G-0250SP)10質量份。
通過將這些成分D F和4質量份上述成分C 一同溶解于乳酸乙基中，調制出芯的形成材料。_9] 上包層的形成材料
成分G :含有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(艾迪科公司制、EP4080E) 100質量份。
通過該成分G和上述成分C 2質量份混合，調制出上包層的形成材料。
光波導路部分的制作
在不銹鋼制基板(厚度50 μ m)的表面涂敷上述下包層的形成材料之后，進行 1600C X兩分鐘的加熱處理，形成感光性樹脂層。接著，向上述感光性樹脂層照射紫外線， 進行累積光量IOOOmJ / cm2的曝光，形成厚度20 μ m的下包層(波長為830nm的折射率1.510)。
接著，在上述下包層的表面涂敷上述芯的形成材料之后，進行170°C X3分鐘的加熱處理，形成感光性樹脂層。接著，隔著掩模(間隙ΙΟΟμπι)照射紫外線，進行累積光量 3000mJ / cm2的曝光。接著,進行120°C X 10分鐘的加熱處理。之后,通過使用顯影液(Y — 丁內酯)進行顯影，在將未曝光部分溶解除去之后，進行120°C X5分鐘的干燥處理。由此， 在光出射側，將光出射用的芯(波長為830nm的折射率1. 570)形成圖形，在光入射側，將光入射用的芯(波長為830nm的折射率1. 570)形成圖形。光出射用的芯和光入射用的芯的尺寸為覽度30 u HiX聞度(厚度)50 u m。
在此，準備上包層形成用的具有透光性的成形模具。在該成形模具中形成有具有與上包層的表面形狀相對應的模面的凹部。于是，使該凹部處于上方地將成形模具設置在成形載物臺上，向該凹部中填充上述上包層的形成材料。
接著，將在上述下包層的表面形成圖形而成的光出射用的芯和在上述下包層的表面形成圖形而成的光入射用的芯相對于上述成形模具的凹部定位，在這種情況下，將上述下包層按壓于上述成形模具，將上述光出射用的芯和光入射用的芯浸在上述上包層的形成材料內。然后，在該狀態(tài)下，透過上述成形模具對上述上包層的形成材料照射紫外線，進行累積光量SOOOmJ / cm2的曝光 ，從而形成有凸狀的透鏡部的、厚度(距下包層的表面的厚度) 600 μ m的上包層，其中凸狀的透鏡部包含上包層的與光出射用的芯的前端部相對應的部分和與光入射用的芯的前端部相對應的部分。該凸狀的透鏡部具有側截面形狀為大致I / 4 圓弧狀的透鏡曲面(曲率半徑1. 4mm)ο
接著，將上述上包層自上述成形模具脫模。此時，與上述基板、下包層以及芯一同脫模。
然后，將上述基板自下包層剝離。通過該剝離，得到由下包層、光出射用的芯以及上包層構成的光出射用的帶狀的光波導路部分和由下包層、光入射用的芯以及上包層構成的光入射用的帶狀的光波導路部分。
輸入裝置的制作
接著，將 安裝有發(fā)光元件[Optowell公司制、SH85 一 2S001 (VCSEL)]的發(fā)光組件連接于光出射用的芯的后端部，將安裝有受光元件[Panavision Imagig, LLC公司制、LIS - 500 (CMOS圖像傳感器)]的受光組件連接于光入射用的芯的后端部。然后，測定在該連接的狀態(tài)下的上述發(fā)光組件及受光組件的、自上包層的上表面的突出量及自下包層的下表面的突出量。結果，上述發(fā)光組件并未自上包層的上表面突出，自下包層的下表面的突出量為400 μ m。另外，上述受光組件并未自上包層的上表面突出，自下包層的下表面的突出量為900 μ m。
在此，準備四邊形框狀的不銹鋼制保持板(厚度O. 5mm)。該保持板的輸入用空心部做成縱30cmX橫30cm的四邊形。然后，在上述保持板的表面中的、上述輸入用空心部的外側部分，粘貼連接有上述發(fā)光組件或者受光組件的上述帶狀的光波導路部分。此時，在光出射側，在保持板的表面粘貼下包層，在光入射側，在保持板的表面粘貼上包層。另外，在上述保持板的與上述發(fā)光組件相對應的表面部分形成貫通孔，向該貫通孔中插入上述發(fā)光組件的自下包層的下表面突出的突出部分。之后，用四邊形框狀的不銹鋼制保護板(厚度O. 5mm) 覆蓋上述上包層的除透鏡部之外的頂面以及上述發(fā)光組件和受光組件，從而得到輸入裝置 [參照圖1的(a)、圖1的(b)]。
實施例2 _3] 輸入裝置的制作
對于上述實施例1，光出射側也與光入射側同樣地在保持板的表面粘貼上包層(參照圖6)。除此之外的部分與上述實施例1是同樣的。
比較例
輸入裝置的制作
對于上述實施例1，光出射側也與光入射側同樣地在保持板的表面粘貼光波導路部分的下包層[參照圖7的(a)、圖7的(b)]。但是，在該比較例中，由于自下包層的下表面突出的受光組件的突出量較大，因此，作為上述保持板使用厚度為1. 2mm的材料。
出射光的高度位置
在上述實施例1、2及比較例的輸入裝置中，實施例1、2的保持板的厚度為O. 5mm, 比較例的保持板的厚度為1. 2mm,因此，實施例1、2的光波導路的高度位置處于比比較例的光波導路的高度位置低的位置。即，可知實施例1、2的在光波導路的框內行進的光的高度位置低于比較例的在光波導路的框內行進的光的高度位置。
輸入裝置的工作確認
進一步，準備個人計算機。在該個人計算機中裝入有這樣的軟件(程序)，即，將上述實施例1、2及比較例的輸入裝置的四邊形框狀的光波導路的輸入用空心部內區(qū)域的坐標轉換為顯示器屏幕的坐標，從而將由輸入裝置輸入的文字等顯示在顯示器上。另外，上述個人計算機為了能夠接收來自上述輸入裝置的無線組件的電波(信息)而包括接收部件，將上述個人計算機和輸入裝置以能夠利用無線傳送信息的方式連接起來。
而且，將上述實施例1、2及比較例的輸入裝置以使其不銹鋼制保持板處于下方的方式載置在紙上。接著，用筆向自上述輸入用空心部內的區(qū)域露出的上述紙輸入文字。結果，在上述實施例1、2中，若使筆尖與紙的表面稍稍分開，則輸入中止，從而能夠流暢地輸入。相對于此，在比較例中，若不使筆尖與紙的表面較大程度地分開，就無法終止輸入，則輸入不流暢。輸入不自然。
產業(yè)上的可利用件
本發(fā)明的輸入裝置能夠向顯示在顯示器上的資料等添寫文字、圖、符號等新的信息，能夠應用于檢測觸摸面板上的手指觸碰位置的檢測部件。
權利要求
1.一種輸入裝置，其特征在于， 該輸入裝置包括 框狀的保持板； 滿足下述條件(A)的框狀的光波導路，其在該保持板的表面以與該保持板的框相對齊的方式設置； 發(fā)光元件，其連接于該光波導路的光出射用的芯的后端部； 受光元件，其連接于上述光波導路的光入射用的芯的后端側，在其自身的上部側設有受光部，其自身的下端部位于上述保持板側； 上述條件(A)為，上述光波導路形成為框狀，在該框狀中互相面對的一側部分上，光出射用的芯形成為規(guī)定圖形，在該框狀中互相面對的另一側部分上，光入射用的芯形成為規(guī)定圖形，上述光出射用的芯的前端面和光入射用的芯的前端面定位于上述框狀的內側緣并互相面對，上包層的覆蓋上述光出射用的芯的前端面及光入射用的芯的前端面的前端部形成為透鏡部， 使形成有上述光入射用的芯的光入射側的光波導路部分和上述受光元件上下顛倒位置，上述受光部位于上述受光元件的下部側，上述受光元件的下端部位于比上述光入射側的光波導路部分靠上方的位置，對于自上述發(fā)光元件發(fā)出的、經(jīng)過上述光出射用的芯而自上包層的覆蓋該芯的前端面的透鏡部出射的、在上述框狀的光波導路的框內行進的光，將該光從上述保持板的背面起算的高度位置設定得較低。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸入裝置，其中， 上述保持板的框狀中的至少光入射側的內周緣比上述光波導路的框狀的內周緣向框狀的內側突出。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的輸入裝置，其中， 上述框狀的光波導路被框狀的保護板覆蓋，該保護板的框狀中的至少光入射側的內周緣比上述光波導路的框狀的內周緣向框狀的內側突出。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸入裝置。該輸入裝置不利用光路轉換就能夠降低在框狀的光波導路的框內行進的光的高度位置。該輸入裝置包括四邊形框狀的保持板(7)；四邊形框狀的光波導路(W)，其具有四邊形狀的輸入用空心部(S)；發(fā)光組件(5)，其安裝有連接于該光波導路(W)的光出射用的芯(2a)的后端部的發(fā)光元件；受光組件(6)，其安裝有連接于上述光波導路(W)的光入射用的芯(2b)的后端部的受光元件；形成有光入射用的芯(2b)的光入射側(B)的光波導路部分上下顛倒地設置，使上包層(3)位于下側(保持板(7)側)。隨之，上述受光組件(6)也上下顛倒位置，由此，受光組件(6)相對于光波導路(W)的光入射側(B)的光波導路部分在高度方向突出的突出量在下側(保持板(7)側)小于在上側(保持板(7)側的相反側)。
文檔編號G06F3/042GK103034371SQ20121035722
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月21日 優(yōu)先權日2011年10月7日
發(fā)明者水谷道, 柴田直樹, 清水裕介 申請人:日東電工株式會社