JP2014197365A

JP2014197365A - 無線送信機能付き電子下敷き

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Publication number: JP2014197365A
Application number: JP2013087941A
Authority: JP
Inventors: 裕介清水; Yusuke Shimizu; 良真吉岡; Yoshimasa Yoshioka
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2013-03-08
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2033-04-19
Also published as: CN104813264A; US9213442B2; TW201437886A; JP5513654B1; EP2930596A1; EP2930596A4; TWI463379B; WO2014136482A1; US20150035802A1

Abstract

【課題】筆記具で用紙に書き込む際に、その筆記具を持つ手の小指やその付け根部分等の不要部分が感知されないようになっており、用紙に書き込むと同時に、その書き込んだ内容を電子データ化し、その電子データを無線送信することができる無線送信機能付き電子下敷きを提供する。
【解決手段】無線送信機能付き電子下敷きＡは、筆記具で書き込む用紙の下に敷いて使用されるものであり、格子状のコア２がシート状のアンダークラッド層１とオーバークラッド層３とで挟持されたシート状の光導波路Ｗと、コア２の一端面に接続される発光素子４と、コア２の他端面に接続される受光素子５と、入力した文字等を電子データとして無線送信する無線送信手段とを備え、コア２の弾性率が、アンダークラッド層１の弾性率およびオーバークラッド層３の弾性率よりも大きく設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、設備や機器の点検記録等を書き込む用紙の下に敷き、その用紙に書き込んだ内容をデジタルデータ（電子データ）としてデータセンタ等に無線送信することができる無線送信機能付き電子下敷きに関するものである。

例えば、家庭や工場等のガス設備や電気設備等を点検する場合、従来より、点検会社等から点検者が、点検対象の設備等がある現場に出向いて点検し、その点検結果に基づいて、専用の点検記録用紙に記載された点検項目毎にチェックを入れたり、コメントを書いたりしている。その後、点検者は、点検会社等に戻り、上記点検結果を整理したり、必要な交換部品等を手配したりしている。

また、最近では、電子化を図るため、ノート型パーソナルコンピュータやタブレット型端末等の携帯端末を、点検者が現場まで携帯し、その携帯端末のディスプレイに、予め登録されている点検項目等を表示させ、その携帯端末に上記点検結果に基づくチェックやコメントを入力することが行われている（例えば、特許文献１参照）。そして、上記携帯端末の無線通信機能を利用して、上記点検結果が電子データとして現場から点検会社のデータセンタ等に無線送信される。

特開２００２−３４４６４１号公報

点検記録用紙による上記点検では、その点検記録用紙を転写用紙とすることにより、点検結果が転写された控え用紙を、点検依頼者は、その現場で確認用として受け取ることができるものの、点検者は、点検会社等に戻ってから整理等の作業があるため、点検者にとって効率が悪い。

一方、携帯端末による上記点検では、電子化により点検結果の整理等の効率化を図ることができるものの、点検結果が記録された用紙を、その現場で点検依頼者は受け取ることができない。その用紙は、後日に郵送等での受け取りとなる。

そこで、本出願人は、メモ等を用紙に書き込むことができるとともに、そのメモ等を電子化することができる手帳装置を提案し既に出願している（特開２０１２−１６０１６０号公報）。その手帳装置は、四角枠状の光導波路を備えており、その四角枠内に光を格子状に走らせるようになっている。そして、その四角枠状の光導波路を、筆記具で書き込むタイプの手帳に綴じられた用紙の上に載せ、その四角枠内から露呈した上記用紙の部分に筆記具でメモ等を書き込むと、上記格子状に走る光をペン先が遮光し、その遮光位置からペン先の位置が検知され、書き込んだメモ等を電子データとして特定できるようになっている。すなわち，上記手帳装置は、用紙に書き込んだメモ等を、その用紙に残すことができるとともに、電子データ化することができるようになっている。

しかしながら、上記手帳装置では、場合によって、ペン等の筆記具を持つ手の小指やその付け根部分（小指球）等が上記四角枠内に入ると、その手の部分も上記格子状の光を遮光するため、書き込んだメモ等であると判断され電子データ化されることがある。その手の部分の電子データは、不要なものである。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、上記のような遮光を利用するものではなく、光導波路に加えられるペン等の筆記具による筆圧に基づくコアの光伝播の変化を利用するものであり、そのため、上記のように用紙の上に載せて使用するものではなく、用紙の下に敷いて使用し、筆記具で用紙に書き込む際に、その筆記具を持つ手の小指やその付け根部分等の不要部分が感知されないようになっており、用紙に書き込むと同時に、その書き込んだ内容を電子データ化し、その電子データを無線送信することができる無線送信機能付き電子下敷きの提供をその目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の無線送信機能付き電子下敷きは、筆記具で書き込む用紙の下に敷いて使用される電子下敷きであって、シート状のアンダークラッド層の表面に、複数の線状のコアを格子状に配置形成し、これらコアを被覆した状態でオーバークラッド層をシート状に形成し、そのオーバークラッド層の表面を上記用紙との接触面とするシート状の光導波路と、上記コアの一端面に接続される発光素子と、上記コアの他端面に接続される受光素子と、上記用紙の表面における筆記具の先端の移動軌跡を、その移動により変化したコアの光伝播量によって特定する移動軌跡特定手段と、上記特定した移動軌跡を電子データとして無線送信する無線送信手段とを備え、上記コアの弾性率が、上記アンダークラッド層の弾性率および上記オーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定され、上記用紙の表面における上記筆記具の先端による押圧状態で、その押圧方向のコアの断面の変形率が、オーバークラッド層およびアンダークラッド層の断面の変形率よりも小さくなるようになっているという構成をとる。

なお、本発明において、「変形率」とは、押圧方向における、コア，オーバークラッド層およびアンダークラッド層の押圧前の各厚みに対する、押圧時の各厚みの変化量の割合をいう。また、筆記具の先端の「移動」には、移動距離が０（零）の場合を含み、その場合の「移動軌跡」は、点となる。

本発明の無線送信機能付き電子下敷き（以下、単に「電子下敷き」という）は、コアの弾性率がアンダークラッド層の弾性率およびオーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定されたシート状の光導波路を備えている。そのため、光導波路のオーバークラッド層の表面を押圧したときに、その押圧方向のコアの断面の変形率が、オーバークラッド層およびアンダークラッド層の断面の変形率よりも小さくなり、押圧方向のコアの断面積が保持される。そして、その光導波路のオーバークラッド層の表面に用紙を載せ、その用紙に文字等をペン等の筆記具で書き込むと、その先端（ペン先等）による筆圧および筆記具を持つ手の部分による圧力が、用紙を介してオーバークラッド層に伝わり、オーバークラッド層の表面が押圧される。それにより、筆記具の先端による押圧部分では、コアの曲がり具合が筆記具の先端に沿った急なものとなり、コアからの光の漏れ（散乱）が発生し、筆記具を持つ手の部分による押圧部分では、コアの曲がり具合が手に沿った緩やかなものとなり、上記光の漏れ（散乱）が発生しないようにすることができる。そのため、ペン先等の先端で押圧されたコアでは、受光素子での光の検出レベル（受光量）が低下し、筆記具を持つ手の部分で押圧されたコアでは、その検出レベルが低下しないようにすることができる。そして、その光の検出レベルの低下から、移動軌跡特定手段により、ペン先等の先端の位置（座標）を検知することができ、その検出レベルが低下しない手の部分は、押圧されていない状態と同じになるため、感知されないようにすることができる。そのため、ペン先等の先端の移動軌跡（書き込んだ文字等の情報）のみを検知することができる。そして、そのペン先等の先端の移動軌跡は、無線送信手段により、電子データとして無線送信することができる。すなわち、用紙に書き込んだ文字等の情報は、その用紙に残すことができるとともに、データセンタ等に電子データとして無線送信することもできる。したがって、例えば、前記設備の点検においては、点検結果が記載された点検記録用紙を、その場で点検依頼者に渡すことができるとともに、点検結果の整理も効率よく行うことができる。

特に、上記筆記具の先端の移動軌跡を電子データとして記憶する記憶手段を備えている場合には、用紙に書き込んだ文字等の情報を、上記用紙だけでなく、上記記憶手段に電子データとして残すことができる。

本発明の電子下敷きの一実施の形態を模式的に示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその拡大断面図である。上記電子下敷きの使用状態を模式的に示す側面図である。（ａ）は、筆記具により用紙を介して押圧された上記電子下敷きの光導波路の状態を模式的に示す断面図であり、（ｂ）は、手により用紙を介して押圧された上記光導波路の状態を模式的に示す断面図である。

つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。

図１（ａ）は、本発明の電子下敷きの一実施の形態を示す平面図であり、図１（ｂ）は、その中央部の断面を拡大した図である。この実施の形態の電子下敷きＡは、格子状のコア２が四角形シート状のアンダークラッド層１とオーバークラッド層３とで挟持された四角形シート状の光導波路Ｗと、上記格子状のコア２を構成する線状のコア２の一端面に接続される発光素子４と、上記線状のコア２の他端面に接続される受光素子５と、上記発光素子４および上記受光素子５ならびに入力した文字等を電子データとして無線送信する発振器等の無線送信手段（図示せず），上記電子下敷きＡを制御するＣＰＵ（中央処理装置）（図示せず）およびそれらに電気を供給する電池（図示せず）が搭載された回路基板６とを備えている。この実施の形態では、これら光導波路Ｗおよび回路基板６が、樹脂板や金属板等の剛性板７の表面に設けられている。そして、上記発光素子４から発光された光は、上記コア２の中を通り、上記受光素子５で受光されるようになっている。また、上記光導波路Ｗにおいて、上記コア２の弾性率が、上記アンダークラッド層１の弾性率および上記オーバークラッド層３の弾性率よりも大きく設定されている。これにより、上記光導波路Ｗの表面を押圧したときに、その押圧方向のコア２の断面の変形率が、オーバークラッド層３およびアンダークラッド層１の断面の変形率よりも小さくなるようになっている。

なお、図１（ａ）では、コア２を鎖線で示しており、鎖線の太さがコア２の太さを示している。また、図１（ａ）では、コア２の数を略して図示している。さらに、図１（ａ）の矢印は、光の進む方向を示している。

上記電子下敷きＡは、図２に側面図で示すように、筆記具１０で文字等書き込む用紙Ｋの下に敷いて使用される。このとき、上記電子下敷きＡの光導波路Ｗのオーバークラッド層３〔図３（ａ），（ｂ）参照〕の表面が、上記用紙Ｋとの接触面となるようにする。そして、文字等の入力は、筆記具１０を手２０に持ち、その筆記具１０で上記用紙Ｋの表面に文字等を書くことにより行われる。その用紙Ｋにおける入力領域は、上記電子下敷きＡの光導波路Ｗの格子状のコア２〔図１（ａ）参照〕に対応する部分となっている。

すなわち、図３（ａ），（ｂ）に断面図で示すように、上記用紙Ｋの表面に、手２０に持ったペン等の筆記具１０で文字等の情報を書き込む等して入力すると、ペン先等の先端１０ａによる筆圧および筆記具１０を持つ手２０の小指やその付け根部分（小指球）等による圧力が、用紙Ｋを介してオーバークラッド層３に伝わり、オーバークラッド層３の表面が押圧される。それにより、ペン先等の先端１０ａによる押圧部分〔図３（ａ）参照〕も手２０の部分による押圧部分〔図３（ｂ）参照〕も、その押圧方向の断面では、弾性率の小さいオーバークラッド層３とアンダークラッド層１とがつぶれるように変形し、弾性率の大きいコア２は、断面積を保持したまま、ペン先等の先端１０ａや手２０の部分に沿って、アンダークラッド層１に沈むように曲がる。

そして、ペン先等の先端１０ａによる押圧部分では、図３（ａ）に示すように、その先端１０ａが尖っていることから、コア２の曲がり具合が急なものとなり、コア２からの光の漏れ（散乱）が発生する〔図３（ａ）の二点鎖線の矢印参照〕。一方、筆記具１０を持つ手２０による押圧部分では、図３（ｂ）に示すように、その手２０が上記筆記具１０の先端１０ａと比較してかなり大きくて丸くなっていることから、コア２の曲がり具合が緩やかなものとなり、上記光の漏れ（散乱）が発生しない（光はコア２内を漏れることなく進む）〔図３（ｂ）の二点鎖線の矢印参照〕。そのため、ペン先等の先端１０ａで押圧されたコア２では、受光素子５での光の検出レベルが低下し、筆記具１０を持つ手２０で押圧されたコア２では、その検出レベルが低下しないようにすることができる。そして、その光の検出レベルの低下から、ペン先等の先端１０ａの位置（座標）を検知することができる。その検出レベルが低下しない手２０の部分は、押圧されていない状態と同じであるため、感知されない。

そこで、上記電子下敷きＡのＣＰＵには、上記受光素子５での光の検出レベルの低下から、ペン先等の先端１０ａの移動軌跡を特定するプログラム（移動軌跡特定手段）が組み込まれている。すなわち、上記電子下敷きＡは、情報の入力に用いる筆記具（ペン等）１０の先端（ペン先等）１０ａの位置を検知する位置センサになっている。そして、上記筆記具１０の先端１０ａの移動軌跡を示すデータは、電子データとして発振器等の無線送信手段によりデータセンタ等に無線送信される〔図２参照（図２の符号Ｒは無線電波を模式的に示す）〕。

このように、上記電子下敷きＡを使用して用紙Ｋに文字等の情報を書き込むと、その文字等の情報は、その用紙Ｋに残すことができるとともに、電子データとして発振器等の無線送信手段によりデータセンタ等に無線送信することもできる。そのため、文字等の情報を書き込んだ用紙Ｋを失くしたとしても、その電子データは、無線送信先のデータセンタ等に記録（保存）させることができ、必要に応じてその記録（保存）元から適宜再生することができる。

また、上記光導波路Ｗにおいて、コア２の弾性率が、アンダークラッド層１の弾性率およびオーバークラッド層３の弾性率よりも大きく設定されているため、筆記具１０を持つ手２０が光導波路Ｗを押圧しても、上記のように、ペン先等の先端１０ａの位置のみを検知し、手２０の部分は感知されないようにすることができる。

さらに、上記用紙Ｋへの入力時には、筆記具１０の先端１０ａが用紙Ｋを介して押圧する光導波路Ｗの部分が、上記のように変形するため、書き味が良好である。

なお、上記筆記具１０の先端１０ａによる押圧が解除される（先端１０ａが移動したり書き込み等の入力が終了したりする）と、上記アンダークラッド層１，コア２およびオーバークラッド層３は、各自の復元力により、元の状態〔図１（ｂ）参照〕に戻る。そして、上記コア２の、アンダークラッド層１への沈み込み深さＤは、最大で２０００μｍまでとすることが好ましい。それを超えると、上記アンダークラッド層１，コア２およびオーバークラッド層３が元の状態に戻らなくなったり、光導波路Ｗに割れが発生したりするおそれがある。

このような電子下敷きＡの用途の一つとして、例えば、家庭や工場等のガス設備や電気設備等の点検・メンテナンス業務での使用があげられる。すなわち、点検対象の設備等がある現場において、その設備等を点検し、その点検結果に基づいて、専用の点検記録用紙に記載の点検項目毎にチェックを入れたり、コメントを書いたりする。その際、上記点検記録用紙（上記用紙Ｋに相当）の下に、上記電子下敷きＡを敷く。このようにすることにより、上記点検記録用紙にチェックやコメントを書き込むと同時に、そのチェックやコメントを電子データ化して点検会社のデータセンタ等に無線送信することができる。そのため、点検依頼者は、その現場で上記点検記録用紙を確認用として受け取ることができ、点検会社は、それと同時に、点検結果に基づく上記電子データを効率よく整理することができる。そして、必要に応じて、交換部品等を迅速に手配することができる。さらに、長期的に上記電子データを記録していくと、その電子データから、故障の発生する時期を予測することができる。

なお、上記用途では、上記点検記録用紙は、それまで使用してきたものを使用することができる。そのため、上記電子下敷きＡを使用することにより、簡単に、上記のような利点を得ることができる。また、上記電子下敷きＡの適正な位置で、上記チェックやコメントが感知されるよう、上記電子下敷きＡの表面に、上記点検記録用紙の位置決め用の目印を設けることが好ましい。

上記用途以外にも、例えば、アンケート調査業務での使用があげられ、その場合、アンケート結果を電子データ化してデータセンタ等に送信し、迅速に整理や集計をすることができる。また、セキュリティ関連の用途があげられ、その場合、用紙Ｋに書いたサインを電子データ化してデータセンタ等に送信し、迅速に上記サインの認証を行うことができる。さらに、用紙Ｋに書いたメモ等を電子データ化して自宅のパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という）等の端末に送信し、そのパソコン等に記憶させ、必要に応じて、そのパソコン等のディスプレイに表示させるような用途もあげられる。

ここで、上記コア２，アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３の弾性率等について、より詳しく説明する。

上記コア２の弾性率は、１ＧＰａ〜１０ＧＰａの範囲内であることが好ましく、より好ましくは、２ＧＰａ〜５ＧＰａの範囲内である。コア２の弾性率が１ＧＰａを下回ると、ペン先等の先端１０ａの形状により、その先端１０ａの圧力で、コア２の断面積が保持されない（コア２がつぶれる）場合があり、先端１０ａの位置を適正に検知できないおそれがある。一方、コア２の弾性率が１０ＧＰａを上回ると、先端１０ａの圧力によるコア２の曲がりが、その先端１０ａに沿った急な曲がりにならずに緩やかな曲がりになる場合がある。そのため、コア２からの光の漏れ（散乱）が発生せず、受光素子５での光の検出レベルが低下しなくなることから、先端１０ａの位置を適正に検知できないおそれがある。なお、コア２の寸法は、例えば、厚みが５〜１００μｍの範囲内、幅が５〜５００μｍの範囲内に設定される。

上記オーバークラッド層３の弾性率は、０．１ＭＰａ以上１０ＧＰａ未満の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、１ＭＰａ以上５ＧＰａ未満の範囲内である。オーバークラッド層３の弾性率が０．１ＭＰａを下回ると、柔らかすぎて、ペン先等の先端１０ａの形状により、その先端１０ａの圧力で、破損する場合があり、コア２を保護することができなくなる。一方、オーバークラッド層３の弾性率が１０ＧＰａ以上であると、先端１０ａや手２０の圧力によっても、つぶれるように変形しなくなり、コア２がつぶれ、先端１０ａの位置を適正に検知できないおそれがある。なお、オーバークラッド層３の厚みは、例えば、１〜２００μｍの範囲内に設定される。

上記アンダークラッド層１の弾性率は、０．１ＭＰａ〜１ＧＰａの範囲内であることが好ましく、より好ましくは、１ＭＰａ〜１００ＭＰａの範囲内である。アンダークラッド層１の弾性率が０．１ＭＰａを下回ると、柔らかすぎて、ペン先等の先端１０ａで押圧した後、元の状態に戻らず、連続的に行えない場合がある。一方、アンダークラッド層１の弾性率が１ＧＰａを上回ると、先端１０ａや手２０の圧力によっても、つぶれるように変形しなくなり、コア２がつぶれ、先端１０ａの位置を適正に検知できないおそれがある。なお、アンダークラッド層１の厚みは、例えば、２０〜２０００μｍの範囲内に設定される。

上記コア２，アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３の形成材料としては、感光性樹脂，熱硬化性樹脂等があげられ、その形成材料に応じた製法により、光導波路Ｗを作製することができる。また、上記コア２の屈折率は、上記アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３の屈折率よりも大きく設定されている。そして、上記弾性率および屈折率の調整は、例えば、各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。なお、上記アンダークラッド層１として、ゴムシートを用い、そのゴムシート上にコア２を格子状に形成するようにしてもよい。

また、上記アンダークラッド層１の裏面（アンダークラッド層１と剛性板７との間）に、ゴム層等の弾性層を設けてもよい。この場合、アンダークラッド層１，コア２およびオーバークラッド層３の復元力が弱くなったり、それらが元々復元力の弱い材料からなるものであったりしても、上記弾性層の弾性力を利用して、上記弱い復元力を補助し、筆記具１０の先端１０ａによる押圧が解除された後、元の状態に戻すことができる。

また、上記のように、ペン先等の先端１０ａの位置のみが検出され、ペン等の筆記具１０を持つ手２０が感知されないようにするためには、その先端１０ａによる押圧部分でのコア２の急な曲がりによる光の漏れ（散乱）量が重要である。そこで、例えば、ペン先等の先端１０ａの曲率半径Ｒ（単位：μｍ）と、コア２の厚みＴ（単位：μｍ）との比Ａ（＝Ｒ／Ｔ）を用い、コア２とアンダークラッド層１およびオーバークラッド層３との間の屈折率差Δを規定すると、その屈折率差Δの最大値Δmax は、下記の式（１）のようになる。すなわち、屈折率差Δがこの最大値Δmax よりも大きいと、ペン先等の先端１０ａで押圧しても、光の漏れ（散乱）量が少なく、受光素子５での光の検出レベルが充分に低下しないため、ペン先等の先端１０ａの位置と手２０の位置との区別が困難になる。

一方、屈折率差Δの最小値Δmin は、下記の式（２）のようになる。すなわち、屈折率差Δがこの最小値Δmin よりも小さいと、手２０による押圧部分でも、光の漏れ（散乱）が発生し、ペン先等の先端１０ａの位置と手２０の位置との区別が困難になる。

そのため、上記屈折率差Δは、最小値Δmin と最大値Δmax との間に設定することが好ましい。ここで、例えば、上記先端１０ａの曲率半径Ｒ（単位：μｍ）を１００〜１０００の範囲内、コア２の厚みＴ（単位：μｍ）を１０〜１００の範囲内、比Ａを１〜１００の範囲内とすると、屈折率差Δは、１．０×１０^-3〜７．９５×１０^-2の範囲内となる。なお、比Ａが１００を超える場合は、最小値Δmin を１．０×１０^-3（一定）とする。

本発明の電子下敷きの他の実施の形態は、上記実施の形態の電子下敷きにおいて、筆記具１０の先端１０ａの移動軌跡（入力した文字等）を電子データとして記録（保存）するメモリ等の記憶手段を備えている。その記憶手段は、回路基板６に搭載されている。それ以外の部分は、上記実施の形態と同様である。

この実施の形態の電子下敷きは、上記記憶手段を備えていることから、用紙Ｋに書き込んだメモ等の情報を、その用紙Ｋに残すことができるとともに、メモリ等の記憶手段に電子データとして保存（記憶）することもできる。そして、上記記憶手段に保存（記憶）された文字等の情報は、再生用端末（パソコン，スマートフォン，タブレット型端末等）を利用して再生（表示）することができ、さらに、上記再生用端末に記憶させることもできる。この場合、上記再生用端末と上記電子下敷きＡとを、例えば、マイクロＵＳＢケーブル等の接続ケーブルで接続するか、または前記無線送信手段により上記電子データを上記再生用端末に送信する。なお、上記記憶手段のメモリへの保存（記憶）は、例えば、ｐｄｆ等の汎用性のあるファイル形式で行われる。

なお、上記各実施の形態では、光導波路Ｗを支持するために剛性板７を設けたが、その剛性板７を設けなくてもよい。その場合は、上記電子下敷きＡの光導波路Ｗをテーブル等の硬い平面台の上に載置する等した状態で、入力する。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。

〔オーバークラッド層の形成材料〕
成分Ａ：エポキシ樹脂（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）３０重量部。
成分Ｂ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）７０重量部。
成分Ｃ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ２００Ｋ）４重量部。
成分Ｄ：乳酸エチル（和光純薬社製）１００重量部。
これら成分Ａ〜Ｄを混合することにより、オーバークラッド層の形成材料を調製した。

〔コアの形成材料〕
成分Ｅ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）８０重量部。
成分Ｆ：エポキシ樹脂（新日鉄化学社製、ＹＤＣＮ７００−１０）２０重量部。
成分Ｇ：光酸発生剤（ＡＤＥＫＡ社製、ＳＰ１７０）１重量部。
成分Ｈ：乳酸エチル（和光純薬社製）５０重量部。
これら成分Ｅ〜Ｈを混合することにより、コアの形成材料を調製した。

〔アンダークラッド層の形成材料〕
成分Ｉ：エポキシ樹脂（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）７５重量部。
成分Ｊ：エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＪＥＲ１００７）２５重量部。
成分Ｋ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ２００Ｋ）４重量部。
成分Ｌ：乳酸エチル（和光純薬社製）５０重量部。
これら成分Ｉ〜Ｌを混合することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。

〔光導波路の作製〕
ガラス製基材の表面に、上記オーバークラッド層の形成材料を用いて、スピンコート法により、オーバークラッド層を形成した。このオーバークラッド層の厚みは５μｍ、弾性率は１．２ＧＰａ、屈折率は１．５０３であった。

ついで、上記オーバークラッド層の表面に、上記コアの形成材料を用いて、フォトリソグラフィ法により、コアを形成した。このコアの厚みは３０μｍ、格子状部分のコアの幅は１００μｍ、ピッチは６００μｍ、弾性率は３ＧＰａ、屈折率は１．５２３であった。

つぎに、上記コアを被覆するように、上記オーバークラッド層の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料を用いて、スピンコート法により、アンダークラッド層を形成した。このアンダークラッド層の厚み（オーバークラッド層の表面からの厚み）は２００μｍ、弾性率は３ＭＰａ、屈折率は１．５０３であった。

そして、ＰＥＴ製基板（厚み１ｍｍ）の片面に、両面テープ（厚み２５μｍ）を貼着したものを準備した。ついで、その両面テープのもう一方の粘着面を上記アンダークラッド層の表面に貼着し、その状態で、上記オーバークラッド層を上記ガラス製基材から剥離した。

〔比較例〕
〔オーバークラッド層の形成材料〕
成分Ｍ：エポキシ樹脂（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）４０重量部。
成分Ｎ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、２０２１Ｐ）６０重量部。
成分Ｏ：光酸発生剤（ＡＤＥＫＡ社製、ＳＰ１７０）４重量部。
これら成分Ｍ〜Ｏを混合することにより、オーバークラッド層の形成材料を調製した。

〔コアの形成材料〕
成分Ｐ：エポキシ樹脂（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）３０重量部。
成分Ｑ：エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、ＥＸＡ−４８１６）７０重量部。
成分Ｒ：光酸発生剤（ＡＤＥＫＡ社製、ＳＰ１７０）４重量部。
これら成分Ｐ〜Ｒを混合することにより、コアの形成材料を調製した。

〔アンダークラッド層の形成材料〕
成分Ｓ：エポキシ樹脂（四日市合成社製、エポゴーセーＰＴ）４０重量部。
成分Ｔ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、２０２１Ｐ）６０重量部。
成分Ｕ：光酸発生剤（ＡＤＥＫＡ社製、ＳＰ１７０）４重量部。
これら成分Ｓ〜Ｕを混合することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。

〔光導波路の作製〕
上記実施例と同様にして、同寸法の光導波路を作製した。ただし、弾性率は、オーバークラッド層が１ＧＰａ、コアが２５ＭＰａ、アンダークラッド層が１ＧＰａであった。また、屈折率は、オーバークラッド層が１．５０４、コアが１．５３２、アンダークラッド層が１．５０４であった。

〔電子下敷きの作製〕
上記実施例および比較例の各光導波路のコアの一端面に、発光素子（Optowell社製、XH85-S0603-2s ）を接続し、コアの他端面に、受光素子（浜松ホトニクス社製、s10226）を接続し、上記発光素子，上記受光素子，電子下敷きを制御するＣＰＵ，発振器等を搭載した回路を設け、実施例および比較例の各電子下敷きを作製した。

〔電子下敷きの作動確認〕
上記電子下敷きの光導波路のオーバークラッド層の表面に、用紙を載せ、その用紙に、入力者がボールペン（ペン先の曲率半径３５０μｍ）を手に持ち、文字を書き込んだ。

そして、上記電子下敷きから無線送信された電子データを、上記電子下敷きと無線で接続されているパソコンのディスプレイに表示させた。その結果、実施例の電子下敷きによるものは、用紙に書き込んだ文字のみが上記ディスプレイに表示された。それに対して、比較例の電子下敷きによるものは、用紙に書き込んだ文字だけでなく、ボールペンを持つ手の部分も、上記ディスプレイに表示された。

この結果から、実施例の電子下敷きは、用紙に書き込んだ情報のみを検知でき、不要な情報は検知しないようにできることがわかる。

本発明の電子下敷きは、用紙に文字等の情報を書き込むと同時に、その文字等の情報を電子データとして送信することに利用可能である。

Ａ電子下敷き
Ｗ光導波路
１アンダークラッド層
２コア
３オーバークラッド層
４発光素子
５受光素子

Claims

筆記具で書き込む用紙の下に敷いて使用される電子下敷きであって、シート状のアンダークラッド層の表面に、複数の線状のコアを格子状に配置形成し、これらコアを被覆した状態でオーバークラッド層をシート状に形成し、そのオーバークラッド層の表面を上記用紙との接触面とするシート状の光導波路と、上記コアの一端面に接続される発光素子と、上記コアの他端面に接続される受光素子と、上記用紙の表面における筆記具の先端の移動軌跡を、その移動により変化したコアの光伝播量によって特定する移動軌跡特定手段と、上記特定した移動軌跡を電子データとして無線送信する無線送信手段とを備え、上記コアの弾性率が、上記アンダークラッド層の弾性率および上記オーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定され、上記用紙の表面における上記筆記具の先端による押圧状態で、その押圧方向のコアの断面の変形率が、オーバークラッド層およびアンダークラッド層の断面の変形率よりも小さくなるようになっている無線送信機能付き電子下敷き。
上記筆記具の先端の移動軌跡を電子データとして記憶する記憶手段を備えている請求項１記載の無線送信機能付き電子下敷き。