KR20130038150A - 입력 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광로 변환을 이용하지 않고, 프레임형의 광도파로의 프레임내를 움직이는 광의 높이 위치를 낮게 할 수 있는 입력 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
사각 프레임형의 유지판(7)과, 사각 형상의 입력용 중공부(S)를 갖는 사각 프레임형의 광도파로(W)와, 이 광도파로(W)의 광출사용의 코어(2a)의 후단부에 접속된 발광 소자를 실장한 발광 모듈(5)과, 상기 광도파로(W)의 광입사용의 코어(2b)의 후단부에 접속된 수광 소자를 실장한 수광 모듈(6)를 구비하고, 광입사용의 코어(2b)가 형성된 광입사측(B)의 광도파로 부분이 상하 반대로 설치되어, 오버클래드층(3)이 하측[유지판(7)측]에 위치되어 있다. 이것에 따라, 수광 모듈(6)도 상하 반대로 되어 있고, 광도파로(W)의 광입사측(B)의 광도파로 부분에 대한 수광 모듈(6)의 높이 방향의 돌출량이, 하측[유지판(7)측] 쪽이 상측(그 반대측)보다 작게 되어 있다.

Description

입력 디바이스{INPUT DEVICE}

본 발명은, 광학적인 위치 검출 수단을 구비한 입력 디바이스에 관한 것이다.

종래부터, 입력 디바이스로서, 복수의 발광 소자 및 수광 소자를 구비한 광학적 위치 검출 장치(예컨대 특허 문헌 1 참조)가 제안되어 있다. 이것은, 사각 프레임형으로 형성되고, 그 사각 프레임을 구성하는 한 쌍의 L자형 부분의 한쪽에 발광 소자를 복수 병설하고, 다른 쪽에 상기 발광 소자에 대향하는 수광 소자를 복수 병설한 것으로 되어 있다. 그리고, 그 사각 프레임형의 광학적 위치 검출 장치는, 사각형의 디스플레이의 둘레 가장자리를 따라 설치되고, 그 사각 프레임내에서 펜을 이동시키는 것에 의해, 문자 등의 정보를 입력하여, 상기 디스플레이에 표시할 수 있게 되어 있다.

즉, 상기 사각 프레임내에서는, 상기 복수의 발광 소자에 의해, 광이 격자형으로 움직인 상태로 되어 있고, 그 사각 프레임내에서 펜을 이동시키면, 상기 발광 소자로부터의 광이 펜 끝에 의해 차광되며, 그 차광을, 상기 발광 소자에 대향하는 수광 소자가 감지하는 것에 의해, 상기 펜 끝의 궤적(문자 등의 입력 정보)을 검지하도록 되어 있다. 그리고, 그 궤적을 신호로 하여 상기 디스플레이에 출력하도록 되어 있다.

특허문헌 1: 일본 특허 제3682109호 공보

상기 광학적 위치 검출 장치에서의 발광 소자 및 수광 소자는 어느 정도의 두께가 있고, 상기 광학적 위치 검출 장치는, 이들 발광 소자 및 수광 소자를 프레임형으로 병설하고 있기 때문에, 그 프레임체가 두껍게 되어 있다. 그래서, 상기 프레임체의 박형화를 도모하기 위해, 본 출원인은, 프레임체에 광도파로를 이용한 입력 디바이스를 제안하여 이미 출원하고 있다(예컨대 일본 특허 출원 제2011-139481호 등).

그 입력 디바이스는, 그것을 모식적으로 도시하는 평면도를 도 7의 (a)에 도시하고, 그것을 더 모식화한 단면도〔한층 더 모식화를 위해, 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)의 위치가 도 7의 (a)와 상이하게 도시되어 있다〕를 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 입력용 중공부(S₀)를 갖는 사각 프레임형의 광도파로(W₀)와, 이 광도파로(W₀)에 접속되는 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)을 구비하고 있다. 상기 발광 모듈(5)은, 발광 소자가 배선 기판에 실장된 것이며, 상기 수광 모듈(6)은, 수광 소자가 배선 기판에 실장된 것이다. 그리고, 이들 광도파로(W₀)와 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)은, 상기 입력용 중공부(S₀)를 갖는 사각 프레임형의 유지판(70)의 표면에 설치되고, 상기 입력용 중공부(S₀)를 갖는 사각 프레임형의 보호판(80)으로 덮여 있다.

상기 사각 프레임형의 광도파로(W₀)는, 그 사각 프레임을 구성하는 한 쌍의 L자형 부분의 한쪽이 광출사측(A)으로 되어 있고, 다른 쪽이 광입사측(B)으로 되어 있다. 즉, 상기 사각 프레임형의 광도파로(W₀)는, 사각 프레임형의 언더클래드층(1)의 사각 프레임을 구성하는 한 쌍의 L자형 부분의 한쪽 표면에, 광출사용의 코어(2a)가 복수로 분기된 상태로 형성되고, 다른 쪽 표면에, 광입사용의 복수의 코어(2b)가 병렬 상태로 형성되며, 이들 코어(2a, 2b)를 피복한 상태로, 상기 언더클래드층(1)의 표면에 오버클래드층(3)이 형성되어 있다. 광출사용의 코어(2a)의 선단면과 광입사용의 코어(2b)의 선단면은, 상기 한 쌍의 L자형 부분의 내측 가장자리(사각 프레임의 내주 가장자리)에 위치 결정되어, 대향한 상태로 되어 있다. 또한 상기 코어(2a, 2b)의 선단면을 피복하는 오버클래드층(3)의 선단부가, 측단면 형상이 대략 1/4 원호형의 곡면을 갖는 볼록형의 렌즈부(3a)로 형성되어 있다.

상기 광도파로(W₀)와 발광 모듈(5)의 접속은, 발광 소자의 발광부가 광출사용의 코어(2a)의 후단부에 접속된 상태에서 행해지고, 상기 광도파로(W₀)와 수광 모듈(6)의 접속은, 수광 소자의 수광부가 광입사용의 코어(2b)의 후단부에 접속된 상태에서 행해지고 있다. 그리고, 상기 발광 소자의 발광부로부터의 광(H)은, 상기 광출사용의 코어(2a)를 지나, 그 선단부로부터 출사된다. 이 출사에 의해, 상기 광(H)은, 상기 사각 프레임형의 광도파로(W₀)의 사각 프레임내[입력용 중공부(S₀)]에서, 격자형으로 움직인 상태가 된다. 그리고, 상기 광(H)은, 광입사용의 코어(2b)의 선단부로부터 입사하여, 그 광입사용의 코어(2b)를 지나, 상기 수광 소자의 수광부에 도달한다.

상기 수광 소자는, 통상, 발광 소자보다 크고, 이 때문에 수광 모듈(6)도, 통상, 발광 모듈(5)보다 크게 되어 있다. 또한, 상기 광도파로(W₀)는, 통상 얇게 형성된다. 이것으로부터, 수광 모듈(6)을 광도파로(W₀)에 접속한 상태에서는, 수광 모듈(6)이, 광도파로(W₀)의 아래쪽[유지판(70)측]으로 돌출하는 경우가 있다. 이 경우, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 유지판(70)을 두껍게 형성하여, 그 유지판(70)의, 상기 수광 모듈(6)에 대응하는 부분에, 관통 구멍(70b) 또는 오목부를 형성하여, 그 관통 구멍(70b) 또는 오목부에 상기 수광 모듈(6)의 상기 돌출 부분을 삽입하는 것에 의해, 상기 유지판(70)의 이면으로부터 상기 수광 모듈(6)이 돌출하지 않도록 되어 있다. 또한, 이 종래 기술에서는, 발광 모듈(5)도, 광도파로(W₀)의 아래쪽으로 약간 돌출되어 있고, 이 돌출 부분을, 상기 수광 모듈(6)과 같이, 유지판(70)에 형성된 관통 구멍(70a) 또는 오목부에 삽입하고 있다.

그러나, 상기 입력 디바이스를, 예컨대 종이(K)의 위에 배치하고, 상기한 바와 같이 광(H)이 격자형으로 움직이는 상기 입력용 중공부(S₀)로부터 드러나는 상기 종이(K) 부분에, 펜(P)으로, 문자 등을 입력할 때에 있어서, 상기한 바와 같이 유지판(70)이 두껍게 형성되어 있으면, 상기 광(H)이 종이(K)의 표면으로부터 높은 위치를 움직이게 되기 때문에, 입력자가 입력을 멈출 의도로, 펜 끝을 종이(K)의 표면으로부터 뗐다고 해도, 그 펜 끝에 의한 차광 상태가 유지되어, 입력자의 의도에 반하여, 그 종이(K)의 표면으로부터 뗀 펜 끝의 궤적이 입력된다. 이 때문에 입력을 멈출 때는, 펜 끝을 종이(K)의 표면으로부터 크게 떼야 하여, 입력이 부자연스럽게 되어 있었다. 이 점에서 개선의 여지가 있었다.

그래서, 본 발명자 등은, 상기 광(H)이 종이(K)의 표면으로부터 낮은 위치를 움직이도록 하기 위해, 도 8에 단면도로 도시하는 바와 같이, 광입사용의 코어(2b)의 후단부를 45˚ 경사진 반사면(4b)으로 형성하고, 그 반사면(4b)의 위쪽에 대응하는 오버클래드층(3)의 표면 부분에, 상기 수광 모듈(6)을 배치한 입력 디바이스를 발명하였다. 또한 도 8에 도시하는 것은, 광출사용의 코어(2a)의 후단부도 45˚ 경사진 반사면(4a)으로 형성하고, 그 위쪽에 발광 모듈(5)을 배치하고 있다. 즉, 이 입력 디바이스에서는, 발광 소자의 발광부로부터 아래쪽으로 발광되어, 광출사용의 코어(2a)의 반사면(4a)에서 횡방향으로 반사하여 광로 변환한 후, 그 코어(2a)를 지나, 그 선단부로부터 출사된다. 그리고, 그 출사된 광(H)은, 광도파로(W₁)의 사각 프레임내[입력용 중공부(S₁)]를 지난 후, 광입사용의 코어(2b)의 선단부로부터 입사하고, 그 광입사용의 코어(2b)를 지나, 그 코어(2b)의 반사면(4b)에서 위쪽으로 반사하여 광로 변환하고, 상기 수광 소자의 수광부에 도달한다. 이 입력 디바이스에서는, 수광 모듈(6)이 광도파로(W₁) 위에 배치되기 때문에, 수광 모듈(6)이 광도파로(W₁)의 아래쪽으로 돌출하지 않는다. 이 때문에 유지판(7A)을 얇게 형성할 수 있고, 그 결과, 광도파로(W₁)의 사각 프레임내를 움직이는 광(H)의 높이 위치를 낮출 수 있다. 또한 도 8에서, 부호 8A는 보호판이다.

그러나, 이것으로는, 상기 반사면(4a, 4b)에서의 광의 반사(광로 변환)에 의해, 광 손실이 커지는 경우가 있고, 이 점에서 개선의 여지가 있었다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 광로 변환을 이용하지 않고, 프레임형의 광도파로의 프레임내를 움직이는 광의 높이 위치를 낮출 수 있는 입력 디바이스의 제공을 그 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 입력 디바이스는, 프레임형의 유지판과, 이 유지판 표면에 프레임을 가지런히 하여 설치된 하기 (A)의 프레임형의 광도파로와, 이 광도파로의 광출사용의 코어의 후단부에 접속된 발광 소자와, 상기 광도파로의 광입사용의 코어의 후단측에 접속되고, 수광부가 그 자체의 상부측에 설치되고 그 자체의 하단부가 상기 유지판측에 위치하는 수광 소자를 구비하며, 상기 광입사용의 코어가 형성된 광입사측의 광도파로 부분 및 상기 수광 소자를 상하 반대로 하여, 상기 수광부가 상기 수광 소자의 하부측에 위치하고, 상기 수광 소자의 하단부가 상기 광입사측의 광도파로 부분보다 위쪽에 위치하도록 구성하며, 상기 발광 소자로부터 발하여 상기 광출사용의 코어를 경유하고 그 코어의 선단면을 피복하는 오버클래드층의 렌즈부로부터 출사하여 상기 프레임형의 광도파로의 프레임내를 움직이는 광의, 상기 유지판의 이면으로부터의 높이 위치가 낮게 설정되어 있다고 하는 구성을 취한다.

(A) 프레임형으로 형성되고, 그 프레임형에서 서로 대향하는 한쪽 부분에, 광출사용의 코어가 정해진 패턴으로 형성되고, 다른 쪽 부분에, 광입사용의 코어가 정해진 패턴으로 형성되며, 상기 광출사용의 코어의 선단면과 광입사용의 코어의 선단면이, 상기 프레임형의 내측 가장자리에 위치 결정되어 대향하고, 상기 광출사용의 코어의 선단면 및 광입사용의 코어의 선단면을 피복하는 오버클래드층의 선단부가, 렌즈부로 형성되어 있는 광도파로.

본 발명의 입력 디바이스에서는, 광입사측의 광도파로 부분 및 상기 수광 소자를 상하 반대로 하여, 상기 수광부가 상기 수광 소자의 하부측에 위치하고, 상기 수광 소자의 하단부가 상기 광입사측의 광도파로 부분보다 위쪽에 위치하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 수광 소자가 실장되어 이루어지는 수광 모듈은, 상기 광입사측의 광도파로 부분의 상기 유지판측(하측)으로 돌출하지 않거나, 또는 상기 광입사측의 광도파로 부분에 대한 상기 수광 모듈의 상하 방향(높이 방향)의 돌출량이, 상기 유지판측(하측) 쪽이 그 반대측(상측)보다 작게 되어 있다. 이것에 의해, 광도파로를 설치하는 유지판을 두껍게 형성할 필요가 없어, 광도파로의 프레임내를 움직이는 광의, 상기 유지판의 이면으로부터의 높이 위치를 낮게 설정할 수 있다. 또한 광로 변환을 이용할 필요가 없기 때문에, 광 손실이 커지지 않는다. 이 때문에, 본 발명의 입력 디바이스를, 예컨대 종이 위에 상기 유지판의 이면이 접하도록 배치하고, 상기 광도파로의 프레임내로부터 드러나는 상기 종이의 부분에, 펜으로 문자 등을 입력할 때에 있어서, 펜 끝을 종이의 표면에 접촉시키면, 상기 광도파로의 프레임내를 움직이는 광을 펜 끝이 차광하여, 문자 등을 입력할 수 있고, 한편, 입력자가 입력을 멈출 의도로, 펜 끝을 종이의 표면으로부터 조금 떼면, 상기 차광 상태로부터 벗어나, 입력되지 않게 된다. 즉, 본 발명의 입력 디바이스에서는, 입력자의 의도대로 적정히 입력할 수 있어, 자연스러운 입력이 가능해진다.

특히, 상기 유지판의 프레임형 중 적어도 광입사측의 내주 가장자리가, 상기 광도파로의 프레임형의 내주 가장자리보다 프레임형의 내측으로 돌출되어 있는 경우에는, 수광 소자의 감지에 악영향을 미치는, 상기 종이의 표면에서 반사된 광이, 오버클래드층의 렌즈부에 입사하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 고정밀도인 입력이 가능해진다.

또한, 상기 프레임형의 광도파로가 프레임형의 보호판으로 덮여 있고, 그 보호판의 프레임형 중 적어도 광입사측의 내주 가장자리가, 상기 광도파로의 프레임형의 내주 가장자리보다 프레임형의 내측으로 돌출되어 있는 경우에는, 수광 소자의 감지에 악영향을 미치는, 광도파로의 위쪽으로부터의 광이 오버클래드층의 렌즈부에 입사하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 보다 고정밀도인 적정한 입력이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 입력 디바이스의 제1 실시형태를 모식적으로 도시하고, (a)는 그 평면도, (b)는 더 모식적으로 도시하는 단면도.
도 2는 수광 모듈의 일례를 모식적으로 도시하는 사시도.
도 3의 (a)～(c)는, 상기 입력 디바이스의 제작 방법의 일례를 모식적으로 도시하는 설명도.
도 4의 (a)～(c)는, 상기 도 3에 도시하는 공정에 계속되는 입력 디바이스의 제작 방법을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 5의 (a)～(b)는, 상기 도 4에 도시하는 공정에 계속되는 입력 디바이스의 제작 방법을 모식적으로 도시하는 설명도.
도 6은 본 발명의 입력 디바이스의 제2 실시형태를 보다 모식적으로 도시하는 단면도.
도 7은 종래의 입력 디바이스를 모식적으로 도시하고, (a)는 그 평면도, (b)는 더 모식적으로 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 입력 디바이스의 발명 과정에서 발명된 입력 디바이스를 모식적으로 도시하는 단면도.

이어서, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 자세히 설명한다.

도 1의 (a)는, 본 발명의 입력 디바이스의 제1 실시형태를 모식적으로 도시하는 평면도이며, 도 1의 (b)는, 이해를 용이하게 하기 위해, 더 모식화한 상기 입력 디바이스의 단면도〔한층 더 모식화를 위해, 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)의 위치가 도 1의 (a)와 상이하게 도시되어 있다〕이다. 이 실시형태의 입력 디바이스는, 앞에 진술한, 도 7의 (a), (b)에 도시하는 종래의 입력 디바이스에서, 광입사용의 코어(2b)가 형성된 광입사측(B)의 광도파로 부분이 상하 반대로 설치되어, 오버클래드층(3)이 하측[유지판(7)측]에 위치하고 있다. 이것에 따라, 상기 수광 모듈(6)도 상하 반대로 되어 있고, 이것에 의해, 그 수광 모듈(6)은, 광도파로(W)의 광입사측(B)의 광도파로 부분의 하측[유지판(7)측]으로 돌출하지 않거나, 또는 광입사측(B)의 광도파로 부분에 대한 상기 수광 모듈(6)의 높이 방향(상하 방향)의 돌출량이, 하측[유지판(7)측] 쪽이 상측(그 반대측)보다 작게 되어 있다〔또한 도 1의 (b)에서는, 하측으로 약간 돌출되어 있는 상태를 도시하고 있다〕. 이 때문에, 광도파로(W)를 설치하는 유지판(7)을 두껍게 형성할 필요가 없고, 광도파로(W)의 사각 프레임내를 움직이는 광(H)의, 상기 유지판(7)의 이면으로부터의 높이 위치를 낮게 할 수 있다. 또한 광도파로(W)의 아래쪽으로 돌출하는 상기 발광 모듈(5)의 돌출 부분 및 상기 수광 모듈(6)의 돌출 부분은, 상기 종래의 입력 디바이스와 같이, 유지판(7)에 형성된 관통 구멍(7a, 7b) 또는 오목부에 삽입되어 있다.

이러한 구성의 입력 디바이스를, 예컨대 종이(K) 위에 상기 유지판(7)의 이면이 접하도록 배치하고, 상기 광도파로(W)의 사각 프레임내로부터 드러나는 상기 종이(K) 부분에, 펜(P)으로 문자 등을 입력할 때에 있어서, 펜 끝을 종이(K) 표면에 접촉시키면, 상기 광도파로(W)의 사각 프레임내를 움직이는 광(H)을 펜 끝이 차광하여, 문자 등을 입력할 수 있고, 한편, 입력자가 입력을 멈출 의도로, 펜 끝을 종이(K) 표면으로부터 조금 떼면, 상기 차광 상태로부터 벗어나, 입력되지 않게 된다. 즉, 상기 입력 디바이스에서는, 입력자의 의도대로 적정히 입력할 수 있어, 자연스러운 입력이 가능해진다.

또한, 이 실시형태에서는, 유지판(7)의 사각 프레임형의 내주 가장자리 및 보호판(8)의 사각 프레임형의 내주 가장자리가, 상기 광도파로(W)의 사각 프레임형의 내주 가장자리보다 사각 프레임형의 내측으로 돌출되어 있다. 이 때문에, 수광 모듈(6)의 수광 소자의 감지에 악영향을 미치는, 종이(K) 표면에서 반사된 광이, 상기 유지판(7)의 내주 가장자리에 의해 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)에 입사하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수광 모듈(6)의 수광 소자의 감지에 악영향을 미치는, 광도파로(W)의 위쪽으로부터의 광이, 상기 보호판(8)의 내주 가장자리에 의해 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)에 입사하는 것을 방지할 수 있다. 이들의 결과, 문자 등의 입력 정밀도가 향상한다.

보다 자세히 설명하면, 상기 광도파로(W)는, 띠 형상의 광도파로 부분을 개별적으로 제작하고, 이들 띠 형상의 광도파로 부분을 사각 프레임형에 접속한 것으로 되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 상기 띠 형상의 각 광도파로 부분의 단부 가장자리가 단부에 형성되어 있고, 그 단부를 이용하여 위치 결정한 상태에서, 서로 인접하는 광도파로 부분과 광도파로 부분이 접속되어 있다. 그리고, 상기 사각 프레임형의 광도파로(W)의 프레임내가, 사각 형상의 입력용 중공부(창부)(S)로 되어 있다.

상기 사각 프레임형으로 형성된 상기 광도파로(W)는, 그 사각 프레임을 구성하는 한 쌍의 L자형 부분의 한쪽이 광출사측(A)으로 되어 있고, 다른 쪽이 광입사측(B)으로 되어 있다. 광출사측(A)에서는, 언더클래드층(1) 표면에, 광출사용의 코어(2a)가 복수로 분기된 상태로 형성되고, 또한 그 광출사용의 코어(2a)를 피복한 상태로 오버클래드층(3)이 형성되어 있다. 광입사측(B)에서는, 오버클래드층(3)을 하측[유지판(7)측]에 위치시킨 상태에서, 그 오버클래드층(3) 표면에, 광입사용의 복수의 코어(2b)가 병렬 상태로 형성되고, 또한 그 광입사용의 코어(2b)를 피복한 상태로 언더클래드층(1)이 형성되어 있다. 그리고, 광출사용의 코어(2a)의 선단면과 광입사용의 코어(2b)의 선단면은, 상기 한 쌍의 L자형 부분의 내측 가장자리(사각 프레임의 내주 가장자리)에 위치 결정되고, 대향한 상태로 형성되어 있다. 이 실시형태에서는, 광출사용의 코어(2a)의 선단부 및 광입사용의 코어(2b)의 선단부가, 평면에서 본 형상이 대략 1/2 원호형의 곡면을 갖는 볼록형의 렌즈부로 형성되고, 그 렌즈부를 피복하는 오버클래드층(3)의 선단부가, 측단면 형상이 대략 1/4 원호형의 곡면을 갖는 볼록형의 렌즈부(3a)로 형성되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 언더클래드층(1)의 두께와 오버클래드층(3)의 두께가 상이하기 때문에, 광출사용의 코어(2a)와 광입사용의 코어(2b)의 높이 위치가 상이하지만, 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)의 굴절 작용에 의해, 적정한 광 전송이 가능하게 되어 있다. 또한 도 1의 (a)에서는, 코어(2a, 2b)를 쇄선으로 도시하고 있고, 쇄선의 굵기가 코어(2a, 2b)의 굵기를 나타내고 있다. 또한, 도 1의 (a), (b)에서는, 코어(2a, 2b)의 수를 줄여 도시하고 있다.

또한, 광출사용의 코어(2a)의 후단부 및 광입사용의 코어(2b)의 후단부는, 상기 사각 프레임형의 코너부의 외측에 위치 결정되어 있다. 그리고, 광출사용의 코어(2a)의 후단부에는 발광 모듈(5)이 접속되고, 광입사용의 코어(2b)의 후단부에는 수광 모듈(6)이 접속되어 있다. 발광 모듈(5)은, VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 등의 발광 소자가 유리에폭시 기판 등의 배선 기판에 실장되어 이루어지는 것이며, 그 발광 소자의 발광부가 상기 광출사용의 코어(2a)의 후단부에 접속되어 있다. 또한, 상기 수광 모듈(6)은, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 센서 등의 수광 소자가 유리에폭시 기판 등의 배선 기판에 실장되어 이루어지는 것이며, 그 수광 소자의 수광부가 상기 광입사용의 코어(2b)의 후단부에 접속되어 있다.

그 접속 상태의 수광 모듈(6)은, 예컨대 그 사시도를 도 2에 도시하는 바와 같이, 직사각형 판형의 발광 소자(6a)가 직사각형 판형의 배선 기판(6b) 표면에 실장되어 있다. 상기 발광 소자(6a)의 표면의 하부측에는, 상기 광입사용의 코어(2b)〔도 1의 (a), (b) 참조〕의 후단부와 접속되는 수광부(6c)가 형성되고, 상부측에는, 복수의 수광 소자 패드(6d)가 형성되어 있다. 상기 배선 기판(6b)의 표면의 상부측에는, 복수의 배선 기판 패드(6e)가 형성되어 있다. 그리고, 상기 발광 소자(6a)의 수광 소자 패드(6d)와 상기 배선 기판(6b)의 배선 기판 패드(6e)가, 본딩 와이어(6f)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.

그리고, 도 1의 (a), (b)에 도시하는 바와 같이, 상기 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)이 접속된 광도파로(W)는, 상기 입력용 중공부(S)를 갖는 사각 프레임형의 유지판(7)의 표면에 설치되어 있고, 상기 입력용 중공부(S)를 갖는 사각 프레임형의 보호판(8)으로 덮여 있다. 이와 같이 상기 입력 디바이스는 구성되어 있다.

이러한 구성의 입력 디바이스에서는, 상기 발광 모듈(5)의 발광 소자로부터의 광은, 상기 광출사용의 코어(2a)를 지나, 그 선단의 렌즈부를 경유하며, 그 렌즈부를 피복하는 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)의 표면으로부터 출사된다. 이 출사에 의해, 그 출사된 광(H)은, 상기 사각 프레임형의 광도파로(W)의 입력용 중공부(S)내의 영역에서, 격자형으로 움직인 상태가 된다. 그 격자형으로 움직이는 광(H)은, 상기 광출사용의 코어(2a)의 선단의 렌즈부 및 그 렌즈부를 피복하는 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)의 굴절 작용에 의해, 발산이 억제되어 있다. 또한 앞에 진술한 바와 같이, 상기 격자형으로 움직이는 광(H)의, 상기 유지판(7)의 이면으로부터의 높이 위치는 낮게 되어 있다. 그리고, 상기 광(H)은, 광입사측(B)의 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)를 투과하여, 광입사용의 코어(2b)의 선단의 렌즈부를 경유하며, 상기 광입사용의 코어(2b)를 지나, 상기 수광 모듈(6)의 수광 소자에 도달한다. 상기 광입사용의 코어(2b)에 입사한 광은, 상기 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a) 및 상기 광입사용의 코어(2b)의 선단의 렌즈부의 굴절 작용에 의해, 좁혀져 수속되어 있다.

그리고, 상기 입력 디바이스를 이용하여 정보를 입력할 때에는, 예컨대 앞에 진술한 바와 같이, 상기 입력 디바이스를 종이(K) 위에 상기 유지판(7)의 이면이 접하도록 배치하고, 상기한 바와 같이 광(H)이 격자형으로 움직이는 상기 입력용 중공부(S)로부터 드러나는 상기 종이(K)의 표면 부분에, 펜 끝을 접촉시킨 상태로, 펜 끝을 이동시킨다. 이 펜 끝 이동에 의해, 상기 격자형으로 움직이는 광(H)은, 상기 펜 끝에 의해 차광되고, 그 차광이 상기 수광 모듈(6)의 수광 소자에 의해 감지되는 것에 의해, 상기 펜 끝의 궤적이 검지된다. 그 펜 끝의 궤적이 문자, 도면, 표식 등의 입력 정보가 된다. 또한, 펜 끝을 종이(K)의 표면으로부터 떼면, 상기 차광 상태로부터 벗어나, 입력되지 않게 된다. 이 때, 격자형으로 움직이는 광(H)의, 상기 종이(K)의 표면으로부터의 높이 위치[상기 유지판(7)의 이면으로부터의 높이 위치]가 낮게 되어 있기 때문에, 펜 끝을 종이(K)의 표면으로부터 조금 떼면, 상기 차광 상태로부터 벗어나, 입력되지 않도록 할 수 있어, 자연스러운 입력을 가능하게 할 수 있다.

여기서, 상기 격자형으로 움직이는 광(H)의, 상기 유지판(7)의 이면으로부터의 높이 위치는, 종이(K)의 구김의 영향을 없애는 관점에서는, 0.2 ㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하고, 상기한 바와 같이 자연스러운 입력을 가능하게 하는 관점에서는, 1.5 ㎜ 이하로 설정하는 것이 바람직하다.

이러한 입력 디바이스는, 예컨대 퍼스널 컴퓨터와 함께 사용된다. 즉, 상기 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이에 자료 등의 정보를 표시하고, 그 표시된 정보에, 문자, 도면, 표식 등의 정보를 가하는 경우, 상기한 바와 같이, 상기 입력 디바이스의 입력용 중공부(S)내의 영역에서, 상기 문자 등의 정보를 펜(P)으로 입력한다. 이 펜 입력에 의해, 그 펜 끝의 궤적이 상기 입력 디바이스에 의해 검지되고, 신호로서 상기 퍼스널 컴퓨터에 무선 또는 접속 케이블로 전달되어, 상기 디스플레이에 표시할 수 있다. 그리고, 상기 디스플레이에는, 상기 자료 등의 정보에 상기 입력 디바이스로 입력한 문자 등의 정보가 중첩된 상태로 표시된다.

여기서 사용되는 상기 퍼스널 컴퓨터에는, 상기 입력 디바이스의 입력용 중공부(S)에서 입력한 문자 등을, 그 입력한 위치에 대응하는 디스플레이의 위치에 표시시키기 위해, 입력 디바이스의 입력용 중공부(S)내의 영역의 좌표를 디스플레이의 화면의 좌표로 변환하고, 입력 디바이스로 입력한 문자 등을 디스플레이에 표시하는 소프트웨어(프로그램)가 내장되어 있다. 또한, 상기 자료 등의 정보는, 통상, 상기 퍼스널 컴퓨터내의 하드디스크나 외부의 USB 메모리 등의 정보 기억 매체에 미리 기억시켜 두고, 그 정보 기억 매체로부터 출력된다. 그리고, 상기 디스플레이에 표시된 상기 자료 등의 정보와 상기 입력 디바이스로 입력한 문자 등의 정보가 중첩된 정보는, 상기 정보 기억 매체에 기억할 수 있다.

상기 입력 디바이스의 다른 사용 방법으로서는, 그 위치 검지 기능을 이용하여, 터치 패널에서의 손가락이 닿는 위치를 검지하는 검지 수단으로서 사용하는 것을 들 수 있다. 즉, 사각 프레임형의 상기 입력 디바이스를, 터치 패널의 화면의 둘레 가장자리부를 따라 설치하여 사용한다. 이와 같이 사용하는 것에 의해, 손가락으로 터치 패널의 화면에 닿으면, 그 손가락에 의한 차광을 수광 모듈(6)의 수광 소자가 감지하여, 그 손가락이 닿은 위치(좌표)를 검지할 수 있다.

다음에, 상기 입력 디바이스의 제작 방법의 일례에 대해서 설명한다. 이 실시형태에서는, 사각 프레임형의 광도파로(W)의 제작은, 그 사각 프레임형의 각 변의 띠 형상의 광도파로 부분을 개별적으로 제작하고, 이들 띠 형상의 광도파로 부분을 사각 프레임형에 접속하는 것에 의해 행해진다. 또한 광도파로(W)의 제작 방법의 설명에 인용하는 도 3의 (a)～(c), 도 4의 (a)～(c)는, 도 1의 (a)의 X-X 단면[광입사측(B)의 광도파로 부분의 단면]에 상당하는 부분을 도시하고 있다.

우선, 띠 형상의 광도파로 부분을 형성하기 위한 기판(10)〔도 3의 (a) 참조〕을 준비한다. 이 기판(10)의 형성 재료로서는, 예컨대 금속, 수지, 유리, 석영, 실리콘 등을 들 수 있다.

이어서, 도 3의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기 기판(10)의 표면에, 띠 형상의 언더클래드층(1)을 형성한다. 이 언더클래드층(1)은, 감광성 수지를 형성 재료로 하고, 포토리소그래피법에 의해 형성할 수 있다. 언더클래드층(1)의 두께는, 예컨대 5 ㎛～50 ㎛의 범위 내로 설정된다.

다음에, 도 3의 (b)에 도시하는 바와 같이, 광출사측(A)〔도 1의 (a) 참조〕에 상당하는 광도파로 부분에서는, 상기 언더클래드층(1)의 표면에, 포토리소그래피법에 의해 상기 패턴의 광출사용의 코어(2a)를 형성하고, 광입사측(B)〔도 1의 (a) 참조〕에 상당하는 광도파로 부분에서는, 상기 언더클래드층(1)의 표면에, 포토리소그래피법에 의해 상기 패턴의 광입사용의 코어(2b)를 형성한다. 이들 광출사용의 코어(2a) 및 광입사용의 코어(2b)의 형성 재료로서는, 상기 언더클래드층(1) 및 하기 오버클래드층(3)〔도 4의 (b) 참조〕의 형성 재료보다 굴절률이 높은 감광성 수지가 이용된다. 또한 도 3의 (b)는 광입사측(B)의 단면도이기 때문에, 이 도 3의 (b)에 광출사용의 코어(2a)는 도시되지 않는다. 이것은, 하기의 도 4의 (a)～(c)에서도 마찬가지이다.

여기서, 도 3의 (c)에 도시하는 바와 같이, 오버클래드층 형성용의, 투광성을 갖는 성형형(成形型)(20)을 준비한다. 이 성형형(20)에는, 오버클래드층(3)〔도 4의 (b) 참조〕의 표면 형상에 대응하는 형면(型面)을 갖는 오목부(21)가 형성되어 있다. 그리고, 그 오목부(21)를 위로 하여, 성형형(20)을 성형 스테이지(도시 생략) 위에 설치하고, 그 오목부(21)에, 오버클래드층(3)의 형성 재료인 감광성 수지(3A)를 충전한다.

이어서, 도 4의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기 언더클래드층(1)의 표면에 패턴 형성한 광출사용의 코어(2a)와, 상기 언더클래드층(1)의 표면에 패턴 형성한 광입사용의 코어(2b)를, 각각 상기 성형형(20)의 오목부(21)에 대하여 위치 결정하고, 그 상태로, 상기 언더클래드층(1)을 상기 성형형(20)에 압박하며, 상기 오버클래드층(3)의 형성 재료인 감광성 수지(3A)내에, 상기 광출사용의 코어(2a)와, 광입사용의 코어(2b)를 침지한다. 그리고, 이 상태로, 자외선 등의 조사선을 상기 성형형(20)을 투과하여 상기 감광성 수지(3A)에 조사하고, 그 감광성 수지(3A)를 노광한다. 이 노광에 의해, 상기 감광성 수지(3A)가 경화하고, 광출사용의 코어(2a)의 선단부에 대응하는 오버클래드층(3)의 부분과, 광입사용의 코어(2b)의 선단부에 대응하는 오버클래드층(3) 부분이 렌즈부(3a)로 형성된 오버클래드층(3)이 형성된다.

다음에, 도 4의 (b)〔도 4의 (a)와는 상하를 반대로 도시하고 있다〕에 도시하는 바와 같이, 상기 성형형(20)〔도 4의 (a) 참조〕으로부터, 상기 오버클래드층(3)을 탈형한다. 이 때, 광출사측(A)〔도 1의 (a) 참조〕에서는, 상기 기판(10), 언더클래드층(1), 광출사용의 코어(2a)와 함께 탈형하고, 광입사측(B)〔도 1의 (a) 참조〕에서는, 상기 기판(10), 언더클래드층(1), 광입사용의 코어(2b)와 함께 탈형한다.

그리고, 도 4의 (c)에 도시하는 바와 같이, 상기 기판(10)〔도 3의 (b) 참조〕을 언더클래드층(1)으로부터 박리한다. 이 박리에 의해, 언더클래드층(1), 광출사용의 코어(2a), 오버클래드층(3)을 포함하는 광출사측(A)의 띠 형상의 광도파로 부분, 및 언더클래드층(1), 광입사용의 코어(2b), 오버클래드층(3)을 포함하는 광입사측(B)의 띠 형상의 광도파로 부분을 얻는다.

여기서, 도 5의 (a)에 평면도로 도시하는 바와 같이, 입력용 중공부(S)를 갖는 사각 프레임형의 유지판(7)을 준비한다. 이 유지판(7)의 형성 재료로서는, 예컨대 금속, 수지, 유리, 석영, 실리콘 등을 들 수 있다. 그중에서도, 평면성의 유지가 우수한 점에서, 스테인리스가 바람직하다. 유지판(7)의 두께는, 예컨대 0.5 ㎜ 정도로 설정된다.

그리고, 도 5의 (b)에 도시하는 바와 같이, 상기 사각 프레임형의 유지판(7)의 표면에, 상기 띠 형상의 광도파로 부분을 사각 프레임형에 부착한다. 이 때, 광출사측(A)에서는, 언더클래드층(1)〔도 1의 (b) 참조〕을 유지판(7)의 표면에 부착하고, 광입사측(B)에서는, 오버클래드층(3)〔도 1의 (b) 참조〕을 유지판(7)의 표면에 부착한다. 이와 같이 하여, 상기 사각 프레임형의 유지판(7)의 표면에, 사각 프레임형의 광도파로(W)를 제작한다.

다음에, 도 1의 (a)에 도시하는 바와 같이, 상기 발광 모듈(5)을 광출사용의 코어(2a)의 후단부에 접속하고, 상기 수광 모듈(6)을 광입사용의 코어(2b)의 후단부에 접속한다. 이 때, 상기 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)에 대응하는 상기 유지판(7)의 표면 부분에, 도 1의 (b)에 도시하는 바와 같이, 각각 관통 구멍(7a, 7b) 또는 오목부를 형성하고, 그 관통 구멍(7a, 7b) 또는 오목부에, 광도파로(W)의 아래쪽으로 돌출하는 상기 발광 모듈(5)의 돌출 부분 및 상기 수광 모듈(6)의 돌출 부분을 각각 삽입한다. 그 후, 상기 오버클래드층(3)의 렌즈부(3a)를 제외하는 정상면과, 상기 발광 모듈(5) 및 수광 모듈(6)을, 사각 프레임형의 보호판(8)으로 피복한다. 이 보호판(8)의 형성 재료로서는, 예컨대 수지, 금속, 유리, 석영, 실리콘 등을 들 수 있다. 보호판(8)의 두께는, 예컨대 금속제이면 0.5 ㎜ 정도, 수지제이면 0.8 ㎜ 정도로 설정된다. 이와 같이 하여, 도 1의 (a), (b)에 도시하는 입력 디바이스를 제작할 수 있다.

도 6은, 본 발명의 입력 디바이스의 제2 실시형태를 도시하는 단면도이다. 이 실시형태의 입력 디바이스는, 상기 제1 실시형태〔도 1의 (a), (b) 참조〕에서, 광출사용의 코어(2a)가 형성된 광출사측(A)의 광도파로 부분이 상하 반대로 설치되고, 그것에 따라 상기 발광 모듈(5)도 상하 반대로 되어 있다. 그 이외의 부분은, 상기 제1 실시형태와 마찬가지이며, 같은 부분에는 동일 부호를 붙이고 있다.

이 실시형태에서도, 상기 제1 실시형태와 같이, 광도파로(W)의 사각 프레임내를 움직이는 광의 높이 위치를 낮게 할 수 있다. 또한, 발광 모듈(5)의 돌출 부분이 상측에 위치하기 때문에, 그 돌출 부분을 삽입하기 위한 관통 구멍(7a)〔도 1의 (b) 참조〕 또는 오목부를 유지판(7)에 형성할 필요가 없다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 유지판(7)의 사각 프레임형의 내주 가장자리 및 보호판(8)의 사각 프레임형의 내주 가장자리를, 광도파로(W)의 사각 프레임형의 내주 가장자리보다 사각 프레임형의 내측으로 돌출시켰지만, 상기 유지판(7) 및 보호판(8) 중 어느 한 쪽의 내주 가장자리를, 상기 광도파로(W)의 내주 가장자리보다 사각 프레임형의 내측으로 돌출시키고, 다른 쪽의 내주 가장자리를, 상기 광도파로(W)의 내주 가장자리와 대략 동일면형으로 위치시켜도 좋으며, 상기 유지판(7) 및 보호판(8) 양자의 내주 가장자리를, 상기 광도파로(W)의 내주 가장자리와 대략 동일면형으로 위치시켜도 좋다. 또한, 상기 각 실시형태에서는, 유지판(7) 및 보호판(8)의 내주 가장자리의 광출사측(A)도 광입사측(B)도 상기 광도파로(W)의 내주 가장자리보다 사각 프레임형의 내측으로 돌출시켰지만, 광입사측(B)만 돌출시키도록 하여도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 정보 입력 방법의 일례로서, 펜(필기구)(P)을 이용하여 종이(K)에 기입하는 방법을 들었지만, 종이(K)에 기입할 필요가 없으면, 펜(P) 대신에, 예컨대 가는 막대체, 손가락 등을 이용하여 입력하여도 좋다.

또한, 상기 각 실시형태에서는, 입력 디바이스의 사용 방법의 일례로서, 퍼스널 컴퓨터와 함께 사용하고, 상기 입력 디바이스에의 입력 정보를 상기 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이에 표시하는 방법을 들었지만, 그 대신에, 상기 각 실시형태에서의 퍼스널 컴퓨터의 기능과 같은 기능을, 상기 입력 디바이스 또는 상기 디스플레이에 부여하여, 퍼스널 컴퓨터를 사용하지 않고, 디스플레이에 표시하도록 하여도 좋다.

다음에, 실시예에 대해서 비교예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

〔실시예 1〕

〔언더클래드층의 형성 재료〕

성분 A: 지환 골격을 포함하는 에폭시 수지(다이셀화학공업사제, EHPE3150) 75 중량부.

성분 B: 에폭시기 함유 아크릴계 폴리머(니치유사제, 마프르프 G-0150M) 25 중량부.

성분 C: 광산 발생제(산아프로사제, CPI-200K) 4 중량부.

이들 성분 A～C를, 자외선 흡수제(치바재팬사제, TINUVIN479) 5 중량부와 함께, 시클로헥사논(용제)에 용해하는 것에 의해, 언더클래드층의 형성 재료를 조제하였다.

〔코어의 형성 재료〕

성분 D: 비스페놀 A 골격을 포함하는 에폭시 수지(재팬에폭시레진사제, 157S70) 85 중량부.

성분 E: 비스페놀 A 골격을 포함하는 에폭시 수지(재팬에폭시레진사제, 에피코트 828) 5 중량부.

성분 F: 에폭시기 함유 스티렌계 폴리머(니치유사제, 마프르프 G-0250SP) 10 중량부.

이들 성분 D～F와 상기 성분 C4 중량부를, 젖산에틸에 용해하는 것에 의해, 코어의 형성 재료를 조제하였다.

〔오버클래드층의 형성 재료〕

성분 G: 지환 골격을 갖는 에폭시 수지(아데카사제, EP4080E) 100 중량부.

이 성분 G와 상기 성분 C2 중량부를 혼합하는 것에 의해, 오버클래드층의 형성 재료를 조제하였다.

〔광도파로 부분의 제작〕

스테인리스제 기판(두께 50 ㎛) 표면에, 상기 언더클래드층의 형성 재료를 도포한 후, 160℃×2분간의 가열 처리를 행하여, 감광성 수지층을 형성하였다. 이어서, 상기 감광성 수지층에 대하여, 자외선을 조사하여 적산 광량 1000 mJ/㎠의 노광을 행하여, 두께 20 ㎛의 언더클래드층(파장 830 ㎚에서의 굴절률 1.510)을 형성하였다.

이어서, 상기 언더클래드층의 표면에, 상기 코어의 형성 재료를 도포한 후, 170℃×3분간의 가열 처리를 행하여, 감광성 수지층을 형성하였다. 이어서, 포토마스크를 통해(갭 100 ㎛), 자외선을 조사하고, 적산 광량 3000 mJ/㎠의 노광을 행하였다. 계속해서, 120℃×10분간의 가열 처리를 행하였다. 그 후, 현상액(γ-부티롤락톤)을 이용하여 현상하는 것에 의해, 미노광 부분을 용해 제거한 후, 120℃×5분간의 건조 처리를 행하였다. 이것에 의해, 광출사측에서는, 광출사용의 코어(파장 830 ㎚에서의 굴절률 1.570)를 패턴 형성하고, 광입사측에서는, 광입사용의 코어(파장 830 ㎚에서의 굴절률 1.570)를 패턴 형성하였다. 광출사용의 코어 및 광입사용의 코어의 치수는, 폭 30 ㎛×높이(두께) 50 ㎛로 하였다.

여기서, 오버클래드층 형성용의, 투광성을 갖는 성형형을 준비하였다. 이 성형형에는, 오버클래드층의 표면 형상에 대응하는 형면을 갖는 오목부가 형성되어 있다. 그리고, 그 오목부를 위로 하여, 성형형을 성형 스테이지 위에 설치하고, 그 오목부에 상기 오버클래드층의 형성 재료를 충전하였다.

이어서, 상기 언더클래드층의 표면에 패턴 형성한 광출사용의 코어와, 상기 언더클래드층의 표면에 패턴 형성한 광입사용의 코어를, 상기 성형형의 오목부에 대하여 위치 결정하고, 그 상태로, 상기 언더클래드층을 상기 성형형에 압박하여, 상기 오버클래드층의 형성 재료내에 상기 광출사용의 코어와, 광입사용의 코어를 침지하였다. 그리고, 이 상태에서, 자외선을, 상기 성형형을 투과하여 상기 오버클래드층의 형성 재료에 조사하고 적산 광량 8000 mJ/㎠의 노광을 행하여, 광출사용의 코어의 선단부에 대응하는 오버클래드층의 부분 및 광입사용의 코어의 선단부에 대응하는 오버클래드층의 부분이 볼록형의 렌즈부로 형성된, 두께(언더클래드층의 표면으로부터의 두께) 600 ㎛인 오버클래드층을 형성하였다. 그 볼록형의 렌즈부는, 측단면 형상이 대략 1/4 원호형의 렌즈 곡면(곡률 반경 1.4 ㎜)을 갖는 것이었다.

다음에, 상기 성형형으로부터, 상기 오버클래드층을 탈형하였다. 이 때, 상기 기판, 언더클래드층, 코어와 함께 탈형하였다.

그리고, 상기 기판을 언더클래드층으로부터 박리하였다. 이 박리에 의해, 언더클래드층, 광출사용의 코어, 오버클래드층을 포함하는 광출사용의 띠 형상의 광도파로 부분, 및 언더클래드층, 광입사용의 코어, 오버클래드층을 포함하는 광입사용의 띠 형상의 광도파로 부분을 얻었다.

〔입력 디바이스의 제작〕

이어서, 발광 소자〔Optowell사제, SH85-2S001(VCSEL)〕가 실장된 발광 모듈을 광출사용의 코어의 후단부에 접속하고, 수광 소자〔Panavision Imagig, LLC사제, LIS-500(CMOS 이미지 센서)〕가 실장된 수광 모듈을 광입사용의 코어의 후단부에 접속하였다. 그리고, 그 접속한 상태에서의 상기 발광 모듈 및 수광 모듈의, 오버클래드층의 상면으로부터의 돌출량 및 언더클래드층의 하면으로부터의 돌출량을 측정하였다. 그 결과, 상기 발광 모듈은, 오버클래드층의 상면으로부터 돌출하지 않고, 언더클래드층의 하면으로부터의 돌출량이 400 ㎛였다. 또한, 상기 수광 모듈은, 오버클래드층의 상면으로부터 돌출하지 않고, 언더클래드층의 하면으로부터의 돌출량이 900 ㎛였다.

여기서, 사각 프레임형의 스테인리스제 유지판(두께 0.5 ㎜)을 준비하였다. 이 유지판의 입력용 중공부는 세로 30 ㎝×가로 30 ㎝의 사각형으로 하였다. 그리고, 상기 유지판의 표면 중 상기 입력용 중공부의 외측 부분에, 상기 발광 모듈 또는 수광 모듈이 접속된 상기 띠 형상의 광도파로 부분을 부착하였다. 이 때, 광출사측에서는, 언더클래드층을 유지판의 표면에 부착하고, 광입사측에서는, 오버클래드층을 유지판의 표면에 부착하였다. 또한, 상기 발광 모듈에 대응하는 상기 유지판의 표면 부분에 관통 구멍을 형성하고, 그 관통 구멍에, 언더클래드층의 하면으로부터 돌출하는 상기 발광 모듈의 돌출 부분을 삽입하였다. 그 후, 상기 오버클래드층의 렌즈부를 제외하는 정상면과, 상기 발광 모듈 및 수광 모듈을, 사각 프레임형의 스테인리스제 보호판(두께 0.5 ㎜)으로 피복하여, 입력 디바이스를 얻었다〔도 1의 (a), (b) 참조〕.

〔실시예 2〕

〔입력 디바이스의 제작〕

상기 실시예 1에서, 광출사측도 광입사측과 마찬가지로, 오버클래드층을 유지판의 표면에 부착하였다(도 6 참조). 그 이외 부분은, 상기 실시예 1과 마찬가지로 하였다.

〔비교예〕

〔입력 디바이스의 제작〕

상기 실시예 1에서, 광출사측도 광입사측도, 광도파로 부분의 언더클래드층을 유지판의 표면에 부착하였다〔도 7의 (a), (b) 참조〕. 단, 이 비교예에서는, 언더클래드층의 하면으로부터 돌출하는 수광 모듈의 돌출량이 크기 때문에, 상기 유지판으로서, 두께가 1.2 ㎜의 것을 이용하였다.

〔출사광의 높이 위치〕

상기 실시예 1, 2 및 비교예의 입력 디바이스에서, 유지판의 두께는 실시예 1, 2가 0.5 ㎜, 비교예가 1.2 ㎜이기 때문에, 광도파로의 높이 위치는, 실시예 1, 2가 비교예보다 낮은 위치에 있다. 즉, 실시예 1, 2는, 비교예와 비교하여 광도파로의 프레임내를 움직이는 광의 높이 위치가 낮은 것을 알 수 있다.

〔입력 디바이스의 작동 확인〕

또한, 퍼스널 컴퓨터를 준비하였다. 이 퍼스널 컴퓨터에는, 상기 실시예 1, 2 및 비교예의 입력 디바이스의 사각 프레임형의 광도파로의 입력용 중공부내의 영역의 좌표를, 디스플레이의 화면의 좌표로 변환하고, 입력 디바이스로 입력한 문자 등을 디스플레이에 표시하는 소프트웨어(프로그램)가 내장되어 있다. 또한, 상기 퍼스널 컴퓨터는, 상기 입력 디바이스의 무선 모듈로부터의 전파(정보)를 수신할 수 있도록 수신 수단을 구비하고 있어, 상기 퍼스널 컴퓨터와 입력 디바이스를 무선으로 정보 전달 가능하게 접속하였다.

그리고, 상기 실시예 1, 2 및 비교예의 입력 디바이스를, 그 스테인리스제 유지판을 아래로 하여 종이 위에 배치하였다. 이어서, 펜으로, 상기 입력용 중공부내의 영역으로부터 드러나는 상기 종이에 문자를 입력하였다. 그 결과, 실시예 1, 2에서는, 펜 끝을 종이의 표면으로부터 조금 떼면 입력이 중지되어, 자연스러운 입력이 가능했다. 이것에 대하여, 비교예에서는, 펜 끝을 종이의 표면으로부터 크게 떼지 않으면 입력이 중지되지 않아, 입력이 부자연스러웠다.

본 발명의 입력 디바이스는, 디스플레이에 표시된 자료 등에, 문자, 도면, 표식 등의 새로운 정보를 써 넣는 것이나, 터치 패널에서의 손가락이 닿는 위치를 검지하는 검지 수단에 이용 가능하다.

W: 광도파로, B: 광입사측, S: 입력용 중공부, 2a, 2b: 코어, 3: 오버클래드층, 5: 발광 모듈, 6: 수광 모듈, 7: 유지판

Claims (3)

1. 프레임형의 유지판과, 이 유지판의 표면에 프레임을 가지런히 하여 설치된 하기 (A)의 프레임형의 광도파로와, 이 광도파로의 광출사용의 코어의 후단부에 접속된 발광 소자와, 상기 광도파로의 광입사용의 코어의 후단측에 접속되고, 수광부가 그 자체의 상부측에 설치되고 그 자체의 하단부가 상기 유지판측에 위치하는 수광 소자를 구비하며, 상기 광입사용의 코어가 형성된 광입사측의 광도파로 부분 및 상기 수광 소자를, 상하 반대로 하여, 상기 수광부가 상기 수광 소자의 하부측에 위치하고, 상기 수광 소자의 하단부가 상기 광입사측의 광도파로 부분보다 위쪽에 위치하도록 구성되며, 상기 발광 소자로부터 발하여 상기 광출사용의 코어를 경유하고 그 코어의 선단면을 피복하는 오버클래드층의 렌즈부로부터 출사하여 상기 프레임형의 광도파로의 프레임내를 움직이는 광의, 상기 유지판의 이면으로부터의 높이 위치가 낮게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 입력 디바이스.
   (A) 프레임형으로 형성되고, 그 프레임형에서 서로 대향하는 한쪽의 부분에, 광출사용의 코어가 정해진 패턴으로 형성되고, 다른 쪽의 부분에, 광입사용의 코어가 정해진 패턴으로 형성되며, 상기 광출사용의 코어의 선단면과 광입사용의 코어의 선단면이, 상기 프레임형의 내측 가장자리에 위치 결정되어 대향하고, 상기 광출사용의 코어의 선단면 및 광입사용의 코어의 선단면을 피복하는 오버클래드층의 선단부가, 렌즈부로 형성되어 있는 것인 광도파로.
2. 제1항에 있어서, 상기 유지판의 프레임형 중 적어도 광입사측의 내주 가장자리는, 상기 광도파로의 프레임형의 내주 가장자리보다 프레임형의 내측으로 돌출되어 있는 것인 입력 디바이스.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임형의 광도파로는, 프레임형의 보호판으로 덮여 있고, 그 보호판의 프레임형 중 적어도 광입사측의 내주 가장자리는, 상기 광도파로의 프레임형의 내주 가장자리보다 프레임형의 내측으로 돌출되어 있는 것인 입력 디바이스.

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