KR20150123821A

KR20150123821A - 정보 표시 시스템

Info

Publication number: KR20150123821A
Application number: KR1020157023890A
Authority: KR
Inventors: 유스케 시미즈; 료마 요시오카
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2013-03-07
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2015-11-04
Also published as: JP2014197364A; US20160004387A1; EP2966551A1; TW201441897A; CN105009047A; WO2014136508A1

Abstract

본 발명에서는, 입력에 전용 펜을 필요로 하지 않고, 또한, 문자 등의 정보를 펜 등의 입력체로 입력할 때에, 그 입력체를 쥐는 손의 새끼손가락이나 그 밑동 부분 등의 불필요 부분이 검지되지 않도록 되어 있는 입력 장치를 구비한 정보 표시 시스템을 제공한다. 이 정보 표시 시스템은, 디스플레이(D)를 갖는 퍼스컴(P)과, 디스플레이(D)에 표시된 정보에 추가하는 새로운 정보를 펜 등의 입력체(10)로 입력할 수 있고 퍼스컴(P)에 출력하는 입력 장치(A)를 구비하고 있다. 이 입력 장치(A)는, 격자형으로 배치된 선형의 코어(2)가 시트형의 언더클래드층과 오버클래드층 사이에 끼워진 시트형의 광도파로(W)를 구비하고, 코어(2)의 탄성률이, 언더클래드층의 탄성률 및 오버클래드층의 탄성률보다 크게 설정되어 있다. 이에 따라, 광도파로(W)의 표면을 압박했을 때에, 압박 방향의 코어(2)의 단면의 변형률이, 오버클래드층 및 언더클래드층의 단면의 변형률보다 작아지도록 되어 있다.

Description

정보 표시 시스템{INFORMATION DISPLAY SYSTEM}

본 발명은, 디스플레이에 표시한 자료 등에, 입력 장치를 이용하여 새로운 정보를 추가로 기록하여 표시하는 정보 표시 시스템에 관한 것이다.

프레젠테이션이나 회의 등에서는, USB 메모리 등의 정보 기억 매체에 미리 기억시켜 놓은 자료 등의 정보를, 퍼스널 컴퓨터(이하 「퍼스컴」라고 함)를 이용하여 액정 패널 등의 디스플레이에 표시하고, 그 표시된 자료 등에 관해 설명 등이 행해진다. 그 설명시에는, 상기 표시된 자료 등에, 문자, 그림, 마크 등의 새로운 정보를 추가로 기록하기 위해, 입력 장치로서 포인팅 디바이스(예컨대 특허문헌 1 참조)가 이용되고 있다.

상기 포인팅 디바이스는, 전용 펜과 전용 보드를 구비하고 있고, 그 전용 보드 상에서 전용 펜을 이동시킴으로써 문자 등의 정보를 입력하도록 되어 있다. 즉, 전용 보드 상에서의 전용 펜의 선단의 궤적(문자 등의 입력 정보)을 전자 유도를 이용하여 검지하고, 그 궤적을 신호로서 상기 퍼스컴에 출력하여 디스플레이에 표시할 수 있게 되어 있다. 이와 같이, 상기 포인팅 디바이스는, 문자, 그림, 마크 등의 입력을 직감적으로 할 수 있도록 되어 있다.

일본 특허 공개 제2004-206613호 공보

그러나, 상기 포인팅 디바이스는, 전용 펜과 전용 보드가 필요하기 때문에, 회의 등에서 많은 사람이 전용 보드를 이용하는 경우는, 1개의 전용 펜을 순서대로 돌려쓰거나 또는 전용 펜을 다수 준비할 필요가 있다.

따라서, 본 출원인은, 문자 등의 직감적인 입력을 가능하게 한 채, 전용 펜 및 전용 보드를 필요로 하지 않는 입력 장치를 제안하여 이미 출원했다(일본 특허 공개 제2012-155697호 공보). 그 입력 장치는, 사각 프레임형의 광도파로를 구비하고 있고, 그 사각 프레임형의 내측의 중공부에, 광이 격자형으로 가로지르도록 되어 있다. 그리고, 그 상태로 상기 중공부에 펜 등의 입력체로 문자 등을 입력하면, 상기 격자형으로 가로지르는 광을 펜 끝이 차광하고, 그 차광 위치로부터 펜 끝의 위치가 검지되어, 입력한 문자 등을 디스플레이에 표시할 수 있도록 되어 있다. 이와 같이, 펜 끝의 차광에 의해 입력한 문자 등을 검지하기 때문에, 전용 펜도 전용 보드도 필요로 하지 않을 수 있다.

그러나, 그 입력 장치에서는 경우에 따라서, 펜 등의 입력체를 쥐는 손의 새끼손가락이나 그 밑동 부분(소지구(hypothenar)) 등이 상기 중공부 내에 들어가면, 그 손의 부분도 상기 격자형의 광을 차광하기 때문에, 입력한 정보라고 판단되어 디스플레이에 표시되는 경우가 있다. 그 손부분의 표시는 불필요한 것이다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 상기와 같은 차광을 이용하는 것이 아니라, 광도파로에 가해지는 펜 등의 입력체에 의한 필압에 기초하는 코어의 광전파의 변화를 이용하는 것으로, 입력에 전용 펜을 필요로 하지 않고, 또한, 문자 등의 정보를 펜 등의 입력체로 입력할 때, 그 입력체를 쥐는 손의 새끼손가락이나 그 밑동 부분 등의 불필요 부분이 검지되지 않도록 되어 있는 입력 장치를 구비한 정보 표시 시스템의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 정보 표시 시스템은, 정보 표시용의 디스플레이를 갖는 퍼스컴과, 상기 디스플레이에 표시된 정보에 추가하는 새로운 정보를 입력체의 선단 입력부의 이동에 의해 입력하고, 그 입력 정보를 상기 퍼스컴에 출력하는 입력 장치를 구비한 정보 표시 시스템으로서, 상기 입력 장치가, 하기 (A)의 위치 센서를 구비하고, 그 위치 센서의 광도파로의 표면에서의 상기 입력체의 선단 입력부의 이동 궤적을 상기 새로운 정보로 하는 구성을 채택한다.

(A) 시트형의 언더클래드층의 표면에, 복수의 선형의 코어를 격자형으로 배치 형성하고, 이들 코어를 피복한 상태로 오버클래드층을 시트형으로 형성한 시트형의 광도파로와, 상기 코어의 일단부면에 접속되는 발광 소자와, 상기 코어의 타단부면에 접속되는 수광 소자와, 상기 광도파로의 표면에서의 입력체의 선단 입력부의 이동 궤적을, 그 이동에 의해 변화한 코어의 광전파량에 의해 특정하는 이동 궤적 특정 수단을 구비하고, 상기 코어의 탄성률이, 상기 언더클래드층의 탄성률 및 상기 오버클래드층의 탄성률보다 크게 설정되고, 상기 시트형의 광도파로의 표면에서의 상기 선단 입력부에 의한 압박 상태에서, 그 압박 방향의 코어의 단면의 변형률이, 오버클래드층 및 언더클래드층의 단면의 변형률보다 작아지도록 되어 있는 위치 센서.

또, 본 발명에 있어서, 「변형률」이란, 압박 방향에서의 코어, 오버클래드층 및 언더클래드층의 압박 전의 각 두께에 대한 압박시의 각 두께의 변화량의 비율을 말한다. 또한, 선단 입력부의 「이동」에는, 이동 거리가 0(영)인 경우를 포함하며, 그 경우의 「이동 궤적」은 점이 된다.

본 발명의 정보 표시 시스템은, 입력체(펜 등)의 선단 입력부(펜 끝 등)의 이동 궤적의 검지 수단으로서, 복수의 선형의 코어가 격자형으로 배치 형성된 시트형의 광도파로를 구비한 입력 장치를 이용하고 있다. 즉, 상기 광도파로의 표면에서의 입력체의 선단 입력부의 이동 궤적을, 그 이동에 의해 변화한 코어의 광전파량에 의해 특정하도록 되어 있다. 그 때문에, 입력에 전용 펜은 불필요하며, 입력체로서, 통상의 필기에 이용하는 펜이나 잉크가 나오지 않는 단순한 가늘고 긴 막대형상의 물건 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 광도파로는, 코어의 탄성률이, 언더클래드층의 탄성률 및 오버클래드층의 탄성률보다 크게 설정되어 있다. 그 때문에, 광도파로의 오버클래드층의 표면을 압박했을 때에, 그 압박 방향의 코어의 단면의 변형률이, 오버클래드층 및 언더클래드층의 단면의 변형률보다 작아지고, 압박 방향의 코어의 단면적이 유지된다. 그리고, 상기 광도파로의 표면에 있어서, 입력체의 선단 입력부를 이동시킴으로써 문자 등의 정보를 입력하면, 그 선단 입력부에 의한 압박 부분에서는, 코어의 굴곡 정도가 입력체의 선단 입력부를 따르는 급격한 것이 되어, 코어로부터의 광의 누설(산란)이 발생하고, 입력체를 쥐는 손의 부분에 의한 압박 부분에서는, 코어의 굴곡 정도가 손을 따르는 완만한 것이 되어, 상기 광의 누설(산란)이 발생하지 않도록 할 수 있다. 그 때문에, 펜 끝 등의 선단 입력부로 압박된 코어에서는, 수광 소자에서의 광의 수광 레벨(수광량)이 저하되고, 입력체를 쥐는 손의 부분으로 압박된 코어에서는, 그 수광 레벨이 저하되지 않도록 할 수 있다. 그리고, 그 광의 수광 레벨의 저하로부터, 이동 궤적 특정 수단에 의해 펜 끝 등의 선단 입력부의 위치(좌표)를 검지할 수 있고, 그 수광 레벨이 저하되지 않은 손에 의한 압박 부분은, 압박되지 않은 상태와 동일해지기 때문에, 검지되지 않도록 할 수 있다. 그 때문에, 펜 끝 등의 선단 입력부의 이동 궤적(입력한 문자 등의 정보)만을 검지하여, 디스플레이에 표시된 정보에 추가하여 표시할 수 있다.

도 1은 본 발명의 정보 표시 시스템의 일 실시형태를 모식적으로 나타내는 설명도이다.
도 2는 상기 정보 표시 시스템을 구성하는 입력 장치를 모식적으로 나타내고, (a)는 그 평면도이고, (b)는 그 확대 단면도이다.
도 3의 (a)는, 입력체에 의해 압박된 상기 입력 장치의 광도파로의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이고, (b)는, 손에 의해 압박된 상기 광도파로의 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 자세히 설명한다.

도 1은, 본 발명의 정보 표시 시스템의 일 실시형태를 나타내고 있다. 이 실시형태의 정보 표시 시스템은, 디스플레이(D)를 갖는 퍼스컴(P)과, 상기 디스플레이(D)에 표시된 정보에 추가하는 새로운 정보를 펜 등의 입력체(10)로 입력할 수 있고, 그 입력 정보를 상기 퍼스컴(P)에 출력하는 입력 장치(A)를 구비하고 있다. 그 입력 정보의 입력 장치(A)로부터 퍼스컴(P)으로의 전달은, 이 실시형태에서는, USB 케이블 등의 접속 케이블(C)에 의해 행하고 있고, 그것을 위해 그 접속 케이블(C)로 퍼스컴(P)과 입력 장치(A)를 접속하고 있다.

상기 입력 장치(A)는, 그 평면도를 도 2의 (a)에, 그 중앙부의 확대 단면도를 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이, 격자형으로 배치된 선형의 코어(2)가 사각형 시트형의 언더클래드층(1)과 오버클래드층(3) 사이에 끼워진 사각형 시트형의 광도파로(W)와, 상기 격자형으로 배치된 선형의 코어(2)의 일단부면에 접속되는 발광 소자(4)와, 상기 선형의 코어(2)의 타단부면에 접속되는 수광 소자(5)와, 상기 입력 장치(A)를 제어하는 CPU(중앙 처리 장치)(도시하지 않음) 및 상기 발광 소자(4) 및 상기 수광 소자(5)가 탑재된 회로 기판(6)을 구비하고 있다. 이 실시형태에서는, 이들 광도파로(W) 및 회로 기판(6)이, 수지판이나 금속판 등의 강성판(7)의 표면에 설치되어 있다. 그리고, 상기 발광 소자(4)로부터 발광된 광은, 상기 코어(2) 내를 통과하여, 상기 수광 소자(5)에서 수광되도록 되어 있다. 또한, 상기 광도파로(W)에 있어서, 상기 코어(2)의 탄성률이, 상기 언더클래드층(1)의 탄성률 및 상기 오버클래드층(3)의 탄성률보다 크게 설정되어 있다. 이 탄성률의 설정에 의해, 상기 광도파로(W)의 표면을 압박할 때에, 그 압박 방향의 코어(2)의 단면의 변형률이, 오버클래드층(3) 및 언더클래드층(1)의 단면의 변형률보다 작아지도록 되어 있다.

또, 도 2의 (a)에서는, 코어(2)를 쇄선으로 나타내고 있고, 쇄선의 굵기가 코어(2)의 굵기를 나타내고 있다. 또한, 도 2의 (a)에서는, 코어(2)의 수를 생략하여 도시하고 있다. 또한, 도 2의 (a)의 화살표는, 광이 진행하는 방향을 나타내고 있다. 또한, 이 실시형태에서는, 상기 발광 소자(4)나 CPU 등에 필요한 전원은, 퍼스컴(P)으로부터 접속 케이블(C)을 통해 공급되도록 되어 있다.

상기 입력 장치(A)에서는, 선형의 코어(2)가 격자형으로 배치된 부분에 대응하는 부분이 입력 영역이 되어 있고, 상기 입력체(10)(도 1 참조)에 의한 상기 입력 장치(A)로의 정보의 입력은, 그 입력 영역에서의 상기 광도파로(W)의 오버클래드층(3)의 표면에 문자 등을 기록하도록, 그 오버클래드층(3)의 표면에서 입력체(10)의 선단 입력부(펜 끝 등)(10a)(도 1 참조)를 이동시킴으로써 행해진다. 즉, 도 3의 (a), (b)에 단면도로 나타낸 바와 같이, 상기 입력 장치(A)의 광도파로(W)의 오버클래드층(3)의 표면에, 손(20)에 쥔 펜 등의 입력체(10)로 문자 등의 정보를 기록하거나 하여 입력하면, 펜 끝 등의 선단 입력부(10a)에 의한 압박 부분〔도 3의 (a) 참조〕도 손(20)의 새끼손가락이나 그 밑동 부분(소지구) 등에 의한 압박 부분〔도 3의 (b) 참조〕도, 그 압박 방향의 단면에서는, 탄성률이 작은 오버클래드층(3)과 언더클래드층(1)이 찌부러지게 변형하고, 탄성률이 큰 코어(2)는, 단면적을 유지한 채로, 선단 입력부(10a)나 손(20)의 부분을 따라서 언더클래드층(1)에 가라앉도록 굴곡된다.

그리고, 선단 입력부(10a)에 의한 압박 부분에서는, 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 그 선단 입력부(10a)가 뾰족하기 때문에, 코어(2)의 굴곡 정도가 급격한 것이 되어, 코어(2)로부터의 광의 누설(산란)이 발생한다〔도 3의 (a)의 이점쇄선의 화살표 참조〕. 한편, 입력체(10)를 쥐는 손(20)에 의한 압박 부분에서는, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 그 손(20)이 상기 선단 입력부(10a)와 비교해서 상당히 크고 둥글게 되어 있기 때문에, 코어(2)의 굴곡 정도가 완만한 것이 되어, 상기 광의 누설(산란)이 발생하지 않는다(광은 코어(2) 내에서 누설되지 않고 진행한다)〔도 3의 (b)의 이점쇄선의 화살표 참조〕. 그 때문에, 선단 입력부(10a)로 압박된 코어(2)에서는, 수광 소자(5)에서의 광의 수광 레벨이 저하되고, 입력체(10)를 쥐는 손(20)으로 압박된 코어(2)에서는, 그 수광 레벨이 저하되지 않도록 할 수 있다. 그리고, 그 광의 수광 레벨의 저하로부터, 선단 입력부(10a)의 위치(좌표)를 검지할 수 있다. 그 수광 레벨이 저하되지 않은 손(20)에 의한 압박 부분은, 압박되지 않은 상태와 동일하기 때문에 검지되지 않는다.

따라서, 상기 입력 장치(A)의 CPU에는, 상기 수광 소자(5)에서의 광의 수광 레벨의 저하로부터 선단 입력부(10a)의 이동 궤적을 특정하는 프로그램(이동 궤적 특정 수단)이 장치되어 있다. 즉, 상기 입력 장치(A)는, 정보의 입력에 이용하는 입력체(펜 등)(10)의 선단 입력부(펜 끝 등)(10a)의 위치를 검지하는 위치 센서로 되어 있다. 그리고, 상기 입력체(10)의 선단 입력부(10a)의 이동 궤적을 나타내는 데이터는, 접속 케이블(C)을 통해 상기 퍼스컴(P)에 출력되고, 그 퍼스컴(P)에서 적정하게 영상화 처리되어, 상기 이동 궤적이 디스플레이(D)에 표시되도록 되어 있다.

이와 같이, 상기 정보 표시 시스템에서는, 입력 장치(A)에 있어서, 입력체(펜 등)(10)의 선단 입력부(펜 끝 등)(10a)의 이동 궤적의 검지 수단으로서, 복수의 선형의 코어(2)가 격자형으로 배치 형성된 시트형의 광도파로(W)를 이용하고 있기 때문에, 입력에 전용 펜은 불필요하며, 입력체(10)로서, 통상의 필기에 이용하는 펜이나 잉크가 나오지 않는 단순한 가늘고 긴 막대형상의 물건 등을 이용할 수 있다. 그 때문에, 상기 입력 장치(A)를 많은 사람이 이용하더라도 불편한 점은 없다.

또한, 상기 광도파로(W)에 있어서, 코어(2)의 탄성률이, 언더클래드층(1)의 탄성률 및 오버클래드층(3)의 탄성률보다 크게 설정되어 있기 때문에, 입력체(10)를 쥐는 손(20)이 광도파로(W)를 압박하더라도, 상기와 같이 선단 입력부(10a)의 위치만을 검지하고, 손(20)에 의한 압박 부분은 검지되지 않도록 할 수 있다.

또한, 상기 입력 장치(A)에 대한 입력시에는, 입력체(10)의 선단 입력부(10a)가 압박하는 광도파로(W)의 부분이 상기와 같이 변형되기 때문에, 종이에 가까운 감촉으로 입력할 수 있어 터치 감각이 양호하다.

여기서, 퍼스컴(P)의 디스플레이(D)에는, 일반적으로 프레젠테이션이나 회의 등에서 설명에 이용하는 자료 등의 정보가 표시된다. 그리고, 상기와 같이 입력 장치(A)에 문자 등의 정보를 입력하면, 상기 디스플레이(D)에는, 상기 자료 등의 정보에, 상기 입력 장치(A)로 입력한 문자 등의 정보가 서로 겹쳐진 상태로 표시된다. 이 표시를 가능하게 하기 위해, 입력 장치(A)의 입력 영역의 좌표를 디스플레이(D)의 화면의 좌표로 변환하여, 입력 장치(A)로 입력한 문자 등을 디스플레이(D)에 표시하는 소프트웨어(프로그램)가, 상기 퍼스컴(P)에 장치되어 있다. 또한, 상기 자료 등의 정보는, 통상 상기 퍼스컴(P) 내의 하드디스크나 외부의 USB 메모리 등의 정보 기억 매체에 미리 기억시켜 두고, 그 정보 기억 매체로부터 출력된다. 그리고, 상기 디스플레이(D)에 표시된 상기 자료 등의 정보와 상기 입력 장치(A)로 입력한 문자 등의 정보가 서로 겹쳐진 정보는, 상기 정보 기억 매체에 기억 가능하게 되어 있다. 상기 퍼스컴(P)이란, 일반적인 퍼스컴뿐만 아니라, 그 퍼스컴과 동일한 기능을 갖는 스마트폰, 태블릿 단말 등의 기기를 포함하는 의미이다.

또, 상기 입력체(10)의 선단 입력부(10a)에 의한 압박이 해제되면(선단 입력부(10a)가 이동하거나 기록 등의 입력이 종료하거나 하면), 상기 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)은, 각자의 복원력에 의해 원래 상태〔도 2의 (b) 참조〕로 되돌아간다. 그리고, 상기 코어(2)의 언더클래드층(1)으로 가라앉는 깊이 D는, 최대 2000 ㎛까지로 하는 것이 바람직하다. 상기 가라앉는 깊이 D가 2000 ㎛을 넘으면, 상기 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)이 원래 상태로 되돌아가지 않게 되거나, 광도파로(W)에 균열이 발생하거나 할 우려가 있다.

여기서, 상기 코어(2), 언더클래드층(1) 및 오버클래드층(3)의 탄성률 등에 관해, 보다 자세히 설명한다.

상기 코어(2)의 탄성률은, 1 GPa∼10 GPa의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 GPa∼5 GPa의 범위 내이다. 코어(2)의 탄성률이 1 GPa를 하회하면, 펜 끝 등의 선단 입력부(10a)의 형상에 의해, 그 선단 입력부(10a)의 압력으로 코어(2)의 단면적이 유지되지 않는(코어(2)가 찌부러지는) 경우가 있어, 선단 입력부(10a)의 위치를 적정하게 검지할 수 없을 우려가 있다. 한편, 코어(2)의 탄성률이 10 GPa를 상회하면, 선단 입력부(10a)의 압력에 의한 코어(2)의 굴곡이, 그 선단 입력부(10a)를 따른 급격한 굴곡이 되지 않고 완만한 굴곡이 되는 경우가 있다. 그 때문에, 코어(2)로부터의 광의 누설(산란)이 발생하지 않고, 수광 소자(5)에서의 광의 수광 레벨이 저하되지 않게 되기 때문에, 선단 입력부(10a)의 위치를 적정하게 검지할 수 없을 우려가 있다. 또, 코어(2)의 치수는, 예컨대 두께가 5∼100 ㎛의 범위 내, 폭이 5∼500 ㎛의 범위 내로 설정된다.

상기 오버클래드층(3)의 탄성률은, 0.1 MPa 이상 10 GPa 미만의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 MPa 이상 5 GPa 미만의 범위 내이다. 오버클래드층(3)의 탄성률이 0.1 MPa를 하회하면, 지나치게 부드러워, 펜 끝 등의 선단 입력부(10a)의 형상에 의해, 그 선단 입력부(10a)의 압력으로 파손되는 경우가 있어, 코어(2)를 보호할 수 없게 된다. 한편, 오버클래드층(3)의 탄성률이 10 GPa 이상이면, 선단 입력부(10a)나 손(20)의 압력에 의해서도 찌부러지도록 변형되지 않게 되어, 코어(2)가 찌부러지고, 선단 입력부(10a)의 위치를 적정하게 검지할 수 없을 우려가 있다. 또, 오버클래드층(3)의 두께는, 예컨대 1∼200 ㎛의 범위 내로 설정된다.

상기 언더클래드층(1)의 탄성률은, 0.1 MPa∼1 GPa의 범위 내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 MPa∼100 MPa의 범위 내이다. 언더클래드층(1)의 탄성률이 0.1 MPa를 하회하면, 지나치게 부드러워, 펜 끝 등의 선단 입력부(10a)로 압박한 후 원래의 상태로 되돌아가지 않아, 그 압박을 연속적으로 행할 수 없는 경우가 있다. 한편, 언더클래드층(1)의 탄성률이 1 GPa를 상회하면, 선단 입력부(10a)나 손(20)의 압력에 의해서도 찌부러지도록 변형되지 않게 되어, 코어(2)가 찌부러지고, 선단 입력부(10a)의 위치를 적정하게 검지할 수 없을 우려가 있다. 또, 언더클래드층(1)의 두께는, 예컨대 20∼2000 ㎛의 범위 내로 설정된다.

상기 코어(2), 언더클래드층(1) 및 오버클래드층(3)의 형성 재료로는, 감광성 수지, 열경화성 수지 등을 들 수 있고, 그 형성 재료에 따른 제법에 의해 광도파로(W)를 제작할 수 있다. 또한, 상기 코어(2)의 굴절률은, 상기 언더클래드층(1) 및 오버클래드층(3)의 굴절률보다 크게 설정되어 있다. 그리고, 상기 탄성률 및 굴절률의 조정은, 예컨대 각 형성 재료의 종류의 선택이나 조성 비율을 조정하여 행할 수 있다. 또, 상기 언더클래드층(1)으로서, 고무 시트를 이용하고, 그 고무 시트 상에 선형의 코어(2)를 격자형으로 배치하도록 해도 좋다.

또한, 상기 언더클래드층(1)의 이면(언더클래드층(1)과 강성판(7) 사이)에 고무층 등의 탄성층을 형성해도 좋다. 이 경우, 언더클래드층(1), 코어(2) 및 오버클래드층(3)의 복원력이 약해지거나, 이들 언더클래드층(1) 등이 원래 복원력이 약한 재료로 이루어진 것이거나 하더라도, 상기 탄성층의 탄성력을 이용하여 상기 약한 복원력을 보조하여, 입력체(10)의 선단 입력부(10a)에 의한 압박이 해제된 후 원래의 상태로 되돌아갈 수 있다.

또한, 입력 장치(A)를 복수 이용해도 좋다. 이 경우, 복수의 사람이 이용하는 것이 용이해진다. 또한, 이 경우, 어느 입력 장치(A)로부터 입력된 정보인지 알 수 있도록, 디스플레이(D)에 표시하는 정보를, 입력 장치(A)에 의해 채색을 달리하여 분류해도 좋다. 또한, 복수의 입력 장치(A)를 복수의 장소(회장 등)에 분산시켜, 복수의 장소에서 동시에 프레젠테이션이나 회의 등을 행해도 좋다. 이 경우, 어떤 하나의 장소의 퍼스컴(P)을 호스트 퍼스컴(P)으로 하고, 다른 장소의 퍼스컴(P)을 중계 퍼스컴(P)으로 하여, 각각의 퍼스컴(P)을 통신 가능하게 접속한다.

또한, 상기와 같이, 펜 끝 등의 선단 입력부(10a)의 위치만이 검지되고, 펜 등의 입력체(10)를 쥐는 손(20)이 검지되지 않도록 하기 위해서는, 선단 입력부(10a)에 의한 압박 부분에서의 코어(2)의 급격한 굴곡에 의한 광의 누설(산란)량이 중요하다. 따라서, 예컨대 펜 끝 등의 선단 입력부(10a)의 곡률반경 R(단위 : ㎛)과, 코어(2)의 두께 T(단위 : ㎛)의 비 A(=R/T)를 이용하여, 코어(2)와 언더클래드층(1) 사이의 굴절률차 및 코어(2)와 오버클래드층(3) 사이의 굴절률차를 규정하면, 이들 굴절률차의 최대치 Δmax는, 하기의 식(1)과 같다. 즉, 굴절률차가 이 최대치 Δmax보다 크면, 선단 입력부(10a)로 압박하더라도, 광의 누설(산란)량이 적고, 수광 소자(5)에서의 광의 수광 레벨이 충분히 저하되지 않기 때문에, 선단 입력부(10a)의 위치와 손(20)의 위치의 구별이 어려워진다.

한편, 굴절률차의 최소치 Δmin은, 하기의 식(2)와 같다. 즉, 굴절률차가 이 최소치 Δmin보다 작으면, 손(20)에 의한 압박 부분에서도 광의 누설(산란)이 발생하여, 선단 입력부(10a)의 위치와 손(20)의 위치의 구별이 어려워진다.

그 때문에, 상기 굴절률차는, 최소치 Δmin과 최대치 Δmax 사이로 설정하는 것이 바람직하다. 여기서, 예컨대 상기 선단 입력부(10a)의 곡률반경 R(단위 : ㎛)을 100∼1000의 범위 내, 코어(2)의 두께 T(단위 : ㎛)를 10∼100의 범위 내, 비 A를 1∼100의 범위 내로 하면, 굴절률차는 1.0×10^-3∼7.95×10^-2의 범위 내가 된다. 또, 비 A가 100을 넘는 경우는, 최소치 Δmin을 1.0×10^- ³(일정)로 한다.

또, 상기 실시형태에서는, 입력 장치(A)로부터 퍼스컴(P)으로의 정보 전달을 접속 케이블(C)에 의해 행했지만, 무선으로 행해도 좋다. 그 경우, 입력 장치(A)에 필요한 전원이 접속 케이블(C)을 통해 퍼스컴(P)으로부터 공급되지 않기 때문에, 입력 장치(A)에 전지 등의 전원이 설치된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 광도파로(W)를 지지하기 위해 강성판(7)을 설치했지만, 그 강성판(7)을 설치하지 않아도 좋다. 그 경우는, 상기 입력 장치(A)의 광도파로(W)를 테이블 등의 딱딱한 평면대 위에 얹어 놓은 상태로 입력한다.

다음으로, 실시예에 관해 비교예와 함께 설명한다. 단, 본 발명은 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

〔오버클래드층의 형성 재료〕

성분 A : 에폭시 수지(요카이치합성사 제조, 에포고세 PT) 30 중량부.

성분 B : 에폭시 수지(다이셀사 제조, EHPE3150) 70 중량부.

성분 C : 광산 발생제(산아프로사 제조, CPI200K) 4 중량부.

성분 D : 젖산에틸(와코쥰야쿠사 제조) 100 중량부.

이들 성분 A∼D를 혼합함으로써, 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.

〔코어의 형성 재료〕

성분 E : 에폭시 수지(다이셀사 제조, EHPE3150) 80 중량부.

성분 F : 에폭시 수지(신니테츠 스미킨 화학사 제조, YDCN700-10) 20 중량부.

성분 G : 광산 발생제(ADEKA사 제조, SP170) 1 중량부.

성분 H : 젖산에틸(와코쥰야쿠사 제조) 50 중량부.

이들 성분 E∼H를 혼합함으로써, 코어의 형성 재료를 조제했다.

〔언더클래드층의 형성 재료〕

성분 I : 에폭시 수지(요카이치합성사 제조, 에포고세 PT) 75 중량부.

성분 J : 에폭시 수지(미쓰비시화학사 제조, JER1007) 25 중량부.

성분 K : 광산 발생제(산아프로사 제조, CPI200K) 4 중량부.

성분 L : 젖산에틸(와코쥰야쿠사 제조) 50 중량부.

이들 성분 I∼L을 혼합함으로써, 언더클래드층의 형성 재료를 조제했다.

〔광도파로의 제작〕

유리제 기재의 표면에, 상기 오버클래드층의 형성 재료를 이용하여, 스핀코트법에 의해 오버클래드층을 형성했다. 이 오버클래드층의 두께는 5 ㎛, 탄성률은 1.2 GPa, 굴절률은 1.503이었다.

이어서, 상기 오버클래드층의 표면에 상기 코어의 형성 재료를 이용하여, 포토리소그래피법에 의해 코어를 형성했다. 이 코어의 두께는 30 ㎛, 격자형 부분의 코어의 폭은 100 ㎛, 피치는 600 ㎛, 탄성률은 3 GPa, 굴절률은 1.523이었다.

다음으로, 상기 코어를 피복하도록, 상기 오버클래드층의 표면에 상기 언더클래드층의 형성 재료를 이용하여, 스핀코트법에 의해 언더클래드층을 형성했다. 이 언더클래드층의 두께(오버클래드층의 표면으로부터의 두께)는 200 ㎛, 탄성률은 3 MPa, 굴절률은 1.503이었다.

그리고, PET제 기판(두께 1 mm)의 한면에 양면 테이프(두께 25 ㎛)를 접착한 것을 준비했다. 이어서, 그 양면 테이프의 다른 한쪽의 점착면을 상기 언더클래드층의 표면에 접착하고, 그 상태로 상기 오버클래드층을 상기 유리제 기재로부터 박리했다.

〔비교예〕

〔오버클래드층의 형성 재료〕

성분 M : 에폭시 수지(요카이치합성사 제조, 에포고세 PT) 40 중량부.

성분 N : 에폭시 수지(다이셀사 제조, 2021P) 60 중량부.

성분 O : 광산 발생제(ADEKA사 제조, SP170) 4 중량부.

이들 성분 M∼O를 혼합함으로써, 오버클래드층의 형성 재료를 조제했다.

〔코어의 형성 재료〕

성분 P : 에폭시 수지(요카이치합성사 제조, 에포고세 PT) 30 중량부.

성분 Q : 에폭시 수지(DIC사 제조, EXA-4816) 70 중량부.

성분 R : 광산 발생제(ADEKA사 제조, SP170) 4 중량부.

이들 성분 P∼R을 혼합함으로써, 코어의 형성 재료를 조제했다.

〔언더클래드층의 형성 재료〕

성분 S : 에폭시 수지(요카이치합성사 제조, 에포고세 PT) 40 중량부.

성분 T : 에폭시 수지(다이셀사 제조, 2021P) 60 중량부.

성분 U : 광산 발생제(ADEKA사 제조, SP170) 4 중량부.

이들 성분 S∼U를 혼합함으로써, 언더클래드층의 형성 재료를 조제했다.

〔광도파로의 제작〕

상기 실시예와 동일하게 하여, 동일 치수의 광도파로를 제작했다. 단, 탄성률은, 오버클래드층이 1 GPa, 코어가 25 MPa, 언더클래드층이 1 GPa였다. 또한, 굴절률은, 오버클래드층이 1.504, 코어가 1.532, 언더클래드층이 1.504였다.

〔입력 장치의 제작〕

상기 실시예 및 비교예의 각 광도파로의 코어의 일단부면에 발광 소자(Optowell사 제조, XH85-S0603-2s)를 접속하고, 코어의 타단부면에 수광 소자(하마마쯔포토닉스사 제조, s10226)를 접속하고, 상기 발광 소자, 상기 수광 소자, 입력 장치를 제어하는 CPU 등을 탑재한 회로를 설치하여, 실시예 및 비교예의 각 입력 장치를 제작했다.

〔정보 표시 시스템의 제작〕

디스플레이가 있는 퍼스컴을 준비하고, 접속 케이블로 상기 입력 장치와 접속하여, 정보 표시 시스템을 제작했다. 상기 퍼스컴에는, 입력 장치의 입력 영역의 좌표를 디스플레이의 화면의 좌표로 변환하고, 입력 장치로 입력한 문자 등을 디스플레이에 표시하는 소프트웨어(프로그램)가 장치되어 있다.

〔정보 표시 시스템의 작동 확인〕

자료 등의 정보를 기억한 USB 메모리를 준비하고, 그 USB 메모리의 기억 정보를, 상기 퍼스컴을 이용하여 상기 디스플레이에 표시했다. 이 상태로, 입력자가 볼펜(펜 끝의 곡률반경 350 ㎛)을 손에 쥐고, 상기 입력 장치의 입력 영역 내에서 문자를 입력했다.

그 결과, 실시예의 입력 장치를 이용한 정보 표시 시스템에서는, 입력한 문자만이, 상기 디스플레이에 표시되어 있는 자료 등의 정보에 서로 겹쳐진 상태로 표시되었다. 그에 비해, 비교예의 입력 장치를 이용한 정보 표시 시스템에서는, 입력한 문자뿐만 아니라, 볼펜을 쥐는 손의 부분도, 상기 디스플레이에 표시되어 있는 자료 등의 정보에 서로 겹쳐진 상태로 표시되었다.

또한, 상기 볼펜 대신에, 단순한 막대(선단의 곡률반경 550 ㎛)를 사용하여 상기와 동일하게 입력하더라도, 상기와 동일한 결과가 얻어졌다.

이러한 결과로부터, 실시예의 입력 장치는, 입력체를 바꾸더라도, 입력된 정보만을 검지할 수 있고, 불필요한 정보는 검지하지 않도록 할 수 있는 것을 알 수 있다.

상기 실시예에 있어서는, 본 발명에서의 구체적인 형태에 관해 나타냈지만, 상기 실시예는 단순한 예시에 불과하며, 한정적으로 해석되는 것은 아니다. 당업자에게 명확한 여러가지 변형은, 본 발명의 범위 내인 것이 의도되어 있다.

본 발명의 정보 표시 시스템은, 프레젠테이션이나 회의 등에 있어서, 디스플레이에 표시한 자료 등에, 입력 장치를 이용하여 새로운 정보를 추가로 기록하여 표시하는 것에 이용 가능하다.

A : 입력 장치
D : 디스플레이
P : 퍼스컴
W : 광도파로
2 : 코어
10 : 입력체

Claims

정보 표시용의 디스플레이를 갖는 퍼스널 컴퓨터와, 상기 디스플레이에 표시된 정보에 추가하는 새로운 정보를 입력체의 선단 입력부의 이동에 의해 입력하고, 그 입력 정보를 상기 퍼스널 컴퓨터에 출력하는 입력 장치를 구비한 정보 표시 시스템으로서, 상기 입력 장치가, 하기 (A)의 위치 센서를 구비하고, 그 위치 센서의 광도파로의 표면에서의 상기 입력체의 선단 입력부의 이동 궤적을 상기 새로운 정보로 하는 것을 특징으로 하는 정보 표시 시스템:
(A) 시트형의 언더클래드층의 표면에, 복수의 선형의 코어를 격자형으로 배치 형성하고, 이들 코어를 피복한 상태로 오버클래드층을 시트형으로 형성한 시트형의 광도파로와, 상기 코어의 일단부면에 접속되는 발광 소자와, 상기 코어의 타단부면에 접속되는 수광 소자와, 상기 광도파로의 표면에서의 입력체의 선단 입력부의 이동 궤적을, 그 이동에 의해 변화한 코어의 광전파량에 의해 특정하는 이동 궤적 특정 수단을 구비하고, 상기 코어의 탄성률이, 상기 언더클래드층의 탄성률 및 상기 오버클래드층의 탄성률보다 크게 설정되고, 상기 시트형의 광도파로의 표면에서의 상기 선단 입력부에 의한 압박 상태에서, 그 압박 방향의 코어의 단면의 변형률이, 오버클래드층 및 언더클래드층의 단면의 변형률보다 작아지도록 되어 있는 위치 센서.