TW201510825A - 電子底墊 - Google Patents

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TW201510825A
TW201510825A TW103118274A TW103118274A TW201510825A TW 201510825 A TW201510825 A TW 201510825A TW 103118274 A TW103118274 A TW 103118274A TW 103118274 A TW103118274 A TW 103118274A TW 201510825 A TW201510825 A TW 201510825A
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Ryoma YOSHIOKA
Yusuke Shimizu
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Nitto Denko Corp
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Abstract

本發明提供一種即使將手或手指等放在紙體之筆跡或凹凸部份上，亦偵測不到該筆跡等之電子底墊。該電子底墊係墊在供筆記具寫入之紙體下使用，且具備：片狀之光波導，係藉片狀下包覆層及上包覆層挾持格子狀芯而成者；發光元件，係連接構成上述格子狀芯之線狀芯之一端面；及受光元件，係連接上述線狀芯之另一端面。又，上述上包覆層係經樹脂等所構成之片材被覆，且該片材之彈性模數設定在1MPa至200GPa之範圍內，且厚度設定在5至200μm之範圍內。

Description

電子底墊 技術領域
本發明係有關於一種墊在供筆記具寫入之紙體下方、用以光學偵測筆記具尖端在該紙體表面之按壓位置的電子底墊。
背景技術
以往，已有人提出具有壓感式觸控面板及顯示器者作為輸入文字等輸入裝置(例如，請參照專利文獻1)。該輸入裝置係在將紙體放在上述壓感式觸控面板上，以筆記具(筆等)將文字等寫在該紙體上時，上述壓感式觸控面板偵測筆記具尖端(筆尖等)之按壓位置且輸出至上述顯示器，並且使上述書寫文字顯示在該顯示器上。
另一方面，已有人提出光學偵測按壓位置之位置感測器(例如，請參照專利文獻2)。該位置感測器係將構成光程之多數芯以縱橫方向配置，且藉由以包覆層包覆該等芯之周緣部而形成光波導，又，使來自發光元件之光射入上述各芯之一端面，且可在各芯之另一端面藉由受光元件偵測穿過各芯內之光。又，以手指等按壓該片狀光波導 表面之一部份時，該按壓部份之芯塌陷(按壓方向之芯之截面積變小)，且在該按壓部份之芯中，在上述受光元件之光偵測值降低，因此可偵測上述按壓位置。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開2006-172230號公報
專利文獻2：日本特開平8-234895號公報
發明概要
但是，上述專利文獻1之輸入裝置，看情況有時即使未以筆記具書寫在紙體上，卻有顯示器上錯誤顯示有書寫部份之情形。
因此，本發明人等探究其原因的結果，已知將手或手指等放在筆跡(筆記具尖端之移動軌跡)上時，該筆跡之一部份顯示在顯示器上。即，如圖6(a)所示，上述筆跡T有時會呈紙體K凹陷成溝狀之狀態，此時，如圖6(b)所示，當手20或手指等放在該凹陷成溝狀之部份(筆跡T)上時，上述凹陷成溝狀之部份(筆跡T)會按壓壓感式觸控面板P之表面，且藉由壓感式觸控面板P偵測該按壓部份，並顯示在顯示器上。又，已知有時在紙體K之兩面上具有折痕，此時，與上述同樣地亦在顯示器上錯誤顯示。
此外，已知即使以上述專利文獻2之使用光波導之位置感測器取代上述專利文獻1之壓感式觸控面板P，仍 與上述同樣地亦在顯示器上錯誤顯示。
本發明係有鑑於如此情形作成者，且目的在於提供一種即使將手或手指等放在紙體之筆跡或凹凸部份上，亦偵測不到該筆跡等之電子底墊。
為達成上述目的，本發明之電子底墊係墊在供筆記具寫入之紙體下使用，且具備：片狀之光波導，係在片狀之下包覆層之表面上，呈格子狀地配置形成多數線狀之芯，且以被覆該等芯之狀態呈片狀地形成上包覆層，並以該上包覆層之表面作為上述紙體之載置面；發光元件，係連接上述芯之一端面；及受光元件，係連接上述芯之另一端面；又，前述電子底墊係藉由對上述上包覆層表面之任意處按壓，使芯之光傳播量改變，而識別按壓處，且，其作成上述上包覆層之表面經下述(A)之片材被覆的構造。
(A)彈性模數設定在1MPa至200GPa之範圍內，且厚度設定在5至200μm之範圍內之片材。
本發明人等為了在將紙體放在按壓位置偵測用片狀光波導之上包覆層表面上，且以筆等筆記具書寫文字在該紙體上時，不會偵測到未書寫部份，乃針對上述光波導之構造，重覆研究。在該研究過程中，構思以片材被覆上包覆層，並將上述紙體放在該片材之表面上。又，針對上述片材之特性，進一步重覆研究，結果發現，使用上述(A)之片材作為該片材時，在該片材之表面上放置有筆跡或 凹凸部分之紙體，即使將手或手指放在該筆跡等上，亦偵測不到該筆跡等，從而達成本發明。
即，藉由在上述紙體下設有上述片材，在將手等放在上述筆跡上時，上述片材之彈性模數之作用與厚度之作用相乘，使上述筆跡等之形狀變形回復至原來之平坦形狀，結果，上述筆跡等造成之光波導變形量變小，偵測不到上述筆跡等。而且，以筆記具在上述紙體上書寫文字等時，即使設有上述片材，由於設定該片材之彈性模數及厚度在適當範圍內，故仍可適當地偵測筆記具尖端之移動軌跡。又，由於設有上述片材，可使筆記具之書寫感良好。
本發明之電子底墊係藉上述(A)之片材被覆紙體載置面亦即上包覆層表面。因此，在上述片材表面上，放置有筆跡或凹凸部份之紙體，且將手或手指等放在該筆跡等上時，上述片材之彈性模數及厚度之作用相乘，可使上述筆跡等之形狀變形回復至原來之平坦形狀。結果，可減少上述筆跡等造成之光波導變形量，且可偵測不到上述筆跡等。而且，以筆記具在上述紙體上書寫文字等時，即使設有上述片材，由於設定該片材之彈性模數及厚度在適當範圍內，故仍可適當地偵測筆記具尖端之移動軌跡。又，由於設有上述片材，筆記具之書寫感良好。
1‧‧‧下包覆層
2‧‧‧芯
2a‧‧‧壁面
3‧‧‧上包覆層
4‧‧‧發光元件
5‧‧‧受光元件
7‧‧‧剛性板
10‧‧‧筆記具
10a‧‧‧尖端
20‧‧‧手
A‧‧‧電子底墊
d‧‧‧寬度
G‧‧‧間隙
K‧‧‧紙體
P‧‧‧壓感式觸控面板
S‧‧‧片材
T‧‧‧筆跡
W‧‧‧光波導
圖式之簡單說明
圖1係示意性顯示本發明之電子底墊之一實施形 態，(a)為其俯視圖，(b)為其放大截面圖。
圖2係示意性顯示上述電子底墊之使用狀態的側視圖。
圖3(a)係示意性顯示上述使用狀態時筆記具尖端部份之狀態的放大截面圖，圖3(b)係示意性顯示將手或手指放在筆跡上之部份之狀態的放大截面圖。
圖4(a)至(f)係示意性顯示上述電子底墊中格子狀之芯之交叉形態的放大俯視圖。
圖5(a)、(b)係示意性顯示上述格子狀芯之交叉部中光之行進路線的放大俯視圖。
圖6(a)係示意性顯示習知壓感式觸控面板上之紙體中筆跡之狀態的放大截面圖，圖6(b)係示意性顯示將手或手指等放在筆跡上之部份之狀態的放大截面圖。
用以實施發明之形態
接著，依據圖式詳細地說明本發明之實施形態。
圖1(a)係示意性顯示本發明之電子底墊之一實施形態的俯視圖，且圖1(b)係放大其中央部之截面的圖。該實施形態之電子底墊A包含：一四角形片狀之光波導W，係藉由四角形片狀之下包覆層1及上包覆層3挾持格子狀之芯2；一發光元件4，係連接構成上述格子狀芯2之線狀芯2之一端面；及一受光元件5，係連接上述線狀芯2之另一端面，又，由上述發光元件4發出之光可通過上述芯2中，且藉由上述受光元件5受光。在該實施形態中，該等光波導W、發光元件4、受光元件5係設置在樹脂板或金屬板等之 剛性板7之表面上。又，在該實施形態中，上述上包覆層3係經樹脂等所構成之片材S被覆，且該片材S係彈性模數設定在1MPa至200GPa之範圍內，且厚度設定在5至200μm之範圍內。
又，在圖1(a)中，以虛線顯示芯2，且虛線之粗細顯示芯2之粗細。又，圖1(a)中，簡略地顯示芯2之數目。又，圖1(a)之箭號表示光之行進方向。
上述電子底墊A係，如圖2以側視圖所示，墊在供筆記具10寫入筆記等之紙體K下使用。此時，上述電子底墊A之片材S〔請參照圖3(a)、(b)〕之表面可為與上述紙體K之接觸面。又，藉由手20握筆記具10，利用該筆記具10將筆記等寫在上述紙體K之表面上，進行筆記等之輸入。該紙體K之輸入區域為對應於上述電子底墊A之光波導W之格子狀芯2〔請參照圖1(a)〕的部份。
即，在上述紙體K之表面上，藉由手20上握住之筆等筆記具10書寫筆記等時，如圖3(a)中以放大截面圖所示，筆尖等之尖端10a產生之筆壓透過紙體K及片材S傳送至上包覆層3，且按壓光波導W。藉此，在筆尖等之尖端10a之按壓部份，芯2變形，且妨礙該芯2之內部之光的傳播，並且在受光元件5之光之偵測值降低，因此偵測其按壓位置。
又，在上述按壓部份中，上述紙體K及片材S亦藉由筆尖等之尖端10a之按壓，凹陷成溝狀。又，在筆跡(筆尖10等之尖端10a之移動軌跡)中，解除上述按壓，且上述 光波導W及片材S藉由各自之復原力，回復至原來之平坦狀態〔請參照圖1(b)〕。但是，上述紙體K有時會呈筆跡T凹陷成溝狀之原本狀態〔請參照圖6(a)〕。此時，如圖3(b)中以放大截面圖所示，當手20或手指等放在該凹陷成溝狀之部份(筆跡T)上時，在該實施形態中，由於設有上述片材S，故上述片材S之彈性模數之作用與厚度之作用相乘，且上述凹陷成溝狀之部份(筆跡T)變形回復至原來之平坦形狀。結果，即使將手20或手指等放在該凹陷成溝狀之部份(筆跡T)上，其光波導W之部份亦不會變形到妨礙芯2內部之光傳播，可使上述筆跡T之部份偵測不到。
又，將筆記等寫在上述紙體K上時，上述片材S設在該紙體K下方，因此，筆記具10之書寫感良好。
在此，更詳細地說明上述片材S。
上述片材S係，如前所述，彈性模數設定在1MPa至200GPa之範圍內，且，厚度設定在5至200μm之範圍內。特別地，由S/N比變大(雜訊(N)小)之方面來看，厚度宜為100μm左右。又，藉雙面膠帶將上述片材S黏貼在上包覆層3之表面上時，包含該雙面膠帶，使其在上述彈性模數之範圍內並且使其在上述厚度範圍內。
上述片材S之形成材料可舉例如：PET(聚對苯二甲酸乙二酯)、PI(聚醯亞胺)、PEN(聚2,6萘二甲酸乙二酯)等之樹脂，或矽氧橡膠、丙烯酸橡膠等橡膠，或不鏽鋼、鋁等金屬等。
又，在上述實施例中，格子狀之芯2之各交叉部 係，通常，如圖4(a)中以放大俯視圖所示，交叉之4方向全部形成連續之狀態，但是亦可為其他狀態。例如，可如圖4(b)所示，只有交叉之1方向藉由間隙G隔斷，且不連續。上述間隙G係藉由下包覆層1或上包覆層3之形成材料形成。該間隙G之寬度d係設定成超過0(零)(亦可不形成間隙G)，通常，20μm以下。與此同樣地，可如圖4(c)、(d)所示，交叉之2方向〔圖4(c)係對向之2方向，圖4(d)係相鄰之2方向〕係不連續，可如圖4(e)所示，交叉之3方向係不連續，亦可如圖4(f)所示，交叉之4方向全部係不連續。又，亦可做成具備圖4(a)至(f)所示上述交叉部中2種以上之交叉部的格子狀。即，在本發明中，由多數線狀芯2形成之「格子狀」意味包含一部份或全部交叉部形成如上者。
特別地，如圖4(b)至(f)所示，交叉之至少1方向為不連續時，可使光之交叉損失減少。即，如圖5(a)所示，交叉之4方向全部為連續交叉部，當注目於該交叉之1方向〔圖5(a)中為上方向〕時，射入交叉部之光的一部份係到達與該光前進之芯2直交之芯2的壁面2a，且在該壁面之反射角度大，因此透過芯2〔請參照圖5(a)之雙點虛線之箭號〕。在交叉之與上述相反側之方向〔圖5(a)中為下方向〕亦發生如此之光穿過。相對於此，如圖5(b)所示，交叉之1方向〔圖5(b)中為上方向〕藉由間隙G不連續時，形成上述間隙G與芯2之界面，且圖5(a)中穿過芯2之光的一部份在上述界面之反射角度變小，因此未穿過，且在該界面反射，並且繼續前進通過芯2〔請參照圖5(b)之雙點虛線之箭號〕。因此，如 前所述，交叉之至少一方向為不連續時，可減少光之交叉損失。結果，可提高筆尖等之按壓位置之偵測感度。
又，上述紙體K之厚度，通常，使用1至200μm之範圍內者。100μm左右特別好。紙體K過薄時，雜訊增加，有S/N比惡化之傾向，且紙體K過厚時，筆尖10等之尖端10a之按壓位置之偵測感度下降〔信號(S)變小〕，有S/N比惡化之傾向。
又，在上述實施形態中，上述芯2、下包覆層1及上包覆層3之形成材料可舉感光性樹脂、熱硬化性樹脂等為例，且藉依據該形成材料之製法，可製作光波導W。又，上述芯2之折射率係設定成比上述下包覆層1及上包覆層3之折射率大。又，上述折射率之調整，例如，可調整各形成材料之種類選擇或組成比率進行。又，亦可使用橡膠片作為上述下包覆層1，且在該橡膠片上使芯2形成格子狀。
此外，亦可在上述下包覆層1之下面，依需要設置橡膠層等之彈性層。此時，即使下包覆層1、芯2及上包覆層3之復原力弱，或該等下包覆層1、芯2及上包覆層3由原本復原力弱之材料構成，利用上述彈性層之彈性力，亦可輔助上述弱復原力，且在解除按壓部份之按壓後，可返回原來之狀態。
接著，與比較例一起說明實施例。但是，本發明不限於實施例。
實施例
〔上包覆層之形成材料〕
成分a：環氧樹脂(四日市合成公司製，Epogosey PT)40重量份。
成分b：(DAICEL公司製，2021P)60重量份。
成分c：光酸產生劑(ADEKA公司製，SP170)4重量份。
藉由混合該等成分a至c，調製上包覆層之形成材料。
〔芯之形成材料〕
成分d：環氧樹脂(四日市合成公司製，Epogosey PT)30重量份。
成分e：(DIC公司製，EXA-4816)70重量份。
成分f：光酸產生劑(ADEKA公司製，SP170)4重量份。
藉由混合該等成分d至f，調製芯之形成材料。
〔下包覆層之形成材料〕
成分g：環氧樹脂(四日市合成公司製，Epogosey PT)40重量份。
成分h：(DAICEL公司製，2021P)60重量份。
成分i：光酸產生劑(ADEKA公司製，SP170)4重量份。
藉由混合該等成分g至i，調製下包覆層之形成材料。
〔光波導之製作〕
在玻璃製基材之表面上，使用上述上包覆層之形成材料，藉由旋塗法，形成上包覆層。該上包覆層之厚度係5μm，彈性模數係1GPa，且折射率係1.504。
接著，在上述上包覆層之表面上，使用上述芯之形成材料，藉由光刻法，形成芯。該芯之厚度係30μm，格子狀部份之芯之寬度係100μm，間距係600μm，彈性模數係 25MPa，且折射率係1.523。
接著，為被覆上述芯，在上述上包覆層之表面上，使用上述下包覆層之形成材料，藉由旋塗法，形成下包覆層。該下包覆層之厚度(由上包覆層之表面算起之厚度)係200μm，彈性模數係1GPa，且折射率係1.504。
又，準備在PC(聚碳酸酯)製基板之單面上，黏貼雙面膠帶者。接著，將該雙面膠帶之另一黏著面黏貼在上述下包覆層之表面上，且在該狀態下，由上述玻璃製基材剝離上述上包覆層。
〔實施例1〕
〔電子底墊之製作〕
然後，藉PET製之片材(厚度5μm)被覆上述上包覆層之表面。該片材之彈性模數係1MPa。又，彈性模數之測量係使用黏彈性測量裝置(TA instruments Japan Inc.公司製，RSA3)。
接著，上述芯之一端面連接發光元件(Optowell公司製，XH85-S0603-2s)，且芯之另一端面連接受光元件(Hamamatus Photonics公司製，s10226)。
〔實施例2〕
在上述實施例1之電子底墊中，片材之厚度為100μm。該片材之彈性模數係100GPa。其他部份與上述實施例1相同。
〔實施例3〕
在上述實施例1之電子底墊中，片材之厚度為200μm。 該片材之彈性模數係200GPa。其他部份與上述實施例1相同。
〔比較例1〕
以在上述實施例1之電子底墊中，未設有片材者作為比較例。其他部份與上述實施例1相同。
〔比較例2〕
在上述實施例1之電子底墊中，片材之厚度為2μm。該片材之彈性模數係0.5MPa。其他部份與上述實施例1相同。
〔比較例3〕
在上述實施例1之電子底墊中，片材之厚度為300μm。該片材之彈性模數係300GPa。其他部份與上述實施例1相同。
〔電子底墊之評價〕
上述實施例1至3及比較例1至3之各電子底墊之表面(在比較例1中係上包覆層之表面，在其他例中係片材之表面)上，放置厚度100μm之紙體，且在該紙體上書寫文字。又，評價可偵測該文字者為合格且為○，無法偵測者為不合格且為×，並且顯示於下述表1中。
接著，將手之小指根部份(小指球)放在上述紙體之上述文字的筆跡上。又，評價偵測不到上述筆跡者為合格且為○，偵測到者為不合格且為×，並且顯示於下述表1中。
由上述表1之結果可知，實施例1至3之電子底墊可偵測寫在紙體表面上之文字，即使將手放在該筆跡上，亦偵測不到該筆跡。相對於此，可知比較例1、2之電子底墊雖然可偵測寫在紙體表面上之文字，但是將手放在該筆跡上時，偵測到該筆跡，又，比較例3之電子底墊雖然偵測不到上述筆跡，但是無法偵測寫在紙體表面上之文字。
又，即使以PI製者、PET製者、矽氧橡膠製者、不鏽鋼製者取代上述片材，亦分別得到顯示與上述相同之傾向之結果。
在上述實施例中，雖然顯示本發明之具體形態，但是上述實施例只不過是舉例顯示，不是限定地解釋。可預期的是所屬技術領域中具有通常知識者了解之各種變形係在本發明之範圍內。
產業上之可利用性
本發明之電子底墊係墊在紙體下，可利用於以筆記具在該紙體上書寫筆記等時，偵測該筆記具之尖端。
1‧‧‧下包覆層
2‧‧‧芯
3‧‧‧上包覆層
4‧‧‧發光元件
5‧‧‧受光元件
7‧‧‧剛性板
A‧‧‧電子底墊
S‧‧‧片材
W‧‧‧光波導

Claims (1)

  1. 一種電子底墊，係墊在供筆記具寫入之紙體下使用，且具備：片狀之光波導，係在片狀之下包覆層之表面上，呈格子狀地配置形成多數線狀之芯，且以被覆該等芯之狀態呈片狀地形成上包覆層，並以該上包覆層之表面作為上述紙體之載置面；發光元件，係連接上述芯之一端面；及受光元件，係連接上述芯之另一端面；又，前述電子底墊係藉由對上述上包覆層表面之任意處按壓，使芯之光傳播量改變，而識別按壓處；其特徵在於上述上包覆層之表面經下述(A)之片材被覆：(A)彈性模數設定在1MPa至200GPa之範圍內，且厚度設定在5至200μm之範圍內之片材。
TW103118274A 2013-06-06 2014-05-26 電子底墊 TW201510825A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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JP2013120089 2013-06-06
JP2014097530A JP2015015016A (ja) 2013-06-06 2014-05-09 電子下敷き

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