TWI688795B - 光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板 - Google Patents

光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板 Download PDF

Info

Publication number
TWI688795B
TWI688795B TW105129070A TW105129070A TWI688795B TW I688795 B TWI688795 B TW I688795B TW 105129070 A TW105129070 A TW 105129070A TW 105129070 A TW105129070 A TW 105129070A TW I688795 B TWI688795 B TW I688795B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
width
curved portion
core material
light
curved
Prior art date
Application number
TW105129070A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201719212A (zh
Inventor
吉岡良真
清水裕介
柴田直樹
古根川直人
Original Assignee
日商日東電工股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商日東電工股份有限公司 filed Critical 日商日東電工股份有限公司
Publication of TW201719212A publication Critical patent/TW201719212A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI688795B publication Critical patent/TWI688795B/zh

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125—Bends, branchings or intersections
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0421—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means by interrupting or reflecting a light beam, e.g. optical touch-screen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12133—Functions
    • G02B2006/12138—Sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B2006/12133—Functions
    • G02B2006/1214—Soliton
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/43—Arrangements comprising a plurality of opto-electronic elements and associated optical interconnections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本發明提供一種使適當的光傳播可能之光波導及使用其之位置感測器以及光電路基板。上述光波導是將芯材局部地形成為S字形。該S字形的部分是使光傳播之上游側的第1曲線部、及朝與該第1曲線部相反方向彎曲的下游側之第2曲線部，透過長度為0(零)mm以上且30mm以下之直線部而連接。並且，上述第1曲線部的出口的寬度及上述第2曲線部的入口的寬度的其中一個，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄。

Description

光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板
發明領域 本發明是關於光波導及使用該光波導並以光學方式檢測按壓位置之位置感測器以及使用上述光波導來與光元件進行光傳播之光電路基板。
發明背景 本案申請人至今已提案有使用光波導並以光學方式檢測按壓位置之位置感測器(例如，參照專利文獻1)。此種感測器具有如圖17(a)所示，以四角形片狀的下包覆層11與上包覆層13夾持片狀的芯材圖案構件而成之四角形片狀的光波導W10。上述芯材圖案構件具備有：將複數條線狀之光路用的芯材12縱橫地配置而成的格子狀部分12A、以沿此格子狀部分12A的外周部的一橫邊及一縱邊的狀態配置之第1外周芯材部12B、及以隔著上述格子狀部分12A而沿著與上述一橫邊及一縱邊相面對之另一橫邊及另一縱邊的狀態配置之第2外周芯材部12C。上述第1外周芯材部12B是由1條芯材26所構成，且上述格子狀部分12A的縱橫的芯材12的前端是形成為從該1條芯材26分歧而成的狀態。上述第2外周芯材部12C是由從上述格子狀部分12A的各芯材12的後端延伸設置而成的芯材27所構成。又，上述位置感測器是在上述芯材圖案構件的第1外周芯材部12B的端面上連接有發光元件14，且於第2外周芯材部12C的端面上連接有受光元件15。
使用此種光波導的位置感測器是形成為使從上述發光元件14所發出的光從第1外周芯材部12B的芯材26分歧到格子狀部分12A的各個芯材12，並經由第2外周芯材部12C的各個芯材27，而被上述受光元件15所接收。並且，對應於上述格子狀部分12A之上包覆層13的表面部分[於圖17(a)的中央以一點鏈線表示之長方形部分]成為位置感測器的輸入區域13A。
對上述位置感測器之輸入可藉由以例如輸入用的筆尖按壓上述輸入區域13A之方式來進行。藉此，使該按壓部分的芯材12變形，且使該芯材12的光傳播量降低。因此，在上述按壓部分的芯材12上，會由於上述受光元件15的光之受光強度降低，而變得可以檢測上述按壓位置。形成為可以利用該位置檢測也檢測文字等的輸入。
另一方面，在最近的電子機器等上，伴隨著傳送資訊量的增加，除了電氣電路基板外，也採用了光電路基板。圖18顯示該其中一個例子。其為將上述光電路基板積層於上述電氣電路基板上之狀態。亦即，上述電氣電路基板80具備有絕緣層81、及形成於此絕緣層81之表面上的電氣配線82。上述光電路基板70具備有積層於上述絕緣層81的背面(與電氣配線82的形成面相反之側的面)的光波導W20[第1包覆層71、芯材(光路)72、第2包覆層73]、及組裝於上述絕緣層81的表面(電氣配線82的形成面)之中對應於上述光波導W20的兩端部的部分的光元件(發光元件74及受光元件75)(例如，參照專利文獻2)。於此光電路基板70上，是將光波導W20的兩端部形成為相對於上述芯材72的軸向傾斜了45°之傾斜面，而使位於該傾斜面之芯材72的部分成為光反射面72a、72b。又，於對應於上述發光元件74及受光元件75之上述絕緣層81的部分，形成有貫通孔81a、81b，於上述發光元件74與一端部之光反射面72a之間、及於上述受光元件75與另一端部之光反射面72b之間，形成為可通過上述貫通孔81a、81b使光L(以二點鏈線表示)傳播(形成有光連接)。
上述光電路基板70中的光傳播是做成如下來進行。首先，由發光元件74發光的光L會在通過上述絕緣層81的貫通孔81a之後，穿過第1包覆層71的一端部(在圖18中為右端部)，於芯材72的一端部的光反射面72a上反射(將光路變換90°)，而於芯材72內傳播。並且，於該芯材72內傳播之光L，會於芯材72的另一端部(在圖18中為左端部)的光反射面72b上反射(將光路變換90°)，穿過第1包覆層71的另一端部並射出，且在通過上述絕緣層81的貫通孔81b之後，被受光元件75所接收。
再者，在上述光電路基板70的另一端部會有使用光纖以替代上述受光元件75之情況。在此情況下亦做成與上述同樣，並進行光傳播。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2014-197363號公報 專利文獻2：日本專利特開2014-29466號公報
發明概要 發明欲解決之課題 然而，在上述位置感測器[參照圖17(a)]上，依情況不同，有按壓位置的檢測無法正確地進行之情形。於是，本案之發明人們探究該原因的結果，發現到：於按壓位置的檢測無法正確地進行時，會有即使在未按壓輸入區域13A之狀態下，仍有在受光元件15上之光的受光強度變得較低的部分之情形。
即使在如此未按壓輸入區域13A，仍有在受光元件15上之光的受光強度變得較低之部分的狀態下，當輸入文字等時，在該輸入所形成的按壓部分上，也會因為受光元件15之光的受光強度變低，而使上述按壓位置的檢測無法正確地進行。在此點上，使用了上述光波導之位置感測器仍存有改善的空間。
又，在上述光電路基板70(參照圖18)上，依狀況不同，也有在受光元件75上之光的受光強度變低之情形。使用光纖來替代該受光元件75之情況下，會有對該光纎的光傳播量變少之情形。因為在此種情況下，無法進行適當的光傳播(資訊之傳送)，所以使組入該光電路基板70之電子機器等不能適當地作動。
本發明是有鑑於此種狀況而作成的發明，其目的在於提供一種適當的可光傳播之光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板。 用以解決課題之手段
為了達成上述目的，本發明的第1要旨為一種具備有光路用的線狀芯材、及將此芯材從上下夾持之包覆層之光波導，該光波導是使上述芯材局部地形成為S字形，該S字形是將光傳播之上游側的第1曲線部、及朝與該第1曲線部相反方向彎曲的下游側的第2曲線部，透過長度0(零)mm以上且30mm以下之直線部來連接而成，並且上述第1曲線部的出口的寬度及上述第2曲線部的入口的寬度的其中一個，相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度變得更窄。
又，本發明之第2個要旨為一種位置感測器，其具備有片狀的光波導、發光元件及受光元件，該片狀的光波導具有片狀的芯材圖案構件、及從上下夾持此芯材圖案構件之片狀的包覆層，該片狀的芯材圖案構件具備有格子狀部分、第1外周芯材部、及第2外周芯材部，前述格子狀部分是由複數條線狀的芯材所構成，前述第1外周芯材部是分別位於此格子狀部分的外周部的一橫邊及一縱邊，且於上述格子狀部分的各個縱向芯材的前端及各個橫向芯材的前端形成光連接，前述前述第2外周芯材部是隔著上述格子狀部分各自位於與上述一橫邊及一縱邊相面對之另一橫邊及另一縱邊上，而沿著該各個另一邊延伸，且從上述格子狀部分的各縱向芯材的後端及各橫向芯材的後端延伸設置，該發光元件是連接於此光波導的上述第1外周芯材部的端面，該受光元件是連接於上述第2外周芯材部的端面， 對應於上述第2外周芯材部之至少一部分的光波導的部分為上述第1要旨的光波導，並且以上述發光元件所發出之光，從上述第1外周芯材部，經由上述格子狀部分及上述第2外周芯材部，而被上述受光元件所接收，且將對應於上述芯材圖案構件的格子狀部分之位置感測器的表面部分設為輸入區域，藉由因該按壓而變化之芯材的光傳播量來特定該輸入區域中的按壓位置。
進一步地，本發明之第3要旨為具備有上述第1要旨之光波導、及和此光波導的芯材的端部形成光連接之光構件之光電路基板。
再者，在本發明中，所謂S字形為如上所述地將第1曲線部與第2曲線部，透過長度0(零)mm以上且30mm以下的直線部來連接之部分，也包含逆S字形的意思。又，所謂第1曲線部與第2曲線部之間的直線部的長度為0(零)mm，是指無該直線部，而將第1曲線部及第2曲線部直接連接著的意思。並且，所謂上述第1曲線部及第2曲線部包含即使只是稍微仍然為彎曲的曲線部的意思。
又，在本發明的第3要旨的光電路基板中，所謂光構件為擔負發光、受光或光傳播等之功能的構件，可列舉例如，進行光電轉換的光元件(發光元件、受光元件)、負責光傳播之光纖、及用於該光纖之連接的光纖連接用連接器等。
在位置感測器中，於未按壓輸入區域的狀態下，應當形成為使在受光元件上之光的受光強度變得均勻，本案之發明人們首先對在圖17(a)所示之以往技術中，於未按壓輸入區域13A的狀態下，在受光元件15上之光的受光強度變低之部分發生的原因進行了追究。其結果，弄清楚了其原因為：在格子狀部分12A與受光元件15之間的第2外周芯材部12C之中S字形的芯材部分會發生漏光。在此，將連接於上述第2外周芯材部12C的端面之上述受光元件15配置於片狀的光波導W10的周緣部上，會有依該受光元件15的配置位置，而有在該受光元件15的附近部分[圖17(a)的以橢圓D0所包圍的部分]使上述第2外周芯材12C的至少一部分的芯材27局部地形成為上述S字形的情況。
於是，本案之發明人們追究了在上述芯材27的S字形的部分漏光之原因。在該探究的過程中，弄清楚了在上述S字形的部分，上游側的第1曲線部S11的彎曲之外側部分有光L傾斜的情形[參照圖17(b)]。另一方面，由於在上述位置感測器中，芯材12、26、27的寬度越寬，該芯材12、26、27的光傳播量會變得越多，且該傳播之光的由輸入區域13A的按壓所形成的降低量也會變多，所以使按壓位置之檢測變得容易。因此，在以往的位置感測器中，芯材12、26、27的寬度均較寬地形成。於是，如圖17(b)所示，在上述S字形的部分中，在芯材27的寬度較寬的情況下，如上所述地於上游側的第1曲線部S11的彎曲的外側部分傾斜的光L(以二點鏈線表示)，當傳播至下游側的第2曲線部S12時，會成為在該第2曲線部S12的入口附近，朝該彎曲的內側傾斜並傳播，而集中到達該第2曲線部S12的彎曲的外側之側面。在此，已清楚的是，當如上所述地使芯材27的寬度較寬時，到達上述側面的光L會因為入射角θ變得比臨界角更小，而使其幾乎不會在該側面上反射，而是穿透該側面(從芯材27洩漏)。亦即，已清楚的是，上述S字形的部分的光L的洩漏的原因在於，在該S字形的部分，芯材27的寬度較寬之故。
又，已清楚的是，在光電路基板上也有與上述位置感測器同樣的課題。亦即，在以往的光電路基板中，在受光元件上之光的受光強度變低的情況是因為芯材局部地形成為上述S字形，並且在該S字形的部分發生光的洩漏之故。並且，已清楚的是，由於在以往的光電路基板上，也是芯材的寬度越寬，該芯材的光傳播量(可傳送的資訊量)會變得越多，所以會將芯材的寬度形成得較寬，這是導致光L在上述S字形的部分洩漏的原因[參照圖17(b)]。
又，已清楚的是，在第1曲線部與第2曲線部透過直線部而連接之部分上，當該直線部的長度為30mm以下時，與上述同樣地，會使光在第2曲線部洩漏。另一方面，已清楚的是，當上述直線部的長度超過30mm時，幾乎不會有在第2曲線部之光的洩漏。亦即，此情況下，於第1曲線部的彎曲的外側部分傾斜的光，會因為上述直線部充分地長，所以在該直線部的側面重複反射，而可在該直線部的出口附近將上述光的傾斜消除。因此，即便在第2曲線部的入口附近，也幾乎沒有朝向該彎曲的內側之光的傾斜，且也幾乎沒有朝向該第2曲線部的彎曲的外側的側面的光之集中的到達。據此，在第2曲線部也幾乎沒有光的洩漏。
本案之發明人們得到這樣的知識見解，而構思了在上述S字形的部分，將下游側的第2曲線部的芯材的寬度做窄之作法，並將上述第1曲線部的出口的寬度及上述第2曲線部的入口的寬度的其中一個設成相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度更窄。其結果，已查明的是，在上述第2曲線部中，已到達該第2曲線部的彎曲的外側之側面的光，會使入射角變得比臨界角更大，且使其幾乎在該側面上反射，而可以減少光的洩漏。亦即，已查明的是，在上述位置感測器中，即使格子狀部分及受光元件之間的第2外周芯材部的芯材局部地形成為S字形，仍然可以藉由將該S字形的部分如上述地設定為特定的寬度，而於該第2外周芯材部的芯材上，在使其減少傳播之光的洩漏之狀態下，使該光到達受光元件。藉此，發現到在未按壓輸入區域的狀態下，使在受光元件上之光的受光強度變得均勻之作法，而達成了本發明。
又，即使在上述光電路基板上，亦可以與上述位置感測器同樣地，解決來自芯材的S字形的部分的光的洩漏。亦即，已查明的是，在上述光電路基板中，即便將芯材局部地形成為S字形，仍然可以藉由將該S字形的部分如上述地設定為特定的寬度，以減低在S字形之部分傳播之光的洩漏。藉此，發現到可抑制在受光元件上之光的受光強度的降低及對光纖的光傳播量的降低之情形，而達成了本發明。
並且，發現到：不僅使用於上述位置感測器及上述光電路基板的光波導，連在光電混載基板等其他用途的光波導中，將芯材局部地形成為上述S字形者，也可更適當地進行光傳播。
再者，在上述位置感測器中所謂「在受光元件上之光的受光強度為均勻」，所包含的不僅是完全的均勻，也包含只要能正確地檢測位置感測器之輸入區域中的按壓位置的話，可以進行該檢測之程度的大致均勻之意思。 發明效果
本發明之光波導，是將芯材局部地形成為S字形，該S字形的部分為使上游側的第1曲線部的出口的寬度及下游側的第2曲線部的入口的寬度的其中一個，相較於比該S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄。因此，當於第1曲線部傳播的光到達第2曲線部的彎曲的外側的側面時，可以使入射角變得比臨界角大，使其大部分在該側面上反射，而減少光的洩漏。亦即，本發明之光波導可以將在芯材的光傳播形成得更為適當。
本發明之位置感測器是使對應於格子狀部分與受光元件之間的第2外周芯材部的至少一部分的光波導的部分，形成為本發明之上述光波導。因此，在該光波導的部分的芯材上，當於第1曲線部傳播的光到達第2曲線部的彎曲的外側之側面時，可以使入射角變得比臨界角大，使其大部分在該側面上反射，而減少光的洩漏。亦即，在上述第2外周芯材部之芯材上，是在使其減少傳播之光的洩漏的狀態下，使該光到達受光元件，而可以在未按壓輸入區域的狀態下，將在受光元件上之光的受光強度形成為均勻。因此，當已按壓輸入區域之時，可以使在受光元件上之光的受光強度降低的部分明確。其結果，本發明之位置感測器可以正確地檢測輸入區域中的按壓位置。
本發明之光電路基板是使與光構件形成光連接之光波導成為本發明之上述光波導。因此，在該光波導的芯材的S字形之部分上，當於第1曲線部傳播的光到達第2曲線部的彎曲的外側之側面時，可以使入射角變得比臨界角更大，使其大部分在該側面上反射，而減少光的洩漏。亦即，因為在使上述光構件從上述光波導的芯材的端部受光的情況下，在上述光波導的芯材中可以減少傳播之光的洩漏，因此可以抑制在上述光構件上之光的受光強度之降低。並且，藉由於芯材上形成上述S字形的部分，使芯材的配置設計的自由度提升，而可以配合光構件的配置來配置設計芯材。又，可以讓組入有本發明之光電路基板之電子機器等的適當的作動確實地實現。
特別是，在使上述第2曲線部的入口的寬度相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第2曲線部的入口的寬度(B2：單位μm)、該第2曲線部的曲率半徑(R2：單位mm)、形成有上述S字形的部分的芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材之側面的包覆層的折射率(K2)之關係滿足下述之式(1)的情況下，在本發明之光波導中，可以使其在上述第2曲線部中更加減少傳播之光的洩漏量。因此，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度更均勻化，而可以使其提升按壓位置檢測的正確性。再者，上述第2曲線部的曲率半徑(R2)為該第2曲線部的寬度方向的中心線之曲率半徑。
[數1]
Figure 02_image001
此外，在使上述第2曲線部的入口的寬度(B2：單位μm)、該第2曲線部的曲率半徑(R2：單位mm)、形成有上述S字形的部分的芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材之側面的包覆層的折射率(K2)之關係滿足下述之式(2)的情況下，在本發明之光波導中，可以使其在上述第2曲線部中更加減少傳播之光的洩漏量。因此，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度更均勻化，而可以使其更加提升按壓位置檢測的正確性。
[數2]
Figure 02_image003
又，即使在使上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第1曲線部的寬度，隨著從該第1曲線部的入口前進到出口漸漸地變狹窄，並使上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定，且使上述第1曲線部的出口的寬度、上述直線部的寬度、與上述第2曲線部的寬度變得相等之情況下，仍然可以在上述第2曲線部中，減少傳播之光的洩漏量，而可以將在芯材上的光傳播形成得更適當。並且，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度均勻化，而可以正確地檢測按壓位置。
又，即使在使上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第1曲線部的寬度、上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定，使上述第1曲線部的寬度相較於上述第2曲線部的寬度變得更寬、並使上述直線部的寬度與上述第2曲線部的寬度變得相等，且將上述直線部的入口配置於上述第1曲線部的出口之中在該寬度方向上對應於該第1曲線部的彎曲之外側之部分的情況下，仍然可以在上述第2曲線部中，減少傳播之光的洩漏量，而可以將在芯材上的光傳播形成得更適當。並且，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度均勻化，而可以正確地檢測按壓位置。
又，即使在使上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄、且使上述第1曲線部的寬度、上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定、使上述第1曲線部的寬度相較於上述第2曲線部的寬度變得更寬、並使上述第1曲線部的寬度與上述直線部的寬度變得相等，且將上述第2曲線部的入口配置於上述直線部的出口之中在該寬度方向上對應於上述第1曲線部的彎曲之外側之部分的情況下，仍然可以在上述第2曲線部中，減少傳播之光的洩漏量，而可以將在芯材上的光傳播形成得更適當。並且，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度均勻化，而可以正確地檢測按壓位置。
又，即使在使上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第1曲線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定，使上述第1曲線部的寬度相較於上述第2曲線部的寬度變得更寬，並使上述直線部的入口的寬度與上述第1曲線部的寬度變得相等，且使該直線部的出口的寬度與上述第2曲線部的寬度變得相等之情況下，仍然可以在上述第2曲線部中，減少傳播之光的洩漏量，而可以將在芯材上的光傳播形成得更適當。並且，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度均勻化，而可以正確地檢測按壓位置。
又，即使在使上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第1曲線部的寬度、上述直線部的寬度、及上述第2曲線部的寬度全部都在長度方向上變得固定且相等之情況下，仍然可以在上述第2曲線部中，減少傳播之光的洩漏量，而可以將在芯材上的光傳播形成得更適當。並且，在本發明的位置感測器上，可以將受光元件上之光的受光強度均勻化，而可以正確地檢測按壓位置。
另一方面，即使在使上述第1曲線部的出口的寬度相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第1曲線部的出口的寬度(B1：單位μm)、該第1曲線部的曲率半徑(R1：單位mm)、形成有上述S字形的部分的芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材之側面的包覆層的折射率(K2)之關係滿足下述之式(3)的情況下，在本發明之光波導中，仍然可以使其在上述第2曲線部中更加減少傳播之光的洩漏量。因此，本發明的光電路基板，在使前述光構件從上述光波導的芯材的端部受光的情況下，可以抑制在該光構件上之光的受光強度之降低。並且，可以使其提升組入有該光電路基板之電子機器等的適當作動實現之確實性。再者，上述第1曲線部的曲率半徑(R1)為該第1曲線部的寬度方向的中心線之曲率半徑。
[數3]
Figure 02_image005
又，即使在使上述第1曲線部的出口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且使上述第1曲線部的寬度，隨著從該第1曲線部的入口前進到出口漸漸地變窄，並使上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定，且使上述第1曲線部的出口的寬度、上述直線部的寬度、上述第2曲線部的寬度變得相等之情況下，仍然可以在上述第2曲線部中，減少傳播之光的洩漏量，而可以將在芯材上的光傳播形成得更適當。因此，在本發明的光電路基板上，可以抑制在上述光構件上之光的受光強度的降低。並且，可以確實地實現組入有該光電路基板之電子機器等的適當的作動。
用以實施發明之形態 接著，根據圖式詳細地說明本發明之實施形態。
圖1(a)是顯示本發明的位置感測器之第1實施形態的平面圖，圖1(b)是將圖1(a)的X-X剖面之中央部放大之圖。此實施形態的位置感測器具備有四角形片狀的光波導W、配置於此光波導W的四角形狀之相鄰的二個角部分[在圖1(a)中為上側的二個角部分]的2個發光元件4、及配置於剩下的二個角部分[在圖1(a)中為下側的二個角部分]的2個受光元件5。
上述光波導W是形成為以下之構成：在四角形片狀的下包覆層1的表面上，形成片狀的芯材圖案構件，並在已被覆該芯材圖案構件之狀態下，在上述下包覆層1的表面上，形成四角形片狀的上包覆層3。上述芯材圖案構件具備有：將複數條線狀之光路用的芯材2縱橫地配置而成的格子狀部分2A、分別位於此格子狀部分2A的外周部的一橫邊及一縱邊[在圖1(a)中為上側之邊及右側之邊]，且沿著該各邊而延伸之第1外周芯材部2B、及隔著上述格子狀部分2A分別位於與上述一橫邊及一縱邊相面對之另一橫邊及另一縱邊[在圖1(a)中為下側之邊及左側之邊]，且沿著該各另一邊而延伸的第2外周芯材部2C。
上述第1外周芯材部2B是由1條芯材21所構成，且於上述格子狀部分2A的各個縱向芯材2的前端[在圖1(a)中為上端]及各個橫向芯材2的前端[在圖1(a)中為右端]形成光連接。藉此，該等各縱向芯材2及各橫向芯材2會成為從上述第1外周芯材部2B分歧的狀態。上述第2外周芯材部2C是由從上述各縱向芯材2的後端[在圖1(a)中為下端]及從各橫向芯材2的後端[在圖1(a)中為左端]延伸設置的芯材22所構成。並且，於上述第1外周芯材部2B的端面上連接有上述發光元件4，於上述第2外周芯材部2C的端面上連接有上述受光元件5。
再者，在圖1(a)，是以鏈線來表示芯材2、21、22，並將格子狀部分2A的芯材2的數量、及從該等芯材2延伸設置的第2外周芯材部2C的芯材22的數量簡略而圖示。又，圖1(a)之芯材2的箭頭，是表示光的前進方向。
此實施形態的位置感測器的特徵在於，如圖1(c)以放大平面圖所示，上述第2外周芯材部2C的一部分的芯材22之形成於受光元件5的附近部分[圖1(a)之以橢圓D1所包圍的部分]之S字形的部分的芯材寬度。亦即，於圖1(c)中，將上述第2外周芯材部2C的複數條芯材22之中的1條芯材22的S字形的部分以放大的平面圖來顯示。該S字形的部分在此實施形態中，是使光傳播的上游側的第1曲線部S1、及朝與該第1曲線部S1相反方向彎曲之下游側之第2曲線部S2以連續被連接之狀態來形成。並且，上述S字形的部分的入口(第1曲線部S1之入口)的寬度會變得與比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0相等。在上述S字形的部分上，是使第1曲線部S1的寬度，隨著從該第1曲線部S1的入口前進到出口而漸漸地變窄，而使該第1曲線部S1的出口的寬度變得與第2曲線部S2的入口的寬度B2相等。該第2曲線部S2的寬度在長度方向上形成為固定。藉此，使第2曲線部S2的入口的寬度B2，相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄。
像這樣，藉由將上述S字形的部分設定成特徵的芯材寬度，可以減少在該S字形的部分上之光L的洩漏(降低光L的傳播損失)。亦即，在上述S字形的部分中，當光L(以二點鏈線表示)於上游側的第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜，而將該光L傳播至下游側的第2曲線部S2時，該光L會變得在上述第2曲線部S2的入口附近，朝該彎曲之內側傾斜並傳播，而集中並到達該第2曲線部S2的彎曲的外側的側面。在此，因為如上述之藉由S字形的部分的特徵的芯材寬度之設定，而使上述第2曲線部S2的芯材寬度變窄，所以到達上述側面的光L為入射角θ變得比臨界角更大。因此，使該光L的大部分都在上述側面上反射，而能夠降低光L的洩漏。並且，在上述第2外周芯材部2C的芯材22上，可在使傳播之光L的洩漏減少的狀態下，使該光L到達受光元件5。
在此種位置感測器中，如圖1(a)所示，可使從上述發光元件4發出的光形成為從第1外周芯材部2B的芯材21分歧到格子狀部分2A的各個芯材2，並經由上述第2外周芯材部2C的各個芯材22，而被上述受光元件5所接收。並且，使對應於上述芯材圖案構件的格子狀部分2A之上包覆層3的表面部分[於圖1(a)的中央以一點鏈線表示之長方形部分]成為輸入區域3A。
對上述位置感測器的文字等的輸入，是藉由在上述輸入區域3A中，直接或透過樹脂薄膜或紙等，以筆等輸入體書寫文字等來進行。此時，以筆尖等按壓上述輸入區域3A，使得該按壓部分的芯材2變形，而使該芯材2的光傳播量降低。因此，在上述按壓部分的芯材2上，會形成為從上述受光元件5上之光的受光強度下降，而可以檢測上述按壓位置(XY座標)。
在此，如前面所述，由於在上述第2外周芯材部2C之芯材22上，是在使傳播之光的洩漏減少的狀態下，使該光到達受光元件5，因此於未按壓輸入區域3A的狀態下，可以將在受光元件5上之光的受光強度形成為均勻。因此，當按壓輸入區域3A之時，可以使在受光元件5上之光的受光強度降低的部分明確。其結果，上述位置感測器可以正確地檢測輸入區域3A中的按壓位置。
此外，從在上述第2曲線部S2中，可以使傳播之光的洩漏更加減少，藉以使在受光元件5上的光的受光強度更加均勻化，並使其提升按壓位置檢測的正確性之觀點來看，宜將上述第2曲線部S2的入口的寬度(B2：單位μm)、該第2曲線部S2的曲率半徑(R2：單位mm)、形成有上述S字形的部分的芯材22的折射率 (K1)、及被覆該芯材22之側面的上包覆層3的折射率(K2)之關係設定成滿足下述之式(1)。更理想的是設定成滿足下述之式(2)。再者，上述第2曲線部S2的曲率半徑(R2)為該第2曲線部S2的寬度方向的中心線之曲率半徑。
[數4]
Figure 02_image007
[數5]
Figure 02_image009
然而，一般而言，由於受光元件5為較小的元件，因此在該受光元件5上與上述芯材22連接之受光區域較狹窄，使可連接於該受光區域之上述芯材22的條數有其限度。如前所述，在上述位置感測器中，由於在形成於受光元件5的附近部分的S字形的部分中，使下游側的第2曲線部S2的芯材寬度變得較窄，所以當以該變窄之寬度之狀態原樣形成到上述芯材22的前端時，會變得可使其增加連接到上述受光區域的芯材22的條數。其結果，變得可使其增加對應於輸入區域3A的格子狀部分2A的芯材2的條數，而變得可使其提升在該輸入區域3A中檢測之按壓位置的位置精度。
又，在上述光波導W中，宜將格子狀部分2A的芯材2的彈性係數設定等比下包覆層1及上包覆層3的彈性係數更大。其理由在於，當彈性係數的設定與其相反時，就會由於芯材2的周邊變硬，而使得比按壓上包覆層3的輸入區域3A之部分的筆尖等的面積更大的面積之光波導W的部分凹陷，會有變得難以正確地檢測出按壓位置的傾向。於是，作為各個彈性係數，較理想的是例如，將芯材2的彈性係數設定在1GPa以上且10GPa以下的範圍內，將上包覆層3的彈性係數設定在0.1GPa以上且低於10GPa的範圍內，將下包覆層1的彈性係數設定在0.1MPa以上且1GPa以下的範圍內。此時，由於芯材2的彈性係數較大，因此在較小的按壓力下，芯材2並不會被壓扁(芯材2的截面積不會變小)，但是因為光波導W會因按壓而凹陷，所以會從對應該凹陷部分之芯材2的彎曲部分發生光的洩漏(散射)，且在該芯材2上，會由於在受光元件5上之光的受光強度降低，而能夠檢測按壓位置。再者，上述彈性係數之值是使用TA Instrument(德州儀器)公司製造的動態黏彈性測量裝置RSAIII所測量到的抗張彈性之值。
作為上述下包覆層1、芯材2、21、22以及上包覆層3的形成材料，可以舉感光性樹脂、熱硬化性樹脂等為例，並可根據因應該形成材料的製法，以製造出光波導W。又，芯材2、21、22之折射率被設定為比下包覆層1以及上包覆層3之折射率還要大。該折射率及上述彈性係數的調整，可由例如各個形成材料的種類的選擇或調整組成比例來進行。並且，可將各層的厚度設定為例如，下包覆層1在10~500μm的範圍內，芯材2、21、22在5~100μm的範圍內，上包覆層3(從芯材2、21、22之頂面起算的厚度)在1~200μm的範圍內。再者，亦可做成使用橡膠片作為上述下包覆層1，並在該橡膠片上形成芯材2、21、22。
圖2是顯示本發明之位置感測器的第2實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖1(a)~(c)所示之上述第1實施形態中，將S字形的部分，以使第1曲線部S1與第2曲線部S2透過長度超過0(零)mm且在30mm以下之直線部T而連接之狀態來形成。該直線部T的寬度在長度方向上為固定，且與第1曲線部S1的出口的寬度(第2曲線部S2的入口的寬度B2)變得相等。除此以外的部分，則與上述第1實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
在此實施形態中，雖然在第1曲線部S1與第2曲線部S2之間形成有直線部T，但是因為該直線部T的長度為較短之30mm以下，所以從第1曲線部S1傳播到直線部T的光L(以二點鏈線表示)是在幾乎不在該直線部T的側面上反射的情形下傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
圖3是顯示本發明之位置感測器的第3實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖1(a)~(c)所示之上述第1實施形態中，使上述S字形的部分的第1曲線部S1的寬度在長度方向上為固定，且與比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得相等。第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，是使寬度在長度方向上為固定，且使該第2曲線部S2的入口的寬度B2相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄。上述第2曲線部S2的入口是配置於上述第1曲線部S1的出口之中，在該寬度方向上對應於該第1曲線部S1的彎曲之外側之部分。亦即，上述S字形的部分是使第1曲線部S1及第2曲線部S2的連接部形成為階梯狀，並使該連接部的寬度朝第1曲線部S1的彎曲之外側(第2曲線部S2的彎曲之內側)一口氣地縮窄。除此以外的部分，則與上述第1實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
雖然在此實施形態中，是使第1曲線部S1及第2曲線部S2的連接部的寬度朝第1曲線部S1的彎曲之外側一口氣地縮窄，但與上述第1實施形態同樣地，由於在第1曲線部S1傳播之光L(以二點鏈線表示)會在該彎曲的外側部分傾斜，所以該光L的大部分都可傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
圖4是顯示本發明之位置感測器的第4實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖3所示之上述第3實施形態中，將S字形的部分，以使第1曲線部S1與第2曲線部S2透過長度超過0(零)mm且在30mm以下之直線部T而連接的狀態來形成。該直線部T的入口，是配置於上述第1曲線部S1的出口之中在該寬度方向上對應該第1曲線部S1的彎曲之外側之部分。該直線部T的寬度在長度方向上為固定，且與第2曲線部S2的入口的寬度B2變得相等。亦即，將第1曲線部S1及直線部T的連接部形成為階梯狀，並使該連接部的寬度朝第1曲線部S1的彎曲之外側一口氣地縮窄。除此以外的部分，則與上述第3實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
雖然此實施形態中，是使第1曲線部S1與直線部T的連接部的寬度朝第1曲線部S1的彎曲之外側一口氣地縮窄，但與上述第3實施形態同樣地，由於在第1曲線部S1傳播之光L(以二點鏈線表示)會在該彎曲的外側部分傾斜，所以該光L的大部分都可傳播至直線部T。而且，該光L與圖2所示之上述第2實施形態同樣地，可在幾乎不在該直線部T的側面上反射的情形下，傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
圖5是顯示本發明之位置感測器的第5實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖4所示之上述第4實施形態中，使第1曲線部S1的寬度與直線部T的寬度變得相等。又，將上述第2曲線部S2的入口配置於上述直線部T的出口之中在該寬度方向上對應於上述第1曲線部S1的彎曲之外側之部分。亦即，將直線部T與第2曲線部S2的連接部形成為階梯狀，並使該連接部的寬度朝對應於第1曲線部S1的彎曲之外側的部分一口氣地縮窄。除此以外的部分，則與上述第4實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
在此實施形態中，於第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜並傳播之光L(以二點鏈線表示)，即使在直線部T中也是原樣地於對應於上述外側部分之部分傾斜並傳播。而且，傳播至該直線部T之光L，可與上述第4實施形態同樣地，在幾乎不在該直線部T的側面上反射的情形下，傳播至第2曲線部S2。因此，即使直線部T與第2曲線部S2的連接部的寬度，如上述地朝直線部T的上述外側部分一口氣地縮窄，於直線部T傳播之光L的大部分仍可傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
圖6是顯示本發明之位置感測器的第6實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖5所示之上述第5實施形態中，使上述直線部T的入口的寬度與第1曲線部S1的寬度變得相等，且使該直線部T的出口的寬度與第2曲線部S2的寬度變得相等。亦即，直線部T是形成為隨著從該入口前進到出口使寬度漸漸地變窄之錐形。除此以外的部分，則與上述第5實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
即使在此實施形態中，於第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜並傳播之光L(以二點鏈線表示)仍會原樣地於對應於直線部T的上述外側部分之部分傾斜並傳播。而且，傳播至該直線部T之光L，可與上述第5實施形態同樣地，在幾乎不在該直線部T的側面上反射的情形下，傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
圖7是顯示本發明之位置感測器的第7實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖3所示之上述第3實施形態中，使第1曲線部S1的寬度與第2曲線部S2的寬度相等而變窄。亦即，S字形的部分之寬度全部都在長度方向上變得固定且相等，且相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄。除此以外的部分，則與上述第3實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
因為在此實施形態中，S字形的部分的寬度在長度方向上是變得固定且相等，且相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄，所以在此實施形態中，於第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜並傳播之光L(以二點鏈線表示)仍然可原樣地傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
圖8是顯示本發明之位置感測器的第8實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖[相當於圖1(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖7所示之上述第7實施形態中，將S字形的部分，以使第1曲線部S1與第2曲線部S2透過長度超過0(零)mm且在30mm以下之直線部T而連接的狀態來形成。該直線部T的寬度在長度方向上為固定，且與第1曲線部S1的寬度(第2曲線部S2的寬度)變得相等。除此以外的部分，則與上述第7實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
即使在此實施形態中，於第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜並傳播之光L(以二點鏈線表示)仍會原樣地於對應於直線部T的上述外側部分之部分傾斜並傳播。而且，傳播到該直線部T之光L，與圖2所示之上述第2實施形態同樣地，可在幾乎不在該直線部T的側面上反射的情形下，傳播至第2曲線部S2。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態同樣，所以傳播到該第2曲線部S2之光L會與上述第1實施形態同樣，並以使其減少洩漏之狀態到達受光元件5。亦即，此實施形態之位置感測器，也可產生與上述第1實施形態同樣之作用、效果。
再者，在上述各實施形態中，雖然將形成有S字形的部分的芯材22做成第2外周芯材部2C的一部分，但亦可於該全部的芯材22上形成上述S字形的部分。
此外，雖然在上述各實施形態中，將光波導W的剖面構造做成圖1(b)所示之剖面構造，但亦可做成其他剖面構造，例如，如圖9中以剖面圖所示，將圖1(b)所示之構造做成上下顛倒之構造的剖面構造亦可。亦即，該光波導W是形成為下述的構成：在片狀之下包覆層1的表面部分埋設芯材2，並將上述下包覆層1的表面與芯材2的頂面形成在同一個平面上，而以被覆這些下包覆層1之表面與芯材2之頂面的狀態，形成片狀的上包覆層3。
並且，在上述各個實施形態中，雖然格子狀部分之芯材2的各個交叉部，通常是如圖10(a)中以放大平面圖所示，形成為在交叉的4個方向全部都是連續的狀態，但也可以是其他形式。例如，如圖10(b)所示，只有交叉的1個方向，被間隙G所切斷，而成為不連續的形式亦可。上述間隙G，是以下包覆層1或上包覆層3的形成材料所形成。該間隙G的寬度d，是設定在超過0(零)(只要有形成間隙G即可)，且通常是在20μm以下。與其同樣地，如圖10(c)、(d)所示，也可以是將交叉的2個方向(圖10(c)為相向的2個方向，圖10(d)為相鄰的2個方向)形成為不連續的形式；也可以是如圖10(e)所示，將交叉的3個方向形成為不連續的形式；也可以是如圖10(f)所示，將交叉的4個方向全部都形成為不連續之形式。此外，也可做成具備圖10(a)~(f)所示之上述交叉部中的2種以上的交叉部的格子狀。亦即，在本發明中，所謂的由複數條線狀之芯材2所形成的「格子狀」，意思包含將一部分乃至全部的交叉部以如上述的形式形成者。
其中尤以，當如圖10(b)至(f)所示，將交叉之至少1個方向做成不連續時，就可以使其減少光的交叉損失。亦即，如圖11(a)所示，對交叉之4個方向全部都是連續的交叉部而言，當關注在該交叉的1個方向[在圖11(a)中為上方向]上時，則入射到交叉部之光的一部分會到達與有該光前進而來的芯材2正交之芯材2的側面2a，且在該側面2a的入射角比臨界角小，因此會穿透芯材2[參照圖11(a)之二點鏈線的箭頭]。像這樣的光的穿透，在交叉之與上述相反側的方向(在圖11(a)中為下方向)上也會發生。相對於此，如圖11(b)所示，當交叉的1個方向[在圖11(b)中為上方向]因為間隙G而成為不連續時，就會形成上述間隙G和芯材2的界面，且在圖11(a)中穿透芯材2之光的一部分在上述界面上的入射角度會變得比臨界角更大，因此不會有穿透該界面的情形，而會在該界面反射，並繼續於芯材2中前進[參照圖11(b)之二點鏈線的箭頭]。由此可知，如先前所述，當將交叉之至少1個方向做成不連續時，就可以減少光的交叉損失。其結果，可以提高筆尖等的按壓位置的檢測靈敏度。
又，在上述各實施形態中，雖然是將光波導W做成四角形片狀，只要是具有格子狀之芯材2的光波導，亦可做成其他的多角形片狀。
圖12(a)為顯示本發明之光電路基板的第1實施形態的平面圖，圖12(b)為沿圖12(a)之芯材的中心軸的縱剖面圖(Y-Y剖面圖)。此實施形態之光電路基板30也與前述以往之光電路基板70(參照圖18)同樣，為積層於電氣電路基板40上之基板。並且，該光電路基板30，如圖12(a)之平面圖所示，於一端側(在圖中為上端側)具備有2個發光元件34，並於另一端側(在圖中為下端側)具備有2個受光元件35。並且，相較於一端側之2個發光元件34的間隔，是將另一端側之2個受光元件35的間隔設定得更寬。藉此，將光電路基板70的寬度形成為在一端側較狹窄，且在另一端側較寬廣，並且將在發光元件34與受光元件35之間進行光傳播的相鄰的芯材32之間隔設定為受光元件35側相較於發光元件34側更寬。伴隨該情形，使上述芯材32，在長度方向的中央部分[圖12(a)之以橢圓D2包圍的部分]彎曲為S字形。再者，在圖12(a)中，是將芯材32之寬度誇大而圖示。
該芯材32的S字形的部分在此實施形態中，是如圖12(c)放大平面圖所示，使光傳播的上游側的第1曲線部S1、及朝與該第1曲線部S1相反方向彎曲之下游側的第2曲線部S2以連續連接之狀態形成。並且，使上述S字形的部分的入口(第1曲線部S1的入口)的寬度變得與比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0相等。並且，使第1曲線部S1的寬度，隨著從該第1曲線部S1的入口前進到出口而漸漸地變窄，而使該第1曲線部S1的出口的寬度B1變得與第2曲線部S2的入口的寬度B2相等。該第2曲線部S2的寬度在長度方向上為固定。
除此之外的部分，與圖18所示之前述以往的電氣電路基板80及光電路基板70是同樣的。亦即，在圖12(b)中，符號41為絕緣層，符號42為形成於該絕緣層41之表面的電氣配線[圖12(a)未圖示]，符號41a、41b為形成於上述絕緣層41之貫通孔，符號W2為光波導，符號32a、32b為形成於芯材32的兩端部的光反射面，符號31為第1包覆層，符號33為第2包覆層。並且，將芯材32的一端部與發光元件34形成光連接，且將芯材32的另一端部與受光元件35形成光連接，光L(以二點鏈線表示)是形成為由發光元件34透過芯材32傳播至受光元件35。
並且，在上述芯材32的S字形的部分上，可以藉由設定成上述特徵的芯材寬度，而減少在該S字形的部分之光L的洩漏(降低光L的傳播損失)。亦即，在上述S字形的部分，是如圖12(c)所示，藉由將上游側的第1曲線部S1的出口的寬度B1設成相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0更窄，以使傳播之光L(以二點鏈線表示)以於上游側的第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜之狀態，傳播至下游側的第2曲線部S2。並且，該光L是形成為在上述第2曲線部S2的入口附近，於該彎曲的內側傾斜並傳播，而集中並到達該第2曲線部S2的彎曲的外側的側面。在此，由於第2曲線部S2的入口的寬度B2會與第1曲線部S1的出口的寬度B1一同變窄，且該第2曲線部S2的寬度會在長度方向形成為固定，所以到達上述第2曲線部S2的彎曲的外側的側面之光L會使入射角θ變得比臨界角大。因此，使該光L的大部分都在上述側面上反射，而能夠降低光L的洩漏。像這樣，在上述芯材32上，可在使其減少傳播之光L的洩漏之狀態下，使該光L到達受光元件35。
此外，從在上述第2曲線部S2中，可以使其更加減少傳播之光的洩漏量，藉以更抑制受光元件5上之光的受光強度的減少的觀點來看，宜將上述第1曲線部S1的出口的寬度(B1：單位μm)、該第1曲線部S1的曲率半徑(R1：單位mm)、形成有上述S字形的部分的芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材32之側面的第2包覆層33的折射率(K2)之關係設定成滿足下述之式(3)。再者，上述第1曲線部S1的曲率半徑(R1)為該第1曲線部S1的寬度方向的中心線之曲率半徑。
[數6]
Figure 02_image011
又，上述第1曲線部S1的芯材寬度，宜將入口及出口都包含在內來設定在例如1~80μm的範圍內。並且，宜將上述第1曲線部S1之曲率半徑(R1)設定在例如0.5~5.0mm的範圍內。此外，宜將上述折射率差(K1-K2)設定在例如0.005~0.05的範圍內。
圖13為顯示本發明之光電路基板的第2實施形態中的上述S字形的部分之放大平面圖[相當於圖12(c)之圖]。在此實施形態中，是在圖12(a)~(c)所示之上述第1實施形態中，將S字形的部分，以使第1曲線部S1與第2曲線部S2透過長度超過0(零)mm且在30mm以下之直線部T而連接之狀態來形成。該直線部T的寬度是形成為在長度方向上為固定，且與第1曲線部S1的出口的寬度B1(第2曲線部S2的入口的寬度B2)相等。除此以外的部分，則與上述第1實施形態同樣，且對同樣的部分會附加相同的符號。
在此實施形態中，也是在上述S字形的部分，藉由使上游側的第1曲線部S1的出口的寬度B1相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄，而使傳播之光L(以二點鏈線表示)以在上游側的第1曲線部S1的彎曲的外側部分傾斜之狀態傳播至直線部T。並且，由於該直線部T的長度為較短之30mm以下，所以從第1曲線部S1傳播至直線部T之光L，是在幾乎不在該直線部T的側面上反射的情形下，以原樣維持上述傾斜的狀態傳播至第2曲線部S2。該光L是與上述第1實施形態同樣，在上述第2曲線部S2的入口附近，形成為於該彎曲的內側傾斜並傳播，而集中並到達該第2曲線部S2的彎曲的外側的側面。並且，由於該第2曲線部S2與上述第1實施形態是同樣的，所以到達上述側面的光L的大部分會在該側面上反射，而可以減少光L的洩漏。像這樣，於上述第2曲線部S2傳播之光L是形成與上述第1實施形態同樣，並在使其減少洩漏之狀態下到達受光元件5。亦即，此實施形態的光電路基板，也可產生與上述第1實施形態同樣的作用、效果。
圖14為顯示本發明之光電路基板的第3實施形態的平面圖。在此實施形態中，是在絕緣層61的表面上將光元件54、IC晶片介面、電阻、電容、線圈等的多數個電子零件50以分散之狀態配置，而將光波導W3的芯材52的一端部於其中的複數個光元件54形成光連接，並且將該等芯材52的另一端部於光纖連接用連接器55形成光連接。由於上述芯材52是配置形成為迴避已分散配置之電子零件50，所以其一部分(圖14之以橢圓D3包圍的部分)會形成為S字形。並且，可將該S字形的部分與圖12(c)所示的第1實施形態或圖13所示的第2實施形態同樣地設定為特徵的芯材寬度。除此之外的部分與上述第1或第2實施形態是同樣的。並且，此實施形態的光電路基板，也可產生與上述第1或第2實施形態同樣的作用、效果。
再者，上述光電路基板的各實施形態中的光波導W2、W3的剖面構造[相當於圖1(b)、圖9之剖面構造]可為圖15(a)所示之剖面構造，亦可為圖15(b)所示之剖面構造。亦即，圖15(a)所示之剖面構造是形成為：於第1包覆層31的下表面突出形成有芯材32，並以被覆該芯材32的側面及下表面之狀態，於上述第1包覆層31的下表面形成有第2包覆層33之構造。另一方面，圖15(b)所示之剖面構造是形成為將圖15(a)所示之剖面構造做成上下顛倒的剖面構造。亦即，形成為：在第1包覆層31的下表面部分埋設芯材32，並將上述第1包覆層31的下表面與芯材32的下表面形成在同一個平面上，並以被覆該等第1包覆層31之下表面與芯材32之下表面的狀態，形成第2包覆層33之構造。
又，在上述位置感測器及上述光電路基板的各個實施形態中，雖然將S字形的部分的下游側的第2曲線部S2的寬度設成在長度方向為固定，但由於在該S字形的部分的光的傳播損失有第2曲線部S2的寬度越窄就變得越低的傾向，所以以隨著從第2曲線部S2的入口前進到出口漸漸地縮窄為較佳。
並且，在上述各實施形態中，雖然已將具有形成有S字形之部分的芯材22、32的光波導W、W2、W3使用於位置感測器及光電路基板上，但亦可作為光電混載基板等其他用途之光波導。
接著，將和比較例一併來說明實施例。但是，本發明並不限於實施例。 [實施例]
[下包覆層及上包覆層的形成材料] 成分a：環氧樹脂(三菱化學公司製，YX7400)60重量份。 成分b：環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製，EHPE3150)40重量份。 成分c：光酸產生劑(SAN-APRO公司製，CPI-101A)1重量份。 藉由混合這些成分a~c，調製出下包覆層及上包覆層的形成材料。
[芯材的形成材料] 成分d：環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製，EHPE3150)100重量份。 成分e：光酸產生劑(ADEKA公司製，SP-170)1重量份。 成分f：乳酸乙酯(和光純藥工業公司製，溶劑)50重量份。 藉由混合這些成分d~f，調製出芯材的形成材料。
[實施例1] 使用上述各形成材料製作出芯材的一部分形成為S字形的光波導。該S字形的部分是做成下述的部分：使第1曲線部S1的寬度，隨著從該第1曲線部S1的入口前進到出口漸漸地變窄，且使該第2曲線部S2的入口的寬度B2相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄[參照圖1(c)]。並且, 將第2曲線部S2的入口的寬度B2設定成下述之表1所示之各種值。又，在該表1中表示了除此之外的尺寸、折射率等。再者，將比S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0設為200μm。又，將下包覆層的厚度設為25μm，將芯材的厚度設為30μm，將上包覆層之從芯材的頂面起算之厚度設為70μm。
[比較例1] 將在上述實施例1中，將S字形的部分的寬度設成較寬且固定之200μm之例做成比較例1。除此之外的部分做成與上述實施例1同樣。
[光傳播損失的測量] 在上述光波導的芯材的一個端面上連接發光元件(Optowell公司製，XH85-S0603-2s)，並在上述芯材的另一端面上連接受光元件(日商濱松光子學(Hamamatsu Photonics)公司製，s10226)。並且，從上述發光元件的發光強度(E)與在上述受光元件上的受光強度(F)中，依照下述式(4)來算出光傳播損失(α)，並顯示在下述的表1中。
[數7]
Figure 02_image013
[表1]
Figure 105129070-A0304-0001
由上述表1的結果可得知，與比較例1相比較，實施例1可使光傳播損失較小。由此可得知，使S字形的部分之第2曲線部的入口的寬度B2相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄之作法，在將光傳播損失減小之點上是有效的。再者，實施例1會滿足前述之式(1)。
[實施例2~4及比較例2、3] 在上述實施例1及比較例1中，藉由改變上包覆層的形成材料，來改變該上包覆層的折射率，並將其等做成實施例2~4及比較例2、3。然後，與上述實施例1同樣地進行並算出光傳播損失。將其結果顯示在下述的表2、3中。
[表2]
Figure 105129070-A0304-0002
[表3]
Figure 105129070-A0304-0003
由上述表2、3之結果可得知，與比較例2、3相比較，實施例2~4也使光傳播損失較小。由此亦可得知，使S字形的部分之第2曲線部的入口的寬度B2相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄之作法，在將光傳播損失減小之點上是有效的。再者，實施例2~4亦滿足前述之式(1)。
又，針對具有形成有圖2~8所示之S字形的部分的芯材的光波導，也得到了顯示與上述實施例1~4同樣之傾向的結果。
[位置感測器] 製作具有形成有上述各S字形的部分的第2外周芯材部之圖1(a)所示的位置感測器。再者，發光元件與受光元件也使用了與上述同樣之元件。
[受光強度的測量] 當在上述位置感測器中，於未按壓輸入區域的狀態下，測量以受光元件接收之光的強度時，在具有形成有圖1(c)、圖2~8所示之S字形的部分之第2外周芯材部的位置感測器上，在輸入區域整體會是均勻的。相對於此，在比較例1~3之具有形成有S字形的部分之第2外周芯材部的位置感測器上，在對應於形成有該S字形的部分的芯材之部分上會變得較弱、不均勻。
[實驗例1] 使用與上述實施例1同樣的形成材料，製作出使芯材的一部分形成為S字形之光波導。該S字形的部分是將第1曲線部的入口的寬度設為200μm、出口的寬度設為40μm、曲率半徑設為10mm、第2曲線部的入口的寬度設為40μm、出口的寬度設為15μm、曲率半徑設為10mm。再者，上述第1曲線部的入口的寬度是設成與比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度相同。並且，於第1曲線部與第2曲線部之間設置直線部，並將該直線部的長度從0(零)mm按1.2mm地逐個增長，並在各個直線部的長度上，與上述實施例1同樣地進行，來算出光傳播損失。將該結果顯示於圖16之圖表中。
[實驗例2] 在上述實驗例1中，將第1曲線部的寬度設為較寬之固定之200μm、將第2曲線部的入口的寬度設為200μm、將出口的寬度設為15μm、將曲率半徑設為10mm。然後，與上述實施例1同樣地進行，來算出光傳播損失。將該結果配合上述圖16之圖表來顯示。
從上述圖16的圖表中可得知，在實驗例1中，不論直線部的長度為何，光傳播損失為大致固定。相對於此，可得知，在實驗例2中，在直線部的長度為30mm以下的情況下，直線部的長度越短，光傳播損失有變得越大的傾向，在直線部的長度為超過30mm的情況下，光傳播損失與上述實驗例1大致相同且大致是固定的。由這些情形可得知，在直線部的長度為30mm以下的情況下，為了使光傳播損失減小，將第2曲線部的入口的寬度形成得比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度更窄之作法是有效的。
又，作為積層於電氣電路基板上之光電路基板用的光波導，使用下述之新的各種形成材料，並製作出使芯材的一部分形成為S字形之光波導[參照圖12(a)、(b)]。
[第1包覆層及第2包覆層的形成材料] 成分g：環氧樹脂(三菱化學公司製，jER1001)60重量份。 成分h：環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製，EHPE3150)30重量份。 成分i：環氧樹脂(DIC公司製，EXA-4816)10重量份。 成分j：光酸產生劑(SAN-APRO公司製，CPI-101A)0.5重量份。 成分k：抗氧化劑(共同藥品公司製，Songnox1010)0.5重量份。 成分l：抗氧化劑(三光公司製，HCA)0.5重量份。 成分m：乳酸乙酯(和光純藥工業公司製，溶劑)50重量份。 藉由混合這些成分g~m，調製出第1包覆層及第2包覆層的形成材料。
[芯材的形成材料] 成分n：環氧樹脂(新日鐵化學公司製，YDCN-700-3)50重量份。 成分o：環氧樹脂(三菱化學公司製，jER1001)30重量份。 成分p：環氧樹脂(大阪GAS CHEMICAL公司製，OGSOL PG-100)20重量份。 成分q：光酸產生劑(SAN-APRO公司製，CPI-101A)0.5重量份。 成分r：抗氧化劑(共同藥品公司製，Songnox1010)0.5重量份。 成分s：抗氧化劑(三光公司製，HCA)0.125重量份。 成分t：乳酸乙酯(和光純藥工業公司製，溶劑)50重量份。 藉由混合這些成分n~t，調製出芯材的形成材料。
[實施例5~9] 在實施例5~9中，上述S字形的部分是做成下述之部分：使第1曲線部S1的寬度，隨著從該第1曲線部S1的入口前進到出口漸漸地變窄，且使該第1曲線部S1的出口的寬度B1相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0變得更窄[參照圖12(c)、圖13]。並且，將第1曲線部S1的出口的寬度B1或曲率半徑R1等設定為下述之表4所示的各種值。又，第1曲線部S1之入口的寬度是設成與比S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0為相同值。此外，直線部T(實施例6~9)的寬度及第2曲線部S2的寬度是設成在長度方向上為固定，且與上述第1曲線部S1的出口的寬度B1為相同值。並且，第2曲線部S2的曲率半徑在任一個實施例均設為0.5mm。再者，將第1包覆層的厚度設為25μm、將芯材的厚度(從第1包覆層的下表面起算的突出高度)設為30μm、將第2包覆層之從芯材的下表面起算的厚度設為70μm。
[比較例4~6] 如下述之表4所示，在比較例4中，是使第1曲線部的寬度設為隨著從該第1曲線部的入口前進到出口漸漸地變寬之寬度，而在比較例5、6中，是使第1曲線部的寬度設為在該長度方向上固定。並且，將第1曲線部S1的曲率半徑R1等設定為下述之表4所示之各種值。除此之外的部分設成與實施例5~9同樣。
[光傳播損失的測量] 準備了連接有VCSEL光源(三喜公司製，OP250-LS-850-MM-50-SC，發光波長850nm)的GI型直徑50μm的多模光纖(multi-mode optical fiber)(三喜公司製，FFP-GI20-0500：第1光纖)、及連接有受光器(愛德萬測試(ADVANTEST)公司製，光萬用表(optical multimeter)，Q8221)之與上述相同的GI型直徑50μm的多模光纖(第2光纖)。然後，將上述第1光纖的前端與上述第2光纖的前端相對接，並於上述受光器接收來自上述VCSEL光源的光，而測量出該受光強度(H)。
接著，將上述第1光纖的前端，於上述實施例5~9及上述比較例4~6的光波導中的1條芯材的一端部的光反射面(光入射部)形成光連接，並且將上述第2光纖的前端，於上述芯材的另一端部的光反射面(光射出部)形成光連接。 然後，在此狀態下以上述受光器進行受光，並測量出該受光強度(I)。
並且，從測量出的上述受光強度(H、I)中，按照下述之式(5)算出光傳播損失(β)，並顯示於下述之表4中。
[數8]
Figure 02_image015
[表4]
Figure 105129070-A0304-0004
由上述表4之結果中可得知，與比較例4~6相比較，實施例5~9會使光傳播損失較小。由此可得知，使S字形的部分之第1曲線部的出口的寬度B1相較於比該S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度B0更窄之作法，在將光傳播損失減小之點上是有效的。尤其可得知，滿足前述之式(3)的實施例7~9可使光傳播損失變得更小。
又，將前述實施例1~4之芯材的一部分形成有S字形的光波導，與上述實施例5~9同樣地，作為光電路基板用的光波導來使用，也可得到顯示與該等實施例5~9同樣的傾向之結果。
在上述實施例中，雖然顯示了本發明之具體形態，但上述實施例僅為單純例示，而非作為被限定地解釋的內容。並欲將對本發明所屬技術領域中具有通常知識者來說屬於明顯之各種變形，皆視為包含在本發明的範圍內。 產業上之可利用性
本發明之光波導可利用於將芯材中的光傳播形成得更適當的情形中，且可以作為光通信用途來使用，對於光通信用途上的光傳播損失降低及芯材路線之省空間化是有效的。並且，本發明的位置感測器可於在未按壓輸入區域的狀態下，將在受光元件上的光的受光強度形成為均勻之情況中利用。又，本發明的光電路基板可於抑制在光元件上的光的受光強度之降低的情況中利用。
1、11‧‧‧下包覆層2、12、21、22、26、27、32、52、72‧‧‧芯材2A、12A‧‧‧格子狀部分2B、12B‧‧‧第1外周芯材部2C、12C‧‧‧第2外周芯材部2a‧‧‧側面3、13‧‧‧上包覆層4、14、34、74‧‧‧發光元件5、15、35、75‧‧‧受光元件3A、13A‧‧‧輸入區域30‧‧‧光電路基板31、71‧‧‧第1包覆層32a、32b‧‧‧光反射面33、73‧‧‧第2包覆層40、80‧‧‧電氣電路基板41、61、81‧‧‧絕緣層41a、41b、81a、81b‧‧‧貫通孔42、82‧‧‧電氣配線50‧‧‧電子元件54‧‧‧光元件55‧‧‧光纖連接用連接器70‧‧‧光電路基板72a、72b‧‧‧光反射面B0‧‧‧上游側的芯材部分之寬度B1‧‧‧第1曲線部的出口之寬度B2‧‧‧第2曲線部的入口之寬度d‧‧‧間隙之寬度D0、D1、D2、D3‧‧‧橢圓G‧‧‧間隙L‧‧‧光S1、S11‧‧‧第1曲線部S2、S12‧‧‧第2曲線部T‧‧‧直線部W、W2、W3、W10、W20‧‧‧光波導X-X、Y-Y‧‧‧剖面θ‧‧‧入射角
圖1(a)是示意地顯示本發明之位置感測器的第1實施形態的平面圖，(b)是示意地顯示(a)的X-X剖面的中央部之放大剖面圖，(c)是示意地顯示(a)的形成於以橢圓D1所包圍的部分之芯材的S字形的部分之放大平面圖。 圖2是示意地顯示本發明之位置感測器的第2實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖3是示意地顯示本發明之位置感測器的第3實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖4是示意地顯示本發明之位置感測器的第4實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖5是示意地顯示本發明之位置感測器的第5實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖6是示意地顯示本發明之位置感測器的第6實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖7是示意地顯示本發明之位置感測器的第7實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖8是示意地顯示本發明之位置感測器的第8實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖9是示意地顯示構成上述位置檢測器之光波導的變形例之該光波導之中央部之放大剖面圖。 圖10(a)~(f)為示意地顯示上述位置感測器中的格子狀部分之芯材的交叉形態的放大平面圖。 圖11(a)、(b)是示意地顯示在上述格子狀部分的芯材之交叉部中的光之行進路線的放大平面圖。 圖12(a)是示意地顯示本發明之光電路基板的第1實施形態之平面圖，(b)是示意地顯示(a)的Y-Y剖面的剖面圖，(c)是示意地顯示(a)的形成於以橢圓D2所包圍的部分之芯材的S字形的部分之放大平面圖。 圖13是示意地顯示本發明之光電路基板的第2實施形態中的上述S字形的部分的放大平面圖。 圖14是示意地顯示本發明之光電路基板的第3實施形態的平面圖。 圖15(a)、(b)為示意地顯示構成上述光電路基板的光波導的變形例之該光波導的放大剖面圖。 圖16是顯示實驗例1、2之結果的圖表。 圖17(a)是示意地顯示以往之位置感測器之平面圖，(b)是示意地顯示(a)的上述S字形的部分之放大平面圖。 圖18是示意地顯示以往之光電路基板之縱剖面圖。
30‧‧‧光電路基板
31‧‧‧第1包覆層
32‧‧‧芯材
32a、32b‧‧‧光反射面
33‧‧‧第2包覆層
34‧‧‧發光元件
35‧‧‧受光元件
40‧‧‧電氣電路基板
41‧‧‧絕緣層
41a、41b‧‧‧貫通孔
42‧‧‧電氣配線
B0‧‧‧上游側的芯材部分之寬度
B1‧‧‧第1曲線部的出口之寬度
B2‧‧‧第2曲線部的入口之寬度
D2‧‧‧橢圓
S1‧‧‧第1曲線部
S2‧‧‧第2曲線部
W2‧‧‧光波導
L‧‧‧光
Y-Y‧‧‧剖面
θ‧‧‧入射角

Claims (12)

  1. 一種光波導，具備有光路用的線狀芯材、及將此芯材從上下夾持之包覆層，該光波導的特徵在於： 上述芯材局部地形成為S字形，該S字形是將光傳播之上游側的第1曲線部、及朝與該第1曲線部相反方向彎曲的下游側的第2曲線部，透過長度0(零)mm以上且30mm以下之直線部連接而成，並且上述第1曲線部的出口的寬度及上述第2曲線部的入口的寬度的其中一個，相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度變得更窄。
  2. 如請求項1之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第2曲線部的入口的寬度(B2：單位μm)、該第2曲線部的曲率半徑(R2：單位mm)、形成有上述S字形的部分之芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材的側面的包覆層的折射率(K2)之關係滿足下述之式(1)， [數1]
    Figure 03_image017
    。
  3. 如請求項2之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度(B2：單位μm)、該第2曲線部的曲率半徑(R2：單位mm)、形成有上述S字形的部分之芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材的側面之包覆層的折射率(K2)之關係滿足下述之式(2)， [數2]
    Figure 03_image019
    。
  4. 如請求項1~3中任一項之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的寬度隨著從該第1曲線部的入口前進到出口漸漸地變窄，並且上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自在長度方向上形成為固定，且上述第1曲線部的出口的寬度、上述直線部的寬度、與上述第2曲線部的寬度變得相等。
  5. 如請求項1~3中任一項之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的寬度、上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自在長度方向上形成為固定，上述第1曲線部的寬度相較於上述第2曲線部的寬度變得更寬，並且上述直線部的寬度與上述第2曲線部的寬度變得相等，且上述直線部的入口配置於上述第1曲線部的出口之中在該寬度方向上對應於該第1曲線部的彎曲的外側的部分。
  6. 如請求項1~3中任一項之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的寬度、上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自在長度方向上形成為固定，上述第1曲線部的寬度相較於上述第2曲線部的寬度變得更寬，並且上述第1曲線部的寬度與上述直線部的寬度變得相等，且上述第2曲線部的入口配置於上述直線部的出口之中在該寬度方向上對應於上述第1曲線部的彎曲的外側的部分。
  7. 如請求項1~3中任一項之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定，上述第1曲線部的寬度相較於上述第2曲線部的寬度變得更寬，並且上述直線部的入口的寬度與上述第1曲線部的寬度變得相等，且使該直線部的出口的寬度與上述第2曲線部的寬度變得相等。
  8. 如請求項1~3中任一項之光波導，其中，上述第2曲線部的入口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的寬度、上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度全部都在長度方向上形成為固定且相等。
  9. 如請求項1之光波導，其中，上述第1曲線部的出口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游側之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的出口的寬度(B1：單位μm)、該第1曲線部的曲率半徑(R1：單位mm)、形成有上述S字形的部分的芯材的折射率(K1)、及被覆該芯材之側面的包覆層的折射率(K2)之關係滿足下述之式(3)， [數3]
    Figure 03_image021
    。
  10. 如請求項1或9之光波導，其中，上述第1曲線部的出口的寬度，相較於比上述S字形的部分更上游測之芯材部分的寬度變得更窄，且上述第1曲線部的寬度隨著從該第1曲線部的入口前進到出口漸漸地變窄，並且上述直線部的寬度及上述第2曲線部的寬度各自於長度方向上形成為固定，且上述第1曲線部的出口的寬度、上述直線部的寬度、上述第2曲線部的寬度變得相等。
  11. 一種位置感測器，具備有片狀的光波導、發光元件及受光元件，該片狀的光波導具有片狀的芯材圖案構件、及從上下夾持此芯材圖案構件之片狀的包覆層，該片狀的芯材圖案構件具備有格子狀部分、第1外周芯材部、及第2外周芯材部，前述格子狀部分是由複數條線狀的芯材所構成，前述第1外周芯材部是分別位於此格子狀部分的外周部的一橫邊及一縱邊，且於上述格子狀部分的各個縱向芯材的前端及各個橫向芯材的前端形成光連接，前述第2外周芯材部是隔著上述格子狀部分各自位於與上述一橫邊及一縱邊相面對之另一橫邊及另一縱邊上，而沿著該各個另一邊延伸，且從上述格子狀部分的各縱向芯材的後端及各橫向芯材的後端延伸設置，該發光元件是連接於此光波導的上述第1外周芯材部的端面，該受光元件是連接於上述第2外周芯材部的端面， 該位置感測器的特徵在於： 對應於上述第2外周芯材部之至少一部分的光波導的部分為上述請求項1~8中任一項中的光波導，並且以上述發光元件所發出之光，從上述第1外周芯材部，經由上述格子狀部分及上述第2外周芯材部，而被上述受光元件所接收，且將對應於上述芯材圖案構件的格子狀部分之位置感測器的表面部分設為輸入區域，藉由因該按壓而變化之芯材的光傳播量來特定該輸入區域中的按壓位置。
  12. 一種光電路基板，其特徵在於：具備有上述請求項1、9、10中任一項之光波導、及與此光波導的芯材的端部形成光連接之光構件。
TW105129070A 2015-09-09 2016-09-08 光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板 TWI688795B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-177462 2015-09-09
JP2015177462 2015-09-09
JP2016-173429 2016-09-06
JP2016173429A JP2017054113A (ja) 2015-09-09 2016-09-06 光導波路およびそれを用いた位置センサならびに光回路基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201719212A TW201719212A (zh) 2017-06-01
TWI688795B true TWI688795B (zh) 2020-03-21

Family

ID=58320768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105129070A TWI688795B (zh) 2015-09-09 2016-09-08 光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10288807B2 (zh)
JP (1) JP2017054113A (zh)
KR (1) KR20180051507A (zh)
CN (1) CN107924026B (zh)
TW (1) TWI688795B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190250329A1 (en) * 2018-02-15 2019-08-15 Nokia Solutions And Networks Oy Optical Waveguide Processors For Integrated Optics
JP7117869B2 (ja) * 2018-03-22 2022-08-15 株式会社日立製作所 分析装置
WO2020171100A1 (ja) * 2019-02-21 2020-08-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 光導波路クラッド用組成物、光導波路クラッド用ドライフィルム及び光導波路
JP7183878B2 (ja) * 2019-03-13 2022-12-06 住友大阪セメント株式会社 光導波路素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003240991A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Omron Corp 光導波路、光学部品及び光スイッチ
JP2005266657A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Sony Corp 光導波路、光導波路装置及び光情報処理装置
JP2013109492A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Nitto Denko Corp 入力デバイス
TW201441897A (zh) * 2013-03-07 2014-11-01 Nitto Denko Corp 資訊顯示系統

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3269505B2 (ja) * 1992-11-19 2002-03-25 三菱瓦斯化学株式会社 高分子光導波路型光スターカプラ
JP2679570B2 (ja) * 1993-04-02 1997-11-19 日本電気株式会社 偏光分離素子
JP3500252B2 (ja) * 1996-07-30 2004-02-23 シャープ株式会社 光導波路縮小光学型イメージセンサ
KR100509511B1 (ko) * 1997-11-06 2005-11-08 삼성전자주식회사 집적광학광파워분할기및그제조방법
JP2001194545A (ja) * 2000-12-08 2001-07-19 Nec Corp 光導波路デバイスの製造方法
JP3775349B2 (ja) * 2002-06-03 2006-05-17 株式会社デンソー 回転電機の固定子巻線の製造方法、巻線構造および巻線の製造方法
WO2005101074A1 (ja) * 2004-04-14 2005-10-27 Hitachi Chemical Company, Ltd. 光導波路
CN101482575B (zh) * 2009-02-23 2011-02-09 东南大学 一种悬臂梁结构的谐振式集成光波导加速度计
CN101546014A (zh) * 2009-04-20 2009-09-30 浙江大学 一种基于模式渐变原理的大带宽y分支功分器
US8737777B2 (en) * 2012-01-03 2014-05-27 Xyratex Technology Limited Optical waveguide and a method for making an optical waveguide
JP2014029466A (ja) 2012-06-28 2014-02-13 Kyocera Corp 光伝送基板、光伝送モジュールおよび光回路基板
JP6026346B2 (ja) 2013-03-06 2016-11-16 日東電工株式会社 位置センサ
CN104730623A (zh) * 2013-12-24 2015-06-24 杭州华为数字技术有限公司 一种聚合物波导光栅的制作方法
JP6676964B2 (ja) * 2015-12-25 2020-04-08 株式会社豊田中央研究所 光導波路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003240991A (ja) * 2002-02-19 2003-08-27 Omron Corp 光導波路、光学部品及び光スイッチ
JP2005266657A (ja) * 2004-03-22 2005-09-29 Sony Corp 光導波路、光導波路装置及び光情報処理装置
JP2013109492A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Nitto Denko Corp 入力デバイス
TW201441897A (zh) * 2013-03-07 2014-11-01 Nitto Denko Corp 資訊顯示系統

Also Published As

Publication number Publication date
US20180259709A1 (en) 2018-09-13
US10288807B2 (en) 2019-05-14
CN107924026A (zh) 2018-04-17
CN107924026B (zh) 2021-03-02
KR20180051507A (ko) 2018-05-16
TW201719212A (zh) 2017-06-01
JP2017054113A (ja) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI688795B (zh) 光波導及使用該光波導之位置感測器以及光電路基板
KR101115854B1 (ko) 발광 소자가 형성된 광 도파로 및 광학식 터치 패널
KR20100042480A (ko) 터치 스크린 패널
US20170235047A1 (en) Waveguide
WO2017043570A1 (ja) 光導波路およびそれを用いた位置センサならびに光回路基板
US8111958B2 (en) Optical waveguide with photoelectric conversion element and optical touch panel
TWI766901B (zh) 光電混合基板
TWI673526B (zh) 光波導及使用該光波導之位置感測器
WO2016039166A1 (ja) 位置センサ
WO2016031601A1 (ja) 位置センサ
WO2016031538A1 (ja) 位置センサ
WO2016043047A1 (ja) 位置センサ
WO2016031539A1 (ja) 位置センサ
WO2015151859A1 (ja) 位置センサ
WO2016056393A1 (ja) 位置センサ
JP2017004199A (ja) 位置センサ
US20160070417A1 (en) Electronic underlay
WO2016043048A1 (ja) 位置センサ
WO2016047448A1 (ja) 位置センサ
KR101268074B1 (ko) 다층 광학시트 모듈
WO2012043671A1 (ja) 光素子実装位置決定方法、光導波路モジュールの製造方法および光導波路モジュール