(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッドに侵入した外光、あるいはコアから漏れた光が、クラッド内を伝播し、受光素子に入射することを防止する。【解決手段】光導波路１０はクラッド１１の凹みに光吸収部１２を設ける。光吸収部１２はクラッド１１内の不要光の伝播を防ぐ。光吸収部１２は全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する。光吸収部１２は受光素子１３に隣接して設置される。光吸収部１２の在るところでは、コア１４は薄いクラッド１１により囲まれ、コア１４とコア１４を囲む薄いクラッド１１が光吸収部１２に囲まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コアを埋設するクラッドを有する光導波路であって、
前記クラッドが前記コアと接しない凹みを有し、前記凹みに光吸収部が設けられたことを特徴とする光導波路。
【請求項２】
前記光吸収部は赤外光、可視光、および紫外光の範囲の全波長の光を吸収することを特徴とする、請求項１に記載の光導波路。
【請求項３】
少なくとも１個の前記光吸収部が受光素子に隣接して設けられたことを特徴とする、請求項１または２に記載の光導波路。
【請求項４】
前記光吸収部が、前記コアからの光の出射の障害となる位置、または前記コアへの光の入射の障害となる位置を除いて、前記クラッドのほぼ全面に設けられたベゼル形光吸収部であることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の光導波路。
【請求項５】
コアと、前記コアを埋設するクラッドを有する光導波路であって、
前記クラッドが、発光素子の波長付近の波長の光のみを透過することを特徴とする光導波路。
【請求項６】
発光側光導波路と、座標入力領域と、受光側光導波路を備えた光学式タッチパネルであって、
少なくとも前記受光側光導波路が、請求項１から５のいずれかに記載の光導波路であることを特徴とする光学式タッチパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光導波路に関する。特にクラッドに凹みを設け、その凹みに全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する光吸収材を設けた光導波路に関する。また発光素子の波長以外の波長の光を吸収するクラッドを備えた光導波路に関する。またそれらの光導波路を含む光学式タッチパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
光学式タッチパネルは座標入力領域の光の透過率が高いため、画像が明るく鮮明である。また座標入力領域に電極やセンサーが無いため、タッチによる劣化が生じにくく、信頼性が高い。そのため不特定多数の人が利用する銀行のＡＴＭや自動券売機などに広く利用されている。
【０００３】
図１０は従来の光学式タッチパネル１００の一例である。従来の光学式タッチパネル１００においては、図１０（ａ）に示すように、長方形の座標入力領域１０１を囲む隣り合う２辺に発光素子１０２を多数配列する。また他の隣り合う２辺に受光素子１０３を多数配列する。各発光素子１０２と各受光素子１０３は座標入力領域１０１を隔てて対向する。発光素子１０２から出射した光線１０４は、座標入力領域１０１に光線１０４の格子を形成する。通常この光線１０４として赤外線が使用される。座標入力領域１０１の下方には、画像表示装置１０５が設置される。
【０００４】
発光素子１０２から出射した光線１０４は、座標入力領域１０１を横断して、対向する受光素子１０３に入射する。指などで座標入力領域１０１の光線１０４をさえぎると、さえぎられた光線１０４に対応する受光素子１０３の受光強度が低下する。それにより座標入力領域１０１内にある指のｘｙ座標が検知される。
【０００５】
光学式タッチパネル１００に直射日光のような強い外光が照射すると、受光素子１０３には、発光素子１０２からの光線１０４に加えて、外光も入射する。外光が入射していると、指で発光素子１０２からの光線１０４をさえぎっても、受光素子１０３の受光強度が低下しにくい。そのため指のｘｙ座標が正確に検知できない場合が生じる。
【０００６】
受光素子１０３に入射する外光の影響を防ぐため、従来から下記のような工夫がなされてきた。
【０００７】
特許文献１（光学式タッチパネル）の光学式タッチパネルでは、発光素子および受光素子を覆うベゼル（保護カバー）の、内面または外面に遮光部材を設置する。外光は遮光部材にさえぎられるため、受光素子に入射しにくい。しかし座標入力領域に平行に近い光をさえぎると、発光素子からの光線もさえぎられる可能性がある。そのため遮光範囲に限度があり、座標入力領域に平行に近い外光が受光素子に入射することは防ぎ難い。
【０００８】
特許文献２（光学式タッチパネル装置）および特許文献３（光学式タッチパネル装置）の光学式タッチパネルでは、受光素子間に、平行または斜めの遮光板を設置する。外光は遮光板にさえぎられるため、受光素子に入射しにくい。しかし座標入力領域に平行に近い光をさえぎると、発光素子からの光線もさえぎられる可能性がある。そのため遮光範囲に限度があり、座標入力領域に平行に近い外光が受光素子に入射することは防ぎ難い。
【０００９】
特許文献４（遮光スリット、遮光スリットを備えた受光素子及び光学式タッチパネル装置）の光学式タッチパネルでは、受光素子の前面に筒型の遮光スリットを設置する。外光は遮光スリットにさえぎられるため、受光素子に入射しにくい。しかし座標入力領域に平行に近い光をさえぎると、発光素子からの光線もさえぎられる可能性がある。そのため遮光範囲に限度があり、座標入力領域に平行に近い外光が受光素子に入射することは防ぎ難い。
【００１０】
特許文献５（光学式タッチパネル用スリット及び光学式タッチパネル）の光学式タッチパネルでは、発光素子および受光素子の前面に、内面が円錐台形の筒型の遮光スリットを設置する。遮光スリットにより、発光素子から出射した光の平行度が高くなる。また外光は遮光スリットにさえぎられるため、受光素子に入射しにくい。しかし座標入力領域に平行に近い光をさえぎると、発光素子からの光線もさえぎられる可能性がある。そのため遮光範囲に限度があり、座標入力領域に平行に近い外光が受光素子に入射することは防ぎ難い。
【００１１】
特許文献６（変調光ビームを利用した光学式タッチパネル）の光学式タッチパネルでは、発光素子と受光素子の間に、変調光ビーム投射手段と変調光ビーム受光手段を設置する。まず発光素子がｏｆｆのときの受光素子の信号レベル（低レベル信号）を記録する。次に発光素子がｏｎのときの受光素子の信号レベル（高レベル信号）を記録する。外光が無いときは、低レベル信号と高レベル信号の差が大きい。外光があるときは、低レベル信号と高レベル信号の差が小さい。その後、複雑な信号処理を行なって外光の影響を除く。このため通常の光学式タッチパネルには無い、複雑な演算回路が必要である。
【００１２】
特許文献７（タッチパネル用光導波路）の光学式タッチパネル１１０は、図１１に示す、光導波路を用いた光学式タッチパネル１１０である。図１１に示す光学式タッチパネル１１０においては、長方形の座標入力領域１１１を囲む隣り合う２辺に、発光側光導波路１１２を配列し、他の隣り合う２辺に、受光側光導波路１１３を配列する。発光側光導波路１１２は、クラッド１１４内にコア１１５が埋設された構造である。受光側光導波路１１３は、クラッド１１６内にコア１１７が埋設された構造である。発光側光導波路１１２のコア１１５の一端は、発光素子１１８に光結合し、受光側光導波路１１３のコア１１７の一端は、受光素子１１９に光結合する。発光側光導波路１１２の出射部と、受光側光導波路１１３の受光部は、座標入力領域１１１を隔てて対向する。発光側光導波路１１２の出射部から出射した光線１２０は、座標入力領域１１１に光線１２０の格子を形成する。通常この光線１２０として、赤外線が使用される。座標入力領域１１１の下方には、画像表示装置１２１が設置される。
【００１３】
発光素子１１８から出射した光は、発光側光導波路１１２のコア１１５を通ったのち、座標入力領域１１１に出射し、座標入力領域１１１を横断して、対向する受光側光導波路１１３のコア１１７に入射する。受光側光導波路１１３のコア１１７に入射した光は、コア１１７を通ったのち、受光素子１１９に入射する。指などで座標入力領域１１１の光線１２０をさえぎると、受光素子１１９の受光強度が低下する。それにより座標入力領域１１１にある指のｘｙ座標が検知される。
【００１４】
特許文献１〜６の光学式タッチパネルにおいては、図１０に示すように、座標入力領域１０１周辺近くに受光素子１０３がある。そのため受光素子１０３は外光の影響を受けやすい。特許文献７の光学式タッチパネル１１０においては、図１１に示すように、座標入力領域１１１から離れた所に受光素子１１９がある。そのため受光素子１１９は外光の影響を受けにくい。
【００１５】
特許文献７の光学式タッチパネル１１０は、特許文献１〜６の光学式タッチパネルに比べ外光の影響を受けにくい。しかし図１１に示すように、外光１２２が座標入力領域１１１の周辺からクラッド１１６に侵入し、クラッド１１６内を伝播し、受光素子１１９に侵入することがある。またコア１１７から漏れた光がクラッド１１６内を伝播し、受光素子１１９に侵入することもある。従ってクラッド１１６内を伝播する不要光１２３をさえぎらないと、外光１２２が受光素子１１９に侵入することを、完全には防ぎ難い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平１１−８６６９８号公報
【特許文献２】特開２００３−９９２０２号公報
【特許文献３】特開２００３−９９２０３号公報
【特許文献４】特開２００２−１４９３３０号公報
【特許文献５】特開２００９−２５２２０３号公報
【特許文献６】特開平５−９４２５５号公報
【特許文献７】特開２００８−１８１４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の解決すべき課題は、座標入力領域に平行に近い外光が、受光素子に入射することを防ぐことである。座標入力領域に平行に近い外光は、遮光部材では遮ることができない。また本発明の解決すべき課題は、クラッドに侵入した外光、あるいはコアから漏れた光が、不要光となってクラッド内を伝播し、受光素子に入射することを防ぐことである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）本発明はコアと、コアを埋設するクラッドを有する光導波路である。クラッドはコアと接しない凹みを有し、凹みに光吸収部が設けられる。光吸収部はクラッド内の不要光の伝播を防ぐ。光吸収部は複数個あってもよい。光吸収部の在るところでは、コアは薄いクラッドにより囲まれ、その外側が光吸収部に覆われる。
【００１９】
（２）本発明の光導波路においては、光吸収部は赤外光、可視光、および紫外光の範囲の全波長の光を吸収する。
【００２０】
（３）本発明の光導波路は、２個以上の光吸収部を備えることが出来るが、その内で少なくとも１個の光吸収部は受光素子に隣接して設置される。
【００２１】
（４）本発明の光導波路においては、光吸収部は、コアからの光の出射の障害となる位置、またはコアへの光の入射の障害となる位置を除いて、クラッドのほぼ全面に設けられたベゼル形光吸収部である。ベゼル形光吸収部の構造は、上述の光吸収部の構造と変わらないが、クラッドのほぼ全面に設けることにより、外光のクラッドへの入射を防ぐ。一方、クラッドの一部に設けられた上述の光吸収部は、クラッド内を伝播する不要光を吸収する。従って、ベゼル形光吸収部と上述の光吸収部は、機能が異なる。
【００２２】
（５）本発明はコアと、コアを埋設するクラッドを有する光導波路である。クラッドは発光素子の波長付近の波長の光のみを透過する。
【００２３】
（６）本発明は、発光側光導波路と、座標入力領域と、受光側光導波路を備えた光学式タッチパネルであり、少なくとも受光側光導波路は、上述の光導波路である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により次の効果が得られる。
【００２５】
（１）本発明の光導波路においては、外光がクラッドに侵入し、クラッド内を伝播しても、クラッドの凹みに設けられた光吸収部に吸収されて、受光素子にはほとんど到達しない。
【００２６】
（２）本発明の光導波路においては、コアを伝播する光が途中でクラッドに漏れ、クラッド内を伝播しても、クラッドの凹みに設けられた光吸収部に吸収されて、受光素子にはほとんど到達しない。
【００２７】
（３）本発明の光導波路においては、クラッドのほぼ全面を覆うベゼル形光吸収部により、外光がクラッドに侵入することが防止される。
【００２８】
（４）本発明の光導波路においては、クラッドは発光素子の波長付近の波長の光のみを透過する。そのためクラッドに外光が侵入しても、発光素子の波長付近の波長の光以外の光は吸収され、伝播しないため、受光素子に到達しない。
【００２９】
（５）本発明の光学式タッチパネルは、受光側光導波路として、クラッドの凹みに光吸収部を設けた光導波路を備える。これにより、直射日光のような強い外光のもとでも、クラッド内の不要光は光吸収部により吸収されて、受光素子に到達しない。そのため強い外光のもとでも、座標入力領域にある指のｘｙ座標が正確に検知できる。
【００３０】
（６）本発明の光学式タッチパネルは、受光側光導波路として、クラッドのほぼ全面がベゼル形光吸収部により覆われた光導波路を備える。これにより、直射日光のような強い外光のもとでも、外光がクラッドに侵入することが防がれる。そのため強い外光のもとでも、座標入力領域にある指のｘｙ座標が正確に検知できる。
【００３１】
（７）本発明の光学式タッチパネルは、受光側光導波路として、クラッドが、発光素子の波長付近の波長の光のみを透過する光導波路を備える。これにより発光素子の波長付近の波長の光以外はクラッド内を伝播することが出来ない。強い外光でも、発光素子の波長付近に限れば、エネルギーは少ない。そのため直射日光のような強い外光のもとでも、座標入力領域にある指のｘｙ座標が正確に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）本発明の光導波路の平面図、（ｂ）本発明の光導波路の光吸収部付近の部分拡大図、（ｃ）本発明の光導波路の、光吸収部の無い部分のＡ‐Ａ線に沿った断面図、（ｄ）本発明の光導波路の、光吸収部のある部分のＢ‐Ｂ線に沿った断面図、（ｅ）本発明の光導波路の、光吸収部のある部分のＢ‐Ｂ線に沿った断面図
【図２】（ａ）本発明の光導波路の平面図、（ｂ）本発明の光導波路のＡ‐Ａ線に沿った拡大部分断面図、（ｃ）本発明の光導波路のＡ‐Ａ線に沿った拡大部分断面図
【図３】（ａ）本発明の光導波路の平面図、（ｂ）本発明の光導波路の部分断面図、（ｃ）本発明の光導波路の部分断面図
【図４】（ａ）本発明の光導波路の平面図、（ｂ）本発明の光導波路の光吸収部付近の部分拡大図、（ｃ）本発明の光導波路の、光吸収部の無い部分のＡ‐Ａ線に沿った部分断面図、（ｄ）本発明の光導波路の、光吸収部のある部分のＢ‐Ｂ線に沿った部分断面図
【図５】（ａ）本発明の光学式タッチパネルの平面図、（ｂ）本発明の光学式タッチパネルの、受光側光導波路の光吸収部付近の部分拡大図、（ｃ）本発明の光学式タッチパネルの、光吸収部の無い部分のＡ‐Ａ線に沿った部分断面図、（ｄ）本発明の光学式タッチパネルの、光吸収部の在る部分のＢ‐Ｂ線に沿った部分断面図
【図６】（ａ）本発明の光学式タッチパネルの平面図、（ｂ）本発明の光学式タッチパネルのＡ‐Ａ線に沿った断面図
【図７】（ａ）本発明の光学式タッチパネルの平面図、（ｂ）本発明の光学式タッチパネルのＡ‐Ａ線に沿った断面図、（ｃ）本発明の光学式タッチパネルのＢ‐Ｂ線に沿った拡大部分断面図、（ｄ）本発明の光学式タッチパネルのＣ‐Ｃ線に沿った拡大部分断面図
【図８】（ａ）本発明の光学式タッチパネルの平面図、（ｂ）本発明の光学式タッチパネルの光吸収部付近の部分拡大図、（ｃ）本発明の光学式タッチパネルのＡ‐Ａ線に沿った拡大部分断面図、（ｄ）本発明の光学式タッチパネルのＢ‐Ｂ線に沿った拡大部分断面図
【図９】（ａ）本発明の光導波路（発光側）の断面図、（ｂ）本発明の光導波路（受光側）の断面図
【図１０】（ａ）従来の光学式タッチパネルの平面図、（ｂ）従来の光学式タッチパネルのＡ−Ａ線に沿った断面図
【図１１】（ａ）従来の光学式タッチパネルの平面図、（ｂ）従来の光学式タッチパネルのＡ−Ａ線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は本発明の光導波路１０の実施例（１）である。図１（ａ）に示すように、本発明の光導波路１０においては、クラッド１１に凹みを設け、その凹みを埋める形状の光吸収部１２を設ける。光吸収部１２は、クラッド１１内の不要光の伝播を防ぐ。光導波路１０は、２個以上の光吸収部１２を備えることが出来るが、その内で少なくとも１個の光吸収部１２は受光素子１３に隣接して設置されることが望ましい。光吸収部１２は全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収することが望ましい。受光素子１３は光導波路１０に含まれないが、説明に必要なので図示する。
【００３４】
光吸収部１２は、例えば、全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する黒色染料を混合した接着剤を、クラッド１１の凹みに充填し、硬化させて得られる。
【００３５】
図１（ｃ）に示すように、クラッド１１は、アンダークラッド１１ａとオーバークラッド１１ｂからなる。（アンダークラッド１１ａとオーバークラッド１１ｂを合わせてクラッド１１という。）アンダークラッド１１ａ上にコア１４が形成される。コア１４はオーバークラッド１１ｂにより埋設される。図１（ｃ）に示すように、光吸収部１２の無いところでは、コア１４はクラッド１１に囲まれる。光はコア１４とクラッド１１の境界面で反射しながら、コア１４の中を伝播する。
【００３６】
図１（ｄ）に示すように、光吸収部１２のあるところでは、コア１４の下面はアンダークラッド１１ａに接する。コア１４の側面と上面は薄いオーバークラッド１１ｂに囲まれ、その外側が光吸収部１２に囲まれる。コア１４を直接光吸収部１２で囲むと、コア１４と光吸収部１２の境界面での光の反射が不完全なため、光がコア１４内をうまく伝播しない。そのため、コア１４を直接光吸収部１２で囲むことは適切でない。コア１４の側面と上面を囲む薄いオーバークラッド１１ｂの厚さは２０μｍ以上あれば、光の伝播に問題は生じない。コア１４の側面と上面を囲む薄いオーバークラッド１１ｂの厚さが２０μｍを下回ると、コア１４とオーバークラッド１１ｂの境界面で光の反射が不完全になって、光の伝播に障害が発生することがある。従って、クラッド１１に設けられた凹みが「コア１４と接しない」とは、具体的には、コア１４と凹みが２０μｍ以上離れていることを言う。
【００３７】
図１（ｅ）に示すように、クラッド１１の凹みを光導波路１０の左右の端まで広げ、光吸収部１２を光導波路１０の左右の端まで設けることもできる。
【００３８】
本発明の光導波路１０においては、外光１５がクラッド１１に侵入し、クラッド１１内を伝播しても、光吸収部１２に吸収されてほとんど受光素子１３に到達しない。コア１４の下面に接するアンダークラッド１１ａ、およびコア１４の側面と上面を囲む薄いオーバークラッド１１ｂを伝播する光はあるが、受光素子１３の受ける信号に影響するほどの強度ではない。
【００３９】
本発明の光導波路１０においては、コア１４を伝播する光が、コア１４とクラッド１１の境界面の欠陥などによりクラッド１１側に漏れ、クラッド１１内を伝播しても、光吸収部１２に吸収されて、ほとんど受光素子１３に到達しない。このときコア１４の下面に接するアンダークラッド１１ａ、およびコア１４の側面と上面を囲む薄いオーバークラッド１１ｂを伝播する光はあるが、受光素子１３の受ける信号に影響するほどの強度ではない。
【００４０】
光吸収部１２は２個以上設けることができる。その場合、少なくとも１個の光吸収部１２は、受光素子１３に隣接して設置されることが望ましい。図示しないが、光吸収部１２を受光素子１３から離れたところに設けた場合、光吸収部１２と受光素子１３の間でオーバークラッド１１ｂが露出する。その場合オーバークラッド１１ｂの露出した部分から外光が侵入して、外光が受光素子１３に侵入する可能性がある。
【００４１】
図示しないが、光吸収部１２を光導波路１０の途中（受光素子１３の隣接部以外の部分）に設置した場合、クラッド１１内を伝播してきた不要光が、光導波路１０の途中の光吸収部１２で吸収されるため、クラッド１１内の光が、コア１４内の光に悪影響を及ぼすことが避けられる。
【００４２】
図２は本発明の光導波路２０の実施例（２）である。図２（ａ）に示すように本発明の光導波路２０では、クラッド１１のほぼ全面に凹みを設け、その凹みを埋める形状の光吸収材を形成する。形成された光吸収材は、クラッド１１のほぼ全面を覆うため、ベゼル形光吸収部２１ということにする。ベゼル形光吸収部２１は全ての波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収することが望ましい。図１の光吸収部１２はコア１４の光入射部を避けて狭い範囲に設けられた。図１の光吸収部１２は受光素子１３に隣接して設けられ、クラッド１１を伝播してきた不要光を受光素子１３の直前で吸収する。このため図１（ｄ）に示すように、光吸収部１２はコア１４の上、左、右の３方にある。
【００４３】
図２のベゼル形光吸収部２１は、光導波路２０の大半を覆う広い範囲に設けられた凹みに形成される。この範囲はコア１４の光入射部を含むため、ベゼル形光吸収部２１は光入射部を避ける必要がある。従って図２（ｂ）に示すように、ベゼル形光吸収部２１はコア１４の上、右の２方にある。クラッド１１にベゼル形光吸収部２１を設けることにより、外光がクラッド１１やコア１４に侵入することを防止できる。
【００４４】
ベゼル形光吸収部２１は、例えば、全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する黒色染料を混合した接着剤を、クラッド１１の凹みに充填し、硬化させて得られる。
【００４５】
図２（ｃ）に示すように、クラッド１１の凹みを光導波路２０の左右の端まで広げ、ベゼル形光吸収部２１を光導波路２０の左右の端まで設けることもできる。
【００４６】
図１の光吸収部１２と図２のベゼル形光吸収部２１は、一つの光導波路に重ねて用いることができる（図３にて説明）。図１の光吸収部１２と図２のベゼル形光吸収部２１を、それぞれ単独で光導波路に用いたときより、図３に示すように、両者を一つの光導波路に重ねて用いたときの方が、受光素子１３に対する外光の影響を抑える効果が大きい。
【００４７】
図３は本発明の光導波路３０の実施例（３）である。本発明の光導波路３０の実施例（３）は、図１の光吸収部１２と図２のベゼル形光吸収部２１を、一つの光導波路３０に重ねて用いたものである。光吸収部１２およびベゼル形光吸収部２１は全ての波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収することが望ましい。ベゼル形光吸収部２１はクラッド１１のほぼ全面に設けられる。直射日光のような強い外光が光導波路３０に照射されたとき、ベゼル形光吸収部２１により外光は大部分吸収されるため、クラッド１１に入射しない。そのため、クラッド１１に入射して伝播する不要光の強度は、ベゼル形光吸収部２１の無いときに比べて著しく弱くなる。
【００４８】
外光が、ベゼル形光吸収部２１に覆われていないところからクラッド１１に侵入し、クラッド１１内を伝播しても、光吸収部１２に吸収されてほとんど受光素子１３に到達しない。このようにベゼル形光吸収部２１と光吸収部１２を重ねて用いると、受光素子１３に入射する不要光の強度を効果的に弱くすることができる。図３（ａ）では光吸収部１２とベゼル形光吸収部２１の間に隙間があるが、この隙間は無くても良い。
【００４９】
図４は本発明の光導波路４０の実施例（４）である。図４（ａ）に示すように、本発明の光導波路４０においては、クラッド４１に凹みを設け、その凹みを埋める光吸収部１２を設ける。光吸収部１２は図１にて説明した光導波路１０の光吸収部１２と同じである。更に本発明の光導波路４０では、クラッド４１は、発光素子の出射する波長の光だけを透過させ、それ以外の波長の光を吸収する特性をもつ。例えば、クラッド４１の材料に適量の赤色色素、黄色色素、緑色色素を添加すると、クラッド４１は発光素子の出射する波長の光だけを透過するようになる。この特性をもったクラッド４１を用いるため、クラッド４１に強い外光が照射されても、クラッド内を伝播する不要光の強度は著しく弱くなる。従って、光吸収部１２が無くても外光の影響は十分軽減されるが、光吸収部１２を併用することにより、更に効果的に外光の影響が軽減される。
【００５０】
図５は本発明の光学式タッチパネル５０の実施例（１）である。本発明の光学式タッチパネル５０の実施例（１）は図１の光導波路１０を受光側光導波路５１に用いる。
【００５１】
図５に示す本発明の光学式タッチパネル５０においては、長方形の座標入力領域５３を囲む隣り合う２辺に発光側光導波路５２を配置し、他の隣り合う２辺に受光側光導波路５１を配置する。発光側光導波路５２は、クラッド５８内にコア５６が埋設された構造である。受光側光導波路５１は、クラッド１１内にコア１４が埋設された構造である。クラッド１１は、オーバークラッド１１ｂとアンダークラッド１１ａを合わせたものである。発光側光導波路５２のコア５６の一端は発光素子５４に光結合し、受光側光導波路５１のコア１４の一端は受光素子１３に光結合する。発光側光導波路５２のコア５６の出射部と、受光側光導波路５１のコア１４の入射部は、座標入力領域５３を隔てて対向する。発光側光導波路５２のコア５６の出射部から出射した光線５５は、座標入力領域５３に光線５５の格子を形成する。通常この光線５５として赤外線が使用される。座標入力領域５３の下方には画像表示装置が設置される。
【００５２】
発光素子５４から出射した光は、発光側光導波路５２のコア５６を通って座標入力領域５３に出射し、座標入力領域５３を横断して、対向する受光側光導波路５１のコア１４に入射する。受光側光導波路５１のコア１４に入射した光は、コア１４を通って受光素子１３に入射する。指などで座標入力領域５３の光線をさえぎると、受光素子１３の受光強度が低下する。それにより座標入力領域５３にある指のｘｙ座標が検知される。
【００５３】
図１の光導波路１０について説明したように、外光５７がクラッド１１に侵入し、クラッド１１内を伝播しても、光吸収部１２に吸収されてほとんど受光素子１３に到達しない。またコア１４を伝播する光が、コア１４とクラッド１１の境界面の欠陥などによりクラッド１１側に漏れ、クラッド１１内を伝播しても、光吸収部１２に吸収されて、ほとんど受光素子１３に到達しない。従って図５の光学式タッチパネル５０では、直射日光のような強い外光のもとでも、座標入力領域５３にある指のｘｙ座標が正確に検知できる。
【００５４】
図６は本発明の光学式タッチパネル６０の実施例（２）である。座標入力領域６１の下方には画像表示装置６２が設置される。本発明の光学式タッチパネル６０の実施例（２）は、図２の光導波路２０を受光側光導波路６３として用いる。また図２の光導波路２０と同様の、ベゼル形光吸収材６４を形成した光導波路を、発光側光導波路６５として用いる。ただし発光側光導波路には外光の影響が少ないため、図６（ｂ）に示すように、ベゼル形光吸収材６４はコア６６の上方だけとした。
【００５５】
図２の光導波路２０について説明したように、ベゼル形光吸収部２１は全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する。クラッド１１にベゼル形光吸収部２１を備えたことにより、外光がクラッド１１やコア１４に侵入することをほとんど防止できる。従って図６の光学式タッチパネル６０では、直射日光のような強い外光のもとでも、座標入力領域６１にある指のｘｙ座標が正確に検知できる。
【００５６】
図７は本発明の光学式タッチパネル７０の実施例（３）である。本発明の光学式タッチパネル７０の実施例（３）は、図１の光吸収部１２と図２のベゼル形光吸収部２１の両者を備えた光導波路を受光側光導波路７１として用いる。また図６の光学式タッチパネル５０と同様のベゼル形光吸収材７２を備えた光導波路を発光側光導波路７３として用いる。座標入力領域７４の下方には画像表示装置７５が設置される。
【００５７】
図７の光学式タッチパネル７０では、光吸収部１２の効果とベゼル形光吸収部２１の効果が重畳されて、受光素子１３に侵入する外光の強度を効果的に弱くすることができる。
【００５８】
図８は本発明の光学式タッチパネル８０の実施例（４）である。図８の光学式タッチパネル８０では、図４の光導波路４０が受光側光導波路８１として用いられる。発光素子８２の出射する波長の光だけを透過させ、それ以外の波長の光を吸収するクラッド４１と、全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する光吸収部１２を併用することにより、受光素子１３に侵入する外光の強度を効果的に弱くすることができる。
【実施例】
【００５９】
［実施例１］
［クラッド形成用ワニスの調製］
脂環骨格を有するエポキシ系紫外線硬化樹脂（アデカ社製ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部と、光酸発生剤（サンアプロ社製ＣＰＩ−２００Ｋ）２重量部を混合して、クラッド形成用ワニスを調製した。
【００６０】
［コア形成用ワニスの調製］
フルオレン骨格を含むエポキシ系紫外線硬化樹脂（大阪ガスケミカル社製オグソールＥＧ）４０重量部と、１，３，３−トリス（４−（２−（３−オキセタニル））ブトキシフェニル）ブタン３０重量部と、光酸発生剤（サンアプロ社製ＣＰＩ−２００Ｋ）１重量部と、乳酸エチル４１重量部を混合して、コア形成用ワニスを調製した。１，３，３−トリス（４−（２−（３−オキセタニル））ブトキシフェニル）ブタンは、特開２００７−０７０３２０実施例２に準じて合成した。
【００６１】
［光導波路の作製］
厚み１．１ｍｍのガラスの表面にクラッド形成用ワニスを塗布した。次に紫外線を１，０００ｍＪ／ｃｍ２照射した。次に８０℃で５分間加熱処理した。これにより厚み２０μｍのアンダークラッドを形成した。波長８３０ｎｍにおけるアンダークラッドの屈折率は、１．５１０であった。
【００６２】
アンダークラッドの表面にコア形成用ワニスを塗布した。次に１００℃で５分間加熱処理してコア層を形成した。次にコア層に、コアパターンをもつフォトマスクをギャップ１００μｍで被せて、紫外線（３６５ｎｍ）を２，５００ｍＪ／ｃｍ２照射した。さらに１００℃で１０分間加熱処理した。
【００６３】
次にコア層の紫外線未照射部分をγ（ガンマ）−ブチロラクトン水溶液で溶解除去した。その後１２０℃で５分間加熱処理して、複数のコアを形成した。コアの幅は２０μｍ、高さは５０μｍである。コアの、波長８３０ｎｍにおける屈折率は１．５９２であった。
【００６４】
次にアンダークラッドの表面に、コアを覆うように、内面が凹型の金型をかぶせ、金型の内部にクラッド形成用ワニスを充填した。ガラス裏面（アンダークラッド側）から紫外線を３，０００ｍＪ／ｃｍ２照射した。さらに８０℃で５分間加熱処理し、厚み１ｍｍのオーバークラッドを形成した。波長８３０ｎｍにおけるオーバークラッドの屈折率は、１．５１０であった。発光側光導波路と受光側光導波路では金型の内面形状が異なる。受光側光導波路用の金型は、受光素子に隣接する位置に、光吸収部を充填するための凹みが形成される形状である。
【００６５】
以上のようにして発光側光導波路と受光側光導波路を作製した。受光側光導波路については金型により、オーバークラッドの、受光素子に隣接する位置に、光吸収部を充填するための凹みが形成された。
【００６６】
［光吸収部の形成］
室温硬化性の接着剤（ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ社製２０８６Ｎ）１００重量部に、黒色染料（有本化学工業社製Ｐｌａｓｔ  Ｂｌａｃｋ８９７０）２重量部混合したものを、受光側光導波路のオーバークラッドに形成された凹みに充填し、光吸収部を形成した。この黒色染料は全波長の光（赤外光、可視光、および紫外光）を吸収する。オーバークラッドに形成された凹みは、図１のように、受光素子に隣接した位置にある。実施例１の受光側光導波路および発光側光導波路にベゼル形光吸収部は無い。
【００６７】
［光導波路デバイスの作製］
発光側光導波路の一端に、波長８５０ｎｍの赤外光を出射する発光素子（Ｏｐｔｗｅｌｌ社製ＶＣＳＥＬ）を光結合して、発光側光導波路デバイスを作製した。受光側光導波路の一端に受光素子（浜松ホトニクス社製ＣＭＯＳリニアイメージセンサー）を光結合して、受光側光導波路デバイスを作製した。
【００６８】
［光学式タッチパネルの作製］
発光側光導波路デバイスのコアから出射された光線が、受光側光導波路デバイスのコアに正確に入射するように、発光側光導波路デバイスと受光側光導波路デバイスを対向させて位置合わせし、１２型光学式タッチパネルを作製した。
【００６９】
［実施例２］
実施例１と同じ材料、同じ製法により、実施例２の１２型光学式タッチパネルを作製した。実施例１との違いは、図７に示すように、発光側光導波路と受光側光導波路のクラッドの広い範囲に凹みを設け、その凹みに、実施例１と同じ黒色染料を混合した接着剤を充填して、ベゼル形光吸収部を設けたことである。
【００７０】
図９（ａ）に実施例２の光学式タッチパネルの発光側光導波路７３の断面を示す。図９（ｂ）に実施例２の光学式タッチパネルの受光側光導波路７１の断面を示す。図９（ｂ）は光吸収部１２の在るところの断面図である。図９（ａ）に示すように発光側光導波路７３において、アンダークラッド７６ａの厚みは２０μｍ、オーバークラッド７６ｂの厚みは１，０００μｍ、コア７７の幅は２０μｍ、コア７７の高さは５０μｍ、ベゼル形光吸収部７２の厚みは３００μｍである。
【００７１】
図９（ｂ）に示すように受光側光導波路７１において、アンダークラッド１１ａの厚みは２０μｍ、オーバークラッド１１ｂの厚みは１，０００μｍ、コア１４の幅は２０μｍ、コア１４の高さは５０μｍ、光吸収部１２の厚みは３００μｍ、コア１４と光吸収部１２との側方間隔は８０μｍである。
【００７２】
［実施例３］
実施例１と同じ材料（受光側光導波路のクラッドを除く）、同じ製法により、実施例３の１２型光学式タッチパネルを作製した。実施例１との違いは、図８に示すように、受光側光導波路のクラッドが波長８５０ｎｍ付近の赤外光を透過し、それ以外の波長の光を吸収するようにしたことである。受光側光導波路のクラッドにこの特性を付与するため、クラッドの材料の調製の際、アデカ社製ＥＰ４０８０Ｅ１００重量部とサンアプロ社製ＣＰＩ−２００Ｋ２重量部に対して、赤色色素（有本化学社製Ｐｌａst  Ｒｅｄ  ８３３５）０．０５重量部と、黄色色素（有本化学社製Ｐｌａst  Ｙｅｌｌｏｗ  ８０７０）０．０５重量部と、緑色色素（有本化学社製Ｐｌａst  Ｇｒｅｅｎ  ８６２０）０．０５重量部を添加した。
【００７３】
［比較例］
実施例１と同じ材料、同じ製法により、比較例の１２型光学式タッチパネルを作製した。実施例１との違いは、外光対策（光吸収部、ベゼル形光吸収部、光を吸収するクラッド）を実施していないことである。
【００７４】
［評価］
実施例１〜３、比較例のそれぞれの光学式タッチパネルについて、暗室において発光素子から強度７ｍＷの光を出射したところ、受光素子で強度３ｍＷの光を受光した。従って、発光素子が発光していないときの外光ノイズの強度が３ｍＷに近い場合は、指のｘｙ座標が正しく検知できない。
【００７５】
次に実施例１〜３、比較例のそれぞれの光学式タッチパネルを、暗室、蛍光灯下、直射日光下において、受光素子で受光した光の強度を測定した。このとき発光素子は発光していない。結果を表１に示す。表１は発光素子が発光していないときの外光ノイズの強度を示す。
【００７６】
【表１】
2012058365.tif 000003
【００７７】
実施例１〜３の光学式タッチパネルでは、外光ノイズの強度が、蛍光灯下、直射日光下においても、暗室における強度に近い。従って実施例１〜３の光学式タッチパネルは蛍光灯下、直射日光下においても使用可能である。特に実施例２、３の光学式タッチパネルは暗室と直射日光下で外光ノイズの強度が変わらない。比較例の光学式タッチパネルでは、外光ノイズの強度が蛍光灯下においても３ｍＷを超えるため、誤動作する可能性が高い。そのため蛍光灯下、直射日光下において使用できない。
【００７８】
［測定方法］
［屈折率］
クラッド形成用ワニスおよびコア形成用ワニスを、それぞれシリコンウェハ上にスピンコートにより成膜して、屈折率測定用フィルムを作製した。これらのフィルムの屈折率を、プリズムカプラー（サイロン社製ＳＰＡ−４００）を用いて測定した。
【００７９】
［コアの幅、高さ］
作製した光導波路を、ダイサー式切断機（ＤＩＳＣＯ社製ＤＡＤ５２２）を用いて断面切断した。切断面をレーザー顕微鏡（キーエンス社製）を用いて観察測定して、コアの幅、高さを求めた。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の光導波路の用途に特に制限はない。本発明の光導波路は本発明の光学式タッチパネルに好ましく用いられる。本発明の光学式タッチパネルはタッチによる劣化が生じにくく信頼性が高い上に、外光の影響を受けにくいため、直射日光のような強い外光を受ける場所に設置される自動券売機やＡＴＭに適している。
【符号の説明】
【００８１】
１０ 光導波路
１１ クラッド
１１ａ アンダークラッド
１１ｂ オーバークラッド
１２ 光吸収部
１３ 受光素子
１４ コア
１５ 外光
２０ 光導波路
２１ ベゼル形光吸収部
３０ 光導波路
４０ 光導波路
４１ クラッド
４１ａ アンダークラッド
４１ｂ オーバークラッド
５０ 光学式タッチパネル
５１ 受光側光導波路
５２ 発光側光導波路
５３ 座標入力領域
５４ 発光素子
５５ 光線
５６ コア
５７ 外光
５８ クラッド
６０ 光学式タッチパネル
６１ 座標入力領域
６２ 画像表示装置
６３ 受光側光導波路
６４ ベゼル形光吸収材
６５ 発光側光導波路
６６ コア
７０ 光学式タッチパネル
７１ 受光側光導波路
７２ ベゼル形光吸収材
７３ 発光側光導波路
７４ 座標入力領域
７５ 画像表示装置
７６ａ アンダークラッド
７６ｂ オーバークラッド
７７ コア
８０ 光学式タッチパネル
８１ 受光側光導波路
８２ 発光素子
１００ 光学式タッチパネル
１０１ 座標入力領域
１０２ 発光素子
１０３ 受光素子
１０４ 光線
１０５ 画像表示装置
１１０ 光学式タッチパネル
１１１ 座標入力領域
１１２ 発光側光導波路
１１３ 受光側光導波路
１１４ クラッド
１１５ コア
１１６ クラッド
１１７ コア
１１８ 発光素子
１１９ 受光素子
１２０ 光線
１２１ 画像表示装置
１２２ 外光
１２３ 不要光
【図１】
2012058365.tif 000004
【図２】
2012058365.tif 000005
【図３】
2012058365.tif 000006
【図４】
2012058365.tif 000007
【図５】
2012058365.tif 000008
【図６】
2012058365.tif 000009
【図７】
2012058365.tif 000010
【図８】
2012058365.tif 000011
【図９】
2012058365.tif 000012
【図１０】
2012058365.tif 000013
【図１１】
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