(57)【要約】【課題】光源と二分岐状の発光側光導波路コアとの間の調芯にずれが生じた場合でも、枠状の検知空間の長手方向に光強度の揃った均一な光の格子を形成することのできる、検出能力の高い入力デバイスを提供する。【解決手段】枠に囲われた矩形状の空間が検知空間Ｓになっている枠状の光導波路１０における発光側光導波路コアＣ１は、角部１０ｚに設けられた光源２０に接する光入射側の共通部（１Ａ，１Ｂ）から、第１連絡路（２Ａ，２Ｂ），主路４ａおよび複数の光出射路４ｂからなる第１分岐コア部４と、第２連絡路３，主路５ａおよび複数の光出射路５ｂからなる第２分岐コア部５とに分岐する二分岐状に形成され、上記分岐前の共通部（１Ａ，１Ｂ）および分岐後の分岐コア部（連絡路２Ａ，２Ｂ，３）の少なくとも一方が、光路を曲げる湾曲状に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠に囲われた空間が検知空間になっている四角枠状の光導波路と、この枠状光導波路の１つの角部の外縁に配設される光源と、複数の受光素子を備える受光手段と、上記光源から出射される光を互いに隣接する上記枠の２辺に所定の比率で分配する二分岐状の発光側光導波路コアと、上記枠の他の２辺に配置されて上記検知空間を通った光を受光手段に導く複数の受光側光導波路コアとを備え、この発光側光導波路コアの光出射側端部から対応する上記受光側光導波路コアの光入射側端部に到達する光が入力体により遮蔽されたことを検知することにより、上記検知空間内に位置する上記入力体の位置情報を取得する入力デバイスであって、上記発光側光導波路コアが、上記角部に配置される光入射側の共通部と、この共通部の終端側から二股状に分岐して上記枠の２辺に配置される分岐コア部とを有するとともに、この発光側光導波路コアが、下記の（Ａ）および（Ｂ）の少なくとも一方の形状に形成されていることを特徴とする入力デバイス。
（Ａ）上記発光側光導波路コアにおける分岐前の共通部に、光路を曲げる湾曲部位を有する形状。
（Ｂ）上記発光側光導波路コアにおける分岐後の各分岐コア部の両方に、光路を曲げる湾曲部位を有する形状。
【請求項２】
上記発光側光導波路コアにおける上記共通部の湾曲部位の曲率半径、または、上記分岐コア部の湾曲部位の曲率半径が、この湾曲部位のコア幅の１５倍以上になっている請求項１記載の入力デバイス。
【請求項３】
上記分岐後の各分岐コア部が、上記枠の角部から各辺方向に光を伝達する連絡路と、枠の辺の長手方向に沿って配置される主路と、上記辺の長手方向に沿った所定のピッチごとに上記主路から分岐する複数の光出射路とを備え、上記主路が、枠の辺の長手方向に沿った終端側に向かって徐々にコア幅が狭くなる略三角形状に形成されている請求項１または２記載の入力デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠状の光導波路内側の検知空間に、物体検出用の光の格子を形成するとともに、この格子状の光の部分的な遮蔽を検知することにより、この検知空間内における指やペン等の入力体の位置を検出する入力デバイスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータや各種機器に、指示や座標情報等を入力する入力インターフェースとして、枠状の検知空間内に形成した格子状の光の遮蔽を検出することにより、この検出空間内における指やペン等の入力体の位置を検出する、光学式の入力デバイスが使用されている。
【０００３】
この光学式入力デバイスに用いられる光学的検出手段としては、従来、四角枠状のフレームにおいて、互いに対向する一方の辺に複数の発光素子が並設され、他方の辺に複数の受光素子が並んで配置され、上記発光素子から受光素子に向かって出射された光が、上記フレーム内に、縦横に交差する光の格子を形成し、指等による光の遮蔽を検出して、この指等（入力体）の位置を検出するようになっているものが知られている（例えば、特許文献１等を参照。）。
【０００４】
しかしながら、上記のような多数の光学素子を使用する従来の光学的検出手段は、発光素子と受光素子との間の位置合わせ（アライメント）等の調整や製造の手間が多く、また部品点数も多いため品質がばらつき、歩留りが向上しない、といった数多くの問題があった。
【０００５】
これに対して、本出願人は、特願２０１０−１３９０６３において、一辺に光出射用の発光側コアを有し、対応する他辺に光入射用の受光側コアを有する枠状の光導波路を用い、上記枠において隣接する２つの辺に挟まれた１つの角部の外縁に光源を配設するとともに、この光源の光を、上記隣接する２辺（互いに直交する２つの辺）に分配して、格子状の光の縦方向光および横方向光の両方の形成に利用することにより、光源のアライメント調整等の手間が少なく、軽量、薄形で、かつ、デバイス全体で必要な光を１つの光源で賄うことのできる光学式入力デバイスを提案している。
【０００６】
上記出願人の提案（特願２０１０−１３９０６３）にかかる入力デバイス（光導波路デバイス）は、図６（ａ）に示すように、フラットパネルディスプレイの周囲の額縁部等に配置されるものであり、この額縁部に、発光側の光導波路コア１１および受光側の光導波路コア１２を備える枠状光導波路と、光源２０および受光素子（受光素子アレイ３０）とが配設されている。なお、ここでは説明しないが、図中の符号１４ａ，１５ａは後記の分岐コア部の「連絡路」に、符号１４ｂ，１５ｂは後記の分岐コア部の「主路」に、符号１４ｃ，１５ｃは後記の分岐コア部の「光出射絡路」に相当する部位である。
【０００７】
上記発光側の光導波路コア１１は、光源２０に接して設けられた広幅状の共通部１３と、この共通部１３から分岐して枠の一辺方向（この例では長辺方向）に直線状に延びる第１の分岐コア部１４と、共通部１３の分岐点Ｊから９０°湾曲して枠の他辺（短辺）方向に延びる第２の分岐コア部１５とからなる、二分岐状のコアに形成されており、上記共通部１３の光入射側端面（光結合面）１３ａからコアに入射した光源２０の発光が、分岐点Ｊにおける上記第１の分岐コア部１４と第２の分岐コア部１５のコア幅の比（Ｗｘ：Ｗｙ）に応じた所定の比率に分配されるようになっている〔図６（ｂ）参照〕。
【０００８】
また、これら第１の分岐コア部１４および第２の分岐コア部１５の各光出射側端部（出光部１４ｘおよび１５ｙ）から、上記光源２０の光が額縁内の検知空間（領域）Ｓに出射（投射）されることにより、この検知空間Ｓ内に、縦横（ｘｙ方向）に交差する光の格子が形成される。そして、指やペン等による上記光の格子の遮蔽を、上記受光側光導波路コア１２に繋がる受光素子アレイ３０で感知し、感知した受光素子に対応する検知領域上の位置を特定することにより、上記指等が触れた部分の位置情報（座標等）を出力することができる。
【０００９】
そして、上記光学式入力デバイスは、先に述べたように、分岐点Ｊから９０°湾曲して枠の他辺方向に延びる第２の分岐コア部１５のコア幅（Ｗｙ）が、光を直線状に導通する第１の分岐コア部１４のコア幅（Ｗｘ）より広くなっていることにより、各辺に分配される光量を均等化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第３６８２１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、本発明者の研究によれば、上記のような枠状の光導波路を使用するとともに、その二分岐状の発光側光導波路コアを用いて、光源からの光を枠の２辺に分配する入力デバイスにおいては、例えば図６（ｂ）のように、光源２０（発光素子２０ａ）の光軸Ｏが、発光側光導波路コア１１における光入射側端面（共通部１３端部の光結合面）の中心軸（一点鎖線）に対して、光導波路の水平方向（図中の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向）にずれた場合、発光側光導波路コア１１の各光出射側先端（出光部１４ｘおよび１５ｙ）から出射されるそれぞれの光の量（強度）が枠の辺の長手方向にばらついて、均一性（ユニフォーミティ）が低下する場合があることが分かった。
【００１２】
具体的には、図７の受光素子アレイ３０の受光強度分布（スペクトル）に示すように、光源２０を発光側光導波路コア１１の共通部１３の中心軸に対してずらして配置した場合、上記発光側光導波路コア１１の各光出射側先端（ｘ方向の出光部１４ｘおよびｙ方向の出光部１５ｙ）から出射されるそれぞれの光量（強度）が、枠の辺の長手方向にばらつき、上記受光側光導波路コア１２に繋がる受光素子アレイ３０においては、図のように、上記辺の長手方向に沿った受光素子位置（連番の番号順）ごとに異なった強度の光が受信される現象が見られた。
【００１３】
このように、各出光部１４ｘ，１５ｙから出射される光量にばらつきが生じると、例えば図７における領域（Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）０６や０８等、検出空間Ｓ内において入力体を検出できない部分的な領域（いわゆる「検出の死角」）が生じるおそれがあり、その改善が求められている。
【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、光源と二分岐状の発光側光導波路コアとの間の調芯にずれが生じた場合でも、枠状の検知空間の長手方向に光強度の揃った均一な光の格子を形成することのできる、検出能力の高い入力デバイスの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するため、本発明の入力デバイスは、枠に囲われた空間が検知空間になっている四角枠状の光導波路と、この枠状光導波路の１つの角部の外縁に配設される光源と、複数の受光素子を備える受光手段と、上記光源から出射される光を互いに隣接する上記枠の２辺に所定の比率で分配する二分岐状の発光側光導波路コアと、上記枠の他の２辺に配置されて上記検知空間を通った光を受光手段に導く複数の受光側光導波路コアとを備え、この発光側光導波路コアの光出射側端部から対応する上記受光側光導波路コアの光入射側端部に到達する光が入力体により遮蔽されたことを検知することにより、上記検知空間内に位置する上記入力体の位置情報を取得する入力デバイスであって、上記発光側光導波路コアが、上記角部に配置される光入射側の共通部と、この共通部の終端側から二股状に分岐して上記枠の２辺に配置される分岐コア部とを有するとともに、この発光側光導波路コアが、下記の（Ａ）および（Ｂ）の少なくとも一方の形状に形成されている構成をとる。
（Ａ）上記発光側光導波路コアにおける分岐前の共通部に、光路を曲げる湾曲部位を有する形状。
（Ｂ）上記発光側光導波路コアにおける分岐後の各分岐コア部の両方に、光路を曲げる湾曲部位を有する形状。
【００１６】
すなわち、本発明の発明者は、前記課題を解決するために、枠状の光導波路の光路に関する研究を重ね、枠の角部に配置された光源の光を隣接する枠の２辺方向に分配する二分岐状の発光側光導波路コアを備える入力デバイスにおいて、光源のずれにより、入力体を検出するのが難しくなる部位が発生する場合があることに着目した。そして、枠の２辺のそれぞれに出射される光のスペクトル（図７参照）の形状の違いに注目して、上記光源のずれと検出能力との相関について実験を重ね、その結果、光が枠の辺に沿って多分岐し始める前の光路上に、光を分散させるための湾曲部を設け、上記光を必ず１回以上この湾曲部を通すことにより、上記発光側光導波路コアから出射される光の強度が、枠の辺の長手方向に安定することを見出し、本発明に到達した。
【００１７】
なお、本発明におけるコアの「幅」とは、枠状光導波路の辺に沿って延びるコアの長手方向と直交する方向の長さのことをいう。この長さは、枠の辺の面（水平面）上にあらわれる。また、「端面と分岐点との距離」等における「距離」もこれと同様、上記枠の水平面上における長さをいい、コアの「厚さ」とは、上記枠の水平面に垂直な上下方向の長さをいう。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明の入力デバイスは、発光側の二分岐状の光導波路コアの共通部が、光源に接する角部に配置され、この共通部の終端側の分岐点で分岐した２つの分岐コア部が、上記角部に隣接する２辺にそれぞれ配置されているとともに、上記二分岐状の発光側光導波路コアにおける「分岐前の共通部」および「分岐後の各分岐コア部の両方」の少なくとも一方が、光路を曲げる湾曲状に形成されている。そのため、この入力デバイスは、光導波路製造時の製造誤差や光源取付時の製作公差等に起因する、光源と発光側光導波路コアとの間の相対的な光軸のずれ（調芯ずれ）が生じた場合でも、コア内を通過する光が、上記湾曲部位でコアの断面（幅方向断面）全体に拡散・均一化され、上記分岐コア部の光出射側端部（出光部）から検知空間に向かって出射されるそれぞれの光の量（強度）も、枠の辺の長手方向に平均化される。これにより、本発明の入力デバイスは、枠（検知空間）の長手方向全域にわたって検出感度の揃った、死角のない高精度な入力体の位置検出を行うことができる。また、上記湾曲部位が分岐前の共通部に形成されている場合は、この共通部から分岐する２つの分岐コア部に分配される光量の比の変動が抑えられるという利点もある。
【００１９】
さらに、本発明の入力デバイスのなかでも、上記発光側光導波路コアにおける上記共通部の湾曲部位の曲率半径、または、上記分岐コア部の湾曲部位の曲率半径が、この湾曲部位のコア幅の１５倍以上になっているものは、この湾曲部位における光損失（曲げ損失）が低減され、より効率的に光を分岐コア部に伝達できる。
【００２０】
そして、本発明の入力デバイスのなかでも、上記分岐後の各分岐コア部が、上記枠の角部から各辺方向に光を伝達する連絡路と、枠の辺の長手方向に沿って配置される主路と、上記辺の長手方向に沿った所定のピッチごとに上記主路から分岐する複数の光出射路とを備え、上記主路が、枠の辺の長手方向に沿った終端側に向かって徐々にコア幅が狭くなる略三角形状に形成されているものは、上記分岐コア部の各光出射側端部から出射される光量を、枠の辺の長手方向により均一なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）は本発明の第１実施形態における入力デバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）はそのＰ部拡大図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２実施形態における入力デバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）はそのＱ部拡大図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の入力デバイスに用いられる枠状光導波路を作製する方法を説明する図である。
【図４】本発明の第３実施形態における入力デバイスの要部拡大図である。
【図５】比較例の入力デバイスの要部拡大図である。
【図６】（ａ）は従来の入力デバイスの構成を示す平面図であり、（ｂ）はそのＴ部拡大図である。
【図７】受光素子アレイにおける相対受光強度の分布を、枠のｘ方向（長辺），ｙ方向（短辺）に対応する受光素子の番号順に表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて詳しく説明する。
【００２３】
図１（ａ），（ｂ）は、二分岐状の発光側光導波路コアＣ１における分岐後の各分岐コア部（連絡路２，３）に湾曲形状を備える本発明の入力デバイスの構成例（第１実施形態）であり、図２（ａ），（ｂ）は、二分岐状の発光側光導波路コアＣ１における分岐前の共通部１に湾曲形状を備える本発明の入力デバイスの構成例（第２実施形態）である。
【００２４】
図１（ａ），図２（ａ）に全体像を示す入力デバイスは、例えば、フラットパネルディスプレイ等の表示装置の画面の周囲に配置され、その枠状の光導波路１０の中央部の空間（検知空間Ｓ）から露呈する上記画面の領域に、指やペン等の入力体で触れることにより、この入力体の位置を、上記検知空間Ｓ内の座標（ｘ−ｙ座標）として取得し、その位置情報をコンピュータやＡＴＭ等の情報機器に出力するものである。
【００２５】
上記枠状の光導波路１０は、上記ディスプレイの画面のサイズに合わせて、横長（長辺Ｘの長さ：短辺Ｙの長さ＝１６：９）の長方形状に形成されたクラッド層６と、このクラッド層６に埋没するようにして形成された光路としてのコア（Ｃ１，Ｃ２）とからなり、その１つの角部１０ｚの外縁に、光源２０としての発光素子が、所定の向きに取り付けられている。なお、この枠状光導波路１０は、別個に作製した４つの光導波路部材１０Ａ（１０Ｅ），１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ等を組み合わせて構成されている。
【００２６】
また、上記枠状光導波路１０には、上記クラッド層６の角部１０ｚに隣接する枠の２辺（図においては長辺１０Ｘと短辺１０Ｙ）に、上記光源２０から出射される光を、互いに直交する上記２辺１０Ｘ，１０Ｙ方向に所定の比で分配する発光側光導波路コアＣ１が設けられ、上記辺１０Ｘ，１０Ｙにそれぞれ対向する他の２辺（１０Ｘ’，１０Ｙ’）に、上記発光側光導波路コアＣ１からの光を入射させて受光素子（受光素子アレイ３０）に導くための複数の受光側光導波路コアＣ２が設けられている。
【００２７】
さらに、上記発光側光導波路コアＣ１は、枠状光導波路１０の角部１０ｚに配置された光入射側の共通部（１Ａ，１Ｂ）と、上記共通部（１Ａ，１Ｂ）の分岐点Ｊで分配された光を枠の一辺１０Ｘ方向および枠の他辺１０Ｙ方向に伝達する第１連絡路（２Ａ，２Ｂ）および第２連絡路３と、広幅の主路４ａ，５ａおよびこの主路４ａ，５ａから所定のピッチで分岐する複数の分岐状光出射路４ｂ，５ｂからなる第１分岐コア部４および第２分岐コア部５と、から形成されている。
【００２８】
そして、第１実施形態の入力デバイスにおいては、図１（ｂ）のように、上記二分岐状の発光側光導波路コアＣ１は、その共通部１Ａから分岐後の第１連絡路２Ａ（第１分岐コア部４の一部）および第２連絡路３（第２分岐コア部５の一部）のそれぞれが、緩やかにカーブする湾曲形状に形成されている。また、第２実施形態の入力デバイスにおいては、図２（ｂ）のように、上記発光側光導波路コアＣ１は、その分岐前の共通部１Ｂが、緩やかにカーブする湾曲形状に形成されている。これが、本発明の入力デバイスの特徴である。
【００２９】
上記各入力デバイスについて、さらに詳しく説明すると、これら各入力デバイスに用いられる枠状光導波路１０は、例えば、ポリマー系光導波路の場合、樹脂材料を用いて形成された枠状のクラッド層６（オーバークラッド層６ａおよびアンダークラッド層６ｂからなる）の間に、フォトリソグラフィ法等により上記形状にパターニングされた発光側光導波路コアＣ１および上記複数の受光側光導波路コアＣ２が形成されている。
【００３０】
上記第１実施形態（図１）における光導波路１０の発光側光導波路コアＣ１は、上記光源２０から出射される光を、互いに直交する上記２辺１０Ｘ，１０Ｙ方向に所定の比で分配できるように、光源２０に接する光入射側の端部（共通部１Ａ：直線状）から、枠のｘ方向（長辺１０Ｘ側）の第１連絡路２Ａ（湾曲状）と、ｙ方向（短辺１０Ｙ側）の第２連絡路３（湾曲状）の２方向に分岐する、二分岐形状に形成されており、これら第１連絡路２Ａおよび第２連絡路３の終端側（光出射側）にそれぞれ、上記枠の長辺１０Ｘおよび短辺１０Ｙに沿った形状の第１分岐コア部４および第２分岐コア部５が形成されている。
【００３１】
上記発光側光導波路コアＣ１の共通部１Ａは、図１（ｂ）のように、第１連絡路２Ａ（コア幅Ｗ2）と第２連絡路３（コア幅Ｗ3）とを合わせたコア幅Ｗ1（この例においてはＷ2：Ｗ3＝１：１）に形成され、その一端側（図示右側）の端面１ｃは、光源２０からの光（白抜き矢印）が入射する光結合面（水平方向の幅Ｗ1）となっている。なお、光入射側の端面１ｃの幅Ｗ1は、上記光源２０との光結合を容易にするために、通常、光源２０（発光素子）の発光部幅Ｈよりも広くなっている。例えば、発光素子の発光部幅Ｈが１０μｍ程度である場合、上記光入射側端面１ｃの幅は、４０〜１０００μｍに設計される。また、上記光入射側端面１ｃと発光素子の発光部との間の距離（間隙）は、通常３００μｍ程度に設定され、上記共通部１Ａの光軸（一点鎖線）方向の長さＬ〔その一端面（光接続面）１ａから上記分岐点Ｊまでの長さ〕は、１５０〜５０００μｍに設定される。
【００３２】
上記共通部１Ａから分岐した一方の第１連絡路２Ａ（第１分岐コア部４の一部）は、分岐点Ｊにおける分岐後に、緩やかに湾曲する形状（この例ではコア幅Ｗ2，曲率半径Ｒ2の湾曲部が２個所）に形成されており、この湾曲部位を通過する光がコアの断面全体に均一に拡散（混合）されるようになっている。なお、この例では、光導波路１０の角部１０ｚのスペース効率を上げ、上記湾曲を設け易くするために、第１連絡路２Ａの形状を、後記の主路４ａより幅細の形状（コア幅Ｗ2）としたが、スペースに余裕があれば、より幅広の主路４ａと同幅の形状としてもよく、この第１連絡路２Ａを、主路４ａに近づくにしたがって拡幅する三角状またはラッパ形状としてもよい。
【００３３】
上記分岐点Ｊで第１連絡路２Ａと分岐した第２連絡路３（第２分岐コア部５の一部）も、その分岐後に緩やかに湾曲する形状（コア幅Ｗ3，曲率半径Ｒ3）に形成されており、この例では、図１（ｂ）のように、分岐点Ｊの直後から、１／４円形状（アーチ形状）に湾曲し、それより終端側が枠の短辺１０Ｙ側に直線状に延びる形状に形成されている。そして、光出射側の終端が、他方の分岐コア部（第２分岐コア部５）に接続されている。なお、この第２連絡路３も、上記第１連絡路２Ａと同様、第２分岐コア部５の主路５ａに近づくにしたがって拡幅する三角状またはラッパ形状、または、全体にわたって主路５ａと同幅としてもよい。また、上記第２連絡路３は、上記第１連絡路２Ａと同幅に形成されており、そのコア幅Ｗ3（およびコア幅Ｗ3）は、好ましくは２０〜５００μｍ、さらに好ましくは４０〜３００μｍである。
【００３４】
上記発光側光導波路コアＣ１における第１分岐コア部４は、上記第１連絡路２Ａと、この第１連絡路２Ａを通じて供給された光を、枠の一辺（長辺１０Ｘ）に沿って分散させる細長の略三角形状の主路（第１主路）４ａと、この主路４ａから分岐する多数の光出射路４ｂ，４ｂ，・・・とからなる。これら光出射路４ｂは、辺１０Ｘの長手方向に沿って所定のピッチごとに主路４ａから次々と分岐する多分岐状に形成されており、その各先端（終端）側に設けられた光出射側端部（出光部４ｘ）が、枠状光導波路１０の検知空間Ｓ側内縁〔図１（ａ）においては上側縁〕の所定位置に、それぞれ位置決めされている。なお、上記例では、各出光部４ｘからの出光量を辺長手方向に揃えるために、上記主路４ａの外縁側が、光入射側の始端部から終端側にかけて徐々に幅が狭くなる（所定角で傾斜する）形状に形成されているが、この上記主路４ａは、全体のコア幅が長手方向に同じ（同幅）であってもよい。
【００３５】
上記発光側光導波路コアＣ１における第２分岐コア部５も、上記第１分岐コア部４と同様、上記第２連絡路３と、この第２連絡路３を通じて供給された光を、枠の他辺（短辺１０Ｙ）に沿って分散させる細長の略三角形状の主路（第２主路）５ａと、この主路５ａから分岐する多数の光出射路５ｂ，５ｂ，・・・とからなり、これら各光出射路５ｂの先端（終端）側に設けられた光出射側端部（出光部５ｙ）は、枠状光導波路１０の検知空間Ｓ側内縁〔図１（ａ）においては右側縁〕の所定位置に、それぞれ位置決めされている。上記主路５ａも、上記主路４ａと同様、全体のコア幅が長手方向に同じ（同幅）であってもよい。
【００３６】
そして、光源２０からの光を上記各出光部４ｘ，５ｙから出射（投射）させることにより、図１（ａ）のように、上記枠の内側の検知空間Ｓに、枠の縦横（ｘｙ方向）に交差する光の格子（点線、矢印は光の進行方向を示す）が形成される。なお、上記図１（ａ）における各光出射路４ｂ，５ｂ（および出光部４ｘ，５ｙ）は、図示が煩雑になるのを避けるため、その本数を減らして図示している（出射される光−点線矢印も同様）。上記光出射路４ｂ，５ｂの本数（および出光部４ｘ，５ｙの個数）は、入力デバイスのサイズや解像度等に応じて適宜設計されるが、例えば、上記第１分岐コア部４（長辺１０Ｘ）側の光出射路４ｂの本数は２００〜８００本程度、上記第２分岐コア部５（短辺１０Ｙ）側の光出射路５ｂの本数は１００〜６００本程度のものが多用される。
【００３７】
一方、上記発光側の光導波路コアＣ１に対して、検知空間Ｓを挟んで対向する辺（長辺１０Ｘ’，短辺１０Ｙ’）には、上記各光出射路４ｂ，５ｂの先端（出光部４ｘ，５ｙ）のそれぞれに対応する、受光側光導波路コアＣ２が複数形成されている。これら各受光側光導波路コアＣ２の光入射側の端部（受光部）は、上記発光側光導波路コアＣ１の各光出射側先端対向する枠の内縁〔図１（ａ）においては下側縁と左側縁〕の所定位置にそれぞれ位置決めされており、上記検知空間Ｓを通過して各受光側光導波路コアＣ２の先端（受光部）に入射した光が、これら各受光側光導波路コアＣ２の１本１本を通じて、受光素子アレイ３０中で対応する個々の受光素子に導かれるようになっている。
【００３８】
なお、上記入力デバイスに用いられる受光素子（アレイ３０）としては、ＣＣＤ，ＣＭＯＳ等のイメージセンサや、多数の受光素子が一列に並ぶＣＭＯＳリニアセンサアレイ等を用いることができる。
【００３９】
また、上記入力デバイスに用いられる光源２０には、発光ダイオード（ＬＥＤ）または半導体レーザー等が用いられ、なかでも、光伝送性に優れるＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザー）が好適に用いられる。上記光源２０から出射される光の波長は、近赤外線（波長：７００〜２５００ｎｍ）が好ましい。
【００４０】
そして、この例では、図１（ａ）のように、上記光源２０が枠状光導波路１０の１つの角部１０ｚの所定位置に配置され、その発光が、この角部１０ｚに隣接する枠の２辺（１０Ｘと１０Ｙ）に導かれるようになっている。そのため、このデバイス全体で必要な光を、１つの光源で賄うことができる。
【００４１】
上記第１実施形態の入力デバイスにおいては、先に述べたように、発光側光導波路コアＣ１における分岐後の分岐コア（その一部である第１連絡路２Ａおよび第２連絡路３）が、光路を曲げる「湾曲状」に形成されている。そのため、この入力デバイスでは、上記分岐コア内を通る光が、上記湾曲部位で拡散され、コアの断面全体に均一化される。これにより、本実施形態における入力デバイスは、製作公差等による光源２０と共通部１Ａとの間の相対的な位置ずれ（調芯ずれ）が生じた場合でも、これら各分岐コア部４，５の光出射路４ｂ，５ｂ（出光部４ｘ，５ｙ）から検知空間Ｓに向かって出射される格子状の光の光量（強度）を、枠の辺の長手方向に均一なものとすることができる。さらに、格子状の光の光量が辺の長手方向に平均化されることから、本実施形態の入力デバイスは、枠（検知空間Ｓ）の長手方向全域にわたって検出感度の揃った、死角のない高精度な入力体の位置の検出を行うことが可能になる。
【００４２】
なお、上記第１実施形態においては、上記各連絡路２Ａ，３の湾曲部位の曲率半径（Ｒ2，Ｒ3）が、それぞれ該コア部のコア幅（Ｗ2，Ｗ3）の１５倍以上になっており、さらには、それぞれ該コア部のコア幅（Ｗ2，Ｗ3）の２５倍以上になっていることが望ましい。これにより、上記湾曲部位で発生する光損失（曲げ損失）を低減することができる。
【００４３】
つぎに、第２実施形態（図２）の入力デバイスについて説明する。
上記第２実施形態における光導波路１０の発光側光導波路コアＣ１も、基本的な構成は、前記第１実施形態（図１）における入力デバイスと同様であり、図２（ａ）のように、角部１０ｚに配置された共通部１Ｂと、分岐点Ｊから枠の一辺１０Ｘ方向および枠の他辺１０Ｙ方向に分岐する第１連絡路２Ｂおよび第２連絡路３と、広幅の主路４ａ，５ａおよびこの主路４ａ，５ａから分岐する複数の分岐状光出射路４ｂ，５ｂからなる第１分岐コア部４および第２分岐コア部５から形成されている。
【００４４】
この第２実施形態における発光側光導波路コアＣ１が第１実施形態と異なる点は、その共通部１Ｂが、始端側の光入射側端面１ｃから分岐点Ｊにかけて緩やかに湾曲する形状（コア幅Ｗ4，曲率半径Ｒ4）に形成されており、この湾曲部位を通過する光が、分岐前にコアの断面全体に均一に拡散（混合）されるようになっている点である。
【００４５】
なお、図２（ａ）に示すように、分岐後の他方の第２連絡路３（短辺１０Ｙ側）は、上記第１実施形態と同様、分岐点Ｊの直後から１／４円形状に湾曲する形状（コア幅Ｗ3，曲率半径Ｒ3）に形成されているが、一方の第１連絡路２Ｂは、長辺１０Ｘ側に延びる直線状（コア幅Ｗ5）に形成されている。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００４６】
以上の構成によっても、この入力デバイスでは、上記分岐コア内を通る光が、上記共通部１Ｂの湾曲部位で拡散され、コアの断面全体に均一化される。これにより、本実施形態における入力デバイスも、製作公差等による光源２０と共通部１Ｂとの間の相対的な位置ずれ（調芯ずれ）が生じた場合でも、これら各分岐コア部４，５の光出射路４ｂ，５ｂ（出光部４ｘ，５ｙ）から検知空間Ｓに向かって出射される格子状の光の光量（強度）を、枠の辺の長手方向に均一なものとすることができる。そして、枠（検知空間Ｓ）の長手方向全域にわたって検出感度の揃った、死角のない高精度な入力体の位置の検出を行うことが可能になる。
【００４７】
さらに、第２実施形態における入力デバイスでは、上記分岐の前に光がコアの断面全体に均一化されることから、上記光源２０の光軸のずれがあった場合でも、この共通部１Ｂから２辺方向に分岐する各分岐コア部４，５（およびそれに繋がる第１連絡路２Ｂ，第２連絡路３）に分配される光量の比が、上記第１連絡路２Ｂと第２連絡路３のコア幅の比（Ｗ5：Ｗ3）に沿った、所要の設計値どおりに安定する。したがって、本実施形態における入力デバイスは、各分岐コア部４，５の光出射路４ｂ，５ｂ（出光部４ｘ，５ｙ）から出射される格子状の光の強度が、枠の辺の長手方向により均一なものとなる。また、各各分岐コア部４，５に分配される光量の比の変動が抑えられることから、上記光源２０と共通部１Ｂ（光導波路コアＣ１）との間の調芯の許容範囲が広くなり、結果として、入力デバイスの組み立てを簡素化することもできる。
【００４８】
なお、上記第２実施形態においては、上記第１実施形態同様、上記共通部１Ｂおよび第２連絡路３の湾曲部位の曲率半径（Ｒ4，Ｒ3）を、それぞれ該コア部のコア幅（Ｗ4，Ｗ3）の少なくとも１５倍以上、好ましくは２５倍以上にすることが望ましい。これにより、上記湾曲部位で発生する光損失（曲げ損失）を低減することができる。
【００４９】
また、上記第１，第２実施形態では、上記二分岐状の発光側光導波路コアＣ１における分岐前の共通部（１Ａ，１Ｂ）および分岐後の分岐コア部（連絡路２Ａ，２Ｂ，３）のいずれか一方が湾曲状に形成された入力デバイスを例示したが、勿論、この湾曲部位はその両方に形成してもよい。例えば、図４に示す第３実施形態のように、分岐前の共通部１Ｂを湾曲状に形成するとともに、分岐後の連絡路として、第１実施形態における第１連絡路２Ａ〔湾曲状：図１（ｂ）参照〕と湾曲状の第２連絡路３とを組み合わせ、分岐点Ｊの前後（始端側と終端側）の両方に湾曲部位を有する発光側光導波路コアＣ１としてもよい。
【００５０】
さらに、上記各実施形態においては、発光側光導波路コアＣ１の光出射側端部（各光出射路４ｂ，５ｂ先端の出光部４ｘ，５ｙ）と、各受光側光導波路コアＣ２の光入射側端部（受光部）とは、枠の内側に向かって反るレンズ状（平面視円弧状）になっていることが望ましい。上記発光側光導波路コアＣ１の光出射側端部を上記レンズ状とすることにより、これら光出射側端部から、枠状光導波路１０の内縁に垂直でかつ互いに平行な光線を出射することができる。また、上記各受光側光導波路コアＣ２の光入射側端部を上記レンズ状とすることにより、これら光入射側端部の集光効率を高めることができる。上記各コアＣ１，Ｃ２の出光部および受光部をレンズ状としない場合は、別体のレンズ体を準備し、これを上記枠状光導波路１０の検知空間Ｓ内の周縁に沿って設置してもよい。
【００５１】
また、上記実施形態においては、光導波路１０のコアＣ１，Ｃ２が、樹脂材料（高分子材料）を用いて形成されたポリマー系光導波路を例に説明したが、このコアＣ１，Ｃ２を構成する材料は、例えばガラス等、周囲に配設されるクラッド層６より屈折率の高い材料であればよい。ただし、上記コアＣ１，Ｃ２と周囲のクラッド層６との屈折率の差は、０．０１以上であることが好ましく、上記形状のパターンニング性等も考慮すると、紫外線硬化樹脂等の感光性樹脂が最も好ましい。使用する紫外線硬化樹脂としては、アクリル系，エポキシ系，シロキサン系，ノルボルネン系，ポリイミド系等があげられる。
【００５２】
さらに、上記コアＣ１，Ｃ２の周囲のクラッド層６は、上記紫外線硬化樹脂等の感光性樹脂のうち、上記コアＣ１，Ｃ２より屈折率の低い材料を用いればよい。その他にも、クラッド層６には、ガラス，シリコン，金属，樹脂等、平坦性を有する基板を兼用する材料を用いることもできる。さらに、クラッド層６は、コアＣ１，Ｃ２の下側のアンダークラッド層（後記の６ｂ）のみとしてもよく、上記コアＣ１，Ｃ２を覆うオーバークラッド層（後記の６ａ）は、形成しなくてもよい。そして、上記枠状光導波路１０は、プラズマを用いたドライエッチング法，転写法，露光・現像を用いたフォトリソグラフィ法，フォトブリーチ法等により作製することができる。
【００５３】
つぎに、上記入力デバイスの作製方法の一例について説明する。
図３（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施形態における入力デバイス用光導波路の製法を模式的に説明する断面図である。なお、図３においては、光導波路の発光側のみを図示しており、これと並行して作製される受光側の図示を省略している。また、図中の符号Ｃ１はコア（発光側の光導波路コア）、６ａはオーバークラッド層、６ｂはアンダークラッド層、２１は基台、２２は成形型であり、図３の（ａ）〜（ｅ）は、光導波路が作製される工程順を表す。
【００５４】
まず、枠状の光導波路を形成するための基台２１を準備し、平坦な場所に載置する。この基台２１の材質は、作製されるポリマー系光導波路を、後に剥離可能な材質が選択される。
【００５５】
ついで、図３（ａ）に示すように、上記基台２１の表面に、アンダークラッド層６ｂを形成する。このアンダークラッド層６ｂは、感光性樹脂を形成材料として、フォトリソグラフィ法により形成することができる。アンダークラッド層６ｂの厚さは、例えば、５〜５０μｍの範囲内に設定される。
【００５６】
つぎに、図３（ｂ）に示すように、上記アンダークラッド層６ｂの表面に、フォトリソグラフィ法により、パターン形状の発光側光導波路コアＣ１および受光側光導波路コアＣ２（図示せず）を形成する。これらコアＣ１（およびＣ２）の形成材料としては、上記アンダークラッド層６ｂおよび後記のオーバークラッド層６ａの形成材料よりも屈折率が高い感光性樹脂が用いられる。なお、先に述べたように、上記発光側光導波路コアＣ１および受光側光導波路コアＣ２の枠の内縁部〔各光出射路４ｂ，５ｂ先端の出光部４ｘ，５ｙと各受光側光導波路コアＣ２の光入射側先端の受光部：図１（ａ），図２（ａ）参照〕は、平面視レンズ状に形成される。
【００５７】
ついで、オーバークラッド層６ａ形成用の、透光性を有する成形型２２を準備する。この成形型２２には、図３（ｃ）に示すように、オーバークラッド層６ａの表面形状に対応する型面を有する凹部（成形キャビティ）が形成されており、この実施形態では、上記各光出射路４ｂ，５ｂの先端側端部を覆う部位〔図３（ｃ）の右端部分〕が、上下方向（光導波路の厚み方向）に１／４円の円弧状のレンズ曲面に形成されているものを使用している。
【００５８】
ついで、この成形型２２を、上記凹部を上にして（天地を逆にして）、成形型２２を成形ステージ（図示せず）の上に設置し、まず、上記凹部内にオーバークラッド層６ａ形成用の感光性樹脂（ワニス状）を充填する。ついで、アンダークラッド層６ｂ上に形成したコアＣ１を、上記成形型２２の凹部に対して位置決めし、その状態で、上記アンダークラッド層６ｂを上記成形型２２に押圧し、上記ワニス状のオーバークラッド層６ａ形成用の感光性樹脂の中にコアＣ１を浸す。そして、この状態で、紫外線等の照射線を、上記成形型２２を透して上記感光性樹脂に照射し、その感光性樹脂を露光する。これにより、上記感光性樹脂が硬化して、図３（ｄ）に示すような、コアＣ１（およびＣ２）の内縁側先端部に対応する部位がレンズ状に形成されたオーバークラッド層６ａが形成される。
【００５９】
つぎに、上記感光性樹脂の硬化が完了した後、上記成形型２２からオーバークラッド層６ａをコアＣ１，アンダークラッド層６ｂおよび基台２１とともに脱型し、上記基台２１を剥離させて取り除くことにより、図３（ｅ）に示すような、枠状の光導波路１０を得る。
【００６０】
ついで、図１（ａ），図２（ａ）に示すように、得られた枠状光導波路１０の角部１０ｚの所定位置に、コアＣ１の共通部１の端面（光結合面）に正対するように光源２０を配置し、共通部（１Ａ，１Ｂ）の光軸と光源２０の光軸とを調芯して位置決めする。また、受光側にも受光素子アレイ３０を取り付け、図示しない配線等を接続することにより、本実施形態における入力デバイスを作製することができる。
【実施例】
【００６１】
つぎに、本発明の入力デバイスの実施例について、比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６２】
本実施例においては、二分岐状の発光側光導波路における分岐点の前後の一方またはその両方に湾曲部位を有する入力デバイス（実施例１〜３）と、湾曲部位のない入力デバイス（比較例１）を作製し、これらを用いて、図１（ｂ）等に示すように、光源２０の光軸Ｏと共通部（１Ａ，１Ｂ）の中心軸（一点鎖線）とが一致した状態における枠の辺の一方（長辺）側に分配される光量（受光強度のブランク）と、上記光源２０の光軸Ｏが共通部（１Ａ，１Ｂ）の中心軸に対して水平方向（図中の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向）に５０μｍずれた状態における一方側の光強度分布（図７参照）とを測定し、上記光源２０の調芯のずれによる影響を検証した。
【００６３】
まず、光導波路の形成材料を準備した。
〔アンダークラッド層の形成材料〕
成分Ａ：脂環骨格を含むエポキシ樹脂（ダイセル化学工業社製，ＥＨＰＥ３１５０）７５重量部
成分Ｂ：エポキシ基含有アクリル系ポリマー（日油社製，マープルーフＧ−０１５０Ｍ）２５重量部
成分Ｃ：光酸発生剤（サンアプロ社製，ＣＰＩ−２００Ｋ）４重量部
これら成分Ａ〜Ｃを、紫外線吸収剤（チバジャパン社製，ＴＩＮＵＶＩＮ４７９）５重量部とともに、シクロヘキサノン（溶剤）に溶解することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。
【００６４】
〔コアの形成材料〕
成分Ｄ：ビスフェノールＡ骨格を含むエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製，１５７Ｓ７０）８５重量部
成分Ｅ：ビスフェノールＡ骨格を含むエポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製，エピコート８２８）５重量部
成分Ｆ：エポキシ基含有スチレン系ポリマー（日油社製，マープルーフＧ−０２５０ＳＰ）１０重量部
これら成分Ｄ〜Ｆと上記成分Ｃ  ４重量部とを、乳酸エチルに溶解することにより、コアの形成材料を調製した。
【００６５】
〔オーバークラッド層の形成材料〕
成分Ｇ：脂環骨格を有するエポキシ樹脂（ＡＤＥＫＡ社製，ＥＰ４０８０Ｅ）１００重量部
この成分Ｇと上記成分Ｃ  ２重量部とを混合することにより、オーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００６６】
［実施例１］
＜光導波路の作製＞
〔アンダークラッド層の形成〕
まず、ステンレス製の基台（平板状）の表面に、上記アンダークラッド層の形成材料を塗布した後、１６０℃×２分間の乾燥処理を行い、感光性樹脂層を形成した。ついで、上記感光性樹脂層に対し、紫外線を照射して積算光量１０００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行い、厚さ２０μｍのアンダークラッド層を形成した〔図３（ａ）参照〕。
【００６７】
〔コアの形成〕
ついで、上記アンダークラッド層の表面に、上記コアの形成材料を塗布した後、１７０℃×３分間の加熱処理を行い、溶媒を揮散させてコア形成用の感光性樹脂層を形成した。つぎに、上記分岐状でかつそのコアの分岐点より終端側の各連絡路が湾曲形状になっている開口パターン〔図１（ｂ）参照〕が形成されたフォトマスクを介して（ギャップ１００μｍ）紫外線を照射し、積算光量３０００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行った後、１２０℃×１０分間の加熱処理を行い、樹脂の硬化を完了させた。そして、現像液（γ−ブチロラクトン）を用いてディップ現像することにより、未露光部分を溶解除去した後、１２０℃×５分間の加熱乾燥処理を行うことにより、パターニングされた厚さ（高さ）５０μｍの分岐状コアを形成した。
【００６８】
〔オーバークラッド層の形成〕
つぎに、オーバークラッド層形成用の、透光性を有する成形型を準備した。この成形型は、オーバークラッド層の表面形状に対応する成形キャビティを備えている。そして、その凹部を上にして、成形型を成形ステージの上に設置し、上記凹部に、前記のオーバークラッド層の形成材料を充填した。
【００６９】
ついで、上記アンダークラッド層の表面にパターン形成したコアを、上記成形型の凹部に対して位置決めし、その状態で、上記アンダークラッド層を上記成形型に押圧し、上記オーバークラッド層の形成材料（ワニス状）に、上記コアを浸した。そして、この状態で、紫外線を、上記成形型を透して上記オーバークラッド層の形成材料に照射して積算光量８０００ｍＪ／ｃｍ2の露光を行い、コアの先端部に対応するオーバークラッド層の部分が、上下方向に略１／４円弧状のレンズ曲面（曲率半径１．５ｍｍ）に形成されたオーバークラッド層を形成した。
【００７０】
つぎに、上記成形型から、上記オーバークラッド層を、アンダークラッド層およびコアとともに脱型させるとともに、上記基台をアンダークラッド層から剥離して、実施例１の入力デバイス作製用の光導波路（総厚１ｍｍ）を得た。なお、実施例１の二分岐状の光導波路コア〔図１（ｂ）参照〕は、共通部１Ａ（直線状）のコア幅Ｗ1が１２０μｍ、分岐後の第１連絡路２Ａ（湾曲状）のコア幅Ｗ2が８０μｍ、第２連絡路３（湾曲状）のコア幅Ｗ3が４０μｍで、上記第１連絡路２Ａの湾曲部位（２個所）の曲率半径Ｒ2はそれぞれ３ｍｍ（３０００μｍ：上記コア幅Ｗ2の３７．５倍）、上記第２連絡路３の湾曲部位（１個所）の曲率半径Ｒ3は１ｍｍ（１０００μｍ：上記コア幅Ｗ3の２５倍）に形成されている。
【００７１】
＜供試用入力デバイスの作製＞
〔光源の取り付け〕
得られた枠状の光導波路の角部に位置する、発光側の光導波路コアＣ１の共通部（１Ａ，１Ｂ）の端部（光結合面）１ｃに当接する所定位置〔図１（ｂ）等参照〕に、発光強度（または出力）が３ｍＷのＶＣＳＥＬ光源（Ｏｐｔｏｗｅｌｌ社製）を配設し、共通部（１Ａ，１Ｂ）の中心軸上に上記光源の発光部（幅Ｈ＝１０μｍ）の中心がくるように、調芯・位置合わせしてこの光源を固定し、供試用の入力デバイスを作製した。なお、上記光源の発光部の発光面とコアＣ１の共通部（１Ａ，１Ｂ）の光結合面（１ｃ）との距離（間隙）は３００μｍとした。また、光導波路のコア幅，コア高さの測定には、レーザー顕微鏡（キーエンス社製）を、コア中心および光源のずれ量の測定には、光学顕微鏡（オリンパス社製  ＭＸ５１）を用いた。
【００７２】
〔測定用受光素子ユニットの取り付け〕
ついで、光強度測定用の受光素子ユニット（Ｏｐｔｏｗｅｌｌ社製  ＣＭＯＳリニアセンサアレイ）を準備し、上記発光側光導波路コアＣ１の各光出射路４ｂの先端（出光部４ｘ）から出射される光（信号）が、このセンサアレイの各受光素子に個々に入射するように（すなわち、光出射路１本に対して受光素子１個が対応するように）、上記受光素子ユニットを位置決めし、その状態で、上記枠状光導波路に接着剤等で固定して、枠の辺の一方（この場合は長辺１０Ｘ）側における各出光部４ｘごとの光強度を個別に測定できるように準備した。
【００７３】
［実施例２］
上記光導波路の作製の〔コアの形成〕において、コアの分岐前の共通部が湾曲形状になっている開口パターン〔図２（ｂ）参照〕のフォトマスクを使用したこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例２の入力デバイス作製用光導波路（総厚１ｍｍ）を得た。そして、この光導波路に、上記のように光源と測定用受光素子ユニットを取り付けて実施例２の入力デバイスとし、光出射路１本ごとの光強度を測定できるように準備した。なお、実施例２の二分岐状の光導波路コア〔図２（ｂ）参照〕は、共通部１Ｂ（湾曲状）のコア幅Ｗ4が１２０μｍ、分岐後の第１連絡路２Ｂ（直線状）のコア幅Ｗ5が８０μｍ、第２連絡路３（湾曲状）のコア幅Ｗ3が４０μｍで、上記共通部１Ｂの湾曲部位（１個所）の曲率半径Ｒ4は５ｍｍ（５０００μｍ：上記コア幅Ｗ4の約４１．７倍）に形成されている。また、上記第２連絡路３にも湾曲部位（１個所）が形成されているが、この実験では、長辺側に相当する第１連絡路２Ｂ（直線状）側の光強度のみを測定しているため、測定に関与していない。
【００７４】
［実施例３］
上記光導波路の作製の〔コアの形成〕において、コアの分岐前後の共通部および連絡路の両方が湾曲形状になっている開口パターン（図４参照）のフォトマスクを使用したこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例３の入力デバイス作製用光導波路（総厚１ｍｍ）を得た。そして、この光導波路に、上記のように光源と測定用受光素子ユニットを取り付けて実施例３の入力デバイスとし、光出射路１本ごとの光強度を測定できるように準備した。なお、実施例３の二分岐状の光導波路コア（図４参照）は、共通部１Ｂ（湾曲状）のコア幅Ｗ4が１２０μｍ、分岐後の第１連絡路２Ａ（湾曲状）のコア幅Ｗ2が８０μｍ、第２連絡路３（湾曲状）のコア幅Ｗ3が４０μｍで、上記共通部１Ｂの湾曲部位（１個所）の曲率半径Ｒ4は５ｍｍ（５０００μｍ：上記コア幅Ｗ4の約４１．７倍）、上記第１連絡路２Ａの湾曲部位（２個所）の曲率半径Ｒ2はそれぞれ３ｍｍ（３０００μｍ：上記コア幅Ｗ2の３７．５倍）に形成されている。また、先に述べたように、上記第２連絡路３にも湾曲部位（１個所）が形成されているが、この実験では、長辺側に相当する第１連絡路２Ａ（湾曲状）側の光強度のみを測定しているため、測定に関与していない。
【００７５】
［比較例１］
上記光導波路の作製の〔コアの形成〕において、コアの分岐前後が直線状になっている開口パターン（図５参照）のフォトマスクを使用したこと以外、上記実施例１と同様にして、比較例１の入力デバイス作製用光導波路（総厚１ｍｍ）を得た。なお、図５では、分岐後の第２連絡路３に湾曲部位が設けられているが、この実験では、長辺側に相当する第１連絡路２Ｂ（直線状）側の光強度のみを測定しているため、測定光は湾曲部位を経由していないと見なす。そして、この光導波路に、上記のように光源と測定用受光素子ユニットを取り付けて比較例１の入力デバイスとし、光出射路１本ごとの光強度を測定できるように準備した。
【００７６】
＜光強度の測定および評価＞
上記各供試用の入力デバイスを用いて、まず、光源の光軸とコアの共通部の中心軸とが一致した状態で、光源を発光させて８５０ｎｍの赤外線をコアの光結合面から入射させ、枠の辺の一方側における受光強度分布（リファレンス）を測定した。ついで、上記光源の光軸を水平方向に±５０μｍ〔図１（ｂ）等における矢印Ａ方向を「＋」側、矢印Ｂ方向を「−」側とする〕移動させた状態でそれぞれ、枠の辺の一方側における光強度分布（図７における右側のＸ−ａｒｅａに相当）を測定した。なお、光源の光軸をずらすと、全体の合計光量が変化するため、受光強度の辺方向のばらつきの比較を容易にするために、光強度分布（スペクトル）のベースラインが各実験で略同一となるように補正を行っている。
【００７７】
評価は、図７のように、計測した辺の一方側の領域（Ｘ−ａｒｅａ）を、辺の長手方向に対応する１１の区画（Ｄｉｖｉｓｉｏｎ０１〜１１）に等分し、その区画ごとに、上記光源の光軸と共通部の中心軸とが一致したリファレンスの光強度と、光源の光軸を＋５０μｍあるいは−５０μｍずらした場合の光強度とを比較し、下記式（１）により、変化率（％）の最大値・最小値を求めた。
変化率（％）  ＝  （計測光量−リファレンス光量）／リファレンス光量・・・（１）
【００７８】
また、実験における適否の判定は、光源の光軸をすらした場合の最大値・最小値がすべて±２５％以内のものを「○」、最大値・最小値が１つでも２５％を越えるものを「×」と判定した。上記実施例の結果を「表１」に示す。
【００７９】
【表１】
2013109493.tif 000003
【００８０】
上記表１に示すように、比較例１の入力デバイスは、光源の光軸がコアの中心軸に対してどちらかにずれた状態では、その変化率が＋３４．１％，＋３３．４％と、基準とする±２５％を大幅に越えている。これに対して、実施例１〜３の入力デバイスは、光源の光軸をずらした場合でも、変化率が基準内（±２５％以内）に留まり、枠の辺の長手方向に強度の揃った、均一な光（検出光）を安定して出射できていることが分かる。また、上記結果から、分岐点の前後の両方に湾曲形状を設けた方が、どちらか一方にのみ湾曲形状を設けるより、出射する光の辺長手方向の均一性が向上する傾向がみられる。
【００８１】
なお、別の実験により、上記発光側光導波路コアにおける「湾曲部位」の曲率半径を、上記湾曲部位のコア幅の１５倍以上にすることにより、この湾曲部位における光損失（曲げ損失）を５０％以下に低減できることが分かっている。そのため、本発明の入力デバイスは、このような湾曲部位を有する光導波路コアを用いた場合でも、光源の光を出光部まで効率的に伝達することができる。また、光量が低下せず、分岐コアにおける光量バランスの設計および調整が容易なことから、上記直交する２辺に分配される光を、理想的な状態で分配することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明の枠状光導波路を用いた入力デバイスは、光源と二分岐状の発光側光導波路コアとの間の調芯に水平方向のずれが生じた場合でも、枠の辺の長手方向に平均化された均一な光を、検知空間に向けて投射できる。これにより、上記入力デバイスは、検知空間内に死角のない、高精度な入力体の検出を行うことができる。
【符号の説明】
【００８３】
１Ａ  共通部（直線状）
１Ｂ  共通部（湾曲状）
２Ａ  第１連絡路（湾曲状）
２Ｂ  第１連絡路（直線状）
３  第２連絡路
４  第１分岐コア部
４ａ  主路
４ｂ  光出射路
５  第２分岐コア部
５ａ  主路
５ｂ  光出射路
１０  光導波路
１０ｚ  角部
２０  光源
Ｃ１  光導波路コア
Ｓ  検知空間
【図１】
2013109493.tif 000004
【図２】
2013109493.tif 000005
【図３】
2013109493.tif 000006
【図４】
2013109493.tif 000007
【図５】
2013109493.tif 000008
【図６】
2013109493.tif 000009
【図７】
2013109493.tif 000010