(57)【要約】【課題】省スペース化を図ることができる位置センサを提供する。【解決手段】複数の線状のコア２からなる格子状部分２Ａと、この格子状部分２Ａのコア２から延設されてその格子状部分２Ａの外周に沿うよう曲げられた状態で配置された外周部分２Ｂとを備えたシート状のコアパターン部材を、アンダークラッド層１とオーバークラッド層３とで被覆したシート状の光導波路Ｗを備えている。そして、上記外周部分２Ｂのコア２を曲げた円弧状部分２ｐ，２ｑを被覆するクラッド層の屈折率が、それ以外の部分のコア２を被覆する上記アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３の屈折率よりも低く設定されている。それにより、上記円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくしても、その円弧状部分２ｐ，２ｑを伝播する光が漏れにくくなっている。【選択図】図１
2016066176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状のコアを縦横に配置してなる格子を複数個連続状態で有する格子状部分と、この格子状部分のコアから延設されてその格子状部分の外周に沿うよう曲げられた状態で配置された外周部分とを備えたシート状のコアパターン部材を、クラッド層で被覆したシート状の光導波路と、この光導波路のコアに接続された発光素子および受光素子とを備え、上記コアパターン部材の格子状部分に対応するクラッド層の表面部分を入力領域とし、その入力領域における押圧位置を、その押圧により変化したコアの光伝播量によって特定する位置センサであって、上記外周部分のコアの曲げ部分を被覆する上記クラッド層の屈折率が、その曲げ部分を伝播する光の漏れを少なくするために、それ以外の部分のコアを被覆する上記クラッド層の屈折率よりも低く設定されていることを特徴とする位置センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧位置を光学的に検知する位置センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、これまでに、押圧位置を光学的に検知する位置センサを提案している（例えば、特許文献１参照）。このものは、図６に示すように、シート状のコアパターン部材を四角形シート状のアンダークラッド層１１とオーバークラッド層１３とで挟持した四角形シート状の光導波路Ｗ１を有している。上記コアパターン部材は、線状の光路用のコア１２を縦横に配置してなる格子を複数個連続状態で有する格子状部分１２Ａと、この格子状部分１２Ａのコア１２から延設されてその格子状部分１２Ａの外周に沿った状態で配置された外周部分１２Ｂ〜１２Ｅとを備えている。また、上記コアパターン部材の外周部分１２Ｂのコア１２の端部に、発光素子１４が接続され、外周部分１２Ｄ，１２Ｅのコア１２の端部に、受光素子１５が接続されている。そして、上記発光素子１４から発光された光は、その発光素子１４に接続された外周部分１２Ｂ，１２Ｃのコア１２から格子状部分１２Ａのコア１２を経て反対側の外周部分１２Ｄ，１２Ｅのコア１２を通り、受光素子１５で受光されるようになっている。上記格子状部分１２Ａに対応するオーバークラッド層１３の表面部分（図６において格子状部分１２Ａを囲んだ状態の一点鎖線で示す長方形部分）が、位置センサの入力領域１３Ａとなっている。
【０００３】
そして、入力する際には、上記入力領域１３Ａの任意の部分を、例えば入力用のペン先で押圧することが行われる。それにより、その押圧部分のコア１２が変形し、その変形しした部分を有するコア１２の光伝播量が低下する。そのため、上記押圧部分のコア１２では、上記受光素子１５での光の検出レベルが低下することから、それをコンピュータにより処理し、上記押圧位置を検知できるようになっている。
【０００４】
なお、一般に、光導波路では、光路となるコアの屈折率がアンダークラッド層およびオーバークラッド層の屈折率よりも高く設定され、コアの中を伝播する光が、コア内で反射しながらコア内を伝播し、アンダークラッド層およびオーバークラッド層に漏れにくくなっている。そして、上記光導波路Ｗ１では、作製を容易にする観点から、コアパターン部材の格子状部分１２Ａを被覆するアンダークラッド層１１およびオーバークラッド層１３も、外周部分１２Ｂ〜１２Ｅを被覆するアンダークラッド層１１およびオーバークラッド層１３も、同じもの（すなわち同じ屈折率）となっており、それが技術常識となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５１３６５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、この種の位置センサでは、発光素子および受光素子が電気回路基板に実装されており、その電気回路基板をできる限りコンパクト化して製造コストの低減を図る観点から、発光素子と受光素子とを近づけて配置することが技術常識となっている。実際、図６に示す上記位置センサでは、発光素子１４も受光素子１５も、四角形シート状の光導波路Ｗ１の四角形状の一辺（図６では下端辺）に設けられており、両素子１４，１５を近づけた配置にしている。
【０００７】
また、一般に、この種の位置センサでは、製造コストの観点から、発光素子および受光素子の個数をできる限り少なくすることが技術常識となっている。現実に、図６に示す上記位置センサでは、それぞれ１個ずつ用いられている。
【０００８】
上記のように、製造コストの点で、発光素子１４および受光素子１５の配置および個数に制限があることから、１個の発光素子１４から出射された光は、格子状部分１２Ａの縦方向と横方向の２方向（ＸＹ方向）のコア１２に伝播されるよう、一旦、格子状部分１２Ａの縦横の側面に沿って９０°分岐させる必要がある。そのため、図６に示す上記位置センサでは、発光素子１４に接続するコア１２は、格子状部分１２Ａの側面（図６では左側面）に沿って、その格子状部分１２Ａの一角部（図６では左上角部）まで延び（符号１２ｐ）、その先端から円弧状に９０°曲げられて（符号１２ｔ）延びる線状部分（符号１２ｑ）と、上記先端から円弧状に１８０°（逆Ｕ字状に）曲げられて（符号１２ｕ）延びる線状部分（符号１２ｒ）とに分岐されている。発光素子１４側のコア１２ｐ，１２ｑ，１２ｒは、その発光素子１４から、格子状部分１２Ａを構成する複数の縦横のコア１２ｓに分岐開始するまでが太く、そこから先端側にかけて分岐数が多くなるにつれて徐々に細くなっている。これは、発光素子１４から出射された光が、発光素子１４に近い方から順次分岐されてゆくため、発光素子１４に近いコア１２が太く、発光素子１４から遠いコア１２は細くなるのである。
【０００９】
ところが、上記分岐部分である二つの円弧状部分１２ｔ，１２ｕにおいて、光が漏れにくく、なだらかに伝播するよう、上記二つの円弧状部分１２ｔ，１２ｕは、曲げ半径が大きく設定されている。一般に、コアの曲げ半径が小さいと、その中を伝播する光が、その曲げ部分から漏れやすくなるからである。そのため、上記分岐部分が形成されている外周部分（図６では左側の外周部分）１２Ｂの上記二つの円弧状部分１２ｔ，１２ｕの曲げ半径が大きくなっており、その外周部分１２Ｂが形成されている光導波路Ｗ１の周縁部分Ｆ１の幅（額縁幅）も大きくなっている。その結果、上記位置センサは、広いスペースを要するものとなっている。この点で上記位置センサは改良の余地がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、省スペース化を図ることができる位置センサの提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明の位置センサは、線状のコアを縦横に配置してなる格子を複数個連続状態で有する格子状部分と、この格子状部分のコアから延設されてその格子状部分の外周に沿うよう曲げられた状態で配置された外周部分とを備えたシート状のコアパターン部材を、クラッド層で被覆したシート状の光導波路と、この光導波路のコアに接続された発光素子および受光素子とを備え、上記コアパターン部材の格子状部分に対応するクラッド層の表面部分を入力領域とし、その入力領域における押圧位置を、その押圧により変化したコアの光伝播量によって特定する位置センサであって、上記外周部分のコアの曲げ部分を被覆する上記クラッド層の屈折率が、その曲げ部分を伝播する光の漏れを少なくするために、それ以外の部分のコアを被覆する上記クラッド層の屈折率よりも低く設定されているという構成をとる。
【００１２】
なお、本発明において、コアパターン部材の外周部分のコアの曲げ部分を被覆するクラッド層の部分は、エアークラッド（空気からなるクラッド）を含む意味である。すなわち、そのエアークラッドで被覆されたコアの曲げ部分は、外部に露呈した状態にある。
【００１３】
本発明者らは、押圧位置の省スペース化を図るべく、コアパターン部材の外周部分のコアの曲げ半径を小さくすることに着目し、研究を重ねた。具体的には、コアパターン部材を被覆するクラッド層の屈折率を小さくすることにより、コアとの屈折率差を大きくし、コアの曲げ半径を小さくしても、そのコアの中を伝播する光が漏れにくくなるようにすることを着想し研究を重ねた。
【００１４】
しかしながら、上記のようにクラッド層の屈折率とコアの屈折率との差を大きくすると、今度は、入力領域（コアパターン部材の格子状部分に対応する部分）において、押圧部分のコアからも光が漏れにくくなり、押圧部分と他の部分との光の強度の差が小さくなる。そのため、受光素子での光の検出レベルの低下を感知できず、押圧位置の検知感度が低下する。
【００１５】
そこで、本発明者らは、このような考え方にとらわれず、クラッド層の屈折率を、コアパターン部材の外周部分のコアの曲げ部分を被覆する部分と、それ以外のコア部分を被覆する部分とで、差を設けることを着想し、前者の屈折率の方を低く設定してみた。その結果、コアとクラッド層との屈折率の差は、上記コアの曲げ部分では大きく、格子状部分（入力領域）では小さくなる。そのため、上記コアの曲げ部分では、コアの曲げ半径を小さくしても、その曲げ部分を伝播する光が漏れにくくなり、格子状部分（入力領域）では、押圧部分のコアから光が漏れやすくなる。すなわち、上記クラッド層における屈折率に差を設けることにより、上記コアの曲げ半径を小さくして、位置センサの省スペース化を図ることができるとともに、押圧位置の検知感度も優れたものとすることができるようになり、本発明を完成させた。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の位置センサは、格子状部分のコアが延設された外周部分のコアが、その格子状部分の外周に沿うよう曲げられた状態で配置されており、その曲げ部分を被覆するクラッド層の屈折率が、それ以外の部分のコアを被覆するクラッド層の屈折率よりも低く設定されている。そのため、上記コアの曲げ部分では、コアの曲げ半径を小さくしても、その曲げ部分を伝播する光が漏れにくくなり、格子状部分（入力領域）では、押圧部分のコアから光が漏れやすくなる。すなわち、本発明の位置センサは、上記クラッド層における屈折率の差により、上記コアの曲げ半径を小さくして、位置センサの省スペース化を図ることができるとともに、押圧位置の検知感度に優れたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の位置センサの第１の実施の形態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、その中央部分の拡大断面図である。
【図２】上記位置センサの変形例を模式的に示す平面図である。
【図３】上記位置センサを構成する光導波路の変形例を模式的に示す要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は、上記位置センサにおける格子状部分のコアの交差形態を模式的に示す拡大平面図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、上記格子状部分のコアの交差部における光の進路を模式的に示す拡大平面図である。
【図６】従来の位置センサを模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１（ａ）は、本発明の位置センサの第１の実施の形態を示す平面図であり、図１（ｂ）は、その中央部の断面を拡大した図である。この実施の形態の位置センサは、図６に示す従来の位置センサにおいて、発光素子４に接続されるコア２を分岐させた二つの円弧状部分２ｐ，２ｑ〔図１（ａ）では左上角部分〕が、オーバークラッド層３で被覆されておらず、露呈しているとともに、曲げ半径を小さくして形成されている。そして、その曲げ半径を小さくすることにより、図示の左側部の幅を、従来のもの（図６参照）よりも狭くして、位置センサの省スペース化（小形化）を図っている。それ以外の部分は、図６に示す従来の位置センサと同様である。
【００２０】
すなわち、この実施の形態の位置センサにおける上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑは、空気からなるクラッドであるエアークラッドで被覆されている。ここで、屈折率は、例えば、コア２が１．５１程度、アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３が１．５０程度、エアークラッドが１．００程度である。このことから、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑとエアークラッドとの屈折率の差（０．５１程度）は、図６に示す従来の位置センサにおけるコア１２の二つの円弧状部分１２ｔ，１２ｕとオーバークラッド層１３との屈折率の差（０．０１程度）よりも非常に大きくなっている。そのため、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくしても、その円弧状部分２ｐ，２ｑを伝播する光が漏れにくくなっており、適正な光伝播が可能となっている。そこで、先に述べたように、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくすることにより、位置センサの省スペース化を図っている。
【００２１】
また、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑ以外の格子状部分２Ａ（入力領域３Ａ）等では、コア２とアンダークラッド層１およびオーバークラッド層３との屈折率の差は、図６に示す従来の位置センサと同様に小さくなっている。そのため、入力領域３Ａでは、図６に示す従来の位置センサと同様、押圧部分のコア２が変形し、そのコア２から光が漏れやすくなっている。そして、上記押圧部分のコア２では、上記受光素子５での光の検出レベルが適正に低下する。このことから、上記位置センサは、上記押圧位置の検知感度は、低くなることなく、優れたものとなっている。なお、図１（ａ）では、格子状部分２Ａのコア２の数を略しコア２同士の間隔を広げて図示している。
【００２２】
この実施の形態の位置センサの作製は、例えばフォトリソグラフィ法によりなされる。すなわち、まず、アンダークラッド層１を形成した後、そのアンダークラッド層１の表面に、コア２をコアパターン部材にパターン形成する。ついで、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑを除くコアパターン部材を被覆するよう、上記アンダークラッド層１の表面に、オーバークラッド層３をパターン形成する。そして、上記コアパターン部材の外周部分２Ｂのコア２の一端面に、発光素子４を接続し、それの他端面（外周部分２Ｄ，２Ｅのコア２の端面）に、受光素子５を接続する。このようにして、上記位置センサを作製することができる。
【００２３】
ここで、上記各層の厚みは、例えば、アンダークラッド層１が１０〜５００μｍの範囲内、コア２が５〜１００μｍの範囲内、オーバークラッド層３が１〜２００μｍの範囲内に設定される。なお、上記アンダークラッド層１として、ゴムシートを用い、そのゴムシート上にコア２を格子状に形成するようにしてもよい。
【００２４】
また、上記位置センサでは、コア２の弾性率がアンダークラッド層１およびオーバークラッド層３の弾性率よりも大きく設定されていることが好ましい。その理由は、弾性率の設定がその逆であると、コア２の周辺が硬くなるため、オーバークラッド層３の入力領域３Ａの部分を押圧するペン先等の面積よりもかなり広い面積の光導波路Ｗの部分が凹み、押圧位置を正確に検知しにくくなる傾向にあるからである。そこで、各弾性率としては、例えば、コア２の弾性率は、１ＧＰａ以上１０ＧＰａ以下の範囲内に設定され、オーバークラッド層３の弾性率は、０．１ＧＰａ以上１０ＧＰａ未満の範囲内に設定され、アンダークラッド層１の弾性率は、０．１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の範囲内に設定されることが好ましい。この場合、コア２の弾性率が大きいため、小さな押圧力では、コア２はつぶれない（コア２の断面積は小さくならない）ものの、押圧により光導波路Ｗが凹むため、その凹んだ部分に対応するコア２の曲がった部分から光の漏れ（散乱）が発生し、そのコア２では、受光素子５での光の検出レベルが低下することから、押圧位置を検知することができる。
【００２５】
本発明の位置センサの第２の実施の形態は、図１（ａ），（ｂ）に示す上記第１の実施の形態において、エアークラッドの部分が、上記オーバークラッド層３の屈折率（１．５０程度）よりも低い屈折率（１．４８程度）を有する第２のオーバークラッド層で形成されている。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００２６】
この第２の実施の形態では、発光素子４に接続されるコア２を分岐させた二つの円弧状部分２ｐ，２ｑが、上記第２のオーバークラッド層で被覆されている。そして、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑと上記第２のオーバークラッド層との屈折率の差（０．０３程度）は、上記第１の実施の形態における上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑとエアークラッドとの屈折率の差（０．５１程度）よりも小さいものの、図６に示す従来の位置センサにおけるコア１２の二つの円弧状部分１２ｔ，１２ｕとオーバークラッド層１３との屈折率の差（０．０１程度）よりも大きくなっている。そのため、この第２の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくすることにより、位置センサの省スペース化を図ることができる。
【００２７】
本発明の位置センサの第３の実施の形態は、図１（ａ），（ｂ）に示す上記第１の実施の形態において、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑが形成されているアンダークラッド層の部分が、それ以外のアンダークラッド層１の屈折率（１．５０程度）よりも低い屈折率（１．４８程度）を有する第２のアンダークラッド層となっている。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００２８】
この第３の実施の形態では、発光素子４に接続されるコア２を分岐させた二つの円弧状部分２ｐ，２ｑが、上記第２のアンダークラッド層の表面に形成されているとともに、露呈している（エアークラッドで被覆されている）。そして、その第２のアンダークラッド層と上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑとの屈折率の差（０．０３程度）は、上記第１の実施の形態におけるアンダークラッド層１と上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑとの屈折率の差（０．０１程度）よりも大きくなっている。それにより、この第３の実施の形態では、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑを伝播する光がより一層漏れにくくなっている。そのため、この第３の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくすることにより、位置センサの省スペース化を図ることができる。
【００２９】
本発明の位置センサの第４の実施の形態は、上記第３の実施の形態において、発光素子４に接続されるコア２を分岐させた二つの円弧状部分２ｐ，２ｑが、上記第２の実施の形態における低屈折率の第２のオーバークラッド層で被覆されている。それ以外の部分は、上記第３の実施の形態と同様である。
【００３０】
この第４の実施の形態では、発光素子４に接続されるコア２を分岐させた二つの円弧状部分２ｐ，２ｑが、上記第３の実施の形態における低屈折率の第２のアンダークラッド層の表面に形成されているとともに、上記第２の実施の形態における低屈折率の第２のオーバークラッド層で被覆されている。そして、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑと上記第２のアンダークラッド層および上記第２のオーバークラッド層との屈折率の差（０．０３程度）は、図６に示す従来の位置センサにおけるコア１２の二つの円弧状部分１２ｔ，１２ｕとアンダークラッド層１１およびオーバークラッド層１３との屈折率の差（０．０１程度）よりも大きくなっている。それにより、この第４の実施の形態では、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑを伝播する光がより一層漏れにくくなっている。そのため、この第４の実施の形態でも、上記第３の実施の形態と同様、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくすることにより、位置センサの省スペース化を図ることができる。
【００３１】
本発明の位置センサの第５の実施の形態は、図１（ａ），（ｂ）に示す上記第１の実施の形態において、発光素子４から上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑまでが、オーバークラッド層３で被覆されておらず、露呈している（エアークラッドで被覆されている）。それ以外の部分は、上記第１の実施の形態と同様である。
【００３２】
この第５の実施の形態では、発光素子４から上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑを伝播する光が漏れにくくなっている。そのため、この第５の実施の形態でも、上記第１の実施の形態と同様、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくすることにより、位置センサの省スペース化を図ることができる。
【００３３】
本発明の位置センサの第６の実施の形態は、上記第５の実施の形態において、発光素子４から上記二つの円弧状部分２ｐ，２ｑまでのコア２が形成されているアンダークラッド層の部分が、上記第３の実施の形態における低屈折率の第２のアンダークラッド層となっている。それ以外の部分は、上記第５の実施の形態と同様である。
【００３４】
この第６の実施の形態では、発光素子４から上記二つの円弧状部分２ｐ，２ｑまでのコア２が、上記第３の実施の形態における低屈折率の上記第２のアンダークラッド層の表面に形成されているとともに、露呈している（エアークラッドで被覆されている）。そして、その第２のアンダークラッド層と上記発光素子４から上記二つの円弧状部分２ｐ，２ｑまでのコア２との屈折率の差（０．０３程度）は、上記第５の実施の形態におけるアンダークラッド層１と上記発光素子４から上記二つの円弧状部分２ｐ，２ｑまでのコア２との屈折率の差（０．０１程度）よりも大きくなっている。それにより、この第６の実施の形態では、上記発光素子４から上記二つの円弧状部分２ｐ，２ｑまでのコア２を伝播する光がより一層漏れにくくなっている。そのため、この第６の実施の形態でも、上記第５の実施の形態と同様、上記コア２の二つの円弧状部分２ｐ，２ｑの曲げ半径を小さくすることにより、位置センサの省スペース化を図ることができる。
【００３５】
なお、上記各実施の形態では、コアパターン部材の外周部分のうち、コアの曲げ部分を含む一部分を被覆するクラッド層について述べたが、コアパターン部材の外周部分全体を被覆するクラッド層についても、上記各実施の形態と同様にしてもよい。
【００３６】
また、上記各実施の形態では、発光素子４および受光素子５を１個ずつ用い、それらを光導波路Ｗの四角形状の一辺に配置したが、他でもよく、例えば、図２に平面図で示すように、発光素子４および受光素子５を２個ずつ用い、それらを光導波路Ｗの四角形状の一辺（図２では下端辺）に配置してもよい。なお、図２は、第１の実施の形態〔図１（ａ）〕に相当する形態を図示している。
【００３７】
すなわち、２個の発光素子４のうち１個（図２では左端）の発光素子４に接続されるコア２は、格子状部分２Ａの一側面（図２では左側面）に沿って、その格子状部分２Ａの一角部（図２では左上角部）まで延び、その先端から逆Ｕ字状に曲げられて（符号２ｒ）延び、格子状部分２Ａの横方向の各コア２に分岐されている。そして、そのコア２は、格子状部分２Ａを経て、２個の受光素子５のうち１個（図２では右側）の受光素子５に至っている。
【００３８】
残りの１個（図２では右端）の発光素子４に接続されるコア２は、格子状部分２Ａの他の側面（図２では右側面）に沿って、その格子状部分２Ａの他の角部（図２では右上角部）まで延び、その先端から９０°（図２では左に９０°）曲げられて（符号２ｓ）延び、格子状部分２Ａの縦方向の各コア２に分岐されている。そして、そのコア２は、格子状部分２Ａを経て、残りの１個（図２では左側）の受光素子５に至っている。
【００３９】
そして、上記コア２の逆Ｕ字状の曲げ部分２ｒおよび９０°の曲げ部分２ｓを被覆するクラッド層について、上記各実施の形態と同様にしてもよい。それにより、上記逆Ｕ字状の曲げ部分２ｒおよび９０°の曲げ部分２ｓの曲げ半径を小さくし、位置センサの省スペース化を図ることができる。
【００４０】
また、上記各実施の形態では、光導波路Ｗの断面構造を、図１（ｂ）に示すものとしたが、他でもよく、例えば、図３に断面図で示すように、図１（ｂ）に示すものを上下逆さまにした構造のものとしてもよい。すなわち、その光導波路Ｗは、シート状のアンダークラッド層１の表面部分に、コア２が埋設されて、上記アンダークラッド層１の表面とコア２の頂面とが面一に形成され、それらアンダークラッド層１の表面とコア２の頂面とを被覆した状態で、シート状のオーバークラッド層３が形成されたものとなっている。そして、コアパターン部材の外周部分のコアの曲げ部分を被覆するクラッド層について、上記各実施の形態と同様にしてもよい。
【００４１】
さらに、上記各実施の形態において、格子状部分２Ａのコア２の各交差部は、通常、図４（ａ）に拡大平面図で示すように、交差する４方向の全てが連続した状態に形成されているが、他でもよい。例えば、図４（ｂ）に示すように、交差する１方向のみが、隙間Ｇにより分断され、不連続になっているものでもよい。上記隙間Ｇは、アンダークラッド層１またはオーバークラッド層３の形成材料で形成されている。その隙間Ｇの幅ｄは、０（零）を超え（隙間Ｇが形成されていればよく）、通常、２０μｍ以下に設定される。それと同様に、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、交差する２方向〔図４（ｃ）は対向する２方向、図４（ｄ）は隣り合う２方向〕が不連続になっているものでもよいし、図４（ｅ）に示すように、交差する３方向が不連続になっているものでもよいし、図４（ｆ）に示すように、交差する４方向の全てが不連続になっているものでもよい。さらに、図４（ａ）〜（ｆ）に示す上記交差部のうちの２種類以上の交差部を備えた格子状としてもよい。すなわち、本発明において、複数の線状のコア２により形成される「格子状」とは、一部ないし全部の交差部が上記のように形成されているものを含む意味である。
【００４２】
なかでも、図４（ｂ）〜（ｆ）に示すように、交差する少なくとも１方向を不連続とすると、光の交差損失を低減させることができる。すなわち、図５（ａ）に示すように、交差する４方向の全てが連続した交差部では、その交差する１方向〔図５（ａ）では上方向〕に注目すると、交差部に入射する光の一部は、その光が進んできたコア２と直交するコア２の壁面２ａに到達し、その壁面での反射角度が大きいことから、コア２を透過する〔図５（ａ）の二点鎖線の矢印参照〕。このような光の透過が、交差する上記と反対側の方向〔図５（ａ）では下方向〕でも発生する。これに対し、図５（ｂ）に示すように、交差する１方向〔図５（ｂ）では上方向〕が隙間Ｇにより不連続になっていると、上記隙間Ｇとコア２との界面が形成され、図５（ａ）においてコア２を透過する光の一部は、上記界面での反射角度が小さくなることから、透過することなく、その界面で反射し、コア２を進み続ける〔図５（ｂ）の二点鎖線の矢印参照〕。このことから、先に述べたように、交差する少なくとも１方向を不連続とすると、光の交差損失を低減させることができるのである。その結果、ペン先等による押圧位置の検知感度を高めることができる。
【００４３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。但し、本発明は、実施例に限定されるわけではない。
【実施例】
【００４４】
〔実施例１〕
〔アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料〕
成分ａ：エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＹＬ７４１０）６０重量部。
成分ｂ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）４０重量部。
成分ｃ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ１０１Ａ）４重量部。
これら成分ａ〜ｃを混合することにより、アンダークラッド層およびオーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００４５】
〔コアの形成材料〕
成分ｄ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）９０重量部。
成分ｅ：エポキシ樹脂（三菱化学社製、エピコート１００２）１０重量部。
成分ｆ：光酸発生剤（ＡＤＥＫＡ社製、ＳＰ１７０）１重量部。
成分ｇ：乳酸エチル（和光純薬工業社製、溶剤）５０重量部。
これら成分ｄ〜ｇを混合することにより、コアの形成材料を調製した。
【００４６】
〔光導波路の作製〕
まず、上記アンダークラッド層の形成材料を用いて、スピンコート法により、略四角形状のアンダークラッド層を形成した。このアンダークラッド層の厚みは２５μｍとした。弾性率は２４０ＭＰａ、屈折率は１．５０であった。なお、弾性率の測定は、粘弾性測定装置（TA instruments Japan Inc. 社製、ＲＳＡ３）を用いた。
【００４７】
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用いて、フォトリソグラフィ法により、複数の線状のコアからなる格子状部分と外周部分とを備えたシート状のコアパターン部材を形成した〔図１（ａ）参照〕。このコアパターン部材の外周部分において、発光素子に接続するコアの分岐部分である二つの円弧状部分は、曲げ半径を５ｍｍとした。上記格子状部分（入力領域）の寸法は、縦２１０ｍｍ×横２９７ｍｍとした。また、上記コアの幅は１００μｍ、厚みは５０μｍ、格子状部分における隣り合う平行な線状のコアとコアとの間の隙間の幅は５００μｍとした。弾性率は１．５８ＧＰａ、屈折率は１．５１であった。
【００４８】
つぎに、上記コアの二つの円弧状部分を除くコアパターン部材を被覆するように、上記アンダークラッド層の表面に、上記オーバークラッド層の形成材料を用いて、フォトリソグラフィ法により、オーバークラッド層を形成した。このオーバークラッド層の厚み（コアの表面からの厚み）は４０μｍとした。上記コアの二つの円弧状部分は、露呈させた〔エアークラッド（屈折率１．００）で被覆した〕。弾性率は２４０ＭＰａ、屈折率は１．５０であった。このようにして、略四角形シート状の光導波路を作製した。
【００４９】
〔位置センサの作製〕
上記コアパターン部材の外周部分のコアの一端面に、発光素子（Optowell社製、XH85-S0603-2s ）を接続し、それの他端面に、受光素子（浜松ホトニクス社製、s10226）を接続した。
【００５０】
〔実施例２〕
上記実施例１において、エアークラッドの部分を、上記オーバークラッド層の屈折率（１．５０）よりも低い屈折率（１．４８）を有する第２のオーバークラッド層で形成した。その第２のオーバークラッド層の形成材料を下記に示す。それ以外の部分は、上記実施例１と同様とした。
【００５１】
〔第２のオーバークラッド層の形成材料〕
成分ｈ：エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＹＬ７４１０）８０重量部。
成分ｉ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、２０２１Ｐ）２０重量部。
成分ｊ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ１０１Ａ）４重量部。
これら成分ｈ〜ｊを混合することにより、第２のオーバークラッド層の形成材料を調製した。
【００５２】
〔比較例〕
上記実施例１において、発光素子に接続するコアの分岐部分である二つの円弧状部分の曲げ半径を１０ｍｍとした。そして、コアパターン部材の全体を被覆するように、上記アンダークラッド層の表面に、上記オーバークラッド層で被覆した（図６参照）。それ以外の部分は、上記実施例１と同様とした。
【００５３】
上記実施例１，２および比較例では、いずれも、適正な光伝播がなされ、押圧位置を検知することができた。しかし、上記比較例において、コアの二つの円弧状部分の曲げ半径を上記１０ｍｍよりも小さくすると、適正な光伝播がなされず、押圧位置を適正に検知することができなかった。その原因は、上記コアの二つの円弧状部分での光の漏れであることがわかった。
【００５４】
上記結果から、実施例１，２の位置センサは、比較例の位置センサと比較して、上記コアの二つの円弧状部分の曲げ半径を小さくでき、省スペース化を図れることがわかる。
【００５５】
なお、一般的には、コアとクラッドとの屈折率の差が大きいほど、コアの曲げ半径を小さくすることができる。しかし、上記実施例２（上記屈折率の差０．０３）では、上記実施例１（上記屈折率の差０．５１）よりも、上記屈折率の差が小さいものの、上記曲げ半径５ｍｍであれば、その曲げを可能としている。すなわち、上記実施例１では、上記曲げ半径をさらに小さくすることも可能である。
【００５６】
また、上記実施例１，２では、発光素子および受光素子を１個ずつ用いたが、図２に示すように、２個ずつ用いたものでも、上記実施例１，２と同様の傾向を示す結果が得られた。
【００５７】
さらに、上記実施例１，２では、光導波路を図１（ｂ）に断面図で示すものとしたが、光導波路を図３に断面図で示すものとしても、上記実施例１，２と同様の傾向を示す結果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明の位置センサは、省スペース化を図る場合に利用可能である。
【符号の説明】
【００５９】
Ｗ  光導波路
１  アンダークラッド層
２  コア
２Ａ  格子状部分
２Ｂ  外周部分
２ｐ，２ｑ  円弧状部分
３  オーバークラッド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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