(57)【要約】【課題】押圧位置の検知感度の向上および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の外周に沿っ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とで挟持したシート状の光導波路Ｗを有し、上記コアパターン部材の格子状部分２Ａに対応するオーバークラッド層３の表面部分が入力領域３Ａとなっている。そして、上記コアパターン部材の外周部分２Ｂに対応する光導波路Ｗの周縁部分Ｆの少なくとも一部が、光導波路Ｗの裏面側に折り曲げられている。また、屈折率が、オーバークラッド層３，アンダークラッド層１，コア２の順で大きくなるように設定されている。【選択図】図２
2016045772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状のコアからなる格子状部分と、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っ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、アンダークラッド層とオーバークラッド層とで挟持したシート状の光導波路と、上記外周部分のコアの一端面に接続された発光素子と、上記外周部分のコアの他端面に接続された受光素子とを備え、上記発光素子で発光された光が、上記光導波路のコアを経て、上記受光素子で受光され、上記コアパターン部材の格子状部分に対応する上記オーバー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、上記コアパターン部材の外周部分に対応する光導波路の周縁部分の少なくとも一部が、上記アンダークラッド層を内側にし、上記オーバークラッド層を外側にした状態で、光導波路の裏面側に折り曲げられており、かつ、下記の（Ａ）および（Ｂ）の構成を有することを特徴とする位置センサ。
（Ａ）上記コアの弾性率が、上記アンダークラッド層の弾性率および上記オーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定され、上記オーバークラッド層の表面の押圧状態で、その押圧方向のコアの断面の変形率が、オーバークラッド層およびアンダークラッド層の断面の変形率よりも小さくなるようになっているとともに、上記押圧部分のコアが上記アンダークラッド層に沈むように曲がるようになっている構成。
（Ｂ）上記コアの屈折率と上記オーバークラッド層の屈折率との差の方が、上記コアの屈折率と上記アンダークラッド層の屈折率との差よりも大きく設定され、上記押圧部分では、上記コアの中を伝播する光が上記アンダークラッド層に漏れ易くなっていて、押圧による上記コアの光伝播量の変化が増加するようになっているとともに、上記折り曲げ部分では、上記コアの中を伝播する光がオーバークラッド層に漏れ難くなっている構成。
【請求項２】
上記折り曲げられた部分の先端が、上記入力領域に対応する光導波路の裏面側に位置決めされている請求項１記載の位置センサ。
【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８（ａ）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、複数の線状の光路用のコア１２を縦横に配置してなる格子状部分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とを備えている。そして、上記コア１２の弾性率が、上記アンダークラッド層１１の弾性率および上記オーバークラッド層１３の弾性率よりも大きく設定されている。また、上記コアパターン部材の外周部分１２Ｂのコア１２の一端面に、発光素子１４が接続され、それの他端面に、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、コア１２の中を、その発光素子１４に接続された外周部分１２Ｂから格子状部分１２Ａを経て反対側の外周部分１２Ｂを通り、上記受光素子１５で受光されるようになっている。また、上記コアパターン部材の格子状部分１２Ａに対応するオーバークラッド層１３の表面部分〔図８（ａ）の中央に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、図８（ｂ）に示すように、上記位置センサを、例えばテーブル等の平面台３０の上に載置した状態で、上記格子状部分１２Ａに対応する上記入力領域１３Ａを、入力用のペン先１０で押圧することが行われる。それにより、その押圧方向の断面では、弾性率の小さいオーバークラッド層１３とアンダークラッド層１１とがつぶれるように変形し、弾性率の大きいコア１２は、殆どつぶれることなく（断面積を保持したまま）、上記ペン先１０に沿って、アンダークラッド層１１に沈むように曲がる。そして、そのコア１２の中を伝播する光は、曲がったコア１２の外側にあるアンダークラッド層１１に漏れる〔図８（ｂ）の二点鎖線の矢印参照〕。そのため、上記押圧部分のコア１２では、受光素子１５での光の検出レベルが低下し、その検出レベルの低下から、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アンダークラッド層およびオーバークラッド層に漏れ難くなっている。そして、コアからの光の漏れ難さがアンダークラッド層に対してもオーバークラッド層に対しても等しくなるようにして光導波路としての光伝播性を均一にする観点から、アンダークラッド層の屈折率とオーバークラッド層の屈折率とを同じにすること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】
上記位置センサでは、押圧位置の検知感度を高めることが求められている。
【０００７】
また、上記位置センサは、上記コアパターン部材の外周部分１２Ｂをアンダークラッド層１１の側縁部とオーバークラッド層１３の側縁部とで挟持した、光導波路Ｗ１の周縁部分（額縁部分）Ｆ１を有している。すなわち、上記位置センサは、上記入力領域１３Ａの周りに形成されている上記周縁部分Ｆ１の存在により、入力領域１３Ａよりも広いスペースを要するものとなっている。そして、上記位置センサの入力領域１３Ａを広くしたり、入力領域１３Ａにおける押圧位置の検知精度を向上させたりする場合、コア１２の本数を多くする必要があり、その分、上記周縁部分Ｆ１の幅も広くする必要がある。そのため、上記位置センサは、さらに広いスペースを要するものとなる。その点で改良の余地がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、押圧位置の検知感度の向上および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】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明の位置センサは、複数の線状のコアからなる格子状部分と、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っ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、アンダークラッド層とオーバークラッド層とで挟持したシート状の光導波路と、上記外周部分のコアの一端面に接続された発光素子と、上記外周部分のコアの他端面に接続された受光素子とを備え、上記発光素子で発光された光が、上記光導波路のコアを経て、上記受光素子で受光され、上記コアパターン部材の格子状部分に対応する上記オーバー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、上記コアパターン部材の外周部分に対応する光導波路の周縁部分の少なくとも一部が、上記アンダークラッド層を内側にし、上記オーバークラッド層を外側にした状態で、光導波路の裏面側に折り曲げられており、かつ、下記の（Ａ）および（Ｂ）の構成を有している。
（Ａ）上記コアの弾性率が、上記アンダークラッド層の弾性率および上記オーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定され、上記オーバークラッド層の表面の押圧状態で、その押圧方向のコアの断面の変形率が、オーバークラッド層およびアンダークラッド層の断面の変形率よりも小さくなるようになっているとともに、上記押圧部分のコアが上記アンダークラッド層に沈むように曲がるようになっている構成。
（Ｂ）上記コアの屈折率と上記オーバークラッド層の屈折率との差の方が、上記コアの屈折率と上記アンダークラッド層の屈折率との差よりも大きく設定され、上記押圧部分では、上記コアの中を伝播する光が上記アンダークラッド層に漏れ易くなっていて、押圧による上記コアの光伝播量の変化が増加するようになっているとともに、上記折り曲げ部分では、上記コアの中を伝播する光がオーバークラッド層に漏れ難くなっている構成。
【００１０】
なお、本発明において、「変形率」とは、押圧方向における、コア，オーバークラッド層およびアンダークラッド層の押圧前の各厚みに対する、押圧時の各厚みの変化量の割合をいう。
【００１１】
本発明者らは、押圧位置の検知感度を高めるべく、押圧部分のコアからの光の漏れに着目し、研究を重ねた。すなわち、先の背景技術で述べたように、コアの弾性率がアンダークラッド層の弾性率およびオーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定されている光導波路では、押圧部分のコアは、殆どつぶれることなく（断面積を保持したまま）、アンダークラッド層に沈むように曲がり、そのコアの中を伝播する光は、曲がったコアの外側にあるアンダークラッド層に漏れる。そこで、本発明者らは、上記研究の過程で、押圧部分のコアから光を漏れ易くし、押圧によるコアの光伝播量の変化を増加させることにより、押圧位置の検知感度を高めることを着想した。そのために、コアの屈折率と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（アンダークラッド層の屈折率とオーバークラッド層の屈折率は同じ）との差を小さくした。
【００１２】
しかしながら、省スペース化を図るために、光導波路の周縁部分の少なくとも一部を、アンダークラッド層を内側にし、オーバークラッド層を外側にした状態で、光導波路の裏面側に折り曲げると、今度は、その折り曲げ部分（曲面部分）のコアから光が外側のオーバークラッド層に漏れ易くなる。そのため、コアの光伝播量が減少し、受光素子での伝播光の検出が困難となる。
【００１３】
逆に、上記屈折率の差を大きくし、折り曲げ部分のコアから光が漏れ難くすると、今度は、押圧部分のコアからも光が漏れ難くなり、押圧位置の検知感度が低下する。
【００１４】
そこで、本発明者らは、コアの中の光が、押圧部分では曲がったコアの外側にあるアンダークラッド層に漏れ、折り曲げ部分では外側のオーバークラッド層に漏れることに着目し、研究を続けた。そして、従来の技術常識を打破し、コアの屈折率とオーバークラッド層の屈折率との差の方が、コアの屈折率とアンダークラッド層の屈折率との差よりも大きくなるように設定した。すると、押圧部分では、コアの中の光がアンダークラッド層に漏れ易くなって、押圧によるコアの光伝播量の変化が増加するとともに、折り曲げ部分では、コアの中の光がオーバークラッド層に漏れ難くなることを突き止めた。すなわち、上記屈折率の差により、押圧位置の検知感度を高めることができるとともに、光導波路の周縁部分の少なくとも一部を光導波路の裏面側に折り曲げて省スペース化を図ることができることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の位置センサは、コアが、格子状部分と、その外周に沿った状態で配置された外周部分とにパターン形成されており、そのコアパターン部材の格子状部分に対応するオーバークラッド層の表面部分が入力領域となっている。また、上記コアパターン部材の外周部分に対応する光導波路の周縁部分の少なくとも一部が、アンダークラッド層を内側にし、オーバークラッド層を外側にした状態で、光導波路の裏面側に折り曲げられている。さらに、上記コアの弾性率が、上記アンダークラッド層の弾性率および上記オーバークラッド層の弾性率よりも大きく設定されている。そして、コアの屈折率とオーバークラッド層の屈折率との差の方が、コアの屈折率とアンダークラッド層の屈折率との差よりも大きく設定されている。それにより、押圧部分では、コアの中を伝播する光がアンダークラッド層に漏れ易くなっていて、押圧によるコアの光伝播量の変化が増加するとともに、上記折り曲げ部分では、コアの中を伝播する光がオーバークラッド層に漏れ難くなっている。そのため、本発明の位置センサは、押圧位置の検知感度を向上させることができるとともに、上記折り曲げられた周縁部分の分だけ、省スペース化を図ることができる。
【００１６】
特に、上記折り曲げられた部分の先端が、上記入力領域に対応する光導波路の裏面側に位置決めされている場合には、位置センサの厚みを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の位置センサの一実施の形態を模式的に示す平面図である。
【図２】（ａ）は、上記位置センサの作製過程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り、（ｃ）は、その側縁部分の拡大断面図である。
【図３】ペン先により押圧された上記位置センサの状態を模式的に示す拡大断面図である。
【図４】本発明の位置センサの他の実施の形態を模式的に示す側縁部分の拡大断面図である。
【図５】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６】（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７】（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８】（ａ）は、従来の位置センサを模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、ペン先により押圧された従来の位置センサの状態を模式的に示す拡大断面図である。
【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は、本発明の位置センサの一実施の形態を示す平面図である。この実施の形態の位置センサは、図２（ａ）に平面図で示す略四角形シート状の光導波路Ｗの３個所〔図２（ａ）では左右両側と下側〕の周縁部分Ｆを、その光導波路Ｗの裏面側に折り曲げたものとなっている。それにより、上記位置センサの省スペース化を図っている。なお、図２（ａ）において、上記周縁部分Ｆの二点鎖線で示す３個所の部分が、上記折り曲げにより、上記光導波路Ｗの裏面側に隠れ、平面視で見えなくなった部分である。
【００２０】
すなわち、この実施の形態の位置センサは、図２（ａ）に示すように、略四角形シート状の光導波路Ｗと、この光導波路Ｗの隣り合う二つの角部に配置された２個の発光素子４と、その光導波路Ｗの残りの二つの角部に配置された２個の受光素子５とを備えている。上記光導波路Ｗの表面中央の長方形部分〔図２（ａ）において一点鎖線で示す四角形部分〕は、入力領域３Ａとなっており、図２（ｂ）（位置センサの中央部分の拡大断面図）に示すように、その入力領域３Ａに対応する光導波路Ｗの裏面部分に、電気回路基板Ｅが設けられている。そして、上記入力領域３Ａの周りの、光導波路Ｗの４個所の周縁部分（額縁部分）Ｆのうち、上記３個所〔図２（ａ）の左右両側と下側〕の周縁部分Ｆが、図２（ｃ）（位置センサの側縁部分の拡大断面図）に示すように、折り曲げられている。その折り曲げられた上記周縁部分Ｆの先端部は、上記電気回路基板Ｅの電気回路形成面〔上記光導波路Ｗと反対側の面：図２（ｃ）では下面〕に当接され、上記発光素子４および受光素子５は、上記電気回路基板Ｅの電気回路形成面に実装されている。なお、この実施の形態では、折り曲げられていない１個所〔図１，図２（ａ）では上側〕の周縁部分Ｆは、予め幅を狭く形成し、折り曲げる必要がないようにしている。
【００２１】
より詳しく説明すると、上記光導波路Ｗは、略四角形シート状のアンダークラッド層１の表面に、複数の線状の光路用のコア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の外周に沿っ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が形成され、そのコアパターン部材を被覆した状態で、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が形成されたものとなっている。そして、上記コアパターン部材の格子状部分２Ａに対応するオーバークラッド層３の表面部分が、上記入力領域３Ａとなっている。また、上記コアパターン部材の外周部分２Ｂをアンダークラッド層１の側縁部とオーバークラッド層３の側縁部とで挟持した部分が、上記光導波路Ｗの周縁部分（額縁部分）Ｆとなっている。なお、図１，図２（ａ）では、コア２を鎖線で示しており、鎖線の太さがコア２の太さを示している。また、図１，図２（ａ）では、コア２の数を略して図示している。そして、図１，図２（ａ）の矢印は、光の進む方向を示している。
【００２２】
また、上記光導波路Ｗでは、上記コア２の弾性率が、上記アンダークラッド層１の弾性率および上記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。各弾性率は、例えば、コア２の弾性率が、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の弾性率が、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の弾性率が、０．１ＭＰａ以上１ＧＰａ以下の範囲内に設定されることが好ましい。
【００２３】
上記弾性率の大小関係により、入力の際に、上記入力領域３Ａに、直接または樹脂フィルムや紙等を介して、例えば入力用のペンで文字等を書くと、先の背景技術で述べたが、図３に断面図で示すように、そのペン先１０による押圧の方向の断面では、弾性率の小さいオーバークラッド層３とアンダークラッド層１とがつぶれるように変形し、弾性率の大きいコア２は、殆どつぶれることなく（断面積を保持したまま）、ペン先１０に沿って、アンダークラッド層１に沈むように曲がる。そして、そのコア２の中を伝播する光は、曲がったコア２の外側にあるアンダークラッド層１に漏れる（図３の二点鎖線の矢印参照）。そのため、押圧部分のコア２では、受光素子５での光の検出レベルが低下し、その検出レベルの低下から、押圧位置を検知できるようになっている。
【００２４】
ここで、この実施の形態では、屈折率が、オーバークラッド層３，アンダークラッド層１，コア２の順で大きくなるように設定されている。すなわち、上記コア２の屈折率と上記オーバークラッド層３の屈折率との差の方が、上記コア２の屈折率と上記アンダークラッド層１の屈折率との差よりも大きく設定されている。例えば、上記コア２の屈折率は、１．００２〜１．７００の範囲内に設定され、上記オーバークラッド層３の屈折率は、１．０００〜１．６９８の範囲内に設定され、上記アンダークラッド層１の屈折率は、１．００１〜１．６９９の範囲内に設定される。そして、上記コア２の屈折率と上記オーバークラッド層３の屈折率との差は、０．００５以上０．６以下の範囲内に設定されることが好ましい。
【００２５】
上記屈折率の差により、上記押圧部分では、上記コア２の中を伝播する光が上記アンダークラッド層１に漏れ易くなり、受光素子５での光の検出レベルがより低下することから、その低下度合いがより明確になり、押圧位置の検知感度を高めることができる。
【００２６】
さらに、上記屈折率の差により、上記光導波路Ｗの折り曲げ部分（曲面部分）では、上記コア２の中を伝播する光が外側の上記オーバークラッド層３に漏れ難くなっている。そのため、発光素子４からの光を確実にコアパターン部材の格子状部分２Ａに伝播させることができるとともに、その格子状部分２Ａを伝播する光を確実に受光素子５に到達させることができる。それにより、押圧位置を適正に検知することができる。
【００２７】
また、この実施の形態では、上記コアパターン部材の格子状部分２Ａの縦方向のコア２が延設された外周部分２Ｂのコア２の一端面に、一つの発光素子４が接続され、それの他端面に、一つの受光素子５が接続されており、上記格子状部分２Ａの横方向のコア２が延設された外周部分２Ｂのコア２の一端面に、もう一つの発光素子４が接続され、それの他端面に、もう一つの受光素子５が接続されている。そして、上記発光素子４から発光された光は、コア２の中を、その発光素子４に接続された外周部分２Ｂから格子状部分２Ａを経て反対側の外周部分２Ｂを通り、上記受光素子５で受光されるようになっている。
【００２８】
このように、格子状部分２Ａの縦方向と横方向の２方向（ＸＹ方向）それぞれに発光素子４および受光素子５を接続することにより、それら２方向を別々に制御することができ、入力領域３Ａにおける押圧位置（ＸＹ座標）の検知精度を向上させることができる。さらに、先に述べたように、上記略四角形シート状の光導波路Ｗの各角部に、上記発光素子４または受光素子５が配置されているため、発光素子４から格子状部分２Ａまでの光伝播距離、および格子状部分２Ａからの受光素子５までの光伝播距離を短くすることができ、光伝播効率を向上させることができる。
【００２９】
また、先に述べたように〔図２（ｃ）参照〕、前記電気回路基板Ｅは、上記入力領域３Ａに対応する光導波路Ｗのアンダークラッド層１の裏面（コア形成面と反対側の面）部分に設けられている。そして、上記折り曲げられた光導波路Ｗの周縁部分Ｆの先端部は、上記電気回路基板Ｅの電気回路形成面〔上記アンダークラッド層１と反対側の面：図２（ｃ）では下面〕に当接され、上記発光素子４および受光素子５は、上記電気回路基板Ｅの電気回路形成面に実装されている。ここで、上記電気回路基板Ｅの厚みは、例えば、１〜１０ｍｍの範囲内に設定され、上記折り曲げ部分の折り曲げ半径（内径）Ｒは、例えば、０．５〜５ｍｍの範囲内に設定される。この折り曲げ半径Ｒが小さ過ぎると、その折り曲げ部分での光伝播効率が低下する傾向にあり、大き過ぎると、上記入力領域３Ａの周りに突出する上記折り曲げ部分の突出幅（額縁幅）Ｔが大きくなり、位置センサの省スペース化の効果が低下する傾向にある。
【００３０】
上記位置センサの製法は、まず、光導波路Ｗと電気回路基板Ｅとを個別に作製する。ついで、上記電気回路基板Ｅの電気回路形成面と反対側の面に、上記入力領域３Ａに対応する光導波路Ｗのアンダークラッド層１の裏面部分を当接させる。つぎに、上記光導波路Ｗのコア２の端面に、上記発光素子４および受光素子５を接続する。そして、上記光導波路Ｗの周縁部分Ｆを、その周縁部分Ｆのコア２に対して直角に折り曲げ、その折り曲げた上記周縁部分Ｆの先端部を上記電気回路基板Ｅの電気回路形成面に当接させるとともに、上記発光素子４および受光素子５を上記電気回路形成面に実装する。このようにして、上記位置センサを得ることができる。
【００３１】
上記アンダークラッド層１，コア２およびオーバークラッド層３の形成材料としては、感光性樹脂，熱硬化性樹脂等があげられ、その形成材料に応じた製法により、光導波路Ｗを作製することができる。上記弾性率および屈折率の調整は、例えば、各形成材料の種類の選択や組成比率を調整して行うことができる。また、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。
【００３２】
図４は、本発明の位置センサの他の実施の形態の側縁部分を拡大して示す断面図である。この実施の形態では、図１，図２（ａ）〜（ｃ）に示す上記実施の形態において、光導波路Ｗの周縁部分Ｆの折り曲げ部分が、光導波路Ｗの裏面側に９０°折り曲げられたものとなっている。それに対応して、電気回路基板Ｅも９０°折り曲げたものを用いている。それ以外の部分は、図１，図２（ａ）〜（ｃ）に示す上記実施の形態と同様であり、同様の部分には、同じ符号を付している。
【００３３】
この実施の形態でも、図１，図２（ａ）〜（ｃ）に示す上記実施の形態と同様、押圧位置の検知感度を高めることができるとともに、位置センサの平面視での省スペース化を図ることができる。また、この実施の形態の位置センサは、上記９０°折り曲げた部分の内側に沿う、机等の角部に設置することができる。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、光導波路Ｗの断面構造を、図２（ｂ）に示すものとしたが、他でもよく、例えば、図５に断面図で示すように、図２（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。
【００３５】
また、上記各実施の形態では、光導波路Ｗの４個所の周縁部分Ｆのうち３個所を折り曲げたが、他でもよく、例えば、４個所全てを折り曲げてもよいし、２個所を折り曲げてもよいし、１個所だけを折り曲げてもよい。
【００３６】
さらに、上記各実施の形態では、発光素子４および受光素子５をそれぞれ２個用いたが、他でもよく、例えば、それぞれ１個用いてもよいし、それぞれ３個以上用いてもよい。そして、上記実施の形態では、上記発光素子４または受光素子５を、略四角形シート状の光導波路Ｗの各角部に配置したが、他でもよく、例えば、発光素子４および受光素子５を全て、略四角形シート状の光導波路Ｗの同じ一端縁に配置してもよい。
【００３７】
また、上記各実施の形態において、格子状部分のコア２の各交差部は、通常、図６（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６（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６（ｃ），（ｄ）に示すように、交差する２方向〔図６（ｃ）は対向する２方向、図６（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６（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６（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６（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。
【００３８】
なかでも、図６（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７（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７（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７（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７（ａ）では下方向〕でも発生する。これに対し、図７（ｂ）に示すように、交差する１方向〔図７（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７（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７（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。
【００３９】
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】
【００４０】
〔実施例１〕
〔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）５０重量部。
成分ｂ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）５０重量部。
成分ｃ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ１０１Ａ）１重量部。
これら成分ａ〜ｃ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。
【００４１】
〔コアの形成材料〕
成分ｄ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）１００重量部。
成分ｅ：光酸発生剤（ＡＤＥＫＡ社製、ＳＰ１７０）１重量部。
成分ｆ：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〜ｆを混合することにより、コアの形成材料を調製した。
【００４２】
〔アンダークラッド層の形成材料〕
成分ｇ：エポキシ樹脂（三菱化学社製、ＹＬ７４１０）６０重量部。
成分ｈ：エポキシ樹脂（ダイセル社製、ＥＨＰＥ３１５０）４０重量部。
成分ｉ：光酸発生剤（サンアプロ社製、ＣＰＩ１０１Ａ）１重量部。
これら成分ｇ〜ｉを混合することにより、アンダークラッド層の形成材料を調製した。
【００４３】
〔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、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５０μｍとした。弾性率は０．２５ＧＰａ、屈折率は１．４９６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。
【００４４】
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。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１．５ＧＰａ、屈折率は１．５０６であった。
【００４５】
つぎに、上記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、スピンコート法により、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２５μｍとした。弾性率は０．２５ＧＰａ、屈折率は１．４８６であった。このようにして、シート状の光導波路を作製した。
【００４６】
〔位置センサの作製〕
片面に電気回路が形成された、上記入力領域と同寸法の電気回路基板を準備し、それの電気回路形成面と反対側の面に、上記入力領域に対応する光導波路のアンダークラッド層の裏面部分を当接させた。つぎに、上記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、上記外周部分のコアの他端面に、受光素子（浜松ホトニクス社製、s10226）を接続した。そして、光導波路の３個所の周縁部分を折り曲げ、上記電気回路基板の電気回路形成面に当接させるとともに、上記発光素子および受光素子を上記電気回路形成面に実装した。上記折り曲げは、入力領域の周りに突出する折り曲げ部分の突出幅が、両側の２個所で１０ｍｍ、その間の１個所で５ｍｍとなるようにし、また、折り曲げ半径が２ｍｍとなるようにした。この場合、折り曲げた上記３個所の周縁部分の幅は、両側の２個所が４７．５ｍｍ，３５．５ｍｍ、その間の１個所が６０．０ｍｍであった。
【００４７】
〔実施例２〜４および比較例１〜４〕
上記実施例１において、光導波路の各形成材料の種類や組成比率を変えることにより、下記の表１に示すように、弾性率および屈折率を変え、それらを実施例２〜４および比較例１〜４とした。
【００４８】
〔押圧位置の検知感度（減衰率）〕
上記各位置センサの入力領域の表面に、ボールペンのペン先（直径０．７ｍｍ）を荷重０．２５Ｎで押圧した。そして、上記受光素子での光の検出レベル（受光強度）を、上記荷重をかけない場合と、かけた場合とで測定し、その減衰率を下記の式（１）にしたがって算出した。その結果を下記の表１に示した。上記減衰率が大きいほど、押圧位置の検知感度が高いことを示している。
【００４９】
【数１】
2016045772.tif 000003
【００５０】
〔折り曲げ損失〕
上記実施例１〜４および比較例１〜４の各形成材料で、上記と同様にして線状の光導波路を作製した。そして、その線状の光導波路の長手方向中央部を、半径２ｍｍの棒体に１周巻き付け、その状態で、上記光導波路の一端から、上記発光素子から発光された光を入射させ、他端から出射し光を上記受光素子で受光した。そして、上記発光素子の発光強度（Ａ）と上記受光素子での受光強度（Ｂ）から、下記の式（２）にしたがって、損失値（α）を算出した。また、上記線状の光導波路を直線状にした状態で、上記と同様にして、受光強度（Ｃ）を測定し、下記の式（３）にしたがって、損失値（β）を算出した。そして、下記の式（４）にしたがって、折り曲げ損失（Ｄ）を算出した。その結果を下記の表１に示した。
【００５１】
【数２】
2016045772.tif 000004
【００５２】
【数３】
2016045772.tif 000005
【００５３】
【数４】
2016045772.tif 000006
【００５４】
【表１】
2016045772.tif 000007
【００５５】
上記表１の結果から、コアの屈折率とオーバークラッド層の屈折率との差の方が、コアの屈折率とアンダークラッド層の屈折率との差よりも大きく設定されている実施例１〜４では、押圧位置の検知感度が高くなっているとともに、折り曲げ損失が小さくなっていることがわかる。それに対し、上記のような屈折率の差に設定されていない比較例１〜４では、押圧位置の検知感度が低くなっているか、折り曲げ損失が大きくなっているか、その両方になっていることがわかる。
【００５６】
また、上記実施例１〜４では、光導波路を図２（ｂ）に断面図で示すものとしたが、光導波路を図５に断面図で示すものとしても、上記実施例１〜４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】
【００５７】
本発明の位置センサは、押圧位置の検知感度の向上および省スペース化を図る場合に利用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ  光導波路
Ｆ  周縁部分
１  アンダークラッド層
２  コア
２Ａ  格子状部分
２Ｂ  外周部分
３  オーバークラッド層
３Ａ  入力領域
【図１】
2016045772.tif 000008
【図２】
2016045772.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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