输入装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种具备光学位置检测单元的输入装置。
【背景技术】
[0002] 以往，提出了一种以光学方式探测按压位置的位置传感器(例如参照专利文献1)。 关于该位置传感器，通过将成为光路的多个线状的芯沿纵横方向配置并用包层覆盖这些芯 的周缘部来形成片状的光波导，使来自发光元件的光射入上述各芯的一个端面，并在各芯 的另一个端面利用受光元件来检测在各芯内传播过来的光。而且，当用手指等按压该片状 的位置传感器的表面的一部分时，该按压部分的芯被挤压(按压方向的芯的截面积变小）， 在该按压部分的芯中，上述受光元件的光的检测水平降低，因此能够探测出上述按压位置。
[0003] 专利文献1:日本特开平8-234895号公报
【发明内容】
[0004] 发明要解决的问题
[0005] 然而，当用笔等输入体在上述专利文献1的片状的位置传感器的表面输入文字等 时，根据情况，上述光波导有时会被该输入体的前端输入部(笔尖等)损伤。即，在上述光波 导中，为了使芯易于通过被按压而变形从而易于探测按压位置，有时将位于芯的上侧的上 包层的部分的厚度形成得薄(例如200μπι以下）。在该情况下，在被输入体的前端输入部按压 时，如果该按压力大于设定值(考虑人的平均按压力为1.5Ν左右而设定的值），则前端输入 部深陷到由线状的芯围成的包层的四边形部分中，由于该原因，有时在该包层部分发生断 裂，且该断裂扩展到周围的芯。另外，当在保持按压力大的状态下使前端输入部移动时，该 前端输入部被线状的芯钩挂，由于该原因，有时在该芯中发生断裂。当如这些情况那样在芯 中发生断裂时，光在芯内无法适当地传播，失去作为位置传感器的功能。
[0006] 本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种具备防止了由于输入体的 前端输入部的按压、移动而发生的芯的断裂的光波导的输入装置。
[0007] 用于解决问题的方案
[0008] 为了实现上述目的，本发明的输入装置具备:片状的光波导，其是利用片状的下包 层和上包层夹持以格子状形成的多个线状的芯而得到的；发光元件，其与该光波导的芯的 一个端面相连接；以及受光元件，其与所述芯的另一个端面相连接，其中，由所述发光元件 发出的光经由所述光波导的芯而被所述受光元件接收，将所述光波导的与格子状的芯部分 对应的上包层的表面部分作为输入区域，根据由于输入体的前端输入部按压该输入区域而 发生变化的芯的光传播量来确定输入体的前端输入部在该输入区域内的按压位置，该输入 装置构成为，在由线状的芯围成的部分设置有虚设图案，该虚设图案与所述芯一并被所述 片状的下包层和上包层夹持，将所述虚设图案的弹性模量和所述芯的弹性模量设定为所述 下包层的弹性模量和所述上包层的弹性模量以上，来防止由于所述前端输入部的按压而发 生的芯的断裂。
[0009]为了在用笔等输入体在输入装置中输入文字等时，即使将位于芯的上侧的上包层 的部分的厚度较薄地形成为200μηι以下、例如ΙΟμπι~100μπι也不会由于输入体的前端输入部 的按压、移动而在光波导的芯中发生断裂，本发明的发明人们对光波导的构造反复进行了 研究。在该研究过程中，进行以下构思并进一步反复进行了研究，该构思是:在由上述线状 的芯围成的部分设置与光传播无关的虚设图案，该虚设图案与芯一并被片状的下包层和上 包层夹持。其结果，查明了当将芯的弹性模量和虚设图案的弹性模量设定为下包层的弹性 模量和上包层的弹性模量以上时，即使用笔等输入体增大按压力地输入文字等，也由于设 置有上述虚设图案而该前端输入部（笔尖等）不会深陷。而且，发现在上包层和下包层中不 会发生断裂，在芯中也不会发生断裂。并且，发现即使使前端输入部保持原样地移动，也由 于设置有上述虚设图案而前端输入部不易被芯钩挂，在芯中不发生断裂，从而实现本发明。 [0010] 发明的效果
[0011] 本发明的输入装置在由格子状的芯中的线状的芯围成的部分设置有虚设图案，该 虚设图案与上述芯一并被上述片状的下包层和上包层夹持，将上述虚设图案的弹性模量和 上述芯的弹性模量设定为上述下包层的弹性模量和上述上包层的弹性模量以上。因此，即 使由线状的芯围成的部分通过输入体的前端输入部被施加强的按压力，也由于设置有上述 虚设图案而不会发生深陷那样的大的变形，在芯中不发生断裂。并且，即使使前端输入部在 施加强的按压力的状态下移动，也由于设置有上述虚设图案而前端输入部不易被芯钩挂， 在芯中不发生断裂。
[0012] 特别地，在将上述虚设图案的周侧面与面对该周侧面的上述芯的侧面之间的间隙 设定在1〇Μ?~300μηι的范围内的情况下，即使输入体的前端输入部特别细，也不会深陷到上 述间隙中，在芯中不发生断裂。
[0013] 另外，在上述光波导具有以下构造的情况下，该光波导的构造与由上述虚设图案 发挥的变形抑制作用相辅相成，从而易于探测输入体的前端输入部的按压位置，并且使书 写感觉良好，上述构造是：在下包层的表面部分埋设有芯和虚设图案，上述下包层的表面、 芯的顶面以及虚设图案的顶面形成在同一面上，以覆盖上述下包层的表面、芯的顶面以及 虚设图案的顶面的状态形成有上包层。
【附图说明】
[0014] 图1示意性地表示本发明的输入装置的一个实施方式，（a)是其俯视图，（b)是其主 要部分放大截面图。
[0015] 图2是示意性地表示上述输入装置的使用状态的局部放大截面图。
[0016] 图3的（a)~（d)是示意性地表示构成上述输入装置的光波导的制作方法的说明 图。
[0017] 图4是示意性地表示构成本发明的输入装置的其它实施方式的光波导的主要部分 放大截面图。
[0018] 图5是示意性地表示上述输入装置的变形例的主要部分放大截面图。
[0019] 图6的(a)~(f)是示意性地表示上述输入装置中的格子状的芯的交叉方式的放大 俯视图。
[0020] 图7的(a)、（b)是示意性地表示上述格子状的芯的交叉部中的光的路线的放大俯 视图。
【具体实施方式】
[0021 ]接着，基于附图来详细地说明本发明的实施方式。
[0022]图1的(a)是表示本发明的输入装置的一个实施方式的俯视图，图1的(b)是将其中 央部的截面放大后的图。该实施方式的输入装置具备：四边形片状的光波导W，其是利用四 边形片状的下包层1和上包层3夹持格子状的芯2和四边形的虚设图案A而得到的，该四边形 的虚设图案A设置于由该格子状的芯2中的线状的芯2围成的部分;发光元件4,其与构成上 述格子状的芯2的线状的芯2的一个端面相连接；以及受光元件5,其与上述线状的芯2的另 一个端面相连接。而且，从上述发光元件4发出的光在上述芯2中经过后被上述受光元件5接 收。另外，与格子状的芯2的部分对应的上包层3的表面部分成为输入区域。此外，在图1的 (a)中，用虚线表示芯2,虚线的粗细表示芯2的粗细。另外，在图1的(a)中，省略芯2的数量地 进行图示。另外，图1的(a)的箭头表示光的行进方向。
[0023] 而且，在上述光波导W中，上述虚设图案A的弹性模量和上述芯2的弹性模量设定为 上述下包层1的弹性模量和上述上包层3的弹性模量以上。例如，上述虚设图案A的弹性模量 和上述芯2的弹性模量设定在lGpa~lOGpa的范围内，上述上包层3的弹性模量设定在 0. lGpa~lOGpa的范围内，上述下包层1的弹性模量设定在0. lGpa~lGPa的范围内。此外，如 上所述那样将芯2的弹性模量设定为下包层1的弹性模量和上包层3的弹性模量以上的理由 是：如果不将芯2的弹性模量设定为下包层1的弹性模量和上包层3的弹性模量以上，则芯2 的周边变硬，因此，对于按压，芯2难以适当地变形，从而难以准确地探测按压位置。设置上 述那样的虚设图案A是本发明的显著特征。
[0024] 因此，在用笔等输入体输入文字等时，即使对于上包层3的表面的输入区域的按压 力变大，也由于设置有上述虚设图案A而由线状的芯2围成的部分不会发生深陷那样的大的 变形。其结果，在上包层3和下包层1中不会发生断裂，在芯2中也不会发生断裂。并且，即使 使上述输入体的前端输入部(笔尖等)在按压力大的状态下移动，也由于设置有上述虚设图 案A而笔尖等前端输入部难以被芯2钩挂