JP2016058014A - 位置センサ - Google Patents

Abstract

【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】格子状のコア２を有する第１光導波路Ｗ１の裏面側に、その格子状のコア２と連絡する線状のコア２ｒを有する第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４を位置決めし、第１光導波路Ｗ１および第２光導波路Ｗ２に、発光素子４を接続し、第３光導波路Ｗ３および第４光導波路Ｗ４に、受光素子５を接続し、上記表面側の第１光導波路Ｗ１の格子状のコア２と、上記裏面側の第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４の線状のコア２ｒとの間の光伝播を、上記光反射部材６での光反射を利用して可能にしている。【選択図】図１

Description

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。

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Ｗ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。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。上記位置センサでは、上記発光素子１４も受光素子１５も、上記四角形シート状の光導波路Ｗの同じ一端縁（図８では下端縁）に設けられ、そのうち発光素子１４が、その端縁の一端部（図８では左端部）に配置され、受光素子１５が、その端縁の他端部（図８では右端部）に配置されている。

上記位置センサでは、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。また、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部分（上記入力領域１３Ａの周りの部分）が、光導波路Ｗの周縁部分（額縁部分）Ｆとなっている。

上記位置センサでは、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。そして、その格子状部分１２Ａに対応する上記入力領域１３Ａをペン先等で押圧すると、その押圧部分のコア１２が変形し、そのコア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、上記押圧位置を検知できるようになっている。

特許第５５１３６５６号公報

一般に、この種の位置センサは、平面状に広げたものが扱い易いとされていて、それが技術常識化している。しかしながら、上記位置センサは、入力領域１３Ａの周りの周縁部分Ｆ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。また、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Ｆ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。その点で上記位置センサは改良の余地がある。

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。

上記の目的を達成するため、本発明の位置センサは、格子状に形成された複数の線状のコアと、その格子状のコアを挟む２層のクラッド層とを備えたシート状の光導波路と、この光導波路の格子状のコア内に光を供給する発光素子と、その供給された光を上記コアを介して受光する受光素子とを備え、上記格子状のコアに対応するそれ自体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、上記光導波路の裏面側に、表面側の上記格子状のコアに連絡する、素子接続用の線状のコアが設けられ、そのコアに、上記発光素子または上記受光素子が接続され、上記光導波路のシート状の端面に、光を反射して、上記表面側の格子状のコアと上記裏面側の線状のコアとの間の光伝播を可能にする光反射部材が設けられているという構成をとる。

すなわち、本発明の位置センサは、従来の技術常識を打破したものであり、従来の位置センサの周縁部分（額縁部分）のうちの少なくとも一部を、あたかも、入力領域から切り離し、その入力領域の裏面側に移動させた状態となっている。そして、その切り離された状態にある、入力領域のコア（格子状のコア）と、上記裏面側のコアとの光伝播は、上記入力領域の端面に設けた光反射部材での光反射により可能としている。

本発明の位置センサは、格子状のコアを有する光導波路の裏面側に、表面側の上記格子状のコアに連絡する、素子接続用の線状のコアが設けられ、そのコアに、上記発光素子または上記受光素子が接続されている。そして、上記光導波路のシート状の端面に、光を反射して、上記表面側の格子状のコアと上記裏面側の線状のコアとの間の光伝播を可能にする光反射部材が設けられている。すなわち、本発明の位置センサは、従来の位置センサの周縁部分（額縁部分）のうちの少なくとも一部を、あたかも、入力領域から切り離し、その入力領域の裏面側に移動させた状態にあり、上記光反射部材により、上記表面側の格子状のコアと上記裏面側の線状のコアとの間の光伝播を可能にしている。そのため、本発明の位置センサは、従来の位置センサと比較して、上記光導波路の裏面側に設けた上記素子接続用の線状のコアの分だけ、省スペース化されたものとなっている。

特に、上記光反射部材が、金属および樹脂のいずれかからなり、上記表面側の格子状のコアおよび裏面側の線状のコアのいずれか一面側のコアから到来する光を反射させて上記光導波路の端面の厚み方向に沿って通す第１の傾斜面と、その端面の厚み方向に沿った光をさらに反射させて上記表面側の格子状のコアおよび裏面側の線状のコアのいずれか他面側のコアに導く第２の傾斜面を有している場合には、上記光反射部材の構造を簡素化することができるため、その光反射部材の幅を小さくすることができる。その結果、本発明の位置センサを、より省スペース化することができる。

さらに、上記第１および第２の傾斜面が、光路を９０°変換する光反射面となっている場合には、上記光反射部材の幅を、より小さくすることができるため、本発明の位置センサを、さらに省スペース化することができる。

本発明の位置センサの一実施の形態を模式的に示し、（ａ）は、その平面図であり、（ｂ）は、その側縁部分の拡大断面図である。 上記位置センサを構成する第１光導波路を模式的に示し、（ａ）は、その平面図であり、（ｂ）は、その中央部分の拡大断面図である。 上記位置センサを構成する第２〜第４光導波路を模式的に示す平面図である。 本発明の位置センサの他の実施の形態の側縁部分を模式的に示す拡大断面図である。 本発明の位置センサの他の製法において作製される光導波路基体を模式的に示す平面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、上記位置センサにおける格子状のコアの交差形態を模式的に示す拡大平面図である。 （ａ），（ｂ）は、上記格子状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。 従来の位置センサを模式的に示す平面図である。

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。

図１（ａ）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り、図１（ｂ）は、その側縁部分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、格子状のコア２と、このコア２の一端から延設されたコア２ｑとを有する略四角形シート状の第１光導波路Ｗ１と、それの３個所〔図１（ａ）では左右両側と下側〕の側縁部分の裏面側に設けられ、上記格子状のコア２と連絡する線状のコア２ｒを有する第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４〔図１（ａ）では第１光導波路Ｗ１に隠れて見えない〕とを備えている。また、上記第１光導波路Ｗ１および第２光導波路Ｗ２〔図１（ａ）では右側縁部分の裏面側〕に、発光素子４が接続され、第３光導波路Ｗ３〔図１（ａ）では下側縁部分の裏面側〕および第４光導波路Ｗ４〔図１（ａ）では左側縁部分の裏面側〕に、受光素子５が接続されている〔図１（ａ），図３参照〕。そして、上記第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４が設けられた第１光導波路Ｗ１の側縁部分の外側に、光を反射して、上記表面側の第１光導波路Ｗ１の格子状のコア２と上記裏面側の第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４の線状のコア２ｒとの間の光伝播を可能にする光反射部材６が設けられている。

なお、図１（ａ）では、コア２，２ｑを鎖線で示しており、鎖線の太さがコア２，２ｑの太さを示している。さらに、格子状のコア２の数を略しコア２同士の間隔を広げて図示している。そして、矢印は、光の進む方向を示している。また、図１（ｂ）において、符号Ｅは、上記発光素子４または受光素子５が実装されている電気回路基板であり、上記第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４に接続されている発光素子４または受光素子５とともに、上記第１光導波路Ｗ１の裏面側に設けられている。

このように、格子状のコア２を有する第１光導波路Ｗ１の裏面側に、その格子状のコア２と光伝播する線状のコア２ｒを有する第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４を位置決めし、上記表面側の第１光導波路Ｗ１の格子状のコア２と上記裏面側の第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４の線状のコア２ｒとの間の光伝播を、上記光反射部材６での光反射を利用して可能にしていることが、本発明の大きな特徴である。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。

より詳しく説明すると、上記表面側の第１光導波路Ｗ１は、図２（ａ）に平面図で示し、図２（ｂ）に拡大断面図で示すように、略四角形シート状のアンダークラッド層１の表面に、格子状に形成された複数の線状の光路用のコア２と、格子状の一方向のコア２の一端〔図２（ａ）では縦方向のコア２の上端〕から延設されてその格子状部分の端面〔図２（ａ）では上端面〕に沿った状態で配置された延設コア２ｑとが形成され、それらコア２，２ｑ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、上記格子状のコア２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。また、上記延設コア２ｑの先端部に、上記発光素子４が接続されている。

一方、上記裏面側の第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４は、図３に平面図で示すように、複数の線状の光路用のコア２ｒが形成され、それらコア２ｒが、上記第１光導波路Ｗ１〔図２（ａ），（ｂ）参照〕と同様、アンダークラッド層１とオーバークラッド層３とで挟持されている。そして、上記コア２ｒの一端部に、発光素子４または受光素子５が接続されており、上記コア２ｒの他端部２ｄは、上記表面側の格子状のコア２の端部２ｃ〔図２（ａ）参照〕と対応する（平面視で重なる）位置に、位置決めされている。なお、図３では、理解を容易にするために、発光素子４または受光素子５が実装される電気回路基板Ｅ〔図１（ｂ）参照〕は、図示していない。

上記光反射部材６は、この実施の形態では、金属製であり、図１（ａ），（ｂ）に示すように、第１光導波路Ｗ１の端面の長手方向に沿った棒状体となっている。その光反射部材６の、第１光導波路Ｗ１の端面に対面する面には、その光反射部材６の長手方向に沿って、凹溝６ａが形成されており、その凹溝６ａの側壁〔図１（ｂ）では上側の壁と下側の壁〕は、４５°傾斜した光反射面（第１および第２傾斜面）６ｂ，６ｃに形成されている。

このような位置センサでの光の伝播は、例えば図１（ａ）で示すと、つぎのようになる。すなわち、表面側の第１光導波路Ｗ１に接続された発光素子４からの光は、まず、その第１光導波路Ｗ１において、延設コア２ｑを経て、格子状の縦方向のコア２を上から下に伝播し、図１（ｂ）に示すように、そのコア２の下端部２ｃから出射される。ついで、その出射された光は、光反射部材６の上側の光反射面６ｂで反射して光路を９０°変換し、第１光導波路Ｗ１の端面の厚み方向に沿って伝播し、上記光反射部材６の下側の光反射面６ｃで再度反射して光路を９０°変換し、裏面側の第３光導波路Ｗ３のコア２ｒの端部２ｄに入射する。そして、その入射した光は、上記第３光導波路Ｗ３のコア２ｒを伝播し、受光素子５で受光される。

一方、裏面側の第２光導波路Ｗ２に接続された発光素子４からの光は、まず、図３に示すように、その第２光導波路Ｗ２のコア２ｒを伝播し、そのコア２の右端部２ｄから出射される。ついで、その出射された光は、図１（ｂ）に示すように（ただし、光の進む方向は、図示の矢印と逆方向）、光反射部材６の下側の光反射面６ｃで反射して光路を９０°変換し、第１光導波路Ｗ１の端面の厚み方向に沿って伝播し、上記光反射部材６の上側の光反射面６ｂで再度反射して光路を９０°変換し、表面側の第１光導波路Ｗ１の格子状の横方向のコア２の右端部２ｃ〔図２（ａ）参照〕に入射する。つぎに、その入射した光は、上記第１光導波路Ｗ１において、格子状の横方向のコア２を右から左に伝播し、そのコア２の左端部２ｃから出射される。そして、その出射された光は、光反射部材６により、上記と同様にして反射し〔図１（ｂ）参照〕、裏面側の第４光導波路Ｗ４のコア２ｒの端部２ｄに入射した後、その第４光導波路Ｗ４のコア２ｒを伝播し、受光素子５で受光される。

このようにして、上記格子状の縦方向と横方向の２方向（ＸＹ方向）のコア２に光が伝播する。そして、上記位置センサへの文字等の入力は、前記入力領域（上記格子状のコア２に対応するオーバークラッド層３の表面部分）３Ａに、直接または樹脂フィルムや紙等を介して、ペン等の入力体で文字等を書くことにより行われる。このとき、上記入力領域３Ａがペン先等で押圧され、その押圧部分のコア２が変形し、そのコア２の光伝播量が低下する。そのため、上記押圧部分のコア２に連絡する上記受光素子５での光の検出レベルが低下することから、上記押圧位置（ＸＹ座標）を検知できるようになっている。

また、この実施の形態では、格子状のコア２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が間接的に接続されている。そのため、上記２方向を別々に制御することができ、入力領域３Ａにおける押圧位置の検知精度を向上させることができる。

さらに、上記第１光導波路Ｗ１では、格子状のコア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難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、押圧により第１光導波路Ｗ１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に連絡する受光素子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。なお、上記第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４の上記コア２ｒ等の弾性率については、上記第１光導波路Ｗ１と同じに設定されてもよいし、他の弾性率に設定されてもよい。

また、上記アンダークラッド層１，コア２，２ｑ，２ｒ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、第１〜第４光導波路Ｗ１〜Ｗ４を作製することができる。また、コア２，２ｑ，２ｒの屈折率は、アンダークラッド層１およびオーバークラッド層３の屈折率よりも大きく設定されている。その屈折率および上記弾性率の調整は、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。そして、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２，２ｑ，２ｒ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。

図４は、本発明の位置センサの他の実施の形態の側面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（ａ），（ｂ）に示す上記実施の形態において、光反射部材７が、樹脂製の光導波路（第５光導波路）となっている。この光反射部材（第５光導波路）７は、表面側の格子状のコア２の端部２ｃおよび裏面側の線状のコア２ｒの端部２ｄに対応する位置に、複数のコア７ａが、第１光導波路Ｗ１の端面の厚み方向に沿って形成されており、それらコア７ａが、アンダークラッド層７ｄとオーバークラッド層７ｅとで挟持されている。そして、上記コア７ａの両端面が、そのコア７ａの軸方向に対して４５°傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面が、光を反射して光路を９０°変換する光反射面７ｂ，７ｃになっている。ここで、上記傾斜面の外側は空気であり、内側のコア７ａよりも屈折率が小さいことから、その傾斜面が上記のように光反射面７ｂ，７ｃとなるのである。それ以外の部分は、図１（ａ），（ｂ）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。

この実施の形態では、光反射部材７が光導波路であるため、光反射部材７の幅を小さく形成できることから、位置センサを、より省スペース化することができる。

なお、上記各実施の形態では、第１〜第４光導波路Ｗ１〜Ｗ４を個別に作製し、第１光導波路Ｗ１の裏面側に、第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４を設けたが、他の方法でもよい。例えば、図５に平面図で示すように、予め、あたかも、上記第１光導波路Ｗ１に、上記第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４が直接接続されて、平面上に広げられているような光導波路基体Ｗ０を作製し、その光導波路基体Ｗ０から、上記第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４に相当する部分を切断し、残った部分を上記第１光導波路Ｗ１として、その第１光導波路Ｗ１の裏面側に、上記切断した第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４の部分を設けるようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、表面側の格子状のコア２の領域（入力領域３Ａ）の４個所の側縁部分のうち３個所の裏面側に、線状のコア（第２〜第４光導波路Ｗ２〜Ｗ４の線状のコア）２ｒを設けたが、他でもよく、例えば、４個所全ての側縁部分の裏面側に設けてもよいし、２個所でもよいし、１個所だけでもよい。

さらに、上記各実施の形態では、光反射部材６，７を金属製の棒状体，樹脂製の光導波路としたが、光を反射して、表面側の格子状のコア２と裏面側の線状のコア２ｒとの間の光伝播を可能とするものであれば、他のものでもよい。また、上記各実施の形態では、光反射部材６，７により、光路を９０°変換する反射が２回なされたが、上記光伝播が可能であれば、光路変換角度や反射回数は他でもよい。

そして、上記各実施の形態において、格子状のコア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。

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。

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。

〔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。

〔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。

〔第１〜第４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２５μｍとした。弾性率は２４０ＭＰａ、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。

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、複数の線状のコアを、各光導波路に応じて、パターン形成した。上記コアの幅は１００μｍ、厚みは５０μｍとした。また、第１光導波路の格子状のコアの領域（入力領域）の寸法は、縦２１０ｍｍ×横２９７ｍｍとし、その領域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１．５１６であった。

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４０μｍとした。弾性率は２４０ＭＰａ、屈折率は１．４９６であった。このようにして、シート状の第１〜第４光導波路〔図２（ａ），（ｂ）、図３参照〕を作製した。

〔光反射部材の作製〕
断面長方形のステンレス製棒状体の一側面を切削および研磨し、その側面に凹溝を形成した。その凹溝の側壁を４５°傾斜した傾斜面に形成した〔図１（ｂ）参照〕。その光反射部材の高さは６ｍｍとし、幅は、第３光導波路の側に設けるものを１０ｍｍ、第２，第４光導波路の側に設けるものを５ｍｍとした。

〔位置センサの作製〕
第１光導波路と第２光導波路とに、それぞれ、発光素子（Optowell社製、XH85-S0603-2s ）を接続し、第３光導波路と第４光導波路とに、それぞれ、受光素子（浜松ホトニクス社製、s10226）を接続した。そして、上記第１光導波路の３個所の端縁部分の裏面側に、上記第２〜第４光導波路を設け〔図１（ｂ）参照〕、上記３個所の端面に、上記光反射部材を設けた。

〔比較例〕
上記実施例において、あたかも、第１光導波路に、第２〜第４光導波路が直接接続されて、平面上に広げられているもの（図５参照）を比較例とした。

その結果、第２〜第４光導波路が設けられている、第１光導波路の３個所の端縁部分の外側の幅は、実施例では、上記光反射部材の幅であり、両側の２個所が５ｍｍ、その間の１個所が１０ｍｍであった。それに対し、比較例では、その幅は、上記第２〜第４光導波路の幅であり、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。このことから、上記実施例は、省スペース化されていることがわかる。

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。

Ｗ１ 第１光導波路
Ｗ２ 第２光導波路
Ｗ３ 第３光導波路
Ｗ４ 第４光導波路
２，２ｒ コア
４ 発光素子
５ 受光素子
６ 光反射部材

Claims (3)

1. 格子状に形成された複数の線状のコアと、その格子状のコアを挟む２層のクラッド層とを備えたシート状の光導波路と、この光導波路の格子状のコア内に光を供給する発光素子と、その供給された光を上記コアを介して受光する受光素子とを備え、上記格子状のコアに対応するそれ自体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、上記光導波路の裏面側に、表面側の上記格子状のコアに連絡する、素子接続用の線状のコアが設けられ、そのコアに、上記発光素子または上記受光素子が接続され、上記光導波路のシート状の端面に、光を反射して、上記表面側の格子状のコアと上記裏面側の線状のコアとの間の光伝播を可能にする光反射部材が設けられていることを特徴とする位置センサ。
2. 上記光反射部材が、金属および樹脂のいずれかからなり、上記表面側の格子状のコアおよび裏面側の線状のコアのいずれか一面側のコアから到来する光を反射させて上記光導波路の端面の厚み方向に沿って通す第１の傾斜面と、その端面の厚み方向に沿った光をさらに反射させて上記表面側の格子状のコアおよび裏面側の線状のコアのいずれか他面側のコアに導く第２の傾斜面を有している請求項１記載の位置センサ。
3. 上記第１および第２の傾斜面が、光路を９０°変換する光反射面となっている請求項２記載の位置センサ。

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