專利名稱：小型輸入設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具備光學位置檢測單元的小型輸入設備。
背景技術：
以往，作為輸入設備，提出了一種具備多個發(fā)光元件以及受光元件的光學位置檢測裝置(例如參照專利文獻I)。該光學位置檢測裝置形成為四邊框狀，在構成其四邊框的一對L字形狀部分中的一方上并列設置多個發(fā)光元件，在另一方上并列設置多個與上述發(fā)光元件相向的受光元件。并且，該四邊框狀的光學位置檢測裝置沿四邊形的顯示器的周邊緣設置，通過在其四邊框內移動筆、手指等，能夠輸入字符等信息而顯示于上述顯示器。即，當在上述四邊框內移動筆、手指等時，來自上述發(fā)光元件的光被上述筆、手指等遮擋，通過與上述發(fā)光元件相向的受光元件感知該遮擋的情況，來檢測上述筆、手指等的軌跡(字符等輸入信息)。并且，將該軌跡作為信號輸出到上述顯示器。 專利文獻I :日本專利第3682109號公報

發(fā)明內容
_4] 發(fā)明要解決的問題然而，上述四邊框狀的光學位置檢測裝置沿上述顯示器的周邊緣設置，因此上述四邊框內部變大。因此，當使用上述筆等要在上述四邊框內輸入字符等時，不僅是該筆等的前端，而且拿該筆等的手的小拇指、其根部分(小拇指球)等也在上述四邊框內與上述顯示器的表面接觸。在該情況下，在上述四邊框內，檢測出與上述顯示器的表面進行接觸的部分整體，因此產生在上述顯示器中顯示干擾信息(上述小拇指、其根部分等的檢測信息)這種問題。而如果以使上述小拇指及其根部分等不與上述顯示器的表面接觸的方式來使用上述筆等輸入字符等時，又會產生字符等變亂而無法適當地進行輸入這種問題。本發(fā)明上述鑒于這種情形而完成的，目的在于提供一種在使用筆等輸入字符等信息時拿該筆等的手的小拇指及其根部分等不會被檢測出，從而能夠適當地進行輸入的小型輸入設備。
_7] 用于解決問題的方案為了達到上述目的，本發(fā)明的小型輸入設備構成為在規(guī)定區(qū)域上移動，在該區(qū)域中的期望的位置處停止，在該位置處輸入信息，具備框狀板，其具有長為IOcm以下、寬為IOcm以下的輸入用中空部；發(fā)光單元，其設置于上述框狀板的彼此相向的兩部分中的一個部分，用于射出光；受光單元，其設置于上述框狀板的上述兩部分中的另一個部分，用于接收從上述發(fā)光單元射出的光；以及移動量識別單元，其設置于上述框狀板。發(fā)明的效果本發(fā)明的小型輸入設備形成為框狀，其框內的輸入用中空部狹狹窄到長為IOcm以下、寬為IOcm以下，因此在使用筆等在其輸入用中空部內的區(qū)域輸入字符等信息時，能夠使拿該筆等的手的小拇指及其根部分等與上述小型輸入設備的表面或者外側接觸，從而能夠設為不會進入到上述輸入用中空部內。因此，能夠適當地檢測所輸入的上述字符等信息而不檢測干擾信息。而且，本發(fā)明的小型輸入設備是小型的，因此便攜性良好，使用情況的選擇范圍也大。并且，本發(fā)明的小型輸入設備具備移動量識別單元，因此即使移動該小型輸入設備，也能夠識別移動后的位置，能夠在相對于之前所輸入信息的期望位置處輸入新信息。即，如上所述，本發(fā)明的小型輸入設備具備上述移動量識別單元，因此即使輸入用中空部狹狹窄，也能夠將輸入區(qū)域擴大，輸入區(qū)域不固定。特別是，在上述發(fā)光單元由發(fā)光元件以及與該發(fā)光元件相連接的、光波導的多個光出射用芯構成、上述受光單元由受光元件以及與該受光元件相連接的、光波導的多 個光入射用芯構成、以及上述光出射用芯的前端部與上述光入射用芯的前端部被定位到上述框狀板的內側邊緣上的狀態(tài)下相向的情況下，在上述框狀板上形成上述光波導，該光波導能夠較薄形成，因此在使用筆等輸入時，本發(fā)明的小型輸入設備不會妨礙輸入，能夠將拿該筆等的手定位至自然的位置，從而使輸入變得容易。另外，在上述發(fā)光單元由多個發(fā)光元件構成、上述受光單元由多個受光元件構成、以及上述多個發(fā)光單元與上述多個受光單元被定位至上述框狀板的內側邊緣上的狀態(tài)下相向的情況下，上述發(fā)光單元與上述受光單元具有一定厚度，因此本發(fā)明的小型輸入設備整體也具有一定厚度地形成，能夠使該小型輸入設備具有剛性以及強度。并且，在上述移動量識別單元是通過讀取從上述框狀板的背面發(fā)出的光的反射光來識別上述小型輸入設備的移動量的光學式傳感器的情況下，能夠高精度地進行移動量的識別，能夠在更高精度的位置中進行使本發(fā)明的小型輸入設備移動后的信息輸入。此外，通過上述光學傳感器發(fā)出而讀取的上述光例如為LED(發(fā)光二級管)的光、激光等。


圖I是示意性地表示本發(fā)明的小型輸入設備的第一實施方式的說明圖。圖2的(a)是示意性地表示上述小型輸入設備的光波導的俯視圖，(b)是(a)的Xl-Xl截面的放大圖，(C)是(a)的X2-X2截面的放大圖。圖3是表示上述小型輸入設備的移動例的說明圖。圖4的(ar(c)是示意性地表示上述小型輸入設備的制作方法的一例的說明圖。圖5的(ar(c)是示意性地表示上述圖4示出的工序的后續(xù)的上述小型輸入設備的制作方法的一例的說明圖。圖6的(ar(b)是示意性地表示上述圖5示出的工序的后續(xù)的上述小型輸入設備的制作方法的一例的說明圖。圖7的(a)是示意性地表示上述圖6示出的工序的后續(xù)的上述小型輸入設備的制作方法的一例的說明圖，(b)是(a)的X4-X4截面圖。圖8是示意性地表示上述圖7示出的工序的后續(xù)的上述小型輸入設備的制作方法的一例的說明圖。圖9是示意性地表示本發(fā)明的小型輸入設備的第二實施方式的說明圖。附圖標記說明A :小型輸入設備；S :輸入用中空部；W :光波導；C :控制單兀；5 :發(fā)光兀件；6 :受光兀件；7 :光學式傳感器；30 :支承板；40 :保護板。
具體實施例方式接著，根據附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖I是示意性地表示本發(fā)明的小型輸入設備的第一實施方式的立體圖，圖2的(a)是其俯視圖，圖2的(b)是圖2的(a)的Xl-Xl截面的放大圖，圖2的(c)是圖2的(a)的X2-X2截面的放大圖。如圖I、圖2的(ar(c)所示，本實施方式的小型輸入設備A具備四邊框狀的光波導W，其具有長為IOcm以下、寬為IOcm以下的四邊形狀的輸入用中空部(窗部)S ;以及控制單元C，其設置于該光波導W的一邊的外側，其中，所述光波導W和控制單元C設置于具有上述輸入用中空部S的四邊框狀的支承板(框狀板)30的表面，并且由四邊框狀的保護板40覆蓋。上述控制單元C具備發(fā)光元件5，其與上述光波導W的多個光出射用芯的端部相連接；受光元件6，其與上述光波導W的多個光入射用芯的端部相連接；以及光學式傳感器7，其識別上述小型輸入設備A的移動量。上述光學式傳感器7發(fā)出光，通過讀取其反射光來識別上述小型輸入設備A的移動量，如圖2的(C)所示，在搭載了上述光學式傳感器7的電路基板8的部分以及與上述光 學式傳感器7的設置位置相對應的上述支承板30的部分中形成貫通孔8a、30a，通過該貫通 孔8a、30a，上述光學式傳感器7從上述支承板30的背面發(fā)出光，讀取其反射光，使得能夠識別小型輸入設備A的移動量。此外，如圖所示，上述光學式傳感器7即使是一個就能夠識別上述小型輸入設備A所轉動的角度，但是為了提高其角度的識別精度，也可以使用兩個上述光學式傳感器7，隔著距離配置這些光學式傳感器7，根據由這些光學式傳感器7識別得到的移動量的值的差來算出角度。并且，上述控制單元C還具備控制上述小型輸入設備A的IC (未圖示)、將輸入到上述光波導W的輸入用中空部S內區(qū)域的信息(筆等移動軌跡的信息)輸出的輸出模塊(未圖示)以及成為電源的電池(未圖示)等。并且，上述發(fā)光元件5、上述受光元件6、上述光學式傳感器7、上述1C、上述輸出模塊以及上述電池等搭載于電路基板8上，并且電連接。詳細說明上述四邊框狀的光波導W，如圖2的(a)、(b)所示，該四邊框狀的光波導W為，分別制作該四邊框狀的各邊的帶狀的光波導部分，將這些帶狀的光波導部分連接成四邊框狀。在本實施方式中，上述帶狀的各光波導部分的兩端邊緣形成為臺階部，在利用該臺階部進行定位的狀態(tài)下，相鄰的光波導部分與光波導部分進行連接。另外，上述帶狀的各光波導部分由下包層I、芯2a、2b以及上包層3構成，該芯2a、2b在該下包層I的表面形成規(guī)定圖案，該上包層3以覆蓋該芯2a、2b的狀態(tài)形成于上述下包層I的表面。此外，上述下包層I粘附在上述四邊框狀的支承板30的表面。并且，成為四邊框狀的上述光波導W形成為，在構成該下包層I的四邊框的一對L字狀部分中的一方的表面上是光出射用的芯2a分支為多個的狀態(tài)，在另一方的表面上是光入射用的多個芯2b并列排列的狀態(tài)。將各芯2a、2b的前端部定位于上述一對L字狀部分的內側邊緣(四邊框的內周邊緣)，形成為光出射用的芯2a的前端部與光入射用的芯2b的前端部相向的狀態(tài)。并且，在上述下包層I的表面上，以覆蓋上述光出射用的芯2a和光入射用的芯2b的狀態(tài)，將上包層3形成四邊框狀。在本實施方式中，定位于上述四邊框的內周邊緣的芯2a、2b的前端部形成為，在俯視觀察時形狀大致為具有1/2圓弧狀的曲面的凸狀的透鏡部，覆蓋該透鏡部的上包層3的前端部形成為，側截面形狀大致為具有1/4圓弧狀的曲面的凸狀的透鏡部3a。此外，在圖2的(a)中，使用虛線來表示芯2a、2b，虛線的粗細表示芯2a、2b的粗細。另外,在圖2的(a)、(b)中，示意性圖示芯2a、2b的數量。 并且，在上述小型輸入設備A中，來自上述發(fā)光元件5的光H通過上述光出射用的芯2a而經過芯2a前端的透鏡部，從覆蓋該芯前端透鏡部的上包層3的透鏡部3a的表面射出。通過該光H的射出，該光H在上述四邊框狀的光波導W的輸入用中空部S內的區(qū)域中形成格柵狀地照射的狀態(tài)。由于上述光出射用的芯2a前端的透鏡部以及覆蓋該芯前端透鏡部的上包層3的透鏡部3a的折射作用，該格柵狀地照射的光H的發(fā)散被抑制。并且，在該狀態(tài)下，在光波導W的輸入用中空部S內的區(qū)域中移動筆等，由此能夠輸入字符、圖、記號等信息。即，當在上述光波導W的輸入用中空部S內的區(qū)域中移動上述筆等時，上述格柵狀地照射的光H被上述筆等的前端(筆尖等)遮擋，該遮擋被上述受光元件6感知，由此檢測出上述筆等的前端的軌跡(字符等輸入信息)。這種小型輸入設備A例如與個人計算機(以下稱為“計算機”)一起使用。即，在上述計算機的顯示器上顯示資料等信息，在要對所顯示的該信息中附加字符、圖、記號等信 息的情況下，將上述小型輸入設備A載置到桌子、桌子上的紙上等，使用筆等在該小型輸入設備A的輸入用中空部S內的區(qū)域中輸入上述字符等信息。通過該輸入，使用上述小型輸入設備A檢測其筆等前端部的軌跡，然后能夠作為信號通過無線或者連接線纜傳遞給上述計算機，顯示在上述顯示器。并且，在上述顯示器中以上述資料等信息與通過上述小型輸入設備A輸入的字符等信息重疊的狀態(tài)來進行顯示。另外，當使上述小型輸入設備A在上述桌子上等滑動移動時，其移動量被上述光學式傳感器7識別，并且通過無線或者連接線纜傳遞給上述計算機。然后，其移動后的輸入用中空部S的位置也顯示在上述顯示器中，在其移動后的新位置處，也能夠如上述那樣使用筆等輸入字符等信息。例如在將上述小型輸入設備A的輸入用中空部S中的筆尖的坐標設為(X2，Y2),如圖3所示那樣該小型輸入設備A (輸入用中空部S)以橫向方向X1、縱向方向Y1進行平行移動并且轉動角度Θ的情況下，移動后的筆尖P的(X，Y)坐標的橫方向X被識別為以下式(I)，縱方向Y被識別為以下式(2)，與該坐標對應地顯示在上述顯示器中。因而，能夠在移動后的新位置處輸入新信息，上述小型輸入設備A的輸入用中空部S本身較狹窄，但是通過與上述光學式傳感器(移動量識別單元)7進行組合，能夠有效利用顯示器畫面整體。[式I]X=X2Cos Θ -Y2sin Θ +X1......(I)Y=X2Sin Θ +Y2cos Θ +Y1......(2)說明在此所使用的上述計算機，在開始使用上述小型輸入設備A等時，通過上述小型輸入設備A中的開關操作或者計算機中的鍵盤操作等，將與該小型輸入設備A的輸入用中空部S對應的顯示器中的顯示部分定位(復位)到上述顯示器中的規(guī)定的基準位置處。另外，將如下軟件(程序)安裝到上述計算機為了使在上述小型輸入設備A的輸入用中空部S中輸入的字符等顯示在與輸入的位置對應的顯示器的位置處，將小型輸入設備A的輸入用中空部S內的區(qū)域的坐標變換為顯示器畫面的坐標，將通過小型輸入設備A輸入的字符等顯示在顯示器中。
此外，上述資料等信息通常預先存儲在上述計算機內的硬盤、外部的USB存儲器等信息存儲介質中，從該信息存儲介質輸出。然后，在上述顯示器中顯示的上述資料等信息與通過上述小型輸入設備A輸入的字符等信息重疊而得到的信息能夠存儲到上述信息存儲介質。這樣，在使用上述小型輸入設備A時，該小型輸入設備A的輸入用中空部S狹窄到長為IOcm以下、寬為IOcm以下，因此，如上所述，在使用筆等在輸入用中空部S內的區(qū)域輸入字符等信息時，能夠使拿該筆等的手的小拇指及其根部分等與上述小型輸入設備A的表面或者外側接觸，從而不會在上述輸入用中空部S內檢測到手的小拇指及其根部分等。特別是，上述小型輸入設備A的光波導W能夠較薄地形成(最厚也2mm左右)，如本實施方式那樣，即使在光波導W的表面和背面設置支承板30和保護板40，也能夠將總厚度形成為3_左右，因此在使用筆等輸入時，上述小型輸入設備A不會妨礙輸入，能夠將拿該筆等的手定位到自然的位置，從而使輸入變得容易。而且，上述小型輸入設備A是小型的，因此便攜性良好，使用情況的選擇范圍也 大。并且，上述小型輸入設備A具備識別移動量的光學式傳感器7，因此即使在上述桌子上等滑動移動該小型輸入設備A，也能夠識別其移動后的位置。因此，關于上述顯示器中顯示的信息，能夠在相對于之前所輸入信息的期望位置處輸入新信息。即，如上所述，即使上述小型輸入設備A如上述那樣輸入用中空部S狹窄，由于具備識別移動量的上述光學式傳感器7，因此也能夠將輸入區(qū)域擴大，輸入區(qū)域不固定。另外，通過沿上述小型輸入設備A的輸入用中空部S的內邊緣移動筆尖，由此還能夠畫直線。然后，在使上述小型輸入設備A進行移動之后，當同樣地畫直線時，還能夠獲知移動前后的兩條直線的距離。這樣，還能夠將上述小型輸入設備A作為尺子來使用。接著，說明上述小型輸入設備A的制作方法的一例。在本實施方式中，分別制作其四邊框形狀的各邊的帶狀的光波導部分，將這些帶狀的光波導部分連接成四邊框狀，由此制作四邊框狀的光波導W。此外，在光波導W的制作方法的說明中引用的圖4的(a廣(C)、圖5的(a) (c)圖示與圖2的(a)的Xl-Xl截面相當的部分。首先，準備用于形成帶狀的光波導部分的基板10[參照圖4的(a)]。作為該基板10的形成材料，例如可舉出金屬、樹脂、玻璃、石英、硅等。接著，如圖4的(a)所示，在上述基板10的表面形成帶狀的下包層I。將感光性樹脂作為形成材料，能夠通過光刻法來形成該下包層I。下包層I的厚度例如設定為5 50 μ m的范圍內。接著，如圖4的(b)所示，在上述下包層I表面上通過光刻法形成上述圖案的光出射用的芯2a以及光入射用的芯2b。使用折射率大于上述下包層I以及上述上包層3[參照圖5的(b)]的形成材料的感光性樹脂作為這些芯2a、2b的形成材料。在此，如圖4的(C)所示，準備形成上包層用的具有透光性的成形模具20。在該成形模具20中形成有凹部21，該凹部21具有與上包層3 [參照圖5的(b)]的表面形狀對應的模具面。然后，以使該凹部21朝上的方式，將成形模具20設置在成形臺(未圖示)上，該凹部21中填充作為上包層3的形成材料的感光性樹脂3A。接著，如圖5的(a)所示，將在上述下包層I表面形成圖案而得到的芯2a、2b定位于上述成形模具20的凹部21，在該狀態(tài)下，將上述下包層I按壓到上述成形模具20，將上述芯2a、2b浸潰在作為上述上包層3的形成材料的感光性樹脂3A內。然后，在該狀態(tài)下，紫外線等的照射線透過上述成形模具20照射到上述感光性樹脂3A，由此使該感光性樹脂3A曝光。通過進行該曝光上述感光性樹脂3A固化而形成上包層3，該上包層3中的與芯2a、2b的前端部對應的部分形成透鏡部3a。接著，如圖5的(b)[與圖5的(a)上下顛倒來圖示]所示，將上述上包層3與上述基板10、下包層I以及芯2a、2b —起從上述成形模具20[參照圖5的(a)]脫模。然后，如圖5的(C)所示，從下包層I剝離上述基板10[參照圖4的(b)]，從而得到由下包層I、芯2a、2b以及上包層3構成的帶狀的光波導部分。接著，如圖6的(a)的俯視圖所示，準備電路基板8，在該電路基板8上搭載發(fā)光元件5、受光元件6、移動量識別用的光學式傳感器7、控制上述小型輸入設備A(參照圖I)的IC(未圖示)、輸出模塊(未圖示)以及電池等，來制作上述控制單元C，其中，該輸出模 塊輸出對上述光波導W(參照圖I)的輸入用中空部S內的區(qū)域中輸入的信息。此外，在上述電路基板8上，在搭載上述光學式傳感器7的部分中預先形成光通過用的貫通孔8a[參照圖2的(C)]。在此，如圖6的(b)的俯視圖所示，準備具有輸入用中空部S的四邊框狀的支承板30。作為該支承板30的形成材料，例如可舉出金屬、樹脂、玻璃、石英以及硅等。其中，基于平面性保持良好這一點，優(yōu)選使用不銹鋼。支承板30的厚度例如設定為O. 5_左右。此外，在支承板30上，在與上述光學式傳感器7的設置位置對應的部分中預先形成光通過用的貫通孔30a。然后，如圖7的(a)的俯視圖以及圖7的(b)的截面圖[圖7的(a)的X4-X4截面圖]所示，在上述四邊框狀的支承板30表面粘附上述帶狀的光波導部分，來制作四邊框狀的光波導W。此時，將上述發(fā)光元件5與光出射用的芯2a進行連接，將上述受光元件6與光入射用的芯2b進行連接。之后，如圖8的截面圖所示，使用保護板40覆蓋上述上包層3的除了透鏡部3a以外的頂面以及上述控制單元C。作為該保護板40的形成材料，例如可舉出樹脂、金屬、玻璃、石英以及硅等。關于保護板40的厚度，例如如果是金屬制則設定為O. 5_左右，如果是樹脂制則設定為O. 8mm左右。這樣，能夠制作上述小型輸入設備A。在該小型輸入設備A中，即使將如上所述那樣上述光波導W的部分與其表面和背面的上述支承板30和保護板40合計總厚度也能夠較薄地形成為3mm左右。即使將上述控制單元C的部分也與其表面和背面的上述支承板30和保護板40進行組合，總厚度也能夠較薄地形成為3mm左右。在本實施方式中，上述光波導W的部分和上述控制單元C的部分形成為相同厚度。此外，在上述實施方式中，在小型輸入設備A的四邊框狀的光波導W中，為了提高輸入用中空部S內的光傳送效率，將光出射用的芯2a的前端部以及光入射用的芯2b的前端部形成為透鏡部，并且覆蓋其芯前端透鏡部的上包層3的前端部也形成為透鏡部3a，但是，如果輸入用中空部S內的光傳送效率充分，則上述透鏡部可以僅形成于芯2a、2b或者上包層3中的一個，也可以形成于兩者中。另外，在不形成上述透鏡部的情況下，也可以準備獨立的透鏡體而沿上述光波導W的輸入用中空部S內周的邊緣設置。
圖9示出本發(fā)明的小型輸入設備的第二實施方式。在該實施方式的小型輸入設備B中，在具有長為IOcm以下、寬為IOcm以下的四邊形狀的輸入用中空部S的四邊框狀的支承板的、上述輸入用中空部S的相向的一側周邊緣上并列設置多個發(fā)光二級管(發(fā)光單元)11，在另一側周邊緣上并列設置多個發(fā)光二級管(受光單元)12，上述發(fā)光二級管11的發(fā)光部與上述光電二級管12的受光部相向。在該小型輸入設備B中沒有設置光波導W(參照圖I)。此外，上述發(fā)光二級管11和上述光電二級管12搭載在設置于上述支承板表面的四邊框狀的電路基板8。另外，與上述第一實施方式同樣地，上述控制基板8中搭載移動量識別用的光學式傳感器7、控制小型輸入設備B的1C、輸出模塊以及電池等，并且還設置有保護板40，其中，該輸出模塊輸出對上述輸入用中空部S內 的區(qū)域中輸入的信息。此外，在圖9中省略地圖示發(fā)光二級管11、光電二級管12的數量。在本實施方式中，通過上述多個發(fā)光二級管11，在上述輸入用中空部S內的區(qū)域中，形成光H格柵狀地照射的狀態(tài)。并且，在該輸入用中空部S內的區(qū)域中移動筆等而輸入字符等信息時，上述格柵狀地照射的光H被上述筆等的前端(筆尖等)遮擋，由上述光電二極管12感知該遮擋，由此檢測出上述筆等的前端的軌跡(字符等輸入信息)。即，該第二實施方式的小型輸入設備B也與上述第一實施方式同樣地使用，從而起到同樣的作用和效果O 此外，在上述各實施方式中，將小型輸入設備A、B與計算機一起使用，將向上述小型輸入設備輸入的輸入信息顯示在上述計算機的顯示器中，但是也可以將與上述各實施方式中的計算機的功能相同的功能附加給上述小型輸入設備A、B或者上述顯示器，不使用計算機而顯示在顯示器中。另外，在上述各實施方式中，作為移動量識別單元使用了光學式傳感器，但是也可以使用其它傳感器，例如使用球式傳感器。該球式傳感器是以下傳感器在桌子上等使小型輸入設備A滑動移動時，與該桌子上等接觸的球旋轉，檢測其旋轉方向、旋轉量而識別移動量。在使用上述球式傳感器的情況下，使用兩個該球式傳感器，隔著距離配置這些球式傳感器，根據由這些球式傳感器識別得到的移動量的值的差來算出角度。接著，說明實施例。但是，本發(fā)明并不限定于實施例。[實施例][實施例I][下包層的形成材料]成分A :包含脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(Daicel Chemical Industries, Ltd.制，EHPE3150)75 重量份。成分B :含環(huán)氧基丙烯酸類聚合物(日油社制，MARPR00F G-0150M) 25重量份。成分C :光產酸劑(San-Apro Ltd.制，CPI-200K) 4 重量份。將這些成分A C與紫外線吸收劑(Ciba Japan K. K. company制，TINUVIN479) 5重量份一起溶解在環(huán)己酮(溶劑)中，由此制備下包層的形成材料。[芯的形成材料]成分D :包含雙酹A骨架的環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co. , Ltd.制，157S70)85重量份。成分E :包含雙酹A骨架的環(huán)氧樹脂(Japan Epoxy Resins Co. , Ltd.制,EPIKOTE828) 5重量份。成分F :含環(huán)氧基苯乙烯類聚合物(日油社制，MARPR00F G-0250SP) 10重量份。將這些成分D F與上述成分C 4重量份溶解在乳酸乙酯中，由此制備芯的形成材料。[上包層的形成材料]成分G :具有脂環(huán)骨架的環(huán)氧樹脂(ADEKA Corporation制，EP4080E) 100重量份。將該成分G與上述成分C 2重量份進行混合，由此制備上包層的形成材料。[光波導的制作]在不銹鋼制基板(厚度50μπι)表面上涂敷上述下包層的形成材料之后，進行 160°C X2分鐘的加熱處理，從而形成感光性樹脂層。接著，對上述感光性樹脂層照射紫外線而進行累積光量lOOOmJ/cm2的曝光，形成厚度10 μ m的下包層(波長830nm中的折射率I. 510)。接著，在上述下包層的表面涂敷上述芯的形成材料之后，進行170°C X3分鐘的加熱處理，從而形成感光性樹脂層。接著，通過光掩模(間隙ΙΟΟμπι)照射紫外線，進行累積光量3000mJ/cm2的曝光。接著，進行120°C X 10分鐘的加熱處理。之后，使用顯影液進行顯影，由此在溶解去除未曝光部分之后，進行120°C X 5分鐘的干燥處理，形成寬30 μ mX高50 μ m的芯(波長830nm中的折射率I. 570)。在此，準備上包層形成用的、具有透光性的成形模具。在該成形模具中形成有凹部，該凹部具有與上包層的表面形狀對應的模具面。然后，以使該凹部朝上的方式，將成形模具設置在成形臺上，該凹部中填充上述上包層的形成材料。接著，將在上述下包層表面進行圖案形成而得到的芯定位于上述成形模具的凹部，在該狀態(tài)下，將上述下包層壓入到上述成形模具，在上述上包層的形成材料內浸潰上述芯。然后，在該狀態(tài)下，使紫外線透過上述成形模具而照射到上述上包層的形成材料進行累積光量8000mJ/cm2的曝光，從而形成如下上包層與芯的前端部對應的上包層的部分形成為凸狀的透鏡部。該凸狀的透鏡部具有側截面形狀為大致1/4圓弧狀的透鏡曲面(曲率半徑 I. 4mm)。接著，將上述上包層與上述基板、下包層以及芯一起從上述成形模具脫模。然后，將上述基板從下包層剝離，從而得到由下包層、芯以及上包層構成的帶狀的光波導部分(總厚度Imm)。[小型輸入設備的制作]接著，準備電路基板，在該電路基板上搭載發(fā)光元件(Optowell Co. ,Ltd.制，SM85-2N001)、受光元件(Hamamatsu Photonics K. K.制，S-10226)、移動量識別用光學式傳感器(Avago社制，ADNS-5050)、CMOS驅動1C、晶體元件、無線模塊、兩個扣式鋰電池(CR1216 :厚度I. 6mm、直徑I. 25mm、電壓3V)等，從而制作控制單元。在此，準備四邊框狀的不銹鋼制支承板(厚度0. 5mm)。將該支承板的輸入用中空部設為長IOcmX寬IOcm的四邊形。然后，在上述支承板表面中的、上述輸入用中空部的外側部分中粘附上述帶狀的光波導部分，制作四邊框狀的光波導，并且固定上述控制單元。此時，將上述發(fā)光元件與光出射用的芯進行連接，將上述受光元件與光入射用的芯進行連接。之后，使用四邊框狀的不銹鋼制保護板(厚度0. 5mm)覆蓋上述上包層的除了透鏡部以外的頂面以及上述控制單元的固定部分，從而得到了小型輸入設備。在小型輸入設備中，光波導部分的表面和背面的上述支承板與保護板合計的總厚度為2mm，固定了上述控制單元的部分為其表面和背面的上述支承板與保護板合計的總厚度為3mm。[實施例2][小型輸入設備的制作]準備與上述實施例I相同的四邊框狀的支承板，在其輸入用中空部的相向的一側周邊緣上并列設置多個發(fā)光二級管(Sharp社制，GL4800E0000F)，在另一側周邊緣并列設置多個光電二極管(Sharp社制，PD411PI2E00P)o另外，與上述實施例I同樣地，在電路基板上搭載移動量識別用的光學式傳感器、CMOS驅動1C、晶體元件、無線模塊、兩個扣式鋰電池等來制作控制單元，將該控制單元固定在上述支承板上。然后，使用四邊框狀的不銹鋼制保護板(厚度O. 5mm)覆蓋上述發(fā)光二級管、光電二極管、控制單元，從而得到了小型輸入設備。該小型輸入設備的厚度為均勻的，總厚度為3mm。 [小型輸入設備的動作確認]準備存儲了資料等信息的USB存儲器以及計算機，利用上述計算機將該USB存儲器的存儲信息顯示在該計算機的顯示器中。此外，通過上述小型輸入設備中的開關操作或者上述計算機中的鍵盤操作，將與上述小型輸入設備的輸入用中空部對應的上述顯示器中的顯示部分定位于顯示器中的規(guī)定的基準位置處。另外，在上述計算機中安裝有以下軟件(程序)將上述小型輸入設備的四邊框狀的輸入用中空部內的區(qū)域中的坐標變換為顯示器畫面的坐標，將通過小型輸入設備輸入的字符等顯示在顯示器中。另外，上述計算機具備接收單元，使得能夠接收來自上述小型輸入設備的無線模塊的電波(信息)，能夠以無線傳輸信息的方式將上述計算機與小型輸入設備進行連接。并且，以該不銹鋼制保護板朝下的方式，將上述實施例1、2的小型輸入設備載置在平坦的桌子上的任意位置，在該狀態(tài)下，將與上述小型輸入設備的輸入用中空部對應的上述顯示器中的顯示部分定位于顯示器中的規(guī)定的基準位置處。接著，在上述輸入用中空部內的區(qū)域中移動筆尖。其結果，其移動軌跡在與顯示在上述顯示器中的資料等信息重疊的狀態(tài)下進行顯示。接著，在上述桌子上使上述小型輸入設備進行滑動移動，在其移動后的位置處，在上述輸入用中空部內的區(qū)域中使筆尖進行移動。其結果，即使在上述顯示器中，在離開了與上述移動量對應距離的位置處，上述筆尖的移動軌跡也與上述同樣地進行顯
/Jn ο另外，在上述實施例1、2中，分別制作將輸入用中空部的大小設為長5cmX寬10cm、長為cmX寬5cm的小型輸入設備，與上述同樣地進行動作確認的結果是，得到了與上述同樣的結果。產業(yè)上的可利用件本發(fā)明的小型輸入設備能夠用于對顯示在顯示器中的資料等寫入字符、圖、記號等新信息的情況。
權利要求
1.一種小型輸入設備，用于在規(guī)定區(qū)域上移動，在該區(qū)域中的期望的位置處停止，在該位置處輸入信息，其特征在于，具備 框狀板，其具有長為IOcm以下、寬為IOcm以下的輸入用中空部； 發(fā)光單元，其設置于上述框狀板的彼此相向的兩部分中的一個部分，用于射出光； 受光單元，其設置于上述框狀板的上述兩部分中的另一個部分，用于接收從上述發(fā)光單元射出的光；以及 移動量識別單元，其設置于上述框狀板。
2.根據權利要求I所述的小型輸入設備，其特征在于， 上述發(fā)光單元由發(fā)光元件以及與上述發(fā)光元件相連接的、光波導的多個光出射用芯構成，上述受光單元由受光元件以及與上述受光元件相連接的、光波導的多個光入射用芯構成，以上述光出射用芯的前端部與上述光入射用芯的前端部相向的方式將上述光出射用芯的前端部與上述光入射用芯的前端部定位于上述框狀板的內側邊緣。
3.根據權利要求I所述的小型輸入設備，其特征在于， 上述發(fā)光單元由多個發(fā)光元件構成，上述受光單元由多個受光元件構成，以上述發(fā)光元件與上述受光元件相向的方式將上述發(fā)光元件與上述受光元件定位于上述框狀板的內側邊緣。
4.根據權利要求r3中的任一項所述的小型輸入設備，其特征在于， 上述移動量識別單元是通過讀取從上述框狀板的背面發(fā)出的光的反射光來識別上述小型輸入設備的移動量的光學式傳感器。
全文摘要
提供一種在使用筆等輸入字符等信息時拿該筆等的手的小拇指、其根部分等不會被檢測出而能夠適當地進行輸入的小型輸入設備。小型輸入設備具備四邊框狀的光波導，其具有長為10cm以下、寬為10cm以下的四邊形狀的輸入用中空部；以及控制單元，其被設置于該光波導一邊的外側，其中，這些光波導和控制單元被設置于具有輸入用中空部的四邊框狀的支承板的表面，并且被四邊框狀的保護板覆蓋。上述控制單元具備發(fā)光元件，其與上述光波導的多個光出射用芯的端部相連接；受光元件，其與上述光波導的多個光入射用芯的端部相連接；以及光學式傳感器，其識別上述小型輸入設備的移動量。
文檔編號G06F3/03GK102810014SQ20121014421
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者水谷道, 清水裕介 申請人:日東電工株式會社