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TW201546686A - 資訊管理系統 - Google Patents

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Publication number
TW201546686A
TW201546686A TW104110018A TW104110018A TW201546686A TW 201546686 A TW201546686 A TW 201546686A TW 104110018 A TW104110018 A TW 104110018A TW 104110018 A TW104110018 A TW 104110018A TW 201546686 A TW201546686 A TW 201546686A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
cladding layer
core material
light
paper
position sensor
Prior art date
Application number
TW104110018A
Other languages
English (en)
Inventor
Yusuke Shimizu
Ryoma YOSHIOKA
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Publication of TW201546686A publication Critical patent/TW201546686A/zh

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

本發明提供一種資訊管理系統,其形成為在利用筆記用具填入用紙時,不會檢測到握持該筆記用具之手的小指或其指根部分等不需要的部分,且可在寫入用紙的同時,將該填入內容電子資料化,並管理該電子資料。該資訊管理系統包含有具有顯示器之電腦,及墊在利用筆記用具填入用紙之下方來使用的位置感測器。位置感測器具備有板狀光波導、發光元件及受光元件,該板狀光波導是以板狀之下包覆層與上包覆層挾持格子狀之芯材,該發光元件連接在芯材之一個端面,該受光元件連接在芯材之另一個端面,並將芯材之彈性率設定成比下包覆層之彈性率及上包覆層之彈性率還要大。且格子狀之芯材的交叉部,於交叉之至少1個方向被以間隙斷開而成為不連續交叉。

Description

資訊管理系統 發明領域
本發明是關於一種墊在以手寫方式寫入文字等之用紙的下方,且可將填入該用紙之內容作為數位資料(電子資料)而管理之資訊管理系統。
發明背景
例如,申請入會運動俱樂部時,通常會讓入會申請者在該運動俱樂部專用的申請用紙上填入住址、姓名等必要事項。然後,為了進行入會者的管理,由該運動俱樂部的工作人員,將填入上述申請用紙之住址等資訊,利用鍵盤輸入到個人電腦(以下稱為「電腦」)中(例如,參照專利文獻1)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:日本專利特開2007-034907號公報
發明概要
然而,於入會申請者填寫完申請用紙後,由工作 人員輸入至電腦的作法不僅需要時間,也要耗費工作人員的勞力。而且,在輸入電腦時,會有因鍵盤的操作錯誤,而發生輸入錯誤的疑慮。又,運動俱樂部於管理上述申請用紙一事上,也需要成本。
於是,本發明的申請人提出了一種可將填入用紙之文字等直接電子化之記事本裝置,並已經申請在案(日本專利特開2012-160160號公報)。該記事本裝置具備有四角框狀的光波導,且形成為使光在該四角框內呈格子狀地走行。並將該四角框狀的光波導載置在裝訂於藉筆記用具填入之類型的記事本之用紙上,當利用筆記用具於從該四角框內露出之上述用紙的部分填入文字等時,筆尖遮住上述呈格子狀地走行之光,而可從該遮光位置檢測出筆尖的位置,並可將所填入之文字等特定作為電子資料。也就是說,上述記事本裝置可將填入用紙的文字等直接電子資料化。
然而,根據情況,在上述記事本裝置中,當握持筆等筆記用具之手的小指或其指根部分(小魚際)等進入上述四角框內後,因為該手的部分也會遮蔽上述格子狀的光,因此也會被判斷成是填入的文字等,而被電子資料化之情形。但該手的部分之電子資料是不需要的資料。
本發明是有鑑於這種情形而作成的發明,其目的在於提供一種資訊管理系統,其並非利用如上述之遮光者,而是利用根據施加於光波導上之筆等筆記用具之筆壓所造成的芯材之光傳播的變化,因此,並非如上述為使其載置於用紙之上來使用,而是墊在用紙下來使用,且在以筆記 用具填入用紙時,不會檢測到握持該筆記用具之手的小指或其指根部分等不需要的部分,而且可以在填入用紙的同時,將該填入內容電子資料化,並管理該電子資料。
為了達成上述目的,本發明的資訊管理系統是一種包含有含顯示器的電腦,及下述(A)的位置感測器之資訊管理系統,該下述(A)之位置感測器是墊在以筆記用具寫入之用紙之下來使用。並有以下的構成:上述位置感測器特定上述用紙表面上之筆記用具前端的移動軌跡以輸出至上述電腦,並顯示於上述顯示器。
其中,(A)為具備有板狀光波導、發光元件、受光元件以及有移動軌跡特定機構的位置感測器,該板狀光波導具有形成為格子狀之複數條線狀之芯材、用以支撐該等芯材之下包覆層,及被覆上述芯材的上包覆層,且將該上包覆層的表面作為與上述用紙的接觸面,該發光元件連接在上述芯材的一個端面,該受光元件連接在上述芯材的另一個端面,該移動軌跡特定機構將上述光波導表面上之筆記用具之前端的移動軌跡,藉由根據該移動而變化之芯材的光傳播量來特定其移動軌跡。該位置感測器並形成為:由上述複數條線狀之芯材所形成之格子狀的一部分乃至全部的交叉部,於交叉之至少1個方向形成為以間隙斷開之狀態的不連續交叉,且將上述芯材的彈性率設定成比上述下包覆層的彈性率及上述上包覆層的彈性率還要大,在上述板狀光波導表面之由上述筆記用具的前端形成的按壓狀態下, 該按壓方向之芯材的剖面的變形率是形成為比上包覆層及下包覆層的剖面的變形率還要小。
再者,在本發明中所謂的「變形率」是指在按壓方向中,芯材、上包覆層及下包覆層之按壓時的各個厚度的變化量相對於按壓前的各個厚度之比例。又,筆記用具之前端之「移動」,包含移動距離為0(零)的情況,該情況之「移動軌跡」會成為點。
並且,在上述板狀光波導中,當由上述複數條線狀之芯材所形成之格子狀的一部分乃至全部的交叉部,於交叉之至少1個方向形成為以間隙斷開之狀態的不連續交叉時,即可降低光的交叉損失。本發明的發明者們得到了這樣的知識見解。
本發明的資訊管理系統包含有可墊在以筆記用具填入之用紙的下方來使用的位置感測器。並且,該位置感測器具備有將芯材的彈性率設定成比下包覆層的彈性率及上包覆層的彈性率還要大的板狀光波導。因此,當按壓該板狀光波導之上包覆層的表面時,該按壓方向之芯材的剖面的變形率會成為比上包覆層及下包覆層之剖面的變形率還要小,且可保持按壓方向之芯材的剖面積。並且,當將用紙載置於該板狀光波導之上包覆層的表面,並在該用紙上以筆等筆記用具填入文字等時,該前端(筆尖等)之筆壓及握持筆記用具之手的部分所形成之壓力,會透過用紙傳達至上包覆層,使上包覆層之表面受到按壓。藉此,在以 筆記用具的前端所形成之按壓部分,芯材的彎曲情況會沿著筆記用具的前端急遽地彎曲,且會發生來自芯材的光的洩漏(散射),而在以握持筆記用具之手的部分所形成之按壓部分上,芯材的彎曲情況為沿著手平緩地彎曲,不會發生上述光的洩漏(散射)。因此,在受到筆尖等之前端按壓之芯材上,在受光元件上的光的檢測程度(受光量)會降低,而在以握持筆記用具之手的部分按壓的芯材上,該檢測程度不會降低。並且,可藉由移動軌跡特定機構從該光的檢測程度降低,檢測到筆尖等的前端的位置(座標),而該檢測程度沒有降低之手的部分,則與沒有受到按壓之狀態相同,因此不會被檢測到。而且,從上述芯材所形成之格子狀的一部分乃至全部之交叉部,於交叉之至少1個方向形成為以間隙斷開之狀態的不連續交叉之情形來看,可以做到減少光的交叉損失。因此,可提高上述筆尖等前端之位置之檢測靈敏度。其結果可以只檢測出筆尖等前端之移動軌跡(填入文字等的資訊)。並且,該筆尖等之前端的移動軌跡可作為電子資料而輸出至電腦,並顯示於該電腦的顯示器上。也就是說,填入用紙之文字等的資訊,可在該填入的同時電子資料化,並利用電腦而被整理等且可予以管理。
1‧‧‧下包覆層
2‧‧‧芯材
2a‧‧‧壁面
3‧‧‧上包覆層
4‧‧‧發光元件
5‧‧‧受光元件
6‧‧‧電路基板
7‧‧‧剛性板
10‧‧‧筆記用具
10a‧‧‧前端
20‧‧‧手
A‧‧‧位置感測器
C‧‧‧連接電纜
D‧‧‧顯示器
d‧‧‧寬度
G‧‧‧間隙
K‧‧‧用紙
P‧‧‧電腦
W‧‧‧光波導
圖1為模式地表示本發明的資訊管理系統之一個實施形態的說明圖。
圖2為模式地表示構成上述資訊管理系統之位置感測器之平面圖。
圖3(a)是將上述位置感測器中的格子狀之芯材的交叉部放大而模式地表示之放大平面圖,(b)是將上述位置感測器之中央部的剖面放大而模式地表示之放大剖面圖。
圖4(a)是將連續交叉部中的光之行進路線模式地表示之放大平面圖,(b)是將不連續交叉部中的光之行進路線模式地表示的放大平面圖。
圖5(a)是將以筆記用具隔著用紙按壓之上述位置感測器的板狀光波導之狀態模式地表示的剖面圖,(b)是將以手隔著用紙按壓之上述板狀光波導之狀態模式地表示的剖面圖。
圖6(a)~(e)是將上述格子狀之芯材的交叉部分之變形例模式地表示的放大平面圖。
用以實施發明之形態
接著,根據圖式詳細地說明本發明之實施形態。
圖1表示本發明之資訊管理系統的一個實施形態。這個實施形態之資訊管理系統包含有:具有顯示器D之電腦P,及墊在以筆等筆記用具10填入之用紙K的下方來使用之位置感測器A。並且,在這個實施形態中,是利用USB電纜等的連接電纜C連接該等電腦P與位置感測器A,且填入上述用紙K之文字等的資訊以位置感測器A進行檢測,並透過連接電纜C輸出至電腦P並顯示於顯示器D上。
上述位置感測器A,其平面圖如圖2所示,包含有:具有格子狀之芯材2之四角形的板狀光波導W、連接在 構成上述格子狀之芯材2的線狀之芯材2的一個端面的發光元件4、連接在上述線狀之芯材2的另一個端面的受光元件5,以及搭載有用以控制上述位置感測器A之CPU(中央處理裝置)(未圖示)、還有上述發光元件4以及上述受光元件5的電路基板6。在這個實施形態中,是將這些板狀光波導W及電路基板6設置在樹脂板或金屬板等之剛性板7的表面。並且,從上述發光元件4所發出之光,是形成為通過上述芯材2之中,而在上述受光元件5被接收。再者,在圖2中,是以虛線表示芯材2,且以虛線之粗細表示芯材2的粗細。又,在圖2中,是將芯材2的數量縮減而圖示。此外,圖2的箭頭是表示光的前進方向。
又,在這個實施形態中,是形成為從電腦P透過連接電纜C供給上述發光元件4或CPU等所需之電源(參照圖1)。並且,當將上述位置感測器A墊在用紙K之下方來使用時,是使上述位置感測器A的板狀光波導W之上包覆層3[參照圖5(a)、(b)]的表面成為與上述用紙K的接觸面。上述用紙K中的輸入區域是對應於上述位置感測器A之板狀光波導W的格子狀的芯材2(參照圖2)的部分。並且,利用上述筆記用具10(參照圖1)之對上述用紙K的資訊的輸入,是以在該用紙K的表面書寫文字等的方式,使筆記用具10的前端(筆尖等)10a(參照圖1)在該用紙K的表面移動來進行。
此外,在這個實施形態中,如圖3(a)之平面圖所示,上述板狀光波導W之格子狀的芯材2之各個交叉部,是使交叉之4個方向全都被以間隙G斷開,而變得不連續。上 述間隙G之寬度d是設定在超過0(零)(只要有形成間隙G即可),且通常是設定在20μm以下。並且,如圖3(b)之剖面圖所示,上述板狀光波導W是在使上述格子狀之芯材2受到板狀之下包覆層1所支撐,且以板狀之上包覆層3被覆之狀態下形成。在這個實施形態中,上述間隙G是以上包覆層3的形成材料所形成。
像這樣,在上述格子狀的芯材2中,當將交叉部做成不連續時,即可減少光的交叉損失。也就是說,如圖4(a)所示,在交叉的4個方向全部都是連續之交叉部中,當著眼在該交叉之1個方向[在圖4(a)中為上方向]上時,則入射至交叉部之光的一部分會到達與有該光前進而來的芯材2相垂直之芯材2的壁面2a,且由於在該壁面之反射角度大,因此會穿透芯材2[參照圖4(a)之兩點鏈線的箭頭]。像這樣的光的穿透,也會發生在交叉之與上述相反側之方向[圖4(a)之下方向]上。相對於此,如圖4(b)所示,當交叉之1個方向[在圖4(b)中為上方向]因間隙G而成為不連續時,則會形成上述間隙G與芯材2的界面,且在圖4(a)中穿透芯材2之光的一部分,在上述界面之反射角度會較小,因此不會有穿透的情形,而是在該界面上反射,並繼續在芯材2中前進[參照圖4(b)之兩點鏈線之箭頭]。像這樣的光的反射也會發生在交叉之與上述相反側之方向[圖4(b)中為下方向]上。由此可知,如上述,當將交叉部做成不連續時,即可減少光之交叉損失。
又,上述板狀光波導W,是將上述芯材2的彈性 率設定成比上述下包覆層1的彈性率及上述上包覆層3的彈性率還要大。藉此形成為在按壓上述板狀光波導W之表面時,可使該按壓方向之芯材2的剖面的變形率變得比上包覆層3及下包覆層1之剖面的變形率還要小。
也就是說,如圖5(a)、(b)之剖面圖所示,在上述用紙K的表面,以拿在手20上之筆等筆記用具10將文字等資訊填入來進行輸入時,以筆尖等前端10a所形成之筆壓,及握持筆記用具10之手20的小指或其指根部分(小魚際)等所形成之壓力,會透過用紙K傳達至上包覆層3,使上包覆層3的表面被按壓。藉此,筆尖等的前端10a所形成的按壓部分[參照圖5(a)],和手20的部分所形成的按壓部分[參照圖5(b)],都在其按壓方向之剖面上,使彈性率小的上包覆層3與下包覆層1變形成壓扁,彈性率大的芯材2則以原樣保持著剖面積之狀態,沿著筆尖等的前端10a或手20的部分彎曲成陷入至下包覆層1。
並且,如圖5(a)所示,在前端10a所形成的按壓部分上,由於該前端10a是尖的,因此會使芯材2的彎曲情況變得急遽,而發生來自芯材2之光的洩漏(散射)[參照圖5(a)之兩點鏈線之箭頭]。另一方面,如圖5(b)所示,在握持筆記用具10之手20所形成的按壓部分上,由於該手20和上述筆記用具10的前端10a相較之下相當大且變得較圓,因此芯材2的彎曲情況變得平緩,而不會發生上述光之洩漏(散射)(光在芯材2內沒有洩漏地前進)[參照圖5(b)之兩點鏈線的箭頭]。因此,可以做到:在以前端10a所按壓之芯材2上, 在受光元件5之光的檢測程度會降低,而在以握持筆記用具10之手20所按壓之芯材2上,該檢測程度不會降低。並且,從該光的檢測程度之降低,可以檢測到前端10a的位置(座標)。由於該檢測程度沒有降低之手20的部分,與沒有受到按壓之狀態相同,因此不會被檢測到。
此時,如上所述,上述芯材2所形成之格子狀的交叉部是籍由形成為不連續交叉的方式,成為可減少光的交叉損失的狀態,因而可使上述筆尖等的前端10a的位置之檢測靈敏度變高。
於是,在上述位置感測器A的CPU中,安裝有可從上述受光元件5上之光的檢測程度之降低,特定筆尖等之前端10a的移動軌跡之程式(移動軌跡特定機構)。也就是說,上述位置感測器A會成為檢測在資訊的輸入中所使用之筆記用具(筆等)10的前端(筆尖等)10a的位置之位置感測器。並且,顯示上述筆記用具10之前端10a的移動軌跡之資料,是透過連接電纜C輸出至上述電腦P,且在該電腦P上被適當地圖像化處理,而將上述移動軌跡顯示在顯示器D上。
像這樣,在上述資訊管理系統中,當使用位置感測器A而在用紙K上填入文字等資訊時,可與其同時地將該文字等資訊電子資料化,並輸出至電腦P。並且,可利用電腦P保存(記憶)或整理該電子資料,以適當地進行管理。
又,在上述板狀光波導W中,由於芯材2的彈性率被設定成比下包覆層1的彈性率及上包覆層3的彈性率還要大,因此就算握持筆記用具10的手20按壓板狀光波導W, 如上所述,也可以只檢測到筆尖等的前端10a的位置,而不會檢測到手20的部分。
此外,在對上述用紙K的輸入時,由於筆記用具10的前端10a透過用紙K按壓之板狀光波導W的部分,會如上述地變形,因此書寫感覺良好。
再者,當解除上述筆記用具10的前端10a所形成之按壓(移動前端10a,或結束填入等之輸入)時,上述下包覆層1、芯材2及上包覆層3即可藉由各自的回復力恢復到原來的狀態(參照圖3(b))。並且,上述芯材2向下包覆層1的沉入深度D宜設成最大到2000μm為止。當上述沉入深度D超過2000μm時,恐怕會有上述下包覆層1、芯材2及上包覆層3無法恢復到原來的狀態,或者在板狀光波導W上產生破裂的疑慮。
作為該資訊管理系統的用途之一,可列舉出例如,運動俱樂部之入會者的登錄工作。也就是說,運動俱樂部之入會申請者在該運動俱樂部專用的申請用紙上填入住址或姓名等必要事項時,將上述位置感測器A墊在該申請用紙(相當於上述用紙K)之下方。藉此,在上述申請用紙上填入住址等的同時,將該住址等電子資料化而輸出至電腦P。因此,運動俱樂部的工作人員可當場就將填入完成之申請用紙交給入會申請者作為確認用,且變得不需要管理該申請用紙。又,可在工作人員未操作鍵盤的情形下,與上述填入同時地將住址等電子資料用電腦P適當地整理等並進行管理。藉此,工作人員對電腦P的輸入作業就不存在,而且, 鍵盤的操作錯誤也不存在。在此,所謂的上述電腦P不僅指一般的電腦,也指具有與該電腦相同功能之智慧型手機、平板終端等的機器。
再者,在上述用途中,上述申請用紙可以使用一直以來所使用的申請用紙。因此,藉由做成使用上述位置感測器A之資訊管理系統,即可簡單地得到如上述的優點。又,為了可以在上述位置感測器A的正確的位置上檢測到上述住址等的資訊,宜在上述位置感測器A的表面,設置上述申請用紙之定位用的標記。
上述用途以外,還可以列舉出例如,在測驗評分工作上的使用,此時,可將測驗結果電子資料化而輸出至電腦P,並迅速地進行整理、統計。又,可列舉出安全性(security)相關之用途,此時,可將寫在用紙K上之簽名電子資料化以輸出至電腦P,並與預先儲存於電腦P之資料作比對,以迅速地進行上述簽名的認證。
在此,進一步詳細地說明上述芯材2、下包覆層1及上包覆層3的彈性率等。
上述芯材2的彈性率以在1GPa~10GPa的範圍內為較佳,更佳的是在2GPa~5GPa的範圍內。當芯材2的彈性率低於1GPa時,會根據筆尖等前端10a的形狀,在該前端10a的壓力下,無法保持芯材2的剖面積(將芯材2壓扁)之情況,恐有無法正確地檢測出前端10a的位置之疑慮。另一方面,當芯材2的彈性率高於10GPa時,由前端10a的壓力所形成之芯材2的彎曲會有無法成為沿著該前端10a急遽地彎曲,而 是成為平緩的彎曲之情形。因此,不會發生從芯材2的光之洩漏(散射),且在受光元件5上之光的檢測程度不會降低,因而會有無法正確地檢測出前端10a的位置之疑慮。再者,舉例來說,芯材2的尺寸是設定為例如,厚度在5~100μm的範圍內,寬度在1~300μm的範圍內。
上述上包覆層3的彈性率以在0.1MPa以上且低於10GPa的範圍內為較佳,更佳的是在1MPa以上且低於5GPa的範圍內。當上包覆層3的彈性率低於0.1MPa時,會過於柔軟,而會根據筆尖等的前端10a的形狀,在該前端10a的壓力下發生破損之情況,並變得無法保護芯材2。另一方面,當上包護層3的彈性率在10GPa以上時,就算是藉由前端10a或手20的壓力,也不會變形成壓扁,恐會壓扁芯材2,而無法正確地檢測前端10a之位置的疑慮。再者,上包覆層3的厚度是設定在例如,1~200μm的範圍內。
上述下包覆層1的彈性率以在0.1MPa~1GPa的範圍內為較佳,更佳的是在1MPa~100MPa的範圍內。當下包覆層1的彈性率低於0.1MPa時,就會太過柔軟,而有在以筆尖等的前端10a按壓後,不會恢復到原來的狀態,因而無法連續地進行之情況。另一方面,當下包覆層1的彈性率超出1GPa時,就算藉由前端10a或手20的壓力,也不會變形成壓扁,恐會壓扁芯材2,而無法正確地檢測前端10a之位置的疑慮。再者,下包覆層1的厚度是設定在例如,20~2000μm的範圍內。
作為上述芯材2、下包覆層1及上包覆層3的形成 材料,可列舉出感光性樹脂,熱硬化性樹脂等,並可根據因應該形成材料之製法,製作出板狀光波導W。又,將上述芯材2的折射率設定成比上述下包覆層1及上包覆層3的折射率還要大。並且,上述彈性率及折射率的調整可以由例如,各形成材料之種類的選擇或調整組成比例來進行。再者,也可以使用橡膠板作為上述下包覆層1,且在該橡膠板上將芯材2形成為格子狀。
又,在上述下包覆層1的背面(下包覆層1與剛性板7之間)設置橡膠層等之彈性層亦可。此時,即使下包覆層1、芯材2及上包覆層3的回復力變差,或該等下包覆層1等是由原本回復力就差的材料所構成之層,仍然可以利用上述彈性層的彈性力來輔助上述較差的回復力,並可在解除筆記用具10之前端10a所形成的按壓後,恢復到原來的狀態。
又,如上述,為了形成為只檢測出筆尖等前端10a的位置,而不會檢測到握持筆等之筆記用具10之手20,在該前端10a所形成之按壓部分上的芯材2之急遽的彎曲所造成之光的洩漏(散射)量是很重要的。因此,例如,當利用筆尖等之前端10a之曲率半徑R(單位:μm)與芯材2的厚度T(單位:μm)之比值A(=R/T),並規定芯材2與下包覆層1及上包覆層3之間的折射率差△時,該折射率差△之最大值△max是成為如下述的式(1)所示。也就是說,當折射率差△比這個最大值△max還要大時,即使以筆尖等的前端10a按壓,光的洩漏(散射)量也會變少,導致在受光元件5上之 光的檢測程度沒有充分地降低,因此要區別筆尖等的前端10a之位置與手20的位置會變困難。
[數1]△max=8.0×10-2-A×(5.0×10-4)…(1)
另一方面,折射率差△的最小值△min是成為如下述的式(2)所示。也就是說,當折射率差△比這個最小值△min還要小時,即使是由手20所形成的按壓部分,也會發生光的洩漏(散射),而使筆尖等的前端10a的位置與手20的位置之區別變困難。
[數2]△min=1.1×10-2-A×(1.0×10-4)…(2)
因此,宜將上述折射率差△設定在最小值△min與最大值△max之間。在此,當例如,將上述前端10a的曲率半徑R(單位:μm)設定在100~1000的範圍內,將芯材2的厚度T(單位:μm)設定在10~100的範圍內,而將比值A設定在1~100的範圍內時,折射率差△就會成為在1.0×10-3~7.95×10-2的範圍內。再者,比值A超過100時,最小值△min是設為1.0×10-3(固定值)。
再者,在上述實施形態中,雖然將格子狀的芯材2之交叉部做成在交叉之4個方向全部都成為不連續之不連續交叉[參照圖3(a)],但也可以做成其他形式之不連續交叉。例如,也可以如圖6(a)所示,只有交叉之1個方向並以間隙G斷開而成為不連續,也可以如圖6(b)、(c)所示,使交叉的2個方向[在圖6(b)中為相對向的2個方向,圖6(c)中為相鄰的 2個方向]成為不連續,也可如圖6(d)所示,使交叉的3個方向成為不連續。此外,也可以做成具備如圖3(a)、圖6(a)~(d)所示之上述不連續交叉,以及使交叉之4個方向全部都為連續之連續交叉[參照圖6(e)]之中的2種以上之交叉的格子狀。
又,在上述實施形態中,雖然是藉由連接電纜C來進行從位置感測器A到電腦P之資訊傳送,但也可以用無線方式進行。此時,由於對位置感測器A來說為必要之電源無法透過連接電纜C從電腦P供給,因此,會在位置感測器A設置電池等電源。
此外,在上述實施形態中,雖然為了支撐板狀光波導W而設置了剛性板7,但也可以不設置該剛性板7。此時,是在將上述位置感測器A的板狀光波導W載置於桌子等堅硬的平面台上之狀態下進行輸入。
接著,和比較例一併說明實施例。但是,本發明並不受限於實施例。
實施例
[上包覆層的形成材料]
成分A:環氧樹脂(四日市合成公司製,Epogosey PT)30重量份。
成分B:環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製,EHPE3150)70重量份。
成分C:光酸產生劑(SAN-APRO公司製,CPI200K)4重量份。
成分D:乳酸乙酯(和光純藥工業公司製)100重量部。
藉由混合該等成分A~D,以調製出上包覆層的形成材料。
[芯材的形成材料]
成分E:環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製,EHPE3150)80重量份。
成分F:環氧樹脂(新日鐵化學公司製,YDCN700-10)20重量份。
成分G:光酸產生劑(ADEKA公司製,SP170)1重量份。
成分H:乳酸乙酯(和光純藥工業公司製)50重量分。
藉由混合該等成分E~H,以調製出芯材的形成材料。
[下包覆層的形成材料]
成分I:環氧樹脂(四日市合成公司製,Epogosey PT)75重量份。
成分J:環氧樹脂(三菱化學公司製,JER1007)25重量份。
成分K:光酸產生劑(SAN-APRO公司製,CPI200K)4重量份。
成分L:乳酸乙酯(和光純藥工業公司製)50重量份。
藉由混合該等成分I~L,以調製出下包覆層的形成材料。
[板狀光波導的製作]
在玻璃製基材的表面上,使用上述上包覆層的形成材料,並藉由旋轉塗佈(spin coating)法,以形成上包覆層。此 上包覆層的厚度為5μm,彈性率為1.2GPa,折射率為1.503。
接著,在上述上包覆層的表面上,使用上述芯材的形成材料,並利用光刻(photolithography)法,以形成格子狀的芯材。將這個格子狀的各個交叉部做成為使交叉之4個方向全部都以間隙斷開而成為不連續之不連續交叉[參照圖3(a)]。上述間隙的寬度是做成10μm。又,上述芯材的厚度為30μm,格子狀部分之芯材的寬度為100μm,間距為600μm,彈性為3GPa,折射率為1.523。
接著,以被覆上述芯材的方式,利用上述下包覆層的形成材料在上述上包覆層的表面上,藉由旋轉塗佈法形成下包覆層。此下包覆層的厚度(距離上包覆層之表面的厚度)為200μm,彈性率為3MPa,折射率為1.503。
然後,準備一在PET製基板(厚度1mm)的單面上黏貼有雙面膠帶(厚度25μm)的物件。接著,將該雙面膠帶之另一方的黏著面黏貼於上述下包覆層的表面,且在該狀態下將上述上包覆層從上述玻璃製基材剝離。
[比較例]
[上包覆層的形成材料]
成分M:環氧樹脂(四日市合成公司製,Epogosey PT)40重量份。
成分N:環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製,2021P)60重量份。
成分O:光酸產生劑(ADEKA公司製,SP170)4重量份。
籍由混合該等成分M~O,以調製出上包覆層的形成材料。
[芯材的形成材料]
成分P:環氧樹脂(四日市合成公司製,Epogosey PT)30重量份。
成分Q:環氧樹脂(DIC公司製,EXA-4816)70重量份。
成分R:光酸產生劑(ADEKA公司製,SP170)4重量份。
籍由混合該等成分P~R,以調製出芯材的形成材料。
[下包覆層的形成材料]
成分S:環氧樹脂(四日市合成公司製,Epogosey PT)40重量份。
成分T:環氧樹脂(大賽璐(DAICEL)公司製,2021P)60重量份。
成分U:光酸產生劑(ADEKA公司製,SP170)4重量份。
籍由混合該等成分S~U,以調製出下包覆層的形成材料。
[板狀光波導的製作]
與上述實施例同樣地進行,製作出相同尺寸之板狀光波導。只是,關於彈性率,上包覆層為1GPa,芯材為25MPa,下包覆層為1GPa。又,關於折射率,上包覆層為1.504,芯材為1.532,下包覆層為1.504。
[位置感測器的製作]
在上述實施例及比較例的各個板狀光波導之芯材的一個端面連接發光元件(Optowell公司製,XH85-S0603-2s), 且在芯材的另一個端面上連接受光元件(日商濱松光子學(Hamamatsu Photonics)公司製,s10226),並設置搭載有上述發光元件、上述受光元件、用以控制位置感測器之CPU等的電路,而製作出實施例及比較例之各個位置感測器。
[資訊管理系統的製作]
準備附有顯示器的電腦,且利用連接電纜與上述位置感測器連接,以製作出資訊管理系統。在上述電腦上安裝有軟體(程式),該軟體(程式)是用以將位置感測器之輸入區域的座標轉換成顯示器之畫面的座標,並可將在位置感測器上輸入之文字等顯示於顯示器上。
[資訊管理系統的動作確認]
將用紙載置於上述位置感測器之板狀光波導的上包覆層之表面上,輸入者將圓珠筆(筆尖的曲率半徑為350μm)握持在手上,並在該用紙上填入文字。
其結果為,在使用了實施例之位置感測器的資訊管理系統上,只有填入用紙之文字顯示於上述顯示器,並且被保存於上述電腦的記憶體中。相對於此,在使用了比較例之位置感測器的資訊管理系統上,不只是填入用紙之文字,連握持圓珠筆之手的部分也顯示於上述顯示器,並被保存於上述電腦之記憶體中。
由此結果可知,使用了實施例之位置感測器的資訊管理系統,可以做到只檢測到寫入用紙的資訊,而不會檢測到不需要之資訊。
又,即使將格子狀之芯材的各個交叉部做成交叉 之1~3個方向成為不連續之不連續交叉[參照圖6(a)~(d)],也可以得到顯示與上述實施例同樣傾向之結果。此外,即使做成具備使交叉之1~4個方向成為不連續之不連續交叉[參照圖3(a)、圖6(a)~(d)],以及使交叉之4個方向全部都為連續之連續交叉[參照圖6(e)]之中的2種以上之交叉的格子狀,也可以得到顯示與上述實施例同樣傾向的結果。
在上述實施例中,雖然顯示了本發明之具體實施形態,但是上述實施例僅為例示用,而非作為被限定解釋之內容。並欲將對本發明所屬技術領域中具有通常知識者來說為明顯之各種變形,皆視為在本發明之範圍內。
產業上之可利用性
本發明的資訊管訊管理系統,可以應用在將文字等之資訊寫入用紙的同時,將該文字等之資訊電子資料化而進行管理上。
2‧‧‧芯材
10‧‧‧筆記用具
10a‧‧‧前端
A‧‧‧位置感測器
C‧‧‧連接電纜
D‧‧‧顯示器
K‧‧‧用紙
P‧‧‧電腦
W‧‧‧光波導

Claims (1)

  1. 一種資訊管理系統,包含具有顯示器的個人電腦及下述(A)之位置感測器,該下述(A)之位置感測器是墊在以筆記用具填入用紙的下方來使用,該資訊管理系統之特徵在於:使上述位置感測器特定上述用紙表面上之筆記用具之前端的移動軌跡以輸出至上述個人電腦中,並顯示於上述顯示器;其中,(A)為具備有板狀之光波導、發光元件、受光元件以及有移動軌跡特定機構之位置感測器,該板狀光波導具有形成為格子狀之複數條線狀之芯材,用以支撐該等芯材之下包覆層,及被覆上述芯材的上包覆層,且將該上包覆層之表面作為與上述與用紙的接觸面,該發光元件連接在上述芯材的一個端面,該受光元件連接在上述芯材的另一個端面,該移動軌跡特定機構將上述光波導表面之筆記用具之前端的移動軌跡,藉由根據該移動而變化之芯材的光傳播量來特定,該位置感測器並形成為:由上述複數條線狀之芯材所形成之格子狀的一部分乃至全部的交叉部,於交叉之至少1個方向形成為以間隙斷開之狀態的不連續交叉, 且將上述芯材的彈性率設定成比上述下包覆層之彈性率及上述上包覆層之彈性率還要大,在上述板狀光波導表面之利用上述筆記用具的前端形成的按壓狀態下,該按壓方向之芯材的剖面的變形率是成為比上包覆層及下包覆層之剖面的變形率還要小。
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