JPH0896677A - タッチスイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ケース外からスイッチ操作が行えるととも
に、タッチ操作部の汚れに拘らず、光スイッチのスイッ
チ動作を誤動作なく確実に実施可能にする。 【構成】 ケース１内に設けられて光を発生する発光ダ
イオード２と、上記ケース１内に設けられて光を受光す
る受光ダイオード３とを有し、上記発光ダイオード２か
らの光を反射し、タッチ操作により受光面を変形させて
その反射光軸を変化させるタッチ操作部材８により、該
光の上記受光ダイオード３による受光量を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば腐蝕雰囲気中
に置かれた密閉容器内でオン，オフする光スイッチを有
するタッチスイッチ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、密閉容器などの中に設置した
光スイッチとして、互いに対向する発光素子から受光素
子に向けて発生する光を、これらの間に出入する遮光板
によって遮光したり、逆に透過自由としたりするフォト
インタラプタ型のものがある。

【０００３】また、従来の他の光スイッチとして、発光
素子からの光を光路の途中に配した反射板などの物体に
反射させ、その反射光を受光素子に受けて、反射光量に
応じた出力信号を得るフォトリフレクタ型のものが提案
されている。

【０００４】一方、かかるフォトリフレクタ型の光スイ
ッチを利用した密閉容器型のタッチスイッチ装置が、例
えば屋外などの風雨を受ける悪条件下で使用されるスイ
ッチ装置として、従来から広く利用されている。

【０００５】このタッチスイッチ装置は、例えば図７に
示すように、密閉容器２１内に発光ダイオード２２およ
び受光ダイオード２３を設けて、これらの発光および受
光の光軸が、その密閉容器２１の一部を構成する透明の
ガラス板２４表面の一部にて交差するようにされてい
る。

【０００６】従って、上記ガラス板２４表面に人の指が
タッチされない場合には、発光ダイオード２２からの光
は殆どガラス板２４を透過し、このガラス板２４による
反射光が極めて少ないため、この受光ダイオード２３に
は殆ど反射光が入射されない。従って、このタッチスイ
ッチ装置は、オフ動作することとなる。

【０００７】一方、上記ガラス板２４表面の上記光軸の
交差部分の領域に、図８に示すように、指２５を当てる
と、この指２５の表面に上記ガラス板２４を通して、発
光ダイオード２２からの光が反射し、この十分なレベル
の反射光が上記受光ダイオード２３に入射され、大きな
レベルの電気信号を出力する。このため、このタッチス
イッチ装置はオン動作することとなる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のタッチスイッチ
装置は以上のように構成されているので、ガラス板２４
の表面が光を反射する物質が付着するなどして汚れる
と、その物質に発光ダイオード２２からの光が反射し
て、受光ダイオード２３に常時その反射光が入射した
り、また、逆に、ガラス板２４の表面に光を吸収する物
質が付着した場合には、指によるタッチ操作にも拘ら
ず、受光ダイオード２３には反射光が受光されず、結果
的に、スイッチのオン，オフ機能を果せなくなるなどの
問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような従来の問題点を解
消するためになされたものであり、ケース外からスイッ
チ操作が行えるとともに、タッチ操作部の汚れに拘ら
ず、光スイッチのスイッチ動作を誤動作なく確実に実施
させることができるタッチスイッチ装置を得ることを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るタッチス
イッチ装置は、ケース内に設けられて光を発生する発光
体と、上記ケース内に設けられて光を受光する受光体と
を有し、上記発光体からの光を反射し、タッチ操作によ
り受光面を変形させてその反射光軸を変化させるタッチ
操作部材により、該光の上記受光体による受光量を変化
させるようにしたものである。

【００１１】

【作用】この発明におけるタッチスイッチ装置は、タッ
チ操作部材のタッチ操作による変形によって、発光体が
発生する光を反射するとともに、この反射光軸を変化さ
せ、これによりその反射光の受光体への受光光量を変化
させ、上記タッチ操作によるタッチ操作部材の変形に応
じた受光体からの受光出力量の変化に応じたスイッチ機
能を実現する。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１において、１は密閉式のケースで、このケー
ス１内には発光体としての発光ダイオード２および受光
体としての受光ダイオード３が設けられている。

【００１３】また、上記ケース１の一方の側面には透明
のガラス板４を介して、中央部にスリット孔５が穿設さ
れたスリット板６が設けられている。なお、このスリッ
ト板６の内面側、すなわち、ガラス板４との当接面側に
は、光を反射しない色の、換言すれば光を吸収する黒色
の塗料などからなる光吸収層７が形成されている。

【００１４】さらに、８は薄いステンレスの弾性板など
からなるタッチ操作部材で、これの中央部付近が外方へ
円弧状に突出し、周辺部または両端部（図では上下端
部）がスリット板６外側の周辺部または上下端部に固定
されている。

【００１５】そして、このタッチ操作部材８内周面の、
上記スリット孔５に対向する一定領域内には、鏡面状の
または白色など光を効率よく反射する反射部９が設けら
れている。なお、タッチ操作部材８の反射部９を除く内
面は光を反射しない光の吸収部１０となっている。

【００１６】また、常時は、タッチ操作部材８は図示の
ように外方へ円弧状に突出している状態にあり、従っ
て、このとき、反射部９は上記スリット板６によって発
光ダイオード２および受光ダイオード３から一部が隠れ
た位置にある。

【００１７】これにより、発光ダイオード２からの光が
反射部９で反射され、この反射された光の反射光軸は、
スリット板６の一部に掛って遮光されたり、あるいは受
光ダイオード３からずれた位置にくるようになってい
る。

【００１８】次に動作について説明する。いま、図１に
示すように、タッチ操作部材８を何ら指で押圧操作しな
い場合には、上記のように、発光ダイオード２からの光
は、スリット板６のスリット孔５を通過するが、その一
部はタッチ操作部材８の反射部９がない光吸収部に至
り、強い光の反射は生じない。

【００１９】一方、上記発光ダイオード２からの光の他
の一部は、スリット孔５を通過して上記反射部９に当る
が、この反射部９の反射の光軸が受光ダイオード３側に
向いていないため、スリット板６の表面に当って遮光さ
れる。従って、受光ダイオード３には十分な受光出力が
得られない。このため、このタッチスイッチ装置はスイ
ッチオフモードとなる。

【００２０】次に、図２に示すように、上記タッチ操作
部材８表面の中央部を指２５などで押圧する。この押圧
によって、タッチ操作部材８は形状が凹状に撓んで、こ
れの内面の平らな反射部９は、スリット板６のスリット
孔５の開口部に直接臨むため、この反射部９は上記のよ
うに、各発光ダイオード２や受光ダイオード３から隠れ
ることがなく、これらに同時に対向する。

【００２１】このため、上記発光ダイオード２からの光
はスリット孔５を介して直ちに反射部９に入射し、さら
に、ここで反射された後、その反射光が正規の光軸を通
って受光ダイオード３に入射する。

【００２２】従って、この受光ダイオード３に十分な光
エネルギーが得られて、十分にレベルの高い信号出力を
得ることができ、このタッチスイッチ装置はスイッチオ
ンモードとなる。

【００２３】すなわち、この実施例では、タッチ操作部
材８の変形状況に応じて、発光ダイオード２からの光
を、光軸を変えて受光ダイオード３またはそれ以外の部
位へ反射させることで、スイッチ機能を果すことができ
ることとなる。

【００２４】そして、このタッチ操作部材８の反射部９
が、指がタッチされる側（外からアクセスされる側）と
は反対の、タッチ操作部材８の内周に設けられているた
め、反射部に汚れが生じることなく、常に安定した光の
反射条件を確保でき、上記のようなスイッチ動作も確実
なものとなる。

【００２５】図３はこの発明の他の実施例を示す。同図
において、１１は図４にも示すような綱板などからなる
密閉式のケースであり、このケース１１内に取り付けら
れたプリント回路基板１２上には、赤外線発光ダイオー
ドなどの発光体としての発光ダイオード１３および受光
体としての受光ダイオード１４が、光源用の電源回路や
受光出力処理回路などとともに設置されている。

【００２６】また、これらの発光ダイオード１３および
受光ダイオード１４は、これらの光軸が上記ケース１１
に形成した開口部１５付近で交差するように、互いに一
定の角度にて配置されている。

【００２７】さらに、１６は上記開口部１５を塞ぐよう
に、開口部１５内面に溶接などにより封止固定された、
ケース１１と同一材料の薄板または薄い金属板やゴムな
どからなるタッチ操作部材としてのダイヤフラムであ
り、このダイヤフラム１６には、光スイッチの数、すな
わち上記発光ダイオード１３および受光ダイオード１４
の組数に応じた数の柔軟部１７が一体に形成されてい
る。

【００２８】これらの各柔軟部１７は、例えば１つの球
面部１７ａを中心として、これの周囲に複数のリング状
の溝１８を介して複数のリング状円弧部１９を連設した
ものからなり、特に、中心部の球面部１７ａを外方から
指で押圧すると、これが略平らに柔軟に変形し、この変
形を他の円弧部１９が吸収するように機能する。

【００２９】なお、上記ダイヤフラム１６のうち少なく
とも球面部１７ａの内面側には白色塗料の塗布などによ
る反射面処理をすることもできる。また、図４におい
て、２０はスイッチ状態などを表示する液晶表示素子か
らなる表示部である。

【００３０】この実施例によれば、図５に示すように、
通常は、発光ダイオード１３からの光が上記球面部１７
ａ内面に入射されて、さらに、この入射点で発射した光
が受光ダイオード４に入射する。このため、この受光ダ
イオード４には高いレベルの出力信号が得られ、このタ
ッチスイッチ装置はスイッチオンモードとなる。

【００３１】一方、上記球面部１７ａを外から指で押圧
した場合には、この球面部１７ａが略平らにつぶれて変
形し、上記発光ダイオード１３からの光がその球面部１
７ａの内面で反射する。この円弧面部１７ａの変形は、
クリック感などのスイッチ操作感を感得可能にする。

【００３２】しかし、この反射による光の反射光軸は、
上記の球面部１７ａが変形する前の状態における反射光
軸から大きくずれ、その光は受光ダイオード１４方向に
は反射されず、例えば図６に示すように、受光ダイオー
ド１４から離れた方向へ反射される。

【００３３】このため、受光ダイオードの出力レベルは
著しく小さくなり、このタッチスイッチ装置はスイッチ
オフモードとなる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ケー
ス内に設けられて光を発生する発光体と、上記ケース内
に設けられて光を受光する受光体とを有し、上記発光体
からの光を反射し、タッチ操作により受光面を変形させ
てその反射光軸を変化させるタッチ操作部材により、該
光の上記受光体による受光量を変化させるように構成し
たので、ケース外からスイッチ操作が行えるとともに、
タッチ操作部の汚れに拘らず、光スイッチのスイッチ動
作を誤動作なく確実に実施することができるものが得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるタッチスイッチ装置
を示す断面図である。

【図２】図１におけるタッチスイッチ装置の操作状態を
示す説明図である。

【図３】この発明の他の実施例によるタッチスイッチ装
置を示す断面図である。

【図４】図３におけるタッチスイッチ装置を示す斜視図
である。

【図５】図３におけるタッチスイッチ装置の要部を示す
断面図である。

【図６】図５におけるタッチスイッチ装置の操作状態を
示す説明図である。

【図７】従来のタッチスイッチ装置を示す概念図であ
る。

【図８】図７におけるタッチスイッチ装置の操作状態を
示す説明図である。

【符号の説明】

１，１１ ケース ２，１３ 発光ダイオード ３，１４ 受光ダイオード ８ タッチ操作部材 １６ ダイヤフラム（タッチ操作部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内に設けられて光を発生する発光
   体と、上記ケース内に設けられて前記光を受光する受光
   体と、上記発光体からの光を反射し、タッチ操作により
   受光面を変形させてその反射光軸を変化させることによ
   り、該光の上記受光体による受光量を変化させるタッチ
   操作部材とを備えたタッチスイッチ装置。