JPH08287770A - 操作スイッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光による操作位置の検出を行う構成を前提と
して、手指による操作指標の操作位置を確実に検出する
ことができるようにする。 【構成】 ケース１１の上面開口部には操作面部１２ａ
と光ガイド部１２ｂを一体に有する赤外光に透明な光ガ
イド体１２が設けられる。操作面部１２ａの上面には操
作指標１３ａ〜１３ｄが設けられる。光ガイド部１２ｂ
は底面側に反射面が形成され、ＬＥＤ１５から水平方向
にレンズ１７を介して入射する赤外光を上方に反射して
操作指標１３ａ〜１３ｄ部分に垂直に投光する。手指に
よって操作指標部分の投光が遮られると、その反射光が
光ガイド部１２ｂ内の反射面で反射されて水平方向に導
かれる。その反射光をＰＳＤ１６により検出して入射角
度に応じた受光位置から操作された操作指標１３ａ〜１
３ｄを検出する。光ガイド体１２により確実に反射光を
ＰＳＤ１６に導けるので、誤検出がなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操作面に複数の操作指
標が表示された操作部を有する操作スイッチ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の操作スイッチ装置として、例え
ば、浴室，洗面台，医療用機器，工作機械あるいは産業
用車両等に用いられるものでは、その使用環境に対応し
て、防水，防油対策を施す必要があるために、例えば、
図１０，図１１に示すような構成のものがある。

【０００３】すなわち、樹脂製のスイッチケース１の上
面には、「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」などの文字で示す操作
指標２ａ，２ｂ，２ｃが表示されたフィルム２が貼り付
けられている。このフィルム２の各操作指標２ａ〜２ｃ
の操作部分は、エンボス加工等により突出された状態に
形成されている。また、このフィルム２の各操作指標２
ａ〜２ｃの左上部分には操作状態を表示するために透光
性を有するように形成されたインジケータ２ｄが設けら
れ、スイッチケース１の対応する位置に透光孔１ａが形
成されている。

【０００４】スイッチケース１の内部には、図１０中の
Ａ−Ａ線で示す断面を示している図１１に示すように、
プリント基板３が配設されており、前記操作指標２ａに
対応して金属接点を有するスイッチ４が取り付けられる
と共に、インジケータ２ｄに対応する各位置にＬＥＤ５
が配設されている。このスイッチ４はフィルム２の操作
指標２ａ〜２ｃを押圧操作すると、下面部に配設された
操作部材６によりその操作力が伝達されて接点がオンす
るようになっている。

【０００５】この場合、操作指標２ａ〜２ｃ部分の操作
によるストロークが小さいため、スイッチ４はモーメン
タリ形のスイッチを用いる必要性がある。また、その操
作状態を保持していることを表示するためにインジケー
タ２ｄを設けており、このインジケータ２ｄは、一般に
操作指標２ａ〜２ｃの直下部分がスイッチ４で占有され
ていることからその近傍位置として左上部分に設けられ
る構成である。

【０００６】そして、プリント基板３の下面側は、スイ
ッチケース１の下部開口部からの水等の侵入を防止する
ために樹脂等の充填剤７が配設されている。各スイッチ
４およびＬＥＤ５の端子はリード線８により充填剤７の
部分を介して外部に導出されている。

【０００７】使用者により、操作面１の操作指標２ａ〜
２ｃのうちの何れかが押圧操作されると、フィルム２の
下部に設けられた操作部材５を介して対応するスイッチ
４が押圧操作されてその接点間がオンするようになる。
これにより、図示しない外部回路にて、そのとき操作さ
れた内容に応じた制御を行うと共に、ＬＥＤ５に通電点
灯させてインジケータ２ｄにより表示するようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来構成のものでは、以下に示すような不具合が
ある。すなわち、接点を有するスイッチ４をスイッチケ
ース１内に設けるために、フィルム２や充填剤７などを
用いてスイッチケース１内を密封状態にする必要があ
る。この場合、フィルム２は、使用環境の温度変化で内
部の空気が膨張，収縮を起こして呼吸現象が起こると、
内部に水が侵入しやすくなり、防水性が低下する不具合
がある。また、フィルム２は、外部からの損傷を受け易
く、例えば、傷がついり、あるいは薬品等の付着で劣化
し易く、これによって防水性の低下の原因となる不具合
がある。

【０００９】一方、このような構成の操作スイッチ装置
においては、操作面に配置する操作指標を増加させる
と、それだけ使用するスイッチ４の個数も増えるので、
全体のコストを低下させるのが困難となる不具合があ
る。

【００１０】そこで、このような不具合を解消すべく、
例えば、操作面に表示された操作指標を触れる位置まで
指を近付けると、このとき側方から投射されている光を
遮って反射することによりその反射位置を検出して操作
しようとした操作指標を判定しようとするものが考えら
れている。このように、光による操作位置の検出を行う
構成で、接点を有するスイッチをなくして防水構造を簡
単にした操作スイッチ装置を得ることができるようにな
る。

【００１１】しかしながら、このような構成とした場合
には、操作面近傍に手指が近付いたときに、その指の面
で反射する光を検出するために、場合によっては手指の
爪や指の側部に光が当たってしまうために、安定した反
射光が得られなくなることがあり、安定した検出動作が
行えなくなるという不具合がある。

【００１２】本考案は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、接点を有するスイッチをなくして防水
構造を簡単にした光による操作位置の検出を行う構成を
前提として、手指による操作指標の操作位置を確実に検
出することができるようにした操作スイッチ装置を提供
するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の操作スイッチ装
置は、操作面に表示された複数の操作指標が基準位置か
ら所定方向に異なる距離を存して配置される操作部と、
前記操作面に略平行で前記基準位置近傍から前記操作指
標が配置されている方向に投光する投光手段と、前記操
作面に略平行で前記操作指標が配置されている方向から
入射する光を受光してその位置を検出する位置検出手段
と、この投光手段からの光を前記操作面の操作指標に略
直交する方向に反射すると共に、その操作面部で反射し
て戻る光を前記位置検出手段に導く光ガイドと、前記位
置検出手段からの検出距離信号に基づいて前記接触操作
された操作指標を判定する判定する判定手段とを設けて
構成したところに特徴を有する（請求項１の発明）。

【００１４】また、前記位置検出手段を、前記光ガイド
を介して入射する光に対して、距離に応じて受ける光の
軌跡に対応した線に沿って配置することが好ましい（請
求項２の発明）。

【００１５】そして、前記光ガイドを、前記投光手段お
よび位置検出手段と対向する部位の少なくとも一方にレ
ンズが一体に形成された構成とすることが好ましい（請
求項３の発明）。

【００１６】

【作用および発明の効果】請求項１記載の操作スイッチ
装置によれば、投光手段から出力される光は、光ガイド
を介して操作指標に略直角の方向に投射されるようにな
るので、その光は操作面の操作指標に手指が接触される
とその腹の部分で確実に反射されるようになる。その反
射光は、再び光ガイド内を通って位置検出手段側に導か
れるようになり、位置検出手段はその光の受光位置を検
出し、判定手段は、その受光位置の検出信号に基づいて
光の反射が発生した部位つまりどの操作指標の位置で反
射されてきた光かを判定するようになる。

【００１７】この場合、上述した手指による反射は、操
作面の操作指標に接触した手指の腹の面で起こるので、
反射光が安定した光路を介して位置検出手段側に入射す
ることから、その距離を正確に検出することができるよ
うになり、操作された操作指標を確実に検出することが
できるようになる。

【００１８】請求項２記載の操作スイッチ装置によれ
ば、投光手段により光ガイドに入射される光は各操作指
標に対応する部分に達したところで反射して操作指標側
に導出されるようになるが、このとき、各操作指標部分
で反射されてくる光は、その操作指標の位置に応じて異
なる距離として検出するように位置検出手段に入射され
ることになるが、その反射光の光路は同時に操作指標の
位置に応じて高さ方向にも異なる光路を経由して位置検
出手段側に向かうようになる。そこで、位置検出手段が
その距離に応じて受ける光の軌跡に対応した線に沿って
配置されているので、各操作指標に対応した位置で光を
受光することができ、確実に操作した位置を検出するこ
とができるようになる。

【００１９】請求項３記載の操作スイッチ装置によれ
ば、投光手段あるいは位置検出手段の光路に対応して設
ける必要があるレンズを光ガイドに一体に設けているの
で、組み立て時に部品点数が少なくなって工数を削減で
きると共に、光軸調整や位置合わせなどの作業も簡単に
なる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図１ないし
図９を参照して説明する。全体の上面を示す図１，図１
中でＡ−Ａ線，Ｂ−Ｂ線，Ｃ−Ｃ線のそれぞれで示す部
分の断面を示す図２，図３，図４において、矩形状で上
面が開口された樹脂性のケース１１の上面部には、赤外
光に対して透明の樹脂からなる光ガイド体１２が配設さ
れている。

【００２１】この光ガイド体１２は、上面開口部を覆う
操作面部１２ａと本発明でいうところの光ガイドとして
機能する光ガイド部１２ｂとを一体に形成したもので、
操作面部１２ａには、赤外光を透過するフィルム１３に
「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｄ」の文字で表示された４
つの操作指標１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄを直線状
に並べた状態となるように両面テープなどによって取着
されている。そして、この光ガイド体１２は、図４にも
示しているように、接着，熱溶着等によりケース１１に
取着されている。

【００２２】ケース１１内の底面部にはプリント基板１
４が配設されている。このプリント基板１４の右側部分
には投光手段としての赤外光を投光するＬＥＤ（発光ダ
イオード）１５が支持部１５ａを介して配設されると共
に、位置検出手段としてのＰＳＤ（半導***置検出素
子）１６が配設されている。なお、ＬＥＤ１５とＰＳＤ
１６との間には、ＬＥＤ１５の直接光がＰＳＤ１６に入
射するのを防止する遮光板１４ａが配設されている。

【００２３】この場合、ＬＥＤ１５は、上述した操作指
標１３ａ〜１３ｄが並べられた直線Ｌの延長線上の位置
で光ガイド部１２ｂに向けて赤外光を投光するように配
置されている。また、ＰＳＤ１６は、光ガイド部１２ｂ
のＬＥＤ１５よりも奥側の位置から出力される赤外光の
入射位置を検出するようになっている。そして、光ガイ
ド部１２ｂのＬＥＤ１５およびＰＳＤ１６と対向する部
分には光学レンズ体１７，１８が一体に形成されてい
る。

【００２４】プリント基板１４の光ガイド部１２ｂの下
部に対応する部分には、光ガイド部１２ｂ全体を必要に
応じて照明するための３個の可視光ＬＥＤ１９ａ，１９
ｂ，１９ｃが配設されており、光ガイド部１２ｂを介し
て投光することにより全体を照明して周囲が暗いときで
も操作指標１３ａ〜１３ｄを見易くしている。また、プ
リント基板１４には、各操作指標１３ａ〜１３ｄに対応
して手前側に操作されたこをと示す４個の可視光のオン
照明用ＬＥＤ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄがそれぞ
れ配設されている。

【００２５】これらオン照明用ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄ
は、光ガイド部１２ｂに形成された凹部に遮光筒２２ａ
〜２２ｄを挿入固定してその内部に挿通するように配置
されている。そして、これらオン照明用ＬＥＤ２０ａ〜
２０ｄが点灯されると、操作面１２ａの対応する操作指
標１３ａ〜１３ｄの部分が点灯照明されるようになって
いる。

【００２６】また、プリント基板１４には、後述する判
定手段としての判定回路２３が配設されており、ＬＥＤ
１５の投光制御およびＰＳＤ１６の受光信号に基づく位
置検出および操作された操作指標１３ａ〜１３ｄの判定
を行うようになっている。

【００２７】図５は、光ガイド体１２の光ガイド部１２
ｂの構成を詳細に示すもので、同図（ａ），（ｂ），
（ｃ）により平面，立面，側面のそれぞれを示してい
る。光ガイド部１２ｂ部分は、直方体状をなす形状で底
面側に傾斜をつけた反射面２４が形成されている。この
反斜面２４は、実際には、その断面形状が図６に示すよ
うに細かい凹凸を有する面に加工されている。そして、
光ガイド部１２ｂに水平方向から入射する光に対して４
５°に傾斜された多数の反射面部２４ａにより上方に向
けて反射させ、逆に上方から下方に向けて入射されてく
る光を水平方向に反射させてＰＳＤ１６側に導くように
なっている。

【００２８】この場合、実際にはＬＥＤ１５から発せら
れた赤外光は、光ガイド部１２ｂのレンズ１７を介して
平行光線に変換されると、光ガイド部１２ｂ内を水平方
向に進み、反射面２４に到達した赤外光成分から順次上
方に向けて反射されるようになっている。また、操作指
標１３ａ〜１３ｄに対応する部分ａ〜ｄ（図２，５参
照）からの反射光が、真下の方向に向けて入射されて光
ガイド部１２ｂ内で反射面２４に当たると、反射面部２
４ａにより反射されて水平方向に向かうようになるが、
このとき、反射面部２４ａによる反射ではレンズ１８に
向かう光の成分が操作指標１３ａ〜１３ｄのそれぞれに
対応して異なる方向に投射される。

【００２９】そして、各操作指標１３ａ〜１３ｄにて反
射されてレンズ１８を介してＰＳＤ１６側に至る光は、
水平方向の角度と垂直方向の高さも異なることになり、
その軌跡は、図示のように傾いた線Ｐとなる。これに対
応して、一次元方向に検出領域を有するＰＳＤ１６は、
その検出方向を線Ｐに沿うように配置されている。

【００３０】図７は、判定回路２３の電気的構成を示す
もので、ＬＥＤ１５は、発振回路２５から与えられる投
光パルスに基づいて投光回路２６により駆動され、所定
周期でパルス光を操作指標１３ａ〜１３ｄの並ぶ直線Ｌ
に沿った方向に照射するようになっている。ＰＳＤ１６
は、受光量に応じた受光電流Ｉ０を２つの受光電流Ｉ１
およびＩ２に分けて出力するもので、それらの受光電流
Ｉ１，Ｉ２は、受光面の中心位置からの離間距離に比例
して一方が増大し他方が減少するように配分されるよう
になっている。そして、それら各受光電流Ｉ１およびＩ
２は、それぞれ変換回路２７ａ，２７ｂにおいて電圧信
号に変換された後、増幅回路２８ａ，２８ｂにて増幅さ
れた受光信号電圧Ｖ１およびＶ２として出力されるよう
になっている。

【００３１】各受光信号電圧Ｖ１，Ｖ２は、加算回路２
９および減算回路３０のそれぞれに与えられるようにな
っており、加算回路２９においては受光信号電圧Ｖ１お
よびＶ２を加算して全受光量Ｉ０に相当する電圧信号Ｖ
０として出力し、減算回路３０においては受光信号電圧
Ｖ１とＶ２との差を計算して中心位置からの偏差量に相
当する電圧信号Ｖｄとして出力する。

【００３２】割算回路３１は、加算回路２９および減算
回路３０からそれぞれ電圧信号Ｖ０および電圧信号Ｖｄ
を入力し、電圧信号Ｖｄの値を電圧信号Ｖ０で割算した
結果を位置検出信号Ｓｄとして出力する。Ａ／Ｄ変換回
路３２は、割算回路３１から位置検出信号Ｓｄが与えら
れると、前記発振回路２５から与えられる投光パルス信
号に同期して、その位置検出信号Ｓｄを検出距離に対応
した例えば８個の検出領域「０」〜「７」に相当する３
ビットのデジタル信号に変換してデコーダ３３に与える
ようになっている。

【００３３】デコーダ３３は、Ａ／Ｄ変換回路３２から
与えられるデジタル信号に基づいて、４個の操作指標１
３ａ〜１３ｄのうちどれが操作されたかを判定してデコ
ーダ信号を出力する。カウンタ３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，３４ｄは、それぞれ操作指標１３ａ，１３，１３
ｃ，１３ｄの操作に対応した検出出力を行うもので、デ
コーダ３３から与えられるデコーダ信号が自己に対応す
る信号である場合にカウントアップ動作を行い、自己に
対応する信号でない場合にはカウント値をクリアするよ
うになっている。

【００３４】そして、各カウンタ３４ａ〜３４ｄは、そ
のカウント値が所定値に達すると、それぞれ対応するラ
ッチ回路３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄに検出信号を
出力する。ラッチ回路３５ａ〜３５ｄは、それぞれ対応
するカウンタ３４ａ〜３４ｄから検出信号が与えられる
と、その検出信号の出力状態をラッチ状態とし、カウン
ト値がクリアされて所定値よりも小さくなると、検出信
号の出力状態を停止するようになっている。

【００３５】次に、本実施例の作用について図８および
図９をも参照して説明する。まず、判定回路２３におい
ては、発振回路２５から出力される所定周期の投光パル
ス信号に基づいて投光回路２６によりＬＥＤ１５が通電
点灯されるようになる。これにより、ＬＥＤ１５からの
パルス赤外光は、光学レンズ体１７を介して平行光線に
絞られた後、直線Ｌに沿って光ガイド部１２ｂ内に照射
され、この光ガイド部１２ｂ内で反射面２４に達すると
その位置から上方に向けて反射されて操作面部１２ａの
各操作指標１３ａ〜１３ｄの面を上方に向けて貫くよう
に投光されようになる。

【００３６】この状態で、操作面１２ａの操作指標１３
ａ〜１３ｄのうちの例えば操作指標１３ａに対して使用
者により接触して操作されると、そのとき使用者の手指
Ｆ（図２参照）が操作指標１３ａから上方に向けて照射
されている赤外光を遮ることになる。これにより、その
反射光が操作指標１３ａ部分から下方に向けて光ガイド
部１２ｂ内に入射するようになる。反射光は、光ガイド
部１２ｂ内で反射面２４に達すると、ここで水平方向に
反射されるようになり、ＰＳＤ１６のある方向にも反射
されるようになる。そして、この光は光学レンズ体１８
を介してＰＳＤ１６の受光面に入射するようになる。

【００３７】このとき、ＰＳＤ１６に入射する反射光は
操作指標１３ａ〜１３ｄのうちの遮光した位置に応じて
それぞれ異なる角度となっているので、ＰＳＤ１６の受
光面への反射光の入射位置は、操作指標１３ａ〜１３ｄ
のそれぞれに対応して異なる位置で受光されることにな
る。つまり、操作指標１３ａ〜１３ｄのうちＬＥＤ１５
から遠い位置にある操作指標１３ａが最も小さい角度で
ＰＳＤ１６に入射することになるので、ＰＳＤ１６の受
光面においては基準位置に最も近い位置で受光すること
になる。

【００３８】ＰＳＤ１６においては、入射された光に対
する受光位置は、次のようにして演算されるようにな
る。すなわち、ＰＳＤ１６の受光面においては、全受光
量に応じた全受光電流Ｉ０に対して、受光位置に応じて
その受光電流Ｉ０を中心位置から遠ざかるほど２つの受
光電流Ｉ１およびＩ２の分配量が異なるように出力され
る。つまり、中心位置で受光された場合には、受光電流
Ｉ１と受光電流Ｉ２とは等しい値となり、その中心位置
からはずれると、偏差距離に比例して一方が大きくなり
他方が小さくなるように全受光電流Ｉ０が分配されるの
である。

【００３９】そして、これらの受光電流Ｉ１およびＩ２
は、それぞれ変換回路２７ａ，２７ｂにおいてその電流
値に比例した電圧信号に変換された後、それぞれ、増幅
回路２８ａ，２８ｂを介して増幅されて受光信号電圧Ｖ
１および受光信号電圧Ｖ２として出力されるようにな
る。

【００４０】次に、加算回路２９および減算回路３０に
おいては、これらの受光信号電圧Ｖ１，Ｖ２に対して、
それぞれ加算および減算の演算処理を行うことにより、
全受光電流Ｉ０に対応する電圧信号Ｖ０（＝Ｖ１＋Ｖ
２）および偏差量に相当する電圧信号Ｖｄ（＝Ｖ１−Ｖ
２）を求めて割算回路３１に出力するようになる。そし
て、割算回路３１においては、電圧信号Ｖｄを電圧信号
Ｖ０で割算してその結果を検出信号Ｓｄ（＝Ｖｄ／Ｖ
０）として出力するようになる。

【００４１】この検出信号Ｓｄは、受光量つまり全受光
電流Ｉ０の大きさに無関係に、受光位置のみに比例する
信号として求められるので、これが、手指Ｆが遮光した
位置に対応する信号として得られるのである。つまり、
図８に示すように、判定回路２３の検出距離Ｍに対して
検出信号Ｓｄの大きさは線形に減少する関係で得られる
のである。

【００４２】したがって、操作指標１３ａ〜１３ｄのそ
れぞれの位置が図中「Ａ」，「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｄ」で
示す領域に対応しているとすると、それらの検出距離範
囲に対応する検出信号Ｓｄがえられたときに操作指標１
３ａ〜１３ｄが操作されたことを判定すれば良い。

【００４３】そこで、Ａ／Ｄ変換回路３２においては、
割算回路３１から与えられる検出信号Ｓｄを、図９に示
すような８個の検出領域に分けて、これらをそれぞれ３
ビットのデジタル信号に対応させてデジタル変換する。
この場合、例えば、８個の検出領域を「０」〜「７」と
すると、デジタル変換した３ビットのデジタル信号をそ
れぞれ、「０００」，「００１」，「０１０」，「０１
１」，「１００」，「１０１」，「１１０」，「１１
１」に対応させて出力する。

【００４４】次に、デコーダ３３においては、与えられ
たデジタル信号をどの操作指標１３ａ〜１３ｄに対応す
るかを判定してカウント信号を出力する。この場合、例
えば、図９に示すように、検出領域「１」，「３」，
「５」，「７」つまりデジタル信号では「００１」，
「０１１」，「１０１」，「１１１」に対応して操作指
標１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄつまり「Ａ」，
「Ｂ」，「Ｃ」，「Ｄ」の表示が対応しているので、デ
コーダ３３は、各操作指標１３ａ〜１３ｄに対応するカ
ウンタ３４ａ〜３４ｄにカウント信号を出力する。

【００４５】これにより、カウンタ３４ａ〜３４ｄにお
いては、与えられたカウント信号が自己に対してのもの
であるときにはカウント値をアップし、そうでない場合
にはクリアするので、例えば、操作指標１３ａが操作さ
れたことに応じたカウント信号が出力されているときに
は、カウンタ３４ａのみが、発振回路２５の投光パルス
の周期に同期してカウントアップ動作を繰り返すことに
なる。

【００４６】この結果、カウンタ３４ａ〜３４ｄのいず
れかのカウント値が所定値に達すると、それぞれに対応
するラッチ回路３５ａ〜３５ｄに検出信号を出力する。
つまり、操作指標１３ａ〜１３ｄのうちのいずれかが操
作されたことを確実に検出したことをカウンタ３４ａ〜
３４ｄのカウント値が所定値に達することで判断してい
るのであり、この状態で、ラッチ回路３５ａ〜３５ｄか
ら検出信号として出力するのである。

【００４７】そして、このラッチ回路３５ａ〜３５ｄか
らの検出信号に基づいて、外部に操作内容に応じた信号
を出力すると共に、ケース１１の内部に配設したオン照
明用ＬＥＤ２０ａ〜２０ｄに対応するものに表示出力を
与え、操作指標１３ａ〜１３ｄが配置された操作面部１
２ａを介して上方に向けてその操作状態を表示するよう
になっている。

【００４８】この後、ラッチ回路３５ａ〜３５ｄによる
出力のラッチ状態は、例えば別の操作指標１３ａ〜１３
ｄが操作されたときにカウンタ３４ａ〜３４ｄに与えら
れるカウント信号が異なるため、カウント値が所定値に
達しているカウンタがクリアされることになってキャン
セルされるようになる。

【００４９】このような本実施例によれば、ＬＥＤ１５
とＰＳＤ１６とにより赤外光の反射光の距離を検出する
ことで操作指標１３ａ〜１３ｄの操作位置を判定する構
成において、操作指標１３ａ〜１３ｄに対して上方に向
けて赤外光を導く光ガイド部１２ｂを有する光ガイド体
１２を設けたので、手指Ｆが操作指標１３ａ〜１３ｄを
操作したときには確実にその位置からの反射光をＰＳＤ
１６に導くことができるようになり、確実に操作指標の
判定を行うことができるようになる。

【００５０】また、本実施例によれば、操作指標１３ａ
〜１３ｄ側から反射光が入射する場合の入射位置の軌跡
が水平方向から傾斜した方向にあることに対応してＰＳ
Ｄ１６の受光面をその傾斜した方向に沿うように配置し
たので、受光位置に応じた判定動作をより高精度で行う
ことができるようになる。

【００５１】さらに、本実施例によれば、光ガイド体１
２に光学レンズ１７，１８を一体に設ける構成としたの
で、部品点数を削減できると共に、光学系の位置調整作
業が簡単になり、低コスト化を図ることができるように
なる。

【００５２】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形または拡張できる。なお、
上記各実施例においては、４個の操作指標１３ａ〜１３
ｄを設けた場合について説明したが、これに限らず、
２，３個でも良いし５個以上設けることもできるもので
ある。この場合に、操作指標の個数を増やした場合でも
判定回路２３の構成を変更することなく、検出距離を操
作指標の個数に応じて領域を分けて検出するだけで良い
ので、金属接点を有するスイッチを設ける場合に比べて
低コストで製作できる。

【００５３】また、上記各実施例においては、位置検出
手段としてＬＥＤ１５およびＰＳＤ１６を用いた場合に
ついて説明したが、これに限らず、例えば、投光側にお
いては半導体レーザなどの投光素子を用いても良いし、
受光側においては、イメージセンサやＣＣＤなどの素子
を用いることもできるし、二次元の位置検出素子を用い
ても良いものである。

【００５４】また、フィルム１３への操作指標の印刷や
他のマーク，背景色の印刷等は、直接光ガイド体１２の
表面に施しても良い。さらに、オン照明用ＬＥＤ２０ａ
〜２０ｄの位置は、図１において投光ラインＬと反射光
を遮ぎらない位置であれば自由に設定でき、ＬＥＤ１５
とＰＳＤ１６の位置を逆にした場合は、オン照明用ＬＥ
Ｄ２０ａ〜２０ｄは操作指標の上側に位置させても良い
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全体の上面図

【図２】図１中のＡ−Ａ線で示す部分の縦断正面図

【図３】図１中のＢ−Ｂ線で示す部分の縦断正面図

【図４】図１中のＣ−Ｃ線で示す部分の縦断側面図

【図５】光ガイド部の平面図，正面図および側面図

【図６】光ガイド部の反射面の拡大断面図

【図７】判定回路の電気的構成図

【図８】検出信号と検出距離との関係を示す作用説明図

【図９】デジタル変換出力と検出領域との関係を示す作
用説明図

【図１０】従来例を示す図１相当図

【図１１】図１０中Ａ−Ａ線で示す部分の縦断側面図

【符号の説明】

１１はケース、１２は光ガイド体、１２ａは操作面部、
１２ｂは光ガイド部（光ガイド）、１３ａ〜１３ｄは操
作指標、１４はプリント基板、１５はＬＥＤ（投光手
段）、１６はＰＳＤ（位置検出手段）、１７，１８は光
学レンズ体（レンズ）、１９ａ〜１９ｃは可視光ＬＥ
Ｄ、２０ａ〜２０ｄはオン照明用ＬＥＤ、２２ａ〜２２
ｄは遮光筒、２３は判定回路（判定手段）、２４は反射
面、２５は発振回路、２６は投光回路、２７ａ，２７ｂ
は変換回路、２９は加算回路、３０は減算回路、３１は
割算回路、３２はＡ／Ｄ変換回路、３３はデコーダであ
る。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作面に表示された複数の操作指標が基
   準位置から所定方向に異なる距離を存して配置される操
   作部と、 前記操作面に略平行で前記基準位置近傍から前記操作指
   標が配置されている方向に投光する投光手段と、 前記操作面に略平行で前記操作指標が配置されている方
   向から入射する光を受光してその位置を検出する位置検
   出手段と、 この投光手段からの光を前記操作面の操作指標に略直交
   する方向に反射すると共に、その操作面部で反射して戻
   る光を前記位置検出手段に導く光ガイドと、 前記位置検出手段からの検出距離信号に基づいて前記接
   触操作された操作指標を判定する判定する判定手段とを
   設けて構成したことを特徴とする操作スイッチ装置。
2. 【請求項２】 前記位置検出手段は、前記光ガイドを介
   して入射する光を、距離に応じて受ける光の軌跡に対応
   した線に沿って配置されていることを特徴とする請求項
   １記載の操作スイッチ装置。
3. 【請求項３】 前記光ガイドは、前記投光手段および位
   置検出手段と対向する部位の少なくとも一方にレンズが
   一体に形成されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載の操作スイッチ装置。