JPH1167031A - Touchless switch - Google Patents
Touchless switchInfo
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- JPH1167031A JPH1167031A JP24739997A JP24739997A JPH1167031A JP H1167031 A JPH1167031 A JP H1167031A JP 24739997 A JP24739997 A JP 24739997A JP 24739997 A JP24739997 A JP 24739997A JP H1167031 A JPH1167031 A JP H1167031A
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- light
- light emitting
- emitting element
- air
- infrared
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- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特願平7−313
440号の発明の改良に係わり、特に文字や絵を描いた
プレートと結像手段との間にハーフミラーを設けた構成
のタッチレススイッチの改良発明に係わるもので、赤外
線を反射する性質を持つ透明板を備えたタッチレススイ
ッチに関する。[0001] The present invention relates to Japanese Patent Application No. 7-313.
The invention relates to an improvement of the invention of No. 440, particularly to an improvement of a touchless switch having a half mirror provided between a plate on which a character or a picture is drawn and an image forming means, and has a property of reflecting infrared rays. The present invention relates to a touchless switch having a transparent plate.
【0002】[0002]
【従来の技術】本出願人は、全く新しいタイプの非接触
スイッチとして、平成6年12月5日にタッチレスパネ
ルスイッチなる発明を出願し(特願平6−333727
号)、平成7年10月24日には、同様の非接触スイッ
チであるタッチレススイッチなる発明を出願している
(前記特願平7−313440号)。前記タッチレスス
イッチにおいて、文字や絵を描いたプレートと結像手段
である屈折率分布型レンズ素子との間にハーフミラーを
設けた構成のタッチレススイッチのアイデアが提案され
ている。2. Description of the Related Art The present applicant filed an application for a touchless panel switch on December 5, 1994 as a completely new type of non-contact switch (Japanese Patent Application No. Hei 6-333727).
On October 24, 1995, a similar non-contact switch, a touchless switch, was filed (Japanese Patent Application No. Hei 7-313440). In the touchless switch, there has been proposed an idea of a touchless switch having a configuration in which a half mirror is provided between a plate on which a character or a picture is drawn and a gradient index lens element serving as an imaging unit.
【0003】本発明で問題とするタッチレススイッチ
は、この文字や絵を描いたプレートと結像手段(例えば
屈折率分布型レンズ素子)との間にハーフミラーを設け
た構成のタッチレススイッチに関連するものであり、以
後、タッチレススイッチと言えば、特にこのタイプのタ
ッチレススイッチのみを意味するものとする。The touchless switch of the present invention is a touchless switch having a structure in which a half mirror is provided between a plate on which characters and pictures are drawn and an image forming means (for example, a gradient index lens element). Related, hereinafter, the term "touchless switch" particularly means only this type of touchless switch.
【0004】タッチレススイッチは、伝送元である物体
(以後、元絵とも称する)を結像手段(例えば屈折率分
布型レンズ素子)により空中に投射(写像)し、前記物
体の実像をスイッチのキーとして空中に表示させ、スイ
ッチ操作のターゲットとして利用しようとするものであ
る。このタッチレススイッチにおいて、空中に表示され
たキーに接近してくる被検出物(オペレータの指など)
は、次のように検出していた。[0004] A touchless switch projects (maps) an object (hereinafter, also referred to as an original picture) as a transmission source into the air by imaging means (for example, a gradient index lens element), and outputs a real image of the object to the switch. It is intended to be displayed in the air as a key and to be used as a target for a switch operation. In this touchless switch, an object to be detected approaching a key displayed in the air (such as an operator's finger)
Detected as follows:
【0005】前記空中のキー、すなわち元絵の実像を照
射し得る所定の位置に発光素子を設ける(1個でも複数
個でもよい)。発光素子を発した光は、前記キーに接近
してきた指で反射し、結像手段を介して元絵への方に伝
送される。元絵と結像手段との間には、ハーフミラーが
設けてあるので、発光素子を発し、指で反射して結像手
段を通ってきた光は、一部はハーフミラーで反射する。
ハーフミラーで反射してきた発光素子からの光を受光し
得る位置に、受光素子が設けられているので、空中のキ
ーに触れようとしてくる物体(指)を検出することがで
きる。A light emitting element is provided at one of the keys in the air, that is, at a predetermined position where a real image of the original picture can be irradiated (one or a plurality of light emitting elements may be provided). The light emitted from the light emitting element is reflected by the finger approaching the key and transmitted to the original picture via the image forming means. Since a half mirror is provided between the original picture and the imaging means, a part of the light emitted from the light emitting element and reflected by the finger and passed through the imaging means is partially reflected by the half mirror.
Since the light receiving element is provided at a position where the light from the light emitting element reflected by the half mirror can be received, it is possible to detect an object (finger) coming into contact with a key in the air.
【0006】受光素子を設ける位置は、発光素子を発
し、指で反射してから結像手段へ入射するまでの光線の
軌跡の距離と結像手段を出射してからハーフミラーで反
射して受光素子に入射するまでの光線の軌跡の距離とが
概ね等しくなる位置が最も望ましい。The light receiving element is provided at a position where the light emitting element is emitted, the distance of the trajectory of the light beam from the reflection by the finger to the incidence to the imaging means, and the light reflected by the half mirror after the imaging means is emitted. The position where the distance of the trajectory of the light beam until it enters the element is almost equal is most desirable.
【0007】従来のタッチレススイッチは、発光素子の
発光強度を大きくし、受光素子の感度を高くして使用し
なけらばならない傾向があった。そのように発光素子と
受光素子とを設定しておかないと、空中のキーに接近し
てきた指を検出できないことが多かったからである。In the conventional touchless switch, there is a tendency that the light emission intensity of the light emitting element must be increased and the sensitivity of the light receiving element must be increased before use. Unless the light emitting element and the light receiving element are set in such a manner, a finger approaching a key in the air often cannot be detected.
【0008】それは、次のような理由による。タッチレ
ススイッチで使用するハーフミラーは、空中のキーを明
るくするために、元絵からの光をなるべく透過させるこ
とが望ましい。逆に、発光素子からの光は、なるべく反
射させることが望ましい。元絵からの光をハーフミラー
にて多くの割合で反射させると、空中のキーが暗くなる
ので、好ましくない。[0008] The reason is as follows. The half mirror used in the touchless switch preferably transmits light from the original picture as much as possible in order to brighten the keys in the air. Conversely, it is desirable to reflect light from the light emitting element as much as possible. It is not preferable that the light from the original picture is reflected by the half mirror at a large ratio, because the keys in the air become dark.
【0009】タッチレススイッチの元絵を発光させる照
明手段としては、発光ダイオードが、コスト、寿命、扱
い易さ、入手性、サイズ及び発光効率すなわち発熱量の
少なさなどの諸点から最も優れていると言ってよい。し
かしながら、発光ダイオードは、蛍光灯などど比べる
と、はるかに輝度が小さい、つまり暗い。よって、タッ
チレススイッチにおいて、特に発光ダイオードを照明手
段として用いる場合、ハーフミラーは、なるべく光を透
過させるものが望ましい。例えば、透明なアクリル板な
どは、空中に明るいキーを表示させるという点では理想
的である。しかし、ハーフミラーに光の透過率が高いも
のを使うほど、すなわち、空中のキーを明るく表示させ
るほど、その空中のキーに接近してきた指を検出すると
いうことが困難となるという問題点があった。As a lighting means for emitting an original picture of a touchless switch, a light emitting diode is the most excellent in terms of cost, life, ease of handling, availability, size and luminous efficiency, that is, low heat generation. You can say. However, light emitting diodes have much lower brightness, that is, are darker than fluorescent lamps and the like. Therefore, in a touchless switch, particularly when a light emitting diode is used as the illumination means, it is desirable that the half mirror transmit light as much as possible. For example, a transparent acrylic plate or the like is ideal in that bright keys are displayed in the air. However, there is a problem that as the half mirror has higher light transmittance, that is, the brighter the keys in the air are displayed, the more difficult it is to detect a finger approaching the keys in the air. Was.
【0010】タッチレススイッチにおいて、空中に明る
いキーを表示させようとした場合、発光素子からの光が
ハーフミラーまで到達したとしても、ほとんど反射せず
透過してしまう。よって、空中の指で反射し、結像手段
を介してハーフミラーでわずかの割合で反射する発光素
子からの光を受光素子で検出するには、発光素子の発光
強度を大きしておく必要があった。また、受光素子の感
度も高くしておく必要があった。In the case of displaying a bright key in the air in a touchless switch, even if light from the light emitting element reaches the half mirror, the light is transmitted without being reflected. Therefore, in order for the light receiving element to detect light from the light emitting element which is reflected by the finger in the air and reflected at a small ratio by the half mirror via the imaging means, it is necessary to increase the light emission intensity of the light emitting element. there were. In addition, it is necessary to increase the sensitivity of the light receiving element.
【0011】しかし、受光素子の感度を高くしておくと
いうことは、ノイズに対する感度も高くすることであ
り、誤動作の原因となり好ましくないという問題点があ
った。また、発光素子の発光強度を強くすると、消費電
流が増えるという問題点とともに、発光素子の寿命が短
くなるという問題点もあった。また、発光強度の大きい
発光素子は、サイズも大きいので、スイッチ装置のパッ
ケージング上の問題とともに、発光素子の選択の余地が
狭まるという問題点があった。However, increasing the sensitivity of the light receiving element means increasing the sensitivity to noise, which causes a malfunction and is not preferable. In addition, when the light emission intensity of the light emitting element is increased, there is a problem that current consumption is increased and also that a life of the light emitting element is shortened. In addition, since the light emitting element with high light emission intensity has a large size, there is a problem in that there is a problem in packaging of the switch device and a margin for selection of the light emitting element is narrowed.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のタッ
チレススイッチの問題点に鑑み為されたもので、その目
的とするところは、空中に表示させるキーの明るさを犠
牲にすることなく、発光素子の発光強度及び受光素子の
受光感度を弱く設定しておいても、確実に空中のキーに
接近してくる物体を検出することができるタッチレスス
イッチを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems of the conventional touchless switch, and its object is to sacrifice the brightness of keys displayed in the air. Another object of the present invention is to provide a touchless switch that can reliably detect an object approaching an air key even if the light emission intensity of the light emitting element and the light receiving sensitivity of the light receiving element are set to be weak.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決したもので、次のようなものである。空中に形成
される実像を照射し得る位置に発光素子が設けてあり、
結像手段と元絵との間にハーフミラーが設けてあるタッ
チレススイッチにおいて、前記発光素子には、赤外線を
照射する赤外線発光素子を用い、前記ハーフミラーに
は、赤外線カットフィルタを用いる。赤外線カットフィ
ルタというのは、可視光線を多くの割合で透過させ、赤
外線を多くの割合で反射させる光学フィルタである。The present invention has solved the above-mentioned problems, and has the following features. A light emitting element is provided at a position where a real image formed in the air can be irradiated,
In a touchless switch in which a half mirror is provided between the image forming means and the original picture, an infrared light emitting element that emits infrared light is used as the light emitting element, and an infrared cut filter is used as the half mirror. An infrared cut filter is an optical filter that transmits visible light at a high rate and reflects infrared light at a high rate.
【0014】前記赤外線発光素子からの光、すなわち赤
外線を受光する受光素子は、前記結像手段の端面を垂直
に通過して前記赤外線カットフィルタへ向かう光線が前
記赤外線カットフィルタで反射して進む方向の所定の位
置に受光素子を設ける。The light receiving element for receiving the light from the infrared light emitting element, that is, the infrared light, is a direction in which a light beam passing through the end face of the imaging means and traveling toward the infrared cut filter is reflected by the infrared cut filter and travels. A light receiving element is provided at a predetermined position.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明で使用する発光素子は、赤
外領域の波長の光を発することができる発光素子であ
る。例えば、赤外発光ダイオードなどが使用できる。以
後、発光素子と言えば、少なくとも赤外領域に発光波長
を持つ素子のこと意味するものとする。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The light emitting device used in the present invention is a light emitting device capable of emitting light having a wavelength in the infrared region. For example, an infrared light emitting diode or the like can be used. Hereinafter, the term “light-emitting element” means an element having an emission wavelength at least in the infrared region.
【0016】発光素子は、少なくとも1個以上、元絵の
実像、すなわち空中のキーを照射できるように設けられ
ている。発光素子は、空中のキーの少なくともその一部
でも照射できれば良いのであって、空中のキー以外の位
置を照射してはいけないということではない。要する
に、空中に表示されるキー(一部でも全部でも)を照射
することは、必要であるが、それ以外の空中の位置のど
こを照射するかしないかは、当業者の設計上の選択事項
である。At least one light emitting element is provided so as to irradiate a real image of the original picture, that is, a key in the air. The light emitting element only needs to be able to irradiate at least a part of the keys in the air, and it does not mean that the light emitting element should not irradiate a position other than the keys in the air. In short, it is necessary to illuminate the keys (some or all) displayed in the air, but it is a matter of design choice for those skilled in the art where to illuminate other air positions. It is.
【0017】結像手段と元絵とは、結像手段の下端面と
元絵(の面)とが平行またはほぼ並行になるように所定
の距離を隔てて設置されている。前記所定の距離は、結
像手段の光学特性で定まる。つまり、元絵を空中に実像
として射像し得る位置に、元絵と結像手段を配置する。The image forming means and the original picture are arranged at a predetermined distance so that the lower end face of the image forming means and (the surface of) the original picture are parallel or almost parallel. The predetermined distance is determined by the optical characteristics of the imaging means. That is, the original picture and the image forming means are arranged at a position where the original picture can be projected as a real image in the air.
【0018】赤外線カットフィルタというのは、要する
に赤外線反射板のことであり、所定波長以上の光線を反
射させる部材である。本発明で使用する赤外線カットフ
ィルタの波長特性としては、可視領域の光線は、なるべ
く透過させ、赤外領域または所定幅の赤外領域の光線
は、なるべく反射させる特性であることが望ましい。ま
た、前記所定幅の赤外領域は、発光素子の発光波長領域
と一致することが望ましい。The infrared cut filter is, in short, an infrared reflecting plate, and is a member that reflects light having a predetermined wavelength or more. The wavelength characteristic of the infrared cut filter used in the present invention is preferably such that light in the visible region is transmitted as much as possible, and light in the infrared region or an infrared region having a predetermined width is reflected as much as possible. Further, it is preferable that the infrared region having the predetermined width coincides with the emission wavelength region of the light emitting element.
【0019】赤外線カットフィルタのサイズは、元絵を
空中へ写像するのに十分なサイズであり、元絵を含む面
と赤外線カットフィルタを含む面との為す角が所定角と
なるように設置する。The size of the infrared cut filter is sufficient to map the original picture into the air, and the infrared cut filter is set such that the angle between the surface including the original picture and the surface including the infrared cut filter is a predetermined angle. .
【0020】受光素子の設置位置は、次のように考え
る。空中に表示されたキーの中心もしくはほぼ中心を通
る垂線を想定する。この垂線は、元絵の中心を通る垂線
でもある。この垂線上を光線が結像手段から赤外線カッ
トフィルタの方へ進行すると考える。該光線の一部は、
赤外線カットフィルタで屈折され、透過して行くが、一
部は、前記元絵を含む面と赤外線カットフィルタを含む
面との為す所定角に従って反射する。この赤外線カット
フィルタでの反射光が進行する方向の所定の位置に受光
素子を設ける。The installation position of the light receiving element is considered as follows. Assume a vertical line passing through or approximately the center of a key displayed in the air. This perpendicular is also a perpendicular passing through the center of the original picture. It is considered that the light beam travels on the perpendicular from the imaging means toward the infrared cut filter. Some of the rays are
The light is refracted and transmitted by the infrared cut filter, but a part of the light is reflected according to a predetermined angle between the surface including the original picture and the surface including the infrared cut filter. A light receiving element is provided at a predetermined position in a direction in which light reflected by the infrared cut filter travels.
【0021】[0021]
【実施例】図1は、本発明の一実施例を示す模式図であ
る。元絵2は、光線を透過し得る材料に、文字、記号、
絵、図またはアイコンなどを描いたプレート(パネル)
である。元絵を発光させるための照明手段1には、発光
ダイオードや冷陰極管などを使用する。なお、元絵2自
体に発光体、つまり発光ダイオードやLCD等の電子デ
ィスプレイデバイスを使用してもよい。また、元絵2と
照明手段1との間に拡散板を介在させてもよい。元絵2
と照明手段1の間に拡散板を設けると、元絵2の明るさ
ムラを低減する効果がある。FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention. Original picture 2 consists of materials that can transmit light, characters, symbols,
Plates (panels) depicting pictures, figures or icons
It is. A light emitting diode, a cold cathode tube, or the like is used as the illumination means 1 for emitting the original picture. Note that a light emitting body, that is, an electronic display device such as a light emitting diode or an LCD may be used for the original picture 2 itself. Further, a diffusion plate may be interposed between the original picture 2 and the lighting means 1. Original picture 2
Providing a diffusion plate between the lighting device 1 and the lighting means 1 has an effect of reducing uneven brightness of the original picture 2.
【0022】結像手段3は、所定位置にある物体を所定
位置に実像として写像する光学素子である。例えば、所
定長の屈折率分布型ロッドレンズをマトリクス状に多数
配列したブロック状の素子、いわゆる屈折率分布型レン
ズ素子を結像手段として用いることができる。また、結
像手段3には、微少凸レンズをマトリクス状に多数配列
させたプレート(平板集合マイクロレンズプレート)を
1枚目の各微少凸レンズと2枚目の対応する各微少凸レ
ンズの光軸を合わせて所定間隔で2枚設けたものを使用
してもよい。The image forming means 3 is an optical element for mapping an object at a predetermined position as a real image at a predetermined position. For example, a block-shaped element in which a large number of gradient index rod lenses of a predetermined length are arranged in a matrix, that is, a so-called gradient index lens element can be used as the imaging means. In the imaging means 3, a plate (flat plate micro lens plate) in which a large number of micro convex lenses are arranged in a matrix is aligned with the optical axis of each of the first micro convex lens and the corresponding second micro convex lens. Alternatively, two sheets provided at predetermined intervals may be used.
【0023】発光素子4には、例えば、赤外発光ダイオ
ードを使用する。発光素子4は、実像2aを照射し得る
位置に設置する。発光素子4の品種、赤外領域の発光波
長や指向性などの光学的特性、設置する数、照射方向
(光軸の方向)及び駆動方式などは、当業者の設計上の
選択事項である。但し、発光素子4は、物体である元絵
2を空中に投射した像である実像2aの一部または全部
の領域を照射できなくてはならない。As the light emitting element 4, for example, an infrared light emitting diode is used. The light emitting element 4 is installed at a position where the real image 2a can be irradiated. The type of the light emitting element 4, the optical characteristics such as the emission wavelength and the directivity in the infrared region, the number of the light emitting elements 4, the irradiation direction (the direction of the optical axis), and the driving method are the design choices of those skilled in the art. However, the light emitting element 4 must be able to irradiate a part or the whole area of the real image 2a which is an image of the original picture 2 as an object projected in the air.
【0024】発光素子4が発する光(赤外線)は、スイ
ッチのキー、すなわちスイッチ操作のためのターゲット
として空中に形成されている実像2aに接近してくる物
体(実質的にはオペレータの指)で反射し、結像手段3
を介して赤外線カットフィルタ6に達し、ごく一部は赤
外線カットフィルタ6を通過するが、大部分は赤外線カ
ットフィルタ6で反射し受光素子5に達する。The light (infrared light) emitted from the light emitting element 4 is a switch key, that is, an object (substantially an operator's finger) approaching the real image 2a formed in the air as a target for the switch operation. Reflecting and imaging means 3
And a small part of the light passes through the infrared cut filter 6, but most of the light is reflected by the infrared cut filter 6 and reaches the light receiving element 5.
【0025】図1で示しているように、実像2aに指が
到達する少し前に指を検出できるように、発光素子4及
び受光素子5を設ける位置、光軸及び感度を調節してお
くほうが、実用上好ましい受光素子5には、赤外領域に
感度を持つフォトダイオード、フォトトランジスタまた
はフォトICなどが使用できる。制御回路7は、発光素
子4、受光素子5及び照明手段1を制御し、スイッチ装
置の外部に信号を出力する。As shown in FIG. 1, it is better to adjust the position where the light emitting element 4 and the light receiving element 5 are provided, the optical axis and the sensitivity so that the finger can be detected shortly before the finger reaches the real image 2a. As the light-receiving element 5 which is practically preferable, a photodiode, a phototransistor or a photo IC having sensitivity in an infrared region can be used. The control circuit 7 controls the light emitting element 4, the light receiving element 5, and the illuminating means 1 and outputs a signal to the outside of the switch device.
【0026】赤外線カットフィルタ6は、元絵2からの
光、すなわち可視光を透過させるとともに、発光素子4
からの光、すなわち赤外線を反射させる材質のプレート
である。例えば、耐熱ガラスに赤外線反射材料(膜)を
真空蒸着させたものなどの使用が推奨できる。The infrared cut filter 6 transmits light from the original picture 2, that is, visible light, and
This is a plate made of a material that reflects light from the camera, that is, infrared rays. For example, it is recommended to use a heat-resistant glass obtained by vacuum-depositing an infrared-reflective material (film).
【0027】赤外線カットフィルタ6の設置に際して
は、元絵−結像手段下端面間距離Loの長さを勘案し
て、水平からの角度αを設計する。元絵が含まれている
面と赤外線カットフィルタが含まれている面は、両面が
平行でない限り、必ず交わるが、この二つの面が為す角
のうち、鋭角のほうの角をαとする。一般的には、赤外
線カットフィルタ6は、この角αが45度または45度
以下になるように設計・設置する。当然、元絵−結像手
段下端面間距離Loが短くなればなるほど、角αは、4
5度からより狭く(小さく)しなければならない。When the infrared cut filter 6 is installed, the angle α from the horizontal is designed in consideration of the distance Lo between the original picture and the lower end face of the imaging means. The surface including the original picture and the surface including the infrared cut filter always intersect unless both surfaces are parallel, but the acute angle out of the angles formed by the two surfaces is α. Generally, the infrared cut filter 6 is designed and installed such that the angle α is 45 degrees or less. Naturally, as the distance Lo between the original picture and the imaging means lower end face becomes shorter, the angle α becomes 4
Must be narrower (smaller) from 5 degrees.
【0028】受光素子5は、この角αに対応して、設置
される絶対位置は変わるが、結像手段3の端面を垂直に
通過する光線が赤外線カットフィルタ6で反射して進行
する光線の軌跡上に設置されるということに変わりはな
い。Although the absolute position of the light receiving element 5 is changed in accordance with the angle α, the light beam passing vertically through the end face of the imaging means 3 is reflected by the infrared cut filter 6 and the It is still installed on the track.
【0029】受光素子5を設置する位置は、従来のタッ
チレススイッチと同様、発光素子4を発した光におい
て、被検出物である指で反射してから結像手段3の上端
面に達するまでの光線の軌跡の距離(A)と結像手段3
から出射し、赤外線カットフィルタ6で反射して受光素
子5に達するまでの光線の軌跡の距離(B+C)とが等
しくなる位置が推奨される。すなわち、図1において、
A=B+Cとなる位置である。The position where the light receiving element 5 is installed is, as in the case of the conventional touchless switch, from the time when the light emitted from the light emitting element 4 is reflected by the finger as the object to be detected and reaches the upper end surface of the imaging means 3. (A) of the trajectory of the ray of light and the imaging means 3
A position where the distance (B + C) of the trajectory of the light beam that is emitted from the light source and reflected by the infrared cut filter 6 and reaches the light receiving element 5 is recommended. That is, in FIG.
This is the position where A = B + C.
【0030】しかしながら、受光素子5は、該ベストの
位置から多少前後しても、発光素子4からの光を受光で
きるので、大体の位置に設ければよい。逆に言えば、受
光素子5は、発光素子4からの光を検出できるように、
その光軸と感度を調節するわけである。本発明では、発
光素子4から発した光のうち、赤外線カットフィルタ6
まで届いた赤外線は、ほとんど反射して受光素子5の方
へ進むので、空中の実像2aを検出しようとするに当た
って、発光素子4の発光強度を弱くし、受光素子5の受
光感度を低く設定することが可能となる。However, the light receiving element 5 can receive the light from the light emitting element 4 even slightly before and after the position of the vest, so that it should be provided at the approximate position. Conversely, the light receiving element 5 can detect the light from the light emitting element 4,
The optical axis and sensitivity are adjusted. In the present invention, of the light emitted from the light emitting element 4, the infrared cut filter 6
Since the infrared rays that have reached the light are almost reflected and proceed toward the light receiving element 5, the light emission intensity of the light emitting element 4 is reduced and the light receiving sensitivity of the light receiving element 5 is set low in detecting the real image 2a in the air. It becomes possible.
【0031】なお、本発明で使用する赤外線カットフィ
ルタには、透明なガラス板や透明な樹脂板に赤外線を反
射する塗料を塗布した部材を使用することも可能であ
る。この塗料は、なるべく透明度の高いものが好まし
い。The infrared cut filter used in the present invention may be a member obtained by applying a paint that reflects infrared light to a transparent glass plate or a transparent resin plate. The paint preferably has a high transparency as much as possible.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載される効果を奏する。従来のタッ
チレススイッチのハーフミラーを赤外線カットフィルタ
にすることにより、空中に表示する実像(キー)の明る
さを従来のタッチレススイッチと比べてほとんど遜色な
くすることができ、かつ発光素子の発光強度を弱くして
使用することができる。すなわち、従来よりも発光素子
をより少ない電流で駆動させて、キーに近づく物体の検
出をすることができる。よって、発光素子の寿命を長く
することができ、小さい発光素子を使うことも可能とな
るので、スイッチ装置のパッケージング上も有利であ
る。同様に、受光素子の感度が従来よりも低くても、キ
ーに近づいてくる物体の検出をすることが可能となり、
誤動作も起こりにくくなる。Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. By using an infrared cut filter for the half mirror of the conventional touchless switch, the brightness of the real image (key) displayed in the air can be made almost the same as that of the conventional touchless switch, and the light emitting element emits light. Can be used with reduced strength. That is, it is possible to detect an object approaching a key by driving the light emitting element with a smaller current than before. Therefore, the life of the light-emitting element can be prolonged, and a small light-emitting element can be used, which is advantageous in packaging the switch device. Similarly, even if the sensitivity of the light receiving element is lower than before, it is possible to detect an object approaching the key,
Malfunctions are less likely to occur.
【図1】本発明の一実施例を示す模式図FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention.
1 照明手段 2 元絵 2a 実像 3 結像手段 4 発光素子 5 受光素子 6 赤外線カットフィルタ 7 制御回路 Lo 元絵−結像手段の下端面間距離 Li 結像手段の上端面−実像間距離 α 元絵を含む面と赤外線カットフィルタを含む面の為
す二つの角のうち、鋭角のほうの角 A 指で反射してから結像手段の上端面まで、発光素子
からの光が進行する距離 B 結像手段の下端面から赤外線カットフィルタまで、
発光素子からの光が進行する距離 C 赤外線カットフィルタで反射してから受光素子ま
で、発光素子からの光が進行する距離DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination means 2 Original picture 2a Real image 3 Imaging means 4 Light emitting element 5 Light receiving element 6 Infrared cut filter 7 Control circuit Lo Distance between the original picture and the lower end face of the imaging means Li Distance between the upper end face of the imaging means and the real image α element Of the two angles formed by the surface including the picture and the surface including the infrared cut filter, the acute angle A is the distance traveled by the light from the light emitting element from the reflection by the finger to the upper end surface of the imaging means. From the lower end surface of the image means to the infrared cut filter,
Distance traveled by light from the light emitting element C Distance traveled by light from the light emitting element to the light receiving element after being reflected by the infrared cut filter
Claims (1)
に発光素子が設けてあり、結像手段と元絵との間にハー
フミラーが設けてあるタッチレススイッチにおいて、 前記発光素子は、赤外線を照射する赤外線発光素子であ
り、 前記ハーフミラーは、赤外線カットフィルタであり、 前記結像手段の端面を垂直に通過して前記赤外線カット
フィルタへ向かう光線が前記赤外線カットフィルタで反
射して進む方向の所定の位置に受光素子を設けたことを
特徴とするタッチレススイッチ。1. A touchless switch in which a light emitting element is provided at a position where a real image formed in the air can be irradiated, and a half mirror is provided between an image forming means and an original picture. An infrared light-emitting element that emits infrared light, wherein the half mirror is an infrared cut filter, and a light beam that passes vertically through an end face of the imaging unit and travels toward the infrared cut filter is reflected by the infrared cut filter and proceeds. A touchless switch, wherein a light receiving element is provided at a predetermined position in a direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24739997A JPH1167031A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Touchless switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24739997A JPH1167031A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Touchless switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1167031A true JPH1167031A (en) | 1999-03-09 |
Family
ID=17162860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24739997A Pending JPH1167031A (en) | 1997-08-08 | 1997-08-08 | Touchless switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1167031A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012194617A (en) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Lixil Corp | Operation input device |
CN111555746A (en) * | 2020-03-27 | 2020-08-18 | 海信(山东)空调有限公司 | Electronic equipment |
-
1997
- 1997-08-08 JP JP24739997A patent/JPH1167031A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012194617A (en) * | 2011-03-15 | 2012-10-11 | Lixil Corp | Operation input device |
CN111555746A (en) * | 2020-03-27 | 2020-08-18 | 海信(山东)空调有限公司 | Electronic equipment |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060606 |
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