TWI795771B

TWI795771B - 開關及操作裝置

Info

Publication number: TWI795771B
Application number: TW110116460A
Authority: TW
Inventors: 尾﨑一文; 古澤光一; 高濱建治; 中谷邦夫
Original assignee: 日商歐姆龍股份有限公司
Priority date: 2020-06-02
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2023-03-11
Also published as: CN113760108B; JP2024096144A; JP2021190347A; JP7472656B2; TW202203275A; CN113760108A

Abstract

本發明提供一種能夠於維持高速的響應的同時實現省電的開關及操作裝置。組裝至操作裝置的開關包括：可動構件，基於來自外部的按壓而擺動；被接觸構件，藉由可動構件擺動而接觸分離；以及受光元件，能夠於通電中對光進行檢測。開關能夠基於可動構件伴隨擺動而與被接觸構件的接觸來輸出訊號，且能夠藉由伴隨可動構件的擺動而透過或遮蔽受光元件所檢測的光來輸出訊號。而且，基於伴隨可動構件的擺動的受光元件的光的檢測狀況而輸出訊號之後，於可動構件與被接觸構件接觸而開始輸出訊號的情況下，開關會限制向受光元件的通電。

Description

開關及操作裝置

本發明是有關於一種包括可動構件的開關、及包括此種開關的操作裝置。

作為對電腦等電子設備的輸入裝置，包括微動開關等開關的滑鼠（mouse）等操作裝置正普及。特別是現今，對被稱為電子競技（electronic sports）的電腦遊戲中使用的滑鼠要求各種特性。例如，於專利文獻1中揭示有一種能夠作為滑鼠的開關而應用的微動開關。於專利文獻1中所揭示的微動開關中使用發光元件、受光元件等光學元件，藉由光學元件對電路進行開閉。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2016/112842號

[發明所欲解決之課題] 由於如專利文獻1中所揭示般的藉由光學元件對電路進行開閉的開關需要對元件始終或斷續地通電，因此存在電力的消耗量增大的問題。

本發明是鑒於所述情況而成，其主要目的在於提供一種能夠降低元件的電力消耗量的開關。

另外，本發明的另一目的在於提供一種使用此種開關的操作裝置。 [解決課題之手段]

為了解決所述課題，本申請案記載的開關包括基於來自外部的按壓而擺動的可動構件，基於所述可動構件的擺動而輸出訊號，且所述開關中，包括：被接觸構件，藉由所述可動構件擺動而接觸分離；控制部，對向元件的通電進行控制；以及受光元件，能夠於通電中對光進行檢測，且所述開關能夠基於所述可動構件伴隨擺動而與所述被接觸構件的接觸來輸出訊號，能夠藉由伴隨所述可動構件的擺動而透過或遮蔽所述受光元件所檢測的光來輸出訊號，所述控制部包括：在基於伴隨所述可動構件的擺動的所述受光元件的光的檢測狀況而輸出訊號之後，於所述可動構件與所述被接觸構件接觸而開始輸出訊號的情況下，限制向所述受光元件的通電的部件。

進而，本申請案記載的開關包括基於來自外部的按壓以第一端側為擺動支點而第二端側擺動的導電性的可動構件，基於所述可動構件的擺動而向外部輸出訊號，且所述開關中，包括：導電性的支持構件，擺動自如地支持所述可動構件的第一端側；導電性的被接觸構件，藉由所述可動構件擺動而供第二端側接觸分離；控制部，對向元件的通電進行控制；以及受光元件，能夠於通電中對光進行檢測，且所述可動構件具有遮蔽所述受光元件應接收的光的遮光片，所述開關能夠基於所述可動構件伴隨擺動而與所述被接觸構件的接觸而輸出訊號，且能夠藉由伴隨所述可動構件的擺動而所述遮光片透過或遮蔽所述受光元件應檢測的光來輸出訊號，所述控制部包括：在基於伴隨所述可動構件的擺動而所述受光元件的光的檢測狀況來輸出訊號之後，於所述可動構件與所述被接觸構件接觸而開始輸出訊號的情況下，限制向所述受光元件的通電的部件。

另外，於所述開關中，所述支持構件是使用導電性材料而形成，藉由所述可動構件與所述被接觸構件接觸，而所述支持構件與所述被接觸構件之間導通，藉此輸出訊號。

另外，於所述開關中，更包括發光元件，所述發光元件於通電中發出光，所述受光元件能夠接收自所述發光元件發出的光，所述控制部包括：在基於伴隨所述可動構件的擺動的所述受光元件的光的檢測狀況而輸出訊號之後，限制向所述發光元件的通電的部件。

另外，於所述開關中，所述控制部包括：在限制向所述受光元件的通電後，於所述可動構件與所述被接觸構件隔開而停止輸出訊號的情況下，解除向所述受光元件的通電的限制的部件。

另外，於所述開關中，包括切換部，所述切換部受理用來切換通電方法的切換輸入，且能夠基於來自外部的切換輸入，停止向所述受光元件的通電。

進而，本申請案記載的開關包括基於來自外部的按壓而運作的可動構件，基於所述可動構件的動作而輸出訊號，且所述開關中，包括：被接觸構件，藉由所述可動構件運作而接觸分離；以及檢測元件，於通電中對檢測對象進行檢測，且所述開關能夠基於所述可動構件伴隨動作而與所述被接觸構件的接觸分離而輸出訊號，能夠藉由伴隨所述可動構件的動作而所述檢測元件所檢測的檢測對象的檢測狀況來輸出訊號，在基於伴隨所述可動構件的動作的所述檢測元件的檢測狀況而輸出訊號之後，於基於所述被接觸構件的接觸分離而開始輸出訊號的情況下，限制向所述檢測元件的通電。

進而，本申請案記載的操作裝置包括：按下操作部，受理來自外部的按下操作；所述開關，將所述按下操作部所受理的按下操作以來自外部的按壓的形式傳遞；以及輸出部，將所述開關所輸出的訊號輸出至外部裝置。

本申請案記載的開關及操作裝置根據狀況限制向元件的通電。 [發明的效果]

本發明的開關及操作裝置於基於伴隨可動構件的動作的受光元件等檢測元件的檢測狀況而輸出訊號之後，限制向檢測元件的通電。藉此，本發明起到能夠降低元件的電力消耗量等優異的效果。

以下，參照圖式對本發明的實施方式進行說明。

＜應用例＞本申請案記載的操作裝置例如被用作個人電腦（personal computer，以下稱為個人電腦）的操作中所使用的滑鼠等操作裝置。另外，本申請案記載的開關作為微動開關而組裝於包括操作裝置的各種電子設備等裝置。以下，參照圖式對圖式中所例示的操作裝置1及開關2進行說明。

＜操作裝置1＞首先，對操作裝置1進行說明。圖1是表示本申請案記載的操作裝置1的外觀的一例的概略立體圖。圖1示出了將本申請案記載的操作裝置1應用於個人電腦等電子設備的操作中所使用的滑鼠的例子。操作裝置1包括：滑鼠按鈕等按下操作部10，受理由使用者的手指按下的操作；滑鼠輪等轉動操作部11，受理由使用者的手指轉動的操作。再者，轉動操作部11以不僅受理轉動操作而且亦受理按下操作的方式構成，亦作為按下操作部10發揮功能。另外，於操作裝置1，連接有向個人電腦等外部的設備輸出電氣訊號的訊號線12。再者，操作裝置1不限於使用訊號線12的有線通訊，能夠藉由無線通訊等各種通訊方法輸出電氣訊號。進而，操作裝置1於側部包括受理用來切換通電方法的切換操作的下壓按鈕等切換操作部13。使用者對操作裝置1進行按下操作部10的按下操作、轉動操作部11的轉動操作、於將按下操作部10按下的狀態下使操作裝置1移動的移動操作（拖曳）等各種操作。

於操作裝置1的內部，於各按下操作部10及轉動操作部11中各自收納有後述的開關2，於對按下操作部10進行按下操作的情況下，按下操作部10的內部部位按壓對應的開關2。開關2將基於按壓狀況的訊號自訊號線12輸出至外部的個人電腦等電子設備。

即，本申請案記載的操作裝置1包括：受理來自外部的按下操作的按下操作部10、受理轉動操作等操作的轉動操作部11、以及切換操作部13，進而於內部包括開關2。而且，操作裝置1將按下操作部10及/或轉動操作部11所受理的按下操作以來自外部的按壓的形式向開關2傳遞，並將基於開關2的動作的訊號自訊號線12輸出至外部的電子設備。

＜開關2＞接下來，對本申請案記載的開關2進行說明。圖2是表示本申請案記載的開關2的外觀的一例的概略立體圖。再者，於本申請案說明書中，關於開關2的方向，將朝向圖2而言左近前側表述為前，將右內裏側表述為後，將左內裏側表述為左，將右近前側表述為右，將上方表述為上，將下方表述為下，但為便於說明的方向，並不限定開關2的組裝方向。如上文所述，開關2作為微動開關而收納於操作裝置1等電子設備的內部，以來自外部的按壓的形式受理操作裝置1的按下操作部10等部位所受理的按下操作。

開關2包括呈大致長方體狀的框體20。框體20由下部的基座20a及上部的蓋20b所形成。於框體20的上表面，於正面觀察時自中央靠左的位置，開設有供按壓構件21插通的長方形形狀的插通孔200。插通於插通孔200的按壓構件21是受到來自框體20的外部的按壓而於自上方的第一位置至下方的第二位置的範圍內上下移動的構件。按壓構件21的上端自框體20的上表面突出。

進而，作為後述的支持構件22（參照圖3等）的一部分的第一端子220、作為後述的被接觸構件23（參照圖3等）的一部分的第二端子230、作為後述的發光單元24（參照圖3等）的一部分的第三端子對240及後述的受光單元25（參照圖3等）的一部分的第四端子對250自框體20的下表面突出。第一端子220自框體20的下表面的左端側突出。第二端子230自框體20的下表面的中央附近突出。第三端子對240及第四端子對250自框體20的下表面的右端側於前後左右排列地突出。於框體20的下表面的前方側排列突出的兩根端子是第三端子對240，於後方側排列突出的兩根端子是第四端子對250。

於如此般形成的開關2中，操作裝置1所受理的來自外部的按下操作以來自框體20的外部的按壓的形式傳遞至按壓構件21。按壓構件21受到來自外部的按壓而自上側的第一位置向下側的第二位置移動，當解除來自外部的按壓時，按壓構件21自下側的第二位置向上側的第一位置移動。

接下來，對開關2的內部結構進行說明。圖3是表示本申請案記載的開關2的一例的概略分解立體圖。圖4是表示本申請案記載的開關2的剖面的一例的概略剖面圖。圖4以自前方的視點來表示以包含圖2所示的A-B線段的垂直面切斷的剖面。

於開關2的框體20內，確保有作為收納室201的空間，所述收納室201收納對電氣電路進行開閉的各種構件。於收納室的上表面開設有自框體20的外側貫通的插通孔200，於插通孔200插通有按壓構件21。

對收納於收納室201內的各種構件進行說明。於收納室201內，除上文所述的按壓構件21、支持構件22、被接觸構件23、發光單元24及受光單元25以外，亦配設有可動構件26等各種構件。於收納室201內的左下側配設有作為支持構件22的一部分的第一卡止部221，於收納室201內的中央下側配設有作為支持構件22的一部分的第二卡止部222。於收納室201的右下側配設有被接觸構件23。於收納室201的右下側，於被接觸構件23的前方配設有發光單元24，於被接觸構件23的後方配設有受光單元25。可動構件26以於收納室201內左右延伸的方式配設，並被支持構件22的第一卡止部221及第二卡止部222卡止。

對支持構件22及被接觸構件23進一步進行說明。圖5是表示本申請案記載的開關2所包括的支持構件22及被接觸構件23的一例的概略外觀圖。圖5是以自開關2的正面方向的視點僅例示了配設於開關2內的支持構件22及被接觸構件23的正面圖。圖3、圖4及圖5中例示的支持構件22及被接觸構件23均由導電性的金屬板形成，並於框體20內隔開地配設。

支持構件22呈薄板狀，且以法線方向成為前後方向的方式豎立設置。支持構件22的下部形成為自框體20的下表面突出的第一端子220。位於收納室201內的支持構件22的上部左右分成兩股，左側形成為第一卡止部221，右側形成為第二卡止部222。第一卡止部221及第二卡止部222向近前側彎折，以便容易卡止可動構件26。

被接觸構件23呈以法線方向成為前後方向的方式豎立設置的薄板狀，於發光單元24的後方且受光單元25的前方的位置，與發光單元24及受光單元25隔開地豎立設置。被接觸構件23的下部形成為自框體20的下表面突出的第二端子230。位於收納室201內的被接觸構件23的上部成為被接觸部位231，所述被接觸部位231於按壓構件21位於第二位置、可動構件26被按壓構件21按壓的情況下，供可動構件26接觸。於被接觸構件23中，於被接觸部位231的下方，形成有遮擋自發光單元24發出的光的遮光板232，於遮光板232開設有供自發光單元24發出的光透過的透過孔233。

對發光單元24及受光單元25進一步進行說明。圖6是表示本申請案記載的開關2所包括的發光單元24的一例的概略外觀圖。圖3、圖4及圖6中例示的發光單元24接收來自後述的控制部CU（參照圖11等）的通電而發出光，受光單元25接收自發光單元24發出的光。受光單元25僅限於來自控制部CU的通電中能夠對所接收的光進行檢測。發光單元24是使用發光二極體（Light Emitting Diode，LED）等發光元件241而構成。發光單元24的發光元件241被模製於樹脂製的單元框體242內，第三端子對240自單元框體242突出。於單元框體242的內部配置有大致線狀的兩根引線框架243。引線框架243的一端自單元框體242的內部向外部突出，成為第三端子對240。引線框架243的另一端側位於單元框體242內，載置有發光元件241，藉由打線244進行接合。發光元件241、引線框架243及打線244配置於單元框體242內所形成的凹部的底部。於單元框體242內所形成的凹部，於製造過程中填充有環氧樹脂等透過率高的樹脂，發光元件241等構件以能夠自外部視認的狀態被模製於單元框體242內。圖6示出了於單元框體242內填充有透過率高的樹脂而能夠視認內部的狀態的發光單元24。受光單元25是使用光電二極體（Photo Diode，PD）、光電晶體（Photo Transistor，PT）等受光元件251作為對光進行檢測的檢測部而構成。受光元件251能夠於來自控制部CU的通電中對光進行檢測。受光單元25的結構與發光單元24的結構實質上相同，因此參考發光單元24的說明，省略詳細的說明。再者，對於作為發光單元24的結構而說明的發光元件241及第三端子對240，於理解受光單元25時，替換為受光元件251及第四端子對250。

於開關2的框體20內，對於發光單元24及受光單元25，發光元件241與受光元件251以於相對向的位置相向的方式配設，以使受光單元25的受光元件251接收自發光單元24的發光元件241發出的光。藉由通過第三端子對240對發光單元24通電，發光單元24的發光元件241發光。受光單元25的受光元件251於檢測到光的情況下通電狀況會發生變化，因此自第四端子對250輸出基於由受光所致的通電狀況的變化的接通訊號。

對可動構件26進一步進行說明。圖3及圖4中例示的可動構件26是由導電性金屬板形成的構件，且以於收納室201內長度方向成為左右方向的方式配設。可動構件26的左端側成為卡止於第一卡止部221而作為擺動支點260發揮功能的固定端。可動構件26的右端側為作為自由端擺動且藉由擺動而與被接觸構件23的被接觸部位231接觸分離的可動抵接部261。另外，可動構件26的右端側成為自可動抵接部261向下方彎曲的大致長方形形狀的遮光片262。遮光片262以法線方向成為前後方向的方式形成，且開設有供自發光單元發出的光透過的大致長方形形狀的透過窗263。遮光片262於被接觸構件23的前方，且發光單元24的後方的位置，以與被接觸構件23及發光單元24隔開的狀態而位於進入至被接觸構件23與發光單元24之間的位置。再者，於可動構件26，形成有中央附近被衝壓且彎折成圓弧狀而成的、作為復位彈簧發揮功能的施力部264，施力部264的前端卡止於收納室201內的中央附近所形成的第二卡止部222。施力部264產生抵抗按壓構件21的按壓的反作用力。

對於以如上方式構成的開關2而言，按壓構件21受到來自外部的按壓而向下方移動，按下可動構件26。藉由按下可動構件26，作為可動構件26的自由端的右端側的可動抵接部261及遮光片262下降。藉由可動構件26的可動抵接部261下降，可動抵接部261與被接觸構件23的被接觸部位231接觸。藉由可動構件26的可動抵接部261與被接觸構件23的被接觸部位231接觸，自支持構件22的第一端子220至被接觸構件23的第二端子230成為導通狀態。藉由第一端子220與第二端子230間導通，能夠將開關2的外部的第一電路閉合而輸出接通訊號。藉由可動構件26的遮光片262下降，自發光單元24的發光元件241通向受光單元25的受光元件251的光路穿過遮光片262上所開設的透過窗263。因此，於來自控制部CU的通電中自發光單元24的發光元件241發出的光透過可動構件26的遮光片262上所開設的透過窗263，進而透過被接觸構件23的遮光板232上所開設的透過孔233，而到達受光單元25的受光元件251。藉由於來自控制部CU的通電中受光元件251檢測到接收來自發光元件241的光，而成為接通狀態從而能夠輸出接通訊號。另外，藉由可動構件26的可動抵接部261下降，可動抵接部261與被接觸構件23的被接觸部位231接觸。藉由金屬製的可動構件26的可動抵接部261觸碰金屬製的被接觸構件23的被接觸部位231，而產生金屬音。使用者將藉由可動構件26觸碰被接觸構件23而產生的金屬音識別為點擊音。另外，使用者將可動構件26觸碰被接觸構件23的觸感識別為點擊感。再者，藉由適當設計形成可動構件26及被接觸構件23的材料及形狀，亦能夠控制可動構件26觸碰被接觸構件23時產生的聲音及觸碰的觸感，調整點擊音及點擊感。例如，藉由使用難以產生點擊音的材料及形狀，能夠實現點擊時的靜音化。

當解除按壓構件21的按壓時，可動構件26藉由施力部264的反作用力而向上側受到施力。藉由可動構件26向上側受到施力，而按壓構件21向上方移動。藉由利用施力部264而可動構件26向上側受到施力，位於可動構件26的右端側的可動抵接部261及遮光片262上升。藉由可動構件26的可動抵接部261上升，可動抵接部261與被接觸構件23的被接觸部位231隔開。藉由可動構件26的可動抵接部261與被接觸構件23的被接觸部位231隔開，支持構件22的第一端子220與被接觸構件23的第二端子230之間成為絕緣狀態。藉由第一端子220與第二端子230間絕緣，第一電路打開。藉由可動構件26的遮光片262上升，自發光單元24的發光元件241發出的光被遮光片262遮斷，從而成為斷開狀態。

接著，對基於本申請案記載的開關2的電路的開閉進行說明。圖7及圖8是表示本申請案記載的開關2的一例的概略剖面圖。圖7及圖8以自前方的視點來表示以包含圖2所示的A-B線段的垂直面切斷的剖面。再者，於圖7及圖8中，被框體20隱藏的支持構件22及被接觸構件23的外形由虛線表示。圖7表示按壓構件21未受到來自外部的按壓而位於上方的第一位置的狀態，圖8表示按壓構件21受到來自外部的按壓而下降、位於下方的第二位置的狀態。藉由自未受到按壓的圖7中例示的狀態受到按壓而轉移為圖8中例示的狀態，可動構件26的右端側下降，可動構件26與被接觸構件23接觸。藉由可動構件26與被接觸構件23接觸，自支持構件22的第一端子220至被接觸構件23的第二端子230成為導通狀態。藉由第一端子220與第二端子230間導通，電流如圖8中由實線箭頭所示般流動而成為接通狀態。藉由解除來自外部的按壓並返回至圖7中例示的狀態，流動的電流被遮斷而成為斷開狀態。

圖9及圖10是表示本申請案記載的開關2的一例的概略剖面圖。圖9及圖10以自右方的視點來表示以包含圖2所示的C-D線段的垂直面切斷的剖面。圖9表示按壓構件21未受到來自外部的按壓而位於上方的第一位置的狀態，圖10表示按壓構件21受到來自外部的按壓而下降、位於下方的第二位置的狀態。藉由自未受到按壓的圖9中例示的狀態受到按壓而轉移為圖10中例示的狀態，可動構件26的右端側下降，自發光單元24的發光元件241通向受光單元25的受光元件251的光路穿過遮光片262上所開設的透過窗263。因此，如圖10中由實線箭頭所示，自通電中的發光單元24的發光元件241發出的光透過可動構件26的遮光片262上所開設的透過窗263，並透過被接觸構件23的遮光板232上所開設的透過孔233，而到達受光單元25的受光元件251。藉由通電中的受光元件251檢測到接收來自發光元件241的光而成為接通狀態。藉由解除來自外部的按壓並返回至圖9中例示的狀態，發光元件241與受光元件251間的光路被遮斷而成為斷開狀態。

＜功能結構＞接下來，對本申請案記載的操作裝置1的功能結構進行說明。圖11是示意性地表示本申請案記載的操作裝置1的功能結構的一例的框圖。開關2包括：有接點機構27，使用了支持構件22、被接觸構件23等構件；以及無接點機構28，使用了發光單元24、受光單元25等構件。進而，操作裝置1包括與切換操作部13聯動的切換部SU、向對各種處理進行控制的控制部CU供給電力的電源部PSU等結構。再者，於圖11中，將各結構連接的細線表示成為各種訊號的媒體的配線，粗線表示成為電力的媒體的配線。自控制部CU經由訊號線12向無接點機構28的發光單元24及受光單元25通電。另外，朝向圖12向右側延伸的線表示連接於操作裝置1的訊號線12。例如，藉由由遵循通用串列匯流排（Universal Serial Bus，USB）標準等通訊標準的通訊線構成訊號線12，可設為訊號通訊及電力供給的媒體。

切換部SU為於切換操作部13受理用來切換通電方法的切換操作的情況下，將切換操作作為來自外部的切換輸入來受理的電路。切換部SU將來自外部的切換輸入作為切換訊號而發送至控制部CU。再者，作為來自外部的切換輸入，不限於例示的來自切換操作部13的操作，亦能夠適當設計成自所連接的電腦等外部的電子設備作為切換訊號受理等。

控制部CU是使用微電腦等處理器而構成，且為與切換部SU、電源部PSU、無接點機構28及有接點機構27進行各種命令及訊號的交換並對該些電路進行控制的電路。具體而言，控制部CU基於有接點機構27的開閉狀態經由訊號線12而輸出訊號。另外，控制器CU控制對無接點機構28的發光單元24及受光單元25的通電，於受光單元25檢測到受光的情況下，經由訊號線12而輸出基於檢測狀況的訊號。進而，控制部CU基於來自切換部SU的切換訊號來切換向無接點機構28的通電方法。

電源部PSU為對開關2所包括的各種結構供給電力的電路。電源部PSU可使用內置於操作裝置1或開關2的框體內的電池而構成，亦可構成為對經由訊號線12自外部供給的電力進行控制的電路。

再者，切換部SU、控制部CU及電源部PSU能夠適當設計成：可配置於開關2的殼體內，亦可配置於框體20的外部、例如配置於安裝了開關2的基板上等。

＜訊號處理＞接下來，對本申請案記載的開關2的訊號處理進行說明。圖12是表示利用本申請案記載的開關2進行的通電方法切換處理的一例的流程圖。開關2所包括的控制部CU例如於切換部SU受理對切換操作部13的切換操作等來自外部的切換輸入的情況下，執行通電方法切換處理。

作為通電方法切換處理，開關2的控制部CU自切換部SU受理切換輸入（S101），並基於所受理的切換輸入來切換通電方法（S102）。通電方法設定有高速模式、高速省電模式、省電模式等方法，且能夠適當切換。再者，於使用電池構成電源部PSU的情況下，通電方法的切換亦可基於電源部PSU的電力餘量來切換。所謂高速模式，是向無接點機構28的發光單元24及受光單元25始終通電的通電方法，且可維持自操作至訊號輸出為止的延遲小且高速的響應。高速省電模式是於維持高速的響應的同時抑制消耗電力的通電方法。省電模式是根據狀況限制向無接點機構28的發光單元24及受光單元25的通電的通電方法。

圖13是表示於本申請案記載的開關2中，高速省電模式下的通電控制處理的一例的流程圖。作為通電控制處理，開關2的控制部CU向無接點機構28的發光單元24及受光單元25通電，監視無接點機構28是否為接通狀態，並判定無接點機構28是否成為接通狀態（S201）。若按下操作裝置1的按下操作部10，則有接點機構27及無接點機構28成為接通狀態，但由於無接點機構28的響應性高，因此通常無接點機構28先成為接通狀態。此情況是基於以下等因素：有接點機構27於可動構件26與被接觸構件23接觸時發生跳動，因此於轉移為穩定的接通狀態之前較無接點機構28需要時間。

於步驟S201中，於受光元件251檢測到光而無接點機構28成為接通狀態的情況下（S201：是（YES）），控制部CU自操作裝置1輸出接通訊號（S202）。控制部CU於輸出接通訊號後，判定有接點機構27是否成為接通狀態（S203）。

於步驟S203中，於判定為有接點機構27成為接通狀態的情況下（S203：是），控制部CU停止向無接點機構28的發光元件241的通電（S204），並停止向受光元件251的通電（S205）。藉由進行停止通電等限制處理，向外部的訊號輸出僅藉由有接點機構27進行。步驟S203的判定處理是考慮了無接點機構28成為接通狀態之後至有接點機構27成為接通狀態為止的時間差的處理。再者，亦可構成為：於有接點機構27成為接通狀態之前設定充分的規定的待機時間，作為步驟S203的判定處理的代替處理，執行規定的待機時間量的待機處理。於構成為執行待機處理的情況下，可省略步驟S203的判定處理。即，能夠構成為：於步驟S202中輸出接通訊號並執行規定的待機時間的待機處理之後，執行步驟S204的向發光元件241的通電停止處理。所謂成為接通狀態之前充分的規定待機時間，是指亦考慮了可動構件26與被接觸構件23接觸時產生的跳動收斂為止的時間的待機時間。

於停止向無接點機構28的發光元件241及受光元件251的通電後，控制部CU監視有接點機構27是否轉移為斷開狀態（S206）。於步驟S206中，於有接點機構27成為斷開狀態的情況下（S206：是），控制部CU停止向外部輸出接通訊號（S207）。然後，控制部CU解除向無接點機構28的發光元件241的通電停止（S208），並解除向受光元件251的通電停止（S209），重新開始通電並返回至步驟S201，重覆進行以後的處理。

於步驟S201中，於判定為維持了斷開狀態的情況下（S201：否（NO）），控制部CU重覆進行監視無接點機構28來判定是否成為接通狀態的步驟S201的處理。即，監視無接點機構28的接通狀態直至無接點機構28成為接通狀態為止。

於步驟S203中，於判定為有接點機構27未成為接通狀態的情況下（S203：否），控制部CU重覆進行監視有接點機構27來判定是否成為接通狀態的步驟S203的處理。即，監視有接點機構27的狀態直至有接點機構27成為接通狀態為止。如上所述，於代替步驟S203的判定處理而執行待機處理的情況下，不需要該監視處理本身。

於步驟S206中，於有接點機構27維持了接通狀態的情況下（S206：否），控制部CU重覆進行監視有接點機構27來判定是否轉移至斷開狀態的步驟S206的處理。即，監視有接點機構27的狀態直至有接點機構27成為斷開狀態為止。

如此，於基於受光元件251的光的檢測狀況而輸出接通訊號之後，於藉由可動構件26與被接觸構件23的接觸而開始輸出接通訊號的情況下，操作裝置1所包括的開關2限制向發光元件241及受光元件251的通電。進而，於可動構件26與被接觸構件23隔開而停止輸出接通訊號的情況下，開關2解除向發光元件241及受光元件251的通電的限制，並重新開始通電。藉此，能夠於維持基於無接點機構28的響應速度的同時削減自通電的停止至重新開始為止的期間的電力消耗量。以如上方式執行通電控制處理。

高速模式是向無接點機構28的發光單元24及受光單元25始終通電的通電方法。省電模式是始終停止向無接點機構28的發光單元24及受光單元25的通電的通電方法。

接下來，例示各通電方法中的訊號的波形圖。圖14是表示利用本申請案記載的開關2進行的訊號處理的一例的波形圖。圖14示出了高速模式下的波形圖。圖14中，最上面示出的波形（MOUSE）表示操作裝置1的按下狀態，位於上位的狀態表示未被按下的斷開狀態，位於下位的狀態表示被按下的接通狀態。自上起第二個所示的波形（LED）表示發光元件241的通電狀態，位於上位的狀態表示未通電的熄滅狀態，位於下位的狀態表示通電的發光狀態。最下面所示的波形（PD）表示受光元件251的受光的檢測狀態，位於上位的狀態表示未檢測到受光的無感狀態，位於下位的狀態表示檢測到受光的有感狀態。

於高速模式下，於發光元件241斷續地進行通電，因此發光元件241以一定的間隔發光，發光的波形成為如圖14所示的脈衝波般。於受光元件251始終通電，於自發光元件241發出光的情況下且於接收到透過了可動構件26的透過窗263及被接觸構件23的透過孔233的光時，成為有感狀態。即便發光元件241成為熄滅狀態，由於存在餘光，因此受光元件251自有感狀態向無感狀態的轉移亦成為曲線的波形而變化。於有接點機構27為接通狀態或無接點機構28的受光元件251為有感狀態的情況下，開關2輸出接通訊號。再者，亦能夠僅藉由無接點機構28來對接通訊號的輸出進行控制，於此情況下，於受光元件251成為有感狀態的情況下輸出接通訊號，於無感狀態連續一定期間的情況下停止輸出接通訊號。因此，開關2可藉由無接點機構28及有接點機構27採取冗餘結構，因此能夠以高速的響應提高可靠性。

圖15是表示利用本申請案記載的開關2進行的訊號處理的一例的波形圖。圖15示出了高速省電模式下的波形圖。於圖15中，自上方起示出了表示操作裝置1的按下狀態的波形（MOUSE）、表示發光元件241的通電狀態的波形（LED）、以及表示受光元件251的檢測狀態的波形（PD）。與該些波形相關的表現方法與圖14相同，為了與圖14進行比較，以虛線表示圖14所示的波形。而且，最下面所示的波形將有接點機構27的狀態表示為波形（CONTACT），上位表示未輸出接通訊號的打開狀態，下位表示輸出接通訊號的閉合狀態。於有接點機構27的波形中，自打開狀態即將轉移為閉合狀態之前的振動及自閉合狀態剛轉移為打開狀態之後的振動表示產生可動構件26的跳動的狀態。

如於圖13的流程圖中亦說明般，於高速省電模式下，於受光元件251成為有感狀態之後，於有接點機構27成為閉合狀態的情況下，開關2停止向發光元件241及受光元件251的通電。進而，於可動構件26與被接觸構件23隔開而停止輸出接通訊號的情況下，開關2解除向發光元件241及受光元件251的通電的限制，並重新開始通電。因此，本申請案記載的開關2能夠於維持基於無接點機構28的響應速度的同時削減自停止向發光元件241及受光元件251的通電至重新開始為止的期間的電力消耗量。

圖16是表示利用本申請案記載的開關2進行的訊號處理的一例的波形圖。圖16示出了省電模式下的波形圖。於圖16中，自上方起示出了表示操作裝置1的按下狀態的波形（MOUSE）、表示發光元件241的通電狀態的波形（LED）、表示受光元件251的檢測狀態的波形（PD）、以及表示有接點機構27的狀態的波形（CONTACT）。與該些波形相關的表現方法與圖15相同。再者，為了與圖14進行比較，以虛線表示圖14所示的波形。

於省電模式下，開關2始終停止向發光元件241及受光元件251的通電。因此，於有接點機構27成為閉合狀態的情況下，開關2輸出接通訊號，於有接點機構27成為打開狀態的情況下，開關2停止輸出接通訊號。省電模式由於不向發光元件241及受光元件251通電，因此可大幅削減電力的消耗量。

如以上所述，於受光元件251成為有感狀態之後，於有接點機構27成為閉合狀態的情況下，本申請案記載的開關2等進行停止向發光元件241及受光元件251的通電等限制。進而，於可動構件26與被接觸構件23隔開而停止輸出接通訊號的情況下，開關2等解除向發光元件241及受光元件251的通電的限制，並重新開始通電。藉此，本申請案記載的開關2等能夠於維持基於無接點機構28的響應速度的同時削減自停止向發光元件241及受光元件251的通電至重新開始為止的期間的電力消耗量。例如，能夠於維持使用者按下滑鼠等操作裝置1的按下操作部10的狀態的同時削減使操作裝置1移動的移動操作（拖曳）時消耗的電力。

另外，本申請案記載的開關2等藉由受理來自切換部SU的切換輸入，能夠於所述高速省電模式以外亦切換通電方法。例如，於向無接點機構28始終通電的高速模式下，除了能夠實現響應的高速化以外，亦起到藉由無接點機構28及有接點機構27採取冗餘結構來提高可靠性、藉由無接點機構28及有接點機構27控制不同的電力負載來擴展功能等各種優異的效果。

進而，於設為省電模式的情況下，起到能夠削減電力的消耗等優異的效果。

本發明並不限定於以上說明的各個實施方式，能夠以其他各種形態展開。因此，上文所述的實施方式於所有方面僅為簡單例示，而非限定性地解釋。本發明的技術範圍是藉由申請專利範圍來說明，不受說明書正文的任何限制。進而，屬於申請專利範圍的均等範圍的變形及變更全部為本發明的範圍內。

例如，於所述實施方式中，作為無接點機構28，示出了由使用發出光的發光元件241及對作為檢測對象的光進行檢測的檢測部即受光元件251的光學機構構成的形態，但本發明不限於此，能夠使用不具有接點的各種機構。例如，能夠應用於使用產生磁力的磁鐵及對作為檢測對象的磁力進行檢測的檢測部即霍爾元件構成無接點機構28等各種形態。

另外，例如，於所述實施方式中，作為有接點機構27，示出了使用導電性的支持構件22及被接觸構件23，藉由伴隨導電性的可動構件26的擺動而接觸分離來對電路進行開閉的形態。本發明只要是具有接點的開閉機構即可，並不限於導電性的構件。另外，可動構件26的動作不限於擺動，亦可應用於伴隨按下的上下移動等各種動作。即，只要可藉由移動的可動構件26的接觸分離來對電路進行開閉，則例如能夠適當設計成被藉由按壓而自上方向下方移動的可動構件26按壓的被接觸構件23移動而對電路進行開閉的形態等。再者，關於無接點機構28，不需要將可動構件26設為導電性構件。

另外，例如，於所述實施方式中，作為向發光單元24及受光單元25的通電的限制，示出了停止通電的形態，但本發明不限於此，亦能夠以延長進行斷續的通電時的間隔等各種形態展開。

另外，於所述實施方式中，示出了將發光單元24及受光單元25組裝至框體20內的形態，但本發明不限於此，亦能夠以將框體20覆蓋於藉由表面安裝等安裝方法安裝於基板上的發光單元24及受光單元25等各種形態展開。

進而，於所述實施方式中，示出了於可動構件26擺動的情況下使自發光元件241發出的光透過的形態，但本發明不限於此，亦能夠適當設計成以於可動構件26擺動的情況下遮蔽自發光元件241發出的光等。另外，亦能夠適當設計成反射自發光元件241發出的光，根據反射光的受光狀況輸出接通訊號等。

1:操作裝置 2:開關 10:按下操作部 11:轉動操作部 12:訊號線（輸出部） 13:切換操作部 20:框體 20a:基座 20b:蓋 21:按壓構件 22:支持構件 23:被接觸構件 24:發光單元 25:受光單元 26:可動構件 27:有接點機構 28:無接點機構 200:插通孔 201:收納室 220:第一端子 221:第一卡止部 222:第二卡止部 230:第二端子 231:被接觸部位 232:遮光板 233:透過孔 240:第三端子對 241:發光元件 242:單元框體 243:引線框架 244:打線 250:第四端子對 251:受光元件（檢測部） 260:擺動支點 261:可動抵接部 262:遮光片 263:透過窗 264:施力部 CONTACT、LED、MOUSE、PD:波形 CU:控制部 PSU:電源部 SU:切換部 S101、S102、S201、S202、S203、S204、S205、S206、S207、S208、S209:步驟

圖1是表示本申請案記載的操作裝置的外觀的一例的概略立體圖。圖2是表示本申請案記載的開關的外觀的一例的概略立體圖。圖3是表示本申請案記載的開關的一例的概略分解立體圖。圖4是表示本申請案記載的開關的剖面的一例的概略剖面圖。圖5是表示本申請案記載的開關所包括的支持構件及被接觸構件的一例的概略外觀圖。圖6是表示本申請案記載的開關所包括的發光單元的一例的概略外觀圖。圖7是表示本申請案記載的開關的一例的概略剖面圖。圖8是表示本申請案記載的開關的一例的概略剖面圖。圖9是表示本申請案記載的開關的一例的概略剖面圖。圖10是表示本申請案記載的開關的一例的概略剖面圖。圖11是示意性表示本申請案記載的操作裝置的功能結構的一例的框圖。圖12是表示利用本申請案記載的開關進行的通電方法切換處理的一例的流程圖。圖13是表示於本申請案記載的開關中，高速省電模式下的通電控制處理的一例的流程圖。圖14是表示利用本申請案記載的開關進行的訊號處理的一例的波形圖。圖15是表示利用本申請案記載的開關進行的訊號處理的一例的波形圖。圖16是表示利用本申請案記載的開關進行的訊號處理的一例的波形圖。

CONTACT、LED、MOUSE、PD:波形

Claims

一種開關，包括基於來自外部的按壓而擺動的可動構件，所述開關基於所述可動構件的擺動而輸出訊號，且所述開關包括：被接觸構件，藉由所述可動構件擺動而接觸分離；控制部，對向元件的通電進行控制；以及受光元件，能夠於通電中對光進行檢測，所述開關能夠基於所述可動構件伴隨擺動而與所述被接觸構件的接觸來輸出訊號，且能夠藉由伴隨所述可動構件的擺動而透過或遮蔽所述受光元件所檢測的光來輸出訊號，所述控制部包括：在基於伴隨所述可動構件的擺動的所述受光元件的光的檢測狀況而輸出訊號之後，於所述可動構件與所述被接觸構件接觸而開始輸出訊號的情況下，停止向所述受光元件的通電的部件。
一種開關，包括基於來自外部的按壓以第一端側為擺動支點而第二端側擺動的導電性的可動構件，所述開關基於所述可動構件的擺動而向外部輸出訊號，且所述開關包括：導電性的支持構件，擺動自如地支持所述可動構件的第一端側；導電性的被接觸構件，藉由所述可動構件擺動而供第二端側接觸分離；控制部，對向元件的通電進行控制；以及受光元件，能夠於通電中對光進行檢測，所述可動構件具有遮蔽所述受光元件應接收的光的遮光片，所述開關能夠基於所述可動構件伴隨擺動而與所述被接觸構件的接觸來輸出訊號，且能夠藉由伴隨所述可動構件的擺動而所述遮光片透過或遮蔽所述受光元件應檢測的光來輸出訊號，所述控制部包括：在基於伴隨所述可動構件的擺動的所述受光元件的光的檢測狀況而輸出訊號之後，於所述可動構件與所述被接觸構件接觸而開始輸出訊號的情況下，停止向所述受光元件的通電的部件。
如請求項2所述的開關，其中所述支持構件是使用導電性材料而形成，所述開關藉由所述可動構件與所述被接觸構件接觸，而所述支持構件與所述被接觸構件之間導通，藉此輸出訊號。
如請求項1至請求項3中任一項所述的開關，更包括發光元件，所述發光元件於通電中發出光，所述受光元件能夠接收自所述發光元件發出的光，所述控制部包括：在基於伴隨所述可動構件的擺動的所述受光元件的光的檢測狀況而輸出訊號之後，限制向所述發光元件的通電的部件。
如請求項1至請求項3中任一項所述的開關，其中所述控制部包括：在限制向所述受光元件的通電後，於所述可動構件與所述被接觸構件隔開而停止輸出訊號的情況下，解除向所述受光元件的通電的限制的部件。
如請求項1至請求項3中任一項所述的開關，包括切換部，所述切換部受理用來切換通電方法的切換輸入，所述開關能夠基於來自外部的切換輸入，停止向所述受光元件的通電。
一種開關，包括基於來自外部的按壓而運作的可動構件，所述開關基於所述可動構件的動作而輸出訊號，且所述開關包括：被接觸構件，藉由所述可動構件運作而接觸分離；以及檢測元件，於通電中對檢測對象進行檢測，所述開關能夠基於所述可動構件伴隨動作而與所述被接觸構件的接觸分離而輸出訊號，且能夠藉由伴隨所述可動構件的動作而所述檢測元件所檢測的檢測對象的檢測狀況來輸出訊號，在基於伴隨所述可動構件的動作的所述檢測元件的檢測狀況而輸出訊號之後，於基於所述被接觸構件的接觸分離而開始輸出訊號的情況下，停止向所述檢測元件的通電。
一種操作裝置，包括：按下操作部，受理來自外部的按下操作；如請求項1至請求項7中任一項所述的開關，將所述按下操作部所受理的按下操作以來自外部的按壓的形式傳遞；以及輸出部，將所述開關所輸出的訊號輸出至外部裝置。