JPH0445304Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、投光素子及び受光素子を利用した無
接点形のスイツチ装置に関する。

（従来の技術） スイツチを無接点化するための一つの手段とし
て、従来より、発光ダイオード及びホトトランジ
スタを組合わせることが考えられている。この種
のスイツチ装置の一例として、従来では、例えば
透明プラスチツク或は光フアイバ等から成る光ガ
イド部材を用いて発光ダイオード及びホトトラン
ジスタ間に光路を形成すると共に、この光路を操
作部の手動操作に応じて遮断する応動部材を設
け、ホトトランジスタが非受光状態となつたとき
にこれをオン状態と判断するように構成したもの
が供されている。また、この場合において、省電
力化等を図るために発光ダイオードを周期的に間
欠発光させる構成とすることも考えられている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記従来のスイツチ装置では、ホトトランジス
タが非受光状態となつたときにこれをオン状態と
判断する構成であるため、発光ダイオードが故障
して投光を停止したときにもこれをオン状態と判
断して誤動作することになる。このような誤動作
の問題点に対処するためには、操作部が手動操作
されたときにホトトランジスタが受光状態を呈す
るように構成し、以てホトトランジスタの非受光
状態をオフ状態と判断するようにすれば良い。し
かしながら、このような構成を採用する場合に、
省電力化等のために発光ダイオードを周期的に間
欠発光させる構成も併せて採用したときには、操
作部が手動操作（オン操作）されたときにホトト
ランジスタの受光状態が断続されることになる。
従つて、この場合には、上記操作部の手動操作時
におけるホトトランジスタの受光停止状態をオフ
状態と誤つて判断しないように何らかの付加回路
を必要とし、回路構成が複雑化する問題点があ
る。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、投光素子故障時の誤動作を防止
できると共に、消費電力を低減でき、さらには簡
単な回路構成にてオン状態判断の信頼性の向上を
も図り得る等の効果を奏する無接点形のスイツチ
装置を提供するにある。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案によるスイツチ装置は、光ガイド部材、
及び光照射に応じて蛍光を発すると共に光照射停
止に応じて燐光を発する蛍光体を夫々設けると共
に、操作による変位に応じて前記蛍光体及び光ガ
イド部材を選択的に対向させる操作部材を設け、
さらに前記光ガイド部材及び蛍光体が対向された
状態で周期的な投光をその光ガイド部材を通じて
蛍光体に照射する投光素子を設けると共に、同じ
く光ガイド部材及び前記蛍光体が対向された状態
で上記蛍光体からの光を受光しその受光状態でス
イツチング信号を発生する受光素子を設ける構成
としたものである。

（作用） 操作部材が指等により操作されると、光ガイド
部材及び蛍光体が対向された状態となるため、投
光素子からの周期的な光が光ガイド部材を介して
蛍光体に照射されるようになり、従つて受光素子
が蛍光体からの光を受光してスイツチング信号を
出力するようになり、以てオン状態と判断され
る。そして、このときには、投光素子の周期的な
発光停止時においても、蛍光体から燐光が発せら
れてこれを受光素子が受光するようになるから、
スイツチング信号は断続的にならずに連続的に出
力される。

（実施例） 第１図及び第２図において、１は光ガイド部材
たる導光板で、これは例えば透明プラスチツクに
て矩形平板状に形成されている。そして、斯かる
導光板１には、その中央部に例えば矩形状の透孔
１ａが形成されている共に、図中右端縁部をカツ
トした状態に形成することによつてその端縁部に
導光板１の上、下面と45度の角度をなした反射面
１ｂが形成されている。２は導光板１上に重ね合
せ状に配置された遮光板で、これは例えば遮光性
あるプラスチツク材料にて導光板１と同様の矩形
平板状をなすように形成されている。また、この
遮光板２の中央部には、前記透孔１ａと合致する
形状の透孔２ａが形成されている。３は遮光板２
上に重ね合せ状に配置されたスペーサで、これは
例えば遮光性あるプラスチツク材料にて遮光板２
と同一外形を有した矩形枠状に形成されており、
従つて、このスペーサ３内には前記透孔１ａ，２
ａに連通した空間部４が形成される。５はスペー
サ３上に重ね合せ状に配置された操作部材たる操
作板で、これは例えば弾性プラスチツクフイルム
にてスペーサ３と同様の外形を有した矩形状に形
成されている。

さて、６は光照射に応じて蛍光を発すると共に
光照射停止に応じて燐光を発するように設けられ
た矩形平板状の蛍光体で、これは操作板５の下面
中央部に支持板７を介して支持されており、以て
透孔２ａ内に位置するように設けられている。こ
のとき、蛍光体６にあつては、その下面が少なく
とも導光板１の上面より上方に位置するように設
定されており、以て通常の状態でその発光が導光
板１内に入射されないように構成されている。ま
た、蛍光体６の下面には遮光層８が黒色塗料の印
刷或は遮光性フイルムの接着等により設けられて
いる。そして、この場合、操作板５の中央部が指
等により押圧操作されると、操作板５が第３図に
示すように弾性変形されるため、蛍光体６が透孔
１ａ内に進入して導光板１の端面１ｃと対向する
ようになる。そして、この状態から上記押圧操作
を解除すると、操作板５が復帰変形して第１図の
状態に戻されるようになる。尚、９は導光板１よ
り幅狭な矩形状をなす補強板で、これは導光板１
の下面にその反射面１ｂとの対向部分を残した状
態で添設されている。

１０は投光素子たる例えば発光ダイオードで、
これは導光板１における反射面１ｂ部分に下方か
ら対向するように設置され、以てその投光を導光
板１内にその反射面１ｂを通じて矢印Ａのように
照射するように設けられている。この場合、上記
発光ダイオード１０は、例えばパルス信号により
周期的に間欠投光するように構成されており、従
つて、その投光出力波形は第４図ａに示すように
なる。また、１１は受光素子たる例えばホトトラ
ンジスタで、これは導光板１における反射面１ｂ
部分に下方から対向するように設置（発光ダイオ
ード１０と併置）されている。この結果、発光ダ
イオード１０から導光板１内に投光された光の一
部が、矢印Ｂで示すように導光板１の端面１ｃで
反射された後に反射面１ｂにて反射されてホトト
ランジスタ１１に受光されるようになる。そし
て、図示はしないが、ホトトランジスタ１１の出
力電圧のレベルが所定のしきい値Vh以上ある状
態が一定時間Ｔ（例えば発光ダイオード１０の投
光周期より長い時間）以上継続したときスイツチ
ング信号が発生されるように構成されている。
尚、導光板１、遮光板２、スペーサ３、操作板
５、及び補強板９の各間は、例えば接着により固
定したり、或は各周縁部を挟み付けるホルダによ
つて固定すれば良い。

上記構成によれば、非操作状態、即ち第１図に
示すように操作板５が押圧変形されていない状態
では、蛍光体６が導光板１の端面１ｃと非対向状
態にあるから、その蛍光体６による光が導光板１
を介してホトトランジスタ１１に受光されること
がない。このため、ホトトランジスタ１１の出力
は、第４図ｃにt₁，t₃で示す期間のように、発光
ダイオード１０の発光周期に応じた間欠的な電圧
波形となる。従つて、この場合には、ホトトラン
ジスタ１１の出力電圧のレベルが前記しきい値
Vh以上ある期間が前記一定時間Ｔ以上継続する
こがなく、スイツチング信号が出力されることが
ない。また、操作板５の中央部を押圧操作する
と、第３図に示すように蛍光体６が導光板１の端
面１ｃと対向するようになる。すると、蛍光体６
は、発光ダイオード１０の発光期間において導光
板１を通じて光照射を受けて蛍光を発すると共
に、発光ダイオード１０の発光停止期間において
徐々に減衰する燐光を発するようになる。この結
果、その燐光が導光板１内に入射され、且つ反射
面１ｂにて反射されてホトトランジスタ１１に受
光されるようになる。従つて、操作板５の中央部
が押圧操作された期間には、ホトトランジスタ１
１の出力は、第４図ｃにt₂で示す期間のように、
発光ダイオード１０の発光停止時においても前記
燐光を受光してしきい値Vh以上を保持した電圧
波形となる。従つて、この場合には、ホトトラン
ジスタ１１の出力電圧のレベルがしきい値Vh以
上ある期間が一定時間Ｔ以上継続するようにな
り、以て第４図ｂに示すようなスイツチング信号
が出力されるようになる。要するに、操作板５の
中央部が一定時間Ｔ以上押圧操作されたときに、
スイツチング信号が出力されるものであり、斯様
な出力状態は上記押圧操作が解除されて第１図の
状態に戻つたときに停止される。

上記した本実施例によれば、操作板５が押圧操
作されてホトトランジスタ１１が受光状態を呈し
たときをオン状態と判断する構成であるから、発
光ダイオード１０が故障して投光停止した状態を
オン状態と誤判断する虞がないものである。ま
た、発光ダイオード１０が間欠点灯される構成で
あるから、省電力化を図り得るものである。しか
も、この場合、発光ダイオード１０の発光停止期
間においても、蛍光体６からの燐光によつてホト
トランジスタ１１の受光状態を維持する構成とし
たから、操作部５の操作状態でホトトランジスタ
１１の出力が継続することがなく、従つて従来の
ような誤判断防止用の付加回路を必要とせずにオ
ン状態判断の信頼性を高め得るものである。加え
て、夫々単純な形状で比較的安価なもので済む導
光板１、遮光板２、スペーサ３、操作板５及び補
強板９を重ね合せるだけの極めてコスト安且つ簡
単な構成で済むものであり、勿論、可動部分の構
造も極めて簡単なもので済んで、全体の小形化及
び薄形化を促進できるものである。また、この場
合には上記各部品を単純に重ね合せるだけで済む
と共に、これら各部品をプレス技術だけで製作可
能であるから、その生産性を飛躍的に高め得るも
のである。さらに、導光板１、遮光板２等の形状
に工夫を加えることによつて、簡単に多連スイツ
チとして構成することができ、応用範囲が極めて
広くなる利点もある。

尚、上記実施例では、導光板１に反射面１ｂを
設ける構成としたが、この反射面は必ずしも必要
なものではなく、例えば発光ダイオード１０及び
ホトトランジスタ１１を第１図に二点鎖線で示す
ように配置するときには不要となる。また、上記
実施例では、蛍光体６が操作板５の操作に応じて
変位する構成としたがこれに限られるものではな
く、導光板１側が変位する構成としても良いので
ある。

その他、本考案は上記し且つ図面に示した実施
例に限定されるものではなく、例えば光ガイド部
材等の形状に変更を加えても良い等、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもので
ある。

［考案の効果］ 本考案によれば以上の説明によつて明らかなよ
うに、光を利用した無接点形のスイツチ装置であ
りながら、投光素子故障時の誤動作を防止できる
と共に、投光素子を間欠駆動することによつて消
費電力を低減でき、さらには斯様に投光素子を間
欠駆動する構成でありながら回路構成の複雑化を
伴うことなくオン状態判断の信頼性を向上させ得
るという実用的な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は縦断面図、第２図は要部の分解斜視図、第３図
は第１図と異なる状態での縦断面図、第４図は各
部の出力波形を示す図である。 図中、１は導光板（光ガイド部材）、２は遮光
板、３はスペーサ、５は操作板（操作部材）、６
は蛍光体、８は遮光層、９は補強板、１０は発光
ダイオード（投光素子）、１１はホトトランジス
タ（受光素子）を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光ガイド部材と、光照射に応じて蛍光を発する
   と共に光照射停止に応じて燐光を発する蛍光体
   と、操作により変位するように設けられその変位
   に応じて前記蛍光体及び光ガイド部材を選択的に
   対向させる操作部材と、前記光ガイド部材内に周
   期的に投光するように設けられその光ガイド部材
   及び前記蛍光体が対向された状態で上記投光を蛍
   光体に照射する投光素子と、前記光ガイド部材か
   らの光を受光可能に配置されてその光ガイド部材
   及び前記蛍光体が対向された状態で上記蛍光体か
   らの光を受光するように設けられその受光状態で
   スイツチング信号を発生する受光素子とを具備し
   たことを特徴とするスイツチ装置。