JPH059796Y2 - - 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、受光素子の受光状態に基づいて一定
周期のスイツチング信号を得るようにしたスイツ
チ装置に関する。

（従来の技術） 従来より、スイツチ操作機構の操作により投光
素子からの光を間欠的に受光素子に入光させ、以
て、その受光素子からスイツチング信号を得るこ
とによりスイツチ操作機構が操作されたか否かを
判断するようにしたものが考えられている。第１
１図にその一例を示す。即ち、スイツチ操作機構
１において、スイツチケース２の上面には弾性力
を有する椀状のゴムカバー３が設けられ、更にこ
のゴムカバー３には上部にノブ４を有する操作部
材５がこれを貫通した状態で支持されている。ま
た、６は操作部材５の下部に設けられたスリツト
板で、これには一定間隔毎に上下に配設された複
数のスリツト７ａから成るスリツト列７が形成さ
れている。一方、８，９は光フアイバで、スイツ
チケース２内においてスリツト板６を挟むように
対向して設けられている。また、光フアイバ８の
入力端面に対向して投光素子が設けられ、光フア
イバ９の出力端面に対向して受光素子（何れも図
示せず）が設けられている。そして、ノブ４の押
圧操作により操作部材５ひいてはスリツト板６が
下方に移動されると、スリツト列７の各スリツト
７ａが順次光フアイバ８，９間に位置し、これに
伴つて、投光素子からの光が光フアイバ８、スリ
ツト列７の各スリツト７ａ、光フアイバ９を介し
て間欠的に受光素子に至る。即ち、スイツチ操作
機構１の操作に応じて受光素子の受光状態が変化
するものであり、このような受光素子の受光状態
に基づいて出力されるスイツチング信号によりス
イツチ操作機構１が操作されたか否かを判断する
ことができる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが上記従来構成のものは、操作部材５ひ
いてはスリツト板６の移動を手動により行なう構
成であるから、スイツチ操作機構１の操作時或は
操作毎におけるスリツト板６の移動速度が不均一
となり、これにより、受光素子からのスイツチン
グ信号の周期が不規則となつてしまう。このこと
は、上記従来構成のものを複数設けて多重通信を
実現する場合に、多重通信が不確実となることを
意味している。

本考案は上記事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、受光素子の受光状態に基づいてスイツ
チング信号を得るようにしたスイツチ装置におい
て、受光素子から一定周期の規則的なスイツチン
グ信号を得ることにより多重通信を確実に実行す
ることができる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） 本考案は、受光素子の受光状態に基づいてスイ
ツチング信号を得るようにしたスイツチ装置にお
いて、投光素子と前記受光素子との間に介在され
た複数の導光手段、これらの導光手段に対応して
設けられ操作部材の移動操作に伴つて固有振動数
で振動する振動部材、前記振動部材に設けられ該
振動部材が所定量以上変位された状態時に前記投
光素子及び受光素子間の導光路を前記導光手段を
通じて形成する光路形成手段とを設け、前記操作
部材の移動操作に応じて異なる周波数のスイツチ
ング信号を得るようにしたものである。

（作用） 常時においては揺動部材は静止した状態にあ
る。而して、操作部材を移動操作すると、これに
伴つて振動部材が固有振動数で振動する。このと
き、振動部材が所定位置まで変位される毎に、そ
の振動部材に設けられた光路形成手段が投光素子
と受光素子との間の導光路を導光手段を通じて形
成し、これにより、投光素子からの投光が振動部
材の振動周期に応じて一定時間毎に受光素子に入
光する。従つて、受光素子から一定周期のスイツ
チング信号を得ることができる。

（実施例） 以下、本考案の第１の実施例について第１図乃
至第５図を参照して説明する。

まず、装置全体を示す第３図において、１１，
１２は導光手段たる光フアイバで、これらは、１
本の光フアイバ１１ａ，１２ａから光フアイバ１
１ｂ，１１ｃ及び１２ｂ，１２ｃが夫々分岐した
形状となつている。そして、光フアイバ１１，１
１ａの入力端面には投光素子１３が対向され、光
フアイバ１２，１２ａの出力端面には受光素子１
４が対向されている。１５，１６はスイツチ操作
機構で、これらは第１図及び第２図に示す構造と
なつている。即ち、以下においては第１図及び第
２図に基づいてスイツチ操作機構１５，１６につ
いて説明するに、これらは同一構造のものである
から、ここではスイツチ操作機構１５のみ説明
し、他のスイツチ操作機構１６については異なる
部分のみを括弧中に符号を付して示すことにす
る。まず、１７は断面矩形状のスイツチケース
で、その底壁部には、これを貫通するようにして
前述の光フアイバ１１ｂ，１２ｂ，１１ｃ，１２
ｃの各一端部側が固定されており、このとき各光
フアイバ１１ｂ，１２ｂ，１１ｃ，１１ｃは、互
いに各端面が上方を臨むように配置される。尚、
夫々の光フアイバ１１ｂ，１２ｂ，１１ｃ，１２
ｃの間にはスイツチケース１７の底壁部から立設
された遮光部１７ａが位置している。１８は例え
ば板ばねよりなる振動部材で、これは、スイツチ
ケース１７の側壁部に片持ち状に支持固定されて
先端側が上下に揺動可能な状態となつており、通
常は第１図に示す定位置にある。ここで、振動部
材１８の固有振動数は各スイツチ操作機構１５，
１６毎に異なるように設定される。また、振動部
材１８の下面は本考案でいう光路形成手段たる光
反射面１９となつていて、その光反射面１９に上
記光フアイバ１１ｂ，１２ｂ，１１ｃ，１２ｃの
各端面が夫々対向されている。尚、光反射面１９
は、振動部材１８の反射率が高い場合は該振動部
材１８の裏面側をそのまま利用すればよく、ま
た、振動部材１８の反射率が低い場合は反射率の
高い金属フイルム等を該振動部材１８の裏面側に
貼付することにより構成すればよい。

２０は操作部材で、これは、スイツチケース１
７に回転可能に支持されたシヤフト２１に固着さ
れていて、図示しないノブの操作により第１図中
矢印Ａ方向に回転するようになつている。また、
操作部材２０の外周部には４個の掛合突部２０ａ
が等間隔で設けられており、この場合、操作部材
２０は、上記掛合突部２０の回転軌跡内に前記振
動部材１８の自由端が入り込むような位置に設け
られている。

次に上記構成の作用について第４図及び第５図
も参照しながら説明する。

ここで、投光素子１３からの投光が光フアイバ
１１ｂ，１１ｃを通じて常時振動部材１８の光反
射面１９に投射されているが、振動部材１８が第
１図で示す定位置にあるときには、その光は光反
射面１９により反射されて第１図中に矢印で示す
ように光フアイバ１１ｂ，１１ｃ方向に戻され
る。従つて、振動部材１８が定位置にあるときに
は受光素子１４から受光信号は出力されない。

さて、図示しないノブの操作によりスイツチ操
作機構操１５における操作部材２０を第４図中矢
印Ａ方向に回転すると、操作部材２０の掛合突部
２０ａが振動部材１８の自由端に掛合し、これに
より、振動部材１８が同図中矢印Ｂ方向に変位さ
れる。これに伴つて振動部材１８が所定量以上変
位されると、光フアイバ１１ｂから投光された光
は、第４図中に矢印で示すように光反射面１９に
より反射された後、遮光部１７ａに遮断されるこ
となく光フアイバ１２ｂに入光するようになる。
これにより、投光素子１３からの光が光フアイバ
１１ａ，１１ｂ、光反射面１９、及び光フアイバ
１２ｂ，１２ａを介して受光素子１４に入光す
る。このとき、振動部材１８の先端は徐々にその
変形度が増大されるから、光反射面１９により反
射して光フアイバ１２ｂに入光する光フアイバ１
１ｂからの光は徐々にその入光量が変化し、これ
により、受光素子１４から出力される受光信号は
第５図ａにおいて区間Ｓで示すような山形の信号
となる。ここで、区間Ｓで示す受光信号の波形
は、振動部材１８が操作部材２０の回転操作（手
動操作）により揺動されるのに起因して不規則な
ものとなつている。そして、操作部材２０が更に
回転されると、該操作部材２０の掛合突部２０ａ
と振動部材１８の先端側との掛合が外れ、この結
果、振動部材１８は自分自身の弾性力でもつて反
矢印Ｂ方向に移動復帰して固有の振動数でもつて
振動するようになる。これにより、振動部材１８
が周期的に所定量以上変位されるようになり、投
光素子１３から光フアイバ１１ａ，１１ｂ、光反
射面１９、光フアイバ１２ｂ，１２ａを順に介し
て受光素子１４に至る導光路が周期的に形成され
る。この結果、受光素子１４からは第５図ａにお
いて区間Ｔで示す山形の受光信号が一定時間毎に
出力される。ここで、区間Ｔで示す受光素子１４
からの受光信号の周期は、振動部材１８がその固
有振動数で振動する関係から略一定となる。従つ
て、受光素子１４からの受光信号に所定の周波数
を弁別するフイルタ回路を介在させることによ
り、受光素子１４から出力される信号のうち第５
図ａにおいて区間Ｓで示す受光信号を排除すると
共に、区間Ｔで示す受光信号のみをスイツチング
信号として得ることができる。この場合、上記フ
イルタ回路が弁別する所定の周波数としては、第
５図ａにおいて区間Ｔで示す受光信号の周期に対
応する周波数即ちスイツチ操作機構１５の振動部
材１８の固有振動数並びにスイツチ操作機構１６
の振動部材１８の固有振動数の両者が選ばれる。
これにより、たとえ受光素子１４から不規則な周
期の受光信号と一定周期の受光信号とが混在され
て出力されようとも、一定周期の受光信号のみを
弁別してスイツチング信号として得ることができ
る。そして、斯様に受光素子１４から受光信号が
出力された後は、振動部材１８は急速に定位置に
復帰移動する。

次にスイツチ操作機構１６を操作すると、上述
の場合と同様に振動部材１８が振動して受光素子
１４から第５図ｂで示す受光信号が出力される。
そして、区間Ｔで示す受光信号のみが上述のフイ
ルタ回路でもつて弁別されてスイツチング信号と
して得ることができる。尚、第５図ｂにおいて区
間Ｔで示す受光信号の周期は、操作部材１８の固
有振動数がスイツチ操作機構１５，１６毎に異な
つている関係から、第５図ａにおいて区間Ｔで示
す受光信号の周期と異なつている。従つて、受光
素子１４からのスイツチング信号の周期を判別す
ることにより、何れのスイツチ操作機構１５，１
６が操作されたのかを判断することができる。

また、両スイツチ操作機構１５，１６を同時に
操作した場合は、第５図ｃで示すように同図ａで
示す受光信号と同図ｂで示す受光信号とが重畳し
た受光信号が受光素子１４から出力される。この
場合、受光素子１４からの受光信号はフイルタ回
路を通過するときに各スイツチ操作機構１５，１
６の振動部材１８の固有振動数に対応するスイツ
チング信号に分離され、これに基づいてスイツチ
操作機構１５，１６の両方共が操作されたと判断
することができる。

要するに、上記構成のものによれば、操作部材
２０による変位が解除された振動部材１８は固有
振動数に応じた一定周期で振動するので、その振
動部材１８に設けられた光反射面１９は一定時間
毎に光フアイバ１１ｂ，１２ｂ，１１ｃ，１２ｃ
間で導光路を形成するようになり、これにより、
受光素子１４からは略一定周期の受光信号をスイ
ツチング信号として得ることができる。

更に、振動部材１８の固有振動数をスイツチ操
作機構１５，１６毎に異なるようにしたので、受
光素子１４から操作されたスイツチ操作機構１
５，１６に対応するスイツチング信号を得ること
ができ、以て、何れのスイツチ操作機構１５、１
６が操作されたのかを判断できる。しかも、スイ
ツチ操作機構１５，１６を同時に操作した場合で
あつても上述したように両スイツチ操作機構１
５，１６に対応するスイツチング信号を得ること
ができるので、両スイツチ操作機構１５，１６が
操作されたことを判断できる。このことを換言す
れば、スイツチング信号の多重伝送が可能なこと
を意味する。

加えて、スイツチング信号の伝送は光を媒体と
して行なうものであるから、電気的にスイツチン
グ信号を伝送するものと比較して、耐EMI
（Electromagnetic Interferance）性が優れたも
のとなつている。

第６図乃至第１０図は本考案の第２の実施例を
示すもので、第１の実施例と同一部分には同一符
号を示して詳細な説明を省略し、異なる部分につ
いてのみ説明する。第６図において、光フアイバ
１１，１２間にはスイツチ操作機構２２，２３が
配設されている。そして、１３は投光素子、１４
は受光素子である。さて、スイツチ操作機構２
２，２３は同一構造であるから、ここではスイツ
チ操作機構２２のみを説明し、他のスイツチ操作
機構２３については異なる部分のみを括弧中に符
号を付して示すことにする。即ち、第７図及び第
８図において、２０は図示しないノブの操作によ
り第７図ａ中矢印Ａ方向に回転する操作部材であ
る。そして、スイツチケース１７の側面部には上
述の光フアイバ１１ｂ，１２ｂが第７図ｂで示す
ように対向して取着されている。さて、２４は振
動部材で、これは、スイツチケース１７の側壁部
に片持ち状に支持固定され、先端側が上下に揺動
可能な状態となつている。ここで、振動部材２４
の固有振動数はスイツチ操作機構２２，２３毎に
異なるものとする。そして、２５は振動部材２４
の先端側に設けられたスリツト板で、これには矩
形状の複数のスリツト２６ａを図示縦方向に一定
間隔毎に形成することにより成る光路形成手段と
してのスリツト列２６が形成されている。この場
合、振動部材２４は、スリツト板２５が光フアイ
バ１１ｂ，１２ｂ間に位置した状態の定位置にあ
る。尚、２７は整光板で、これに形成された整光
用孔２７ａが光フアイバ１１ｂ，１２ｂ，１１
ｃ，１２ｃ間に位置している。

次に上記第２の実施例の作用について説明す
る。図示しないノブの操作により操作部材２０を
矢印Ａ方向に回転すると、操作部材２０の掛合突
部２０ａにより振動部材２４が回動変位される。
これに伴つて振動部材２４が所定量以上回動変位
されると、スリツト列２６の各スリツト２６ａが
第９図に示すように光フアイバ１１ｂ，１２ｂ間
に位置する。すると、光フアイバ１１ｂからの光
がスリツト列２６の各スリツト２６ａを介して光
フアイバ１２ｂに入光し、受光素子１４から第１
０図ａにおいて区間Ｓで示す受光信号が出力され
る。そして、操作部材２０の回転操作が更に進ん
で該操作部材２０と振動部材２４との掛合が外れ
ると、振動部材２４がその固有振動数でもつて振
動するようになる。すると、スリツト列２６の各
スリツト２６ａが光フアイバ１１ｂ，１２ｂ間に
位置する毎に、投光素子１３から光フアイバ１１
ａ，１１ｂ、整光板２７の整光用スリツト２７
ａ、スリツト列２６の各スリツト２６ａ、及び光
フアイバ１２ｂ，１２ｃを介して受光素子１４に
至る導光路が形成される。これにより、受光素子
１４からは第１０図ａにおいて区間Ｔで示す受光
信号が出力される。ここで、区間Ｔで示す受光素
子の周期は、振動部材２４がその固有振動で振動
する関係から略一定となる。従つて、受光素子１
４からは第１図ａにおいて区間Ｓで示す周期の不
規則な受光信号と区間Ｔで示す周期の略一定の受
光信号が混在することになるが、受光素子１４か
らの受光信号にフイルタ回路を介在させることに
より区間Ｔの受光信号をスイツチング信号として
得ることができる。尚、整光板２７を設けている
のは、光フアイバ１１ｂからスリツト列２６の各
スリツト２６ａを介して投光される光を整光し、
以て、受光素子１４から得られる受光信号の波形
の立上り及び立下がりを急峻なものとするもので
ある。

また、スイツチ操作機構２３を操作した場合
は、上述と同様にして受光素子１４から第１０図
ｂで示す受光信号が出力され、区間Ｔで示す受光
信号のみがフイルタ回路で弁別されてスイツチン
グ信号として得ることができる。このとき、振動
部材２４の固有振動数はスイツチ操作機構２２，
２３毎に異なつているから、スイツチング信号の
周期を検出することにより何れのスイツチ操作機
構２２，２３が操作されたのかを判断することが
できる。

次に、スイツチ操作機構２２，２３を同時に操
作したときは、第１０図ｃで示すように同図ａで
示す受光信号と同図ｂで示す受光信号とが重畳し
た受光信号が受光素子１４から出力される。そし
て、受光素子１４からの受光信号は、フイルタ回
路でもつて各スイツチ操作機構２２，２３の振動
部材２４の固有振動数に対応する受光信号に弁別
されてスイツチング信号として得ることができ
る。

この第２の実施例においても、受光素子１４か
らのスイツチング信号の周期を検出することによ
り、何れのスイツチ操作機構２２，２３が操作れ
たのかを判断することができ、しかも、両スイツ
チ操作機構２２，２３が同時に操作された場合で
も、各スイツチ操作機構２２，２３の操作を確実
に判断できる。即ち、スイツチング信号の多重伝
送が可能となつている。

尚、上記第２の実施例では、振動部材２４の固
有振動数を各スイツチ操作機構２２，２３毎に異
ならすことにより受光素子１４から得られるスイ
ツチング信号の周期を異ならすようにしたが、こ
れに代えて、スイツチ列２６の各スリツト２６ａ
の配設間隔を変更するようにしてもよい。

その他、本考案は上記し且つ図面に示したもの
に限定されることなく、要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施できる。

［考案の効果］ 本考案は以上の記述から明らかなように、振動
部材が操作部材により振動されたときに、該振動
部材に設けられた光路形成手段が導光手段により
投光素子及び受光素子間の導光路を導光路を通じ
て周期的に形成するようにしたので、受光素子か
ら一定周期の規則的なスイツチング信号を得るこ
とができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本考案の一実施例を示すも
のであり、第１図はスイツチ操作機構の縦断面
図、第２図は要部の斜視図、第３図は全体の模式
図、第４図は振動部材が振動した状態において示
す縦断面図、第５図は受光素子からの受光信号の
信号波形図である。また、第６図乃至第１０図は
本考案の第２の実施例を示すもので、第６図は全
体の模式図、第７図はスイツチケースの縦断面図
並びに縦断側面図、第８図は要部の斜視図、第９
図は振動部材が振動した状態で示す縦断面図、第
１０図は受光素子からの受光信号の信号波形図で
ある。そして、第１１図は従来例を示す要部の斜
視図である。 図中、１１，１２は光フアイバ（導光手段）、
１５，１６はスイツチ操作機構、１８は振動部
材、１９は光反射面（光路形成手段）、２０は操
作部材、２２，２３はスイツチ操作機構、２４は
振動部材、２６はスリツト列（光路形成手段）で
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 受光素子の受光状態に基づいてスイツチング信
   号を得るようにしたスイツチ装置において、投光
   素子と前記受光素子との間に介在された複数の導
   光手段と、これらの導光手段に対応して設けられ
   操作部材の移動操作に伴つて固有振動数で振動す
   る振動部材と、前記振動部材に設けられ該振動部
   材が所定量以上変位された状態時に前記投光素子
   及び受光素子間の導光路を前記導光手段を通じて
   形成する光路形成手段とを備え、前記操作部材の
   移動操作に応じて異なる周波数のスイツチング信
   号を得ることを特徴とするスイツチ装置。