JPH1174774A - タッチレススイッチの検出装置 - Google Patents
タッチレススイッチの検出装置Info
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- JPH1174774A JPH1174774A JP27322097A JP27322097A JPH1174774A JP H1174774 A JPH1174774 A JP H1174774A JP 27322097 A JP27322097 A JP 27322097A JP 27322097 A JP27322097 A JP 27322097A JP H1174774 A JPH1174774 A JP H1174774A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
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- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
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- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 検出箇所を狭い範囲に限定させることができ
るタッチレススイッチの検出装置を提供する。 【解決手段】 空中に形成される実像８ａを照射し得る
位置に発光素子が設けてあり、結像手段９と元絵８との
間にハーフミラー１０が設けてあり、前記発光素子から
発した光が被検出物で反射し前記結像手段９及び前記ハ
ーフミラー１０を経て到達し得る位置に受光素子５が設
けてあるタッチレススイッチの検出装置において、パル
ス変調信号を出力する発光素子駆動回路３を具備させ、
前記発光素子駆動回路３が出力するパルス変調信号を二
つのパルス信号に分割する分周回路４を設け、２個の発
光素子（１、２）を光軸が交差するように所定の位置に
設け、前記受光素子５の後段に、同期検出回路６を設け
る。
るタッチレススイッチの検出装置を提供する。 【解決手段】 空中に形成される実像８ａを照射し得る
位置に発光素子が設けてあり、結像手段９と元絵８との
間にハーフミラー１０が設けてあり、前記発光素子から
発した光が被検出物で反射し前記結像手段９及び前記ハ
ーフミラー１０を経て到達し得る位置に受光素子５が設
けてあるタッチレススイッチの検出装置において、パル
ス変調信号を出力する発光素子駆動回路３を具備させ、
前記発光素子駆動回路３が出力するパルス変調信号を二
つのパルス信号に分割する分周回路４を設け、２個の発
光素子（１、２）を光軸が交差するように所定の位置に
設け、前記受光素子５の後段に、同期検出回路６を設け
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特願平７−３１３
４４０号において開示されている発明の一部材に係わ
り、詳しくは、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
の検出装置に関する。
４４０号において開示されている発明の一部材に係わ
り、詳しくは、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
の検出装置に関する。
【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
イッチなる発明において、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。
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
イッチなる発明において、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。
【０００３】本発明で問題とする検出装置は、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
チレススイッチの検出装置に関するものであり、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。
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
チレススイッチの検出装置に関するものであり、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。
【０００４】図２を参照してタッチレススイッチについ
て説明する。タッチレススイッチは、伝送元である物体
（以後、元絵８とも称する）を結像手段９（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８ａ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、図示せず）は、次のように検出していた。
て説明する。タッチレススイッチは、伝送元である物体
（以後、元絵８とも称する）を結像手段９（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８ａ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、図示せず）は、次のように検出していた。
【０００５】前記空中のキー、すなわち元絵の実像８ａ
を照射し得る所定の位置に発光素子１を設ける（１個で
も複数個でもよい）。発光素子１を発した光（赤外線も
含む）は、前記キーに接近してきた指で反射し、結像手
段９を介して元絵８への方に伝送される。元絵８と結像
手段９との間には、ハーフミラー１０が設けてあるの
で、発光素子１を発し、指で反射して結像手段９を通っ
てきた光は、一部はハーフミラー１０で反射する。ハー
フミラー１０で反射してきた発光素子１からの光を受光
し得る位置に、受光素子５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。
を照射し得る所定の位置に発光素子１を設ける（１個で
も複数個でもよい）。発光素子１を発した光（赤外線も
含む）は、前記キーに接近してきた指で反射し、結像手
段９を介して元絵８への方に伝送される。元絵８と結像
手段９との間には、ハーフミラー１０が設けてあるの
で、発光素子１を発し、指で反射して結像手段９を通っ
てきた光は、一部はハーフミラー１０で反射する。ハー
フミラー１０で反射してきた発光素子１からの光を受光
し得る位置に、受光素子５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。
【０００６】受光素子５を設ける位置は、発光素子１を
発した光が指で反射してから結像手段９へ入射するまで
の光線の軌跡の距離と、結像手段９を出射してからハー
フミラー１０で反射し、受光素子５へ入射するまでの光
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。
発した光が指で反射してから結像手段９へ入射するまで
の光線の軌跡の距離と、結像手段９を出射してからハー
フミラー１０で反射し、受光素子５へ入射するまでの光
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。
【０００７】このような従来のタッチレススイッチにお
いて、発光素子１へ変調信号を入力させ、変調光を出射
させ、該変調光を受光素子５で受光し、同期検出・復調
を行うことによって被検出物の検出を行うことが考えら
れる。いわゆる変調型の光電スイッチを使用するわけで
ある。むしろ、ノイズに対し強いタッチレススイッチを
構成できるので、そのほうが好ましいと言える。
いて、発光素子１へ変調信号を入力させ、変調光を出射
させ、該変調光を受光素子５で受光し、同期検出・復調
を行うことによって被検出物の検出を行うことが考えら
れる。いわゆる変調型の光電スイッチを使用するわけで
ある。むしろ、ノイズに対し強いタッチレススイッチを
構成できるので、そのほうが好ましいと言える。
【０００８】図２は、従来のタッチレススイッチの検出
装置に変調型の光電スイッチを使用した場合のブロック
図である。点イ、点ロ、点ハ、点ニまたは点ホに被検出
物が在ったとした場合、それらの各点において、前記被
検出物を検出してしまう可能性がある。どの点で被検出
物を検出でき、どの点で検出できないかは、発光素子１
の光軸、指向性、発光強度、受光素子５の光軸、指向
性、受光感度及び結像手段９の光学特性などによって決
まる。
装置に変調型の光電スイッチを使用した場合のブロック
図である。点イ、点ロ、点ハ、点ニまたは点ホに被検出
物が在ったとした場合、それらの各点において、前記被
検出物を検出してしまう可能性がある。どの点で被検出
物を検出でき、どの点で検出できないかは、発光素子１
の光軸、指向性、発光強度、受光素子５の光軸、指向
性、受光感度及び結像手段９の光学特性などによって決
まる。
【０００９】いずれにしても、被検出物を検出できる範
囲は、かなり広く、所定箇所でのみ被検出物を検出でき
るように光電スイッチ（発光素子と受光素子）を設定・
調整することは、困難であった。
囲は、かなり広く、所定箇所でのみ被検出物を検出でき
るように光電スイッチ（発光素子と受光素子）を設定・
調整することは、困難であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のタッ
チレススイッチの検出装置（変調型光電スイッチ）の欠
点に鑑み為されたもので、その目的とするところは、検
出箇所を狭い範囲に限定させることができるタッチレス
スイッチの検出装置を提供することにある。
チレススイッチの検出装置（変調型光電スイッチ）の欠
点に鑑み為されたもので、その目的とするところは、検
出箇所を狭い範囲に限定させることができるタッチレス
スイッチの検出装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】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り、前記発光素子か
ら発した光が被検出物で反射し前記結像手段及び前記ハ
ーフミラーを経て到達し得る位置に受光素子が設けてあ
るタッチレススイッチの検出装置において、パルス変調
信号を出力する発光素子駆動回路を具備させ、前記発光
素子駆動回路が出力するパルス変調信号を二つのパルス
信号に分割する分周回路を設け、２個の発光素子を光軸
が交差するように所定の位置に設け、前記受光素子の後
段に、同期検出回路を設けている。なお、本明細書でい
う同期検出回路は、パルス変調信号を復調する回路を含
む回路を意味するものとする。
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り、前記発光素子か
ら発した光が被検出物で反射し前記結像手段及び前記ハ
ーフミラーを経て到達し得る位置に受光素子が設けてあ
るタッチレススイッチの検出装置において、パルス変調
信号を出力する発光素子駆動回路を具備させ、前記発光
素子駆動回路が出力するパルス変調信号を二つのパルス
信号に分割する分周回路を設け、２個の発光素子を光軸
が交差するように所定の位置に設け、前記受光素子の後
段に、同期検出回路を設けている。なお、本明細書でい
う同期検出回路は、パルス変調信号を復調する回路を含
む回路を意味するものとする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明を構成する部材のうち、発
光素子駆動回路、同期検出回路、発光素子及び受光素子
は、変調型の光電スイッチ及びその駆動及び検出回路に
おいて使われているものと同様の構成または部材を使用
すれば、十分である。
光素子駆動回路、同期検出回路、発光素子及び受光素子
は、変調型の光電スイッチ及びその駆動及び検出回路に
おいて使われているものと同様の構成または部材を使用
すれば、十分である。
【００１３】２個の発光素子は、その光軸が交差するよ
うに所定の位置に設置する。二つの光軸の交点及びその
周囲の空間が被検出物の検出可能範囲となる。
うに所定の位置に設置する。二つの光軸の交点及びその
周囲の空間が被検出物の検出可能範囲となる。
【００１４】図３は、パルス変調信号とその分割された
パルス波形（分周回路出力信号）を示す模式図である。
分周回路は、図３のように、パルス変調信号を二つのパ
ルスに分割し、かつ分周する回路である。分割された一
つのパルス信号は、第一の発光素子を駆動する信号であ
り、もう一つのパルス信号は、第二の発光素子を駆動す
るパルス信号となる。
パルス波形（分周回路出力信号）を示す模式図である。
分周回路は、図３のように、パルス変調信号を二つのパ
ルスに分割し、かつ分周する回路である。分割された一
つのパルス信号は、第一の発光素子を駆動する信号であ
り、もう一つのパルス信号は、第二の発光素子を駆動す
るパルス信号となる。
【００１５】被検出物の検出可能範囲、すなわち二つの
発光素子の光軸の交点及びその付近に被検出物が存在す
れば、二つの発光素子からの変調光を受光素子は、受光
することができる。同期検出回路は、受光素子の出力に
基づき同期検出及び復調を行い、検出信号を出力する。
発光素子の光軸の交点及びその付近に被検出物が存在す
れば、二つの発光素子からの変調光を受光素子は、受光
することができる。同期検出回路は、受光素子の出力に
基づき同期検出及び復調を行い、検出信号を出力する。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す模式図であ
る。第一及び第二の二つの発光素子（１、２）は、光軸
が交差するように設置されており、該光軸の交点が検出
しようとするターゲットとなるように設置位置及び光軸
が調整されている。
る。第一及び第二の二つの発光素子（１、２）は、光軸
が交差するように設置されており、該光軸の交点が検出
しようとするターゲットとなるように設置位置及び光軸
が調整されている。
【００１７】発光素子駆動回路３は、発振回路（図示せ
ず）を含んでおり、パルス変調信号を出力する。分周回
路４は、該パルス変調信号を図３のように、分周された
パルス信号のパルスの山が交互に存在するように、パル
ス変調信号を二つに分け、出力する。
ず）を含んでおり、パルス変調信号を出力する。分周回
路４は、該パルス変調信号を図３のように、分周された
パルス信号のパルスの山が交互に存在するように、パル
ス変調信号を二つに分け、出力する。
【００１８】発光素子（１、２）には、赤外発光ダイオ
ードまたは発光ダイオードなどを使用する。分周された
一つのパルス信号は、第一の発光素子１を発光させ、分
周されたもう一方のパルス信号は、第二の発光素子２を
発光させる。すなわち、発光素子（１、２）は、交互に
発光することになる。
ードまたは発光ダイオードなどを使用する。分周された
一つのパルス信号は、第一の発光素子１を発光させ、分
周されたもう一方のパルス信号は、第二の発光素子２を
発光させる。すなわち、発光素子（１、２）は、交互に
発光することになる。
【００１９】受光素子５は、入射してきた光に応じた信
号を同期検出回路６へ出力する。従って、第一の発光素
子１の光軸と第二の発光素子２の光軸が交差する点及び
その周囲にて被検出物で反射してきた二つの発光素子
（１、２）からの変調光は、結像手段９及びハーフミラ
ー１０を経て、受光素子５に入射する。図１では、恐ら
く、点ハとその近辺でしか被検出物を検出できないこと
になる。
号を同期検出回路６へ出力する。従って、第一の発光素
子１の光軸と第二の発光素子２の光軸が交差する点及び
その周囲にて被検出物で反射してきた二つの発光素子
（１、２）からの変調光は、結像手段９及びハーフミラ
ー１０を経て、受光素子５に入射する。図１では、恐ら
く、点ハとその近辺でしか被検出物を検出できないこと
になる。
【００２０】受光素子５は、分周される前の元のパルス
変調信号での変調光を受光した場合と同等の信号を出力
することになる。よって、同期検出回路６は、二つの発
光素子（１、２）からの変調信号を同期検出できること
になる。同期検出回路６は、復調回路７を含んでおり、
復調回路は、例えば積分回路、比較回路、出力回路など
からなる（図示せず）。
変調信号での変調光を受光した場合と同等の信号を出力
することになる。よって、同期検出回路６は、二つの発
光素子（１、２）からの変調信号を同期検出できること
になる。同期検出回路６は、復調回路７を含んでおり、
復調回路は、例えば積分回路、比較回路、出力回路など
からなる（図示せず）。
【００２１】
【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。一つの発光
素子駆動回路３、一つの受光素子５、一つの同期検出回
路６で、二つの発光素子（１、２）からの変調光を受光
して復調し、検出することができる。二つの発光素子
（１、２）の光軸の交点及びその周囲に被検出物が在っ
た場合のみ、元のパルス変調信号に対し同期検出ができ
るので、検出範囲を狭く所定箇所に限定できる、よって
検出の安定性を高めることができるタッチレススイッチ
の検出装置を提供することができる。
ているので、次に記載される効果を奏する。一つの発光
素子駆動回路３、一つの受光素子５、一つの同期検出回
路６で、二つの発光素子（１、２）からの変調光を受光
して復調し、検出することができる。二つの発光素子
（１、２）の光軸の交点及びその周囲に被検出物が在っ
た場合のみ、元のパルス変調信号に対し同期検出ができ
るので、検出範囲を狭く所定箇所に限定できる、よって
検出の安定性を高めることができるタッチレススイッチ
の検出装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す模式図
【図２】従来のタッチレススイッチの検出装置に変調型
の光電スイッチを使用した場合のブロック図
の光電スイッチを使用した場合のブロック図
【図３】パルス変調信号とその分割されたパルス波形を
示す模式図
示す模式図
１ 第一の発光素子 ２ 第二の発光素子 ３ 発光素子駆動回路 ４ 分周回路 ５ 受光素子 ６ 同期検出回路 ７ 復調回路 ８ 元絵 ９ 結像手段 １０ ハーフミラー イ、ロ、ハ、ニ、ホ 発光素子の光軸上の所定位置を示
す点
す点
Claims (1)
- 【請求項１】 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り、前記発光素子から発した光が被
検出物で反射し前記結像手段及び前記ハーフミラーを経
て到達し得る位置に受光素子が設けてあるタッチレスス
イッチにおいて、 ２個の発光素子を光軸が交差するように所定の位置に設
け、 パルス変調信号を出力する発光素子駆動回路を具備さ
せ、 前記パルス変調信号を二つのパルス信号に分割し、前記
発光素子へ出力する分周回路を設け、 前記受光素子の後段に、同期検出回路を設けたことを特
徴とするタッチレススイッチの検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27322097A JP3796638B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | タッチレススイッチの検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27322097A JP3796638B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | タッチレススイッチの検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174774A true JPH1174774A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3796638B2 JP3796638B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=17524794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27322097A Expired - Fee Related JP3796638B2 (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | タッチレススイッチの検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3796638B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100747533B1 (ko) | 2005-01-10 | 2007-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 전자제품의 입력수단 제어회로 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP27322097A patent/JP3796638B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100747533B1 (ko) | 2005-01-10 | 2007-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 전자제품의 입력수단 제어회로 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3796638B2 (ja) | 2006-07-12 |
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| Date | Code | Title | Description |
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