JP2001035297A

JP2001035297A - タッチスイッチ

Info

Publication number: JP2001035297A
Application number: JP11208535A
Authority: JP
Inventors: Kazuchika Hibiya; 一親日比谷
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】キートップ表面の照明が均一でなく表示品位
が悪く見づらい表示となっていた。また機能の告知がキ
ートップ面の表示のみによりおこなわれていたので、汚
れ、摩耗などにより文字などの表示が不明瞭になり誤操
作の原因となっていた。【解決手段】キートップの端面近傍にキートップを照
明するための発光素子とキートップの表面側または裏面
側または両面側に光を反射させるための光反射手段とキ
ートップ裏面に可視光をカットするための可視光カット
手段とを設けたので、キートップに表示した文字等が認
識し易くなった。また、キートップ内部、または、キー
トップ近傍に、発光素子とこのキートップを操作するた
めに指の接近を前記発光素子からの光の反射で検出する
受光素子とを設け、前記発光素子と受光素子とによる検
出出力によりスイッチ素子の開閉に先立って適宜の手段
による告知を行うようにしたので誤操作の発生を防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば家電製品、
自動販売機、車載用機器などに設けられるタッチスイッ
チに関するものであり、詳細にはその誤動作などを未然
に防止するための構成に係わるものである。

【０００２】

【従来技術】この種のタッチスイッチを図７、図８を用
いて説明する。図７は平面図で図８は断面図である。タ
ッチスイッチ上部にはキートップ９１が設けられ、この
キートップ９１は指などで９６で示す方向に操作する
と、支点部９５を支点として、下方向に動く。キートッ
プの裏面には凸部が設けられており、この凸部がスイッ
チ素子９２の上部を押し、内部の接点が開状態から閉状
態になる。または閉状態から開状態になる。この開閉信
号は図示していない制御回路に向け出力される。

【０００３】前記キートップは透明、半透明、或いは一
部に透明部分を有する材質でできており、タッチスイッ
チを操作することで生じる機能が印刷９１ａなどで表面
に表示されている。また、キートップ９１の内部にはキ
ートップを照明するためのＬＥＤなどの発光素子９３が
設けられている。尚図中に符号９４で示すものはスイ
ッチ素子９２、発光素子９３を保持するための基板であ
る。

【０００４】一方、制御回路は必要に応じて前記発光素
子９３に点灯信号を出力するものであり、このタッチス
イッチ９０が設けられた機器が例えば自動販売機である
場合にはその販売機が動作時間中は点灯を継続させ、音
響機器など各種の機器の選択を目的として取り付けられ
た場合には、その選択された機器が動作中のときは点灯
を継続させるなどされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成のタッチスイッチにおいては、キートップ
表面の照明が発光素子などの光源をキートップ内部に配
置し、その光を直接キートップ表面に導く構成になって
いるので、キートップ表面の照明が均一でなかった。ま
たキートップは照明光を通す材質でなければならない
ため、キートップ内部のスイッチや発光素子が分かる程
度に表面から見えていた。このようなことから表示品位
の悪い、見づらい表示となっていた

【０００６】また、タッチスイッチを操作する場合、発
光素子で照明されているキートップ表面に表示されてい
る文字を認識して、どのキートップを操作するかが判断
されていた。例えば自動券売機など使用頻度の高い機器
においてはキートップ面の汚れ、或いは、表示の摩耗な
どにより判読不可能な状態になり易く、購入者が誤購入
するケースがあり問題を生じていた。

【０００７】また、自動車用ラジオの選局ボタンなどの
用途においては、自動選局により各選局ボタンに対する
放送局の割付が行われるので、例えばチャンネル１と記
載されているキートップにおいても、自動車が移動し
て、ラジオの受信エリヤが変わった場合には、割付られ
る放送局が変化し、今までチャンネル１で受信していた
放送局が何チャンネルになったか分からず、希望する放
送局を探すのが困難であった。このような点の解決が望
まれていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するために次のように構成したものである。

【０００９】（１）キートップを指で操作することで電
気回路の開閉を行うタッチスイッチにおいて、キートッ
プの端面近傍にキートップを照明するための発光素子と
キートップの表面側または裏面側または両面側に光を反
射させるための光反射手段とキートップ裏面に可視光を
カットするための可視光カット手段とを設け、キートッ
プに表示した文字等を認識し易くした。

【００１０】（２）1項記載のタッチスイッチにおい
て、キートップ内部、または、キートップ近傍に、発光
素子とこのキートップを操作するために指の接近を前記
発光素子からの光の反射で検出する受光素子とを設け、
前記発光素子と受光素子とによる検出出力により電気回
路の開閉に先立って適宜手段による告知をするようにし
た。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１はタッチスイッチの
断面図である。符号１で示すものは本発明に係わるタッ
チスイッチであり、このタッチスイッチは例えば透過性
の樹脂で形成されたキートップ２とこのキートップが操
作されることで接点が開閉するスイッチ素子３と前記キ
ートップ面を照明するためのＬＥＤなどの発光素子８を
設けている点は従来例のものと同様である。

【００１２】本発明では表示品位の悪い、見づらい表示
となっていた点を解決するために、キートップを照明す
るための発光素子をキートップの内部に配置するのでな
く、図の符号８で示すように、キートップ端面に設ける
ようにしている。また、キートップの裏面に光を反射さ
せるための反射手段としてプリズム９を形成している。

【００１３】発光素子８から出射された光はキートップ
端面から内部に入り、その光は順次内部を反射しながら
伝播してゆく。その伝播過程で光の一部はプリスムで反
射してキートップ表面に出射する。この際、均一な光が
表面に出射するようにプリズムが作用しているため、キ
ートップ表面に表示されている文字などが従来より認識
し易くなる。

【００１４】尚、図１ではプリズムをキートップの裏面
側に形成したが、均一な光が表面に出射するよう作用す
ればよく、このためにプリズムをキートップの表面側ま
たは両面側に形成してもよい。また、プリズムの形状を
どのようにすれば表面の光が均一になるかについては多
々提案されているのでここでは省略する。

【００１５】次にキートップ内部が見えなくするため
に、図１で符号１０で示している可視光カットフィルム
をキートップ裏面に配置している。このようにすること
で、キートップ内部から表面に出射される光が遮断され
るので、キートップ表面に表示されている文字などが従
来よりいっそう認識し易くなる。このフィルムは両面テ
ープで貼り付けてもよく、あるいはフィルムを一体成
形してもよい。配置手段はどのような手段でもよく限定
されない。実施例では可視光カット手段としてフィルム
を用いたが他の手段でもよいことはいうまでもない。

【００１６】また、本発明では電気回路の開閉に先立っ
て適宜手段による告知を行うために下記のようにするも
のである。本発明のタッチスイッチ１においてはキート
ップを照明するための発光素子８とは別に赤外発光素子
４と受光素子５を設けるものであり、この実施形態では
赤外発光素子４と受光素子５を設置する例を説明する
が、これに限定されるものでなく、赤外発光素子４と受
光素子５とが一体化された、いわゆる受光発光素子を採
用することも可能である。尚、図中に符号６で示すもの
はタッチスイッチが取り付けられる基板であり、符号７
で示すものはパネルである。

【００１７】そして、前記赤外発光素子４と受光素子５
とは図２および図３に示すようにキートップ上に操作す
るための指Ｆなどが存在しない場合には図２に示すよう
に、赤外発光素子４からの赤外光は可視光カットフィル
ム１０、プリズム２そしてキートップ２を通過して直進
し、受光素子５には入射することのないものとされ、指
Ｆなどが近づくときには図３で示すように、反射光がキ
ートップ２、プリズム９そして可視光カットフィルム１
０を通過して受光素子５に入射するものとされ、且つ、
反射光の検出時点は前記スイッチ素子の作動が行われる
以前とされている。ここで、発光素子に赤外発光素子と
しているが、可視光カットフィルムを通過できる光であ
ればよいことは勿論である。

【００１８】このようにすることで、本発明のタッチス
イッチでは操作が行われる以前に操作が行われるであろ
うことが予測できるものとなるので、この時間差、即
ち、受光素子が指の接近を検出した時点から、実際にタ
ッチスイッチの操作が行われ、スイッチ素子が開または
閉されるまでの時間を利用して、例えば音声などによ
り、告知が行えるものとなり、押し違いなど誤操作を防
止することができるものとなる。

【００１９】図４に示すものは、本発明における発光素
子の駆動方法の例であり、現実のタッチスイッチの使用
状態においては、例えば太陽光が照射される場所、電灯
照明が行われている場所など、周囲に光がある条件下で
使用され、前記したように、指による反射光が達しない
状態においても受光素子に外光による出力を生じること
が予想される。

【００２０】よって、前記赤外発光素子は通常には所定
の周波数を有するパルス信号である点灯信号Ａで点灯さ
れており、これに対して受光素子には外光により、直流
出力または商用周波数およびその高調波の出力を生じて
いるが、指が接近することにより、反射光が達して受光
素子の出力には所定の周波数の成分が含まれるものとな
る。

【００２１】従って、受光素子の出力が接続される図示
していない制御回路は、この出力中に所定の周波数が含
まれることでタッチスイッチの操作が行われることを外
光が存在する条件下においても検知ができるものとな
り、その検知によりスイッチ素子の作動がおこなわれる
前に例えば音声などによる告知を行うことが可能とな
る。

【００２２】尚、この指の接近が検知されたときは、異
なる周波数、異なる光量などとする点灯信号Ｂに切り換
えて発光素子を点灯させ、一層に検出精度を向上させる
などは自在である。また、例えばタッチスイッチ上へ物
を放置など異常状態に備えて、検出が所定時間以上検出
され続けるときには、このタッチスイッチが設けられた
自動販売機の管理者などに対して異常警報を行うタイマ
ーなどを設けることも自在である。また、指の接近が検
出された時に、キートップを照明するための発光素子の
光量を増大させ、キートップ表面の表示を見やすくする
こともできる。

【００２３】このようにすることで、本発明のタッチス
イッチにおいては、使用者の操作以前に、操作しようと
しているタッチスイッチの機能が告知されるものとなる
ので、従来ではキートップ面の摩耗、汚れなどによる誤
操作を生じていたのを防止することが可能となる。ま
た、音声などによる告知が行われることで、弱視者など
に対しての利便性が向上する。

【００２４】また、従来例でも述べた自動車用ラジオの
選局ボタンなど、タッチスイッチに対する内容に変化を
生じる場合には、タッチスイッチが操作される以前に、
当該のタッチスイッチが操作されることで選局される周
波数、放送局名などの告知が可能となるので使用者に違
和感を生じさせることもない。

【００２５】図５および図６に示すものは本発明の別の
実施形態であり、前の実施形態では各タッチスイッチに
赤外発光素子４受光素子５を設けていたが、本発明はこ
れに限定するものでなく、例えば食券の自動販売機の如
くに多数のタッチスイッチがマトリクス状に配列された
ものにおいては、行、列に対応して発光素子、受光素子
を配置しても良い。

【００２６】このときに、タッチスイッチ１の配列が例
えば図示のように５行×５列であれば、操作されようと
しているタッチスイッチ１の特定は、指Ｆにより光が遮
られた受光素子１５の受け持つ行と、同様に光が遮られ
た受光素子１５の受け持つ列との交点として行えるもの
となる。

【００２７】このようにすることで、前の実施形態では
タッチスイッチ１の配列が５行×５列であれば各２５個
の発光素子と受光素子とが必要であったが、本実施形態
では、各１０個の発光素子１４と受光素子１５とでよい
ものとなり、必要数が減じて構成が簡素化しコストダウ
ンが可能なものとなる。この場合発光素子１４は赤外発
光素子とする必要もなく、可視光の発光素子でよく、必
要に応じて発光素子の種類を使い分けすればよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明ではキート
ップの端面近傍にキートップを照明するための発光素子
とキートップの表面側または裏面側または両面側に光を
反射させるための光反射手段とキートップ裏面に可視光
をカットするための可視光カット手段とを設けたので、
キートップに表示されている文字等が格段に認識し易く
なった。

【００２９】また、キートップ内部、または、キートッ
プ近傍に発光素子を設け、キートップを操作するために
指の接近を前記発光素子からの光の反射で検出する受光
素子とが設けられ、前記発光素子と受光素子とによる検
出出力により、スイッチ素子の開閉に先立って適宜の手
段による告知を行うタッチスイッチとしたことで、当該
のタッチスイッチが操作される前にそのタッチスイッチ
の機能が音声などによる手段で告知されるものとなるの
で、例えキートップ面に汚れ、摩耗などによる機能表示
の不鮮明さを生じている場合であっても誤動作を防止
し、また、弱視者にも対応できるものとなり、この種の
タッチスイッチが設けられた自動販売機などの性能向
上、利便性の向上に極めて優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるタッチスイッチの実施形態を示
す断面図

【図２】同じ実施形態のタッチスイッチで不操作状態を
示す説明図

【図３】同じ実施形態のタッチスイッチで操作状態を示
す説明図

【図４】同じ実施形態のタッチスイッチの発光素子駆動
部の説明図

【図５】本発明に係わるタッチスイッチの他実施形態を
示す正面図

【図６】図５のＡＡ断面図

【図７】従来例を示す正面図

【図８】図７のＢＢ断面図

【符号の説明】

１タッチスイッチ２キートップ３スイッチ素子４赤外発光素子５、１５受光素子９プリズム１０可視光カットフィルム１４発光素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キートップを指で操作することで電気回路
の開閉を行うタッチスイッチにおいて、キートップの端
面近傍にキートップを照明するための発光素子とキート
ップの表面側または裏面側または両面側に光を反射させ
るための光反射手段とキートップ裏面に可視光をカット
するための可視光カット手段とを設け、キートップに表
示した文字等を認識し易くしたことを特徴とするタッチ
スイッチ
【請求項２】キートップ内部、または、キートップ近傍
に、発光素子とこのキートップを操作するために指の接
近を前記発光素子からの光の反射で検出する受光素子と
を設け、前記発光素子と受光素子とによる検出出力によ
り、電気回路の開閉に先立って適宜手段による告知をす
るようにした請求項１記載のタッチスイッチ
【請求項３】発光素子から出力する光信号を所定周波数
を有するパルス信号とした請求項２記載のタッチスイッ
チ
【請求項４】指の接近が検出された時にキートップを照
明する発光素子の光出力を増大させ、キートップ表面の
表示を見やすいようにした請求項２、請求項３記載のタ
ッチスイッチ
【請求項５】検出出力が所定時間以上続いた時に異常出
力信号を出力するようにした請求項２から請求項４記載
のタッチスイッチ