JP2022051320A - 非接触スイッチ - Google Patents
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Abstract
【課題】薄型化することが可能な非接触スイッチを提供する。【解決手段】非接触スイッチは、光源12からの光によって操作入力を受け付ける位置を示すパターン21を表示可能な導光板11と、センサ光を発するとともに、操作入力を受け付ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光を検知すると、検知したことを表す検知信号を出力する検知部13とを有する。そして導光板11は、パターン21に沿って配列され、光源12から発して導光板11内に入射した光を導光板11の正面側の面から出射させるように反射する複数の第1のプリズム22と、検知部13から発して導光板11内に入射したセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けて反射するとともに、その位置にある所定の物体により反射または散乱され、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射したセンサ光を検知部13へ向けて反射する第2のプリズム23とを有する。【選択図】図1
Description
本発明は、非接触で操作入力可能な非接触スイッチに関する。
衛生上の観点、または、感染症の拡大防止の観点から、ユーザが何らかの部材に触れることなく、操作入力可能な非接触スイッチが研究されている(例えば、特許文献1を参照)。
例えば、特許文献1に開示された入力装置は、光源と、導光板と、センサと、第2画像とを含む。導光板は、光源からの光を導いて空間に第1画像を結像させる。センサは、第1画像の結像位置を含む空間、または第1画像の結像位置から所定距離だけ離れた空間における物体を検出する。第2画像は、第1画像が表示される面と異なる面上に表示される。そして、コントローラが、ユーザの第1画像に対する入力動作に応じて、表示する第1画像を変更する。さらに、第2画像を表示するための導光板または表示装置が設けられ、入力動作に応じてコントローラが表示する第2画像を変更する。
特許文献1に開示された入力装置は、画像の立体感を得やすいように構成される。しかしながら、非接触スイッチが実装される装置によっては、非接触スイッチを配置するためのスペースに余裕が無いことがある。そのため、非接触スイッチを薄型化することが望まれている。
そこで、本発明は、薄型化することが可能な非接触スイッチを提供することを目的とする。
本発明の一つの形態として、非接触スイッチが提供される。この非接触スイッチは、光源と、透明な部材で平板状に形成され、第1の入射面及び第2の入射面を有し、かつ、操作入力を受け付ける位置を示すパターンを表示可能な導光板と、第1の入射面と対向するように配置される光源と、第2の入射面と対向するように配置され、センサ光を発するとともに、操作入力を受け付ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光を検知すると、検知したことを表す検知信号を出力する検知部と、検知部から検知信号を受信すると、操作入力が行われたことを表す信号を出力する制御部とを有する。そして導光板は、操作入力を受け付ける位置と反対側の導光板の第1の面において操作入力を受け付ける位置を示すパターンに沿って配列され、光源から発して第1の入射面から導光板内に入射した光を導光板の操作入力を受け付ける位置側の第2の面から出射させるように反射する複数の第1のプリズムと、導光板の第1の面に設けられ、検知部から発して第2の入射面から導光板内に入射したセンサ光を導光板の第2の面から出射させて操作入力を受け付ける位置へ向けて反射するとともに、その位置にある所定の物体により反射または散乱され、第2の面から導光板内に入射したセンサ光を検知部へ向けて反射する少なくとも一つの第2のプリズムとを有する。
係る構成を有することにより、操作入力を受け付ける位置を表示するための導光板内をセンサ光も伝搬するようにしたので、検知部を、導光板を挟んで操作入力を受け付ける位置の反対側に配置しなくてもよくなり、その結果として、この非接触スイッチは、薄型化することができる。
係る構成を有することにより、操作入力を受け付ける位置を表示するための導光板内をセンサ光も伝搬するようにしたので、検知部を、導光板を挟んで操作入力を受け付ける位置の反対側に配置しなくてもよくなり、その結果として、この非接触スイッチは、薄型化することができる。
この非接触スイッチにおいて、導光板は、第1の面に設けられる第2のプリズムを複数有し、複数の第2のプリズムのそれぞれは、その第2のプリズムと操作入力を受け付ける位置間の距離が互いに等しくなるように配置されることが好ましい。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第2のプリズムのそれぞれについて、検知部から発して操作入力を受け付ける位置に達するセンサ光の光量を略均等化することができ、その結果として、操作入力を受け受ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第2のプリズムのそれぞれについて、検知部から発して操作入力を受け付ける位置に達するセンサ光の光量を略均等化することができ、その結果として、操作入力を受け受ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
あるいは、この非接触スイッチにおいて、導光板は、第1の面に設けられる第2のプリズムを複数有し、複数の第2のプリズムのそれぞれは、操作入力を受け付ける位置までの距離が大きいほど、センサ光を反射する反射面が大きくなるように形成されることが好ましい。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第2のプリズムのそれぞれについて、検知部から発して操作入力を受け付ける位置に達するセンサ光の光量を略均等化することができ、その結果として、操作入力を受け受ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第2のプリズムのそれぞれについて、検知部から発して操作入力を受け付ける位置に達するセンサ光の光量を略均等化することができ、その結果として、操作入力を受け受ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
さらに、この非接触スイッチにおいて、第1の入射面と第2の入射面とは、導光板の互いに異なる側面に設けられることが好ましい。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第1のプリズムの何れかがセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けて反射し、あるいは、操作入力を受け付ける位置と異なる位置にある物体により反射または散乱されたセンサ光を第1のプリズムの何れかが検知部へ向けて反射することを防止できるので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することを防止できる。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第1のプリズムの何れかがセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けて反射し、あるいは、操作入力を受け付ける位置と異なる位置にある物体により反射または散乱されたセンサ光を第1のプリズムの何れかが検知部へ向けて反射することを防止できるので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することを防止できる。
以下、本発明の実施形態による非接触スイッチを、図を参照しつつ説明する。この非接触スイッチは、導光板に、導光板の入射面の一つから導光板内に入射し、導光板内を伝搬する光源からの光をユーザに面する側(以下、説明の便宜上、正面側と呼ぶことがある)へ向けて反射する複数のプリズムを、操作入力を受け付ける位置を示すパターンに沿って配列することで、そのパターンを表示可能とする。さらに、この非接触スイッチは、光センサが有する発光素子及び受光素子を、導光板の他の入射面と対向するように配置するとともに、光センサの発光素子から発して導光板内に入射し、導光板内を伝搬するセンサ光を正面側へ向けて反射するとともに、ユーザの指などで反射または散乱されて、導光板の正面側の面から導光板内に入射したセンサ光を光センサの受光素子へ向けて反射するプリズムを上記のパターン形成用のプリズムと別に設ける。これにより、この非接触スイッチは、薄型化が図られる。
なお、以下に説明する実施形態では、非接触スイッチは、ユーザの指により操作されるものとする。すなわち、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光が検知されることで、操作入力が受け付けられるものとする。ユーザの指は、非接触スイッチに対する操作入力を行うための所定の物体の一例である。しかし、操作入力を行うための所定の物体は、ユーザの指に限られず、ユーザの手といったユーザの他の部位、あるいは、ユーザが装着し、あるいはユーザが所持する、センサ光を反射または散乱することができる物体であってもよい。
図1は、本発明の一つの実施形態に係る非接触スイッチの概略構成図である。非接触スイッチ1は、導光板11と、光源12と、光センサ13と、制御部14とを有する。これらの各部は、筐体(図示せず)内に収容される。
導光板11は、光源12から発する光及び光センサ13から発するセンサ光に対して透明な平板状に形成された部材である。導光板11は、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーといった、光源12から発する光及び光センサ13から発するセンサ光に対して透明な樹脂を成型することで形成される。そして導光板11は、光源12から発して導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬する光により、操作入力を受け付ける位置を示すパターン21を表示する。さらに、導光板11は、光センサ13から発して導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬するセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けるとともに、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されて導光板11内に入射したセンサ光を光センサ13へ向ける。
図2は、図1の矢印AA’に示す線における、導光板11の概略断面図である。また図3は、図1の矢印BB’に示す線における、導光板11の概略断面図である。導光板11の側面の一つは、光源12から発した光が導光板11内に入射するための第1の入射面11aとして形成される。また、導光板11の背面側の面(第1の面)には、パターン21に沿って配列された複数のプリズム22(第1のプリズム)が形成される。各プリズム22は、例えば、三角柱状の溝として形成され、その溝の一つの面が反斜面として、光源12と対向するように配置される。そして各プリズム22は、第1の入射面11aから導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬する光源12からの光を全反射して、その光を導光板11の正面側の面(第2の面)から出射させることで、パターン21を表示する。パターン21は、操作入力を受け付ける位置を示すために、その位置の近傍に表示される。例えば、操作入力を受け付ける位置から導光板11の正面側の面に下した垂線の足とパターン21とが重なるようにパターン21の表示位置が設定されればよい。
なお、パターン21は、立体像として、導光板11の正面側において空中に表示されてもよい。この場合には、パターン21の点ごとに、複数のプリズム22が設けられる。そしてパターン21の個々の点について、その点に対応する複数のプリズム22のそれぞれは、入射面11aから入射して、導光板11内を伝搬する光をその点へ向けて反射するように配置される。そのため、空中に表示される立体像であるパターン21の個々の点には、互いに異なる位置に配置された複数のプリズム22からの光が集光する。したがって、正面側に位置するユーザからは、空中に表示されるパターン21の個々の点について、その点から光が発しているように見える。そのため、ユーザから見ると、空中に表示されたパターン21が観察される。
また、導光板11の側面の二つまたは三つが第1の入射面として形成されてもよい。そして第1の入射面のそれぞれと対向するように、光源12が配置されてもよい。
また、第1の入射面11aと直交する、導光板11の側面の他の一つは、光センサ13から発したセンサ光が導光板11内に入射するための第2の入射面11bとして形成される。そして導光板11の背面側の面には、少なくとも一つのプリズム23(第2のプリズム)が形成される。プリズム23は、例えば、三角柱状の溝として形成され、その溝の一つの面が反斜面として、光センサ13と対向するように配置される。そしてプリズム23は、第2の入射面11bから入射して、導光板11内を伝搬するセンサ光を全反射して、その光を、操作入力を受け付ける位置へ向けて導光板11の正面側の面から出射させる。さらに、プリズム23は、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されて導光板11の正面側の面から導光板11内に入射したセンサ光を全反射して、その光を光センサ13へ向ける。
本実施形態では、第1の入射面11aと第2の入射面11bとが直交しており、第1の入射面11aと対向するように光源12が設けられるとともに、第2の入射面11bと対向するように光センサ13が設けられている。そのため、パターン21を形成する各プリズム22の反射面とプリズム23の反射面も互いに異なる方向を向いている。したがって、各プリズム22は、光センサ13から発して導光板11内を全般するセンサ光を正面側へ向けて反射せず、導光板11の正面側の面から入射したセンサ光を光センサ13へ向けて反射することもない。そのため、操作入力を受け付ける位置と異なる位置に置かれた物体によりセンサ光が反射され、または散乱されて光センサ13へ戻ることが防止されるので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することが防止される。
なお、導光板11を挟んで互いに反対側となる二つの側面が、それぞれ、第1の入射面11aと第2の入射面11bとして形成されてもよい。この場合も、上記の実施形態と同様に、各プリズム22は、光センサ13から発して導光板11内を全般するセンサ光を正面側へ向けて反射せず、かつ、導光板11の正面側の面から入射したセンサ光を光センサ13へ向けて反射することもないので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することが防止される。
あるいは、光源12及び光センサ13と、入射面として形成される導光板11の側面との間に、それぞれ、コリメートレンズが配置されてもよい。この場合には、光源12から発した光と光センサ13から発したセンサ光はそれぞれ平行光化されて導光板11に入射するので、光源12からの光と光センサ13からのセンサ光とは、導光板11内で互いに平行に伝搬する。そのため、この場合には、プリズム22のそれぞれをセンサ光が伝搬しない位置に配置することができるので、第1の入射面と第2の入射面は、導光板11の同じ側面とすることができる。
光源12は、パターン21を表示するための光を発する。そのために、光源12は、発光色が互いに異なる2以上の発光素子(例えば、青色の光を発する第1の発光素子と赤色の光を発する第2の発光素子)を有する。すなわち、光源12は、照明光の発光色を変更可能となっている。なお、各発光素子は、例えば、発光ダイオードとすることができる。光源12の各発光素子は、その発光面が導光板11の第1の入射面11aと対向するように配置される。光源12の各発光素子から発した光は、第1の入射面11aから導光板11内に入射して、導光板11内を伝搬し、導光板11の背面に設けられた複数のプリズム22で反射されることで、導光板11の正面側の面から出射して、パターン21を表示する。
光源12が有する各発光素子は、制御部14からの制御信号に応じて、何れかの発光素子が点灯し、他の発光素子が消灯するように制御される。すなわち、光源12が有する各発光素子のうち、発光する発光素子に応じて、パターン21を表示する光の色が変化する。したがって、制御部14が、ユーザによる操作入力を受け付ける度に、発光させる発光素子を切り替えることで、ユーザが非接触スイッチ1の操作状態を識別することが容易となる。
光センサ13は、検知部の一例であり、ユーザの操作入力を検知する。そのために、光センサ13は、センサ光を発する発光素子(図示せず)と、ユーザの指により反射または散乱されたセンサ光を検知して、センサ光を検知したことを示す検知信号を出力する受光素子(図示せず)とを有する。センサ光は、ユーザが視認できない光であることが好ましく、そのために、発光素子は、例えば、センサ光として赤外光を発する赤外発光ダイオードとすることができる。また、受光素子は、センサ光に対して感度を有する受光素子、例えば、赤外光に対して感度を有するフォトダイオードとすることができる。
本実施形態では、光センサ13は、光センサ13が有する発光素子の発光面及び受光素子の受光面が導光板11の第2の入射面11bと対向するように配置される。そして光センサ13の発光素子から発したセンサ光は、第2の入射面11bを介して導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬した後、プリズム23にて全反射されて導光板11の正面側の面から出射して、操作入力を受け付ける位置へ向かう。そして、操作入力を受け付ける位置に、ユーザが指を近づけると、ユーザの指により反射または散乱されたセンサ光の一部は、再度、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射した後、プリズム23にて全反射されて光センサ13へ戻る。光センサ13の受光素子は、戻ってきたセンサ光を検知すると、検知信号を制御部14へ出力する。これにより、ユーザによる操作入力が検知される。このように、パターン21を表示するための光源12からの光だけでなく、センサ光も導光板11内を伝搬するように光センサ13が配置されるとともに、センサ光を、操作入力を受け付ける位置へ反射するためのプリズム23を設けることで、非接触スイッチ1を薄型化することが可能となる。なお、この例では、発光素子から発したセンサ光が通る経路と、受光素子により検知されるセンサ光が通る経路は略一致しているので、操作入力が受け付けられる位置は、導光板11よりも正面側の空中においてセンサ光が通る経路上に設定されればよい。
制御部14は、光センサ13から検知信号を受信すると、操作入力が行われたことを示す信号を出力し、かつ、光源12から発する照明光の色を変化させる。そのために、制御部14は、例えば、一つまたは複数のマイクロプロセッサと、半導体メモリと、他の機器と接続するためのインターフェースとを有する。
制御部14は、ユーザによる操作入力が受け付けられていない場合、光源12が有する各発光素子のうちの何れかの発光素子(例えば、青色光を発する第1の発光素子)を点灯させ、かつ、他の発光素子を消灯させる。これにより、操作入力が受け付けられる位置の近傍において、第1の発光素子の発光色を持つパターン21が表示される。
その後、制御部14は、光センサ13から検知信号を受信すると、インターフェースを介して他の機器へ、操作状態が第1の状態(例えば、オン状態)となったことを表す信号を出力する。そして制御部14は、光源12の各発光素子のうち、第1の発光素子を消灯させ、他の発光素子(例えば、赤色光を発する第2の発光素子)を点灯させる。これにより、パターン21を表示する光の色が変化する(すなわち、パターンの色が、第1の発光素子の発光色から第2の発光素子の発光色に変化する)。そのため、ユーザは、操作入力が受け付けられて操作状態が変化したことを容易に認識することができる。
その後、制御部14は、光センサ13から検知信号を一旦受信しなくなってから、再度、検知信号を受信すると、インターフェースを介して他の機器へ、操作状態が第2の操作状態(例えば、オフ状態)となったことを表す信号を出力する。そして制御部14は、光源12の各発光素子のうち、第2の発光素子を消灯させ、第1の発光素子を点灯させる。これにより、パターン21を表示する光の色が、第2の発光素子の発光色から第1の発光素子の発光色に変化する。そのため、ユーザは、操作入力が再度受け付けられて操作状態が元に戻ったことを容易に認識することができる。
なお、制御部14は、光センサ13から検知信号を受信する度に、光源12の発光色以外の点灯状態を変更してもよい。例えば、制御部14は、光センサ13から検知信号を受信して、操作状態が第1の操作状態になると、光源12を所定の周期で点滅させてもよい。そして制御部14は、光センサ13から検知信号を一旦受信しなくなってから、再度、検知信号を受信して、操作状態が第2の操作状態になると、光源12を点灯させてもよい。あるいは、制御部14は、操作状態が第1の操作状態のときと第2の操作状態のときとで、光源12の発光強度が異なるように、光源12を制御してもよい。
以上に説明してきたように、この非接触スイッチは、ユーザが空中における操作入力を受け付ける位置へ指を移動させることで、操作入力を検知することができるので、ユーザは、非接触スイッチが実装された装置を非接触にて操作することができる。また、この非接触スイッチは、操作入力が受け付けられる度に、操作入力が受け付けられる位置を示すパターンの表示色を変化させるので、ユーザは、操作入力が受け付けられたか否かを容易に判別することができる。さらに、この非接触スイッチは、操作入力が受け付けられる位置を示すパターンを表示する導光板内を、センサ光も伝搬するように光センサを配置したので、導光板の背面側に光センサを配置しなくてもよく、その結果として、薄型化することができる。
変形例によれば、導光板11に複数のプリズム23が形成される場合、プリズム23のそれぞれは、その反射面が光センサ13と正対するように配置されることが好ましい。
図4(a)は、この変形例による、導光板11の概略斜視図であり、図4(b)は、この変形例による、導光板11の概略正面図である。この変形例では、導光板11の背面側の面に複数のプリズム23が形成される。各プリズム23は、光センサ13を中心とする円弧に沿って配置されている。そして各プリズム23の反射面が光センサ13に対して正対するように、各プリズム23は配置される。すなわち、個々のプリズム23について、導光板11の背面側の面と平行な面において、各プリズム23の反射面の法線方向と、光センサ13とそのプリズム23の反射面とを結ぶ線とが略平行となる。また、導光板11の背面側の面に対する、各プリズム23の反射面の傾斜角は互いに同一となるように、各プリズム23は形成される。これにより、光センサ13から発して第2の入射面11bから導光板内に入射したセンサ光は、複数のプリズム23により導光板11の正面側に設定される操作入力を受け付ける位置Pへ向けられるので、位置Pにおけるセンサ光の光量を大きくすることが可能となる。また、操作入力を受け付ける位置Pに置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光は、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射した後、複数のプリズム23により全反射されて光センサ13へ向かうので、光センサ13へ戻るセンサ光の光量を大きくすることが可能となる。そのため、この変形例によれば、非接触スイッチは、ユーザによる操作入力を感度良く検知することができる。
なお、複数のプリズム23は、光センサ13を中心とする一つの円弧状に配置されなくてもよく、複数のプリズム23のうちの二つ以上について、光センサ13からの距離が互いに異なるように、各プリズム23が配置されてもよい。この場合、光センサ13から発して導光板11内に入射したセンサ光を同じ位置Pへ向けて全反射するように、光センサ13からプリズム23までの距離が長くなるほど、導光板11の背面側の面に対するプリズム23の反射面の傾斜角が大きくなるように、プリズム23のそれぞれが配置されることが好ましい。
さらに、複数のプリズム23は、そのプリズム23から操作入力を受け付ける位置Pまでの距離が互いに等しくなるように配置されることが好ましい。これにより、光センサ13から発して操作入力を受け付ける位置Pへ向かうセンサ光の光量、あるいは、操作入力を受け付ける位置Pから光センサ13へ戻るセンサ光の光量を、プリズム23ごとに均一化することができる。その結果として、この非接触スイッチは、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
あるいは、複数のプリズム23のそれぞれは、そのプリズム23から操作入力を受け付ける位置Pまでの距離が大きいほど、反射面も大きくなるように形成されることが好ましい。この場合も、光センサ13から発して操作入力を受け付ける位置Pへ向かうセンサ光の光量、あるいは、操作入力を受け付ける位置Pから光センサ13へ戻るセンサ光の光量を、プリズム23ごとに均一化することができる。そのため、この場合も、この非接触スイッチは、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
他の変形例によれば、光センサの発光素子と受光素子とは、異なる位置に配置されてもよい。
図5は、この変形例による、非接触スイッチの概略構成図である。この変形例による非接触スイッチ2は、図1に示される非接触スイッチ1と比較して、光センサの構成について相違する。そこで以下では、非接触スイッチ2のうち、この相違点及び関連部分について説明する。また、図5では、相違点と関連しない構成要素についての図示は省略される。
この変形例では、光センサ13が有する発光素子131と受光素子132は、それぞれ、互いに異なる位置において導光板11の第2の入射面11bと対向するように配置される。例えば、導光板11の第2の入射面11bに沿った方向について、発光素子131と受光素子132との間に、操作入力を受け付ける位置が位置するように、発光素子131及び受光素子132は配置される。なお、発光素子131と受光素子132とは、導光板11の異なる側面と対向するように配置されてもよく、あるいは、導光板11の二つのコーナーに設けられた切り欠きのそれぞれと対向するように配置されてもよい。この場合、発光素子131と対向する側面あるいは切り欠きと、受光素子132と対向する側面あるいは切り欠きとは、それぞれ、第2の入射面の他の一例となる。
そして導光板11の背面側の面には、光センサ13の発光素子131から発して、第2の入射面11bを介して導光板11内に入射したセンサ光を全反射して、導光板11の正面側の操作入力を受け付ける位置へ向けるための少なくとも一つのプリズム23-1が設けられる。さらに、導光板11の背面側の面には、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱され、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射したセンサ光を全反射して、光センサ13の受光素子132へ向けるための少なくとも一つのプリズム23-2が設けられる。なお、この例では、第2の入射面11bに沿った方向に関して、発光素子131、操作入力を受け付ける位置、受光素子132との順に並ぶように、発光素子131及び受光素子132が配置される。したがって、プリズム23-1のそれぞれは、発光素子131から発したセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けるために、導光板11の背面側の面と平行な面において、プリズム23-1の反射面が、発光素子131と正対する方向よりも受光素子132側へ回転するように設けられる。逆に、プリズム23-2のそれぞれは、操作入力を受け付ける位置からのセンサ光を、受光素子132へ向けるために、導光板11の背面側の面と平行な面において、プリズム23-2の反射面が、受光素子132と正対する方向よりも発光素子131側へ回転するように設けられる。
この変形例による非接触スイッチも、上記の実施形態による非接触スイッチと同様に、光センサの発光素子及び受光素子のそれぞれが導光板の側方に配置されるので、薄型化される。
このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。
1、2 非接触スイッチ
11 導光板
11a 第1の入射面
11b 第2の入射面
12 光源
13 光センサ
131 発光素子
132 受光素子
21 パターン
22 第1のプリズム
23、23-1、23-2 第2のプリズム
14 制御部
11 導光板
11a 第1の入射面
11b 第2の入射面
12 光源
13 光センサ
131 発光素子
132 受光素子
21 パターン
22 第1のプリズム
23、23-1、23-2 第2のプリズム
14 制御部
Claims (4)
- 光源と、
透明な部材で平板状に形成され、第1の入射面及び第2の入射面を有し、かつ、操作入力を受け付ける位置を示すパターンを表示可能な導光板と、
前記第1の入射面と対向するように配置される光源と、
前記第2の入射面と対向するように配置され、センサ光を発するとともに、前記操作入力を受け付ける位置にある所定の物体により反射または散乱された前記センサ光を検知すると、当該検知したことを表す検知信号を出力する検知部と、
前記検知部から前記検知信号を受信すると、前記操作入力が行われたことを表す信号を出力する制御部と、
を有し、
前記導光板は、
前記導光板の前記操作入力を受け付ける位置と反対側の第1の面において前記パターンに沿って配列され、前記光源から発して前記第1の入射面から前記導光板内に入射した光を前記導光板の前記操作入力を受け付ける位置側の第2の面から出射させるように反射する複数の第1のプリズムと、
前記導光板の前記第1の面に設けられ、前記検知部から発して前記第2の入射面から前記導光板内に入射した前記センサ光を前記導光板の前記第2の面から出射させて前記操作入力を受け付ける位置へ向けて反射するとともに、前記位置にある前記所定の物体により反射または散乱され、前記第2の面から前記導光板内に入射したセンサ光を前記検知部へ向けて反射する少なくとも一つの第2のプリズムと、
を有する非接触スイッチ。 - 前記導光板は、前記第1の面に設けられる前記第2のプリズムを複数有し、
複数の前記第2のプリズムのそれぞれは、当該第2のプリズムと前記位置間の距離が互いに等しくなるように配置される、請求項1に記載の非接触スイッチ。 - 前記導光板は、前記第1の面に設けられる前記第2のプリズムを複数有し、
複数の前記第2のプリズムのそれぞれは、前記位置までの距離が大きいほど、前記センサ光を反射する反射面が大きくなるように形成される、請求項1に記載の非接触スイッチ。 - 前記第1の入射面と前記第2の入射面とは、前記導光板の互いに異なる側面に設けられる、請求項1~3の何れか一項に記載の非接触スイッチ。
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