JP3062919B2 - タッチキー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、指などの反射体から反
射された赤外光を検出してキー入力信号を検出するタッ
チキーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種のタッチキーは透明体を
介して赤外光を照射しておき、透明体の外側に指等の反
射体で触れるとそこで赤外光が反射され、その反射され
た赤外光が検出されることでキー入力信号が検出される
ようにしている。このため、機械的動作部分が無く、か
つ機密性も保てるので、そのような機能が要求される分
野に向いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
なタッチキーを現場の装置に用いた場合、このスイッチ
を手袋をはめたまま、あるいは汚れた指で操作すること
がある。この場合、手袋の色が黒かったり、指が黒く汚
れていた場合、赤外光の大部分は指で反射されずに吸収
されてしまい、キー入力信号が得られないことがあると
いう課題を有していた。

【０００４】本発明はこのような状況に鑑みて成された
もので、確実にキー入力信号が得られるようにしたもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、所定周波数のパルス状駆動信号を発
生する駆動回路と、駆動信号により変調された赤外光を
透明体に照射する発光回路と、透明体を透過した赤外光
がその透明体の外側に置かれた反射体によって反射され
る反射光を検出して受光信号を出力する受光素子と、反
射体が赤外光を反射する反射体であるときに得られる受
光信号レベルより小さくかつ反射体がない場合より大き
い第１の閾値を有する比較回路と、透明体の前に反射体
がないときに得られる受光信号の信号レベルより低く、
透明体の前に赤外光を吸収する反射体があるとき得られ
る受光信号よりも高い第２の閾値を有する第２の比較回
路と、第１の比較回路および第２の比較回路の出力信号
によって反射体がある場合と無い場合を判断する論理回
路とから構成される。

【０００６】

【作用】第１の比較回路で反射体が無いと判断され、か
つ第２の比較回路で反射体があると判断されたとき光を
吸収する反射体でスイッチ操作が行われたと判断する。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す回路図であ
り、駆動回路１は図２（ａ）に示す所定周期を有するパ
ルス信号を発生している。そのパルス信号は発光回路２
に供給され、抵抗２ａを介してトランジスタ２ｂを駆動
するので、抵抗２ｃを介して電源が供給されている発光
ダイオード２ｄに電流が流れ、発光ダイオード２ｄから
パルス状の赤外光を発生する。

【０００８】発生した赤外光は透明体３を介して指等の
反射体４に照射され、そこで反射された反射光は再び透
明体３を通り、受光トランジスタ５に達する。このため
反射光の有無によって受光トランジスタ５のエミッタに
図２（ｂ）の記号「イ」で示す受光信号が発生する。こ
の信号は全波整流回路６によって整流され、図２（ｃ）
に記号「イ」で示す整流出力が比較回路７に供給され
る。なお整流回路６はコンデンサ６ａ、抵抗６ｂ〜６
ｅ、差動増幅器６ｆ〜６ｈ、ダイオード６ｉ，６ｊ〜構
成され、比較回路７はコンパレータ７ａ、基準電源７
ｂ、ツェナーダイオード７ｃから構成されている。

【０００９】比較回路７は図２（ｃ）に点線で示すよう
に、スレシホールドレベルとして決められる基準電源７
ｂの電圧を越えるレベルを有する信号が供給されたと
き、「１」レベルの信号を送出するように構成されてい
るので、図２（ｃ）の記号「イ」で示すレベルの信号が
供給されたときは図２（ｄ）で示すように「１」レベル
の信号を送出する。しかし、反射体４が無い場合、赤外
光の一部は透明体３の表面および裏面で反射されそれが
受光トランジスタ５で検出されるので、受光トランジス
タ５のエミッタには図２（ｂ）の記号「ロ」で示す信号
が発生する。このため、全波整流回路６の出力には図２
（ｃ）の記号「ロ」で示す信号が供給される。しかしこ
の信号は点線で示すスレシホールドレベル以下であるか
ら、比較回路７の出力信号は図２（ｄ）の記号「ロ」で
示すように、「０」レベルのままで変化しない。

【００１０】反射体４が汚れた手、あるいは黒い手袋で
あるとき、それは赤外光を吸収してしまうので、受光ト
ランジスタ５のエミッタは図２（ｂ）の記号「ハ」で示
すように、反射体１１がない場合よりも低いレベルの受
光信号になる。このため、比較回路７の入力信号は図２
（ｃ）の記号「ハ」で示すようにスレシホールドレベル
以下の信号となるので、比較回路７の出力信号は図２
（ｄ）の記号「ハ」で示すように「０」レベルのままで
変化しない。

【００１１】トランジスタ５のエミッタに発生した信号
は比較回路８にも供給される。比較回路８は抵抗８ａ〜
８ｃ、差動増幅器８ｄ、コンパレータ８ｅ、基準電源８
ｆ、ツェナーダイオード８ｇ、コンデンサ８ｈから構成
されており、差動増幅器８ｄで信号レベルを増幅し、そ
の信号レベルがコンパレータ８ｅで基準電源８ｆと比較
される。コンパレータ８ｅの入力には反射体４がないと
きは図２（ｅ）の記号「ロ」に示す信号が供給され、反
射体４が汚れた手あるいは黒い手袋をしたときの指であ
ったときは図２（ｅ）の記号「ハ」に示す信号が供給さ
れる。

【００１２】このため、基準電源８ｆを図２（ｅ）の点
線で示すように、反射体１１がない場合のレベルより低
く、汚れた手あるいは黒い手袋をした指で操作したとき
のレベルより高くしておけば、反射体４が無いとき、コ
ンパレータ８ｅは図２（ｆ）の記号「ロ」で示すように
「１」レベルの信号を出力するが、反射体４が汚れた手
あるいは黒い手袋をした指であるときは、図２（ｆ）に
示すように「０」レベルのままで変換しない。

【００１３】このため、比較回路７、８の出力信号を論
理回路９に供給すれば、スイッチが操作された状態を検
出することができる。この論理回路は図３に示すような
論理としておけば良い。すなわち、比較回路７から
「１」レベルの信号が得られるときは比較回路８の状態
に関わらずキーがオン状態に操作されたものとする。す
なわちことのときは赤外光を反射する反射体４によって
操作されたことになる。比較回路７および８とも「０」
レベルの信号を送出しているときもキーがオン状態に操
作されたものとする。すなわち、比較回路７ではキー操
作を検出できないものの、比較回路８は赤外光を吸収す
る反射体でキー操作が行われたことを検出する。従って
このときもキーがオン状態に操作されたものとして良
い。次に比較回路７が「０」レベルの信号を送出し、比
較回路８が「１」レベルの信号を送出しているときはキ
ー操作が行われていないと判断する。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、通常の反
射体の有無は第１の比較回路出力の有無で判断し、第１
の比較回路が反射体はないと判断していても、第２の比
較回路で赤外光を吸収する反射体があると判断したとき
はキースイッチが光を吸収する反射体で操作されたと判
断するようにしたので、通常の反射体の有無も、赤外光
を吸収する反射体の有無も判断でき、誤動作が発生しな
いと言う効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例の構成を示す回路図であ
る。

【図２】 図１の各部波形図である。

【図３】 論理回路の動作を示す図である。

【符号の説明】

１…駆動回路、２ａ，２ｃ，８ａ〜８ｃ…抵抗、２ｂ…
トランジスタ、２ｄ…発光ダイオード、３…透明体、４
…反射体、５…受光トランジスタ、６…整流回路、６ａ
…コンデンサ、抵抗…６ｂ〜６ｅ、８ｄ…差動増幅器、
６ｆ〜６ｈ…差動増幅器、６ｉ，６ｊ…ダイオード、
７，８…比較回路、７ａ，８ｅ…コンパレータ、７ｂ，
８ｆ…基準電源、７ｃ，８ｇ…ツェナーダイオード、９
…論理回路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定周波数のパルス状駆動信号を発生す
   る駆動回路と、 前記駆動信号により変調された赤外光を透明体に照射す
   る発光回路と、 前記透明体を透過した赤外光がその透明体の外側に置か
   れた反射体によって反射される反射光を検出して受光信
   号を出力する受光素子と、 前記反射体が赤外光を反射するものあるときに得られる
   受光信号レベルより小さくかつ前記反射体がないとき得
   られる受光信号レベルより大きい第１の閾値を有する比
   較回路と、 前記透明体の前に前記反射体がないときに得られる受光
   信号の信号レベルより低く前記透明体の前に赤外光を吸
   収する反射体があるとき得られる受光信号よりも高い第
   ２の閾値を有する第２の比較回路と、 前記第１の比較回路および前記第２の比較回路の出力信
   号によって前記反射体がある場合と無い場合を判断する
   論理回路とから構成されることを特徴とするタッチキ
   ー。