JP4085855B2 - 光信号式スイッチ装置及び照明装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号の反射波に応動して負荷の入切を行う光信号式スイッチ装置及び照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を発光する投光器とその反射波を受光する受光器とを照明装置の本体に組み込み、例えば、人が手をかざすことによって、投光器からの光信号を手で反射し、その反射波を受光器で受光して負荷であるランプの点消灯を行うようにしたものがある。
【０００３】
このような照明装置では、受光器からの信号を増幅部で増幅し感度調整部で感度調整を行い、さらに、ノイズ除去部でノイズを除去し波形整形部で波形整形し、その後にラッチ部で信号を保持して駆動部により照明装置の点灯回路に、人が点消灯操作したことを出力するようにしている。そして、人の無意識の動作で誤動作しないように、受光器からの信号が一定時間続いて初めて点滅動作を行わせるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２８０３９８号公報（第１図、第８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような照明装置では、受光器からの信号を増幅部で増幅した後に、感度調整部で感度調整を行いノイズ除去部でノイズを除去するようにしているので、受光器への入力が大きい場合には増幅部が飽和し出力が歪んでしまうことがある。そのような場合には、増幅部の後段で感度調整部により感度調整しても適正な感度調整ができない。また、受光器には投光器からの反射波だけでなくランプ自体の光も入力されるので、増幅部の出力が歪んだ場合にはランプ光の高調波が発生し、投光器からの光信号の周波数と一致することがある。
【０００６】
例えば、投光器の光信号の周波数が２ｋＨｚであるとし、ランプの点灯周波数が５０Ｈｚであったとすると、５０Ｈｚのランプ光が増幅部の飽和により歪みが発生し５０Ｈｚの４０倍の高調波２ｋＨｚが発生すると、ノイズ除去部はこのランプ光の高調波２ｋＨｚを除去することができない。このように、増幅部の飽和による信号波形の歪みにより発生する高調波が投光器からの光信号の周波数と一致した場合には、ノイズ除去部で除去することができないので、ランプの点消灯の誤動作となるおそれがある。
【０００７】
また、波形整形部はＤフリップフロップで構成され、投光器からの光信号と受光器からの反射波との同期はデジタル信号で取るようにしているので、回路構成が複雑になる。
【０００８】
本発明の目的は、高調波による負荷の誤動作を防止でき、回路構成も簡素化できる光信号式スイッチ装置及び照明装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る光信号式スイッチ装置は、一定の周波数のパルス信号に基づいて一定レベルの光信号を一定の周波数で発信する投光器と；前記投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信する受光器と；前記受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去するフィルタ回路と；前記フィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅する増幅回路と；前記投光器に物体をかざしたときに時間遅れを持って low レベルを出力し物体をかざさなくなると時間遅れを持って high レベルを出力することにより、前記投光器からのパルス信号が入力されているとき前記増幅回路で増幅された反射波を通過させるゲート回路と；前記ゲート回路の出力信号が low レベルとなったときに low レベルを出力し前記ゲート回路の出力信号が high レベルとなったときに high レベルを出力して前記ゲート回路を通過した反射波を波形整形する波形整形回路と；前記波形整形回路の出力信号の立ち下がりを検出してその度に出力レベルを反転させ、投光器に物体をかざしてから次に物体をかざすまでの時間を保持した信号を出力する出力回路と；前記出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切信号を出力する駆動回路と；を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明および以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は以下による。光信号式スイッチ装置は、投光器からの光信号が物体により反射した反射波により負荷の入切を行うものであり、人が投光器に手をかざしたときに負荷の入切信号、すなわち動作・不動作の制御信号を出力するものである。負荷とは、照明装置のランプ、洗面台やトイレの水洗等であって、要するに動作・不動作の制御の対象となるものである。
【００１１】
投光器は一定レベルの光信号を一定の周波数で発信するものであり、例えば、赤外発光ダイオードと発信器から構成され、発振器の一定周波数のパルス信号で赤外発光ダイオードは一定レベルの光信号を出力する。受光器は投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信するものであり、例えば、ホトトランジスタやホトダイオードで構成され、光信号を受信したときに動作し電気信号に変換する。
【００１２】
フィルタ回路は、発振器の一定周波数と同じ周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタであり、物体により反射された反射波信号のみを通過させる。これにより、受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去する。増幅回路はフィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅するものであり、例えば演算増幅回路（ＯＰアンプ）が使用される。
【００１３】
ゲート回路は投光器からのパルス信号が入力されているときに増幅回路で増幅された反射波を通過させるものであり、例えば、投光器からのパルス信号が入力されているときに導通するトランジスタを有し、このトランジスタが導通しているときに、増幅回路で増幅された反射波を波形整形するトランジスタおよびコンデンサからなる回路を有する。例えば、受光器に反射波が入力されている間はlowレベルを維持するように動作し、受光器に反射波が入力されていない間はhighレベルを維持するように動作する。これにより、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１４】
波形整形回路はゲート回路を通過した反射波を示す信号をさらに波形整形するものであり、受光器に反射波が入力されている間はlowレベルの信号を出力し、受光器に反射波が入力されていない間はhighレベルの信号を出力する。
【００１５】
出力回路は波形整形回路で波形整形された反射波を示す信号が入力される度に出力レベルを反転させるものであり、例えば、Ｔフリップフロップで構成され、波形整形回路の出力信号がlowレベルに立ち下がる時点（受光器に反射波が入力された時点）を検出し、その度に出力レベルを反転させる。受光器に反射波が入力された時点でhighレベルの信号を出力したときは、次の受光器に反射波が入力された時点ではlowレベルの信号を出力し、その次の時点ではhighレベルの信号を出力し、以下同様に、受光器に反射波が入力された時点でhighレベルの信号とlowレベルの信号とを交互に出力する。
【００１６】
駆動回路は、出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切の指令信号を出力するものであり、出力回路からhighレベルの信号を入力したときに負荷の動作制御信号を出力し、出力回路からlowレベルの信号を入力したときに負荷の切り信号である不動作制御信号を出力する。
【００１７】
本発明によれば、受光器からの信号に含まれるノイズを最初にフィルタ回路にて除去し、その後に増幅回路で増幅するので、増幅回路の出力の歪みよる高調波成分を投光器からの光信号であると判定することがなくなり誤動作が防止できる。また、ゲート回路は投光器からのパルス信号が入力されているとき増幅回路で増幅された反射波を通過させ、ゲート回路を通過した反射波を波形整形してアナログ信号をデジタル信号に変換するので回路構成が簡素化される。
【００１８】
請求項２の発明に係る光信号式スイッチ装置は、請求項１の発明において、前記フィルタ回路と前記増幅回路との間に、前記反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、増幅回路の前段に反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたので、増幅される前に感度調整を行うことができる。従って、感度調整を適正に行うことができる。
【００２０】
請求項３の発明に係る光信号式スイッチ装置は、請求項１又は２の発明において、前記出力回路は、電源投入時の初期状態は負荷の切り信号を出力している状態としたことを特徴とする。
【００２１】
本発明は、電源が投入されたとき負荷が不動作状態から制御を開始するようにしたものである。電源が投入されたとき、出力回路はlowレベルの信号を出力するように構成される。これにより、負荷は強制的に不動作状態となる。
【００２２】
本発明によれば、光信号式スイッチ装置は電源を投入したときに負荷を不動作状態にするので、受光器は電源の投入後に投光器からの反射波を受信し動作することになり、通常の入切スイッチと同じ感覚で使用開始できる。
【００２３】
請求項４の発明に係る照明装置は、一定の周波数のパルス信号に基づいて一定レベルの光信号を一定の周波数で発信する投光器と、前記投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信する受光器と、前記受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去するフィルタ回路と、前記フィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅する増幅回路と、前記投光器に物体をかざしたときに時間遅れを持って low レベルを出力し物体をかざさなくなると時間遅れを持って high レベルを出力することにより、前記投光器からのパルス信号が入力されているとき前記増幅回路で増幅された反射波を通過させるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号が low レベルとなったときに low レベルを出力し前記ゲート回路の出力信号が high レベルとなったときに high レベルを出力して前記ゲート回路を通過した反射波を波形整形する波形整形回路と、前記波形整形回路の出力信号の立ち下がりを検出してその度に出力レベルを反転させ、投光器に物体をかざしてから次に物体をかざすまでの時間を保持した信号を出力する出力回路と、前記出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切信号を出力する駆動回路とを備えた光信号式スイッチ装置と；ランプと；前記ランプを点灯する点灯装置を内蔵すると共に前記光信号式スイッチ装置を内蔵した照明器具本体と；前記照明器具本体の前面部に形成された段部に奥まって設けられ前記投光器および前記受光器を取り付けるための取付部材と；前記取付部材の上面部に形成され受光器を搭載する取付棚と；前記取付部材に穿設され前記投光器が挿入配置される筒状取付洞と；前記筒状取付洞と前記取付棚との間に設けられ投光器からの漏れ光が受光器に入射されるのを防止する遮光壁と；前記取付部材の上面部および側面部を覆う遮光カバーと；を備えたことを特徴とする。本発明によれば、請求項１の発明の効果を備えた照明装置を提供できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態に係る光信号式スイッチ装置１１のブロック構成図である。この第１の実施の形態では負荷がランプである場合を示しており、以下、ランプの点消灯を行う場合について説明する。投光器１２は一定の周波数のパルス信号を発生する発振器１３と、一定レベルの光信号を出力する赤外発光ダイオード１４とから構成され、赤外発光ダイオード１４からは発振器１３の一定周波数（例えば１２ｋＨｚ）の光信号が出力される。この光信号が物体１５例えば人の手に当たり、反射した反射波が受光器１６で受信される。受光器は、例えば、ホトトランジスタやホトダイオードで構成され、光信号を電気信号に変換する。
【００２５】
受光器１６で受信された反射波は、光信号式スイッチ装置１１のフィルタ回路１７に入力され、ノイズが除去されて発振器１４の一定周波数と同じ周波数（１２ｋＨｚ）の信号のみを通過させる。すなわち、人が投光器１２に手をかざしたときに、光信号式スイッチ装置１１のフィルタ回路１７に、受光器１６からの光信号の反射波が入力され、ノイズが除去されて感度調整回路１８を介して増幅回路１９に入力される。感度調整回路１８は受光器１６からの反射波の検出感度を調整するものである。
【００２６】
増幅回路１９は、フィルタ回路１７でノイズが除去され感度調整回路１８で感度調整された反射波を増幅するものであり、増幅された反射波はゲート回路２０に入力される。ゲート回路２０には投光器１２からのパルス信号も入力され、投光器１２からのパルス信号が入力されているときに、増幅回路１９で増幅された反射波を波形整形回路２１に通過させる。
【００２７】
図２は、ゲート回路２０の一例を示す回路図である。増幅回路１９の出力信号（反射波）は、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１の並列回路を介してトランジスタＴｒ１に入力される。トランジスタＴｒ１のコレクタには抵抗Ｒ２を介して制御電源が供給されており、ベースとエミッタ間にはコンデンサＣ１が接続されている。また、トランジスタＴｒ１には、投光器１２からのパルス信号が抵抗Ｒ３を介して入力されているときに導通するトランジスタＴｒ２が直列接続されており、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の直列回路にコンデンサＣ２が並列接続されている。
【００２８】
すなわち、トランジスタＴｒ２が導通しているときに、トランジスタＴｒ１は増幅回路１９で増幅された反射波を増幅して出力し、コンデンサＣ２により波形整形する。すなわち、トランジスタＴｒ１およびコンデンサＣ２は、反射波が入力されている間はlowレベルを維持するように動作し、受光器１６に反射波が入力されていない間はhighレベルを維持するように動作し、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
波形整形回路２１はゲート回路２０を通過した反射波を示す信号をさらに波形整形する。受光器１６に反射波が入力されている間はlowレベルの信号を出力し、受光器１６に反射波が入力されていない間はhighレベルの信号を出力する。そして、出力回路２２は波形整形回路２１で波形整形された反射波を示す信号の立ち下がりを検出し、波形整形回路２１の出力信号がlowレベルに立ち下がる時点を検出し、その度に出力レベルを反転させる。これにより、最初に受光器１６に反射波が入力されるとhighレベルの信号を出力し、その状態で、次に受光器１６に反射波が入力されるとlowレベルの信号を出力する。
【００３０】
駆動回路２３は、出力回路２２からhighレベルの信号を入力したときは、点灯装置２４にランプ３９の点灯信号を出力し、出力回路２２からlowレベルの信号を入力したときは点灯装置２４にランプ３９の消灯信号を出力する。これにより、最初に投光器１２に人が手をかざしたときは、点灯装置２４には点灯信号が出力され、その状態で、次に人が投光器１２に手をかざしたときは点灯装置２４には消灯信号が出力される。
【００３１】
図３は、光信号式スイッチ装置１１の動作を示すタームチャートである。いま、時点ｔ１で、最初に人が投光器１２に手をかざしたとする。人が投光器１２に手をかざすと受光器１６で投光器１２の反射波が受信され、光信号式スイッチ装置１１のフィルタ回路１７及び感度調整回路１８を介して増幅回路１９に入力される。増幅回路１９の出力信号は発振器１３で定まる一定周波数の信号である。増幅回路１９で増幅された信号は、ゲート回路２０のトランジスタＴｒ１に入力される。一方、ゲート回路２０のトランジスタＴｒ２は、投光器１２からのパルス信号が入力されているときは導通するので、トランジスタＴｒ２が導通している間トランジスタＴｒ１は動作しコレクタ電流が流れる。
【００３２】
すなわち、トランジスタＴｒ１が動作するとトランジスタＴｒ１にコレクタ電流が流れ、コンデンサＣ２への出力は遅れを持ってlowレベルとなるので、時点ｔ２で、ゲート回路２０の出力信号はlowレベルとなる。その後、トランジスタＴｒ２が不導通となるとトランジスタＴｒ１も不動作となり、コンデンサＣ２が充電を開始し電位が上昇し始めるが、電位が上昇しきる以前に投光器１２からのパルス信号がオンとなるので、トランジスタＴｒ２が導通しトランジスタＴｒ１も動作し、コンデンサＣ２の電位はlowレベルとなる。この動作は、人が投光器１２に手をかざしている間において繰り返し行われる。
【００３３】
そして、時点ｔ３で人が投光器１２に手をかざすのをやめると、増幅回路１９の出力信号がなくなるのでトランジスタＴｒ１は不動作となり、コンデンサＣ２の電位は遅れを持ってhighレベルとなり、時点ｔ４でゲート回路２０の出力信号はhighレベルとなり、highレベルを維持する。
【００３４】
この状態で、時点ｔ５において、再度、人が投光器１２に手をかざすと、トランジスタＴｒ１にコレクタ電流が流れ、コンデンサＣ２への出力は遅れを持ってlowレベルとなり、時点ｔ６で、ゲート回路２０の出力信号がlowレベルとなる。その後、トランジスタＴｒ２が不導通となるとトランジスタＴｒ１も不動作となり、コンデンサＣ２が充電を開始し電位が上昇し始め、電位が上昇しきる以前に投光器１２からのパルス信号がオンとなるので、トランジスタＴｒ２が導通しトランジスタＴｒ１も動作し、コンデンサＣ２の電位はlowレベルとなる。
【００３５】
そして、時点ｔ７で人が投光器１２に手をかざすのをやめると、増幅回路１９の出力信号がなくなるのでトランジスタＴｒ１は不動作となり、コンデンサＣ２の電位は遅れを持ってhighレベルとなり、時点ｔ８でゲート回路２０の出力信号はhighレベルとなり、highレベルを維持する。
【００３６】
波形整形回路２１は、ゲート回路２０の出力信号がlowレベルとなったときにlowレベルを出力し、ゲート回路２０の出力信号がhighレベルとなったときにhighレベルを出力する。すなわち、人が投光器１２に手をかざしたときに時間遅れを持ってlowレベルを出力し、人が投光器１２に手をかざさなくなると時間遅れを持ってhighレベルを出力する。
【００３７】
出力回路２２は波形整形回路２１の出力信号の立ち下がりを検出し、その度に出力レベルを反転させる。出力回路２２の初期状態は、後述するようにlowレベルに設定されている。いま、時点ｔ２以前が初期状態である。この状態において、時点ｔ２で波形整形回路２１の出力信号がlowレベルに立ち下がったとすると、その時点ｔ２でlowレベルからhighレベルの信号に反転させる。そして、次の波形整形回路２１の出力信号の立ち下がりがあるまで、その状態（highレベル）を維持する。次に、時点ｔ６で波形整形回路２１の出力信号の立ち下がりがあると、highレベルからlowレベルの信号に反転させる。つまり、出力回路２２は人が投光器１２に手をかざしてから次に手をかざすまでの時間を保持した信号を出力する。
【００３８】
駆動回路２３は、出力回路２２からhighレベルの信号を入力したとき点灯装置２４にランプの点灯信号を出力し、出力回路２２からlowレベルの信号を入力したとき点灯装置２４にランプ３９の消灯信号を出力する。これにより、人が投光器１２に手をかざしてから次に手をかざすまでの時間、ランプ３９を点灯することになる。
【００３９】
図４は、出力回路２２及び駆動回路２３の一例を示す回路図である。出力回路２２は抵抗Ｒ４を介して制御電源に接続され、この抵抗Ｒ４に接続されたコンデンサＣ３を介して波形整形回路２１の出力信号が入力される。波形整形回路２１からの信号はダイオードＤ２Ａ、Ｄ２Ｂ及びＲ８Ａ、Ｒ８Ｂを通してノット回路２５Ａ、２５Ｂに入力され、その出力信号を抵抗Ｒ５Ａ、Ｒ５Ｂ及び抵抗Ｒ７Ａ、Ｒ７Ｂを介して自己のノット回路２５Ａ、２５Ｂに帰還する。また、抵抗Ｒ６Ａ、Ｒ６Ｂ及びコンデンサＣ４Ａ、Ｃ４Ｂを介して他方のノット回路２５Ｂ、２５Ａに帰還する。
【００４０】
コンデンサＣ５Ａ、Ｃ５Ｂはノット回路２５Ａ、２５Ｂへの入力信号の立ち上げ時間を調整するものであり、第１の実施の形態ではコンデンサＣ５Ａの容量をコンデンサＣ５Ｂの容量より大きく選定している。これにより、コンデンサＣ５Ａの立ち上がりはコンデンサＣ５Ｂの立ち上がりより遅くなり、コンデンサＣ５Ｂの立ち上がりが早くなる。
【００４１】
従って、電源が投入され抵抗Ｒ４を介して制御電源から電圧が入力されると、コンデンサＣ５Ｂの立ち上がりが早いので、ノット回路２５Ｂの方が速く動作して駆動回路２３に対して、lowレベルの信号を出力することになる。このようにして、電源投入時の出力回路２２の初期状態は、lowレベルに設定するようにしている。
【００４２】
駆動回路２３では、出力回路２２からの出力信号を抵抗Ｒ９を介してトランジスタＴｒ３のベースに入力する。トランジスタＴｒ３は出力回路２２からの出力信号がhighレベルのときに導通し、ダイオードＤ３に並列接続された駆動リレー２６を動作させ点灯装置２４に点灯信号を出力する。一方、出力回路２２からの出力信号がlowレベルのときはトランジスタＴｒ３は非導通であるので、駆動リレー２６は不動作であり点灯装置２４に消灯信号を出力することになる。
【００４３】
ここで、電源がゆっくり立ち上がる場合には、コンデンサＣ５Ａの容量をコンデンサＣ５Ｂの容量より大きく選定していても必ずしもコンデンサＣ５Ｂが早く立ち上がるとは限らないが、ノット回路２５Ｂの方を駆動回路２３のトランジスタＴｒ３側に接続しているので、コンデンサＣ５Ａ、Ｃ５Ｂがほぼ同時に立ち上がった場合には、電圧レベルが低いトランジスタＴｒ３側に接続しているノット回路２５Ｂの方にlowレベルが出力される。
【００４４】
このように、出力回路２２は、コンデンサＣ５Ａ、Ｃ５Ｂの容量に差を設け、また、ノット回路２５Ｂに駆動回路２３のトランジスタＴｒ３を接続しているので、出力回路２２の出力信号は電源投入時の初期状態においてはlowレベルになるので、ランプ３９の消灯信号を出力している状態となる。これにより、電源投入時にランプ３９が点灯することがなく、通常の点灯スイッチと同じ感覚で使用開始できる。
【００４５】
（第２の実施の形態）図５は本発明の第２の実施の形態に係る照明装置２７の外観構成図である。照明装置２７の照明器具本体２８は、点灯装置２４及び第１の実施の形態の光信号式スイッチ装置１１を内蔵すると共に、透光カバー２９の内部にランプ３９が装着されている。また、照明器具本体２８の側面部には照明選択スイッチ３０が設けられ、透光カバー２９が設けられた前面部には投光器１２及び受光器１６が設けられている。受光器１６が投光器１２からの反射波以外の光を極力受信しないように、投光器１２及び受光器１６は段部３１に奥まって設けられている。
【００４６】
照明選択スイッチ３０は、ＡＵＴＯ、ＯＦＦ、ＯＮの３個の状態を選択できるスイッチであり、ＡＵＴＯは光信号式スイッチ装置１１による点消灯を可能状態にし、ＯＦＦは光信号式スイッチ装置１１による点消灯を除外してランプを消灯状態にし、ＯＮは光信号式スイッチ装置１１による点消灯を除外してランプを点灯状態にするスイッチ位置である。
【００４７】
図６は、照明選択スイッチ３０の説明図である。図６（ａ）に示すように照明選択スイッチ３０は点灯装置２４に接続されており、図６（ｂ）に示すように、照明選択スイッチ３０はロッカー型スイッチで構成され、そのスイッチの切換は、ＡＵＴＯ、ＯＦＦ、ＯＮあるいはＯＮ、ＯＦＦ、ＡＵＴＯの順序で切換が行われるように構成されている。すなわち、必ずＯＦＦを経由してＡＵＴＯからＯＮあるいはＯＮからＡＵＴＯに切り替えられる。これは、光信号式スイッチ装置１１の出力回路２２は電源投入時には初期状態としてlowレベルに設定したことに伴い、ＡＵＴＯが選択された場合には光信号式スイッチ装置１１は消灯状態からスタートすることになるからである。このように、必ずＯＦＦを経由してＡＵＴＯからＯＮあるいはＯＮからＡＵＴＯに切り替えられるようにしたので、光信号式スイッチ装置１１への切換が円滑に行える。
【００４８】
図７は、投光器１２及び受光器１６の取付部材３２の説明図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面図、図７（ｃ）は底面図である。取付部材３２は黒色のゴム材で形成され、投光器１２及び受光器１６が取り付けられる。投光器１２は、取付部材３２に穿設された筒状取付洞３３に挿入して配置される。投光器１２は砲弾型であり上面に赤外発光ダイオード１４の発光部が向くように配置され、底面に赤外発光ダイオード１４の接続端子が位置するように配置される。このことから、筒状取付洞３３の底部には投光器１２の赤外発光ダイオード１４の接続端子を通す穴３４が設けられている。
【００４９】
また、受光器１６は取付棚３５に搭載されて設置され、受光器１６は箱形であり上面にホトダイオードの受光部が向くように配置され、側面からホトダイオードの接続端子が位置するように配置される。受光器１６の接続端子は図７（ｂ）の手前側に引き出される。投光器１２が配置される筒状取付洞３３と受光器１６が配置される取付棚３５との間には先端が山状の遮光壁３６が設けられ、投光器１２からの漏れ赤外光が受光器１６に入射されるのを防止している。
【００５０】
図８は、取付部材３２の上面部及び側面部を覆う遮光カバー３７の断面図である。遮光カバー３７の上部には赤外光を通過可能な透光部材３８が形成されている。
【００５１】
このように、投光器１２と受光器１６とをゴム材の取付部材３２にて遮光し、投光器１２からの漏れ赤外光が下側の基板面に漏れないように、取付部材３２の底部には投光器１２の赤外発光ダイオード１４の部品実装用の穴３４のみを設けている。これにより、基板から反射される投光器１２からの光を受光器が検知しないようようにしている。
【００５２】
第２の実施の形態によれば、電源投入時には初期状態としてlowレベル（ＯＦＦ）からスタートする光信号式スイッチ装置１１の特性に合わせ、照明選択スイッチ３０は、必ずＯＦＦを経由してＡＵＴＯからＯＮあるいはＯＮからＡＵＴＯに切り替えられるようにしたので、光信号式スイッチ装置１１への切換が円滑に行える。また、投光器１２及び受光器１６は、投光器１２と受光器１６との間の遮光だけではなく、基板側（下側）からの反射に対しても遮光できる取付部材３２に取り付けられるので、漏れ赤外光による誤動作をより効果的に防止できる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、受光器からの信号に含まれるノイズを最初にフィルタ回路にて除去し、その後に増幅回路で増幅するので、増幅回路の出力の歪みよる高調波成分を投光器からの光信号であると判定することがなくなり誤動作が防止できる。また、ゲート回路は投光器からのパルス信号が入力されているとき増幅回路で増幅された反射波を通過させ、ゲート回路を通過した反射波を波形整形してアナログ信号をデジタル信号に変換するので回路構成が簡素化される。
【００５４】
請求項２の発明によれば、増幅回路の前段に反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたので、増幅される前に感度調整を行うことができる。従って、簡素調整を適正に行うことができる。
【００５５】
請求項３の発明によれば、光信号式スイッチ装置は電源を投入したときに負荷を不動作状態にするので、受光器は電源の投入後に投光器からの反射波を受信し負荷を動作させることになり、通常の入切スイッチと同じ感覚で使用開始できる。また、請求項４の発明によれば、請求項１ないし３記載のいずれかの効果を備えた照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る光信号式スイッチ装置のブロック構成図。
【図２】 本発明の第１の実施の形態におけるゲート回路の一例を示す回路図。
【図３】 本発明の第１の実施の形態における光信号式スイッチ装置の動作を示すタームチャート。
【図４】 本発明の第１の実施の形態における出力回路及び駆動回路の一例を示す回路図。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の外観構成図。
【図６】 本発明の第２の実施の形態における照明選択スイッチの説明図。
【図７】 本発明の第２の実施の形態における投光器及び受光器の取付部材の説明図。
【図８】 本発明の第２の実施の形態における取付部材の上面部及び側面部を覆う遮光カバーの断面図。
【符号の説明】
１１…光信号式スイッチ装置、１２…投光器、１３…発振器、１４…赤外発光ダイオード、１５…物体、１６…受光器、１７…フィルタ回路、１８…感度調整回路、１９…増幅回路、２０…ゲート回路、２１…波形整形回路、２２…出力回路、２３…駆動回路、２４…点灯装置、２５…ノット回路、２６…駆動リレー、２７…照明装置、２８…照明器具本体、２９…透光カバー、３０…照明選択スイッチ、３１…段部、３２…取付部材、３３…筒状取付洞、３４…穴、３５…取付棚、３６…遮光壁、３７…遮光カバー、３８…透光部材、３９…ランプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光信号の反射波に応動して負荷の入切を行う光信号式スイッチ装置及び照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光信号を発光する投光器とその反射波を受光する受光器とを照明装置の本体に組み込み、例えば、人が手をかざすことによって、投光器からの光信号を手で反射し、その反射波を受光器で受光して負荷であるランプの点消灯を行うようにしたものがある。
【０００３】
このような照明装置では、受光器からの信号を増幅部で増幅し感度調整部で感度調整を行い、さらに、ノイズ除去部でノイズを除去し波形整形部で波形整形し、その後にラッチ部で信号を保持して駆動部により照明装置の点灯回路に、人が点消灯操作したことを出力するようにしている。そして、人の無意識の動作で誤動作しないように、受光器からの信号が一定時間続いて初めて点滅動作を行わせるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平３−２８０３９８号公報（第１図、第８図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような照明装置では、受光器からの信号を増幅部で増幅した後に、感度調整部で感度調整を行いノイズ除去部でノイズを除去するようにしているので、受光器への入力が大きい場合には増幅部が飽和し出力が歪んでしまうことがある。そのような場合には、増幅部の後段で感度調整部により感度調整しても適正な感度調整ができない。また、受光器には投光器からの反射波だけでなくランプ自体の光も入力されるので、増幅部の出力が歪んだ場合にはランプ光の高調波が発生し、投光器からの光信号の周波数と一致することがある。
【０００６】
例えば、投光器の光信号の周波数が２ｋＨｚであるとし、ランプの点灯周波数が５０Ｈｚであったとすると、５０Ｈｚのランプ光が増幅部の飽和により歪みが発生し５０Ｈｚの４０倍の高調波２ｋＨｚが発生すると、ノイズ除去部はこのランプ光の高調波２ｋＨｚを除去することができない。このように、増幅部の飽和による信号波形の歪みにより発生する高調波が投光器からの光信号の周波数と一致した場合には、ノイズ除去部で除去することができないので、ランプの点消灯の誤動作となるおそれがある。
【０００７】
また、波形整形部はＤフリップフロップで構成され、投光器からの光信号と受光器からの反射波との同期はデジタル信号で取るようにしているので、回路構成が複雑になる。
【０００８】
本発明の目的は、高調波による負荷の誤動作を防止でき、回路構成も簡素化できる光信号式スイッチ装置及び照明装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る光信号式スイッチ装置は、一定の周波数のパルス信号に基づいて一定レベルの光信号を一定の周波数で発信する投光器と；前記投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信する受光器と；前記受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去するフィルタ回路と；前記フィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅する増幅回路と；前記投光器に物体をかざしたときに時間遅れを持って low レベルを出力し物体をかざさなくなると時間遅れを持って high レベルを出力することにより、前記投光器からのパルス信号が入力されているとき前記増幅回路で増幅された反射波を通過させるゲート回路と；前記ゲート回路の出力信号が low レベルとなったときに low レベルを出力し前記ゲート回路の出力信号が high レベルとなったときに high レベルを出力して前記ゲート回路を通過した反射波を波形整形する波形整形回路と；前記波形整形回路の出力信号の立ち下がりを検出してその度に出力レベルを反転させ、投光器に物体をかざしてから次に物体をかざすまでの時間を保持した信号を出力する出力回路と；前記出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切信号を出力する駆動回路と；を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明および以下の発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は以下による。光信号式スイッチ装置は、投光器からの光信号が物体により反射した反射波により負荷の入切を行うものであり、人が投光器に手をかざしたときに負荷の入切信号、すなわち動作・不動作の制御信号を出力するものである。負荷とは、照明装置のランプ、洗面台やトイレの水洗等であって、要するに動作・不動作の制御の対象となるものである。
【００１１】
投光器は一定レベルの光信号を一定の周波数で発信するものであり、例えば、赤外発光ダイオードと発信器から構成され、発振器の一定周波数のパルス信号で赤外発光ダイオードは一定レベルの光信号を出力する。受光器は投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信するものであり、例えば、ホトトランジスタやホトダイオードで構成され、光信号を受信したときに動作し電気信号に変換する。
【００１２】
フィルタ回路は、発振器の一定周波数と同じ周波数の信号を通過させるバンドパスフィルタであり、物体により反射された反射波信号のみを通過させる。これにより、受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去する。増幅回路はフィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅するものであり、例えば演算増幅回路（ＯＰアンプ）が使用される。
【００１３】
ゲート回路は投光器からのパルス信号が入力されているときに増幅回路で増幅された反射波を通過させるものであり、例えば、投光器からのパルス信号が入力されているときに導通するトランジスタを有し、このトランジスタが導通しているときに、増幅回路で増幅された反射波を波形整形するトランジスタおよびコンデンサからなる回路を有する。例えば、受光器に反射波が入力されている間はlowレベルを維持するように動作し、受光器に反射波が入力されていない間はhighレベルを維持するように動作する。これにより、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００１４】
波形整形回路はゲート回路を通過した反射波を示す信号をさらに波形整形するものであり、受光器に反射波が入力されている間はlowレベルの信号を出力し、受光器に反射波が入力されていない間はhighレベルの信号を出力する。
【００１５】
出力回路は波形整形回路で波形整形された反射波を示す信号が入力される度に出力レベルを反転させるものであり、例えば、Ｔフリップフロップで構成され、波形整形回路の出力信号がlowレベルに立ち下がる時点（受光器に反射波が入力された時点）を検出し、その度に出力レベルを反転させる。受光器に反射波が入力された時点でhighレベルの信号を出力したときは、次の受光器に反射波が入力された時点ではlowレベルの信号を出力し、その次の時点ではhighレベルの信号を出力し、以下同様に、受光器に反射波が入力された時点でhighレベルの信号とlowレベルの信号とを交互に出力する。
【００１６】
駆動回路は、出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切の指令信号を出力するものであり、出力回路からhighレベルの信号を入力したときに負荷の動作制御信号を出力し、出力回路からlowレベルの信号を入力したときに負荷の切り信号である不動作制御信号を出力する。
【００１７】
本発明によれば、受光器からの信号に含まれるノイズを最初にフィルタ回路にて除去し、その後に増幅回路で増幅するので、増幅回路の出力の歪みよる高調波成分を投光器からの光信号であると判定することがなくなり誤動作が防止できる。また、ゲート回路は投光器からのパルス信号が入力されているとき増幅回路で増幅された反射波を通過させ、ゲート回路を通過した反射波を波形整形してアナログ信号をデジタル信号に変換するので回路構成が簡素化される。
【００１８】
請求項２の発明に係る光信号式スイッチ装置は、請求項１の発明において、前記フィルタ回路と前記増幅回路との間に、前記反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたことを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、増幅回路の前段に反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたので、増幅される前に感度調整を行うことができる。従って、感度調整を適正に行うことができる。
【００２０】
請求項３の発明に係る光信号式スイッチ装置は、請求項１又は２の発明において、前記出力回路は、電源投入時の初期状態は負荷の切り信号を出力している状態としたことを特徴とする。
【００２１】
本発明は、電源が投入されたとき負荷が不動作状態から制御を開始するようにしたものである。電源が投入されたとき、出力回路はlowレベルの信号を出力するように構成される。これにより、負荷は強制的に不動作状態となる。
【００２２】
本発明によれば、光信号式スイッチ装置は電源を投入したときに負荷を不動作状態にするので、受光器は電源の投入後に投光器からの反射波を受信し動作することになり、通常の入切スイッチと同じ感覚で使用開始できる。
【００２３】
請求項４の発明に係る照明装置は、一定の周波数のパルス信号に基づいて一定レベルの光信号を一定の周波数で発信する投光器と、前記投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信する受光器と、前記受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去するフィルタ回路と、前記フィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅する増幅回路と、前記投光器に物体をかざしたときに時間遅れを持って low レベルを出力し物体をかざさなくなると時間遅れを持って high レベルを出力することにより、前記投光器からのパルス信号が入力されているとき前記増幅回路で増幅された反射波を通過させるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号が low レベルとなったときに low レベルを出力し前記ゲート回路の出力信号が high レベルとなったときに high レベルを出力して前記ゲート回路を通過した反射波を波形整形する波形整形回路と、前記波形整形回路の出力信号の立ち下がりを検出してその度に出力レベルを反転させ、投光器に物体をかざしてから次に物体をかざすまでの時間を保持した信号を出力する出力回路と、前記出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切信号を出力する駆動回路とを備えた光信号式スイッチ装置と；ランプと；前記ランプを点灯する点灯装置を内蔵すると共に前記光信号式スイッチ装置を内蔵した照明器具本体と；前記照明器具本体の前面部に形成された段部に奥まって設けられ前記投光器および前記受光器を取り付けるための取付部材と；前記取付部材の上面部に形成され受光器を搭載する取付棚と；前記取付部材に穿設され前記投光器が挿入配置される筒状取付洞と；前記筒状取付洞と前記取付棚との間に設けられ投光器からの漏れ光が受光器に入射されるのを防止する遮光壁と；前記取付部材の上面部および側面部を覆う遮光カバーと；を備えたことを特徴とする。本発明によれば、請求項１の発明の効果を備えた照明装置を提供できる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態に係る光信号式スイッチ装置１１のブロック構成図である。この第１の実施の形態では負荷がランプである場合を示しており、以下、ランプの点消灯を行う場合について説明する。投光器１２は一定の周波数のパルス信号を発生する発振器１３と、一定レベルの光信号を出力する赤外発光ダイオード１４とから構成され、赤外発光ダイオード１４からは発振器１３の一定周波数（例えば１２ｋＨｚ）の光信号が出力される。この光信号が物体１５例えば人の手に当たり、反射した反射波が受光器１６で受信される。受光器は、例えば、ホトトランジスタやホトダイオードで構成され、光信号を電気信号に変換する。
【００２５】
受光器１６で受信された反射波は、光信号式スイッチ装置１１のフィルタ回路１７に入力され、ノイズが除去されて発振器１４の一定周波数と同じ周波数（１２ｋＨｚ）の信号のみを通過させる。すなわち、人が投光器１２に手をかざしたときに、光信号式スイッチ装置１１のフィルタ回路１７に、受光器１６からの光信号の反射波が入力され、ノイズが除去されて感度調整回路１８を介して増幅回路１９に入力される。感度調整回路１８は受光器１６からの反射波の検出感度を調整するものである。
【００２６】
増幅回路１９は、フィルタ回路１７でノイズが除去され感度調整回路１８で感度調整された反射波を増幅するものであり、増幅された反射波はゲート回路２０に入力される。ゲート回路２０には投光器１２からのパルス信号も入力され、投光器１２からのパルス信号が入力されているときに、増幅回路１９で増幅された反射波を波形整形回路２１に通過させる。
【００２７】
図２は、ゲート回路２０の一例を示す回路図である。増幅回路１９の出力信号（反射波）は、ダイオードＤ１及び抵抗Ｒ１の並列回路を介してトランジスタＴｒ１に入力される。トランジスタＴｒ１のコレクタには抵抗Ｒ２を介して制御電源が供給されており、ベースとエミッタ間にはコンデンサＣ１が接続されている。また、トランジスタＴｒ１には、投光器１２からのパルス信号が抵抗Ｒ３を介して入力されているときに導通するトランジスタＴｒ２が直列接続されており、トランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の直列回路にコンデンサＣ２が並列接続されている。
【００２８】
すなわち、トランジスタＴｒ２が導通しているときに、トランジスタＴｒ１は増幅回路１９で増幅された反射波を増幅して出力し、コンデンサＣ２により波形整形する。すなわち、トランジスタＴｒ１およびコンデンサＣ２は、反射波が入力されている間はlowレベルを維持するように動作し、受光器１６に反射波が入力されていない間はhighレベルを維持するように動作し、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
波形整形回路２１はゲート回路２０を通過した反射波を示す信号をさらに波形整形する。受光器１６に反射波が入力されている間はlowレベルの信号を出力し、受光器１６に反射波が入力されていない間はhighレベルの信号を出力する。そして、出力回路２２は波形整形回路２１で波形整形された反射波を示す信号の立ち下がりを検出し、波形整形回路２１の出力信号がlowレベルに立ち下がる時点を検出し、その度に出力レベルを反転させる。これにより、最初に受光器１６に反射波が入力されるとhighレベルの信号を出力し、その状態で、次に受光器１６に反射波が入力されるとlowレベルの信号を出力する。
【００３０】
駆動回路２３は、出力回路２２からhighレベルの信号を入力したときは、点灯装置２４にランプ３９の点灯信号を出力し、出力回路２２からlowレベルの信号を入力したときは点灯装置２４にランプ３９の消灯信号を出力する。これにより、最初に投光器１２に人が手をかざしたときは、点灯装置２４には点灯信号が出力され、その状態で、次に人が投光器１２に手をかざしたときは点灯装置２４には消灯信号が出力される。
【００３１】
図３は、光信号式スイッチ装置１１の動作を示すタームチャートである。いま、時点ｔ１で、最初に人が投光器１２に手をかざしたとする。人が投光器１２に手をかざすと受光器１６で投光器１２の反射波が受信され、光信号式スイッチ装置１１のフィルタ回路１７及び感度調整回路１８を介して増幅回路１９に入力される。増幅回路１９の出力信号は発振器１３で定まる一定周波数の信号である。増幅回路１９で増幅された信号は、ゲート回路２０のトランジスタＴｒ１に入力される。一方、ゲート回路２０のトランジスタＴｒ２は、投光器１２からのパルス信号が入力されているときは導通するので、トランジスタＴｒ２が導通している間トランジスタＴｒ１は動作しコレクタ電流が流れる。
【００３２】
すなわち、トランジスタＴｒ１が動作するとトランジスタＴｒ１にコレクタ電流が流れ、コンデンサＣ２への出力は遅れを持ってlowレベルとなるので、時点ｔ２で、ゲート回路２０の出力信号はlowレベルとなる。その後、トランジスタＴｒ２が不導通となるとトランジスタＴｒ１も不動作となり、コンデンサＣ２が充電を開始し電位が上昇し始めるが、電位が上昇しきる以前に投光器１２からのパルス信号がオンとなるので、トランジスタＴｒ２が導通しトランジスタＴｒ１も動作し、コンデンサＣ２の電位はlowレベルとなる。この動作は、人が投光器１２に手をかざしている間において繰り返し行われる。
【００３３】
そして、時点ｔ３で人が投光器１２に手をかざすのをやめると、増幅回路１９の出力信号がなくなるのでトランジスタＴｒ１は不動作となり、コンデンサＣ２の電位は遅れを持ってhighレベルとなり、時点ｔ４でゲート回路２０の出力信号はhighレベルとなり、highレベルを維持する。
【００３４】
この状態で、時点ｔ５において、再度、人が投光器１２に手をかざすと、トランジスタＴｒ１にコレクタ電流が流れ、コンデンサＣ２への出力は遅れを持ってlowレベルとなり、時点ｔ６で、ゲート回路２０の出力信号がlowレベルとなる。その後、トランジスタＴｒ２が不導通となるとトランジスタＴｒ１も不動作となり、コンデンサＣ２が充電を開始し電位が上昇し始め、電位が上昇しきる以前に投光器１２からのパルス信号がオンとなるので、トランジスタＴｒ２が導通しトランジスタＴｒ１も動作し、コンデンサＣ２の電位はlowレベルとなる。
【００３５】
そして、時点ｔ７で人が投光器１２に手をかざすのをやめると、増幅回路１９の出力信号がなくなるのでトランジスタＴｒ１は不動作となり、コンデンサＣ２の電位は遅れを持ってhighレベルとなり、時点ｔ８でゲート回路２０の出力信号はhighレベルとなり、highレベルを維持する。
【００３６】
波形整形回路２１は、ゲート回路２０の出力信号がlowレベルとなったときにlowレベルを出力し、ゲート回路２０の出力信号がhighレベルとなったときにhighレベルを出力する。すなわち、人が投光器１２に手をかざしたときに時間遅れを持ってlowレベルを出力し、人が投光器１２に手をかざさなくなると時間遅れを持ってhighレベルを出力する。
【００３７】
出力回路２２は波形整形回路２１の出力信号の立ち下がりを検出し、その度に出力レベルを反転させる。出力回路２２の初期状態は、後述するようにlowレベルに設定されている。いま、時点ｔ２以前が初期状態である。この状態において、時点ｔ２で波形整形回路２１の出力信号がlowレベルに立ち下がったとすると、その時点ｔ２でlowレベルからhighレベルの信号に反転させる。そして、次の波形整形回路２１の出力信号の立ち下がりがあるまで、その状態（highレベル）を維持する。次に、時点ｔ６で波形整形回路２１の出力信号の立ち下がりがあると、highレベルからlowレベルの信号に反転させる。つまり、出力回路２２は人が投光器１２に手をかざしてから次に手をかざすまでの時間を保持した信号を出力する。
【００３８】
駆動回路２３は、出力回路２２からhighレベルの信号を入力したとき点灯装置２４にランプの点灯信号を出力し、出力回路２２からlowレベルの信号を入力したとき点灯装置２４にランプ３９の消灯信号を出力する。これにより、人が投光器１２に手をかざしてから次に手をかざすまでの時間、ランプ３９を点灯することになる。
【００３９】
図４は、出力回路２２及び駆動回路２３の一例を示す回路図である。出力回路２２は抵抗Ｒ４を介して制御電源に接続され、この抵抗Ｒ４に接続されたコンデンサＣ３を介して波形整形回路２１の出力信号が入力される。波形整形回路２１からの信号はダイオードＤ２Ａ、Ｄ２Ｂ及びＲ８Ａ、Ｒ８Ｂを通してノット回路２５Ａ、２５Ｂに入力され、その出力信号を抵抗Ｒ５Ａ、Ｒ５Ｂ及び抵抗Ｒ７Ａ、Ｒ７Ｂを介して自己のノット回路２５Ａ、２５Ｂに帰還する。また、抵抗Ｒ６Ａ、Ｒ６Ｂ及びコンデンサＣ４Ａ、Ｃ４Ｂを介して他方のノット回路２５Ｂ、２５Ａに帰還する。
【００４０】
コンデンサＣ５Ａ、Ｃ５Ｂはノット回路２５Ａ、２５Ｂへの入力信号の立ち上げ時間を調整するものであり、第１の実施の形態ではコンデンサＣ５Ａの容量をコンデンサＣ５Ｂの容量より大きく選定している。これにより、コンデンサＣ５Ａの立ち上がりはコンデンサＣ５Ｂの立ち上がりより遅くなり、コンデンサＣ５Ｂの立ち上がりが早くなる。
【００４１】
従って、電源が投入され抵抗Ｒ４を介して制御電源から電圧が入力されると、コンデンサＣ５Ｂの立ち上がりが早いので、ノット回路２５Ｂの方が速く動作して駆動回路２３に対して、lowレベルの信号を出力することになる。このようにして、電源投入時の出力回路２２の初期状態は、lowレベルに設定するようにしている。
【００４２】
駆動回路２３では、出力回路２２からの出力信号を抵抗Ｒ９を介してトランジスタＴｒ３のベースに入力する。トランジスタＴｒ３は出力回路２２からの出力信号がhighレベルのときに導通し、ダイオードＤ３に並列接続された駆動リレー２６を動作させ点灯装置２４に点灯信号を出力する。一方、出力回路２２からの出力信号がlowレベルのときはトランジスタＴｒ３は非導通であるので、駆動リレー２６は不動作であり点灯装置２４に消灯信号を出力することになる。
【００４３】
ここで、電源がゆっくり立ち上がる場合には、コンデンサＣ５Ａの容量をコンデンサＣ５Ｂの容量より大きく選定していても必ずしもコンデンサＣ５Ｂが早く立ち上がるとは限らないが、ノット回路２５Ｂの方を駆動回路２３のトランジスタＴｒ３側に接続しているので、コンデンサＣ５Ａ、Ｃ５Ｂがほぼ同時に立ち上がった場合には、電圧レベルが低いトランジスタＴｒ３側に接続しているノット回路２５Ｂの方にlowレベルが出力される。
【００４４】
このように、出力回路２２は、コンデンサＣ５Ａ、Ｃ５Ｂの容量に差を設け、また、ノット回路２５Ｂに駆動回路２３のトランジスタＴｒ３を接続しているので、出力回路２２の出力信号は電源投入時の初期状態においてはlowレベルになるので、ランプ３９の消灯信号を出力している状態となる。これにより、電源投入時にランプ３９が点灯することがなく、通常の点灯スイッチと同じ感覚で使用開始できる。
【００４５】
（第２の実施の形態）図５は本発明の第２の実施の形態に係る照明装置２７の外観構成図である。照明装置２７の照明器具本体２８は、点灯装置２４及び第１の実施の形態の光信号式スイッチ装置１１を内蔵すると共に、透光カバー２９の内部にランプ３９が装着されている。また、照明器具本体２８の側面部には照明選択スイッチ３０が設けられ、透光カバー２９が設けられた前面部には投光器１２及び受光器１６が設けられている。受光器１６が投光器１２からの反射波以外の光を極力受信しないように、投光器１２及び受光器１６は段部３１に奥まって設けられている。
【００４６】
照明選択スイッチ３０は、ＡＵＴＯ、ＯＦＦ、ＯＮの３個の状態を選択できるスイッチであり、ＡＵＴＯは光信号式スイッチ装置１１による点消灯を可能状態にし、ＯＦＦは光信号式スイッチ装置１１による点消灯を除外してランプを消灯状態にし、ＯＮは光信号式スイッチ装置１１による点消灯を除外してランプを点灯状態にするスイッチ位置である。
【００４７】
図６は、照明選択スイッチ３０の説明図である。図６（ａ）に示すように照明選択スイッチ３０は点灯装置２４に接続されており、図６（ｂ）に示すように、照明選択スイッチ３０はロッカー型スイッチで構成され、そのスイッチの切換は、ＡＵＴＯ、ＯＦＦ、ＯＮあるいはＯＮ、ＯＦＦ、ＡＵＴＯの順序で切換が行われるように構成されている。すなわち、必ずＯＦＦを経由してＡＵＴＯからＯＮあるいはＯＮからＡＵＴＯに切り替えられる。これは、光信号式スイッチ装置１１の出力回路２２は電源投入時には初期状態としてlowレベルに設定したことに伴い、ＡＵＴＯが選択された場合には光信号式スイッチ装置１１は消灯状態からスタートすることになるからである。このように、必ずＯＦＦを経由してＡＵＴＯからＯＮあるいはＯＮからＡＵＴＯに切り替えられるようにしたので、光信号式スイッチ装置１１への切換が円滑に行える。
【００４８】
図７は、投光器１２及び受光器１６の取付部材３２の説明図であり、図７（ａ）は平面図、図７（ｂ）は正面図、図７（ｃ）は底面図である。取付部材３２は黒色のゴム材で形成され、投光器１２及び受光器１６が取り付けられる。投光器１２は、取付部材３２に穿設された筒状取付洞３３に挿入して配置される。投光器１２は砲弾型であり上面に赤外発光ダイオード１４の発光部が向くように配置され、底面に赤外発光ダイオード１４の接続端子が位置するように配置される。このことから、筒状取付洞３３の底部には投光器１２の赤外発光ダイオード１４の接続端子を通す穴３４が設けられている。
【００４９】
また、受光器１６は取付棚３５に搭載されて設置され、受光器１６は箱形であり上面にホトダイオードの受光部が向くように配置され、側面からホトダイオードの接続端子が位置するように配置される。受光器１６の接続端子は図７（ｂ）の手前側に引き出される。投光器１２が配置される筒状取付洞３３と受光器１６が配置される取付棚３５との間には先端が山状の遮光壁３６が設けられ、投光器１２からの漏れ赤外光が受光器１６に入射されるのを防止している。
【００５０】
図８は、取付部材３２の上面部及び側面部を覆う遮光カバー３７の断面図である。遮光カバー３７の上部には赤外光を通過可能な透光部材３８が形成されている。
【００５１】
このように、投光器１２と受光器１６とをゴム材の取付部材３２にて遮光し、投光器１２からの漏れ赤外光が下側の基板面に漏れないように、取付部材３２の底部には投光器１２の赤外発光ダイオード１４の部品実装用の穴３４のみを設けている。これにより、基板から反射される投光器１２からの光を受光器が検知しないようようにしている。
【００５２】
第２の実施の形態によれば、電源投入時には初期状態としてlowレベル（ＯＦＦ）からスタートする光信号式スイッチ装置１１の特性に合わせ、照明選択スイッチ３０は、必ずＯＦＦを経由してＡＵＴＯからＯＮあるいはＯＮからＡＵＴＯに切り替えられるようにしたので、光信号式スイッチ装置１１への切換が円滑に行える。また、投光器１２及び受光器１６は、投光器１２と受光器１６との間の遮光だけではなく、基板側（下側）からの反射に対しても遮光できる取付部材３２に取り付けられるので、漏れ赤外光による誤動作をより効果的に防止できる。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、受光器からの信号に含まれるノイズを最初にフィルタ回路にて除去し、その後に増幅回路で増幅するので、増幅回路の出力の歪みよる高調波成分を投光器からの光信号であると判定することがなくなり誤動作が防止できる。また、ゲート回路は投光器からのパルス信号が入力されているとき増幅回路で増幅された反射波を通過させ、ゲート回路を通過した反射波を波形整形してアナログ信号をデジタル信号に変換するので回路構成が簡素化される。
【００５４】
請求項２の発明によれば、増幅回路の前段に反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたので、増幅される前に感度調整を行うことができる。従って、簡素調整を適正に行うことができる。
【００５５】
請求項３の発明によれば、光信号式スイッチ装置は電源を投入したときに負荷を不動作状態にするので、受光器は電源の投入後に投光器からの反射波を受信し負荷を動作させることになり、通常の入切スイッチと同じ感覚で使用開始できる。また、請求項４の発明によれば、請求項１ないし３記載のいずれかの効果を備えた照明装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る光信号式スイッチ装置のブロック構成図。
【図２】 本発明の第１の実施の形態におけるゲート回路の一例を示す回路図。
【図３】 本発明の第１の実施の形態における光信号式スイッチ装置の動作を示すタームチャート。
【図４】 本発明の第１の実施の形態における出力回路及び駆動回路の一例を示す回路図。
【図５】 本発明の第２の実施の形態に係る照明装置の外観構成図。
【図６】 本発明の第２の実施の形態における照明選択スイッチの説明図。
【図７】 本発明の第２の実施の形態における投光器及び受光器の取付部材の説明図。
【図８】 本発明の第２の実施の形態における取付部材の上面部及び側面部を覆う遮光カバーの断面図。
【符号の説明】
１１…光信号式スイッチ装置、１２…投光器、１３…発振器、１４…赤外発光ダイオード、１５…物体、１６…受光器、１７…フィルタ回路、１８…感度調整回路、１９…増幅回路、２０…ゲート回路、２１…波形整形回路、２２…出力回路、２３…駆動回路、２４…点灯装置、２５…ノット回路、２６…駆動リレー、２７…照明装置、２８…照明器具本体、２９…透光カバー、３０…照明選択スイッチ、３１…段部、３２…取付部材、３３…筒状取付洞、３４…穴、３５…取付棚、３６…遮光壁、３７…遮光カバー、３８…透光部材、３９…ランプ
Claims (4)
- 一定の周波数のパルス信号に基づいて一定レベルの光信号を一定の周波数で発信する投光器と；
前記投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信する受光器と；
前記受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去するフィルタ回路と；
前記フィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅する増幅回路と；
前記投光器に物体をかざしたときに時間遅れを持って low レベルを出力し物体をかざさなくなると時間遅れを持って high レベルを出力することにより、前記投光器からのパルス信号が入力されているとき前記増幅回路で増幅された反射波を通過させるゲート回路と；
前記ゲート回路の出力信号が low レベルとなったときに low レベルを出力し前記ゲート回路の出力信号が high レベルとなったときに high レベルを出力して前記ゲート回路を通過した反射波を波形整形する波形整形回路と；
前記波形整形回路の出力信号の立ち下がりを検出してその度に出力レベルを反転させ、投光器に物体をかざしてから次に物体をかざすまでの時間を保持した信号を出力する出力回路と；
前記出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切信号を出力する駆動回路と；
を備えたことを特徴とする光信号式スイッチ装置。 - 前記フィルタ回路と前記増幅回路との間に、前記反射波の受信感度を調整するための感度調整回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の光信号式スイッチ装置。
- 前記出力回路は、電源投入時の初期状態は負荷の切り信号を出力している状態としたことを特徴とする請求項１又は２記載の光信号式スイッチ装置。
- 一定の周波数のパルス信号に基づいて一定レベルの光信号を一定の周波数で発信する投光器と、前記投光器から発信された光信号の物体からの反射波を受信する受光器と、前記受光器で受信した反射波に含まれるノイズを除去するフィルタ回路と、前記フィルタ回路でノイズが除去された反射波を増幅する増幅回路と、前記投光器に物体をかざしたときに時間遅れを持って low レベルを出力し物体をかざさなくなると時間遅れを持って high レベルを出力することにより、前記投光器からのパルス信号が入力されているとき前記増幅回路で増幅された反射波を通過させるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号が low レベルとなったときに low レベルを出力し前記ゲート回路の出力信号が high レベルとなったときに high レベルを出力して前記ゲート回路を通過した反射波を波形整形する波形整形回路と、前記波形整形回路の出力信号の立ち下がりを検出してその度に出力レベルを反転させ、投光器に物体をかざしてから次に物体をかざすまでの時間を保持した信号を出力する出力回路と、前記出力回路の出力信号に基づいて負荷の入切信号を出力する駆動回路とを備えた光信号式スイッチ装置と；
ランプと；
前記ランプを点灯する点灯装置を内蔵すると共に前記光信号式スイッチ装置を内蔵した照明器具本体と；
前記照明器具本体の前面部に形成された段部に奥まって設けられ前記投光器および前記受光器を取り付けるための取付部材と；
前記取付部材の上面部に形成され受光器を搭載する取付棚と；
前記取付部材に穿設され前記投光器が挿入配置される筒状取付洞と；
前記筒状取付洞と前記取付棚との間に設けられ投光器からの漏れ光が受光器に入射されるのを防止する遮光壁と；
前記取付部材の上面部および側面部を覆う遮光カバーと；
を備えたことを特徴とする照明装置。
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