JPH0339872Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、投光素子及び受光素子を利用したス
イツチ装置に関する。

（従来の技術） スイツチ装置を無接点化するための一つの手段
として、従来より、発光ダイオード等の投光素子
及びホトトランジスタ等の受光素子を利用するこ
とが行なわれている。この種のスイツチ装置の一
例として、従来より、例えばプラスチツク製の光
ガイド部材或は光フアイバを用いて投光素子及び
受光素子間に光路を形成すると共に、この光路中
に手動操作に応じて出没する遮蔽板を設けた構成
のものが供されている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記従来のスイツチ装置では、材料自体が比較
的高価な光ガイド部材或は光フアイバを必要とし
てコスト高になるばかりか、遮蔽板等を含む可動
部分の構造が複雑化するという問題点もある。ま
た、光ガイド部材或は光フアイバとは別個に所定
操作ストロークが必要な遮蔽板を必要とし、この
ため全体の小形化が困難になると共に、生産性も
悪いという問題点がある。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、発光素子及び受光素子を利用し
た無接点形のものでありながら、コストの低減及
び構造の簡単化を実現できると共に、全体の小形
化も達成でき、さらには生産性を大幅に向上させ
ることができる上に、操作荷重を自由に選ぶこと
ができる等の効果を奏するスイツチ装置を提供す
るにある。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） 本考案によるスイツチ装置は、厚み方向に貫通
した透孔部を有した保持板、並びに夫々の光屈折
率が略等しく設定され且つ少なくとも一方に可撓
性が付与された導光性の第１及び第２の板状部材
を夫々設けて、これら第１及び第２の板状部材を
上記保持板の上下両面に夫々重ね合せ状に配置す
ると共に、上記第１及び第２の板状部材と略同じ
光屈折率を有した弾性変形可能な光伝達体を前記
保持板の透孔部内に前記第１及び第２の板状部材
と点接触状若しくは線接触状に当接されるように
配置し、さらに、前記第１の板状部材内に投光す
る投光素子、並びに前記第２の板状部材内からの
光を受光してその受光状態でスイツチング信号を
発生する受光素子を夫々設け、前記第１及び第２
の板状部材の少なくとも一方の押圧操作により前
記光伝達体が圧縮変形されてこれらの間の接触面
積が増えたときに前記投光素子からの投光が上記
両板状部材及び光伝達体を通じて前記受光素子に
受光されるように構成したものである。

（作用） 光伝達体が圧縮変形されていない状態、即ち光
伝達体と第１及び第２の板状部材との各間の接触
面積が零若しくは小さい状態では、第１の板状部
材内に投光された光が光伝達体を通じて第２の板
状部材内に伝えられることがなく、従つて受光素
子は非受光状態にあつてスイツチング信号は出力
されない。また、第１及び第２の板状部材の少な
くとも一方の押圧操作により光伝達体が圧縮変形
され、以てこれら各板状部材と光伝達体との各間
の接触面積が増えると、両板状部材及び光伝達体
の光屈折率が略同じであることから、第１の板状
部材内に投光された光が光伝達部材を通じて第２
の板状部材内に伝えられるようになり、これにて
受光素子が受光状態を呈してスイツチング信号が
出力される。

（実施例） 第１図及び第２図において、１は第１の板状部
材たる第１のフイルムで、これは例えば透明プラ
スチツク材料或はシリコンゴム等にて導光性及び
可撓性を有するように構成され、且つこの実施例
では矩形状に形成されている。また、この第１の
フイルム１の上面における図中左端縁部には、光
散乱性を有する塗料を帯状に印刷することにより
光拡散部２が設けられている。３は遮光性及び可
撓性を備えた例えばプラスチツク製の遮光フイル
ムで、これは第１のフイルム１の上面にその全体
を覆うように添設されている。４は矩形状をなす
と共に中央部に円孔４ａを有するスペーサで、こ
れは遮光性ある材料にて前記第１のフイルム１よ
り幅狭に形成されており、その第１のフイルム１
の下面に前記光拡散部２との対向部分を避けた状
態にて添設されている。５は矩形状をなす保持板
で、これは遮光性ある材料にて前記スペーサ４と
略同じ外形で且つ比較的大きな厚みを有するよう
に形成されており、その中央部には前記円孔４ａ
より径小な透孔部５ａが厚み方向に貫通するよう
に形成されている。そして、斯かる保持板５はス
ペーサ４の下面に添設され、以てその透孔部５ａ
が円孔４ａに臨むように設けられている。６は第
２の板状部材たる第２のフイルムで、これは第１
のフイルム１と同じ材質にて構成され、以て導光
性を有すると共にその第１のフイルム１と同一の
光屈折率を有するように構成されている。斯かる
第２のフイルム６は、保持板５と略同じ大きさの
矩形状に形成されており、その保持板５の下面に
添設されている。また、この第２のフイルム６の
上面における図中右端縁部には、光散乱性を有す
る塗料を帯状に印刷することにより光拡散部７が
設けられている。

８は前記透孔部５ａ内に配置された光伝達体た
る導光性ある球体で、これは前記第１及び第２の
フイルム１及び６と同じ材質にて形成され、以て
これらと同一の光屈折率を有すると共に、弾性変
形可能に構成されている。この場合、球体８の直
径は、第１及び第２のフイルム１及び６間の距離
と同等若しくは若干小さく設定されており、以て
その配置状態で第１及び第２のフイルム１及び６
の双方若しくは一方（第２のフイルム６）と点接
触状に当接するように設けられる。このように球
体８が設けられた結果、遮光フイルム３の中央部
分（球体８との対応部分）を指等により押圧する
と、第３図に示すように、遮光フイルム３及び第
１のフイルム１の変形に応じて球体８が圧縮変形
されて、その球体８と第１及び第２のフイルム１
及び６との各間の接触面積が増えるようになる。
そして、この状態から上記押圧を解除すると、遮
光フイルム３、第１のフイルム１及び球体８が復
帰変形して上記接触面積の拡大状態が解除される
ようになる。９は矩形状をなす補強板で、これは
遮光性ある材料にて前記第２のフイルム６より幅
狭に形成されており、その第２のフイルム６の下
面に前記光拡散部７との対向部分を避けた状態に
て添設されている。

１０は投光素子たる例えば発光ダイオードで、
これは第１のフイルム１における光拡散部２部分
に下方から対向するように設置されている。この
結果、発光ダイオード１０からの投光は第１のフ
イルム１内に入射して光拡散部２にて拡散され、
その拡散光の一部が第１図中矢印で示すように第
１のフイルム１の上、下面で反射されながらその
内部を長手方向に進むようになる。１１は受光素
子たる例えばホトトランジスタで、これは第２の
フイルム６における光拡散部７部分に下方から対
向するように設置されている。この結果、第２の
フイルム６内に入射した光があつた場合には、そ
の光が光拡散部７にて拡散され、その拡散光の一
部がホトトランジスタ１１に受光されるようにな
る。そして、図示はしないが、ホトトランジスタ
１１はその受光状態でスイツチング信号を発生す
るように構成されている。尚、第１のフイルム
１、遮光フイルム３、スペーサ４、保持板５、第
２のフイルム６及び補強板９の各間は、例えば接
着により固定したり、或は各周縁部を挟み付ける
ホルダによつて固定すれば良い。

上記構成によれば、非操作状態、即ち第１図に
示すように球体８が圧縮変形されていない状態で
は、その球体８と第１のフイルム１及び第２のフ
イルム６の各間との接触面積が零若しくは極めて
小さいから、発光ダイオード１０から第１のフイ
ルム１内に投光された光が第２のフイルム６内に
ほとんど伝えられることがなく、このためホトト
ランジスタ１１は非受光状態にあつてスイツチン
グ信号が出力されることがない。また、遮光フイ
ルム３の中央部を押圧操作すると、第３図に示す
ように球体８が圧縮変形されて、その球体８と第
１及び第２のフイルム１及び６の各間との接触面
積が増えるようになる。すると、同図中に矢印で
示すように、発光ダイオード１０から第１のフイ
ルム１内に投光され且つ光拡散部２にて拡散され
てその長手方向に進む光が、上記両フイルム１，
６及び球体８の光屈折率が同じことからこれらの
接触部分及び球体８を通じて第２のフイルム６内
に伝えられると共に、その光の一部が光拡散部７
にて拡散されてホトトランジスタ１１に受光され
るようになる。従つて、遮光フイルム３の中央部
の押圧操作に応じて、ホトトランジスタ１１から
スイツチング信号が出力されるものであり、斯様
な出力状態は上記押圧操作が解除されて第１図の
状態に戻つたときに停止される。

上記した本実施例によれば、夫々単純な形状で
比較的安価なもので済む遮光フイルム３、第１の
フイルム１、スペーサ４、保持板５、第２のフイ
ルム６、球体８及び補強板９を重ね合せるだけの
極めてコスト安且つ簡単な構成で済むものであ
り、勿論、可動部分の構造も極めて簡単なもので
済んで、全体の小形化を促進できるものである。
しかも、この場合には上記各部品を単純に重ね合
せるだけで済むと共に、第１のフイルム１、スペ
ーサ４、保持板５、第２のフイルム６及び補強板
９等の各部品（光拡散部２，７も含む）をプレス
技術及び印刷技術だけで製作できるから、その生
産性を飛躍的に高め得るものである。さらに、球
体８の材質及び大きさ等を調節することによつ
て、操作荷重を自由に選ぶことができるものであ
り、実用上極めて便利になる。加えて、第１のフ
イルム１側から第２のフイルム６側へ伝達される
光量は、球体８と両フイルム１及び６の各間との
接触面積ひいては操作力の大小に応じた球体８の
変形量によつて変化するものであるから、操作力
の大小によつてスイツチング信号の信号量が変化
するというアナログスイツチ的な使用形態が可能
となり、応用範囲を拡大することもできる。ま
た、スペーサ４、保持板５等の形状に工夫を加え
ることによつて、簡単に多連スイツチとして構成
することができ、応用範囲が一層広くなる利点も
ある。

尚、上記実施例では、光拡散部２及び７を夫々
第１のフイルム１及び第２のフイルム６に設ける
ようにしたが、これらを夫々遮光フイルム３及び
保持板５における同様位置に設けるようにしても
良いものである。また、光拡散部２，７は必ずし
も必要なものではなく、例えば発光ダイオード１
０及びホトトランジスタ１１を第１図に二点鎖線
で示すように配置するときには不要になる。

その他、本考案は上記し且つ図面に示した実施
例に限定されるものではなく、例えば光伝達体と
して円柱状のものを使用して、その光伝達体が第
１及び第２の板状部材に対して線接触状に配置さ
れる構成としても良い等、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できるものである。

［考案の効果］ 本考案によれば以上の説明によつて明らかなよ
うに、投光素子及び受光素子を利用した無接点形
のスイツチ装置でありながら、コストの低減及び
構造の簡単化を実現できると共に、全体の小形化
並びに生産性の飛躍的な向上をも達成し得、さら
に操作荷重を自由に選ぶことができると共に、ア
ナログスイツチ的な使用形態も可能になる等の有
益な効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は縦断面図、第２図は要部の分解斜視図、第３図
は第１図と異なる状態での縦断面図である。 図中、１は第１のフイルム（第１の板状部材）、
２，７は光拡散部、３は遮光フイルム、４はスペ
ーサ、４ａは円孔、５は保持板、５ａは透孔部、
６は第２のフイルム（第２の板状部材）、８は球
体（光伝達体）、９は補強板、１０は発光ダイオ
ード（投光素子）、１１はホトトランジスタ（受
光素子）を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 厚み方向に貫通した透孔部を有した保持板と、
   この保持板の上下両面に夫々重ね合せ状に配置さ
   れ各光屈折率が略等しく設定されると共に少なく
   とも一方が可撓性ある材料より成る導光性の第１
   及び第２の板状部材と、前記保持板の透孔部内に
   前記第１及び第２の板状部材と点接触状若しくは
   線接触状に当接されるように配置され上記各板状
   部材と略同じ光屈折率を有した弾性変形可能な光
   伝達体と、前記第１の板状部材内に投光するよう
   に配置された投光素子と、前記第２の板状部材内
   からの光を受光するように配置され受光状態でス
   イツチング信号を発生する受光素子とを具備し、
   前記第１及び第２の板状部材の少なくとも一方の
   押圧操作により前記光伝達体が圧縮変形されてこ
   れら間の接触面積が増えたときに前記投光素子か
   らの投光が上記両板状部材及び光伝達体を通じて
   前記受光素子に受光されるように構成したことを
   特徴とするスイツチ装置。