JPH10199383A - Switch and display with switch - Google Patents

Switch and display with switch

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Publication number
JPH10199383A
JPH10199383A JP566097A JP566097A JPH10199383A JP H10199383 A JPH10199383 A JP H10199383A JP 566097 A JP566097 A JP 566097A JP 566097 A JP566097 A JP 566097A JP H10199383 A JPH10199383 A JP H10199383A
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JP
Japan
Prior art keywords
light guide
light
guide layer
switch
layer group
Prior art date
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Pending
Application number
JP566097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takahito Miwa
高仁 三輪
Tomonori Nishiki
朋範 錦
Koji Inada
宏治 稲田
Toshihiro Fujita
俊弘 藤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idec Izumi Corp
Original Assignee
Idec Izumi Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Idec Izumi Corp filed Critical Idec Izumi Corp
Priority to JP566097A priority Critical patent/JPH10199383A/en
Publication of JPH10199383A publication Critical patent/JPH10199383A/en
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  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Light Guides In General And Applications Therefor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To detect the pressing input accurately, in a transparent switch utilizing the light transmission by an optical contact. SOLUTION: At the crossing point of a linear light leading layer 211 directing in the X direction, and a linear light leading layer 231 directing in the Y direction square to the X direction, an L shaped light leading member 221 extending in the (-X) direction and the (-Y) direction is provided. When a pressing input P is received in this case, the light leading layer 211 and the light leading member 221 are bent, and the light leading layer 211, the light leading member 221, and the light leading layer 231 are contacted in this order. When a light L transmitting in the X direction is led in to the light leading layer 211 in such a condition, a part of the light L is transmitted to the light leading member 211, and its transmitting direction is converted to a light La transmitting in the (-Y) direction, and furthermore it is transmitted to the light leading layer 231. Consequently, the light is led to the light leading layer 231 efficiently, and the detection of the pressing input P by detecting the light transmitting inside the light leading layer 231 can be carried out accurately.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、押圧による入力
を光学的に検出するスイッチおよびこれを利用したスイ
ッチ付ディスプレイに関するもので、ディスプレイの表
示面に沿って重ね合わせてディスプレイの表示内容を透
過させるとともに、その表示に応じたスイッチング操作
を行うといった用途に適したスイッチおよびこれを利用
したスイッチ付ディスプレイに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a switch for optically detecting an input by pressing and a display with a switch using the switch, and the display content of the display is transmitted by being superimposed along a display surface of the display. In addition, the present invention relates to a switch suitable for use such as performing a switching operation according to the display and a display with a switch using the switch.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ディ
スプレイ上に重なるように配置され、ディスプレイ上の
表示を見ながら指やペンなどによる押圧などの入力位置
を検出する透明なスイッチ(いわゆるタッチスイッチ)
としては、従来より、抵抗膜式、光電式、超音波式など
のものが知られている。
2. Description of the Related Art A transparent switch (a so-called touch switch) which is arranged so as to overlap on a display and detects an input position such as pressing with a finger or a pen while watching the display on the display.
Conventionally, a resistive type, a photoelectric type, an ultrasonic type and the like are known.

【0003】これらのスイッチはその動作原理から生じ
る様々な固有の課題を有している。例えば、抵抗膜式の
スイッチでは、その耐久性に問題がある。すなわち、押
圧による透明電極の接触を通じて電気的接続を検出して
いるため、接点の劣化による動作不良が生じやすいとい
う問題を有している。
[0003] These switches have various inherent challenges arising from their operating principles. For example, a resistive switch has a problem in its durability. That is, since the electrical connection is detected through the contact of the transparent electrode due to the pressing, there is a problem that the malfunction is likely to occur due to the deterioration of the contact.

【0004】また、光電式や超音波式のスイッチでは、
光や超音波の伝播を遮ることにより押圧位置を検出する
ようになっているので、指などが僅かに触れるだけで動
作してしまいディスプレイをなぞりながら最終的に入力
すべき位置を特定した後に押圧入力をするといった動作
をすることができない。さらに、光や超音波の伝播の遮
断を動作原理とするので、同時に2箇所以上を押圧入力
するとその入力位置を特定することができないという課
題を有している。
On the other hand, in a photoelectric switch or an ultrasonic switch,
Since the pressed position is detected by blocking the propagation of light and ultrasonic waves, it can be operated with just a slight touch of a finger etc. You cannot perform operations such as inputting. Furthermore, since the principle of operation is to block the propagation of light or ultrasonic waves, there is a problem that if two or more places are pressed and input at the same time, the input positions cannot be specified.

【0005】具体的に図19を用いて光電式のスイッチ
100を例に説明すると、表示画面200の隣接する2
辺に沿って投光素子110を配列し、対向する辺に受光
素子120を配列したスイッチ100の場合、表示画面
200の領域210Aと領域210Bとが同時に入力さ
れると、図中の投光素子110a、110b、110
c、110dから出射された光が遮られて受光素子12
0a,120b,120c,120dには光が入射しな
くなる。しかし、表示画面の領域210Cおよび領域2
10Dとが同時に入力された場合も同様の受光素子が光
を受光しなくなるため結果としていずれの領域において
入力がなされたのかを特定することができない。
More specifically, the photoelectric switch 100 will be described with reference to FIG.
In the case of the switch 100 in which the light emitting elements 110 are arranged along the side and the light receiving elements 120 are arranged on the opposite side, when the area 210A and the area 210B of the display screen 200 are simultaneously input, the light emitting element 110a, 110b, 110
c, 110d, the light emitted from the light receiving element 12 is blocked.
Light does not enter 0a, 120b, 120c, and 120d. However, display area 210C and area 2C
Even when 10D is input at the same time, a similar light receiving element does not receive light, and as a result, it is not possible to specify in which area the input has been made.

【0006】さらに、光電式や超音波式のスイッチで
は、図19に示すように投光素子110や受光素子12
0を表示画面の四方に配置するため、ディスプレイの小
型化という観点からも好ましくないスイッチとなってい
る。
Further, in a photoelectric switch or an ultrasonic switch, as shown in FIG.
Since 0s are arranged on all sides of the display screen, this is an undesirable switch from the viewpoint of miniaturization of the display.

【0007】一方、押圧位置を検出するスイッチでは通
常多くの素子(光電式のスイッチの場合、投光素子や受
光素子など)を用いるため、いずれかの素子が故障した
場合にその故障の検出が容易でないという課題も有して
いる。
On the other hand, a switch for detecting a pressed position usually uses a large number of elements (in the case of a photoelectric switch, a light emitting element, a light receiving element, and the like). There is also a problem that it is not easy.

【0008】以上のように、これらのスイッチにはそれ
ぞれ様々な課題を有しており、この発明は、ディスプレ
イ上で用いられる透明なスイッチとして優れたスイッチ
を提供することを目的とする。
As described above, each of these switches has various problems, and an object of the present invention is to provide an excellent switch as a transparent switch used on a display.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、外部
からの押圧の位置に応じた出力を得るスイッチであっ
て、(a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な導光層を複
数有する3つの導光層群として第1ないし第3の導光層
群を積層して有する導光構造と、(b) 前記第1の導光層
群の各導光層内部に個別に光を導入する光導入手段と、
(c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段とを備え、前記押圧を受けて
いる間のみ前記押圧の位置にて前記第1および第2の導
光層群が前記第3の導光層群を介して局所的に光学的な
接続状態となり、前記第1の導光層群の導光層を伝播す
る光の一部が前記第3の導光層群の導光層に導かれて伝
播方向が変えられ、さらに、前記第3の導光層群の導光
層から前記第2の導光層群の導光層へと導かれて前記光
検出手段における検出状態が変化し、当該変化が前記押
圧の位置に応じた出力として得られる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a switch for obtaining an output in accordance with the position of a pressing from the outside, wherein (a) a light guide capable of propagating in a layer while totally reflecting light. A light-guiding structure having three to three light-guiding layer groups each having a plurality of layers, and a light-guiding structure having a stack of first to third light-guiding layers; Light introducing means for introducing light into the
(c) light detecting means for individually detecting light propagating in each light guide layer of the second light guide layer group, and the first light guide means is provided at the position of the press only while receiving the press. And the second light guide layer group is locally optically connected via the third light guide layer group, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is The light is guided to the light guide layer of the third light guide layer group to change the propagation direction, and further from the light guide layer of the third light guide layer group to the light guide layer of the second light guide layer group. And the detection state of the light detection means changes, and the change is obtained as an output corresponding to the pressed position.

【0010】請求項2の発明は、請求項1記載のスイッ
チであって、前記第1の導光層群が、所定の方向を向く
直線状の導光層である導入用導光層を複数平行配列して
有し、前記第2の導光層群が、前記所定の方向とは異な
る方向を向く直線状の導光層である検出用導光層を複数
平行配列して有し、前記第3の導光層群が、各導入用導
光層と各検出用導光層とのそれぞれの交差位置にて導光
層である導光部材を有し、前記押圧を受けている間の
み、前記押圧の位置に存在する導入用導光層および検出
用導光層が導光部材を介して局所的に光学的に接続され
る。
According to a second aspect of the present invention, in the switch according to the first aspect, the first group of light guide layers includes a plurality of light guide layers for introduction, each of which is a linear light guide layer oriented in a predetermined direction. The second light guide layer group has a plurality of light guide layers for detection that are linear light guide layers oriented in a direction different from the predetermined direction, and the second light guide layer group has a plurality of light guide layers for detection. The third light guide layer group has a light guide member that is a light guide layer at each intersection of each of the introduction light guide layers and each of the detection light guide layers, and only while receiving the pressing. The light guide layer for introduction and the light guide layer for detection existing at the position of the pressing are locally optically connected via the light guide member.

【0011】請求項3の発明は、請求項2記載のスイッ
チであって、前記導光部材が、前記導入用導光層を伝播
する光に向かう方向と前記検出用導光層を伝播する光の
進行方向とに伸びる2辺を有する略L字状となってい
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the switch according to the second aspect, wherein the light guide member is directed toward the light propagating through the introduction light guide layer and the light propagating through the detection light guide layer. It has a substantially L-shape having two sides extending in the direction of travel.

【0012】請求項4の発明は、外部からの押圧の位置
に応じた出力を得るスイッチであって、(a) 光が全反射
しつつ層内で伝播可能な導光層を複数有する2つの導光
層群として第1および第2の導光層群を積層して有する
導光構造と、(b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に
個別に光を導入する光導入手段と、(c) 前記第2の導光
層群の各導光層内部を伝播する光を個別に検出する光検
出手段とを備え、前記第1の導光層群が、所定の方向を
向く直線状の導光層である導入用導光層を複数平行配列
して有し、前記第2の導光層群が、前記所定の方向とは
異なる方向を向く直線状の導光層である検出用導光層を
複数平行配列して有し、前記導入用導光層のそれぞれ
が、前記検出用導光層のそれぞれとの交差位置において
前記検出用導光層に沿って前記光検出手段に向かって突
出する突起部を有しており、前記押圧を受けている間の
み前記押圧の位置において前記突起部が前記検出用導光
層と光学的な接触状態となり、前記導入用導光層を伝播
する光の一部が前記検出用導光層へと導かれて前記光検
出手段における検出状態が変化し、当該変化が前記押圧
の位置に応じた出力として得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a switch for obtaining an output in accordance with the position of a pressing from the outside, wherein (a) two light guide layers each having a plurality of light guide layers capable of totally reflecting light and propagating in the layer. (B) light for individually introducing light into each light guide layer of the first light guide layer group, the light guide structure having a stack of first and second light guide layer groups as the light guide layer group; Introducing means, and (c) light detecting means for individually detecting light propagating inside each light guiding layer of the second light guiding layer group, wherein the first light guiding layer group is arranged in a predetermined direction. A plurality of light guide layers for introduction, which are straight light guide layers facing each other, are arranged in parallel, and the second light guide layer group is a straight light guide layer facing a direction different from the predetermined direction. A plurality of detection light guide layers arranged in parallel, and each of the introduction light guide layers extends along the detection light guide layer at an intersection with each of the detection light guide layers. A projection protruding toward the light detection means, and the projection comes into optical contact with the light guide layer for detection only at the position of the pressing while receiving the pressing, and A part of the light propagating through the light guide layer for use is guided to the light guide layer for detection to change the detection state of the light detecting means, and the change is obtained as an output corresponding to the position of the pressing.

【0013】請求項5の発明は、外部からの押圧の位置
に応じた出力を得るスイッチであって、(a) 光が全反射
しつつ層内で伝播可能な導光層を複数有する2つの導光
層群として第1および第2の導光層群を積層して有する
導光構造と、(b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に
個別に光を導入する光導入手段と、(c) 前記第2の導光
層群の各導光層内部を伝播する光を個別に検出する光検
出手段とを備え、前記第1の導光層群が、所定の方向を
向く直線状の導光層である導入用導光層を複数平行配列
して有し、前記第2の導光層群が、前記所定の方向とは
異なる方向を向く直線状の導光層である検出用導光層を
複数平行配列して有し、前記検出用導光層のそれぞれ
が、前記導入用導光層のそれぞれとの交差位置において
前記導入用導光層に沿って前記光導入手段に向かって突
出する突起部を有しており、前記押圧を受けている間の
み前記押圧の位置において前記突起部が前記導入用導光
層と光学的な接触状態となり、前記導入用導光層を伝播
する光の一部が前記検出用導光層へと導かれて前記光検
出手段における検出状態が変化し、当該変化が前記押圧
の位置に応じた出力として得られる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a switch for obtaining an output in accordance with the position of a pressing from the outside, wherein (a) two switches having a plurality of light guide layers capable of totally reflecting light and propagating in the layer. (B) light for individually introducing light into each light guide layer of the first light guide layer group, the light guide structure having a stack of first and second light guide layer groups as the light guide layer group; Introducing means, and (c) light detecting means for individually detecting light propagating inside each light guiding layer of the second light guiding layer group, wherein the first light guiding layer group is arranged in a predetermined direction. A plurality of light guide layers for introduction, which are straight light guide layers facing each other, are arranged in parallel, and the second light guide layer group is a straight light guide layer facing a direction different from the predetermined direction. A plurality of light guide layers for detection are arranged in parallel, and each of the light guide layers for detection is arranged along the light guide layer for introduction at an intersection position with each of the light guide layers for introduction. A projection protruding toward the light introducing means, and the projection is in optical contact with the light-introducing layer at the position of the pressure only while the pressure is being received; A part of the light propagating through the light guide layer for use is guided to the light guide layer for detection to change the detection state of the light detecting means, and the change is obtained as an output corresponding to the position of the pressing.

【0014】請求項6の発明は、請求項4または5記載
のスイッチであって、前記突起部が存在する導光層群内
において、前記突起部のそれぞれが隣接する導光層まで
伸びて連結されており、前記突起部が存在する導光層群
が一体化された部材となっている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the switch according to the fourth or fifth aspect, in the light guide layer group in which the protrusions exist, each of the protrusions extends and connects to an adjacent light guide layer. This is a member in which the light guide layer group having the protrusions is integrated.

【0015】請求項7の発明は、(a) 光が全反射しつつ
層内で伝播可能な導光層を複数有する2つの導光層群と
して第1および第2の導光層群を積層して有する導光構
造と、(b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に
光を導入する光導入手段と、(c) 前記第2の導光層群の
各導光層内部を伝播する光を個別に検出する光検出手段
とを備え、外部からの押圧を受けている間のみ前記押圧
の位置において前記第1の導光層群の導光層と前記第2
の導光層群の導光層とが局所的に光学的な接続状態とな
り、前記第1の導光層群の導光層を伝播する光の一部が
前記第2の導光層群の導光層へと導かれて前記光検出手
段における検出状態が変化し、当該変化に応じて前記押
圧の位置を検出するスイッチにおいて、(d) 前記光導入
手段を制御し、前記第1の導光層群の各導光層に順次一
時的な光の導入を行う光導入制御手段と、(e) 前記光導
入手段による前記第1の導光層群の各導光層への光の導
入に応じた前記光検出手段の検出状態から前記押圧の位
置を特定する押圧位置特定手段とをさらに備える。
According to a seventh aspect of the present invention, (a) the first and second light guide layer groups are stacked as two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of propagating within the layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guiding layer of the first light guiding layer group; and (c) light introducing means of the second light guiding layer group. Light detecting means for individually detecting light propagating inside the light guide layer, and the light guide layer of the first light guide layer group and the second light guide layer at the position of the press only while receiving a press from the outside. 2
And the light guide layer of the first light guide layer group is locally in an optically connected state, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is in the second light guide layer group. The detection state of the light detection means is changed by being guided to the light guide layer, and the switch for detecting the position of the pressing in accordance with the change includes: (d) controlling the light introduction means; Light introduction control means for sequentially introducing light temporarily into each light guide layer of the light layer group; and (e) introduction of light into each light guide layer of the first light guide layer group by the light introduction means. And pressing position specifying means for specifying the position of the pressing from the detection state of the light detecting means according to the above.

【0016】請求項8の発明は、(a) 光が全反射しつつ
層内で伝播可能な導光層を複数有する2つの導光層群と
して第1および第2の導光層群を積層して有する導光構
造と、(b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に
光を導入する光導入手段と、(c) 前記第2の導光層群の
各導光層内部を伝播する光を個別に検出する光検出手段
とを備え、外部からの押圧を受けている間のみ前記押圧
の位置において前記第1の導光層群の導光層と前記第2
の導光層群の導光層とが局所的に光学的な接続状態とな
り、前記第1の導光層群の導光層を伝播する光の一部が
前記第2の導光層群の導光層へと導かれて前記光検出手
段における検出状態が変化し、当該変化を前記押圧の位
置に応じた出力として得るスイッチにおいて、(d) 前記
第1の導光層群の全ての導光層に光学的に結合され、当
該全ての導光層内部を伝播する光が導かれる第1の追加
導光層と、(e) 前記第1の追加導光層内部を伝播する光
を検出する手段とをさらに備える。
The invention according to claim 8 is characterized in that (a) the first and second light guide layer groups are stacked as two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of transmitting light within the layer while being totally reflected. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guiding layer of the first light guiding layer group; and (c) light introducing means of the second light guiding layer group. Light detecting means for individually detecting light propagating inside the light guide layer, and the light guide layer of the first light guide layer group and the second light guide layer at the position of the press only while receiving a press from the outside. 2
And the light guide layer of the first light guide layer group is locally in an optically connected state, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is in the second light guide layer group. (D) all the light guides of the first light guide layer group are provided in a switch that is guided to the light guide layer, changes the detection state of the light detection means, and obtains the change as an output corresponding to the pressed position. A first additional light-guiding layer optically coupled to the light layer to guide light propagating inside all of the light-guiding layers; and (e) detecting light propagating inside the first additional light-guiding layer. Means for performing the operation.

【0017】請求項9の発明は、(a) 光が全反射しつつ
層内で伝播可能な導光層を複数有する2つの導光層群と
して第1および第2の導光層群を積層して有する導光構
造と、(b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に
光を導入する光導入手段と、(c) 前記第2の導光層群の
各導光層内部を伝播する光を個別に検出する光検出手段
とを備え、外部からの押圧を受けている間のみ前記押圧
の位置において前記第1の導光層群の導光層と前記第2
の導光層群の導光層とが局所的に光学的な接続状態とな
り、前記第1の導光層群の導光層を伝播する光の一部が
前記第2の導光層群の導光層へと導かれて前記光検出手
段における検出状態が変化し、当該変化を前記押圧の位
置に応じた出力として得るスイッチにおいて、(d) 前記
第2の導光層群の全ての導光層に光学的に結合され、内
部を伝播する光を当該全ての導光層に導く第2の追加導
光層と、(e) 前記第2の追加導光層に光を導入する手段
とをさらに備える。
According to a ninth aspect of the present invention, (a) the first and second light guide layer groups are stacked as two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of propagating in the layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guiding layer of the first light guiding layer group; and (c) light introducing means of the second light guiding layer group. Light detecting means for individually detecting light propagating inside the light guide layer, and the light guide layer of the first light guide layer group and the second light guide layer at the position of the press only while receiving a press from the outside. 2
And the light guide layer of the first light guide layer group is locally in an optically connected state, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is in the second light guide layer group. In a switch which is guided to the light guide layer and changes the detection state of the light detection means and obtains the change as an output corresponding to the pressed position, (d) all the light guides of the second light guide layer group A second additional light guide layer that is optically coupled to the light layer and guides light propagating therein to all the light guide layers; and (e) means for introducing light into the second additional light guide layer. Is further provided.

【0018】請求項10の発明は、スイッチ付ディスプ
レイであって、請求項1ないし9のいずれかに記載のス
イッチがディスプレイの表示画面に沿って配置されてい
る。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a display with a switch, wherein the switch according to any one of the first to ninth aspects is arranged along a display screen of the display.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

<1. スイッチの基本構成>図1はこの発明に係るス
イッチ1の基本構成を示す図である。また、図2は図1
に示すスイッチ1の平面図である。なお、図1ではスイ
ッチ1の構成を容易に把握できるよう各構成要素をZ方
向に分離した状態で図示しており、各構成要素の形状も
概略のみを示すようにしている。
<1. Basic Configuration of Switch> FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a switch 1 according to the present invention. FIG. 2 shows FIG.
3 is a plan view of the switch 1 shown in FIG. In FIG. 1, the components are shown separated in the Z direction so that the configuration of the switch 1 can be easily grasped, and the shapes of the components are only schematically shown.

【0020】スイッチ1は、3つの導光層群21、2
2、23が順にZ方向に重なるように配置された導光構
造2を有しており(便宜上分離して図示している)、導
光層群21の(−X)方向側方には光を出射する光導入
手段31が配置され、導光層群23の(−Y)方向側方
には光を受光して検出する光検出手段41が配置されて
いる。なお、各導光層群21、22、23の重なった状
態については後述する。
The switch 1 includes three light guide layer groups 21 and 2
2 and 23 have a light guide structure 2 which is arranged so as to sequentially overlap in the Z direction (separated for the sake of convenience), and light is disposed on the side of the light guide layer group 21 in the (−X) direction. The light introducing means 31 for emitting light is arranged, and the light detecting means 41 for receiving and detecting light is arranged on the side of the light guide layer group 23 in the (-Y) direction. The state in which the light guide layer groups 21, 22, and 23 overlap will be described later.

【0021】光導入手段31は複数の投光素子311を
Y方向に配列して有しており、それぞれの投光素子31
1は独立して投光制御可能とされている。
The light introducing means 31 has a plurality of light projecting elements 311 arranged in the Y direction.
Numeral 1 can independently control the light emission.

【0022】導光層群21は、X方向に伸びる帯状(直
線状)の透明な導光層211を各投光素子311に対応
してY方向に配列して有しており、各投光素子311か
ら出射された光が対応する導光層211内部をX方向に
伝播するようになっている。すなわち、導光層211は
外部に対して相対的に高い屈折率を有しており、投光素
子311から出射された光が導光層211内部を全反射
しながら伝播していくようになっている。
The light guide layer group 21 has a strip-shaped (straight) transparent light guide layer 211 extending in the X direction and arranged in the Y direction corresponding to each light projecting element 311. Light emitted from the element 311 propagates in the corresponding light guide layer 211 in the X direction. That is, the light guide layer 211 has a relatively high refractive index with respect to the outside, and light emitted from the light projecting element 311 propagates while totally reflecting inside the light guide layer 211. ing.

【0023】導光層群23は導光層群21と同形状の透
明な導光層231を複数有しており、これらの導光層2
31がY方向に伸びる帯状(直線状)であって、X方向
に配列して有している点を除いて導光層群21と同様の
ものとなっている。
The light guide layer group 23 has a plurality of transparent light guide layers 231 having the same shape as the light guide layer group 21.
Reference numeral 31 denotes a belt-like (linear) extending in the Y direction, which is the same as the light guide layer group 21 except that it is arranged in the X direction.

【0024】光検出手段41は複数の受光素子411を
各導光層231に対応してX方向に配列して有してお
り、各導光層231内部を(−Y)方向に伝播する光を
それぞれの受光素子411が受光し、検出結果を独立に
取得することが可能とされている。
The light detecting means 41 has a plurality of light receiving elements 411 arranged in the X direction corresponding to each light guide layer 231, and the light propagating in the (−Y) direction inside each light guide layer 231. Is received by each light receiving element 411, and the detection result can be obtained independently.

【0025】導光層群21と導光層群23との間に挟ま
れるように配置される導光層群22は、略L字状の導光
層である導光部材221を複数有しており、これらの導
光部材221は導光層211と導光層231とのZ方向
から見た各交差位置に対応して配置されている(図2参
照)。また、略L字状の導光部材221が突出する2方
向は投光素子311に向かう(−X)方向および受光素
子411に向かう(−Y)方向となっている。
The light guide layer group 22 disposed between the light guide layer group 21 and the light guide layer group 23 has a plurality of light guide members 221 which are substantially L-shaped light guide layers. These light guide members 221 are arranged corresponding to the respective intersections of the light guide layer 211 and the light guide layer 231 when viewed from the Z direction (see FIG. 2). The two directions in which the substantially L-shaped light guide member 221 projects are the (−X) direction toward the light projecting element 311 and the (−Y) direction toward the light receiving element 411.

【0026】以上、スイッチ1の構成について説明して
きたが、次に、このスイッチ1の機能および基本となる
作用について説明する。
The configuration of the switch 1 has been described above. Next, the function and basic operation of the switch 1 will be described.

【0027】図2に示すように、スイッチ1の導光層2
11と導光層231とは互いに交差するように配置され
ており、それぞれの交差位置が1つのスイッチ(以下、
スイッチ1と区別するために「単位スイッチ11」と呼
ぶ。)となっている。すなわち、スイッチ1は複数の単
位スイッチ11をXおよびY方向に2次元的に配列した
ものとなっており、これらの単位スイッチ11に(−
Z)方向の押圧が入力されると、押圧が入力された単位
スイッチ11の存在位置が検出されるようになっている
(後述)。このように、スイッチ1は複数の単位スイッ
チ11の配列であり、押圧位置検出がこのスイッチ1の
機能となっている。
As shown in FIG. 2, the light guide layer 2 of the switch 1
11 and the light guide layer 231 are arranged so as to cross each other, and each crossing position is one switch (hereinafter, referred to as a switch).
It is called “unit switch 11” to distinguish it from the switch 1. ). That is, the switch 1 has a plurality of unit switches 11 arranged two-dimensionally in the X and Y directions.
When the pressing in the Z) direction is input, the position of the unit switch 11 to which the pressing is input is detected (described later). As described above, the switch 1 is an array of the plurality of unit switches 11, and the detection of the pressed position is a function of the switch 1.

【0028】図3は、単位スイッチ11を示す平面図で
あり、図4は図3中の矢印A−A(途中直角に折れ曲が
っている)にて示す位置での縦断面図である。
FIG. 3 is a plan view showing the unit switch 11, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view at a position indicated by an arrow AA (bent at a right angle on the way) in FIG.

【0029】単位スイッチ11の導光層211には符号
Lを付した矢印に示すように、投光素子311から出射
された光LがX方向に伝播する。図4(a)に示すように
単位スイッチ11が押圧を受けない状態では導光層21
1は導光部材221や導光層231と接触しておらず、
光Lはそのまま導光層211内部を伝播して単位スイッ
チ11を通過していく。
Light L emitted from the light projecting element 311 propagates in the X direction to the light guide layer 211 of the unit switch 11 as indicated by an arrow L. As shown in FIG. 4A, when the unit switch 11 is not pressed, the light guide layer 21 is not pressed.
1 is not in contact with the light guide member 221 or the light guide layer 231,
The light L propagates as it is inside the light guide layer 211 and passes through the unit switch 11.

【0030】ここで、図4(b)に示すように単位スイッ
チ11が(−Z)方向に押圧Pを受けると導光層211
が(−Z)方向に撓んで導光部材221に光学的に接触
(密着)する。また、導光部材221も導光層211か
ら力を受けて撓み、導光層231に光学的に接触(密
着)する。これにより、導光層211内部を伝播してい
た光Lの一部は符号Laを付した矢印にて示すように導
光部材221に移動し、さらにその一部は符号Lbを付
した矢印にて示すように導光層231内部へと移動す
る。その結果、導光層211内部を伝播していた光Lの
一部が導光層231内部を伝播する光となり、受光素子
411にて検出されることとなる。
Here, as shown in FIG. 4B, when the unit switch 11 receives a pressure P in the (-Z) direction, the light guide layer 211 is pressed.
Are bent in the (−Z) direction and optically contact (closely contact) the light guide member 221. Further, the light guide member 221 also bends by receiving a force from the light guide layer 211 and optically contacts (closely contacts) the light guide layer 231. As a result, a part of the light L propagating inside the light guide layer 211 moves to the light guide member 221 as shown by an arrow with a reference sign La, and a part of the light L moves to an arrow with a reference sign Lb. Move into the light guide layer 231 as shown in FIG. As a result, part of the light L that has propagated inside the light guide layer 211 becomes light that propagates inside the light guide layer 231, and is detected by the light receiving element 411.

【0031】なお、このように透明な導光層(導光部材
を含む)同士が接触することにより一方の導光層から他
方の導光層に光が導かれるのは、導光層内部を全反射し
ながら伝播する光が全反射する境界(導光層の表面)に
おいて他の導光層が接触すると他の導光層内部へと進入
するという現象によるものである。そして、スイッチ1
は当該現象を利用したスイッチとなっている。
The reason that light is guided from one light guide layer to the other light guide layer due to the contact between the transparent light guide layers (including the light guide member) as described above is that the inside of the light guide layer is changed. This is due to the phenomenon that when another light guide layer comes into contact with the boundary (surface of the light guide layer) at which light propagating while being totally reflected enters the inside of the other light guide layer. And switch 1
Is a switch utilizing this phenomenon.

【0032】このような導光層間における光の移動の様
子を平面的に図3に示す。図3に示すように、導光層2
11内部ではX方向に伝播する光Lの一部が、導光部材
221を介して導光層231内部を(−Y)方向に伝播
する光となっている。すなわち、導光部材221は導光
層211内部を伝播する光Lの一部の伝播方向を変える
とともに導光層231へと効率よく導くための補助的な
導光層としての役割を果たしている。これにより、後述
する押圧位置の検出が正確に実現されることとなる。
FIG. 3 is a plan view showing how light moves between the light guide layers. As shown in FIG.
Inside the light 11, part of the light L propagating in the X direction is light propagating in the (−Y) direction inside the light guide layer 231 via the light guide member 221. That is, the light guide member 221 serves as an auxiliary light guide layer for changing the propagation direction of a part of the light L propagating inside the light guide layer 211 and efficiently guiding the light L to the light guide layer 231. As a result, detection of a pressed position described later is accurately realized.

【0033】単位スイッチ11の押圧Pが取り除かれる
と、単位スイッチ11は図4(a)に示す状態に戻り、導
光層211、導光部材221、導光層231は互いに分
離し、導光層211内部を伝播する光Lは導光層231
に導かれなくなる。なお、図4ではスペーサSPを介し
て導光層211および導光部材221の復元力を利用し
て図4(b)の状態から図4(a)の状態に復元する様子を示
しているが、これらの導光層などが分離するのであるな
らばどのような形態であってもよい。
When the pressing P of the unit switch 11 is removed, the unit switch 11 returns to the state shown in FIG. 4A, the light guide layer 211, the light guide member 221, and the light guide layer 231 are separated from each other, Light L propagating inside the layer 211 is transmitted through the light guide layer 231.
Will not be led to. FIG. 4 shows a state where the state shown in FIG. 4B is restored to the state shown in FIG. 4A by using the restoring force of the light guide layer 211 and the light guide member 221 via the spacer SP. Any form may be used as long as these light guide layers and the like are separated.

【0034】例えば、スペーサSPではなく導光層21
1(導光部材221についても同様)の上面あるいは下
面に導光層211を固定する部材を設け、押圧を受けて
撓んだ導光層211が押圧が取り除かれることにより導
光層自体の復元力により元通りの分離した状態に戻るよ
うにしてもよいし、導光層自体に復元力がなくても導光
層を元の状態に戻す別部材を導光層に接続するようにし
てもよい。
For example, instead of the spacer SP, the light guide layer 21
A member for fixing the light guide layer 211 is provided on the upper surface or the lower surface of the light guide layer 211 (the same applies to the light guide member 221), and the light guide layer 211 bent by receiving the pressure is removed to restore the light guide layer itself. The force may return to the original separated state by force, or another member that returns the light guide layer to the original state without the restoring force of the light guide layer itself may be connected to the light guide layer. Good.

【0035】また、図4(a)では、導光層211、導光
部材221、導光層231がそれぞれ互いに分離してい
る状態を示しているが、導光層211と導光部材22
1、または、導光部材221と導光層231のいずれか
が分離すれば光Lの一部は導光層231まで移動するこ
とはないので、単位スイッチ11としての機能は確保さ
れる。すなわち、図4(a)に示す2つのスペーサSPの
うちいずれか一方は省略可能であり、導光層211と導
光層231とが押圧Pを受けている間のみ光学的に接続
され、導光層211内部の光の一部が導光部材221を
介して導光層231に移動するという作用を有するので
あればよい。
FIG. 4A shows a state in which the light guide layer 211, the light guide member 221, and the light guide layer 231 are separated from each other.
If one of the light guide member 221 and the light guide layer 231 is separated, part of the light L does not move to the light guide layer 231, so that the function as the unit switch 11 is secured. That is, one of the two spacers SP shown in FIG. 4A can be omitted, and the light guide layer 211 and the light guide layer 231 are optically connected only while the pressure P is being applied. What is necessary is just to have the effect that a part of the light inside the light layer 211 moves to the light guide layer 231 via the light guide member 221.

【0036】さらに、導光部材221、導光層211、
導光層231の順に重ねて配置し、押圧により導光部材
221が導光層211および導光層231に接するよう
にしてもよい。すなわち、各導光層群の配置順序は上記
光学的接続状態が実現されるのであれば任意の順でよ
い。
Further, the light guide member 221, the light guide layer 211,
The light guide layer 231 may be arranged in the overlapping order, and the light guide member 221 may be in contact with the light guide layer 211 and the light guide layer 231 by pressing. That is, the arrangement order of the light guide layer groups may be any order as long as the optical connection state is realized.

【0037】次に、単位スイッチ11の集合であるスイ
ッチ1の押圧位置検出動作について図5および図6を参
照しながら説明する。
Next, the operation of detecting the pressed position of the switch 1, which is a set of the unit switches 11, will be described with reference to FIGS.

【0038】図5はスイッチ1の投光素子311(Y方
向に順に符号311a、311b、311cを付す)を
駆動制御し、受光素子411(X方向に順に符号411
a、411b、411cを付す)からの信号を受け取っ
て押圧位置を検出する制御検出部51の構成を示すブロ
ック図である。また、図6は各投光素子311および各
受光素子411の動作タイミングを示すタイミングチャ
ートである。
FIG. 5 shows the drive control of the light emitting element 311 of the switch 1 (indicated by reference numerals 311a, 311b, 311c in the Y direction) and the light receiving element 411 (reference numeral 411 in the X direction).
a, 411b, and 411c) is a block diagram illustrating a configuration of a control detection unit 51 that receives a signal from the control unit 51 and detects a pressed position. FIG. 6 is a timing chart showing the operation timing of each light emitting element 311 and each light receiving element 411.

【0039】制御検出部51は投光素子311の点灯消
灯を制御する光導入制御部511と、受光素子411か
らの信号を受けて押圧された単位スイッチ11の位置を
特定する押圧位置特定部512とを有している。
The control detection unit 51 includes a light introduction control unit 511 for controlling turning on and off of the light projecting element 311, and a pressed position specifying unit 512 for receiving a signal from the light receiving element 411 and specifying the position of the unit switch 11 pressed. And

【0040】光導入制御部511は各投光素子311を
順に一時的に点灯(図6におけるONの状態)する。す
なわち、図6に示すようにまず投光素子311aを一時
的に点灯した後、投光素子311bを一時的に点灯し、
さらにその後、投光素子311cを一時的に点灯させ
る。
The light introduction control unit 511 temporarily turns on each of the light projecting elements 311 (the ON state in FIG. 6). That is, first, as shown in FIG. 6, after temporarily turning on the light emitting element 311a, the light emitting element 311b is temporarily turned on.
Thereafter, the light emitting element 311c is temporarily turned on.

【0041】ここで、図5に示すように3つの単位スイ
ッチ11A、11B、11Cが押圧されたとすると、投
光素子311aが点灯している間、図3を用いて説明し
たように投光素子311aから出射された光の一部が単
位スイッチ11Cにて導光層231内部へと移り、受光
素子411cにて受光されることとなる。したがって、
受光素子411cからの出力は図6に示すように投光素
子311aが点灯している間のみONとなる。
Here, assuming that the three unit switches 11A, 11B and 11C are pressed as shown in FIG. 5, while the light emitting element 311a is lit, the light emitting element as described with reference to FIG. Part of the light emitted from 311a moves into the light guide layer 231 by the unit switch 11C, and is received by the light receiving element 411c. Therefore,
As shown in FIG. 6, the output from the light receiving element 411c is ON only while the light emitting element 311a is on.

【0042】投光素子311bが点灯した場合は、投光
素子311bに対応する導光層211上に存在する単位
スイッチ11はいずれも押圧を受けていないので、いず
れの受光素子411も受光することはない。
When the light projecting element 311b is turned on, none of the unit switches 11 on the light guide layer 211 corresponding to the light projecting element 311b is pressed, so that any of the light receiving elements 411 receives light. There is no.

【0043】投光素子311cが点灯した場合は、押圧
を受けた単位スイッチ11Aにて光が導光層231に導
かれるため受光素子411aは受光している状態とな
る。また、単位スイッチ11Aにて導光層231に導か
れる光は、投光素子311cから出射された光の一部で
あり、残りの光はそのまま導光層211内部を伝播して
いくので、さらに単位スイッチ11Bにて残りの光の一
部が導光層231に導かれることとなる。その結果、受
光素子411cにおいても光が受光されることとなる。
したがって、投光素子311cが点灯している間、2つ
の受光素子411aおよび411cからの出力信号がO
Nとなる。
When the light emitting element 311c is turned on, light is guided to the light guide layer 231 by the pressed unit switch 11A, and the light receiving element 411a is in a state of receiving light. The light guided to the light guide layer 231 by the unit switch 11A is a part of the light emitted from the light projecting element 311c, and the remaining light propagates through the light guide layer 211 as it is. A part of the remaining light is guided to the light guide layer 231 by the unit switch 11B. As a result, light is also received by the light receiving element 411c.
Therefore, while the light emitting element 311c is lit, the output signals from the two light receiving elements 411a and 411c become O
N.

【0044】押圧位置特定部512では各受光素子41
1からの出力信号が入力されており、また、いずれの投
光素子311が点灯中であるかという信号が光導入制御
部511から入力されており、点灯中の投光素子311
とそのときの受光中の受光素子411とから押圧を受け
ている単位スイッチ11の位置を特定する。すなわち、
点灯中の投光素子311から押圧を受けた単位スイッチ
11のY方向の位置が特定され、さらに、受光中の受光
素子411から押圧を受けた単位スイッチ11のX方向
の位置が特定されるので、これらの結果を押圧されてい
る単位スイッチ11の位置として得る。
In the pressing position specifying section 512, each light receiving element 41
1 is input, and a signal indicating which of the light emitting elements 311 is being lit is input from the light introduction control unit 511, and the light emitting element 311 being turned on is input.
Then, the position of the unit switch 11 that is being pressed by the light receiving element 411 that is receiving light at that time is specified. That is,
Since the position in the Y direction of the unit switch 11 pressed by the light emitting element 311 during lighting is specified, and the position in the X direction of the unit switch 11 pressed by the light receiving element 411 during light reception is specified. These results are obtained as the position of the unit switch 11 being pressed.

【0045】このように、スイッチ1では押圧により導
光層211内部を伝播する光の一部を導光層231へと
導くので、同時に複数の(単位スイッチが存在する)位
置にて押圧を受けても押圧位置を特定することができ
る。なお、この複数の押圧を検出する方法および構成
は、図1に示される形態に限定されるものではなく、導
光層内部を伝播する光の一部を他の導光層に導くことに
より押圧位置を検出するスイッチであればどのような形
態のものであっても利用可能である。
As described above, the switch 1 guides a part of the light propagating inside the light guide layer 211 to the light guide layer 231 by pressing, so that the switch 1 is simultaneously pressed at a plurality of positions (where unit switches exist). Thus, the pressed position can be specified. Note that the method and configuration for detecting the plurality of presses are not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and a part of the light propagating inside the light guide layer may be guided to another light guide layer by pressing. Any type of switch that detects the position can be used.

【0046】以上、この発明に係るスイッチの基本構成
について説明してきたが、投光素子311や受光素子4
11とこれらに対応する各導光層の個数は図1に示す個
数に限定されるものではなく任意数であってよく、より
多くの導光層211と導光層231とを配置してより多
くの単位スイッチ11を構成するようにしてもよい。ま
た、これは以下の説明におけるスイッチにおいても同様
である。
The basic configuration of the switch according to the present invention has been described above.
The number of the light guide layers 11 and the light guide layers corresponding thereto are not limited to the number shown in FIG. 1 and may be an arbitrary number, and more light guide layers 211 and light guide layers 231 may be arranged. Many unit switches 11 may be configured. This also applies to the switches described below.

【0047】また、既述の通り各導光層群の重ね合わせ
順序は任意であり、例えば、図1において投光素子31
1と受光素子411との配置位置を入れ替える(すなわ
ち、上下関係が逆になる)ようにしてもよい。
As described above, the order in which the light guide layer groups are superposed is arbitrary. For example, in FIG.
The positions of the light receiving element 411 and the light receiving element 411 may be interchanged (that is, the vertical relationship is reversed).

【0048】さらに、導光部材221の形状は略L字状
であればよく、例えば、図7(a)に示すように滑らかに
曲がった形状であったり、図7(b)に示すように面取り
部221cを設けたり、図7(c)に示すように2度折れ
曲がる形状であってもよい。
Further, the shape of the light guide member 221 may be substantially L-shaped. For example, the light guide member 221 may have a smoothly curved shape as shown in FIG. 7 (a) or a shape as shown in FIG. 7 (b). A chamfered portion 221c may be provided, or the shape may be bent twice as shown in FIG.

【0049】<2. スイッチの基本構成の他の例>図
8はこの発明に係るスイッチの他の基本構成を示す図で
あり、図1と同様、分離した状態で示している。
<2. Another Example of Basic Configuration of Switch> FIG. 8 is a diagram showing another basic configuration of the switch according to the present invention, which is shown in a separated state as in FIG.

【0050】このスイッチ1aは複数の投光素子311
を有する光導入手段31、複数の透明な導光層212を
有する導光層群21a、複数の透明な導光層231を有
する導光層群23、および、複数の受光素子411を有
する光検出手段41を有しており、導光層群21aと導
光層群23とは重なるように配置されて導光構造2aを
構成している(図8では分離して図示)。
This switch 1a has a plurality of light emitting elements 311
, A light guide layer group 21 a having a plurality of transparent light guide layers 212, a light guide layer group 23 having a plurality of transparent light guide layers 231, and a photodetector having a plurality of light receiving elements 411. The light guide layer group 21a and the light guide layer group 23 are arranged so as to overlap each other to form a light guide structure 2a (separated and shown in FIG. 8).

【0051】光導入手段31はY方向に複数の投光素子
311を配列して有しており、各投光素子311は個別
に投光(点灯)制御可能となっている。導光層群21a
は各投光素子311に対応して複数の導光層212を有
しており、各導光層212はX方向に伸びる直線部21
2sと(−Y)方向に伸びる複数の突起部212pとを
有している(図11(a)参照)。
The light introducing means 31 has a plurality of light projecting elements 311 arranged in the Y direction, and each light projecting element 311 can be individually controlled to emit light (light). Light guide layer group 21a
Has a plurality of light guide layers 212 corresponding to the respective light projecting elements 311, and each light guide layer 212 has a linear portion 21 extending in the X direction.
2s and a plurality of protrusions 212p extending in the (−Y) direction (see FIG. 11A).

【0052】導光層群23は、導光層212の複数の突
起部212pに対応してY方向に伸びる帯状(直線状)
の導光層231をX方向に配列して有しており、光検出
手段41と共に図1に示すものと同様の構成となってい
る。そして、光検出手段41は各導光層231内部を
(−Y)方向に伝播する光を個別に受光し検出すること
が可能となっている。
The light guide layer group 23 has a band shape (linear shape) extending in the Y direction corresponding to the plurality of protrusions 212p of the light guide layer 212.
The light guide layers 231 are arranged in the X direction, and have the same configuration as that shown in FIG. The light detection means 41 can individually receive and detect light propagating in the (−Y) direction inside each light guide layer 231.

【0053】この基本構成を図1に示したスイッチ1の
基本構成と比較して簡潔に表現するならば、導光層群2
1aは図1における基本構成の導光層群21と導光層群
22とを一体にしたものとなっている。
If this basic configuration is simply expressed in comparison with the basic configuration of the switch 1 shown in FIG.
Reference numeral 1a shows an integrated structure of the light guide layer group 21 and the light guide layer group 22 having the basic configuration in FIG.

【0054】図9は図8に示される基本構成を有するス
イッチ1aにおける単位スイッチ11aを示す平面図で
あり、矢印B−Bにて示す位置での断面を示したものが
図10である。
FIG. 9 is a plan view showing the unit switch 11a of the switch 1a having the basic configuration shown in FIG. 8, and FIG. 10 shows a cross section at a position indicated by an arrow BB.

【0055】単位スイッチ11aは、図3に示した単位
スイッチ11と同様、導光層212と導光層231との
Z方向から見た場合の各交差位置に構成されている。単
位スイッチ11aでは図10(a)に示すように導光層2
12が支持部SUに支持されることにより導光層212
と導光層231とが所定の間隔を開けて重なるように配
置されている。そして、(−Z)方向を向く押圧が導光
層212の突起部212pに与えられると突起部212
pが撓んで導光層231に接触する。また、押圧Pが取
り除かれると導光層212の可撓性により図10(a)の
状態に戻る。なお、単位スイッチ11aが図10(b)の
状態から図10(a)の状態に復元する方法は図4におけ
る単位スイッチ11において述べた説明と同様に他の形
態であってもよい。
The unit switch 11a is formed at each intersection of the light guide layer 212 and the light guide layer 231 when viewed from the Z direction, similarly to the unit switch 11 shown in FIG. In the unit switch 11a, as shown in FIG.
The light guide layer 212 is supported by the support portion SU.
And the light guide layer 231 are arranged so as to overlap at a predetermined interval. Then, when pressing in the (−Z) direction is applied to the protrusion 212 p of the light guide layer 212, the protrusion 212
p bends and comes into contact with the light guide layer 231. When the pressure P is removed, the state returns to the state shown in FIG. The method of restoring the state of the unit switch 11a from the state of FIG. 10B to the state of FIG. 10A may be in another form as in the description of the unit switch 11 in FIG.

【0056】導光層212の直線部212s内部には対
応する投光素子311からの光が伝播するようになって
おり、突起部212pには直線部212sを伝播する光
Lの一部が伝播するようになっている。したがって、突
起部212pと導光層231とが接触すると、突起部2
12p内部を伝播する光の一部が図10(b)中の符号L
bを付した矢印にて示すように導光層231に導かれる
こととなる。そして、導光層231内部を(−Y)方向
に伝播する光は対応する受光素子411にて受光され検
出されることとなる。この様子を平面的に図9に示す。
図9に示すように、突起部212pは導光層212の直
線部212s内部を伝播する光Lの一部を導光層231
内部へと方向転換して導く役割を果たしている。
Light from the corresponding light projecting element 311 propagates inside the linear portion 212s of the light guide layer 212, and a part of the light L propagating through the linear portion 212s propagates to the protrusion 212p. It is supposed to. Therefore, when the protrusion 212p and the light guide layer 231 come into contact with each other, the protrusion 2p
Part of the light propagating inside the 12p is indicated by a symbol L in FIG.
The light is guided to the light guide layer 231 as indicated by the arrow with b. Then, the light propagating in the (−Y) direction inside the light guide layer 231 is received and detected by the corresponding light receiving element 411. This is shown in plan view in FIG.
As illustrated in FIG. 9, the protrusion 212 p transfers a part of the light L propagating inside the linear portion 212 s of the light guide layer 212 to the light guide layer 231.
It plays the role of turning inside and leading.

【0057】このようにして、複数の導光層212と複
数の導光層231との各交差位置に構成された単位スイ
ッチ11aが押圧を受けると、導光層212内部を伝播
する光の一部を導光層231へと効率よく導かれて受光
素子411にて検出されるので、図5および図6に示し
た押圧位置検出方法と同様の方法にて押圧された単位ス
イッチ11aの位置を正確に検出することが可能とな
る。
As described above, when the unit switches 11a formed at the intersections of the plurality of light guide layers 212 and the plurality of light guide layers 231 are pressed, one of the light propagating inside the light guide layer 212 is pressed. The portion is efficiently guided to the light guide layer 231 and detected by the light receiving element 411, so that the position of the unit switch 11a pressed by the same method as the pressed position detection method shown in FIGS. Accurate detection is possible.

【0058】以上、この発明に係るスイッチの基本構成
の他の例について説明してきたが、スイッチング動作を
より確実なものとするために、次のような変形が可能で
ある。
The other example of the basic configuration of the switch according to the present invention has been described above. However, the following modifications are possible to make the switching operation more reliable.

【0059】図11(a)は、図8に示した導光層212
を示したものであるが、図11(b)や(c)に示すように、
突起部212pと直線部212sとの接続位置に面取り
部212cや切れ込み212d、212eを形成し、こ
れらにより形成される新たな面において光を突起部21
2pへ向けて反射させると、直線部212s内部を伝播
する光Lの一部が効率的に突起部212pへと導かれる
ことになる。その結果、押圧により導光層231に導か
れる光の量を増加させることができ、より確実なスイッ
チング動作が実現される。
FIG. 11A shows the light guide layer 212 shown in FIG.
However, as shown in FIGS. 11 (b) and (c),
A chamfered portion 212c and cuts 212d and 212e are formed at a connection position between the projecting portion 212p and the linear portion 212s, and light is projected on a new surface formed by these.
When the light L is reflected toward 2p, a part of the light L propagating inside the linear portion 212s is efficiently guided to the protrusion 212p. As a result, the amount of light guided to the light guide layer 231 by pressing can be increased, and more reliable switching operation is realized.

【0060】また、図12(a)は他の切れ込み212f
を形成した様子を示すものであり、矢印C−Cに示す位
置での断面である図12(b)に示すように、導光層21
2の厚み方向に対して半分程度の切れ込み212fを形
成するようにしても同様の効果が得られる。
FIG. 12A shows another notch 212f.
The light guide layer 21 is formed as shown in FIG. 12B, which is a cross-section at a position indicated by an arrow CC.
A similar effect can be obtained by forming a cut 212f of about half in the thickness direction of No. 2.

【0061】さらに、図13(a)に示すように、突起部
212pを光Lの進行方向から徐々に逸れるように湾曲
して形成することにより、効果的に光Lの一部を突起部
212pへと導くことが可能となる。また、図13(b)
に示すように突起部212pとの分岐位置において直線
部212sにくびれ部Nを設けることにより、同様の効
果を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 13A, the projection 212p is formed so as to be curved so as to gradually deviate from the traveling direction of the light L, so that a part of the light L can be effectively removed. It is possible to lead to. FIG. 13 (b)
By providing the constricted portion N in the straight portion 212s at the branch position with the protruding portion 212p, the same effect can be obtained.

【0062】図14はこの発明に係るスイッチのさらに
他の基本構成を示すものであり、図8と同様、各構成要
素を分離して示している。
FIG. 14 shows still another basic configuration of the switch according to the present invention. Like FIG. 8, each component is shown separately.

【0063】図14に示すスイッチ1bでは、図8に示
したスイッチ1aにおいて導光層群21aの突起部21
2pをさらに伸ばして隣接する導光層212と接続し、
導光層群21a全体を一体としたものであり、図14中
導光層群21b(導光層群23とともに導光構造2bを
構成する)がそれにあたる。他の構成、動作原理および
押圧位置検出動作はスイッチ1aと同様である。
In the switch 1b shown in FIG. 14, the protrusions 21 of the light guide layer group 21a in the switch 1a shown in FIG.
2p is further extended and connected to the adjacent light guide layer 212,
The entire light guide layer group 21a is integrated, and corresponds to the light guide layer group 21b (which constitutes the light guide structure 2b together with the light guide layer group 23) in FIG. Other configurations, operation principles, and pressed position detection operations are the same as those of the switch 1a.

【0064】このように、導光層群21bを一体として
形成することにより、製作および取扱が容易となり、ス
イッチ自体の製造が経済的なものとなる。
As described above, by integrally forming the light guide layer group 21b, manufacture and handling become easy, and manufacture of the switch itself becomes economical.

【0065】以上、この発明に係るスイッチの様々な他
の基本構成について説明してきたが、これらにおいて
も、投光素子311や受光素子411の個数は任意であ
り、また、投光素子311と受光素子411との配置位
置を入れ換えてもスイッチとして利用可能である。すな
わち、図14において符号411にて示す位置に投光素
子を配置し、符号311にて示す位置に受光素子を配置
するようにしてもよい。
Although various other basic configurations of the switch according to the present invention have been described above, the numbers of the light projecting elements 311 and the light receiving elements 411 are arbitrary, and Even if the arrangement position with the element 411 is exchanged, it can be used as a switch. That is, the light projecting element may be arranged at the position indicated by reference numeral 411 and the light receiving element may be arranged at the position indicated by reference numeral 311 in FIG.

【0066】<3. ディスプレイへの応用例>図15
は液晶ディスプレイ9に図1に示す透明なスイッチ1
(形状は概略のみ図示)を取り付けて利用する応用例で
あるスイッチ付ディスプレイSDを示す図であり、この
例ではスイッチ1の上にさらに透明な押しボタンパネル
8を重ね合わせている。なお、図15では、押しボタン
パネル8、スイッチ1、液晶ディスプレイ9を分離した
状態で示している。
<3. Example of application to display> FIG.
Is a transparent switch 1 shown in FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a display with switch SD as an application example in which the display is attached and used (the shape is only schematically shown). In this example, a transparent push button panel 8 is further superimposed on the switch 1. In FIG. 15, the push button panel 8, the switch 1, and the liquid crystal display 9 are shown in a separated state.

【0067】押しボタンパネル8は升目状に配置された
矩形の透明な押しボタン81と各押しボタン81を囲う
格子状の透明な枠部82とを有しており、押しボタン8
1が押されると枠部82に対してスイッチ1側(−Z)
方向に押しボタン81のみが移動するようになってい
る。
The push button panel 8 has rectangular transparent push buttons 81 arranged in a grid and a grid-shaped transparent frame 82 surrounding each push button 81.
When 1 is pressed, switch 1 side (−Z) with respect to frame portion 82
Only the push button 81 moves in the direction.

【0068】図16は、単位スイッチ11近傍の断面を
示したものであり、図4に対応した断面のみを示してい
る。なお、図16では、図4における導光部材221と
導光層231との間のスペーサSPの存在しない形態の
単位スイッチ11となっている。
FIG. 16 shows a cross section near the unit switch 11, and shows only a cross section corresponding to FIG. Note that FIG. 16 shows the unit switch 11 in a form in which the spacer SP does not exist between the light guide member 221 and the light guide layer 231 in FIG.

【0069】押しボタン81に押圧Pが与えられると、
押しボタン81とともに導光層211が下降して導光部
材221に接触し、図16(b)に示す状態となる。これ
により、導光層211内部を伝播する光Lが導光部材2
21を介して導光層231へと導かれ、スイッチング動
作が行われる。また、押圧Pを取り除くと導光層211
の復元力により押しボタン81が押し上げられ、図16
(a)の状態に戻る。
When a press P is given to the push button 81,
The light guide layer 211 descends together with the push button 81 and comes into contact with the light guide member 221 to be in the state shown in FIG. Thereby, the light L propagating inside the light guide layer 211 is transmitted to the light guide member 2.
The light is guided to the light guide layer 231 via the switching device 21 and a switching operation is performed. When the pressure P is removed, the light guide layer 211 is removed.
The push button 81 is pushed up by the restoring force of FIG.
Return to the state of (a).

【0070】なお、復元動作の実現方法には様々なもの
があり、例えば、枠部82においてのみ導光層211を
接着させるようにしてスペーサSPを用いないようにし
てもよいし、押しボタン81と導光層211とを接着
し、押しボタン81を強制的に復元する機構をさらに設
けるようにしてもよい。
There are various methods for realizing the restoring operation. For example, the light guide layer 211 may be adhered only to the frame portion 82 so that the spacer SP is not used, or the push button 81 may be used. A mechanism for bonding the light guide layer 211 and the push button 81 forcibly may be further provided.

【0071】以上のように、液晶ディスプレイ9上に、
透明なスイッチ1および押しボタンパネル8を重ね合わ
せることにより、液晶ディスプレイ9の表示画面を見な
がら押しボタン81の押圧入力が可能な快適な操作環境
のスイッチ付ディスプレイSDが構成される。また、こ
のスイッチ付ディスプレイは複数の押しボタン81を同
時に入力可能であり、他の押しボタンと同時に押される
ことにより特殊な入力を行うような押しボタンを設定す
ることができる。
As described above, on the liquid crystal display 9,
By superimposing the transparent switch 1 and the push button panel 8, a display SD with a switch in a comfortable operating environment in which the push button 81 can be pressed and input while viewing the display screen of the liquid crystal display 9 is configured. The display with the switch can input a plurality of push buttons 81 at the same time, and can set a push button to perform a special input by being pressed simultaneously with other push buttons.

【0072】また、図15に示すように、投光素子31
1や受光素子411の配置位置と、液晶ディスプレイ9
に取り付けられる駆動用プリント基板PSの配置位置と
を重ねることにより、ディスプレイ上の空間を無駄なく
利用することができ、スイッチ付ディスプレイの小型化
が実現される。
Further, as shown in FIG.
1 and the arrangement position of the light receiving element 411 and the liquid crystal display 9
By overlapping the position of the driving printed circuit board PS mounted on the display, the space on the display can be used without waste, and the display with switches can be reduced in size.

【0073】さらに、スイッチ1は押圧による導光層同
士の接触を検出することにより動作するものであるの
で、光電式や超音波式のスイッチでは不可能ななぞりな
がらの入力操作が可能である。また、電気的な接触点が
存在しないため、スイッチの長寿命も実現される。
Further, since the switch 1 operates by detecting contact between the light guide layers due to pressing, the input operation can be performed by tracing which is impossible with a photoelectric type or ultrasonic type switch. Further, since there is no electrical contact point, a long service life of the switch is realized.

【0074】なお、上記スイッチ付ディスプレイSDで
は液晶ディスプレイ9を用いて説明したが、もちろんC
RTなどの他のディスプレイを用いてもよい。
In the above-described display with switch SD, the liquid crystal display 9 has been described.
Other displays such as RT may be used.

【0075】また、上記スイッチ付ディスプレイでは、
スイッチ1の上に押しボタンパネル8を設けたが、もち
ろんなくても利用可能である。
Further, in the display with switch,
Although the push button panel 8 is provided on the switch 1, it can be used without any need.

【0076】<4. 自己診断機能を有するスイッチ>
図17は図8に示したスイッチの基本構成に投光素子3
11および受光素子411の自己診断を実現する構成を
追加したものを図示したものである。なお、自己診断と
はスイッチを使用する前などにスイッチ(ここでは、投
光素子311および受光素子411)が正常に機能する
かどうかを調べることをいう。
<4. Switch with self-diagnosis function>
FIG. 17 shows the basic configuration of the switch shown in FIG.
11 illustrates a configuration in which a configuration for realizing self-diagnosis of the light-receiving element 11 and the light-receiving element 411 is added. Note that the self-diagnosis refers to checking whether the switches (here, the light projecting element 311 and the light receiving element 411) function normally before using the switch.

【0077】スイッチ1cでは、各導光層211の投光
素子311に対して反対側を導光層212eにて結合
し、さらに、導光層212e内部を伝播する光を受光す
る受光素子412が設けられている。また、各投光素子
311および受光素子412は自己診断回路6に接続さ
れている。このような構成により、光導入手段31のい
ずれの投光素子311が点灯しても、投光素子311か
ら出射された光の一部が導光層212eを介して受光素
子412へと導かれ、自己診断回路6が投光素子311
を順に点灯させるだけで全投光素子311が正常に動作
するかどうかを受光素子412からの信号から判断する
ことができる。そして、故障した投光素子311が検出
された場合、自己診断回路6は故障信号Tを発生する。
In the switch 1c, the light guide layer 211e of the light guide layer 211 is coupled on the opposite side to the light projecting element 311 with a light receiving element 412 for receiving light propagating inside the light guide layer 212e. Is provided. Each light emitting element 311 and light receiving element 412 are connected to the self-diagnosis circuit 6. With this configuration, a part of the light emitted from the light projecting element 311 is guided to the light receiving element 412 via the light guide layer 212e, regardless of which of the light projecting elements 311 of the light introducing unit 31 is turned on. , The self-diagnosis circuit 6
It is possible to determine from the signal from the light receiving element 412 whether or not all the light projecting elements 311 operate normally only by turning on the light emitting elements sequentially. Then, when the failed light emitting element 311 is detected, the self-diagnosis circuit 6 generates a failure signal T.

【0078】また、各導光層231の受光素子411に
対して反対側は導光層231eにて結合されており、導
光層231e内部に光を出射する投光素子312が設け
られている。そして、自己診断回路6は投光素子312
および各受光素子411に接続されている。この構成に
より、投光素子312から出射された光の一部は導光層
231eを介して各導光層231に導かれ、各受光素子
411にて受光されることとなる。したがって、自己診
断回路6が投光素子312を点灯することにより、全受
光素子411からの出力信号がONとなるはずであり、
いずれかの信号がOFFであるならばその受光素子は故
障していると自己診断回路6が判断可能となる。また、
故障した受光素子411が検出された場合は自己診断回
路6が故障信号Tを発生する。
The opposite side of each light guide layer 231 to the light receiving element 411 is connected by a light guide layer 231e, and a light projecting element 312 for emitting light is provided inside the light guide layer 231e. . The self-diagnosis circuit 6 includes the light emitting element 312
And each light receiving element 411. With this configuration, part of the light emitted from the light projecting element 312 is guided to each light guiding layer 231 via the light guiding layer 231e, and is received by each light receiving element 411. Therefore, when the self-diagnosis circuit 6 turns on the light emitting element 312, the output signals from all the light receiving elements 411 should be turned on.
If any of the signals is OFF, the self-diagnosis circuit 6 can determine that the light receiving element has failed. Also,
When the failed light receiving element 411 is detected, the self-diagnosis circuit 6 generates a failure signal T.

【0079】なお、これらの自己診断は通常、スイッチ
を使用する前の押圧入力がされていない状態で行われる
が、導光層を利用するスイッチ1cの場合は、何らかの
押圧が存在する状態であっても上記動作が影響を受ける
ことはないので自己診断が可能である。
Note that these self-diagnosis are usually performed in a state where no pressing input is performed before using the switch, but in the case of the switch 1c using the light guide layer, there is a state where some pressing exists. Even though the above operation is not affected, self-diagnosis is possible.

【0080】このように、複数の導光層212や231
を1つの導光層に光学的に結合するという簡易な構成に
より、全投光素子311および全受光素子411の自己
診断を非常に容易に実現することができる。
As described above, the plurality of light guide layers 212 and 231
Is optically coupled to one light guide layer, self-diagnosis of all light projecting elements 311 and all light receiving elements 411 can be realized very easily.

【0081】なお、図17では図8に示す応用例として
示しているが、もちろん、図1や図14に示すような形
態であっても応用可能であり、また、各導光層の光を1
つの導光層に導いたり、1つの導光層を伝播する光を各
導光層に導くのであれば、各導光層に1つの導光層を結
合する形態はどのようなものであってもよい。さらに
は、導光層を用いたスイッチであれば、他の形態のスイ
ッチであっても同様の自己診断機能を追加することがで
きる。
Although FIG. 17 shows the application example shown in FIG. 8, it is needless to say that the embodiment shown in FIGS. 1 and 14 can be applied. 1
What is the form of coupling one light guide layer to each light guide layer, as long as it guides light to one light guide layer or light that propagates through one light guide layer to each light guide layer? Is also good. Furthermore, the same self-diagnosis function can be added to a switch using a light guide layer even if the switch has another form.

【0082】<5. その他の変形例>以上、この発明
に係るスイッチおよびスイッチ付ディスプレイについて
説明してきたが、この発明は上記形態に限定されるもの
ではない。
<5. Other Modifications> The switch and the switch-equipped display according to the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

【0083】例えば、図1に示したスイッチ1では、投
光素子311からの光を導光層211内部をX方向に直
線的に伝播させ、導光層231内部を(−Y)方向に伝
播してきた光を受光素子411にて受光するようにして
いるが、必ずしも光を直線的に伝播させる必要はない。
また、単位スイッチ11の位置にて直角に伝播方向を変
化させずに例えば60゜だけ伝播方向を変えるようにし
てもよい。すなわち、導光層211と導光層231とが
互いに異なった方向を向くのであれば、交差位置に単位
スイッチ11構成することができる。このような変形を
行うことにより、等間隔ではなく任意の位置に単位スイ
ッチ11を作成することができる。
For example, in the switch 1 shown in FIG. 1, light from the light projecting element 311 is linearly propagated in the light guide layer 211 in the X direction and propagates in the light guide layer 231 in the (−Y) direction. Although the received light is received by the light receiving element 411, it is not always necessary to propagate the light linearly.
Alternatively, the propagation direction may be changed by, for example, 60 ° without changing the propagation direction at a right angle at the position of the unit switch 11. That is, if the light guide layer 211 and the light guide layer 231 face different directions, the unit switch 11 can be configured at the intersection position. By performing such a modification, the unit switch 11 can be created at an arbitrary position, not at equal intervals.

【0084】また、これまでに述べてきたスイッチの形
態は、帯状または略帯状の導光層211、212を例に
採り上げているが、光を所定経路に沿って伝播可能な透
明部材であればどのようなものであってもよい。例え
ば、図18中符号T1で示すように屈折率の高い領域と
低い領域とを交互に帯状に有するシートSTを導光層と
して用いるようにしてもよい。また、符号T2にて示す
ように屈折率が徐々に変化するような部材を用いるよう
にしてもよい。
In the above-described embodiments of the switches, the light guide layers 211 and 212 having a band shape or a substantially band shape are taken as examples. However, any transparent member capable of transmitting light along a predetermined path is used. Anything may be used. For example, a sheet ST having regions having a high refractive index and regions having a low refractive index alternately in a band shape as shown by a symbol T1 in FIG. 18 may be used as the light guide layer. Further, a member whose refractive index changes gradually as shown by a symbol T2 may be used.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明では、第1ないし第3の導光層群を積層して有し、押
圧により第1の導光層群の導光層を伝播する光が第3の
導光層を介して伝播方向を変えられつつ第2の導光層に
効率的に導かれ、これにより光検出手段の検出状態が変
化するので、押圧位置に応じた出力を正確に取得するこ
とができる。また、光学的接触を利用しているので、ス
イッチ上をなぞりながらの入力操作が可能であり、長寿
命でもある透明なスイッチが実現される。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the first to third light guide layer groups are stacked, and the light guide layers of the first light guide layer group are pressed by pressing. The propagating light is efficiently guided to the second light guide layer while the propagation direction is changed through the third light guide layer, thereby changing the detection state of the light detection means. The output can be obtained accurately. In addition, since optical contact is used, input operation can be performed while tracing on the switch, and a transparent switch having a long life is realized.

【0086】請求項2記載の発明では、複数の直線状の
導入用導光層と複数の直線状の検出用導光層とが異なる
方向を向くように配置されているので、光を伝播してい
る導入用導光層と検出用導光層とを特定することによ
り、押圧の位置を容易に特定することが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, since the plurality of linear light-guide layers for introduction and the plurality of linear light-guide layers for detection are arranged so as to face in different directions, light is propagated. By specifying the light guide layer for introduction and the light guide layer for detection, the position of the pressing can be easily specified.

【0087】請求項3記載の発明では、導光部材が略L
字状をなしているので、導入用導光層から検出用導光層
へと容易に光を導くことができる。
In the third aspect of the present invention, the light guide member is substantially L
Because of the letter shape, light can be easily guided from the light guide layer for introduction to the light guide layer for detection.

【0088】請求項4記載の発明では、導入用導光層が
検出用導光層に沿って突出する突起部を有するので、突
起部と検出用導光層との押圧による接触により、効率的
に導入用導光層から検出用導光層へと光を導くことがで
きる。これにより、押圧位置に応じた出力を正確に取得
することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the light guide layer for introduction has a protrusion projecting along the light guide layer for detection, the contact between the protrusion and the light guide layer for detection by pressing is more efficient. Light can be guided from the light guide layer for introduction to the light guide layer for detection. Thus, an output corresponding to the pressed position can be accurately obtained.

【0089】請求項5記載の発明では、検出用導光層が
導入用導光層に沿って突出する突起部を有するので、突
起部と導入用導光層との押圧による接触により、効率的
に導入用導光層から検出用導光層へと光を導くことがで
きる。これにより、押圧位置に応じた出力を正確に取得
することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the light guide layer for detection has a protrusion projecting along the light guide layer for introduction, the contact between the protrusion and the light guide layer for introduction by pressing is more efficient. Light can be guided from the light guide layer for introduction to the light guide layer for detection. Thus, an output corresponding to the pressed position can be accurately obtained.

【0090】請求項6記載の発明では、突起部が存在す
る導光層群が一体となっているので、製作および取扱が
容易となり、スイッチ自体の製造が経済的なものとな
る。
According to the sixth aspect of the present invention, since the light guide layer group having the projections is integrated, the manufacture and handling are easy, and the manufacture of the switch itself is economical.

【0091】請求項7記載の発明では、第1の導光層群
の各導光層に順次光を導入するので、同時に複数の位置
にて押圧入力された場合であっても押圧の位置を検出す
ることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, light is sequentially introduced into each light guide layer of the first light guide layer group. Can be detected.

【0092】請求項8記載の発明では、第1の導光層群
のいずれの導光層に光を導入しても第1の追加導光層に
光が伝播するので、各導光層に順次光を導入するだけで
容易に光導入手段の故障を診断することができる。
According to the eighth aspect of the present invention, light is propagated to the first additional light guide layer even if light is introduced into any of the light guide layers of the first light guide layer group. The failure of the light introducing means can be easily diagnosed only by sequentially introducing the light.

【0093】請求項9記載の発明では、第2の追加導光
層に光を導入すると第2の導光層群の全ての導光層に光
が導入されるので、容易に光検出手段の故障を診断する
ことができる。
According to the ninth aspect of the invention, when light is introduced into the second additional light guide layer, the light is introduced into all the light guide layers of the second light guide layer group. Failures can be diagnosed.

【0094】請求項10記載の発明では、請求項1ない
し9のいずれかに記載のスイッチを有するので、ディス
プレイの表示画面を見ながらの操作入力を正確に行うこ
とができ、また、スイッチ上をなぞりながらの入力操作
が可能となる。
According to the tenth aspect of the present invention, since the switch according to any one of the first to ninth aspects is provided, it is possible to accurately perform an operation input while looking at the display screen of the display. The input operation can be performed while tracing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明に係るスイッチの構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a switch according to the present invention.

【図2】図1に示すスイッチの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the switch shown in FIG.

【図3】単位スイッチを示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a unit switch.

【図4】単位スイッチの縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a unit switch.

【図5】制御検出部を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a control detection unit.

【図6】投光素子・受光素子の動作を示すタイミングチ
ャートである。
FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the light emitting element and the light receiving element.

【図7】導光部材の形状を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a shape of a light guide member.

【図8】この発明に係るスイッチの他の構成を示す斜視
図である。
FIG. 8 is a perspective view showing another configuration of the switch according to the present invention.

【図9】単位スイッチを示す平面図である。FIG. 9 is a plan view showing a unit switch.

【図10】単位スイッチの縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a unit switch.

【図11】導光層の形状を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a shape of a light guide layer.

【図12】導光層の形状を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a shape of a light guide layer.

【図13】導光層の形状を示す図である。FIG. 13 is a view showing a shape of a light guide layer.

【図14】この発明に係るスイッチの他の構成を示す斜
視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing another configuration of the switch according to the present invention.

【図15】この発明に係るスイッチ付ディスプレイを示
す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing a display with a switch according to the present invention.

【図16】図15に示すスイッチ付ディスプレイの断面
図である。
16 is a cross-sectional view of the display with switch shown in FIG.

【図17】自己診断機能を有するスイッチの構成を示す
斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view illustrating a configuration of a switch having a self-diagnosis function.

【図18】導光層を示す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view showing a light guide layer.

【図19】光電式スイッチの構成を示す平面図である。FIG. 19 is a plan view illustrating a configuration of a photoelectric switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1a、1b スイッチ 2、2a、2b 導光構造 6 自己診断回路 9 液晶ディスプレイ 11、11a 単位スイッチ 21、21a、21b、22、23 導光層群 31 光導入手段 41 光検出手段 211、212、231 導光層 212e、231e 導光層 212p 突起部 221 導光部材 311、312 投光素子 411、412 受光素子 511 光導入制御部 512 押圧位置検出部 L 光 SD スイッチ付ディスプレイ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Switch 2, 2a, 2b Light guide structure 6 Self-diagnosis circuit 9 Liquid crystal display 11, 11a Unit switch 21, 21a, 21b, 22, 23 Light guide layer group 31 Light introduction means 41 Light detection means 211, 212 , 231 Light guide layer 212e, 231e Light guide layer 212p Projection part 221 Light guide member 311, 312 Light projection element 411, 412 Light reception element 511 Light introduction control unit 512 Pressed position detection unit L Light SD Display with switch

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 俊弘 大阪市淀川区西宮原1丁目7番31号 和泉 電気株式会社内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Toshihiro Fujita 1-31-31 Nishinohara, Yodogawa-ku, Osaka-shi Izumi Electric Co., Ltd.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部からの押圧の位置に応じた出力を得
るスイッチであって、 (a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な導光層を複数有
する3つの導光層群として第1ないし第3の導光層群を
積層して有する導光構造と、 (b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に光を導
入する光導入手段と、 (c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段と、を備え、 前記押圧を受けている間のみ前記押圧の位置にて前記第
1および第2の導光層群が前記第3の導光層群を介して
局所的に光学的な接続状態となり、前記第1の導光層群
の導光層を伝播する光の一部が前記第3の導光層群の導
光層に導かれて伝播方向が変えられ、さらに、前記第3
の導光層群の導光層から前記第2の導光層群の導光層へ
と導かれて前記光検出手段における検出状態が変化し、
当該変化が前記押圧の位置に応じた出力として得られる
ことを特徴とするスイッチ。
1. A switch for obtaining an output in accordance with the position of a pressing from the outside, comprising: (a) three light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of propagating in a layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guiding layer of the first light guiding layer group, c) light detecting means for individually detecting light propagating inside each light guide layer of the second light guide layer group, wherein the first position is at the position of the pressing only while receiving the pressing. And the second light guide layer group is locally optically connected via the third light guide layer group, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is The light is guided to the light guide layer of the third light guide layer group to change the propagation direction.
Is guided from the light guide layer of the second light guide layer group to the light guide layer of the second light guide layer group, and the detection state of the light detection means changes,
The switch, wherein the change is obtained as an output corresponding to the position of the pressing.
【請求項2】 請求項1記載のスイッチであって、 前記第1の導光層群が、所定の方向を向く直線状の導光
層である導入用導光層を複数平行配列して有し、 前記第2の導光層群が、前記所定の方向とは異なる方向
を向く直線状の導光層である検出用導光層を複数平行配
列して有し、 前記第3の導光層群が、各導入用導光層と各検出用導光
層とのそれぞれの交差位置にて導光層である導光部材を
有し、 前記押圧を受けている間のみ、前記押圧の位置に存在す
る導入用導光層および検出用導光層が導光部材を介して
局所的に光学的に接続されることを特徴とするスイッ
チ。
2. The switch according to claim 1, wherein the first light guide layer group includes a plurality of light guide layers for introduction, which are linear light guide layers directed in a predetermined direction. The second light guide layer group includes a plurality of detection light guide layers, which are linear light guide layers facing in a direction different from the predetermined direction, arranged in parallel with each other; The layer group has a light guide member that is a light guide layer at each intersection position of each light guide layer for introduction and each light guide layer for detection, and the position of the press only while receiving the press The light guide layer for introduction and the light guide layer for detection which exist in (1) are optically locally connected via the light guide member, The switch characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項2記載のスイッチであって、 前記導光部材が、前記導入用導光層を伝播する光に向か
う方向と前記検出用導光層を伝播する光の進行方向とに
伸びる2辺を有する略L字状となっていることを特徴と
するスイッチ。
3. The switch according to claim 2, wherein the light guide member is arranged in a direction toward light propagating through the introduction light guide layer and a traveling direction of light propagating through the detection light guide layer. A switch characterized by being substantially L-shaped having two extending sides.
【請求項4】 外部からの押圧の位置に応じた出力を得
るスイッチであって、 (a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な導光層を複数有
する2つの導光層群として第1および第2の導光層群を
積層して有する導光構造と、 (b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に光を導
入する光導入手段と、 (c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段と、を備え、 前記第1の導光層群が、所定の方向を向く直線状の導光
層である導入用導光層を複数平行配列して有し、 前記第2の導光層群が、前記所定の方向とは異なる方向
を向く直線状の導光層である検出用導光層を複数平行配
列して有し、 前記導入用導光層のそれぞれが、前記検出用導光層のそ
れぞれとの交差位置において前記検出用導光層に沿って
前記光検出手段に向かって突出する突起部を有してお
り、 前記押圧を受けている間のみ前記押圧の位置において前
記突起部が前記検出用導光層と光学的な接触状態とな
り、前記導入用導光層を伝播する光の一部が前記検出用
導光層へと導かれて前記光検出手段における検出状態が
変化し、当該変化が前記押圧の位置に応じた出力として
得られることを特徴とするスイッチ。
4. A switch for obtaining an output in accordance with a position of a pressing from the outside, comprising: (a) two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of totally reflecting light and propagating in the layer. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guiding layer of the first light guiding layer group, c) light detecting means for individually detecting light propagating inside each light guide layer of the second light guide layer group, wherein the first light guide layer group is linearly oriented in a predetermined direction. A plurality of light guide layers for introduction, which are light guide layers, are arranged in parallel, and the second light guide layer group is a linear light guide layer directed in a direction different from the predetermined direction. A plurality of light guide layers are arranged in parallel, and each of the light guide layers for introduction is provided along the light guide layer for detection at an intersection position with each of the light guide layers for detection. A projection protruding toward the means, the projection being in an optical contact state with the light guide layer for detection only at the position of the pressure while receiving the pressure, and the light guide for introduction. A part of the light propagating through the layer is guided to the light guide layer for detection to change the detection state in the light detection means, and the change is obtained as an output corresponding to the position of the pressing. switch.
【請求項5】 外部からの押圧の位置に応じた出力を得
るスイッチであって、 (a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な導光層を複数有
する2つの導光層群として第1および第2の導光層群を
積層して有する導光構造と、 (b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に光を導
入する光導入手段と、 (c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段と、を備え、 前記第1の導光層群が、所定の方向を向く直線状の導光
層である導入用導光層を複数平行配列して有し、 前記第2の導光層群が、前記所定の方向とは異なる方向
を向く直線状の導光層である検出用導光層を複数平行配
列して有し、 前記検出用導光層のそれぞれが、前記導入用導光層のそ
れぞれとの交差位置において前記導入用導光層に沿って
前記光導入手段に向かって突出する突起部を有してお
り、 前記押圧を受けている間のみ前記押圧の位置において前
記突起部が前記導入用導光層と光学的な接触状態とな
り、前記導入用導光層を伝播する光の一部が前記検出用
導光層へと導かれて前記光検出手段における検出状態が
変化し、当該変化が前記押圧の位置に応じた出力として
得られることを特徴とするスイッチ。
5. A switch for obtaining an output in accordance with the position of a pressing from the outside, comprising: (a) two light guide layers having a plurality of light guide layers capable of propagating in the layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guiding layer of the first light guiding layer group, c) light detecting means for individually detecting light propagating inside each light guide layer of the second light guide layer group, wherein the first light guide layer group is linearly oriented in a predetermined direction. A plurality of light guide layers for introduction, which are light guide layers, are arranged in parallel, and the second light guide layer group is a linear light guide layer directed in a direction different from the predetermined direction. A plurality of light guide layers are arranged in parallel, and each of the detection light guide layers is arranged along the introduction light guide layer at an intersection with each of the introduction light guide layers. A projection protruding toward the means, and the projection comes into optical contact with the light guide layer for introduction only at the position of the pressure while receiving the pressure, and the light guide for introduction is provided. A part of the light propagating through the layer is guided to the light guide layer for detection to change the detection state in the light detection means, and the change is obtained as an output corresponding to the position of the pressing. switch.
【請求項6】 請求項4または5記載のスイッチであっ
て、 前記突起部が存在する導光層群内において、前記突起部
のそれぞれが隣接する導光層まで伸びて連結されてお
り、前記突起部が存在する導光層群が一体化された部材
となっていることを特徴とするスイッチ。
6. The switch according to claim 4, wherein, in the light guide layer group in which the protrusions exist, each of the protrusions extends to and is connected to an adjacent light guide layer. A switch, wherein the light guide layer group in which the projections exist is an integrated member.
【請求項7】 (a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な
導光層を複数有する2つの導光層群として第1および第
2の導光層群を積層して有する導光構造と、 (b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に光を導
入する光導入手段と、 (c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段と、を備え、外部からの押圧
を受けている間のみ前記押圧の位置において前記第1の
導光層群の導光層と前記第2の導光層群の導光層とが局
所的に光学的な接続状態となり、前記第1の導光層群の
導光層を伝播する光の一部が前記第2の導光層群の導光
層へと導かれて前記光検出手段における検出状態が変化
し、当該変化に応じて前記押圧の位置を検出するスイッ
チにおいて、 (d) 前記光導入手段を制御し、前記第1の導光層群の各
導光層に順次一時的な光の導入を行う光導入制御手段
と、 (e) 前記光導入手段による前記第1の導光層群の各導光
層への光の導入に応じた前記光検出手段の検出状態から
前記押圧の位置を特定する押圧位置特定手段と、をさら
に備えることを特徴とするスイッチ。
7. A light guide having a first light guide layer group and a second light guide layer group stacked as two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of transmitting light within the layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guide layer of the first light guide layer group, and (c) light introducing means inside each light guide layer of the second light guide layer group. Light detecting means for individually detecting propagating light, and the light guide layer of the first light guide layer group and the second light guide at the position of the pressure only while receiving external pressure. The light guide layer of the layer group is locally in an optically connected state, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is partially connected to the light guide layer of the second light guide layer group. The detection state of the light detecting means is changed by being guided to and the switch detecting the pressing position in accordance with the change, (d) controlling the light introducing means, the first light guide layer group of Light introduction control means for sequentially introducing light temporarily into the light guide layer; and (e) the light according to the introduction of light into each light guide layer of the first light guide layer group by the light introduction means. And a pressing position specifying means for specifying the position of the pressing from a detection state of the detecting means.
【請求項8】 (a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な
導光層を複数有する2つの導光層群として第1および第
2の導光層群を積層して有する導光構造と、 (b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に光を導
入する光導入手段と、 (c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段と、を備え、外部からの押圧
を受けている間のみ前記押圧の位置において前記第1の
導光層群の導光層と前記第2の導光層群の導光層とが局
所的に光学的な接続状態となり、前記第1の導光層群の
導光層を伝播する光の一部が前記第2の導光層群の導光
層へと導かれて前記光検出手段における検出状態が変化
し、当該変化を前記押圧の位置に応じた出力として得る
スイッチにおいて、 (d) 前記第1の導光層群の全ての導光層に光学的に結合
され、当該全ての導光層内部を伝播する光が導かれる第
1の追加導光層と、 (e) 前記第1の追加導光層内部を伝播する光を検出する
手段と、をさらに備えることを特徴とするスイッチ。
8. A light guide having a first and a second light guide layer group as two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of propagating in the layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guide layer of the first light guide layer group, and (c) light introducing means inside each light guide layer of the second light guide layer group. Light detecting means for individually detecting propagating light, and the light guide layer of the first light guide layer group and the second light guide at the position of the pressure only while receiving external pressure. The light guide layer of the layer group is locally in an optically connected state, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is partially connected to the light guide layer of the second light guide layer group The detection state of the light detection means is changed by being guided to the switch, and the change is obtained as an output according to the position of the pressing, (d) to all the light guide layers of the first light guide layer group Optics And a means for detecting light propagating inside the first additional light guide layer, to which light propagating inside all of the light guide layers is guided. A switch further provided.
【請求項9】 (a) 光が全反射しつつ層内で伝播可能な
導光層を複数有する2つの導光層群として第1および第
2の導光層群を積層して有する導光構造と、 (b) 前記第1の導光層群の各導光層内部に個別に光を導
入する光導入手段と、 (c) 前記第2の導光層群の各導光層内部を伝播する光を
個別に検出する光検出手段と、を備え、外部からの押圧
を受けている間のみ前記押圧の位置において前記第1の
導光層群の導光層と前記第2の導光層群の導光層とが局
所的に光学的な接続状態となり、前記第1の導光層群の
導光層を伝播する光の一部が前記第2の導光層群の導光
層へと導かれて前記光検出手段における検出状態が変化
し、当該変化を前記押圧の位置に応じた出力として得る
スイッチにおいて、 (d) 前記第2の導光層群の全ての導光層に光学的に結合
され、内部を伝播する光を当該全ての導光層に導く第2
の追加導光層と、 (e) 前記第2の追加導光層に光を導入する手段と、をさ
らに備えることを特徴とするスイッチ。
9. A light guide having a first light guide layer group and a second light guide layer group stacked as two light guide layer groups each having a plurality of light guide layers capable of propagating in the layer while totally reflecting light. (B) light introducing means for individually introducing light into each light guide layer of the first light guide layer group, and (c) light introducing means inside each light guide layer of the second light guide layer group. Light detecting means for individually detecting propagating light, and the light guide layer of the first light guide layer group and the second light guide at the position of the pressure only while receiving external pressure. The light guide layer of the layer group is locally in an optically connected state, and a part of the light propagating through the light guide layer of the first light guide layer group is partially connected to the light guide layer of the second light guide layer group. The detection state of the light detecting means is changed by being guided to the switch, and the change is obtained as an output in accordance with the position of the pressing, (d) to all the light guide layers of the second light guide layer group Optics Coupled to the second guiding light propagating inside the all of the light guide layer
A light guiding layer, and (e) means for introducing light into the second additional light guiding layer.
【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかに記載の
スイッチがディスプレイの表示画面に沿って配置されて
いることを特徴とするスイッチ付ディスプレイ。
10. A display with a switch, wherein the switch according to claim 1 is arranged along a display screen of the display.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015022982A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 市光工業株式会社 Light guide member for vehicle, and lighting fixture for vehicle
JP2015022981A (en) * 2013-07-23 2015-02-02 市光工業株式会社 Light guide member for vehicle, and lighting fixture for vehicle
JP2016009542A (en) * 2014-06-23 2016-01-18 市光工業株式会社 Light guide member for vehicle and vehicle lamp fitting

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