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JP7654946B2 - Non-contact switch - Google Patents
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Description

本発明は、非接触で操作入力可能な非接触スイッチに関する。 The present invention relates to a non-contact switch that allows for non-contact operation input.

衛生上の観点、または、感染症の拡大防止の観点から、ユーザが何らかの部材に触れることなく、操作入力可能な非接触スイッチが研究されている(例えば、特許文献1を参照)。 From the standpoint of hygiene and preventing the spread of infectious diseases, research is being conducted into non-contact switches that allow users to input operations without touching any parts (see, for example, Patent Document 1).

例えば、特許文献1に開示された入力装置は、光源と、導光板と、センサと、第2画像とを含む。導光板は、光源からの光を導いて空間に第1画像を結像させる。センサは、第1画像の結像位置を含む空間、または第1画像の結像位置から所定距離だけ離れた空間における物体を検出する。第2画像は、第1画像が表示される面と異なる面上に表示される。そして、コントローラが、ユーザの第1画像に対する入力動作に応じて、表示する第1画像を変更する。さらに、第2画像を表示するための導光板または表示装置が設けられ、入力動作に応じてコントローラが表示する第2画像を変更する。 For example, the input device disclosed in Patent Document 1 includes a light source, a light guide plate, a sensor, and a second image. The light guide plate guides light from the light source to form a first image in space. The sensor detects an object in the space including the imaging position of the first image, or in a space a predetermined distance away from the imaging position of the first image. The second image is displayed on a surface different from the surface on which the first image is displayed. Then, the controller changes the first image to be displayed in response to the user's input operation on the first image. Furthermore, a light guide plate or a display device for displaying the second image is provided, and the second image displayed by the controller is changed in response to the input operation.

特開2020-64632号公報JP 2020-64632 A

特許文献1に開示された入力装置は、画像の立体感を得やすいように構成される。しかしながら、非接触スイッチが実装される装置によっては、非接触スイッチを配置するためのスペースに余裕が無いことがある。そのため、非接触スイッチを薄型化することが望まれている。 The input device disclosed in Patent Document 1 is configured to make it easy to obtain a three-dimensional effect in an image. However, depending on the device in which the non-contact switch is implemented, there may not be enough space to place the non-contact switch. For this reason, it is desirable to make the non-contact switch thinner.

そこで、本発明は、薄型化することが可能な非接触スイッチを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a non-contact switch that can be made thinner.

本発明の一つの形態として、非接触スイッチが提供される。この非接触スイッチは、光源と、透明な部材で平板状に形成され、第1の入射面及び第2の入射面を有し、かつ、操作入力を受け付ける位置を示すパターンを表示可能な導光板と、第1の入射面と対向するように配置される光源と、第2の入射面と対向するように配置され、センサ光を発するとともに、操作入力を受け付ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光を検知すると、検知したことを表す検知信号を出力する検知部と、検知部から検知信号を受信すると、操作入力が行われたことを表す信号を出力する制御部とを有する。そして導光板は、操作入力を受け付ける位置と反対側の導光板の第1の面において操作入力を受け付ける位置を示すパターンに沿って配列され、光源から発して第1の入射面から導光板内に入射した光を導光板の操作入力を受け付ける位置側の第2の面から出射させるように反射する複数の第1のプリズムと、導光板の第1の面に設けられ、検知部から発して第2の入射面から導光板内に入射したセンサ光を導光板の第2の面から出射させて操作入力を受け付ける位置へ向けて反射するとともに、その位置にある所定の物体により反射または散乱され、第2の面から導光板内に入射したセンサ光を検知部へ向けて反射する少なくとも一つの第2のプリズムとを有する。
係る構成を有することにより、操作入力を受け付ける位置を表示するための導光板内をセンサ光も伝搬するようにしたので、検知部を、導光板を挟んで操作入力を受け付ける位置の反対側に配置しなくてもよくなり、その結果として、この非接触スイッチは、薄型化することができる。
As one embodiment of the present invention, there is provided a non-contact switch comprising: a light source, a light guide plate formed in a flat plate shape from a transparent member, having a first incident surface and a second incident surface, and capable of displaying a pattern indicating a position for accepting an operational input, a light source arranged to face the first incident surface, a detection unit arranged to face the second incident surface, emitting sensor light and outputting a detection signal indicating the detection when the sensor light reflected or scattered by a predetermined object at the position for accepting the operational input is detected, and a control unit which outputs a signal indicating that an operational input has been performed when the detection signal is received from the detection unit. The light guide plate has a plurality of first prisms that are arranged along a pattern indicating the position for accepting operation input on a first surface of the light guide plate opposite the position for accepting operation input, and that reflect light that is emitted from the light source and enters the light guide plate from the first entrance surface so as to exit from a second surface of the light guide plate on the side of the position for accepting operation input, and at least one second prism that is provided on the first surface of the light guide plate and reflects sensor light that is emitted from the detection unit and enters the light guide plate from the second entrance surface so as to exit from the second surface of the light guide plate toward the position for accepting operation input, and that is reflected or scattered by a predetermined object at that position and reflects the sensor light that enters the light guide plate from the second surface toward the detection unit.
With this configuration, the sensor light also propagates within the light guide plate for indicating the position where operational input is accepted, so there is no need to place the detection unit on the opposite side of the light guide plate from the position where operational input is accepted. As a result, the non-contact switch can be made thinner.

この非接触スイッチにおいて、導光板は、第1の面に設けられる第2のプリズムを複数有し、複数の第2のプリズムのそれぞれは、その第2のプリズムと操作入力を受け付ける位置間の距離が互いに等しくなるように配置されることが好ましい。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第2のプリズムのそれぞれについて、検知部から発して操作入力を受け付ける位置に達するセンサ光の光量を略均等化することができ、その結果として、操作入力を受け受ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
In this non-contact switch, it is preferable that the light guide plate has a plurality of second prisms provided on the first surface, and each of the plurality of second prisms is arranged so that the distance between the second prism and the position for accepting operational input is equal to each other.
By having such a configuration, this non-contact switch can approximately equalize the amount of sensor light that emits from the detection unit and reaches the position where the operational input is accepted, for each of the second prisms, and as a result, can accurately detect the operational input by the user regardless of the direction of the sensor light reflected or scattered by a specified object at the position where the operational input is accepted.

あるいは、この非接触スイッチにおいて、導光板は、第1の面に設けられる第2のプリズムを複数有し、複数の第2のプリズムのそれぞれは、操作入力を受け付ける位置までの距離が大きいほど、センサ光を反射する反射面が大きくなるように形成されることが好ましい。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第2のプリズムのそれぞれについて、検知部から発して操作入力を受け付ける位置に達するセンサ光の光量を略均等化することができ、その結果として、操作入力を受け受ける位置にある所定の物体により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。
Alternatively, in this non-contact switch, it is preferable that the light guide plate has a plurality of second prisms provided on the first surface, and each of the plurality of second prisms is formed so that the reflective surface that reflects the sensor light becomes larger as the distance to the position where the operational input is accepted increases.
By having such a configuration, this non-contact switch can approximately equalize the amount of sensor light that emits from the detection unit and reaches the position where the operational input is accepted, for each of the second prisms, and as a result, can accurately detect the operational input by the user regardless of the direction of the sensor light reflected or scattered by a specified object at the position where the operational input is accepted.

さらに、この非接触スイッチにおいて、第1の入射面と第2の入射面とは、導光板の互いに異なる側面に設けられることが好ましい。
係る構成を有することにより、この非接触スイッチは、第1のプリズムの何れかがセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けて反射し、あるいは、操作入力を受け付ける位置と異なる位置にある物体により反射または散乱されたセンサ光を第1のプリズムの何れかが検知部へ向けて反射することを防止できるので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することを防止できる。
Furthermore, in this non-contact switch, the first incident surface and the second incident surface are preferably provided on different side surfaces of the light guide plate.
By having such a configuration, this non-contact switch can prevent any of the first prisms from reflecting the sensor light toward the position where operational input is accepted, or can prevent any of the first prisms from reflecting sensor light reflected or scattered by an object at a position different from the position where operational input is accepted toward the detection unit, thereby preventing erroneous detection of operational input unintended by the user.

本発明の一つの実施形態に係る非接触スイッチの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a non-contact switch according to an embodiment of the present invention; 図1の矢印AA’に示す線における、導光板の概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of the light guide plate taken along the line indicated by the arrow AA' in FIG. 1 . 図1の矢印BB’に示す線における、導光板の概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of the light guide plate taken along the line indicated by the arrow BB' in FIG. 1 . (a)は、変形例による、導光板の概略斜視図であり、(b)は、変形例による、導光板の概略正面図である。13A is a schematic perspective view of a light guide plate according to a modified example, and FIG. 13B is a schematic front view of the light guide plate according to the modified example. 他の変形例による、非接触スイッチの概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a non-contact switch according to another modified example.

以下、本発明の実施形態による非接触スイッチを、図を参照しつつ説明する。この非接触スイッチは、導光板に、導光板の入射面の一つから導光板内に入射し、導光板内を伝搬する光源からの光をユーザに面する側(以下、説明の便宜上、正面側と呼ぶことがある)へ向けて反射する複数のプリズムを、操作入力を受け付ける位置を示すパターンに沿って配列することで、そのパターンを表示可能とする。さらに、この非接触スイッチは、光センサが有する発光素子及び受光素子を、導光板の他の入射面と対向するように配置するとともに、光センサの発光素子から発して導光板内に入射し、導光板内を伝搬するセンサ光を正面側へ向けて反射するとともに、ユーザの指などで反射または散乱されて、導光板の正面側の面から導光板内に入射したセンサ光を光センサの受光素子へ向けて反射するプリズムを上記のパターン形成用のプリズムと別に設ける。これにより、この非接触スイッチは、薄型化が図られる。 The non-contact switch according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this non-contact switch, a plurality of prisms that reflect the light from the light source that enters the light guide plate from one of the entrance surfaces of the light guide plate and propagates through the light guide plate toward the side facing the user (hereinafter, for convenience of explanation, may be referred to as the front side) are arranged along a pattern that indicates the position where operation input is accepted, thereby making it possible to display the pattern. Furthermore, in this non-contact switch, the light emitting element and the light receiving element of the light sensor are arranged to face the other entrance surface of the light guide plate, and a prism that reflects the sensor light emitted from the light emitting element of the light sensor, enters the light guide plate, and propagates through the light guide plate toward the front side, and that reflects the sensor light that is reflected or scattered by the user's finger or the like and enters the light guide plate from the front side surface of the light guide plate toward the light receiving element of the light sensor is provided separately from the prism for forming the pattern. This allows the non-contact switch to be made thinner.

なお、以下に説明する実施形態では、非接触スイッチは、ユーザの指により操作されるものとする。すなわち、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光が検知されることで、操作入力が受け付けられるものとする。ユーザの指は、非接触スイッチに対する操作入力を行うための所定の物体の一例である。しかし、操作入力を行うための所定の物体は、ユーザの指に限られず、ユーザの手といったユーザの他の部位、あるいは、ユーザが装着し、あるいはユーザが所持する、センサ光を反射または散乱することができる物体であってもよい。 In the embodiment described below, the non-contact switch is operated by a user's finger. That is, the operational input is accepted by detecting sensor light reflected or scattered by a user's finger placed in a position to accept the operational input. A user's finger is an example of a predetermined object for making an operational input to a non-contact switch. However, the predetermined object for making an operational input is not limited to a user's finger, but may be another part of the user, such as the user's hand, or an object worn by or held by the user that can reflect or scatter the sensor light.

図1は、本発明の一つの実施形態に係る非接触スイッチの概略構成図である。非接触スイッチ1は、導光板11と、光源12と、光センサ13と、制御部14とを有する。これらの各部は、筐体(図示せず)内に収容される。 Figure 1 is a schematic diagram of a non-contact switch according to one embodiment of the present invention. The non-contact switch 1 has a light guide plate 11, a light source 12, an optical sensor 13, and a control unit 14. Each of these components is housed in a housing (not shown).

導光板11は、光源12から発する光及び光センサ13から発するセンサ光に対して透明な平板状に形成された部材である。導光板11は、例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマーといった、光源12から発する光及び光センサ13から発するセンサ光に対して透明な樹脂を成型することで形成される。そして導光板11は、光源12から発して導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬する光により、操作入力を受け付ける位置を示すパターン21を表示する。さらに、導光板11は、光センサ13から発して導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬するセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けるとともに、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されて導光板11内に入射したセンサ光を光センサ13へ向ける。 The light guide plate 11 is a member formed in a flat plate shape that is transparent to the light emitted from the light source 12 and the sensor light emitted from the light sensor 13. The light guide plate 11 is formed by molding a resin that is transparent to the light emitted from the light source 12 and the sensor light emitted from the light sensor 13, such as polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate, or cycloolefin polymer. The light guide plate 11 displays a pattern 21 indicating a position where an operation input is accepted by the light emitted from the light source 12, entering the light guide plate 11, and propagating within the light guide plate 11. Furthermore, the light guide plate 11 directs the sensor light that is emitted from the light sensor 13, enters the light guide plate 11, and propagates within the light guide plate 11 to a position where an operation input is accepted, and directs the sensor light that is reflected or scattered by the user's finger placed at the position where the operation input is accepted and enters the light guide plate 11 to the light sensor 13.

図2は、図1の矢印AA’に示す線における、導光板11の概略断面図である。また図3は、図1の矢印BB’に示す線における、導光板11の概略断面図である。導光板11の側面の一つは、光源12から発した光が導光板11内に入射するための第1の入射面11aとして形成される。また、導光板11の背面側の面(第1の面)には、パターン21に沿って配列された複数のプリズム22(第1のプリズム)が形成される。各プリズム22は、例えば、三角柱状の溝として形成され、その溝の一つの面が反斜面として、光源12と対向するように配置される。そして各プリズム22は、第1の入射面11aから導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬する光源12からの光を全反射して、その光を導光板11の正面側の面(第2の面)から出射させることで、パターン21を表示する。パターン21は、操作入力を受け付ける位置を示すために、その位置の近傍に表示される。例えば、操作入力を受け付ける位置から導光板11の正面側の面に下した垂線の足とパターン21とが重なるようにパターン21の表示位置が設定されればよい。 2 is a schematic cross-sectional view of the light guide plate 11 along the line indicated by the arrow AA' in FIG. 1. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the light guide plate 11 along the line indicated by the arrow BB' in FIG. 1. One of the side surfaces of the light guide plate 11 is formed as a first incident surface 11a through which light emitted from the light source 12 enters the light guide plate 11. In addition, a plurality of prisms 22 (first prisms) arranged along the pattern 21 are formed on the surface (first surface) on the rear side of the light guide plate 11. Each prism 22 is formed, for example, as a triangular prism-shaped groove, and is arranged so that one surface of the groove faces the light source 12 as an inclined surface. Each prism 22 enters the light guide plate 11 from the first incident surface 11a, totally reflects the light from the light source 12 propagating within the light guide plate 11, and emits the light from the front surface (second surface) of the light guide plate 11, thereby displaying the pattern 21. Pattern 21 is displayed near the position where operation input is accepted to indicate that position. For example, the display position of pattern 21 may be set so that the foot of a perpendicular line drawn from the position where operation input is accepted to the front surface of light guide plate 11 overlaps with pattern 21.

なお、パターン21は、立体像として、導光板11の正面側において空中に表示されてもよい。この場合には、パターン21の点ごとに、複数のプリズム22が設けられる。そしてパターン21の個々の点について、その点に対応する複数のプリズム22のそれぞれは、入射面11aから入射して、導光板11内を伝搬する光をその点へ向けて反射するように配置される。そのため、空中に表示される立体像であるパターン21の個々の点には、互いに異なる位置に配置された複数のプリズム22からの光が集光する。したがって、正面側に位置するユーザからは、空中に表示されるパターン21の個々の点について、その点から光が発しているように見える。そのため、ユーザから見ると、空中に表示されたパターン21が観察される。 The pattern 21 may be displayed in the air on the front side of the light guide plate 11 as a three-dimensional image. In this case, a plurality of prisms 22 are provided for each point of the pattern 21. For each point of the pattern 21, each of the plurality of prisms 22 corresponding to that point is arranged so as to reflect the light incident from the incident surface 11a and propagating through the light guide plate 11 toward that point. Therefore, light from the plurality of prisms 22 arranged at different positions is concentrated on each point of the pattern 21, which is a three-dimensional image displayed in the air. Therefore, from the user positioned on the front side, it appears that light is emanating from each point of the pattern 21 displayed in the air. Therefore, the pattern 21 displayed in the air is observed from the user's perspective.

また、導光板11の側面の二つまたは三つが第1の入射面として形成されてもよい。そして第1の入射面のそれぞれと対向するように、光源12が配置されてもよい。 In addition, two or three of the side surfaces of the light guide plate 11 may be formed as first incident surfaces. Then, the light sources 12 may be arranged to face each of the first incident surfaces.

また、第1の入射面11aと直交する、導光板11の側面の他の一つは、光センサ13から発したセンサ光が導光板11内に入射するための第2の入射面11bとして形成される。そして導光板11の背面側の面には、少なくとも一つのプリズム23(第2のプリズム)が形成される。プリズム23は、例えば、三角柱状の溝として形成され、その溝の一つの面が反斜面として、光センサ13と対向するように配置される。そしてプリズム23は、第2の入射面11bから入射して、導光板11内を伝搬するセンサ光を全反射して、その光を、操作入力を受け付ける位置へ向けて導光板11の正面側の面から出射させる。さらに、プリズム23は、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されて導光板11の正面側の面から導光板11内に入射したセンサ光を全反射して、その光を光センサ13へ向ける。 The other side of the light guide plate 11, which is perpendicular to the first incident surface 11a, is formed as a second incident surface 11b through which the sensor light emitted from the light sensor 13 enters the light guide plate 11. At least one prism 23 (second prism) is formed on the rear surface of the light guide plate 11. The prism 23 is formed, for example, as a triangular prism-shaped groove, and one surface of the groove is arranged as an inverted slope facing the light sensor 13. The prism 23 totally reflects the sensor light that enters from the second incident surface 11b and propagates through the light guide plate 11, and emits the light from the front surface of the light guide plate 11 toward the position where the operation input is accepted. Furthermore, the prism 23 totally reflects the sensor light that is reflected or scattered by the user's finger placed at the position where the operation input is accepted and enters the light guide plate 11 from the front surface of the light guide plate 11, and directs the light to the light sensor 13.

本実施形態では、第1の入射面11aと第2の入射面11bとが直交しており、第1の入射面11aと対向するように光源12が設けられるとともに、第2の入射面11bと対向するように光センサ13が設けられている。そのため、パターン21を形成する各プリズム22の反射面とプリズム23の反射面も互いに異なる方向を向いている。したがって、各プリズム22は、光センサ13から発して導光板11内を全般するセンサ光を正面側へ向けて反射せず、導光板11の正面側の面から入射したセンサ光を光センサ13へ向けて反射することもない。そのため、操作入力を受け付ける位置と異なる位置に置かれた物体によりセンサ光が反射され、または散乱されて光センサ13へ戻ることが防止されるので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することが防止される。 In this embodiment, the first incident surface 11a and the second incident surface 11b are perpendicular to each other, the light source 12 is provided so as to face the first incident surface 11a, and the light sensor 13 is provided so as to face the second incident surface 11b. Therefore, the reflecting surface of each prism 22 forming the pattern 21 and the reflecting surface of the prism 23 also face in different directions. Therefore, each prism 22 does not reflect the sensor light emitted from the light sensor 13 and passing through the entire light guide plate 11 toward the front side, and does not reflect the sensor light incident from the front surface of the light guide plate 11 toward the light sensor 13. Therefore, the sensor light is prevented from being reflected or scattered by an object placed at a position different from the position where the operation input is accepted and returning to the light sensor 13, so that the user's unintended operation input is prevented from being erroneously detected.

なお、導光板11を挟んで互いに反対側となる二つの側面が、それぞれ、第1の入射面11aと第2の入射面11bとして形成されてもよい。この場合も、上記の実施形態と同様に、各プリズム22は、光センサ13から発して導光板11内を全般するセンサ光を正面側へ向けて反射せず、かつ、導光板11の正面側の面から入射したセンサ光を光センサ13へ向けて反射することもないので、ユーザが意図しない操作入力を誤検知することが防止される。 The two opposite sides of the light guide plate 11 may be formed as the first incident surface 11a and the second incident surface 11b, respectively. In this case, as in the above embodiment, each prism 22 does not reflect the sensor light emitted from the light sensor 13 and passing through the entire light guide plate 11 toward the front side, and does not reflect the sensor light incident from the front surface of the light guide plate 11 toward the light sensor 13, thereby preventing erroneous detection of an operation input that is not intended by the user.

あるいは、光源12及び光センサ13と、入射面として形成される導光板11の側面との間に、それぞれ、コリメートレンズが配置されてもよい。この場合には、光源12から発した光と光センサ13から発したセンサ光はそれぞれ平行光化されて導光板11に入射するので、光源12からの光と光センサ13からのセンサ光とは、導光板11内で互いに平行に伝搬する。そのため、この場合には、プリズム22のそれぞれをセンサ光が伝搬しない位置に配置することができるので、第1の入射面と第2の入射面は、導光板11の同じ側面とすることができる。 Alternatively, a collimating lens may be disposed between the light source 12 and the optical sensor 13 and the side of the light guide plate 11 formed as the incident surface. In this case, the light emitted from the light source 12 and the sensor light emitted from the optical sensor 13 are each collimated and incident on the light guide plate 11, so that the light from the light source 12 and the sensor light from the optical sensor 13 propagate parallel to each other within the light guide plate 11. Therefore, in this case, each of the prisms 22 can be disposed in a position where the sensor light does not propagate, so that the first incident surface and the second incident surface can be the same side surface of the light guide plate 11.

光源12は、パターン21を表示するための光を発する。そのために、光源12は、発光色が互いに異なる2以上の発光素子(例えば、青色の光を発する第1の発光素子と赤色の光を発する第2の発光素子)を有する。すなわち、光源12は、照明光の発光色を変更可能となっている。なお、各発光素子は、例えば、発光ダイオードとすることができる。光源12の各発光素子は、その発光面が導光板11の第1の入射面11aと対向するように配置される。光源12の各発光素子から発した光は、第1の入射面11aから導光板11内に入射して、導光板11内を伝搬し、導光板11の背面に設けられた複数のプリズム22で反射されることで、導光板11の正面側の面から出射して、パターン21を表示する。 The light source 12 emits light for displaying the pattern 21. To this end, the light source 12 has two or more light-emitting elements with different emission colors (for example, a first light-emitting element that emits blue light and a second light-emitting element that emits red light). That is, the light source 12 is capable of changing the emission color of the illumination light. Each light-emitting element can be, for example, a light-emitting diode. Each light-emitting element of the light source 12 is arranged so that its emission surface faces the first incidence surface 11a of the light guide plate 11. The light emitted from each light-emitting element of the light source 12 enters the light guide plate 11 from the first incidence surface 11a, propagates through the light guide plate 11, and is reflected by a plurality of prisms 22 provided on the back surface of the light guide plate 11, and is emitted from the front surface of the light guide plate 11 to display the pattern 21.

光源12が有する各発光素子は、制御部14からの制御信号に応じて、何れかの発光素子が点灯し、他の発光素子が消灯するように制御される。すなわち、光源12が有する各発光素子のうち、発光する発光素子に応じて、パターン21を表示する光の色が変化する。したがって、制御部14が、ユーザによる操作入力を受け付ける度に、発光させる発光素子を切り替えることで、ユーザが非接触スイッチ1の操作状態を識別することが容易となる。 Each light-emitting element of the light source 12 is controlled in response to a control signal from the control unit 14 so that one of the light-emitting elements is turned on and the other light-emitting elements are turned off. That is, the color of the light that displays the pattern 21 changes depending on which of the light-emitting elements of the light source 12 is emitting light. Therefore, the control unit 14 switches which light-emitting element is turned on each time it receives an operational input from the user, making it easy for the user to identify the operational state of the non-contact switch 1.

光センサ13は、検知部の一例であり、ユーザの操作入力を検知する。そのために、光センサ13は、センサ光を発する発光素子(図示せず)と、ユーザの指により反射または散乱されたセンサ光を検知して、センサ光を検知したことを示す検知信号を出力する受光素子(図示せず)とを有する。センサ光は、ユーザが視認できない光であることが好ましく、そのために、発光素子は、例えば、センサ光として赤外光を発する赤外発光ダイオードとすることができる。また、受光素子は、センサ光に対して感度を有する受光素子、例えば、赤外光に対して感度を有するフォトダイオードとすることができる。 The optical sensor 13 is an example of a detection unit, and detects an operational input by the user. To this end, the optical sensor 13 has a light-emitting element (not shown) that emits sensor light, and a light-receiving element (not shown) that detects the sensor light reflected or scattered by the user's finger and outputs a detection signal indicating that the sensor light has been detected. It is preferable that the sensor light is light that is not visible to the user, and therefore the light-emitting element can be, for example, an infrared-emitting diode that emits infrared light as the sensor light. In addition, the light-receiving element can be a light-receiving element that is sensitive to the sensor light, for example, a photodiode that is sensitive to infrared light.

本実施形態では、光センサ13は、光センサ13が有する発光素子の発光面及び受光素子の受光面が導光板11の第2の入射面11bと対向するように配置される。そして光センサ13の発光素子から発したセンサ光は、第2の入射面11bを介して導光板11内に入射し、導光板11内を伝搬した後、プリズム23にて全反射されて導光板11の正面側の面から出射して、操作入力を受け付ける位置へ向かう。そして、操作入力を受け付ける位置に、ユーザが指を近づけると、ユーザの指により反射または散乱されたセンサ光の一部は、再度、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射した後、プリズム23にて全反射されて光センサ13へ戻る。光センサ13の受光素子は、戻ってきたセンサ光を検知すると、検知信号を制御部14へ出力する。これにより、ユーザによる操作入力が検知される。このように、パターン21を表示するための光源12からの光だけでなく、センサ光も導光板11内を伝搬するように光センサ13が配置されるとともに、センサ光を、操作入力を受け付ける位置へ反射するためのプリズム23を設けることで、非接触スイッチ1を薄型化することが可能となる。なお、この例では、発光素子から発したセンサ光が通る経路と、受光素子により検知されるセンサ光が通る経路は略一致しているので、操作入力が受け付けられる位置は、導光板11よりも正面側の空中においてセンサ光が通る経路上に設定されればよい。 In this embodiment, the optical sensor 13 is arranged so that the light emitting surface of the light emitting element and the light receiving surface of the light receiving element of the optical sensor 13 face the second incident surface 11b of the light guide plate 11. The sensor light emitted from the light emitting element of the optical sensor 13 enters the light guide plate 11 through the second incident surface 11b, propagates through the light guide plate 11, is totally reflected by the prism 23, exits from the front surface of the light guide plate 11, and heads toward the position where the operation input is accepted. When the user brings his/her finger close to the position where the operation input is accepted, a part of the sensor light reflected or scattered by the user's finger enters the light guide plate 11 from the front surface of the light guide plate 11 again, and is totally reflected by the prism 23 and returns to the optical sensor 13. When the light receiving element of the optical sensor 13 detects the returned sensor light, it outputs a detection signal to the control unit 14. This detects the operation input by the user. In this way, the light sensor 13 is arranged so that not only the light from the light source 12 for displaying the pattern 21 but also the sensor light propagates through the light guide plate 11, and a prism 23 is provided to reflect the sensor light to a position where operational input is accepted, thereby making it possible to make the non-contact switch 1 thinner. In this example, the path of the sensor light emitted from the light-emitting element and the path of the sensor light detected by the light-receiving element are approximately the same, so the position where operational input is accepted may be set on the path of the sensor light in the air on the front side of the light guide plate 11.

制御部14は、光センサ13から検知信号を受信すると、操作入力が行われたことを示す信号を出力し、かつ、光源12から発する照明光の色を変化させる。そのために、制御部14は、例えば、一つまたは複数のマイクロプロセッサと、半導体メモリと、他の機器と接続するためのインターフェースとを有する。 When the control unit 14 receives a detection signal from the light sensor 13, it outputs a signal indicating that an operation input has been performed, and changes the color of the illumination light emitted from the light source 12. To this end, the control unit 14 has, for example, one or more microprocessors, a semiconductor memory, and an interface for connecting to other devices.

制御部14は、ユーザによる操作入力が受け付けられていない場合、光源12が有する各発光素子のうちの何れかの発光素子(例えば、青色光を発する第1の発光素子)を点灯させ、かつ、他の発光素子を消灯させる。これにより、操作入力が受け付けられる位置の近傍において、第1の発光素子の発光色を持つパターン21が表示される。 When the control unit 14 does not accept an operational input from the user, it turns on one of the light-emitting elements of the light source 12 (for example, the first light-emitting element that emits blue light) and turns off the other light-emitting elements. This causes a pattern 21 having the emission color of the first light-emitting element to be displayed near the position where the operational input is accepted.

その後、制御部14は、光センサ13から検知信号を受信すると、インターフェースを介して他の機器へ、操作状態が第1の状態(例えば、オン状態)となったことを表す信号を出力する。そして制御部14は、光源12の各発光素子のうち、第1の発光素子を消灯させ、他の発光素子(例えば、赤色光を発する第2の発光素子)を点灯させる。これにより、パターン21を表示する光の色が変化する(すなわち、パターンの色が、第1の発光素子の発光色から第2の発光素子の発光色に変化する)。そのため、ユーザは、操作入力が受け付けられて操作状態が変化したことを容易に認識することができる。 After that, when the control unit 14 receives a detection signal from the optical sensor 13, it outputs a signal to another device via the interface indicating that the operation state has become a first state (e.g., an on state). The control unit 14 then turns off the first light-emitting element of the light source 12 and turns on the other light-emitting element (e.g., a second light-emitting element that emits red light). This causes the color of the light displaying the pattern 21 to change (i.e., the color of the pattern changes from the emission color of the first light-emitting element to the emission color of the second light-emitting element). Therefore, the user can easily recognize that the operation input has been accepted and the operation state has changed.

その後、制御部14は、光センサ13から検知信号を一旦受信しなくなってから、再度、検知信号を受信すると、インターフェースを介して他の機器へ、操作状態が第2の操作状態(例えば、オフ状態)となったことを表す信号を出力する。そして制御部14は、光源12の各発光素子のうち、第2の発光素子を消灯させ、第1の発光素子を点灯させる。これにより、パターン21を表示する光の色が、第2の発光素子の発光色から第1の発光素子の発光色に変化する。そのため、ユーザは、操作入力が再度受け付けられて操作状態が元に戻ったことを容易に認識することができる。 Then, when the control unit 14 receives a detection signal again after temporarily stopping receiving the detection signal from the optical sensor 13, it outputs a signal to another device via the interface indicating that the operation state has become a second operation state (e.g., an off state). The control unit 14 then turns off the second light-emitting element and turns on the first light-emitting element among the light-emitting elements of the light source 12. This causes the color of the light displaying the pattern 21 to change from the emission color of the second light-emitting element to the emission color of the first light-emitting element. Therefore, the user can easily recognize that the operation input has been accepted again and the operation state has returned to the original state.

なお、制御部14は、光センサ13から検知信号を受信する度に、光源12の発光色以外の点灯状態を変更してもよい。例えば、制御部14は、光センサ13から検知信号を受信して、操作状態が第1の操作状態になると、光源12を所定の周期で点滅させてもよい。そして制御部14は、光センサ13から検知信号を一旦受信しなくなってから、再度、検知信号を受信して、操作状態が第2の操作状態になると、光源12を点灯させてもよい。あるいは、制御部14は、操作状態が第1の操作状態のときと第2の操作状態のときとで、光源12の発光強度が異なるように、光源12を制御してもよい。 The control unit 14 may change the lighting state of the light source 12 other than the light emission color each time it receives a detection signal from the optical sensor 13. For example, the control unit 14 may blink the light source 12 at a predetermined cycle when it receives a detection signal from the optical sensor 13 and the operation state becomes the first operation state. The control unit 14 may then turn on the light source 12 when it stops receiving a detection signal from the optical sensor 13 and receives a detection signal again and the operation state becomes the second operation state. Alternatively, the control unit 14 may control the light source 12 so that the light emission intensity of the light source 12 differs when the operation state is the first operation state and when the operation state is the second operation state.

以上に説明してきたように、この非接触スイッチは、ユーザが空中における操作入力を受け付ける位置へ指を移動させることで、操作入力を検知することができるので、ユーザは、非接触スイッチが実装された装置を非接触にて操作することができる。また、この非接触スイッチは、操作入力が受け付けられる度に、操作入力が受け付けられる位置を示すパターンの表示色を変化させるので、ユーザは、操作入力が受け付けられたか否かを容易に判別することができる。さらに、この非接触スイッチは、操作入力が受け付けられる位置を示すパターンを表示する導光板内を、センサ光も伝搬するように光センサを配置したので、導光板の背面側に光センサを配置しなくてもよく、その結果として、薄型化することができる。 As described above, this non-contact switch can detect operational input by the user moving their finger to a position in the air where operational input is accepted, allowing the user to operate a device equipped with the non-contact switch without contact. In addition, this non-contact switch changes the display color of the pattern indicating the position where operational input is accepted each time operational input is accepted, allowing the user to easily determine whether or not operational input has been accepted. Furthermore, this non-contact switch has an optical sensor disposed within the light guide plate that displays the pattern indicating the position where operational input is accepted so that the sensor light also propagates within the light guide plate, eliminating the need to dispose an optical sensor on the back side of the light guide plate, and as a result, the non-contact switch can be made thinner.

変形例によれば、導光板11に複数のプリズム23が形成される場合、プリズム23のそれぞれは、その反射面が光センサ13と正対するように配置されることが好ましい。 According to a modified example, when multiple prisms 23 are formed on the light guide plate 11, it is preferable that each of the prisms 23 is positioned so that its reflective surface directly faces the light sensor 13.

図4(a)は、この変形例による、導光板11の概略斜視図であり、図4(b)は、この変形例による、導光板11の概略正面図である。この変形例では、導光板11の背面側の面に複数のプリズム23が形成される。各プリズム23は、光センサ13を中心とする円弧に沿って配置されている。そして各プリズム23の反射面が光センサ13に対して正対するように、各プリズム23は配置される。すなわち、個々のプリズム23について、導光板11の背面側の面と平行な面において、各プリズム23の反射面の法線方向と、光センサ13とそのプリズム23の反射面とを結ぶ線とが略平行となる。また、導光板11の背面側の面に対する、各プリズム23の反射面の傾斜角は互いに同一となるように、各プリズム23は形成される。これにより、光センサ13から発して第2の入射面11bから導光板内に入射したセンサ光は、複数のプリズム23により導光板11の正面側に設定される操作入力を受け付ける位置Pへ向けられるので、位置Pにおけるセンサ光の光量を大きくすることが可能となる。また、操作入力を受け付ける位置Pに置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光は、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射した後、複数のプリズム23により全反射されて光センサ13へ向かうので、光センサ13へ戻るセンサ光の光量を大きくすることが可能となる。そのため、この変形例によれば、非接触スイッチは、ユーザによる操作入力を感度良く検知することができる。 4(a) is a schematic perspective view of the light guide plate 11 according to this modified example, and FIG. 4(b) is a schematic front view of the light guide plate 11 according to this modified example. In this modified example, a plurality of prisms 23 are formed on the rear surface of the light guide plate 11. Each prism 23 is arranged along an arc centered on the optical sensor 13. Each prism 23 is arranged so that the reflective surface of each prism 23 faces the optical sensor 13 directly. That is, for each prism 23, in a plane parallel to the rear surface of the light guide plate 11, the normal direction of the reflective surface of each prism 23 and the line connecting the optical sensor 13 and the reflective surface of the prism 23 are approximately parallel. In addition, each prism 23 is formed so that the inclination angle of the reflective surface of each prism 23 with respect to the rear surface of the light guide plate 11 is the same as each other. As a result, the sensor light emitted from the light sensor 13 and entering the light guide plate from the second entrance surface 11b is directed by the multiple prisms 23 toward a position P that is set on the front side of the light guide plate 11 and accepts operational input, making it possible to increase the amount of sensor light at position P. In addition, the sensor light reflected or scattered by the user's finger placed at position P that accepts operational input enters the light guide plate 11 from the front side surface of the light guide plate 11, and then is totally reflected by the multiple prisms 23 and heads toward the light sensor 13, making it possible to increase the amount of sensor light returning to the light sensor 13. Therefore, according to this modified example, the non-contact switch can detect operational input by the user with good sensitivity.

なお、複数のプリズム23は、光センサ13を中心とする一つの円弧状に配置されなくてもよく、複数のプリズム23のうちの二つ以上について、光センサ13からの距離が互いに異なるように、各プリズム23が配置されてもよい。この場合、光センサ13から発して導光板11内に入射したセンサ光を同じ位置Pへ向けて全反射するように、光センサ13からプリズム23までの距離が長くなるほど、導光板11の背面側の面に対するプリズム23の反射面の傾斜角が大きくなるように、プリズム23のそれぞれが配置されることが好ましい。 The multiple prisms 23 do not have to be arranged in a single arc centered on the optical sensor 13, and two or more of the multiple prisms 23 may be arranged so that the distance from the optical sensor 13 is different from each other. In this case, it is preferable that each of the prisms 23 is arranged so that the longer the distance from the optical sensor 13 to the prism 23, the greater the inclination angle of the reflecting surface of the prism 23 with respect to the rear surface of the light guide plate 11, so that the sensor light emitted from the optical sensor 13 and incident on the light guide plate 11 is totally reflected toward the same position P.

さらに、複数のプリズム23は、そのプリズム23から操作入力を受け付ける位置Pまでの距離が互いに等しくなるように配置されることが好ましい。これにより、光センサ13から発して操作入力を受け付ける位置Pへ向かうセンサ光の光量、あるいは、操作入力を受け付ける位置Pから光センサ13へ戻るセンサ光の光量を、プリズム23ごとに均一化することができる。その結果として、この非接触スイッチは、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。 Furthermore, it is preferable that the multiple prisms 23 are arranged so that the distances from the prisms 23 to the position P where the operational input is accepted are equal to each other. This makes it possible to equalize the amount of sensor light emitted from the optical sensor 13 and directed toward the position P where the operational input is accepted, or the amount of sensor light returning to the optical sensor 13 from the position P where the operational input is accepted. As a result, this non-contact switch can accurately detect the operational input by the user, regardless of the direction of the sensor light reflected or scattered by the user's finger placed at the position where the operational input is accepted.

あるいは、複数のプリズム23のそれぞれは、そのプリズム23から操作入力を受け付ける位置Pまでの距離が大きいほど、反射面も大きくなるように形成されることが好ましい。この場合も、光センサ13から発して操作入力を受け付ける位置Pへ向かうセンサ光の光量、あるいは、操作入力を受け付ける位置Pから光センサ13へ戻るセンサ光の光量を、プリズム23ごとに均一化することができる。そのため、この場合も、この非接触スイッチは、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱されたセンサ光の向きによらず、ユーザによる操作入力を精度良く検知することができる。 Alternatively, each of the multiple prisms 23 is preferably formed so that the reflective surface becomes larger as the distance from the prism 23 to the position P where the operational input is accepted increases. In this case, too, the amount of sensor light emitted from the optical sensor 13 and traveling toward the position P where the operational input is accepted, or the amount of sensor light returning to the optical sensor 13 from the position P where the operational input is accepted, can be made uniform for each prism 23. Therefore, in this case too, this non-contact switch can accurately detect the operational input by the user, regardless of the direction of the sensor light reflected or scattered by the user's finger placed at the position where the operational input is accepted.

他の変形例によれば、光センサの発光素子と受光素子とは、異なる位置に配置されてもよい。 According to another variation, the light emitting element and the light receiving element of the optical sensor may be positioned at different positions.

図5は、この変形例による、非接触スイッチの概略構成図である。この変形例による非接触スイッチ2は、図1に示される非接触スイッチ1と比較して、光センサの構成について相違する。そこで以下では、非接触スイッチ2のうち、この相違点及び関連部分について説明する。また、図5では、相違点と関連しない構成要素についての図示は省略される。 Figure 5 is a schematic diagram of a non-contact switch according to this modified example. The non-contact switch 2 according to this modified example differs from the non-contact switch 1 shown in Figure 1 in terms of the configuration of the optical sensor. Below, the differences and related parts of the non-contact switch 2 are explained. Also, in Figure 5, components that are not related to the differences are omitted from the illustration.

この変形例では、光センサ13が有する発光素子131と受光素子132は、それぞれ、互いに異なる位置において導光板11の第2の入射面11bと対向するように配置される。例えば、導光板11の第2の入射面11bに沿った方向について、発光素子131と受光素子132との間に、操作入力を受け付ける位置が位置するように、発光素子131及び受光素子132は配置される。なお、発光素子131と受光素子132とは、導光板11の異なる側面と対向するように配置されてもよく、あるいは、導光板11の二つのコーナーに設けられた切り欠きのそれぞれと対向するように配置されてもよい。この場合、発光素子131と対向する側面あるいは切り欠きと、受光素子132と対向する側面あるいは切り欠きとは、それぞれ、第2の入射面の他の一例となる。 In this modified example, the light emitting element 131 and the light receiving element 132 of the optical sensor 13 are arranged to face the second incident surface 11b of the light guide plate 11 at different positions. For example, the light emitting element 131 and the light receiving element 132 are arranged so that a position for receiving an operation input is located between the light emitting element 131 and the light receiving element 132 in the direction along the second incident surface 11b of the light guide plate 11. The light emitting element 131 and the light receiving element 132 may be arranged to face different side surfaces of the light guide plate 11, or may be arranged to face each of the notches provided at two corners of the light guide plate 11. In this case, the side surface or notch facing the light emitting element 131 and the side surface or notch facing the light receiving element 132 are each another example of the second incident surface.

そして導光板11の背面側の面には、光センサ13の発光素子131から発して、第2の入射面11bを介して導光板11内に入射したセンサ光を全反射して、導光板11の正面側の操作入力を受け付ける位置へ向けるための少なくとも一つのプリズム23-1が設けられる。さらに、導光板11の背面側の面には、操作入力を受け付ける位置に置かれたユーザの指により反射または散乱され、導光板11の正面側の面から導光板11内に入射したセンサ光を全反射して、光センサ13の受光素子132へ向けるための少なくとも一つのプリズム23-2が設けられる。なお、この例では、第2の入射面11bに沿った方向に関して、発光素子131、操作入力を受け付ける位置、受光素子132との順に並ぶように、発光素子131及び受光素子132が配置される。したがって、プリズム23-1のそれぞれは、発光素子131から発したセンサ光を、操作入力を受け付ける位置へ向けるために、導光板11の背面側の面と平行な面において、プリズム23-1の反射面が、発光素子131と正対する方向よりも受光素子132側へ回転するように設けられる。逆に、プリズム23-2のそれぞれは、操作入力を受け付ける位置からのセンサ光を、受光素子132へ向けるために、導光板11の背面側の面と平行な面において、プリズム23-2の反射面が、受光素子132と正対する方向よりも発光素子131側へ回転するように設けられる。 At least one prism 23-1 is provided on the rear surface of the light guide plate 11 to totally reflect the sensor light emitted from the light emitting element 131 of the optical sensor 13 and incident on the light guide plate 11 through the second incident surface 11b, and direct the sensor light to a position on the front side of the light guide plate 11 where operation input is accepted. At least one prism 23-2 is provided on the rear surface of the light guide plate 11 to totally reflect the sensor light that is reflected or scattered by the user's finger placed at the position where operation input is accepted and incident on the light guide plate 11 from the front surface of the light guide plate 11, and direct the sensor light to the light receiving element 132 of the optical sensor 13. In this example, the light emitting element 131 and the light receiving element 132 are arranged in the order of the light emitting element 131, the position where operation input is accepted, and the light receiving element 132 in the direction along the second incident surface 11b. Therefore, in order to direct the sensor light emitted from the light-emitting element 131 to the position where the operation input is received, each of the prisms 23-1 is provided so that the reflecting surface of the prism 23-1 rotates toward the light-receiving element 132 side in a plane parallel to the rear surface of the light guide plate 11 rather than the direction directly facing the light-emitting element 131. Conversely, in order to direct the sensor light from the position where the operation input is received to the light-receiving element 132, each of the prisms 23-2 is provided so that the reflecting surface of the prism 23-2 rotates toward the light-emitting element 131 side in a plane parallel to the rear surface of the light guide plate 11 rather than the direction directly facing the light-receiving element 132.

この変形例による非接触スイッチも、上記の実施形態による非接触スイッチと同様に、光センサの発光素子及び受光素子のそれぞれが導光板の側方に配置されるので、薄型化される。 Like the non-contact switch according to the above embodiment, the non-contact switch according to this modified example is also thin because the light-emitting element and the light-receiving element of the optical sensor are arranged on the sides of the light guide plate.

このように、当業者は、本発明の範囲内で、実施される形態に合わせて様々な変更を行うことができる。 Thus, those skilled in the art can make various modifications to suit the implementation form within the scope of the present invention.

1、2 非接触スイッチ
11 導光板
11a 第1の入射面
11b 第2の入射面
12 光源
13 光センサ
131 発光素子
132 受光素子
21 パターン
22 第1のプリズム
23、23-1、23-2 第2のプリズム
14 制御部
Reference Signs List 1, 2 Non-contact switch 11 Light guide plate 11a First incident surface 11b Second incident surface 12 Light source 13 Optical sensor 131 Light emitting element 132 Light receiving element 21 Pattern 22 First prism 23, 23-1, 23-2 Second prism 14 Control unit

Claims (3)

光源と、
透明な部材で平板状に形成され、第1の入射面及び第2の入射面を有し、かつ、操作入力を受け付ける位置を示すパターンを表示可能な導光板と、
前記第1の入射面と対向するように配置される光源と、
前記第2の入射面と対向するように配置され、センサ光を発するとともに、前記操作入力を受け付ける位置にある所定の物体により反射または散乱された前記センサ光を検知すると、当該検知したことを表す検知信号を出力する検知部と、
前記検知部から前記検知信号を受信すると、前記操作入力が行われたことを表す信号を出力する制御部と、
を有し、
前記導光板は、
前記導光板の前記操作入力を受け付ける位置と反対側の第1の面において前記パターンに沿って配列され、前記光源から発して前記第1の入射面から前記導光板内に入射した光を前記導光板の前記操作入力を受け付ける位置側の第2の面から出射させるように反射する複数の第1のプリズムと、
前記導光板の前記第1の面に設けられ、前記検知部から発して前記第2の入射面から前記導光板内に入射した前記センサ光を前記導光板の前記第2の面から出射させて前記操作入力を受け付ける位置へ向けて反射するとともに、前記位置にある前記所定の物体により反射または散乱され、前記第2の面から前記導光板内に入射したセンサ光を前記検知部へ向けて反射する複数の第2のプリズムと、
を有し、
数の前記第2のプリズムのそれぞれは、当該第2のプリズムと前記位置間の距離が互いに等しくなるように配置される、非接触スイッチ。
A light source;
a light guide plate formed in a flat plate shape using a transparent member, the light guide plate having a first entrance surface and a second entrance surface, and capable of displaying a pattern indicating a position for receiving an operation input;
a light source disposed opposite the first incident surface;
a detection unit that is disposed to face the second incident surface, emits sensor light, and when it detects the sensor light reflected or scattered by a predetermined object located at a position where the operation input is received, outputs a detection signal indicating the detection;
a control unit that outputs a signal indicating that the operation input has been performed when the detection signal is received from the detection unit;
having
The light guide plate is
a plurality of first prisms that are arranged along the pattern on a first surface of the light guide plate opposite to a position where the operation input is accepted, and that reflect light that is emitted from the light source and enters the light guide plate from the first entrance surface so as to be emitted from a second surface of the light guide plate on the side of the position where the operation input is accepted;
a plurality of second prisms provided on the first surface of the light guide plate, the second prisms reflecting the sensor light emitted from the detection unit and incident into the light guide plate from the second incident surface, out of the second surface of the light guide plate, toward a position where the operation input is accepted, and reflecting the sensor light that is reflected or scattered by the predetermined object at the position and incident into the light guide plate from the second surface, toward the detection unit;
having
A non- contact switch, wherein each of the multiple second prisms is positioned such that the distances between the second prism and the position are equal to each other.
光源と、
透明な部材で平板状に形成され、第1の入射面及び第2の入射面を有し、かつ、操作入力を受け付ける位置を示すパターンを表示可能な導光板と、
前記第1の入射面と対向するように配置される光源と、
前記第2の入射面と対向するように配置され、センサ光を発するとともに、前記操作入力を受け付ける位置にある所定の物体により反射または散乱された前記センサ光を検知すると、当該検知したことを表す検知信号を出力する検知部と、
前記検知部から前記検知信号を受信すると、前記操作入力が行われたことを表す信号を出力する制御部と、
を有し、
前記導光板は、
前記導光板の前記操作入力を受け付ける位置と反対側の第1の面において前記パターンに沿って配列され、前記光源から発して前記第1の入射面から前記導光板内に入射した光を前記導光板の前記操作入力を受け付ける位置側の第2の面から出射させるように反射する複数の第1のプリズムと、
前記導光板の前記第1の面に設けられ、前記検知部から発して前記第2の入射面から前記導光板内に入射した前記センサ光を前記導光板の前記第2の面から出射させて前記操作入力を受け付ける位置へ向けて反射するとともに、前記位置にある前記所定の物体により反射または散乱され、前記第2の面から前記導光板内に入射したセンサ光を前記検知部へ向けて反射する複数の第2のプリズムと、
を有し、
数の前記第2のプリズムのそれぞれは、前記位置までの距離が大きいほど、前記センサ光を反射する反射面が大きくなるように形成される、非接触スイッチ。
A light source;
a light guide plate formed in a flat plate shape using a transparent member, the light guide plate having a first entrance surface and a second entrance surface, and capable of displaying a pattern indicating a position for receiving an operation input;
a light source disposed opposite the first incident surface;
a detection unit that is disposed to face the second incident surface, emits sensor light, and when it detects the sensor light reflected or scattered by a predetermined object located at a position where the operation input is received, outputs a detection signal indicating the detection;
a control unit that outputs a signal indicating that the operation input has been performed when the detection signal is received from the detection unit;
having
The light guide plate is
a plurality of first prisms that are arranged along the pattern on a first surface of the light guide plate opposite to a position where the operation input is accepted, and that reflect light that is emitted from the light source and enters the light guide plate from the first entrance surface so as to be emitted from a second surface of the light guide plate on the side of the position where the operation input is accepted;
a plurality of second prisms provided on the first surface of the light guide plate, the second prisms reflecting the sensor light emitted from the detection unit and incident into the light guide plate from the second incident surface, out of the second surface of the light guide plate, toward a position where the operation input is accepted, and reflecting the sensor light that is reflected or scattered by the predetermined object at the position and incident into the light guide plate from the second surface, toward the detection unit;
having
A non- contact switch, wherein each of the plurality of second prisms is formed so that the reflective surface that reflects the sensor light becomes larger as the distance to the position increases.
前記第1の入射面と前記第2の入射面とは、前記導光板の互いに異なる側面に設けられる、請求項1または2に記載の非接触スイッチ。 The non-contact switch according to claim 1 , wherein the first incident surface and the second incident surface are provided on different side surfaces of the light guide plate.
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