(57)【要約】【課題】消費電力を低減した赤外線スイッチ装置を実現する。【解決手段】  操作パネル上に複数設けられた所定位置に反射物が触れたか否かを判別する赤外線スイッチ装置において、  赤外線を照射する発光素子と、  この発光素子の赤外線を分配して導光し前記所定位置に照射する光分配器と、  前記所定位置ごとに設けられ、前記所定位置に反射物が触れたことにより反射される赤外線を受光する受光素子と、  この受光素子の受光量の多寡に基づいて前記所定位置に反射物が触れたか否かを判別する演算部と、  を備えたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作パネル上に複数設けられた所定位置に反射物が触れたか否かを判別する赤外線スイッチ装置において、
赤外線を照射する発光素子と、
この発光素子の赤外線を分配して導光し前記所定位置に照射する光分配器と、
前記所定位置ごとに設けられ、前記所定位置に反射物が触れたことにより反射される赤外線を受光する受光素子と、
この受光素子の受光量の多寡に基づいて前記所定位置に反射物が触れたか否かを判別する演算部と、
を備えたことを特徴とする赤外線スイッチ装置。
【請求項２】
前記光分配器は、光ファイバまたは導光板で構成されたことを特徴とする請求項１に記載の赤外線スイッチ装置。
【請求項３】
前記発光素子を間欠動作させる駆動回路を有することを特徴とする請求項１または２に記載の赤外線スイッチ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作パネル上に複数設けられた所定位置に反射物が触れたか否かを判別する赤外線スイッチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線スイッチ装置は、ガラスの所定位置に赤外線を照射し、その所定位置に反射物が触れたことにより反射した赤外線を受光し、受光した赤外線の光量の多寡によってその所定位置に反射物が触れたか否かを判別するものである。
一般に、防爆仕様対応の測定機器では、機器の外部にエネルギーが排出されるおそれのある構造は採用できない。そのため、スイッチに関しては、押しボタン式スイッチは採用できず、赤外線の送受を利用した赤外線スイッチ装置が利用されている。
【０００３】
図３は従来の赤外線スイッチ装置を用いた操作パネルの構成例を示す図であり、１２１ａ〜１２１ｃは赤外線を照射する発光素子、１２０ａ〜１２０ｃはこれらの発光素子をそれぞれ駆動する駆動回路、１２２ａ〜１２２ｃは赤外線を受光する受光素子、１２３ａ〜１２３ｃは受光素子１２２ａ〜１２２ｃの出力を赤外線の受光量に応じた電気信号に変換する受信回路、１０３は各種演算を行うＣＰＵ、１０４は操作パネルに設けられたＬＣＤ、１０５はＬＣＤ１０４のバックライトである。
【０００４】
発光素子１２１ａ〜１２１ｃと受光素子１２２ａ〜１２２ｃはそれぞれ対になっており、また、操作パネルのガラス上の所定位置にそれぞれ対応している。駆動回路１２０ａ〜１２０ｃは発光素子１２１ａ〜１２１ｃを常時発光させ、それぞれ対応する所定位置に対して赤外線を照射させる。所定位置にユーザの指が触れると、その指が反射物となり、赤外線が反射され、受光素子１２２ａ〜１２２ｃがその反射光を受光する。受光素子の出力は受信回路１２３ａ〜１２３ｃにて赤外線の光量に変換され、ＣＰＵ１０３に出力される。ＣＰＵ１０３は、受信回路１２３ａ〜１２３ｃの出力に基づいて所定位置に反射物が触れたか否かを判別する。
【０００５】
下記特許文献には、ガラスの所定位置に反射物が置かれたか否かを反射光量の多寡によって判別する赤外線スイッチ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１４４５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
機器の防爆仕様対応の観点からは、爆発の危険性を低減するため、機器の発熱量は少なければ少ないほどよい。そのため、赤外線スイッチ装置の消費電力も、より低減することが求められる。
【０００８】
しかしながら、上記のような構成では、発光素子１２１ａ〜１２１ｃを常時駆動するため、消費電力が大きいという問題があった。
【０００９】
本発明は、従来の問題をなくし、消費電力を低減した赤外線スイッチ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、
操作パネル上に複数設けられた所定位置に反射物が触れたか否かを判別する赤外線スイッチ装置において、
赤外線を照射する発光素子と、
この発光素子の赤外線を分配して導光し前記所定位置に照射する光分配器と、
前記所定位置ごとに設けられ、前記所定位置に反射物が触れたことにより反射される赤外線を受光する受光素子と、
この受光素子の受光量の多寡に基づいて前記所定位置に反射物が触れたか否かを判別する演算部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の赤外線スイッチにおいて、
前記導光部は、光ファイバまたは導光板で構成されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、
請求項１または２に記載の赤外線スイッチ装置において、
前記発光素子を間欠動作させる駆動回路を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、
赤外線を照射する発光素子と、この発光素子の赤外線を分配して導光し前記所定位置に照射する光分配器と、前記所定位置ごとに設けられ、前記所定位置に反射物が触れたことにより反射される赤外線を受光する受光素子と、この受光素子の受光量の多寡に基づいて前記所定位置に反射物が触れたか否かを判別する演算部とを備えているため、
消費電力を低減した赤外線スイッチ装置を実現できる。
【００１４】
光分配器は、請求項２の発明のように、光ファイバまたは導光板で構成されていてもよい。
【００１５】
請求項３の発明によれば、
発光素子を間欠動作させる駆動回路を有するため、発光素子を常時駆動する場合と比較してさらに消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の赤外線スイッチ装置を用いた操作パネルの構成例を示す図である。
【図２】図１のスイッチ装置の機能ブロック図である。
【図３】従来の赤外線スイッチ装置を用いた操作パネルの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は本発明の赤外線スイッチ装置を用いた操作パネルの構成例であり、図１の（ａ）は操作パネル１の正面図、図１の（ｂ）は操作パネル１の部分断面図である。
【００１８】
操作パネル１は、基板１０と、この基板１０の全面を覆うガラス１１で構成されている。操作パネル１は、検出器（センサ）からの信号をもとに流量、圧力、温度などを測定するためのフィールド機器本体（図示せず）に設けられている。基板１０の手前にガラス１１を設け、基板１０をフィールド機器本体との間に密封することにより、防爆仕様に対応している。
【００１９】
ガラス１１には３つのタッチ位置が設けられている。ユーザがそれらのタッチ位置に指で触れることにより、それぞれがスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃとして機能する。
【００２０】
基板１０には、赤外線を照射する発光素子２１（図示せず）、発光素子２１を駆動する駆動回路２０（図示せず）、発光素子２１の赤外線を分配して導光する光分配器２４、受光素子２２ａ〜２２ｃが設けられている。
【００２１】
光分配器２４は、発光素子２１から照射された赤外線が導入される。光分配器２４は、透明の樹脂製で、タッチ位置の数に合わせて３つの光出力端部２４ａ〜２４ｃを備えている。光分配器２４は、導入された赤外線を分配し、分配した赤外線をそれぞれ光出力端部２４ａ〜２４ｃへと導光し、光出力端部２４ａ〜２４ｃからガラス１１へ向けて照射する。
【００２２】
光出力端部２４ａ〜２４ｃと受光素子２２ａ〜２２ｃはそれぞれ対になっており、また、操作パネルのガラス１１上の各タッチ位置にそれぞれ対応するように配置されている。光出力端部２４ａ〜２４ｃと受光素子２２ａ〜２２ｃは、ガラス１１の背面に密着するように配置されている。光出力端部２４ａ〜２４ｃから照射された赤外線は、タッチ位置に触れたユーザの指が反射物となり反射され、受光素子２２ａ〜２２ｃによってその反射光が受光される。
【００２３】
４は操作パネルに設けられたＬＣＤである。基板１０には開口部が設けられており、この開口部を通して基板１０の背後に配置されたＬＣＤ４がユーザに視認可能に構成されている。ＬＣＤ４は図示しないバックライト５によって背面から光が照射されている。ＬＣＤ４には、状況に応じてメニューコマンドや測定結果などが表示され、ユーザはＬＣＤ４の表示を参照しながらスイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃの操作を行う。
【００２４】
図２は図１のスイッチ装置の機能ブロック図である。
発光素子２１は駆動回路２０によって駆動され、常時発光する。発光素子２１の赤外線は光分配器２４に導入される。光分配器２４は、導入された赤外線をタッチ位置の数に合わせて３つに分配し、光出力端部２４ａ〜２４ｃに導光し、ガラス１１へ向けて照射する。
【００２５】
光出力端部２４ａ〜２４ｃから照射された赤外線は、光出力端部２４ａ〜２４ｃがそれぞれ対応するタッチ位置にユーザの指が触れていると、その指が反射物となり反射される。反射光は受光素子２２ａ〜２２ｃによって受光される。受信回路２３ａ〜２３ｃは、受光素子２２ａ〜２２ｃの出力を受光量に応じた電気信号に変換し、各種演算を行うＣＰＵ３に出力する。
【００２６】
ＣＰＵ３は、受信回路２３ａ〜２３ｃから入力された各受光素子の受光量の多寡に基づいて、タッチ位置ごとに指が触れたか否かを判定する。具体的には、受光量が所定の閾値以上である場合には、タッチ位置に指が触れたと判定する。一方、受光量が所定の閾値よりも小さい場合には、タッチ位置には指が触れていないと判定する。
【００２７】
ＣＰＵ３は、タッチ位置に指が触れたと判定した場合には、ユーザによってそのタッチ位置に対応するスイッチが操作されたものと判断する。ＣＰＵ３は、スイッチが操作されたか否かの判断結果に応じてＬＣＤ４に新たなメニューコマンドを展開させるなどして、ＬＣＤ４の表示内容に反映させる。
【００２８】
本実施例は以上のように構成され、
赤外線を照射する発光素子２１と、発光素子２１の赤外線を分配して導光しタッチ位置に照射する光分配器２４と、タッチ位置ごとに設けられ、タッチ位置にユーザの指が触れたことにより反射される赤外線を受光する受光素子２２ａ〜２２ｃと、受光素子２２ａ〜２２ｃの受光量の多寡に基づいてタッチ位置に指が触れたか否かを判別するＣＰＵ３とを備えているため、スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ全体の消費電力を低減できる。
【００２９】
なお、本実施例では、３つのスイッチを搭載した操作パネルを例にあげて説明したが、スイッチの数は３に限らず、複数存在すれば、従来例と比較して消費電力低減の効果が得られる。
【００３０】
また、本実施例では、光分配器は、透明の樹脂製としたが、光ファイバまたは導光板で構成されていてもよい。
【００３１】
また、本実施例では、駆動回路２０は常時発光素子２１を駆動するという前提で説明したが、駆動回路２０で発光素子２１を間欠動作させれば、常時駆動する場合と比較してさらに消費電力を低減できる。
【００３２】
本実施例におけるタッチ位置は特許請求範囲における所定位置に相当し、ユーザの指は反射物に相当し、ＣＰＵ３は演算部に相当する。
【符号の説明】
【００３３】
１      操作パネル
２１    発光素子
２４    光分配器
２４ａ〜２４ｃ  光出力端部
２２ａ〜２２ｃ  受光素子
３      ＣＰＵ
【図２】
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【図３】
2011187166.tif 000004
【図１】
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