(57)【要約】【課題】簡単な構成で、発光手段（５）が発光する固有光信号を直接、プリント配線基板（７）内を通過して対となる受光手段（６）が受光することなく、入力操作による固有光信号のみを正確に検出する操作パネル入力装置を提供する。【解決手段】発光手段（５）と受光手段（６）が収容されるプリント配線基板（７）の取り付け孔（１２、１３）間に、遮光スリット（１４）を形成し、発光手段（５）から直接プリント配線基板（７）内を通過して受光手段（６）に向かう固有光信号を受光手段（６）が検知できない程度に減衰させる。これにより、受光手段（６）は、プリント配線基板（７）内を通過する固有光信号を、入力操作により外方から受光する固有光信号と誤検出することがない。【選択図】  図３
2004214059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作エリア（３０）が設定された透光性操作パネル（３）と、
操作エリア（３０）を通して、固有光信号を外方へ発光する発光手段（５）と、
操作エリア（３０）を通して、外方から固有光信号を受光する受光手段（６）と、
操作エリア（３０）の内方で対となる発光手段（５）と受光手段（６）とを支持し、発光手段（５）と受光手段（６）の各脚部（５ａ、６ａ）を導電配線パターンへ半田接続したプリント配線基板（７）とを備え、
発光手段（５）による固有光信号の発光タイミングで、受光手段（６）が固有光信号を検出した際に、操作エリア（３０）に対する入力操作が実行されたものと判定する操作パネル入力装置であって、
プリント配線基板（７）に、発光手段（５）と受光手段（６）を収容する取り付け孔（１２、１３）を形成すると共に、
対となる発光手段（５）と受光手段（６）の取り付け孔（１２、１３）間に、遮光スリット（１４）を形成することを特徴とする操作パネル入力装置。
【請求項２】
遮光スリット（１４）の内壁面に、不透明金属メッキ（１８）を付着したことを特徴とする請求項１に記載の操作パネル入力装置。
【請求項３】
不透明金属メッキ（１８）は、プリント配線基板（７）の表裏面に配線された導電配線パターン間を電気接続するスルーホールメッキであることを特徴とする請求項２に記載の操作パネル入力装置。
【請求項４】
遮光スリット（１４）の内壁面に沿って遮光金属プレート（５１）を挿入したことを特徴とする請求項１に記載の操作パネル入力装置。
【請求項５】
プリント配線基板（７）の表面側に、発光手段（５）と受光手段（６）を収容する取り付け孔（１２、１３）と略同内径で連通するガイド孔（５３）が穿設された金属ガイド板（５２）を配設し、
金属ガイド板（５２）と一体の遮光金属プレート（５１）の先端を、遮光スリット（１４）に挿通させてプリント配線基板（７）の背面側で折り曲げ、
金属ガイド板（５２）を位置決め支持することを特徴とする請求項４に記載の操作パネル入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に家電機器へ種々の入力操作を行う為の操作パネル入力装置に関し、更に詳しくは、操作パネルに触れずに入力操作が可能な操作パネル入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
給湯器や洗濯機等の家電機器には、これらの機器を操作するための操作スイッチが集中して取り付けられた操作パネルが備えられている。操作者は、この操作スイッチのいずれかを指で操作することによって、機器に対して所定の動作制御を行う。
【０００４】
しかしながら、通常の操作パネルは、操作スイッチを直接指で押圧して操作する構造である為、可動部品を使用せざるを得ず、その耐久性に問題があり、また、操作スイッチの表面を指が触れることによって汚れ、操作パネルの美感を損なうという問題があった。
【０００５】
このようなことから、操作パネルを直接指で触れずに所定の操作を実行することができる非接触式の操作パネル入力装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１００２８７（第４頁、図２）
【０００７】
図７は、この従来の操作パネル入力装置１００を示すもので、透明のアクリル板で形成された操作パネル１０１に、家電機器への制御内容（例えば、家電機器の電源をＯＮ制御する）に対応して操作エリア１０６、１０６が設定され、個々の操作エリア１０６の内方に、光スイッチユニットＵ１、Ｕ２・・が配置されている。
【０００８】
各光スイッチユニットＵは、固有周波数の赤外信号（以下、固有光信号という）を発光する赤外発光素子１０２と、赤外発光素子１０２から発光される固有光信号を受光可能な赤外受光素子１０３とで構成されている。
【０００９】
各光スイッチユニットＵから発光される固有光信号は、図８に示すように、互いに他の光スイッチユニットＵ１、Ｕ２・・から発光される固有光信号と重複しないようように、所定の走査周期Ｔで繰り返し赤外発光素子１０２から発光される。
【００１０】
図７に示すように、同一の光スイッチユニットＵで対となる赤外発光素子１０２と赤外受光素子１０３は、隣り合うようにプリント配線基板１０４の表面上に実装され、これらの光スイッチユニットＵと操作パネル１０１の間には、赤外線のみを透過させる赤外フィルタ１０５が配設されている。
【００１１】
従って、各組の赤外発光素子１０２から発光される固有光信号は、その上方の赤外フィルタ１０５と操作パネル１０１を通過して外方に出力され、又、外来光の内、固有光信号を含む赤外線が、その近傍の操作パネル１０１と赤外フィルタ１０５を透過して赤外受光素子１０３に到達する。
【００１２】
赤外受光素子１０３の出力側には、固有周波数の光電変換信号を通過させるバンドパスフィルタを介して、光スイッチユニットＵへの入力操作を判定する図示しないマイコンが備えられている。従って、赤外受光素子１０３が、固有周波数の固有光信号を受光した場合にのみ、その光電変換信号がマイコンへ入力され、これにより、自然光、他のリモコン送信信号などと、赤外発光素子１０２から発光された固有光信号とを識別することができる。
【００１３】
光スイッチユニットＵの近傍に、固有光信号を反射させるような物体が存在しない場合には、赤外発光素子１０２から発光される固有光信号を、同一光スイッチユニットＵの対となる赤外受光素子１０３が受光することはなく、マイコンに、光電変換信号が入力されない。この状態では、マイコンは、光スイッチユニットＵに対する入力操作は行われていないものと判定する。
【００１４】
一方、下方に光スイッチユニットＵ１が配置された操作パネル１０１へ、例えば指を近づけて入力操作を行うと、赤外発光素子１０２から発光される固有光信号は、操作パネル１０１の上方に接近する指で反射され、再び、操作パネル１０１と赤外フィルタ１０５を透過して、同じ光スイッチユニットＵ１の赤外受光素子１０３に入力される。マイコンは、赤外受光素子１０３で光電変換された光電変換信号を、同じ光スイッチユニットＵ１の赤外発光素子１０２が固有光信号を発光したタイミングとほぼ同時に入力すると、その光スイッチユニットＵ１に対して入力操作が行われたものと判定し、家電機器に対して例えば電源をＯＮとする制御信号を出力する。
【００１５】
このときに、他の光スイッチユニットＵ２の赤外受光素子１０３においても、指で反射された固有光信号を受光することがあるが、その光スイッチユニットＵ２の赤外発光素子１０２が固有光信号を発光するタイミングと異なるタイミングで、光電変換信号がマイコンに入力されるので、その光スイッチユニットＵ２に対する入力操作とは認識しない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
この操作パネル入力装置１００によれば、指が直接操作パネル１０１に触れてその表面を汚すことがなく、また、可動部品を用いないので、耐久性にすぐれたものとすることができる。
【００１８】
しかしながら、同一光スイッチユニットＵで対となる赤外発光素子１０２と赤外受光素子１０３は、同一の操作エリア１０６の内方に配置されるので、赤外発光素子１０２から発光される固有光信号を、直接、隣り合う赤外受光素子１０３がその発光タイミングで受光し、入力操作と誤認識してしまうという問題があった。
【００１９】
そこで、図９に示すように、プリント配線基板１０４に取り付け孔１０７、１０７を穿設し、取り付け孔１０７、１０７に、赤外発光素子１０２と赤外受光素子１０３を収容し、赤外発光素子１０２から発光される固有光信号を、直接赤外受光素子１０３で受光しないように改良した操作パネル入力装置が検討された。
【００２０】
しかしながら、このように改良しても、プリント配線基板１０４は、ガラスクロス、ガラスペーパー等の材料を用い、更に、これらを加熱一体化する為の熱硬化性樹脂にフェノール樹脂、エポキシ樹脂などの材料を用いているので、これらが必ずしも完全に光を遮断するものではなく、図９の破線で示すように、赤外発光素子１０２から発光される固有光信号が、取り付け孔１０７、１０７間のプリント配線基板１０４を通過し、赤外受光素子１０３に直接到達してしまうことがあった。
【００２１】
特に、赤外受光素子１０３は、操作パネル１０１の上方に接近する指で反射された極めて微弱な固有光信号を検出し入力操作と判定するものであることから、プリント配線基板１０４内を通過する直接光が微弱なものであるとしても、入力操作と誤判定してしまう恐れがあった。
【００２２】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、簡単な構成で、発光手段が発光する固有光信号を直接対となる受光手段が受光することなく、入力操作による固有光信号のみを正確に検出する操作パネル入力装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
【００２４】
請求項１の操作パネル入力装置は、操作エリアが設定された透光性操作パネルと、操作エリアを通して、固有光信号を外方へ発光する発光手段と、操作エリアを通して、外方から固有光信号を受光する受光手段と、操作エリアの内方で対となる発光手段と受光手段とを支持し、発光手段と受光手段の各脚部を導電配線パターンへ半田接続したプリント配線基板とを備え、発光手段による固有光信号の発光タイミングで、受光手段が固有光信号を検出した際に、操作エリアに対する入力操作が実行されたものと判定する操作パネル入力装置であって、
プリント配線基板に、発光手段と受光手段を収容する取り付け孔を形成すると共に、対となる発光手段と受光手段の取り付け孔間に、遮光スリットを形成することを特徴とする。
【００２５】
発光手段と受光手段が収容される取り付け孔間に、遮光スリットが形成されるので、発光手段から直接プリント配線基板内を通過して受光手段に向かう固有光信号は、微弱であるが、屈折率が大きく変化する遮光スリットとの境界面で一部が反射し、受光手段が検知できない程度に更に減衰する。
【００２６】
その結果、受光手段は、操作エリアを通して外方から受光する固有光信号のみを検出し、入力操作と判定する。
【００２７】
また、請求項２の操作パネル入力装置は、遮光スリットの内壁面に、不透明金属メッキを付着したことを特徴とする。
【００２８】
発光手段と受光手段とを直接結ぶプリント配線基板内の光路が、不透明金属メッキで遮断されるので、受光手段は、発光手段から発光される固有光信号を直接受光することがなく、入力操作と誤判定することがない。
【００２９】
また、請求項３の操作パネル入力装置は、不透明金属メッキは、プリント配線基板の表裏面に配線された導電配線パターン間を電気接続するスルーホールメッキであることを特徴とする。
【００３０】
表裏の導電配線パターンを電気接続するためのスルーホールメッキを利用して遮光スリットの不透明金属メッキとすることができるので、従来の両面プリント配線基板に穿設する孔の数を増加させたり、新たなメッキ工程を加えることなく、固有光信号の直接光を確実に遮断できる。
【００３１】
また、請求項４の操作パネル入力装置は、遮光スリットの内壁面に沿って遮光金属プレートを挿入したことを特徴とする。
【００３２】
発光手段と受光手段とを直接結ぶプリント配線基板内の光路が、遮光金属プレートで遮断されるので、受光手段は、発光手段から発光される固有光信号を直接受光することがなく、入力操作と誤判定することがない。
【００３３】
また、請求項５の操作パネル入力装置は、プリント配線基板の表面側に、発光手段と受光手段を収容する取り付け孔と略同内径で連通するガイド孔が穿設された金属ガイド板を配設し、金属ガイド板と一体の遮光金属プレートの先端を、遮光スリットに挿通させてプリント配線基板の背面側で折り曲げ、金属ガイド板を位置決め支持することを特徴とする。
【００３４】
発光手段の上方で取り付け孔に連通するガイド孔は、発光される固有光信号を操作パネル内に散乱させずにその外方へ案内し、受光手段の上方で取り付け孔に連通するガイド孔は、操作パネル内の内部散乱光の受光量を減じる。従って、受光手段は、入力操作による固有光信号をより正確に検出できる。
【００３５】
発光手段と受光手段を直接結ぶプリント配線基板内の光路を遮断する遮光金属プレートは、ガイド孔が穿設された金属ガイド板と一体で、遮光スリット内に挿通するので、金属ガイド板を位置決めし、ガイド孔と取り付け孔が位置ずれしない。
【００３６】
遮光金属プレートの先端は、プリント配線基板の背面側に折り曲げられるので、温度変化などの影響を受けても金属ガイド板を変形させずに、プリント配線基板の表面側に支持できる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る操作パネル入力装置１の一実施の形態を、図１乃至図５及び図８で説明する。
【００３８】
図１は、操作パネル入力装置１の斜視図で、図示しない洗濯機の筺体表面に取り付けられるものである。本発明に係る操作パネル入力装置は、防水性が求められる洗濯機、風呂の給湯器等の制御入力装置などに特に適しているが、音響機器、空調機器など他の電気機器を制御する入力装置としてこれらの筺体に取り付けられるものでもよい。
【００３９】
操作パネル入力装置１は、外方（図２において上方側）から、矩形の操作パネルとなる透明アクリル板３、液晶表示パネル４及びバックライトパネル９が、互いの対向面を貼り付けて積層配置されるとともに、その内方に赤外発光素子５と赤外受光素子６を実装したプリント配線基板７が配置され、これらの全体が、合成樹脂製のケース２内に収容されている。
【００４０】
ケース２は、外方に開口する枡形の基台２ａと、枡形周囲に嵌合し、枡形の上方に固定枠２２が突き出た押さえカバー２ｂとからなり、両者のフランジ部に挿通させる取り付けネジ２３により一体化される。図２に示すように、取り付けネジ２３でネジ止めした状態で、透明アクリル板３が、基台２ａと押さえカバー部２ｂの固定枠２２の間に周囲を挟持され、ケース２に位置決め固定される。
【００４１】
透明アクリル板３の周囲に固定枠２２の厚み分の段差を設けることにより、透明アクリル板３とその周囲のケース２の表面は、同一平面上に整列する。また、ここでは、ケース２と透明アクリル板３との間が接着剤により密封した状態で接着され、操作パネル入力装置１内に水滴、埃等が侵入しないようにしている。ケース２と透明アクリル板３間には、接着剤の他、シール等を介在させ、防水、防塵を行ってもよい。
【００４２】
液晶表示パネル４は、洗濯機に対して入力操作を行う制御内容と、洗濯機の動作に関する所定の表示を、透明アクリル板３を通して表示するもので、図１に示す洗濯機の初期動作モードでは、主電源の入力、選択動作のスタート、洗濯コースの選択等の入力操作を示す表示３０ａ、３０ｂ・・３０ｇが、矩形枠で表示した操作エリア３０Ａ、３０Ｂ、・・３０Ｇとともに表示される。また、この初期動作モードでは、投入した衣類の重量から予想される使用水量３１と、洗濯時間３２が表示される。
【００４３】
この液晶表示パネル４による表示は、図示しない液晶ドライバーの制御により、表示されるもので、操作エリアと入力操作を示す表示の位置と数、及びその他の表示は、洗濯機の動作状態に応じて可変するようになっている。
【００４４】
バックライトパネル９は、透明アクリル板などで構成される透明基板９Ｂと、透明基板９Ｂの表面（液晶表示パネル４との対向面）に貼り付けられた拡散シート９Ａと、透明基板９Ｂの背面側に貼り付けられ、透明基板９Ｂとの対向面を白色とした反射板９Ｃとから構成され、バックライト光源４０（図３参照）から発光されるバックライト光を、透明基板９Ｂの内部で散乱させながら導光する。
【００４５】
これにより、透明アクリル板３の外方からは、特定のバックライト光源は確認されず、あたかも液晶表示パネル４による表示の背景全体がバックライト光により照光されたように目視される。
【００４６】
本実施の形態では、バックライトパネル９とバックライト光源４０は、操作エリア３０毎にしきい板３３により区切られ、操作エリア３０の背面を、異なる光源４０で照光するようになっている。
【００４７】
反射板９Ｃは、上述のように表面に白色の塗料を塗布することにより、バックライトパネル９との対向面を白色とし、バックライト光を下方に逃げないようにバックライトパネル９内に反射させている。白色とするので、バックライト光を所定の色彩に着色すれば、液晶表示パネル４による表示の背景は、その色彩に変化したように目視される。
【００４８】
反射板９Ｃには、赤外発光素子５の図３において上方（表面側）に出力側小孔３４が、赤外受光素子６の上方に入力側小孔３５が穿設されている。これらの小孔３４、３５は、例えば、内径が１乃至１．５ｍｍ程度の小孔であり、また、バックライトパネル９の表面側の拡散シート９Ａにより光路が散乱されるので、透明アクリル板３の外方からは、目視されない。
【００４９】
プリント配線基板７は、反射板９Ｃの内方で反射板９Ｃと平行にケース２に取り付けられ、このプリント配線基板７に各操作エリア３０毎に対となる赤外発光素子５と赤外受光素子６が実装されている。一対の赤外発光素子５と赤外受光素子６で操作検出ユニットＵが構成され、ここでは、７種類の操作エリア３０Ａ、３０Ｂ、・・３０Ｇに対応して、それぞれ対となる赤外発光素子５と赤外受光素子６とからなる操作検出ユニットＵ１、Ｕ２・・Ｕ６が配置されている。
【００５０】
発光手段となる赤外発光素子５は、ここでは赤外発光ダイオードで構成され、図３に示すように、出力側小孔３４下方にプリント配線基板７に穿設された出力側取り付け孔１２内に収容され、その脚部５ａをプリント配線基板７の背面側の導電配線パターン（図示せず）に半田付けして実装される。
【００５１】
赤外発光素子５は、プリント配線基板７の出力側取り付け孔１２内に収容されることにより、その表面側に実装される場合に比べて、より内部への散乱光が減少し、出力側小孔３４を通過して外方へ発光される固有光信号の光量が増加する。
【００５２】
また、受光手段となる赤外受光素子６は、受光面が赤外フィルター（図示せず）で覆われたフォトダイオードで構成され、入力側小孔３５の下方で、プリント配線基板７に穿設された入力側取り付け孔１３に収容され、その脚部６ａをプリント配線基板７の背面側の導電配線パターンに半田接続して実装される。これにより、赤外受光素子６の受光面は、入力側取り付け孔１３内から入力側小孔３５に臨み、入力側小孔３５を通過して到達する固有光信号を受光し、バックライトパネル９内の内部散乱光の受光量が減少するようになっている。
【００５３】
図４は、操作エリア３０毎に対となる赤外発光素子５と赤外受光素子６が実装されたプリント配線基板７を一部切断して示す斜視図であり、ここでは、ガラスクロスを重ねてエポキシ樹脂を含浸させた表裏面に銅箔を配置し、加圧、加熱して一体化させた両面プリント配線基板を用いている。
【００５４】
図に示すように、プリント配線基板７には、各操作検出ユニットＵ１、Ｕ２・・で対となる赤外発光素子５と赤外受光素子６の間、すなわち対となる出力側取り付け孔１２と入力側取り付け孔１３との間に、遮光スリット１４が穿設されている。また、各遮光スリット１４の内側面は、不透明な金属メッキ１８で覆われている。これにより、プリント配線基板７内を通過し赤外発光素子５から対となる赤外受光素子６へ向かって発光される固有光信号は、遮光スリット１４との境界面と、その内側面を覆う金属メッキ１８によって完全に遮断される。
【００５５】
尚、遮光スリット１４は、表裏面に形成された導電配線パターン間を電気接続する目的で、プリント配線基板７に穿設されるスルーホールを兼用してもよく、この場合には、スルーホールの内側面に付着させるスルーホールメッキが金属メッキ１８となっている。
【００５６】
図５に示すように、赤外発光素子５は、例えば、４５５ｋＨｚの固有周波数の固有周波数でドライバ１５により駆動制御されるもので、ドライバ１５から駆動制御信号が出力されている間、赤外発光素子５から４５５ｋＨｚの赤外信号である固有光信号が発光される。
【００５７】
ドライバ１５の入力側には、マイコン１０の制御出力端子が接続され、マイコン１０によって、各操作検出ユニットＵのドライバ１５の駆動制御信号が同時に出力されないように制御され、これにより、各操作検出ユニットＵから発光される固有光信号は、図８に示すように、互いに重複しないようなタイミングで、それぞれの赤外発光素子５から発光される。
【００５８】
赤外受光素子６の出力には、バンドパスフィルタ１６が接続されている。バンドパスフィルタ１６は、赤外受光素子６で光電変換された４５５ｋＨｚの固有周波数の光電変換信号を波形整形回路１７へ出力するものであり、従って、赤外受光素子６が、固有光信号を受光した場合にのみ、その光電変換信号を波形整形回路１７を介してマイコン１０へ出力することとなる。
【００５９】
これにより、自然光、他のリモコン送信信号などと、対となる赤外発光素子５が発光した固有光信号とを、受光手段６において識別することができる。従って、上述の遮光スリット１４や金属メッキ１８は、赤外発光素子５と他の操作検出ユニットＵに係る赤外受光素子６との間には設ける必要がない。
【００６０】
このように構成された操作パネル入力装置１では、対となる赤外発光素子５から発光される固有光信号を赤外受光素子６が直接受光することがないので、操作エリア３０の上方に、固有光信号を反射させるような物体が存在しない場合には、固有光信号を受光せず、マイコン１０へ波形整形回路１７から光電変換信号が出力されることもない。この状態では、マイコン１０は、当該操作エリア３０に対して入力操作は実行されていないものと判定し、洗濯機に対して特に制御信号を出力することはない。
【００６１】
一方、特定の操作エリア３０に対して、例えば、操作エリア３０Ａに表示されている「主電源の入力」を行おうとして指１１を接近させると、操作エリア３０Ａに対応して設けられた操作検出ユニットＵ１の赤外発光素子５より、周期Ｔで操作エリア３０Ａの外方に固有光信号が発光されているので、固有光信号は指１１で反射され、再び、操作エリア３０Ａ内の同じ操作検出ユニットＵ１の赤外受光素子６に入力される。マイコン１０は、赤外受光素子６で光電変換された光電変換信号を、同じ操作検出ユニットＵ１の赤外発光素子５が固有光信号を発光したタイミングとほぼ同時に入力するので、その操作エリア３０Ａに対して入力操作が実行されたものと判定して、洗濯機に対して、主電源をＯＮとする制御信号を出力する。
【００６２】
このときに、他の操作検出ユニット（例えばＵ２）の赤外発光素子５においても、指１１で反射された固有光信号を受光することがあるが、その操作検出ユニットＵ２の赤外発光素子５が固有光信号を発光するタイミングと異なるタイミングで、光電変換信号がマイコン１０に入力されるので、その操作検出ユニットＵ２に対する入力操作とは認識しない。
【００６３】
操作エリア３０Ａに対して入力操作が実行されたとマイコン１０が認識すると、そのエリア３０Ａの背面を照光するバックライト光源４０が点灯し、背面側のバックライトパネル９にバックライト光が導光される。従って、操作者は、操作エリア３０Ａへの入力操作が正しく認識されたかを、操作エリア３０Ａの背面の照光によって知ることができる。
【００６４】
バックライト光源４０は、図１に示す初期動作モードにおいて、コース洗濯の入力を待機している状態であるときには、操作エリア３０Ｃの背面側のバックライトパネル９にバックライト光を導光し、操作エリア３０Ｃへの入力操作が実行されたものと判定した後には、更に次の入力操作を促すために、「普通」、「ウール」、「手洗い」、「ドライ」の操作エリア３０Ｄ、３０Ｅ、３０Ｆ、３０Ｇのバックライトパネル９へバックライト光を導光する。
【００６５】
尚、操作エリア３０Ｃのように、比較的広い面積の操作エリア３０である場合には、一つの操作エリア３０に対応して設けられる操作検出ユニットＵに、同時に発光制御される複数の赤外発光素子５と、複数の赤外受光素子６を対として用いる。すなわち、操作エリア３０Ｃ内の複数の分散位置の内方に、出力側小孔３４と入力側小孔３５を形成し、出力側小孔３４下方の出力側取り付け孔１２と、入力側小孔３５下方の入力側取り付け孔１３内にそれぞれ赤外発光素子５と赤外受光素子６を配置する。
【００６６】
一個の赤外受光素子６では、操作エリア３０の外方から反射される固有光信号の一部しか検出できないが、多数の赤外受光素子６を分散して配置することによって、操作エリア３０が広範囲であっても、反射される固有光信号を、いずれかの赤外受光素子６で確実に検出できる。このように複数の赤外発光素子５と赤外受光素子６を配置する場合には、各赤外受光素子６について、同一操作検出ユニットＵで対となる複数の赤外発光素子５との間に、それぞれ直接光を受光しないように、遮光スリット１４と、必要な場合には遮光スリット１４の内側面に金属メッキ１８を設ける。
【００６７】
図６は、本発明の第２実施の形態に係る操作パネル入力装置５０の要部を示すもので、金属メッキ１８を遮光金属プレート５１とし、プリント配線基板７の表面に沿って金属ガイド板５２を配置したことを除き、他の構成は、第１実施の形態に係る入力装置１と同一であるので、同一番号を付してその説明を省略する。
【００６８】
本実施の形態では、遮光スリット１４内に金属メッキ１８に代えて遮光性の金属プレート５１を挿入し、対となる赤外発光素子５と赤外受光素子６とを結ぶプリント配線基板７内の光路を金属プレート５１により遮断するものである。
【００６９】
この金属プレート５１は、金属ガイド板５２の一部を切り起こした金属片であり、遮光スリット１４の内壁面に沿って表面側から挿通させた後、その先端をプリント配線基板７の背面で再び折り曲げて、プリント配線基板７へ固定する。
【００７０】
金属プレート５１は、複数の遮光スリット１４がプリント配線基板７に穿設されている場合には、金属ガイド板５２のそれぞれの対応部位から切り起こされ、遮光スリット１４を挿通させたプリント配線基板７の各部に固定する。
【００７１】
このように構成することにより、金属ガイド板５２は、経年変化、温度変化などの影響で湾曲しようとしても、金属プレート５１によってプリント配線基板７の表面に沿って支持され、基板７の表面から浮き上がることなく配置される。
【００７２】
また、プリント配線基板７上に配置された金属ガイド板５２が出力側取り付け孔１２及び入力側取り付け孔１３を覆う部位には、これらの取り付け孔１２、１３と略同内径のガイド孔５３、５３が穿設されている。上述のように金属ガイド板５２は、金属プレート５１を遮光スリット１４へ挿通して、プリント配線基板７の平面方向に対しても移動することなく位置決めされるので、取り付け孔１２、１３とガイド孔５３は、同一鉛直線上で上下方向に連通する状態に保たれる。
【００７３】
これにより、赤外発光素子５から発光される出力光の光路は、出力側取り付け孔１２上方のガイド孔５３により更に内部拡散することなく、外方に向けて絞られ、また、赤外受光素子６は、入力側取り付け孔１３の上方にガイド孔５３が配置されるため、操作エリア３０を通過して外方から入力される固有光信号を受光可能であると共に、ノイズとなる内部拡散光の受光量が減少する。
【００７４】
尚、この金属ガイド板５２を配置する場合には、必ずしもプリント配線基板７の表面全体に配置する必要はなく、取り付け孔１２、１３上に連通するガイド孔５３が穿設されるものであれば、帯状などその一部を覆う形状のものを用いてもよい。
【００７５】
また、金属プレート５１は、金属ガイド板５２とともに用いる必要はなく、遮光スリット１４に嵌合する金属筒状等、遮光スリット１４に挿通して固定できるものであれば、種々の形状とすることができ、更に、プリント配線基板７を製造する際に用いる銅箔を、製造工程で遮光スリット１４の内面へも配置し、銅箔で形成してもよい。
【００７６】
以上の実施の形態では、遮光スリット１４の内壁面に沿って不透明金属メッキ１８や金属プレート５１を配置して、プリント配線基板７内を通過する直接光を遮断しているが、プリント配線基板７と遮光スリット１４では、屈折率が大きく異なるので、その境界面において直接光の一部が反射し、プリント配線基板７内を通過することにより微弱なものとなる固有光信号は、更に大きく減衰して赤外受光素子６に到達する。
【００７７】
従って、入力操作により操作エリア３０を通して受光する固有光信号の受光量に比べて、遮光スリット１４を通過する固有光信号の受光量が無視できる程度に小さいものとなる場合には、必ずしも不透明金属メッキ１８や金属プレート５１を配置する必要はない。
【００７８】
また、上述の実施の形態では、操作パネル３の背面側（内方）に液晶表示パネル４やバックライトパネル９を配置しているが、これらを介在させない操作パネル入力装置にも本発明を適用できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、発光手段と受光手段を実装するプリント配線基板に遮光スリットを形成するだけで、発光手段から直接プリント配線基板内を通過して受光手段に向かう固有光信号が減衰し、入力操作による固有光信号のみを正確に検出することができる。
【００８０】
また、請求項２の発明によれば、発光手段と受光手段とを直接結ぶプリント配線基板内の光路が、不透明金属メッキで遮断されるので、更に完全にプリント配線基板内を通過する固有光信号を遮断できる。
【００８１】
これに加えて請求項３の発明によれば、スルーホールの加工とスルーホールメッキ加工の工程で、遮光スリット内に不透明金属メッキを付着させることができる。
【００８２】
また、請求項４の発明によれば、発光手段と受光手段とを直接結ぶプリント配線基板内の光路が、遮光金属プレートで遮断されるので、更に完全にプリント配線基板内を通過する固有光信号を遮断できる。
【００８３】
これに加えて請求項５の発明によれば、ガイド孔が形成された金属ガイド板をプリント配線基板の表面に沿って配置するので、発光される固有光信号を操作パネル内に散乱させずにその外方へ案内し、受光手段は、内部散乱光を受光せずに外方から入力操作により入力される固有光信号を受光する。
【００８４】
遮光金属プレートは、ガイド孔が穿設された金属ガイド板と一体で、プリント配線基板に固定されるので、ガイド孔と取り付け孔が位置ずれしない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る操作パネル入力装置１の斜視図である。
【図２】操作パネル入力装置１の縦断面図である。
【図３】図２の要部拡大縦断面図である。
【図４】プリント配線基板７の部分破断斜視図である。
【図５】操作パネル入力装置１の構成を示すブロック図である。
【図６】他の実施の形態に係る操作パネル入力装置５０の要部拡大断面図である。
【図７】従来の操作パネル入力装置１００を示す縦断面図である。
【図８】各操作検出ユニットＵから発光される固有光信号を示すタイミングチャートである。
【図９】従来の操作パネル入力装置の構成の詳細を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１、５０    操作パネル入力装置
３          操作パネル（透明アクリル板）
５          発光手段（赤外発光素子）
６          受光手段（赤外受光素子）
７          プリント配線基板
１２        出力側取り付け孔
１３        入力側取り付け孔
１４        遮光スリット
１８        不透明金属メッキ（スルーホールメッキ）
３０        操作エリア
５１        遮光金属プレート
５２        金属ガイド板
５３        ガイド孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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