JPH08139583A - Touch key - Google Patents
Touch keyInfo
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- JPH08139583A JPH08139583A JP6271095A JP27109594A JPH08139583A JP H08139583 A JPH08139583 A JP H08139583A JP 6271095 A JP6271095 A JP 6271095A JP 27109594 A JP27109594 A JP 27109594A JP H08139583 A JPH08139583 A JP H08139583A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- light
- circuit
- reflector
- ambient light
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- Granted
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- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、タッチキーに関し、特
に、指などの反射体に赤外光を射出するとともに、反射
体で反射された赤外光を受光して反射体の有無を検出す
ることにより、キー入力信号を出力するタッチキーに関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a touch key, and more particularly to emitting infrared light to a reflector such as a finger and receiving infrared light reflected by the reflector to detect the presence or absence of the reflector. By doing so, the present invention relates to a touch key that outputs a key input signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、この種のタッチキーは、機械的
作動部分を必要せず、機密性を高くすることができるこ
とから、屋外に設置される各種計測機器に用いられるこ
とが多い。図8は、従来のタッチキーの構成を示すブロ
ック図である(例えば、特開平3−114316号公
報)。同図において、51はキースキャン信号61に応
じて所定の駆動信号62を出力する変調部、52は駆動
信号62に基づいて赤外光を射出する発光素子、53は
ガラスなどの透明体、54は指などの反射体、55は反
射体54で反射された赤外光を透明体53を介して受光
し受信信号63を出力する受光素子、56は受信信号6
3と駆動信号62とを比較し、その比較結果を出力する
比較部、57は駆動信号61を出力するとともに、比較
部56からの比較結果に応じてキー入力信号64を出力
する制御部(以下、MPUという)である。2. Description of the Related Art Generally, a touch key of this type does not require a mechanically operating portion and can be made highly confidential, so that it is often used in various measuring instruments installed outdoors. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a conventional touch key (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-114316). In the figure, 51 is a modulator that outputs a predetermined drive signal 62 in response to a key scan signal 61, 52 is a light emitting element that emits infrared light based on the drive signal 62, 53 is a transparent body such as glass, and 54 Is a reflector such as a finger, 55 is a light receiving element that receives the infrared light reflected by the reflector 54 through the transparent body 53 and outputs a reception signal 63, and 56 is a reception signal 6
3 and the drive signal 62 are compared with each other, and the comparison unit 57 outputs the comparison result. The control unit 57 outputs the drive signal 61 and the key input signal 64 according to the comparison result from the comparison unit 56 (hereinafter, referred to as a control unit). , MPU).
【0003】図9は、図8の各部の信号を示すタイミン
グチャートである。今、MPU57からのキースキャン
信号61に応じて変調部51から所定のパルスパターン
を有する駆動信号62が出力され、これに基づいた赤外
光が発光素子52から射出される。ここで、発光素子5
2付近に指などの反射体54が存在する場合には、発光
素子52から射出されガラスなどの透明体53を通過し
た赤外光が反射体54で反射され、再び透明体53を通
過して受光素子55で受光されて、受信信号63が出力
される。FIG. 9 is a timing chart showing signals of respective parts of FIG. Now, the modulator 51 outputs a drive signal 62 having a predetermined pulse pattern in response to the key scan signal 61 from the MPU 57, and infrared light based on the drive signal 62 is emitted from the light emitting element 52. Here, the light emitting element 5
When there is a reflector 54 such as a finger near 2, the infrared light emitted from the light emitting element 52 and passing through the transparent body 53 such as glass is reflected by the reflector 54 and again passes through the transparent body 53. The light is received by the light receiving element 55, and the reception signal 63 is output.
【0004】この受光信号63は、比較部56により、
変調部51からの駆動信号62と順次比較され、受光素
子55で検出された光線が、発光素子52から射出され
反射体54で反射された赤外光である場合には、受光素
子55からの受信信号63と駆動信号62とが一致する
ため一致を示す比較結果が出力され、一方、受光素子5
5で検出された光線が外乱光である場合には、受信信号
63と駆動信号62とが一致しないため一致を示す比較
結果が出力されず、MPU57は比較部56からの一致
を示す比較結果に応じてキー入力信号64を出力するも
のとなる。このように、比較部56による駆動信号62
と受信信号63との一致に応じてキー入力の有無を判定
することにより、外乱光による誤動作を抑止するものと
なっていた。This received light signal 63 is output by the comparison unit 56.
When the light beam detected by the light receiving element 55, which is sequentially compared with the drive signal 62 from the modulator 51, is the infrared light emitted from the light emitting element 52 and reflected by the reflector 54, the light from the light receiving element 55 is emitted. Since the received signal 63 and the drive signal 62 match, the comparison result indicating the match is output, while the light receiving element 5
When the light beam detected in 5 is the ambient light, the received signal 63 and the drive signal 62 do not match, so the comparison result indicating the match is not output, and the MPU 57 outputs the comparison result indicating the match from the comparison unit 56. In response, the key input signal 64 is output. In this way, the drive signal 62 by the comparison unit 56
The presence / absence of a key input is determined according to the coincidence between the received signal 63 and the received signal 63 to prevent malfunction due to ambient light.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】したがって、このよう
な従来のタッチキーでは、単にパルスパターンの比較結
果に基づいて正規の反射光か外乱光かを判断するものと
なっており、特に周囲の明るさの変化に応じて変動する
受光素子のパルス検出感度を補償する手段を有しておら
ず、昼夜や天候の変化により正確にパルスを検出するこ
とが困難となり、誤検出を生じる可能性があった。図1
0は、周囲の明るさと受光素子からの受信信号との関係
を示す説明図であり、(a)は周囲が比較的暗く外乱光
が少ない場合、(b)は周囲が比較的明るく外乱光が多
い場合を示している。Therefore, in such a conventional touch key, whether the normal reflected light or the ambient light is judged is simply determined based on the comparison result of the pulse patterns. Since there is no means for compensating the pulse detection sensitivity of the light receiving element that fluctuates according to the change in the depth, it becomes difficult to detect the pulse accurately due to the change of day and night or the weather, and there is a possibility that erroneous detection may occur. It was FIG.
0 is an explanatory diagram showing the relationship between the ambient brightness and the received signal from the light receiving element, where (a) is a relatively dark environment with little ambient light, and (b) is a relatively bright environment with ambient light. It shows the case of many cases.
【0006】一般に、赤外光を使用して物体を検出する
場合には、可視光カットフィルタを受光素子55の前面
に設けて可視光を除去することにより、外乱光による影
響を抑制するものとなっているが、完全に可視光のみを
除去することは不可能であり、除去されなかった可視光
が外乱光として受光素子55で検出され、漏れ電流とな
って出力される。図10(a)は、例えば夜間など場合
であり、外乱光が少ないため受光素子55からの漏れ電
流が小さく、駆動信号62に同期したパルスの波高値
(振幅)も十分であり、比較部56により、このような
受信信号63を単純にしきい値電圧VTHと比較するよう
に構成した場合でも、駆動信号62と比較しうる信号波
形を得ることができる。Generally, when an object is detected using infrared light, a visible light cut filter is provided in front of the light receiving element 55 to remove visible light, thereby suppressing the influence of ambient light. However, it is impossible to completely remove only visible light, and the unremoved visible light is detected by the light receiving element 55 as ambient light and is output as a leakage current. FIG. 10A shows a case such as at night, for example, in which the amount of ambient light is small, the leakage current from the light receiving element 55 is small, the crest value (amplitude) of the pulse synchronized with the drive signal 62 is sufficient, and the comparison unit 56 Thus, even when such a received signal 63 is simply compared with the threshold voltage VTH, a signal waveform comparable with the drive signal 62 can be obtained.
【0007】一方、図10(b)は、例えば昼間などの
場合であり、外乱光が多いため受光素子55からの漏れ
電流が大きく、これによる直流バイアス電圧が発生して
パルスがしきい値電圧VTHからズレてしまい、駆動信号
62と比較しうる信号波形を得ることができず、正確に
キー入力を検出することができないという問題点があっ
た。本発明はこのような課題を解決するためのものであ
り、周囲の明るさなどに応じて外乱光が変動した場合で
も、正確なキー入力が検出できるタッチキーを提供する
ことを目的としている。On the other hand, FIG. 10 (b) shows a case, for example, during the daytime, in which a large amount of ambient light causes a large leakage current from the light receiving element 55, which causes a DC bias voltage to generate a pulse with a threshold voltage. There is a problem in that a key waveform cannot be accurately detected because a signal waveform comparable to the drive signal 62 cannot be obtained because of deviation from VTH. The present invention is intended to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a touch key capable of detecting an accurate key input even when ambient light changes depending on ambient brightness.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるタッチキーは、所定周波数のパ
ルス状の駆動信号を出力する駆動回路と、駆動信号によ
り変調された赤外光を透明体を介して指などの反射体に
射出する発光素子と、この発光素子に隣接して設けら
れ、反射体に反射された赤外光を透明体を介して受光
し、受信信号を出力する受光素子と、受信信号に含まれ
る低周波成分を除去し、赤外光の変調周波数成分を通過
させるハイパスフィルタと、このハイパスフィルタから
出力される交流信号の振幅と所定のしきい値電圧とを比
較することにより反射体の有無を判断し、この判断結果
をキー入力信号として出力する判別回路とを備えるもの
である。In order to achieve such an object, a touch key according to the present invention comprises a drive circuit for outputting a pulse-shaped drive signal having a predetermined frequency, and an infrared light modulated by the drive signal. A light-emitting element that emits light to a reflector such as a finger through a transparent body, and the infrared light that is provided adjacent to this light-emitting element, receives the infrared light reflected by the reflector through the transparent body, and outputs a reception signal A light-receiving element, a high-pass filter that removes the low-frequency component contained in the received signal and passes the modulation frequency component of infrared light, the amplitude of the AC signal output from this high-pass filter, and a predetermined threshold voltage And a discriminating circuit for discriminating the presence / absence of the reflector and outputting the discrimination result as a key input signal.
【0009】また、ハイパスフィルタからの交流信号を
所定の時定数により積分することにより直流信号に変換
出力する積分回路と、積分回路の時定数より十分大きな
時定数を有し、ハイパスフィルタからの交流信号を積分
することによりベース電圧信号に変換出力するベース電
圧積分回路とを備え、判別回路は、直流信号およびベー
ス電圧信号の差と所定電圧値とを比較することにより、
反射体の有無を判断するようにしたものである。さら
に、受光素子から出力される受信信号から外乱光の有無
を検出し、外乱光検出信号を出力する外乱光検出手段
と、判別回路からのキー入力信号が反射体ありを示した
場合に、外乱光検出信号を参照し、外乱光検出信号が外
乱光なしを示している場合にのみ、キー入力信号をキー
検出信号として出力する論理回路とを備えるものであ
る。Further, the AC circuit from the high-pass filter has an integrating circuit for converting the AC signal from the high-pass filter into a DC signal by integrating the AC signal with a predetermined time constant, and a time constant sufficiently larger than the time constant of the integrating circuit. A base voltage integrating circuit that converts and outputs a base voltage signal by integrating the signal is provided, and the determining circuit compares the difference between the DC signal and the base voltage signal with a predetermined voltage value.
The presence or absence of a reflector is determined. Further, when the presence or absence of ambient light is detected from the received signal output from the light receiving element and the ambient light detection means for outputting the ambient light detection signal and the key input signal from the discrimination circuit indicate the presence of a reflector, the ambient light is detected. A logic circuit that refers to the light detection signal and outputs the key input signal as the key detection signal only when the disturbance light detection signal indicates that there is no disturbance light is provided.
【0010】さらにまた、外乱光検出手段は、受光素子
からの受信信号に含まれる赤外光の変調周波数成分を除
去して、直流成分を出力するローパスフィルタと、この
ローパスフィルタからの出力と所定のしきい値電圧とを
比較することにより外乱光の有無を示す外乱光検出信号
を出力する比較回路とを有するものである。また、判別
回路から出力された反射体ありを示すキー入力信号を所
定時間遅延させて論理回路に出力する遅延回路を備える
ものである。また、外乱光検出手段により外乱光が検出
された場合に、発光素子による赤外光の射出を停止させ
る手段を備えるものである。Further, the disturbance light detecting means removes the modulation frequency component of the infrared light contained in the received signal from the light receiving element and outputs a direct current component, and the output from this low pass filter and a predetermined value. And a comparator circuit that outputs a disturbance light detection signal indicating the presence or absence of disturbance light by comparing with the threshold voltage of. In addition, a delay circuit for delaying a key input signal output from the determination circuit and indicating the presence of the reflector for a predetermined time and outputting the delayed signal to the logic circuit is provided. Further, it is provided with a means for stopping the emission of infrared light by the light emitting element when the ambient light is detected by the ambient light detecting means.
【0011】[0011]
【作用】したがって、発光素子から射出された赤外光
は、透明体を介して指などの反射体に反射し、再度透明
体を介して受光素子で受光されて受信信号として出力さ
れ、ハイパスフィルタにより低周波成分が除去されて交
流信号となり、判別回路により、その振幅と所定のしき
い値電圧とが比較され、振幅が所定のしきい値電圧以上
となった場合に反射体ありと判断され、キー入力ありを
示すキー入力信号が出力される。Therefore, the infrared light emitted from the light emitting element is reflected by the reflector such as a finger through the transparent body, is again received by the light receiving element through the transparent body, and is output as a reception signal. The low-frequency component is removed by means of to become an AC signal, and the discrimination circuit compares the amplitude with a predetermined threshold voltage, and if the amplitude exceeds a predetermined threshold voltage, it is judged that there is a reflector. , A key input signal indicating that there is a key input is output.
【0012】[0012]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例であるタッチキーの構成を
示すブロック図であり、同図において、1は所定周波数
のパルス列からなる駆動信号21を出力する駆動回路、
2は駆動信号21に基づいて赤外光を射出する発光素
子、3はガラスなどの透明体、4は操作者の指などから
なり透明体3を通過した発光素子2からの赤外光を反射
する反射体、5は発光素子2に隣接して配設され反射体
4により反射し透明体3を通過した赤外光を受光して受
信信号22を出力する受光素子、6は受信信号22に含
まれる赤外光の周波数成分を通過させ低周波成分を除去
するハイパスフィルタ、7はハイパスフィルタ6からの
出力を増幅し交流信号23として出力する交流増幅回路
である。Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a touch key according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a drive circuit that outputs a drive signal 21 composed of a pulse train of a predetermined frequency,
Reference numeral 2 is a light emitting element that emits infrared light based on the drive signal 21, 3 is a transparent body such as glass, and 4 is a finger of the operator or the like, and reflects infrared light from the light emitting element 2 that has passed through the transparent body 3. The reflector 5 is arranged adjacent to the light emitting element 2 and receives the infrared light reflected by the reflector 4 and passed through the transparent body 3 to output a reception signal 22, and 6 is a reception signal 22. A high-pass filter that passes the frequency component of the contained infrared light and removes a low-frequency component, and 7 is an AC amplifier circuit that amplifies the output from the high-pass filter 6 and outputs it as an AC signal 23.
【0013】8は所定の時定数に基づいて交流増幅回路
7からの交流信号23を積分する積分回路、9は積分回
路8からの直流信号24を所定のしきい値電圧VTHと比
較することにより反射体の有無を判別し、キー入力の有
無を示すキー入力信号25を出力する判別回路である。
図2は、図1の各部の信号を示すタイミングチャートで
あり、特に、外乱光が比較的多い場合を示している。図
2において、20は反射体4の有無、21は駆動信号、
22は受信信号、23は交流信号、24は直流信号、2
5はキー入力信号である。Reference numeral 8 is an integrating circuit for integrating the AC signal 23 from the AC amplifying circuit 7 based on a predetermined time constant, and 9 is a comparison of the DC signal 24 from the integrating circuit 8 with a predetermined threshold voltage VTH. A discriminating circuit for discriminating the presence / absence of a reflector and outputting a key input signal 25 indicating the presence / absence of a key input.
FIG. 2 is a timing chart showing the signals of the respective parts in FIG. 1, and particularly shows the case where the ambient light is relatively large. In FIG. 2, 20 is the presence or absence of the reflector 4, 21 is a drive signal,
22 is a received signal, 23 is an AC signal, 24 is a DC signal, 2
Reference numeral 5 is a key input signal.
【0014】次に、図1および図2を参照して、本発明
の動作を説明する。今、反射体4が発光素子2付近に存
在しない場合(OFFの場合)、駆動信号21に基づい
て発光素子2から射出された赤外光は、反射体4に反射
されないため、透明体3で反射された僅かな赤外光が受
光素子5で受光されるとともに、外乱光が受光され、受
光素子5から出力される受信信号22には、外乱光によ
る直流バイアス電圧が発生し、僅かに検出されている赤
外光が持ち上げられた波形となっている。Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIGS. If the reflector 4 is not present in the vicinity of the light emitting element 2 (OFF), the infrared light emitted from the light emitting element 2 based on the drive signal 21 is not reflected by the reflector 4 and therefore the transparent body 3 is used. A small amount of reflected infrared light is received by the light receiving element 5 and ambient light is received, and a DC bias voltage due to the ambient light is generated in the reception signal 22 output from the light receiving element 5, and thus a slight detection is performed. The infrared light being emitted has a raised waveform.
【0015】この受信信号22は、ハイパスフィルタ6
で低周波成分すなわち直流成分が除去された後、交流増
幅回路7により増幅されて受光された赤外光に相当する
交流信号23となり、さらに積分回路8により積分され
て交流信号23の振幅電圧すなわち赤外光の受光レベル
を示す直流信号24となる。この場合、受光素子5で受
光された赤外光は透明体3の反射による微弱なものであ
ることからその受光レベルは低い。したがって、直流信
号24は、判別回路9のしきい値電圧VTHより低いレベ
ルとなって「キー入力なし」と判別され、キー入力信号
25は「キー入力なし」を示すLレベルが出力される。The received signal 22 is sent to the high-pass filter 6
After the low frequency component, that is, the direct current component, is removed at 1, the AC signal 23 is amplified by the alternating current amplifier circuit 7 and corresponds to the received infrared light, and is further integrated by the integrating circuit 8 to obtain the amplitude voltage of the alternating current signal 23, that is, The DC signal 24 indicates the reception level of infrared light. In this case, since the infrared light received by the light receiving element 5 is weak due to the reflection of the transparent body 3, its light receiving level is low. Therefore, the DC signal 24 has a level lower than the threshold voltage VTH of the determination circuit 9 and is determined to be "no key input", and the key input signal 25 is output at L level indicating "no key input".
【0016】次に、時刻T0 において、反射体4が発光
素子2付近に近接した場合(ONの場合)、発光素子2
からの赤外光が反射体4で反射して受光素子5で受光さ
れ、前述と同様に外乱光による直流バイアス電圧を有す
るとともに、透明体3の反射による赤外光よりも大きな
振幅の受信信号22が受光素子5から出力される。この
受信信号22は、ハイパスフィルタ6により直流成分が
除去された後、交流増幅回路7で増幅されて交流信号2
3となり、積分回路8により積分されて直流信号24と
なる。Next, at time T0, when the reflector 4 approaches the vicinity of the light emitting element 2 (when ON), the light emitting element 2
Infrared light from is reflected by the reflector 4 and received by the light receiving element 5, has a DC bias voltage due to ambient light as described above, and has a larger amplitude than the infrared light reflected by the transparent body 3. 22 is output from the light receiving element 5. The received signal 22 has a direct-current component removed by a high-pass filter 6 and then amplified by an alternating-current amplifier circuit 7 to generate an alternating-current signal 2
3 and becomes the DC signal 24 after being integrated by the integrating circuit 8.
【0017】この場合、受光素子5で受光された赤外光
は透明体3の反射によるものと比較して、格段に大きな
振幅を有していることからその受光レベルは高い。した
がって、直流信号24は、判別回路9のしきい値電圧V
THより高いレベルとなって「キー入力あり」と判別さ
れ、キー入力信号25は「キー入力あり」を示すHレベ
ルが出力されるものとなる。In this case, since the infrared light received by the light receiving element 5 has a remarkably large amplitude as compared with the infrared light reflected by the transparent body 3, the light receiving level thereof is high. Therefore, the DC signal 24 is the threshold voltage V of the discrimination circuit 9.
When the level becomes higher than TH, it is determined that "key input is present", and the key input signal 25 is H level indicating "key input is present".
【0018】このように、ハイパスフィルタ6により、
受光素子5から出力される受信信号22から外乱光によ
る直流バイアス電圧を除去するとともに、積分回路8に
よりこの交流信号23を振幅電圧すなわち赤外光の受信
レベルに応じた値を示す直流信号24に変換した後、判
別回路9によりしきい値電圧VTHと比較するようにした
ので、外乱光の有無にかかわらず反射体4で反射された
赤外光をより確実に検出することが可能となり、正確な
キー入力判定を実施することが可能となる。なお、前述
の説明において、積分回路8により受信信号22から赤
外光の受信レベルを示す直流信号24を生成するように
した場合について説明したが、受信信号22を全波整流
した後、低周波成分を除去するローパスフィルタにより
直流信号24を生成するようにしてもよく、前述と同様
の作用効果を奏するものとなる。In this way, the high pass filter 6
The DC bias voltage due to the ambient light is removed from the reception signal 22 output from the light receiving element 5, and the AC signal 23 is converted into a DC signal 24 having a value corresponding to the amplitude voltage, that is, the reception level of infrared light by the integrating circuit 8. After the conversion, the discrimination circuit 9 compares the threshold voltage VTH with the threshold voltage VTH. Therefore, the infrared light reflected by the reflector 4 can be detected more reliably regardless of the presence or absence of ambient light, and the accuracy can be improved. It is possible to perform various key input determinations. In the above description, the case where the integrating circuit 8 generates the DC signal 24 indicating the reception level of infrared light from the reception signal 22 has been described. The DC signal 24 may be generated by a low-pass filter that removes the component, and the same operational effect as described above can be obtained.
【0019】次に、図3および図4を参照して、本発明
の第2の実施例について説明する。図3は、本発明の第
2の実施例によるタッチキーの構成を示すブロック図で
あり、同図において、前述の説明(図1参照)と同じま
たは同等部分には同一符号を付してある。図3におい
て、11は積分回路8の積分時定数より十分大きな時定
数により、交流増幅回路7からの交流信号23を積分し
ベース電圧信号26を出力するベース電圧積分回路、1
2は積分回路8からの直流信号24がベース電圧信号2
6より所定電圧値VD 以上となった場合に「キー入力あ
り」と判断してキー入力信号25を出力する判別回路1
2である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the touch key according to the second embodiment of the present invention, in which the same or equivalent parts as those in the above description (see FIG. 1) are designated by the same reference numerals. . In FIG. 3, reference numeral 11 is a base voltage integration circuit that integrates the AC signal 23 from the AC amplification circuit 7 and outputs a base voltage signal 26 with a time constant sufficiently larger than the integration time constant of the integration circuit 8.
2, the DC signal 24 from the integrating circuit 8 is the base voltage signal 2
When the voltage value becomes equal to or higher than the predetermined voltage value VD from No. 6, the determination circuit 1 determines that "key input is present" and outputs the key input signal 25.
It is 2.
【0020】また図4は、図3の各部の信号を示すタイ
ミングチャートであり、特に、外乱光が比較的多い場合
を示している。図4において、前述の説明(図2参照)
と同じまたは同等部分には同一符号を付してあり、26
はベース電圧信号である。今、反射体4が発光素子2付
近に存在しない場合(OFFの場合)、駆動信号21に
基づいて発光素子2から射出された赤外光は、反射体4
に反射されないため、透明体3で反射された僅かな赤外
光が受光素子5で受光されるとともに、外乱光が受光さ
れ、前述(図1参照)と同様に、ハイパスフィルタ6に
より外乱光による直流バイアス電圧が除去された後、交
流増幅回路7により増幅されて受光された赤外光に相当
する交流信号23として出力される。FIG. 4 is a timing chart showing the signals of the respective parts in FIG. 3, and particularly shows the case where the amount of ambient light is relatively large. In FIG. 4, the above description (see FIG. 2)
The same or equivalent parts as those of
Is the base voltage signal. If the reflector 4 is not present near the light emitting element 2 (if OFF), the infrared light emitted from the light emitting element 2 based on the drive signal 21 is not reflected by the reflector 4.
Since a small amount of infrared light reflected by the transparent body 3 is received by the light receiving element 5 and ambient light is received by the light receiving element 5, the high pass filter 6 causes the ambient light due to the ambient light as described above (see FIG. 1). After the DC bias voltage is removed, it is output as an AC signal 23 corresponding to the infrared light amplified and received by the AC amplifier circuit 7.
【0021】ここで、交流信号23は、積分回路8とベ
ース電圧積分回路11の両方に供給され、積分回路8に
より前述と同様に赤外光の受光レベルを示す直流信号2
4として出力されるとともに、積分回路8の積分時定数
より十分大きい時定数、例えば10倍以上の時定数を有
するベース電圧積分回路11によりベース電圧信号26
として出力される。この場合、受光素子5で受光された
赤外光は透明体3の反射による微弱なものであることか
らその受光レベルは低く、また受光レベルに変動がない
ことから、直流信号24とベース電圧信号26との差は
ほとんどない。Here, the AC signal 23 is supplied to both the integrator circuit 8 and the base voltage integrator circuit 11, and the integrator circuit 8 indicates the received light level of infrared light in the same manner as described above.
4 and the base voltage signal 26 by the base voltage integration circuit 11 having a time constant sufficiently larger than the integration time constant of the integration circuit 8, for example, 10 times or more.
Is output as In this case, since the infrared light received by the light receiving element 5 is weak due to the reflection of the transparent body 3, its light receiving level is low, and since the light receiving level does not vary, the DC signal 24 and the base voltage signal are There is almost no difference from 26.
【0022】したがって、直流信号24とベース電圧信
号26との差は電圧値VD より小さいため、判別回路9
により「キー入力なし」と判別され、キー入力信号25
は「キー入力なし」を示すLレベルが出力される。次
に、時刻T0 において、反射体4が発光素子2付近に近
接した場合(ONの場合)、発光素子2からの赤外光が
反射体4で反射して受光素子5で受光され、前述と同様
に外乱光による直流バイアス電圧を有するとともに、透
明体3の反射による赤外光よりも大きな振幅の受信信号
22が受光素子5から出力され、ハイパスフィルタ6に
より直流成分が除去された後、交流増幅回路7で増幅さ
れて交流信号23となり、積分回路8およびベース電圧
積分回路11に供給される。Therefore, since the difference between the DC signal 24 and the base voltage signal 26 is smaller than the voltage value VD, the discrimination circuit 9
Is determined as “no key input”, and the key input signal 25
Outputs L level indicating "no key input". Next, at time T0, when the reflector 4 approaches the vicinity of the light emitting element 2 (when ON), infrared light from the light emitting element 2 is reflected by the reflector 4 and received by the light receiving element 5, Similarly, a reception signal 22 having a DC bias voltage due to ambient light and having an amplitude larger than that of infrared light due to reflection from the transparent body 3 is output from the light receiving element 5, and the high-pass filter 6 removes the DC component, and then the AC signal. The amplified signal is amplified by the amplifier circuit 7 into an AC signal 23, which is supplied to the integrating circuit 8 and the base voltage integrating circuit 11.
【0023】この場合、受光素子5で受光された赤外光
は透明体3の反射によるものと比較して、格段に大きな
振幅を有していることからその受光レベルは高く、交流
信号23の振幅も大きいため、比較的時定数の小さい積
分回路8からの直流信号24はすぐに高い電圧値を示す
ものとなる。一方、十分大きな時定数を有するベース電
圧積分回路では、振幅の大きな交流信号23の入力に応
じて徐々に高くなる。In this case, since the infrared light received by the light receiving element 5 has a remarkably large amplitude as compared with the light reflected by the transparent body 3, the received light level is high and the AC signal 23 Since the amplitude is also large, the DC signal 24 from the integrating circuit 8 having a relatively small time constant immediately exhibits a high voltage value. On the other hand, in the base voltage integrating circuit having a sufficiently large time constant, the voltage gradually increases in response to the input of the AC signal 23 having a large amplitude.
【0024】したがって、直流信号24とベース電圧信
号26との差は大きくなり、電圧値VD 以上となった時
点で、判別回路9により「キー入力あり」と判別され、
キー入力信号25は「キー入力あり」を示すHレベルが
出力されるものとなる。さらに、時刻T1 において、反
射体4が存在しなくなった場合(OFFの場合)には、
交流信号23の振幅が小さくなり、これに応じて積分回
路8からの直流信号24も低い電圧値を示すものとな
り、直流信号24とベース電圧信号26との差が電圧値
VD より低くなった時点で、判別回路9により「キー入
力なし」と判別され、キー入力信号25として「キー入
力なし」を示すLレベルが出力されるものとなる。Therefore, when the difference between the DC signal 24 and the base voltage signal 26 becomes large and becomes equal to or higher than the voltage value VD, the discrimination circuit 9 discriminates that "key input is present",
As the key input signal 25, the H level indicating "key input is present" is output. Furthermore, at time T1, when the reflector 4 is no longer present (when OFF),
When the amplitude of the AC signal 23 becomes small, the DC signal 24 from the integrating circuit 8 also exhibits a low voltage value in response to this, and when the difference between the DC signal 24 and the base voltage signal 26 becomes lower than the voltage value VD. Then, the discriminating circuit 9 discriminates "no key input", and the L level indicating "no key input" is outputted as the key input signal 25.
【0025】このように、積分回路8の積分時定数に比
較して十分大きな時定数を有するベース電圧積分回路1
1により、交流信号23を積分してベース電圧信号26
を生成し、判別回路12により、このベース電圧信号2
6と直流信号24との差が所定電圧値VD より大きくな
った場合に「キー入力あり」と判断するようにしたの
で、発光素子2の温度変化による輝度の減少、経年変
化、あるいは透明体3の汚れなどにより、受光素子5で
受光される赤外光のレベルが減少した場合でも、これに
応じてベース電圧信号26が変動するものとなり、積分
回路8から出力される直流信号24の変化をより精度よ
く検出することが可能となり、設置環境や経年変化に自
動的に対応することができ正確なキー入力検出を行うタ
ッチキーを実現することが可能となる。As described above, the base voltage integrating circuit 1 having a sufficiently large time constant as compared with the integrating time constant of the integrating circuit 8.
1, the AC signal 23 is integrated and the base voltage signal 26
And the discrimination circuit 12 causes the base voltage signal 2
When the difference between the DC signal 24 and the DC signal 24 becomes larger than the predetermined voltage value VD, it is determined that "key input is present". Therefore, the brightness of the light emitting element 2 decreases due to the temperature change, the secular change, or the transparent body 3 Even when the level of the infrared light received by the light receiving element 5 is reduced due to dirt on the base voltage signal 26, the base voltage signal 26 fluctuates accordingly, and the change of the DC signal 24 output from the integrating circuit 8 is suppressed. It becomes possible to detect with higher accuracy, and it is possible to realize a touch key that can automatically respond to the installation environment and changes over time and can perform accurate key input detection.
【0026】次に、図5〜図7を参照して、本発明の第
3の実施例について説明する。図5は、本発明の第3の
実施例によるタッチキーの構成を示すブロック図であ
り、同図において、前述の説明(図1,3参照)と同じ
または同等部分には同一符号を付してある。図5におい
て、13は発光素子2に入力される駆動信号21を制御
するスイッチ、14は受光素子5からの受信信号22に
含まれる高周波成分を除去した直流成分を出力するロー
パスフィルタ、15はローパスフィルタ14からの出力
が所定のしきい値電圧を上回った場合に外乱光検出信号
27を出力する比較回路であり、ローパスフィルタ14
と比較回路15とにより外乱光検出手段が構成されてい
る。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of a touch key according to a third embodiment of the present invention, in which the same or equivalent parts as those in the above description (see FIGS. 1 and 3) are designated by the same reference numerals. There is. In FIG. 5, 13 is a switch for controlling the drive signal 21 input to the light emitting element 2, 14 is a low-pass filter for outputting a DC component from which a high frequency component included in the received signal 22 from the light receiving element 5 is removed, and 15 is a low pass filter. The low-pass filter 14 is a comparison circuit that outputs the ambient light detection signal 27 when the output from the filter 14 exceeds a predetermined threshold voltage.
The ambient light detection means is constituted by the comparator circuit 15 and the comparison circuit 15.
【0027】16は判別回路12からのキー入力信号2
5の立ち上がりを遅延させた遅延信号28を出力する遅
延回路、17は外乱光検出信号27が「外乱光なし」を
示している場合に遅延信号28が「キー入力あり」を示
した場合に、「キー入力あり」を示すキー検出信号29
を出力する論理回路である。また図6,7は、図5の各
部の信号を示すタイミングチャートであり、特に、図6
は外乱光が比較的多い場合、図7は外乱光が比較的少な
い場合をそれぞれ示している。図6,7において、前述
の説明(図2,4参照)と同じまたは同等部分には同一
符号を付してあり、27は外乱光検出信号、28は遅延
信号、29はキー検出信号、30は突発的に発生する外
乱光の有無を示している。Reference numeral 16 is a key input signal 2 from the discrimination circuit 12.
5, a delay circuit that outputs a delay signal 28 delayed from the rising edge of 5; and 17 denotes a case where the ambient light detection signal 27 indicates “no ambient light” and the delay signal 28 indicates “key input present”, Key detection signal 29 indicating "key input present"
Is a logic circuit that outputs. 6 and 7 are timing charts showing the signals of the respective parts in FIG.
Shows a case where the amount of ambient light is relatively large, and FIG. 7 shows a case where the ambient light is relatively small. In FIGS. 6 and 7, the same or equivalent parts as those in the above description (see FIGS. 2 and 4) are denoted by the same reference numerals, 27 is a disturbance light detection signal, 28 is a delay signal, 29 is a key detection signal, and 30 is Indicates the presence or absence of ambient light that is suddenly generated.
【0028】外乱光が比較的多い場合を示す図6におい
て、反射体4が発光素子2付近に存在しない場合(OF
Fの場合)には、受光素子5で外乱光が受光されるた
め、ローパスフィルタ14および比較回路15によりこ
れが検出されて、外乱光検出信号27がHレベルとな
り、これによりスイッチ13が開放されて発光素子2へ
の駆動信号21が停止されている。したがって、発光素
子2から赤外光が射出されず、判別回路12から出力さ
れるキー入力信号25がLレベルとなり、論理回路17
からのキー検出信号29も「キー入力なし」を示すLレ
ベルとなっている。In FIG. 6, which shows a case where the ambient light is relatively large, when the reflector 4 is not present near the light emitting element 2 (OF
In the case of F), the ambient light is received by the light receiving element 5, so the low-pass filter 14 and the comparison circuit 15 detect this and the ambient light detection signal 27 becomes H level, whereby the switch 13 is opened. The drive signal 21 to the light emitting element 2 is stopped. Therefore, infrared light is not emitted from the light emitting element 2, the key input signal 25 output from the determination circuit 12 becomes L level, and the logic circuit 17
The key detection signal 29 from is also at the L level indicating "no key input".
【0029】時刻T0 において、反射体4が発光素子2
付近に近接した場合(ONの場合)、発光素子2に隣接
する受光素子5に対する外乱光が反射体4により遮断さ
れるものとなり、比較回路15からの外乱光検出信号2
7が反転してLレベルとなり、スイッチ13が導通して
発光素子2に駆動信号21が入力される。これにより、
発光素子2から赤外光が射出され、反射体4に反射した
ものが受光素子5で受光され、前述(図3参照)と同様
に判別回路12からのキー入力信号25がLレベルから
Hレベルに立ち上がる。At time T0, the reflector 4 is turned on by the light emitting element 2
When it is close to the vicinity (when it is ON), the disturbance light to the light receiving element 5 adjacent to the light emitting element 2 is blocked by the reflector 4, and the disturbance light detection signal 2 from the comparison circuit 15 is generated.
7 is inverted to L level, the switch 13 is turned on, and the drive signal 21 is input to the light emitting element 2. This allows
Infrared light is emitted from the light emitting element 2, and the light reflected by the reflector 4 is received by the light receiving element 5, and the key input signal 25 from the discrimination circuit 12 is changed from the L level to the H level in the same manner as described above (see FIG. 3). Stand up.
【0030】このキー入力信号25は、遅延回路16に
より、その立ち上がりが所定時間td だけ遅延した遅延
信号28として出力され、論理回路17は、遅延信号2
8の立ち上がりに応じて、外乱光検出信号27を参照
し、これが「外乱光なし」を示すLレベルとなっている
ことから、「キー入力あり」を示すHレベルのキー検出
信号29を任意の期間出力するものとなる。The key input signal 25 is output by the delay circuit 16 as a delay signal 28 whose rising edge is delayed by a predetermined time td, and the logic circuit 17 outputs the delay signal 2
In response to the rising edge of 8, the disturbance light detection signal 27 is referred to, and since this is at the L level indicating "no disturbance light", the H level key detection signal 29 indicating "key input" is set to any value. It will be output for a period.
【0031】また、時刻T1 に常時入力されている外乱
光より強い突発的な外乱光が発生した場合(ONの場
合)、これが受光素子5で受光されて、積分回路8から
の直流信号24が変化し、判別回路12により誤検出さ
れた場合でも、外乱光検出信号27が常時入力されてい
る外乱光によりHレベルを示していることから、論理回
路17は、判別回路12から出力されたキー入力信号2
5に応じて入力された遅延信号28が、正規のキー入力
を示すものではないと判断して、キー検出信号29とし
て「キー入力なし」を示すLレベルを出力する。Further, when a sudden disturbance light stronger than the disturbance light constantly input at time T1 is generated (when it is ON), this is received by the light receiving element 5, and the DC signal 24 from the integrating circuit 8 is received. Even if it changes and is erroneously detected by the discrimination circuit 12, the disturbance light detection signal 27 always indicates the H level due to the disturbance light that is always input. Therefore, the logic circuit 17 causes the key output from the discrimination circuit 12 to be displayed. Input signal 2
It is determined that the delay signal 28 input according to 5 does not indicate a normal key input, and the L level indicating "no key input" is output as the key detection signal 29.
【0032】一方、外乱光が比較的少ない場合を示す図
7において、受光素子5で外乱光が受光されず、比較回
路15から出力される外乱光検出信号27がLレベルと
なり、これによりスイッチ13が導通して、発光素子2
へ駆動信号21が入力されている。したがって、反射体
4が発光素子2付近に存在しない場合(OFFの場
合)、発光素子2から射出され赤外光は、受光素子5で
受光されず、判別回路12から出力されるキー入力信号
25がLレベルとなり、論理回路17からのキー検出信
号29も「キー入力なし」を示すLレベルとなってい
る。On the other hand, in FIG. 7 showing a case where the amount of ambient light is relatively small, the ambient light is not received by the light receiving element 5, and the ambient light detection signal 27 output from the comparison circuit 15 becomes L level. Is turned on and the light emitting element 2
The drive signal 21 is input to. Therefore, when the reflector 4 does not exist near the light emitting element 2 (when it is OFF), the infrared light emitted from the light emitting element 2 is not received by the light receiving element 5, and the key input signal 25 output from the determination circuit 12 is output. Is at the L level, and the key detection signal 29 from the logic circuit 17 is also at the L level indicating "no key input".
【0033】ここで、時刻T0 において、反射体4が発
光素子2付近に近接した場合(ONの場合)、発光素子
2からの赤外光が反射体4で反射されて受光素子5で受
光され、判別回路12により「キー入力あり」と判断さ
れてキー入力信号25がHレベルとなり、遅延回路16
により所定時間td だけ立ち上がりが遅れた遅延信号2
8が論理回路17に入力される。これに応じて、論理回
路17は、外乱光検出信号27を参照し、これが「外乱
光なし」を示すLレベルであることから、キー検出信号
29として「キー入力あり」を示すHレベルを任意の期
間出力するものとなる。Here, at time T0, when the reflector 4 approaches the vicinity of the light emitting element 2 (when ON), the infrared light from the light emitting element 2 is reflected by the reflector 4 and received by the light receiving element 5. The determination circuit 12 determines that “key input is present”, the key input signal 25 becomes H level, and the delay circuit 16
Delay signal 2 whose rising edge is delayed by a predetermined time td due to
8 is input to the logic circuit 17. In response to this, the logic circuit 17 refers to the ambient light detection signal 27, and since this is the L level indicating "no ambient light", the H level indicating "key input" is arbitrarily set as the key detection signal 29. Will be output during the period.
【0034】また、時刻T1 に常時入力されている外乱
光より強い突発的な外乱光が発生した場合(ONの場
合)、これが受光素子5で受光されて、積分回路8から
の直流信号24が変化し、判別回路12により誤検出さ
れた場合でも、ローパスフィルタ14および比較回路1
5により外乱光が検出されて、外乱光検出信号27がH
レベルとなり、判別回路12からのキー入力信号25が
遅延回路16により時間td だけ遅延した遅延信号28
として論理回路17に入力されたときには、すでに外乱
光検出信号27が「外乱光あり」を示すHレベルとなっ
ているため、論理回路17は、キー検出信号29として
「キー入力なし」を示すHレベルを任意の期間出力する
ものとなる。Further, when a sudden disturbance light stronger than the disturbance light constantly input at time T1 is generated (when ON), this is received by the light receiving element 5, and the DC signal 24 from the integrating circuit 8 is received. Even if it changes and is erroneously detected by the determination circuit 12, the low-pass filter 14 and the comparison circuit 1
The ambient light is detected by 5, and the ambient light detection signal 27 becomes H.
The delay signal 28 becomes the level and the key input signal 25 from the discrimination circuit 12 is delayed by the delay circuit 16 for the time td.
When the disturbance light detection signal 27 is already at the H level indicating “there is disturbance light”, the logic circuit 17 outputs the key detection signal 29 indicating “no key input” as H. The level is output for an arbitrary period.
【0035】このように、外乱光を検出するローパスフ
ィルタ14および比較回路15を設けるとともに、判別
回路12からのキー入力信号25を遅延させる遅延回路
16を設けて、外乱光が検出されていない場合にのみ、
キー入力信号25を正規の出力と判断してキー検出信号
29を出力するようにしたので、突発的な外乱光が発生
するような設置場所であっても、確実にキー入力を検出
することが可能となる。また、外乱光検出信号27に応
じて発光素子2への駆動信号21を制御するスイッチ1
3を設けて、外乱光が検出されている場合には赤外光の
射出を停止し、反射体4が存在する可能性がある場合の
み赤外光を射出するようにしたので、消費電力を低減す
ることが可能となる。As described above, when the ambient light is not detected by providing the low-pass filter 14 and the comparing circuit 15 for detecting the ambient light and the delay circuit 16 for delaying the key input signal 25 from the discriminating circuit 12, Only
Since the key input signal 25 is determined to be a normal output and the key detection signal 29 is output, it is possible to reliably detect the key input even in an installation place where unexpected ambient light is generated. It will be possible. Further, the switch 1 for controlling the drive signal 21 to the light emitting element 2 according to the ambient light detection signal 27.
3 is provided, the emission of infrared light is stopped when ambient light is detected, and the infrared light is emitted only when there is a possibility that the reflector 4 is present. It becomes possible to reduce.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、ハイパ
スフィルタを設けて受光素子からの受信信号に含まれる
低周波成分を除去することにより、外乱光による直流バ
イアス電圧を除去して交流信号とし、判別回路により、
交流信号の振幅としきい値電圧と比較することにより反
射体の有無を判断するようにしたので、外乱光の有無に
かかわらず反射体で反射された赤外光をより確実に検出
することが可能となり、正確なキー入力判定を実施する
ことが可能となる。As described above, according to the present invention, a high-pass filter is provided to remove low-frequency components contained in a received signal from a light receiving element, thereby removing a DC bias voltage due to disturbance light to remove an AC signal. And the discrimination circuit
Since the presence or absence of the reflector is determined by comparing the amplitude of the AC signal with the threshold voltage, the infrared light reflected by the reflector can be detected more reliably regardless of the presence or absence of ambient light. Therefore, it becomes possible to perform accurate key input determination.
【0037】また、所定の時定数により交流信号を積分
する積分回路と、この積分回路の時定数より十分大きな
時定数を有し、ハイパスフィルタからの交流信号を積分
することによりベース電圧信号に変換出力するベース電
圧積分回路とを備えて、判別回路により、直流信号およ
びベース電圧信号の差と所定電圧値とを比較することに
より、反射体の有無を判断するようにしたので、発光素
子の温度変化による輝度の減少、経年変化、あるいは透
明体の汚れなどにより、受光素子で受光される赤外光の
レベルが減少した場合でも、これに応じてベース電圧信
号が変動するものとなり、積分回路から出力される直流
信号の変化をより精度よく検出することが可能となり、
設置環境や経年変化に自動的に対応することができ正確
なキー入力検出を行うタッチキーを実現することが可能
となる。Further, it has an integrating circuit for integrating the AC signal with a predetermined time constant and a time constant sufficiently larger than the time constant of this integrating circuit, and by converting the AC signal from the high-pass filter into a base voltage signal. The base voltage integrating circuit for outputting is provided, and the presence or absence of the reflector is judged by comparing the difference between the DC signal and the base voltage signal with a predetermined voltage value by the judging circuit. Even if the level of infrared light received by the light receiving element decreases due to a decrease in brightness due to changes, aging, or stains on the transparent body, the base voltage signal will fluctuate accordingly. It becomes possible to detect changes in the output DC signal more accurately,
It becomes possible to realize a touch key that can automatically respond to the installation environment and changes over time and can detect the key input accurately.
【0038】さらに、受光素子から出力される受信信号
から外乱光の有無を検出し、外乱光検出信号を出力する
外乱光検出手段を設けて、論理回路により、判別回路か
らのキー入力信号が反射体ありを示した場合に、外乱光
検出信号を参照し、外乱光検出信号が外乱光なしを示し
ている場合にのみ、キー入力信号をキー検出信号として
出力するようにしたので、突発的な外乱光が発生するよ
うな設置場所であっても、確実にキー入力を検出するこ
とが可能となる。さらにまた、外乱光検出手段として、
ローパスフィルタにより、受光素子からの受信信号に含
まれる赤外光の変調周波数成分を除去した後、比較回路
により、所定のしきい値電圧とを比較することにより外
乱光の有無を判断するようにしたので、より正確に外乱
光を検出することができる。Further, an ambient light detecting means for detecting the presence or absence of ambient light from the received signal output from the light receiving element and outputting the ambient light detection signal is provided, and the key input signal from the discrimination circuit is reflected by the logic circuit. When the presence of the body is indicated, the ambient light detection signal is referred to, and the key input signal is output as the key detection signal only when the ambient light detection signal indicates that there is no ambient light. Even in an installation place where ambient light is generated, it is possible to reliably detect a key input. Furthermore, as ambient light detection means,
The low-pass filter removes the modulation frequency component of infrared light contained in the received signal from the light receiving element, and the comparator circuit compares it with a predetermined threshold voltage to determine the presence or absence of ambient light. Therefore, the ambient light can be detected more accurately.
【0039】また、遅延回路により、判別回路から出力
された反射体ありを示すキー入力信号を所定時間遅延さ
せて論理回路に出力するようにしたので、論理回路にお
いて安定した判定処理を実施することが可能となる。ま
た、外乱光検出手段により外乱光が検出された場合に、
発光素子による赤外光の射出を停止させるようにしたの
で、反射体が存在する可能性がある場合にのみ赤外光が
射出されるものとなり、消費電力が低減される。Further, since the delay circuit delays the key input signal indicating the presence of the reflector output from the discriminating circuit and outputs the delayed key input signal to the logical circuit, a stable discriminating process can be performed in the logical circuit. Is possible. In addition, when the ambient light is detected by the ambient light detection means,
Since the emission of the infrared light by the light emitting element is stopped, the infrared light is emitted only when there is a possibility that the reflector is present, and the power consumption is reduced.
【図1】 本発明の一実施例によるタッチキーのブロッ
ク図である。FIG. 1 is a block diagram of a touch key according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図2】 図1に示した実施例の各部におけるタイミン
グチャートである。FIG. 2 is a timing chart of each part of the embodiment shown in FIG.
【図3】 本発明の第2の実施例によるタッチキーのブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram of a touch key according to a second embodiment of the present invention.
【図4】 図3に示した実施例の各部におけるタイミン
グチャートである。FIG. 4 is a timing chart of each part of the embodiment shown in FIG.
【図5】 本発明の第3の実施例によるタッチキーのブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram of a touch key according to a third embodiment of the present invention.
【図6】 図5に示した実施例の各部におけるタイミン
グチャートである。FIG. 6 is a timing chart in each part of the embodiment shown in FIG.
【図7】 図5に示した実施例の各部における他のタイ
ミングチャートである。FIG. 7 is another timing chart in each part of the embodiment shown in FIG.
【図8】 従来のタッチキーを示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a conventional touch key.
【図9】 図8に示した従来例の各部におけるタイミン
グチャートである。9 is a timing chart in each part of the conventional example shown in FIG.
【図10】 周囲の明るさと受光素子からの受信信号と
の関係を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a relationship between ambient brightness and a received signal from the light receiving element.
1…駆動回路、2…発光素子、3…透明体、4…反射
体、5…受光素子、6…ハイパスフィルタ、7…交流増
幅回路、8…積分回路、9,12…判別回路、11…ベ
ース電圧積分回路、13…スイッチ、14…ローパスフ
ィルタ(外乱光検出手段)、15…比較回路(外乱光検
出手段)、16…遅延回路、17…論理回路、21…駆
動信号、22…受信信号、23…交流信号、24…直流
信号、25…キー入力信号、26…ベース電圧信号、2
7…外乱光検出信号、28…遅延信号、29…キー検出
信号。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Driving circuit, 2 ... Light emitting element, 3 ... Transparent body, 4 ... Reflector, 5 ... Light receiving element, 6 ... High pass filter, 7 ... AC amplification circuit, 8 ... Integration circuit, 9, 12 ... Discrimination circuit, 11 ... Base voltage integration circuit, 13 ... Switch, 14 ... Low-pass filter (disturbance light detection means), 15 ... Comparison circuit (disturbance light detection means), 16 ... Delay circuit, 17 ... Logic circuit, 21 ... Drive signal, 22 ... Received signal , 23 ... AC signal, 24 ... DC signal, 25 ... Key input signal, 26 ... Base voltage signal, 2
7 ... Ambient light detection signal, 28 ... Delay signal, 29 ... Key detection signal.
Claims (6)
する駆動回路と、 前記駆動信号により変調された赤外光を透明体を介して
指などの反射体に射出する発光素子と、 この発光素子に隣接して設けられ、前記反射体に反射さ
れた赤外光を前記透明体を介して受光し、受信信号を出
力する受光素子と、 前記受信信号に含まれる低周波成分を除去し、前記赤外
光の変調周波数成分を通過させるハイパスフィルタと、 このハイパスフィルタから出力される交流信号の振幅と
所定のしきい値電圧とを比較することにより前記反射体
の有無を判断し、この判断結果をキー入力信号として出
力する判別回路とを備えることを特徴とするタッチキ
ー。1. A drive circuit which outputs a pulsed drive signal of a predetermined frequency, a light emitting element which emits infrared light modulated by the drive signal to a reflector such as a finger through a transparent body, and this light emission An infrared light that is provided adjacent to the element, receives the infrared light reflected by the reflector through the transparent body, and outputs a reception signal, and removes a low-frequency component included in the reception signal, The presence or absence of the reflector is determined by comparing the amplitude of the alternating-current signal output from the high-pass filter with a high-pass filter that passes the modulation frequency component of the infrared light and a predetermined threshold voltage. A touch key comprising: a determination circuit that outputs a result as a key input signal.
より積分することにより直流信号に変換出力する積分回
路と、 前記積分回路の時定数より十分大きな時定数を有し、前
記ハイパスフィルタからの交流信号を積分することによ
りベース電圧信号に変換出力するベース電圧積分回路と
を備え、 前記判別回路は、前記直流信号および前記ベース電圧信
号の差と所定電圧値とを比較することにより、前記反射
体の有無を判断するようにしたことを特徴とするタッチ
キー。2. The touch key according to claim 1, wherein the AC signal from the high-pass filter is integrated by a predetermined time constant to be converted into a DC signal and output, and an integration circuit that is sufficiently larger than the time constant of the integration circuit. And a base voltage integrating circuit having a time constant and converting and outputting the base voltage signal by integrating the AC signal from the high-pass filter, wherein the determination circuit is a difference between the DC signal and the base voltage signal and a predetermined value. A touch key characterized in that the presence or absence of the reflector is judged by comparing with a voltage value.
を検出し、外乱光検出信号を出力する外乱光検出手段
と、 前記判別回路からのキー入力信号が反射体ありを示した
場合に、前記外乱光検出信号を参照し、前記外乱光検出
信号が外乱光なしを示している場合にのみ、前記キー入
力信号をキー検出信号として出力する論理回路とを備え
ることを特徴とするタッチキー。3. The touch key according to claim 2, wherein the ambient light detecting means for detecting the presence or absence of ambient light from the reception signal output from the light receiving element and outputting the ambient light detection signal, and the discrimination circuit. When the key input signal indicates that there is a reflector, the ambient light detection signal is referred to, and only when the ambient light detection signal indicates that there is no ambient light, the key input signal is output as the key detection signal. A touch key including a logic circuit.
調周波数成分を除去して、直流成分を出力するローパス
フィルタと、 このローパスフィルタからの出力と所定のしきい値電圧
とを比較することにより外乱光の有無を示す外乱光検出
信号を出力する比較回路とを有することを特徴とするタ
ッチキー。4. The touch key according to claim 3, wherein the ambient light detection unit removes a modulation frequency component of the infrared light included in a reception signal from the light receiving element and outputs a DC component. A touch key comprising: a filter; and a comparison circuit that outputs a disturbance light detection signal indicating presence or absence of disturbance light by comparing an output from the low-pass filter with a predetermined threshold voltage.
信号を所定時間遅延させて前記論理回路に出力する遅延
回路を備えることを特徴とするタッチキー。5. The touch key according to claim 3, further comprising a delay circuit that delays a key input signal, which is output from the determination circuit and indicates a presence of a reflector, for a predetermined time and outputs the delayed signal to the logic circuit. Touch key.
前記発光素子による赤外光の射出を停止させる手段を備
えることを特徴とするタッチキー。6. The touch key according to claim 3, wherein when ambient light is detected by the ambient light detecting means,
A touch key comprising means for stopping the emission of infrared light by the light emitting element.
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- 1994-11-04 JP JP27109594A patent/JP3359435B2/en not_active Expired - Fee Related
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