JP2005038623A - Electric capacitance type input device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は静電容量式入力装置に係り、特に情報機器等の電子機器に組み込まれて使用され、周方向上任意の位置が押されるようになっており、押す操作に応じて静電容量が変化して、電子機器に指令情報を入力する構成の静電容量式入力装置に関する。
【0002】
情報機器等の電子機器の小型化に伴なって静電容量式入力装置は平面的なサイズ及び高さが制約されており、キートップの操作のストロークも制約されている。このような厳しい条件の下においても、操作感触が良好であることが要求される。
【0003】
【従来の技術】
図8乃至図11は従来の静電容量式入力装置10を概略的に示す。静電容量式入力装置10は、基板11上に、ドーム状接点部材20が固定され、且つ、環状板状の導電性ラバー部材30が配置されており、導電性ラバー部材30上に環状板状のキーキャップ40が載っており、金属ケース50が基板11に固定してあり、キーキャップ40の外周部を押えている構成である。入力装置10は、図9に示すように、情報機器のプリント基板70上に実装してあり、且つ、上面には、中央に決定操作用のキートップ80とこのキートップ80を囲む選択操作用キートップ85とが配置される。選択操作用キートップ85の周方向上任意の位置が押し操作されると、押された操作が静電容量の変化として検出され、決定操作用キートップ80が押されるとドーム状接点部材20が変形されてスイッチがオンとされる。
【0004】
導電性ラバー部材30の直径はD1に制約されており、且つ、入力装置10の高さは寸法H1に制約されている。
【0005】
基板11上には、図10に併せて示すように、扇形状の4つの固定電極12−1〜12−4と、グランド電極13とが形成してある。固定電極12−1〜12−4は周方向に並んでいる。グランド電極13は、固定電極12−1〜12−4よりも外周側の位置に設けてある。固定電極12−1〜12−4には電源電圧+Vccが印加される。グランド電極13はグランド電位とされる。
【0006】
導電性ラバー部材30は、中央に開口31を有する円板形状であり、下面には、外周側と内周側とに、リング状のリブ32,33を有し、その間に、環状板部34を有する。環状板部34は、可動電極として機能する。この導電性ラバー部材30は、図11に示すように、外周側リング状リブ32をグランド電極13よりも外周側の位置に置いて、且つ、内周側リング状リブ33を固定電極12−1〜12−4よりも内周側の位置に置いて、基板11上に配置してある。図9に示すように、環状板部34は、固定電極12−1〜12−4と間隙Aをおいて対向しており、且つ、環状板部34のうち外周側寄りの部分34aがグランド電極13と間隙Bをおいて対向している。
【0007】
以下に説明するように操作を行うと、環状板部34と固定電極12−1〜12−4との間に、静電容量が形成され、この静電容量が増える方向に変化する。
【0008】
次に、操作者が指先で選択操作用キートップ85のうち固定電極12−1の上側の位置を力Fで押す操作をした場合の、入力装置10の動作について説明する。
【0009】
選択操作用キートップ85を押す操作を行う段階で、固定電極12−1には電源電圧が印加されている。
【0010】
図9に示す操作前の状態では、導電性ラバー部材30は電気的には空中に浮いている状態であり、固定電極12−1と環状板部34との間には、静電容量は形成されていない。
【0011】
選択操作用キートップ85を押す操作を行うと、図9に示すように、環状板状のキーキャップ40が押された位置とはキーキャップ40の中心に関して反対側であって金属ケース50によって係止されている位置Pを中心に傾斜され、導電性ラバー部材30のうち主に固定電極12−1と対向する部分が圧縮変形される。
【0012】
先ず、図12に示すように、環状板部34のうち外周側寄りの部分34aがグランド電極13と接触し、導電性ラバー部材30がグランド電位とされ、環状板部34と固定電極12−1との間に初めて静電容量が形成される。
【0013】
選択操作用キートップ85を更に押し付けると、導電性ラバー部材30が変形されて、環状板部34と固定電極12との間の間隙Aが狭くなるように変化し、静電容量が増える。静電容量は選択操作用キートップ85を押しきるまで増える。
【0014】
入力装置10からは、押す操作に応じた静電容量が出力され、出力された静電容量は電圧に変換されて指令信号として情報機器の制御回路部に入力される。
【0015】
図13中、線Iは、選択操作用キートップ85を押し操作したときのストロークと静電容量との関係を示す。
【0016】
図13中、90は不感領域であり、選択操作用キートップ85を操作しても静電容量が出力されないストローク領域である。不感領域90は、環状板部34のうち外周側寄りの部分34aがグランド電極13と接触した時点で終了する。95は有効押し操作ストロークであり、押した程度に対応した静電容量が出力される領域である。96は全体の押し操作ストロークである。ΔC10は静電容量の変化量である。
【0017】
選択操作用キートップ85を操作する前の段階で、環状板部34の外周側寄りの部分34aをグランド電極13に接触させておくことも考えられるが、消費電力が増えるため好ましくない。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
上記の構成の入力装置10においては、導電性ラバー部材30のうち、グランド電極13と接触する部分は、可動電極として機能する環状板部34のうちの一部であって、外周側寄りの部分34aであるため、間隙Bを狭くすることが難しく、よって、不感領域90を狭くすることが難しくなり、これによって、有効押し操作ストローク95が短くなってしまっていた。このため、選択操作用キートップ85を少しでも押し過ぎると、押した程度に対応する静電容量を出力することが出来なくなってしまい、所望の選択を行うための押し操作の加減が難しくなっており、従来の入力装置10は操作性が良くなかった。
【0019】
また、直径がD1であって大きくすることが出来ないという制約の下で、グランド電極13は固定電極12−1〜12−4よりも外周側の位置に設けてあるため、固定電極12−1〜12−4は直径がD10であり、D10<D1であり、扇形状の各固定電極12−1〜12−4のサイズを大きくすることが困難であり、各固定電極12−1〜12−4の面積はS10であり、広くすることが困難であった。
【0020】
このように、各固定電極12−1〜12−4の面積を広くすることが困難であることと、前記のように、有効押し操作ストローク95が短いために、選択操作用キートップ85を操作した場合に得ることが出来る静電容量の変化量ΔC10を大きくしにくかった。
【0021】
静電容量の変化量ΔC10を大きくしにくいため、入力装置10から出力されて情報機器の制御回路部に入力される信号の品質が十分でない虞れもあった。
【0022】
そこで、本発明は、上記課題を解決した静電容量式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】
請求項1の発明は、固定電極(112−1〜112−4)が形成してある基板(111)と、該基板上に配置してあり、導電性を有する略円板形状の電極部材(130)とを有し、該電極部材は、上記固定電極に対向する環状の可動電極部(134)を有し、周方向上任意の位置を押された操作に応じて該電極部材の該可動電極部が該固定電極に接近して、該固定電極と該可動電極部との間の静電容量が変化する構成の静電容量式入力装置において、
上記電極部材は、上記環状の可動電極部よりも中心寄り側の部位に、該基板側に突き出しており、押し操作されたときに、上記基板のうち所定の電位とされている所定電位部分(120、117)に接触する突部(136、133)を有する構成としたものである。
【0024】
請求項2の発明は、請求項1記載の静電容量式入力装置において、上記電極部材の突部は、リング状のリブ(136、133)である構成としたものである。
【0025】
請求項3の発明は、請求項1記載の静電容量式入力装置において、上記基板の所定電位部分は、上記固定電極の中央のドーム状接点部材(120)であり、上記電極部材は、上記突部が、上記ドーム状接点部材のうちの周縁側の部分に対向する構成としたものである。
【0026】
請求項4の発明は、請求項1記載の静電容量式入力装置において、上記基板の所定電位部分は、上記固定電極よりも中心側に形成してあるグランド電極(117)であり、上記電極部材は、上記突部が、上記グランド電極に対向する構成としたものである。
【0027】
【発明の実施の形態】
[第1実施例]
図1及び図2(A)は本発明の第1実施例になる静電容量式入力装置110を示す。静電容量式入力装置110は、図1及び図2(A)に示すように、四角形状の基板111上に、ドーム状接点部材120が固定され、且つ、可動電極部材としての環状板状の導電性ラバー部材130が配置されており、導電性ラバー部材130上に絶縁性を有し硬い環状板状のキーキャップ140が載っており、金属ケース150が基板111に固定してあり、導電性ラバー部材130の外周部及びキーキャップ140の外周部が金属ケース150によって押えられている構成である。この入力装置110は、図2(A)に示すように、情報機器のプリント基板170上に実装してあり、且つ、上面に、中央に決定操作用キートップ180とこのキートップ180を囲む環状の選択操作用キートップ185とが配置される。選択操作用キートップ185の周方向上任意の位置が押し操作されると、押された操作に応じた静電容量の変化量として検出され、決定操作用キートップ180が押されるとドーム状接点部材120が変形されてスイッチ121がオンとされる。
【0028】
静電容量式入力装置110は、図8の従来の入力装置10と同じサイズであり、高さが寸法H1であり、導電性ラバー部材130の直径はD1である。
【0029】
基板111上には、図1及び図2(B)に示すように、周方向に並んだ扇形状の4つの固定電極112−1〜112−4と、環状のグランド電極114と、円形の中央電極115と、放射状電極116とが形成してある。グランド電極114は、環状であり、周方向に並んでいる固定電極112−1〜112−4よりも中心側に位置しており、中央電極115と固定電極112−1〜112−4との間に位置している。放射状電極116は、放射状に延びており、固定電極112−1〜112−4の間を仕切ってシールドする。
【0030】
図8中のグランド電極13に対応する電極は形成されていず、固定電極112−1〜112−4は図8中の固定電極12−1〜12−4よりも外周側に拡がっており、固定電極112−1〜112−4の外側の直径D100は、図8中の固定電極12−1〜12−4の直径D10よりも大きく、D100>D10であり、扇形状の各固定電極112−1〜112−4の面積S100は、図8及び図10中の各固定電極12−1〜12−4の面積S10よりも広く、S100>S10である。
【0031】
固定電極112−1〜112−4には電源電圧+Vccが印加される。グランド電極114及び放射状電極116はグランド電位とされる。
【0032】
ドーム状接点部材120は、周縁部を環状のグランド電極114に固定されて設けてあり、図3(A)に示すように、中央電極115を覆っている。ドーム状接点部材120と中央電極115とは、中央電極115が固定接点、ドーム状接点部材120が可動接点であるスイッチ121を構成する。
【0033】
導電性ラバー部材130は、図8中の導電性ラバー部材30と同じ外径D1であり、図8中の導電性ラバー部材30の中央開口31内に張り出した部分135を有する。図3(A)に併せて示すように、導電性ラバー部材130は、中央に開口131を有する円板形状であり、下面には、外周側と内周側とに、リング状のリブ132,133を有し、その間に、環状板部134を有する。内周側リング状リブ133よりも中心側に、リング状リブ136を有する。環状板部134とリング状リブ132との間には環状の薄い繋ぎ部137を有し、環状板部134とリング状リブ133との間には環状の薄い繋ぎ部138を有する。
【0034】
この導電性ラバー部材130は、図3(A)に示すように、外周側リング状リブ132が固定電極112−1〜112−4よりも外周側の位置に置かれて、基板111上に配置してある。環状板部134は、固定電極12と間隙Cをおいて対向しており、且つ、リング状リブ136がドーム状接点部材120のうち外周縁と間隙Dをおいて対向している。内周側リング状リブ133は固定電極112−1〜112−4とグランド電極114との間に位置している。
【0035】
上記の導電性ラバー部材130において、環状板部134が可動電極としての役割を有する部分であり、リング状リブ136が導電性ラバー部材130をグランド電位とする接点としての役割を有する部分である。このリング状リブ136は、環状板部134より中心側に外れた部位に設けてあり、具体的には、環状板部134を支持する内周側リング状リブ133よりも中心側の部位に設けてある。間隙Dは、図9中の間隙Bよりも狭く設定してあり、D<Bである。
【0036】
以下に説明するように押し操作を行うと、環状板部134と固定電極112−1〜112−4との間に、静電容量が形成され、この静電容量が増える方向に変化する。
【0037】
次に、操作者が指先で選択操作用キートップ185のうち例えば固定電極112−1の上側の位置を力Fで押す操作をした場合の、入力装置110の動作について説明する。
【0038】
選択操作用キートップ185を押す操作を行う段階で、固定電極112−1には電源電圧+Vccが印加されており、グランド電極114はグランド電位とされている。ドーム状接点部材120が特許請求の範囲の「所定電位部分」を構成し、ドーム状接点部材120はグランド電位とされている。
【0039】
図2及び図3(A)に示す操作前の状態では、導電性ラバー部材130は空中に浮いており、電荷の動きが発生しないため、固定電極112−1と環状板部34との間には、静電容量は形成されていない。
【0040】
選択操作用キートップ185を押す操作を行うと、図2(A)に示すように、環状板状のキーキャップ140が押された位置とはキーキャップ140の中心に関して反対側であって金属ケース150によって係止されている位置P1を中心に傾斜され、導電性ラバー部材130のうち主に固定電極112−1と対向する部分が圧縮変形される。
【0041】
先ず、図3(B)に示すように、リング状リブ136がドーム状接点部材120と接触し、導電性ラバー部材130がグランド電位とされ、この段階で、環状板部134と固定電極112との間に初めて静電容量が形成される。
【0042】
選択操作用キートップ185を更に押し付けると、導電性ラバー部材130のうち環状の薄い繋ぎ部137、138が撓まされて、環状板部134が下方向に変位されて、環状板部134と固定電極112−1との間の間隙Cが狭くなるように変化し、静電容量が増える。静電容量は選択操作用キートップ185を押しきるまで増える。図3(C)は押しきったときの状態を示す。リング状リブ136はドーム状接点部材120のうち周縁側の部分を押しており、ドーム状接点部材120は変形されず、スイッチ121はオフのままである。
【0043】
入力装置110からは、押す操作に応じた静電容量が出力され、出力された静電容量は最終的には電圧に変換されて指令信号として情報機器の制御回路部に入力される。
【0044】
図4の線IIは、選択操作用キートップ185を押し操作したときのストロークと静電容量との関係を示す。
【0045】
図4中、196は全体の押し操作ストローク、ΔC100は静電容量の変化量である。190は不感領域であり、選択操作用キートップ185を操作しても静電容量が出力されないストローク領域である。不感領域190は、リング状リブ136がドーム状接点部材120と接触した時点で終了する。195は有効押し操作ストロークであり、押した程度に対応した静電容量が出力される領域である。
【0046】
全体の押し操作ストローク196は、図13中の全体の押し操作ストローク96と同じである。この条件の下で、不感領域190は図13中の不感領域90よりも狭くなっており、その分、有効押し操作ストローク195は、図13中の有効押し操作ストローク95よりも長くなっている。
【0047】
このため、選択操作用キートップ185を少しでも押し過ぎると押した程度に対応する静電容量を出力することが出来なくなってしまうということが起きにくくなり、操作者は所望の選択を行うための押し操作の加減をすることが従来に比べて容易となり、入力装置110は従来の入力装置10に比べて良好な操作性を有する。
【0048】
また、直径がD1であって大きくすることが出来ないという制約の下で、固定電極112−1〜112−4は直径がD100であり、D100>D10であり、各固定電極112−1〜112−4の面積はS100であり、S100>S10である。
【0049】
このS100>S10であることと、前記のように、有効押し操作ストローク195が長いために、選択操作用キートップ185を操作した場合に得ることが出来る静電容量の変化量ΔC100は、従来の入力装置10における静電容量の変化量ΔC10に比べて大きい。よって、静電容量の変化量ΔC100を制御信号を作るための所定の数値で分割した場合の静電容量が大きくなって、入力装置100から出力されて情報機器の制御回路部に入力される信号は、品質的に十分に高いものとなる。
【0050】
グランド電極114に、電源電圧+Vccと相違する電圧が印加されていてもよい。
【0051】
選択操作用キートップ185の上面のうち周方向上、上記の位置とは異なる部位を押し操作した場合も、入力装置110は上記と略同様に動作する。即ち、リング状リブ136のうち押し操作した側の部分がドーム状接点部材120と接触し、環状板部134と押し操作した位置に対応する固定電極との間の静電容量が増加するように変化する。
【0052】
[第2実施例]
図5乃至図7は本発明の第2実施例になる静電容量式入力装置210を示す。各図中、図1乃至図3に示す構成部分と対応する部分には同じ符号を付す。
【0053】
静電容量式入力装置210は、基板111Aと導電性ラバー部材130Aとを有する構成である。導電性ラバー部材130Aは、図1及び図2(A)に示す導電性ラバー部材130から、張り出した部分135及びリング状リブ136が除去されている構成である。基板111Aは、図1に示す基板111上のパターンに、グランド電極117を追加した構成であり、図5及び図6(B)に示すように、グランド電極117が特許請求の範囲の記載の「所定電位部分」を構成し、周方向に並んだ扇形状の4つの固定電極112−1〜112−4とグランド電極114との間に配置してある。
【0054】
図7(A)に示すように、内周側リング状リブ133がグランド電極117と、隙間Eをおいて対向している。隙間Eは、図9中の間隙Bよりも狭く設定してあり、E<Bである。
【0055】
選択操作用キートップ185を押す操作を行うと、キーキャップ140が位置P1を中心に傾斜され、導電性ラバー部材130Aのうち主に固定電極112−1と対向する部分が圧縮変形される。
【0056】
先ず、図7(B)に示すように、リング状リブ133がグランド電極117と接触し、導電性ラバー部材130Aがグランド電位とされ、この段階で、環状板部134と固定電極112との間に初めて静電容量が形成される。
【0057】
選択操作用キートップ185を更に押し付けると、導電性ラバー部材130のうち環状の薄い繋ぎ部137、138が撓まされて、環状板部134が下方向に変位されて、環状板部134と固定電極112−1との間の間隙Cが狭くなるように変化し、静電容量が増える。静電容量は選択操作用キートップ185を押しきるまで増える。図7(C)は押しきったときの状態を示す。
【0058】
選択操作用キートップ185を押し操作したときのストロークと静電容量との関係は、図4に示す線IIと同じとなり、不感領域、有効押し操作ストローク、静電容量の変化量も図4に示すものと略同じくなる。
【0059】
よって、入力装置110は、従来の入力装置10に比べて良好な操作性を有し、且つ、十分に高い品質の信号を情報機器の制御回路部に入力することが出来る。
【0060】
上記の第1、第2実施例の静電容量式入力装置110、210において、固定電極112−1がグランド電位であり、環状板部134が電圧が印加されている関係とすることも可能である。
【0061】
また、上記の静電容量式入力装置110、210において、静電容量を電圧に変換するICチップを基板111、111A上に実装した構成とすることも出来る。この構成によれば、入力装置からは操作に応じた電圧信号が出力される。
【0062】
【発明の効果】
上述の如く、本発明によれば、周方向上任意の位置を押された操作に応じて電極部材の可動電極部が固定電極に接近して、固定電極と可動電極部との間の静電容量が変化する構成の静電容量式入力装置において、電極部材は、押し操作されたときに基板のうち所定の電位とされている所定電位部分に接触する突部を、環状の可動電極部の一部にではなく、可動電極部よりも中心寄り側の部位に設けた構成であるため、押し操作を開始してから突部が所定電位部分に接触するまでのストロークを短くすることが出来、よって、その分、静電容量が発生してこの静電容量を変化させうる有効押し操作ストロークを長くすることが出来、少しでも押し過ぎると押した程度に対応する静電容量を出力することが出来なくなってしまうということが起きにくくなり、操作者は所望の選択を行うための押し操作の加減をすることが従来に比べて容易となり、操作性の向上を図ることが出来る。
【0063】
また、突部が可動電極部から外れている場所に形成してあるために、固定電極の面積を広くとることが出来、このことと、有効押し操作ストロークを長くできることとによって、押し操作によって得ることが可能である静電容量の変化量を大きくとることが出来、よって、品質の高い制御信号を出力することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例になる静電容量式入力装置を分解して示す斜視図である。
【図2】(A)は静電容量式入力装置の断面図、(B)は基板上の電極パターンを示す図である。
【図3】静電容量式入力装置を押し操作したときの状態を拡大して示す図である。
【図4】押し操作ストロークと静電容量との関係を示す図である。
【図5】本発明の第2実施例になる静電容量式入力装置を分解して示す斜視図である。
【図6】(A)は静電容量式入力装置の断面図、(B)は基板上の電極パターンを示す図である。
【図7】静電容量式入力装置を押し操作したときの状態を拡大して示す図である。
【図8】従来の静電容量式入力装置を分解して示す斜視図である。
【図9】静電容量式入力装置の断面図である。
【図10】基板上の電極パターンを示す図である。
【図11】ラバー部材と電極パターンとの位置関係を示す図である。
【図12】静電容量式入力装置を押し操作したときの状態を示す図である。
【図13】押し操作ストロークと静電容量との関係を示す図である。
【符号の説明】
110、210 静電容量式入力装置
111,111A 基板
112−1〜112−4 固定電極
114 グランド電極
120 ドーム状接点部材
130、130A 導電性ラバー部材
133、136 リング状リブ
134 環状板部
140 キーキャップ
150 金属ケース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a capacitance-type input device, and is particularly used by being incorporated in an electronic device such as an information device so that an arbitrary position in the circumferential direction is pushed. The present invention relates to a capacitance type input device configured to change and input command information to an electronic device.
[0002]
With the downsizing of electronic equipment such as information equipment, the capacitance type input device is restricted in planar size and height, and the stroke of key top operation is also restricted. Even under such severe conditions, it is required that the operation feel is good.
[0003]
[Prior art]
8 to 11 schematically show a conventional
[0004]
The diameter of the
[0005]
On the
[0006]
The
[0007]
When the operation is performed as described below, a capacitance is formed between the
[0008]
Next, an operation of the
[0009]
At the stage of pressing the selection
[0010]
In the state before the operation shown in FIG. 9, the
[0011]
When the selection
[0012]
First, as shown in FIG. 12, the
[0013]
When the
[0014]
The
[0015]
In FIG. 13, line I indicates the relationship between the stroke and the capacitance when the selection
[0016]
In FIG. 13,
[0017]
Although it is conceivable that the
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In the
[0019]
Further, under the restriction that the diameter is D1 and cannot be increased, the
[0020]
As described above, since it is difficult to increase the area of each of the fixed electrodes 12-1 to 12-4 and the effective
[0021]
Since it is difficult to increase the capacitance change amount ΔC10, there is a possibility that the quality of the signal output from the
[0022]
Then, an object of this invention is to provide the electrostatic capacitance type input device which solved the said subject.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
The invention of
The electrode member protrudes toward the substrate at a position closer to the center than the annular movable electrode portion, and when the electrode member is pushed, a predetermined potential portion (which is a predetermined potential) of the substrate ( 120, 117) and projecting portions (136, 133) in contact therewith.
[0024]
According to a second aspect of the present invention, in the capacitance-type input device according to the first aspect, the protruding portion of the electrode member is a ring-shaped rib (136, 133).
[0025]
According to a third aspect of the present invention, in the capacitive input device according to the first aspect, the predetermined potential portion of the substrate is a dome-shaped contact member (120) in the center of the fixed electrode, and the electrode member is The projecting portion is configured to face the peripheral side portion of the dome-shaped contact member.
[0026]
According to a fourth aspect of the present invention, in the capacitive input device according to the first aspect, the predetermined potential portion of the substrate is a ground electrode (117) formed closer to the center than the fixed electrode, and the electrode The member has a configuration in which the protruding portion faces the ground electrode.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First embodiment]
1 and 2A show a
[0028]
The capacitance
[0029]
On the
[0030]
The electrode corresponding to the
[0031]
A power supply voltage + Vcc is applied to the fixed electrodes 112-1 to 112-4. The
[0032]
The dome-shaped
[0033]
The
[0034]
As shown in FIG. 3A, the
[0035]
In the
[0036]
When a push operation is performed as described below, a capacitance is formed between the
[0037]
Next, an operation of the
[0038]
At the stage of pressing the selection operation key top 185, the power supply voltage + Vcc is applied to the fixed electrode 112-1, and the
[0039]
In the state before the operation shown in FIG. 2 and FIG. 3 (A), the
[0040]
When the selection operation key top 185 is pressed, as shown in FIG. 2A, the position of the ring-shaped
[0041]
First, as shown in FIG. 3B, the ring-shaped
[0042]
When the selection operation key top 185 is further pressed, the thin annular connecting
[0043]
The
[0044]
A line II in FIG. 4 shows the relationship between the stroke and the capacitance when the selection operation key top 185 is pressed.
[0045]
In FIG. 4, 196 is the entire pushing operation stroke, and ΔC100 is the amount of change in capacitance.
[0046]
The overall
[0047]
For this reason, if the
[0048]
In addition, under the restriction that the diameter is D1 and cannot be increased, the fixed electrodes 112-1 to 112-4 have a diameter of D100 and D100> D10, and the fixed electrodes 112-1 to 112-112. The area of −4 is S100, and S100> S10.
[0049]
Since S100> S10 and the effective
[0050]
A voltage different from the power supply voltage + Vcc may be applied to the
[0051]
The
[0052]
[Second Embodiment]
5 to 7 show a
[0053]
The electrostatic capacitance
[0054]
As shown in FIG. 7A, the inner peripheral ring-shaped
[0055]
When an operation of pressing the selection operation key top 185 is performed, the
[0056]
First, as shown in FIG. 7B, the ring-shaped
[0057]
When the selection operation key top 185 is further pressed, the thin annular connecting
[0058]
The relationship between the stroke and the capacitance when the selection operation key top 185 is pressed is the same as the line II shown in FIG. 4, and the dead area, the effective pressing operation stroke, and the change in capacitance are also shown in FIG. It is substantially the same as shown.
[0059]
Therefore, the
[0060]
In the capacitance-
[0061]
Further, in the electrostatic capacitance
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the movable electrode portion of the electrode member approaches the fixed electrode in response to an operation of pressing an arbitrary position in the circumferential direction, and the electrostatic force between the fixed electrode and the movable electrode portion is increased. In the capacitance-type input device configured to change the capacitance, the electrode member has a protrusion that contacts a predetermined potential portion of the substrate that is set to a predetermined potential when the electrode member is pushed. Because it is a configuration provided in the part closer to the center than the movable electrode part, it is possible to shorten the stroke from the start of the pressing operation until the protrusion contacts the predetermined potential part, Therefore, it is possible to increase the effective push operation stroke that can change the capacitance due to the generation of the capacitance, and if it is pushed too much, the capacitance corresponding to the degree of pressing can be output. It happens that you can't do it Kukunari, the operator may be the acceleration of the push operation for performing a desired selection becomes easier than the conventional, it is possible to improve the operability.
[0063]
In addition, since the protrusion is formed at a place away from the movable electrode portion, the area of the fixed electrode can be increased, and this can be obtained by pushing operation by increasing the effective pushing operation stroke. Therefore, it is possible to increase the amount of change in capacitance that can be performed, and thus it is possible to output a high-quality control signal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a capacitive input device according to a first embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view of a capacitive input device, and FIG. 2B is a diagram showing an electrode pattern on a substrate.
FIG. 3 is an enlarged view showing a state when a capacitive input device is pushed.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a push operation stroke and capacitance.
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a capacitive input device according to a second embodiment of the present invention.
6A is a cross-sectional view of a capacitive input device, and FIG. 6B is a diagram showing an electrode pattern on a substrate.
FIG. 7 is an enlarged view showing a state when a capacitive input device is pushed.
FIG. 8 is an exploded perspective view of a conventional capacitance type input device.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a capacitive input device.
FIG. 10 is a diagram showing an electrode pattern on a substrate.
FIG. 11 is a diagram showing a positional relationship between a rubber member and an electrode pattern.
FIG. 12 is a diagram showing a state when the capacitive input device is pushed.
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a push operation stroke and capacitance.
[Explanation of symbols]
110, 210
Claims (4)
上記電極部材は、上記環状の可動電極部よりも中心寄り側の部位に、該基板側に突き出しており、押し操作されたときに、上記基板のうち所定の電位とされている所定電位部分に接触する突部を有する構成としたことを特徴とする静電容量式入力装置。A substrate having a fixed electrode formed thereon, and a substantially disk-shaped electrode member disposed on the substrate and having conductivity, and the electrode member is an annular movable electrode facing the fixed electrode The movable electrode portion of the electrode member approaches the fixed electrode in response to an operation of pressing an arbitrary position in the circumferential direction, and an electrostatic force is generated between the fixed electrode and the movable electrode portion. In the capacitance type input device configured to change the capacitance,
The electrode member protrudes toward the substrate at a position closer to the center than the annular movable electrode portion, and when pressed, a predetermined potential portion of the substrate that is set to a predetermined potential. A capacitance-type input device characterized by having a projecting portion that comes into contact.
上記電極部材の突部は、リング状のリブである構成としたことを特徴とする静電容量式入力装置。The capacitance type input device according to claim 1,
The capacitive input device according to claim 1, wherein the protruding portion of the electrode member is a ring-shaped rib.
上記基板の所定電位部分は、上記固定電極の中央のドーム状接点部材であり、
上記電極部材は、上記突部が、上記ドーム状接点部材のうちの周縁側の部分に対向する構成としたことを特徴とする静電容量式入力装置。The capacitance type input device according to claim 1,
The predetermined potential portion of the substrate is a dome-shaped contact member at the center of the fixed electrode,
The capacitive input device according to claim 1, wherein the electrode member has a configuration in which the protrusion is opposed to a peripheral side portion of the dome-shaped contact member.
上記基板の所定電位部分は、上記固定電極よりも中心側に形成してあるグランド電極であり、
上記電極部材は、上記突部が、上記グランド電極に対向する構成としたことを特徴とする静電容量式入力装置。The capacitance type input device according to claim 1,
The predetermined potential portion of the substrate is a ground electrode formed on the center side of the fixed electrode,
The capacitance-type input device, wherein the electrode member has a configuration in which the protrusion is opposed to the ground electrode.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009502375A (en) * | 2005-08-01 | 2009-01-29 | サエコ アイピーアール リミテッド | Control panel for an automatic machine for dispensing hot drinks and an automatic machine comprising such a control panel |
US8519281B2 (en) | 2008-09-03 | 2013-08-27 | Masanori Mizushima | Input device |
WO2014024394A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | パナソニック株式会社 | Operating switch |
WO2024105782A1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 任天堂株式会社 | Key assembly, controller, and information processing system |
-
2003
- 2003-07-15 JP JP2003197212A patent/JP2005038623A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009502375A (en) * | 2005-08-01 | 2009-01-29 | サエコ アイピーアール リミテッド | Control panel for an automatic machine for dispensing hot drinks and an automatic machine comprising such a control panel |
US10143333B2 (en) | 2005-08-01 | 2018-12-04 | Koninklijke Philips N.V. | Control panel for an automatic machine for preparing hot beverages and automatic machine comprising such a control panel |
US8519281B2 (en) | 2008-09-03 | 2013-08-27 | Masanori Mizushima | Input device |
WO2014024394A1 (en) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | パナソニック株式会社 | Operating switch |
JPWO2014024394A1 (en) * | 2012-08-08 | 2016-07-25 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Operation switch |
US9627161B2 (en) | 2012-08-08 | 2017-04-18 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Operating switch |
WO2024105782A1 (en) * | 2022-11-15 | 2024-05-23 | 任天堂株式会社 | Key assembly, controller, and information processing system |
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