JP2008059913A - Switch device - Google Patents

Switch device Download PDF

Info

Publication number
JP2008059913A
JP2008059913A JP2006235709A JP2006235709A JP2008059913A JP 2008059913 A JP2008059913 A JP 2008059913A JP 2006235709 A JP2006235709 A JP 2006235709A JP 2006235709 A JP2006235709 A JP 2006235709A JP 2008059913 A JP2008059913 A JP 2008059913A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
electrode plate
holes
operation button
light transmitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006235709A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhide Kumagai
勝秀 熊谷
Masayuki Kurihara
正幸 栗原
Seiya Murase
誠也 村瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokai Rika Co Ltd filed Critical Tokai Rika Co Ltd
Priority to JP2006235709A priority Critical patent/JP2008059913A/en
Publication of JP2008059913A publication Critical patent/JP2008059913A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To add an illumination function illuminating an operation button 8 without drastically degrading detection performance detecting the touch of a finger of a user to the operation button 8. <P>SOLUTION: Since light is projected to the operation button 8 from an LED 22 through each of a plurality of illumination holes 23 of an electrode plate 9a, the operation button 8 can be evenly illuminated by a small opening area of the electrode plate 9a as compared with the case where one through-hole is formed at the central part of the electrode plate 9a. Thereby, reduction of a capacitive coupling area between the electrode plate 9a and a finger can be prevented, whereby the illumination function illuminating the operation button 8 can be added without drastically degrading detection performance detecting the touch of a finger of a user to the operation button 8. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、使用者の手指が触れたことを検出するための電極板を有するスイッチ装置に関する。   The present invention relates to a switch device having an electrode plate for detecting that a user's finger is touched.

上記スイッチ装置には非導電性の合成樹脂からなる操作子の内部にフレキシブル基板からなる電極板を埋設し、使用者の手指が操作子に触れたことを手指および電極板相互間のコンデンサ容量の変化として検出する構成のものがある。   In the switch device described above, an electrode plate made of a flexible substrate is embedded in an operation element made of a non-conductive synthetic resin, and the capacitance of the capacitor between the finger and the electrode plate is detected when the user's finger touches the operation element. There is a configuration for detecting changes.

本件出願人は電極板の中央部に１個の透光孔を形成し、光源から投射された光を透光孔を通して操作子に照射することに基づいて操作子を照明することを提案した。この構成の場合、透光孔の面積に相当する分だけ電極板および手指相互間の静電結合面積が減少するので、使用者の手指が操作子に触れたことを検出する検出性能が大幅に低下する。   The applicant of the present application has proposed that a single light transmission hole is formed in the central portion of the electrode plate, and the operation element is illuminated based on irradiating the operation element with light projected from the light source through the light transmission hole. In this configuration, the electrostatic coupling area between the electrode plate and the finger is reduced by an amount corresponding to the area of the light transmitting hole, so that the detection performance for detecting that the user's finger touches the operator is greatly increased. descend.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用者の手指が操作子に触れたことを検出する検出性能の大幅な低下を招くことなく操作子を照明する照明機能を付加することができるスイッチ装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an illumination function for illuminating the operation element without causing a significant decrease in detection performance for detecting that a user's finger touches the operation element. It is to provide a switch device that can be added.

請求項１記載のスイッチ装置は、使用者が手指で操作するものであって光を透過することが可能な透光性を有する非導電性の操作子と、前記操作子の内部に埋設され光を透過することが不能な非透光性を有する導電性の電極板と、前記電極板に設けられ光を透過することが可能な複数の透光孔と、前記複数の透光孔を通して前記操作子に光を投射する光源とを備えたところに特徴を有している。   The switch device according to claim 1 is operated by a user's finger and is a light-transmitting non-conductive operation element capable of transmitting light, and a light embedded in the operation element. A non-translucent conductive electrode plate that cannot transmit light, a plurality of translucent holes provided in the electrode plate and capable of transmitting light, and the operation through the plurality of translucent holes It is characterized by having a light source that projects light onto the child.

請求項２記載のスイッチ装置は、前記複数の透光孔のそれぞれは丸い形状に設定されているところに特徴を有している。
請求項３記載のスイッチ装置は、前記複数の透光孔のそれぞれは前記電極板の全域に前記透光孔が均等に分散するように配置されているところに特徴を有している。 The switch device according to claim 2 is characterized in that each of the plurality of light transmitting holes is set in a round shape.
The switch device according to claim 3 is characterized in that each of the plurality of light transmitting holes is disposed so that the light transmitting holes are evenly distributed over the entire area of the electrode plate.

請求項４記載のスイッチ装置は、前記複数の透光孔には隣接する２以上の前記透光孔に対するピッチが相互に同一なものが存在するところに特徴を有している。
請求項５記載のスイッチ装置は、前記複数の透光孔のそれぞれは電極間距離（使用者が前記操作子に手指を触れたときの手指および前記電極板相互間の距離）に比べて前記透光孔の直径寸法が小さく設定または前記透光孔の直径寸法に比べて前記透光孔相互間のピッチが大きく設定または前記電極間距離に比べて前記透光孔相互間のピッチが大きく設定されているところに特徴を有している。 The switch device according to claim 4 is characterized in that the plurality of light transmitting holes have the same pitch with respect to two or more adjacent light transmitting holes.
The switch device according to claim 5, wherein each of the plurality of light transmitting holes has a light transmission distance compared to a distance between electrodes (a distance between a finger and the electrode plate when a user touches the operator with a finger). The diameter dimension of the light holes is set small or the pitch between the light transmission holes is set larger than the diameter dimension of the light transmission holes, or the pitch between the light transmission holes is set larger than the distance between the electrodes. It has a characteristic in that.

請求項１記載のスイッチ装置によれば、光源から電極板の複数の透光孔のそれぞれを通して操作子に光を投射しているので、電極板の中央部に１個の透光孔を形成する場合に比べて電極板の小さな開口面積で操作子を満遍なく照明することができる。このため、電極板および手指相互間の静電結合面積の減少が抑えられるので、使用者の手指が操作子に触れたことを検出する検出性能の大幅な低下を招くことなく操作子を照明する照明機能を付加することが可能になる。   According to the switch device of the first aspect, since the light is projected from the light source to the operation element through each of the plurality of light transmission holes of the electrode plate, one light transmission hole is formed in the central portion of the electrode plate. Compared to the case, the operation element can be illuminated uniformly with a small opening area of the electrode plate. For this reason, since the reduction of the electrostatic coupling area between the electrode plate and the finger can be suppressed, the operation element is illuminated without causing a significant decrease in detection performance for detecting that the user's finger touches the operation element. An illumination function can be added.

請求項２記載のスイッチ装置によれば、各透光孔が丸い形状に設定されているので、使用者の手指が電極板に対して斜めに結合する距離が各透光孔の全周で同程度になる。このため、各透光孔の全周で斜め結合の変化率が同程度になるので、電極板に複数の透光孔を形成したことによるコンデンサ容量の低下率が小さく抑えられる。   According to the switch device of the second aspect, since each light transmitting hole is set in a round shape, the distance at which the user's finger is obliquely coupled to the electrode plate is the same over the entire circumference of each light transmitting hole. It will be about. For this reason, since the rate of change of the oblique coupling becomes the same on the entire circumference of each light transmitting hole, the reduction rate of the capacitor capacity due to the formation of the plurality of light transmitting holes in the electrode plate can be kept small.

請求項３記載のスイッチ装置によれば、電極板の全域に透光孔が均等に分散配置されているので、操作子を一層均等に照明することができる。しかも、使用者の手指に対して斜めに結合する箇所が電極板の全域に均等に分散するので、手指の検出性能が電極板の全域で平滑化される。   According to the switch device of the third aspect, since the light transmitting holes are uniformly distributed over the entire area of the electrode plate, the operation element can be illuminated more evenly. Moreover, since the portions that are obliquely coupled to the user's fingers are evenly distributed throughout the electrode plate, the finger detection performance is smoothed throughout the electrode plate.

請求項４記載のスイッチ装置によれば、電極板の全域に透光孔が一層均等に分散配置されるので、操作子の均等な照明効果および手指の平滑な検出効果のそれぞれが高まる。
請求項５記載のスイッチ装置によれば、電極間距離に比べて透光孔の直径寸法が小さく設定または透光孔の直径寸法に比べて透光孔相互間のピッチが大きく設定または電極間距離に比べて透光孔相互間のピッチが大きく設定されているので、コンデンサ容量の低下率が小さく抑えられる。 According to the switch device of the fourth aspect, since the light transmitting holes are more evenly distributed and arranged in the entire area of the electrode plate, the uniform illumination effect of the operator and the smooth detection effect of the fingers are enhanced.
According to the switch device of claim 5, the diameter dimension of the light transmitting holes is set smaller than the distance between the electrodes, or the pitch between the light transmitting holes is set larger than the diameter dimension of the light transmitting holes, or the distance between the electrodes. Since the pitch between the light transmitting holes is set to be larger than that of the capacitor, the reduction rate of the capacitor capacity can be kept small.

プリント配線基板１には、図１に示すように、タクトスイッチ２が搭載されている。このタクトスイッチ２はベース部３とホルダ部４とベロー部５を有するものであり、ベース部３とホルダ部４とベロー部５のそれぞれはゴムを材料に形成されている。ベース部３はタクトスイッチ２の下端部に位置する円環状の部分を称するものであり、タクトスイッチ２はベース部３をプリント配線基板１に接合することに基づいて固定されている。ホルダ部４は円柱状の部分を称するものであり、ホルダ部４には可動コンタクト６が接合され、プリント配線基板１には可動コンタクト６の下方に位置して一対の固定コンタクト７が接合されている。ベロー部５はベース部３およびホルダ部４相互間を接続する部分を称するものであり、ホルダ部４からベース部３へ向って直径寸法が大きくなる円筒状をなしている。   As shown in FIG. 1, a tact switch 2 is mounted on the printed wiring board 1. The tact switch 2 has a base part 3, a holder part 4, and a bellows part 5. Each of the base part 3, the holder part 4, and the bellows part 5 is made of rubber. The base portion 3 refers to an annular portion located at the lower end portion of the tact switch 2, and the tact switch 2 is fixed based on joining the base portion 3 to the printed wiring board 1. The holder portion 4 refers to a cylindrical portion. A movable contact 6 is joined to the holder portion 4, and a pair of fixed contacts 7 are joined to the printed wiring board 1 so as to be positioned below the movable contact 6. Yes. The bellows portion 5 refers to a portion connecting the base portion 3 and the holder portion 4, and has a cylindrical shape in which a diameter dimension increases from the holder portion 4 toward the base portion 3.

プリント配線基板１の上面には操作ボタン８が隙間を介して対向配置されている。この操作ボタン８は使用者が手指で操作する操作子に相当するものであり、プリント配線基板１に対して上下方向へ移動可能にされている。この操作ボタン８は非導電性の透明な合成樹脂を材料に形成されたものであり、操作ボタン８の内部には導電板９が埋設されている。この導電板９は導電性の金属を材料に形成されたものであり、操作ボタン８を成形するための成形型内に導電板９を収納した状態で成形型内に溶融樹脂を注入することに基づいて操作ボタン８に一体化されている。この導電板９は水平な電極板９ａおよび垂直な接続板９ｂを有するものであり、接続板９ｂの下端部には柔軟な導電ケーブル９ｃが半田付けされている。この導電ケーブル９ｃにはコネクタ９ｄが半田付けされており、コネクタ９ｄには対のコネクタ９ｅが電気的および機械的に接続されている。この対のコネクタ９ｅはプリント配線基板１に搭載されたものであり、電極板９ａは接続板９ｂと導電ケーブル９ｃとコネクタ９ｄとコネクタ９ｅのそれぞれを介してプリント配線基板１に電気的に接続されている。   On the upper surface of the printed wiring board 1, operation buttons 8 are arranged to face each other with a gap. The operation button 8 corresponds to an operator operated by a finger of the user, and is movable up and down with respect to the printed wiring board 1. The operation button 8 is made of a non-conductive transparent synthetic resin, and a conductive plate 9 is embedded in the operation button 8. This conductive plate 9 is formed of a conductive metal material, and the molten resin is injected into the mold while the conductive plate 9 is housed in the mold for molding the operation buttons 8. Based on this, the operation button 8 is integrated. The conductive plate 9 has a horizontal electrode plate 9a and a vertical connection plate 9b, and a flexible conductive cable 9c is soldered to the lower end of the connection plate 9b. A connector 9d is soldered to the conductive cable 9c, and a pair of connectors 9e is electrically and mechanically connected to the connector 9d. The pair of connectors 9e is mounted on the printed wiring board 1, and the electrode plate 9a is electrically connected to the printed wiring board 1 through the connection plate 9b, the conductive cable 9c, the connector 9d, and the connector 9e. ing.

操作ボタン８にはスイッチ操作部１０が形成されている。このスイッチ操作部１０はタクトスイッチ２のホルダ部４によって下方から支持された部分を称するものであり、操作ボタン８に操作力が作用していないときにはタクトスイッチ２の可動コンタクト６がベロー部５の弾性力で両固定コンタクト７のそれぞれから離間したオフ状態に保持され、操作ボタン８がベロー部５の弾性力でオフ位置に保持されている。この操作ボタン８がオフ位置から下方のオン位置に押圧操作されたときにはスイッチ操作部１０からタクトスイッチ２のホルダ部４に操作力が作用し、ベロー部５が弾性変形することに連動して可動コンタクト６がホルダ部４と共に下降し、可動コンタクト６が両固定コンタクト７のそれぞれに接触することに基づいて両固定コンタクト７相互間が可動コンタクト６を介して導通する。このタクトスイッチ２のオン状態で操作ボタン８から操作力が除去されたときにはベロー部５が弾性復帰することに連動して可動コンタクト６がホルダ部４と共に上昇し、両固定コンタクト７のそれぞれから離間したオフ状態に復帰する。このホルダ部４が上昇することに基づいて操作ボタン８のスイッチ操作部１０が持上げられ、操作ボタン８がオン位置からオフ位置に復帰する。   A switch operation unit 10 is formed on the operation button 8. The switch operation unit 10 refers to a portion supported from below by the holder unit 4 of the tact switch 2, and when no operation force is applied to the operation button 8, the movable contact 6 of the tact switch 2 is connected to the bellows unit 5. The operation button 8 is held in the off position by the elastic force of the bellows 5 while being held in an off state separated from each of the fixed contacts 7 by elastic force. When the operation button 8 is pressed from the OFF position to the ON position below, an operating force is applied from the switch operating unit 10 to the holder unit 4 of the tact switch 2, and the bellows unit 5 is elastically deformed to move. When the contact 6 is lowered together with the holder portion 4 and the movable contact 6 comes into contact with each of the fixed contacts 7, the fixed contacts 7 are electrically connected to each other via the movable contact 6. When the operation force is removed from the operation button 8 with the tact switch 2 turned on, the movable contact 6 rises together with the holder portion 4 in conjunction with the elastic return of the bellows portion 5 and is separated from each of the fixed contacts 7. Return to the off state. The switch operation part 10 of the operation button 8 is lifted based on the raising of the holder part 4, and the operation button 8 returns from the on position to the off position.

プリント配線基板１には、図２の（ａ）に示すように、静電検出回路１１が搭載されている。この静電検出回路１１は使用者の手指が操作ボタン８に触れたことを手指および電極板９ａ相互間のコンデンサ容量の変化として検出するものであり、発振回路１２と負荷抵抗１３とダイオード１４とローパスフィルタ１５と増幅器１６を有している。発振回路１２は一定レベルの高周波信号Ｖｏを出力するものであり、発振回路１２から出力された高周波信号Ｖｏは負荷抵抗１３からダイオード１４およびローパスフィルタ１５のそれぞれを通して増幅器１６に検出信号Ｖｃとして与えられ、増幅器１６から出力信号Ｖｏｕｔとして出力される。   An electrostatic detection circuit 11 is mounted on the printed circuit board 1 as shown in FIG. The electrostatic detection circuit 11 detects that the user's finger touches the operation button 8 as a change in the capacitance of the capacitor between the finger and the electrode plate 9a. The oscillation circuit 12, the load resistor 13, the diode 14, A low-pass filter 15 and an amplifier 16 are provided. The oscillation circuit 12 outputs a high-frequency signal Vo having a constant level, and the high-frequency signal Vo output from the oscillation circuit 12 is given as a detection signal Vc from the load resistor 13 to the amplifier 16 through each of the diode 14 and the low-pass filter 15. The output signal Vout is output from the amplifier 16.

静電検出回路１１にはコンデンサ１７がプリント配線基板１の回路パターンを介して接続されている。このコンデンサ１７は使用者の手指および電極板９ａの双方から形成されるものであり、使用者の手指が操作ボタン８に触れているときには発振回路１２から発振される高周波信号Ｖｏがコンデンサ１７のインピーダンスおよび負荷抵抗１３の両者に分圧されるので、図２の（ｂ）に示すように、使用者の手指が操作ボタン８に触れていないときに比べて検出信号Ｖｃのレベルが小さくなり、増幅器１６から出力される出力信号Ｖｏｕｔのレベルが小さくなる。   A capacitor 17 is connected to the electrostatic detection circuit 11 via a circuit pattern of the printed wiring board 1. The capacitor 17 is formed from both the user's finger and the electrode plate 9 a, and when the user's finger is touching the operation button 8, the high-frequency signal Vo oscillated from the oscillation circuit 12 is the impedance of the capacitor 17. Since the voltage is divided by both the load resistor 13 and the load resistor 13, as shown in FIG. 2B, the level of the detection signal Vc becomes smaller than when the user's finger is not touching the operation button 8, and the amplifier The level of the output signal Vout output from 16 is reduced.

静電検出回路１１には、図２の（ａ）に示すように、通信回路１８が接続されている。この通信回路１８は出力信号Ｖｏｕｔのレベルを予め決められた基準レベルＶｂａｓｅと比較するものであり、「Ｖｏｕｔ＜Ｖｂａｓｅ」を検出することに基づいて使用者の手指が操作ボタン８に触れていると判定し、「Ｖｏｕｔ≧Ｖｂａｓｅ」を検出することに基づいて使用者の手指が操作ボタン８に触れていないと判定する。この通信回路１８には表示部１９が接続されており、通信回路１８は使用者の手指が操作ボタン８に触れていることを判定したときには表示部１９にタッチ信号を送信する。この表示部１９は使用者の前方に配置されたものであり、タッチ信号を受信することに基づいて使用者の手指が操作ボタン８に触れていることを報知するための絵柄を表示部１９に表示する。   A communication circuit 18 is connected to the electrostatic detection circuit 11 as shown in FIG. The communication circuit 18 compares the level of the output signal Vout with a predetermined reference level Vbase, and when the user's finger touches the operation button 8 based on detecting “Vout <Vbase”. The determination is made, and it is determined that the user's finger is not touching the operation button 8 based on detecting “Vout ≧ Vbase”. A display unit 19 is connected to the communication circuit 18, and the communication circuit 18 transmits a touch signal to the display unit 19 when it is determined that the user's finger is touching the operation button 8. This display unit 19 is arranged in front of the user, and a picture for notifying that the user's finger is touching the operation button 8 based on receiving the touch signal is displayed on the display unit 19. indicate.

操作ボタン８の表面には、図１に示すように、非導電性の塗膜２０が形成されている。この塗膜２０は操作ボタン８の表面を装飾する有色不透明なものであり、塗膜２０には、図３に示すように、マーク２１が形成されている。このマーク２１は塗膜２０が形成されていない透明部分を称するものであり、スイッチ装置の機能を特定する絵柄から構成されている。プリント配線基板１には光源に相当するＬＥＤ２２が搭載されている。このＬＥＤ２２は上方の電極板９ａに向って光を投射するものであり、ＬＥＤ２２が発光したときには透明な操作ボタン８から複数の照明孔２３のそれぞれを通して光が投射されることに基づいてマーク２１が下方から照明される。これら各照明孔２３は電極板９ａに形成されたものであり、図４に示すように、直径寸法φが一定な円形に設定されている。これら照明孔２３は横方向に複数列および縦方向に複数段に配列されたものであり、複数の列のそれぞれには列相互間で同一な数の照明孔２３が配置され、各行のそれぞれには行相互間で同一な数の照明孔２３が配置されている。   As shown in FIG. 1, a non-conductive coating film 20 is formed on the surface of the operation button 8. The coating film 20 is colored and opaque to decorate the surface of the operation button 8, and a mark 21 is formed on the coating film 20 as shown in FIG. 3. The mark 21 refers to a transparent portion where the coating film 20 is not formed, and is composed of a picture that identifies the function of the switch device. An LED 22 corresponding to a light source is mounted on the printed wiring board 1. The LED 22 projects light toward the upper electrode plate 9a. When the LED 22 emits light, the mark 21 is formed based on the fact that light is projected from the transparent operation button 8 through each of the plurality of illumination holes 23. Illuminated from below. Each of these illumination holes 23 is formed in the electrode plate 9a, and as shown in FIG. 4, the diameter dimension φ is set to be a constant circle. These illumination holes 23 are arranged in a plurality of columns in the horizontal direction and in a plurality of stages in the vertical direction, and the same number of illumination holes 23 is arranged between the columns in each of the plurality of columns, and each row is arranged. The same number of illumination holes 23 are arranged between the rows.

複数の照明孔２３のそれぞれは透光孔に相当するものであり、隣接する照明孔２３相互間のピッチＰは縦方向に隣接する照明孔２３相互間のピッチＰａを除いて相互に同一に設定され、ピッチＰは照明孔２３の直径寸法φに比べて大きく設定されている（Ｐ＞φ）。即ち、複数の照明孔２３のそれぞれは電極板９ａの全域に照明孔２３が均等に分散するように配置されたものであり、マーク２１の大きさは照明孔２３の直径寸法φおよびピッチＰのそれぞれに比べて大きく設定され、各照明孔２３の面積Ｓｈは電極板９ａの面積Ｓに比べて大幅に小さく設定され（Ｓｈ＜Ｓ）、照明孔２３の直径寸法φは電極板９ａの上面から塗膜２０の上面までの電極間距離ｄに比べて小さく設定され（φ＜ｄ）、電極間距離ｄは照明孔２３相互間のピッチＰに比べて小さく設定されている（ｄ＜Ｐ）。   Each of the plurality of illumination holes 23 corresponds to a light transmission hole, and the pitch P between the adjacent illumination holes 23 is set to be the same except for the pitch Pa between the illumination holes 23 adjacent in the vertical direction. The pitch P is set larger than the diameter dimension φ of the illumination hole 23 (P> φ). That is, each of the plurality of illumination holes 23 is arranged so that the illumination holes 23 are evenly distributed over the entire area of the electrode plate 9a, and the size of the mark 21 is the diameter dimension φ and the pitch P of the illumination holes 23. The area Sh of each illumination hole 23 is set to be significantly smaller than the area S of the electrode plate 9a (Sh <S), and the diameter dimension φ of the illumination hole 23 is from the upper surface of the electrode plate 9a. The distance d between the electrodes up to the upper surface of the coating film 20 is set smaller (φ <d), and the distance d between the electrodes is set smaller than the pitch P between the illumination holes 23 (d <P).

静電検出回路１１は電極板９ａおよび手指相互間で発生するコンデンサ容量Ｃを検出し、手指が電極板９ａに触れたか否かをコンデンサ容量Ｃの検出結果に基づいて判定するものであり、平行平板形の一般的なコンデンサ容量Ｃは下記（１）式の通りである。但し、εは誘電率、Ｓは平板の面積、ｄは平板相互間の距離である。   The electrostatic detection circuit 11 detects the capacitor capacitance C generated between the electrode plate 9a and the finger, and determines whether or not the finger touches the electrode plate 9a based on the detection result of the capacitor capacitance C. The general capacitor capacity C of the flat plate type is as shown in the following formula (1). Where ε is the dielectric constant, S is the area of the flat plates, and d is the distance between the flat plates.

Ｃ＝ε・Ｓ／ｄ ・・・・・・（１）
電極板９ａおよび手指相互間のコンデンサ容量Ｃは電磁結合に基づいて発生するものであり、コンデンサ容量Ｃには使用者の手指が操作ボタン８に触れたときに手指に対して対向する対向方向から手指に電磁結合する平行成分および手指に対して対向しない斜め方向から手指に電磁結合する斜め成分の双方が存在する。このコンデンサ容量Ｃの斜め成分は物理的な数式による原理証明はされていないが、電磁結合が斜めになされることから考えて実験的に十分に説明できる。図５は斜め結合の原理を説明するものである。ここでΔＳは電極板９ａのうち平行平板形の電極を構成する部分からはみ出した斜め結合部分の面積であり、コンデンサ容量Ｃの増加分ΔＣはΔＳが大きくなることに応じて大きくなる。即ち、電極板９ａはコンデンサ容量Ｃとして平行成分および斜め成分の双方を有するものであり、複数の照明孔２３を形成したことに基づくコンデンサ容量Ｃの低下は斜め成分を付加したことで補われている。 C = ε · S / d (1)
The capacitor capacitance C between the electrode plate 9a and the fingers is generated based on electromagnetic coupling, and the capacitor capacitance C is from the facing direction facing the fingers when the user's fingers touch the operation buttons 8. There are both a parallel component that electromagnetically couples to the finger and an oblique component that electromagnetically couples to the finger from an oblique direction that does not oppose the finger. The oblique component of the capacitor capacitance C has not been proved by a physical formula, but can be explained sufficiently experimentally in view of the fact that electromagnetic coupling is performed obliquely. FIG. 5 illustrates the principle of oblique coupling. Here, ΔS is the area of the diagonally coupled portion that protrudes from the portion of the electrode plate 9a constituting the parallel plate electrode, and the increase ΔC of the capacitor capacitance C increases as ΔS increases. That is, the electrode plate 9a has both a parallel component and an oblique component as the capacitor capacitance C, and the decrease in the capacitor capacitance C due to the formation of the plurality of illumination holes 23 is compensated by the addition of the oblique component. Yes.

上記実施例１によれば次の効果を奏する。
ＬＥＤ２２から電極板９ａの複数の照明孔２３のそれぞれを通して操作ボタン８に光を投射したので、電極板９ａの中央部に１個の透光孔を形成する場合に比べて電極板９ａの小さな開口面積で操作ボタン８を満遍なく照明することができる。このため、電極板９ａおよび手指相互間の静電結合面積の減少が抑えられるので、使用者の手指が操作ボタン８に触れたことを検出する検出性能の大幅な低下を招くことなく操作ボタン８を照明する照明機能を付加することが可能になる。 According to the said Example 1, there exists the following effect.
Since the light is projected from the LED 22 to the operation button 8 through each of the plurality of illumination holes 23 of the electrode plate 9a, a smaller opening of the electrode plate 9a than in the case of forming one light transmission hole in the central portion of the electrode plate 9a. The operation buttons 8 can be illuminated evenly by the area. For this reason, since the reduction of the electrostatic coupling area between the electrode plate 9a and the fingers can be suppressed, the operation buttons 8 are detected without causing a significant decrease in detection performance for detecting that the user's fingers touch the operation buttons 8. It is possible to add an illumination function for illuminating

複数の照明孔２３のそれぞれを丸い形状である円形に設定したので、使用者の手指が電極板９ａに対して斜めに結合する距離が各照明孔２３の全周で均一になる。このため、各照明孔２３の全周で斜め結合の変化率が一定になるので、電極板９ａに複数の照明孔２３を形成したことによるコンデンサ容量Ｃの低下率が小さく抑えられる。   Since each of the plurality of illumination holes 23 is set to be a round shape, the distance at which the user's fingers are obliquely coupled to the electrode plate 9a is uniform over the entire circumference of each illumination hole 23. For this reason, since the rate of change of the oblique coupling is constant over the entire circumference of each illumination hole 23, the rate of decrease in the capacitor capacitance C due to the formation of the plurality of illumination holes 23 in the electrode plate 9a can be kept small.

電極板９ａの全域に照明孔２３を均等に分散配置したので、操作ボタン８を一層均等に照明することができる。しかも、使用者の手指に対して斜めに結合する箇所が電極板９ａの全域に均等に分散するので、手指の検出性能が電極板９ａの全域で平滑化される。さらに、照明孔２３相互間のピッチＰを相互に同一に設定した。このため、電極板９ａの全域に照明孔２３が一層均等に分散配置されるので、操作ボタン８の均等な照明効果および手指の平滑な検出効果のそれぞれが高まる。   Since the illumination holes 23 are uniformly distributed over the entire area of the electrode plate 9a, the operation buttons 8 can be illuminated more evenly. In addition, since the portions that are obliquely coupled to the user's finger are evenly distributed throughout the electrode plate 9a, the finger detection performance is smoothed throughout the electrode plate 9a. Furthermore, the pitch P between the illumination holes 23 was set to be the same. For this reason, since the illumination holes 23 are more evenly distributed and arranged over the entire area of the electrode plate 9a, the uniform illumination effect of the operation buttons 8 and the smooth detection effect of the fingers are enhanced.

各照明孔２３の直径寸法φを電極間距離ｄに比べて小さく設定し（φ＜ｄ）、各照明孔２３の面積Ｓｈを電極板９の面積Ｓに比べて小さく設定し（Ｓｈ＜Ｓ）、照明孔２３相互間のピッチＰを照明孔２３の直径寸法φに比べて大きく設定し（Ｐ＞φ）、照明孔２３相互間のピッチＰを電極間距離ｄに比べて大きく設定したので（Ｐ＞ｄ）、コンデンサ容量Ｃの低下率が小さく抑えられる。さらに、マーク２１の大きさを照明孔２３の直径寸法φおよびピッチＰのそれぞれに比べて大きく設定したので、複数の照明孔２３がマーク２１を照明するときの照度のばらつきも抑えることができる。   The diameter dimension φ of each illumination hole 23 is set smaller than the inter-electrode distance d (φ <d), and the area Sh of each illumination hole 23 is set smaller than the area S of the electrode plate 9 (Sh <S). The pitch P between the illumination holes 23 is set larger than the diameter dimension φ of the illumination holes 23 (P> φ), and the pitch P between the illumination holes 23 is set larger than the distance d between the electrodes ( P> d), the reduction rate of the capacitor capacitance C can be kept small. Furthermore, since the size of the mark 21 is set larger than each of the diameter dimension φ and the pitch P of the illumination holes 23, variation in illuminance when the illumination holes 23 illuminate the mark 21 can be suppressed.

操作ボタン８には、図６に示すように、ＬＥＤ２２に対向する内面に位置して拡散部２４が形成されている。この拡散部２４はＬＥＤ２２から投射された光の進行方向に対して傾斜する複数の傾斜面からなるものであり、ＬＥＤ２２から投射された光は拡散部２４を通して操作ボタン８の内部に進入することに基づいて拡散される。従って、複数の照明孔２３がマーク２１を照明するときの照度のばらつきを一層抑えることができる。   As shown in FIG. 6, the operation button 8 has a diffusing portion 24 located on the inner surface facing the LED 22. The diffusion unit 24 is composed of a plurality of inclined surfaces that are inclined with respect to the traveling direction of the light projected from the LED 22, and the light projected from the LED 22 enters the inside of the operation button 8 through the diffusion unit 24. Based on the spread. Therefore, the variation in illuminance when the plurality of illumination holes 23 illuminate the mark 21 can be further suppressed.

電極板９ａには、図７に示すように、複数の照明孔２３が形成されている。これら複数の照明孔２３のそれぞれは電極板９ａの全域に照明孔２３が均等に分散するように配置されたものであり、隣接する照明孔２３に対するピッチＰが相互に全て同一に設定されている。   A plurality of illumination holes 23 are formed in the electrode plate 9a as shown in FIG. Each of the plurality of illumination holes 23 is arranged so that the illumination holes 23 are evenly distributed over the entire area of the electrode plate 9a, and the pitches P with respect to the adjacent illumination holes 23 are all set to be the same. .

上記実施例１〜３のそれぞれにおいては、操作ボタン８に塗膜２０およびマーク２１のそれぞれを設けない構成としても良い。
上記実施例１〜３のそれぞれにおいては、フレキシブル基板に電極を印刷することから電極板９ａを構成しても良い。 In each of the first to third embodiments, the operation button 8 may not be provided with the coating film 20 and the mark 21.
In each of the first to third embodiments, the electrode plate 9a may be configured by printing electrodes on the flexible substrate.

上記実施例１〜３のそれぞれにおいては、各照明孔２３を丸い形状である楕円形または長円形に設定しても良い。
上記実施例１〜実施例３のそれぞれにおいては、各照明孔２３の直径寸法φを電極間距離ｄに比べて小さく設定する点（φ＜ｄ）と照明孔２３相互間のピッチＰを照明孔２３の直径寸法φに比べて大きく設定する点（Ｐ＞φ）と照明孔２３相互間のピッチＰを電極間距離ｄに比べて大きく設定する点（Ｐ＞ｄ）のいずれか１点またはいずれか２点を採用しても良い。 In each of the first to third embodiments, each illumination hole 23 may be set in a round shape such as an ellipse or an oval.
In each of the first to third embodiments, the point (φ <d) where the diameter dimension φ of each illumination hole 23 is set smaller than the distance d between the electrodes and the pitch P between the illumination holes 23 is set to the illumination hole. One of the points (P> φ) that is set larger than the diameter dimension φ of 23 and the points (P> d) that set the pitch P between the illumination holes 23 larger than the inter-electrode distance d (P> d) Or two points may be adopted.

本発明の第１実施例を示す図（スイッチ装置を示す断面図）The figure which shows 1st Example of this invention (sectional drawing which shows a switch apparatus) （ａ）は電気的構成を示す図、（ｂ）は検出信号および出力信号を示す図(A) is a figure which shows an electrical structure, (b) is a figure which shows a detection signal and an output signal. 操作ボタンを示す図Diagram showing operation buttons 電極板を示す図Diagram showing electrode plate コンデンサ容量の斜め成分を説明するための図Diagram for explaining the diagonal component of capacitor capacity 本発明の第２実施例を示す図（操作ボタンを示す図）The figure which shows 2nd Example of this invention (The figure which shows an operation button) 本発明の第３実施例を示す図（電極板を示す図）The figure which shows 3rd Example of this invention (The figure which shows an electrode plate)

符号の説明Explanation of symbols

８は操作ボタン（操作子）、９ａは電極板、２２はＬＥＤ（光源）、２３は照明孔（透光孔）を示している。   Reference numeral 8 denotes an operation button (operator), 9a denotes an electrode plate, 22 denotes an LED (light source), and 23 denotes an illumination hole (light transmission hole).

Claims (5)

使用者が手指で操作するものであって、光を透過することが可能な透光性を有する非導電性の操作子と、
前記操作子の内部に埋設され、光を透過することが不能な非透光性を有する導電性の電極板と、
前記電極板に設けられ、光を透過することが可能な複数の透光孔と、
前記複数の透光孔を通して前記操作子に光を投射する光源と
を備えたことを特徴とするスイッチ装置。 A non-conductive operating element that is operated by a user's fingers and has a light transmitting property capable of transmitting light;
A conductive electrode plate that is embedded in the operation element and has a non-light-transmitting property that cannot transmit light;
A plurality of light transmitting holes provided in the electrode plate and capable of transmitting light;
A switch device comprising: a light source that projects light onto the operation element through the plurality of light transmitting holes. 前記複数の透光孔のそれぞれは、丸い形状に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ装置。   The switch device according to claim 1, wherein each of the plurality of light transmitting holes is set in a round shape. 前記複数の透光孔のそれぞれは、前記電極板の全域に前記透光孔が均等に分散するように配置されていることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載のスイッチ装置。   3. The switch device according to claim 1, wherein each of the plurality of light transmitting holes is disposed so that the light transmitting holes are evenly distributed over the entire area of the electrode plate. 前記複数の透光孔には、隣接する２以上の前記透光孔に対するピッチが相互に同一なものが存在することを特徴とする請求項３に記載のスイッチ装置。   The switch device according to claim 3, wherein the plurality of light transmitting holes have the same pitch with respect to two or more adjacent light transmitting holes. 前記複数の透光孔のそれぞれは、使用者が前記操作子に手指を触れたときの手指および前記電極板相互間の距離である電極間距離に比べて前記透光孔の直径寸法が小さく設定または前記透光孔の直径寸法に比べて前記透光孔相互間のピッチが大きく設定または前記電極間距離に比べて前記透光孔相互間のピッチが大きく設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のスイッチ装置。



Each of the plurality of light transmission holes is set such that the diameter of the light transmission holes is smaller than a distance between the fingers when the user touches the operation element with fingers. Alternatively, the pitch between the light transmitting holes is set to be larger than the diameter dimension of the light transmitting holes, or the pitch between the light transmitting holes is set to be larger than the distance between the electrodes. Item 5. The switch device according to any one of Items 1 to 4.



JP2006235709A 2006-08-31 2006-08-31 Switch device Pending JP2008059913A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235709A JP2008059913A (en) 2006-08-31 2006-08-31 Switch device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235709A JP2008059913A (en) 2006-08-31 2006-08-31 Switch device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008059913A true JP2008059913A (en) 2008-03-13

Family

ID=39242404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006235709A Pending JP2008059913A (en) 2006-08-31 2006-08-31 Switch device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008059913A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016100092A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 信越ポリマー株式会社 Capacitance type touch switch
JP2017076549A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 アルプス電気株式会社 Input device and manufacturing method of input device
JP2020086523A (en) * 2018-11-15 2020-06-04 尾池工業株式会社 Flexible decorative laminated sheet, module for touch panel and touch panel
JP2021114380A (en) * 2020-01-17 2021-08-05 東京特殊印刷工業株式会社 Switch with tactile feedback function
WO2021205854A1 (en) * 2020-04-06 2021-10-14 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 Method for manufacturing switch cap, switch cap, and switch device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146099A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Alps Electric Co Ltd Electronic apparatus having touch sensor
JP2006196395A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Kojima Press Co Ltd Touch switch

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004146099A (en) * 2002-10-22 2004-05-20 Alps Electric Co Ltd Electronic apparatus having touch sensor
JP2006196395A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Kojima Press Co Ltd Touch switch

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016100092A (en) * 2014-11-18 2016-05-30 信越ポリマー株式会社 Capacitance type touch switch
JP2017076549A (en) * 2015-10-15 2017-04-20 アルプス電気株式会社 Input device and manufacturing method of input device
JP2020086523A (en) * 2018-11-15 2020-06-04 尾池工業株式会社 Flexible decorative laminated sheet, module for touch panel and touch panel
JP7063464B2 (en) 2018-11-15 2022-05-09 尾池工業株式会社 Flexible decorative laminated sheet, touch panel module and touch panel
US11681386B2 (en) 2018-11-15 2023-06-20 Oike & Co., Ltd. Flexible decorative laminate sheet, module for touch panel, and touch panel
JP2021114380A (en) * 2020-01-17 2021-08-05 東京特殊印刷工業株式会社 Switch with tactile feedback function
WO2021205854A1 (en) * 2020-04-06 2021-10-14 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 Method for manufacturing switch cap, switch cap, and switch device
JP2021166135A (en) * 2020-04-06 2021-10-14 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 Manufacturing method of switch cap, swith cap, and switch device
JP7108652B2 (en) 2020-04-06 2022-07-28 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 Method for manufacturing switch cap, switch cap and switch device
US11842861B2 (en) 2020-04-06 2023-12-12 Nissha Co., Ltd. Method of manufacturing switch cap, switch cap, and switch device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7595791B2 (en) Input device
JP5408717B2 (en) Capacitance type switch device
JP2008141329A (en) Capacitance type touch switch device
JPWO2002073148A1 (en) Capacitive sensor
KR20110069060A (en) Oled device with capacitive proximity sensing means
CN107408943A (en) Soft-touch control unit and the internal lighting device for vehicle including the soft-touch control unit
JP2008059913A (en) Switch device
JP2011232928A (en) Input device and display device provided with the same
JP2002025374A (en) El sheet and switch using it
WO2010120070A2 (en) Film for touch sensor, touch sensor assembly comprising same, and method for producing a touch sensor assembly
JP2009170195A (en) Movable contact point body and switch using the same
JP2009170194A (en) Touch panel, movable contact point body and switch using the same
JP4664824B2 (en) Touch switch
TW201415333A (en) Touch sensing device and circuit board
JP4594229B2 (en) Switch device with touch detection function
JP2009054307A (en) Key switch, inputting device, and contact pattern
KR100528680B1 (en) Capacitive Touch Switch
JP2008059912A (en) Switching device with touch detection function
JP2008078022A (en) Switch device with touch detection function
KR101275175B1 (en) Communication terminal having keypad assembly
KR101008727B1 (en) Capacitance touch sensor using single-faced PCB
JP5973631B1 (en) Capacitance type push-down key structure
JP5318790B2 (en) Input sensor switch
TWI739073B (en) Electric-heating apparatus and touch device therein
TWI533605B (en) Light-emitting touch switch device and light-emitting touch switch module

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20090123

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101021

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101109

A02 Decision of refusal

Effective date: 20110308

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02