JP2016081809A - Three-dimensional sensor - Google Patents

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克周 田名網
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裕美 森島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a three-dimensional sensor capable of properly using a first detector and a second detector provided therein.SOLUTION: A first detector 30 detects a change in the capacitance of at least a part of the rising area 18 of a film substrate 12, and a second detector 40 detects a change in the capacitance of at least a part of the top surface area 20 of the film substrate 12. Since the first detector 30 and second detector 40 detect a change in the capacitance of different surfaces, the first detector 30 and second detector 40 included in a three-dimensional sensor 10 can be easily used properly.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、立体センサに関する。   The present invention relates to a three-dimensional sensor.

特許文献1に記載の静電容量センサは、三次元形成されているフイルム基材と、静電容量の変化を検出する導電性の回路パターン層とを含んで構成をされている。そして、回路パターン層は、静電容量の変化を検出する電極と、この電極から延びる導電ラインとを含んでいる。   The capacitance sensor described in Patent Document 1 includes a three-dimensionally formed film base material and a conductive circuit pattern layer that detects a change in capacitance. The circuit pattern layer includes an electrode for detecting a change in capacitance and a conductive line extending from the electrode.

特開2010−267607号公報JP 2010-267607 A

従来の静電容量センサ(立体センサ)は、平面部から球形状に突出する三次元の形状を呈している。そして、電極(検出部)は、球形状の部分に複数形成されている。換言すれば、一の電極(第一検出部)と他の電極(第二検出部)とが同一球面上に形成されている。このため、一の電極と他の電極とを使い分けることが困難であった。   A conventional electrostatic capacity sensor (three-dimensional sensor) has a three-dimensional shape that protrudes in a spherical shape from a plane portion. And the electrode (detection part) is formed in multiple numbers by the spherical part. In other words, one electrode (first detection unit) and the other electrode (second detection unit) are formed on the same spherical surface. For this reason, it is difficult to properly use one electrode and another electrode.

本発明の課題は、立体センサに備えられた第一検出部と第二検出部とを容易に使い分けることである。   The subject of this invention is to use properly the 1st detection part and the 2nd detection part with which the three-dimensional sensor was equipped.

本発明の請求項1に係る立体センサは、平面部と、前記平面部から立ち上がる立上領域、及び前記立上領域の先端に位置する頂面領域を含む突出部と、を有するフイルム基材と、少なくとも一部が前記立上領域に形成され、前記立上領域の少なくとも一部の静電容量の変化を検出する第一検出部と、少なくとも一部が前記頂面領域に形成され、前記頂面領域の少なくとも一部の静電容量の変化を検出する第二検出部と、を備えることを特徴とする。   The three-dimensional sensor according to claim 1 of the present invention includes a film base having a flat portion, a rising region rising from the flat portion, and a protrusion including a top surface region located at a tip of the rising region. A first detector that detects a change in capacitance of at least a part of the rising region, and at least a part of the first detecting unit is formed in the top surface region. And a second detector that detects a change in capacitance of at least a part of the surface area.

上記構成によれば、第一検出部が、フイルム基材の立上領域の少なくとも一部の静電容量の変化を検出し、第二検出部が、フイルム基材の頂面領域の少なくとも一部の静電容量の変化を検出する。このように、第一検出部と第二検出部とが異なる面の静電容量の変化を検出するため、第一検出部と第二検出部とが同一面上の静電容量の変化を検出する場合と比して、立体センサに備えられた第一検出部と第二検出部とを容易に使い分けることができる。   According to the said structure, a 1st detection part detects the change of the electrostatic capacitance of at least one part of the standing area of a film base material, and a 2nd detection part is at least one part of the top surface area | region of a film base material Detects changes in capacitance. Thus, since the first detection unit and the second detection unit detect a change in capacitance on different surfaces, the first detection unit and the second detection unit detect a change in capacitance on the same surface. Compared with the case where it does, the 1st detection part with which the three-dimensional sensor was equipped, and the 2nd detection part can be used properly easily.

本発明の請求項2に係る立体センサは、請求項1に記載の立体センサにおいて、前記フイルム基材の前記平面部に形成され、前記第一検出部及び第二検出部に端部が夫々接続される複数の配線と、前記フイルム基材の前記第一検出部及び前記第二検出部が形成されている側に配置され、前記第一検出部及び前記第二検出部を保護する保護部材と、を備えることを特徴とする。   The three-dimensional sensor according to a second aspect of the present invention is the three-dimensional sensor according to the first aspect, wherein the three-dimensional sensor is formed on the flat surface portion of the film base, and ends are connected to the first detection unit and the second detection unit, respectively. A plurality of wirings arranged on the side of the film base on which the first detection unit and the second detection unit are formed, and protecting the first detection unit and the second detection unit It is characterized by providing.

上記構成によれば、第一検出部及び第二検出部に端部が夫々接続される複数の配線が、フイルム基材の平面部に形成されている。このように、配線が平面部に形成されることで、配線をスクリーン印刷工法により金属材料を用いて形成することが可能となる。   According to the said structure, the some wiring by which an edge part is each connected to the 1st detection part and the 2nd detection part is formed in the plane part of the film base material. As described above, the wiring is formed on the plane portion, so that the wiring can be formed using a metal material by a screen printing method.

本発明の請求項3に係る立体センサは、請求項1又は2に記載の立体センサにおいて、前記突出部には、一部が凹んだ凹部が形成され、前記第一検出部及び前記第二検出部の少なくとも一個は、前記凹部の静電容量の変化を検出するように配置されていることを特徴とする。   A three-dimensional sensor according to a third aspect of the present invention is the three-dimensional sensor according to the first or second aspect, wherein the protruding portion is formed with a recessed portion that is partially recessed, and the first detection portion and the second detection portion. At least one of the parts is arranged to detect a change in capacitance of the recess.

上記構成によれば、第一検出部及び第二検出部の少なくとも一個は、凹部の静電容量の変化を検出するように配置されている。このため、同一面状に複数の検出部が形成されている場合に、凹部に形成された検出部に容易に触れることができる。   According to the above configuration, at least one of the first detection unit and the second detection unit is arranged to detect a change in the capacitance of the recess. For this reason, when the several detection part is formed in the same surface shape, it can touch the detection part formed in the recessed part easily.

本発明の立体センサによれば、立体センサに備えられた第一検出部と第二検出部とを容易に使い分けることができる。   According to the three-dimensional sensor of the present invention, the first detection unit and the second detection unit provided in the three-dimensional sensor can be easily used properly.

本発明の第1実施形態に係る立体センサを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the three-dimensional sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る立体センサを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the three-dimensional sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る立体センサを示した分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which showed the three-dimensional sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る立体センサを示した平面図である。It is the top view showing the solid sensor concerning a 1st embodiment of the present invention. (A)(B)(C)(D)本発明の第1実施形態に係る立体センサを製造する各工程を示した工程図である。(A) (B) (C) (D) It is process drawing which showed each process of manufacturing the three-dimensional sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係る立体センサと、立体センサが用いられる空調システムを示した概略構成図である。It is the schematic block diagram which showed the three-dimensional sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention, and the air conditioning system in which a three-dimensional sensor is used. 本発明の第2実施形態に係る立体センサを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the three-dimensional sensor which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る立体センサの一例について図1〜図6に従って説明する。なお、図中矢印Hは部品上下方向(鉛直方向)を示し、図中矢印Lは部品前後方向(水平方向)を示し、図中矢印Wは部品幅方向(水平方向)を示す。
<First Embodiment>
An example of the three-dimensional sensor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the arrow H indicates the vertical direction of the component (vertical direction), the arrow L in the drawing indicates the front-rear direction of the component (horizontal direction), and the arrow W in the drawing indicates the width direction of the component (horizontal direction).

(全体構成)
立体センサ10は、自己キャパシタンス方式(自己容量方式)により静電容量の変化を検出するセンサであって、図6に示されるように、車両の空調システム110に信号配線112を介して接続されている。そして、この立体センサ10を用いて、車室内に備えられた複数の空気吹出口の中から空気を吹き出させる空気吹出口を決める吹出モードの切り替えと、空気吹出口から吹き出される単位時間当たりの空気の量の切り替えとを行うようになっている。
(overall structure)
The three-dimensional sensor 10 is a sensor that detects a change in capacitance by a self-capacitance method (self-capacitance method), and is connected to an air conditioning system 110 of a vehicle via a signal wiring 112 as shown in FIG. Yes. And using this three-dimensional sensor 10, the switching of the blowing mode which determines the air blower which blows off air from the several air blower provided in the vehicle interior, and per unit time blown from the air blower The amount of air is switched.

また、空調システム110は、立体センサ10によって検出された検出信号を増幅する増幅器114と、増幅した検出信号を検出する検出IC116とを備えている。   The air conditioning system 110 also includes an amplifier 114 that amplifies the detection signal detected by the three-dimensional sensor 10 and a detection IC 116 that detects the amplified detection signal.

図6には、空調システム110の表示部100が示されおり、表示部100の上段には、5個の吹出モードが示されており、表示部100の下段には、空気吹出口から吹き出される空気の量が示されている。   FIG. 6 shows the display unit 100 of the air conditioning system 110. The upper part of the display unit 100 shows five blowing modes, and the lower part of the display unit 100 is blown out from the air outlet. The amount of air is shown.

吹出モードは、風を上半身及び下半身に当てる第一モード、風を下半身に当て、かつ、フロントガラスの曇りを取る第二モード、風を下半身に当てる第三モード、風を上半身に当てる第四モード、及びフロントガラスの曇りを取る第五モードを備えている。表示部100の図中左側から順番に、第一モード、第二モード、第三モード、第四モード、及び第五モードの表示が示されている。そして、立体センサ10を用いて切り替えられた吹出モードの表示が表示部100内で点灯するようになっている。   The blowout mode consists of the first mode in which the wind is applied to the upper and lower bodies, the second mode in which the wind is applied to the lower body and the windshield is fogged, the third mode in which the wind is applied to the lower body, and the fourth mode in which the wind is applied to the upper body. , And a fifth mode for removing windshield fogging. The display of the first mode, the second mode, the third mode, the fourth mode, and the fifth mode is shown in order from the left side of the display unit 100 in the figure. And the display of the blowing mode switched using the three-dimensional sensor 10 lights up in the display unit 100.

また、空気吹出口からの空気の量が、レベルメータを模した表示であるメータ102によって表示されるようになっている。空気の量については、「0」〜「3」で示されており、「0」が空気吹出口から空気が吹き出されない状態であり、数値が増加すると空気吹出口から吹き出される空気の量が増加するようになっている。   In addition, the amount of air from the air outlet is displayed by a meter 102 that is a display simulating a level meter. The amount of air is indicated by “0” to “3”, where “0” is a state in which air is not blown out from the air outlet, and when the value increases, the amount of air blown out from the air outlet is reduced. It has come to increase.

(要部構成)
次に、立体センサ10の構造について説明する。
(Main part configuration)
Next, the structure of the three-dimensional sensor 10 will be described.

立体センサ10は、図2、図3に示されるように、3次元形状に形成されたフイルム基材12と、フイルム基材12に形成された第一検出部30と、フイルム基材12に形成された第二検出部40と、フイルム基材12に形成された配線60とを備えている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the three-dimensional sensor 10 is formed on the film base 12, the film base 12 formed in a three-dimensional shape, the first detection unit 30 formed on the film base 12, and the film base 12. The second detection unit 40 and the wiring 60 formed on the film base 12 are provided.

さらに、立体センサ10は、第一検出部30及び第二検出部40を保護する保護部材の一例としての保護フイルム80を備えている。   Furthermore, the three-dimensional sensor 10 includes a protective film 80 as an example of a protective member that protects the first detection unit 30 and the second detection unit 40.

〔フイルム基材〕
フイルム基材12は、一例として、厚さ120〔μm〕の透明なポリエチレンテレフタレート(PET:Polyethyleneterephthalate)のフイルム材を3次元成形することで得られる。
[Film substrate]
For example, the film base 12 is obtained by three-dimensionally molding a transparent polyethylene terephthalate (PET) film material having a thickness of 120 [μm].

具体的には、フイルム基材12は、図3に示されるように、板面が上下方向を向く平面状の平面部14と、平面部14から上方側へ突出する突出部16を有している。さらに、突出部16は、平面部14から上方側へ立ち上がる立上領域18と、立上領域18の先端に位置すると共に板面が上下方向を向く頂面領域20とを有している。   Specifically, as shown in FIG. 3, the film substrate 12 has a flat planar portion 14 whose plate surface faces in the up-down direction, and a protruding portion 16 that projects upward from the planar portion 14. Yes. Furthermore, the protrusion 16 has a rising area 18 that rises upward from the flat surface part 14 and a top surface area 20 that is located at the tip of the rising area 18 and whose plate surface faces in the vertical direction.

平面部14は、部品前後方向の長さが、部品幅方向の長さに比して長くされている。また、突出部16は、平面部14の部品前後方向の前方側(図中左側)の部分から上方へ突出しており、突出部16の水平方向に切断した断面は円形状とされている。これにより、突出部16の頂面領域20は、円形状とされている。   The flat portion 14 has a length in the front-rear direction of the component that is longer than a length in the component width direction. The protruding portion 16 protrudes upward from the front side (left side in the figure) of the flat portion 14 in the front-rear direction of the component, and the horizontal section of the protruding portion 16 is circular. As a result, the top surface region 20 of the protruding portion 16 has a circular shape.

〔第一検出部〕
第一検出部30は、一例として、厚さ0.1〔μm〕のカーボンナノチューブ(CNT:carbon nanotube)をフイルム基材12の裏面12A(後述する保護フイルム80側を向く面)に形成することで透明な部材として得られる。
[First detector]
As an example, the first detection unit 30 forms carbon nanotubes (CNT: carbon nanotube) having a thickness of 0.1 [μm] on the back surface 12 </ b> A of the film substrate 12 (a surface facing the protective film 80 side described later). And obtained as a transparent member.

具体的には、第一検出部30は、立上領域18における静電容量の変化を検出する部材であって、立上領域18の周方向に沿って間隔を空けて複数形成されている。   Specifically, the first detection unit 30 is a member that detects a change in electrostatic capacitance in the rising region 18, and a plurality of first detection units 30 are formed at intervals along the circumferential direction of the rising region 18.

夫々の第一検出部30は、立上領域18と平面部14とに跨って形成され、平面部14から立上領域18へ向けて延びている。そして、夫々の第一検出部30の先端側の部分が立上領域18に位置し、夫々の第一検出部30の基端側の部分が平面部14に位置している。   Each first detection unit 30 is formed across the rising region 18 and the flat portion 14, and extends from the flat portion 14 toward the rising region 18. A portion on the distal end side of each first detection unit 30 is located in the rising region 18, and a portion on the proximal end side of each first detection unit 30 is located on the plane portion 14.

この構成において、第一検出部30を用いて空気吹出口から吹き出される空気の量を切り替えるようになっている。なお、切替操作の詳細については、後述する作用と共に説明する。   In this configuration, the first detector 30 is used to switch the amount of air blown from the air outlet. The details of the switching operation will be described together with the operation described later.

〔第二検出部〕
第二検出部40は、一例として、厚さ0.1〔μm〕のカーボンナノチューブをフイルム基材12の裏面12Aに形成することで透明な部材として得られる。
(Second detector)
For example, the second detection unit 40 is obtained as a transparent member by forming carbon nanotubes having a thickness of 0.1 [μm] on the back surface 12 </ b> A of the film substrate 12.

具体的には、第二検出部40は、頂面領域20における静電容量の変化を検出する部材である。そして、第二検出部40は、頂面領域20の中央側の部分の静電容量の変化を検出する検出部42と、頂面領域20の周縁側の部分の静電容量の変化を検出する検出部48とを備えている。この検出部48は、頂面領域20の周縁に沿って間隔を空けて4個形成されている。   Specifically, the second detection unit 40 is a member that detects a change in capacitance in the top surface region 20. The second detection unit 40 detects a change in the capacitance of the central portion of the top surface region 20 and detects a change in the capacitance of the peripheral portion of the top surface region 20. And a detector 48. Four detectors 48 are formed at intervals along the periphery of the top surface region 20.

検出部42は、頂面領域20の中央側の部分に配置される円形状の検出電極42Aと、静電容量の変化の検出に寄与しない細長い線状の導電ライン42Bとを有している。導電ライン42Bは、一端が検出電極42Aに接続され、他端が立上領域18を介して平面部14へ延びている。さらに、検出部42は、導電ライン42Bの他端に接続され、導電ライン42Bに比して幅広の接続部42Cを有している。   The detection unit 42 includes a circular detection electrode 42 </ b> A disposed in a central portion of the top surface region 20, and an elongated linear conductive line 42 </ b> B that does not contribute to detection of a change in capacitance. One end of the conductive line 42 </ b> B is connected to the detection electrode 42 </ b> A, and the other end extends to the planar portion 14 via the rising region 18. Furthermore, the detection unit 42 is connected to the other end of the conductive line 42B, and has a connection portion 42C that is wider than the conductive line 42B.

一方、夫々の検出部48は、頂面領域20の周縁側に配置され、円形状の検出電極42A側の一部が切り欠かれた検出電極48Aと、静電容量の変化の検出に寄与しない細長い線状の導電ライン48Bとを有している。導電ライン48Bは、一端が検出電極48Aに接続され、他端が立上領域18を介して平面部14へ延びている。さらに、夫々の検出部48は、導電ライン48Bの他端に接続され、導電ライン48Bに比して幅広の接続部48Cを有している。   On the other hand, each detection unit 48 is arranged on the peripheral side of the top surface region 20 and does not contribute to detection of a change in capacitance, with the detection electrode 48A having a part of the circular detection electrode 42A cut out. And an elongated linear conductive line 48B. One end of the conductive line 48 </ b> B is connected to the detection electrode 48 </ b> A, and the other end extends to the planar portion 14 via the rising region 18. Furthermore, each detection part 48 is connected to the other end of the conductive line 48B, and has a connection part 48C wider than the conductive line 48B.

この構成において、第二検出部40を用いて吹出モードを切り替えるようになっている。なお、切替操作の詳細については、後述する作用と共に説明する。   In this configuration, the blowing mode is switched using the second detection unit 40. The details of the switching operation will be described together with the operation described later.

〔配線〕
配線60は、一例として、厚さ3〔μm〕の銀合金(金属材料の一例)をフイルム基材12の平面部14の裏面12Aに形成することで得られる。
〔wiring〕
For example, the wiring 60 is obtained by forming a silver alloy (an example of a metal material) having a thickness of 3 [μm] on the back surface 12 </ b> A of the flat portion 14 of the film base 12.

具体的には、配線60は、図4に示されるように、第一検出部30から延びる複数の配線60Aと、第二検出部40の検出部42から延びる配線60Bと、第二検出部40の検出部48から延びる複数の配線60Cとから構成されている。   Specifically, as shown in FIG. 4, the wiring 60 includes a plurality of wirings 60 </ b> A extending from the first detection unit 30, a wiring 60 </ b> B extending from the detection unit 42 of the second detection unit 40, and the second detection unit 40. And a plurality of wirings 60 </ b> C extending from the detection unit 48.

夫々の配線60Aは、第一検出部30の基端側の部分に一端が接続され、他端がフイルム基材12の平面部14において部品前後方向の後方側(図中右側)の縁部へ延びている。そして、配線60Aの一端及び他端は、他の部位に比して幅広とされている。   Each wiring 60 </ b> A has one end connected to the proximal end portion of the first detection unit 30, and the other end to the rear side (right side in the figure) edge in the front-rear direction of the part in the flat portion 14 of the film base 12. It extends. One end and the other end of the wiring 60A are wider than other portions.

また、配線60Bは、検出部42の接続部42Cに一端が接続され、他端がフイルム基材12の平面部14において部品前後方向の後方側の縁部へ延びている。そして、配線60Bの一端及び他端は、他の部位に比して幅広とされている。   Further, the wiring 60B has one end connected to the connecting portion 42C of the detecting portion 42 and the other end extending to the rear edge in the front-rear direction of the part in the flat portion 14 of the film base 12. One end and the other end of the wiring 60B are wider than other portions.

さらに、夫々の配線60Cは、検出部48の接続部48Cに一端が接続され、他端がフイルム基材12の平面部14において部品前後方向の後方側の縁部へ延びている。そして、配線60Cの一端及び他端は、他の部位に比して幅広とされている。   Furthermore, each wiring 60 </ b> C has one end connected to the connection part 48 </ b> C of the detection part 48, and the other end extending to the rear edge in the front-rear direction of the part in the flat part 14 of the film base 12. The one end and the other end of the wiring 60C are wider than other portions.

〔保護フイルム〕
保護フイルム80は、一例として、厚さ120〔μm〕の透明なポリエチレンテレフタレートのフイルム材を3次元成形することで得られる。そして、図3に示されるように、フイルム基材12の裏面12A側から保護フイルム80をフイルム基材12に重ねることで、保護フイルム80が、第一検出部30及び第二検出部40を保護するようになっている。
[Protective film]
For example, the protective film 80 is obtained by three-dimensionally molding a transparent polyethylene terephthalate film material having a thickness of 120 [μm]. And as FIG. 3 shows, the protective film 80 protects the 1st detection part 30 and the 2nd detection part 40 by overlapping the protective film 80 on the film base 12 from the back surface 12A side of the film base 12. It is supposed to be.

具体的には、保護フイルム80は、フイルム基材12と同様に、板面が上下方向を向く平面状の平面部84と、平面部84から上方側へ突出する突出部86とを有している。さらに、突出部86は、平面部84から上方側へ立ち上がる立上領域88と、立上領域88の先端に位置すると共に板面が上下方向を向く頂面領域90とを有している。   Specifically, like the film substrate 12, the protective film 80 has a flat planar portion 84 whose plate surface faces in the up-down direction, and a protruding portion 86 that protrudes upward from the planar portion 84. Yes. Furthermore, the protruding portion 86 has a rising region 88 that rises upward from the flat surface portion 84 and a top surface region 90 that is located at the tip of the rising region 88 and whose plate surface faces in the vertical direction.

保護フイルム80がフイルム基材12に重ねられた状態で、保護フイルム80の平面部84は、配線60の他端が外部に露出するように外形が切り欠かれている。この点を除いて、平面部84は、平面部14と同様の形状とされている。   In a state where the protective film 80 is overlaid on the film substrate 12, the flat portion 84 of the protective film 80 is cut out so that the other end of the wiring 60 is exposed to the outside. Except for this point, the planar portion 84 has the same shape as the planar portion 14.

また、保護フイルム80がフイルム基材12に重ねられた状態で、保護フイルム80の突出部86は、図5(D)に示されるように、フイルム基材12の突出部16と隙間が生じるように、突出部16に対して小さくされている。また、保護フイルム80がフイルム基材12に重ねられた状態で、保護フイルム80の平面部84と、フイルム基材12の平面部14とが接着剤等で接着されるようになっている。   Further, in the state where the protective film 80 is overlaid on the film base material 12, the protruding portion 86 of the protective film 80 has a gap with the protruding portion 16 of the film base material 12 as shown in FIG. Further, the protrusion 16 is made smaller. In addition, in a state where the protective film 80 is overlaid on the film base 12, the flat portion 84 of the protective film 80 and the flat portion 14 of the film base 12 are bonded with an adhesive or the like.

〔その他〕
立体センサ10は、平面部14に誘電体が近接することで第一検出部30及び第二検出部40の静電容量が変化してしまうのを防止する防止カバー96(図5(D)の二点鎖線参照)を備えている。
[Others]
The three-dimensional sensor 10 has a prevention cover 96 (of FIG. 5D) that prevents the capacitance of the first detection unit 30 and the second detection unit 40 from changing due to the proximity of the dielectric to the flat surface part 14. 2).

(製造方法)
次に、立体センサ10の製造方法について説明する。
(Production method)
Next, a method for manufacturing the three-dimensional sensor 10 will be described.

先ず、図5(A)に示されるように、カーボンナノチューブの膜が片面に形成された平面状のPETフイルム120に、エッチング工法を用いて、第一検出部30、及び第二検出部40を形成する。   First, as shown in FIG. 5A, the first detection unit 30 and the second detection unit 40 are formed on a planar PET film 120 having a carbon nanotube film formed on one side by using an etching method. Form.

次に、図5(B)に示されるように、平面状のPETフイルム120に、真空成形工法を用いて、突出部16を形成し、さらに、決められた形状にトリミングすることで、第一検出部30及び第二検出部40が裏面12Aに形成されているフイルム基材12を得る。   Next, as shown in FIG. 5B, the protrusion 16 is formed on the planar PET film 120 using a vacuum forming method, and further trimmed to a predetermined shape. The film base 12 in which the detection unit 30 and the second detection unit 40 are formed on the back surface 12A is obtained.

次に、図5(C)に示されるように、フイルム基材12の平面部14の裏面12Aに、スクリーン印刷工法を用いて、配線60を形成する。   Next, as illustrated in FIG. 5C, the wiring 60 is formed on the back surface 12 </ b> A of the flat portion 14 of the film base 12 using a screen printing method.

次に、図5(D)に示されるように、フイルム基材12の裏面12A側から保護フイルム80を重ね、フイルム基材12の平面部14と保護フイルム80の平面部84とを接着剤(図示省略)等を用いて接着する。これにより、立体センサ10が製造される。   Next, as shown in FIG. 5D, the protective film 80 is overlapped from the back surface 12A side of the film base 12, and the flat portion 14 of the film base 12 and the flat portion 84 of the protective film 80 are bonded with an adhesive ( Bonding is performed using a not shown) or the like. Thereby, the three-dimensional sensor 10 is manufactured.

この状態で、立体センサ10の配線60の他端が外部に露出されており、この配線60の露出した他端に、信号配線112(図6参照)の端部に接続されたコネクタ112Aの導通部が電気的に接続されるようになっている(図2参照)。   In this state, the other end of the wiring 60 of the three-dimensional sensor 10 is exposed to the outside, and the connector 112A connected to the end of the signal wiring 112 (see FIG. 6) is connected to the exposed other end of the wiring 60. The parts are electrically connected (see FIG. 2).

(作用・効果)
次に、立体センサ10の作用について、立体センサ10を用いて空調システム110の吹出モードを切り替える切替操作、及び立体センサ10を用いて空気吹出口から吹き出される空気の量を切り替える切替操作により説明する。
(Action / Effect)
Next, the operation of the three-dimensional sensor 10 will be described by a switching operation for switching the blowing mode of the air conditioning system 110 using the three-dimensional sensor 10 and a switching operation for switching the amount of air blown from the air outlet using the three-dimensional sensor 10. To do.

立体センサ10は、図6に示されるように、車両の空調システム110に信号配線112を介して接続されている。立体センサ10を用いて吹出モード及び空気吹出口からの空気の量が切り替えられていない初期状態では、吹出モードは、風を上半身に当てる第四モード(図中左側から4番目)となっており、空気の量は、空気吹出口から空気が吹き出されない「0」となっている。   As shown in FIG. 6, the three-dimensional sensor 10 is connected to an air conditioning system 110 of the vehicle via a signal wiring 112. In the initial state in which the amount of air from the air outlet and the air outlet is not switched using the three-dimensional sensor 10, the air outlet mode is the fourth mode (fourth from the left side in the figure) in which the wind is applied to the upper body. The amount of air is “0” where air is not blown out from the air outlet.

吹出モードを切り替える場合には、図1に示されるように、ユーザは、頂面領域20に形成されている検出電極42A及び複数の検出電極48Aの何れか1個に指F1(誘電体の一例)を近接させる。夫々の検出電極42A、48Aが、何れかの吹出モードに対応しており、指F1が近接した検出電極42A、48Aに対応した吹出しモードに切り替えられる。   When switching the blowing mode, as shown in FIG. 1, the user places the finger F1 (an example of a dielectric) on one of the detection electrode 42A and the plurality of detection electrodes 48A formed on the top surface region 20. ) Each detection electrode 42A, 48A corresponds to one of the blowing modes, and is switched to the blowing mode corresponding to the detection electrode 42A, 48A in which the finger F1 is close.

具体的には、信号配線112を介して夫々の検出電極42A、48Aには、図示せぬ電圧印加手段から電圧が印加されており、夫々の検出電極42A、48Aとフイルム基材12との間には、電界が生じている。ここで、夫々の検出電極42A、48Aとフイルム基材12との間に生じた電界が、指先F1を近接させることで変化する。これにより、夫々の検出電極42A、48Aとフイルム基材12との間に蓄えられている静電容量(浮遊容量)が変化し、この変化が信号配線112を介して増幅器114に伝達される。そして、この変化が増幅器114によって増幅され、検出IC116(図6参照)によって検出される。   Specifically, a voltage is applied to each detection electrode 42A, 48A from the voltage application means (not shown) via the signal wiring 112, and between each detection electrode 42A, 48A and the film substrate 12 is applied. Has an electric field. Here, the electric field generated between each of the detection electrodes 42A and 48A and the film base 12 is changed by bringing the fingertip F1 close thereto. As a result, the electrostatic capacitance (floating capacitance) stored between the detection electrodes 42A and 48A and the film substrate 12 changes, and this change is transmitted to the amplifier 114 via the signal wiring 112. This change is amplified by the amplifier 114 and detected by the detection IC 116 (see FIG. 6).

この検出IC116によって検出された検出信号に基づいて、指F1が近接した検出電極42A、48Aに対応した吹出しモードに切り替えられる。   Based on the detection signal detected by the detection IC 116, the mode is switched to the blowing mode corresponding to the detection electrodes 42A and 48A with which the finger F1 is close.

これに対して、空気吹出口から吹き出される空気の量を切り替える場合には、図1に示されるように、ユーザは、立上領域18に形成された第一検出部30に指F2(誘電体の一例)を近接させる。そして、指F2を立上領域18に沿って時計回り(図中矢印A1)、又は反時計回り(図中矢印A2)に移動させる。   On the other hand, when the amount of air blown from the air outlet is switched, as shown in FIG. 1, the user touches the first detection unit 30 formed in the rising region 18 with the finger F2 (dielectric). An example of a body) is brought close. Then, the finger F2 is moved clockwise (arrow A1 in the figure) or counterclockwise (arrow A2 in the figure) along the rising region 18.

指F2を時計回りに移動させることで2個の第一検出部30に指F2が近接した場合は、空気の量が「0」から「1」となる。また、指F2を時計回りに移動させることで3個の第一検出部30に指F2が近接した場合は、空気の量が「0」から「2」となる。さらに、指F2を時計回りに移動させることで4個以上の第一検出部30に指F2が近接した場合は、空気の量が「0」から「3」となる。このように、指F2を時計回りに移動させることで近接した第一検出部30の数によって、空気の量が増加するように切り替えられる。   When the finger F2 approaches the two first detection units 30 by moving the finger F2 clockwise, the amount of air is changed from “0” to “1”. In addition, when the finger F2 comes close to the three first detection units 30 by moving the finger F2 clockwise, the amount of air is changed from “0” to “2”. Further, when the finger F2 approaches the four or more first detection units 30 by moving the finger F2 clockwise, the amount of air is changed from “0” to “3”. In this manner, the amount of air is switched so as to increase depending on the number of first detection units 30 that are close by moving the finger F2 clockwise.

一方、空気の量が「3」の状態で、指F2を反時計回りに移動させることで2個の第一検出部30に指F2が近接した場合は、空気の量が「3」から「2」となる。また、指F2を反時計回りに移動させることで3個の第一検出部30に指F2が近接した場合は、空気の量が「3」から「1」となる。さらに、指F2を反時計回りに移動させることで4個以上の第一検出部30に指F2が近接した場合は、空気の量が「3」から「0」となる。このように、指F2を反時計回りに移動させることで近接した第一検出部30の数によって、空気の量が減少するように切り替えられる。   On the other hand, when the finger F2 approaches the two first detection units 30 by moving the finger F2 counterclockwise in the state where the air amount is “3”, the air amount is changed from “3” to “3”. 2 ”. Further, when the finger F2 approaches the three first detection units 30 by moving the finger F2 counterclockwise, the amount of air is changed from “3” to “1”. Further, when the finger F2 approaches the four or more first detection units 30 by moving the finger F2 counterclockwise, the amount of air is changed from “3” to “0”. In this manner, the amount of air is switched so as to decrease depending on the number of the first detection units 30 that are close by moving the finger F2 counterclockwise.

なお、最初に指F2が触れる第一検出部30は、複数有る第一検出部30の中でどの第一検出部30でもよく、指F2を立上領域18に沿って時計回りに移動させる、又は反時計回りに移動させることによって空気の量が切り替えられる。   The first detection unit 30 that is first touched by the finger F2 may be any first detection unit 30 among the plurality of first detection units 30, and moves the finger F2 clockwise along the rising region 18. Alternatively, the amount of air is switched by moving it counterclockwise.

また、第一検出部30に指F2が近接したことを検出する要領については、前述した検出電極42A、48Aに指F2が近接したことを検出する要領と同様である。   The procedure for detecting the proximity of the finger F2 to the first detection unit 30 is the same as the procedure for detecting the proximity of the finger F2 to the detection electrodes 42A and 48A.

以上説明したように、第一検出部30が、フイルム基材12の立上領域18における静電容量の変化を検出し、第二検出部40が、フイルム基材12の頂面領域20における静電容量の変化を検出する。このように、第一検出部30と第二検出部40とが異なる面の静電容量の変化を検出するため、第一検出部30と第二検出部40とが同一面上の静電容量の変化を検出する場合と比して、立体センサ10に備えられた第一検出部30と第二検出部40とを容易に使い分けることができる。なお、異なる面とは、同一の定義(例えば同一の式)で表現できない面である。   As described above, the first detection unit 30 detects a change in capacitance in the rising region 18 of the film base 12, and the second detection unit 40 detects static in the top surface region 20 of the film base 12. Detects changes in capacitance. Thus, in order for the first detection unit 30 and the second detection unit 40 to detect a change in capacitance on different surfaces, the first detection unit 30 and the second detection unit 40 have a capacitance on the same surface. Compared to the case of detecting the change, the first detection unit 30 and the second detection unit 40 provided in the three-dimensional sensor 10 can be easily used properly. Note that different surfaces are surfaces that cannot be expressed with the same definition (for example, the same formula).

また、第一検出部30及び第二検出部40は、フイルム基材12の裏面12Aに形成されている。このため、第一検出部30及び第二検出部40が、フイルム基材12の外側面に形成されている場合と比して、第一検出部30及び第二検出部40の損傷を抑制することができる。   The first detection unit 30 and the second detection unit 40 are formed on the back surface 12 </ b> A of the film base 12. For this reason, compared with the case where the 1st detection part 30 and the 2nd detection part 40 are formed in the outer surface of the film base material 12, the damage of the 1st detection part 30 and the 2nd detection part 40 is suppressed. be able to.

また、保護フイルム80がフイルム基材12の裏面12A側からフイルム基材12に重ねられ、さらに、保護フイルム80がフイルム基材12に重ねられた状態で、フイルム基材12の突出部16と保護フイルム80の突出部86との間には隙間が生じている。これにより、第一検出部30及び第二検出部40において静電容量の変化を検出する部分を保護することができる。   Further, the protective film 80 is overlaid on the film base 12 from the back surface 12A side of the film base 12, and the protective film 80 is overlaid on the film base 12 to protect the protrusions 16 of the film base 12 and the protective film 80. A gap is formed between the protruding portion 86 of the film 80. Thereby, the part which detects the change of an electrostatic capacitance in the 1st detection part 30 and the 2nd detection part 40 can be protected.

また、配線60は、フイルム基材12の平面部14に配置されている。このため、スクリーン印刷工法を用いて銀合金の配線60を形成することができる。   The wiring 60 is disposed on the flat portion 14 of the film base 12. For this reason, the silver alloy wiring 60 can be formed using a screen printing method.

また、配線60に銀合金を用いることで、配線60が損傷するのを抑制することができる。   Further, the use of a silver alloy for the wiring 60 can suppress the wiring 60 from being damaged.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る立体センサの一例について図7に従って説明する。なお、第1実施形態と同一部材については、同一符号を付してその説明を省略し、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
Second Embodiment
Next, an example of the three-dimensional sensor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, about the same member as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected, the description is abbreviate | omitted, and a different part from 1st Embodiment is mainly demonstrated.

第2実施形態に係る立体センサ130のフイルム基材132の立上領域138には、周方向に間隔を空けて凹状の凹部150が複数形成されている。そして、夫々の凹部150に第一検出部30が形成されている。   In the rising region 138 of the film substrate 132 of the three-dimensional sensor 130 according to the second embodiment, a plurality of concave recesses 150 are formed at intervals in the circumferential direction. And the 1st detection part 30 is formed in each recessed part 150. FIG.

このように、凹部150に第一検出部30を形成させることで、ユーザが立上領域138に沿って指F2を移動させた場合に、ユーザは、指F2が何個の第一検出部30に近接したかを容易に認識することができる。   As described above, when the user moves the finger F2 along the rising region 138 by forming the first detection unit 30 in the recess 150, the user can determine how many first detection units 30 the finger F2 has. Can be easily recognized.

また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第1、第2実施形態では、第一検出部30が複数形成されたが、第一検出部30が一個であってもよい。同様に、第二検出部40が複数形成されたが、第二検出部40が一個であってもよい。   Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments can be taken within the scope of the present invention. This will be apparent to those skilled in the art. For example, in the first and second embodiments, a plurality of first detection units 30 are formed, but one first detection unit 30 may be provided. Similarly, although the plurality of second detection units 40 are formed, one second detection unit 40 may be provided.

また、上記第1、第2実施形態では、第一検出部30及び第二検出部40がカーボンナノチューブによって形成されたが、他の導電材料(例えば、導電インク)によって形成されてもよい。   Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the 1st detection part 30 and the 2nd detection part 40 were formed with the carbon nanotube, you may form with another conductive material (for example, conductive ink).

また、上記第1、第2実施形態では、配線60が、銀合金により形成されたが、他の材料により形成されてもよい。   Moreover, in the said 1st, 2nd embodiment, although the wiring 60 was formed with the silver alloy, you may form with another material.

また、上記第2実施形態では、凹部150をフイルム基材132の立上領域138に形成されたが、フイルム基材132の頂面領域140に凹部を形成し、この凹部に検出電極を形成してもよい。   In the second embodiment, the recess 150 is formed in the rising region 138 of the film base 132. However, a recess is formed in the top surface region 140 of the film base 132, and a detection electrode is formed in the recess. May be.

また、上記第1、第2実施形態では、立体センサ10、130を車両の空調システム110を操作するのに用いたが、他の装置を操作するのに用いてもよい。   In the first and second embodiments, the three-dimensional sensors 10 and 130 are used to operate the air conditioning system 110 of the vehicle. However, the three-dimensional sensors 10 and 130 may be used to operate other devices.

10 立体センサ
12 フイルム基材
12A 裏面
14 平面部
16 突出部
18 立上領域
20 頂面領域
30 第一検出部
40 第二検出部
60 配線
80 保護フイルム(保護部材の一例)
130 立体センサ
132 フイルム基材
138 立上領域
140 頂面領域
150 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 3D sensor 12 Film base material 12A Back surface 14 Flat surface part 16 Protrusion part 18 Standing area | region 20 Top surface area | region 30 1st detection part 40 2nd detection part 60 Wiring 80 Protective film (an example of a protection member)
130 Three-dimensional sensor 132 Film substrate 138 Rising region 140 Top surface region 150 Concave portion

Claims (3)

平面部と、前記平面部から立ち上がる立上領域、及び前記立上領域の先端に位置する頂面領域を含む突出部と、を有するフイルム基材と、
少なくとも一部が前記立上領域に形成され、前記立上領域の少なくとも一部の静電容量の変化を検出する第一検出部と、
少なくとも一部が前記頂面領域に形成され、前記頂面領域の少なくとも一部の静電容量の変化を検出する第二検出部と、
を備える立体センサ。
A film substrate having a flat surface portion, a rising region rising from the flat surface portion, and a protrusion including a top surface region located at a tip of the rising region;
A first detector that is formed in at least a portion of the rising region and detects a change in capacitance of at least a portion of the rising region;
A second detector that is formed in at least a portion of the top surface region and detects a change in capacitance of at least a portion of the top surface region;
A three-dimensional sensor comprising:
前記フイルム基材の前記平面部に形成され、前記第一検出部及び第二検出部に端部が夫々接続される複数の配線と、
前記フイルム基材の前記第一検出部及び前記第二検出部が形成されている側に配置され、前記第一検出部及び前記第二検出部を保護する保護部材と、
を備える請求項1に記載の立体センサ。
A plurality of wires that are formed on the flat surface portion of the film base and whose end portions are respectively connected to the first detection portion and the second detection portion;
A protective member that is disposed on a side of the film base where the first detection unit and the second detection unit are formed, and that protects the first detection unit and the second detection unit;
The three-dimensional sensor according to claim 1, comprising:
前記突出部には、一部が凹んだ凹部が形成され、前記第一検出部及び前記第二検出部の少なくとも一個は、前記凹部の静電容量の変化を検出するように配置されている請求項1又は2に記載の立体センサ。   The protruding portion is formed with a recessed portion that is partially recessed, and at least one of the first detecting portion and the second detecting portion is disposed so as to detect a change in capacitance of the recessed portion. Item 3. The three-dimensional sensor according to item 1 or 2.
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