JP3286767B2 - Capacitive sensor - Google Patents

Capacitive sensor

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JP3286767B2
JP3286767B2 JP10246493A JP10246493A JP3286767B2 JP 3286767 B2 JP3286767 B2 JP 3286767B2 JP 10246493 A JP10246493 A JP 10246493A JP 10246493 A JP10246493 A JP 10246493A JP 3286767 B2 JP3286767 B2 JP 3286767B2
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森本  英夫
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Nitta Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、静電容量式センサー
に関するものであり、例えば、コンピュータのディスプ
レイに表示されるカーソルを所望に移動させるための操
作部として利用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitance type sensor and can be used, for example, as an operation unit for moving a cursor displayed on a display of a computer as desired.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のセンサーとしては自社で開発
し、既に、出願(特願平5−540号)している。この
センサーは、図8、図9や図10に示すように、中央部
に入力軸部90aを有した基板90と、前記基板90と
対向配設された基板91とを有し、前記基板90の下面
に電極部Cを、前記基板91の上面に電極部Cx+,C
x−,Cy+,Cy−を、それぞれ添設すると共に前記
した上下の電極部相互間に薄い弾性板92を介在させて
ある。又、このセンサーの基板91の下面には図8に示
すように電子装置93を具備させてあり、この電子装置
93により、電極部Cと電極部Cx+相互間,電極
部Cと電極部Cx−相互間,電極部Cと電極部Cy+
相互間,電極部Cと電極部Cy−相互間における静電
容量の変化を電圧の変化に変換できるようにしてある。
2. Description of the Related Art This type of sensor has been developed in-house and has already been filed (Japanese Patent Application No. 5-540). As shown in FIGS. 8, 9 and 10, this sensor has a substrate 90 having an input shaft portion 90a at a central portion, and a substrate 91 disposed opposite to the substrate 90. And electrode portions Cx +, Cx on the upper surface of the substrate 91.
x-, Cy +, and Cy- are respectively provided, and a thin elastic plate 92 is interposed between the upper and lower electrode portions. As shown in FIG. 8, an electronic device 93 is provided on the lower surface of the substrate 91 of the sensor. The electronic device 93 allows the electrode unit C to be located between the electrode units Cx + and between the electrode unit C and the electrode unit Cx−. Between each other, electrode part C and electrode part Cy +
A change in capacitance between the electrodes and between the electrode section C and the electrode section Cy- can be converted into a change in voltage.

【0003】したがって、指で上記入力軸部90aの上
端部を上下・左右方向(X−X方向,Y−Y方向)に変
位させると弾性板92の付勢力に抗して電極部相互間の
各部のギャップGが変化することとなり、その結果、押
圧した方向の入力軸部90aの変位量(押圧力と対応す
る)が電圧出力として取り出せる。このセンサーをディ
スプレイに表示されるカーソルの移動操作部として使用
する場合、図8に示す如くキーボードKBの上壁から入
力軸部90aの上端部のみを突出させる態様で組み込め
ばよく、ギャップGの変化による上記電圧出力の大小に
よりカーソルの移動速度の大小が決定されるようにすれ
ばよい。
Therefore, when the upper end of the input shaft 90a is displaced in the vertical and horizontal directions (XX direction, YY direction) with a finger, the gap between the electrode portions is opposed to the urging force of the elastic plate 92. The gap G of each part changes, and as a result, the amount of displacement (corresponding to the pressing force) of the input shaft portion 90a in the pressed direction can be taken out as a voltage output. When this sensor is used as a moving operation unit of a cursor displayed on a display, it is sufficient to incorporate the sensor so that only the upper end of the input shaft 90a protrudes from the upper wall of the keyboard KB as shown in FIG. , The magnitude of the cursor moving speed may be determined by the magnitude of the voltage output.

【0004】しかしながら、このセンサーを上記の如く
カーソル操作部として採用した場合、指からの力による
入力軸部90aの変位量が0.01mmから0.5mm
程度と小さいことから操作感が少なく、このため、ディ
スプレイに表示されるカーソルの移動方向や移動速度の
微調整が困難である。尚、上記入力軸部90aの変位量
を大きくする一手段として入力軸部90aを大きくする
一手段として入力軸部90aを長くするということが考
えられるが、センサー自体が嵩高になるということを考
慮すると、前記変位量をそれほど大きくすることはでき
ない。
However, when this sensor is employed as a cursor operating section as described above, the displacement of the input shaft section 90a due to the force from a finger is 0.01 mm to 0.5 mm.
Since the degree of operation is small, the operational feeling is small. Therefore, it is difficult to finely adjust the moving direction and the moving speed of the cursor displayed on the display. In order to increase the amount of displacement of the input shaft 90a, it is conceivable to increase the length of the input shaft 90a as a means of increasing the size of the input shaft 90a. Then, the displacement cannot be so large.

【0005】近年、嵩が低く且つ入力部が外力(例え
ば、指からの操作力)によって大きく変位する静電容量
式センサーの開発が望まれているが、これは、カーソル
の移動操作部として利用するという観点からだけではな
く、センサーとしての感度の向上という観点からもその
開発が望まれている。
In recent years, there has been a demand for the development of a capacitance type sensor which is low in bulk and whose input portion is largely displaced by an external force (for example, an operation force from a finger). It is desired not only to develop the sensor but also to improve the sensitivity of the sensor.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、嵩が低く且つ入力部の変位量が大きい静電容量式セ
ンサーを提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a capacitive sensor having a low bulk and a large displacement of an input section.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(請求項1記載の発明) この発明の静電容量式センサーは、平行に対向配設され
且つ一方が他方に対して平行移動可能な基板1,2と、
前記基板1の対向面に設けられた電極部Cと、前記基板
2の対向面中央部を中心として90°角度間隔で設けら
れた電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−と、前記基
板1,2のうちどちら一方の中央部に設けられた入力部
Jとを有し、入力部Jに力が作用していない状態におい
て、平面視で前記電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy
−の各外側部が電極部Cからはみ出した状態となってお
り、基板1,2のうち一方が他方に対して平行移動せし
められると、その移動の方向及び量に対応して電極部
C,Cx+相互間、電極部C,Cx−相互間、電極部
C,Cy+相互間、電極部C,Cy−相互間の対向面積
が変化して静電容量が変化するようになっており、入力
部Jに作用するX軸方向の力は、電極部Cと電極部Cx
+,Cx−相互間の二つの静電容量の差で、入力部Jに
作用するY軸方向の力は、電極部Cと電極部Cy+,C
y−相互間の二つの静電容量の差で、それぞれ検出され
るようになっている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a capacitance type sensor, comprising: substrates 1, 2 which are disposed in parallel to each other and one of which is movable in parallel with respect to the other;
An electrode portion C provided on the opposing surface of the substrate 1, an electrode portion Cx +, Cx−, Cy +, Cy− provided at 90 ° intervals about the center of the opposing surface of the substrate 2; , 2 and an input portion J provided at the center of either one of the electrode portions Cx +, Cx−, Cy +, Cy in a plan view in a state where no force acts on the input portion J.
Each of the outer portions of-has protruded from the electrode portion C, and when one of the substrates 1 and 2 is moved in parallel with the other, the electrode portions C and 2 correspond to the direction and amount of the movement. The opposing area between Cx +, between electrode portions C and Cx−, between electrode portions C and Cy +, and between electrode portions C and Cy− changes, so that the capacitance changes. The force in the X-axis direction acting on J is determined by the electrode portion C and the electrode portion Cx.
+, Cx−, the difference between the two capacitances, the force acting on the input portion J in the Y-axis direction becomes the electrode portion C and the electrode portions Cy +, C +
The difference between the two capacitances between y and each other is detected.

【0008】(請求項2記載の発明) この発明の静電容量式センサーは、導電性を有する材料
で構成され且つ電極部Cとして機能する基板1と、この
基板1に平行に対向配置された基板2と、前記基板2の
対向面中央部を中心として90°角度間隔で設けられた
電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−と、前記基板
1,2のうちどちらか一方の中央部に設けられた入力部
Jとを有し、基板1,2の一方が他方に対して平行移動
可能に設けられており、入力部Jに力が作用していない
状態において、平面視で前記電極部Cx+,Cx−,C
y+,Cy−の各外側部が電極部Cからはみ出した状態
となっており、基板1,2のうち一方が他方に対して平
行移動せしめられると、その移動の方向及び量に対応し
て電極部C,Cx+相互間、電極部C,Cx−相互間、
電極部C,Cy+相互間、電極部C,Cy−相互間の対
向面積が変化して静電容量が変化するようになってお
り、入力部Jに作用するX軸方向の力は、電極部Cと電
極部Cx+,Cx−相互間の二つの静電容量の差で、入
力部Jに作用するY軸方向の力は、電極部Cと電極部C
y+,Cy−相互間の二つの静電容量の差で、それぞれ
検出されるようになっている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a capacitance type sensor of the present invention, which is made of a conductive material and functions as an electrode portion C, and is disposed in parallel with and opposed to the substrate 1. A substrate 2, electrode portions Cx +, Cx−, Cy +, Cy− provided at 90 ° intervals about the center of the opposing surface of the substrate 2, and a central portion of one of the substrates 1 and 2 And an input unit J provided, wherein one of the substrates 1 and 2 is provided so as to be movable in parallel with respect to the other, and in a state where no force is applied to the input unit J, the electrode unit is viewed in a plan view. Cx +, Cx-, C
The outer portions of y + and Cy- protrude from the electrode portion C, and when one of the substrates 1 and 2 is moved in parallel with the other, the electrodes correspond to the direction and amount of the movement. Between parts C and Cx +, between electrode parts C and Cx-,
The opposing area between the electrode portions C and Cy + and between the electrode portions C and Cy− change so that the capacitance changes, and the force acting on the input portion J in the X-axis direction is Due to the difference between the two capacitances between C and the electrode portions Cx + and Cx−, the force acting on the input portion J in the Y-axis direction is equal to the electrode portion C and the electrode portion C.
The difference between the two electrostatic capacitances between y + and Cy- is detected respectively.

【0009】[0009]

【作用】この発明は次の作用を有する。 (請求項1記載の発明の作用)この静電容量式センサー
では、入力部Jに外力が加わって基板1,2の一方が他
方に対して平行移動(変位)せしめられると、電極部
Cと電極部Cx+相互,電極部Cと電極部Cx−相
互,電極部Cと電極部Cy+相互,電極部Cと電極
部Cy−相互の対向面積が変化するからこれら相互間の
静電容量が変化する。したがって、従来の技術の欄に記
載したセンサーと同様に入力部Jの変位(方向及び量)
を電圧変化として検出し得る。
The present invention has the following functions. (Effect of Claim 1) In this capacitance type sensor, when an external force is applied to the input portion J and one of the substrates 1 and 2 is translated (displaced) with respect to the other, the electrode portion C Since the opposing areas of the electrode portions Cx +, the electrode portions C and the electrode portions Cx-, the electrode portions C and the electrode portions Cy +, and the electrode portions C and the electrode portions Cy- change, the capacitance between them changes. . Therefore, the displacement (direction and amount) of the input unit J is the same as the sensor described in the section of the prior art.
Can be detected as a voltage change.

【0010】このように、このセンサーでは入力部Jに
外力が加わると基板1,2のうち一方が他方に対して平
行移動する形式としてあるから、従来の技術の欄に記載
したセンサーのような薄い弾性板を圧縮させて入力軸部
を変位させる形式のものとは異なり、入力軸部が長くし
なくても又は無くてもその変位量をかなり大きくするこ
とができる。 (請求項2記載の発明の作用)この静電容量式センサー
では、基板1が電極部Cとして機能し、請求項1記載の
発明と同様の作用を奏する。
As described above, in this sensor, when an external force is applied to the input portion J, one of the substrates 1 and 2 moves in parallel with respect to the other. Unlike the type in which the thin elastic plate is compressed to displace the input shaft portion, the displacement amount can be considerably increased even if the input shaft portion is not lengthened or not. (Function of the Invention of Claim 2) In this capacitance type sensor, the substrate 1 functions as the electrode portion C, and has the same function as that of the invention of claim 1.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この出願の発明の構成を実施例として
示した図面に従って説明する。 (実施例1)この実施例では、この発明の静電容量式セ
ンサーをディスプレイに表示されるカーソルの移動操作
部として採用するため、前記センサーを図1に示すよう
に、キーボドKBに内装すると共に操作部となる入力軸
部10を前記キーボードKBの上壁に設けた円形状の開
口hから突出させている。尚、この実施例では、前記開
口hの大きさは、入力軸部10の移動範囲がXY方向に
±10mm程度となるように設定してある。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention; (Embodiment 1) In this embodiment, in order to adopt the capacitance type sensor of the present invention as a moving operation section of a cursor displayed on a display, as shown in FIG. An input shaft 10 serving as an operation unit is projected from a circular opening h provided on the upper wall of the keyboard KB. In this embodiment, the size of the opening h is set so that the moving range of the input shaft 10 is about ± 10 mm in the XY directions.

【0012】上記静電容量式センサーは、同図に示すよ
うに、入力軸部10を有した基板1と、前記基板1に平
行に対向配設された基板2と、前記基板1の対向面中央
部に設けられた電極部Cと、前記基板2の対向面中央部
を中心として90°角度間隔で設けられた電極部群C’
と、前記基板2の下面部に配設した電子装置3とから構
成してある。
As shown in FIG. 1, the capacitance type sensor includes a substrate 1 having an input shaft 10, a substrate 2 disposed in parallel with the substrate 1, and an opposing surface of the substrate 1. An electrode part C provided at the center and an electrode part group C ′ provided at 90 ° angular intervals about the center of the opposing surface of the substrate 2.
And an electronic device 3 disposed on the lower surface of the substrate 2.

【0013】基板1は、図1や図2に示すように円形状
の合成樹脂板で構成してあり、その上面中央部に設けら
れた上記入力軸部10はキーボードKBへの取付け状態
において前記キーボードKBの上壁面から5〜10mm
程度突出するように設定してある。他方、この基板1の
下面中央部には、図1や図3に示すような、銅を円形状
に印刷して成る電極部Cを設けてある。
The substrate 1 is formed of a circular synthetic resin plate as shown in FIGS. 1 and 2, and the input shaft 10 provided at the center of the upper surface thereof is mounted on the keyboard KB when the input shaft 10 is mounted on the keyboard KB. 5-10mm from upper wall of keyboard KB
It is set to protrude to the extent. On the other hand, an electrode portion C formed by printing copper in a circular shape is provided in the center of the lower surface of the substrate 1 as shown in FIGS.

【0014】基板2は、図2に示すように、基板1より
も大径の円形状合成樹脂板で構成すると共にその上面中
央部に凹み部20を設けたものとしてあり、前記凹み部
20の底面には、図1や図3に示すように、上記電極部
Cと対向する位置に円形を四分割してなる銅印刷された
電極部C’(電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−)
を設けてある。
As shown in FIG. 2, the substrate 2 is formed of a circular synthetic resin plate having a diameter larger than that of the substrate 1 and is provided with a recess 20 at the center of the upper surface thereof. On the bottom surface, as shown in FIGS. 1 and 3, a copper-printed electrode portion C ′ (electrode portions Cx +, Cx−, Cy +, Cy−) formed by dividing a circle into four at a position facing the electrode portion C. )
Is provided.

【0015】又、上記基板1,2は、図1に示すよう
に、基板1を基板2上に載置する態様で設けてあると共
に基板1は原点復帰(外力が入力軸部10に作用しない
ときにはバネ等により基板1の中心が基板2の中心に一
致する位置に復帰)する構成としてあり、基板1が前記
原点位置にあるときには図3に示すように電極部Cの中
心と電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−の配置の中
心とが一致する態様で凹み部20内で対向するようにし
てある。
The substrates 1 and 2 are provided in such a manner that the substrate 1 is placed on the substrate 2 as shown in FIG. 1, and the substrate 1 is returned to the origin (an external force does not act on the input shaft 10). Sometimes, the center of the substrate 1 is returned to a position corresponding to the center of the substrate 2 by a spring or the like). When the substrate 1 is at the origin position, the center of the electrode portion C and the electrode portions Cx +, Cx +, as shown in FIG. Cx−, Cy +, and Cy− are arranged so as to oppose each other in the recess 20 so as to coincide with the center of the arrangement.

【0016】電子装置3は、電極部Cと各電極部Cx
+,Cx−,Cy+,Cy−相互の対向面積(図3、図
4、図5の斜線部の面積)と対応する各静電容量をそれ
ぞれ電圧Vx+,Vx−,Vy+,Vy−に変換できる
ものとしてある。尚、この実施例のものでは、X−X方
向の入力軸部10の平行移動量は〔(Vx+)−(Vx
−)〕に、Y−Y方向の入力軸部10の平行移動量は
〔(Vy+)−(Vy−)〕にそれぞれ変換され、この
電圧値によりカーソルの移動速度が決定されるようにし
てある。即ち、この静電容量式センサーは上記の如く構
成されているから、入力軸部10を指で操作して基板1
を基板2に対してX−X方向における右側に平行移動
(このときの電極部C,C’の位置関係を図4に示す)
させた場合、出力電圧は(Vx+)−(Vx−)>0と
なり、カーソルは〔(Vx+)−(とVx−)〕の絶対
値と対応する速度で右側に移動する。逆に、X−X方向
における左側に平行移動させた場合、出力電圧は(Vx
+)−(Vx−)<0となり、カーソルは〔(Vx+)
−(Vx−)〕の絶対値と対応する速度で左側に移動す
る。図5に示すように入力軸部10を指で操作して基板
1を基板2に対してY−Y方向に平行移動させた場合に
ついてもX−X方向の場合と同様のことがいえる。
The electronic device 3 includes an electrode portion C and each electrode portion Cx.
+, Cx−, Cy +, Cy−, and the respective opposing areas (the shaded areas in FIGS. 3, 4, and 5) and the corresponding capacitances can be converted into voltages Vx +, Vx−, Vy +, Vy−, respectively. There are things. In this embodiment, the translation amount of the input shaft 10 in the XX direction is [(Vx +)-(Vx
−)], The translation amount of the input shaft unit 10 in the YY direction is converted into [(Vy +) − (Vy−)], and the voltage value determines the moving speed of the cursor. . That is, since the capacitance type sensor is configured as described above, the input shaft 10 is operated with a finger to
To the right side in the X-X direction with respect to the substrate 2 (the positional relationship between the electrode portions C and C 'at this time is shown in FIG. 4).
In this case, the output voltage becomes (Vx +)-(Vx-)> 0, and the cursor moves to the right at a speed corresponding to the absolute value of [(Vx +)-(and Vx-)]. Conversely, when the object is translated to the left in the X-X direction, the output voltage becomes (Vx
+)-(Vx-) <0, and the cursor is [(Vx +)
− (Vx−)] at the speed corresponding to the absolute value of (−Vx−)]. The same applies to the case where the input shaft 10 is operated with a finger to move the substrate 1 in parallel with the substrate 2 in the YY direction as shown in FIG.

【0017】そして、このセンサーでは入力軸部10は
これへの操作力によって最高±10mm平行移動するか
ら、従来の技術の欄に記載したセンサーと比較してその
移動(変位)はかなり大きいものとなる。したがって、
入力軸部10の操作感は大きく、ディスプレイに表示さ
れるカーソルの移動方向や移動速度の微調整は容易であ
る。 (実施例2)この実施例についても、この発明のセンサ
ーを、ディスプレイに表示されるカーソルの移動操作部
として使用するものであるが、上記実施例1のセンサー
よりも更に実用的な構造としてある。以下に、図6に基
づいてこの静電容量式センサーについて説明する。
In this sensor, the input shaft portion 10 translates up to ± 10 mm in parallel due to the operation force applied to the input shaft portion 10. Therefore, the movement (displacement) of the input shaft portion 10 is considerably larger than that of the sensor described in the section of the prior art. Become. Therefore,
The operational feeling of the input shaft unit 10 is large, and fine adjustment of the moving direction and moving speed of the cursor displayed on the display is easy. (Embodiment 2) Also in this embodiment, the sensor of the present invention is used as a moving operation section of a cursor displayed on a display, but has a more practical structure than the sensor of Embodiment 1 described above. . Hereinafter, the capacitance type sensor will be described with reference to FIG.

【0018】この静電容量式センサーは、同図に示すよ
うに、開口hを有する押え板6を基板2にネジ止めして
収容部Kを形成させ、前記収容部K内に基板1を収容さ
せると共に入力軸部10の先端部を開口hから突出させ
る構成としてある。そして、基板1の電極部C面に、基
板2の電極部C’面にそれぞれテフロンコーティングT
Cを施し、双方のテフロンコーティングTC面相互を滑
動可能に接触させるようにしてある。したがって、入力
軸部10の指による平行移動は円滑なものとなる。
In this capacitance type sensor, as shown in the figure, a holding plate 6 having an opening h is screwed to the substrate 2 to form a housing portion K, and the substrate 1 is housed in the housing portion K. And the distal end of the input shaft 10 protrudes from the opening h. Then, a Teflon coating T is applied to the surface of the electrode portion C of the substrate 1 and to the surface of the electrode portion C ′ of the substrate 2, respectively.
C is applied so that both Teflon-coated TC surfaces are slidably in contact with each other. Therefore, the parallel movement of the input shaft unit 10 by the finger becomes smooth.

【0019】尚、上記実施例に示した電極部C’は円形
を四分割したものとしたが、これに限定されず、同一形
状の電極部を90°角度間隔で配置したものであれば上
記と同様の作用・効果を有する。特に、上記電極部C’
の電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−を、図7に示
すように、それぞれ内側端部が90°の先細になった帯
状に形成し、電極部Cの移動範囲を内外の二点鎖線の範
囲とすれば、入力軸部10の移動量と出力電圧Vとの関
係は急激に変化せず、その関係を良好なものにできる。
Although the electrode portion C 'shown in the above embodiment is formed by dividing a circle into four parts, the present invention is not limited to this. If the electrode portions having the same shape are arranged at 90 ° angular intervals, the above-mentioned configuration is adopted. It has the same operation and effect as. In particular, the electrode portion C ′
The electrode portions Cx +, Cx−, Cy +, Cy− of FIG. 7 are formed in a tapered band shape with an inner end portion tapered by 90 °, as shown in FIG. Within this range, the relationship between the amount of movement of the input shaft 10 and the output voltage V does not change rapidly, and the relationship can be improved.

【0020】又、上記実施例では、基板1に電極部C
を、基板2に電極部C’を設けたものとしたが、基板1
に電極部C’を、基板2に電極部Cを設けたものとする
こともできる。更に、基板1を導電性を有する材料で構
成した場合、前記基板1自体が電極部Cとして機能し、
基板1とは別に電極部Cを設ける必要はなくなる。
In the above embodiment, the electrode portion C is provided on the substrate 1.
Is provided with the electrode portion C ′ on the substrate 2.
The electrode portion C ′ may be provided on the substrate 2, and the electrode portion C may be provided on the substrate 2. Further, when the substrate 1 is made of a conductive material, the substrate 1 itself functions as the electrode portion C,
There is no need to provide the electrode section C separately from the substrate 1.

【0021】そして、上記実施例では手段の欄に記載し
た入力部Jを軸状のものとしたが、これに限定されるこ
となく、例えば、凹み部等とすることができる。要する
に、入力部Jは操作力や他の外力を基板1又は基板2に
伝達できればよいのである。
In the above-described embodiment, the input portion J described in the section of the means has a shaft shape. However, the input portion J is not limited to this, and may be, for example, a concave portion. In short, the input unit J only needs to be able to transmit the operating force or another external force to the substrate 1 or the substrate 2.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明は、上述の如くの構成を有する
ものであるから、次の効果を有する。作用に記載した内
容から、嵩が低く且つ入力部の変位量が大きい静電容量
式センサーを提供できる。
Since the present invention has the above configuration, it has the following effects. From the description of the operation, it is possible to provide a capacitive sensor having a low bulk and a large displacement of the input unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施例の静電容量式センサーをディ
スプレイに表示されるカーソルを移動させるための操作
部としてキーボード内に装着したときの断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view when an electrostatic capacity sensor according to an embodiment of the present invention is mounted in a keyboard as an operation unit for moving a cursor displayed on a display.

【図2】前記静電容量式センサーの斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the capacitance type sensor.

【図3】前記静電容量式センサーの上側基板が原点復帰
状態にあるときの、上側基板の電極と下側基板の電極の
状態を示した図。
FIG. 3 is a diagram showing the state of electrodes on the upper substrate and the electrodes on the lower substrate when the upper substrate of the capacitive sensor is in the home position return state.

【図4】図3の状態から上側基板の電極がX−X方向に
移動したときの状態を示した図。
FIG. 4 is a diagram showing a state when the electrode on the upper substrate has moved in the XX direction from the state shown in FIG. 3;

【図5】図3の状態から上側基板の電極がY−Y方向に
移動したときの状態を示した図。
FIG. 5 is a diagram showing a state when the electrodes on the upper substrate have moved in the YY direction from the state shown in FIG. 3;

【図6】この発明の他の実施例の静電容量式センサーの
断面図。
FIG. 6 is a sectional view of a capacitive sensor according to another embodiment of the present invention.

【図7】上・下側基板の電極部の他の態様を示す図。FIG. 7 is a diagram showing another embodiment of the electrode section on the upper and lower substrates.

【図8】先行技術の静電容量式センサーをディスプレイ
に表示されるカーソルを移動させるための操作部として
キーボード内に装着したときの断面図。
FIG. 8 is a cross-sectional view when a capacitance type sensor according to the related art is mounted in a keyboard as an operation unit for moving a cursor displayed on a display.

【図9】先行技術の静電容量式センサーの上側基板の電
極部を示す図。
FIG. 9 is a diagram showing an electrode portion of an upper substrate of a capacitance type sensor according to the prior art.

【図10】先行技術の静電容量式センサーの下側基板の
電極部を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing an electrode portion of a lower substrate of a capacitance type sensor according to the prior art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

C 電極部 Cx+ 電極部 Cx− 電極部 Cy+ 電極部 Cy− 電極部 1 基板 2 基板 10 入力軸部 C electrode part Cx + electrode part Cx- electrode part Cy + electrode part Cy- electrode part 1 substrate 2 substrate 10 input shaft part

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 平行に対向配設され且つ一方が他方に対
して平行移動可能な基板1,2と、前記基板1の対向面
に設けられた電極部Cと、前記基板2の対向面中央部を
中心として90°角度間隔で設けられた電極部Cx+,
Cx−,Cy+,Cy−と、前記基板1,2のうちどち
ら一方の中央部に設けられた入力部Jとを有し、入力部
Jに力が作用していない状態において、平面視で前記電
極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−の各外側部が電極
部Cからはみ出した状態となっており、基板1,2のう
ち一方が他方に対して平行移動せしめられると、その移
動の方向及び量に対応して電極部C,Cx+相互間、電
極部C,Cx−相互間、電極部C,Cy+相互間、電極
部C,Cy−相互間の対向面積が変化して静電容量が変
化するようになっており、入力部Jに作用するX軸方向
の力は、電極部Cと電極部Cx+,Cx−相互間の二つ
の静電容量の差で、入力部Jに作用するY軸方向の力
は、電極部Cと電極部Cy+,Cy−相互間の二つの静
電容量の差で、それぞれ検出されるようになっているこ
とを特徴とする静電容量式センサー。
1. A substrate 1 and 2 disposed in parallel and one of which is movable in parallel with respect to the other, an electrode portion C provided on a facing surface of the substrate 1, and a center of the facing surface of the substrate 2. Electrode portions Cx +,
Cx−, Cy +, Cy−, and an input portion J provided at the center of one of the substrates 1 and 2, and in a state where no force acts on the input portion J, the input portion J is viewed in plan. The outer portions of the electrode portions Cx +, Cx−, Cy +, and Cy− are in a state of protruding from the electrode portion C, and when one of the substrates 1 and 2 is moved in parallel with the other, the direction of the movement is performed. The facing area between the electrode parts C and Cx +, between the electrode parts C and Cx-, between the electrode parts C and Cy +, and between the electrode parts C and Cy- changes depending on the amount and the capacitance, and the capacitance is changed. The force acting on the input portion J in the X-axis direction is a difference between two capacitances between the electrode portion C and the electrode portions Cx + and Cx−, and the force acting on the input portion J is Y. The axial force is the difference between the two capacitances between the electrode part C and the electrode parts Cy +, Cy-, which is Capacitive sensor, characterized in that is adapted to be detected.
【請求項2】 導電性を有する材料で構成され且つ電極
部Cとして機能する基板1と、この基板1に平行に対向
配置された基板2と、前記基板2の対向面中央部を中心
として90°角度間隔で設けられた電極部Cx+,Cx
−,Cy+,Cy−と、前記基板1,2のうちどちらか
一方の中央部に設けられた入力部Jとを有し、基板1,
2の一方が他方に対して平行移動可能に設けられてお
り、入力部Jに力が作用していない状態において、平面
視で前記電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−の各外
側部が電極部Cからはみ出した状態となっており、基板
1,2のうち一方が他方に対して平行移動せしめられる
と、その移動の方向及び量に対応して電極部C,Cx+
相互間、電極部C,Cx−相互間、電極部C,Cy+相
互間、電極部C,Cy−相互間の対向面積が変化して静
電容量が変化するようになっており、入力部Jに作用す
るX軸方向の力は、電極部Cと電極部Cx+,Cx−相
互間の二つの静電容量の差で、入力部Jに作用するY軸
方向の力は、電極部Cと電極部Cy+,Cy−相互間の
二つの静電容量の差で、それぞれ検出されるようになっ
ていることを特徴とする静電容量式センサー。
2. A substrate 1 made of a conductive material and functioning as an electrode portion C, a substrate 2 arranged in parallel to the substrate 1 and facing the substrate 1, and a substrate 90 centered on the center of the facing surface of the substrate 2. ° Electrodes Cx +, Cx provided at angular intervals
−, Cy +, Cy−, and an input unit J provided at a central portion of one of the substrates 1 and 2.
2 is provided so as to be able to move in parallel with respect to the other, and in a state where no force is applied to the input portion J, each of the outer portions of the electrode portions Cx +, Cx-, Cy +, and Cy- in plan view. When one of the substrates 1 and 2 is moved in parallel with the other, the electrode portions C and Cx + correspond to the direction and amount of the movement.
The opposing area between the electrode portions C and Cx-, between the electrode portions C and Cy +, and between the electrode portions C and Cy- changes, so that the capacitance changes. The force in the X-axis direction acting on the input portion J is the difference between the two capacitances between the electrode portion C and the electrode portions Cx + and Cx−. A capacitance type sensor which is configured to be detected by a difference between two capacitances between the parts Cy + and Cy−.
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