JP3331385B2 - 静電容量式センサー - Google Patents

静電容量式センサー

Info

Publication number
JP3331385B2
JP3331385B2 JP19345893A JP19345893A JP3331385B2 JP 3331385 B2 JP3331385 B2 JP 3331385B2 JP 19345893 A JP19345893 A JP 19345893A JP 19345893 A JP19345893 A JP 19345893A JP 3331385 B2 JP3331385 B2 JP 3331385B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
electrode
sensor
section
input shaft
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19345893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0749325A (ja
Inventor
森本  英夫
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.)
Nitta Corp
Original Assignee
Nitta Corp
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 Nitta Corp filed Critical Nitta Corp
Priority to JP19345893A priority Critical patent/JP3331385B2/ja
Publication of JPH0749325A publication Critical patent/JPH0749325A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3331385B2 publication Critical patent/JP3331385B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【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、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。
【0002】
【従来の技術】この種のセンサーとしては、既に、図9
〜図11に示すような形式のものを自社開発しており、
出願(特願平5−150365号)している。このセン
サーは、嵩を低くすると共に入力部の変位量を大きくす
ることを目的として開発されたもので、同図に示すよう
に、上面に入力軸部J’を有しており且つ下面に電極部
Cが形成された基板1と、上面に電極部群C’(電極部
Cx+,Cx−,Cy+,Cy−)が形成され且つ前記
基板1と小間隙を設けて下方に配設された基板2と、電
極部Cと電極部群C’の各電極部相互間の各静電容量を
それぞれ電圧Vx+,Vx−,Vy+,Vy−に変換す
る電子装置3とを有する構成としている。
【0003】尚、電極部Cと電極部群C’の各電極部と
によりコンデンサを構成させるために、それぞれ電気配
線してあり、特に、基板1については移動を可能とする
ために電気配線をリード線としてある。したがって、基
板1が基板2に対して平行移動すると、電極部Cと電極
部群C’の各電極部相互間の対向面積が変化することか
らこれに伴って電圧Vx+,Vx−,Vy+,Vy−が
変化し、基板2に対する基板1の変位をPx=(Vx
+)−(Vx−)により、Py=(Vy+)−(Vy
−)により、それぞれ求めることができる。
【0004】しかしながら、このセンサーでは、入力軸
部J’を有する基板1が基板2に対して平行移動する際
にはリード線は引きずられることとなってしまい、この
ためリード線が断線する可能性がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、入力部の移動に伴って断線を引き起こすようなこと
がない静電容量センサーを提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決する為の手段】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2の対向面に設け
られた電極部CO と、前記基板2の対向面であって電極
部CO の回りに90°間隔で設けられた電極部Cx+,
Cx−,Cy+,Cy−と、前記基板1の対向面に設け
られ且つ電極部CO の面積よりも大きな面積を有する導
電部10と、前記基板1に設けられた入力部Jとを有
し、周期的に変化する駆動用電圧により電極部CO と電
極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−との間に電位差を
設けるようにしたものである。
【0007】また、前記電極部CO を、四個の同面積の
電極部CO1,CO2,CO3,CO4により構成させている。
【0008】
【作用】この発明は次のように作用する。このセンサー
では、基板2の導電部10を介して、電極部CO と電極
部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−相互間で電流が流れ
るものであり、導電部10は、電極部Cx+,Cx−,
Cy+,Cy−相互間で電流を流すための媒体として機
能するものであるから電気配線は存在しない。したがっ
て、基板1の移動、即ち、入力部Jの移動に伴って断線
を引き起こすようなことがない。
【0009】尚、このセンサーでは、入力部Jに外力が
加わって基板1が基板2に対して平行移動(変位)せし
められると、導電部10と電極部Cx+相互,導電
部20と電極部Cx−相互,導電部10と電極部Cy
+相互,導電部10と電極部Cy−相互の対向する面
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先行技術の
ものと同様に入力部Jの変位(方向及び量)を電圧変化
として検出し得る。
【0010】
【実施例】こ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、キーボードKBに内装すると共に操作部となる入力
軸部J’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J’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。
【0011】上記静電容量式センサーは、図1や図3に
示すように、入力軸部J’を有した基板1と、前記基板
2の下方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導電部10と、前記基板2
の対向面中央部に設けられた電極部CO と、前記基板2
の対向面であって電極部CO の回りに90°間隔で設け
られた電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−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。尚、この実施例では、電極部Cx+,Cx−,Cy
+,Cy−側に交流成分を含んだ電圧を印加し、電極部
O を接地(GND)するものとしてある。
【0012】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J’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、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
刷して成る導電部10を設けてある。
【0013】基板2は、図1や図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
上面中央部に平面視円形状の凹み部20を設けたものと
してあり、前記凹み部20の底面に、図1や図3に示す
ように、上記した電極部CO,Cx+,Cx−,Cy
+,Cy−を銅印刷して形成してある。尚、この実施例
では、電極部CO は円形状であって凹み部20の中央部
に配置されており、電極部Cx+,Cx−,Cy+,C
y−は円環形を四分割した構成であって前記電極部CO
と同心上に配置されている。また、入力軸部J’の移動
範囲をXY方向に±10mmとするため、電極部CO
上記導電部10よりも25mm程度小さい径に設定して
ある。
【0014】そして、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1や図3に示すように導電部
10の中心と電極部CO 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。
【0015】電子装置3は、導電部10と各電極部
O ,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VO ,Vx+,Vx−,Vy+,V
y−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J’の平行移動量は
〔(Vx+)−(Vx−)〕に、Y−Y方向の入力軸部
J’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J’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(このときの導電部10と各電極部
O ,Cx+,Cx−,Cy+,Cy−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+)−(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J’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。
【0016】この実施例の静電容量式センサーは上記の
如く構成としてあるから、以下に示すような利点があ
る。つまり、このセンサーでは入力軸部J’はこれへの
操作力によって最高±10mm平行移動するから、入力
軸部を傾倒させる形式のセンサーと比較してその移動量
はかなり大きいものとなり、したがって、入力軸部J’
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。また、作
用の欄に記載したように、基板1に形成した導電部10
には電気配線は存在しないから基板1の移動、即ち、入
力部Jの移動に伴って、従来の技術の欄に記載した先行
技術のように、断線を引き起こすような可能性はない
尚、上記した電極部CO を、四個の同面積であるの扇形
の電極部CO1,CO2,CO3,CO4により構成させるよう
にしてもよい。 (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。
【0017】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J’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の導電
部10面に、基板2のCO ,Cx+,Cx−,Cy+,
Cy−面に、それぞれテフロンコーティングTC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
J’の指による平行移動は円滑なものとなる。
【0018】尚、上記実施例では、電極部Cx+,Cx
−,Cy+,Cy−は円環形を四分割した構成としてあ
るが、これに限定されず、基板1の移動範囲において同
一形状の電極部を90°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、この電極部Cx
+,Cx−,Cy+,Cy−を、図7に示すように、そ
れぞれ内側端部が円弧状になった帯状に形成し、導電部
10の移動範囲を二点鎖線の範囲とすれば、入力軸部
J’の移動量と出力電圧Vとの関係は急激に変化せず、
その関係は良好なものにできる。
【0019】また、上記実施例では、電極部Cx+,C
x−,Cy+,Cy−側に交流成分を含んだ電圧を印加
し、電極部CO を接地(GND)するものとしてある
が、これら電極部における電圧の印加及び接地を逆にし
てもよく、また、前記接地を定電圧としても同様の効果
を得ることができる。更に、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に伝達
できればよいのである。
【0020】そして、図8に示す如く、導電部10の直
径を、電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−が形成す
る外径よりも大きくするようにしてもよく、この場合、
基板1が基板2に対して完全に原点復帰しない(変位)
場合でも、導電部10が電極部Cx+,Cx−,Cy
+,Cy−を平面的に覆うようになっていれば、出力電
圧的には前記変位は吸収されることになる。
【0021】また、電極部Cx+,Cx−,Cy+,C
y−又は電極部CO のうちどちらか一方に印加される電
圧は、交流成分を含んだものに限られず、周期的に変化
するものであれば直流であってもよい。
【0022】
【発明の効果】作用の欄に記載した内容から、入力部の
移動に伴って断線を引き起こすようなことがない静電容
量センサーを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】前記静電容量式センサーの外観斜視図。
【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、上側基板の導電部と下側基板の電極
部の状態を示した平面図。
【図4】図3の状態から上側基板の電極部がX−X方向
に移動したときの状態を示した平面図。
【図5】図3の状態から上側基板の電極部がY−Y方向
に移動したときの状態を示した平面図。
【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。
【図7】下側基板の電極部の他の態様を示す平面図。
【図8】上側基板の導電部の他の態様を示す平面図。
【図9】先行技術の静電容量式センサーの断面図。
【図10】先行技術の静電容量式センサーの上側基板の
電極部を示す平面図。
【図11】先行技術の静電容量式センサーの下側基板の
電極部を示す平面図。
【符号の説明】
Cx+ 電極部 Cx− 電極部 Cy+ 電極部 Cy− 電極部 CO 電極部 CO1 電極部 CO2 電極部 CO3 電極部 CO4 電極部 1 基板 2 基板 10 導電部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06F 3/02 - 3/027 G06F 3/033 G01D 5/24 - 5/241 G01L 1/14,9/12 G01B 7/00 - 7/34 G01P 15/125 H01H 13/00 - 13/76 H01H 36/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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
    (2)の対向面に設けられた電極部(CO )と、前記基
    板(2)の対向面であって電極部(CO )の回りに90
    °間隔で設けられた電極部(Cx+)(Cx−)(Cy
    +)(Cy−)と、前記基板(1)の対向面に設けられ
    且つ電極部(CO )の面積よりも大きな面積を有する導
    電部(10)と、前記基板(1)に設けられた入力部
    (J)とを有し、周期的に変化する駆動用電圧により電
    極部(CO )と電極部(Cx+)(Cx−)(Cy+)
    (Cy−)との間に電位差を設けるようにしてあること
    を特徴とする静電容量式センサー。
  2. 【請求項2】 電極部(CO )を、四個の同面積の電極
    部(CO1)(CO2)(CO3)(CO4)により構成させた
    ことを特徴とする請求項1記載の静電容量式センサー。
JP19345893A 1993-08-04 1993-08-04 静電容量式センサー Expired - Fee Related JP3331385B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19345893A JP3331385B2 (ja) 1993-08-04 1993-08-04 静電容量式センサー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19345893A JP3331385B2 (ja) 1993-08-04 1993-08-04 静電容量式センサー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0749325A JPH0749325A (ja) 1995-02-21
JP3331385B2 true JP3331385B2 (ja) 2002-10-07

Family

ID=16308343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19345893A Expired - Fee Related JP3331385B2 (ja) 1993-08-04 1993-08-04 静電容量式センサー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3331385B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021193249A1 (ja) * 2020-03-26 2021-09-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 入力装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7701440B2 (en) 2005-12-19 2010-04-20 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Pointing device adapted for small handheld devices having two display modes
US7889176B2 (en) * 2006-07-18 2011-02-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Capacitive sensing in displacement type pointing devices
US8232963B2 (en) 2007-08-27 2012-07-31 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Control and data entry apparatus
US7978175B2 (en) 2007-11-23 2011-07-12 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Magnetic re-centering mechanism for a capacitive input device
DE102013100943A1 (de) 2013-01-30 2014-07-31 GS Elektromedizinische Geräte G. Stemple GmbH Vorrichtung zur kardiopulmonalen Massage und/oder Reanimation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021193249A1 (ja) * 2020-03-26 2021-09-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 入力装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0749325A (ja) 1995-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100541009B1 (ko) 정전용량식 센서
JP5526761B2 (ja) センサ装置及び情報処理装置
US7372281B2 (en) Capacitance type sensor
KR19980042097A (ko) 힘 센싱 터치패드
EP1870685A1 (en) Capacitive sensor
WO2006100725A1 (ja) 静電容量式センサ
JP3331385B2 (ja) 静電容量式センサー
US6326564B1 (en) Sensitive coordinate input device
JPH07200164A (ja) 静電容量式センサー
JP3286767B2 (ja) 静電容量式センサー
JP2001027570A (ja) 静電容量式力覚センサ
JP3378922B2 (ja) 静電容量式センサー
JP2003139628A (ja) 静電容量式センサー
JP3331388B2 (ja) 静電容量式センサー
JP3954270B2 (ja) 入力装置ならびに検出装置
JP3331386B2 (ja) 静電容量式センサー
JP2002181640A (ja) 力検出装置
JP3579771B2 (ja) 操作装置
JPH08123613A (ja) 静電容量式センサー
JP3235001B2 (ja) 静電容量式センサー
JP2000018905A (ja) 静電容量式センサ
JP3303079B2 (ja) 静電容量式センサー
JP3451362B2 (ja) 静電容量式センサー
JPH1011184A (ja) 座標入力装置
JP3331387B2 (ja) 静電容量式センサー

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070726

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080726

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090726

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees