JP3378922B2 - 静電容量式センサー - Google Patents
静電容量式センサーInfo
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Description
容量式センサーに関するものである。
17に示すような形式のものを開発し、出願している。
このセンサーは、同図に示すように、操作軸90を有す
る基板91と、この基板91と対向配置された基板92
と、外方部が基板92に取付けられ且つ内方部が基板9
1の上方に臨む押え部材93と、前記基板91,92相
互間及び基板91と押え部材93相互間にそれぞれ介在
させた弾性板94とから構成されている。
れぞれ電極部を設けてあり、具体的には、図19に示す
如く基板91側に電極部Cを、図20に示す如く基板9
2側に電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−を、それ
ぞれ設けてある。また、このセンサーでは、基板91,
92相互間のギャップdの変化に伴う電極部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C
y−相互間における静電容量の変化を電圧の変化に変換
する電子装置を具備させてある。
軸90に作用する押圧力の大きさ及び方向(X−Y方
向)をそれに対応する電圧値に変換できる。しかしなが
ら、このセンサーでは、図18に示す如く操作軸90に
作用する押圧力によって基板1全体が基板2に接近し、
且つ、その押圧力の方向により接近する量が相違するこ
とから、X−Y方向の力の検出が不安定となってしま
う。
は、受圧部に作用する押圧力の方向の影響をほとんど受
けることなく、X−Y方向の押圧力が安定して検出でき
る静電容量式センサーを提供することを課題とする。
サーは、一定の隙間を設けて対向配設され且つ対向面に
それぞれ電極部を有する基板1,2と、前記基板1の電
極配設域中央に設けられた突起部T1と、前記基板2の
電極配設域中央に設けられた突起部T2と、前記基板
1,2のうちのどちらか一方に設けられた受力部Jとを
具備し、前記突起T1,T2の端部相互が当接してい
る。
隙間を設けて対向配設され且つ対向面にそれぞれ電極部
を有する基板1,2と、前記基板1,2の電極配設域中
央部相互間にこれらの双方に当接すべく設けられた球体
T3と、前記基板1,2のうちのどちらか一方に設けら
れた受力部Jとを具備している。
は、受力部Jに作用する押圧力が如何なる方向であった
としても、基板1の電極配設域中央と基板2の電極配設
域中央との相互間距離はほとんど変化しない。
影響により、X−Y方向の力の検出が不安定となるよう
なことはない。
従って説明する。 (実施例1)この実施例の静電容量式センサーSは、図
1に示すように、キーボードKBにおける文字キーの配
列部A中程に配置させるためのものであり、図2に示す
ように、四個の文字キーK相互間にできる横隙間部GX
にセンサーの横延部Xを、縦隙間部Gy1,Gy2にセンサ
ーの縦延部Y1,Y2を、それぞれ収容させ、図3に示
すように、操作軸10(手段の欄の受力部Jと対応す
る)の上端部をキーKに取付けたキートップKTの文字
形成面から突出させるようにしている。
すように、キートップKTを被せてあるが、上記センサ
ーSの存在がキーの押し込み操作の邪魔にならないよう
にするためにキートップKTの側壁に切欠部hを設けて
いる。 〔全体構成〕上記静電容量式センサーSは、図4〜図6
に示すように、横延部Xの上面中央に操作軸10を突設
すると共に下面に電極部Cを設けてある基板1と、前記
基板1に対向配設すると共に上面に電極部群C’を設け
てある基板2と、前記基板1の電極配設域中央に突設さ
れ且つその端部が基板2の電極配設域中央に当接する突
起部Tと、前記基板1,2相互を一定の隙間を設けた状
態に維持する間隔保持手段3とから構成されている。
ず)はキーボードKBの内部に設けるようにしている。 〔基板1の構成〕基板1は硬質合成樹脂製のもので、図
2や図5に示すように、上記横隙間部G X よりも小幅の
横延部Xとこれから上・下に延びる、上記縦隙間部
Gy1,Gy2よりも小幅の縦延部Y1,Y2とから構成す
ると共に前記横延部Xに対する縦延部Y1の位置を縦隙
間部Gy1に合わせて前記操作軸10よりも少し左寄り
に、縦延部Xに対する縦延部Y2の位置を縦隙間部Gy2
に合わせて前記操作軸10よりも少し右寄りに、それぞ
れ設定している。
板1の下面における中央部と端部を除いてほぼ全域にス
クリーン印刷や蒸着等の方法で形成してあり(この電極
部Cは上記電極部群C’と同様に四つの独立した電極部
でもよい)、他方、突起部Tはスクリーン印刷されてい
ない基板1の下面中央部に設けられている。 〔基板2の構成〕基板2は硬質合成樹脂により構成され
ており、図4や図5に示すように、基板1と同じ幅の横
延部X、縦延部Y1及び縦延部Y2を有する。この基板
2の上面にスクリーン印刷や蒸着等の方法で形成されて
いる電極部群C’は、同図に示すように、横延部Xの右
部分に形成した電極部Cx+と、横延部Xの左部分に形
成した電極部Cx−と、縦延部Y1に形成した電極部C
y+と、縦延部Y2に形成した電極部Cy−とから構成
されている。
Cy+、電極部Cy−は、全て同じ面積としてある。 〔間隔保持手段3〕間隔保持手段3は、図4〜図6に示
すように、ブッシュ30を介して上記基板1,2相互の
端部をビス31でネジ止めする構成を採用してあり、前
記ブッシュ30の厚み分が自然状態における基板1,2
相互の隙間となる。 〔電子装置の働き〕電子装置は、電極部Cと電極部C
x+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それぞれ電圧Vx+,
Vx−,Vy+,Vy−に変化できるものとしてあり、
X−X方向の操作軸10の傾倒量が〔(Vx+)−(V
x−)〕に、Y−Y方向の操作軸10の傾倒量が〔(V
y+)−(Vy−)〕に、それぞれ変換されると共にこ
れらの電圧の絶対値の大きさ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。
ような構成であるから、例えば、図7に示すように、操
作力Fが操作軸10に作用した場合でも突起部Tの先端
が支点として作用するので、この操作力FのZ軸成分F
Z により基板1の電極配設域中央と基板2の電極配設域
中央との相互間距離はほとんど変化しない。したがっ
て、操作軸10に作用する操作力の方向の影響を受ける
ことなく、X−Y方向の押圧力が安定して検出できる。 (実施例2)このセンサーは、円板状の基板1,2を円
環状の間隔保持手段3の上下部に取り付けたものであ
り、図8に示すように、基板1,2相互間にゴム製の弾
性板Gを介在させている。このセンサーは全体形状が薄
い円筒状となり、このため、製作が簡単で安価にで
き、出力が安定し、X−Y軸の出力のピークが丁度
90°ずれているので人間工学的に操作し易い、という
利点を有する。 (実施例3)このセンサーについてもセンサー機能する
部分が円筒状としてあり、図9に示すように、基板1を
二枚の弾性板Gで挟み込むようにしている。この場合
も、他の実施例1と同様の利点を有する。 (実施例4)このセンサーは図10に示すように上記し
た他の実施例のものとほぼ同様の構成であるが、このも
のでは、同図に示すように、基板1を導電性を有する金
属で構成すると共に基板2をプリント基板で構成し、前
記基板1に設けた突起部Tの球面部分を基板2のスルー
ホールTHに接する態様で嵌め込んでいる。この構成の
採用により、この発明の目的はより優れた状態で達成さ
れると共に、基板1はスルーホールTHを介してGND
に接続される。この実施例のように基板1を導電性を有
する金属で構成した場合、基板1がそのまま電極部Cと
なる。 (実施例5)このセンサーは図11に示すように、基板
1を導電性を有する金属で構成すると共に押え部材40
を導電性を有する金属で構成し、更に、基板1を支持す
べく挟み込んでいる上側の弾性板Gを導電ゴムとし、こ
れにより、前記基板1は弾性板G及び押え部材40を介
してGNDに接続される構造としてある。
に、基板2の上面に球殻面を有する凹み部41を設けて
あり、この凹み部41に球面を有する突起部Tを嵌入し
てある。 (実施例6)このセンサーは図12に示すように、基板
2の孔に頭部を有するピン42を圧入し、このピン42
を基板1の下面に形成した凹み部43に嵌入する構成と
してある。尚、このセンサーでは、基板1の上側の弾性
体Gをコイルバネで構成させている。 (実施例7)このセンサーは図13に示すように、この
発明の目的達成のために基板1と基2との間に球体T3
を介在させている。即ち、基板1の下面に設けた球殻面
を有する凹み部43及び、基板2に形成されたスルーホ
ールSHの双方に、前記球体T3の一部球面を嵌入して
いる。 (実施例8)このセンサーは図14に示すように、基板
2の円孔45内に球体T3の下半分を収容させ、前記球
体T3の上部を基板1の下面に形成した凹み部43に嵌
入する構成としてある。この構成の場合、基板2は一枚
板で構成しもよいし、同図に示すように二枚の板材で構
成してもよい。 (実施例9)このセンサーは図15に示すように、実施
例6における弾性体Gであるコイルバネを板バネに変え
たものである。 (実施例10)このセンサーは図16に示すように、基
板1の下面に突起部T1を、基板2の下面に突起部T2
を、それぞれ設け、前記突起部T1,T2の端部相互を
当接させる構成としている。
0のセンサーにかえて、基板1側に電極部群C’を設
け、基板2側に電極部Cを設ける構成を採用することも
でき、この場合、基板2を導電性を有する金属で構成す
ることができる。
作用する押圧力の方向の影響をほとんど受けることな
く、X−Y方向の押圧力が安定して検出できる静電容量
式センサーを提供できた。
ーボード上の位置を示す平面図。
との関係を示す平面図。
との関係を示す側面図。
したときの状態を示す断面図。
面図。
面図。
断面図。
断面図。
断面図。
断面図。
断面図。
断面図。
の要部断面図。
力が作用したときの状態を示す断面図。
面図。
平面図。
Claims (2)
- 【請求項1】 一定の隙間を設けて対向配設され且つ対
向面にそれぞれ電極部を有する基板(1)(2)と、前
記基板(1)の電極配設域中央に設けられた突起部(T
1)と、前記基板(2)の電極配設域中央に設けられた
突起部(T2)と、前記基板(1)(2)のうちのどち
らか一方に設けられた受力部(J)とを具備し、前記突
起(T1)(T2)の端部相互が当接していることを特
徴とする静電容量式センサー。 - 【請求項2】 一定の隙間を設けて対向配設され且つ対
向面にそれぞれ電極部を有する基板(1)(2)と、前
記基板(1)(2)の電極配設域中央部相互間にこれら
の双方に当接すべく設けられた球体(T3)と、前記基
板(1)(2)のうちのどちらか一方に設けられた受力
部(J)とを具備したことを特徴とする静電容量式セン
サー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29820493A JP3378922B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 静電容量式センサー |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29820493A JP3378922B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 静電容量式センサー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07151623A JPH07151623A (ja) | 1995-06-16 |
JP3378922B2 true JP3378922B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=17856566
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29820493A Expired - Fee Related JP3378922B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 静電容量式センサー |
Country Status (1)
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-
1993
- 1993-11-29 JP JP29820493A patent/JP3378922B2/ja not_active Expired - Fee Related
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