JP3451362B2 - 静電容量式センサー - Google Patents

静電容量式センサー

Info

Publication number
JP3451362B2
JP3451362B2 JP00410594A JP410594A JP3451362B2 JP 3451362 B2 JP3451362 B2 JP 3451362B2 JP 00410594 A JP00410594 A JP 00410594A JP 410594 A JP410594 A JP 410594A JP 3451362 B2 JP3451362 B2 JP 3451362B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
strain
substrate
plate
strain generating
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
JP00410594A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07210310A (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 JP00410594A priority Critical patent/JP3451362B2/ja
Publication of JPH07210310A publication Critical patent/JPH07210310A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3451362B2 publication Critical patent/JP3451362B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • 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、OA機器のカーソル操作部
(以下、ポインティングデバイスという)として使用で
きる。
【0002】
【従来の技術】静電容量式センサーとしては、例えば、
図8に示すような形式のものある。
【0003】このセンサーは、同図に示すように、中央
部に変形部となるダイヤフラム部90を有し且つ前記ダ
イヤフラム部90の中央に軸状の受力部91を有した起
歪体9aと、前記起歪体9aに取り付けられた基体9b
とを具備し、前記起歪体9aと基体9bの対向面のう
ち、一方には図9に示すような電極部Cを、他方には図
10に示すような電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy
−を、それぞれ設けてある。
【0004】また、このセンサーでは、受力部91の傾
倒動に伴う、即ち、起歪体9aと基体9bの対向面間の
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Cy−相互間に
おける静電容量の変化を電気信号、例えば電圧の変化に
変換する電子装置を具備させてある。
【0005】したがって、このセンサーでは、上記受力
部91に作用する外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。
【0006】しかしながら、このセンサーは、軸状の受
力部91を有していることから全体として嵩が高いもの
となってしまう。したがって、このセンサーをポインテ
ィングデバイスとしてコントロールパネルやリモコンに
取り付ける場合、これらの上面から受力部91が突出す
る態様となって見栄えの悪いものとなってしまう。
【0007】このため、近年、受力部91に作用する外
力の大きさ及び方向を良好に検出でき且つ嵩が低い静電
容量式センサーの開発が望まれている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明で
は、受力部に作用する外力の大きさ及び方向を良好に検
出でき且つ嵩が低い静電容量式センサーを提供すること
を課題とする。
【0009】
【課題を解決する為の手段】(請求項1記載の発明) この発明の静電容量式センサーは、上面に90°間隔で
配置された電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−を有
した基板2と、この基板2の上方に、外側部を固定端と
する金属製の起歪板3とを具備しており、前記起歪板3
の中央部に×印形状のスリットを形成して各電極部Cx
+,Cx−,Cy+,Cy−と対向する部分に、起歪部
3a,3b,3c,3dを構成させ、前記起歪部3a,
3b,3c,3dが弾性力に抗してそれぞれ独立して押
し込めるようにし、前記起歪部3a,3b,3c,3d
の押し込みにより、当該起歪部とこれと対向する電極部
相互間距離が変化するようにしている。 (請求項2記載の発明) この発明の静電容量式センサーは、上面に配置された電
極部Cを有した基板2と、この基板2の上方に、外側部
側を固定端と、中央部側を自由端として90°間隔で配
置された四個の金属製の起歪板3とを具備しており、四
個の起歪板3の自由端部側を電極部Cと対向させると共
に、四個の起歪板3の自由端部側が弾性力に抗してそれ
ぞれ独立して押し込めるようにしてあり、前記起歪板3
の中央部側の押し込みにより、当該起歪板3の中央部と
これと対向する電極部C相互間距離が変化するようにし
ている。
【0010】この発明の静電容量式センサーは、基板2
と、この基板2の上方に90°間隔で設けられ且つ基板
2の外部側を固定端とすると共に基板2の中央部側を自
由端としてある4つの金属製の起歪板3と、この4つの
起歪板3と対向する基板2部分に設けられた電極部Cと
を具備したものであって、前記起歪板3の自由端部の押
し込みにより、各起歪板3と電極部C相互間距離が変化
するようにしてある。
【0011】
【作用】この発明は次のように作用する。
【0012】この発明のセンサーは、起歪部3a,3
b,3c,3d(又は起歪板3の自由端部)の押し込み
により、起歪部3a,3b,3c,3dと基板2側の電
極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−(又は電極部C)
相互間距離が変化する構成としてあるから、従来の技術
の欄に記載したセンサー(以下、従来のセンサーとい
う)の如き長井軸状の受力部を必要としない。この発明
のセンサーでは、起歪部3a,3b,3c,3dの押し
込み力の大きさ及び方向を良好に検出でき且つ従来のセ
ンサーと比較して嵩が低いものとなる。
【0013】
【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。
【0014】この実施例の静電容量式センサーは、図1
に示すように、基板2と、この基板2の上方に90°間
隔で配置された起歪板3と、前記起歪板3の上面を覆う
べく設けられた弾性板4と、前記弾性板4を起歪板3に
取り付けるべく設けられた押え板5と、前記基板2と起
歪板3との間に介在させたスペーサ6と、前記基板2の
下面に設けられた電子装置7と、前記した各部品を積層
した状態で固定するビス8とから構成されている。以下
に、各部品の構成について詳述する。 〔基板2の構成〕基板2としては通常のプリント基板が
使用されており、図1や図5に示すように、全体形状を
平面視正方形とすると共にその上面に図5に示す如き電
極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−を形成してある。
ここで、前記電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−
は、プリント基板の製作に使用されるエッチング法で製
作できるし、また、導電塗料(銀ペースト等)をスクリ
ーン印刷やパッド印刷することにより形成させることが
できる。また、この基板2の四隅には、同図に示すよう
に、ビス8を挿通させるための貫通孔20を具備させて
ある。
【0015】なお、上記電極部Cx+,Cx−,Cy
+,Cy−の表面はレジストにより絶縁コーティングし
てあり、起歪板3の押し込み時において、起歪板3と電
極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−の導電部とが直接
的に接触しないようにしてある。 〔起歪板3の構成〕起歪板3は、図1や図4に示すよう
に、上記基板2と平面視が同形状の一枚の金属板30
に、直交する直線スリット31を形成して成るもので、
自由端部となる中央部分(図4において二点鎖線で示す
三角形状の起歪部3a,3b,3c,3d)が弾性力に
抗して押し込み可能となっている。この起歪板3の四隅
には、同図に示すように、ビス8を挿通させるための貫
通孔32を具備させてあり、図1に示すセンサー組立状
態においては、前記貫通孔32を利用することにより起
歪板3の周辺部分(外側の枠部分)が導電性のスペーサ
6及び基板3に固定されるようになっている。
【0016】尚、この実施例では、この起歪板3を構成
する金属板としてステンレス鋼板(例えば、SUS30
4)を使用している。 〔弾性板4の構成〕 弾性板4は、図1や図2に示すように、上記基板2と平
面視が同形状のシリコンゴム板により構成されており、
その下面における周縁部を除く部分に凹み部40を設け
てある。また、この弾性体4上面における中央部近傍に
は、図2や図3に示すように、上下左右を向いた4つの
矢印4a,4b,4c,4dを形成してあり、前記矢印
4aは後述の起歪部3a及び電極部Cy+と、矢印4b
は後述の起歪部3b及び電極部Cy−と、矢印4cは後
述の起歪部3c及び電極部Cx+と、矢印4dは後述の
起歪部3d及び電極部Cx−と、それぞれ対応する位置
に設定してある(図3、4、5参照)。 〔押え板5の構成〕 押え板5は、図1や図2に示すように、平面視の外郭が
上記基板2と同形状の環状に形成されており、センサー
組立状態においては、この押え板5と上記起歪板3とに
より弾性板4の周縁部のみが挟持されるようにしてあ
る。つまり、この実施例のものでは、上記弾性板4の押
え板5から露出した部分が受力体となり、この受力体と
なる部分を押し込むことにより起歪部3a,3b,3
c,3dを押し込み得るようにしてある。
【0017】また、この押え板5についても上記部品と
同様にビス挿通用の貫通孔を形成している。 〔スペーサ6の構成〕スペーサ6は、図1や図2示すよ
うに、上記押え板5とほぼ同様の導電性の薄板により構
成されており、このスペーサ6の存在により、センサー
組立状態における起歪板3と基板2相互間の小間隙を確
保するようにしている。
【0018】また、このスペーサ6についても上記部品
と同様にビス挿通用の貫通孔を形成している。 〔電子装置7の機能〕電子装置7は、起歪板3と電極部
Cx+,Cx−,Cy+,Cy−相互間の距離と対応す
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り、更に、Vx=(V
x+)−(Vx−)、Vy=(Vy+)−(Vy−)の
演算を行なわせしめることにより、弾性板4を押した位
置と強さに応じて出力電圧Vx,Vyが得られるように
してある。つまり、図6に示す如く矢印4cが押される
と起歪部3cと電極部Cx+とが接近して出力電圧Vx
が大きくなり、矢印4dが押されると起歪部3dと電極
部Cx−とが接近して出力電圧Vxが小さくなる。電極
部Cy+,Cy−についても同様の構成である。
【0019】そして、隣合う二つの矢印同時に押せば、
出力電圧Vx,Vyはそれぞれ押した位置によって変化
し、例えば、矢印4c,4a上を押せば出力電圧Vx,
Vyは共に大きくなり、また、矢印4c,4bを同時に
押せば出力電圧Vxは大きく、出力電圧Vyは小さくな
る。尚、この出力信号の増減は先に説明した変化と逆で
あってもよい。
【0020】このセンサーは上記構成を採用している、
即ち、弾性部10の矢印4a,4b,4c,4dの押し
込みにより一方の電極部となる起歪部3a,3b,3
c,3dと各電極部Cx+,Cx−,Cy+,Cy−相
互間距離が変化する構成としてあるから、従来のセンサ
ーの如き長い軸状の受力部を必要とせず、その結果、嵩
が低いものとなる。
【0021】尚、上記実施例の起歪板3にかえて、図7
に示すように、4つの独立した起歪板3を90°間隔で
配置するようにしてもよく、この場合には、基板2に形
成される電極部を上記した4つの電極部Cx+,Cx
−,Cy+,Cy−とすることも、また、先行技術の説
明に示した図9に示す電極部Cとすることもできる。
【0022】他方、上記出力電圧Vx,Vyを適切な信
号に変換すれば、OA機器やパソコン等のポインティン
グデバイスとして使用できる。例えば、出力電圧をワン
チップマイコン等を用いて、パソコンのマウスドライバ
ーソフトに対応した出力フォーマットに変換すれば、カ
ーソルを制御するポインティングデバイスとして使用で
きる。なお、マウスの種類としては、バスマウス、シリ
アルマウス、PS/2マウス等があるが、それぞれのマ
ウスを動作させるには各マウスに対応したドライバーソ
フトが必要である。
【0023】
【発明の効果】作用の欄に記載した内容から、受力部に
作用する外力の大きさ及び方向を良好に検出でき且つ嵩
が低い静電容量式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の断面
図。
【図2】前記静電容量式センサーの一部切欠斜視図。
【図3】前記静電容量式センサーの平面図。
【図4】前記静電容量式センサーの起歪板の平面図。
【図5】前記静電容量式センサーの基板の平面図。
【図6】前記静電容量式センサー弾性板を指で押さえた
状態の断面図。
【図7】この発明の他の実施例における起歪板を示す平
面図。
【図8】先行技術の静電容量式センサーの断面図。
【図9】前記静電容量式センサーの電極部の平面図。
【図10】前記静電容量式センサーの電極部の平面図。
【符号の説明】
C 電極部 Cx+ 電極部 Cx− 電極部 Cy+ 電極部 Cy− 電極部 2 基板 3 起歪板
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 - 3/033 G01D 5/24 G01L 1/14,9/12 G01B 7/00 - 7/34 G01P 15/125 H01H 13/00 - 13/76,36/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面に90°間隔で配置された電極部
    (Cx+)(Cx−)(Cy+)(Cy−)を有した基
    板(2)と、この基板(2)の上方に、外側部を固定端
    とする金属製の起歪板(3)とを具備しており、前記起
    歪板(3)の中央部に×印形状のスリットを形成して各
    電極部(Cx+)(Cx−)(Cy+)(Cy−)と対
    向する部分に、起歪部(3a)(3b)(3c)(3
    d)を構成させ、前記起歪部(3a)(3b)(3c)
    (3d)が弾性力に抗してそれぞれ独立して押し込める
    ようにし、前記起歪部(3a)(3b)(3c)(3
    d)の押し込みにより、当該起歪部とこれと対向する電
    極部相互間距離が変化するようにしたことを特徴とする
    静電容量式センサー。
  2. 【請求項2】 上面に配置された電極部(C)を有した
    基板(2)と、この基板(2)の上方に、外側部側を固
    定端と、中央部側を自由端として90°間隔で配置され
    た四個の金属製の起歪板(3)とを具備しており、四個
    の起歪板(3)の自由端部側を電極部(C)と対向させ
    ると共に、四個の起歪板(3)の自由端部側が弾性力に
    抗してそれぞれ独立して押し込めるようにしてあり、前
    記起歪板(3)の中央部側の押し込みにより、当該起歪
    板(3)の中央部とこれと対向する電極部(C)相互間
    距離が変化するようにしたことを特徴とする静電容量式
    センサー。
JP00410594A 1994-01-19 1994-01-19 静電容量式センサー Expired - Fee Related JP3451362B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00410594A JP3451362B2 (ja) 1994-01-19 1994-01-19 静電容量式センサー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00410594A JP3451362B2 (ja) 1994-01-19 1994-01-19 静電容量式センサー

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07210310A JPH07210310A (ja) 1995-08-11
JP3451362B2 true JP3451362B2 (ja) 2003-09-29

Family

ID=11575518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00410594A Expired - Fee Related JP3451362B2 (ja) 1994-01-19 1994-01-19 静電容量式センサー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3451362B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100212A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Omron Corp 情報入力装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0743625Y2 (ja) * 1987-10-13 1995-10-09 株式会社トーキン 静電容量式荷重センサ
GB8808614D0 (en) * 1988-04-12 1988-05-11 Renishaw Plc Displacement-responsive devices with capacitive transducers
JP3027457B2 (ja) * 1991-10-25 2000-04-04 和廣 岡田 多次元方向に関する力・加速度・磁気の検出装置
JP2699314B2 (ja) * 1991-12-13 1998-01-19 沖電気工業株式会社 ワイヤドット印字ヘッド
JP3236098B2 (ja) * 1992-12-28 2001-12-04 オリンパス光学工業株式会社 圧力センサ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011100212A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Omron Corp 情報入力装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07210310A (ja) 1995-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6787865B2 (en) Pressing direction sensor and input device using the same
US6373265B1 (en) Electrostatic capacitive touch sensor
US6867601B2 (en) Capacitance type sensor
EP1870686A1 (en) Capacitive sensor
US7705612B2 (en) Capacitance type sensor
JPH10198503A (ja) 力検知タッチパッド
US6894507B2 (en) Capacitance type sensor
KR101004941B1 (ko) 촉각 센서
JP2004037350A (ja) 抵抗型センサ
US6999009B2 (en) Sensing keys for keyboard
CN217467634U (zh) 触控板、压力触控装置及电子设备
JPH07200164A (ja) 静電容量式センサー
CN114967949A (zh) 触控板、压力触控装置及电子设备
JP2003139628A (ja) 静電容量式センサー
JP3451362B2 (ja) 静電容量式センサー
JP3378922B2 (ja) 静電容量式センサー
JP4459428B2 (ja) 操作量検出装置
CN217467633U (zh) 触控板、压力触控装置及电子设备
JP4392641B2 (ja) 力検出装置
JP3275120B2 (ja) 静電容量式力センサー
US6479775B2 (en) Flat input device having push switches
JPH08123613A (ja) 静電容量式センサー
JP3331388B2 (ja) 静電容量式センサー
JP3303079B2 (ja) 静電容量式センサー
JP2003287468A (ja) 静電容量式センサ

Legal Events

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070718

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080718

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090718

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees