JP4096818B2 - 電磁調理器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットパネル部に設けたタッチキーを備えた電磁調理器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のタッチパネルは、例えば図14に示すものが提案されている。図14は従来例のブロック図である。3はガラス等で構成したフラットパネル部で、この両面に電極部4、5、6、7、8、9を設けて、4、5で構成するコンデンサC11でタッチキーSW1を、6、7で構成するコンデンサC12でタッチキーSW2を、8、9で構成するコンデンサC13でタッチキーSW3を構成している。1は発振部で、この発振部1の出力電圧を分圧部1(36)、分圧部2(37)、分圧部3(38)を構成するコンデンサC4、C5、C6を介して、電極部5、7、9に印加する。
【0003】
また、検知部1(39)、検知部2(40)、検知部3(41)はそれぞれタッチキーSW1、SW2、SW3を構成する電極部5、7、9に接続されている。電極部5、7、9に対向する電極部4、6、8に人がタッチしたとき、人の静電容量がC11、C12、C13の静電容量値よりはるかに大きいとすると、コンデンサC4とC11、コンデンサC5とC12、コンデンサC6とC13の分圧電圧を検知部1(39)、検知部2(40)、検知部3(41)に入力し、この電圧の大きさを検知するよう構成している。
【0004】
さらに、検知部1(39)、検知部2(40)、検知部3(41)の出力は制御部42に入力し、制御部42はタッチキーSW1、SW2、SW3のうちタッチしたキーに応じて他の機器を制御する信号を出力する。
【0005】
以上の構成で、例えば電極部4を指43でタッチしたとき、電極部4は指43、人体を経て接地される。従って発振部の出力電圧はコンデンサC11でバイパスされ、発振部1の出力電圧はコンデンサC4とC11で分圧されて、小さくなり電極部4をタッチしたと認識するものである。
【0006】
【特許文献1】
実開昭57−106152号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような構成のものでは、タッチキーの数だけ検知部が必要となり、構成が複雑で回路部も大きくなりコストも高くなるという課題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、複数のタッチキーを構成する複数の電極部のそれぞれに一端が接続されかつ他端が発振部の出力電圧を入力する分圧部の出力端に接続されたインピーダンス大きさの異なる複数の電極識別部を設け、各タッチキーに触れることにより得られる分圧部の出力電圧を直流に変換した直流電圧の大きさを変えタッチしないときとタッチしたときの前記直流電圧の差を検知部が検知することにより、1つの検知部でタッチしたことを検知するとともに、どの前記タッチキーにタッチしたか検知できるようにするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、電気絶縁物よりなるパネル部の下部に設けたコイル部に高周波電流を流し、前記パネル部に設けた鍋置き部に置いた鍋に誘導電流を流し加熱する電磁調理器であって、所定の周波数の電圧を出力する発振部と、この発振部の出力電圧を入力する所定のインピーダンスを有する分圧部と、前記パネル部に設けた複数のタッチキーを構成する複数の電極部と、この複数の電極部のそれぞれに接続した所定のインピーダンスを有する電極識別部と、前記分圧部の交流出力電圧を直流電圧に変換し、タッチしないときとタッチしたときの前記直流電圧の差を前記電極識別部に入力するとともに、この分圧部の出力電圧を検知することによりどの前記タッチキーにタッチしたかを判別し制御部に出力する検知部を有し、前記制御部はタッチしたことを判別した前記タッチキーに応じた制御をする構成としたから、複数のタッチキーでも1個の検知部でどのタッチキーにタッチしたか検知することができるとともに、パネル部上で容易に温度設定、電源入り、切り等ができ、使いやすい電磁調理器を提供することができるものである。
【0010】
請求項2に記載の発明は、分圧部及び電極識別部のインピーダンスを所定の静電容量を有するコンデンサで構成したから、各タッチキーにタッチしたときそれぞれ大きさの異なる出力電圧を得ることができ、1個の検知部でどのタッチキーにタッチしたか検知することができるものである。
【0011】
請求項3に記載の発明は、電極識別部のコンデンサを発振部、分圧部及び検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を、前記基板部に実装された接触子を介して前記各電極部に印加するよう構成したから、基板部のコンデンサを最適容量値に設定して、1個の検知部でどの前記タッチキーにタッチしたか検知することができるものである。
【0012】
請求項4に記載の発明は、パネル部裏面に電極識別部を構成するコンデンサを実装したから、分圧部の出力または検知部の入力に接続されるパネル部への接触子は1つで構成することができるものである。
【0013】
請求項5に記載の発明は、パネル部裏面に2つの電極で構成し、この電極の大きさ、形状を変えて静電容量の異なる複数の電極識別部を構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【0014】
請求項6に記載の発明は、パネル部裏面に一方の電極と他方の電極の間に設けた絶縁膜を介して2個の電極を重なり合うよう構成し、この重なる面積を変えて静電容量の異なる複数の電極識別部を構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【0015】
請求項7に記載の発明は、分圧部及び電極識別部のインピーダンスを所定の抵抗値を有する抵抗器で構成したから、各電極部それぞれ大きさの異なる出力電圧を得ることができ、1個の検知部でどのタッチキーにタッチしたか検知することができるものである。
【0016】
請求項8に記載の発明は、電極識別部の抵抗器を発振部、分圧部、検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を、前記基板部に実装された接触子を介してパネル部に設けた各電極部に印加するよう構成したから、基板部の抵抗器を最適抵抗値に設定して、1個の検知部でどのタッチキーにタッチしたか検知することができるものである。
【0017】
請求項9に記載の発明は、パネル部裏面に電極識別部を構成する抵抗器を実装したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【0018】
請求項10に記載の発明は、パネル部裏面に所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを各電極部より接触子が接続される接触パッドまで所定の距離印刷し、この導電性ペーストの印刷距離を変えて抵抗値を得るよう構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【0019】
請求項11に記載の発明は、パネル部裏面に各電極部に繋がる所定の固有抵抗を有する導電性ペーストの印刷パターンの幅を変えて抵抗値の異なる複数の電極識別部を構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【0021】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、従来例と同じものは同じ記号を用いて説明を省略する。
【0022】
(実施例1)
本実施例について図1、図2を用いて説明する。図1は本発明のタッチパネルの第1の実施例のブロック図である。3はガラス、プラスチック等のパネル部で、パネル部3の両面に電極部4、5、6、7、8、9を設け、4、5でコンデンサC11を構成し、6、7でコンデンサC12を、8、9でコンデンサC13を構成している。コンデンサC11、C12、C13はタッチキーSW1、SW2、SW3を構成している。
【0023】
また、電極部5、7、9に所定のインピーダンスz1、z2、z3を有する電極識別部1(10)、電極識別部2(11)、電極識別部3(12)、を接続している。1は発振部で、発振部1より出力された所定の周波数の交流電圧は所定のインピーダンスz0を有する分圧部2を経て、前記電極識別部1(10)、電極識別部2(11)、電極識別部3(12)に印加される。
【0024】
また、この分圧部2の出力電圧は検知部13に入力され、検知部13は入力される交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧のレベルを検知し、タッチキーSW1、SW2、SW3のうちのどのタッチキーにタッチしたか判定し、その出力を制御部14に出力する。制御部14はタッチキーSW1、SW2、SW3のそれぞれのタッチしたキーに応じた制御すべき機器(例えばヒータの温度制御レベルあるいはオン、オフ)に出力し、制御する。以上の構成で、動作を説明する。
【0025】
例えば電極部6をタッチしたとき、発振部1の出力電圧は分圧部2を経て、電極識別部2(11)、電極部6、7で構成するコンデンサC12、指43、人体を経て大地に接続される。人体のインピーダンスは電極識別部1(10)、電極識別部2(11)、電極識別部3(12)のインピーダンスに比してはるかに小さいので、電極部6にタッチしたとき、分圧部2の出力電圧は(すなわち検知部13の入力電圧は)分圧部2のインピーダンスz0と電極識別部2(11)のインピーダンスz2および電極部6、7で構成するコンデンサC12の合成インピーダンスの分圧電圧となる。
【0026】
従って、電極識別部1(10)、電極識別部2(11)、電極識別部3(12)のインピーダンスz1、z2、z3としてz1<z2<z3と設定しておくと、検知部13への入力電圧は、タッチしないときの電圧とタッチしたときの電圧の差を検知するようにすれば、電極4にタッチしたときの電圧差は最も大きく、電極6にタッチしたときの電圧差は中程度、電極部8にタッチしたときの電圧差は最も小さくなる。この電圧差を検知することによって、タッチしたことを検知するとともに、どの電極部に(どのタッチキーに)タッチしたかも検知できるものである。図2に検知部13の検知電圧波形を示す。e1は電極部にタッチしてないときの発振部1の電圧を直流変換した電圧レベル、e2は電極部にタッチしたときの直流変換した電圧レベルを示す。Δe=e1−e2とすると、Δeが最も大きいと電極部4をタッチ、Δeが中程度だと電極部6をタッチ、Δeが最も小さいと電極部8をタッチしたことを検知できるものである。
【0027】
ここでは、タッチしてないときとタッチしたときの電圧差を検知すると述べたが、タッチしたときの電圧の絶対値を検知してもよい。
【0028】
(実施例2)
本発明の第2の実施例を図3に示す。
【0029】
図3は分圧部2をコンデンサC0で、電極識別部1(10)を短絡、電極識別部2(11)をコンデンサC2、電極識別部3(12)をコンデンサC3で構成した実施例である。C2>C3とすると、検知部13への入力電圧のタッチしたときの電圧レベル差Δeは、電極部4にタッチしたとき最も大きく、電極部6にタッチしたとき中程度、電極部8にタッチしたとき最も小さくなり、検知部13の1つでどの電極にタッチしたか(どのタッチキーにタッチしたか)検知できるものである。
【0030】
(実施例3)
本発明の第3の実施例を図4に示す。
【0031】
19はプリント基板で、発振部1、分圧部2、検知部13等を実装している。このプリント基板19上に電極識別部1(10)、電極識別部2(11)、電極識別部3(12)を構成するコンデンサ15、16を実装している。この実施例では2組の電極部を示しているが、数が多くても同様である。17、18は接触子でプリント基板19に実装され、他端はパネル部3に設けた電極部5、7に接触する。発振部1、分圧部2電極識別部10、11から出力された電圧を接触子17、18を介して電極部5、7に印加する。プリント基板19上で分圧部2と電極識別部1(10)、2(11)との接続点の電圧を検知部13に入力し、タッチしたか、さらにどの電極にタッチしたかを検知する。従ってこの実施例ではタッチキーの数だけ接触子は必要であるが、検知部は1つですみ、電子回路部が簡単に構成できるものである。
【0032】
(実施例4)
本発明の第4の実施例を図5に示す。
【0033】
図5で、3はパネル部であるが、そのパネル部の裏面、すなわち接触子が接触する側を示す。20は導電性ペーストを印刷した配線パターンで、21は少し広い面積を有する接触子が接触する接触パッドである。これはパネル3を実装する時、接触子を接触パッドに接触させるが、接触子の位置が少しずれても問題なく確実に接触させるためのものである。この実施例では、プリント基板19には、発振部1、分圧部2、検知部13等を実装し、電極識別部10、11はパネル部に実装するものである。接触子の接触パッド21より電極部5に至る通路は短絡、電極部7に至る通路はコンデンサ22を設け、電極識別部10、11を構成している。従ってこの実施例のように、パネル部3に電極識別部10、11を設けているので、接触子の数は1つ、検知部の数も1つでよく、非常に簡潔にタッチパネルを構成できる。
【0034】
(実施例5)
本発明の第5の実施例を図6示す。
【0035】
この実施例では、電極識別部としてコンデンサを実装するのではなく、配線パターンの引き回しで2個の電極を構成し、所定の静電容量を持たせ電極識別部を構成するものである。図6で、電極部5に繋がる電極識別部10を構成する2つの電極部23の静電容量は小さく、電極部7に繋がる電極識別部11を構成する2つの電極部24の静電容量は大きく、それぞれインピーダンスに違いを持たせ、個別部品を実装するのではなく、配線パターンの引き回しのみで、どの電極にタッチしたか、1つの接触子、1つの検知部で検知できるものである。
【0036】
(実施例6)
本発明の第6の実施例を図7に示す。
【0037】
図7はパネル部3の側面図である。タッチキーを構成する電極部5より導電性ペーストを印刷した配線パターン20を延長し、電極識別部を構成するコンデンサの1つの電極部25を構成し、その上に絶縁膜26を印刷し、さらにその上に電極部27を設け、電極部25と電極部27、絶縁膜26でコンデンサを構成し、電極部27の延長上に接触子が接触する接触パッド28を設ける。29は発振部1、分圧部2および検知部13に接続された接触子で、接触パッド28に接触する。この絶縁膜26を挟んだ電極部25と電極部27の面積を変えることで、所定の静電容量を有する電極識別部を構成でき、簡単な構成で1つの接触子、1つの検知部で複数のタッチキーのうちどのキーにタッチしたか検知できるものである。
【0038】
(実施例7)
本発明の第7の実施例を図8に示す。
【0039】
本実施例ではタッチキーのそれぞれの裏面電極5、7、9に繋がる電極識別部を、電極識別部10は短絡、電極識別部11は抵抗R2、電極識別部12は抵抗R3で構成し、分圧部2も抵抗R0で構成した実施例である。抵抗R2、R3の抵抗値をR2<R3としたときタッチキーSW1にタッチするとΔeは最大、タッチキーSW2にタッチするとΔeは中程度、タッチキーSW3にタッチするとΔeは最小となり、1つの検知部13でどのタッチキーにタッチしたか検知できるものである。
【0040】
(実施例8)
本発明の第8の実施例を図9に示す。
【0041】
19はプリント基板で、発振部1、分圧部2、検知部13等を実装している。このプリント基板19上に電極識別部1(10)、電極識別部2(11)、電極識別部3(12)を構成する抵抗器31、32を実装している。この実施例では2組の電極部を示しているが、数が多くても同様である。17、18は接触子でプリント基板19に実装され、他端はパネル部3に設けた電極部5、7に接触する。発振部1、分圧部2、電極識別部10、11から出力された電圧を接触子17、18を介して電極部5、7に印加する。プリント基板19上で分圧部2と電極識別部1(10)、2(11)との接続点の電圧を検知部13に入力し、タッチしたか、さらにどの電極にタッチしたかを検知する。従ってこの実施例ではタッチキーの数だけ接触子は必要であるが、検知部は1つですみ、電子回路部が簡単に構成できるものである。
【0042】
(実施例9)
本発明の第9の実施例を図10に示す。
【0043】
本実施例では電極部5に繋がる電極識別部は導電性パターン20で短絡、電極部7に繋がる電極識別部は抵抗器30で構成し、接触子の接触パッド21に接続される。この構成でタッチキーSW1をタッチしたときの検知電圧の降下分Δeは大きく、タッチキーSW2をタッチしたときの検知電圧の降下分Δeは小さい。従って、1つの接触子、1つの検知部で複数のタッチキーのうち、どのタッチキーにタッチしたか検知できるものである。
【0044】
(実施例10)
本発明の第10の実施例を図11に示す。
【0045】
本実施例では、所定の固有抵抗を有する導電性ペーストの印刷パターン33を電極部5、7より接触パッド21まで所定の距離を引き回し、所定の抵抗値を得て電極識別部を構成するものである。本実施例では電極部4、5から接触パッドまでの距離をl1、l2としl1<l2とすれば、電極部5に繋がる抵抗値は小さく、電極部7に繋がる抵抗値は大きくなり、タッチキーSW1にタッチしたときの電圧降下分Δeは大きく、タッチキーSW2にタッチしたときの電圧降下分Δeは小さくなるので複数のタッチキーのうち、どのタッチキーにタッチしたか1つの接触子、1つの検知部で検知できるものである。
【0046】
(実施例11)
本発明の第11の実施例を図12に示す。
【0047】
図12では電極識別部を所定の固有抵抗を有する導電性ペーストの印刷パターンの幅を変えて所定の抵抗値を得るものである。本実施例ではタッチキーSW1を構成する電極部5に繋がるパターン幅w1は太く(抵抗値は小さく)、タッチキーSW2を構成する電極部7に繋がるパターン幅w2は細く(抵抗値は大きく)電極識別部を構成し、タッチキーSW1をタッチしたときは電圧降下分Δeは大きく、タッチキーSW2をタッチしたときは電圧降下分Δeは小さくなるようにしている。以上、本実施例でも1つの接触子、1つの検知部で複数のタッチキーのうち、どのタッチキーにタッチしたか検知できるものである。
【0048】
(実施例12)
本発明のタッチパネルを電磁調理器45に用いた例を図13に示す。
【0049】
46はガラス等で構成したパネル部で、パネル部46の下部に設けたコイル部(図示せず)に流す高周波電流により、鍋置き部47、48に置いた鍋に誘導電流を流し、加熱するものである。49はタッチキーを構成する電極部で、50は鍋置き部47の設定温度を下げ、51は鍋置き部47の電源入り切りで、52は鍋置き部47の温度設定を上げるものである。同様に、53は鍋置き部48の温度設定を下げ、54は電源を入り切り、55は温度設定を上げるものである。このように電磁調理器45に本発明を用いれば、各タッチキー6個に対して、検知部が1個でよくかつ接触子も1本で構成でき、信頼性も高く、省スペースでコストも安くできるものである。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項1〜11に記載の発明によれば、タッチキーの信号を検知する検知部の数は、タッチキーの数より少なくてよく、信頼性の高いかつ小型のタッチパネルを設け、省スペースで信頼性が高く、パネル部上で操作できる快適な電磁調理器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1におけるタッチパネルのブロック図
【図2】 本発明の実施例1におけるタッチパネルの検知部の検知電圧波形図
【図3】 本発明の実施例2におけるタッチパネルのブロック図
【図4】 本発明の実施例3におけるタッチパネルの斜視図
【図5】 本発明の実施例4におけるパネル部の裏面図
【図6】 本発明の実施例5におけるパネル部の裏面図
【図7】 本発明の実施例6におけるタッチパネルの側面図
【図8】 本発明の実施例7におけるタッチパネルのブロック図
【図9】 本発明の実施例8におけるタッチパネルの斜視図
【図10】 本発明の実施例9におけるパネル部の裏面図
【図11】 本発明の実施例10におけるパネル部の裏面図
【図12】 本発明の実施例11におけるパネル部の裏面図
【図13】 タッチパネルを電磁調理器に用いた例を示す図
【図14】 タッチパネルの従来例のブロック図
【符号の説明】
1 発振部
2 分圧部
3 パネル部
4、5、6、7、8、9 電極部
10、11、12 電極識別部
13 検知部
C0、C2、C3、15、16、22 コンデンサ
19 プリント基板部
17、18、29 接触子
23、24 電極識別部を構成する2つの電極部
25、27 絶縁膜を挟んだ電極部
26 絶縁膜
R0、R2、R3 抵抗
30、31、32 抵抗器
33 、34 導電性ペーストの印刷パターン
45 電磁調理器
Claims (11)
- 電気絶縁物よりなるパネル部の下部に設けたコイル部に高周波電流を流し、前記パネル部に設けた鍋置き部に置いた鍋に誘導電流を流し加熱する電磁調理器であって、所定の周波数の電圧を出力する発振部と、この発振部の出力電圧を入力する所定のインピーダンスを有する分圧部と、前記パネル部に設けた複数のタッチキーを構成する複数の電極部と、この複数の電極部のそれぞれに一端を接続しかつ他端を前記分圧部の出力端に接続したインピーダンスの大きさの異なる複数の電極識別部と、前記分圧部の交流出力電圧を前記電極識別部に入力するとともに、この分圧部の交流出力電圧を直流電圧に変換し、タッチしないときとタッチしたときの前記直流電圧の差を検知することによりどの前記タッチキーにタッチしたかを判別し制御部に出力する検知部を有し、前記制御部はタッチしたことを判別した前記タッチキーに応じた制御をする電磁調理器。
- 分圧部及び電極識別部のインピーダンスを所定の静電容量を有するコンデンサで構成した請求項1に記載の電磁調理器。
- 電極識別部のコンデンサを発振部、分圧部及び検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を、前記基板部に実装された接触子を介して前記各電極部に印加するよう構成した請求項2に記載の電磁調理器。
- パネル部裏面に電極識別部を構成するコンデンサを実装した請求項2に記載の電磁調理器。
- パネル部裏面に2つの電極で構成し、この電極の大きさ、形状を変えて静電容量の異なる複数の電極識別部を構成した請求項2に記載の電磁調理器。
- パネル部裏面に一方の電極と他方の電極の間に設けた絶縁膜を介して2個の電極を重なり合うよう構成し、この重なる面積を変えて静電容量の異なる複数の電極識別部を構成した請求項2に記載の電磁調理器。
- 分圧部及び電極識別部のインピーダンスを所定の抵抗値を有する抵抗器で構成した請求項1に記載の電磁調理器。
- 電極識別部の抵抗器を発振部、分圧部及び検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を、前記基板部に実装された接触子を介して前記各電極部に印加するよう構成した請求項7に記載の電磁調理器。
- パネル部裏面に電極識別部を構成する抵抗器を実装した請求項7に記載の電磁調理器。
- パネル部裏面に所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを各電極部より接触子が接続される接触パッドまで所定の距離印刷し、この導電性ペーストの印刷距離を変えて抵抗値の異なる複数の電極識別部を構成した請求項8に記載の電磁調理器。
- パネル部裏面に各電極部に繋がる所定の固有抵抗を有する導電性ペーストの印刷パターンの幅を変えて抵抗値の異なる複数の電極識別部を構成した請求項7に記載の電磁調理器。
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