JP5671747B2 - Lighting device - Google Patents
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Description
この発明は、被検出物の接近を検出して照明の動作を制御する照明装置に関する。 The present invention relates to an illumination device that detects the approach of an object to be detected and controls the operation of illumination.
人体などの被検出物の接近を検出して、例えば照明光源の電源をオンオフする車室内照明装置が知られている(下記特許文献1参照)。この車室内照明装置では、光源及び基板を覆うように電極部が配置されており、電極部に人体が接近した場合に光源の電源をオン状態にして照明を点灯させる構成となっている。
2. Description of the Related Art A vehicle interior lighting device that detects the approach of an object to be detected such as a human body and turns on / off a power source of an illumination light source is known (see
しかしながら、上述した特許文献1に開示されている車室内照明装置では、電極部と光源及び基板との間に寄生容量が存在する。このため、光源を点灯、消灯或いは調光させた場合に光源及びその駆動回路の電位が変動すると、電極部の電荷量が変動して検出すべき静電容量値が変化してしまい、誤動作が起こる可能性がある。
However, in the vehicle interior lighting device disclosed in
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、回路の電位が変動してもセンサ電極による被検出物の検出に影響を与えることなく誤動作を防止することができる照明装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems caused by the prior art, the present invention provides an illumination device capable of preventing malfunction without affecting the detection of an object to be detected by a sensor electrode even if the potential of the circuit fluctuates. For the purpose.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、照明光源を含む照明部と、被検出物の接近により前記被検出物との間の静電容量が変化するセンサ電極と、前記照明部と容量性カップリングを形成するガード電極と、前記センサ電極及びガード電極と接続され、前記センサ電極と前記被検出物との間の静電容量値を測定して前記被検出物の接近を検出すると共に、前記ガード電極を前記センサ電極と同電位に制御する接近検出部と、前記接近検出部の検出結果に基づいて前記照明光源を点灯、消灯又は調光制御する照明制御部とを備え、前記ガード電極は、前記照明部との容量性カップリングが、前記センサ電極と前記照明部との寄生容量よりも大きくなる位置に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an illumination device according to the present invention includes a sensor in which a capacitance between an illumination unit including an illumination light source and the detected object changes due to the approach of the detected object. An electrode, a guard electrode that forms a capacitive coupling with the illumination unit, the sensor electrode and the guard electrode, and a capacitance value between the sensor electrode and the object to be detected is measured to measure the object. An approach detecting unit that detects the approach of a detected object and controls the guard electrode to the same potential as the sensor electrode, and an illumination that controls lighting, extinction, or dimming of the illumination light source based on a detection result of the approach detecting unit The guard electrode is arranged at a position where capacitive coupling with the illumination unit is larger than a parasitic capacitance between the sensor electrode and the illumination unit.
本発明に係る照明装置によれば、照明部と容量性カップリングを形成するガード電極がセンサ電極と照明部との寄生容量よりも大きくなる位置に配置されているので、照明部の電位変動に基づく電荷量の変動はガード電極において支配的となり、センサ電極にはその影響が及ぶことはない。そして、ガード電極はセンサ電極と同電位に制御されているので、ガード電極とセンサ電極との間で電荷の移動は生じない。このため、センサ電極と被検出物との間の静電容量値を正確に測定することができ、センサ電極による被検出物の検出を正確且つ確実に行って照明部の動作を制御できるので、誤動作を防止することができる。 According to the illumination device according to the present invention, the guard electrode that forms the capacitive coupling with the illumination unit is disposed at a position that is larger than the parasitic capacitance between the sensor electrode and the illumination unit. The fluctuation of the charge amount based on the guard electrode is dominant in the guard electrode and does not affect the sensor electrode. Since the guard electrode is controlled to the same potential as the sensor electrode, no charge transfer occurs between the guard electrode and the sensor electrode. For this reason, the capacitance value between the sensor electrode and the object to be detected can be accurately measured, and the operation of the illumination unit can be controlled by accurately and reliably detecting the object to be detected by the sensor electrode. Malfunctions can be prevented.
なお、前記ガード電極は、例えば前記センサ電極よりも前記照明部に近い位置に配置された第1のガード電極、透明性を有する導電体からなり、前記照明部を覆うように配置された第2のガード電極、及び前記照明部と一体化するように配置された第3のガード電極の少なくとも一つから構成することができる。 The guard electrode is made of, for example, a first guard electrode disposed closer to the illuminating unit than the sensor electrode and a conductive conductor having transparency, and is arranged to cover the illuminating unit. And at least one of a third guard electrode arranged so as to be integrated with the illumination unit.
また、前記ガード電極と前記照明部との間に配置されたグランド電極を更に備える構成としてもよい。 Moreover, it is good also as a structure further equipped with the ground electrode arrange | positioned between the said guard electrode and the said illumination part.
更に、前記センサ電極、前記ガード電極及び前記照明部が装着される筐体を具備し、前記ガード電極は、前記筐体に沿った経路における前記センサ電極と前記照明部との間に装着される構成であってもよい。 Further, a housing to which the sensor electrode, the guard electrode, and the lighting unit are mounted is provided, and the guard electrode is mounted between the sensor electrode and the lighting unit in a path along the housing. It may be a configuration.
本発明によれば、回路の電位が変動してもセンサ電極による被検出物の検出に影響を与えることなく誤動作を防止することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent a malfunction without affecting the detection of an object to be detected by the sensor electrode even if the potential of the circuit fluctuates.
以下、添付の図面を参照して、この発明に係る照明装置の実施の形態を詳細に説明する。 Embodiments of a lighting device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る照明装置の回路構成を示すブロック図である。また、図2は、照明装置の内部構成を示す断面図、図3は照明装置の電極部を示す平面図である。本実施形態に係る照明装置100は、例えば自動車の車室内の天井部などに備えられたルームランプとして用いられる。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of a lighting apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing an internal configuration of the lighting device, and FIG. 3 is a plan view showing an electrode portion of the lighting device. The
この照明装置100は、図1に示すように、例えば被検出物としての指9の接近を検出して照明を点灯、消灯又は調光するものである。被検出物は指9の他にも手や人体の他の部位などであってもよい。照明装置100は、例えば電極部10と、接近検出部20と、照明制御部23と、照明部30とを備える。電極部10は、指9との間の静電容量を検知するセンサ電極11と、照明部30と容量性カップリングを形成するガード電極12とを備える。
As shown in FIG. 1, the
接近検出部20は、センサ電極11と指9との間の静電容量に対応したセンサ電極11と接地端子との間の静電容量値を測定してその情報を電圧値として出力する静電容量検知回路21と、静電容量検知回路21からの情報に基づき指9の接近を判定する判定回路22とを備える。なお、静電容量検知回路21は、センサ電極11及びガード電極12と接続され、ガード電極12をセンサ電極11と同電位に駆動する。なお、ここで言う「同電位」とは、完全な「同電位」に限るものではなく、誤差を含んだ「ほぼ同電位」も含むものである。
The
照明制御部23は、判定回路22からの判定結果に基づいて、照明部30の点灯、消灯又は調光の動作を制御する。
Based on the determination result from the
このように構成された照明装置100は、図2に示すように、例えば自動車の天井部等に配置される筐体40を有し、筐体40の内部に構成されている。筐体40は、樹脂製の円板状の裏パネル41と、この裏パネル41に取り付けられる枠体42と、この枠体42に装着され照明部30の前面に配置された円板状のレンズ又は透明樹脂からなる透明パネル43とにより構成されている。なお、図では裏パネル41が下側に配置されているが、自動車の天井部に取り付ける際には、裏パネル41が天井面に配置され、透明パネル43が下側に配置されることになる。
As illustrated in FIG. 2, the
なお、裏パネル41は、上記樹脂製の他、例えばアルミ板などの導体部材を加工して形成されていてもよい。但し、導電部材を用いる場合は、上記ガード電極12と同電位(ガード電位)かグランド電位に固定されていることが望ましい。
The
照明部30は、筐体40の内部において、裏パネル41のほぼ中央部に配置され、LED基板32と、このLED基板32に搭載された複数のLED31とを有する。裏パネル41には、LED基板32と配線19で接続された回路基板29も取り付けられている。回路基板29には、例えば静電容量検知回路21及び判定回路22や図示しないが照明制御部23等が搭載され、電極部10と接続されている。
The
照明部30のLED31から発せられた光は、透明パネル43を介して筐体40の外部に照射される。透明パネル43の周囲の枠体42の内側には、図3に示すように、例えば円環状に形成された電極部10が配置されている。電極部10は、ベース基材13の両面にセンサ電極11及びガード電極12が形成されたフレキシブル基板やメンブレン回路等からなる。ベース基材13は、例えば0.1mm〜1.6mm程度の厚さの絶縁樹脂フィルムやプリント基板などからなる。
Light emitted from the
この電極部10は、センサ電極11が、指9が接近する枠体42側に配置され、ガード電極12が照明部30側となるような状態で枠体42の裏面に取り付けられている。すなわち、本実施形態においては、ガード電極12はセンサ電極11に近接するように、且つセンサ電極11と照明部30との間に配置されている。従って、ガード電極12は照明部30と容量性カップリングを形成し、この容量性カップリングは、センサ電極11と照明部30との間の寄生容量よりも大きい。そして、このようにガード電極12を配置することにより、センサ電極11と照明部30の容量性カップリングは減少する。
The
センサ電極11及びガード電極12は、PET、PEN、PI、PA等の絶縁樹脂からなるベース基材13上にパターン形成された銅、銅合金又はアルミニウムや鉄などの金属部材(導電材)や電線などで構成することができる。また、これらの電極11,12が透明電極である場合は、錫ドープ酸化インジウム(ITO)や導電性ポリマーで構成することもできる。
The
導電性ポリマーとしては、例えばPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォニック酸)や、PEDOT/TsO(ポリエチレンジオキシチオフェン/トルエンスルフォネート)などを用いることができる。また、光源であるLED31の代わりに、電球やエレクトロルミネセンス(EL)などの発光体を用いるようにしてもよい。 As the conductive polymer, for example, PEDOT / PSS (polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid), PEDOT / TsO (polyethylene dioxythiophene / toluene sulfonate), or the like can be used. Moreover, you may make it use light-emitting bodies, such as a light bulb and electroluminescence (EL), instead of LED31 which is a light source.
静電容量検知回路21は、照明装置100に接近する指9とセンサ電極11との間の静電容量に基づく静電容量値を測定し、この静電容量値を示す情報を判定回路22に出力する。静電容量検知回路21は、例えばC−V変換回路からなり、センサ電極11によって検知された静電容量を電圧に変換して出力する。
The
判定回路22は、静電容量検知回路21からの静電容量値を所定のしきい値と比較して、例えばその静電容量値がしきい値より上昇したり、静電容量値が所定の傾き(しきい値)以上で変化したりした場合などに、指9が照明装置100に接近したか否か、どの程度接近したかなどを判定する。
The
なお、静電容量検知回路21は、公知のCR充放電時間を計測する回路、充電した電荷を既知のコンデンサに転送する回路、インピーダンスを測定する回路、発振回路を構成して発振周波数を計測する回路等を用いて構成することができる。このような静電容量検知回路21に接続されたガード電極12は、センサ電極11と同電位に駆動される。
The
図4は、静電容量検知回路21の具体例を示す回路図である。オペアンプOP1の反転入力端子には、スイッチS1を介してセンサ電極11が接続され、非反転入力端子にはガード電極12が接続されている。オペアンプOP1の非反転入力端子は、スイッチS2を切り替えて基準電圧Vr又は接地電圧GNDのいずれかを選択的に供給できるようになっている。オペアンプOP1の反転入力端子と出力端子の間には、転送用キャパシタCf1が接続され、この転送用キャパシタCf1と並列にスイッチS3が接続されている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific example of the
この静電容量検知回路21では、まずスイッチS1を接地端子に接続し、スイッチS2を接地端子に接続し、スイッチS3をオン状態にする。これにより、センサ電極11及び転送用キャパシタCf1の電荷が放電される。次に、スイッチS1を切り替えて、センサ電極11とオペアンプOP1の反転入力端子とを接続すると共に、スイッチS2を基準電圧Vrに接続し、スイッチS3をオフ状態にする。これにより、オペアンプOP1の入力側のイマジナリーショートを介してセンサ電極11に基準電圧Vrが印加され、センサ電極11に電荷C1Vrが充電され、転送用キャパシタCf1にも電荷C1Vrが充電される。ここで、静電容量値C1,Cfは、それぞれセンサ電極11と接地との間の静電容量値及び転送用キャパシタCf1の静電容量値である。
In this
次に、スイッチS2を接地端子と接続し、その後、スイッチS1を接地端子に接続する。これにより、電荷C1Vrが転送用キャパシタCf1に充電されたことによる出力電圧V1=(C1/Cf)Vrが出力される。この出力電圧V1が、センサ電極11と接地端子との間の静電容量値C1、すなわちセンサ電極11と指9との静電容量値によって変化する。このため、出力電圧V1の大きさを判定することにより、指9の接近を検出することができる。
Next, the switch S2 is connected to the ground terminal, and then the switch S1 is connected to the ground terminal. As a result, the output voltage V1 = (C1 / Cf) Vr is output as the transfer capacitor Cf1 is charged with the charge C1Vr. The output voltage V1 varies depending on the capacitance value C1 between the
ここで、センサ電極11と照明部30との間には寄生容量が存在するため、スイッチS1がオペアンプOP1の反転入力端子に接続されている状態で、後段の判定回路22の判定結果などにより、照明部30が点灯、消灯又は調光制御された場合、センサ電極11の蓄積電荷量が照明部30における電位変化の影響を受けて変化する可能性がある。
Here, since there is a parasitic capacitance between the
しかし、この実施形態によれば、センサ電極11と照明部30との間にガード電極12が存在するため、照明部30との容量性カップリングは、ガード電極12の方が支配的となり、センサ電極11の電荷量が照明部30の電位変動の影響を受けない。また、ガード電極12はオペアンプOP1の非反転入力端子に接続されて、センサ電極11と同電位を維持する。このため、センサ電極11の電荷量がガード電極12によって影響を受けることもない。この結果、本実施形態によれば、照明部30の電位変動がセンサ電極11に影響しにくい構成となっている。
However, according to this embodiment, since the
従って、静電容量検知回路21は、オペアンプOP1から出力される静電容量値C1に応じた電圧V1を測定して検出値とすることができるので、本実施形態に係る照明装置100によれば、指9の接近を正確に検出して、照明制御部23によりLED31の動作を確実に制御することができる。これにより、照明装置100の誤動作を防止することができる。
Therefore, the electrostatic
[第2の実施形態]
図5は、本発明の第2の実施形態に係る照明装置の内部構成の一部を示す断面図、図6は照明装置の電極部を示す平面図である。図5に示すように、本実施形態に係る照明装置100は、電極部10Aの構成が、第1の実施形態に係る電極部10の構成と相違している。
[Second Embodiment]
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the internal configuration of the illumination device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a plan view showing an electrode portion of the illumination device. As illustrated in FIG. 5, in the
すなわち、電極部10Aは、円環状のベース基材13の片面に形成されたセンサ電極11と、このセンサ電極11の内周側に円板状に形成された透明電極からなるガード電極12とを備えて構成されている。センサ電極11は、上記と同様に指9が接近する透明パネル43の周囲の枠体42の内側に配置され、ガード電極12は透明パネル43の内側に照明部30を覆うように配置される。
That is, the
このようなガード電極12を有する構成によっても、照明部30との容量性カップリングは、ガード電極12において支配的となるので、照明部30の電位変動によるセンサ電極11への影響を抑えて指9の接近による正確な検出値を得ることができる。従って、上記第1の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even with such a configuration having the
[第3の実施形態]
図7は、本発明の第3の実施形態に係る照明装置の内部構成の一部を示す断面図である。図7に示すように、本実施形態に係る照明装置100は、電極部10Bの構成が、第1の実施形態に係る電極部10と、第2の実施形態に係る電極部10Aとを組み合わせた構成となっている。
[Third Embodiment]
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the internal configuration of the illumination apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, in the
すなわち、電極部10Bは、円環状のベース基材13の両面に形成されたセンサ電極11及び第1のガード電極12aと、これらセンサ電極11及び第1のガード電極12aの内周側に円板状に形成された透明電極からなる第2のガード電極12bとを備えて構成されている。これらの配置態様は上記と同様である。
That is, the
このような第1及び第2のガード電極12a,12bを有する構成によっても、照明部30の電位変動によるセンサ電極11への影響を抑えることができる。従って、指9の接近による正確な検出値を得ることができ、上記第1及び第2の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Even with such a configuration having the first and
[第4の実施形態]
図8は、本発明の第4の実施形態に係る照明装置の内部構成を示す断面図、図9は照明装置のLED基板を示す斜視図である。図8及び図9に示すように、本実施形態に係る照明装置100は、電極部10Cの構成が、第1〜第3の実施形態に係る電極部10〜10Bの構成と相違している。
[Fourth Embodiment]
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a lighting device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view showing an LED substrate of the lighting device. As illustrated in FIGS. 8 and 9, in the
すなわち、電極部10Cは、円環状のベース基材13の片面に形成されたセンサ電極11と、LED基板32上に設けられた円板状のガード電極12とを備えて構成されている。センサ電極11は、指9が接近する透明パネル43の周囲の枠体42の内側に配置され、ガード電極12はLED基板32のほぼ全面を覆うように配置される。
That is, the
なお、ガード電極12には、照明部30のLED31を挿通させるための穴部12cが形成されている。また、ガード電極12は、LED31から発せられた光を、透明パネル43を介して効率良く照射するために、例えば図示しない反射板や明るい色の基材の下に配置したり、反射する塗料や明るい色で着色されたりしてもよい。
The
更に、照明部30は、図10に示すように構成されてもよい。図10に示すLED基板32は、片面(この例では、裏パネル41側)にLED配線33が形成されると共に反対側(この例では、透明パネル43側)の面にガード電極12が形成されている。また、LED配線33に接続されたLED31がLED基板32に形成されたスルーホール32a内に配置されている。このように構成すれば、照明部30全体の高さを抑えて小型化を図ることができる。
Furthermore, the
このように、LED基板32上にガード電極12を一体的に配置した構成によっても、照明部30の電位変動によるセンサ電極11への影響を抑えることができる。従って、指9の接近による正確な検出値を得ることができ、上記第1〜第3の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
As described above, even with the configuration in which the
[第5の実施形態]
図11は、本発明の第5の実施形態に係る照明装置の内部構成を示す断面図である。図11(a)に示すように、本実施形態に係る照明装置100は、電極部10Dの構成が、第1の実施形態に係る電極部10と、第4の実施形態に係るガード電極12の代わりにLED基板32に形成されたグランド電極14とを組み合わせた構成となっている。
[Fifth Embodiment]
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an internal configuration of a lighting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As shown to Fig.11 (a), as for the illuminating
すなわち、電極部10Dは、円環状のベース基材13の両面に形成されたセンサ電極11及びガード電極12と、LED基板32上に設けられた円板状のグランド電極14とを備えて構成されている。センサ電極11及びガード電極12の配置態様は第1の実施形態と同様であり、グランド電極14の配置態様は第4の実施形態のガード電極12と同様である。
That is, the
このように、LED基板32とガード電極12との間にグランド電極14を配置した構成とすることにより、照明装置100の電源の変動を抑えることができる。また、グランド電極14とセンサ電極11との間にガード電極12が配置されているため、グランドの影響をセンサ電極11が受けることはない。
As described above, the configuration in which the
従って、この実施形態によれば、グランド電極14が存在してもセンサ電極11の検出感度が低下することがなく、且つ、照明部30の電位変動の影響をグランド電極14がシールドすると共に、照明部30の電位変動によるセンサ電極11への影響をガード電極12で抑えることができる。このため、指9の接近による正確な検出値を得て、上記第1〜第4の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
Therefore, according to this embodiment, even if the
なお、図11(b)に示すように、ガード電極12を、グランド電極14の上に絶縁基材や空間を介して配置し、図示しない配線を介して静電容量検知回路21と接続するように構成すると、更に検知感度及び照明部30の電位変動の影響抑制効果が向上する。
As shown in FIG. 11B, the
[第6の実施形態]
図12は、本発明の第6の実施形態に係る照明装置の内部構成の一部を示す断面図である。図12に示すように、本実施形態に係る照明装置100は、電極部10Eの構成が、第1〜第5の実施形態に係る電極部10〜10Dの構成と相違している。すなわち、電極部10Eは、ベース基材13の片面に円環状に形成されたセンサ電極11と、このセンサ電極11と同一面上の外周側に円環状に形成されたガード電極12とを備えて構成されている。
[Sixth Embodiment]
FIG. 12: is sectional drawing which shows a part of internal structure of the illuminating device which concerns on the 6th Embodiment of this invention. As illustrated in FIG. 12, in the
一般に、筐体40の誘電率εが高いので、筐体40を介したセンサ電極11と照明部30との間の容量性カップリングが問題となる。この実施形態は、これを低減させようとするものである。すなわち、ガード電極12は、センサ電極11の枠体42への装着位置と、照明部30の裏パネル41への装着位置との間の枠体42及び裏パネル41に沿った所定位置に装着されることとなる。このようにガード電極12を筐体40に沿った経路におけるセンサ電極11と照明部30との間に配置した構成とすることにより、センサ電極11と照明部30との筐体40を介した誘電的な結合をガードすることができると共に、筐体40を介した導電的な結合(リーク電流)もガードすることができる。このため、指9の接近による正確な検出値を得て、上記第1〜第5の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
In general, since the dielectric constant ε of the
[第7の実施形態]
図13は、本発明の第7の実施形態に係る照明装置の静電容量検知回路21を示す図である。図13に示すように、本実施形態に係る静電容量検知回路21は差動動作するものとして構成される。この静電容量検知回路21では、図4で示したような既知の電圧で充電した電荷を既知の容量に移動してその電圧を測定する方式が採用される。
[Seventh Embodiment]
FIG. 13 is a diagram showing a
この実施形態では、図4に示した回路構成に加え、図4に示したオペアンプOP1と同等のオペアンプOP2を有する。オペアンプOP2の反転入力端子には、スイッチS1を介してダミー電極15が接続され、非反転入力端子には、基準電圧Vrと接地電圧GNDを選択的に供給するスイッチS2が接続されている。また、オペアンプOP2の反転入力端子と出力端子との間には、転送用キャパシタCf2が接続され、この転送用キャパシタCf2と並列にスイッチS3が接続されている。ダミー電極15は、例えば指9等の人体との接近に対する感度を無くす位置(例えばシールド電極で人体の近接に対する感度を落とせる位置等)に配置され、温度、外部ノイズ等の環境特性に対しては、センサ電極11と同様の感度を有するものである。
In this embodiment, in addition to the circuit configuration shown in FIG. 4, an operational amplifier OP2 equivalent to the operational amplifier OP1 shown in FIG. 4 is provided. A
オペアンプOP1,OP2を中心とする2つの回路は、同一の動作を実行し、その結果得られた出力電圧V1,V2は、差動増幅器SAで差動増幅されて出力される。このときの出力電圧VはV=(C1/Cf−C2/Cf)Vr(但し、C2は、ダミー電極15と接地端子との間の静電容量、Cfは転送用キャパシタCf1,Cf2の静電容量)となり、静電容量C1に応じた電圧Vとなる。
The two circuits centered on the operational amplifiers OP1 and OP2 perform the same operation, and the resulting output voltages V1 and V2 are differentially amplified by the differential amplifier SA and output. The output voltage V at this time is V = (C1 / Cf−C2 / Cf) Vr (where C2 is the electrostatic capacity between the
このように、静電容量検知回路21を差動動作する構成(差動回路)とすることにより、回路の温度特性を相殺したりコモンモードノイズを低減したりすることができる。
In this way, by setting the
[その他の実施形態]
以上の各実施形態では、各電極をベース基材13の片面或いは両面に形成したものを例に挙げて説明したが、例えば枠体42や透明パネル43の内部に埋め込んだり、これらの表面に直接貼り付けたりしたものであってもよい。また、導電性インクなどを印刷したり塗布したりして各電極を形成するようにしてもよい。
[Other Embodiments]
In each of the above embodiments, the electrodes are formed on one side or both sides of the
なお、照明装置100におけるセンサ電極11、ガード電極12、照明部30及びグランド電極14の配置態様は、上記各実施形態で説明したもの以外でも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば種々のものが適用できる。
In addition, the arrangement | positioning aspect of the
また、電極部に複数のセンサ電極を設け、これらと静電容量検知回路21とをスイッチを介して接続し、このスイッチにより各センサ電極を切り替えて静電容量値を測定するようにしてもよい。そして、測定したそれぞれの静電容量値の時間変化を監視して指9の動きによりLED31の動作を制御するようにすれば、より細かい照明制御が可能となる。
Alternatively, a plurality of sensor electrodes may be provided in the electrode section, and these may be connected to the
なお、本発明は、照明装置に適用を限定されるものではなく、他の種々の装置にも適用することができる。すなわち、同様に人体との間の静電容量値を測定して、測定結果をスイッチ出力として出力したり、制御信号として用いたりして、車載機器、家電用機器、産業用機器、輸送機器、建造物などの制御に利用する静電容量式スイッチ装置や機器制御装置などに適用することができる。 Note that the application of the present invention is not limited to a lighting device, and can be applied to other various devices. That is, the capacitance value between the human body is similarly measured, and the measurement result is output as a switch output, or used as a control signal, so that it can be used as an on-vehicle device, household appliance, industrial device, transportation device, The present invention can be applied to a capacitance type switch device or an equipment control device used for controlling a building or the like.
10 電極部
11 センサ電極
12 ガード電極
13 ベース基材
14 グランド電極
15 ダミー電極
20 接近検出部
21 静電容量検知回路
22 判定回路
23 照明制御部
30 照明部
31 LED
32 LED基板
40 筐体
41 裏パネル
42 枠体
43 透明パネル
DESCRIPTION OF
32
Claims (7)
被検出物の接近により前記被検出物との間の静電容量が変化するセンサ電極と、
前記照明部と容量性カップリングを形成するガード電極と、
前記センサ電極及びガード電極と接続され、前記センサ電極と前記被検出物との間の静電容量値を測定して前記被検出物の接近を検出すると共に、前記ガード電極を前記センサ電極と同電位に制御する接近検出部と、
前記接近検出部の検出結果に基づいて前記照明光源を点灯、消灯又は調光制御する照明制御部と
を備え、
前記ガード電極は、前記照明部との容量性カップリングが、前記センサ電極と前記照明部との寄生容量よりも大きくなる位置に配置され、前記ガード電極は、前記センサ電極よりも前記照明部に近い位置に配置されている
ことを特徴とする照明装置。 An illumination unit including an illumination light source;
A sensor electrode in which the capacitance between the object to be detected changes due to the approach of the object to be detected;
A guard electrode that forms a capacitive coupling with the illumination section;
The sensor electrode and the guard electrode are connected to measure the capacitance value between the sensor electrode and the detected object to detect the approach of the detected object, and the guard electrode is the same as the sensor electrode. An approach detector that controls the potential;
An illumination control unit for turning on, turning off or dimming the illumination light source based on the detection result of the approach detection unit;
The guard electrode is disposed at a position where a capacitive coupling with the illumination unit is larger than a parasitic capacitance between the sensor electrode and the illumination unit, and the guard electrode is closer to the illumination unit than the sensor electrode. An illuminating device characterized by being arranged at a close position .
前記センサ電極よりも前記照明部に近い位置に配置された第1のガード電極と、
透明性を有する導電体からなり、前記照明部を覆うように配置された第2のガード電極と、
を有することを特徴とする請求項1記載の照明装置。 The guard electrode is
A first guard electrode disposed closer to the illumination unit than the sensor electrode;
A second guard electrode made of a conductor having transparency and arranged to cover the illumination section;
The lighting device according to claim 1, wherein:
被検出物の接近により前記被検出物との間の静電容量が変化するセンサ電極と、
前記照明部と容量性カップリングを形成するガード電極と、
前記センサ電極及びガード電極と接続され、前記センサ電極と前記被検出物との間の静電容量値を測定して前記被検出物の接近を検出すると共に、前記ガード電極を前記センサ電極と同電位に制御する接近検出部と、
前記接近検出部の検出結果に基づいて前記照明光源を点灯、消灯又は調光制御する照明制御部と
を備え、
前記ガード電極は、前記照明部との容量性カップリングが、前記センサ電極と前記照明部との寄生容量よりも大きくなる位置に配置され、前記ガード電極は、前記照明部と一体化するように配置されている
ことを特徴とする照明装置。 An illumination unit including an illumination light source;
A sensor electrode in which the capacitance between the object to be detected changes due to the approach of the object to be detected;
A guard electrode that forms a capacitive coupling with the illumination section;
The sensor electrode and the guard electrode are connected to measure the capacitance value between the sensor electrode and the detected object to detect the approach of the detected object, and the guard electrode is the same as the sensor electrode. An approach detector that controls the potential;
An illumination control unit for turning on, turning off or dimming the illumination light source based on a detection result of the approach detection unit;
With
The guard electrode is disposed at a position where capacitive coupling with the illumination unit is larger than a parasitic capacitance between the sensor electrode and the illumination unit, and the guard electrode is integrated with the illumination unit. lighting apparatus characterized in that it is arranged.
被検出物の接近により前記被検出物との間の静電容量が変化するセンサ電極と、
前記照明部と容量性カップリングを形成するガード電極と、
前記センサ電極及びガード電極と接続され、前記センサ電極と前記被検出物との間の静電容量値を測定して前記被検出物の接近を検出すると共に、前記ガード電極を前記センサ電極と同電位に制御する接近検出部と、
前記接近検出部の検出結果に基づいて前記照明光源を点灯、消灯又は調光制御する照明制御部と、
前記センサ電極、前記ガード電極及び前記照明部が装着される筐体と
を具備し、
前記ガード電極は、前記筐体に沿った経路における前記センサ電極と前記照明部との間に装着され、
前記ガード電極は、前記照明部との容量性カップリングが、前記センサ電極と前記照明部との寄生容量よりも大きくなる位置に配置されている
ことを特徴とする照明装置。 An illumination unit including an illumination light source;
A sensor electrode in which the capacitance between the object to be detected changes due to the approach of the object to be detected;
A guard electrode that forms a capacitive coupling with the illumination section;
The sensor electrode and the guard electrode are connected to measure the capacitance value between the sensor electrode and the detected object to detect the approach of the detected object, and the guard electrode is the same as the sensor electrode. An approach detector that controls the potential;
An illumination control unit for turning on, turning off or dimming the illumination light source based on a detection result of the approach detection unit;
Comprising a housing in which the sensor electrodes, the guard electrode and the lighting unit is mounted,
The guard electrode is mounted between the sensor electrode and the illumination unit in a path along the housing ,
The guard electrode is capacitive coupling between the illumination unit, the sensor electrode and being disposed in the larger position than the parasitic capacitance characteristic and to that lighting device of the lighting unit.
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