JP5974938B2 - 静電容量型圧力センサ及び入力装置 - Google Patents
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Description
C=Co+ε・(S/d) …(数式1)
ここで、Coは未接触領域での静電容量である。誘電体膜14の厚さdや誘電率εは変化しないので、数式1によれば、圧力Pが大きくなるとダイアフラム20の接触面積Sが増大し、その結果圧力センサ11の静電容量Cが増加することが分かる。
さらに、本発明の静電容量型圧力センサでは、前記突起の高さを、前記空隙の高さ以下にしているので、ダイアフラムを押さえたときに押圧体が突起によって妨げられにくくなる。その結果、圧力センサの出力の線形性が向上する。
図3及び図4を参照して本発明の実施形態1による圧力センサ31の構造を説明する。図3は圧力センサ31の平面図、図4は圧力センサ31の断面図である。
図13は、本発明の実施形態2によるプレート型の入力装置51、たとえばタッチパネルの構造を示す断面図である。この入力装置51は、上記実施形態1にかかる多数の圧力センサ31(センサ部)をアレイ状(例えば、矩形状やハニカム状)に配列したものである。なお、各圧力センサ31は電気的に独立しており、各圧力センサ31に加わった圧力を個々に独立して検出することができる。このような入力装置51によれば、タッチパネルのように押圧体で押圧された点を検出できるとともに、各点の押圧強さ(圧力の大きさ)も検出することができる。
32 固定電極
33 誘電体層
34 エアギャップ
35 ダイアフラム
36 ベントライン
37 上面電極
39 突起
40 電極パッド
41 保護膜
45 押圧体
51 入力装置
Claims (9)
- 固定電極と、
前記固定電極の上方に形成された誘電体層と、
前記誘電体層の上方に空隙を隔てて形成された導電性のダイアフラムとを備えた静電容量型の圧力センサにおいて、
前記ダイアフラムの上面に、高さが前記空隙の高さ以下である1個又は複数個の突起を設けたことを特徴とする静電容量型圧力センサ。 - 前記突起が、前記ダイアフラムの上面中央部に設けられていることを特徴とする、請求項1に記載の静電容量型圧力センサ。
- 前記ダイアフラムの表面を覆う保護膜を有し、
前記突起は、前記保護膜と同一材料によって形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の静電容量型圧力センサ。 - 前記突起は、前記ダイアフラムと同一材料によって前記ダイアフラムと一体に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の静電容量型圧力センサ。
- 前記突起の幅は、前記ダイアフラムの幅の0.2倍以下であることを特徴とする、請求項1に記載の静電容量型圧力センサ。
- 前記突起の幅は、前記ダイアフラムの幅の0.15倍以下であることを特徴とする、請求項5に記載の静電容量型圧力センサ。
- 前記ダイアフラムに垂直な方向から見て、互いに直交する2本の仮想の直線に関してそれぞれ対称な位置に通気路を設けたことを特徴とする、請求項1に記載の静電容量型圧力センサ。
- 前記通気路が、屈曲又は湾曲していることを特徴とする、請求項7に記載の静電容量型圧力センサ。
- 請求項1に記載した静電容量型圧力センサを複数個配列させたことを特徴とする入力装置。
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