JPS5873921A - 容量性キ−スイツチ - Google Patents

容量性キ−スイツチ

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JPS5873921A
JPS5873921A JP57147004A JP14700482A JPS5873921A JP S5873921 A JPS5873921 A JP S5873921A JP 57147004 A JP57147004 A JP 57147004A JP 14700482 A JP14700482 A JP 14700482A JP S5873921 A JPS5873921 A JP S5873921A
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JP
Japan
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conductive
region
film
membrane
key switch
Prior art date
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Application number
JP57147004A
Other languages
English (en)
Inventor
ジヨン・ロバ−ト・ヘロン・ジユニア
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Illinois Tool Works Inc
Original Assignee
Illinois Tool Works Inc
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H13/00—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch
    • H01H13/70—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard
    • H01H13/78—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites
    • H01H13/785—Switches having rectilinearly-movable operating part or parts adapted for pushing or pulling in one direction only, e.g. push-button switch having a plurality of operating members associated with different sets of contacts, e.g. keyboard characterised by the contacts or the contact sites characterised by the material of the contacts, e.g. conductive polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2201/00—Contacts
    • H01H2201/022—Material
    • H01H2201/026—Material non precious
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2203/00—Form of contacts
    • H01H2203/036—Form of contacts to solve particular problems
    • H01H2203/044—Form of contacts to solve particular problems to achieve a predetermined sequence of switching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2239/00—Miscellaneous
    • H01H2239/006—Containing a capacitive switch or usable as such

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  • Push-Button Switches (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 薄−接触膜キースイッチは、例えば、１９８０年の米国
特許４，２２７，１４５　Ｋ示しである磁心キースイッ
チ等Ｏ他０ＩＩＯキースイッチに比せば、極めて高い信
頼性を持つとは言えな−が、一般的に多くの応用に対し
ては適嚢に低゛プストで充分は信頼性を持つ。１９７９
年１２月「；ンビエータ・デザイン」に発表されえ「接
触パネル会スイツ？ｔｉ膜スイッチ構想に基（」と題す
る論文に一種の接触膜キーボードが記載されて−る。こ
０種のキースイッチにおいては、１会した導電接触領域
で被覆した二枚の一関膜屡がスペーサ内に形成し良問口
内に離間させである。上部喪わみ膜を押下げると、上部
および下部導電領域間が接触してスイッチを閉じる。し
かしながら−接触スイッチであるととに変ゎシはないの
で、それは、摩耗、導電領域の酸化および腐食等、総て
の接触スイッチ固有の欠陥を有して一九。
容量性キースイッチは、それらの本質的に信頼性が高−
のと寿命が長−ので望ましｉのであるが、過責にお―て
設計されて来九仁の種キースイッデは、単なる接触膜ス
イッチのそれよシも多少高（っｉて来た０１９７２年０
米！１特許Ｓ、　６７６、４０７にもう一９０接触膜ス
イッデが記載しである。仁のキーボードは電界効果トラ
ンジスタを採用しておシ、導電領域間は実際に接触して
はならなｉことも判かって−え。・とり９０も、電界効
果トランジスタは、上下導電領域間に汚染１質が入）込
んで来た時の中ヤバシタンス変化ＫＯ制御されてしオう
゛亡らである＠にもかかわらず、この特許のキー哀イッ
デは基本的には機械的スインｔとして設計されてい喪。
七〇上、この設計は下部領域を二っに分割しぇ潜伏にな
ってお夛、プンデンサ電極が二つに分伊された拳でこれ
ら二つの下部領着が容量性キースイッチになってお）、
比較的ＩＩ雑な検出回路が必要であった。
もう一つの容量性膜キーボードが、１９８１年６月１５
日発行の「エレクトロニック・プロダクツ・マガジン」
に発衰されえ「容量性膜キーボードバー汚染」と題する
論文に記載しである。
この容量性キースイッチは、マイク四スイッチ／″エウ
エル（Ｍｉ　＠ｒｅｓｖｌ　ｔａｂ　／　Ｈｅｍ＠ｙｖ
＊　１１　）が設計しえものであって、このスイッチは
、第二膜の上方に導電領域が付いている上部たわみ膜を
採用してお勤、前記第二ｌ［Ｋは前記上部導電領域と整
合して−る第二導電領域１！１１ある。これら二つの導
電領域はスペーサ内の開口内に位置して−て１とのスペ
ーサによル上部部材および領域は下部領域つ１向って接
触が生じるまでたわむ、↓、＼ ことができるので、実際のスイッチ動作は接触型である
。しかしながら、下部膜の底部にはも□　う一つの導電
領域がああ。したがって、下部膜の両側の導電被覆は固
定キャパシタンスでＴｏ獣一方、可動上部膜は、前記固
定キャパシタンスと直列になって−る可変キャパシタン
スである。
理論上は、キースイッチで対面している二つの領域は相
互に接融させられ為必要はな−が、実際にはそれら拡充
分に接祈していて蔦キースイッチが作動するには事集上
接触せざるを櫓ない。
この発明においては、膜接鋏牟−メイッｔの簡単な技術
を利用するが、異なる所は上部および下部導電領域間に
誘電層を設け、千０′舖電層が、キースインｔとして高
中ヤパシタンスを生ずる点である。
この発明のキースインｔを、第１図の断面図への参照に
よって説明する。キースイッチ１０は作動グツンジャ／
コを有し、この作動プランジャ／Ｊはキー・キャップ（
図示法し）に取付けてあって、１ランジヤＯ溝ｌｔ内の
保持座金／１によ〉、または他の在来の保持方法によ〉
、シャシｌ参内に保持しである。バイアスばねｌ！が１
シヤシの上面と１ランジ七のりムｊ０め底部との間に連
結させてあって、プランジャ上の押圧力を解除するとプ
ランジャが復帰できるようになっている。高弾性材のパ
ッドココが、プランジャ／Ｊの下方に配電してあって〜
それはボリエデレン、ポリプロピレンのようなプラスチ
ック−フィルム材、ｔえはマイラ（＆ｆｆＬＡＲ−登嚢
商標）のような他の適当原材料のたわみ部材Ｊ＃の上ｉ
１に座着している。大わみ部材コ亨の底［Ｋは、相互接
続回路パターンを形成し、導電領域コＩ含有する導電台
１１０比較的薄−第−〇フイ羨ム：１番が付ｉていゐ。
ベースＪＯにれその上に導電金員の薄い第二フィルムコ
コがあって、このフィルム祉、第一領域コｌと整合して
ｉる導電領域ＪＡを含む第二の相互接続回路パターンを
凄成してｉる。マイ９　（ＭＹＬＡＲ−登帰商標）フィ
ルムであってよい比較的厚い誘電スペーサｊｆは開口参
〇を持ち、仁の中で導電領域ＪＬＪ＆が両持している。
仁の実施例において鯰、フィルム１１：１ンデンサ用に
使用されて、スペーサＳＺよシもはるかに薄い寸法の適
当なプラスチック・フィルム材のような薄い誘電層Ｊ参
を、導電フィルムココおよび領域Ｊ６上に配置する。フ
ィルム３コは、支持ベースＪｏ上に直Ｖ載置しであるよ
うに示したが、フィルム３コは、ペースそれ自体上への
代りに、ベースが支える第二のプラスチツタ誘電層上に
載置してもよい。プランジャｌコを押下けると、弾性バ
ッドココが、上部部材２事管保護して上部移動させるク
ツシ目ンとして作用する。プランジャノコ上Ｏ圧力を解
除すると、バッドココは′ｔえ戻シバイアスカの＋段と
もなる。第２図に示すように、プツンジャｌコの押下け
によｐ１導電領域コｔおよび３轟が相互に接近すると、
薄い誘電分離層３ダが領域Ａｇ。
３！の両者に接触し、その結果、第２図に示すようにス
イッチが作動位置になると、中ヤノ（シタンス値が比較
的大きくなる□。
この発明のキースイッチはｔた、Ｖ示の薄フィルムＪダ
ブラスチック層を、対向面領域λｔおよびｓｂｏＭ′ｔ
ＴＩまたは両面上に付量させた在来の重合体誘電フィル
ム層のような他の子当な誘電材と取替えることによって
、所求の高率の［オンＪ（ＯＮ）ないし「オフＪ　（Ｏ
ＦＦ　）キャパシタンスを達成する仁とができる。所求
の誘電絶縁層を得るためのもう一つＯ手抜は領鰺コｌ、
３６の一方ｔえは両者のために、より一層薄いキースイ
ッチの製造が可能なように、これ等の衰面を酸化させて
非常に薄い絶縁層および高誘電；ンスタントとした例え
ばアルミニウムまたはタンタルのような春易に酸化する
金員を利用することである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、非作動状態における本発明の一実於例のキー
スイッチの断面図、第２図は、作動状態における第１！
ｌｉ！ＩＯキースイツチの断聞図である。 回において、ン′０・・・キースイッチ、ハ・・・たわ
み部材、Ｊ　４　”’薄フィルム、Ｊｔ、３６・・・導
電領域、３ｇ・・・誘電スペーす、４Ｉ０・・・開口、
Ｊ４Ｉ・・・誘電薄層。 図面の浄書（内容に変更なし） １／１ 手続補正書（方幻 昭ｌ和５７年１２月７　日 特許庁長官　若杉和夫　　殿 ２・　発明０４称　　　容量性や一８イ、チ３、補正す
る者 事件との関係　　　出願人 づリノイ　ツール　ワークス　インプーボレイテツド７
、補正の内容　　　ａｗｅ浄書（内ＩＦＫ家罠なし）！
別紙Ｏ過ｐ提出する・

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）上部たわみ膜；前記上部たわみ膜に影成し九第−
    導電ａｍパターン；前記上部たわみ膜の下請で前記第一
    回路パターンに接続して−る上部導電領域；開口を有し
    、その開口内に前記第−導電領域がある電気的絶縁スペ
    ーナ；前記第一１路パターンの下方に位置した第二導電
    回路パターン；前記第二回路パターンに接続して−て前
    記第−導電領域に面するように前記開口内でその下方に
    位置した第二領域；前記嬉−および嬉二導電領域関に配
    置し友前記スペーナよＩｔ）％薄い寸法Ｏ絶縁誘電層；
    および前記上部喪わみ膜と前記第一領域を前記第二領域
    に向ってたわませる作動部材；から成るヒとを特徴とす
    る容量性キースイッチ０
  2. （２）絶縁誘電層が、薄いプラスチツタ誘電フィルム層
    でらる特許請求の範囲第１項に記載Ｏキースイッチ。
  3. （３）絶縁誘電層が重合体フィルムである特許請求の範
    囲第１項に記載の命−スイッチ。 ＜４１　　’ＩＩ合体フィルムがはんだマスク材である
    特許請求Ｏ＊ＶＳ第６項に記載の今一スイッチ０
JP57147004A 1981-08-28 1982-08-26 容量性キ−スイツチ Pending JPS5873921A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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US06/297,439 US4417294A (en) 1981-08-28 1981-08-28 Capacitive keyswitch
US297439 1981-08-28

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JPS5873921A true JPS5873921A (ja) 1983-05-04

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BR (1) BR8205018A (ja)
CA (1) CA1214238A (ja)
DE (1) DE3231533A1 (ja)
FR (1) FR2512318B1 (ja)
GB (1) GB2105517B (ja)
IT (1) IT1205613B (ja)
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