KR100969184B1 - 정전 용량 스위치 - Google Patents

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KR100969184B1
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유지 곤노
요시히사 엔도
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알프스 덴키 가부시키가이샤
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Abstract

과제
정전 노이즈의 영향을 잘 받지 않고, 안정적으로 동작할 수 있는 정전 용량 스위치를 제공하는 것.
해결 수단
입력 키 (3) 와 검출 회로 (20) 사이가 직접적이 아니라, 제 1 용량부 (15) 를 통해 접속함으로써, 입력 키 (3) 가 잡아낸 정전 노이즈가 검출 회로에 직접적으로 들어가지 않아, 검출 회로 (20) 를 보호할 수 있게 된다. 또 입력 키 (3) 와 일방의 대향 전극 (13) 사이를 접속하는 제 1 연결선 (16), 및 타방의 대향 전극 (14) 과 검출 회로 (20) 사이를 접속하는 제 2 연결선 (17) 주위를, 각각 어스 전극 (19A, 19B) 으로 포위함으로써, 정전 노이즈의 영향을 억제시킬 수 있어, 안정적으로 동작할 수 있는 정전 용량 스위치로 할 수 있다.

Description

정전 용량 스위치{CAPACITANCE SWITCH}
본 발명은 각종 전자 기기에 탑재 가능한 정전 용량(capacitance) 스위치에 관련된 것으로서, 특히 정전 노이즈 대책을 실시한 정전 용량 스위치에 관한 것이다.
이하의 특허 문헌 1 에는, 자동 판매기의 전면 패널에 정전 용량을 검출하기 위한 터치 패널을 형성한 스위치 장치에 관한 발명이 기재되어 있다.
인체의 일부가 터치 패널에 접근하거나 또는 접촉하면, 터치 패널과 인체 사이에 형성되는 정전 용량이 변화한다. 이 스위치 장치에서는, 이와 같은 정전 용량의 변화에 기인하여 발생되는 신호간의 위상 지연을, 내부의 회로에서 검출함으로써, 스위치로서의 기능이 얻어지도록 되어 있다.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평7-73790호 (도 8 - 도 10)
상기 특허 문헌 1 에 기재된 스위치 장치에서는, 터치 패널이 도전성 수지 또는 도전성 금속으로 형성되어 있고, 터치 패널은 내부 회로에 직접적으로 접속되는 구성이다. 게다가, 터치 패널은 전면 패널에 노출된 상태에서 장착되어 있다.
이 때문에, 터치 패널을 통해 정전 노이즈가 혼입되기 쉬운 상태에 있다. 이와 같은 정전 노이즈가 내부 회로에 직접 전해지면, 스위치 동작에 대하여 오동작이 발생하거나, 내부의 회로가 파괴되거나 하는 문제가 있었다.
또, 특허 문헌 1 에 기재된 것으로는, 장갑에 의한 정전 용량과 인체에 의한 정전 용량의 2 개로부터 검출되는 구성인데, 모두 가변 용량으로서, 안정적인 정전 용량을 확보하지 못해, 검출 정밀도가 낮아지기 쉽다는 문제가 있다. 이 문제는 고정 정전 용량으로서, 시판되는 콘덴서를 터치 패널과 회로 사이에 형성해 둠으로써 해결할 수 있는 것으로 생각할 수 있는데, 이와 같은 방법에서는 부품 점수가 증대되어, 제조 비용을 저감시키기 어렵다.
본 발명은 상기 종래 과제를 해결하기 위한 것으로서, 정전 노이즈의 영향을 잘 받지 않도록 한 정전 용량 스위치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
또, 본 발명은 검출 정밀도가 우수하고, 부품 점수를 삭감할 수 있는 정전 용량 스위치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명은 정전 용량의 변화를 감시하여, 인체의 접근 또는 접촉에 기초하여 스위치를 개폐하는 정전 용량 스위치에 있어서,
표면에 노출되어 형성된 도전성 입력 키와, 일단이 상기 입력 키에 접속된 제 1 용량부와, 상기 제 1 용량부에 소정의 신호를 부여함과 함께 그 출력을 검출하고, 이것에 따른 전환 신호를 출력하는 검출 회로가 형성되고,
상기 제 1 용량부는 기재와, 상기 기재를 사이에 끼우고 그 양면에 대향 배치된 1 쌍의 대향 전극으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에서는, 입력 키와 검출 회로 사이는 직접적으로 접속되는 구성이 아니라, 제 1 용량부를 통해 접속되는 구성이기 때문에, 입력 키가 잡아낸 정전 노이즈가 검출 회로에 직접적으로 들어가지 않아, 검출 회로를 보호할 수 있다.
또 제 1 용량부를, 통상 가지는 기재로 형성할 수 있기 때문에, 시판되는 콘덴서를 구입할 필요가 없어, 부품 점수의 삭감 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다.
상기에서, 상기 기재의 표면에는, 상기 입력 키와 일방의 대향 전극을 접속하는 접속부가 형성되어 있고, 상기 접속부와 일방의 대향 전극 사이가 제 1 연결선에 의해 접속되고, 상기 기재의 이면에서는 타방의 대향 전극과 상기 검출 회로 사이가 제 2 연결선을 통해 접속되어 있으며,
상기 제 1 연결선 또는 상기 제 2 연결선과 대향하는 기재 상의 양측에는, 상기 제 1 연결선 또는 상기 제 2 연결선을 사이에 끼우도록 배치된 어스 전극이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 수단에서는, 상기 제 1 연결선 또는 상기 제 2 연결선의 주위를 어스 전극으로 포위함으로써, 전자 차폐할 수 있기 때문에, 정전 노이즈의 영향을 잘 받지 않게 할 수 있게 된다.
나아가서는, 상기 접속부의 주위가 상기 어스 전극으로 둘러싸여 있는 것이 바람직하다.
상기 수단에서는, 입력 키에서 기재까지의 사이의 정전 노이즈를 차단할 수 있다.
상기에서는, 상기 입력 키에 인체가 접근하거나 또는 접촉했을 때에, 제 1 용량부가 인체에 의해 형성되는 제 2 용량부를 통해 접지된다.
이 때문에, 검출 정밀도가 높은 안정적인 정전 용량 스위치로 할 수 있다.
나아가서는, 상기 입력 키가, 도전성 금속 재료, 도전성의 수지 재료 또는 절연성 수지 재료의 표면에 도전 재료가 적층된 것으로 형성할 수 있다.
본 발명에서는, 정전 노이즈의 영향을 잘 받지 않는 정전 용량 스위치가 가능하다. 또 부품 점수를 줄임으로써, 제조 비용을 저감시킬 수 있게 된다.
나아가서는, 안정적으로 동작하여, 검출 정밀도가 우수한 정전 용량 스위치가 가능하다.
도 1 은 본 발명의 실시형태로서, 정전 용량 스위치가 탑재된 모니터를 나타내는 정면도, 도 2 는 도 1 의 모니터를 부분적으로 나타내는 사시도, 도 3 은 도 2 의 Ⅲ-Ⅲ 선에서의 화살표 단면도, 도 4a 는 기판의 표면측을 나타내는 평면도, 도 4b 는 기판의 이면측을 나타내는 배면도, 도 5 는 정전 용량 스위치에서의 전자 차폐의 모습을 등가적으로 나타내는 개념도, 도 6 은 검출 회로의 일례를 나타내는 회로의 개략 구성도이다. 또 도 7a 는 스위치를 조작하지 않은 경우에서의 AND 회로의 입출력 신호의 관계를 나타내고, 도 7b 는 스위치 조작시에서의 AND 회로의 입출력 신호의 관계를 나타내고 있다.
도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 본원 발명의 정전 용량 스위치는, 예를 들어 모니터 (1) 용 전원 투입 스위치로서 사용된다. 단, 이 이외의 스위치로서 사용할 수 있는 것은 말할 필요도 없다.
도 1 에 나타내는 모니터 (1) 는 컴퓨터용, 또는 TV 용 박형 디스플레이이다. 모니터 (1) 는 프레임 형상의 케이스체 (2) 를 갖고 있다. 이 케이스체 (2) 의 내부에는, 액정 디스플레이 또는 플라즈마 디스플레이 등이 수납되어 있다.
케이스체 (2) 의 전면에는 오목부 (2a) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (2a) 에는 입력 키 (3) 가 그 표면을 노출시킨 상태에서 장착되어 있다. 입력 키 (3) 의 표면에는 전원 투입용 스위치인 것을 의미하는 전원 마크가 인쇄되고, 입력 키 (3) 의 배면에는 케이스체 (2) 의 내부 방향으로 연장되는 접속 돌기 (3a) 가 일체 형성되어 있다. 접속 돌기 (3a) 는 통 형상체로 형성되어 있고, 상기 오목부 (2a) 에 형성된 관통공 (2b) 내에 삽입 통과되어 있다. 접속 돌기 (3a) 의 선단은 관통공 (2b) 을 통과하여, 상기 케이스체 (2) 의 내부에 도달한다.
본 실시형태에서의 입력 키 (3) 는 절연성 수지 재료로 이루어지는 모재로 형성되어 있고, 이 모재의 표면에는 도전성 수지 재료가 도포되어 있다. 상기 입력 키 (3) 는 적어도 표면이 도전성을 갖고 있으면 충분하다. 따라서, 상기 입력 키 (3) 는 도전성 금속 재료로 형성되어 있어도 되고, 도전성 수지 그 자체로 형성되어도 된다. 단, 본 실시형태와 같은 구성으로 하면, 금속 재료 또는 도전성 재료로 형성하는 것보다 경량이고 저가인 입력 키 (3) 로 할 수 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 상기 입력 키 (3) 에 대응하는 케이스체 (2) 의 내부에는, 기판 (기재) (10) 이 형성되어 있다. 상기 기판 (10) 은 절연성 및 유전성을 갖는 재료로 형성되어 있다. 도 4a, 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 의 안팎 양면에는 소정의 도전 패턴이 형성되어 있다. 소정의 도전 패턴은, 예를 들어 기판 (10) 의 안팎 양면에 적층된 얇은 구리 박 등으로 이루어지는 도전막을 에칭 처리함으로써 형성되어 있다.
상기 기판 (10) 의 거의 중앙의 위치에는, 상기 접속 돌기 (3a) 에 대향하는 내핀 (접속부) (11) 이 형성되어 있다. 내핀 (11) 은 도전성 재료로 형성되어 있고, 그 외형 치수는 상기 통 형상 접속 돌기 (3a) 의 내경 치수와 동일하거나, 약간 작다. 상기 내핀 (11) 은 통 형상으로 이루어지는 상기 접속 돌기 (3a) 의 내부에 삽입되어 있다. 상기 기판 (10) 상에서 또한 상기 내핀 (11) 의 기부 주위에서는, 도전성 원형 패턴 (접속부) (12) 이 형성되어 있고, 상기 내핀 (11) 과 원형 패턴 (12) 이 납땜 등의 수단을 통해 도통 접속되어 있다.
도 4a 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 표면의 X1 측에는 일방의 대향 전 극 (13) 이 형성되어 있다. 도 4b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 이면의 X1 측에서, 또한 상기 일방의 대향 전극 (13) 과 대향하는 위치에서는, 상기 일방의 대향 전극 (13) 과 거의 동일한 면적으로 이루어지는 타방의 대향 전극 (14) 이 형성되어 있다. 일방의 대향 전극 (13) 과 타방의 대향 전극 (14) 은 기판 (10) 을 사이에 끼우고 중첩되어 있고, 제 1 용량부 (정전 용량 C1) (15) 를 형성하고 있다. 여기서, 제 1 용량부 (15) 를 형성하는 일방의 대향 전극 (13) 과 타방의 대향 전극 (14) 의 대향 면적을 S, 판 두께 방향의 전극간 거리를 d, 기판 (10) 의 재료에서 기인하는 고유의 유전율을 ε 로 하면, 정전 용량 C1 은 C1=ε·S/d [F(패럿)] 이다. 또한, 상기 제 1 용량부 (15) 의 정전 용량 C1 은, 수 피코패럿 [pF] 이다. 제 1 용량부 (15) 는 주위의 환경 변화에 따라 정전 용량이 대폭 변동되는 경우가 없이, 안정적인 고정 용량으로서 기능한다.
도 4a 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 의 표면에서는, 원형 패턴 (12) 과 일방의 대향 전극 사이가 상기 도전 패턴의 일부를 구성하는 제 1 연결선 (16) 에 의해 접속되어 있다.
도 4b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 의 이면에는 커넥터 (18) 가 형성되어 있다. 상기 타방의 대향 전극 (14) 과 상기 커넥터 (18) 사이에는, 상기 도전 패턴의 일부를 구성하는 제 2 연결선 (17) 을 통해 접속되어 있다. 기판 (10) 의 외부에는 후술하는 검출 회로 (20) 를 구비한 전원부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 상기 커넥터 (18) 와 검출 회로 (20) 는 도시되지 않은 접속 케이블을 통해 접속된다.
즉, 기판 (10) 의 표면에서는, 상기 입력 키 (3) 와 제 1 용량부 (15) 를 구성하는 일방의 대향 전극 (13) 사이가, 접속 돌기 (3a), 내핀 (11), 원형 패턴 (12) 및 제 1 연결선 (16) 을 통해 접속되어 있다. 또 기판 (10) 의 이면에서는, 상기 제 1 용량부 (15) 를 구성하는 타방의 대향 전극 (14) 과 외부의 검출 회로 (20) 사이가, 제 2 연결선 (17) 및 도시하지 않은 접속 케이블을 통해 접속되어 있다. 즉, 상기 입력 키 (3) 와 검출 회로 (20) 사이는 직접적으로 접속되는 구성이 아니라, 상기 제 1 용량부 (15) 를 통해 접속되어 있다. 이 때문에, 입력 키 (3) 가 잡아낸 정전 노이즈 (특히, 임펄스적인 서지 전압) 가 검출 회로에 직접적으로 들어가지 않아, 이 점에서 검출 회로 (20) 를 보호할 수 있게 되어 있다.
도 4a 및 도 4b 에 사선으로 나타내는 바와 같이, 기판 (10) 의 표면 및 이면에는 어스 전극 (19A, 19B) 이 형성되어 있다. 기판 (10) 의 표면에서는, 일방의 대향 전극 (13) 을 원형 패턴 (12) 에서 조금 떨어진 위치에 형성하고 있다. 상기 어스 전극 (19A) 은 X 방향으로 연장되는 제 1 연결선 (16) 을 따라가며 Y 방향의 양측으로부터 사이에 끼우도록 대향 배치되어 있다. 마찬가지로 기판 (10) 의 이면에서는, 커넥터 (18) 가 타방의 대향 전극 (14) 에서 조금 떨어진 위치에 형성되어 있다. 상기 어스 전극 (19B) 은 X 방향을 따라 연장되는 제 2 연결선 (17) 을 따라가며 Y 방향의 양측으로부터 사이에 끼우도록 대향 배치되어 있다. 그리고, 이들 어스 전극 (19A, 19B) 은 모두 그라운드 (GND) 에 접지되어 있다.
또 어스 전극 (19A) 은 상기 내핀 (11) 및 원형 패턴 (접속부) (12) 을 둘러싸도록, 어스 전극 (19B) 은 상기 내핀 (11) 을 둘러싸도록 그 주위에 형성되어 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 이들 관계는 표측의 상기 일방의 대향 전극 (13), 제 1 연결선 (16), 상기 내핀 (11) 및 원형 패턴 (접속부) (12) 의 주위는 어스 전극 (19A) 에 의해 포위되고, 이측의 상기 타방의 대향 전극 (14) 및 제 2 연결선 (17) 의 주위는 어스 전극 (19B) 에 의해 포위되며, 각각 전자 차폐 (실드) 된 상태와 등가인 것으로 생각할 수 있다. 이 때문에, 예를 들어 정전 노이즈가 입력 키 (3) 에 중첩되었다고 해도, 이 정전 노이즈가 어스 전극 (19A) 또는 어스 전극 (19B) 을 넘어 다른 검출 회로에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 동시에, 일방의 대향 전극 (13) 으로부터 타방의 대향 전극 (14) 사이에 전해지는 정전 노이즈의 영향을 방지할 수 있다.
다음으로, 정전 용량 스위치의 회로 구성과 그 동작에 대하여 설명한다.
도 6 의 회로 구성도에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 정전 용량 스위치는 일정 주기의 클록 신호를 출력하는 발진 회로 (21) 를 갖고 있다. 발진 회로 (21) 의 후단에는, AND 회로 (22) 가 형성되어 있고, 이 AND 회로 (22) 의 일방의 입력 단자 (22a) 에는 상기 발진 회로 (21) 의 출력인 클록 신호 (CK) 가 직접 입력되고, 타방의 입력 단자 (22b) 에는, 인버터 (23) 및 고정 저항 (24) (저항값 R) 을 통한 반전 신호 (CK 바) 가 입력되어 있다.
타방의 대향 전극 (14) 으로부터 연장되는 제 2 연결선 (17) 은, 상기 고정 저항 (24) 의 일단과 상기 AND 회로 (22) 의 타방의 입력 단자 (22b) 의 접속점 (28) 에 접속되어 있다. 그리고, 일방의 대향 전극 (13) 은 상기 입력 키 (3) 에 접속되어 있다. 상기 AND 회로 (22) 의 후단에는, 예를 들어 AND 회로 (22) 의 출력을 적분하여 평활하는 평활 회로 (26) 및 비교 회로 (27) 등이 형성되어 있고, 비교 회로 (27) 의 출력 (전환 신호) 이 전원 회로 (30) 에 입력되어 있다. 비교 회로 (27) 는 AND 회로 (22) 의 출력을 항상 감시하고 있다. 예를 들어, AND 회로 (22) 의 출력이 L 레벨로부터 H 레벨로 변화하면, 비교 회로 (27) 는 전원 회로 (30) 를 시동시키는 전환 신호를 출력한다. 그러면, 전원 회로 (30) 로부터 모니터 (1) 에 전력이 공급되어, 화면에 화상이 표시된다 (스위치 폐쇄 상태).
먼저, 조작자의 손가락 (F) 가 입력 키 (3) 에 접근하거나 또는 접촉하지 않은 상태에서는, 제 1 용량부 (15) 의 일방의 대향 전극 (13) 은 전기적으로 뜬 상태에 있어, 회로 전체에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 일방의 입력 단자 (22a) 에 대한 입력인 클록 신호와, 타방의 입력 단자 (22b) 에 대한 입력인 인버터의 반전 출력 (CK 바) 사이에 위상 지연은 발생하지 않는다. 이 때문에, 도 7a 에 나타내는 바와 같이, AND 회로의 출력은 L 레벨 상태가 유지된다. 이 때, 평활 회로 (26) 의 출력은 0[v] 이며, 비교 회로의 전환 신호는 L 레벨이 유지된다. 따라서, 전원 회로 (30) 는 정지되어 있고, 모니터 (1) 는 오프 상태에 있다 (스위치 개방 상태).
다음으로, 조작자의 손가락 F 가 입력 키 (3) 에 접근하거나 또는 접촉하면, 입력 키 (3) 가 인체를 통해 그라운드 (GND) 에 접지된다. 이 경우에는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 입력 키 (3) 와 그라운드 GND 사이에, 제 1 용량부 (15) 와 인체에 의한 제 2 용량부 (25) 가 형성된다. 즉, 상기 제 1 용량부 (15) 에 대하여, 인체에 의해 형성된 제 2 용량부 (25) 가 직렬로 접속된다. 입력 키 (3) 와 그라운드 GND 사이의 정전 용량은, 인체에 따른 접근 또는 접촉에 의해 형성되는 불안정한 제 2 용량부 (25) 뿐만 아니라, 이것에 안정적인 고정 용량으로서의 제 1 용량부 (15) 가 직렬로 접속된 것으로서 구성되기 때문에, 이 사이의 정전 용량을 안정화시킬 수 있다.
제 1 용량부 (15) 와 제 2 용량부 (25) 의 합성 용량을 C 로 하면, AND 회로 (22) 의 타방의 입력 단자 (22b) 의 입력인 반전 신호 (CK 바) 에는, 고정 저항 (24) 의 R 과 합성 용량 C 의 곱에 의한 시상수 RC 에서 기인하는 위상 지연이 발생한다. 이 때문에, 도 7b 에 나타내는 바와 같이, AND 회로의 출력에는 위상 지연에서 기인하는 H 레벨이 되는 시간 t 가 발생한다. 이 상태에서는, 평활 회로 (26) 의 출력이 0[v] 이외의 전압이 되고, 비교 회로 (27) 의 출력인 전환 신호는 H 레벨로 변화된다. 따라서, 전원 회로 (30) 가 시동되어, 모니터 (1) 에 필요한 전력이 공급되어 온 상태가 된다 (스위치 폐쇄 상태).
그리고, 한번 더, 조작자의 손가락 F 가 입력 키 (3) 에 접근하거나 또는 접촉하면, 상기 전원 회로 (30) 가 정지되어, 모니터 (1) 는 오프 상태로 전환된다. 이와 같이, 상기 실시형태에서는, 조작자의 손가락 F 가 입력 키 (3) 에 접근하거나 또는 접하는 것만으로, 모니터 (1) 를 온 하거나 또는 오프할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 일방의 대향 전극 (13) 과 타방의 대향 전극 (14) 사이에 기판 (10) 을 끼워 넣음으로써, 제 1 용량부 (15) 를 형성하는 구성에 대하여 설명하였는데, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 얇고 가소성이 있는 수지성 필름 시트 (기재) 의 양면에 1 쌍의 대향 전극 (13, 14) 을 배치함으로써 제 1 용량부 (15) 로 하는 구성이어도 된다. 이 구성에서는, 박형의 정전 용량 스위치로 할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태로서, 정전 용량 스위치가 탑재된 모니터를 나타내는 정면도,
도 2 는, 도 1 의 모니터를 부분적으로 나타내는 사시도,
도 3 은, 도 2 의 Ⅲ-Ⅲ 선에서의 화살표 단면도,
도 4a 는, 기판의 표면측을 나타내는 평면도,
도 4b 는, 기판의 이면측을 나타내는 배면도,
도 5 는, 정전 용량 스위치에서의 전자 차폐의 모습을 등가적으로 나타내는 개념도,
도 6 은, 검출 회로의 일례를 나타내는 회로의 개략 구성도,
도 7a 는, 스위치를 조작하지 않은 경우에서의 AND 회로의 입출력 신호의 관계,
도 7b 는, 스위치 조작시에서의 AND 회로의 입출력 신호의 관계,
부호의 설명
1 : 모니터 2 : 케이스체
3 : 입력 키 3a : 접속 돌기
10 : 기판 (기재) 11 : 내핀 (접속부)
12 : 원형 패턴 (접속부) 13 : 일방의 대향 전극
14 : 타방의 대향 전극 15 : 제 1 용량부
16 : 제 1 연결선 17 : 제 2 연결선
18 : 커넥터 19A, 19B : 어스 전극
20 : 검출 회로 21 : 발진 회로
22 : AND 회로 23 : 인버터
24 : 고정 저항 25 : 제 2 용량부
26 : 평활 회로 27 : 비교 회로
30 : 전원 회로

Claims (5)

  1. 정전 용량의 변화를 감시하여, 인체의 접근 또는 접촉에 기초하여 스위치를 개폐하는 정전 용량 스위치에 있어서,
    표면에 노출되어 형성된 도전성 입력 키와, 일단이 상기 입력 키에 접속된 제 1 용량부와, 상기 제 1 용량부에 소정의 신호를 부여함과 함께 그 출력의 위상지연을 검출하여, 이것에 따른 전환 신호를 출력하는 검출 회로가 형성되고,
    상기 제 1 용량부는 기재와, 상기 기재를 사이에 끼우고 그 양면에 대향 배치된 1 쌍의 대향 전극으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전 용량 스위치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기재의 표면에는, 상기 입력 키와 일방의 대향 전극을 접속하는 접속부가 형성되어 있고, 상기 접속부와 일방의 대향 전극 사이가 제 1 연결선에 의해 접속되고, 상기 기재의 이면에서는 타방의 대향 전극과 상기 검출 회로 사이가 제 2 연결선을 통해 접속되어 있고,
    상기 제 1 연결선 또는 상기 제 2 연결선과 대향하는 기재 상의 양측에는, 상기 제 1 연결선 또는 상기 제 2 연결선을 사이에 끼우도록 배치된 어스 전극이 형성되어 있는 정전 용량 스위치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속부의 주위가 상기 어스 전극으로 둘러싸여 있는 정전 용량 스위치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 키에 인체가 접근하거나 또는 접촉했을 때에, 제 1 용량부가 인체에 의해 형성되는 제 2 용량부를 통해 접지되는 정전 용량 스위치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력 키가, 도전성 금속 재료, 도전성 수지 재료 또는 절연성 수지 재료의 표면에 도전 재료가 적층된 것인 정전 용량 스위치.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008057823A1 (de) * 2008-11-18 2010-08-19 Ident Technology Ag Kapazitives Sensorsystem
WO2012053498A1 (ja) * 2010-10-18 2012-04-26 グンゼ株式会社 タッチスイッチ
JP5591094B2 (ja) * 2010-12-17 2014-09-17 グンゼ株式会社 タッチスイッチ
JP5885501B2 (ja) * 2011-12-28 2016-03-15 キヤノン株式会社 電子機器、その制御方法、およびプログラム、並びに記録媒体
JP5718282B2 (ja) * 2012-05-31 2015-05-13 株式会社東海理化電機製作所 静電容量検出装置
JP6002932B2 (ja) * 2012-06-04 2016-10-05 パナソニックIpマネジメント株式会社 タッチスライダーユニット、及びタッチスライダーユニット付き電子レンジ
TWI524670B (zh) 2013-04-17 2016-03-01 原相科技股份有限公司 高精度之電容式開關
CN104168009B (zh) * 2013-05-17 2018-03-23 光宝电子(广州)有限公司 发光型触控开关装置及发光型触控开关模组
JP6211660B1 (ja) 2016-08-30 2017-10-11 Eizo株式会社 スイッチ及び表示装置
US11340296B2 (en) * 2019-06-25 2022-05-24 Motorola Mobility Llc Electronic device with solid state switch monitoring

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495901B1 (ko) * 2002-11-21 2005-06-16 에이디반도체(주) 정전용량 스위치
JP2006078422A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Mitsuba Corp 近接センサ及びそれを用いた挟み込み検出装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5293476U (ko) * 1976-01-07 1977-07-12
JPS53131566U (ko) * 1976-08-21 1978-10-18
JPS5445978U (ko) * 1977-09-07 1979-03-30
US5565658A (en) * 1992-07-13 1996-10-15 Cirque Corporation Capacitance-based proximity with interference rejection apparatus and methods
JPH0773790A (ja) * 1993-07-07 1995-03-17 Komatsu Raito Seisakusho:Kk 自動販売機の商品等選択スイッチ装置
JP2784396B2 (ja) * 1994-06-08 1998-08-06 セイコープレシジョン株式会社 静電容量形センサ
US5973623A (en) * 1997-10-21 1999-10-26 Stmicroelectronics, Inc. Solid state capacitive switch
JP4275865B2 (ja) * 1999-01-26 2009-06-10 キューアールジー リミテッド 容量性センサ及びアレイ
US6373265B1 (en) * 1999-02-02 2002-04-16 Nitta Corporation Electrostatic capacitive touch sensor
JP4198306B2 (ja) * 1999-07-22 2008-12-17 東京エレクトロン株式会社 静電容量型センサ、半導体製造装置および液晶表示素子製造装置
US6724324B1 (en) * 2000-08-21 2004-04-20 Delphi Technologies, Inc. Capacitive proximity sensor
JP4698084B2 (ja) * 2001-07-31 2011-06-08 東芝エレベータ株式会社 タッチ式スイッチ装置
JP2004045178A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Nitta Ind Corp 静電容量式センサ
US7106221B2 (en) * 2003-04-30 2006-09-12 Harman International Industries, Incorporated Capacitive touch switch system for an audio device
JP4155897B2 (ja) * 2003-09-12 2008-09-24 アルプス電気株式会社 入力装置
US7116117B2 (en) * 2004-02-16 2006-10-03 Honda Motor Co., Ltd. Capacitive sensor
JP4319975B2 (ja) * 2004-12-21 2009-08-26 アルプス電気株式会社 入力装置
US8178810B2 (en) * 2005-02-15 2012-05-15 Magibrands, Inc. Electric-switch activated by sensing a touch through a large variety of cover-plate materials

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100495901B1 (ko) * 2002-11-21 2005-06-16 에이디반도체(주) 정전용량 스위치
JP2006078422A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Mitsuba Corp 近接センサ及びそれを用いた挟み込み検出装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N.O. et al. Influence of Ground Plane Width on Reduction of Radiated Emission from Printed Circuit Boards, Electronics and Communications in Japan, Part 2, Vol. 84, No. 1, 2001*

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Publication number Publication date
US20080224900A1 (en) 2008-09-18
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