JP2017049094A - Capacitance type input device - Google Patents
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Abstract
【課題】赤外線センサなどの新たな部材を追加することなく、表面板に対する操作体の近接度合いの検出と、操作体が表面板を押圧したか否かの検出とを行うことのできる静電容量式入力装置を提供する。【解決手段】板状の基材と、基材に対向して配置された、導電性と可撓性を有する表面板と、基材と表面板との間に配置された、非導電性のスペーサと、基材に設けられた1つ以上の検出電極とを備え、表面板が接地していない第1の検出状態と表面板が接地した第2の検出状態とを有し、第1の検出状態において表面板に対して操作体が近接する近接度合いを検出し、第2の検出状態において操作体によって表面板が押圧されたか否かを検出する。【選択図】図2Capacitance capable of detecting the proximity of an operating body to a surface plate and detecting whether the operating body has pressed the surface plate without adding a new member such as an infrared sensor. A formula input device is provided. A plate-like substrate, a conductive and flexible surface plate disposed opposite to the substrate, and a non-conductive layer disposed between the substrate and the surface plate. A first detection state in which the surface plate is not grounded and a second detection state in which the surface plate is grounded, the first detection state comprising a spacer and one or more detection electrodes provided on the substrate; In the detection state, the proximity of the operating body to the surface plate is detected, and in the second detection state, it is detected whether or not the surface plate is pressed by the operating body. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、表面板に対する操作体の近接度合いの検出と、操作体が表面板を押圧したか否かの検出とを行う静電容量式入力装置に関する。 The present invention relates to a capacitance type input device that detects the degree of proximity of an operating body to a surface plate and detects whether or not the operating body has pressed the surface plate.
特許文献1に記載の荷重センサは、金属材よりなる板状の固定基板と、この固定基板に対向するように配置された可撓性金属材よりなる可動基板とを備え、固定基板と可動基板との間には、絶縁材よりなる2つの封止部材に挟まれた金属スペーサが配置されている。この荷重センサにおいては、操作体の押圧で可動基板が撓むことによって生じる、固定基板と可動基板との間の静電容量の変化に基づいて、可動基板に対する操作体による荷重を検出することができる。 The load sensor described in Patent Literature 1 includes a plate-like fixed substrate made of a metal material, and a movable substrate made of a flexible metal material disposed so as to face the fixed substrate, and the fixed substrate and the movable substrate. Between the two, a metal spacer sandwiched between two sealing members made of an insulating material is disposed. In this load sensor, it is possible to detect a load applied to the movable substrate by the operating body based on a change in capacitance between the fixed substrate and the movable substrate, which is generated when the movable substrate is bent by the pressing of the operating body. it can.
近年、荷重センサを各種機器に適用する場合に、荷重センサの位置の明示等の目的で、操作体が荷重センサに近づいたときに、可動基板を照光させたり、又は、可動基板を発光させる機能が求められつつある。しかしながら、特許文献1に記載の荷重センサでは、操作体が近づいたことを検出するには、近接検出用の電極や赤外線センサなどを新たに設ける必要があるため、部品コストの増大や装置の大型化を招くおそれがあった。 In recent years, when a load sensor is applied to various devices, the function of illuminating the movable substrate or emitting the movable substrate when the operating body approaches the load sensor for the purpose of clearly indicating the position of the load sensor, etc. Is being sought. However, in the load sensor described in Patent Document 1, it is necessary to newly provide an electrode for proximity detection, an infrared sensor, and the like in order to detect that the operating body is approaching. There was a risk of inducing.
そこで本発明は、赤外線センサなどの新たな部材を追加することなく、表面板に対する操作体の近接度合いの検出と、操作体が表面板を押圧したか否かの検出とを行うことのできる静電容量式入力装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a static detection capable of detecting the proximity of the operating body to the surface plate and detecting whether or not the operating body has pressed the surface plate without adding a new member such as an infrared sensor. An object of the present invention is to provide a capacitive input device.
上記課題を解決するために、本発明の静電容量式入力装置は、板状の基材と、基材に対向して配置された、導電性と可撓性を有する表面板と、基材と表面板との間に配置された、非導電性のスペーサと、基材に設けられた1つ以上の検出電極とを備え、表面板が接地していない第1の検出状態と表面板が接地した第2の検出状態とを有し、第1の検出状態において表面板に対して操作体が近接する近接度合いを検出し、第2の検出状態において操作体によって表面板が押圧されたか否かを検出することを特徴としている。
これにより、センサなどの新たな部材を追加することなく、表面板に対する操作体の接近検出と、表面板が操作体によって押圧されたか否かの検出との両方を実行することが可能となる。
In order to solve the above-described problems, a capacitance-type input device according to the present invention includes a plate-like base material, a surface plate having conductivity and flexibility, disposed opposite to the base material, and a base material. A first detection state and a surface plate, wherein the surface plate is not grounded, and includes a non-conductive spacer disposed between the surface plate and the surface plate, and one or more detection electrodes provided on the substrate. Whether the operating body is close to the surface plate in the first detection state, and whether the surface plate is pressed by the operating body in the second detection state. It is characterized by detecting this.
Thereby, it becomes possible to perform both the detection of the approach of the operating body to the surface plate and the detection of whether or not the surface plate is pressed by the operating body without adding a new member such as a sensor.
本発明の静電容量式入力装置において、第1の検出状態と第2の検出状態とを互いに切り替える制御部を備えることが好ましい。
これにより、2つの検出状態の切り替えを適切なタイミングで迅速に行うことができる。
In the capacitance-type input device of the present invention, it is preferable to include a controller that switches between the first detection state and the second detection state.
As a result, the two detection states can be quickly switched at an appropriate timing.
本発明の静電容量式入力装置の第1の態様において、制御部は、第1の検出状態において操作体と表面板との近接度合いが第1閾値以下となったときに、第2の検出状態に切り替えることが好ましい。
これにより、操作体が表示板に充分近づいたときに、近接度合いを検出する第1の検出状態から、操作体による押圧操作を検出する第2の検出状態に切り替えることとなるため、近接検出と押圧検出のそれぞれについて検出漏れを少なくしつつスムーズに検出状態を切り替えることができる。
In the first aspect of the capacitive input device of the present invention, the control unit performs the second detection when the proximity of the operating body and the surface plate is equal to or less than the first threshold value in the first detection state. It is preferable to switch to the state.
Thereby, when the operating body is sufficiently close to the display board, the first detection state for detecting the proximity degree is switched to the second detection state for detecting the pressing operation by the operating body. The detection state can be smoothly switched for each of the press detections while reducing detection omissions.
本発明の静電容量式入力装置の第1の態様において、制御部は、第1の検出状態において操作体と表面板との近接度合いが第1閾値以下となって第2の検出状態に切り替えられた後に、一定時間ごとに第1の検出状態と第2の検出状態を互いに切り替えることが好ましい。
これにより、押圧操作をしていた操作者が表面板から指等を離したことを確実に検出することができ、これにより、その後の近接度合いの検出と押圧操作の検出を正確に実行することができる。
In the first aspect of the capacitive input device of the present invention, the control unit switches to the second detection state when the proximity of the operating body and the surface plate is equal to or less than the first threshold value in the first detection state. After being set, it is preferable to switch the first detection state and the second detection state to each other at regular intervals.
Accordingly, it is possible to reliably detect that the operator who has performed the pressing operation has removed the finger or the like from the surface plate, thereby accurately performing the subsequent detection of the proximity degree and the detection of the pressing operation. Can do.
本発明の静電容量式入力装置の第1の態様において、制御部は、前記第2の検出状態から第1の検出状態に切り替わったときに、操作体と表面板との近接度合いが第1閾値よりも大きくなっている場合は、第1閾値以下となるまで第1の検出状態を保持することが好ましい。
これにより、操作体が表面板から離れていったのにもかかわらずに第2の検出状態にもどってしまう事態を避けることができ、表面板から離れた操作体が再び表面板に接近したときに、近接度合いを検出することができる。
In the first aspect of the capacitive input device of the present invention, when the control unit switches from the second detection state to the first detection state, the degree of proximity between the operating body and the surface plate is first. When it is larger than the threshold value, it is preferable to hold the first detection state until it becomes equal to or lower than the first threshold value.
As a result, it is possible to avoid a situation in which the operating body returns to the second detection state even though the operating body has moved away from the surface plate, and when the operating body separated from the surface plate approaches the surface plate again. In addition, the proximity degree can be detected.
本発明の静電容量式入力装置の第2の態様において、制御部は、前記検出電極からの出力信号にかかわらずに、一定時間ごとに第1の検出状態と第2の検出状態とに切り替えることが好ましい。
これにより、表面板に対する操作体の接近検出と、操作体による表面板の押圧の有無の検出との両方を確実に実行することができる。
In the second aspect of the capacitive input device of the present invention, the control unit switches between the first detection state and the second detection state at regular intervals regardless of the output signal from the detection electrode. It is preferable.
Thereby, both the approach detection of the operating body with respect to a surface plate and the detection of the presence or absence of the press of the surface plate by an operating body can be performed reliably.
本発明の静電容量式入力装置の第3の態様において、第2の検出状態は、表面板に接触した操作体を介して接地した状態であり、表面板と離間していた操作体が表面板に接触することによって第1の検出状態から第2の検出状態へ切り替わり、表面板に接触していた操作体が表面板から離間することによって第2の検出状態から第1の検出状態へ切り替わることが好ましい。
これにより、制御部による切り替え処理が省略できるため、コストを抑えた形で、表面板に対する操作体の接近検出と、表面板に対する操作体による押圧の有無の検出との両方を行うことができる。
In the third aspect of the capacitance-type input device of the present invention, the second detection state is a state in which the second detection state is grounded via the operation body in contact with the surface plate, and the operation body separated from the surface plate is represented. Switching from the first detection state to the second detection state by contacting the face plate, and switching from the second detection state to the first detection state by moving the operating body that has been in contact with the surface plate away from the surface plate. It is preferable.
Thereby, since the switching process by a control part can be abbreviate | omitted, both the approach detection of the operation body with respect to a surface plate and the detection of the presence or absence of the press with the operation body with respect to a surface plate can be performed in the form which suppressed cost.
本発明の静電容量式入力装置において、基材には、1つ以上の駆動電極が設けられ、第1の検出状態において、駆動電極のそれぞれに対して駆動電圧が印加され、検出電極のそれぞれにおける電流変化に基づいて、操作体が表面板に近接したことが検出されることが好ましい。
このようにして検出された相互容量を用いることにより、表面板に対する操作体の接近検出と、表面板に対する操作体による押圧の有無の検出との両方を精度良く行うことができる。
In the capacitance-type input device of the present invention, the base material is provided with one or more drive electrodes, and in the first detection state, a drive voltage is applied to each of the drive electrodes, and each of the detection electrodes It is preferable that it is detected that the operating body is close to the surface plate based on the current change at.
By using the mutual capacitance detected in this way, it is possible to accurately detect both the approach of the operating body to the surface plate and the detection of the presence or absence of pressing by the operating body on the surface plate.
本発明の静電容量式入力装置において、第1の検出状態において、検出電極における電流変化に基づいて、操作体が表面板に近接したことが検出されることが好ましい。
このようにして検出された自己容量を用いることにより、表面板に対する操作体の接近検出と、操作体による表面板の押圧の有無の検出との両方を、コンパクトな構成で実行することができる。
In the capacitance-type input device of the present invention, it is preferable that in the first detection state, it is detected that the operating body is close to the surface plate based on a current change in the detection electrode.
By using the self-capacitance detected in this manner, both the approach detection of the operating body to the surface plate and the detection of whether or not the surface plate is pressed by the operating body can be executed with a compact configuration.
本発明の静電容量式入力装置において、制御部は、第1の検出状態において操作体と表面板との近接度合いが第2閾値以下となったときに、発光部を発光させることが好ましい。
これにより、操作者に対して、センサ部又は操作領域の位置などを明確に示すことができ、操作者の便宜に資することができる。
In the capacitance-type input device of the present invention, it is preferable that the control unit causes the light emitting unit to emit light when the proximity of the operating body and the surface plate is equal to or less than the second threshold value in the first detection state.
Accordingly, the position of the sensor unit or the operation area can be clearly shown to the operator, which can contribute to the convenience of the operator.
本発明によると、赤外線センサなどの新たな部材を追加することなく、表面板に対する操作体の近接度合いの検出と、操作体によって表面板が押圧されたか否かの検出とを精度良く行うことができる。 According to the present invention, without adding a new member such as an infrared sensor, it is possible to accurately detect the proximity of the operating body to the surface plate and detect whether the surface plate is pressed by the operating body. it can.
以下、本発明の実施形態に係る静電容量式入力装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。本実施形態の静電容量式入力装置は、携帯電話その他の携帯情報端末、家電製品、車載用電子機器などに適用できる。各図には、基準座標としてX−Y−Z座標が示されている。Z方向は、センサ部の上下方向に沿っており、X−Y面はZ方向に直交する面である。以下の説明において、Z方向から見た状態を平面視ということがある。また、以下の説明において、操作体とは、静電容量式入力装置を操作する操作者の指や手である。 Hereinafter, a capacitive input device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The capacitive input device of this embodiment can be applied to mobile phones and other portable information terminals, home appliances, in-vehicle electronic devices, and the like. In each figure, XYZ coordinates are shown as reference coordinates. The Z direction is along the vertical direction of the sensor unit, and the XY plane is a plane orthogonal to the Z direction. In the following description, the state viewed from the Z direction may be referred to as a plan view. In the following description, the operating body is an operator's finger or hand that operates the capacitive input device.
図1は、本実施形態に係る静電容量式入力装置のセンサ部10の構成を示す断面図である。図2は、本実施形態に係る静電容量式入力装置の機能ブロック図である。
図1に示すように、本実施形態の静電容量式入力装置におけるセンサ部10は、板状の基材11と、上下方向(Z方向)において基材11に対向して配置された表面板12と、基材11と表面板12の間に配置されたスペーサ13とを備える。このセンサ部10においては、1対の駆動電極14と検出電極15が設けられている。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a
As shown in FIG. 1, the
基材11は、非導電性の材料、例えばプラスチックやガラスで構成され、静電容量式入力装置が適用されるデバイス、例えば液晶パネルに固定される。基材11は、適用するデバイスの仕様等に応じて、光透過性(透光性)を有する材料と非透光性の材料のいずれを選択することもできる。
The
表面板12は、可撓性を有する板状の材料を用いて、少なくとも、上面12aのうちの操作領域17(入力領域)の全体が導電性を有するように構成される。ここで、図1に示すように、操作領域17は、XY平面においてスペーサ13に対応する領域の内側の領域であり、操作領域17の外側のスペーサ13に対応する領域は非操作領域18となっている。
The
表面板12は、適用するデバイスの仕様等に応じて光透過性を有する材料と非透光性の材料のいずれかを選択することができる。表面板12を光透過性材料で構成する場合は、例えば、可撓性を有する透明なプラスチック板の上面の操作領域17に対応する範囲全体に、スパッタリングや蒸着等の薄膜形成法によって、ITO(Indium Tin Oxide)、SnO2、ZnO等の透明導電性材料を形成する。一方、表面板12を非透光性材料で構成する場合は、例えば、可撓性の金属板で構成するほか、可撓性で非導電性の板状の材料の上面の操作領域17に対応する範囲全体に、非透光性の導電性薄膜や導電性ナノワイヤを形成する。ここで、導電性ナノワイヤはバインダによって板状の材料の上面に定着される。導電性ナノワイヤとしては、例えば、銀ナノワイヤなどの金属ナノワイヤやカーボンナノチューブなどがある。
For the
図2に示すように、表面板12には、接地されていない第1の検出状態と、接地された第2の検出状態とを互いに切り替えるためのスイッチ22が接続され、このスイッチは制御部21によって動作が制御される。
As shown in FIG. 2, a
スペーサ13は、基材11の上面11aの外周部において枠状に設けられている。スペーサ13は、非導電性の材料、例えば、顔料を含有させることによって非透光性とした接着剤によって形成され、スペーサ13によって、基材11と表面板12が互いに対向するように固定される。
The
図1に示すように、センサ部10には、基材11、表面板12、及びスペーサ13によって囲まれた空間16が形成されている。この空間16において、基材11の上面11aに駆動電極14と検出電極15が設けられている。駆動電極14と検出電極15は、例えば、スパッタリングや蒸着等の薄膜形成法によって、ITO、SnO2、ZnO等の透明導電性材料によって、所定の平面形状、例えば矩形に形成される。
As shown in FIG. 1, a
駆動電極14と検出電極15は、上下方向において表面板12との間に所定の間隔L1を有するように形成される。これにより、操作者が操作領域17の範囲内で表面板12に指を接触させることによって、表面板12が下方へ押圧されて撓んだときであっても、駆動電極14及び検出電極15と、表面板12とは離間した状態を維持する。
The
図2に示すように、制御部21には発光部23が接続されている。発光部23は、例えば発光ダイオードであり、表面板12又は操作領域17の全体又は特定の範囲を照らすように、センサ部10の空間16の内壁、基材11の下面、表面板12上などに配置される。発光部23は、制御部21からの指示信号にしたがって、操作体と表面板12との近接度合いが第2閾値以下となったときに発光を開始する。発光部23の発光は、例えば第1の検出状態から第2の検出状態へ切り替わったときに、制御部21の制御によって停止される。
As shown in FIG. 2, a
制御部21は、検出回路25からの出力に基づいてスイッチ22を動作させ、表面板12をGNDに接続させない状態、すなわち、接地させない第1の検出状態と、表面板12をGNDに接続させて接地させた第2の検出状態とに互いに切り替える。静電容量式入力装置を起動させた初期状態では、第1の検出状態として検出が実行され、検出回路25からの出力により、操作体と表面板12との近接度合いが第1閾値以下となったと判断したとき、制御部21は、第1の検出状態から第2の検出状態に切り替えるようにスイッチ22に対して指示信号を出力する。ここで、近接度合いは、操作体と表面板12の距離に対応して変化する数値であって、検出回路25が出力する検出値に基づいて制御部21で算出され、操作体と表面板12との距離が大きい場合に大きな値になるものとする。上記第1閾値は、例えば1mmに対応する近接度合いを示す値であり、0よりも大きいことが好ましい。
The control unit 21 operates the
また、検出回路25では、検出電極15から出力された測定値から、予め定めたオフセット値を引く演算を行っている。このオフセット値は、静電容量式入力装置の出荷時や、出荷後の起動時に行うキャリブレーションによって決定され、制御部21が備える記憶部(不図示)に保存される。このようなオフセット値を用いることにより、表面板12の物性、検出電極15の検出特性、静電容量式入力装置が設置された環境等に応じて、操作体による押圧がないときの表面板12の撓みや、検出電極15に入るノイズ成分の影響を抑えることができ、近接検出や押圧検出をより高精度に行うことができる。
Further, the
第1の検出状態においては、制御部21は、駆動電極14に対して所定の駆動電圧、例えば一定周期の矩形波を印加させるように駆動回路24を制御する。第1の検出状態では、接地されていない表面板12の操作領域17に操作体を接近させていくと、その近接度合いに応じて操作体と表面板12との間の静電容量が増加する。この静電容量の増加に応じて、駆動電極14から表面板12を経て検出電極15に流れる電流が減少し、駆動電極14と検出電極15との間の静電容量(相互容量)が減少するため、制御部21において、検出電極15における出力信号に基づいて、操作体と表面板12との近接度合いを検出することができる。
In the first detection state, the control unit 21 controls the
また、制御部21は、操作体と表面板12との近接度合いが第2閾値以下となったときに、発光部23に対して指示信号を出力し、発光部23の発光を開始させる。さらに、制御部21は、操作体と表面板12との近接度合いが、第2閾値よりも小さな第1閾値以下となったときに、表面板12を接地させるようにスイッチ22に指示信号を出力し、スイッチ22の動作によって表面板12が接地されることによって第2の検出状態に切り替わる。ここで、第2閾値は、例えば第1閾値が1mmに対応する近接度合いを示す値である場合に、それよりも大きな値として、例えば1cmに対応する近接度合いを示す値に設定される。発光部23の発光は、第1の検出状態から第2の検出状態へ切り替わったときに、制御部21の制御によって停止させるのが好ましいが、発光の開始から一定時間後に自動的に停止させるようにしてもよいし、第2の検出状態において、表面板12が押圧されたことを検出したときに停止させてもよい。
Further, the control unit 21 outputs an instruction signal to the
第2の検出状態においては、制御部21は、駆動電極14に対して所定の駆動電圧、例えば一定周期の矩形波を印加させるように駆動回路24を制御する。この状態において、操作体が表面板12を基材11側へ押し下げると、表面板12と駆動電極14との間隔および表面板12と検出電極15との間隔が小さくなるため、表面板12と駆動電極14との間の静電容量および表面板12と検出電極15との間の静電容量が増加する一方、駆動電極14と検出電極15との間の静電容量(相互容量)が減少する。この静電容量の変化に応じて、駆動電極14から検出電極15に流れる電流が減少する。これにより、操作体が表面板12を押圧したこと、さらには、上下方向における表面板12と検出電極15の近接度合いが検出される。
In the second detection state, the control unit 21 controls the
ここで、第2の検出状態では表面板12が接地されているため、操作体が表面板12に接触していたとしても表面板12が基材11側へ撓まなければ、駆動電極14と検出電極15との間の静電容量が減少しない。このため、操作者が誤って表面板12に触れたような場合や水分が表面板12の上面12aに付着した場合に、誤検出が起きることを防止できる。また、第2の検出状態では、表面板12の撓みによって生じる駆動電極14と検出電極15との間の静電容量の減少を検出しているため、非導電性の操作体、例えば、手袋をした手で行った押圧操作を検出することが可能となる。
Here, since the
制御部は、第1の検出状態から第2の検出状態に切り替えられた後に、検出電極15からの出力信号にかかわらずに、一定時間ごとに第1の検出状態と第2の検出状態を交互に切り替えることが好ましい。ここで、一定時間とは、例えば10msである。このような切り替えにより、第2の検出状態にある場合に操作者が押圧操作を中断又は終了したときに、操作体が表面板12から離れたことを第1の検出状態で確実に検出することができるようになる。このように第1の検出状態と第2の検出状態を交互に切り替えている過程において、第1の検出状態にもどって操作体が表面板12から離れたことを検出した場合においても、制御部21は、操作体と表面板12との近接度合いが第1閾値を超えているか否かを判別する。この判別において、操作体と表面板12との近接度合いが第1閾値よりも大きくなっているときは、第1閾値以下となるまで第1の検出状態を維持し、第1閾値以下となったときに第2の検出状態へ切り替える。このような制御を行うことにより、操作体が表面板12から離れていったのにもかかわらずに第2の検出状態にもどってしまう事態を避けることができ、さらに、表面板12から離れた操作体が表面板12に再び接近したときに、近接度合いを第1の検出状態で検出することができ、第2閾値に至るまで接近したときに発光部23を確実に発光させることができる。
After switching from the first detection state to the second detection state, the control unit alternates between the first detection state and the second detection state at regular intervals regardless of the output signal from the
以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、赤外線センサなどの新たな部材を追加することなく、表面板に対する操作体の近接度合いの検出と、操作体が表面板を押圧したか否かの検出との両方を精度良く行うことができる。 As described above, according to the above-described embodiment, the proximity of the operating body to the surface plate is detected and the operating body presses the surface plate without adding a new member such as an infrared sensor. It is possible to accurately perform both the detection of whether or not.
また、操作体と表面板12の近接度合いが第1閾値以下となったとき、すなわち、操作体が表示板に充分近づいたときに、近接度合いを検出する第1の検出状態から、押圧操作を検出する第2の検出状態に切り替えるため、近接検出と押圧検出のそれぞれについて検出漏れを少なくしつつスムーズに検出状態を切り替えることができる。
Further, when the proximity of the operating body and the
さらにまた、第1の検出状態において操作体と表面板12との近接度合いが第2閾値以下となったときに発光部23を発光させるため、操作者に対して、センサ部10又は操作領域17の位置などを明確に示すことができ、操作者の便宜に資することができる。例えば、家電製品等の制御スイッチとして本実施形態の静電容量式入力装置を利用する場合、操作者が表面板12に指を近づけていくと、操作体と表面板12との近接度合いが第2閾値以下となったときに発光部23が発光するため、制御スイッチで押圧すべき範囲として操作領域17等が照光される。この状態から操作者がさらに指を表面板12に近づけると第1の検出状態から第2の検出状態へ切り替わり、操作者が表面板12を押圧すると、これを制御部21が検出して、予め定めた信号が家電製品側へ出力される。さらに、このような静電容量式入力装置を複数並べて配置して用いることができ、この場合、それぞれの静電容量式入力装置が有する発光部23の発光形態、例えば、色、画像等を互いに異なるものとすると、操作者は、制御スイッチとしての複数の静電容量式入力装置を容易に判別することが可能となる。
Furthermore, the
以下に変形例について説明する。
(1)上述の実施形態では、相互容量を用いて操作体の近接度合いを検出していたが、図3に示す静電容量式入力装置50のように、基材11、表面板12、及び、スペーサ13で囲まれた空間16内において、基材11上に検出電極55のみを設ける構成として自己容量を検出するようにしてもよい。ここで、図3は、変形例に係る静電容量式入力装置のセンサ部の基本構成を示す断面図である。検出電極55は、上記実施形態の駆動電極14及び検出電極15と同様に、上下方向において表面板12との間に所定の間隔L1を有するように形成されている。この静電容量式入力装置50では、第1の検出状態において、検出電極55における電流変化に基づいて、検出電極55における浮遊容量(自己容量)が検出され、これを用いて、操作体が表面板12に近接したことが検出される。
A modification will be described below.
(1) In the above-described embodiment, the proximity of the operating body is detected using the mutual capacitance. However, as in the
(2)上述の実施形態では、第1の検出状態において操作体と表面板12との近接度合いが第1閾値以下となったときに、第2の検出状態に切り替えていたが、これに代えて、操作体と表面板12との近接度合いにかかわらず、すなわち検出電極15からの出力信号にかかわらずに、予め定めた時間ごとに2つの検出状態を切り替えるようにしてもよい。この場合も、2つの検出状態の切り替えは制御部21が制御し、各検出状態は、例えば10msごとに切り替える。また、切り替えまでの時間は、第1の検出状態と第2の検出状態とで互いに異なっても良い。これにより、表面板12に対する操作体の接近検出と、表面板12に対する操作体の押圧の有無の検出との両方を確実に実行することができる。
(2) In the above-described embodiment, when the degree of proximity between the operating tool and the
(3)上述の実施形態及び上記変形例では、制御部21の制御によって、第1の検出状態と第2の検出状態を互いに切り替えていたが、これに代えて、操作体としての操作者の指や手が表面板12に接触するか否かによって、第1の検出状態と第2の検出状態を互いに切り替えてもよい。この場合においても、第1の検出状態では操作体と表面板12との近接度合いが検出され、近接度合いが第2閾値以下となったときには、制御部21によって、発光部23が発光するように制御される。また、表面板12に、導電体としての指等が接触すると、表面板12は接地された状態となって、この状態で操作体が表面板12を押し下げると、表面板12と検出電極15との近接度合いに応じた静電容量が検出される。
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
(3) In the above-described embodiment and the above-described modification, the first detection state and the second detection state are switched to each other by the control of the control unit 21, but instead of this, the operator as an operation body The first detection state and the second detection state may be switched to each other depending on whether or not a finger or hand touches the
Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be improved or changed within the scope of the purpose of the improvement or the idea of the present invention.
以上のように、本発明に係る静電容量式入力装置は、表面板に対する操作体の近接度合いの検出と、操作体が表面板を押圧したか否かの検出との両方を簡素な構成で実行できる点で有用である。 As described above, the capacitive input device according to the present invention has both a simple configuration for detecting the proximity of the operating body to the surface plate and detecting whether the operating body has pressed the surface plate. Useful in that it can be implemented.
10 センサ部
11 基材
12 表面板
13 スペーサ
14 駆動電極
15 検出電極
17 操作領域
18 非操作領域
21 制御部
22 スイッチ
23 発光部
24 駆動回路
25 検出回路
50 センサ部
55 検出電極
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記基材に対向して配置された、導電性と可撓性を有する表面板と、
前記基材と前記表面板との間に配置された、非導電性のスペーサと、
前記基材に設けられた1つ以上の検出電極とを備え、
前記表面板が接地していない第1の検出状態と前記表面板が接地した第2の検出状態とを有し、
前記第1の検出状態において前記表面板に対して前記操作体が近接する近接度合いを検出し、前記第2の検出状態において前記操作体によって前記表面板が押圧されたか否かを検出することを特徴とする静電容量式入力装置。 A plate-like substrate;
An electrically conductive and flexible surface plate disposed opposite the substrate;
A non-conductive spacer disposed between the substrate and the surface plate;
One or more detection electrodes provided on the base material,
A first detection state in which the surface plate is not grounded and a second detection state in which the surface plate is grounded;
Detecting the degree of proximity that the operating body approaches the surface plate in the first detection state, and detecting whether or not the surface plate is pressed by the operating body in the second detection state. Capacitance type input device.
前記表面板と離間していた前記操作体が前記表面板に接触することによって前記第1の検出状態から前記第2の検出状態へ切り替わり、
前記表面板に接触していた前記操作体が前記表面板から離間することによって前記第2の検出状態から前記第1の検出状態へ切り替わることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式入力装置。 The second detection state is a state in which the second detection state is grounded through the operation body in contact with the surface plate,
The operation body that has been separated from the surface plate is switched from the first detection state to the second detection state by contacting the surface plate,
2. The capacitance type according to claim 1, wherein the operation body that is in contact with the surface plate is switched from the second detection state to the first detection state by being separated from the surface plate. Input device.
前記第1の検出状態において、前記駆動電極のそれぞれに対して駆動電圧が印加され、前記検出電極のそれぞれにおける電流変化に基づいて、前記操作体が前記表面板に近接したことが検出されることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の静電容量式入力装置。 The substrate is provided with one or more drive electrodes,
In the first detection state, a drive voltage is applied to each of the drive electrodes, and it is detected that the operating body has approached the surface plate based on a current change in each of the detection electrodes. The capacitance-type input device according to claim 1, wherein:
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