JPS5814012B2 - セツシヨクスイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は接触スイッチに関し、更に詳細には手で接触す
ることにより静電容量が変化する一対の電極とコイルと
を有する共振回路の共振特性を利用した接触スイッチに
関するものである。

電子腕時計等においては、例えば時刻表示用の発光ダイ
オードを点灯制御するためにスイッチが設けられている
。

かかるスイッチとしては機械的なスイッチもあるが、電
子的作動をする接触スイツチも使用されている。

従来使用されている接触スイッチは一対の電極間の絶縁
抵抗を手の接触によって変化させる形式のものである。

しかし、このような形式の接触スイッチでは湿度変化等
の環境変化の影響を受けて一対の電極間の絶縁抵抗が変
化するため、安定したスイッチング動作をさせることが
難しい欠点を有している。

而して本発明は、一対の電極間の静電容量変化と共振回
路の共振特性とを利用することによって従来の接触スイ
ッチにみられる欠点を除去し、安定した動作を期待でき
る新規な構成の接触スイッチを提案するもので、以下図
示した実施例に基づきその詳細を説明する。

本発明に従う接触スイッチの一実施例を示す第１図にお
いて、符号１は一定周波数の正弦波交流或いはパルス等
の信号を発振する信号発振回路で、その発振出力信号は
共振回路２に印加される。

共振回路２は、例えば電子腕時計の側等に外部から手で
触れることができるように設けられ手を触れることによ
り静電容量が変化する一対の電極３ａ，３ｂと、それに
直列に接続された抵抗４およびコイル５とから構成され
た直列共振回路である。

上記信号発振回路１から発振する信号の周波数をｆ１と
し、手を触れない場合の一対の電極３ａ，３ｂ相互間の
静電容量をＣＯ、コイル５のインダクタンスをＬとした
時、それらの間にｆ１＃１／２π√ＬＣ０の関係が有り
、また一対の電極３ａ，３ｂに手を触れその静電容量が
Ｃ０からＣ１に変化した場合にｆ１＝１／２π√ＬＣ１
の関係が生じるように共振回路２は各部の定数が予め定
められている。

すなわち、共振回路２は一対の電極３ａ，３ｂに手を触
れた時に信号回路１の発振周波数に共振して出力変化を
起し出力点Ｂに大きな振幅の信号が現われる。

なお、上記抵抗４は単独の抵抗若しくはコイル５の直流
抵抗を表わすものである。

上記共振回路２の出力は符号６で表わしたスイッチ信号
発生回路に印加される。

スイッチ信号発生回路６は、共振回路２の出力を比較電
圧Ｖｒｅｆと比較する比較回路７と、上記比較回路７の
出力を波形整形しノイズ等による誤動作を押える波形整
形回路８と、上記波形整形回路８によって規格化された
信号によってトリガされるＲＳフリツプフロツプ回路９
とから構成され、このＲＳフリツプフロツプ回路９の出
力がスイッチ信号となってスイッチ信号発生回路６の出
力端子１０に現われる。

かかる構成をなした接触スイッチの作動態様を第２図に
示すタイムチャートを参照して次に説明する。

第２図において■は、信号発振回路１の出力点Ａに生じ
る周波数ｆ１の信号波形で、■は共振回路２の出力点Ｂ
に生じる共振回路２の出力波形である。

今、時刻ｔ１において共振回路２の一対の電極３ａ，３
ｂに手を触れるとその静電容量が前述したようにＣ０か
らＣ１に変化して共振回路２が共振し、一対の電極３ａ
，３ｂ，抵抗４、コイル５には通常状態より大きな電流
が流れ、出力点Ｂには出力波形■に示すように大きな振
幅の信号が現われる６この信号の振幅すなわち電圧が上
記比較回路７の比較電圧Ｖｒｅｆより高くなると、比較
回路７から出力が出、それが波形整形回路８によって波
形整形される。

第２図の■はこの波形整形回路８の出力波形を示すもの
である。

一対の電極３’ａ，３ｂから手を離すと共振回路２の出
力点Ｂに現われる信号の電圧が比較電圧■ｒｅｆより低
くなり、時刻ｔ３において比較回路７および波形整形回
路８からの出力が無くなる。

波形整形回路８の出力は、通常は論理値“１”で示すハ
イレベルにあり、手で一対の電極３ａ，３ｂを触れてい
る時刻ｔ２から時刻ｔ３の期間は論理値“Ｏ”で示され
るローレベルとなり時刻ｔ３から再び一対の電極３ａ，
３ｂが手で触れられるまでの期間はハイレベル゛１″に
維持される。

かかる波形整形回路８の出力は、ＲＳフリツプフロツプ
回路９のセット端子に入力される。

ＲＳフリツプフロツブ回路９は、例えば第３図に示すよ
うに、１つのインバータ１１と２つのＮＯＲ回路１２．
１３とで構成されている。

上記ＲＳフリツプフロツプ回路９のセット端子Ｓには上
記波形整形回路８の出力が印加され、リセツト端子Ｒに
はリセット信号発生回路１４から発生されるリセット信
号（第２図の波形■で表わす）が印加される。

このリセット信号発生回路１４は例えば波形整形回路８
の出力が゛１”から”０”に変化したことを検出し、予
め設定した時間の経過後（第２図における時刻ｔ２から
時刻ｔ４までの時間の経過後）に論理値“１”のパルス
信号を発生する一種のタイマー回路から構成される。

第３図に示したＲＳフリツプフロツプの動作は第２図に
おける時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５に対応させた第４図
図示の真理値表から理解され得よう。

なお、第４図においてＳは波形整形回路８の出力信号、
Ｒはリセット信号発生回路１４から発生されるリセット
信号、ＱはＮＯＲ回路１２の出力端子、回はＮＯＲ回路
１３の出力端子、ｔ１′は時刻ｔ５の後再び一対の電極
３ａ，３ｂが手で触れられる時の時刻である。

以上の説明から明らかなように、波形整形回路８の出力
端子に゛０″の出力が現われてから、リセット信号Ｒが
ＲＳフリツプフロツプ回路９のリセット端子に印加され
るまでの間、ＲＳフリツプフロツプ回路９の出力端子１
０には第２図の■に示すように、“１”の出力が現われ
る。

この出力がスイッチ信号発生回路６の出力としてのスイ
ッチ信号である。

以上図示した実施例に基づき本発明に従う接触スイッチ
の詳細を説明して来たが、本発明は図示した実施例に限
定されるものではなく種々の変更或いは改良がなされ得
るものである。

例えばＲＳフリツプフロツプのかわりに単安定マルチバ
イブレータを使用し、時定数によって決定される期間だ
けスイッチ信号が発生されるようにしてもよく、また一
対の電極３ａ，３ｂを触れた期間、すなわち波形整形回
路８から出力があった時だけスイッチ信号が発生される
ようにすることもできる。

また共振回路２を一対の電極３ａ，３ｂとコイル５との
直列共振回路で構成しているが並列共振回路を利用する
ことも勿論可能である。

叙上の如く本発明に従う接触スイッチは信号卒振回路か
ら発生される一定周波数の信号に対する共振を一対の電
極を手で触れることによって共振回路に起し、その時の
共振回路の出力変化に応答させてスイッチ信号を発生さ
せるように構成されているため、従来の接触スイッチの
ように湿度変化等の環境変化によって誤動作することが
なく、常に安定した動作が得られ、電子腕時計等に適用
することにより簡単に操作性のよいワンタッチスイツチ
が得られる等の利点を有し、実施上多大な効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に従う接触スイッチの一実施例を示す構
成図、第２図は第１図における各部の動作波形図、第３
図は第１図におけるＲＳフリツプフロツプの一具体例を
示す回路図。 第４図は第３図に示されたＲＳフリツプフロツプの動作
を表わす真理値表である。 １・・・・・・信号発振回路、２・・・・・・共振回路
、３ａ，３ｂ・・・・・・電極、４・・・・・・抵抗、
５・・・・・・コイル、６・・・・・・スイッチ信号発
生回路、７・・・・・・比較回路、８・・・・・・波形
整形回路、９・・・・・・ＲＳフリツプフロツプ回路、
１０・・・・・・出力端子、１１・・・・・・インバー
タ、１２，１３・・・・・・ＮＯＲ回路、１４・・・・
・・リセット信号発生回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一定周波数の信号を発振する信号発服回路と、手を
   触れることにより相互間の静電容量が変化する一対の電
   極およびコイルを有する上記信号発振回路に接続された
   共振回路と、上記一対の電極に手を触れることにより上
   記信号発振回路の発振周波数に共振する時の上記共振回
   路からの出力と調整可能なレベル設定用の電圧値とを比
   較する比較回路を有し、前記比較回路の出力に応答して
   スイッチ信号を発生するスイッチ信号発生回路と、上記
   スイッチ信号が発生した後所定の時間経過後上記スイッ
   チ信号発生回路にリセット信号を送る為のりセット信号
   発生回路とを備えた接触スイッチ。