JPS61240519A

JPS61240519A - 機器の入力装置

Info

Publication number: JPS61240519A
Application number: JP60081645A
Authority: JP
Inventors: 誠一谷口; 正則松田; 荻野　芳生
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1985-04-17
Filing date: 1985-04-17
Publication date: 1986-10-25

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】産業上の利用分野本発明は一般家庭において使用する各種の機器に用いる
入力装置に関するものである。

従来の技術従来、一般家庭において使用する各種の電化製品の入力
装置においては、ツマミの回転あるいはスライドにより
電源の大切・音量の大小・出力の強弱などの動作状態の
設定・制御が行なわれていた。また、付加価値を高めた
入力装置としては、メンブレン型スイッチパネルやスイ
ッチの表面に弾性膜を張り付けた平板状スイッチパネル
があり、さらにはガラスの表裏に電極を設は人の指で触
れてその静電容量の変化で入力状態を検知し機器の制御
を行なう入力装置等も提案されている。

発明が解決しようとする問題点従来のツマミによる制御方法の問題点としては、ツマミ
の軸が挿通している器体部分に開口部かできるため塵埃
や水滴の侵入を防止できず機器の故障や誤動作の原因と
なっていた。まだ、ツマミが器体から突出するため、不
慮の力が加わって軸の破損の原因となったり使用者のケ
ガの誘因となる危険性があった。また、平板状スイッチ
パネルは弾性を有する薄膜（一般的には樹脂シート）で
あるため、大きな外力に対してスイッチ部を保護するこ
とができず、まだ、ナイフや金属の端部によす傷がつい
て外観がきたなくなったシ破れたすする危険性があシ、
注意深い使用にしか耐えられなかった。さらに、ガラス
の表裏面の電極間の静電容量を利用した方式においては
、 εＳＣ−□ ３への関係式から判るように静電容量Ｃは、電極面積Ｓ、電
極間距離ｄ、電極間の材料（ここではガラス）の誘電率
εにより決定される訳であるが、ガ　　′ラスを操作面
とする場合、特に平面的に操作部を設けた場合、ガラス
自体には所定の機械的強度が要求され、電極間距離ｄは
必然的に大きくなる。

一方、入力感度は静電容量Ｃの大きさに比例するため、
電極間距離ｄが大きくなることは感度低下につながるこ
とになる。また、電極面積Ｓは外観デザイン上、寸法制
約を受けるため、入力感度の点で依然問題があった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、簡易な構成
で、上記従来の問題点を解消した機器の入力装置を提供
することを目的としている。

問題点を解決するための手段本発明は上記問題点を解決するために、開口部を有する
保持板と、絶縁物を介して対向する電極を有する入力部
からなり、この入力部を保持板の開口部に防水構造を施
して設けたものである。

作　　用本発明は上記した構成により、機械的強度を保持板にも
たせることにより入力部の絶縁物の厚みをうすくでき、
対向電極間の静電容量を大きくすることが可能となるた
め感度の良好な静電容量方式の入力装置を実現できるも
のである。

実施例第１図は本発明の入力装置の一実施例を示すものである
。

第１図において、１は機械的強度を有する保持板、２は
保持板１に設けた開口部、３は表電極４と裏電極四５お
よび裏電極（Ｂ）６を絶縁物７と一体的に形成した入力
部、８は開口部２からの水分や塵埃の侵入を防ぐために
保持板１と入力部３との境界部に設けたバッキング材で
あり、上記各構成要素により入力装置９を構成する。１
ｏは入力装置９からの入力状態を検知する入力検知装置
、１１は入力検知装置１ｏの出力により負荷（図示せず
）の通電や出力を制御する負荷制御装置である。

第２図は、入力装置９の電気的等価回路を示すもので、
ＣＡは表電極４と裏電極内５により形成５　ヘ一／される静電容量、ＣＢは表電極４と裏電極（Ｂ）６によ
り形成される静電容量、ＣｃおよびＲは人体（指等）と
表電極４とにより形成される静電容量および抵抗である
。

第３図は、入力装置９への入力信号ＶＩＮ　および入力
装置９からの出力信号ｖＯＵＴ（１）、ｖＯＵＴ（２）
の波形を示すものである。

上記構成による入力装置９の動作を具体的に説明する。

今、指が表電極４に触れてい々い状態を考える。入力検
知装置１０から裏電極ＧＡ）５に第３図■工Ｎで示すよ
うな負のパルス電圧を周期的に印加すると、裏電極（Ｂ
）６から同図ｖＯＵＴ（１）で示す出力電圧が発生する
。次に指が表電極４に触れた状態を考える。同様に■工
Ｎに負のパルス電圧を周期的に印加すると、表電極４が
人体の静電容量ＣＣとＨにより接地されプルアップされ
た形となるので裏電極（Ｂ）６の出力電圧はｖＯＵＴ（
２）で示すようにｖＯＵＴ（１）よシも高い負のパルス
出力を得る。

従ってこの負の出力パルス電圧と比較する基準電圧をｖ
ＴＨで示すように設定すれば、この出力型圧と基準電圧
の比較によシ人が表電極４に触れたか否かの判別を電気
信号として取り出すことができる。

この電気信号を負荷制御装置１１に出力すれば負荷の通
電や出力の制御を行々うことができる訳である。

ここで入力感度の良否はこの負の出力パルス電圧の変化
分の大きさにより決まってくる。すなわち、裏電極（Ｂ
）６の出力電圧■○ＵＴ（１）とｖＯＵＴ（２）の間に
基準電圧ｖＴＨを余裕をもって設定できるか否かである
。従来の問題点で記述したように、ガラスを操作面とし
その両面に電極を設けた場合の電極間の静電容量ＯＡ、
ＣＢは実験的に数ピコ・７７ラドの値しかとれないのに
比べ、人体の静電容量Ｃｃは１０ｏ〜２００ピコ・ファ
ラドの値となるため、ｖＯＵＴ（１）ＯＵＴ（２）ノ負
ノ出力ハルス電と■ 圧の差はあまり大きくとれない。従って微妙な感度調整
を必要とする極めて感度の悪い設計と々ってしまう。

しかるに、本発明の構成によれば、操作前を機７７、−
７械的強度の大きい材料を使った保持板１とし、入力部３
には機械的強度はほとんど要求されない構造をなし得る
ので、電極間の距離ｄは極力小さい値が設定できるとと
もに、その絶縁物７の材料も樹脂材料等の誘電率εの大
きなものが選定できる。

従って静電容量ＣＡ、ＣＢはそれだけ大きい値のものが
設計できることになり入力感度は向上する。

第４図は本発明の入力装置を加熱調理器の操作パネルに
応用した一実施例を示すもので電源の通電・しゃ断を入
力するＯＮ電極１２、ＯＦＦ電極１３と、出力状態を入
力するＨＩ電極１４、ＭＥＤ電極１５、ＬＯ電極１６と
、各々の入力状態を表示するＬＥＤ（発光ダイオード）
１７を設けたものである。

発明の効果以上述べてきたように、本発明の入力装置は次のような
すぐれた効果を奏するものである。

■　指のタッチにより入力する方式であり、防塵・防水
構造が容易に実現できる。

■　保持板と入力部の材料を別構成として１ハるので、
外的保護は保持板の材料選定により支障のない設計がで
きる。

■　電極間の絶縁物の厚さをうずくできるとともに、そ
の材料の誘電率も高いものが選択できるので、電極間の
静電容量の値を犬きくすることができ、結果的に入力感
度の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す入力装置の構成図、第
２図は本発明の入力装置の電気的等価回路図、第３図は
同人出力波形図、第４図は本発明の入力装置を加熱調理
器の操作パネルに応用した一実施例を示す構成図である
。１・・・・・・保持板、２・・・・・・開口部、３・・
・・・・入力部、４・・・・・表電極、５・・・・・・
裏電極Ａ）、６・・・・・・裏電極（Ｂ）、７・・・・
・・絶縁物、８・・・・・・バッキング材、９・・・・
・・入力装置。代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名−Ｌ
　　　　　　　　Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

開口部を有する保持板と、絶縁物を介して対向する電極
を有する入力部とからなり、前記入力部は前記保持板の
開口部に防水構造をなして設けた機器の入力装置。