JP6376530B2 - Capacitive touch switch - Google Patents

Capacitive touch switch Download PDF

Info

Publication number
JP6376530B2
JP6376530B2 JP2014060808A JP2014060808A JP6376530B2 JP 6376530 B2 JP6376530 B2 JP 6376530B2 JP 2014060808 A JP2014060808 A JP 2014060808A JP 2014060808 A JP2014060808 A JP 2014060808A JP 6376530 B2 JP6376530 B2 JP 6376530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light guide
touch switch
sensor pad
guide lens
capacitive touch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014060808A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015185370A (en
Inventor
高橋　和也
和也 高橋
有弘 岡崎
有弘 岡崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stanley Electric Co Ltd
Original Assignee
Stanley Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stanley Electric Co Ltd filed Critical Stanley Electric Co Ltd
Priority to JP2014060808A priority Critical patent/JP6376530B2/en
Publication of JP2015185370A publication Critical patent/JP2015185370A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6376530B2 publication Critical patent/JP6376530B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)

Description

本発明は、静電容量の変化によって操作者の指がタッチしたことを検知する静電容量タッチスイッチに関するものである。   The present invention relates to a capacitance touch switch that detects that an operator's finger is touched due to a change in capacitance.

例えば、画像読取装置等のＯＡ機器の操作部には静電容量タッチスイッチが設けられている。この静電容量タッチスイッチは、静電容量の変化によって操作者の指がタッチしたことを検知するものであって、その一例を図４に示す（例えば、特許文献１参照）。   For example, a capacitive touch switch is provided in an operation unit of an OA device such as an image reading apparatus. This capacitance touch switch detects that an operator's finger has touched due to a change in capacitance, and an example thereof is shown in FIG. 4 (see, for example, Patent Document 1).

即ち、図４は従来の静電容量タッチスイッチを備えた操作装置の破断斜視図であり、図示の操作装置１１０には２つの静電容量タッチスイッチ１０１が設けられている。各静電容量タッチスイッチ１０１は、操作部１０２ａが設けられた表示板１０２を粘着材１０３によってケース１０４に接着するとともに、ネジ１０６によって前記ケース１０４に取り付けられたフレーム１０５上にプリント基板１０７を配置し、該プリント基板１０７上に実装されたセンサパッド１０８と前記表示板１０２との間に、バックライト用の導光レンズ１０９を介装し、該導光レンズ１０９と前記センサパッド１０８とを粘着材１１１によって接着することによって構成されている。
That is, FIG. 4 is a cutaway perspective view of the operating device provided with a conventional capacitive touch switch, two capacitive touch switch 101 is provided in the operating device 110 shown. Each capacitance touch switch 101 has a display board 102 provided with an operation unit 102 a adhered to a case 104 with an adhesive material 103 and a printed circuit board 107 disposed on a frame 105 attached to the case 104 with screws 106. Then, a light guide lens 109 for backlight is interposed between the sensor pad 108 mounted on the printed circuit board 107 and the display board 102, and the light guide lens 109 and the sensor pad 108 are adhered to each other. It is configured by bonding with a material 111.

斯かる静電容量タッチスイッチ１０１において、表示板１０２の操作部１０２ａに操作者の指が触れると、指とセンサパッド１０８との間には一種のコンデンサが形成されてその静電容量が変化するため、この静電容量の変化がセンサパッド１０８によって検出されることによって、操作者が表示板１０２の操作部１０２ａにタッチしたことが検知される。   In such a capacitance touch switch 101, when an operator's finger touches the operation unit 102a of the display panel 102, a kind of capacitor is formed between the finger and the sensor pad 108, and the capacitance changes. Therefore, when the change in capacitance is detected by the sensor pad 108, it is detected that the operator touches the operation unit 102a of the display panel 102.

特開２０１１−２５７９４４号公報JP 2011-257944 A

ところで、図４に示した従来の静電容量タッチスイッチ１０１においては、センサパッド１０８と材質がＡＢＳ、アクリル、ＰＣ等の導光レンズ１０９との間にクリアランスが発生した場合、そのクリアランスに、導光レンズ１０９の材質よりも誘電率の低い空気層が存在するために当該静電容量タッチスイッチ１０１の感度が低下するとともに、クリアランスの大小によって感度にバラツキが生じるという問題が発生する。   Incidentally, in the conventional capacitive touch switch 101 shown in FIG. 4, when a clearance is generated between the sensor pad 108 and the light guide lens 109 made of ABS, acrylic, PC or the like, the clearance is guided to the clearance. Since an air layer having a dielectric constant lower than that of the material of the optical lens 109 exists, the sensitivity of the capacitive touch switch 101 is lowered, and there is a problem that the sensitivity varies depending on the clearance.

又、導光レンズ１０９とセンサパッド１０８とを粘着材１１１によって接着しているため、コストアップと分解性及びリサイクル性の悪化を招くという問題も発生する。   In addition, since the light guide lens 109 and the sensor pad 108 are bonded together by the adhesive material 111, there arises a problem that the cost is increased and degradation and recyclability are deteriorated.

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、感度のバラツキを抑えつつ、コストダウンと分解性及びリサイクル性の向上を図ることができる静電容量タッチスイッチを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a capacitive touch switch capable of reducing cost and improving decomposability and recyclability while suppressing variations in sensitivity. There is.

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、操作部を備える表示板とプリント基板上に実装されたセンサパッドとの間に、バックライト用の導光レンズを介装して成る静電容量タッチスイッチにおいて、
前記導光レンズの前記センサパッドに対向する端面の周囲又は周囲の一部に凸部を突設し、
前記導光レンズの下面の周囲には、前記凸部としてリブが一体に形成されており、前記リブが前記プリント基板の前記センサパッドの周囲に当接することによって、前記導光レンズと前記センサパッドとの間には、前記リブの高さ分の一定のクリアランスが形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a static display comprising a light guide lens for a backlight interposed between a display board having an operation unit and a sensor pad mounted on a printed circuit board. In capacitive touch switch,
Protruding portions are provided around the end face of the light guide lens facing the sensor pad or a part of the periphery,
A rib is integrally formed as the convex portion around the lower surface of the light guide lens, and the light guide lens and the sensor pad are brought into contact with the periphery of the sensor pad of the printed circuit board. A constant clearance corresponding to the height of the rib is formed between the two.

本発明によれば、導光レンズとセンサパッドとの間に、導光レンズの端面に突設された凸部としてのリブの高さ分の一定のクリアランスが形成されるため、当該静電容量タッチスイッチの感度のバラツキが抑えられる。
According to the present invention, a constant clearance corresponding to the height of the rib as the convex portion protruding from the end surface of the light guide lens is formed between the light guide lens and the sensor pad. Variations in touch switch sensitivity can be suppressed.

又、導光レンズとセンサパッドとを接着する粘着材を用いないため、当該静電容量タッチスイッチのコストダウンと分解性及びリサイクル性の向上が図られる。   Further, since an adhesive material for bonding the light guide lens and the sensor pad is not used, the cost of the electrostatic capacitance touch switch can be reduced and the decomposability and recyclability can be improved.

本発明に係る静電容量タッチスイッチを備える操作装置の破断斜視図である。It is a fracture | rupture perspective view of an operating device provided with the electrostatic capacitance touch switch concerning this invention. 図１のＡ部拡大詳細図である。It is the A section enlarged detail drawing of FIG. （ａ），（ｂ）は本発明に係る静電容量タッチスイッチの導光レンズの底面側斜視図である。(A), (b) is a bottom perspective view of the light guide lens of the capacitive touch switch according to the present invention. 従来の静電容量タッチスイッチを備える操作装置の破断斜視図である。It is a fracture | rupture perspective view of the operating device provided with the conventional electrostatic capacitance touch switch.

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図１は本発明に係る静電容量タッチスイッチを備える操作装置の破断斜視図、図２は図１のＡ部拡大詳細図、図３（ａ），（ｂ）は同静電容量タッチスイッチの導光レンズの底面側斜視図であり、図１に示す操作装置１０は、例えば画像読取装置に設けられるものであって、これには本発明に係る静電容量タッチスイッチ１が２つ設けられている。   1 is a cutaway perspective view of an operating device having a capacitive touch switch according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged detail view of a portion A in FIG. 1, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are diagrams of the capacitive touch switch. FIG. 2 is a bottom perspective view of the light guide lens, and the operation device 10 shown in FIG. 1 is provided in, for example, an image reading device, and is provided with two capacitance touch switches 1 according to the present invention. ing.

各静電容量タッチスイッチ１は、表示板２に設けられた操作部２ａに操作者の指が触れることによる静電容量の変化を検出することによって、操作者が表示板２の操作部２ａをタッチしたことを検知するものであって、表示板２は、粘着材３によってケース４に接着されている。そして、ケース４には、その下方に配されたフレーム５が複数本（図１には２本のみ図示）のネジ６によって取り付けられており、このフレーム５上には平板状のプリント基板７が配置されている。   Each capacitance touch switch 1 detects a change in capacitance caused by an operator's finger touching an operation unit 2 a provided on the display plate 2, so that the operator can operate the operation unit 2 a of the display plate 2. The display board 2 is bonded to the case 4 with an adhesive 3 for detecting touch. A plurality of frames 5 (only two are shown in FIG. 1) are attached to the case 4 by a plurality of screws 6, and a flat printed board 7 is mounted on the frame 5. Has been placed.

上記プリント基板７上には、静電容量の変化を検出するセンサパッド８の他、バックライト用のＬＥＤ等の不図示の光源、不図示の信号処理回路等が実装されている。そして、プリント基板７上に実装された前記センサパッド８と前記表示板２との間には、バックライト用の導光レンズ９が介装されている。尚、導光レンズ９は、ＡＢＳ、アクリル、ＰＣ等によって構成されており、前記光源から出射する光を表示板２の操作部２ａへと導いて該操作部２ａを照明する機能を果たす。   On the printed circuit board 7, a sensor pad 8 that detects a change in capacitance, a light source (not shown) such as a backlight LED, a signal processing circuit (not shown), and the like are mounted. A light guide lens 9 for backlight is interposed between the sensor pad 8 mounted on the printed circuit board 7 and the display board 2. The light guide lens 9 is composed of ABS, acrylic, PC, or the like, and fulfills a function of illuminating the operation unit 2a by guiding light emitted from the light source to the operation unit 2a of the display panel 2.

而して、本実施の形態においては、図２に詳細に示すように、導光レンズ９の下面（センサパッド８に対向する端面）の周囲には、凸部として図３（ａ）に示すようなリブ９ａが一体に突設されており、このリブ９ａがプリント基板７のセンサパッド８の周囲に当接することによって、該導光レンズ９とセンサパッド８との間には、リブ９ａの高さ分の一定のクリアランスδが形成されている。従って、本実施の形態に係る静電容量タッチスイッチ１においては、導光レンズ９とセンサパッド８とは接触しておらず、両者簡に形成される一定のクリアランスδには空気層が存在している。尚、本実施の形態では、導光レンズ９とセンサパッド８との間に一定のクリアランスδを形成するための凸部として、図３（ａ）に示すようなリブ９ａを導光レンズ９の下面の周囲に一体に突設したが、このリブ９ａに代えて、図３（ｂ）に示すように、導光レンズ９の下面の周囲の一部（相対向する辺上）に複数（図示例では、各３つ）の円柱状突起９ｂを一体に突設しても良い。   Thus, in the present embodiment, as shown in detail in FIG. 2, a convex portion is shown in FIG. 3A around the lower surface of the light guide lens 9 (the end surface facing the sensor pad 8). The rib 9a is integrally protruded, and the rib 9a abuts on the periphery of the sensor pad 8 of the printed circuit board 7, so that the rib 9a is interposed between the light guide lens 9 and the sensor pad 8. A constant clearance δ corresponding to the height is formed. Accordingly, in the capacitive touch switch 1 according to the present embodiment, the light guide lens 9 and the sensor pad 8 are not in contact with each other, and there is an air layer in the constant clearance δ that is easily formed. ing. In the present embodiment, a rib 9 a as shown in FIG. 3A is used as a convex portion for forming a certain clearance δ between the light guide lens 9 and the sensor pad 8. Although projecting integrally around the lower surface, instead of the rib 9a, as shown in FIG. 3B, a plurality (on the opposite sides) of the periphery of the lower surface of the light guide lens 9 (on the opposite sides). In the illustrated example, three cylindrical protrusions 9b may be integrally provided.

以上のように構成された静電容量タッチスイッチ１において、表示板２の操作部２ａに操作者の指が触れると、指とセンサパッド８との間には一種のコンデンサが形成されてその静電容量が変化するため、この静電容量の変化がセンサパッド８によって検知される。すると、センサパッド８に電気的に接続された前記信号処理回路は、センサパッド８によって検出された静電容量の変化をデジタル信号に変換して信号処理し、当該静電容量タッチスイッチ１のスイッチング状態（タッチの有無）をＯＮ／ＯＦＦとして判定する。   In the capacitive touch switch 1 configured as described above, when an operator's finger touches the operation unit 2a of the display board 2, a kind of capacitor is formed between the finger and the sensor pad 8 and the static touch switch 1 is operated. Since the capacitance changes, this change in capacitance is detected by the sensor pad 8. Then, the signal processing circuit electrically connected to the sensor pad 8 converts the change in capacitance detected by the sensor pad 8 into a digital signal, performs signal processing, and switches the capacitance touch switch 1. The state (the presence or absence of touch) is determined as ON / OFF.

以上において、本実施の形態に係る静電容量タッチスイッチ１においては、導光レンズ９とセンサパッド８との間に、導光レンズ９の下面に突設されたリブ９ａの高さ分の一定のクリアランスδが形成されるため、当該静電容量タッチスイッチ１の感度のバラツキが抑えられる。尚、本実施の形態に係る静電容量タッチスイッチ１においては、導光レンズ９とセンサパッド８との間に形成されるクリアランスδに、導光レンズ９の材質よりも誘電率の低い空気層が存在するために感度の低下が懸念されるが、この問題は、表示板２の表面からセンサパッド８までの距離と導光レンズ９の材質の違い（静電容量の違い）に合わせて、センサパッド８の感度設定値の範囲内で最適な感度の設定値を制御ソフトによって決定することによって解決する。   As described above, in the capacitive touch switch 1 according to the present embodiment, the height of the rib 9 a protruding from the lower surface of the light guide lens 9 between the light guide lens 9 and the sensor pad 8 is constant. Since the clearance δ is formed, variation in sensitivity of the capacitance touch switch 1 is suppressed. In the capacitive touch switch 1 according to the present embodiment, an air layer having a dielectric constant lower than that of the material of the light guide lens 9 is formed in the clearance δ formed between the light guide lens 9 and the sensor pad 8. However, this problem is caused by the difference between the distance from the surface of the display panel 2 to the sensor pad 8 and the material of the light guide lens 9 (capacitance difference). This is solved by determining the optimum sensitivity setting value within the range of the sensitivity setting value of the sensor pad 8 by the control software.

又、本実施の形態に係る静電容量タッチスイッチ１においては、導光レンズ９とセンサパッド８とを接着する粘着材を用いないため、当該静電容量タッチスイッチ１のコストダウンと分解性及びリサイクル性の向上を図ることができるという効果も得られる。   Further, in the capacitive touch switch 1 according to the present embodiment, since the adhesive material for bonding the light guide lens 9 and the sensor pad 8 is not used, cost reduction and decomposability of the capacitive touch switch 1 can be reduced. There is also an effect that the recyclability can be improved.

尚、本発明は、携帯電話、車載用操作装置、民生家電、ＯＡ機器等の操作部に設けられる静電容量スイッチに対して適用可能である。   The present invention can be applied to a capacitance switch provided in an operation unit of a mobile phone, an in-vehicle operation device, a consumer electronics, an OA device, or the like.

１ 静電容量タッチスイッチ
２ 表示板
２ａ 表示板の操作部
３ 粘着材
４ ケース
５ フレーム
６ ネジ
７ プリント基板
８ センサパッド
９ 導光レンズ
９ａ 導光レンズのリブ（凸部）
９ｂ 導光レンズの突起（凸部）
１０ 操作装置
δ 導光レンズとセンサパッドとのクリアランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Capacitance touch switch 2 Display board 2a Operation part of display board 3 Adhesive material 4 Case 5 Frame 6 Screw 7 Printed circuit board 8 Sensor pad 9 Light guide lens 9a Light guide lens rib (convex part)
9b Projection (convex part) of light guide lens
10 Control device δ Clearance between light guide lens and sensor pad

Claims (1)

操作部を備える表示板とプリント基板上に実装されたセンサパッドとの間に、バックライト用の導光レンズを介装して成る静電容量タッチスイッチにおいて、
前記導光レンズの前記センサパッドに対向する端面の周囲又は周囲の一部に凸部を突設し、
前記導光レンズの下面の周囲には、前記凸部としてリブが一体に形成されており、前記リブが前記プリント基板の前記センサパッドの周囲に当接することによって、前記導光レンズと前記センサパッドとの間には、前記リブの高さ分の一定のクリアランスが形成されていることを特徴とする静電容量タッチスイッチ。
In a capacitive touch switch formed by interposing a light guide lens for backlight between a display board having an operation unit and a sensor pad mounted on a printed circuit board,
Protruding portions are provided around the end face of the light guide lens facing the sensor pad or a part of the periphery,
A rib is integrally formed as the convex portion around the lower surface of the light guide lens, and the rib contacts the sensor pad of the printed circuit board so that the light guide lens and the sensor pad are in contact with each other. A capacitance touch switch , wherein a certain clearance corresponding to the height of the rib is formed between the two.
JP2014060808A 2014-03-24 2014-03-24 Capacitive touch switch Active JP6376530B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014060808A JP6376530B2 (en) 2014-03-24 2014-03-24 Capacitive touch switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014060808A JP6376530B2 (en) 2014-03-24 2014-03-24 Capacitive touch switch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015185370A JP2015185370A (en) 2015-10-22
JP6376530B2 true JP6376530B2 (en) 2018-08-22

Family

ID=54351689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014060808A Active JP6376530B2 (en) 2014-03-24 2014-03-24 Capacitive touch switch

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6376530B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6666712B2 (en) * 2015-12-25 2020-03-18 ミネベアミツミ株式会社 Sensor device, sensor unit, article selection device, article selection unit, and vending machine
JP6741437B2 (en) 2016-02-16 2020-08-19 株式会社デンソーテン Switch device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007083591A1 (en) * 2006-01-20 2007-07-26 Nissha Printing Co., Ltd. Capacitive light emitting switch and light emitting switch element used therefor
WO2010035705A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 アルプス電気株式会社 Input device
JP2010092738A (en) * 2008-10-08 2010-04-22 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc Light guide sheet, wiring module, and electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015185370A (en) 2015-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10409099B2 (en) High screen ratio display device with fingerprint identification
US8669963B2 (en) Sensor system
US10963089B2 (en) Tactile sensation providing apparatus and tactile sensation providing method
EP1973028B1 (en) Touch pad
JP2012190452A (en) Electronic device
KR101729197B1 (en) Touch display device
JP5586787B2 (en) Electronics
JP2019508777A (en) Control interface for cars
WO2014020937A1 (en) Electronic apparatus
WO2014132629A1 (en) Tactile sense presentation device
JP6376530B2 (en) Capacitive touch switch
KR101920014B1 (en) Pressure sensor and touch input device having the same
WO2010035705A1 (en) Input device
CN107102770B (en) Touch control display device
JP2013061854A (en) Keyboard device, and information processor using the keyboard device
CN112946939B (en) display device
US11747227B2 (en) Electronic device including force key structure
US20170176271A1 (en) Pressure Sensing System
JP2015181087A (en) Electrostatic capacitance-type input device
WO2016006216A1 (en) Switch and input device using same
JP2013131317A (en) Electrostatic capacitance type touch switch and electronic device using the same
JP5731227B2 (en) Electronics
WO2019093233A1 (en) Touch sensor
US10001892B2 (en) Self-capacitive touch and force sensing apparatus and self-capacitive touch and force sensing method
JP2010044467A (en) Cover structure for display device with touch panel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180207

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180620

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6376530

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250