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タッチスイッチ装置 新技術説明会

国内特許コード P120007459
整理番号 S2011-1008-N0
掲載日 2012年5月1日
出願番号 特願2011-206957
公開番号 特開2013-069522
登録番号 特許第5737759号
出願日 平成23年9月22日(2011.9.22)
公開日 平成25年4月18日(2013.4.18)
登録日 平成27年5月1日(2015.5.1)
発明者
  • 芹川 聖一
  • 張 力峰
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 タッチスイッチ装置 新技術説明会
発明の概要 【課題】複数個のタッチスイッチを配設したパネルから制御装置まで、2本のみの信号線(兼電源線)で複数個のタッチスイッチの特定を可能にする。
【解決手段】タッチスイッチの入力端子の一方は、抵抗を介して出力端子の一方に接続する一方、入力端子の他方は、出力端子の他方に接続し、かつ、タッチ電極を抵抗のいずれかの側に接続する。このタッチスイッチの複数個を電気的には直列に接続し、かつ、最終段に接続されたタッチスイッチの出力端子を短絡する。初段に接続されたタッチスイッチの一対の入力端子に同電圧を給電して、この一対の入力端子のそれぞれに流入する2つの電流値の比率を検出していずれのタッチスイッチに指が触れたのかを判別する。
【選択図】 図4
従来技術、競合技術の概要


従来、携帯電話、携帯音響機器、携帯ゲーム機器等の各種電子機器の入力装置として、静電容量の変化により、タッチされたか否かを判別するタッチスイッチ(タッチセンサ)が知られている。タッチスイッチは、例えば、絶縁物の裏面にスイッチ電極を貼り付けて構成される。指をタッチスイッチに近づけると、絶縁物を指とスイッチ電極で挟んだ平行板コンデンサが形成され、静電容量が増加する。この増加した静電容量を検知することにより、タッチスイッチに指が近づいたか離れているかを判定することができる。



このようなタッチスイッチを複数個組み合わせて、タッチスイッチパネルを構成したとき、個々のタッチスイッチそれぞれに対して、電源供給及び信号取り出しのための配線が必要となる。この配線数は、タッチスイッチの数に比例して増加する。



特許文献1は、複数に分割したスイッチ電極を用いることにより、配線数の増加を避けることのできるスイッチパネルを開示する。例えば、3分割したスイッチ電極を用いることにより、27個のスイッチに対して検出信号ラインの数を合計9本にすることができる。しかし、検出信号ラインの数は、さらに減少させることが望ましい。



また、従来のタッチスイッチパネルは、サイズがあらかじめ決まっていて、変更できず、スイッチを追加して接続すること、或いは一部のスイッチを取り外すことが出来ない。さらに、ほとんどのタッチスイッチパネルは、フラット(平板)な形状であり、一部、若干曲げる程度のものもあるが、任意の形状に曲げることはできないという問題がある。

産業上の利用分野


本発明は、併置した複数個のタッチスイッチの内のいずれのタッチスイッチに指が触れたのかを識別してスイッチ特定信号を出力するタッチスイッチ装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
併置した複数個のタッチスイッチの内のいずれのタッチスイッチに指が触れたのかを識別してスイッチ特定信号を出力するタッチスイッチ装置において、
前記タッチスイッチのそれぞれは、一対の入力端子と、一対の出力端子と、抵抗と、タッチ電極とを備えて、前記入力端子の一方は、前記抵抗を介して前記出力端子の一方に接続する一方、前記入力端子の他方は、前記出力端子の他方に接続し、かつ、前記タッチ電極を前記抵抗のいずれかの側に接続し、
前記タッチスイッチの複数個を、それぞれの入力端子及び出力端子を介して電気的には直列に接続し、かつ、最終段に接続されたタッチスイッチの出力端子を短絡し、
初段に接続されたタッチスイッチの一対の入力端子に同電圧を給電して、この一対の入力端子のそれぞれに流入する2つの電流値の比率を検出していずれのタッチスイッチに指が触れたのかを判別する制御装置を備えたことから成るタッチスイッチ装置。

【請求項2】
前記タッチ電極は、絶縁体の上に電極固定治具を用いて固定し、かつ、この電極固定治具を介して絶縁体の裏側に配置された抵抗側の導線と電気的に接続した請求項1に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項3】
絶縁体の上面に前記タッチ電極に一致する形状の凹部を設け、前記タッチ電極をこの凹部内に嵌合して、電極固定治具を用いて固定し、かつ、電気的に接続した請求項1に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項4】
絶縁体を、その内周側に嵌合凹部を有するリング形状に構成し、この凹部内にタッチ電極を嵌合して、絶縁体の側面で電極固定治具を用いて固定し、かつ電気的に接続した請求項1に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項5】
前記タッチ電極は、その周囲において、それを挟むクリップ形状の電極固定治具を用いて、電気的に接続した請求項1に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項6】
前記タッチ電極を、前記抵抗、前記一対の入力端子、及び前記一対の出力端子とは分離して配置し、1本の導線で前記抵抗側に接続した請求項1に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項7】
前記一対の入力端子及び前記一対の出力端子はそれぞれ、矩形状タッチスイッチの4周辺のいずれか2つの側に配置されたコネクターの端子である請求項1に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項8】
前記矩形状タッチスイッチの4周辺の全ての側にコネクター端子を配置し、かつ、隣接する矩形状タッチスイッチに接続しないコネクター端子を短絡した請求項7に記載のタッチスイッチ装置。

【請求項9】
併置した複数個のタッチスイッチの内のいずれのタッチスイッチに指が触れたのかを識別してスイッチ特定信号を出力するタッチスイッチ装置において、
前記タッチスイッチのそれぞれは、一対の入力端子と、一対の出力端子と、2つの直列接続の抵抗と、タッチ電極とを備えて、前記入力端子の一方は、前記直列接続の抵抗の一端及び前記出力端子の一方に接続する一方、前記入力端子の他方は、前記直列接続の抵抗の他端及び前記出力端子の他方に接続し、かつ、前記タッチ電極を前記直列接続の抵抗の中間点に接続し、
前記タッチスイッチの複数個を、それぞれの入力端子及び出力端子を介して並列に接続し、かつ、前記2つの直列接続の抵抗の比率をタッチスイッチ毎に異ならせ、
並列に接続されたタッチスイッチの一対の入力端子のそれぞれに同電圧を給電して、この一対の入力端子のそれぞれに流入する2つの電流値の比率を検出していずれのタッチスイッチに指が触れたのかを判別する制御装置を備えたことから成るタッチスイッチ装置。
産業区分
  • 電子部品
  • 演算制御装置
  • 記憶装置
  • 入出力装置
  • 計算機応用
  • その他情報処理
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011206957thum.jpg
出願権利状態 登録
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


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