触摸开关的检测电极制造技术

本发明专利技术提供一种触摸开关的检测电极，其可遏制触摸开关的检测灵敏度产生偏差。该触摸开关的检测电极设置在面板和基板（４０）之间，基板设置在面板的背面一侧，其与面板之间设置有一定间隔。另外，检测电极与检测回路连接使用，检测电极作为电容器的一个电极并将与电容器的电容量对应的电信号数值输入检测回路，检测回路对电信号数值进行检测，在电容量产生变化的时刻改变检测回路的输出值。触摸开关的检测电极包括：固定电极（４２），其固定在基板上，还与检测回路连接；弹簧电极（３０），其至少为一对，设置在固定电极和面板之间。在本发明专利技术的触摸开关的检测电极中，因弹簧电极（３０ａ）的朝向设置得和弹簧电极（３０ｂ）的朝向相反，所以可遏制触摸开关的检测灵敏度产生偏差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测电极，其用来构成接近开关或非接触开关等触摸开关。本发 明尤其涉及一种电容式触摸开关的检测电极，其用于在面板的背面检测操作者是否触摸了 该面板的表面。
技术介绍
在电气器具或煤气器具(以下称作器具)中，有的器具具有外露在其外面的面板。 如果在面板的背面设置有接近开关或非接触开关，则可以对操作者是否触摸了该面板的表 面进行检测。当采用上述结构时，操作者可通过触摸面板的表面来操作器具，因此其操作性 较为理想。以下，将用来检测面板表面是否有触摸的开关称作触摸开关。图9是表示专利文献1中所述的触摸开关的剖面图的示意图。其中，符号A表示 面板，符号B表示检测电极，符号E表示基板，符号F表示检测回路。检测电极B通过固定 电极D固定在基板E上，检测回路F也安装在基板E上。检测电极B和大地等接地点之间形成电容，该电容的数值是变化的，其分为两种 情况，一是在面板A的面对检测电极B的区域(以下称作触摸区域G)内的表面上有人体的 一部分与之接触时的电容量，另一种是人体的一部分未与之接触时的电容量。为了使得该 电容的数值有较大变化，必须使检测电极B紧贴面板A的背面。如果在检测电极B和面板 A之间有空间，则会导致电容量的绝对值变小，从而人体的一部分与触摸区域G接触时与未 接触时之间的电容量变化也会变小。检测电极B经由固定电极D与检测回路F连接。检测回路F对伴随电容量的变化 所产生的输入电信号数值(例如电压值或电流值)进行检测，使在有人体的一部分接触触 摸区域G时的电容量与没有人体的一部分接触触摸区域G时的电容量发生变化的时间点， 产生不同的输出值。这样，根据检测回路F的不同输出值，可以检测到在触摸区域G表面上 有人体的一部分接触的时刻和人体的一部分离开触摸区域G表面的时刻等，从而能够检测 到操作者是否做了触碰触摸区域G的触摸操作。操作者不触碰到检测电极B。由检测电极B和检测回路F等构成的开关是非接触 开关或接近开关。该接近开关等用来检测操作者是否触摸了面板的表面。操作者可通过触 摸面板表面来操作开关。由接近开关等和面板构成触摸开关。检测回路F具有一定的高度。此外还有下述情况，将如发光元件等具有一定高度 的电子元件H安装在基板E上。因此，无法使基板E紧贴面板A的背面。在触摸开关中，不 但必须使基板E和面板A的背面之间具有一定间隔，还必须使固定在基板E上的检测电极 B紧贴面板A的背面。在专利文献1所述的触摸开关中，由具有一定厚度的导电发泡体制成检测电极B。 当用具有一定厚度的导电发泡体制成检测电极B时，即使基板E和面板A的背面之间设置 有一定间隔，也可使检测电极B紧贴面板A的背面。专利文献1日本专利技术专利公开公报特开平10-241491号导电发泡体由导体(金属或碳)和柔软的橡胶或树脂的混合物制成，由于橡胶或 树脂的添加剂的配比或发泡程度会因制造条件或制造环境(温度、湿度等)的不同而变化， 所以导电发泡体的阻值等特性容易产生偏差，因此难以使得触摸开关的检测灵敏度保持一 定。另外，由于导电发泡体的特性容易因使用环境的变化而变化，所以难以使得触摸开关的 检测灵敏度保持一定。还有，由于导电发泡体的特性容易随时间而变化，所以难以在较长时 期内使得触摸开关的检测灵敏度保持一定。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，即，本专利技术的目的是提供一种可遏制触摸开关 的检测灵敏度产生偏差的检测电极。在本专利技术中，在触摸开关的检测电极中至少使用一对弹簧电极，并且对其设置方 式进行了研究，从而成功地使得触摸开关的检测灵敏度保持一定。本专利技术涉及一种触摸开关的检测电极(以下，有时略称其为检测电极)，其设置在 外露在器具外面的面板和基板之间，上述基板设置在上述面板的背面一侧，该基板和面板 之间设置有一定间隔。更详细地讲，本专利技术涉及一种连接检测回路而使用的检测电极。该检测电极作为 电容器的一个电极并将与电容器的电容量所对应的电信号数值输入检测回路，该检测回路 对电信号数值进行检测，在该电容量产生变化的时刻改变检测回路的输出值。本专利技术中的检测电极包括固定电极，其不仅固定在基板上，还与检测回路连接； 弹簧电极，其至少为一对，设置在固定电极和面板之间。各弹簧电极分别具有第1平板部、 第2平板部和曲板部。第1平板部紧贴着固定电极，第2平板部紧贴着面板的背面，曲板部 不仅与第1平板部的端部和第2平板部的端部相连，还对第1平板部施加向固定电极一侧 的力，对第2平板部施加向面板一侧的力。在本专利技术的检测电极中，设置在固定电极和面板之间的一对弹簧电极中，将其中 之一的朝向设置得和另一个的朝向相反。在本专利技术的检测电极中使用弹簧电极，该弹簧电极具有弹性，其不仅紧贴着面板 的背面，还紧贴着基板上的固定电极。另外，该弹簧电极具有导电性，用来连接面板背面一 侧的电极部分和基板上的固定电极。虽然在检测电极中使用弹簧电极，却能检测到在面板 的表面上是否有人体的一部分与之接触。与导电发泡体相比，由于弹簧电极具有金属的性质，所以其电阻值较小，其特性因 制造条件或制造环境的变化而产生的偏差较小。另外，其特性因使用环境的变化而产生的 变化较为微小。还有，其特性随时间而产生的变化也较微小。通过在检测电极中使用弹簧电极，可以遏制其特性因制造条件、制造环境、使用环 境或随时间的变化等因素而引起的偏差，从而易于使得触摸开关的检测灵敏度保持一定。另一方面，当在检测电极中使用弹簧电极时，可能出现无法确保构成弹簧电极的 第2平板部和面板之间具有足够的接触面积的问题。如图4所示，当在构成面板的玻璃陶瓷板112的背面与之接触的第2平板部136 相对于玻璃陶瓷板112倾斜时，第2平板部136的仅一部分与玻璃陶瓷板112接触，而无法 使第2平板部136的整个表面与玻璃陶瓷板112接触。因此第2平板部136与玻璃陶瓷板112接触的触摸区域P的面积，与第2平板部136的整个表面与之接触时的触摸区域S2 (其 为原本该有的操作区域)的面积相比就会变小。当第2平板部136倾斜时，在触摸区域S2 的区域内，就会一同存在玻璃陶瓷板112与第2平板部136接触的区域P和第2平板部136 离开玻璃陶瓷板112的区域Q。此时，如图5中(B)所示，即使人体52的一部分与区域Q内的玻璃陶瓷板112的 表面接触，由于在玻璃陶瓷板112和第2平板部136之间形成有空间146，所以第2平板部 136和接地点之间的电容不会增加得很大。因此，即使人体52的一部分与区域Q内的玻璃 陶瓷板112的表面接触，有可能出现无法检测到操作者所做的触摸操作的情况。图7表示 使用一个弹簧电极130时的触摸区域S2的俯视图。此时，即使在触摸区域S2内的远离区 域P的位置(例如点q)触摸，由于因该触摸而产生的电容量的变化较微小，所以无法检测 到触摸操作。当在检测电极中使用弹簧电极时，根据操作者触摸位置的不同，有可能会出现检 测到该触摸操作和未检测到该触摸操作的情况。本专利技术也可以解决上述问题。在本专利技术中，固定电极和面板之间设置至少一对弹 簧电极，而且，将其中之一的弹簧电极的朝向设置得和另一个弹簧电极的朝向相反。 当采用本专利技术时，如图6中触摸区域S2的俯视图所示，使区域P(Pa、Pb)分散设置 在触摸区域S2内。因此，如图5中(A)所示意的那样，即使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触摸开关的检测电极，其设置在外露在器具外面的面板和基板之间，所述基板设置在所述面板的背面一侧，所述基板和所述面板之间设置有一定间隔，所述检测电极与检测回路连接而使用，所述检测电极作为电容器的一个电极并将与电容器的电容量对应的电信号数值输入所述检测回路，由所述检测回路对该电信号数值进行检测，在所述电容量产生变化的时刻改变检测回路的输出值，其特征在于，所述检测电极包括：固定电极，其不仅固定在所述基板上，还与所述检测回路连接；弹簧电极，其至少为一对，并且设置在所述固定电极和所述面板之间，各弹簧电极分别具有第１平板部、第２平板部和曲板部，第１平板部紧贴着所述固定电极，第２平板部紧贴着所述面板的背面，所述曲板部不仅与所述第１平板部的端部和所述第２平板部的端部相连接，还对所述第１平板部施加向固定电极一侧的力，对所述第２平板部施加向面板一侧的力，设置在所述固定电极和所述面板之间的一对弹簧电极的其中之一的朝向设置得和另一个弹簧电极的朝向相反。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：下浦芳范，森岛真，
申请(专利权)人：林内株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]