專利名稱：非接觸式傳感器及旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及基于靜電電容來檢測物體的鄰近的非接觸式傳感器及利用該非接觸 式傳感器的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置。
背景技術：
在JP 2001-35327A(專利文獻1)中，揭示了基于靜電電容來檢測物體的鄰近的非 接觸式傳感器。該非接觸式傳感器的結(jié)構(gòu)中，在有底的圓筒狀固定屏蔽電極(2)的開口端 部安裝有圓板狀的檢測基板(7)，在該檢測基板(7)的中央部設有與探測對象物(11)對置 的檢測電極(1)，在固定屏蔽電極(2)的外側(cè)則具有沿著圓筒狀的軸方向自由滑動的圓筒 狀可動屏蔽電極(5)(符號為專利文獻1中的符號。)。該非接觸式傳感器，使可動屏蔽電 極(5)的滑動，通過調(diào)整相對固定屏蔽電極(2)向探測對象物(11) 一側(cè)的突出量，將檢測 電極(1)和可動屏蔽電極(5)維持在大致相同的電位上。在該非接觸式傳感器中，對相對檢測電極(1)朝探測對象物的規(guī)定部分而言，遮 蔽檢測電極(1)的側(cè)方的屏蔽電極(5)的屏蔽部分為可變的。因此，可以用屏蔽電極(5) 來調(diào)整檢測電極(1)和探測對象物之間所形成的電力線受影響的區(qū)域。靜電電容型的非接觸式傳感器不是用來正確地測量與物體之間的距離的。但是， 靜電電容型的非接觸式傳感器不需要具備電性連接點，也不像利用紅外線等的光學非接觸 式傳感器那樣需要具備成對的光源和受光元件，因此在耐久性或防塵性及簡單的結(jié)構(gòu)方面 是優(yōu)秀的。所以，靜電電容型的非接觸式傳感器在判識物體的存在與否時有著有效的一面。靜電電容型的非接觸式傳感器，通過物體靠近電極時的靜電電容變化來檢測物體 的鄰近。因此，靜電電容型的非接觸式傳感器難以通過電極形狀的變更程度來精確設定關 系到指向性的檢測區(qū)域。因此，靜電電容型的非接觸式傳感器也需要附加作用于電極上的 屏蔽，如專利文獻1中也提到的那樣。但是，在具備屏蔽時也會容易朝向非接觸式傳感器的大型化發(fā)展，所以還有改善 的余地。特別是，雖然期望具有能夠識別不同方向的物體的鄰近的能力的非接觸式傳感器， 但認為在需要屏蔽的結(jié)構(gòu)中傳感器的結(jié)構(gòu)會變得復雜。在這里，如果考慮安裝到電器產(chǎn)品的旋轉(zhuǎn)型的旋鈕，也期待使用了可以判識人們 適當?shù)匚兆⌒o并進行了旋轉(zhuǎn)操作的情況和例如衣服的袖子或身體的一部分等不經(jīng)意地 碰到旋鈕而造成旋轉(zhuǎn)的情況的非接觸式傳感器的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，希望提供一種能判識物體的鄰近方向的非接觸式傳感器。本發(fā)明所涉及的，基于靜電電容檢測物體的鄰近的非接觸式傳感器的一種實施方 式是包括電極部，具有第1電極和第2電極，在該電極部中上述第1電極和上述第2電極被 相鄰地配置；
探測部，該探測部具有第1探測單元和第2探測單元，該第1探測單元由上述第1 電極的靜電電容的變化探測物體的鄰近，該第2探測單元由上述第2電極的靜電電容的變 化探測物體的鄰近，并且對上述第1探測單元和第2探測單元設定有相對的探測靈敏度，以在有物體在上 述第1電極和上述第2電極的并排方向上相對第1電極一側(cè)鄰近時，使上述第1探測單元 的探測電平變得高于上述第2探測單元的探測電平，且有物體從與上述第1電極和上述第2 電極的并排方向正交的方向鄰近時，使上述第2探測單元的探測電平變得高于上述第1探 測單元的探測電平；以及鄰近位置判識部件，基于上述第1探測單元的探測電平和上述第2探測單元的探 測電平判識物體的鄰近方向。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，給具有第1電極的第1單元和具有第2電極的第2單元設定相對的 探測靈敏度，并具備由第1單元和第2單元的探測電平來判識物體位置的鄰近位置判識部 件。從而，不用具備屏蔽結(jié)構(gòu)也可以通過鄰近位置判識部件的判識結(jié)果來判識物體的鄰近 方向。其結(jié)果，就能簡單地構(gòu)成可以判識物體的鄰近方向的非接觸式傳感器。本發(fā)明所涉及的非接觸式傳感器中，可以通過設定上述第1探測單元和上述第2 探測單元的探測性能，或者通過設定上述第1電極和上述第2電極的形狀來設定上述相對 的探測靈敏度。由此，通過設定第1探測單元和第2探測單元的探測靈敏度或設定第1電 極和第2電極的形狀或這些設定的相互組合，來實現(xiàn)對應于使用形態(tài)或使用環(huán)境的相對的 靈敏度設定。本發(fā)明所涉及的非接觸式傳感器也可以是；具備設置在上述電極部的帶狀的接地 電極，其中將該電極的長度方向沿著圓筒狀基板的圓周方向設置，形成為帶狀的上述第1 電極和上述第2電極在夾住上述接地電極的位置上，以平行于上述接地電極的形態(tài)沿著上 述圓周方向設置在上述基板。如此，就可以對圓筒狀的基板按順序形成第1電極、接地電極、和第2電極。例如， 不僅比重疊電極和絕緣體的結(jié)構(gòu)更加易于制造，而且可以在圓筒狀基板的軸芯方向上設定 第1電極和第2電極的并排方向。因此，可以判識來自沿著該軸芯方向的方向的物體的鄰 近和來自與該軸芯正交的方向的物體的鄰近。還有，本發(fā)明所涉及的，具有檢測出旋轉(zhuǎn)操作型的旋鈕繞軸芯的旋轉(zhuǎn)操作的旋轉(zhuǎn) 檢測部的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置的一種實施方式包括第1電極，在上述旋鈕內(nèi)部沿著軸芯的方向上配置在該軸芯外端部一側(cè)；第2電極，在上述旋鈕內(nèi)部沿著上述軸芯的方向上配置在上述軸芯底端部一側(cè)；探測部，該探測部具有第1探測單元和第2探測單元，該第1探測單元由上述第1 電極的靜電電容的變化探測物體的鄰近，該第2探測單元由上述第2電極的靜電電容的變 化來探測物體的鄰近，并且設定有相對的探測靈敏度，以在有物體在沿著上述軸芯的方向上相對第1電極一 側(cè)鄰近時，使上述第1探測單元的探測電平變得高于上述第2探測單元的探測電平，且有物 體從與沿著上述軸芯的方向正交的方向鄰近時，使上述第2探測單元的探測電平變得高于 上述第1探測單元的探測電平；鄰近位置判識部件，基于上述第1探測單元的探測電平和上述第2探測單元的探測電平判識物體的鄰近方向；以及輸出控制部件，在通過上述鄰近位置判識部件檢測到物體從正交于上述軸芯的方向鄰近的狀態(tài)下，僅在上述旋轉(zhuǎn)檢測部檢測到旋轉(zhuǎn)操作時，允許該旋轉(zhuǎn)檢測部輸出信號。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當有物體沿著旋鈕的軸芯相對外端部一側(cè)鄰近時，第1探測單元的 探測電平將變得高于第2探測單元的探測電平。此外，當有物體從正交于旋鈕的軸芯的方 向鄰近時，第2探測單元的探測電平將變得高于第1探測單元的探測電平。通過鄰近位置 判識部件來判識這樣的探測電平的差異，就可以判識如人們在捏住旋鈕的形態(tài)或握住旋鈕 的形態(tài)下進行旋轉(zhuǎn)操作的狀態(tài)和衣服的袖子或身體等碰到旋鈕的端部所造成的旋鈕旋轉(zhuǎn) 的狀態(tài)。而輸出控制部件根據(jù)該判識結(jié)果，只有在能夠判定為人們有意操作了旋鈕的情況 下，才會允許旋轉(zhuǎn)檢測部的信號輸出。其結(jié)果，旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置就可以排除違反操作者意 愿的操作，并只抽取正規(guī)操作產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)量。另外，本發(fā)明所涉及的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置還可以是具有柔軟地變形的片狀的基 板；在上述基板中，沿著規(guī)定方向形成有帶狀的接地電極；在上述基板中，在夾住上述接地 電極的位置上以與上述接地電極平行的形態(tài)形成有帶狀的上述第1電極和上述第2電極； 上述基板形成為圓筒狀，以使帶狀的上述接地電極、帶狀的上述第1電極及上述第2電極配 置在以上述軸芯為中心的圓周方向，上述基板嵌入到上述旋鈕的內(nèi)部。如此，因為是將形成有電極的片狀基板形成為圓筒狀，然后往旋鈕的內(nèi)部嵌入，所 以不需要在旋鈕的內(nèi)部直接形成電極。其結(jié)果，可以容易地構(gòu)成靜電電容型的傳感器。


圖1是表示IH加熱器的一部分的斜視圖。圖2是表示使用非接觸式傳感器的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置結(jié)構(gòu)的分解斜視圖。圖3是內(nèi)部具有非接觸式傳感器的旋鈕的部位的剖視圖。圖4是旋鈕的縱向剖視圖。圖5是表示形成有電極的基板的圖。圖6是旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置的電路方框圖。圖7是模式地表示第1電極和第2電極的探測電平的曲線。圖8是表示別的實施方式的非接觸式傳感器的結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
具體實施例方式下面，根據(jù)附圖來說明本發(fā)明的實施方式。在圖1中，作為具有旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置 的設備的一個例子顯示IH(Inducti0n Heating 感應加熱)烹調(diào)加熱器。IH烹調(diào)加熱器在 構(gòu)成主體的筐體1的上面具有由耐熱玻璃制成的頂板2，在該頂板2的下面位置具有加熱線 圈3?？痼w1的內(nèi)部具有向加熱線圈3間歇性地提供電力的電力控制系統(tǒng)(圖6 電力調(diào)整 電路E)。另外，在筐體的前面板IF具有通過電力控制系統(tǒng)任意設定提供給加熱線圈3的電 力的旋轉(zhuǎn)操作型的旋鈕11和通過發(fā)光二極管的亮燈數(shù)量來顯示提供給加熱線圈3的電力 量的指示器4。旋鈕11為本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置的一部分結(jié)構(gòu)，由樹脂或陶瓷構(gòu)成，其內(nèi)部 具有用來判定用戶的操作形態(tài)的靜電電容型的非接觸式傳感器。因為具有非接觸式傳感器，所以當用戶用手指捏住旋鈕11的外緣或在用手握住的狀態(tài)下進行旋鈕11的旋轉(zhuǎn)操作 時，非接觸式傳感器中會檢測出這個操作方式。電力控制系統(tǒng)向加熱線圈3供應給與該旋 轉(zhuǎn)操作對應的電力。另一方面，有時用戶的衣服的袖子或者身體的一部分等接觸到旋鈕11 的端部，違反用戶的意愿造成旋鈕的旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置在非接觸式傳感器檢測到這 種狀況時，具有避免旋鈕11的旋轉(zhuǎn)造成的輸出(電力供給量)變化的功能。此外，具有本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置的對象不限于烹調(diào)加熱器。該旋轉(zhuǎn)操作檢 測裝置可以普遍用于具有音量調(diào)節(jié)用旋鈕的音響裝置等具有旋鈕的設備。
如圖1 圖6所示，旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置具有通過旋轉(zhuǎn)軸12連接到上述旋鈕11的 由遞增型旋轉(zhuǎn)編碼器形成的旋轉(zhuǎn)檢測部13 ；旋鈕11的內(nèi)部所具有的電極部A ；由電極部A 的靜電電容判識作為物體的人的手指或手的鄰近的探測部B ；根據(jù)探測部B的探測信號來 判識物體位置的鄰近位置判識部件C ；以及輸入來自鄰近位置判識部件C的判識信號的輸 出控制部件D。還有，筐體1內(nèi)部的框架5支撐旋轉(zhuǎn)檢測部13。再者，雖然在本實施方式中以分開的結(jié)構(gòu)表示了鄰近位置判識部件C和輸出控制 部件D，但是也可以構(gòu)成為利用了由比較器或邏輯門電路等邏輯電路構(gòu)成的硬件的一個模 塊。另外，也可以用軟件(程序)來構(gòu)成這些結(jié)構(gòu)，或者用軟件和硬件的組合來構(gòu)成這些結(jié) 構(gòu)。理所當然的，作為硬件，也可以使用微型計算機等處理器。本實施方式中，非接觸式傳感器的結(jié)構(gòu)中包括電極部A、探測部B和鄰近位置判識 部件C。鄰近位置判識部件C的判識結(jié)果和旋轉(zhuǎn)檢測部13的檢測結(jié)果一同提供給旋轉(zhuǎn)操作 檢測裝置的輸出控制部件D。在本實施方式所示的IH烹調(diào)加熱器中，具有接受來自輸出控 制部件D的信號的電力調(diào)整電路E。電力調(diào)整電路E根據(jù)來自輸出控制部件D的信號對從 電源單元F供給的電力進行調(diào)整的同時，生成間歇信號并將該間歇信號提供給加熱線圈3。 電力調(diào)整電路E所設定(調(diào)整)的輸出電力值表示在指示器4上。還有，指示器4進行這 樣的顯示，即，在輸出電力值越大時增大發(fā)光二極管的亮燈數(shù)量。如圖5所示，電極部A具有接地電極16、第1電極17和第2電極18。在柔軟地變 形的樹脂制的片狀基板15，使用銅箔等的由良導體構(gòu)成的金屬箔并通過印刷布線的技術以 朝規(guī)定方向延伸的方式形成帶狀的上述電極。第1電極17和第2電極18在夾住接地電極 16的位置，以平形的形態(tài)形成在與接地電極16隔著規(guī)定間隔的位置上。再者，基板15未必 是柔軟地變形的基板，例如也可以是在圓筒狀的樹脂管外周形成金屬薄膜的基板。此外，為 了形成電極，可以貼上金屬箔，或者可以通過蒸鍍的技術來形成金屬膜。電極部A中，接地電極16和第1電極17起到電容器(第1電容器)的功能，而接 地電極16和第2電極18起到電容器(第2電容器)的功能。在基板15的端部，與基板15 一體地形成有與接地電極16、第1電極17、第2電極18的每一個導通的引線布線部15A。 經(jīng)由這些引線布線部15A，接地電極16、第1電極17、第2電極18分別與探測部B電連接。還有，在本實施方式中，使第1電極17的寬度Wl形成得比第2電極18的寬度W2 還要窄，以使包括第2電極18地構(gòu)成的第2電容器的探測靈敏度相對高于包括第1電極17 地構(gòu)成的第1電容器。即，如在后面描述的那樣，在探測部B中設定有相對的探測靈敏度， 以在與第1電極17和第2電極18的并排方向正交的方向上，使第2探測單元22的探測電 平變得高于第1探測單元21的探測電平。作為設定該相對的探測靈敏度的一個優(yōu)選實施 方式，設定第1電極17和第2電極18的形狀(例如寬度Wl和W2)。
在IH烹調(diào)加熱器的前面板IF的前面，安裝著支撐旋鈕11的圓筒狀的支撐體19。 在圓筒狀的支撐體19的圓的中央部，形成有穿插旋轉(zhuǎn)檢測部13的旋轉(zhuǎn)軸12的空間。此 外，支撐體19的尺寸設置成使整個支撐體19裝入到旋鈕11的內(nèi)部空間的尺寸。支撐體19 由樹脂構(gòu)成，以使該支撐體19成為與在烹調(diào)加熱器內(nèi)部側(cè)的底端位置具有防脫結(jié)構(gòu)(爪) 的多個扣合部19A形成為一體的筒狀。以將扣合部19A扣合在前面板IF的扣合孔IA的方 式，將支撐體19固定在前面板IF上。如圖2、圖3所示，電極部A通過將樹脂制的片狀基板15纏繞并固定在支撐體19 的外周，裝在旋鈕11的內(nèi)部空間中。這時，基板15固定在支撐體19，以使第1電極17和第 2電極在沿著旋轉(zhuǎn)檢測部13的旋轉(zhuǎn)軸12的軸芯X的方向上滿足以下的位置關系。即，第1 電極17配置在支撐體19和旋轉(zhuǎn)軸12的外端部一側(cè)，而第2電極18配置在支撐體19和旋 轉(zhuǎn)軸12的底端部一側(cè)。接地電極16配置在第1電極17和第2電極18之間，因此接地電 極16、第1電極17、第2電極18形成為使其長度方向沿著以軸芯X為中心的圓周方向。探測部B具有第1探測單元21和第2探測單元22。第1探測單元21通過引線布 線部15A與第1電極17電連接，而第2探測單元22通過引線布線部15A與第2電極18電 連接。另外，探測部B的接地端通過引線布線部15A與接地電極16電連接。探測部B的接 地端為第1探測單元21和第2探測單元22的基準電位。所以，接地電極16通過引線布線 部15A也與第1探測單元21和第2探測單元22電連接。如上所述，在本實施方式中第1電極17的寬度Wl窄于第2電極18的寬度。因 此，第1探測單元21和第2探測單元22即使擁有同樣的探測性能(增益等)，兩個單元的 探測靈敏度也成為不同。但是，也可以根據(jù)需要來調(diào)整探測性能，并使第1探測單元21和 第2探測單元22之間的探測性能不同。理所當然，在第1電極17的寬度Wl和第2電極18 的寬度W2相同的情況下，可以通過調(diào)整探測性能并使第1探測單元21和第2探測單元22 的探測性能不同，使兩個單元的探測靈敏度不度。另外，這些第1探測單元21和第2探測 單元22優(yōu)選為以靜電電容檢測IC(Integrated Circuit)為核心的結(jié)構(gòu)，并且能夠通過給 該IC外接上電阻器或電容等來調(diào)整增益等的探測性能。在本實施例的非接觸式傳感器中，設定有相對的探測靈敏度，以在有物體在沿著 旋轉(zhuǎn)檢測部13的旋轉(zhuǎn)軸12的軸芯X的方向上相對外端部一側(cè)鄰近時，使第1探測單元21 的探測電平變得高于第2探測單元22的探測電平，且以在有物體從與上述第1電極17和 上述第2電極18的并排方向(軸芯X的方向)正交的平面Y的方向鄰近時，使第2探測單 元22的探測電平變得高于第1探測單元21的探測電平。還有，在本實施方式中，假定上述 探測電平為電壓電平。當有物體沿著軸芯X相對外端部一側(cè)鄰近時和當有物體沿著正交于該軸芯X的平 面Y鄰近時的探測靈敏度，如圖7那樣，可以表示為以橫軸為鄰近方向的模式化曲線。圖7 的橫軸上的“X”表示有物體沿著軸芯X相對外端部一側(cè)鄰近的方向。圖7的橫軸上的“Y” 表示在正交于軸芯X的方向上最好是從第1電極17和第2電極18之間有物體的鄰近的方 向。另外，在圖7中將第1探測單元21的探測電平表示為Li，而將第2探測單元22的探測 電平表示為L2。通過在鄰近位置判識部件C中設定閾值T，并通過在探測電平Ll和L2的 其中之一超過閾值T的定時的探測電平Ll和L2的大小關系，可以判識物體的鄰近方向。當?shù)?探測單元21的探測電平Ll超過閾值T時，鄰近位置判識部件C判識為在沿著軸芯X的方向上有物體相對旋鈕11的外端部一側(cè)鄰近。因為是在探測電平Ll和L2 的其中之一超過閾值T的定時進行判識，所以第1探測單元21的探測電平Ll處在高于第 2探測單元22的探測電平L2的狀態(tài)。下面，將該鄰近稱為“端部鄰近”。與此相反，當?shù)?探測單元22的探測電平L2超過閾值T時，鄰近位置判識部件C判識為有物體從正交于軸芯X的方向朝旋鈕11鄰近。因為是在探測電平Ll和L2的其中 之一超過閾值T的定時進行判識，所以第2探測單元22的探測電平L2處在高于第1探測 單元21的探測電平Ll的狀態(tài)。下面，將該鄰近稱為“外周鄰近”。當鄰近位置判識部件C判識為“外周鄰近”時，輸出控制部件D直接將來自旋轉(zhuǎn)檢 測部13的檢測信號輸出到電力調(diào)整電路E。即，輸出控制部件D允許向電力調(diào)整電路E輸 出來自旋轉(zhuǎn)檢測部13的檢測信號。另一方面，當鄰近位置判識部件C判識為“端部鄰近” 時，輸出控制部件D阻止旋轉(zhuǎn)檢測部13的檢測信號輸出。即，輸出控制部件D不允許向電 力調(diào)整電路E輸出旋轉(zhuǎn)檢測部13的檢測信號。另外，當鄰近位置判識部件C不進行“外周 鄰近”和“端部鄰近”的任何判識時，即第1探測單元21和第2探測單元22的任何探測電 平都沒有超過閾值T時，輸出控制部件D也會阻止旋轉(zhuǎn)檢測部13的檢測信號輸出。即，輸 出控制部件D不允許向電力調(diào)整電路E輸出旋轉(zhuǎn)檢測部13的檢測信號。當有物體沿著平面Y鄰近旋鈕11的外周時，鄰近位置判識部件C判識為“外周鄰 近”。所以，當旋鈕11旋轉(zhuǎn)時，通過輸出控制部件D將旋轉(zhuǎn)量傳達到電力調(diào)整電路E，電力調(diào) 整電路E根據(jù)該旋轉(zhuǎn)量調(diào)整供應給加熱線圈3的電力。與此相反，當有物體沿著旋鈕11的軸芯X相對外端部一側(cè)鄰近時，鄰近位置判識 部件C判識為“端部鄰近”。所以，即使旋鈕11旋轉(zhuǎn)，也會判定該旋轉(zhuǎn)為違反用戶意愿的操 作而不改變輸出控制部件D的輸出，不會向電力調(diào)整電路E傳達旋轉(zhuǎn)量。其結(jié)果，旋鈕11 的旋轉(zhuǎn)不會反應到電力調(diào)整電路E的電力調(diào)整上，供給到加熱線圈3的電力不會產(chǎn)生變化。在本實施方式中，特別是，通過印刷布線技術在柔軟地變形的片狀基板15形成第 1電極17和第2電極18，因此與使用多個金屬板等的基板相比能更加簡單地制作電極。而 且，可以使柔軟地變形的片狀基板15形成為圓筒狀，容易配置到旋鈕的內(nèi)部。在旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置中，需要極力排除檢測違反用戶意愿的旋鈕11的旋轉(zhuǎn)，并且 需要適當?shù)貦z測出符合用戶意愿的旋鈕11的旋轉(zhuǎn)。因此，將第1探測單元21和第2探測 單元22的探測靈敏度適當?shù)卦O定為當人手接觸到旋鈕11的外周或端部時探測電平超過閾 值T是有效的。與此同時，當?shù)?探測單元21和第2探測單元22的任何探測電平都沒有 超過閾值T時，認為人手沒有接觸到旋鈕11，輸出控制部件D不輸出來自旋轉(zhuǎn)檢測部13的 信號是有效的。再者，非接觸式傳感器也可以是在可判識“外周鄰近”和“端部鄰近”的方向識別 模式和在判識物體鄰近檢測部B時不管從哪個方向鄰近都進行判識的無指向模式之間自 由切換的結(jié)構(gòu)。此外，當非接觸式傳感器以無指向模式進行動作時，最好將第1探測單元21 和第2探測單元22的探測電平Ll和L2之和作為檢測值。理所當然的，也可以只將第1探 測單元21和第2探測單元22中的任何一個作為檢測值。另外，也可以通過第1探測單元 21和第2探測單元22中的任何一個的探測電平超過閾值T來檢測物體的鄰近。[其它實施方式]本發(fā)明不局限于上述的實施方式，也可以是如下的結(jié)構(gòu)。
(a)如圖8所示，也可以將第1電極17和第2電極18的外面形成為沿著圓錐型的 外面的傾斜形狀。這時，使第2電極18的外徑大于第1電極17的外徑，并使第2探測單元 22的探測靈敏度高于第1探測單元21的探測靈敏度。由此，當有物體從正交于軸芯X的方 向鄰近時，第2電極18與物體之間的距離必然短于第1電極17和物體之間的距離。因此， 即使第1探測單元21和第2探測單元22的探測性能(增益等)設定為相等，第2探測單 元22的探測靈敏度也會設定為高于第1探測單元21的探測靈敏度。(b)當構(gòu)成旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置時，也可以直接在旋鈕11的內(nèi)面形成金屬薄膜來形 成電極部A。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，最好使用柔性線纜等來連接電極部A和探測部B，以允 許旋鈕11的旋轉(zhuǎn)。 (c)當構(gòu)成旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置時，也可以通過在上述實施方式中表示的支撐體19 的外周形成金屬箔，在支撐體19的外周面直接形成電極部A。以上，通過本發(fā)明，實現(xiàn)可以判識物體的鄰近方向的非接觸式傳感器。此外，本發(fā) 明的非接觸式傳感器，不僅可以利用在人為操作的旋轉(zhuǎn)操作型的旋鈕上，也可以利用在杠 桿式把手的操作形態(tài)的判識上。
權利要求
一種非接觸式傳感器，基于電極的靜電電容檢測出物體的鄰近，其特征在于包括電極部(A)，具有第1電極(17)和第2電極(18)，在該電極部(A)中上述第1電極(17)和上述第2電極(18)被相鄰地配置；探測部(B)，該探測部(B)具有第1探測單元(21)和第2探測單元(22)，該第1探測單元(21)由上述第1電極(17)的靜電電容的變化探測物體的鄰近，該第2探測單元(22)由上述第2電極(18)的靜電電容的變化探測物體的鄰近，并且對上述第1探測單元(21)和第2探測單元(22)設定有相對的探測靈敏度，以在有物體在上述第1電極(17)和上述第2電極(18)的并排方向上相對第1電極(17)一側(cè)鄰近時，使上述第1探測單元(21)的探測電平變得高于上述第2探測單元(22)的探測電平，且有物體從與上述第1電極(17)和上述第2電極(18)的并排方向正交的方向鄰近時，使上述第2探測單元(22)的探測電平變得高于上述第1探測單元(21)的探測電平；以及鄰近位置判識部件(C)，基于上述第1探測單元(21)的探測電平和上述第2探測單元(22)的探測電平判識物體的鄰近方向。
2.如權利要求1所述的非接觸式傳感器，其特征在于通過設定上述第1探測單元(21)和上述第2探測單元(22)的探測性能，或者通過設 定上述第1電極(17)和上述第2電極(18)的形狀來設定上述相對的探測靈敏度。
3.如權利要求1所述的非接觸式傳感器，其特征在于 上述電極部㈧具有帶狀的接地電極(16)，在該接地電極(16)中，將該電極(16)的長度方向沿著圓筒狀的基板(15)的圓周方向設置，形成為帶狀的上述第1電極(17)和上述第2電極(18)在夾住上述接地電極(16)的 位置上，以平行于上述接地電極(16)的形態(tài)沿著上述圓周方向設置在上述基板(15)。
4.一種旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置，具有旋轉(zhuǎn)檢測部(13)，該旋轉(zhuǎn)檢測部(13)檢測出旋轉(zhuǎn)操作 型的旋鈕(U)繞軸芯(X)的旋轉(zhuǎn)操作，其特征在于包括第1電極(17)，在上述旋鈕(11)內(nèi)部沿著軸芯(X)的方向上配置在該軸芯(X)外端部 一側(cè)；第2電極(18)，在上述旋鈕(11)內(nèi)部沿著上述軸芯(X)的方向上配置在上述軸芯(X) 底端部一側(cè)；探測部(B)，該探測部(B)具有第1探測單元(21)和第2探測單元(22)，該第1探測 單元(21)由上述第1電極(17)的靜電電容的變化探測物體的鄰近，該第2探測單元(22) 由上述第2電極(18)的靜電電容的變化來探測物體的鄰近，并且設定有相對的探測靈敏度，以在有物體在沿著上述軸芯(X)的方向上相對第1電極 (17) —側(cè)鄰近時，使上述第1探測單元(21)的探測電平變得高于上述第2探測單元(22) 的探測電平，且有物體從與沿著上述軸芯(X)的方向正交的方向鄰近時，使上述第2探測單 元(22)的探測電平變得高于上述第1探測單元(21)的探測電平；鄰近位置判識部件(C)，基于上述第1探測單元(21)的探測電平和上述第2探測單元 (22)的探測電平判識物體的鄰近方向；以及輸出控制部件(D)，在通過上述鄰近位置判識部件(C)檢測到物體從正交于上述軸芯 (X)的方向鄰近的狀態(tài)下，僅在上述旋轉(zhuǎn)檢測部(13)檢測到旋轉(zhuǎn)操作時，允許該旋轉(zhuǎn)檢測部(13)輸出信號。
5.如權利要求4所述的旋轉(zhuǎn)操作檢測裝置，其特征在于 具有柔軟地變形的片狀的基板(15)；在上述基板(15)中，沿著規(guī)定方向形成有帶狀的接地電極(16)； 在上述基板(15)中，在夾住上述接地電極(16)的位置上以與上述接地電極(16)平行 的形態(tài)形成有帶狀的上述第1電極(17)和上述第2電極(18)；上述基板(15)形成為圓筒狀，以使帶狀的上述接地電極(16)、帶狀的上述第1電極 (17)及上述第2電極(18)配置在以上述軸芯⑴為中心的圓周方向，上述基板(15)嵌入 到上述旋鈕(11)的內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能判識物體的鄰近方向的非接觸式傳感器。設定相對的探測靈敏度，以在有物體在第1電極(17)和第2電極(18)的并排方向上鄰近第1電極(17)時使第1探測單元(21)的探測電平變得高于第2探測單元(22)，并且在有物體從正交于并排方向的方向鄰近時使第2探測單元(22)的探測電平變得高于第1探測單元(21)。鄰近位置判識部件(C)，由第1探測單元(21)和第2探測單元(22)的探測電平判識物體的鄰近方向。
文檔編號G01V3/08GK101840813SQ201010143918
公開日2010年9月22日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權日2009年3月11日
發(fā)明者豐田直樹, 滋野安廣 申請人:星電株式會社