專利名稱：靜電電容式傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及具有傳感器功能和導光功能的導光體一體型的靜電電容式傳感器。
背景技術：
作為與本發明相關的現有技術文獻存在以下的專利文獻1、2。 專利文獻1是在導光部件上安裝了靜電電容式傳感器的現有技術。在專利文獻1中，將從光源射出的光通過經由導光體從鏡子的背面進行照射，并且設置靜電電容式傳感器來構成，通過上述傳感器進行人體檢測而切換光源的開和關。當人體接近靜電電容式傳感器時，傳感器檢測到人體而切換光源的動作狀態。由此，鏡子從背面照光，鏡子的前面被昭亮。 另外，專利文獻2是涉及使用了導光體的、具有照光功能的電子設備的現有技術。在專利文獻2中，發光部被插入到形成在導光體上的收容部中。從發光部產生的光沿著導光板前進，由形成在觸摸板上的導光部引導，對在設置于主體側的各種觸摸鍵進行照明。
專利文獻1 :日本專利特開2006-164672號公報；
專利文獻2 :日本專利特開2007-068173號公報。 但是，專利文獻1所記載的是導光體和靜電電容式傳感器分開形成的結構。因此，存在難以降低制造成本這樣的問題。 另外，在專利文獻1的記載中，因為形成靜電電容式傳感器的電極是平面形狀，所以在鏡子等固定傳感器的面(固定面)是平面的情況下不存在問題，但是所述固定面為曲面的情況下，難以將傳感器安裝在曲面上。即存在以下問題在電極面和曲面之間形成有不需要的間隙，靜電電容式傳感器的靜電電容量變小，難以提高檢測精度。 本發明就是用于解決上述現有的問題的，其目的在于提供一種能夠因減少零件個數而使成本降低并提高檢測精度的靜電電容式傳感器。
發明內容
本發明具有如下特征具有導光體以及在導光體的一面上一體形成的電極，并檢測接近導光體的另一面的物體與所述電極之間形成的電容。 在本發明中，因為在導光體上一體地形成有靜電電容式傳感器的電極，所以能夠
降低制造成本。并且能夠易于向靜電電容式傳感器的設備內部進行安裝。
例如，在上述導光體形成有曲面，在該曲面的內部形成有所述電極。
在上述手段中，能夠難以在電極和導光體的曲面之間不易形成不需要的間隙(空
氣層)，并能夠維持靜電傳感器的較高的檢測精度。 在上述中，優選所述導光體配置在具有光源的基板上，并配置為所述光源發出的光入射到所述導光體上。 上述手段中，將光源發出的光高效率地導入導光體內。 另外，優選在所述導光體的未形成有所述電極的一側的面上設置有樹脂層，使之與安裝所述導光體的電子設備的外裝殼體貼緊。 在上述手段中，能夠使導光體與外裝殼體之間貼緊，并能夠防止在它們之間形成有空氣層。因此，能夠防止靜電傳感器的靈敏度降低，并也能夠防止基于折射率的差而導致的光的損耗。 另外，優選上述樹脂層包含光擴散劑或者熒光劑的樹脂層。 在上述手段中，因為能夠使光擴散等，所以可防止光斑(局部過熱的形成)。因此，例如能夠使外裝殼體均勻地發光。 另外，優選的是在所述導光部件設置有用于在所述基板進行固定的卡定部，在所述基板上設置有與所述電極接觸的接觸件和所述卡定部卡定的被卡定部，在將所述卡定部卡定于所述被卡定部時，所述接觸件與所述電極接觸，并且所述光源與所述導光部件的入射部相向地配置。 在上述手段中，能夠簡單地安裝導光體一體型的靜電電容式傳感器。并且，當使光源和入射部相向時，能夠同時進行連接器和連接電極之間的接續。 本發明因為在導光體形成靜電傳感器，所以能夠減少部件數，并降低制造成本。
另外，即使在以往形成電極困難的導光體的角或者曲面部等也能夠高精度地形成電極。因此能夠提高設計的自由度。
圖1是部分地示出作為本發明實施方式的搭載有導光體一體型的靜電電容式傳感器的電子設備的結構的截面圖； 圖2示出了導光體一體型的靜電電容式傳感器的立體圖； 圖3示出從與圖2不同方向看的導光體一體型的靜電電容式傳感器和基板的立體圖； 圖4示出連接導光體一體型的靜電電容式傳感器的連接器的截面，(A)是示出接觸時的狀態的截面圖，(B)是示出連接后的狀態的截面圖； 圖5(A)到(C)是使用型內處理法的導光體一體型的靜電電容式傳感器的制造方
法的工序圖。 標號說明 10傳感器(導光體一體型靜電電容式傳感器)，11導光體，11C曲面部，
lla入射部，lib卡定部，12檢測電極，13連接電極，14配線，
16樹脂層，20外裝殼體，30基板，31光源，32卡定孔(被卡定部)，
40連接器，41彈性接觸件，51剝離片，52電極。
具體實施例方式
圖1是部分地示出作為本發明實施方式的搭載有導光體一體型的靜電電容式傳感器的電子設備的結構的截面圖，圖2示出了導光體一體型的靜電電容式傳感器的立體圖，圖3示出從與圖2不同方向看的導光體一體型的靜電電容式傳感器和基板的立體圖，圖4示出連接導光體一體型的靜電電容式傳感器的連接器的截面，(A)是示出接觸時的狀態的截面圖，(B)是示出連接后的狀態的截面圖。另外，在圖2和圖3中省略了外裝殼體來示出。 作為圖1示出的電子設備例如有便攜電話、電子詞典、便攜型的音樂播放器等，但不限于此。本發明的導光體一體型的靜電電容式傳感器10(以下簡稱作"傳感器")搭載于這樣的電子設備上。 如圖2、圖3所示，傳感器10具有成為基材的導光體11。上述導光體ll由丙烯、聚碳酸酯等透明的樹脂材料形成。在導光體11的內表面(圖示Z2方向的下表面)上設置有多個檢測電極12、多個連接電極13、用于分別連接檢測電極12和連接電極13之間的配線14等。上述檢測電極12是用于在與人體等的物體之間形成靜電電容的電極，具有規定的面積。 各檢測電極12、連接電極13以及配線14例如通過型內處理法形成在在導光體11的內表面(下表面)11B、尤其形成在曲面部11C的內表面。另外，對于型內處理法的詳細情況在后說明，如圖2所示，例如即使對于導光體11不是平面形狀、為凹型或凸型等的不規則的曲面部11或角也能柔軟地對應，并能夠以高精度在這些曲面部或角上形成檢測電極。
因此，能夠防止在導光體11形成檢測電極12時，在導光體11的下表面IIB或曲面部11C與檢測電極12的相向面之間形成不需要的間隙(空氣層)。由此，能夠使由檢測電極12形成的靜電電容穩定。 這樣，上述傳感器10被安裝于覆蓋電子設備的外裝殼體20的內側。 這種情況下，在將上述傳感器10安裝于內側的狀態下，外裝殼體20也可以是嵌合
到其他電子設備的殼體中的結構。 在上述外裝殼體20的表面形成有多個照明用的狹縫(使外裝涂層的一部分開口 )(未圖示)。并且，在上述導光體ll的、與上述狹縫對應的位置處形成有由粗面形成的照光部(未圖示)。 如圖3所示，電子設備具有基板30，當上述傳感器10與外裝殼體20 —同被安裝于電子設備上時，導光體11與基板30相向配置。 在上述基板30上設置有多個光源31以及連接器40等。這里的光源31優選例如LED等的半導體型光學元件，但不限于此。 各光源31與形成所述傳感器10的導光體11的一個端面相向配置。即，導光體11的一個端部11D即曲面部11C的前端側與所述基板30對向。各光源31與所述導光體11的一個端部對向地配置在基板30上。如圖3所示，在導光體11的一個端面上設置有形成為凹狀的入射部lla。各光源31與所述入射部lla的內部對向配置。另外，在形成入射部11a的端面的Y方向的兩端，一體形成有向Z2方向突出的卡定部llb、llb。另一方面，在基板30上與所述卡定部11b、llb相對的位置設置有卡定孔(被卡定部)32、32。
如圖3所示，在基板30的中央附近設置有連接器40。如圖4(A)(B)所示，連接器40具有將導電性板簧折彎而形成的多個彈性接觸件41、以及容納這些接觸件的絕緣性的保持殼體42。彈性接觸件41在Y方向隔著規定的間隔排列，相鄰的彈性接觸件41之間處于相互絕緣的狀態。彈性接觸件41的頂端部能夠向圖示的Z方向發生彈性形變。
如圖1所示，在導光體11上的與所述外裝殼體20相對的部分設置有樹脂層16。所述外裝殼體20的下表面20A和導光體11的上表面11A由該樹脂層16貼緊固定。因此，在所述外裝殼體20的下表面20A和導光層11的上表面IIA之間也沒有形成不需要的間隙(空氣層)，能使靜電電容穩定。 從光源31射出的光從入射部lla入射到導光體11內，通過其內部而傳導。并通過形成在導光體11的照光部、進而通過形成在外裝殼體20的狹縫(未圖示)而射出到電子設備的外部。因此，外裝殼體20的狹縫(使外裝涂層的一部分開口)被照亮。由此，操作者能夠識別照光。 在這里，優選樹脂層16比導光體11的折射率大。成為這樣的結構時，可提高在導光體ll內傳導光的傳導效率。 另外，樹脂層16也可以是包含光擴散材料、或者熒光材料的構成。在這樣的結構中，可在樹脂層16通過導光體11的表面側擴散光或者發出熒光，并能夠防止光的斑點(形成過熱部分)。 S卩，能夠以沒有斑點的均一的光照射。 進而，所述樹脂層16優選介電常數e為1以上，更優選的是為3以上。在該傳感器10中，在操作者的指尖等人體(物體)的一部分接近或者接觸外裝殼體20的表面時，人體的一部分與某一檢測電極12之間形成靜電電容。并且，通過使用不圖示的靜電電容的變化的檢測單元來檢測，從而可檢測出操作者的操作狀態。因此，在事先以具有大的介電常數e的材料形成所述樹脂層16時，可得到大的靜電電容，并能使傳感器10的檢測動作穩定。
如圖3所示，在該傳感器10中，通過將導光體ll側的卡定部11b、llb插入到形成于所述基板30的卡定孔(被卡定部)32、32，從而傳感器10被卡定在基板30上而固定。
此時，各個入射部11a和各個光源31相對向。同時，在連接器40側，設置于所述導光體11的內表面11B的多個連接電極13與連接器40的各個彈性接觸件接觸(參照圖4(A))。 并且，在進一步按傳感器10的時候，導光體11的卡定部11b、llb由所述卡定孔32、32卡定。此時，彈性接觸件41在保持殼體42內在壓縮方向產生大的彈性形變。在該狀態下，因為各彈性接觸件41對各連接電極13作用向圖示Zl方向推回去的力，因此各個彈性接觸件41與各個連接電極13電連接。 這樣在本發明的導光體一體型的靜電電容式傳感器中，能夠與左右外觀設計的外裝殼體的形狀一致，來成形內部的導光體。并且，在導光體11側，可自由形成檢測電極12。即，在本發明中，在以往難以形成檢測電極12的曲面IIC等上也能夠高精度地形成檢測電極12。因此，可將導光體11的形狀與外裝殼體20的形狀一致。由此，不產生導光體ll的形狀影響外裝殼體20的設計的這樣的阻礙。 接下來，對使用了型內處理法的導光體一體型的靜電電容式傳感器的制造方法進行說明。 圖5(A)至圖5(C)是使用了型內處理法的導光體一體型靜電電容式傳感器的制造方法的工序圖。 在圖5(A)所示的第一工序中，在由PET薄膜等構成的剝離片51上使用了網版印刷法等而形成有各種電極52(檢測電極12、連接電極13以及配線14)。
接下來，在圖5(B)示出的第二工序中，向用于形成導光體ll的金屬模具(未圖示)中插入具有各種電極52的剝離片51，并在該狀態下在金屬模具內使用樹脂材料進行射出成型。此時，在金屬模具內，在與導光體ll的射出成型的同時，所述電極52被轉印在所述導光體11的表面上，一體形成導光體11和電極52。 另外，在導光體的材料加熱為流動的熱可塑性樹脂的情況下，在金屬模具中在高
溫且高壓狀態下進行，但這時使電極52的形狀與金屬模具形狀一致而適度變形。因此，在
完成后的導光體11和在其表面形成的電極52之間不能形成有空氣層。 在圖5(C)示出的第三工序中，剝離所述剝離片51。于是，完成在導光體ll的內部
具有各種電極52的導光體11。 這樣，在本發明中，能夠在導光體所有的位置高精度地形成電極。 另外，在第一工序中，在事先形成有貫穿孔的PET薄膜的兩面分別形成有電極，在
一個面上形成的電極和在另一個面上形成的電極通過所述貫穿孔而形成導通連接的片的
情況下，如果在上述第二工序中在PET薄膜的一個面上射出模塑成型導光體11，則不需要
之后的第三工序(剝離PET薄膜的工序)。S卩，可在具有PET薄膜的狀態下進行使用。
權利要求
一種靜電電容式傳感器，其特征在于，具有導光體以及在導光體的一面上一體形成的電極，并檢測接近導光體的另一面的物體與所述電極之間形成的靜電電容。
2. 如權利要求l所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 在上述導光體形成有曲面部，在該曲面部的內表面形成有所述電極。
3. 如權利要求l所述的靜電電容式傳感器，其特征在于，所述導光體被配置在具有光源的基板上，并配置為所述光源發出的光入射到所述導光 體上。
4. 如權利要求3所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 在所述導光體形成有接受所述光源發出的光的入射部。
5. 如權利要求l所述的靜電電容式傳感器，其特征在于，在所述導光體的未形成有所述電極的一側的面上設置有樹脂層，使之與安裝所述導光 體的電子設備的外裝殼體貼緊。
6. 如權利要求4所述的靜電電容式傳感器，其特征在于， 上述樹脂層是包含光擴散劑或者熒光劑的樹脂層。
7. 如權利要求4所述的靜電電容式傳感器，其特征在于，在所述導光部件上設置有用于固定在基板上的卡定部，在所述基板上設置有與所述 電極接觸的接觸點和與所述卡定部卡定的被卡定部，在將所述卡定部卡定到所述被卡定部 時，所述接觸點與所述電極連接，并且所述光源與所述導光部件的入射部相對地配置。
全文摘要
提供能夠因減少部件個數而使成本降低、和提高檢測精度的導光體一體型的靜電電容式傳感器。在導光體(11)的一面一體地形成有多個檢測電極(12)、連接電極(13)、以及布線(14)，成為導光體一體型的靜電電容式傳感器。因為在導光體(11)配置了檢測電極(12)等，所以能夠削減部件個數、并降低制造成本。并且，通過在曲面部(11c)也配置了電極，以及在外裝殼體(20)和導光體(11)之間由樹脂層(16)貼緊固定，從而能夠通過防止形成空氣層而得到大的靜電電容，并能夠提高檢測精度。
文檔編號H01H36/00GK101772819SQ200880101949
公開日2010年7月7日 申請日期2008年8月1日 優先權日2007年8月7日
發明者下村尚登, 島岡學, 明鎮克己, 相原正巳, 羽山剛 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社