【手続補正書】
【提出日】平成16年11月2日(2004.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  タッチパネルとこれを用いた電磁調理器
【特許請求の範囲】
【請求項１】  所定の周波数の電圧を出力する発振部と、この発振部の出力電圧を入力する所定のインピーダンスを有する分圧部と、電気絶縁物よりなるパネル部と、このパネル部に設けた複数の電極部と、この複数の電極部のそれぞれに接続した所定のインピーダンスを有する電極識別部と、前記分圧部の出力電圧を前記電極識別部に入力するとともに、この分圧部の出力電圧を検知する検知部よりなるタッチパネル。
【請求項２】  電極識別部のインピーダンスを所定の静電容量を有するコンデンサで構成した請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項３】  電極識別部のコンデンサを発振部、分圧部、検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を、接触子を介してパネル部に設けた各電極部に印加するよう構成した請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項４】  パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を、コンデンサを実装して構成した請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項５】  パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を２つの電極で構成し、この電極の大きさ、形状を変えて所定の静電容量を持たせるよう構成した請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項６】  パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を２つの電極で構成し、この電極部の一方の電極部と他方の電極部の間に絶縁膜を設け、この絶縁膜を介して前記２個の電極部を重なり合うよう構成し、この重なる面積を変えて所定の静電容量を持たせた請求項２に記載のタッチパネル。
【請求項７】  電極識別部のインピーダンスを所定の抵抗値を有する抵抗器で構成した請求項１に記載のタッチパネル。
【請求項８】  電極識別部の抵抗器を発振部、分圧部、検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を接触子を介してパネル部に設けた各電極部に印加するよう構成した請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項９】  パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を抵抗器を実装して構成した請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項１０】  パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを印刷し、この印刷距離を変えて所定の抵抗値を得るよう構成した請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項１１】  パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを印刷し、この印刷幅、厚さを変えて所定の抵抗値を得るよう構成した請求項７に記載のタッチパネル。
【請求項１２】  請求項１〜１１のいずれか１項に記載のタッチパネルを用いた電磁調理器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種の機器、特に電磁調理器等のフラットパネルを有する機器のフラットパネル部に設けたタッチキーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のタッチパネルは、例えば図１４に示すものが提案されている。図１４は従来例のブロック図である。３はガラス等で構成したフラットパネル部で、この両面に電極部４、５、６、７、８、９を設けて、４、５で構成するコンデンサＣ１１でタッチキーＳＷ１を、６、７で構成するコンデンサＣ１２でタッチキーＳＷ２を、８、９で構成するコンデンサＣ１３でタッチキーＳＷ３を構成している。１は発振部で、この発振部１の出力電圧を分圧部１（３６）、分圧部２（３７）、分圧部３（３８）を構成するコンデンサＣ４、Ｃ５、Ｃ６を介して、電極部５、７、９に印加する。
【０００３】
また、検知部１（３９）、検知部２（４０）、検知部３（４１）はそれぞれタッチキーＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を構成する電極部５、７、９に接続されている。電極部５、７、９に対向する電極部４、６、８に人がタッチしたとき、人の静電容量がＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３の静電容量値よりはるかに大きいとすると、コンデンサＣ４とＣ１１、コンデンサＣ５とＣ１２、コンデンサＣ６とＣ１３の分圧電圧を検知部１（３９）、検知部２（４０）、検知部３（４１）に入力し、この電圧の大きさを検知するよう構成している。
【０００４】
さらに、検知部１（３９）、検知部２（４０）、検知部３（４１）の出力は制御部４２に入力し、制御部４２はタッチキーＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のうちタッチしたキーに応じて他の機器を制御する信号を出力する。
【０００５】
以上の構成で、例えば電極部４を指４３でタッチしたとき、電極部４は指４３、人体を経て接地される。従って発振部の出力電圧はコンデンサＣ１１でバイパスされ、発振部１の出力電圧はコンデンサＣ４とＣ１１で分圧されて、小さくなり電極部４をタッチしたと認識するものである。
【０００６】
【特許文献１】
実開昭５７−１０６１５２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような構成のものでは、タッチキーの数だけ検知部が必要となり、構成が複雑で回路部も大きくなりコストも高くなるという課題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、複数のタッチキーを構成する複数の電極部のそれぞれに所定のインピーダンスを有する電極識別部を接続し、各タッチキーに触れることにより得られる出力電圧の大きさを変えることにより、１つの検知部でタッチしたことを検知するとともに、どの電極にタッチしたか検知できるようにするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、所定の周波数の電圧を出力する発振部と、この発振部の出力電圧を入力する所定のインピーダンスを有する分圧部と、電気絶縁物よりなるパネル部と、このパネル部に設けた複数の電極部と、この複数の電極部のそれぞれに接続した所定のインピーダンスを有する電極識別部と、前記分圧部の出力電圧を前記電極識別部に入力するとともに、この分圧部の出力電圧を検知する検知部より構成したから、複数の電極でも１個の検知部でどの電極部にタッチしたか検知することができるものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、電極識別部のインピーダンスを所定の静電容量を有するコンデンサで構成したから、各電極部それぞれ大きさの異なる出力電圧を得ることができ、１個の検知部でどの電極部にタッチしたか検知することができるものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、電極識別部のコンデンサを発振部、分圧部、検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を接触子を介してパネル部に設けた各電極部に印加するよう構成したから、基板部のコンデンサを最適容量値に設定して、１個の検知部でどの電極部にタッチしたか検知することができるものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部にコンデンサを実装して構成したから、分圧部の出力または検知部の入力に接続されるパネル部への接触子は１つで構成することができるものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を２つの電極で構成し、この電極の大きさ、形状を変えて所定の静電容量を持たせるよう構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部を２つの電極で構成し、この電極部の一方の電極部と他方の電極部の間に絶縁膜を設け、この絶縁膜を介して前記２個の電極部は重なり合うよう構成し、この重なる面積を変えて所定の静電容量を持たせたから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、電極識別部のインピーダンスを所定の抵抗値を有する抵抗器で構成したから、各電極部それぞれ大きさの異なる出力電圧を得ることができ、１個の検知部でどの電極部にタッチしたか検知することができるものである。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、電極識別部の抵抗器を発振部、分圧部、検知部等を搭載した基板部に実装してなり、この電極識別部の出力電圧を接触子を介してパネル部に設けた各電極部に印加するよう構成したから、基板部の抵抗器を最適抵抗値に設定して、１個の検知部でどの電極部にタッチしたか検知することができるものである。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部に抵抗器を実装して構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部に所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを印刷し、この印刷距離を変えて所定の抵抗値を得るよう構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、パネル部に電極識別部を設け、この電極識別部に所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを印刷し、この印刷幅、厚さを変えて所定の抵抗値を得るよう構成したから、パネル部に簡単な構成で電極識別部を構成することができるものである。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のタッチパネルを用いて電磁調理器を構成したから、フラットパネル上で容易に温度設定、電源入り、切り等ができ、使いやすい電磁調理器を提供することができるものである。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、従来例と同じものは同じ記号を用いて説明を省略する。
【００２２】
（実施例１）
本実施例について図１、図２を用いて説明する。図１は本発明のタッチパネルの第１の実施例のブロック図である。３はガラス、プラスチック等のパネル部で、パネル部３の両面に電極部４、５、６、７、８、９を設け、４、５でコンデンサＣ１１を構成し、６、７でコンデンサＣ１２を、８、９でコンデンサＣ１３を構成している。コンデンサＣ１１、Ｃ１２、Ｃ１３はタッチキーＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３を構成している。
【００２３】
また、電極部５、７、９に所定のインピーダンスｚ１、ｚ２、ｚ３を有する電極識別部１（１０）、電極識別部２（１１）、電極識別部３（１２）、を接続している。１は発振部で、発振部１より出力された所定の周波数の交流電圧は所定のインピーダンスｚ０を有する分圧部２を経て、前記電極識別部１（１０）、電極識別部２（１１）、電極識別部３（１２）に印加される。
【００２４】
また、この分圧部２の出力電圧は検知部１３に入力され、検知部１３は入力される交流電圧を直流電圧に変換し、この直流電圧のレベルを検知し、タッチキーＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のうちのどのタッチキーにタッチしたか判定し、その出力を制御部１４に出力する。制御部１４はタッチキーＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３のそれぞれのタッチしたキーに応じた制御すべき機器（例えばヒータの温度制御レベルあるいはオン、オフ）に出力し、制御する。以上の構成で、動作を説明する。
【００２５】
例えば電極部６をタッチしたとき、発振部１の出力電圧は分圧部２を経て、電極識別部２（１１）、電極部６、７で構成するコンデンサＣ１２、指４３、人体を経て大地に接続される。人体のインピーダンスは電極識別部１（１０）、電極識別部２（１１）、電極識別部３（１２）のインピーダンスに比してはるかに小さいので、電極部６にタッチしたとき、分圧部２の出力電圧は（すなわち検知部１３の入力電圧は）分圧部２のインピーダンスｚ０と電極識別部２（１１）のインピーダンスｚ２および電極部６、７で構成するコンデンサＣ１２の合成インピーダンスの分圧電圧となる。
【００２６】
従って、電極識別部１（１０）、電極識別部２（１１）、電極識別部３（１２）のインピーダンスｚ１、ｚ２、ｚ３としてｚ１＜ｚ２＜ｚ３と設定しておくと、検知部１３への入力電圧は、タッチしないときの電圧とタッチしたときの電圧の差を検知するようにすれば、電極４にタッチしたときの電圧差は最も大きく、電極６にタッチしたときの電圧差は中程度、電極部８にタッチしたときの電圧差は最も小さくなる。この電圧差を検知することによって、タッチしたことを検知するとともに、どの電極部に（どのタッチキーに）タッチしたかも検知できるものである。図２に検知部１３の検知電圧波形を示す。ｅ１は電極部にタッチしてないときの発振部１の電圧を直流変換した電圧レベル、ｅ２は電極部にタッチしたときの直流変換した電圧レベルを示す。Δｅ＝ｅ１−ｅ２とすると、Δｅが最も大きいと電極部４をタッチ、Δｅが中程度だと電極部６をタッチ、Δｅが最も小さいと電極部８をタッチしたことを検知できるものである。
【００２７】
ここでは、タッチしてないときとタッチしたときの電圧差を検知すると述べたが、タッチしたときの電圧の絶対値を検知してもよい。
【００２８】
（実施例２）
本発明の第２の実施例を図３に示す。
【００２９】
図３は分圧部２をコンデンサＣ０で、電極識別部１（１０）を短絡、電極識別部２（１１）をコンデンサＣ２、電極識別部３（１２）をコンデンサＣ３で構成した実施例である。Ｃ２＞Ｃ３とすると、検知部１３への入力電圧のタッチしたときの電圧レベル差Δｅは、電極部４にタッチしたとき最も大きく、電極部６にタッチしたとき中程度、電極部８にタッチしたとき最も小さくなり、検知部１３の１つでどの電極にタッチしたか（どのタッチキーにタッチしたか）検知できるものである。
【００３０】
（実施例３）
本発明の第３の実施例を図４に示す。
【００３１】
１９はプリント基板で、発振部１、分圧部２、検知部１３等を実装している。このプリント基板１９上に電極識別部１（１０）、電極識別部２（１１）、電極識別部３（１２）を構成するコンデンサ１５、１６を実装している。この実施例では２組の電極部を示しているが、数が多くても同様である。１７、１８は接触子でプリント基板１９に実装され、他端はパネル部３に設けた電極部５、７に接触する。発振部１、分圧部２電極識別部１０、１１から出力された電圧を接触子１７、１８を介して電極部５、７に印加する。プリント基板１９上で分圧部２と電極識別部１（１０）、２（１１）との接続点の電圧を検知部１３に入力し、タッチしたか、さらにどの電極にタッチしたかを検知する。従ってこの実施例ではタッチキーの数だけ接触子は必要であるが、検知部は１つですみ、電子回路部が簡単に構成できるものである。
【００３２】
（実施例４）
本発明の第４の実施例を図５に示す。
【００３３】
図５で、３はパネル部であるが、そのパネル部の裏面、すなわち接触子が接触する側を示す。２０は導電性ペーストを印刷した配線パターンで、２１は少し広い面積を有する接触子が接触する接触パッドである。これはパネル３を実装する時、接触子を接触パッドに接触させるが、接触子の位置が少しずれても問題なく確実に接触させるためのものである。この実施例では、プリント基板１９には、発振部１、分圧部２、検知部１３等を実装し、電極識別部１０、１１はパネル部に実装するものである。接触子の接触パッド２１より電極部５に至る通路は短絡、電極部７に至る通路はコンデンサ２２を設け、電極識別部１０、１１を構成している。従ってこの実施例のように、パネル部３に電極識別部１０、１１を設けているので、接触子の数は１つ、検知部の数も１つでよく、非常に簡潔にタッチパネルを構成できる。
【００３４】
（実施例５）
本発明の第５の実施例を図６示す。
【００３５】
この実施例では、電極識別部としてコンデンサを実装するのではなく、配線パターンの引き回しで２個の電極を構成し、所定の静電容量を持たせ電極識別部を構成するものである。図６で、電極部５に繋がる電極識別部１０を構成する２つの電極部２３の静電容量は小さく、電極部７に繋がる電極識別部１１を構成する２つの電極部２４の静電容量は大きく、それぞれインピーダンスに違いを持たせ、個別部品を実装するのではなく、配線パターンの引き回しのみで、どの電極にタッチしたか、１つの接触子、１つの検知部で検知できるものである。
【００３６】
（実施例６）
本発明の第６の実施例を図７に示す。
【００３７】
図７はパネル部３の側面図である。タッチキーを構成する電極部５より導電性ペーストを印刷した配線パターン２０を延長し、電極識別部を構成するコンデンサの１つの電極部２５を構成し、その上に絶縁膜２６を印刷し、さらにその上に電極部２７を設け、電極部２５と電極部２７、絶縁膜２６でコンデンサを構成し、電極部２７の延長上に接触子が接触する接触パッド２８を設ける。２９は発振部１、分圧部２および検知部１３に接続された接触子で、接触パッド２８に接触する。この絶縁膜２６を挟んだ電極部２５と電極部２７の面積を変えることで、所定の静電容量を有する電極識別部を構成でき、簡単な構成で１つの接触子、１つの検知部で複数のタッチキーのうちどのキーにタッチしたか検知できるものである。
【００３８】
（実施例７）
本発明の第７の実施例を図８に示す。
【００３９】
本実施例ではタッチキーのそれぞれの裏面電極５、７、９に繋がる電極識別部を、電極識別部１０は短絡、電極識別部１１は抵抗Ｒ２、電極識別部１２は抵抗Ｒ３で構成し、分圧部２も抵抗Ｒ０で構成した実施例である。抵抗Ｒ２、Ｒ３の抵抗値をＲ２＜Ｒ３としたときタッチキーＳＷ１にタッチするとΔｅは最大、タッチキーＳＷ２にタッチするとΔｅは中程度、タッチキーＳＷ３にタッチするとΔｅは最小となり、１つの検知部１３でどのタッチキーにタッチしたか検知できるものである。
【００４０】
（実施例８）
本発明の第８の実施例を図９に示す。
【００４１】
１９はプリント基板で、発振部１、分圧部２、検知部１３等を実装している。このプリント基板１９上に電極識別部１（１０）、電極識別部２（１１）、電極識別部３（１２）を構成する抵抗器３１、３２を実装している。この実施例では２組の電極部を示しているが、数が多くても同様である。１７、１８は接触子でプリント基板１９に実装され、他端はパネル部３に設けた電極部５、７に接触する。発振部１、分圧部２、電極識別部１０、１１から出力された電圧を接触子１７、１８を介して電極部５、７に印加する。プリント基板１９上で分圧部２と電極識別部１（１０）、２（１１）との接続点の電圧を検知部１３に入力し、タッチしたか、さらにどの電極にタッチしたかを検知する。従ってこの実施例ではタッチキーの数だけ接触子は必要であるが、検知部は１つですみ、電子回路部が簡単に構成できるものである。
【００４２】
（実施例９）
本発明の第９の実施例を図１０に示す。
【００４３】
本実施例では電極部５に繋がる電極識別部は導電性パターン２０で短絡、電極部７に繋がる電極識別部は抵抗器３０で構成し、接触子の接触パッド２１に接続される。この構成でタッチキーＳＷ１をタッチしたときの検知電圧の降下分Δｅは大きく、タッチキーＳＷ２をタッチしたときの検知電圧の降下分Δｅは小さい。従って、１つの接触子、１つの検知部で複数のタッチキーのうち、どのタッチキーにタッチしたか検知できるものである。
【００４４】
（実施例１０）
本発明の第１０の実施例を図１１に示す。
【００４５】
本実施例では、所定の固有抵抗を有する導電性ペーストを電極部５、７より接触パッド１９まで所定の距離を引き回し、所定の抵抗値を得て電極識別部を構成するものである。本実施例では電極部４、５から接触パッドまでの距離をｌ１、ｌ２としｌ１＜ｌ２とすれば、電極部５に繋がる抵抗値は小さく、電極部７に繋がる抵抗値は大きくなり、タッチキーＳＷ１にタッチしたときの電圧降下分Δｅは大きく、タッチキーＳＷ２にタッチしたときの電圧降下分Δｅは小さくなるので複数のタッチキーのうち、どのタッチキーにタッチしたか１つの接触子、１つの検知部で検知できるものである。
【００４６】
（実施例１１）
本発明の第１１の実施例を図１２に示す。
【００４７】
図１２では電極識別部を所定の固有抵抗を有する導電性ペーストの印刷パターンの幅を変えて所定の抵抗値を得るものである。本実施例ではタッチキーＳＷ１を構成する電極部５に繋がるパターン幅ｗ１は太く（抵抗値は小さく）、タッチキーＳＷ２を構成する電極部７に繋がるパターン幅ｗ２は細く（抵抗値は大きく）電極識別部を構成し、タッチキーＳＷ１をタッチしたときは電圧降下分Δｅは大きく、タッチキーＳＷ２をタッチしたときは電圧降下分Δｅは小さくなるようにしている。以上、本実施例でも１つの接触子、１つの検知部で複数のタッチキーのうち、どのタッチキーにタッチしたか検知できるものである。
【００４８】
（実施例１２）
本発明のタッチパネルを電磁調理器４５に用いた例を図１３に示す。
【００４９】
４６はガラス等で構成したパネル部で、パネル部４６の下部に設けたコイル部（図示せず）に流す高周波電流により、鍋置き部４７、４８に置いた鍋に誘導電流を流し、加熱するものである。４９はタッチキーを構成する電極部で、５０は鍋置き部４７の設定温度を下げ、５１は鍋置き部４７の電源入り切りで、５２は鍋置き部４７の温度設定を上げるものである。同様に、５３は鍋置き部４８の温度設定を下げ、５４は電源を入り切り、５５は温度設定を上げるものである。このように電磁調理器４５に本発明を用いれば、各タッチキー６個に対して、検知部が１個でよくかつ接触子も１本で構成でき、信頼性も高く、省スペースでコストも安くできるものである。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１〜１１に記載の発明によれば、タッチキーの信号を検知する検知部の数は、タッチキーの数より少なくてよく、信頼性の高いかつ小型のタッチパネルを構成することができる。
【００５１】
請求項１２に記載の発明によれば、電磁調理器に上記タッチパネルを設けることにより、省スペースで信頼性が高く、フラットパネル上で操作できる快適な電磁調理器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例１におけるタッチパネルのブロック図
【図２】
本発明の実施例１におけるタッチパネルの検知部の検知電圧波形図
【図３】
本発明の実施例２におけるタッチパネルのブロック図
【図４】
本発明の実施例３におけるタッチパネルの斜視図
【図５】
本発明の実施例４におけるパネル部の裏面図
【図６】
本発明の実施例５におけるパネル部の裏面図
【図７】
本発明の実施例６におけるタッチパネルの側面図
【図８】
本発明の実施例７におけるタッチパネルのブロック図
【図９】
本発明の実施例８におけるタッチパネルの斜視図
【図１０】
本発明の実施例９におけるパネル部の裏面図
【図１１】
本発明の実施例１０におけるパネル部の裏面図
【図１２】
本発明の実施例１１におけるパネル部の裏面図
【図１３】
タッチパネルを電磁調理器に用いた例を示す図
【図１４】
タッチパネルの従来例のブロック図
【符号の説明】
１  発振部
２  分圧部
３  パネル部
４、５、６、７、８、９  電極部
１０、１１、１２  電極識別部
１３  検知部
Ｃ０、Ｃ２、Ｃ３、１５、１６、２２  コンデンサ
１９  プリント基板部
１７、１８、２９  接触子
２３、２４  電極識別部を構成する２つの電極部
２５、２７  絶縁膜を挟んだ電極部
２６  絶縁膜
Ｒ０、Ｒ２、Ｒ３  抵抗
３０、３１、３２  抵抗器
３３  、３４  導電性ペーストの印刷パターン
４５  電磁調理器
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2005004969.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2005004969.tif 000002