(57)【要約】【課題】コストを上昇させることなく、回路素子の高静電圧からの破壊を回避し得、それでいて、携帯電話器等の送受信による誤動作を生じることなく高精度に近接物体を検出する。【解決手段】発振回路１のトランジスタＱ１のベースに検出電極ＤＰが接続される静電容量形近接センサにおいて、検出電極ＤＰの検出面を除く周囲を、接地電極ＳＰで囲み、この接地電極ＳＰを回路部のアースＧＮＤに接続する。さらに、検出電極ＤＰと大地間の浮遊容量をキャンセルするためのコンデンサＣ３を、帰還バイアス抵抗Ｒ１に並列接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出電極と、この検出電極と大地間に発生する静電容量に応じた発振をする発振回路と、この発振回路の発振状態を検出する回路と、を有する静電容量形近接センサにおいて、
前記検出電極の検出面を除く部分を接地電極で囲んだことを特徴とする静電容量形近接センサ。
【請求項２】
前記発振回路は、帰還バイアス抵抗を有するものであり、この帰還バイアス抵抗に並列に、対地容量キャンセル用のコンデンサを接続したことを特徴とする請求項１記載の静電容量形近接センサ。
【請求項３】
前記対地容量キャンセル用のコンデンサは、その容量値の全てあるいは、その一部をツェナーダイオードの接合容量を用いたことを特徴とする請求項２記載の静電容量形近接センサ。
【請求項４】
前記検出電極と前記発振回路間に電流制限保護抵抗を接続したことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の静電容量形近接センサ。
【請求項５】
前記接地電極の一部あるいは全ては、両面基板の片面を利用したことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の静電容量形近接センサ。
【請求項６】
前記検出電極と前記接地電極及び前記基板との間に発泡プラスチック成形品が挿入されたことを特徴とする請求項５記載の静電容量形近接センサ。
【請求項７】
前記発泡プラスチック成形品は、発泡ポリエチレンであることを特徴とする請求項６記載の静電容量形近接センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、大地に接地された金属等がセンサに接近した時に検出電極と大地間に発生する静電容量を利用して、その接近を検出する静電容量形近接センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、静電容量形近接センサとして、図１０に示すように、トランジスタＱ１，Ｑ２を含む発振回路１と検出電極ＤＰとを備え、物体が検出電極ＤＰに近接すると検出電極ＤＰと大地との間に発生する静電容量が変化し、発振回路１の発振状態が変化し、この変化を検出して物体の近接を検知するものがある。この種の静電容量形近接センサにおいて、検出電極ＤＰと他の部材との間の静電容量を小さくするために、検出電極ＤＰの回りに遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐを設けている。この遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐを、検出電極ＤＰを上面に形成した回路基板の裏面に形成し、発振回路１の出力ａに接続したものが開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また、図１１に示すように、検出電極ＤＰと、発振回路１、検波回路２などの回路部とを分離したものものであって、検出電極ＤＰと発振回路１を芯線Ｗで接続し、遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐを、シールド線の遮蔽シールド線ＳＳで、発振回路１の出力に接続したもの（例えば特許文献２の第２図参照）や、さらに、図１２に示すように、図１１に示す遮蔽シールド線ＳＳの外側に２重のシールド部を形成し、接地シールド線ＥＳを用いて、回路部のＧＮＤに接続したものが開示されている（例えば特許文献２の第４図参照）。
【特許文献１】実開昭５７-１７１２３４号公報
【特許文献２】実開昭５８-３４２６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した従来の静電容量形近接センサであって、検出電極ＤＰの回りに遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐを設け、補助電極を発振回路の出力に接続したものでは、この近接センサの近くで１〜２ＧＨＺと周波数の高い携帯電話器を使用すると、遮蔽電極ＳＵＢ・Ｐは金属製筒に接続されているためよく高周波を受信する。そしてトランジスタＱ２のエミッタに接続されているので接地ラインＧＮＤから浮いているため、携帯電話器の発信時だけでなく、受信時にも誤動作を起こす。また遮蔽電極ＳＵＢ・Ｐに静電気が放電するとトランジスタＱ２は破損する。また、この近接センサを金属製の機械などに取り付けると、トランジスタＱ２のエミッタとＧＮＤ間に容量が発生し、検出感度が変化するという問題がある。
【０００５】
また、検出電極ＤＰと発振回路１などの回路部とを分離し、両者をシールド線で接続した図１１で示すタイプのものでは、シールド部の芯線Ｗで検出電極ＤＰを発振回路１の入力に接続し、シールド線ＳＳを発振回路１の出力に接続しているため、そのシールド部に高い静電圧が人体等より印加されると発振回路１のトランジスタが破損し、又その線の近傍で携帯電話器等が使用されると、上記したと同様携帯電話器の送受信時に誤動作を起こすという問題がある。また、取り付け部の状況により、検出感度が変化することも同様である。これらの問題は、図１２に示すように２重シールドを採用することにより回避できるが、２重シールドだと線そのものが高価である上、加工費も大幅に上昇し、しかも取り扱いも大変不便である、という別の問題がある。
【０００６】
また、上記した静電容量形近接センサでは、検出電極ＤＰと遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐ間において空気中の湿気が周囲の温度変化等で結露すると、センサとして全く機能しなくなるため、これを防止するのに発泡ポリウレタンを検出電極ＤＰと遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐ間に充填している。しかし、この発泡ポリウレタンは、定量的に充填することは不可能な上、発泡増量に非常に時間がかかり、またその量の修正に手間取り生産効率が悪く、流れ作業で生産できずバッチ的なこま切れ生産対応となり、結果として製品が非常に高価なものとなるという問題もあった。
【０００７】
この発明は、上記問題点に着目されてなされたものであって、コストを上昇させることなく、回路素子の高静電圧からの破壊を回避し得、それでいて、近傍の携帯電話器、無線機等の送受信により誤動作を生じることなく、高精度に近接物体を、検出し得る静電容量形近接センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の静電容量形近接センサは、検出電極と、この検出電極と大地間に発生する静電容量に応じた発振をする発振回路と、この発振回路の発振状態を検出する回路と、を有する静電容量形近接センサにおいて、前記検出電極の検出面を除く部分を接地電極で囲んだことを特徴とする。
【０００９】
この発明の静電容量形近接センサにおいて、前記発振回路は、帰還バイアス抵抗を有するものであり、この帰還バイアス抵抗に並列に、対地容量キャンセル用のコンデンサを接続することができる。
【００１０】
また、この発明の静電容量形近接センサにおいて、前記対地容量キャンセル用のコンデンサは、その容量値の全てあるいは、その一部をツェナーダイオードの接合容量を用いることができる。
【００１１】
また、この発明の静電容量形近接センサにおいて、前記検出電極と前記発振回路間に電流制限保護抵抗を接続するとよい。
【００１２】
また、この発明の静電容量形近接センサにおいて、前記接地電極の一部あるいは全ては、両面基板の片面を利用するとよい。
また、この発明の静電容量形近接センサにおいて、好ましくは、前記検出電極と前記接地電極及び前記基板との間に発泡プラスチック成形品であるスペーサを挿入するとよい。
また、この発明の静電容量形近接センサにおいて、好ましくは、前記発泡プラスチック成形品として、発泡ポリエチレンを用いると良い。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、検出電極の検出面以外を接地電極で囲んであるため、
（１）検出面以外に静電気放電が有っても部品の破損等を起こすことがない。
・  静電容量形近接センサを金属等導電性材料に取り付けても、検出距離等検出感度の変化が起きない。
・  携帯電話器や無線機を近づけても誤動作を生じることがない。
【００１４】
また、請求項２に係る発明によれば、
・  検出精度や特性の低下をきたさない調整抵抗の範囲で簡単に検出電極の大型化に伴う容量の増大に対応できる。
・  検出電極と回路部の分離による小型化に伴う接続シールド線の大きな容量の補正が簡単にできる。
【００１５】
また、請求項３に係る発明によれば、
・  検出電極に高電圧の静電気の放電がなされても電子部品の破損をすることはなく検出機能をなくすこともない。
【００１６】
また、請求項４に係る発明によれば、
・  上記した、請求項３の機能を、さらに飛躍的に増大することができる。
【００１７】
また、請求項５に係る発明によれば、
・  安価に、請求項１の機能を実現できる。
また、請求項６、請求項７に係る発明によれば、
・  検出電極と接地電極間の対湿処理を、特性を落とすことなく、待ち時間をなくすことにより、生産ラインをバッチ処理から流れ作業とし、生産効率を上げ、結果的に安価な近接センサを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、実施の形態により、この発明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明の一実施形態である静電容量形近接センサの要部回路を示す回路図である。図２は、同全体回路を示す回路図である。図３は、この実施形態静電容量形近接センサの概略構造を示し、図３の（ａ）は、平面図、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）のＡ−Ａで切断した断面図、図３の（ｃ）は、図３の（ａ）のＢ−Ｂで切断した断面図である。これら図１〜図３を用いて、この実施形態静電容量形近接センサを、具体的に説明する。
【００１９】
この実施形態静電容量形近接センサにおいて、発振回路１は、２個のトランジスタＱ１，Ｑ２を有し、トランジスタＱ１のベースが、抵抗Ｒ２を介して回路アースＧＮＤに接続され、また帰還バイアス抵抗Ｒ１を介してトランジスタＱ２のエミッタ（出力ａ点）に接続されている。このトランジスタＱ１のエミッタは、抵抗Ｒ４を介して回路アースＧＮＤに接続されている。また、コレクタは、抵抗Ｒ３を介して電源ＶＣＣに接続されている。
【００２０】
トランジスタＱ２のコレクタが電源ＶＣＣに接続され、ベースがトランジスタＱ１のコレクタに接続されている。また、トランジスタＱ２のエミッタは、調整抵抗Ｒ５、及び抵抗Ｒ６を経て、回路アースＧＮＤに接続され、一方コンデンサＣ２を介して、発振回路の出力端ＯＵＴに接続されている。調整抵抗Ｒ５と抵抗Ｒ６の接続点と、トランジスタＱ１のエミッタ間にコンデンサＣ１が接続されている。この発振回路１のトランジスタＱ１のベースには、検出電極ＤＰが接続されている。
【００２１】
上記した、発振回路１を含む検出回路は、図１０に記した従来の静電容量形近接センサに相当するものであり、検出電極ＤＰに物体が近接していない状態では、検出電極ＤＰと大地間の静電容量が小さく、この静電容量を回路定数に含む発振回路１の発振条件が充足せず、発振回路１は非発振状態にあるが、検知物体が到来すると、検出電極ＤＰと大地間の静電容量が大となり、発振条件を充足し発振を開始する。この発振出力により、物体の近接を検知する。
【００２２】
この実施形態静電容量形近接センサにおいては、従来のものと相違して、検出電極ＤＰは、検出面を除く部分である、その側部外周囲及びその背面を囲むように金属導体膜を設け、これを接地電極ＳＰとして、回路部のアースＧＮＤに接続している。
【００２３】
この検出電極ＤＰ及び接地電極ＳＰは、図３に示すように、近接センサのケース１１の検出面１１ａの内側に検出電極ＤＰが配置され、ケース１１の内壁に検出電極ＤＰの側部外周を囲み、金属板１２が設けられ、また上面の回路パターン１４に電子部品1５等を搭載したプリント回路基板13がケース11内に収容され、カバー1６によって蓋されている。プリント回路基板13の裏面にも、全面にわたり回路パターン１７が形成されており、この裏面の回路パターン１７と金属板12が接続されて接地電極ＳＰが構成されている。なお、検出電極ＤＰが、リード線１８で、プリント回路基板13上面の回路パターン１４を経て発振回路に接続されている。
【００２４】
この実施形態近接センサでは、検出電極ＤＰの検出面を除く周囲に接地電極ＳＰを設け、この接地電極ＳＰを回路部アースＧＮＤ（を通して大地に）に接続しているので、従来の静電容量形近接センサのように、近傍で携帯電話器や無線機を使用してもこれらからの高周波を発振回路に受信することなく、誤動作をおこすことがない。また、接地電極に静電気が放電しても発振回路等の素子を破壊することがない。
【００２５】
この実施形態静電容量形近接センサにおいては、さらに帰還バイアス抵抗Ｒ１と並列に対接地容量をキャンセルするコンデンサＣ３を接続している。上記したように、この実施形態静電容量形近接センサでは、検出電極ＤＰの検出面を除く周囲に接地電極ＳＰを設け、この接地電極ＳＰを回路部アースＧＮＤ（を通して大地に）に接続するようにしている。
【００２６】
ところで、検出電極の大形化による大地容量の増大や、あるいは検出電極と接地電極間の容量の容量が大きくなると、検出精度や温度特性を含めた感度調整抵抗Ｒ５の調整範囲を逸脱する場合が多い。そのため従来は検出電極を検出電極と同相の補助電極で囲み対接地容量を遮蔽していた（図１０参照）。しかし、このような補助電極を発振回路の出力に接続する方法では、上記携帯電話などによる誤動作などの不具合を生じるので、この実施形態では、上記したように、検出電極ＤＰの検出面を除く周囲に接地電極ＳＰを設け、この接地電極ＳＰを回路部アースＧＮＤ（を通して大地に）に接続する共に、さらに、対接地容量をキャンセルするコンデンサＣ３を使用したものである。
【００２７】
ここで、キャンセル用のコンデンサＣ３を用いる理由について、さらに説明する。図８は、検出電極ＤＰの対接地容量Ｃ０とキャンセル用のコンデンサＣ３の関係を示す図である。このグラフの勾配は、帰還調整抵抗Ｒ５の抵抗値の少しの変化で自由に変えることができる。図８では、Ｒ５＝ＡΩ，Ｒ５＝ＢΩ（Ａ＜Ｂ；ＡΩは調整下限値、ＢΩは調整上限値）の場合、他の定数を一定にした場合に、同一検出感度にする動作点のグラフである。
【００２８】
図８において、キャンセル用のコンデンサＣ３がない（従来例）ものでは、Ｃ３＝０の点をみると抵抗Ｒ５をＡΩからＢΩにした場合僅か３ＰＦの対接地容量を調整することを意味している。例えば対接地容量Ｃ０＝１０ＰＦをキャンセルする場合抵抗Ｒ５の調整値を同一にした場合、キャンセル用のコンデンサＣ３は５．５ＰＦ〜１５ＰＦの範囲のものを入れれば、全く同一検出点で検出することができる。しかし、仮にキャンセル用のコンデンサＣ３を用いない場合は、抵抗Ｒ５の値が非常に大きくなり、上記したように安定して検出できないばかりか、発振そのものができないため、近接センサとして機能しない。
【００２９】
この帰還調整抵抗Ｒ５と検出電極ＤＰの対接地容量について、少し説明する。上記した静電容量形近接センサは、検出電極ＤＰと大地（ここでいう大地とはアースのことであるが、一般に、大地と電源ＧＮＤ間には電源トランスやあるいは配線による大地間との浮遊容量がきわめて大きく、それにより接続されるため電源グランドと同一とする）間の１ＰＦ程度の容量の変化を検出するものである。したがって、検出精度や特性を良くする場合、検出電極ＤＰの対接地容量は、検出容量（例は１ＰＦ）に対してＳＮ比から考えても少ないほうが良い。しかし、同じ１ＰＦの容量の変化を長い検出距離で検出するためには、検出電極ＤＰの面積を大きくし、発生容量を大きくする必要がある。
【００３０】
検出電極ＤＰを大きくすると電極の容量が増大し、帰還調整抵抗Ｒ５を大きくする必要が発生する。しかし、この帰還調整抵抗Ｒ５を大きくすると、一定の値以上で発振を開始することが出来なくなる。この帰還調整抵抗Ｒ５と対接地容量Ｃ０との関係を図９に示す。図９から明らかなように、この近接センサの約１ＰＦの近辺の場合は、帰還調整抵抗Ｒ５の値を大きく変えても検出容量値は僅かしか変化しないが、例えば電極容量が９ＰＦ、検出容量が１ＰＦで、Ｃ０＝１＋９＝１０ＰＦの点では、帰還調整抵抗Ｒ５の抵抗値が僅か変化してもＣ０値は大幅に変化する。しかし、電極容量は９ＰＦと一定であるため、検出容量すなわち、検出距離が大幅にずれることになり、電極容量が３０ＰＦ近辺になると検出信号である発振そのものが帰還調整抵抗Ｒ５をいくら大きくしても、得ることができない。このような検出容量の大幅なずれは、特に周囲温度の変化やドリフトで実用にならないほどに検出距離の変化を起こす。これらの問題は、上記したキャンセル用のコンデンサＣ３を設けることにより、回避できる。
【００３１】
図４は、この発明の他の実施形態を示す静電容量形近接センサの要部回路を示す回路図である。この実施形態静電容量形近接センサは、図１に示す回路の検出電極ＤＰと、発振回路１とを分離し、両者をシ−ルドケーブル２１で接続したものである。発振回路１にはトランジスタＱ１のベースに電流制限保護抵抗Ｒ０を備え、検出電極ＤＰを、シールドケーブル２１の芯線Ｗを介し、抵抗Ｒ０を経て、トランジスタＱ１のベースに接続している。また、接地電極ＳＰは、シールドケーブル２１の接地用シールド線ＥＳに接続され、接地用シールド線ＥＳは発振回路１側で、回路部のアースＧＮＤに接続されている。
【００３２】
この実施形態静電容量形近接センサでは、検出電極ＤＰを発振回路１より分離するのに、その分離線、つまりシールドケーブル２１に近づく物体や、センサ取り付け設置時に対接地容量によって誤動作したり、あるいは検出動作感度が大幅にずれたりするのを防止するために、シールドケーブル２１の接地用シールド線ＥＳをアースＧＮＤに接続している。
【００３３】
シールドケーブルは、大きな静電容量を持つため、従来のセンサでは、図１１で示すように検出電極用線を遮蔽電極用線でシールドし、その上を接地シールド線でシールドするなど、高価、複雑な構成であったが、この実施形態のように、キャンセル用のコンデンサＣ３をもうけるとともに、接地用シールド線ＥＳをアースＧＮＤに接続して接地シールドを行うことにより、検出精度や特性を落とすことなく、誤動作防止、検出感度の大幅ずれの防止を達成することができる。
【００３４】
図２の静電容量形近接センサ、あるいは図２の発振回路１の代わりに図４の発振回路１を採用した回路を持つ静電容量形近接センサでは、検出電極ＤＰに被検出物体が接近し、検出電極ＤＰの対地静電容量が所定値以上に発生すると、発振回路１は、トランジスタＱ１，Ｑ２の帰還発振回路により、発振を開始し、除序に発振ゲインは増大し、飽和する。この発振回路１の高周波出力は、カップリングコンデンサＣ２を介して、ダイオードＤ１，Ｄ２からなる倍電圧整流回路で整流され、コンデンサＣ５で平滑され、直流電圧ＶＩとなる。
【００３５】
この直流電圧ＶＩは、比較回路Ａ１の（＋）入力端に加えられ、比較回路Ａ１の（―）入力端に加えられる比較電圧ＶＣ＝｛Ｒ１０／（Ｒ９＋Ｒ１０）｝×ＶＣＣと比較される。比較回路Ａ１は、ＶＣ＞VIの時、出力ＯＮで、出力信号“Ｌ”であり、検出物体を検出すると、ＶＣ＜ＶＩとなり、出力ＯＦＦで、出力信号“Ｈ”となり、ＯＵＴ端子より、出力信号を発生する。図２において、抵抗Ｒ８は、比較回路ＡＩのヒステリシスを持たせるための正帰還抵抗であり、コンデンサＣ４は、検出電極ＤＰの検出面に入って来る高周波電波のバイパスコンデンサである。
【００３６】
図２、図４に示す実施形態静電容量形近接センサでは、検出電極ＤＰとトランジスタＱ１のベース間に電流制限保護抵抗Ｒ０を設けている（後述の図５、図６の回路も同様）。この電流制限保護抵抗Ｒ０を設けた点について説明する。
【００３７】
一般に、静電容量形近接センサの実使用時においては、プラスチック等でできた構造物がプラスチック同士で接触、摩擦を繰り返すと数千〜数万Ｖの静電気を帯びる。図１０〜図１２に示す従来の回路において、この静電気を持った物体が検出電極面ＤＰに接近した時、非常に高電圧の場合、近接センサのケースを介して検出電極ＤＰ、遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐ、遮蔽シールド線などに放電すると一瞬にして発振回路１のトランジスタＱ１，Ｑ２や検波回路の素子が破損して、検出機能が失われていた。
【００３８】
また、上記それぞれの部位に放電しない場合については、それら高電圧の接近に伴い、検出電極ＤＰ、遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐあるいは、遮蔽シールド線ＳＳには、接近した静電気と逆極性でそれと相当する電圧が誘起する。この時その接近した高電圧の静電気を持ったものが、他の接地されたもの等に放電し、上記検出電極ＤＰ、遮蔽補助電極ＳＵＢ・Ｐ、あるいは遮蔽シールド線ＳＳに誘起していた電荷は、バランスをなくし、瞬間に大地にもどる。この電荷移動は、大きなエネルギーを持つため、上記あたかも直接放電したと同様にトランジスタＱ１、Ｑ2、検波回路の素子を破損させていた。
【００３９】
この発明において、上記した実施形態で、シールド接地電極ＳＰ、接地用シールド線ＥＳはアースＧＮＤに直接接地されているため、静電気放電の影響を受けたり、あるいは携帯電話器や無線機の電波の影響を受けることはない。
【００４０】
しかし、検出電極ＤＰに静電気が放電することは避けられない。この問題に対応するために、上記のように、図２、図４に示す回路において、検出電極ＤＰとシリーズに電流制限保護抵抗Ｒ０を設けたものである。
【００４１】
図５は、この発明の、さらに他の実施形態静電容量形近接センサを示す回路図である。この実施形態は、図２、図４のセンサと同様に検出電極ＤＰと、発振回路１のトランジスタＱ１のベース間に電流制限保護抵抗Ｒ０を設けている。さらに、キャンセル用のコンデンサＣ３に代えて、ツエナーダイオードＺＤ１を接続し、また、発振回路１の出力ａ点とアースＧＮＤ間にツエナーダイオードＺＤ２を接続している（ＺＤ１，ＺＤ２の電圧は、電源ＶＣＣより大きくする）。
【００４２】
この実施形態回路において、トランジスタＱ１のベース電流は、トランジスタＱ２のエッミタから抵抗Ｒ１で定められた値でトランジスタＱ１のベースに流れる。したがって、帰還バイアス抵抗Ｒ１の電位は、トランジスタＱ２のエミッタ側が、トランジスタＱ１のベース側より高い。その電位の高い方にツエナーダイオードＺＤ１のカソードを接続し、アノード側をトランジスタＱ１のベースに接続している。定常状態では、このツエナーダイオードＺＤ１としての機能は何もない。
【００４３】
しかし、アノードとカソード間にはジャンクションキャパシテイ（接合容量）が存在する。この容量はツエナーダイオードの定格パワーによって異なるが信号用の小形のものでは約１０ＰＦを持っており、しかも、その選択度Ｑも非常に高い。
【００４４】
静電容量型近接センサで前述したキャンセル用のコンデンサの容量が１０ＰＦ程度のものであれば、この実施形態で示すようにツエナーダイオードを１個用い、それ以上のキャンセル容量が必要な場合は、ツエナーダイオードＺＤ１の容量で不足した分のみ、図６に示すように、キャンセル用のコンデンサＣ３を並列に用いればよい。これらツエナーダイオードは、キャンセル用のコンデンサの機能とともに、検出電極ＤＰに放電した静電気から、回路部品を守ることができる。
【００４５】
検出電極ＤＰに放電した静電気は、検出電極ＤＰ→電流制限保護抵抗Ｒ０→ツエナーダイオードＺＤ１のアノード→ＺＤ１カソード→ツエナーダイオードＺＤ２のカソード→ＺＤ２のアノード→ＧＮＤと進み、消滅する。
【００４６】
この静電気の電位が（＋）の場合は、抵抗Ｒ０で電流が制限されているため、ツエナーダイオードＺＤ２のカソードとＺＤ２のアノード間にツエナーダイオードＺＤ２のツエナー電圧が発生するだけであり、ツエナーダイオードＺＤ２はもとより、他のすべての電子部品を破損させることはない。
【００４７】
また、静電気の電位が（−）の場合は、上記経路により、ツエナーダイオードＺＤ１のアノード／カソード間にツエナー電圧が発生するだけであり、前記（＋）の場合と同様、電子部品の破損を招くことはない。
【００４８】
なお、上記実施形態の静電容量型近接センサの、構造においては、図３に示す物を用いている。ここでは、検出電極ＤＰとプリント基板上の電子部品１５との間は、空間としている。この発明では、構造上の他の実施形態として、図７に示す構造のものを使用してもよい。
【００４９】
この近接センサは、ケース１１の、検出面１１ａの内側に検出電極ＤＰが配置され、ケース１１の内壁に検出電極ＤＰの側部外周を囲み、金属板１２が設けられ、また上面の回路パターン１４に電子部品1５等を搭載したプリント回路基板13がケース11内に収容され、プリント回路基板１３上の電子部品1５と検出電極ＤＰとの間の空隙には発泡ポリエチレンの成形品であるスペーサ１９が装填されている。このスペーサ１９には、貫通孔１９ａを設けている。ケース１１に収納された、プリント回路基板13、スペーサ１９はカバー1６によって蓋されている。プリント回路基板13の裏面にも、全面にわたり回路パターン１７が形成されており、この裏面の回路パターン１７と金属板12が接続されて接地電極ＳＰが構成されている。なお、検出電極ＤＰに一端が接続されたリード線１８が、スペーサ１９の貫通孔１９ａを通り、プリント回路基板13上面の回路パターン１４を経て発振回路に接続されている。
【００５０】
ここで使用されているスペーサ１９は、独立気泡を有する発泡ポリエチレン成形品であり、通気性はなく、吸湿性もない。一般的にポリエチレンの比誘電率は２．２〜２．３であるが、２０〜５０倍に発泡されているため、見かけ上の比誘電率は空気に近くεｓ≒１に近いため、これを使用することによる静電容量の変化や特性にまったく影響を与えない。  
【００５１】
そして、発泡ポリエチレンは強靭なため挿入時に割れたり、欠けたりすることはなく弾性が強いため接地電極側はケース内面に電極を圧接し、また検出電極側はプリント基板により強く押されているため、特に特性に影響のある湿気が、検出電極と接地電極間に入り、検出感度の変化を起こすことはない。また、略このスペーサは圧挿入するだけであり、流れ作業で加工ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態に係る静電容量形近接センサの要部の回路構成を示す回路図である。
【図２】同実施形態に係る静電容量形近接センサの回路構成を示す回路図である。
【図３】上記実施形態静電容量形近接センサの概略構造を示し，（ａ）は、平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａで切断した断面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂで切断した断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る静電容量形近接センサの回路構成を示す回路図である。
【図５】本発明の、さらに他の実施形態に係る静電容量形近接センサの回路構成を示す回路図である。
【図６】本発明の、さらに他の実施形態に係る静電容量形近接センサの回路構成を示す回路図である。
【図７】静電容量形近接センサの他の概略構造を示し，（ａ）は、平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａで切断した断面図、（ｃ）は、（ａ）のＢ−Ｂで切断した断面図である。
【図８】上記実施形態静電容量形近接センサの対地静電容量と、キャンセル用の静電容量の関係を説明する図である。
【図９】静電容量形近接センサの検出電極の対接地容量と帰還調整抵抗の関係を示す図である。
【図１０】従来の実施形態静電容量形近接センサを示す回路図である。
【図１１】従来の実施形態静電容量形近接センサの他の例を示す回路図である。
【図１２】従来の実施形態静電容量形近接センサの他の例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００５３】
１                  発振回路
Ｑ１，Ｑ２          トランジスタ
Ｒ０                電流制限保護抵抗
Ｒ１                帰還バイアス抵抗
Ｒ５                帰還調整抵抗
Ｃ３                キャンセル用のコンデンサ
ＤＰ                検出電極
ＳＰ                接地電極
ＥＳ                接地用シールド線
ＺＤ１，ＺＤ２      ツエナーダイオード
１３                プリント回路基板
１９                スペーサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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