專利名稱：可變電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可使用于能夠通過接觸式對電子控制裝置輸入模擬信息的信息輸入裝置的可變電阻器。
背景技術(shù)：
有一種為了以接觸式對各種設(shè)備的電子控制裝置輸入所期望的模擬信息，而使用可變電阻器的信息輸入裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1)。該信息輸入裝置中使用按壓接觸式可變電阻器。
圖10是上述專利文獻(xiàn)1中所述的按壓接觸式可變電阻器的結(jié)構(gòu)圖。如該圖所示，可變電阻器100具有規(guī)定長度的電阻元件101、與該電阻元件101隔開并對向設(shè)置的可撓性短路元件102，電阻元件101的一端側(cè)的端子103與電池104的正極相連接，電阻元件101的另一端側(cè)的端子105接地。
如圖10所示，當(dāng)在任意位置將短路元件102超向電阻元件101按壓時，由對應(yīng)按壓位置的接觸點(diǎn)P，將短路元件102與電阻元件101導(dǎo)通。如果設(shè)電阻元件101的總電阻值為R，接觸點(diǎn)P兩側(cè)的電阻值為R1、R2(R＝R1+R2)、電池104的直流電壓為Vs，則短路元件102的輸出電壓Vout為Vout＝(Vs/R)×R2，出現(xiàn)在輸出端子106。在圖10所示的例子中，輸出電壓Vout由A/D變換器107變換成數(shù)字信號，經(jīng)輸入輸出接口108輸入給CPU109，用于各種控制。
專利文獻(xiàn)1特開平6-53015號公報但是，由于上述的可變電阻器100，采用在電阻元件101兩端之間常時加載電壓(Vs)的構(gòu)成，因此，即使在非操作時，也存在電阻元件101消耗功率這一問題。例如，在便攜設(shè)備終端之類的使用電池作為電源的設(shè)備中，由于可變電阻器100的待機(jī)功率使得設(shè)備的使用時間縮短，因此為了延長便攜設(shè)備終端的可使用時間，也希望能夠抑制可變電阻器100的待機(jī)功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于以上問題，其目的在于提供一種能夠抑制非操作時電阻元件的消耗功率的可變電阻器。
本發(fā)明的可變電阻器，其特征在于，具有一面成為被執(zhí)行按壓操作側(cè)的操作側(cè)面且具有可撓性的第一基板；一面相對該第一基板的另一面離開并對置設(shè)置的第二基板；設(shè)置在上述第一基板的另一面與上述第二基板的一面中任意一方的呈環(huán)狀的第一電阻體；與上述第一電阻體設(shè)置在同一個基板面，并在上述第一電阻體的環(huán)內(nèi)與該第一電阻體絕緣的狀態(tài)下而設(shè)置的呈環(huán)狀的第二電阻體；和設(shè)置在上述第一基板的另一面與上述第二基板的一面中任意另一方，隨著上述第一基板向操作側(cè)面的按壓操作，使與按壓位置對應(yīng)的上述第一電阻體和上述第二電阻體的對應(yīng)位置導(dǎo)通的導(dǎo)電體；上述第一電阻體的一部分與第一電壓加載部導(dǎo)通連接，上述第二電阻體的一部分與第二電壓加載部導(dǎo)通連接，形成能夠在上述第一電壓加載部與上述第二電壓加載部之間加載電壓的構(gòu)成。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于構(gòu)成可變電阻器的電阻元件的第一和第二電阻體互相絕緣，所以，在第一基板的操作側(cè)面不被按壓的待機(jī)狀態(tài)下，第一、第二電阻體保持非導(dǎo)通狀態(tài)，第一和第二電阻體中不產(chǎn)生消耗功率。另一方面，在第一基板的操作側(cè)面被按壓的使用狀態(tài)下，通過導(dǎo)電體使第一和第二電阻體在對應(yīng)于按壓位置的位置處導(dǎo)通，得到了對應(yīng)于按壓位置的輸出電壓。
并且，在上述可變電阻器中，上述第一電阻體，在與二分該第一電阻體的第一假想線交叉的交叉部，與上述第一電壓加載部導(dǎo)通連接；上述第二電阻體，相對上述第一電阻體和上述第一電壓加載部的連接部，在與隔著上述第一電阻體的中央部而對置的上述第一假想線的交叉部或其附近，和上述第二電壓加載部導(dǎo)通連接。
由此，能夠進(jìn)行沿著第一假想線的方向的位置檢測。并且，在沿著第一假想線的方向的位置檢測中，從第一電阻體和第一電壓加載部的連接部，到從該連接部隔著第一電阻體的中央部而對置的第二電阻體和第二電壓加載部的連接部的范圍，成為可檢測出接觸位置的范圍，因此，能夠確保長的操作范圍，可對應(yīng)于按壓位置變更輸出電壓。
并且，在上述可變電阻器中，上述第一電阻體，在與二分該第一電阻體并與上述第一假想線交叉的第二假想線的交叉部處，與第三電壓加載部導(dǎo)通連接；上述第二電阻體，相對上述第一電阻體和上述第三電壓加載部的連接部，在與隔著上述第一電阻體的中央部而對置的上述第二假想線的交叉部或其附近，和第四電壓加載部導(dǎo)通連接；形成了在上述第三電壓加載部和上述第四電壓加載部之間能夠加載電壓的構(gòu)成。
由此，能夠進(jìn)行沿著第一假想線的方向的位置檢測，并且，能夠進(jìn)行沿著第二假想線的方向的位置檢測。而且，在沿著第二假想線的方向的位置檢測中，由于從第一電阻體和第三電壓加載部的連接部，到從該連接部隔著第一電阻體的中央部而對置的第二電阻體和第四電壓加載部的連接部的范圍，也成為可檢測接觸位置的范圍，所以，能夠確保長的操作范圍。
而且，優(yōu)選上述第一假想線與上述第二假想線為垂直關(guān)系。由此，能夠?qū)?yīng)于按壓位置所出現(xiàn)的輸出電壓，作為由沿著第一假想線的方向(Y軸)和沿著第二假想線的方向(X軸)規(guī)定的平面上的坐標(biāo)信息而使用。
并且，在上述可變電阻器中，優(yōu)選上述第一和第二電阻體與上述導(dǎo)電體可接觸離開地對置設(shè)置。由此，由于第一、第二電阻體與導(dǎo)電體直接對置設(shè)置，所以，能夠?qū)崿F(xiàn)可變電阻器的小型化。
此外，在上述可變電阻器中，優(yōu)選上述導(dǎo)電體被設(shè)置成其寬度比上述呈環(huán)狀的第一和第二電阻體的任意一個寬度都寬。由此，在按壓狀態(tài)下能夠使寬幅的導(dǎo)電體可靠地與第一、第二電阻體相接觸，從而能夠使第一和第二電阻體可靠地導(dǎo)通。
另外，本發(fā)明的特征在于，在上述可變電阻器中，上述第一、第二電阻體通過同一個印刷工序而形成。
根據(jù)該構(gòu)成，能夠統(tǒng)一第一、第二電阻體的電阻率，抑制輸出電壓的偏差。
根據(jù)本發(fā)明，能夠消除待機(jī)狀態(tài)下的消耗功率的浪費(fèi)，通過在便攜設(shè)備終端等中使用，能夠延長其可使用時間。


圖1是一實施方式所涉及的可變電阻器中連接有電子控制部的結(jié)構(gòu)圖。
圖2(a)是圖1所示的可變電阻器的電阻元件形成側(cè)的絕緣性基板的俯視圖，(b)是圖1所示的可變電阻器的導(dǎo)電體形成側(cè)的絕緣性基板的俯視圖。
圖3是表示圖1所示的可變電阻器的剖面構(gòu)造的圖。
圖4(a)是表示上述實施方式中接觸可變電阻器的操作面之前的不使用狀態(tài)的圖，(b)是表示上述實施方式中接觸了可變電阻器的操作面的使用狀態(tài)的圖，(c)是表示上述實施方式中將可變電阻器的操作面的接觸位置滑動了之后的使用狀態(tài)的圖。
圖5(a)是對應(yīng)圖4(a)的不使用狀態(tài)中的可變電阻器的電路模式圖，(b)是對應(yīng)圖4(b)的使用狀態(tài)中的可變電阻器的電路模式圖。
圖6是圖5(b)所示的電路模式圖的等效電路圖。
圖7(a)是電阻體與導(dǎo)電體之間的配置關(guān)系變更后的變形例中的電阻元件形成側(cè)絕緣性基板的俯視圖，(b)是該變形例中的導(dǎo)電體的俯視圖。
圖8(a)是導(dǎo)電體形狀變形后的變形例中的可變電阻器的電阻元件形成側(cè)絕緣性基板的俯視圖，(b)是該變形例中的導(dǎo)電體形成側(cè)的絕緣性基板的俯視圖。
圖9(a)是電阻體為矩形形狀的變形例中的電阻元件形成側(cè)的絕緣性基板的俯視圖，(b)是該變形例中的導(dǎo)電體形成側(cè)的絕緣性基板的俯視圖。
圖10是現(xiàn)有的按壓接觸式可變電阻器的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1-可變電阻器，2-電子控制部，11、41、62-第一電阻體，12、42、63-第二電阻體，13、43、51、65-導(dǎo)電體，14、15、16、17-電壓加載部，18-電壓取出部，31、61-第二絕緣性基板(第二基板)，32、64-第一絕緣性基板(第一基板)，33-分隔器(spacer)，21-電壓輸出部，22-A/D變換部，23-CPU部，L1、L2-假想線。
具體實施例方式
下面，參照附圖，對本發(fā)明的一實施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是表示本實施方式所涉及的可變電阻器中連接有電子控制部的狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
可變電阻器1是用于得到與接觸位置對應(yīng)的輸出電壓的電阻元件，被分割成第一電阻體11與第二電阻體12。第一電阻體11與第二電阻體12均形成為環(huán)狀。第二電阻體12在從第一電阻體11的內(nèi)周邊緣部分開從而絕緣的狀態(tài)下，設(shè)置在第一電阻體11的圓環(huán)內(nèi)側(cè)。相對該第一電阻體11、第二電阻體12，環(huán)狀的第三導(dǎo)電體13形成對向配置的結(jié)構(gòu)。在第一電阻體11錯開了大約90度的兩個位置設(shè)有成為第一、第三電壓加載部的電壓加載部14、15。在第二電阻體12錯開了大約90度的兩個位置并與第一電阻體11的電壓加載部14、15錯開的位置處，設(shè)有成為第二、第四電壓加載部的電壓加載部16、17。本例中，雖然將電壓加載部14～17直接設(shè)置在電阻體11、12的一部分上，但電壓加載部14～17還可以設(shè)置在離開電阻體11、12的位置，經(jīng)導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電圖案或?qū)Ь€相連接。
參照圖2(a)、(b)以及圖3，對可變電阻器1的構(gòu)成進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。圖2(a)是形成在基板上的第一電阻體11與第二電阻體12的俯視圖，圖2(b)是形成在基板上的導(dǎo)電體13的俯視圖。
如圖2(a)所示，在成為第二基板的第二絕緣性基板31的基板面上，形成有第一電阻體11以及第二電阻體12。第一電阻體11與第二電阻體12均為內(nèi)徑不同的圓環(huán)狀，二者靠近至不會短路的程度，以絕緣的狀態(tài)配置成同心圓狀。
第一電阻體11，在與二分該第一電阻體11的直線狀假想線L1一方的交叉部，與電壓加載部14導(dǎo)通連接。第一電阻體11還在與二分該第一電阻體11并且與上述假想線L1垂直的直線狀假想線L2一方的交叉部，與電壓加載部15導(dǎo)通連接?？梢詫﹄妷杭虞d部14加載規(guī)定電壓Y-Vin，對電壓加載部15加載規(guī)定電壓X-Vin。
第二電阻體12在與上述假想線L1交叉的交叉部，即隔著第一電阻體11的中央部(假想線L1與L2的交叉部)與上述電壓加載部14對置一側(cè)的交叉部，與電壓加載部16導(dǎo)通連接。第二電阻體12還在與上述假想線L2交叉的交叉部，即隔著第一電阻體11的中央部與上述電壓加載部15對置一側(cè)的交叉部，與電壓加載部17導(dǎo)通連接。電壓加載部16以及電壓加載部17能夠加載接地電壓(GROUND)。這里，雖然未圖示，但在成為第二絕緣性基板31的電極部的各個電壓加載部14～17中，分別形成有通孔電極，各個電壓加載部14～17分別與設(shè)置在第二絕緣基板31的另一面(未形成電阻體11、12的面)的多個導(dǎo)電圖案導(dǎo)通。另外，在本實施方式中，上述假想線L1、L2均位于二等分第一、第二電阻體11、12的直徑上，假想線L1與假想線L2的交點(diǎn)位于呈圓環(huán)狀的第一、第二電阻體11、12的中心。
如圖2(b)所示，在成為第一基板的第一絕緣性基板32的基板面上，形成有由良導(dǎo)電性材料(例如銀圖案)構(gòu)成的圓環(huán)狀導(dǎo)電體13。第一絕緣性基板32的一方的面，即與形成有導(dǎo)電體13的面相反的面成為操作側(cè)面。第一絕緣性基板32具有可撓性。在對第一絕緣性基板32的操作側(cè)面施加按壓力的按壓狀態(tài)下，導(dǎo)電體13變形到充分接觸第一、第二電阻體11、12的程度。另外，在解除了對第一絕緣性基板32的操作側(cè)面的按壓力后的非按壓狀態(tài)下，導(dǎo)電體13會離開第一、第二電阻體11、12，恢復(fù)到原來的狀態(tài)。第一絕緣性基板32可以使用柔性基板。導(dǎo)電體13的端部導(dǎo)通連接有用來將輸出電壓Vout取出到外部的導(dǎo)電性圖案的電壓取出部18。
如圖2(a)、(b)所示，使呈圓環(huán)狀的導(dǎo)電體13的外徑與第一電阻體11的外徑大致相同，導(dǎo)電體13的內(nèi)徑與第二導(dǎo)電體12的內(nèi)徑大致相同，在與配置成同心圓狀的第一、第二電阻體11、12的形成區(qū)域?qū)χ玫膮^(qū)域中，配置有導(dǎo)電體13。將導(dǎo)電體13的寬度以及第一、第二電阻體11、12的間隔寬度設(shè)為，即使從操作側(cè)面向呈圓環(huán)狀的導(dǎo)電體13的形成區(qū)域中的任意場所進(jìn)行按壓，在與按壓位置對應(yīng)的第一、第二電阻體11、12的對應(yīng)位置處，導(dǎo)電體13也能夠幾乎同時接觸導(dǎo)通。在本實施方式中，通過使導(dǎo)電體13比第一、第二電阻體11、12的寬度大，可在按壓狀態(tài)下使寬幅的導(dǎo)電體13與第一、第二電阻體11、12可靠地接觸，從而能夠可靠地導(dǎo)通第一、第二電阻體11、12。
另外，雖然圖3中未顯示，但是將印刷有以按壓區(qū)域為代表的各種顯示的可撓性印刷薄片，安裝或貼附在第一絕緣性基板32的操作側(cè)面上。
圖3是模式地表示可變電阻器1的側(cè)剖面構(gòu)造的圖。使第一絕緣性基板32相對第二絕緣性基板31離開并對置設(shè)置，使得第二絕緣性基板31的第一、第二電阻體11、12形成面與第一絕緣性基板32的導(dǎo)電體13形成面相面對。夾設(shè)在第二絕緣性基板31與第一絕緣性基板32之間的分隔器33，形成了通過第一絕緣性基板32的按壓變形使導(dǎo)電體13與第一、第二電阻體11、12接觸離開的適當(dāng)空間(離開寬度)。第二絕緣性基板31以及第一絕緣性基板32的外周部被保持部件34所保持。
這里，對第一、第二電阻體11、12的制造工序進(jìn)行說明。在第二絕緣性基板31的基板面上設(shè)置了形成有與第一、第二電阻體11、12的形狀以及離開寬度相對應(yīng)的圖案的網(wǎng)板(印刷掩模)，從該網(wǎng)板之上網(wǎng)板印刷電阻體材料(例如碳墨水)，并對電阻體材料進(jìn)行加熱。由此，由于第一電阻體11與第二電阻體12由相同成分的電阻體材料形成，所以，能夠統(tǒng)一第一電阻體11與第二電阻體12的電阻率等電氣特性，抑制輸出電壓Vout的偏差。
接著，對連接上述可變電阻器1的信息輸入裝置側(cè)的電子控制部2進(jìn)行說明。電子控制部2具有電壓輸出部21，其對與可變電阻器1的第一電阻體11的一部分連接的電壓加載部14和與第二電阻體12的一部分連接的電壓加載部16之間加載規(guī)定電壓，同時在與其不同的時刻對與第一電阻體11的一部分連接的電壓加載部15和與第二電阻體12的一部分連接的電壓加載部17之間加載規(guī)定電壓。在與導(dǎo)電體13連接的電壓取出部18處所出現(xiàn)的輸出電壓(Vout)被輸入給A/D變換部22的模擬輸入端子。A/D變換部22將輸出電壓(Vout)變換成數(shù)字值，并輸入給CPU部23。CPU部23具有根據(jù)輸出電壓(Vout)的值計算出第一絕緣性基板32的操作側(cè)面上的接觸位置的運(yùn)算功能。CPU部23還具有下述功能，即，為了進(jìn)行沿著假想線L1的方向的Y軸方向位置檢測，和沿著假想線L2的方向的X軸方向位置檢測，控制電壓輸出部21，進(jìn)行如下的電壓加載切換控制。
在Y軸方向的位置檢測中進(jìn)行控制，使得X軸方向的位置檢測中所使用的電壓加載部15、17變?yōu)榻^緣狀態(tài)，同時，在Y軸方向的位置檢測中所使用的電壓加載部14、16之間加載電壓。具體而言，進(jìn)行控制，對在假想線L1上與第一電阻體11接觸的電壓加載部14加載規(guī)定電壓Y-Vin，同時，將在假想線L1上與第二電阻體12連接的電壓加載部16接地，變?yōu)榻拥仉妷?GROUND)。
在X軸方向的位置檢測中進(jìn)行控制，使得Y軸方向的位置檢測所使用的電壓加載部14、16變?yōu)榻^緣狀態(tài)，同時，在X軸方向的位置檢測所使用的電壓加載部15、17之間加載電壓。具體而言，進(jìn)行控制，對在假想線L2上與第一電阻體11接觸的電壓加載部15加載規(guī)定電壓X-Vin，同時，將在假想線L2上與第二電阻體12連接的電壓加載部17接地，變?yōu)榻拥仉妷?GROUND)。
接著，參照圖4～圖6，對操作可變電阻器1的情況下的動作例進(jìn)行說明。
圖4(a)表示不使用狀態(tài)(包括待機(jī)狀態(tài))，表示在第一絕緣性基板32的操作側(cè)面進(jìn)行按壓之前的狀態(tài)。由于第一絕緣性基板32的操作側(cè)面沒有被按壓，所以，導(dǎo)電體13保持著從第一、第二電阻體11、12離開的狀態(tài)。
圖5(a)是可變電阻器1的不使用狀態(tài)中的電路模式圖。該電路模式圖是與沿著圖2(a)所示的假想線L1的Y軸方向的位置檢測對應(yīng)的電壓加載狀態(tài)下的模式圖。是具有表示第一電阻體11的電阻成分的外側(cè)環(huán)形電阻、表示第二電阻體12的電阻成分的內(nèi)側(cè)環(huán)形電阻、以及表示將雙方的環(huán)形電阻在與按壓位置對應(yīng)的位置處導(dǎo)通的導(dǎo)電體13的可動接點(diǎn)部的電路結(jié)構(gòu)，在電壓加載部14與第一電阻體11導(dǎo)通連接的導(dǎo)通連接部和電壓加載部16與第二電阻體12導(dǎo)通連接的導(dǎo)通連接部之間，加載規(guī)定電壓(Y-Vin-GROUND)。此時，X軸方向的位置檢測用電壓加載部15、17為沒有加載電壓，處于電絕緣的狀態(tài)。
在該不使用狀態(tài)下，導(dǎo)電體13處于不與第一導(dǎo)電體11以及第二導(dǎo)電體12雙方接觸的狀態(tài)。由于第一電阻體11與第二電阻體12離開并絕緣，所以處于非導(dǎo)通狀態(tài)。因此，即使在與第一電阻體11的成為Y軸方向一端部的電壓加載部14的導(dǎo)通連接部，和與第二電阻體12的成為Y軸方向的另一端部的電壓加載部16的導(dǎo)通連接部之間加載電壓，在不使用狀態(tài)下，也處于第一電阻體11與第電阻體12雙方中均不流通電流的狀態(tài)，第一電阻體11與第二電阻體12中不產(chǎn)生功率消耗。
圖4(b)表示可變電阻器1的使用狀態(tài)，表示第一絕緣性基板32的操作側(cè)面被按壓的狀態(tài)。第一絕緣性基板32在操作側(cè)面的按壓位置處向第二絕緣性基板31側(cè)變形，形成在該第一絕緣性基板32的導(dǎo)電體13在按壓位置與第一、第二電阻體11、12接觸。
圖5(b)是可變電阻器1的使用狀態(tài)，是按壓區(qū)域被按壓的按壓狀態(tài)下的電路模式圖。作為第一電阻體11的外側(cè)環(huán)形電阻與作為第二電阻體12的內(nèi)側(cè)環(huán)形電阻，在與按壓位置對應(yīng)的位置處，經(jīng)由作為導(dǎo)電體13的可動接點(diǎn)部導(dǎo)通。設(shè)從第一電阻體11的電壓加載部14順時針到按壓位置的電阻值為R1、從第一電阻體11的該按壓位置順時針到電壓加載部14的電阻值為R2。并且，設(shè)從第二電阻體12的按壓位置順時針到電壓加載部16的電阻值為R3、從第二電阻體12的電壓加載部16順時針到按壓位置的電阻值為R4。圖6是圖5(b)所示的按壓狀態(tài)下的可變電阻器1的等效電路圖。如圖6所示，形成第一電阻體11(外側(cè)環(huán)形電阻)由電阻R1與電阻R2構(gòu)成的第一并聯(lián)電路，第二電阻體12(內(nèi)側(cè)環(huán)形電阻)由電阻R3與電阻R4構(gòu)成的第二并聯(lián)電路，并且形成了串聯(lián)連接第一并聯(lián)電路和第二并聯(lián)電路的串聯(lián)電路。在成為導(dǎo)電體13的電壓取出部18的第一并聯(lián)電路與第二并聯(lián)電路的接點(diǎn)處，出現(xiàn)輸出電壓Vout。在圖6所示的等效電路中，輸出電壓Vout的值是由作為加載電壓的規(guī)定電壓(Y-Vin-GROUND)以及電阻值R1、R2、R3、R4所決定的值，電阻值R1、R2、R3、R4根據(jù)按壓位置而變化。即，如果呈圓環(huán)狀的按壓區(qū)域的任意位置被按壓，則檢測到表示與該按壓位置對應(yīng)的電壓值的輸出電壓Vout。輸出電壓Vout通過A/D變換部22被變換成數(shù)字信號，輸出給CPU23。
如圖4(c)所示，隨著手指沿著操作區(qū)域以圓弧狀滑動，來變更按壓位置，第一電阻體11和第二電阻體12的與導(dǎo)電體13的導(dǎo)通位置發(fā)生變化。即，對應(yīng)于手指的滑動而引起的按壓位置的變化，圖5(b)所示的可動接點(diǎn)部13會產(chǎn)生移動。伴隨著由可動接點(diǎn)部13而引起的導(dǎo)通位置的移動，電阻值R1、R2、R3、R4會發(fā)生變化，由電阻值R1、R2、R3、R4所決定的輸出電壓Vout發(fā)生變化。如果使按壓位置從第一電阻體11的Y軸方向的電壓加載端部(電壓加載部14)向背離180度的第二電阻體12的Y軸方向的電壓加載端部(電壓加載部16)滑動，則輸出電壓Vout會從規(guī)定電壓Y-Vin連續(xù)變化到GROUND電壓(0伏特)。
在本實施方式中，由于第一電阻體11中的與電壓加載部14的接點(diǎn)，和第二電阻體12中的與電壓加載部16的接點(diǎn)，隔著第一電阻體11的中心部而對置設(shè)置，所以，能夠使用于Y軸方向位置檢測的操作范圍最長。
以上的說明，是經(jīng)由電壓加載部14、16，在第一電阻體11的Y軸方向的電壓加載端部(電壓加載部14)和第二電阻體12的Y軸方向的電壓加載端部(電壓加載部16)之間，加載規(guī)定電壓(Y-Vin-GROUND)時的作用。這樣，通過在與可變電阻器1的電阻元件(第一電阻體11、第二電阻體12)的Y軸方向兩端部導(dǎo)通連接的電壓加載部14、16之間，加載規(guī)定電壓(Y-Vin-GROUND)，能夠由輸出電壓Vout檢測出沿著假想線L1的Y軸方向的按壓位置(Y坐標(biāo))。
在電壓輸出部21進(jìn)行了Y軸方向的位置檢測之后，將位置檢測方向從Y軸方向切換到X軸方向。因此，停止向第一電阻體11的Y軸方向的電壓加載端部(電壓加載部14)與第二電阻體12的Y軸方向的電壓加載端部(電壓加載部16)之間的電壓加載，將Y軸方向的位置檢測用電壓加載部14、16從電源側(cè)以及接地側(cè)斷開，控制為電絕緣的狀態(tài)。接著，在X軸方向的位置檢測用電壓加載部15、17之間加載規(guī)定電壓(X-Vin-GROUND)。經(jīng)由電壓加載部15、17，在第一電阻體11的X軸方向的電壓加載端部(電壓加載部15)與第二電阻體12的X軸方向的電壓加載端部(電壓加載部17)之間，加載規(guī)定電壓(X-Vin-GROUND)。
在該電壓加載狀態(tài)下，當(dāng)可變電阻器1的按壓區(qū)域的任意位置被按壓時，第一絕緣性基板32在按壓位置處向第二絕緣性基板31側(cè)變形，導(dǎo)電體13與第一、第二電阻體11、12接觸，使得第一電阻體11和第二電阻體12在與按壓位置對應(yīng)的位置處導(dǎo)通。結(jié)果，在X軸方向的電壓加載狀態(tài)下，也與圖5(b)、圖6所示的電路模式圖以及等效電路一樣，由從第一電阻體11的電壓加載部15順時針到按壓位置的電阻值R1、從第一電阻體11的該按壓位置順時針到電壓加載部15的電阻值R2、從第二電阻體12的按壓位置順時針到電壓加載部17的電阻值R3、以及從第二電阻體12的電壓加載部17順時針到按壓位置的電阻值R4所決定的輸出電壓Vout，會出現(xiàn)在導(dǎo)電體13的電壓取出部18處。通過CPU部23經(jīng)由A/D變換部22獲取輸出電壓Vout，能夠檢測出沿著假想線L2的X軸方向的按壓位置(X坐標(biāo))。
在本實施方式中，從CPU部23向電壓輸出部21輸入時序信號，以規(guī)定的周期交替切換上述Y軸方向的電壓加載狀態(tài)和X軸方向的電壓加載狀態(tài)。CPU部23在Y軸方向的電壓加載時刻，取得輸出電壓Vout作為Y坐標(biāo)；在X軸方向的電壓加載時刻，取得輸出電壓Vout作為X坐標(biāo)。然后，由(X，Y)坐標(biāo)確定XY平面中的按壓位置。在沿著圓環(huán)狀的按壓區(qū)域進(jìn)行呈圓弧狀軌跡的操作輸入時，能夠由(X、Y)坐標(biāo)檢測出圓弧狀的模擬操作量以及操作方向。
這樣，根據(jù)本實施方式，由于在可變電阻器1中將接觸位置變換成輸出電壓的電阻元件，分割成多個電阻體并隔開規(guī)定的寬度并設(shè)，僅在操作時使該被分割的電阻體導(dǎo)通，出現(xiàn)輸出電壓，所以，能夠消除待機(jī)狀態(tài)下的由電阻元件引起的消耗功率。因此，如果將采用了這樣的可變電阻器1的信息輸入裝置應(yīng)用于便攜設(shè)備終端中，則能夠延長便攜設(shè)備終端的使用時間。
并且，根據(jù)本實施方式，由于使第二電阻體12在不發(fā)生短路的范圍內(nèi)接近第一電阻體11的內(nèi)周緣，并且對置設(shè)置導(dǎo)電體13，使其與第一、第二電阻體11、12直接對置，所以，與第一、第二電阻體11、12不和導(dǎo)電體13對置的配置相比，能夠使可變電阻器1小型化。
另外，根據(jù)本實施方式，由于在互相垂直的假想線L1、假想線L2上設(shè)置有與電壓加載部14～17的連接點(diǎn)，所以，輸出電壓Vout可原樣地表示XY平面上的(X，Y)坐標(biāo)，能夠使CPU部23中的處理較為容易。
本發(fā)明并不僅限于上述一實施方式，還可以在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。
例如，上述實施方式中，在成為具有可撓性的第一基板的第一絕緣性基板32中形成了導(dǎo)電體13，但是，也可以是在第一絕緣性基板32中形成第一、第二電阻體11、12，在第二絕緣性基板31中形成導(dǎo)電體13的構(gòu)成。當(dāng)采用這種構(gòu)成的情況時，在按壓狀態(tài)下，第一、第二電阻體11、12向?qū)щ婓w13側(cè)變位，與導(dǎo)電體13接觸，此外的作用效果均與上述實施方式相同。
而且，上述實施方式中，在互相垂直的假想線L1和假想線L2上設(shè)有與電壓加載部14～17導(dǎo)通連接的連接點(diǎn)，但是，即使將與一方的電壓加載部之間的連接點(diǎn)設(shè)置在假想線以外的場所，也能夠檢測出Y軸方向與X軸方向的位置。
如果只是Y軸方向的位置檢測，則不需要X軸方向的位置檢測用電壓加載部15、17；如果只是X軸方向的位置檢測，則不需要Y軸方向的位置檢測用電壓加載部14、16。
另外，在上述實施方式中，使第一、第二電阻體11、12與導(dǎo)電體13直接對置，但不一定要讓雙方對置，也可以使第一、第二電阻體11、12在按壓位置導(dǎo)通。
圖7是表示第一、第二電阻體與導(dǎo)電體不對置的構(gòu)成的變形例的圖。如圖7(a)所示，在第二絕緣性基板31的基板面上形成圓環(huán)狀的第一電阻體41，在其內(nèi)側(cè)離開規(guī)定寬度形成圓環(huán)狀的第二電阻體42。雖然圖7(b)所示的圓環(huán)狀導(dǎo)電體43與第二絕緣性基板31的基板面對置設(shè)置，但將圓環(huán)狀的導(dǎo)電體43的寬度設(shè)為小于第一電阻體41的內(nèi)徑與第二電阻體42的外徑之間的差。即，電阻體43設(shè)置在第一電阻體41與第二電阻體42之間。如圖7(a)所示，形成了從第一電阻體41的內(nèi)周邊緣部向第二電阻體42延伸的導(dǎo)電性梳齒44，并形成了從第二電阻體42的外周邊緣部向第一電阻體41延伸的導(dǎo)電性梳齒45。以雙方的梳齒44、45相互咬合的方式，配置第一電阻體41與第二電阻體42。導(dǎo)電體43與互相咬合的梳齒44、45的形成區(qū)域可接觸離開地對置設(shè)置，與導(dǎo)電體43的形成區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域成為按壓區(qū)域。由此，第一導(dǎo)電體41的梳齒44與第二導(dǎo)電體42的梳齒45經(jīng)由導(dǎo)電體43在與按壓位置對應(yīng)的位置處導(dǎo)通，經(jīng)由該導(dǎo)通狀態(tài)的梳齒44、45，第一電阻體41和第二電阻體42導(dǎo)通。第一電阻體41與導(dǎo)通狀態(tài)的梳齒44的連接部，成為與圖5(b)所示的可動接點(diǎn)部13之間的導(dǎo)通位置，第二電阻體42與導(dǎo)通狀態(tài)的梳齒45的連接部，成為與圖5(b)所示的可動接點(diǎn)部13之間的導(dǎo)通位置。與第一、第二電阻體41、42的導(dǎo)通位置對應(yīng)的輸出電壓Vout，從導(dǎo)電體43的電壓取出部18取出。
這樣，即使是第一、第二電阻體41、42不與導(dǎo)電體43直接對置的配置，也能夠得到對應(yīng)于按壓位置的輸出電壓Vout，當(dāng)存在雙方無法對置設(shè)置或最好不對置設(shè)置的限制時，也能夠?qū)?yīng)。
而且，導(dǎo)電體13的形狀，即使在第一、第二電阻體11、12為圓環(huán)狀的情況下，也不需要是圓環(huán)狀。在按壓區(qū)域被按壓的情況下，只要能夠使第一、第二電阻體11、12的與按壓位置對應(yīng)的位置導(dǎo)通，則不管導(dǎo)電體13的形狀怎樣都可以。在圖8(a)、(b)所示的變形例中，對與圖2(a)相同形狀的第一電阻體11、第二電阻體12，設(shè)置非環(huán)狀的圓形導(dǎo)電體51。這種情況下，與第一電阻體11以及第二電阻體12的形成區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域成為按壓區(qū)域。在導(dǎo)電體51形成為圓形的情況下，導(dǎo)電體51的形成區(qū)域中包括不與第一電阻體11、第二電阻體12對置的區(qū)域，通過在置載于操作側(cè)面上的上述印刷薄片(顯示薄片)中印刷按壓區(qū)域，能夠使操作者識別按壓區(qū)域。
并且，在以上的說明中，使用了圓環(huán)狀的第一、第二電阻體11、12作為無端狀電阻體的一例，但本發(fā)明除了圓環(huán)狀之外，只要是無端狀的環(huán)狀體，則還包括其他形狀，。
圖9(a)、(b)是表示第一電阻體、第二電阻體的形狀變形為矩形形狀的變形例的圖。另外，在圖9(a)、(b)中，省略了電壓加載部與電壓取出部。在成為第二基板的第二絕緣性基板61的基板面上，形成有無端帶狀且整體為矩形形狀的第一電阻體62，從該第一電阻體62的內(nèi)周緣部離開規(guī)定寬度，形成有無端帶狀且整體為矩形形狀的第二電阻體63。而且，在成為可撓性的第一基板的第一絕緣性基板64的基板面上，形成有呈與第一電阻體62以及第二電阻體63的形成區(qū)域?qū)?yīng)的矩形形狀的導(dǎo)電體65。這種情況下，與第一以及第二電阻體62、63可接觸離開地對置設(shè)置的導(dǎo)電體65的形成區(qū)域，也成為按壓區(qū)域。
并且，第二絕緣性基板31與第一絕緣性基板32不需要是分離的不同基板，例如還可以將1張由聚酯薄膜等構(gòu)成的可撓性基板折成兩部分。這種情況下，最好采用與被按壓側(cè)的基板對置設(shè)置的下側(cè)基板，由鋼板等硬支承板而支持的構(gòu)成。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明可適用于能夠通過接觸式輸入模擬信息的信息輸入裝置。
權(quán)利要求
1.一種可變電阻器，具有一面成為被執(zhí)行按壓操作一側(cè)的操作側(cè)面且具有可撓性的第一基板；一面相對該第一基板的另一面離開并對置設(shè)置的第二基板；設(shè)置在所述第一基板的另一面和所述第二基板的一面中任意一方的呈環(huán)狀的第一電阻體；與所述第一電阻體設(shè)置在同一個基板面，在所述第一電阻體的環(huán)內(nèi)以與該第一電阻體絕緣的狀態(tài)而設(shè)置的呈環(huán)狀的第二電阻體；和設(shè)置在所述第一基板的另一面與所述第二基板的一面中任意另一方，隨著所述第一基板向操作側(cè)面的按壓操作，使與按壓位置對應(yīng)的所述第一電阻體和所述第二電阻體的對應(yīng)位置導(dǎo)通的導(dǎo)電體；所述第一電阻體的一部分與第一電壓加載部導(dǎo)通連接，所述第二電阻體的一部分與第二電壓加載部導(dǎo)通連接，形成了能夠在所述第一電壓加載部和所述第二電壓加載部之間加載電壓的構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的可變電阻器，其特征在于所述第一電阻體，在與二分該第一電阻體的第一假想線交叉的交叉部處，和所述第一電壓加載部導(dǎo)通連接；所述第二電阻體，相對所述第一電阻體和所述第一電壓加載部的連接部，在與隔著所述第一電阻體的中央部而對置的所述第一假想線的交叉部或其附近，和所述第二電壓加載部導(dǎo)通連接。
3.如權(quán)利要求2所述的可變電阻器，其特征在于所述第一電阻體，在與二分該第一電阻體并和所述第一假想線交叉的第二假想線的交叉部處，和第三電壓加載部導(dǎo)通連接；所述第二電阻體，相對所述第一電阻體和所述第三電壓加載部的連接部，在與隔著所述第一電阻體的中央部而對置的所述第二假想線的交叉部或其附近，和第四電壓加載部導(dǎo)通連接；形成了在所述第三電壓加載部和所述第四電壓加載部之間能夠加載電壓的構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的可變電阻器，其特征在于所述第一假想線與所述第二假想線為垂直關(guān)系。
5.如權(quán)利要求1所述的可變電阻器，其特征在于所述第一和第二電阻體與所述導(dǎo)電體可接觸離開地對置設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的可變電阻器，其特征在于所述導(dǎo)電體被設(shè)置成寬度比所述呈環(huán)狀的第一和第二電阻體中任意一個的寬度都寬。
7.如權(quán)利要求1～6中任意一項所述的可變電阻器，其特征在于所述第一、第二電阻體由同一個印刷工序而形成。
全文摘要
在第二絕緣性基板(31)的基板面以絕緣狀態(tài)并列設(shè)置呈圓環(huán)狀的第一電阻體(11)、第二電阻體(12)，在相對第二絕緣性基板離開并對置設(shè)置的第一絕緣性基板(32)與第二絕緣性基板對置的面形成導(dǎo)電體(13)。第二絕緣性基板或第一絕緣性基板由可使第一電阻體、第二電阻體和導(dǎo)電體按壓接觸的可撓性部件構(gòu)成。在二分第一電阻體的假想線(L1)與第一電阻體的交叉部處設(shè)置電壓加載部(14)，在該電壓加載部和隔著第一電阻體的中心部而對置的第二電阻體的交叉部處設(shè)置電壓加載部(16)。從電壓輸出部(21)對電壓加載部(14、16)之間加載電壓，在成為待機(jī)狀態(tài)的非按壓狀態(tài)下，使第一電阻體、第二電阻體非導(dǎo)通，不產(chǎn)生消耗功率。
文檔編號H01C10/30GK1913050SQ20061011014
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月9日
發(fā)明者神崎幸雄, 八代淳 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社