压敏开关和使用了该开关的输入装置 |
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| 申请号 | CN201010196966.9 | 申请日 | 2010-06-02 | 公开(公告)号 | CN101908871B | 公开(公告)日 | 2013-04-10 |
| 申请人 | 松下电器产业株式会社; | 发明人 | 吉原聪; 泽田昌树; 楠寿则; 井上浩人; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种压敏 开关 和使用了该开关的输入装置。本发明的压敏开关包括：盖体；滑动部，其容纳在盖体中，向 水 平方向按压而能够 滑行 移动；按压单元，其内侧面与滑动部相接，且具有被滑动部按压而能够移动的按压部；薄片 电阻 体，其上面与按压部相接；和导电板，其被配置为在薄片电阻体的下方设置规定的空隙；滑动部在水平面内能够滑行移动，通过使滑动部滑行移动，从而使按压部对薄片电阻体进行按压，按照对滑动部进行滑动操作的 力 的变化，使薄片电阻体和导电板之间的电阻值发生变化。由此，由于可以不离开对操作部进行操作的 手指 ，向各个方向进行 光标 和 指针 的操作、和确定选择出的菜单的操作，所以可以得到简单的结构且可进行各种操作的压敏开关和使用了该开关的输入装置。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种压敏开关，包括： |
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| 说明书全文 | 压敏开关和使用了该开关的输入装置技术领域背景技术[0002] 近年来，随着便携电话和汽车导航器等各种电子设备的高性能化和多样化，对于用于这些操作的压敏开关和使用了该开关的输入装置，要求可以高速操作且容易使用。 [0004] 图20是现有的压敏开关的截面图，图21是现有的压敏开关的分解斜视图。图20、图21中，在薄膜状的盖板(cover sheet)1的下面通过粘接剂(未图示)来粘贴大致圆顶状的可动接点2。 [0005] 可动接点2通过盖板1粘贴在与盖板1具有相同挠性的薄膜状基片3上的大致中央位置及其前后左右5个位置上。 [0006] 由盖板1、可动接点2、基片3、其下面的薄片电阻体4、和被设置为除去可动接点2的下方中央部分的绝缘层5构成可动接点体6。 [0007] 此外，薄膜状或板状的基板7在上下面通过铜箔等形成多个布线图案(未图示)。在基板7的大致中央位置及其前后左右5个位置上设置固定接点对8。通过使半圆状的固定接点8A、8B设置规定的空隙而相对，从而形成固定接点对8。 [0008] 并且，在各固定接点对8的上方装载可动接点体6，其中，通过设置规定的间隙而使薄片电阻体4的没有被绝缘层5覆盖的部分相对，从而构成压敏开关。 [0009] 进一步，在基板7的上面设置由恒压电源9、电阻元件10、和控制部11等构成的电子电路12。恒压电源9与固定接点8A连接。控制部11与固定接点8B连接。电阻元件10一端与固定接点8B连接，另一端接地。这样，构成了输入装置。控制部11由微型计算机等构成。 [0010] 在可动接点体6的上方设置绝缘树脂制的橡胶薄片13、绝缘树脂制的按钮14、和绝缘树脂制的操作体15。橡胶薄片13在下面具有多个按压部13A，按压部13A与多个可动接点2中央部的盖板1上面对接。在按压部13A的上方可上下移动地配置按钮14，并可摇动地设置操作体15。 [0011] 在以上的结构中，例如，如果向下方按压操作中央的按钮14，则橡胶薄片13的中央弯曲，而按压其下方的可动接点2。这时，可动接点2伴随向使用者的点击感而向下方弹性反转。随之，薄片电阻体4向下方弯曲，薄片电阻体4的下面与固定接点8A和8B接触，固定接点8A和8B经由薄片电阻体4电连接。 [0012] 并且，之后，如果进一步施加按压力，则通过按压力，薄片电阻体4进一步弯曲，对固定接点8A和8B的接触面积增加，固定接点8A和8B之间的电阻值减小。 [0013] 另外，如果按压操作体15的前后左右使其摇动，则按压位置下方的可动接点2与按压中央的按钮14的情形同样，伴随点击感而向下方弹性反转。随之，薄片电阻体4向下方弯曲，薄片电阻体4的下面与各按压位置下方的固定接点8A和8B接触，并经由薄片电阻体4来电连接固定接点8A和8B。 [0014] 并且，如果进一步施加按压力，则通过按压力，薄片电阻体4进一步弯曲，对固定接点8A和8B的接触面积增加，固定接点8A和8B之间的电阻值减小，这种情形与按压了中央按钮14的情形相同。 [0015] 该电阻值的变化通过恒压电源9和电阻元件10，作为电压的变化，由基板7上面形成的电子电路12的控制部11加以检测。且以该电压的变化为基础，例如如图22的电子设备的斜视图所示，控制部11控制用于选择便携电话16的显示单元17上显示的多个菜单18用的指针19的移动方向和移动速度。 [0016] 即，控制部11控制进行如下控制：在按压操作体15右侧的A位置时，指针19对应于此而向右移动，另一方面，在按压左侧的B位置时，指针19对应于此向左移动。另外，控制部11还进行如下控制：如果加强对操作体15的按压力，则使指针19的移动速度加快。 [0018] 但是，在上述现有的压敏开关和使用了该开关的输入装置中，例如为了使向右方移动的光标向左方反转移动，需要暂时放开按压操作体15的右侧端部的手指而按压左侧端部，因此，需要每次从画面移开视线而确认操作体15的按压位置，存在对平滑操作有妨碍的问题。 [0019] 【专利文献1】日本专利特开2009-016330号公报 发明内容[0020] 本发明提供一种简单且可以进行多种操作的压敏开关和使用了该开关的输入装置。 [0021] 本发明是压敏开关，包括：盖体；滑动部，其容纳在盖体中，向水平方向上按压而能够滑行移动；按压单元，其内侧面与滑动部相接，且具有向滑动部按压而能够移动的按压部；薄片电阻体，其上面与按压部相接；导电板，其被配置为在薄片电阻体的下方设置规定的空隙；滑动部在水平面内能够滑行移动。通过使滑动部滑行移动，从而使按压部对薄片电阻体进行按压；按照对滑动部进行滑动操作的力的变化，使薄片电阻体和导电板之间的电阻值发生变化。在用手指等按压滑动部的中心而进行滑动操作时，可以基于薄片电阻体和导电板之间的电阻值来判断水平面内的滑动方向和滑动操作力。因此，具有如下作用：在显示单元上显示的光标的移动方向从右方向左方反转的情况下，也可以原样保持中央的滑动部而进行平滑的操作，可以得到简单且可进行各种操作的压敏开关。 [0022] 进一步，本发明的输入装置，包括：上述记载的压敏开关；与压敏开关连接的开关单元；与压敏开关和开关单元连接的控制部；和规定电压的恒压电源；与压敏开关的薄片电阻体连接的端子与恒压电源连接；与压敏开关的导电板连接的端子与控制部连接；控制部基于经由导电板而被输入到控制部的输入电压，来估计对薄片电阻体进行按压的按压方向。由此，由于可使薄片电阻体产生随操作者按压的方向变化而变化的规定电压分布，所以具有如下作用：可高精度检测出操作者按压的方向，且可得到可进行各种操作的输入装置。 [0023] 如上，根据本发明，可以实现简单且可进行各种操作的压敏开关和使用了该开关的输入装置。 附图说明[0024] 图1是本发明的实施方式1的压敏开关的截面图。 [0025] 图2是本发明的实施方式1的压敏开关的分解斜视图。 [0026] 图3是本发明的实施方式1的压敏导电单元的分解斜视图。 [0027] 图4是本发明的实施方式1的压敏导电单元的局部截面图。 [0028] 图5是使用了本发明的实施方式1的压敏开关的输入装置的截面图。 [0029] 图6是使用了本发明的实施方式1的压敏开关的输入装置的分解斜视图。 [0030] 图7是使用了本发明的实施方式1的压敏开关的电子设备的斜视图。 [0031] 图8是本发明的实施方式1的压敏开关的滑动操作时的局部截面图。 [0032] 图9A、图9B是使用了本发明的实施方式1的压敏开关的电子设备的画面图。 [0033] 图10是本发明的实施方式1的另一压敏开关的截面图。 [0034] 图11是本发明的实施方式1的另一压敏开关的分解斜视图。 [0035] 图12是本发明的实施方式1的另一压敏开关的截面图。 [0036] 图13是本发明的实施方式1的另一压敏开关的按压单元和薄片电阻图的斜视图。 [0037] 图14是本发明的实施方式2的压敏导电单元的分解斜视图。 [0038] 图15是本发明的实施方式2的压敏开关的分解斜视图。 [0039] 图16是本发明的实施方式2的输入装置的分解斜视图。 [0040] 图17是本发明的实施方式2的输入装置的电路图。 [0041] 图18是本发明的实施方式2的输入装置的动作说明用的电路图。 [0042] 图19是本发明的实施方式2的输入装置的动作说明用的电路图。 [0043] 图20是现有的压敏开关的截面图。 [0044] 图21是现有的分解斜视图。 [0045] 图22是使用了现有的压敏开关的电子设备的斜视图。 [0046] 符号说明： [0047] 1盖板 [0048] 2可动接点 [0049] 3基片 [0050] 4薄片电阻体 [0051] 5绝缘层 [0052] 6可动接点体 [0053] 7基板 [0054] 8固定接点对 [0055] 8A、8B固定接点 [0056] 9恒压电源 [0057] 10电阻元件 [0058] 11控制部 [0059] 12电子电路 [0060] 13橡胶薄片 [0061] 13A按压部 [0062] 14按扭 [0063] 15操作体 [0064] 16便携电话 [0065] 17显示单元 [0066] 18菜单 [0067] 19指针 [0068] 20盖体 [0069] 21A圆孔 [0070] 21B斜面部 [0071] 21C外缘部 [0072] 22滑动部 [0073] 22A圆孔 [0074] 22B凸部 [0075] 23按压单元 [0076] 23A按压部 [0077] 23B边缘部 [0078] 24压敏导电单元 [0079] 25基片 [0080] 25A圆孔 [0081] 26连接器盖 [0082] 27A、27B、27C、27D、27E线路 [0083] 271A、271B、271C、271D、271E连接器端子 [0084] 28A、28B、28C、28D薄片电阻体 [0085] 281A、281B、281C、281D低电阻体层 [0086] 282A、282B、282C、282D高电阻体层 [0087] 29绝缘层 [0088] 29A、29B、29C、29D圆孔 [0089] 30导电板 [0090] 30A止动部 [0091] 31压敏开关 [0092] 32辅助钮 [0093] 32A方孔 [0094] 33操作体 [0095] 33A操作部 [0096] 34按钮橡胶 [0097] 34A可动部 [0098] 34B按压部 [0099] 34C边缘部 [0100] 35可动接点体薄片 [0101] 35A方洞 [0102] 36可动接点体 [0103] 37薄膜 [0104] 38导光薄片 [0105] 39基板 [0106] 40固定接点对 [0107] 40A，40B固定接点 [0108] 41连接连接器 [0109] 42恒压电源 [0110] 43控制部 [0111] 44电阻元件 [0112] 45电子电路 [0113] 50输入装置 [0114] 51显示单元 [0115] 52电子设备 [0116] 60菜单 [0117] 61光标 [0118] 62指针 [0119] 71盖体 [0120] 72滑动按压单元 [0121] 72A边缘部 [0122] 73滑动部 [0123] 74A按压部 [0124] 75按压单元 [0125] 76A、76B、76C、76D、76E、76F、76G、76H薄片电阻体 [0126] 81压敏导电单元 [0127] 82基片 [0128] 82A圆孔 [0129] 83连接器盖 [0130] 84线路 [0131] 84A、84B、84C、84D、84E连接器端子 [0132] 841A、841B、841C、841D连接端 [0133] 85低电阻体层 [0134] 86高电阻体层 [0135] 87薄片电阻体 [0136] 88绝缘层 [0137] 90压敏开关 [0138] 91开关单元 [0139] 91A、91B、91C、91D、91E开关 [0140] 100输入装置 具体实施方式[0141] 下面，使用图1到图19来说明本发明的实施方式。对与背景技术的内容中说明的结构相同的部分添加同一附图标记，而简化详细的说明。这些附图中的截面图为了容易识别结构，放大表示了厚度方向的尺寸。 [0142] (实施方式1) [0143] 图1是本发明的实施方式1的压敏开关的截面图，图2是本发明的实施方式1的压敏开关的分解斜视图。在图1和图2中，由不锈钢等的金属形成的盖体21向下面侧打开。在盖体21的上面中央设置圆孔21A，在内侧面设置作为向外方扩展的斜面的斜面部21B。在斜面部21B的外缘形成向与上面平行的方向突出的外缘部21C。 [0144] 尼龙等的绝缘树脂制且俯视是八边形的滑动部22在盖体21的下方被容纳在盖体21中。在滑动部22的大致中央设置开口面积比圆孔21A小的圆孔22A。在圆孔22A的外周设置凸部22B。在凸部22B的外周侧和圆孔21A的内周侧之间空出规定的间隙而组合滑动部22和盖体21。 [0145] 即，将滑动部22与盖体21组合，使其能够在盖体21内在水平方向的所有方向上滑动，并加以容纳。 [0146] 由尼龙等的绝缘树脂制的按压单元23由在前后左右四个位置上形成的大致长方体形状的按压部23A、和结合该按压部23A的边缘(rim)部23B形成，并按环状形成。边缘部23B形成为宽度比按压部23A窄。按压单元23按照将滑动部22包围在环状的内侧的方式被组合。 [0147] 按压部23A外侧面的上端按曲线状形成，内侧面与滑动部22的外周相接。并且，按压部23A设置在滑动部22的前后左右方向上。由此，构成为滑动部22与按压部23A一起滑动。 [0148] 另外，按压单元23为如下结构：在各边缘部23B的大致中央位置，按压单元23通过连接销(未图示)等与盖体21卡合，在被滑动部22按压而按压部23A进行滑动时，与被按压的按压部23A相邻的边缘部23B进行扩展，从而贮存有弹性恢复力。并且，如果不存在对滑动部22施加的按压力，则通过所贮存的弹性恢复力，按压部23A和滑动部22返回到通常位置。 [0149] 进一步，在滑动部22和按压单元23的下方配置压敏导电单元24，使其上面与滑动部22和按压单元23相接。 [0150] 这里，使用图3来详细说明压敏导电单元24的结构。图3是实施方式1的压敏导电单元的分解斜视图。 [0151] 基片25形成为右方的一端延伸出来，在左半面的大致中央位置具有圆孔25A，在延伸出来的基片右端具有绝缘树脂制的连接器盖26。基片25由聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate)、聚碳酸酯(polycarbonate)、和聚酰亚胺(polyimide)等具有挠性的薄膜形成。 [0152] 另外，在基片25的下面设置有多个线路27A～E。多个线路27A～E通过银胶等导电性材料的印刷和使用了蚀刻加工和压力加工等的导电金属的加工来形成。在各线路的一个端部(图3中的右端部)形成连接器端子271A～271E，并分别粘贴在连接器盖26的下面。 [0153] 在与连接器端子271A～271D连接的线路27A～D的另一端部(图3中的左端部)连接在合成树脂内分散了碳粉的薄片电阻值0.5kΩ～30kΩ/□的低电阻体层281A～D。低电阻体层281A～D在基片25下面在前后左右四个位置上按照包围圆孔25A的方式印刷形成。 [0154] 与连接器端子271E连接的线路27E的另一个端部(图3中的左端部)向基片25下面的左端周边延伸出来。 [0155] 并且，在各低电阻体层281A～D的下面通过分别重合薄片电阻值50kΩ～5MΩ/□的高电阻体层282A～D而印刷形成。由这些低电阻体层281A～D和高电阻体层 282A～D构成薄片电阻体28A～D。 [0156] 进一步，绝缘层29设置在上述多个线路27A～E及薄片电阻体28A～D和各连接器端子271A～E的下方。粘贴绝缘层29，使得通过其与基片25来上下夹入多个线路27A～E及薄片电阻体28A～D，从而形成压敏导电单元24。另外，绝缘层29具有若干小的圆孔29A～D，使得高电阻体层282A～D的下面中央部露出。连接器端子271A～E的右端不由绝缘层29覆盖下面侧，而在连接器盖26的下方露出。 [0157] 如图2所示，在绝缘层29的下方配置用金和镍等实施电镀后的不锈钢和黄铜等的导电性的大致方形的导电板30，使其至少与四个位置的各薄片电阻体28A～D相对。另外，上述的压敏导电单元24的连接器端子271E的左端与导电板30连接。 [0158] 导电板30相对薄片电阻体28A～D露出的下面，相隔10～100μm左右的空隙相对。例如以薄片电阻体28为例来加以说明。如图4的局部截面图所示，在低电阻体层281A的下面印刷形成的高电阻体层282A的下面，在整个面上设置细小的凹凸。在薄片电阻体28A弯曲时，根据该弯曲程度，使高电阻体层282A和导电板30的接触面积发生变化。 [0159] 如以上这样，将盖体21中容纳的滑动部22和按压单元23装载在压敏导电单元24的上面，并在其下方配置导电板30，同时，通过在导电板30的外缘设置的コ字状的止动部30A来夹入盖体21的外缘部21C及其下的基片25的端部，从而构成压敏开关31。 [0160] 将这种压敏开关31嵌入例如便携电话等电子设备中而构成输入装置。使用图5和图6来说明本实施方式1的输入装置的结构。图5是本实施方式1的输入装置的截面图，图6是本实施方式1的输入装置的分解斜视图。 [0162] 辅助钮32俯视时大致为方形且在中央设有方孔32A，辅助钮与操作体33组合，使操作体33的操作部33A从方孔32A露出。 [0163] 按钮橡胶34配置在压敏开关31的上方，具有可动部34A、按压部34B、和边缘(rim)部34C。可动部34A插入压敏开关31的滑动部22的圆孔22A中。按压部34B形成为在可动部34A的周围与辅助钮32的前后左右四个位置对应。较薄的边缘部34C连接在可动部34A和按压部34B之间。 [0164] 辅助钮32和操作体33的下面通过粘接剂(未图示)等粘贴在按钮橡胶34的上面。并且，按压部34B位于辅助钮32的前后左右四个位置的下面，可动部34A位于操作体33的下面中央。 [0165] 即，操作体33构成为在辅助钮32的方孔32A内可滑行移动，同时，可向下方按压可动部34A，辅助钮32构成为可向下方按压前后左右四个位置的按压部34B。 [0166] 在压敏开关31的下部设置可动接点体薄片35。可动接点体薄片35通过将使从端面进入的光在规定位置处发光的绝缘树脂制的导光薄片38由粘接剂(未图示)等粘贴在绝缘树脂制的薄膜37的上面来构成。在薄膜37的下面粘贴导电金属制的杯状的可动接点体36。在可动接点体薄片35的中央设置仅将导光薄片38的部分切取方块后形成的方洞35A。将压敏开关31插入方洞35A，压敏开关31的下面与薄膜37的上面相接而加以固定。 [0167] 另外，在薄膜37的下面设置的可动接点体36粘贴在方洞35A的前后左右和中央的五个位置上。分别是中央的可动接点体36配置在可动部34A的下方，前后左右的可动接点体36配置在按压部34B的下方。 [0169] 在基板39的上下面由铜箔等形成多个布线图案(未图示)。另外，在基板39的上面通过碳和银、铜箔等形成由环状的固定接点40A和在其中央形成的圆形固定接点40B构成的固定接点对40。固定接点对40设置在前后左右和中央5个位置上，中央的固定接点对40设置在可动部34A的下方，前后左右的固定接点对40设置在按压部34B的下方。 [0170] 即，操作体33构成为向下方按压可动部34A而使中央的可动接点体36与固定接点对40接触，同时，辅助钮32构成为按压前后左右四个位置的按压部34B而使前后左右的可动接点体36与固定接点对40接触。 [0171] 进一步，在基板39的下面设置连接压敏开关31的连接器端子271A～E的绝缘树脂制的连接连接器41。进一步，在连接连接器41上设置的金属制的连接器端子(未图示)经由布线图案与由恒压电源42、由微机等半导体元件构成的控制部43、电阻元件44等构成的电子电路45连接。如上这样构成输入装置50。 [0172] 另外，在测量例如薄片电阻体28A和导电板30之间的接触电阻的情况下，如图4所示，控制部43并联连接一端接地的电阻元件44，并经由连接器端子271E与导电板30连接，所以经由连接器端子271A从恒压电源42施加电压，且将通过薄片电阻体28A和导电板30之间的接触电阻值、以及电阻元件44的电阻值分压后的电压输入到控制部43。 [0173] 并且，使操作部33A在例如具有图7所示这种显示单元51的电子设备52的上面露出，从而装载这样构成的输入装置50。例如，如果手指接触操作体33的操作部33A而向例如图5的箭头A所示的左方滑动操作，则如图8的截面图所示，由操作部33A按压的滑动部22向左方滑行移动，从而向左方按压按压部23A。 [0174] 并且，在按压部23A的曲线状的左上侧侧面与作为盖体21的内侧壁的斜面部21B相接触后，进一步，向左方按压按压部23A，使曲线状的左上侧侧面沿斜面滑动到倾斜下方，按压部23A的左侧面向下方滑行移动。 [0175] 由此，按压部23A的下面通过对应于操作部33A的滑动操作力的按压力而按压基片25，使薄片电阻体28A向下方弯曲，与导电板30接触而电连接。 [0176] 之后，如果对操作部33A进一步施加滑动操作力，则在薄片电阻体28A的高电阻体层282A下面形成细小的凹凸，并通过薄片电阻体28A的按压力使薄片电阻体28A相对导电板30的接触面积增加，所以薄片电阻体28A和导电板30之间的电阻值变小。 [0177] 即，输入到控制部43的电压在滑动操作力低时，电压低，随着滑动操作力提高，电压升高。 [0178] 并且，之后，如果进一步按压，则滑动操作力再次增加，同时如上所述，薄片电阻体28A和导电板30之间的电阻值减小，控制部43检测出电压进一步升高。 [0179] 如果解除向操作部33A的滑动操作力，则根据按压单元23的边缘部23B中贮存的弹性恢复力，操作部33A恢复到中立位置。因此，由于按压部23A没有按压薄片电阻体28A，所以薄片电阻体28A和导电板30之间的电阻值增加。通过控制部43检测出该电阻值的增加，控制部43检测出操作部33A恢复到了中立位置。 [0180] 在向前后方向或右方滑动操作操作部33A的情况下，也同样通过各个在其上方的按压部23A按压前后或右方的薄片电阻体28B～D，薄片电阻体28B～D与导电板30接触，控制部43检测出对应于滑动操作力的电压的变化。 [0181] 另外，在向前后左右之外的方向滑动操作操作部33A的情况下，由于根据滑动操作的方向，按压力相对前后左右四个方向的薄片电阻体28A～D的比例发生变化，所以控制部43可以根据各薄片电阻体28A～D和导电板30之间的电阻值的差来检测进行了滑动操作的方向。 [0182] 另外，如果在操作部33A位于中立位置的状态下，用手指按压操作部33A，则可动接点体36伴随点击感而弹性反转，可动接点体36与固定接点对40的固定接点40A和固定接点40B接触。由此，进行固定接点40A和固定接点40B的电连接。 [0183] 进一步，如果手指从操作部33A放开或者去除所施加的力，则可动接点体36的弹性反转复原，可动接点体36从固定接点40A和固定接点40B离开。由此，切断固定接点40A和固定接点40B的电连接。 [0184] 另外，在用手指按压辅助钮32前后左右四个位置的情况下，或放开手指的情况下，也与操作了操作部33A的情形同样，由于可动接点体36与固定接点对40接触离开，所以控制部43可以检测出按压了辅助钮32的哪一个方向。 [0185] 并且，控制部43检测出这种操作部33A的滑动操作带来的电压变化和按压操作带来的固定接点40A和固定接点40B的电连接分离，且控制部43进行显示单元51的显示控制。 [0186] 图9A、图9B表示具体的显示单元控制的例子。例如如图9A的画面图所示，液晶显示元件等显示单元51中显示音乐选择的多个菜单60。在该状态下，在向左方滑动操作操作部33A的情况下，控制部43检测出左方的薄片电阻体28A～D和导电板30之间的接触电阻值的变化，控制部43使显示单元51中显示的光标61向上方移动一下。 [0187] 在通过某种程度的力来持续滑动操作的情况下，控制部43检测薄片电阻体28A～D和导电板30之间的接触电阻值的变化，控制部43使光标61向左方继续移动。进一步，在较强操作操作部33A，接触电阻值大大变化的情况下，控制部43使光标61的移动速度加快。 [0188] 或者，如图9B所示，在显示单元51中显示地图的菜单。在该状态下，在向左方滑动操作操作部33A的情况下，在操作一次时，控制部43使指针62向左方移动一下，在持续操作的情况下，向左方持续移动。进一步，在用强力滑动操作的情况下，加快指针62的移动速度。 [0189] 这样在使光标61和指针62向上下和左右方向移动，并放置在想要选择的菜单上和地图上的状态下，去掉向操作部33A施加的滑动操作力，在操作部33A返回到中立位置或自然处于中立恢复的状态下，当按压操作操作部33A时，控制部43检测出固定接点40A和固定接点40B的电连接。由此，例如，切换到显示下面多个曲名的画面、或显示所选择的位置的放大地图的画面等中。 [0190] 即，对应于手指不从操作部33A放开而进行滑动操作和按压操作，可以使光标61和指针62的移动量和速度变化，或者可以进行画面的切换。因此，操作者可以看着显示单元51，而视线不离开操作部33A，来进行操作，可以进行平滑操作。 [0191] 另外，如果仅向前后左右移动光标61和指针62，则可以通过按压辅助钮32的前后左右的位置，使光标61和指针62移动。 [0192] 这样，根据本实施方式，将滑动部22容纳在盖体21中，使滑动部22在水平面内可进行滑行移动。通过滑行移动滑动部22，由滑动部22按压的按压部23A按压至少在四个位置上设置的薄片电阻体28A～D。这时，根据使滑动部22滑行移动的滑动操作力的变化，薄片电阻体28A～D和导电板30之间的电阻值发生变化。如上这样，通过形成压敏开关31，可以不离开对操作部33A进行操作的手指而进行使光标61和指针62向各个方向移动的操作、和进行确定所选择出的菜单60的操作，所以可以通过简单的结构得到可进行各种操作的压敏开关。 [0193] 进一步，通过设置从盖体21贯通到导电板30的孔，可以由将滑动部22插入到孔的按钮橡胶34的可动部34A加以保持而进行操作，通过在辅助钮32的下方设置可动接点体36和固定接点对40等，可以得到能够进行确定菜单60的操作等更多样操作的压敏开关。 [0194] 在上面的说明中，说明了在基片25的下面重叠低电阻体层281A～D和高电阻体层282A～D，来形成薄片电阻体28A～D的结构，但是即使是使用在硅橡胶等的基材内分散了碳等导电粒子的压敏导电层的结构，也可实施本发明。 [0195] 在上面的说明中，说明了按压单元23具有前后左右四个位置的按压部23A，并按压四个位置的薄片电阻体28A～D，但是即使构成为按压单元具有前后或左右两个位置的按压部，且按压前后或左右的薄片电阻体，也可实施本发明。 [0196] 在以上的说明中，说明了分立构成滑动部22和按压单元23，但是滑动部22和按压单元23可以一体，如图10的截面图和图11的分解斜视图所示，构成为在盖体71中容纳的俯视时为大致圆形的滑动按压单元72，由此，可以简单组装按压开关。 [0197] 通过将这时在滑动按压单元72的左右设置的具有弹性的边缘部72A的规定位置固定到盖体71上，在去除滑动操作力时，可以使滑动按压单元72恢复到中央位置。 [0198] 在以上的说明中，说明了按压部23A与在盖体21的内侧壁成为斜面的斜面部21B接触而向下方滑动，但是本发明并不限于此。如图12的截面图所示，即使是滑动部73和按压部74A的接触部同时由斜面构成，也可实施本发明。 [0199] 进一步，在以上的说明中，说明了按压单元23具有在前后左右设置的按压部23A、和连接这些按压部23A的一些较细的边缘部23B而构成，但是也可如图13的斜视图所示那样，作为具有一致的大致椭圆形的截面形状的圆环状的按压单元75而构成。 [0200] 这时，代替在前后左右四个位置上设置的薄片电阻体28A～D，也可以是如下结构：在前后左右及它们中间总共八个位置上设置薄片电阻体76A～H，或进一步分为四的倍数倍，在十二个位置、十六个位置上设置薄片电阻体。由此，可以提高滑动部的滑动方向的角度分辨率，可以实现更遵循操作者的操作的光标61或指针62的显示。 [0201] (实施方式2) [0202] 下面，说明本发明的实施方式2。对与实施方式1的结构相同结构的部分附加同一附图标记，省略详细的说明。 [0203] 图14是实施方式2的压敏导电单元81的分解斜视图。薄膜状的基片82具有挠性，且构成为右方的一端延伸出来。基片82由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、和聚酰亚胺等构成。基片82在左半面的大致中央位置上具有圆孔82A，在延伸出来的基片右端具有绝缘树脂制的连接器盖83。 [0204] 在基片82的下面设置多个线路84。线路84通过银胶等的导电性材料的印刷、和使用了蚀刻加工和压力加工等的导电金属的加工来形成。将各线路84A～E的右端部粘贴在连接器盖83的下面，从而形成连接器端子84A～84E。 [0205] 并且，与连接器端子84A～84D连接的线路84的左端的连接端841A～D与在基片82的下面印刷形成的环状的低电阻体层85连接。 [0206] 该低电阻体层85是在合成树脂内分散了碳粉的薄片电阻值0.5kΩ～30kΩ/□的电阻体，在A点～D点与连接端841A～D连接。 [0207] 并且，在低电阻体层85的下面重叠并印刷形成薄片电阻值50kΩ～5MΩ/□的环状的高电阻体层86，并由低电阻体层85和高电阻体层86构成薄片电阻体87。 [0208] 进一步，从基片82的下面粘贴绝缘层88，使得高电阻体层86的下面露出，从而构成压敏导电单元81。 [0209] 并且，该压敏导电单元81在图15所示的压敏开关的分解斜视图中，与盖体71、滑动按压单元72、和导电板30一起构成压敏开关90。 [0210] 这里，压敏开关90的整体结构与使用实施方式1的图11所说明的情形相同，仅在压敏导电单元24为压敏导电单元81这一点上不同。 [0211] 压敏开关90嵌入到例如便携电话等的电子设备中，从而构成如图16的分解斜视图所示这种输入装置100。输入装置100与实施方式1的输入装置的结构同样，在压敏开关90的上面装载辅助钮32、操作体33、和按钮橡胶34。 [0212] 将压敏开关90装载在可动接点体薄片35上这一点也与实施方式1的输入装置的结构相同，在基板39上面配置多个固定接点对40、连接连接器41、恒压电源42、控制部43、和电阻元件44这一点也相同。 [0213] 但是，实施方式2中，在将由半导体元件等构成并与控制部43连接的开关单元91配置在基板39上面这一点与实施方式1不同。 [0214] 下面，使用图17的电路图来说明输入装置100的电气结构。图17中，在与薄片电阻体87的低电阻体层85的各个不同的位置A点～D点连接的连接器端子84A～84D(第1～第4端子)与开关单元91的开关91A～D(第一～第四开关)连接。在本实施例中，点A～D在环状的薄片电阻体87中以90度为间隔加以配置。 [0215] 这里，连接器端子84A、84D与恒压电源(例如+5V)连接，连接器端子84B、84C与接地电位(0V)连接。并且，开关91A、91D对连接器端子84A、84D与恒压电源(例如+5V)连接的状态和打开状态进行切换，开关91B、91C对连接器端子84B、84C与接地电位(0V)连接的状态和打开状态进行切换。开关单元91可以独立切换各个开关91A～D的连接/打开状态。各个开关的初始状态在开关91A与恒压电源连接的状态下，开关91B～D为打开状态。 [0216] 另外，作为恒压电源的电压可以为0.1V以上30V以下，更好是1V以上15V以下。 [0217] 进一步，导电板30经由连接器端子84E(第五端子)，将分路后的一端与控制部43连接，并将用Vin表示的电压信号输入到控制部43。另一方面，另一端经由电阻元件44与开关91E(第五开关)连接，开关91E在初始状态下为与接地电位连接的状态。 [0218] 进一步，通过来自控制部43的输出信号S1来进行开关91A～91E的开关切换，并根据开关91A～91E的开关切换结果，使电压信号Vin变化。 [0219] 在这样构成的输入装置100中，操作者对操作部33A进行滑动操作的结果是：如果例如薄片电阻体87的P点被滑动按压单元72按压，则薄片电阻体87和导电板30的接触面积发生变化，从而用Rp表示的薄片电阻体87和导电板30之间的接触电阻发生变化。 [0220] 并且，控制部43进行与向操作部33A施加的滑动操作力对应的P点的按压力的估计处理。由于从开关91A施加恒压电源，且开关91E与接地电位连接，所以电压信号Vin由薄片电阻体87和导电板30之间的接触电阻Rp和A点-P点间的线路电阻Rap之和(Rp+Rap)、和电阻元件44的电阻值R的分压比来决定。 [0221] 并且，控制部43经过后述的第一～第三方向估计步骤来估计与向操作部33A施加的滑动操作力对应的P点的按压方向，之后，进行对A点-P点间的线路电阻Rap进行校正的校正步骤。由此，算出薄片电阻体87和导电板30之间的接触电阻Rp。 [0222] 接着，按照顺序来说明第一～第三方向估计步骤。 [0223] 控制部43按照第一～第三方向的估计步骤，来估计P点的按压方向。首先，说明第一方向估计步骤。如图18的电路图所示，控制部43通过控制信号S1，将开关91A从打开状态切换到与恒压电源连接的状态，将开关91C从打开状态切换到与接地电位连接的状态，将开关91E切换到打开状态。 [0224] 由此，与图18的路径A点-P点-C点间的P点上的分压比对应的电压经由薄片电阻体87和导电板3的接触电阻Rp，作为输入电压Vin被输入到控制部43。 [0225] 并且，控制部43基于例如在控制部43内设置的电压信号Vin和按压方向的对比表来估计按压方向。这里，由于薄片电阻体87为环状，所以将操作部33A的滑动操作方向估计为电压信号Vin为相同值的虚拟按压点Q点或P点的方向。 [0226] 接着，说明第二方向估计步骤。控制部43如图19的电路图所示，分别将开关91A切换为打开状态，将开关91B切换为接地电位，将开关91C切换为打开状态，将开关91D切换为与恒压电源连接的状态。 [0227] 由此，与图19的路径D点-P点-B点间的P点上的分压比对应的电压经由薄片电阻体87和导电板30的接触电阻Rp，作为输入电压Vin被输入到控制部43。 [0228] 并且，控制部43基于例如在控制部43内设置的电压信号Vin和按压方向的对比表，将按压方向估计为操作部33A的滑动操作方向为P点或虚拟按压点R点的方向。 [0229] 接着，说明第三方向估计步骤。控制部43对第一方向估计步骤的结果和第二方向估计步骤的结果进行比较，将操作部33A的滑动操作方向估计为是P点的方向。 [0230] 即，通过向具有规定的面电阻的电阻体层施加电压，并将根据按压方向不同而不同的输入电压输入到控制部43，所以控制部43可估计按压方向，即操作部33A的滑动操作方向。 [0231] 并且，即使在如环状的薄片电阻体87那样，存在多个用于产生规定的电位差的路径的情况下，通过对改变了电压的施加位置后的第一方向估计步骤的结果和第二方向估计步骤的结果进行比较，并进行对各个按压方向的估计结果进行对照的第三方向估计步骤，从而可准确决定滑动操作方向。 [0232] 即，控制部43通过切换开关单元91的开关91A～D的连接，从而测量多个输入电压Vin，并基于这些输入电压Vin，来估计薄片电阻体87的按压方向。 [0233] 接着，具体说明线路电阻Rap的校正步骤。首先，控制部43基于例如在控制部43内设置的电压信号Vin和(Rp+Rap)的对比表，来估计(Rp+Rap)的电阻值。 [0234] 并且，在控制部43估计出P点的按压方向后，例如，如果设A点-C点间的线路电阻为作为已知值的Rac，对应于其间的圆弧的角度为α度，所估计出的与P点的按压方向对应的角度为β度，则算出A点-P点间的线路电阻Rap为Rac×β/α。 [0235] 并且，控制部43从(Rp+Rap)中减去A点-P点间的线路电阻Rap，算出接触电阻Rp，并基于例如在控制部43内设置的接触电阻Rp和按压力的对比表，来估计P点的按压力，即操作部33A的滑动操作力。 [0236] 基于以上这种估计方法，控制部例如在实施方式1中说明的图9(b)所示，在显示单元51上显示了地图的菜单的状态下，在向左方对操作部33A进行了滑动操作的情况下，在操作一次时，控制部43使指针向左方移动一下，在持续操作的情况下，使其持续向左方移动，并在进一步用强力操作的情况下，加快指针62的移动速度。 [0237] 另外，在对操作部33A向从左方偏移一些的倾斜方向进行了滑动操作的情况下，控制部43也检测出滑动操作方向，并对操作方向准确进行指针62的移动。 [0238] 如果解除对操作部33A的滑动操作力，则操作部33A恢复到中立位置，这一点与实施方式1中说明的相同。 [0239] 即，与实施方式1同样，操作者可以手指不放开操作部33A，而进行各种滑动操作和按压操作，并可根据操作，使光标61和指针62的移动量和速度变化，或者进行画面的切换。因此，操作者可以看着显示单元51，且视线不离开操作部33A来进行操作，可以进行平滑操作。 [0240] 在上述的说明中，说明了薄片电阻体87的形状是环状的情形，但是本发明并不限于此，也可将线状的电阻体层配置为圆弧状或螺旋状来加以实施。 [0241] 这时，不需要对使电压的施加位置改变的第一方向估计步骤的结果和第二方向估计步骤的结果进行比较。即，如果将线状的电阻体层的两端与不同的电位连接，则由于在电阻体层内可以产生希望的电压分布，所以可以仅从第一方向估计步骤的结果中准确估计出滑动操作方向。 [0242] 上述的说明中，说明了在通过P点的按压力来进行滑动操作力的估计处理时，控制部43进行校正步骤的情形，但是本发明并不限于此。例如，如果将薄片电阻体87的A点～D点中的多个点与恒压电源连接而构成输入装置100，则从与恒压电源连接的点到按压后的P点之间的线路电阻所引起的P点的按压力的估计误差小，即使控制部43不进行校正步骤，也可进行大致准确的滑动操作力的估计。 [0243] 该情况下，如果将A点～D点所有四个位置与恒压电源连接，则从与恒压电源连接的点到按压后的P点的线路电阻所引起的P点的按压力的估计误差变为最小，控制部43可更精度地估计滑动操作力。 [0244] 另外，在上述的说明中，说明了通过滑动按压单元72构成压敏开关的情形，但是本发明并不限于此，也可以由实施方式1中说明的滑动部和按压开关来构成滑动按压单元72。 [0245] 这样，根据本实施方式，由于薄片电阻体可以为环状、圆弧状、或螺旋状，且在作为水平面整个面的360度方向等的规定角度范围中配置薄片电阻体，所以可以使滑动方向的灵活性变高，可以得到简单且可进行各种操作的压敏开关。 [0246] 本发明具有压敏开关、与压敏开关连接的开关单元、与压敏开关和所述开关单元连接的控制部、和规定电压的恒压电源，将与压敏开关的薄片电阻体连接的端子与恒压电源连接，将与压敏开关的导电板连接的端子与所述控制部连接，控制部基于经由压敏开关的导电板被输入到控制部的输入电压，来估计对薄片电阻体进行按压后的按压方向。由于使薄片电阻体产生随操作者按压的方向变化而变化的规定电压分布，所以可以高精度地检测出例如操作者通过滑动操作来进行操作的方向，可以得到可进行各种操作的输入装置。 [0247] 产业上的可用性 [0248] 本发明的压敏开关和使用了该开关的输入装置具有可得到简单且可进行各种操作的装置这样的有益效果，作为各种电子设备的操作用是有用的。 |
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