CN1177344C - 检测装置 - Google Patents

检测装置

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Abstract

第一阻抗体(2a)和第二阻抗体(2b)串联连接，阻抗率低于第一阻抗体(2a)的接点(4)弹性地与第一阻抗体(2a)相接触。第一阻抗体(2a)的两端间的阻抗值随第一阻抗体(2a)与接点(4)的接触面积而变化。当给两个阻抗体(2a)和(2b)施加预定电压时，从导电图形(3c)得到与第一阻抗体(2a)和第二阻抗体(2b)的阻抗比相对应的输出电压。在此，使第一阻抗体/第二阻抗体的阻抗比为3以下1以上，由此，线性和动态范围两者都优良。

Description

检测装置
技术领域
本发明涉及使用能够弹性变形的接点来根据该接点的按压量使输出变化的检测装置。
背景技术
在游戏控制器等的输入部中，装载着通过操作按钮的输入操作来得到检测输出的检测装置。作为该检测装置，除了单纯地检测ON-OFF之外，检测输出应随操作按钮的按压量而变化。
使检测输出应随操作按钮的按压量而变化的检测装置，在基板上设置由阻抗率较高的阻抗材料形成的阻抗体，而且，作为与该阻抗体接通分断的接点，使用由阻抗率低于上述阻抗体的阻抗体材料所形成的能够弹性变形的接点。
通过把上述阻抗率低的接点压接到阻抗率高的接点上，改变阻抗体与接点的接触面积，就能使阻抗体与接点的复合体的整体阻抗值变化，由此，检测输出变化。
在使用这种检测装置，根据该检测输出来控制游戏装置等各种装置的情况下，当按压接点时，最好具有与阻抗体和接点的接触面积的增加成比例使阻抗值变化的线性。再一方面，当接点与阻抗体的接触面积变化时，就有必要使检测输出的变动范围幅度尽量弄宽。但是，上述线性和上述变动范围幅度具有相反的性质，因此，在现有技术中存在这样的问题：当使线性良好时，变动范围幅度变窄，当使变动范围幅度变宽时，线性降低。
而且，当在上述阻抗体内流过电流而通过电压的变化来检测阻抗体与接点的接触面积的变化时，检测输出会随由于环境温度变化等所引起的阻抗值的变动而变化，而且，由于制造时的阻抗体的阻抗值的设定偏差，也易于发生上述检测输出的偏差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种检测装置，能够使线性和变动范围幅度都良好，而且，难于因环境温度变化而发生检测输出的偏差。
本发明提供一种检测装置，具有：第一阻抗体和与该第一阻抗体串联连接的第二阻抗体，以及阻抗率小于上述第一阻抗体的能够弹性变形的接点，当该接点被压接到上述第一阻抗体上时，压接面积随该压力而变化，在串联连接的上述第一阻抗体和上述第二阻抗体上施加预定电压，把上述第一阻抗体和第二阻抗体的中间电位作为检测值，其特征在于，
上述第一阻抗体与上述第二阻抗体的阻抗比(第一阻抗体/第二阻抗体)为3以下。
最好，上述阻抗比(第一阻抗体/第二阻抗体)为1以上。
在上述本发明中，第二阻抗体被作为固定阻抗值，把由第一阻抗体与接点的接触所产生的阻抗值的变化作为相对于上述固定阻抗值的比率的变化，而能够得到检测输出。
而且，上述第二阻抗体并不仅限于一个阻抗体，可以把多个固定阻抗并联或者串联连接来构成第二阻抗体。而且，作为第一阻抗体，可以把两个以上阻抗体串联或者并联连接，接点与各个阻抗体接通分断。
例如，上述接点设在从外壳内突出并且以按压自如方式设置的操作按钮上，而得到与当按压操作上述操作按钮时的上述接点与上述第一阻抗体的接触面积的变化相对应的检测输出。
附图说明
本发明的这些和其他的目的、优点及特征将通过结合附图对本发明的实施例的描述而得到进一步说明。在这些附图中：
图1是表示本发明的检测装置的构造的斜视图；
图2是表示设置了检测装置的控制器的断面图；
图3是表示检测装置的电路图；
图4是表示当使阻抗比变化时的接触面积与输出电压的关系的曲线图。
具体实施方式
图1所示的检测装置10可以装载在例如游戏机用的控制器上来进行使用，能够作为例如赛车游戏中的汽车的速度调节用的输入操作部等而使用。
该检测装置10是在基板1上串联连接第一阻抗体2a和第二阻抗体2b而设置。该第一阻抗体2a和第二阻抗体2b由含碳的树脂等进行图形印刷而形成。上述第一阻抗体2a的一端与上述第二阻抗体2b的一端由导电图形3c进行连接。而且，在上述第一阻抗体2a的另一端上形成导电图形3a，在上述第二阻抗体2b的另一端上形成导电图形3b。
在第一阻抗体2a的上方可接通分断地支承接点4。接点4为略圆锥形，并且，顶端被切成平坦的形状。接点4是例如在橡胶等的弹性部件上配合碳等导电性部件的导电性弹性部件。而且，上述接点4的阻抗率低于第一阻抗体2a的阻抗率。而且，上述导电图形3a，3b，3c由比上述接点4还低的阻抗率的铜和银等导电性材料所形成。
如图2所示的那样，接点4被支承在支持体5上。支持体5由橡胶等弹性部件所形成，且从基板1向上方突出而形成。而且，在支持体5的周围形成斜着倾斜的能够弯曲的脚部5a。该脚部5a在支持体5被压下时向内侧弯折，由此，接点4下降。
另一方面，在控制器的壳体上设置操作按钮6。操作按钮6在操作按钮6的上端从壳体11突出的状态下由上述支持体5所支承。
在上述检测装置10中，当操作按钮6没有被压下时，通过支持体5的弹性力，操作按钮6在向上方抬起的状态下被支承，第一阻抗体2a仅作为该阻抗体的阻抗值。
当操作按钮6被压下时，接点4克服支持体5的弹性力而下降，接点4与第一阻抗体2a相接触。上述检测装置10是这样的装置：接点4与第一阻抗体2a的接触面积随操作按钮6的按压量而变化。即，在接点4接触到第一阻抗体2a上的状态下，当进一步压下操作按钮6时，随着该按压量，接点4的弹性变形量变大，第一阻抗体2a和接点4的接触面积增加。由于接点4的阻抗率低于第一阻抗体2a，则由于上述接触面积增加，第一阻抗体2a的两端间的阻抗值降低。
如图3所示的那样，在该检测装置10中，由低阻抗的接点4和高阻抗的第一阻抗体2a构成可变阻抗体，在上述可变阻抗体上串联连接作为固定阻抗体的第二阻抗体2b。使作为可变阻抗体的第一阻抗体2a的两端间的阻抗值为Rv，使上述第二阻抗体2b的固定阻抗值为Rs。与第一阻抗体2a相连接的导电图形3a成为接地电位，与第二阻抗体2b相连接的导电图形3b连接到电源电压(Vcc)上。而且，第一阻抗体2a与第二阻抗体2b的中间点的导电图形3c成为输出线。
来自上述导电图形3c的输出线的输出电压值(Output)由下式求出：
输出电压＝Vcc×{Rv/(Rs+Rv)}
这样，在成为可变阻抗体的第一阻抗体2a上串联连接固定阻抗值的第二阻抗体2b，在两个阻抗体上施加电压，同时，从两个阻抗体2a和2b的中点得到输出电压，此时，当使用环境温度等变化时，上述阻抗值Rv和固定阻抗值Rs都变化。这样，从阻抗比所得到的上述输出电压受环境变化的变动的影响较小。而且，即使在制造时的第一阻抗体2a和接点4的阻抗值上存在偏差，其影响变小。
在该检测装置10中，相对于第一阻抗体2a和接点4的接触面积的变化，为了使输出电压具有线性，最好使第一阻抗体/第二阻抗体的阻抗比为3以下。而且，扩大了上述接触面积变化时的输出电压的变动幅度(范围)，为了提高操作部的分辨能力，最好使第一阻抗体/第二阻抗体的阻抗比为1以上。
实施例
下面对本发明的检测装置的输出特性进行详细描述。
通过图1至图3所示的检测装置10，来测定第一阻抗体2a和接点4的接触面积与输出电压值的关系。图4表示该测定值的曲线，横轴表示第一阻抗体2a和接点4的接触面积的变化，纵轴表示上述输出电压。
对于使第一阻抗体的阻抗值/第二阻抗体的阻抗值变化的三种检测装置分别进行测定。作为比较例，在曲线图中用三角形标记表示上述阻抗比为10的情况。而且，作为实施例，在曲线图中用方形标记表示上述阻抗比为1的情况，同样，作为实施例，在曲线图中用菱形标记表示上述阻抗比为3的情况。
在上述阻抗比为10的比较例中，当第一阻抗体2a与接点4的接触面积较小时，与该接触面积的变化相对应的输出电压的变化幅度变窄。这样，接触面积与输出电压之间不成比例，在线性上变差。上述阻抗比为3的情况和阻抗比为1的情况是：接触面积的变化与输出电压的变化接近于1∶1，在线性上优良。但是，当阻抗比小于1时，相对于接触面积的变化，输出电压的变动幅度变窄，输出的分辨能力降低。这样，上述阻抗比最好为3以下1以上。
以上说明的本发明，在输出随按压量而变化的检测装置中，能够得到线性优良，并且能够得到能设定较高分辨能力的输出，不会损害操作性。

Claims (2)

1.一种检测装置，具有：第一阻抗体和与该第一阻抗体串联连接的第二阻抗体，以及阻抗率小于上述第一阻抗体的能够弹性变形的接点，当该接点被压接到上述第一阻抗体上时，随着压力的增加，第一阻抗体和接点的接触面积增大，在串联连接的上述第一阻抗体和上述第二阻抗体上施加预定电压，把上述第一阻抗体和第二阻抗体的中间电位作为检测值，其特征在于，
上述第一阻抗体与上述第二阻抗体的阻抗比为3以下1以上。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，上述接点设在从外壳内突出并且以按压自如方式设置的操作按钮上，而得到与当按压操作上述操作按钮时的上述接点与上述第一阻抗体的接触面积的变化相对应的检测输出。
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