CN1286128A - 信号输入装置 - Google Patents

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CN1286128A
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Abstract

一种信号输入装置,用于将信号输入电子设备中,在壳体外侧设有突出的操作件,在壳体内部设有主板,在主板上形成有对应于操作件的移动而发生位移的多个导电性弹性体,及与导电性弹性体相对应的多个电阻体,导电性弹性体按照下述方式构成,该方式为:改变导电性弹性体与电阻体的接触面积,可改变电阻体的电阻值,且导电性弹性体的局部以可旋转的方式支承于主板上,将对应于电阻值的模拟信号输入到电子设备中。

Description

信号输入装置
本发明涉及一种信号输入装置,其适合用于通过对操作件进行操作,将信号输入电子设备,如游戏机用的控制器等。
图7为本申请人早先开发的游戏机用输入装置的控制器100的分解透视图。在该图中,标号10表示构成控制器的壳体部分的顶侧的外壳顶部,标号20表示构成该壳体部分的底侧的外壳底部,标号30表示接纳于由外壳顶部10和外壳底部20形成的内部空间的,具有柔性的柔性主板,标号40表示板,该板将柔性主板30压靠固定于外壳顶部10的内面。
在外壳顶部10的顶面的一端,设置有十字键(数字操作件)11,在其另一端,设置有由四种键形成的键顶部(数字操作件)12,将作为后面将要描述的操作件的操作杆22,22穿过上述顶面的背面侧(操作者一侧)的端部,形成用于使其头部突出的孔部14,14。
此外,在外壳底部20上,安装有板40,在该板40上,安装有柔性主板30。另外,在外壳底部20上,设置有连接器(图中未示出),该连接器与从柔性主板30获取信号的电缆23连接。
下面对控制器100中的模拟信号输入部进行描述。另外,虽然操作杆22为两个,但是在下面的描述中,针对一个操作杆22进行描述。
首先,如图8所示,在柔性主板30上,设置有操作杆22,该操作杆22基本上由筒状杆22a,以及杆握持部22b构成,该杆握持部22b以同轴方式设置于杆22a的一端部上,其基本上呈圆盘状。此外,在杆22a的底端部,形成有直径扩大的压靠部22d。
此外,在杆22a的周围,安装固定有裙状的移动传递部件45,另外,在该移动传递部件45的底面(外壳底部20一侧的面)上,按照等间距,设置有四个嵌合凹部45a,该嵌合凹部45a与支承作为导电性弹性体的导电性橡胶50的支承部件51中的凸部51a嵌合。
支承部件51具有设置于柔性主板30一侧的导电性橡胶50的安装面51b,以及设置于移动传递部件45一侧的凸部51a,在该安装面51b上,安装有具有棱锥台状的前端部的导电性橡胶50。
此外,通过将支承部件51中的凸部51a与设在移动传递部件45上的各嵌合凹部45a嵌合,在移动传递部件45上,设置四个导电性橡胶50。此外,如图7所示,安装有导电性橡胶50的四个支承部件51形成下述结构,在该结构中,这些支承部件以操作杆22的中心轴N为中心,分别沿+X方向,-X方向,+Y方向与-Y方向设置。
如图7和图8所示,在柔性主板30的顶面,按照下述方式,形成有电阻体60,该方式为:该电阻体60在设置于设在该顶面上的移动传递部件45上的各导电性橡胶50的位置上相对。另外,在柔性主板30上,在与设置于操作杆22中的杆22a的底端上的压靠部22d相对的位置,形成有下述孔72,该孔72使螺旋弹簧71从板40一侧,朝向操作杆22一侧突出。此外,在与十字键11和键顶部12相对的位置,分别设置有按压开关32,34。
这些按压开关32,34为数字开关,该开关按照下述方式设置于由橡胶等形成的穹顶状部件的内侧,该方式为:由导电性橡胶等形成的顶侧的接点与底侧的接点相对,虽然这一点在图中未示出,通过从穹顶部件的外侧进行按压,顶侧的接点与底侧的接点接触,可实现开关操作。另外,通过分别使设置于外壳顶部10的顶面上的十字键(数字操作件)11,键顶部(数字操作件)12动作,则可将与各动作相对应的按压开关32,34发出的数字信号通过柔性主板30和电缆23,输入游戏机。
下面对模拟信号输入部的装配状态进行描述。
如图8所示,操作杆22中的杆22a的底端部设置于夹在外壳顶部10与板40之间的空间内,杆握持部22b按照下述方式设置,该方式为:其从开设于外壳顶部10上的孔部14a,朝向外部突出地设置。另外,相对板40突出的螺旋弹簧71的顶端部,嵌合于从设置于杆22a的底端部上的压靠部22d上。此外,在螺旋弹簧71的偏置力的作用下,将杆22a朝向上方偏置,由此,安装固定于杆22a的周围的移动传递部件45中的下摆部45b的顶面在上述的空间中,朝向外壳顶部10中的孔部14的周围的内壁面10a偏置,从而操作杆22可保持于中性位置。
另外,在操作杆22的非操作时的中性状态,在下述导电性橡胶50与形成于柔性主板30的表面上的电阻体60之间形成有间隙,该导电性橡胶50设置于安装在移动传递部件45上的支承部件51的安装面51b上,在它们之间形成模拟信号的模拟开关。
下面对模拟信号输入部的动作进行描述。
上述的模拟开关为下述结构形式,在该结构中,对应于图9所示的操作杆22的操作点P中的相对中心轴N移动时的方位和倾角,改变导电性橡胶50与电阻体60的接触面积,从而可使电阻值变化。即,导电性橡胶50中的单位面积的电阻值小于电阻体60,上述接触面积越大,则电阻体60的电阻值越小,流过的电流越大。
比如,如图8所示,在操作杆22处于非操作时,操作杆22中的操作点P位于中心轴N上,在此状态时,安装于移动传递部件45上的四个导电性橡胶50,按照图示方式,不与电阻体60相接触,这样各电阻体60的电阻值不变化,流过平时的电流。
接着,如图9所示,在操作杆22沿-X方向倾斜时,操作杆22的操作点P朝向-X方向移动,移动到与位于非操作时的中心轴N上时的位置偏离的位置。此时,移动传递部件45中的沿-X方向的导电性橡胶50受到移动传递部件45推压,按照图9和图10所示的方式,与相对应的电阻体60相接触,沿+X,-Y和+Y方向的导电性橡胶50不与相对应的电阻体60相接触,由此在沿-X方向的导电性橡胶50与和其相对应的电阻体60的位置,电阻值发生变化,在沿+X,-Y和+Y方向的导电性橡胶50与和它们相对应的电阻体60的位置,电阻值不改变,流过平时的电流。
然后,在操作杆22沿-X方向和-Y方向之间的中间方向倾斜时,操作杆22中的操作点P在-X方向与-Y方向之间移动,移动到与位于非操作时的中心轴N上时的位置偏离的位置。此时,位于移动传递部件45中的-X方向和-Y方向的导电性橡胶50受到移动传递部件45推压,与相对应的电阻体60相接触,但是由于接触面积按照比图9所示的操作杆22仅仅沿-X方向倾斜时小的方式构成,这样其电阻值大于将操作杆22沿-X方向倾斜时的电阻值,而流过的电流小于该状态。另外,由于沿+X方向与+Y方向的导电性橡胶50不与相对应的电阻体60相接触,这样在位于+X方向与+Y方向的导电性橡胶50与和它们相对应的电阻体60的位置,电阻体不改变,流过平时的电流。
按照上述方式,在模拟信号输入部,通过根据流过各电阻体60的电流的模拟信号的变化,观测电压变化,可检测使操作杆22的操作点P移动的方位或倾角,从而可将所检测到的信号作为模拟信号,通过柔性主板30和电缆23,输入给游戏机。
下面对上述的控制器100的模拟信号输入部中的应进一步改进的方面进行描述。
比如,如图9所示,在沿-X方向对操作点进行操作时,由于按照不运动的方式对操作杆22的旋转中心进行支承,通过形成于杆22a的底端部的压靠部22d与螺旋弹簧70之间的间隙,位于压靠部22d位置的螺旋弹簧71中的沿-X方向的变形等,操作杆22沿-X方向平行移动,其结果是,安装于安装固定在杆22a上的移动传递部件45上的支承部件51中的导电性橡胶50的前端部的位置不确定,如图11所示,导电性橡胶50的前端部的位置(图中箭头),与电阻体60的中心偏离,当导电性橡胶50压靠于电阻体60上时,该导电性橡胶50与电阻体60中的沿-X方向的边缘部脱开,导电性橡胶50朝向柔性主板30一侧伸出,与图10所示的导电性橡胶50与电阻体60完全接触时的接触面积S相比较,如图11所示,接触面积减少到S’,电阻值的变化量减少。
另外,虽然如果考虑到导电性橡胶50的位置与相对电阻体60偏离,预先增加电阻体60的长度,则对付上述的问题,但是由于有效电阻值增加,电阻体60本身的电阻值增加,流过非操作时的电阻体60的电流减少,电压降低,模拟信号的检测灵敏度降低,这样不能够采用该方法。
此外,当使导电性橡胶50与电阻体60的接触面积增加时,如图9所示,支承部件51的安装面51b的面按照下述方式,推压导电性橡胶50,该方式为:在将导电性橡胶50中的棱锥台状的前端部压靠于电阻体60上的同时,该前端部从电阻体60的中心部,朝向两侧扩张。但是,如果在操作杆22中的操作点P的可移动范围,接近最大的移动位置,则导电性橡胶50的变形量增加,用于压缩的操作力增加。
还有,如图8所示,由于在操作杆22处于非操作时,导电性橡胶50按照在其与相对应的电阻体60之间,形成间隙的方式设置,这样在操作杆22中的操作点P的初期移动中,产生电阻体60的电阻值不改变的不灵敏区域。
另外,具有下述问题,即当使用作为矩形状的电阻体60时,在操作杆22中的操作点P移动,导电性橡胶50受到压缩的过程中,产生操作点P的移动量,与电阻体60的电阻值不成比例(线性变差)的部分。这是因为对棱锥台状的导电性橡胶50的压缩力,与导电性橡胶50在电阻体60面上的伸缩量不一定按照直线方式变化,而当按照操作点P的移动量与电阻体60的电阻值成比例的方式改变导电性橡胶50的形状时,对变形状态分析以便实现最佳化来说,是非常困难的作业。
本发明的目的在于提供一种信号输入装置,在该装置中,导电性弹性体相对电阻体的位置是确实确定的,可减小操作件的操作力,可使电阻体的电阻值从操作件的初期动作时,发生变化,可按照与操作件的操作点的移动量基本上成比例的方式,使电阻体的电阻值变化,该装置还可适合用于游戏机用控制器。
解决上述问题的第一解决方案涉及下述信号输入装置,该装置用于将信号输入电子设备中,在壳体的外侧,设置有突出的操作件,在壳体的内部,设置有主板,在该主板上,形成有对应于上述操作件的移动而发生位移的多个导电性弹性体,以及与该导电性弹性体相对应的多个电阻体,该导电性弹性体按照下述方式构成,该方式为:改变该导电性弹性体与上述电阻体的接触面积,可改变上述电阻体的电阻值,并且上述导电性弹性体的局部以可旋转的方式支承于上述主板上,将对应于上述电阻值的模拟信号输入到上述电子设备中。
另外,作为第二解决方案,上述导电性弹性体保持在保持部件上,该保持部件的一端部以可旋转的方式支承于设在上述主板上的支承部上,按照下述方式对导电性弹性体进行按压,从而使上述电阻值变化,该方式为:随着上述保持部件的旋转,上述导电性弹性体与电阻体的接触面积按照从上述电阻体的一个边缘部到另一边缘部的方式增加。
此外,作为第三解决方案,在上述操作件上,设置有随该操作件的移动而运动的移动传递部件,该移动传递部件的局部与上述保持部件相接触,从而随着该移动传递部件的移动,使上述保持部件旋转,可使上述导电性弹性体发生位移。
还有,作为第四解决方案,在矩形状的电阻体的布线图案的局部上设置有位移部,上述电阻值的变化按照基本上成线性的方式补偿。
再有,作为第五解决方案,该装置为这样的游戏机用控制器,该控制器按照下述方式构成,该方式为:设置有两组组合体,该组合体由操作件,以及对应于该操作件的移动而产生位移的多个导电性弹性体形成,在主板上分别设置有与该两组组合体相对应的多个电阻体,将模拟信号输入作为电子设备的游戏机中。
如果按照上述描述方式,采用本发明,由于在向电子设备中输入信号的输入装置中,在壳体的外侧设置有突出的操作件,在该壳体内部,设置有主板,该主板上形成有对应于上述操作件的移动而产生位移的多个导电性弹性体,以及与该导电性弹性体相对应的多个电阻体,上述导电性弹性体为通过改变与上述电阻体的接触面积,可使该电阻体的动作变化的结构,并且上述导电性弹性体中的局部以可旋转的方式支承于上述主板上,从而可将对应于上述电阻值的模拟信号输入到上述电子设备中,这样可确实确定导电性弹性体中的相对电阻体的位置,可使电阻体160与导电性橡胶150的接触面积,按照从电阻体160的一个边缘部朝向另一个边缘部的方式变化。此外,即使在操作件具有平行移动这样的间隙的情况下,仍不会造成使导电性弹性体的位置变化这样的影响。
此外,由于导电性弹性体保持在保持部件上,该保持部件的一端部以可旋转的方式支承于设置在主板上的支承部上,按照随着上述保持部件的旋转,上述导电性弹性体与电阻体的接触面积从该电阻体的一个边缘部到另一个边缘部增加的方式,对该导电性弹性体进行按压,使电阻值变化,由此,可按照杠杆的原理,减小操作件的操作力减小。
还有,由于在上述操作件上,设置有与随该操作件的移动而运动的移动传递部件,该移动传递部件的局部与上述保持部件相接触,随着该移动传递部件的移动,使保持部件旋转,可使导电性弹性体发生位移,这样可将随操作件的移动而运动的移动传递部件的移动,直接传递给设置有导电性弹性体的保持部件,可相对操作件的初期移动时,使电阻体的电阻值发生变化。
再有,由于在矩形状的电阻体的布线图案的局部,设置有位移部,电阻值的变化可按照基本上保持线性方式实现补偿,这样当采用矩形状的电阻体时,即使在具有操作件中的操作点的移动量与电阻体的电阻值不按照线性变化的部分的情况下,在布线图案的局部设置位移部,仍可按照基本上保持线性的方式进行补偿,另外无需改变导电性弹性体的形状,这样无需对导电性弹性体的变形状态等进行分析的复杂的作业。
另外,由于形成这样的游戏机用控制器,该控制器按照下述方式构成,该方式为:设置有两组组合体,该组合体由操作件,以及对应于该操作件的移动而产生位移的多个导电性弹性体形成,在主板上,分别设置有与该两组组合体相对应的多个电阻体,将模拟信号输入作为电子设备的游戏机中,这样本发明还可适合用于游戏机用控制器。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1为本发明的实施例的信号输入装置的分解透视图;
图2为表示本发明的实施例的信号输入装置中所具有的操作杆的非操作时的状态的局部剖视图;
图3为表示下述状态的一个实施例的局部剖视图,该状态指按照其操作点相对中心轴移动的方式使本发明的实施例的信号输入装置中所具有的操作杆歪倒时的状态;
图4为表示下述状态的一个实施例的局部剖视图,该状态指按照其操作点相对中心轴移动的方式使本发明的实施例的信号输入装置中所具有的操作杆歪倒时的导电性橡胶的状态;
图5A和图5B为用于说明涉及本发明的实施例的信号输入装置的,通过操作杆中的操作点的移动量与电阻值之间的关系,改变电阻体的形状的状态的说明图;
图6A和图6B为用于说明涉及本发明的实施例的信号输入装置的,通过操作杆的操作点的移动量与电阻值之间的关系,改变电阻体的形状的状态的说明图;
图7为本申请人早先开发的游戏机用输入装置的局部分解的透视图;
图8为表示图7所示的游戏机用输入装置中所具有的操作杆的非操作时的状态的局部剖视图;
图9为表示下述状态的一个实施例的局部剖视图,该状态指按照其操作点相对中心轴移动的方式使图7所示的游戏机用输入装置中所具有的操作杆歪倒时的状态;
图10为表示下述状态的一个实施例的局部剖视图,该状态指按照其操作点相对中心轴移动的方式使图7所示的游戏机用输入装置中所具有的操作杆歪倒时的导电性橡胶的状态;
图11为表示下述状态的另一实施例的局部剖视图,该状态指按照其操作点相对中心轴移动的方式使图7所示的游戏机用输入装置中所具有的操作杆歪倒时的导电性橡胶的状态。
图1为本发明的实施例的控制器200的分解透视图。在该图中,标号110表示构成控制器200的壳体部分的顶侧的外壳顶部,标号120构成该外壳底侧的外壳底部,标号130表示柔性主板,其具有柔性,接纳于由外壳顶部110和外壳底部120构成的内部空间,标号140表示将柔性主板130压靠固定于外壳顶部110中的图中未示出的内面上的板。
在外壳顶部110的顶面,在其一端设置有十字键(数字操作件)111,在其另一端,设置有由4种键形成的键顶部(数字操作件)112,在上述顶面的背面侧(操作者一侧)的端部,形成有下述孔部114,114,该孔部114,114用于使后面将要描述的操作杆122,122穿过,使其头部突出。
另外,在外壳底部120上,安装有板140,在该板140上,安装有柔性主板130。此外,在该外壳底部120上,设置下述连接器(图中未示出),其与电缆123连接,该电缆从柔性主板130,获取信号。
下面通过图1和图2,对控制器200中的摸拟信号输入部进行描述。此外,操作杆122为两个,但是下面的描述是针对一个操作杆122进行描述的。
首先,在柔性主板130上,设置有操作杆122,如图2所示,该操作杆122主要由轴状的杆122a,以及基本上呈圆盘状的杆握持部122b形成,该杆握持部122b以同轴方式设置于上述杆122a的顶端部。此外,在杆122a的底端面上,形成有固定螺钉孔122c。
此外,如图1所示,按照与杆122a同轴的方式,设置有滑动部件144,该滑动部件144具有筒状部144a(参照图2)与形成于其周围的外裙部144b;螺旋弹簧171;移动传递部件145,其具有圆盘状移动传递部145a,以及立设于该移动传递部145a上的筒状部145b。
另外,如图2所示,在杆122a上,首先按照通过穿过筒状部144a而可滑动的方式,安装滑动部件144,接着,从滑动部件144的下方,将螺旋弹簧171嵌合于该杆122a上,然后,从该弹簧171的下方,按照夹持螺旋弹簧171的方式,将移动传递部件145中的筒状部145b嵌合于该杆122a上,从移动传递部件145的下方向,将螺钉146,拧入杆122a中的固定螺钉孔122c中,由此,便将移动传递部件145安装固定于杆122a的底端部。
如图1所示,在柔性主板130的顶面上,按照呈十字形设置的方式,绕操作杆122的中心轴N,形成四个长方形的电阻体160。另外,这些电阻体160按照下述方式构成,即四个电阻体160的纵向以中心轴N为中心,分别沿+X方向,-X方向,+Y方向,-Y方向的四个方向设置。
此外,在各电阻体160中,按照设置于电阻体160的一端部的外侧的方式,分别相对板140,立设有作为支承部的一对支承片140a,140a。此外,在各对支承片140a,140a的中间部,分别形成有通孔140b,140b,该通孔140b,140b以同轴方式沿电阻体160的尺寸较小方向贯通。另外,在柔性主板130中的各支承片140a的周围,按照支承片140a可朝向上方突出的方式,设置有缺口部130a。
另外,在呈十字状设置的四个电阻体160的上方,按照分别与相应的电阻体160相对的方式,设置有四个保持部件151。后面将要描述的导电性橡胶150保持于该保持部件151上,另外在该保持部件151的一端部上,按照沿较短尺寸方向相对的方式,以突出方式形成有一对轴部151a,151a。
另外,如图2所示,各保持部件151包括基本上呈长方形的顶面部151b,该顶面部151b按照基本上与柔性主板130的顶面保持平行的方式,设置于操作杆122的一侧;倾斜面部151c,其位于柔性主板130一侧,该倾斜面部151c随着不断靠近中心轴N,其与柔性主板130之间的间距扩大。此外,在保持部件151的倾斜面部151c上,具有呈凹形孔状的保持部151d。此外,通过使设置于保持部件151的一端部上的一对轴部151a,151a,与立设于板140上的一对支承片140a,140a中的通孔140b,140b嵌合,则保持部件151可以绕支承片140a,140a中的通孔140b,140b旋转的方式支承。
还有,在保持部件151中的保持部151d上,埋设有上述导电性橡胶150。该导电性橡胶150具有斜面部150a,该斜面部150a按照与保持部件151中的倾斜面部151c基本上保持平行,并且突出的方式设置。
如图1所示,在柔性主板130上,分别在与十字键111和键硕部112相对的位置,设置按压开关132,134。
这些开关132,134在图中未示出,但是它们为下述数字开关,该数字开关按照由导电性橡胶等形成的硕侧接点与底侧的接点相对的方式,设置于由橡胶等形成的穹顶状部件的内侧,通过从穹顶状部件的外侧进行按压,则顶侧的接点与底侧的接点相接触,从而可实现开关操作。另外,通过分别使设置于外壳顶部110的顶面上的十字键(数字操作件)111与键顶部(数字操作件)112动作,则可通过柔性主板130和电缆123,输入有各动作相对应的按压开关132,134发出的数字信号。
下面对模拟信号输入部的装配状态进行描述。
如图2所示,操作杆122按照下述方式设置,该方式为:其中的杆122a的下部设置于夹持在杆122a的顶部盖110与板140之间的空间,杆握持部122b按照从设置于顶部盖110上的孔部114,朝向外部突出的方式设置。另外,安装固定于杆122a的底端部的移动传递部件145中的移动传递部145a的底面,与设置于板140上的四个保持部件151中的各顶面部151b相接触。另外,借助螺旋弹簧171的偏置力,以可滑动的方式安装于杆122a上的滑动部件144的下摆部144c的顶面,在外壳顶部110的内面,朝向孔部114的周围的内壁面110a偏置,此外,通过使上述下摆部144c的顶面基部与外壳顶部110中的孔部114嵌合,可使操作杆122保持在非操作的中性位置(中心轴N)。
此外,在操作杆122的中性状态,以可旋转的方式设置于立设在板140上的支承片140a,140a上的保持部件151的顶面部151b在螺旋弹簧171的偏置力的作用下,朝向柔性主板130一侧偏置,并且设置于保持部件151中的保持部151d上的导电性橡胶150中的支承片140a一侧的端部的斜面部150a,与形成于柔性主板130的表面上的电阻体160的边缘部160a相接触,由此在导电性橡胶150中的斜面部150a与电阻体160之间,构成楔状间隙,在它们之间形成模拟信号的模拟开关。另外,在该状态,保持部件151的顶面部151b按照基本上与柔性主板130的面保持平行的方式构成。
下面对模拟信号输入部的动作进行描述。
上述模拟开关为下述结构的形式,在该结构中,对应于图1所示的操作杆122中的操作点P中的相对中心轴N移动时的方位与倾角,改变导电性橡胶150与电阻体160的接触面积,可改变电阻值。即,导电性橡胶150的单位面积的电阻值小于上述电阻体160,上述接触面积越大,则电阻体160的电阻值越小,流过的电流越大。
比如,在如图2所示,操作杆122处于非操作状态时,操作杆122中的操作点P位于中心轴N上,由于在此状态时,保持在各保持部件上导电性橡胶150不与相对应的电阻体160的边缘部160a相接触,这样电阻体160的电阻值不改变,流过平时的电流。
然后,在如图3所示,操作杆122朝向-X方向倾斜时,操作杆122中的操作点P朝向-X方向移动,其移动到下述位置P1,该位置P1与位于非操作时的中心轴N上时的位置偏离。此时,在移动传递部件145中的移动传递部145a的底面作用下,将沿-X方向的保持部件151压向图中的C方向,由此,导电性橡胶150在受压后,与相应的电阻体160相接触,沿+X、-Y及+Y方向的导电性橡胶150不与相对应的电阻体160相接触,这样在沿-X方向的导电性橡胶150与和其相对应的电阻体160的位置,电阻值变化,在沿+X、-Y及+Y方向的导电性橡胶150与和它们相对应的电阻体160的部位,电阻值不改变,流过平时的电流。
还有,在图3的状态,移动传递部件145与保持部件151相接触,并且在滑动部件144中的下摆部144c的顶面的边缘部压靠于外壳顶部110的内壁面110a上的状态下,该部件144可沿压缩螺旋弹簧171的方向产生滑动,由此,通过使操作杆122中的操作点P朝向-X方向移动,移动传递部件145可对保持部件151施加压力。另外,按照上述方式,如果停止操作杆122的操作,则操作点P可再次返回到中心轴N的位置。
接着,在操作杆122沿-X方向与-Y方向之间的方向倾斜时,操作杆122中的操作点P在-X方向与-Y方向之间移动,移动到下述位置,该位置与位于在非操作时的中心轴N上时的位置偏离。此时,移动传递部件145对沿-X方向与-Y方向的保持部件151推压,如图4所示,导电性橡胶150与相对应电阻体160相接触,但是,它们之间的接触面积按照下述方式构成,该方式为:形成接触面积S2,该接触面积S2小于使操作杆122仅仅沿-X方向倾斜时的接触面积S1(参照图3),这样电阻值大于使操作杆122仅仅沿-X方向倾斜时的电阻值,而流过的电流小于该状态。此外,由于沿+X方向与+Y方向的导电性橡胶150不与相应的电阻体160相接触,这样在沿+X方向与+Y方向的导电性橡胶150与和它们相对应的电阻体160的位置,电阻值不改变,流过平时的电流。
按照上述方式,在模拟信号输入部,通过根据流过各电阻体160的模拟电流的变化,观测电压变化,可检测操作杆122中的操作点P移动的方向,倾角,可通过柔性主板130和电缆123,将该检测到的信号作为模拟信号,输入到游戏机中。
此外,在本发明的实施例中,作为导电性弹性体采用的是导电性橡胶150,但是,由于导电性橡胶的材质等因素,如图5A所示,具有下述情况,即相对操作杆122中的操作点P的移动量,电阻体的电阻值的变化幅度减小,产生线性变化的部分L。在此情况下,如图5B所示,在电阻体160’中的相当于上述部分L的部分,沿尺寸较小的方向,从两侧,形成中间缩颈部160’b,160’b,使电阻体160’的尺寸较小方向的截面面积,由此电阻值的变化可按照在部分L增加的方式实现补偿。
与此相对,在如图6A所示,相对操作点P的移动量,电阻值的变化幅度增加,产生不按照线性变化的部分L’的情况,如图6B所示,在电阻体160”中的相当于上述部分L’的部分,在尺寸较小方向的两侧,形成附加部160”b,160”b,电阻体160”的尺寸较小方向的截面面积增加,由此,电阻值的变化可按照在部分L’减小的方式实现补偿。
另外,不限于图5A、图5B和图6A、图6B所示的方法,比如,即使在中间缩颈部160’,附加部160”b的形状,数量,使中间缩颈部与附加部形成于电阻体的一侧等方面的适当变更的情况下,也没有关系。
按照上面描述的方式,如果采用作为本实施例的信号输入装置的控制器200,如图2所示,由于保持导电性橡胶150的各保持部件151的一端部通过立设于板140上的支承片140a,140a,而以可旋转的方式支承,这样便获得下述效果,即,导电性橡胶150中的相对电阻体160的位置实质上是确定的,这样可使电阻体160与导电性橡胶150的接触面积,按照从电阻体160中的一个边缘部至另一边缘部的方式变化。此外,由于即使在具有相对电阻体160,操作杆1 22沿与+(-)X,+(-)Y方向或它们之间的方向保持平行的方向移动的间隙的情况下,仍不会有可使导电性橡胶150的位置改变的影响,不必高精度地形戍操作杆122部分,于是,可以低成本获得控制器200。
另外,如图3所示,由于当操作操作杆122时,通过按压保持部件151中的,与以旋转方式支承的端部相对的端部的顶面部151b,将导电性橡胶150压靠于电阻体160上,这样按照杠杆的原理,获得操作力减小的效果。另外,由于上述原因,操作感良好。
再有,由于设置于杆122a的底端部的移动传递部件145中的移动传递部145a,与保持部件151的顶面部151b相接触,这样可将随操作杆122中的操作点P的移动而运动的移动传递部件145的移动,直接传递给设置有导电性橡胶150的保持部件151上,可使电阻体160的电阻值,相对操作点P的初期移动时发生改变。
还有,如图5A、图5B和图6A、图6B所示,即使在具有操作杆122的操作点P的移动量与电阻体的电阻值不按照线性变化的部分的情况下,由于使电阻体的形状改变,这样仍可获得以基本上成比例的方式进行补偿的效果。由此,无需对导电性橡胶150的变形状态等进行分析这样的复杂的作业。
另外,按照本实施例中所描述的方式,本发明还可适合用于游戏机用控制器。
上面根据附图,对本发明的信号输入装置的一个实施例进行了描述,但是,具体的结构不限于本实施例,比如,可适当地改变操作杆122的形状,数量,移动传递部件145的形状,导电性橡胶150的形状,数量等。另外,作为导电性弹性体,不限于导电性橡胶,比如,也可为具有导电性的板簧状的金属板,或在表面上形成具有导电性的部件的板簧状的金属板等。

Claims (5)

1.一种信号输入装置,其特征在于该装置用于将信号输入电子设备中,在壳体的外侧,设置有突出的操作件,在壳体的内部,设置有主板,在该主板上,形成有对应于上述操作件的移动而发生位移的多个导电性弹性体,以及与该导电性弹性体相对应的多个电阻体,该导电性弹性体按照下述方式构成,该方式为:改变该导电性弹性体与上述电阻体的接触面积,可改变上述电阻体的电阻值,并且上述导电性弹性体的局部以可旋转的方式支承于上述主板上,将对应于上述电阻值的模拟信号输入到上述电子设备中。
2.根据权利要求1所述的信号输入装置,其特征在于上述导电性弹性体保持在保持部件上,该保持部件的一端部以可旋转的方式支承于设在上述主板上的支承部上,按照下述方式对导电性弹性体进行按压,从而使上述电阻值变化,该方式为:随着上述保持部件的旋转,上述导电性弹性体与电阻体的接触面积按照从上述电阻体的一个边缘部到另一边缘部的方式增加。
3.根据权利要求2所述的信号输入装置,其特征在于在上述操作件上,设置有随该操作件的移动而运动的移动传递部件,该移动传递部件的局部与上述保持部件相接触,从而随着该移动传递部件的移动,使上述保持部件旋转,可使上述导电性弹性体发生位移。
4.根据权利要求1所述的信号输入装置,其特征在于在矩形状的电阻体的布线图案的局部上设置有位移部,上述电阻值的变化按照基本上成线性的方式补偿。
5.根据权利要求1所述的信号输入装置,其特征在于该装置为这样的游戏机用控制器,该控制器按照下述方式构成,该方式为:设置有两组组合体,该组合体由操作件,以及对应于该操作件的移动而产生位移的多个导电性弹性体形成,在主板上,分别设置有与该两组组合体相对应的多个电阻体,将模拟信号输入作为电子设备的游戏机中。
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