JP2007067006A - 可変抵抗器 - Google Patents

Abstract

【課題】非操作時における可変抵抗器の抵抗素子での消費電力を抑えること。
【解決手段】第１絶縁性基板３１の基板面に第１抵抗体１１、第２抵抗体１２を絶縁した状態で併設し、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２との間に櫛歯状をなす第１及び第２接触パターン１４，１５を交互に配置する。第１接触パターン１４は第１抵抗体１１と複数位置で導通接続し、第２接触パターン１５は第２抵抗体１２と複数位置で導通接続している。第１及び第２接触パターン１４、１５に対して接離可能に導電体１３を配置する。電圧出力部２１から第１抵抗体１１の電圧印加部１６と第２抵抗体１２の電圧印加部１７との間に電圧を印加し、待機状態となる非押圧状態では第１抵抗体１１、第２抵抗体１２を非導通とすることで消費電力を生じない構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子制御装置に対してアナログ情報をタッチ式で入力可能な情報入力装置に使用することのできる可変抵抗器に関する。

各種機器の電子制御装置に対して所望のアナログ情報をタッチ式で入力するために可変抵抗器を用いた情報入力装置がある（例えば、特許文献１参照）。かかる情報入力装置には押圧接触型の可変抵抗器が用いられている。

図８は上記特許文献１に記載された押圧接触型の可変抵抗器の構成図である。同図に示すように、可変抵抗器１００は、所定長さの抵抗素子１０１と、該抵抗素子１０１に離間して対向配置された可撓性の短絡素子１０２とを備え、抵抗素子１０１の一端側の端子１０３に対して電池１０４の正極を接続し、抵抗素子１０１の他端側の端子１０５を接地した構成となっている。

図８に示すように、短絡素子１０２を任意の位置で抵抗素子１０１に向かって押圧した場合、押圧位置に対応した接触点Ｐにて短絡素子１０２と抵抗素子１０１とが導通する。抵抗素子１０１の全抵抗値をＲとし、接触点Ｐの両側の抵抗値をＲ1、Ｒ2（Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ2）、電池１０４の直流電圧をＶｓとすると、短絡素子１０２の出力電圧Ｖoutは、Ｖout＝（Ｖs／Ｒ）×Ｒ2となって、出力端子１０６に現れる。図８に示す例では、出力電圧ＶoutをＡ／Ｄ変換器１０７でデジタル信号に変換し、入出力インターフェース１０８を介してＣＰＵ１０９に取り込んで各種制御に用いている。
特開平６−５３０１５号公報

しかしながら、上述した可変抵抗器１００は、抵抗素子１０１の両端間に常に電圧（Ｖｓ）を印加している構成であるので、非操作時においても抵抗素子１０１で電力が消費されてしまうという課題がある。例えば、携帯機器端末のように、電源としてバッテリを用いる機器では、可変抵抗器１００の待機電力が機器の使用時間を短縮させることになるので、携帯機器端末の使用可能時間を延ばすためにも可変抵抗器１００の待機電力を抑制することが望まれる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、非操作時における抵抗素子での消費電力を抑えることができる可変抵抗器を提供することを目的とする。

本発明の可変抵抗器は、一面が操作側面とされた可撓性を有する第１の基板と、この第１の基板の他面に対して一面が離間して対向配置された第２の基板と、前記第１の基板の他面と前記第２の基板の一面とのうち何れか一方に設けられ互いに絶縁された第１と第２の抵抗体と、前記第１及び第２の抵抗体が設けられた前記第１の基板の他面又は前記第２の基板の一面に設けられ前記第１の抵抗体に対し複数位置で導通し各導通位置から第２の抵抗体側へそれぞれ伸びた第１の接触パターンと、前記第１の基板の他面と前記第２の基板の一面とのうち何れか他方に設けられ、前記第１の基板の操作側面への押圧操作に伴って、押圧位置に応じた前記第１の抵抗体と前記第２の抵抗体の対応位置を導通させる導電体とを備え、前記第１の抵抗体の一部は第１の電圧印加部に、前記第２の抵抗体の一部は第２の電圧印加部にそれぞれ導通接続されており、前記第１の電圧印加部と前記第２の電圧印加部との間に電圧が印加されることを特徴とする。

以上の構成によれば、可変抵抗器の抵抗素子を構成する第１と第２の抵抗体は互いに絶縁されているので、第１の基板の操作側面が押圧されていない待機状態では第１、第２の抵抗体は非導通状態に保たれ、第１と第２の抵抗体での消費電力は生じないこととなる。一方、第１の基板の操作側面が押圧された使用状態では導電体により第１と第２の抵抗体が押圧位置で導通し、押圧位置に応じた出力電圧が得られる。第１の電圧印加部を電源電圧となる高電位側に接続し、第２の電圧印加部をグラウンド電位（０ボルト）等の低電位側に接続し、第２の抵抗体を導電体に対向配置させた場合、高電位側の第１の接触パターンよりも低電位側の第２の抵抗体の方が導電体と対向している面積が大きいので先に低電位側の第２の抵抗体が導電体に接触する確率が高くなり、導電体が先に高電位側の第１の抵抗体に接して電源電圧が出力される可能性を低減することができる。

また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１及び第２の抵抗体が設けられた前記第１の基板の他面又は前記第２の基板の一面に設けられ、前記第２の抵抗体に対し複数位置で導通し各導通位置から第１の抵抗体側へそれぞれ伸びて前記第１の接触パターンの隙間に配置された第２の接触パターンを備え、前記導電体が前記第１の接触パターン及び前記第２の接触パターンに接離可能に対向配置されたことを特徴とする。

この構成により、第１の抵抗体の複数位置で導通接続した第１の接触パターンと第２の抵抗体の複数位置で導通接続した第２の接触パターンとが互いの隙間に細かく入り込んだ配置となっているので、導電体はほぼ同時に第１及び第２の接触パターンに接することとなる。したがって、導電体が電源電圧を印加している抵抗体に先に接して異常出力が現れるといった不具合を低減することができる。

また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１及び第２の接触パターンはそれぞれ櫛歯状をなしており、交互に配置されることを特徴とする。これにより、櫛歯状をなす第１及び第２の接触パターンがファインピッチで交互に配置されるので、いずれの場所を押圧しても導電体はほぼ同時に第１及び第２の接触パターンに接することとなり、異常出力が現れる不具合を抑制できる。

また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１及び第２の抵抗体はそれぞれ帯状に形成されており、これら第１及び第２の抵抗体の間に前記第１及び第２の接触パターンが配置されていることを特徴とする。これにより、帯状をなす第１及び第２の抵抗体に挟まれた領域に第１及び第２の接触パターンが配置されるので、スペースファクタが良く、小型化が可能である。

また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１及び第２の接触パターンは、良導電パターン上を抵抗体パターンで覆ったものであることを特徴とする。これにより、第１及び第２の接触パターンの導通抵抗を小さくでき、精度の高い検出ができると共に、抵抗体パターンで覆うことにより良導電パターンの腐食やマイグレーションの発生を防止することができる。

また本発明は、上記可変抵抗器において、前記抵抗体パターンは、前記第１及び第２の抵抗体と同一材料からなることを特徴とする。これにより、第１及び第２の抵抗体とオーバーコートである抵抗体パターンとを同一印刷工程で形成することができ、生産性が良い。

本発明によれば、待機状態での消費電力の無駄を無くすことができ、携帯機器端末等に用いることによりその使用可能時間を延ばすことができる。

以下、本発明の一実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態にかかる可変抵抗器に対して電子制御部を接続した状態を示す構成説明図である。

可変抵抗器１は、抵抗素子が第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とに分割されていて、これら第１抵抗体１１、第２抵抗体１２とそれぞれ導通した後述する第１接触パターン１４及び第２接触パターン１５に対して導電体１３が対向配置された構成となっている。第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２は共に一方向に直線的に伸びる帯状をなしており、絶縁した状態で互いに所定幅を隔てて配置されている。

第１抵抗体１１と第２抵抗体１２との間に第１、第２接触パターン１４、１５が設けられている。第１接触パターン１４は第１抵抗体１１に対して当該第１抵抗体１１の形成方向の複数個所で導通し、第２抵抗体１２側へ櫛歯状に突出している。また、第２接触パターン１５は第２抵抗体１２に対して当該第２抵抗体１２の形成方向の複数個所で導通し、第１抵抗体１１側へ櫛歯状に突出している。

第１抵抗体１１の一端に第１の電圧印加部１６が導通接続され、第２抵抗体１２の一端であって上記電圧印加部１６を設けた端部とは反対側に第２の電圧印加部１７が導通接続されている。本例では、電圧印加部１６、１７を抵抗体１１，１２の一部に直接設けているが、電圧印加部１６、１７を抵抗体１１，１２から離れた位置に設け、良導電性の導電パターンや導線を介して接続するように構成することも出来る。図１に示す例では、第１抵抗体１１の電圧印加部１６は接地電位（GROUND）が印加され、第２抵抗体１２の電圧印加部１７に所定電圧（Ｖin）が印加される。

図２（ａ）〜（ｃ）及び図３を参照して、可変抵抗器１の構成をさらに詳しく説明する。図２（ａ）は基板上に形成された第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２の平面図であり、図２（ｂ）は同図（ａ）に示すＡ―Ａ線矢視断面図、図２（ｃ）は基板上に形成された導電体１３の平面図である。なお、図２（ｂ）において、第１、第２抵抗体１１，１２及び第１接触パターン１４の膜厚を、第１絶縁性基板３１の板厚に対して誇張して示している。

図２（ａ）に示すように、第２の基板としての第１絶縁性基板３１の基板面上に第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２が形成されている。第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２は図中左右方向に伸びた長方形状をなし、互いに離間して絶縁されている。押圧領域の一端に対応した第１抵抗体１１の左端部に接地電位が印加される電圧印加部１６が形成され、押圧領域の他端に対応した第２抵抗体１２の右端部に所定電圧Ｖinが印加される電圧印加部１７が形成されている。

また、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２との間に第１接触パターン１４と第２接触パターン１５とが配置されている。第１接触パターン１４は、第１抵抗体１１の側面に所定ピッチで櫛歯状に形成されている。第２接触パターン１５は、第２抵抗体１２の側面に所定ピッチで櫛歯状に形成され、第１接触パターン１４に対してかみ合わせた状態で配置されている。すなわち、櫛歯状をなす第１接触パターン１４と第２接触パターン１５とが交互に配置されている。

図２（ｂ）に示すように、第１接触パターン１４は、第１抵抗体１１の側面に異なる位置でそれぞれ導通接続した櫛歯状をなす導電性パターン３３と、導電性パターン３３の上面に形成された抵抗体パターン３４とから構成されている。図２（ｂ）には図示されていないが、第２接触パターン１５も第１接触パターン１４と同様に、第２抵抗体１２の側面に異なる位置でそれぞれ導通接続した櫛歯状をなす導電性パターン（３５）と、当該導電性パターンの上面に形成された抵抗体パターン（３６）とから構成されている。

図２（ｃ）に示すように、第１の基板としての第２絶縁性基板３２の基板面上に長方形状の導電体１３が形成されている。第２絶縁性基板３２の一方の面であって導電体１３が形成された面とは反対側の面が操作側面となる。第２絶縁性基板３２は、可撓性を有している。第２絶縁性基板３２の操作側面に押圧力を加えた押圧状態では、導電体１３が第１、第２接触パターン１４，１５に十分に接する程度まで変形する。また、第２絶縁性基板３２の操作側面に対する押圧力を解除した非押圧状態では、導電体１３を第１、第２接触パターン１４，１５から離間して元の状態に復帰する。第２絶縁性基板３２としてフレキシブル基板を用いることができる。導電体１３の端部には出力電圧Ｖoutを外部へ取り出すための導電性パターンの電圧取出し部１８が導通接続されている。

図２（ａ）（ｃ）に示すように、長方形状の導電体１３と第１、第２接触パターン１４，１５の形成領域とは略同一形状をなしている。操作側面から導電体１３の形成領域のいずれの場所を押圧しても、押圧位置に応じた第１、第２接触パターン１４，１５の対応位置に導電体１３が接して導通し得るように導電体１３の幅や第１、第２接触パターン１４，１５のピッチを設定する。

図３は可変抵抗器１の側断面構造を模式的に示す図であり、第１、第２抵抗体１１，１２と、第１、第２接触パターン１４，１５及び導電体１３の膜厚は極めて薄い（１０〜２０μｍ程度）ため、図示省略している。第１絶縁性基板３１の第１、第２抵抗体１１，１２形成面と第２絶縁性基板３２の導電体１３形成面とが向き合うように、第１絶縁性基板３１に対して第２絶縁性基板３２が離間して対向配置されている。第１絶縁性基板３１と第２絶縁性基板３２との間に介在させたスペーサ１９が、第２絶縁性基板３２の押圧変形により導電体１３が第１、第２接触パターン１４，１５に接離するのに好適なスペース（離間幅）を形成している。第１絶縁性基板３１及び第２絶縁性基板３２の外周部は保持部材２０にて保持されている。ここで、第１及び第２接触パターン１４，１５と導電体１３とが接離可能に対向配置されている領域が前述した押圧領域であり、本実施の形態においては、導電体１３と略同一形状をなした長方形状をしている。

なお、図３には示されていないが、操作領域（押圧領域）を示すライン（枠）を初めとした各種表示を印刷した可撓性を有する印刷シートを、第２絶縁性基板３２の操作側面上に載置又は貼着することとする。

ここで、第１、第２抵抗体１１，１２並びに第１、第２接触パターン１４，１５の製造工程について説明する。第１絶縁性基板３１の抵抗体形成面に対して第１、第２接触パターン１４，１５に対応したスクリーン（印刷マスク）を配置し、該スクリーンの上から良導電性材料（例えば、銀インク）をスクリーン印刷して良導電性材料を加熱する。これにより、第１接触パターン１４の櫛歯状をなす導電性パターン３３と第２接触パターン１５の櫛歯状をなす導電性パターン（３５）とが接触せずに互いにかみ合わされた状態で形成される。

次に、上記各導電性パターン３３（３５）及び第１、第２抵抗体１１，１２に対応したパターンの形成されたスクリーンを準備する。そして、導電性パターン３３（３５）が形成された第１絶縁性基板３１上に上記パターンの形成されたスクリーンを配置し、該スクリーンの上から抵抗体材料（例えば、カーボンインク）をスクリーン印刷して、抵抗体材料を加熱する。これにより、第１絶縁性基板３１の基板面上に第１、第２抵抗体１１、１２が形成され、導電性パターン３３（３５）の上面に抵抗体パターン３４（３６）が形成される。これにより、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とは同一成分の抵抗体材料によって同一の膜厚で形成されることになる。その結果、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２の抵抗率等の電気的特性を揃えることができ、出力電圧Ｖoutのバラツキを抑えることができる。また、良導電性材料から形成された導電性パターン３３（３５）の上面を抵抗体パターン３４（３６）でオーバーコートすることから、第１、第２接触パターン１４，１５の導通抵抗を小さくできると共に、導電性パターン３３（３５）の硫化等の腐食やマイグレーションの発生を防止することができる。

以上のように構成された可変抵抗器１は、第１、第２抵抗体１１、１２から構成される抵抗素子に対して、電圧印加部１６、１７を介して所定電圧（Ｖin−GROUND）が印加されることになるが、分割されて離間した第１、第２抵抗体１１、１２から導電体１３が離間した状態（非押圧状態）では、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とが非導通状態のままであるので、抵抗素子（第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２）における電力消費は発生しない。

次に、上記可変抵抗器１に対して接続される情報入力装置側の電子制御部２について説明する。電子制御部２は、可変抵抗器１の第１抵抗体１１に接続した電圧印加部１６と第２抵抗体１２に接続した電圧印加部１７との間に所定電圧を印加する電圧出力部２１を備える。本実施の形態では、第１抵抗体１１に接続した電圧印加部１６に対する印加電圧を接地電位（GROUND）とし、第２抵抗体１２に接続した電圧印加部１７に対する印加電圧をＶinとしている。導電体１３に接続した電圧取出し部１８に現れる出力電圧（Ｖout）はＡ／Ｄ変換部２２のアナログ入力端子に入力されている。Ａ／Ｄ変換部２２は出力電圧（Ｖout）をデジタル値に変換してＣＰＵ部２３に入力する。ＣＰＵ部２３は出力電圧（Ｖout）の値から第２絶縁性基板３２の操作側面上でのタッチ位置を算出する演算機能を備える。

次に、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ａ）（ｂ）を参照して可変抵抗器１を操作した場合の動作例を説明する。

図４（ａ）は、不使用状態（待機状態）を示しており、第２絶縁性基板３２の操作側面を押圧する前の状態を示している。第２絶縁性基板３２の操作側面が押圧されていないために、導電体１３が第１及び第２接触パターン１４、１５から離間した状態が保たれている。図５（ａ）は可変抵抗器１の待機状態における回路模式図である。待機状態では、導電体１３が第１及び第２の接触パターン１４，１５に接触していないので、導電体１３は第１抵抗体１１と第２抵抗体１２の双方に対して非導通の状態となっている。したがって、電圧出力部２１から第１抵抗体１１と第２抵抗体１２との間に電圧が印加されているが、第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２の双方には電流が流れないので第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２における電力消費は生じていない。

図４（ｂ）は、使用状態を示しており、第２絶縁性基板３２の操作側面が押圧されている状態を示している。第２絶縁性基板３２が操作側面の押圧位置において第１絶縁性基板３１側に変形し、該第２絶縁性基板３２に形成された導電体１３が押圧位置にて第１及び第２接触パターン１４，１５に接続する。第１抵抗体１１と第２抵抗体１２は第１及び第２接触パターン１４，１５を介して導通する。

ここで、第２絶縁性基板３２の操作側面が押圧された際に、導電体１３が最初に電源電圧側の第２抵抗体１２に接触し、その後に接地電位側の第１抵抗体１１に接触すると、電源電圧に近い異常出力が導電体１３の電圧取出し部１８に現れる問題が発生する。

本実施の形態では、押圧時の押圧範囲に比べて十分に幅の狭いパターンを所定ピッチで交互に配置した第１及び第２接触パターン１４，１５に対して導電体１３を押圧するので、導電体１３は押圧位置において第１及び第２接触パターン１４，１５に対してほぼ同時に接触する。例えば、図２（ａ）に示すＰ１が押圧位置であった場合、第１接触パターン１４の接触片１４ａと第２接触パターン１５の接触片１５ａとが導電体１３に接触する。接触片１４ａ及び１５ａは導通抵抗の小さい良導電材料で形成されているので、第１、第２抵抗体１１、１２は接触片１４ａとの接続部と接触片１５ａとの接続部とで導通接続された状態となる。したがって、第２絶縁性基板３２の操作側面の押圧領域のいずれの場所を押圧しても、第１接触パターン１４と第２接触パターン１５とが導電体１３にほぼ同時に接触するので、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とを導電体１３にほぼ同時に導通させたこととなり、先に導電体１３が第２抵抗体１２に導通して異常電圧が電圧取出し部１８に現れるといった事態を抑制することができる。

なお、接触片１４ａ及び１５ａは長さを有しているため、導電体１３との接触位置から抵抗体との接続部までの距離に応じた電圧降下がそれぞれある。しかし、良導電材料で形成された導電性パターン３３（３５）を電流が流れるので、各接触片での電圧降下は検出精度に影響を与えない程小さくなる。また、導電性パターン３３（３５）の上面に抵抗体パターン３４（３６）が形成されているが、電流は抵抗体パターン３４（３６）の極めて薄い膜厚方向に流れるので抵抗体パターン３４（３６）の抵抗値は検出精度に影響を与えない程小さくなる。

図５（ｂ）は、可変抵抗器１が使用状態となっている押圧時の回路模式図である。第１及び第２接触パターン１４，１５は押圧位置で導電体１３を介して導通しているので、第１及び第２接触パターン１４，１５と導通接続している第１、第２抵抗体１１、１２は電気的に押圧位置にて導電体１３を介して導通したことになる。よって、第１抵抗体１１の電圧印加端部（電圧印加部１６）から押圧位置までの距離及び第２抵抗体１２の電圧印加端部（電圧印加部１７）から押圧位置までの距離に応じた出力電圧Ｖoutが、導電体１３に接続された電圧取出し部１８に現れる。

ここで、説明を簡略化するために、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２は同一サイズであり、全抵抗値をそれぞれ同じ値のＲとし、第２抵抗体１２の電圧印加部１７から押圧位置である導電体１３との導通位置までの抵抗値をＲ１、第１抵抗体１１の電圧印加部１６から押圧位置（導電体１３との導通位置）までの抵抗値をＲ２とし、双方の抵抗率が同じであるとする。この場合、Ｒ＝Ｒ1＋Ｒ2となり、Ｖout＝（Ｖin／Ｒ）×Ｒ2となる。すなわち、第１抵抗体１１の電圧印加端部及び第２抵抗体１２の電圧印加端部から押圧位置（導電体１３との導通位置）までのそれぞれの距離を抵抗値として扱うことができ、出力電圧Ｖoutから押圧位置を検出できることになる。出力電圧ＶoutをＡ／Ｄ変換部２２でデジタル信号に変換してＣＰＵ２３に取り込み、押圧位置を計算する。

図４（ｃ）に示すように、そのまま指をスライドさせることにより、押圧位置が変化するのに伴い第１抵抗体１１と第２抵抗体１２の導電体１３との導通位置が変化する。すなわち、指のスライドに応じてＲ1、Ｒ2の値が変化し、出力電圧Ｖoutが変化する。ここで、図２に示すように、第１抵抗体１１の電圧印加端（電圧印加部１６）と第２抵抗体１２の電圧印加端（電圧印加部１７）とを抵抗体（押圧領域）長手方向であって押圧領域の一端側と他端側とに位置する各対向端に設けることにより、出力電圧が変化するスライド範囲を最も長くすることができる。スライド範囲を長くして出力電圧の変化量が大きいほど正確な情報入力が可能になる。

このように、本実施の形態によれば、可変抵抗器１においてタッチ位置を出力電圧Ｖoutに変換する抵抗素子を、複数の抵抗体に分割して所定幅を隔てて併設し、該分割された抵抗体を操作時にだけ導通させて出力電圧Ｖoutを検出できるように構成したので、待機状態における抵抗素子での消費電力を無くすことができる。したがって、このような可変抵抗器１を用いた情報入力装置を携帯機器端末に用いれば、携帯機器端末の使用時間を延ばすことができる。

また、本実施の形態によれば、幅の狭いパターンを所定ピッチで交互に配置した第１及び第２接触パターン１４，１５に対して導電体１３を押圧するので、導電体１３を第１及び第２接触パターン１４，１５に対してほぼ同時に接触することができ、導電体１３が第１抵抗体１１よりも先に第２抵抗体１２に接触することにより電圧取出し部１８に異常電圧が現れる現象を抑制できる。さらに、第１及び第２接触パターン１４，１５は第１及び第２抵抗体１１，１２に対して所定ピッチで導通接続しているので、出力電圧Ｖoutとしてステップ状の出力を得ることができ、電子制御部２における処理が容易なものとなる。

また、本実施の形態によれば、第１、第２抵抗体１１，１２の間に第１及び第２接触パターン１４，１５を配置し、第１及び第２接触パターン１４，１５に対して導電体１３を接離可能に対向配置したので、可変抵抗器１の面積を小さくでき小型化を図ることができる。

本発明は、上記一実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能である。

例えば、上記実施の形態では、可撓性を有する第２絶縁性基板３２に導電体１３を形成しているが、第２絶縁性基板３２に第１、第２抵抗体１１，１２及び第１、第２接触パターン１４，１５を形成し、第１絶縁性基板３１に導電体１３を形成する構成としてもよい。このような構成を採用した場合、押圧状態では第１、第２接触パターン１４，１５が導電体１３側へ変位して導電体１３に対して接触することとなるが、それ以外の作用効果は上記実施の形態と同様である。

また、以上の説明では、第１抵抗体１１に第１接触パターン１４が接続され、第２抵抗体１２に第２接触パターン１５が接続され、第１接触パターン１４と第２接触パターン１５とをかみ合わせているが、第２接触パターン１５を削除して第１接触パターン１４と第２抵抗体１２に対して導電体１３を接離可能に対向配置するように構成しても良い。

図６（ａ）〜（ｃ）は第２接触パターン１５を削除した変形例を示す図である。図６（ａ）に示すように、第２抵抗体１２に接続されていた第２接触パターン１５を削除し、第１抵抗体１１に接続した第１接触パターン１４を第２抵抗体１２の側面に近接させている。

図６（ｂ）は同図（ａ）に示すＢ―Ｂ線矢視断面図である。第１接触パターン１４は、第１抵抗体１１の側面に異なる位置でそれぞれ導通接続した櫛歯状をなす導電性パターン３３と、当該導電性パターン３３の上面に形成された抵抗体パターン３４とから構成されている。

なお、導電体１３との接触面となる第２抵抗体１２の高さが、第１接触パターン１４の高さよりも低くならないようにするため、第２抵抗体１２の下面側に絶縁層３７を設けてかさ上げしている。第２抵抗体１２は、第１接触パターン１４と同一又は少し高く設定されることが望ましい。なお、図６（ｂ）においても、第１、第２抵抗体１１，１２、第１接触パターン１４及び絶縁層３７の膜厚を、第１絶縁性基板３１の膜厚に対して誇張して示している。

第１、第２抵抗体１１，１２並びに第１接触パターン１４の製造工程について説明する。第１絶縁性基板３１の抵抗体形成面に、第２抵抗体１２の形成領域に長方形状の絶縁層３７を形成し、第１接触パターン１４の形成領域に櫛歯状の導電性パターン３３をそれぞれ形成する。その上から抵抗体材料をスクリーン印刷して第１抵抗体１１及び第２抵抗体１２を形成すると共に、導電性パターン３３上面に抵抗体パターン３４を形成する。これにより、第１及び第２抵抗体１１、１２と抵抗体パターン３４とを同一印刷工程で形成でき、生産性を向上させることができる。

図６（ｃ）に示す導電体１３は、第２抵抗体１２と第１接触パターン１４の形成領域に対向配置される。これにより、電圧印加部１７を介して低電位側（接地電位）は第２抵抗体１２の上面全体が導電体１３との接触面となるのに対して、電圧印加部１６を介して電源電圧Ｖinが印加される高電位側（電源電圧Ｖin）は第１接触パターン１４が接触面となる。このように、低電位側（接地電位）の接触面積を大きくすることにより、高電位側（電源電圧Ｖin）の第１接触パターン１４が低電位側（接地電位）の第２抵抗体１２よりも先に導電体１３に接触する確率が下り、電圧取出し部１８に電源電圧が現れて電子制御部２が誤動作するのを防止できる。

また、以上の説明では、第１、第２抵抗体１１，１２等は長尺な長方形状をしているが本発明はそのような直線状の形状に限定されるものではない。例えば、第１、第２抵抗体１１，１２が蛇行する形状、円弧状に曲がった形状、U字状に曲がった形状等からなる非直線的に伸びる帯状であってもよい。また、帯状をなさない例えば半円形状の第１、第２抵抗体１１，１２が互いの直線部が離間配置されるようにしても良い。この場合、第１及び第２抵抗体１１、１２の形状に合わせて接触パターンの形状も適宜変形させるものとする。

また、第１、第２抵抗体１１，１２の形状は有端状のものに限定されるものではなく、環状体のように無端状のものであっても良い。

図７（ａ）（ｂ）は第１、第２抵抗体として円環状の抵抗体を用いた変形例を示す図である。第１絶縁性基板４０の基板面上に、円環状をなす第１抵抗体４１及び第２抵抗体４２が形成される。第１抵抗体４１の外周側に環状をなす第２抵抗体４２が離間配置され、第１抵抗体４１と第２抵抗体４２との間に第１接触パターン４３及び第２接触パターン４４が環状に配置される。第１抵抗体４１には電源電圧(Ｖin)が印加される電圧印加部４５，４６が９０度ずれた位置に接続され、第２抵抗体４２には接地電位（GROUND）が印加される電圧印加部４７、４８が電圧印加部４５，４６と対向する位置にそれぞれ形成されている。図７（ｂ）に示すように、可撓性を有する第２絶縁性基板５１の基板面上に、第１接触パターン４３及び第２接触パターン４４の形成領域と略同一形状をなす環状の導電体４９が配置される。導電体４９には出力電圧Ｖoutを取り出すための電圧取出し部５０が接続されている。

以上のように構成された可変抵抗器において、電子制御部２の電圧出力部２１から電圧印加部４５、４７間に対する電圧印加と電圧印加部４６、４８間に対する電圧印加とを交互に行い、二次元的な位置情報を検出する。

なお、上記変形例と同様に低電位側に接続され第２接触パターン４４は削除してもよい。その場合、第１接触パターン４３と第２抵抗体４２に対して導電体４９を対向配置する構成となる。

また、第１絶縁性基板３１、４０と第２絶縁性基板３２、５１とは必ずしも分離された別々の基板である必要はなく、例えば１枚のポリエステルフィルム等からなる可撓性基板を二つ折りにしたものでも良い。この場合、押圧される側の基板に対向配置される下側の基板を鋼板等の硬い支持板で支持する構成とすることが望ましい。

本発明は、アナログ情報をタッチ式で入力可能な情報入力装置に適用可能である。

一実施の形態にかかる可変抵抗器に電子制御部を接続した状態を示す構成説明図 （ａ）図１に示す可変抵抗器の抵抗素子形成側の絶縁性基板の平面図、（ｂ）同図（ａ）に示すＡ―Ａ線矢視断面図、（ｃ）図１に示す可変抵抗器の導電体形成側の絶縁性基板の平面図 図１に示す可変抵抗器の断面構造を示す図 （ａ）上記実施の形態において可変抵抗器の操作面にタッチ前の不使用状態を示す図、（ｂ）上記実施の形態において可変抵抗器の操作面にタッチした使用状態を示す図、（ｃ）上記実施の形態において可変抵抗器の操作面のタッチ位置をスライドした使用状態を示す図、 （ａ）図４（ａ）に対応した不使用状態における可変抵抗器の回路模式図、（ｂ）図４（ｂ）に対応した使用状態における可変抵抗器の回路模式図 （ａ）接触パターンを変更した変形例における抵抗素子形成側の絶縁性基板の平面図、（ｂ）同図（ａ）に示すＢ―Ｂ線矢視断面図、（ｃ）同変形例における導電体形成側の絶縁性基板の平面図 （ａ）抵抗体を円環状にした変形例における抵抗素子形成側の絶縁性基板の平面図、（ｂ）同変形例における導電体形成側の絶縁性基板の平面図 従来の押圧接触型の可変抵抗器の構成図

符号の説明

１ 可変抵抗器
２ 電子制御部
１１、４１ 第１抵抗体
１２、４２ 第２抵抗体
１３、４９ 導電体
１４、４３ 第１接触パターン
１５、４４ 第２接触パターン
１６，１７、４５〜４８ 電圧印加部
１８、５０ 電圧取出し部
１９ スペーサ
２１ 電圧出力部
２２ Ａ／Ｄ変換部
２３ ＣＰＵ部
３１、４０ 第１絶縁性基板（第２の基板）
３２、５１ 第２絶縁性基板（第１の基板）
３３、３５ 導電性パターン
３４、３６ 抵抗体パターン
３７ 絶縁層

Claims (6)

1. 一面が操作側面とされた可撓性を有する第１の基板と、この第１の基板の他面に対して一面が離間して対向配置された第２の基板と、前記第１の基板の他面と前記第２の基板の一面とのうち何れか一方に設けられ互いに絶縁された第１と第２の抵抗体と、前記第１及び第２の抵抗体が設けられた前記第１の基板の他面又は前記第２の基板の一面に設けられ前記第１の抵抗体に対し複数位置で導通し各導通位置から第２の抵抗体側へそれぞれ伸びた第１の接触パターンと、前記第１の基板の他面と前記第２の基板の一面とのうち何れか他方に設けられ、前記第１の基板の操作側面への押圧操作に伴って、押圧位置に応じた前記第１の抵抗体と前記第２の抵抗体の対応位置を導通させる導電体とを備え、前記第１の抵抗体の一部は第１の電圧印加部に、前記第２の抵抗体の一部は第２の電圧印加部にそれぞれ導通接続されており、前記第１の電圧印加部と前記第２の電圧印加部との間に電圧が印加されることを特徴とする可変抵抗器。
2. 前記第１及び第２の抵抗体が設けられた前記第１の基板の他面又は前記第２の基板の一面に設けられ、前記第２の抵抗体に対し複数位置で導通し各導通位置から第１の抵抗体側へそれぞれ伸びて前記第１の接触パターンの隙間に配置された第２の接触パターンを備え、前記導電体が前記第１の接触パターン及び前記第２の接触パターンに接離可能に対向配置されたことを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器。
3. 前記第１及び第２の接触パターンはそれぞれ櫛歯状をなしており、交互に配置されたことを特徴とする請求項２記載の可変抵抗器。
4. 前記第１及び第２の抵抗体はそれぞれ帯状に形成されており、これら第１及び第２の抵抗体の間に前記第１及び第２の接触パターンが配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の可変抵抗器。
5. 前記第１及び第２の接触パターンは、良導電パターンの上を抵抗体パターンで覆ったものであることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の可変抵抗器。
6. 前記抵抗体パターンは、前記第１及び第２の抵抗体と同一材料からなることを特徴とする請求項５記載の可変抵抗器。

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