TW530316B - Detection device - Google Patents

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530316 A7 __B7 五、發明説明（1 ) 【發明所屬之技術領域】 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於使用能夠彈性變形的接點，來根據該接 點的按壓量使輸出變化的偵知裝置。 【先行技術】 在遊戲控制器等的輸入部中，裝載著利用操作按鈕的 輸入操作來得到偵知輸出的偵知裝置。除了以單純地偵知 ON - OFF之外，偵知輸出隨操作按鈕的按壓量而變化者， 作爲該偵知裝置。 按偵知輸出操作按鈕的按壓量而變化的偵知裝置，在 基板上設置由阻抗率較高的阻抗材料形成的阻抗體，而且 ，使用由阻抗率低於上述阻抗體的阻抗體材料所形成的能 夠彈性變形的接點，作爲與該阻抗體接通分斷的接點。 將上述阻抗率低的接點壓接到阻抗率高的接點上，以 改變阻抗體與接點的接觸面積，就能使阻抗體與接點的複 合體的整體阻抗値變化，藉此，偵知輸.出變化。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【發明所欲解決之課題】 ' 在使用這種偵知裝置，根據該偵知輸出來控制遊戲裝 置等各種裝置的情況下，當按壓接點時，具有與阻抗體和 接點的接觸面積的增加成比例使阻抗値變化的線性爲佳。 且，在另一方面，當接點與阻抗體的接觸面積變化時，就 有必要確保偵知輸出的變動範圍幅度儘量變寬。但是，上 述線性和上述變動範圍幅度是具有相反的性質，因此，在 本紙張尺度適用¥國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） "4 - 530316 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2) 現有技術中存在這樣的問題：當使線性良好時，變動範圍 幅度變窄，當使變動範圍幅度變寬時，線性降低。 而且，當在上述阻抗體內流過電流而欲以電壓的變化 來偵知阻抗體與接點的接觸面積的變化時，偵知輸出會隨 由於環境溫度變化等所引起的阻抗値的變動而變化，而且 ，由於製造時的阻抗體的阻抗値的設定偏差，也易於發生 上述偵知輸出的偏差。 爲解決上述問題，本發明的目的是在於提供一種偵知 裝置，能夠使線性和變動範圍幅度都良好，而且，難於因 環境溫度變化而發生偵知輸出的偏差。 【用以解決課題之手段】 本發明提供一種偵知裝置，具有：第1阻抗體和與該 第1阻抗體串聯連接的第2阻抗體，以及阻抗率小於上述第 1阻抗體的能夠彈性變形的接點，當該接點被壓接到上述第 1阻抗體上時，壓接面積隨該壓力而變化，在串聯連接的上 述第1阻抗體和上述第2阻抗體上施加預定電壓，將上述第 1阻抗體和第2阻抗體的中間電位作爲偵知値，其特徵在於 ， 上述第1阻抗體與上述第2阻抗體的阻抗比（第1阻抗 體/第2阻抗體）爲3以下。 最好，上述阻.抗比（第1阻抗體/第2阻抗體）爲1以上。 在上述本發明中，第2阻抗體被作？固定阻抗値，將由 第.1阻抗體與接點的接觸所產生的阻抗値的變化作爲相對 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) G規;(^ ( 210 X297公釐j " 5 _ I - I - - — * Γ— -II - ...... ....... I - —I— II H -........'1^ - - -- - - ri —.^1 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 530316 A7 B7 五、發明説明（3) 於上述固定阻抗値的比率的變化，而能夠得到偵知輸出。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 而且，上述第2阻抗體並不僅限於一個阻抗體，亦可 將多個固定阻抗並聯或者串聯連接來構成第2阻抗體。而 且，亦可將兩個以上阻抗體串聯或者並聯連接，接點與各 個阻抗體接通分斷者作爲第1阻抗體。 例如，上述接點設在從外殼內突出並且以按壓自如方 式設置的操作按鈕上，而得到與當按壓操作上述操作按鈕 時的上述接點與上述第1阻抗體的接觸面積的變化相對應 的偵知輸出。 【發明之實施形態】 第1圖是表示本發明的偵知裝置的構造的斜視圖；第2 圖是表示設置了偵知裝置的控制器的斷面圖；第3圖是表 示偵知裝置的電路圖；第4圖是表示當使阻抗比變化時的 接觸面積與輸出電壓的關係的曲線圖。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1圖所示的偵知裝置10可以裝載在例如遊戲機用的 控制器上來進行使用，能夠作爲例如賽車遊戲中的汽車的 速度調節用的輸入操作部等而使用。 該偵知裝置1 0是在基板1上串聯連接第1 ·阻抗體2a和 第2阻抗體2b而被設置。該第1阻抗體2a和第2阻抗體2b 由含碳的樹脂等進行圖形印刷而形成。上述第1阻抗體2a 的一端與上述第2阻抗體2b的一端以導電圖案3c來進行連 接。而且，在上述第1阻抗體2a的另一端上形成導電圖案 3a，在上述第2阻抗體2b的另一端上形成導電圖案3 b。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -6 _· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530316 A7 B7 五、發明説明（4 ) 在第1阻抗體2a的上方，接點4是可接通/分斷地被支 撐著。接點4呈略圓錐形，並且，前端被切成平坦的形狀 。接點4是例如在橡膠等的彈性構件上配合碳等導電性構 件的導電性彈性構件。而且，上述接點4的阻抗率低於第1 阻抗體2a的阻抗率。而且，上述導電圖案3a，3b，3c是 以較上述接點4還低的阻抗率的銅和銀等導電性材料所形 成。 如第2圖所示一般，接點4被支撐在支撐體5上。支撐 體5由橡膠等彈性構件所形成，且從基板1向上方突出而形 成。而且，在支撐體5的周圍形成斜著傾斜的能夠彎曲的 腳部5a。該腳部5a在支撐體5被壓下時向內側彎折，由此 ，接點4下降。 另一方面，在控制器的殼體上設置操作按鈕6。操作 按鈕6在操作按鈕6的上端從殼體1 1突出的狀態下由上述 支撐體5所支撐。 在上述偵知裝置1 0中，當操作按鈕6沒有被壓下時， 藉由支撐體5的彈性力，操作按鈕6在向上方抬起的狀態下 被支撐，第1阻抗體2a僅作爲該阻抗體的阻抗値。 當操作按鈕6被壓下時，接點4抵抗撐體5的彈性力而 下降’使接點4與第1阻抗體2a相接觸。上述偵知裝置1 0 是如此的裝置：接點4與第1阻抗體2a的接觸面積隨操作 按鈕6的按壓量而變化。即，在接點.4接觸到第1阻抗體2 a 上的狀態下，當進一步壓下操作按鈕6時，隨著該按壓量 ，接點4的彈性變形量變大，第1阻抗體2a和接點4的接觸 Ί紙張尺i適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X^97公董) •:〒· ~’ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

530316 A7 B7 _ 五、發明説明（5 ) 面積增加。由於接點4的阻抗率低於第1阻抗體2a ’則隨 著上述接觸面積增加’而第1阻抗體2a的兩端間的阻抗値 降低。 如第3圖所示一般，在該偵知裝置1 〇中，由低阻抗的 接點4和高阻抗的第1阻抗體2a構成可變阻抗體，在上述 可變阻抗體上串聯連接作爲固定阻抗體的第2阻抗體2b。 以可變阻抗體也就是第1阻抗體2a的兩端間的阻抗値作爲 Rv，以上述第2阻抗體2b的固定阻抗値作爲Rs。與第1阻 抗體2a相連接的導電圖案3a成爲接地電位，與第2阻抗體 2b相連接的導電圖案3b連接到電源電壓（Vcc)側。而且，第 1阻抗體2a與第2阻抗體2b的中間點的導電圖案3c成爲輸 出線。 來自上述導電圖案3c的輸出線的輸出電壓値（Output)由 下式求出： 輸出電壓=Vcc X丨RW(Rs + Rv)} 如此，在成爲可變阻抗體的第1阻抗體2a上，串聯連 接固定阻抗値的第2阻抗體2b，在兩個阻抗體上施加電壓 的同時，並且從兩個阻抗體2a和2b的中點得到輸出電壓， 此時’當使用環境溫度等變化時，上述阻抗値Rv和固定阻 抗値Rs都產生變化。因此，從阻抗比所得到的上述輸出電 壓受環境變化的變動的影響較小。而且，即使在製造時的 第1阻抗體2 a和接點4的阻抗値上存在偏差，其影響也變 小。 在該偵知裝置1〇中，對於第Ί阻抗體2a和接點4的接 本紙 ϋϋ"用 Q iSiTFNiyM 規格 ~~一~ ---— ---------— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530316 A7 B7 五、發明説明（6 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 觸面積的變化，爲了使輸出電壓具有線性，最好使第1阻 抗體/第2阻抗體的阻抗比爲3以下。而且，擴大上述接觸 面積變化時的輸出電壓的變動幅度（範圍），爲了提高操作部 的分辨能力，最好使第1阻抗體/第2阻抗體的阻抗比爲1 以上。 【實施例】 下面針對於本發明的偵知裝置的輸出特性進行詳細描 述。 以第1圖至第3圖所示的偵知裝置10，來測定第1阻 抗體2a和接點4的接觸面積與輸出電壓値的關係。第4圖 表示該測定値的曲線，橫軸表示第1阻抗體2a和接點4的 接觸面積的變化，縱軸表示上述輸出電壓。 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 對於使第1阻抗體的阻抗値/第2阻抗體的阻抗値變化 的三種偵知裝置分別進行測定。作爲比較例，在曲線圖中 用三角形標記表示上述阻抗比爲10的情況。而且，作爲實 施例，在曲線圖中用方形標記表示上述阻抗比爲1的情況 ，同樣，作爲實施例，在曲線圖中用菱形標記表示上述阻 抗比爲3的情況。 在上述阻抗比爲1 0的比較例中，當第1阻抗體2 a與接 點4的接觸面積較小時，與該接觸面積的變化相對應的輸 出電壓的變化幅度變窄。如此，接觸面積與輸出電壓之間 不成比例，在線性上變差。上述阻抗比爲3的情況和阻抗 比爲1的情況是：接觸面積的變化與輸出電壓的變化接近 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐. Q - ~ " 530316 A7 B7 五、發明説明（7) 於1 : 1，在線性上優良。但是，當阻抗比小於1時，相對 於接觸面積的變化，輸出電壓的變動幅度變窄，輸出的分 解能力降低。因此，上述阻抗比最好爲3以下1以上。 以上說明過本發明，在輸出隨按壓量而變化的偵知裝 置中，能夠得到線性優良，並且能夠得到能設定較高分辨 能力的輸出，不會產生損害操作性之虞。 【圖面之簡單說明】 第1圖是表示本發明的偵知裝置的構造的斜視圖； 第2圖是表示設置了偵知裝置的控制器的斷面圖； 第3圖是表示偵知裝置的電路圖； 第4圖是表示當使阻抗比變化時的接觸面積與輸出電 壓的關係的曲線圖。 【圖號說明】 RV : 可變阻抗値

Rs : 固定阻抗値 1 : 基體 2a : 第1阻抗體 2b : 第2阻抗體 3a、3b、3c : 導電圖案 4 * 接點 5 · 支撐體 5a : 腳部 本紙張尺.度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -10 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) d- 丁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 530316 A7 B7 五、發明説明（8 ) 6 : 操作鈕 10 : 偵知裝置 § 殼 IL--------被—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） -11 -

Claims (1)

1. 530316 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 第9 0 1 1 6 7 9 8號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國91年11月4日修正 1 · 一種偵知裝置，係針對於具有：第1阻抗體和與該 第1阻抗體串聯連接的第2阻抗體、以及可彈性變形的接 點’該接點的阻抗率是當壓接到上述第1阻抗體上時，較 壓接面積受到該按壓力而產生變化之上述第1阻抗體小； 在串聯連接的上述第1阻抗體和上述第2阻抗體上施加預 定電壓，將上述第1阻抗體和第2阻抗體的中間電位作爲 偵知値的偵知裝置，其特徵在於： 上述第1阻抗體與上述第2阻抗體的阻抗比（第1阻 抗體/第2阻抗體）爲3以下。 2·如申請專利範圍第1項之偵知裝置，其中，上述阻 抗比（第1阻抗體/第2阻抗體）爲1以上。 3·如申請專利範圍第1項之偵知裝置，其中，上述 接點是設在從外殼內突出並且可自由按壓的操作按鈕上， 而獲得偵知輸出，此偵知輸出是因應按壓操作上述操作按 鈕時的上述接點與上述第1阻抗體的接觸面積的變化之輸 出。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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