专利名称：电阻型传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适合用于检测外部施加力的电阻型传感器(resistance type sensor)。
背景技术：
电阻型传感器通常被用作将由操作者所施加的力的大小和方向变换为电信号的装置。例如，移动电话的输入装置中就使用了一种装置，其中装配的所谓的操纵杆使用的就是电阻型传感器，用来实现多维方向的操作输入。
电阻型传感器一般可以输出与X轴方向相对应的X轴输出及与Y轴方向相对应的Y轴输出(例如，参照专利文献1)。利用这种电阻型传感器，能够将施加到操作按钮上的力分为X轴方向和Y轴方向来检测出。
日本专利特开2004-37350号公报但是，在将电阻型传感器用作操纵杆的情况下，最好是，不仅仅输出与X轴方向相对应的X轴输出及与Y轴方向相对应的Y轴输出，也能够输出除此之外的Z轴输出。例如，当该电阻型传感器应用于操纵杆中时，其根据X轴输出及Y轴输出移动光标，并且也根据Z轴输出进行点击等预定操作；在这种情况下，在改变X轴输出及Y轴输出从而将光标位置移动到预定位置(例如图标上)之后，通过改变Z轴输出可以执行预定操作。
这里，在可以输出X轴输出、Y轴输出及Z轴输出的电阻型传感器中，多是无论在操作按钮上施加什么样的力，都一直输出与X轴方向的力Fx相对应的X轴输出、与Y轴方向的力Fy相对应的Y轴输出以及与Z轴方向的力Fz相对应的Z轴输出。因此，在只需要改变X轴输出或Y轴输出的情况下，有时候Z轴输出也会发生变化。另一方面，在只需要改变Z轴输出的情况下，有时候X轴输出或Y轴输出也会发生变化。
即，如上所述，在将电阻型传感器用作操纵杆时，有时在施加了移动光标的力的情况下，不仅X轴输出和Y轴输出发生变化，Z轴输出也发生变化，由此会错误地进行预定操作。另一方面，有时在施加了用来进行预定操作的力的情况下，不仅Z轴输出发生变化，X轴输出和Y轴输出也发生变化，由此导致光标出现移动，所以难以通过不使光标位置从预定位置移动的方式来进行预定操作。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种操作性好、误操作少的电阻型传感器。
本发明的电阻型传感器具备检测部件；第1电极，与上述检测部件对置并配置在X轴上；第2电极，与上述检测部件对置并配置在Y轴上；第3电极，在上述检测部件和上述第1电极之间与上述第1电极对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近上述第1电极的方向位移；第4电极，在上述检测部件和上述第2电极之间与上述第2电极对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近上述第2电极的方向位移；压敏电阻，分别配置在上述第1电极和上述第3电极之间以及上述第2电极和上述第4电极之间；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述第1电极与上述第3电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与X轴方向相对应的部分的位移，而且检测出上述第2电极与上述第4电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与Y轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述第1电极与上述第3电极之间电阻值的变化以及上述第2电极与上述第4电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
利用这种结构，当多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出第1电极与第3电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的与X轴方向相对应的部分的位移，并且，检测出第2电极与第4电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的与Y轴方向相对应的部分的位移，与此相对，当多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出第1电极与第3电极之间电阻值的变化以及第2电极与第4电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的中心位置的位移。即，根据多对第1及第2开关用电极的接触状态可以识别出检测部件的不同部分的位移。因此，对应于X轴方向的X轴输出及对应于Y轴方向的Y轴输出与除X轴方向及Y轴方向之外的输出(例如Z轴输出)是互斥式输出的。其结果是，既提高了操作性，又减少了误操作。
在本发明的电阻型传感器中，也可以是，上述第1电极具有在X轴方向上隔离并且相对于Y轴呈线对称配置的一对电极，上述第2电极具有在Y轴方向上隔离并且相对于X轴呈线对称配置的一对电极。
利用这种结构，能够精确地检测出X轴方向的力及Y轴方向的力。
在本发明的电阻型传感器中，上述多对第1及第2开关用电极配置成在上述检测部件的位移方向上分别与上述第1及第2电极重合。
利用这种结构，由多对第1及第2开关用电极所构成的开关的位置与操作方向一致，因此进一步提高了操作性。
本发明的电阻型传感器具备检测部件；一对第1电极，与上述检测部件对置并配置在X轴上；一对第2电极，与上述检测部件对置并配置在Y轴上；压敏电阻，与上述检测部件对置并分别配置在上述一对第1电极之间及上述一对第2电极之间；第3电极，在上述检测部件与配置在上述一对第1电极之间的压敏电阻之间，与该压敏电阻对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近该压敏电阻的方向位移；第4电极，在上述检测部件与配置在上述一对第2电极之间的压敏电阻之间，与该压敏电阻对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近该压敏电阻的方向位移；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与X轴方向相对应的部分的位移，而且检测出上述一对第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与Y轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化以及上述一对第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
利用这种结构，当多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出一对第1电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的与X轴方向相对应的部分的位移，并且，检测出一对第2电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的与Y轴方向相对应的部分的位移，与此相对，当多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出一对第1电极之间电阻值的变化以及一对第2电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的中心位置的位移。即，根据多对第1及第2开关用电极的接触状态可以识别出检测部件的不同部分的位移。因此，对应于X轴方向的X轴输出及对应于Y轴方向的Y轴输出与除X轴方向及Y轴方向之外的输出(例如Z轴输出)是互斥式输出的。其结果是，既提高了操作性，又减少了误操作。
在本发明的电阻型传感器中，也可以是，上述一对第1电极在X轴方向上隔离并且相对于Y轴呈线对称配置2组，上述一对第2电极在Y轴方向上隔离并且相对于X轴呈线对称配置2组。
利用这种结构，能够精确地检测出X轴方向的力及Y轴方向的力。
在本发明的电阻型传感器中，上述多对第1及第2开关用电极配置成在上述检测部件的位移方向上分别与上述第3及第4电极重合。
利用这种结构，由多对第1及第2开关用电极所构成的开关的位置与操作方向一致，因此进一步提高了操作性。
本发明的电阻型传感器具备检测部件；第1电极，与上述检测部件对置并配置在预定轴上；第2电极，在上述检测部件和上述第1电极之间与上述第1电极对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近上述第1电极的方向位移；压敏电阻，配置在上述第1电极与上述第2电极之间；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述第1电极与上述第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与上述预定轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述第1电极与上述第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
利用这种结构，当多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出第1电极与第2电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的与预定轴方向相对应的部分的位移，与此相对，当多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出第1电极与第2电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的中心位置的位移。即，根据多对第1及第2开关用电极的接触状态可以识别出检测部件的不同部分的位移。因此，预定轴方向的输出与除预定轴方向之外的输出(例如Z轴输出)是互斥式输出的。其结果是，既提高了操作性，又减少了误操作。
本发明的电阻型传感器具备检测部件；一对第1电极，与上述检测部件对置并配置在预定轴上；压敏电阻，与上述检测部件对置并配置在上述一对第1电极之间；第2电极，在上述检测部件与配置在上述一对第1电极之间的压敏电阻之间，与该压敏电阻对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近该压敏电阻的方向位移；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与上述预定轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
利用这种结构，当多对第1及第2开关用电极中的至少一对为非接触状态时，检测出一对第1电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的与预定轴方向相对应的部分的位移，与此相对，当多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出一对第1电极之间电阻值的变化，据此可以识别出检测部件的中心位置的位移。即，根据多对第1及第2开关用电极的接触状态可以识别出检测部件的不同部分的位移。因此，预定轴方向的输出与除预定轴方向之外的输出(例如Z轴输出)是互斥式输出的。其结果是，既提高了操作性，又减少了误操作。
图1是本发明的第1实施方式中电阻型传感器的示意性剖视图。
图2是表示图1的电阻型传感器的各电极的配置的图。
图3是表示图1的电阻型传感器的各电极的配置的图。
图4是表示电阻型传感器的电路结构的图。
图5是表示电阻型传感器的信号处理电路中的处理步骤的流程图。
图6是表示电阻型传感器的具体电路实例的图。
图7是本发明的第2实施方式中电阻型传感器的示意性剖视图。
图8是表示图7的电阻型传感器的各电极的配置的图。
图9是本发明的第3实施方式中电阻型传感器的具体电路实例的图。
符号说明1、101电阻型传感器10操作按钮20膜片21a～21d电极22a～22d电阻体30膜片31a～31d电极32a～32d电阻体
40膜片41a～41d开关用电极50膜片51a～51d开关用电极121a～121d、122a～122d电极125a～125d电阻体具体实施方式
下面，参照
本发明的优选实施方式。另外，以下说明的实施方式是将本发明的电阻型传感器应用于连接到个人电脑或汽车导航系统等的显示装置上的操纵杆(指示设备)中。
图1是本发明的第1实施方式中电阻型传感器的示意性剖视图。图2和图3是表示图1的电阻型传感器的各电极的配置的图。图2是从膜片(membrane sheet)20、30上表面观察所得的透视图，图3是从膜片40、50上表面观察所得的透视图。
电阻型传感器1具备通过人等的操作而使外力施加于其上的操作按钮10、以及膜片20、30、40、50。各膜片利用例如PET膜等形成。
如图2所示，膜片20的上表面上形成了电极21a～21d，设置了电阻体22a～22d以便覆盖电极21a～21d。膜片30的下表面上形成了电极31a～31d，设置了电阻体32a～32d以便覆盖电极31a～31d。此外，膜片20和膜片30分别与电阻体22a～22d和电阻体32a～32d对置，并且电阻体彼此隔着垫片(spacer)25贴在一起，以便始终不会接触。
另外，如图3所示，膜片40的上表面上形成了开关用电极41a～41d。膜片50的下表面上形成了开关用电极51a～51d。此外，膜片40和膜片50分别与电极41a～41d和电极51a～51d对置，并且电极彼此隔着垫片45贴在一起，以便始终不会接触。
这里，为便于说明，定义如图所示的XYZ三维坐标系，参照该坐标系说明各部件的配置。即，图1中，膜片20上的电极21a～21d的中心位置定义为原点O，向右的水平方向、向上的垂直方向、垂直纸面的纵深方向分别定义为X轴、Z轴和Y轴。因此，膜片20的上表面就规定了XY平面，Z轴穿过膜片30、40、50上的电极31a～31d、41a～41d、51a～51d的中心位置及操作按钮10的中心位置。
另外，膜片30的上表面与膜片40的下表面相层叠。这时，膜片20上的电极21a(电阻体22a)、膜片30上的电极31a(电阻体32a)、膜片40上的电极41a及膜片50上的电极51a配置成在与X轴正向相对应的位置上重合。另外，膜片20上的电极21b(电阻体22b)、膜片30上的电极31b(电阻体32b)、膜片40上的电极41b及膜片50上的电极51b配置成在与X轴负向相对应的位置上重合。
同样地，膜片20上的电极21c(电阻体22c)、膜片30上的电极31c(电阻体32c)、膜片40上的电极41c及膜片50上的电极51c配置成在与Y轴正向相对应的位置上重合。另外，膜片20上的电极21d(电阻体22d)、膜片30上的电极31d(电阻体32d)、膜片40上的电极41d及膜片50上的电极51d配置成在与Y轴负向相对应的位置上重合。
依照此种方式，膜片20上的电极21a～21d(电阻体22a～22d)在原点周围间隔90度配置。另外，电极21a和电极21b(电阻体22a和电阻体22b)沿着X轴隔离并相对于Y轴对称配置，电极21c和电极21d(电阻体22c和电阻体22d)沿着Y轴隔离并相对于X轴对称配置。膜片30～50上的电极31a～31d(电阻体32a～32d)、电极41a～41d、电极51a～51d也是同样配置。
操作按钮10是圆板状的部件，被支撑在与膜片50的上表面相隔离配置的支撑层15的上表面。操作按钮10的中心位置位于Z轴上，与各膜片上的4个电极的中心位置一致。支撑层15的下表面上形成有朝向膜片50突出出来的4个凸部15a。4个凸部15a配置在与X轴正向、X轴负向、Y轴正向及Y轴负向相对应的位置的各电极的中心位置。支撑层15使用例如硅橡胶等弹性体形成。
接着，参照图4说明电阻型传感器1的电路结构。图4是表示电阻型传感器的电路结构的图。
电阻型传感器1中，膜片20上的电阻体22a～22d和分别与其对置的膜片30上的电阻体32a～32d分别构成了可变电阻(可变接触电阻)R1～R4。此外，经连接到可变电阻R1～R4的R/V变换电路变换后的电压信号V1～V4输入到信号处理电路60。
另外，电阻型传感器1中，膜片40上的电极41a～41d和分别与其对置的膜片50上的电阻体51a～51d分别构成了开关SW1～SW4。此外，开关SW1～SW4的接通/断开信号输入到信号处理电路60。此外，信号处理电路60向连接了电阻型传感器1的显示装置70输出光标移动信号等信号。
因此，例如从上方按压操作按钮10的与X轴正向相对应的部分时，支撑层15的X轴正向的凸部15a就会与膜片50的上表面接触，其后，电极51a与电极41a接触。此外，进一步按压操作按钮10，电阻体32a就会与电阻体22a接触。这里，电极51a与电极41a接触时，开关SW1就会变为接通，因此，可以检测到操作按钮10的与X轴正向相对应的部分被进行了操作。另外，可变电阻R1的接触电阻会随着电阻体32a与电阻体22a的接触状况而变化，因此，可以检测出施加到操作按钮10的与X轴正向相对应的部分的力的大小。当从上方按压操作按钮10的与X轴负向、Y轴正向、Y轴负向相对应的部分时也是同样。
依照此种方式，当从上方按压操作按钮10的与X轴正向、X轴负向、Y轴正向、Y轴负向的任意一个相对应的部分时，操作按钮10发生倾斜，由此使开关SW1～SW4的某一个变为接通。根据操作按钮10的倾斜方向的不同，有时候开关SW1～SW4中的2个或3个会变为接通。与此相对，当从上方按压与操作按钮10的中央相对应的部分时(在操作按钮10保持水平的状态下从上方按压时)，开关SW1～SW4全部变为接通。
下面，参照图5说明电阻型传感器1的信号处理电路60中的处理步骤。图5是表示电阻型传感器的信号处理电路中的处理步骤的流程图。
步骤S101判断是否是开关SW1～SW4的至少一个为接通。然后，当是开关SW1～SW4的至少一个为接通时，利用经连接到可变接触电阻R1～R4的R/V变换电路变换出来的电压信号V1～V4来进行下式的运算(步骤S102)。
Vx＝V1-V2Vy＝V3-V4Vz＝V1+V2+V3+V4此外，该运算既可以在利用AD变换器等变换为数字信号之后通过微型计算机等来进行或使用OP放大器进行，也可以构成桥式电路直接输出。另外，Vz只要是包含V1、V2、V3、V4中的至少一个的运算即可，并不限于上述算式。
其后，步骤S103判断是否是开关SW1～SW4全部都为接通。然后，当是开关SW1～SW4全部都为接通时，利用上述运算所计算出来的Vz信号变换为适当的输出信号Sz(步骤S104)。该输出信号Sz被输出到个人电脑或汽车导航系统等的显示装置，进行与Z轴方向的力相对应的处理(步骤S105)。这时，将Vx、Vy的信号变换后的输出信号Sx、Sy输出为“操作按钮10在X轴方向及Y轴方向上没有操作量”，因此，不进行与X轴方向及Y轴方向的力相对应的处理。
另一方面，当不是开关SW1～SW4全部都为接通时，利用上述运算所计算出来的Vx、Vy信号变换为适当的输出信号Sx、Sy(步骤S106)。该输出信号Sx、Sy被输出到个人电脑或汽车导航系统等的显示装置，进行与X轴方向及Y轴方向的力相对应的处理(步骤S107)。这时，将Vz信号变换后的输出信号Sz输出为“操作按钮10在Z轴方向上没有操作量”，因此，不进行与Z轴方向的力相对应的处理。
依照此种方式，当是开关SW1～SW4全部都为接通时，不进行以输出信号Sx、Sy为依据的处理，而只进行以输出信号Sz为依据的处理。另一方面，当不是开关SW1～SW4全部都为接通时，不进行以输出信号Sz为依据的处理，而只进行以输出信号Sx、Sy为依据的处理。
然而，在步骤S101，当是开关SW1～SW4全部都为断开时，判断是否是经过了一定时间(步骤S108)。此外，当判断为经过了一定时间时，就切换为睡眠模式，将系统置为节电状态(步骤S109)。其后，当检测到因操作而使开关SW1～SW4的至少一个变为接通时，就从睡眠模式切换为通常的动作模式。
接着，参照图6说明电阻型传感器1的具体电路实例。图6是表示电阻型传感器的具体电路实例的图。
膜片40上的电极41a～41d被电阻体R11～R14拉起，连接到微型计算机的输入端口IN(1)～IN(4)。另外，膜片50上的电极51a～51d接地。这里，输入端口IN(1)～IN(4)的输入信号相当于图4的开关SW1～SW4信号。
另外，可变电阻R1与可变电阻R2串联连接，可变电阻R3与可变电阻R4串联连接。此外，可变电阻R1～R4上分别并联连接电阻R21～R24。输出端口OUT(1)在通常的操作时输出电源电压Vdd。这里将电阻R21～R24并联连接是为了在不接触构成可变电阻R1～R4的各电阻体的情况下向节点a、b输出与可变电阻R1～R4和电阻R21～R24的合成电阻的分压相对应的电压。此外，各个电阻R21～R24也可以不并联连接到可变电阻R1～R4上。
可变电阻R1、R3的一个端子连接到输出端口OUT(1)，可变电阻R2、R4的一个端子经由电阻R25接地。电阻R25并联连接到模拟开关SW5，从而可利用输出端子OUT(2)而实现接通/断开。另外，节点a、b、c连接到A/D变换端口A/D(X)、A/D(Y)、A/D(Z)上。
首先，在通常的操作状态的情况下，从输出端口OUT(1)输出电源电压Vdd，并将电源电压Vdd施加到桥式电路上。这里，当不是开关SW1～SW4都为接通时，将输出端子OUT(2)置为电源电压Vdd，将开关SW5置为接通。此外，从微型计算机的AD变换端口A/D(X)、A/D(Y)读入的节点a、b的电压被当作X轴及Y轴的数据Vx、Vy处理，在经过适当处理后被输出，发送到汽车导航系统或移动电话的控制电路，实现显示装置70的光标移动。这时，AD变换端口A/D(Z)的数据是Z轴的信息，由于其成为接地状态，因此不受操作按钮10的按压状态的影响，成为与GND电位相对应的稳定(不变)的数据。
另一方面，当开关SW1～SW4全部都是接通时，将微型计算机的输出端子OUT(2)置为GND电位，将开关SW5置为断开。这时，电阻R25变为串联连接到由可变电阻R1～R4和电阻R21～R24构成的桥式电路上的状态，因此，节点c变成由各电阻分压的电位。这是将操作按钮10在Z轴方向按压的状态，节点c的电压与操作按钮10在Z轴方向的按压力相对应。在微型计算机中，从AD变换端口A/D(Z)取入的数据被当作Z轴数据Vz处理，在经过适当处理后被输出，发送到汽车导航系统或移动电话的控制电路，进行与Z轴的数据相对应的处理。这时，X轴及Y轴的数据Vx、Vy也随着操作按钮10的按压状态而变化，但在微型计算机中，定为X轴及Y轴的数据Vx、Vy没有变化来进行处理。
接着，当持续开关SW1～SW4全部为断开的状态时，就判断为没有对操作按钮10进行操作，将微型计算机的输出端子OUT(1)置为GND电位，将微型计算机置为睡眠模式的节电状态。在此期间，通过将微型计算机的输入端子IN(1)～IN(4)设定为中断输入等方法来监视开关SW1～SW4是否变为接通。此外，当开关SW1～SW4的至少一个变为接通的情况下，使微型计算机返回通常的动作模式。由此达到节电目的。
此外，在本实施方式中，通过例如在膜片40上分别配置与各电极41a～41d隔离并对其形成覆盖的、穿过电极41a～41d的各中心轴的穹顶形金属板，从而当对操作按钮10进行操作时就能够获得点击感。
如上述说明，在将本实施方式的电阻型传感器1应用于操纵杆(指示设备)时，能够利用例如X、Y输出将汽车导航系统的地图显示装置的光标移动到目标位置，通过在Z轴方向上按压操作按钮10，从而利用Z轴输出使地图根据Z轴输出的变化而放大显示，如果Z轴输出超过了某个阈值，则即使停止Z轴方向上的按压操作，放大地图也能够固定下来。其后，再次在Z轴方向上按压操作按钮10使Z轴输出超过某个阈值时，该比例尺固定被重置，根据Z轴输出而进行放大/缩小显示，可以实现使地图再次恢复原来的比例尺等控制。此时，当Z轴输出超过某个阈值时，最好是通过声音等使操作者能够进行确认。依照此种方式，由X、Y输出引起的光标移动和由Z轴输出引起的地图的放大/缩小显示可以互斥地进行，因此，不会产生误操作，使用方便。
接着，说明本发明的第2实施方式中的电阻型传感器。第2实施方式中的电阻型传感器101与第1实施方式中的电阻型传感器1的不同之处是膜片20上的电极及电阻体的结构。此外，在电阻型传感器101的结构中，与电阻型传感器1相同的部分赋予同样的符号，省略其详细说明。
电阻型传感器101具备操作按钮10，用来通过人等的操作来施加外力；以及膜片20、30、40、50。
膜片20的上表面上形成了电极121a～121d、122a～122d及电阻体125a～125d。膜片30的下表面上形成了电极31a～31d。此外，电阻型传感器101中没有设置第1实施方式那样的覆盖电极31a～31d的电阻体32a～32d。此外，膜片20和膜片30分别与电阻体125a～125d和电极31a～31d对置，并且隔着垫片25贴在一起，以便相互之间始终不接触。
这里，如图8所示，在膜片20的上表面，例如电极121a、122a及电阻体125a被配置在与X轴正向相对应的位置。此外，电极121a、122a在X轴方向隔离开来，电阻体125a被设置为夹在电极121a和电极122a之间。另外，电极121b、122b及电阻体125b被配置在与X轴负向相对应的位置，电极121c、122c及电阻体125c被配置在与Y轴正向相对应的位置，电极121d、122d及电阻体125d被配置在与Y轴负向相对应的位置。此外，它们的配置与电极121a、122a及电阻体125a相同。
因此，电阻体125a～125d的电阻值被作为配置在其两侧的电极之间的电阻值检测出来。即，例如电阻体125a的电阻值被作为配置在其两侧的电极121a和电极122a之间的电阻值检测出来。
此外，如上所述，电阻体125a～125d与电极31a～31d分别对置。因此，当从上方按压操作按钮10的与X轴正向相对应的位置时，电极41a与电极51a接触后，电极31a与电阻体125a接触起来。这时，在电阻体125a中形成了和电极31a与电阻体125a的接触状况相应的旁路电路，电极121a与电极122a之间的电阻值减小。因此，电阻体125a及电极31a成为可变电阻，其电阻值根据操作按钮10的按压状态而变化。此外，对于电阻体125b～125d也是同样。
接着，说明本发明的第3实施方式中的电阻型传感器。第3实施方式中的电阻型传感器与第1实施方式中的电阻型传感器的不同之处是膜片20上的电极及电阻体的结构和信号处理电路的结构。此外，本实施方式的电阻型传感器的结构除了信号处理电路的结构之外，其他都与第2实施方式的电阻型传感器的结构相同。
如图9所示，在本实施方式的电阻型传感器的信号处理电路中，膜片30上的电极31a～31d连接到配置在电阻体125a～125d的单侧的电极121a～121d上。
以上针对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，可以在本发明技术方案记载的范围内进行各种设计变更。例如，在上述实施方式中说明了可以输出X轴输出、Y轴输出及Z轴输出这3个轴的输出的电阻型传感器，但也可以是可输出X轴输出及Z轴输出这2个轴的输出的电阻型传感器，还可以是可输出Y轴输出及Z轴输出这2个轴的输出的电阻型传感器。
另外，在上述实施方式中，电阻型传感器1具有一对在X轴方向隔离开来并且相对于Y轴呈线对称配置的电极，而且具有一对在Y轴方向隔离开来并且相对于X轴呈线对称配置的电极，但也可以在X轴及Y轴上分别各配置1个电极。
另外，在上述实施方式中，开关用电极41a～41d、51a～51d配置成在操作按钮10的位移方向上与电阻值检测用电极21a～21d、31a～31d重合，但它们也可以不重合。
权利要求
1.一种电阻型传感器，其特征在于，具备检测部件；第1电极，与上述检测部件对置并配置在X轴上；第2电极，与上述检测部件对置并配置在Y轴上；第3电极，在上述检测部件和上述第1电极之间与上述第1电极对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近上述第1电极的方向位移；第4电极，在上述检测部件和上述第2电极之间与上述第2电极对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近上述第2电极的方向位移；压敏电阻，分别配置在上述第1电极和上述第3电极之间以及上述第2电极和上述第4电极之间；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述第1电极与上述第3电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与X轴方向相对应的部分的位移，而且检测出上述第2电极与上述第4电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与Y轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述第1电极与上述第3电极之间电阻值的变化以及上述第2电极与上述第4电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
2.如权利要求1所述的电阻型传感器，其特征在于，上述第1电极具有在X轴方向上隔离并且相对于Y轴呈线对称配置的一对电极，上述第2电极具有在Y轴方向上隔离并且相对于X轴呈线对称配置的一对电极。
3.如权利要求1或2所述的电阻型传感器，其特征在于，上述多对第1及第2开关用电极配置成在上述检测部件的位移方向上分别与上述第1及第2电极重合。
4.一种电阻型传感器，其特征在于，具备检测部件；一对第1电极，与上述检测部件对置并配置在X轴上；一对第2电极，与上述检测部件对置并配置在Y轴上；压敏电阻，与上述检测部件对置并分别配置在上述一对第1电极之间及上述一对第2电极之间；第3电极，在上述检测部件与配置在上述一对第1电极之间的压敏电阻之间，与该压敏电阻对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近该压敏电阻的方向位移；第4电极，在上述检测部件与配置在上述一对第2电极之间的压敏电阻之间，与该压敏电阻对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近该压敏电阻的方向位移；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与X轴方向相对应的部分的位移，而且检测出上述一对第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与Y轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化以及上述一对第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
5.如权利要求4所述的电阻型传感器，其特征在于，上述一对第1电极在X轴方向上隔离并且相对于Y轴呈线对称配置2组，上述一对第2电极在Y轴方向上隔离并且相对于X轴呈线对称配置2组。
6.如权利要求4或5所述的电阻型传感器，其特征在于，上述多对第1及第2开关用电极配置成在上述检测部件的位移方向上分别与上述第3及第4电极重合。
7.一种电阻型传感器，其特征在于，具备检测部件；第1电极，与上述检测部件对置并配置在预定轴上；第2电极，在上述检测部件和上述第1电极之间与上述第1电极对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近上述第1电极的方向位移；压敏电阻，配置在上述第1电极与上述第2电极之间；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述第1电极与上述第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与上述预定轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述第1电极与上述第2电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
8.一种电阻型传感器，其特征在于，具备检测部件；一对第1电极，与上述检测部件对置并配置在预定轴上；压敏电阻，与上述检测部件对置并配置在上述一对第1电极之间；第2电极，在上述检测部件与配置在上述一对第1电极之间的压敏电阻之间，与该压敏电阻对置并能够随着上述检测部件的位移而向靠近该压敏电阻的方向位移；多个第1开关用电极，配置成与上述检测部件对置并被接地；以及多个第2开关用电极，与上述第1开关用电极配对并配置成与上述第1开关用电极相隔离，保持在与接地电位不同的电位，上述第2开关用电极随着上述检测部件的位移而在朝向上述第1开关用电极的方向上位移并能够与上述第1开关用电极接触，当上述多对第1及第2开关用电极的至少一对为非接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的与上述预定轴方向相对应的部分的位移，并且，当上述多对第1及第2开关用电极全部都是接触状态时，检测出上述一对第1电极之间电阻值的变化，据此上述传感器能够识别出上述检测部件的中心位置的位移。
全文摘要
本发明提供一种操作性好、误操作少的电阻型传感器。在与X轴正向、X轴负向、Y轴正向及Y轴负向相对应的位置上分别重合地设置开关SW1～SW4和可变电阻。当开关SW1～SW4的至少一个为非接通时，不输出Z轴输出，而只输出X轴输出和Y轴输出。另一方面，当开关SW1～SW4全部是接通时，不输出X轴输出和Y轴输出，而只输出Z轴输出。
文档编号G01L1/18GK1873388SQ200610088608
公开日2006年12月6日 申请日期2006年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者森本英夫 申请人:新田株式会社