(57)【要約】 【課題】  回転操作量の分解能を上げることができ、また、回転操作速度や用途に応じて回転操作量の分解能を変更できる入力装置を提供する。【解決手段】  リング状の抵抗体（６）に電位勾配を形成し、回転操作で抵抗体（６）に接触する導電体（７）から接触位置の電位を読み取り、抵抗体（６）への操作位置を検出する。アナログ値の電位から検出される操作位置を、所定周期の前後で比較して得る回転操作量は、検出分解能の制約を受けずに検出される。【選択図】  図１
2007052642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
僅かな間隙を隔てて平行に配置される一組の固定側基板（２）及び可動側基板（３）と、
固定側基板（２）と可動側基板（３）の対向面のいずれか一方の面にリング状に形成し、リング状の各位置での円周方向に沿った単位長さあたりの抵抗値を所定値に設定した抵抗体（６）と、
固定側基板（２）と可動側基板（３）の他方の対向面の抵抗体（６）と対向する部位にリング状に形成した導電体（７）と、
抵抗体（６）の円周回りの異なる２カ所の位置に電気接続された一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）と、
一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）間に第１基準電圧（Ｖｃｃ）を印加し、第１基準電圧（Ｖｃｃ）による電位勾配を形成する第１電圧印加手段と、
一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）で両端が区切られる抵抗体（６）の一側円弧（６ａ）上と他側円弧（６ｂ）上の２カ所の位置にそれぞれ電気接続された一組の第２電極（Ｘ１、Ｘ２）と、
一組の第２電極（Ｘ１、Ｘ２）間に第２基準電圧（Ｖｃｃ）を印加し、第２基準電圧（Ｖｃｃ）による電位勾配を形成する第２電圧印加手段と、
可動側基板（３）が押圧操作されることにより、導電体（７）と接触する抵抗体（６）の操作位置での電位を、導電体（７）を介して読み取る電圧読み取り手段（１１）と、
第１電圧印加手段と第２電圧印加手段の動作を切り替え、電圧読み取り手段（１１）で読み取った操作位置での第１基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧と、第２基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧とから、抵抗体（６）の円周方向における操作位置を検出する操作位置検出手段（１３）とを備え、
所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、可動側基板（３）への回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力することを特徴とする入力装置。
【請求項２】
僅かな間隙を隔てて平行に配置される一組の固定側基板（２）及び可動側基板（３）と、
固定側基板（２）と可動側基板（３）の対向面のいずれか一方の面にリング状に形成し、リング状の各位置での円周方向に沿った単位長さあたりの抵抗値を所定値に設定した抵抗体（６）と、
固定側基板（２）と可動側基板（３）の他方の対向面の抵抗体（６）と対向する部位にリング状に形成した導電体（７）と、
抵抗体（６）の円周回りの異なる２カ所の位置に電気接続された一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）と、
一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）間に第１基準電圧（Ｖｃｃ）を印加し、第１基準電圧（Ｖｃｃ）による電位勾配を形成する第１電圧印加手段と、
一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）で両端が区切られる抵抗体（６）の一側円弧（６ａ）上と他側円弧（６ｂ）上の２カ所の位置にそれぞれ電気接続された一組の第２電極（Ｘ１、Ｘ２）と、
一組の第２電極（Ｘ１、Ｘ２）間に第２基準電圧（Ｖｃｃ）を印加し、第２基準電圧（Ｖｃｃ）による電位勾配を形成する第２電圧印加手段と、
可動側基板（３）が押圧操作されることにより、導電体（７）と接触する抵抗体（６）の操作位置での電位を、導電体（７）を介して読み取る電圧読み取り手段（１１）と、
第１電圧印加手段と第２電圧印加手段の動作を切り替え、電圧読み取り手段（１１）で読み取った操作位置での第１基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧と、第２基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧とから、抵抗体（６）の円周方向における操作位置を検出する操作位置検出手段（１３）と、
リング状の抵抗体（６）の中心位置Ｏを極として極座標で表した操作位置を、中心位置Ｏを原点とする直角座標に変換して表す変換手段（１１）とを備え、
中心位置Ｏから操作位置の方向を直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することを特徴とする入力装置。
【請求項３】
回転入力モードと方向入力モードを選択的に切り替えるモード選択手段を更に備え、
回転入力モードで、所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、可動側基板（３）への回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力し、
方向入力モードで、中心位置Ｏから操作位置の方向を直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
一組の第２電極（Ｘ１、Ｘ２）は、一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）で区切られる抵抗体（６）の一側円弧（６ａ）上と他側円弧（６ｂ）上の中央位置にそれぞれ電気接続され、
操作位置検出手段（１３）は、操作位置での第１基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧から検出した操作位置が、一組の第１電極（Ｙ１、Ｙ２）のいずれかに近接している場合に、操作位置での第２基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧から、第２電極（Ｘ１、Ｘ２）からの円周上の距離を検出し、操作位置での前記第１基準電圧（Ｖｃｃ）の分電圧から、操作位置が一組の第２電極（Ｘ１、Ｘ２）で両端が区切られる抵抗体（６）のいずれの円弧上にあるかを判別し、抵抗体（６）の円周方向における操作位置を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の入力装置。
【請求項５】
可動側基板上に揺動自在に操作板が積層配置され、
リング状に形成された抵抗体を鉛直方向に投影させた操作板の底面に部位に、可動側基板を固定側基板の方向へ押圧するリング状のリブが垂設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の相対操作量の入力装置。
【請求項６】
リング状に形成された位置検出領域の任意位置に設定した基準位置から、位置検出領域への操作体による操作位置までの円周方向に沿った距離を検出し、円周方向における操作位置を検出する操作位置検出手段を備え、
所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、位置検出領域への操作体の回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力することを特徴とする入力装置。
【請求項７】
リング状の位置検出領域の中心位置Ｏを極として極座標で表した操作位置を、中心位置Ｏを原点とする直角座標に変換して表す変換手段と、
回転入力モードと方向入力モードを選択的に切り替えるモード選択手段を更に備え、
回転入力モードで、所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、位置検出領域への操作体の回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力し、
方向入力モードで、中心位置Ｏから操作位置の方向を直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することを特徴とする請求項６に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作体への回転操作を検出し、回転方向と回転操作量を表す操作データを出力する入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオテープレコーダ、ＤＶＤレコーダ等の映像再生機器には、ダイヤル摘みを回転操作して、その回転方向と回転操作量を入力するジョグダイヤルが備えられている。ジョグダイヤルから出力されるダイヤル摘みの回転方向を、早送りと巻き戻しの再生方向に、単位時間あたりの回転操作量を、再生速度に対応させることにより、操作者は、再生映像を見ながら、ダイヤル摘みを回転操作し、映像の早送りや巻き戻しの速度を変えることができる。
【０００３】
この種のジョグダイヤルには、操作体への回転操作の回転方向と回転操作量を操作データを出力する入力装置として、ロータリーエンコーダが用いてられている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−１３４５１５号公報（第１頁右欄１９行乃至第２頁左欄１４行、図１０、図１１）
【０００５】
図６は、この従来のロータリーエンコーダ１００の要部を示すもので、図中１０１は、回転操作する操作摘みに一体に取り付けられ、図示しない絶縁ケースなどに回転自在に支持される円盤状の接点基板であり、その一面の中央に円形のコモンパターン１０２と、コモンパターン１０２の周囲にコモンパターン１０２と一体の接点パターン１０３と絶縁パターン１０４が等角度間隔で交互に形成されている。
【０００６】
また、絶縁ケース側には、Ａ相側切換刷子１０５とＢ相側切換刷子１０６及びコモン刷子１０７、１０７が、パターンが形成された接点基板１０１の表面に弾性接触するように片持ち支持されている。このうち、Ａ相側切換刷子１０５は、図中の接点部１０５ａにおいて、接点パターン１０３と絶縁パターン１０４のいずれかに接触するもので、接点パターン１０３に接触した際には、コモンパターン１０２に常時接触するコモン刷子１０７と導通し、図７に示すように「Ｈ」レベルを、絶縁パターン１０４上に接触している間は、「Ｌ」レベルを出力する。
【０００７】
また、Ｂ相側切換刷子１０６は、接点部１０６ａにおいて、Ａ相側切換刷子１０５の接点部１０５ａと円周方向で１／４ピッチ異なる位置で、接点パターン１０３と絶縁パターン１０４のいずれかに接触する。接点パターン１０３若しくは絶縁パターン１０４に接触する際には、同様に「Ｈ」レベル若しくは「Ｌ」レベルの信号を出力するが、図７に示すように、Ａ相側切換刷子１０５が発生するＡ相と１／４周期位相がずれたＢ相となる。
【０００８】
図６に示す接点基板１０１の回転位置のみでは、接点基板１０１の回転方向は不明であるが、図中左回り（反時計回り）で回転している瞬間であるとすれば、Ａ相が「Ｌ」から「Ｈ」に変化する立ち上がりの位置にあり、このときＢ相側切換刷子１０６の接点部１０６ａは、接点パターン１０３に接触しているので、Ｂ相は、「Ｈ」レベルとなっている。
【０００９】
一方、図６に示す接点基板１０１の回転位置が、図中右回り（時計回り）で回転している瞬間であるとすれば、Ａ相は、「Ｈ」から「Ｌ」に変化する立ち下がりの位置にあり、Ａ相が立ち上がりの位置まで接点基板１０１が回転した位置では、Ｂ相側切換刷子１０６の接点部１０６ａは、絶縁パターン１０４上にあり、「Ｌ」レベルとなっている。
【００１０】
従って、図７に示すように、Ａ相が「Ｌ」から「Ｈ」となる立ち上がりの際に、Ｂ相のレベルを監視し、「Ｈ」レベルであるときに、図中右回りと、「Ｌ」レベルであるときに、左回りと、接点基板１０１の回転方向を検出することができる。また、所定期間中のＡ相のパルス数、例えば立ち上がりの回数を計数することにより、接点基板１０１の回転量を検出でき、これらの検出結果より、接点基板１０１と一体の操作摘みへの回転方向と回転操作量を含む操作データが出力される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のロータリーエンコーダ１００は、接点基板１０１の円周方向に沿って等角度間隔で接点パターン１０３と絶縁パターン１０４を形成し、Ａ相側切換刷子１０５が接触する接点パターン１０３数から回転操作量を検出するものであることから、円周方向の一回りで形成できる接点パターン１０３数に限界があり、回転操作量の検出分解能に限界があった。
【００１２】
この回転操作量の分解能は、接点基板１０１の円周回りに形成される接点パターン１０３数により定まるものであることから、回転操作速度にかかわらず一定であり、ゆっくりと回転操作した場合には、微小な回転操作量が得られず、また、高速に回転操作した場合には、不必要にＡ相のパルス数が発生するという問題があった。
【００１３】
更に、相対的な回転操作量と回転方向のみを検出するものであり、特定の接点パターン１０３への接触を検出するものではないので、接点基板１０１の中心からの操作方向を併せて検出し、操作データに含めて出力することはできなかった。
【００１４】
また、回転操作を行わない待機時であっても、Ａ相側切換刷子１０５若しくはＢ相側切換刷子１０６が、停止している接点基板１０１の接点パターン１０３に接触し、コモンパターン１０２との間を検出電流が流れるという問題があり、待機時に消費電力を低下させるには、物理的に回転操作を検出する別の検出スイッチを設ける必要があった。
【００１５】
更に、複数本の刷子を、インサート成形などにより絶縁ケースに固定し、片持ち支持した自由端を接点基板１０１の一面に弾性接触させるという複雑な構造であるため、製造が困難であり、また入力装置全体を小型化できないものであった。
【００１６】
本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、回転操作量の分解能を上げることができ、また、回転操作速度や用途に応じて回転操作量の分解能を変更できる入力装置を提供することを目的とする。
【００１７】
また、回転中心からの操作方向を、回転方向や回転操作量と併せて若しくは単独で操作データに含めて出力することができる入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上述の目的を達成するため、請求項１の入力装置は、僅かな間隙を隔てて平行に配置される一組の固定側基板及び可動側基板と、固定側基板と可動側基板の対向面のいずれか一方の面にリング状に形成し、リング状の各位置での円周方向に沿った単位長さあたりの抵抗値を所定値に設定した抵抗体と、固定側基板と可動側基板の他方の対向面の抵抗体と対向する部位にリング状に形成した導電体と、抵抗体の円周回りの異なる２カ所の位置に電気接続された一組の第１電極と、一組の第１電極間に第１基準電圧を印加し、第１基準電圧による電位勾配を形成する第１電圧印加手段と、一組の第１電極で両端が区切られる抵抗体の一側円弧上と他側円弧上の２カ所の位置にそれぞれ電気接続された一組の第２電極と、一組の第２電極間に第２基準電圧を印加し、第２基準電圧による電位勾配を形成する第２電圧印加手段と、可動側基板が押圧操作されることにより、導電体と接触する抵抗体の操作位置での電位を、導電体を介して読み取る電圧読み取り手段と、第１電圧印加手段と第２電圧印加手段の動作を切り替え、電圧読み取り手段で読み取った操作位置での第１基準電圧の分電圧と、第２基準電圧の分電圧とから、抵抗体の円周方向における操作位置を検出する操作位置検出手段とを備え、所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、可動側基板への回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力することを特徴とする。
【００１９】
電圧読み取り手段は、ハイインピーダンスであるので、操作位置で接触する導電体を介して電圧読み取り手段へは電流が流れず、電圧読み取り手段により、第１基準電圧の分電圧と第２基準電圧の分電圧がほぼ正確に読み取られる。
【００２０】
抵抗体の各位置での円周方向に沿った単位長さあたりの抵抗値が所定値に設定されているので、第１電圧印加手段を動作させた第１基準電圧による円周方向に沿った電位勾配は既知であり、操作位置検出手段により、操作位置での第１基準電圧の分電圧から、第１電極からの円周方向に沿った距離が得られる。また、同様に、第２電圧印加手段を動作させた際の、操作位置での第２基準電圧の分電圧から、第２電極からの円周方向に沿った距離が得られ、操作位置が特定される。操作者が少なくとも半回転操作する時間より短い周期で操作位置を検出すれば、連続して検出する前後の操作位置から、回転方向と回転操作量が得られ、操作データに含めて出力することができる。
【００２１】
請求項２の入力装置は、僅かな間隙を隔てて平行に配置される一組の固定側基板及び可動側基板と、固定側基板と可動側基板の対向面のいずれか一方の面にリング状に形成し、リング状の各位置での円周方向に沿った単位長さあたりの抵抗値を所定値に設定した抵抗体と、固定側基板と可動側基板の他方の対向面の抵抗体と対向する部位にリング状に形成した導電体と、抵抗体の円周回りの異なる２カ所の位置に電気接続された一組の第１電極と、一組の第１電極間に第１基準電圧を印加し、第１基準電圧による電位勾配を形成する第１電圧印加手段と、一組の第１電極で両端が区切られる抵抗体の一側円弧上と他側円弧上の２カ所の位置にそれぞれ電気接続された一組の第２電極と、一組の第２電極間に第２基準電圧を印加し、第２基準電圧による電位勾配を形成する第２電圧印加手段と、可動側基板が押圧操作されることにより、導電体と接触する抵抗体の操作位置での電位を、導電体を介して読み取る電圧読み取り手段と、第１電圧印加手段と第２電圧印加手段の動作を切り替え、電圧読み取り手段で読み取った操作位置での第１基準電圧の分電圧と、第２基準電圧の分電圧とから、抵抗体の円周方向における操作位置を検出する操作位置検出手段と、リング状の抵抗体の中心位置Ｏを極として極座標で表した操作位置を、中心位置Ｏを原点とする直角座標に変換して表す変換手段とを備え、
中心位置Ｏから操作位置の方向を直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することを特徴とする。
【００２２】
電圧読み取り手段は、ハイインピーダンスであるので、操作位置で接触する導電体を介して電圧読み取り手段へは電流が流れず、電圧読み取り手段により、第１基準電圧の分電圧と第２基準電圧の分電圧がほぼ正確に読み取られる。
【００２３】
抵抗体の各位置での円周方向に沿った単位長さあたりの抵抗値が所定値に設定されているので、第１電圧印加手段を動作させた第１基準電圧による円周方向に沿った電位勾配は既知であり、操作位置検出手段により、操作位置での第１基準電圧の分電圧から、第１電極からの円周方向に沿った距離が得られる。また、同様に、第２電圧印加手段を動作させた際の、操作位置での第２基準電圧の分電圧から、第２電極からの円周方向に沿った距離が得られ、リング状の抵抗体の中心位置Ｏを極として極座標で表した操作位置が検出される。極座標で表した操作位置は、変換手段によって、中心位置Ｏを原点とする直角座標に変換されるので、操作方向を直角座標で表した操作データが出力される。
【００２４】
請求項３の入力装置は、回転入力モードと方向入力モードを選択的に切り替えるモード選択手段を更に備え、回転入力モードで、所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、可動側基板への回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力し、方向入力モードで、中心位置Ｏから操作位置の方向を直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することを特徴とする。
【００２５】
周期的に検出可能なリング状の円周回りの操作位置から、モード選択手段で回転入力モードと方向入力モードを切り替えて、可動側基板への回転方向と回転操作量、又はリング状の中心位置Ｏからの操作方向のいずれも検出でき、操作データに含めて出力できる。
【００２６】
請求項４の入力装置は、一組の第２電極は、一組の第１電極で区切られる抵抗体の一側円弧上と他側円弧上の中央位置にそれぞれ電気接続され、操作位置検出手段は、操作位置での第１基準電圧の分電圧から検出した操作位置が、一組の第１電極のいずれかに近接している場合に、操作位置での第２基準電圧の分電圧から、第２電極からの円周上の距離を検出し、操作位置での前記第１基準電圧の分電圧から、操作位置が一組の第２電極で両端が区切られる抵抗体のいずれの円弧上にあるかを判別し、抵抗体の円周方向における操作位置を検出することを特徴とする。
【００２７】
第１基準電圧が印加される第１電極に操作位置が近接している場合には、第１電極が接続される部分で等電位であるため等しい電位勾配が形成されず、第１基準電圧の高圧側電位と低圧側電位のいずれかに近似した電位となり、正確に第１電極からの円周方向に沿った距離が検出できない。一方、この操作位置は、第２基準電圧が印加される第２電極からは離れた位置にあり、第２基準電圧の分電圧からほぼ正確に第２電極からの円周方向に沿った距離が得られる。操作位置が、一組の第２電極で両端が区切られる抵抗体のいずれの円弧上にあるかは、第１基準電圧を印加した際の操作位置の電位が、第１基準電圧の高圧側電位と低圧側電位のいずれかに近似しているかで判別できる。
【００２８】
操作位置が第２電極に近接している場合には、同様に、第１基準電圧の分電圧からほぼ正確に第１電極からの円周方向に沿った距離が得られ、第２基準電圧を印加した際の操作位置の電位から、いずれの第２電極に近接しているかが判別できる。
【００２９】
請求項５の入力装置は、可動側基板上に揺動自在に操作板が積層配置され、リング状に形成された抵抗体を鉛直方向に投影させた操作板の底面の部位に、可動側基板を固定側基板の方向へ押圧するリング状のリブが垂設されていることを特徴とする。
【００３０】
操作板のリブが、抵抗体と導電体が対向する部位の可動側基板を押圧するので、操作板を押圧操作することにより、操作位置で、抵抗体と導電体間が所定の接触圧で接触する。
【００３１】
請求項６の入力装置は、リング状に形成された位置検出領域の任意位置に設定した基準位置から、位置検出領域への操作体による操作位置までの円周方向に沿った距離を検出し、円周方向における操作位置を検出する操作位置検出手段を備え、所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、位置検出領域への操作体の回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力することを特徴とする。
【００３２】
基準位置から操作位置までの円周方向に沿った距離を検出することにより、操作体によるリング状の位置検出領域への操作位置が検出される。操作者が少なくともリング状の位置検出領域に沿って半回転操作体を操作する時間より短い周期で操作位置を検出すれば、連続して検出する前後の操作位置から、操作体の回転方向と回転操作量が得られ、操作データに含めて出力することができる。
【００３３】
請求項７の入力装置は、リング状の位置検出領域の中心位置Ｏを極として極座標で表した操作位置を、中心位置Ｏを原点とする直角座標に変換して表す変換手段と、回転入力モードと方向入力モードを選択的に切り替えるモード選択手段を更に備え、回転入力モードで、所定周期で連続して検出する前後の操作位置から、位置検出領域への操作体の回転方向と回転操作量の少なくともいずれかを含む操作データを出力し、方向入力モードで、中心位置Ｏから操作位置の方向を直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することを特徴とする。
【００３４】
基準位置から操作位置までの円周方向に沿った距離を検出することにより、リング状の位置検出領域の中心位置Ｏを極として極座標で表した操作位置が検出される。極座標で表した操作位置は、変換手段によって、中心位置Ｏを原点とする直角座標に変換されるので、操作方向を直角座標で表した操作データが出力される。モード選択手段で回転入力モードと方向入力モードを切り替えて、位置検出領域への操作体の回転方向と回転操作量、又はリング状の中心位置Ｏからの操作方向のいずれも検出でき、操作データに含めて出力できる。
【発明の効果】
【００３５】
請求項１の発明によれば、円周回りのいずれかの操作位置が、分電圧であるアナログ値で表されるので、限られた角度内に接点パターンを形成するような物理的な制約がなく、操作位置間の距離、すなわち回転操作量の分解能を理論上無限に上げることができる。
【００３６】
また、所定周期で操作位置を検出している間に、操作位置の分解能を回転操作速度に応じて任意に調整することができ、回転操作速度が遅い場合には、分解能を上げて検出した操作位置から、回転速度が速い場合には、分解能を下げて検出した操作位置から、回転操作量を検出することができる。
【００３７】
更に、抵抗体を導電体に接触させる回転操作を利用して、操作位置を検出するものであることから、抵抗体と導電体の接触により回転操作を検出することが容易であり、待機時に、第１電圧印加手段と第２電圧印加手段のいずれも動作させず、抵抗体へ検出電流を流さないようにすることができる。
【００３８】
更に、抵抗体と導電体をそれぞれ対向面に形成した可動側基板と固定側基板を平行に配置するだけの簡単な構成なので、製造が容易で入力装置全体も小型化できる。
【００３９】
更に、相対的に回転動作する刷子とパターンのいずれか一方を他方に摺動させる構造ではないので、摩耗が少なく、耐久性のある入力装置とすることができる。
【００４０】
請求項２の発明によれば、リング状の抵抗体の中心位置Ｏの円周回りのいずれかの操作位置が、分電圧であるアナログ値で表されるので、限られた角度内に接点パターンを形成するような物理的な制約がなく、中心位置Ｏからの操作方向の分解能を理論上無限に上げることができる。
【００４１】
また、抵抗体を導電体に接触させる操作を利用して、操作位置を検出するものであることから、抵抗体と導電体の接触により操作を検出することが容易であり、待機時に、第１電圧印加手段と第２電圧印加手段のいずれも動作させず、抵抗体へ検出電流を流さないようにすることができる。
【００４２】
更に、抵抗体と導電体をそれぞれ対向面に形成した可動側基板と固定側基板を平行に配置するだけの簡単な構成なので、製造が容易で入力装置全体も小型化できる。
【００４３】
更に、操作方向を直角座標で表した操作データを出力するので、直角座標でディスプレーに表示されたカーソル等を移動制御する操作データのフォーマットに合わせ、マウスやジョイスティックに相当する入力装置とすることができる。
【００４４】
請求項３と請求項７の発明によれば、相対的な回転方向や回転操作量のみならず、円周回りの特定の操作位置を検出できるので、円周の中心Ｏからの操作方向を同一の構成で検出でき、ジョグダイヤルの機能を備えた入力装置を、操作方向を表す操作データを出力するジョイスティック機能を備えた入力装置とすることができる。
【００４５】
請求項４の発明によれば、操作位置が、等しい電位勾配が形成されない第１電極若しくは第２電極のいずれかに近接していても、円周回りの正確な位置を検出できる。
【００４６】
また、請求項５の発明によれば、リング状の抵抗体及び導電体の形成位置を操作者が意識せずに、操作板の周囲を押圧操作するだけで、入力操作が確実に認識される。
【００４７】
また、請求項６の発明によれば、円周回りのいずれかの操作位置が基準位置からの距離から得られるアナログ値で表されるので、限られた角度内に接点パターンを形成するような物理的な制約がなく、操作位置間の距離、すなわち回転操作量の分解能を理論上無限に上げることができる。
【００４８】
また、所定周期で操作位置を検出している間に、操作位置の分解能を回転操作速度に応じて任意に調整することができ、回転操作速度が遅い場合には、分解能を上げて検出した操作位置から、回転速度が速い場合には、分解能を下げて検出した操作位置から、回転操作量を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下、本発明の第１実施形態を、図１乃至図４を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態に係る入力装置１の主要構成を示すブロック図、図２は、入力装置１の縦断面図、図３と図４は、操作位置の検出方法を説明する為の説明図である。
【００５０】
図１と図２に示すように、入力装置１は、絶縁ケース１０の底板上に支持された固定側基板２と、リング状の絶縁スペーサ４を介して固定側基板２上にわずかな間隔を隔てて積層配置された可動側基板３と、可動側基板３上に配置された操作板５とを備えている。固定側基板２と可動側基板３と操作板５は、外形が等しい円盤状に形成され、絶縁スペーサ４を挟み積層された全体が、絶縁ケース１０の上方（図２において上方）に開口する収容凹部１０ａ内に収容されている。
【００５１】
可動側基板３は、上方から押圧されることにより固定側基板２へ接触する程度に可撓性のある絶縁合成樹脂で円盤状に形成され、固定側基板２との対向面に、円盤の中心位置Ｏを中心とする円周に沿って抵抗体６が被着されている。リング状の抵抗体６の円周上の４カ所の異なる位置には、一組の第１電極Ｙ１、Ｙ２と、一組の第２電極Ｘ１、Ｘ２が円周回りに交互に接続されている。ここでは、各電極が円周回りの９０度間隔で配設され、図１に示す上方を円周回りで０度として、後述する第１基準電圧の高圧側が印加される第１高圧側電極Ｙ１が０度、第２基準電圧の高圧側が印加される第２高圧側電極Ｘ１が９０度、第１基準電圧の低圧側が印加される第１低圧側電極Ｙ２が１８０度、第２基準電圧の低圧側が印加される第２低圧側電極Ｘ２が２４０度の各位置に接続される。
【００５２】
また、抵抗体６は、円周方向の単位長さあたりの抵抗値が等しくなるように均一な幅と厚みで形成され、これによって、各基準電圧を印加した際に、抵抗体６の各位置で等しい電位勾配が形成されるようになっている。
【００５３】
固定側基板２も、絶縁合成樹脂で円盤状に形成され、可動側基板３と対向する上面に、リング状の抵抗体６と対向させてリング状の導電体７が被着されている。導電体７は、カーボン、銀、銅など良導電性で固定側基板２へ被着が容易な任意な材料で形成される。
【００５４】
導電体７は、任意の一カ所の位置において、電圧読み取り手段となるＡ／Ｄコンバータ１１の入力に接続するとともに、ＣＰＵ１３によって開閉制御される起動スイッチ１２と検出抵抗８を介して接地されている。後述する待機時を除き、起動スイッチ１２は開放制御されている。操作位置を検出する際に、Ａ／Ｄコンバータ１１で読み取った電位は、操作位置検出手段となるＣＰＵ１３に出力され、ＣＰＵ１３において操作位置が検出される。
【００５５】
絶縁スペーサ４は、固定側基板２と可動側基板３と等しい外径で、抵抗体６と導電体７の外径より大きい内径としたリング状に形成されている。従って、固定側基板２の導電体７と可動側基板３の抵抗体６は、リング状の絶縁スペーサ４の厚みでわずかな間隔を隔てて対向し、可動側基板３が下方に押圧操作されることにより、操作位置で両者が接触するようになっている。
【００５６】
可動側基板３の上面に配置された操作板５は、絶縁ケース１０の上端から収容凹部１０ａの開口中心に向かって突設された鍔部１０ｂにより、収容凹部１０ａ内に揺動自在に抜け止め収容され、その表面が収容凹部１０ａの開口に臨ませた操作面となっている。操作板５の底面で、抵抗体６と導電体７が対向する上方の部位には、可動側基板３の抵抗体６を固定側基板２の導電体７の方向へ押圧するリング状のリブ５ａが垂設されている。従って、操作者が操作板５の操作面周囲を押圧操作するだけで、その下方の可動側基板３にある操作位置での抵抗体６が導電体７に所定の接触圧で接触する。
【００５７】
この入力装置１では、抵抗体６に接続する一組の第１電極Ｙ１、Ｙ２間に第１基準電圧を印加すると、抵抗体６の円周回りの各位置で第１基準電圧を印加した第１電極Ｙ１、Ｙ２からの距離に比例した電位が生じ、等しい電位勾配が形成される。操作板５への押圧により可動側基板３が押圧操作される操作位置での電位は、その操作位置で抵抗体６と接触する他方の導電体７を介して読み取ることができるので、この読み取り電位から、第１電極Ｙ１、Ｙ２からの操作位置の距離を算出するものである。第１電極Ｙ１、Ｙ２から円周方向に沿って等距離の位置は、第１電極Ｙ１、Ｙ２で両端が区切られる抵抗体６の一側円弧６ａと他側円弧６ｂにそれぞれ存在するので、続いてこれらの各円弧６ａ、６ｂに接続した第２電極Ｘ１、Ｘ２から第２基準電圧を印加し、同様の方法で第２電極Ｘ１、Ｘ２からの操作位置の距離を算出し、抵抗体６上の操作位置を特定するものである。
【００５８】
以下、この操作位置を検出する方法と、操作位置から可動側基板３への回転方向と回転操作良を含む操作データを出力するまでの方法を、その他の各部の構成を説明しながら、更に詳述する。
【００５９】
操作位置を検出する場合には、まずＣＰＵ１３の開閉制御により、第１高圧側電極Ｙ１及びＶｃｃ間に接続するスイッチ１４と、第１低圧側電極Ｙ２及び接地間に接続するスイッチ１５を閉じ、第１電極Ｙ１、Ｙ２間に電圧Ｖｃｃの第１基準電圧を印加し、等しい電位勾配を形成する。このとき、起動スイッチ１２は、開放され、導電体６は、直接Ａ／Ｄコンバータ１１の入力に接続している。
【００６０】
ここで、抵抗体６の操作位置での電位ＶＰは、第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離の抵抗をｙｂ、第１低圧側電極Ｙ２からの円周方向に沿った距離の抵抗をｙａとすれば、ＶＣＣ×ｙａ÷（ｙａ＋ｙｂ）となり、この電位ＶＰをＡ／Ｄコンバータ１１で読み取り８ビットのデータとしてＣＰＵ１３へ出力し、ＣＰＵ１３により、第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離を８ビットのデータで算出する。例えば、電位ＶＰから算出した第１高圧側電極Ｙ１からの円周回りの距離が(６４)ｙ（以下、第１高圧側電極Ｙ１からの円周回りの距離を８ビットで表した値を（）ｙと表示する）であったとすると、図３に示すように、操作位置は、第１高圧側電極Ｙ１から時計方向及び反時計回りに４５度の距離を隔てたＰ１もしくはＰ２のいずれかの位置と推定できる。
【００６１】
次いで、ＣＰＵ１３の開閉制御によりスイッチ１４、１５を開放するとともに、スイッチ１６、１７を閉じ、第２電極Ｘ１、Ｘ２間に電圧Ｖｃｃの第２基準電圧を印加する。操作位置での電位ＶＰは、同様に第２高圧側電極Ｘ１からの円周方向に沿った距離の抵抗をｙｂ、第２低圧側電極Ｘ２からの円周方向に沿った距離の抵抗をｙａとすれば、ＶＣＣ×ｙａ÷（ｙａ＋ｙｂ）となり、８ビットのデータでＡ／Ｄコンバータ１１から入力される電位ＶＰから、ＣＰＵ１３は、図４に示すように、操作位置の第２高圧側電極Ｘ１からの円周回りの距離を、８ビットのデータで表す。
【００６２】
しかしながら、ここでは、第１基準電圧を印加することにより、既に操作位置が第１高圧側電極Ｙ１から時計方向及び反時計回りに４５度の距離を隔てたＰ１もしくはＰ２のいずれかの位置と推定しているので、８ビットの距離のデータを算出せずに、第２基準電圧を印加した際の電位ＶＰが、１／２ＶＰ以上であるか未満であるかにより、操作位置が、Ｐ１もしくはＰ２のいずれかであるかを判別する。すなわち、第２基準電圧を印加した際の電位ＶＰが、１／２ＶＰ以上である場合に、操作位置は、一側円弧６ａ上にあるＰ１と、１／２ＶＰ未満である場合に、他側円弧６ｂ上にあるＰ２と判別する。
【００６３】
第１検出電圧と第２基準電圧を交互に印加することにより、検出した操作位置は、第１高圧側電極Ｙ１の接続位置から抵抗体６の円周方向に沿った右回りで、（０）２から（５１２）２ の９ビットデータによって表される。すなわち、第２基準電圧を印加した際の電位ＶＰが、１／２ＶＰ以上である場合（操作位置が一側円弧６ａ上にある場合）には、第１基準電圧を印加して得られる第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離を表す８ビットのデータを、そのまま操作位置データとして用い、第２基準電圧を印加した際の電位ＶＰが、１／２ＶＰ未満である場合（操作位置が他側円弧６ｂ上にある場合）には、第１基準電圧を印加して得られる第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離を表す８ビットのデータを、（５１２）２ から減じて操作位置データとする。例えば、操作位置が他側円弧６ｂ上のＰ２である場合には、第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離が(６４)ｙであるので、９ビットデータで表される操作位置は、（５１２）２ から(６４）２を減じた（４４８）２となる。
【００６４】
尚、基準電圧が印加される第１電極Ｙ１、Ｙ２若しくは第２電極Ｘ１、Ｘ２の接続位置では、抵抗体６の電極に円周方向に一定の幅があるため、基準電圧による一定の電位勾配が形成されず、その付近が押圧操作される場合には、正確にその操作位置を検出できない。そこで、本実施の形態では、第１電極Ｙ１、Ｙ２間に第１基準電圧を印加して推定される操作位置が第１電極Ｙ１、Ｙ２のいずれかに近接していることを示す場合、ここでは、８ビットのデータで表される第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離が、（０）ｙ から(１０）ｙまで、若しくは（１１８）ｙ から(１２８）ｙまでの範囲にある場合に、第２基準電圧を印加して得られる第２高圧側電極Ｘ１からの円周方向に沿った距離を表す８ビットのデータを、９ビットデータで表される操作位置に用いる。第２高圧側電極Ｘ１からの円周方向に沿った距離を表す８ビットのデータ（以下、第２高圧側電極Ｘ１からの円周回りの距離を８ビットで表した値を（）ｘと表示する）からは、第２高圧側電極Ｘ１から等距離で時計方向及び反時計回りの２カ所の操作位置が推定され、第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離が、（０）ｙ から(１０）ｙである場合に、反時計回り（第１高圧側電極Ｙ１側）の推定位置を操作位置と、（１１８）ｙ から(１２８）ｙである場合に、時計回り（第１低圧側電極Ｙ２側）の推定位置を操作位置とする。
【００６５】
従って、第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離が、（０）ｙ から(１０）ｙであり、第２高圧側電極Ｘ１からの円周方向に沿った距離を表す８ビットのデータが（０）ｘから（１２８）ｘである場合には、（１２８）２より（０）ｘから（１２８）ｘの８ビットのデータを減じて、９ビットデータで表される操作位置とし、８ビットのデータが（１２９）ｘから（２５６）ｘである場合には、（６４０）２より（１２９）ｘから（２５６）ｘの８ビットのデータを減じて、９ビットデータで表される操作位置とする。
【００６６】
また、第１高圧側電極Ｙ１からの円周方向に沿った距離が、（１１８）ｙ から(１２８）ｙまでである場合には、（１２８）２に、第２高圧側電極Ｘ１からの円周方向に沿った距離を表す８ビットのデータを加えて、９ビットデータで表される操作位置とする。
【００６７】
このように操作位置を検出することによって、仮に操作位置が第１電極Ｙ１、Ｙ２の接続位置付近にあっても、第２基準電圧を印加してほぼ等しい電位勾配を形成して第２高圧側電極Ｘ１から操作位置までの距離を求めるので、正確な操作位置が得られる。また、操作位置が、第２電極Ｘ１、Ｘ２の接続位置付近である場合には、第１基準電圧を印加してほぼ等しい電位勾配を形成される位置で、第１高圧側電極Ｙ１から操作位置までの距離が求められるので、同様に、正確な操作位置が得られる。
【００６８】
この入力装置１では、上述のように、抵抗体６に電位勾配を形成して操作位置を検出するが、その為に抵抗体６に検出電流が流れ、電力を消費する。そこで、可動側基板３への押圧操作を検出し、検出後に第１基準電圧と第２基準電圧を交互に印加し、操作位置を検出するようにして、押圧操作されない待機時の電力消費を抑えている。
【００６９】
すなわち、待機時には、ＣＰＵ１３を、抵抗体６に電位勾配をかけない押圧検出モードとし、可動側基板３への押圧を検出した後に、位置検出モードとして上述の操作位置を検出するようにしている。
【００７０】
この押圧検出モードにおいては、第１高圧側電極Ｙ１とＶｃｃを接続するスイッチ１４を閉じ、抵抗板６の電極に接続する他の全てのスイッチ１５、１６、１７を開放し、抵抗板６をＶＣＣの電位に保ち、一方、導電体６に接続する起動スイッチ１２を閉じ、導電体７を接地電位としておく。このとき、Ａ／Ｄコンバータ１３の入力端子の電位は接地電位である。従って、待機時には、抵抗板６と導電体７のいずれにも電流が流れず、電力が消費されない。
【００７１】
ここで可動側基板３が押圧操作され、抵抗板６と導電体７が操作位置で接触すると、その操作位置から、導電体７、起動スイッチ１２、検出抵抗８を経て接地側へ電流が流れ、導電体７の電位すなわちＡ／Ｄコンバータ１１の入力端子の電位は、検出抵抗８による電圧降下分だけ接地電位から上昇する。従って、ＣＰＵ１３で、この電位を予め設定した押圧検出しきい値ＶＴと比較し、押圧検出しきい値ＶＴを越えたときに、可動側基板３が押圧操作されたものと判定し、起動スイッチ１２を開放して、位置検出モードに移行する。
【００７２】
また、位置検出モードにおいて、所定期間、第１基準電圧と第２基準電圧を交互に抵抗体６へ印加しても、検出した操作位置が変化しない場合には、可動側基板３への押圧操作が解除されたものとして、再び起動スイッチ１２を閉じて、押圧検出モードに復帰する。
【００７３】
本実施の形態によれば、可動側基板３への押圧操作により抵抗体６と導電体７が接触するという共通の状態変化を利用して、押圧操作の検出と操作位置の検出を行うので、押圧操作を物理的に検出するための検出スイッチを別に設けることなく、また、押圧操作の検出から操作位置の検出へ、スイッチを開閉制御するだけで連続して移行できる。
【００７４】
ＣＰＵ１３は、位置検出モードにおいて、押圧解除を検出するまで、クロック２０から入力されたクロック信号をもとに、一定のサンプリング周期ｔ（例えば、２０ｍｓｅｃ）ごとに、前述の方法で抵抗体６の操作位置を検出し、次の操作位置が検出されるまで、ＲＡＭ１９へ一時記憶する。このサンプリング周期ｔは、後述する回転操作閾値を一般の操作者が回転操作する時間に比べて遙かに短い時間に設定される。
【００７５】
ＣＰＵ１３では、同時に、新たな操作位置（θ１）２を検出すると、その直前に検出されＲＡＭ１９に記憶された操作位置（θ０）２と比較し、可動側基板３への押圧操作の回転方向と、回転操作量を検出する。すなわち、リング状の抵抗体６の操作位置は、図３、図４に示すように、第１高圧側電極Ｙ１が接続する位置から円周方向に沿った右回りで、（０）２から（５１２）２ の９ビットデータで表しているので、原則的に、新たに検出した操作位置（θ１）２からその直前に検出した操作位置（θ０）２を減じた値が、正である場合に、時計方向と、負である場合に半時計方向と、可動側基板３への回転方向を検出できる。また新たに検出した操作位置（θ１）２からその直前に検出した操作位置（θ０）２を減じた値の絶対値が、その回転操作量となる。
【００７６】
一方、新たに検出した操作位置（θ１）２からその直前に検出した操作位置（θ０）２を減じた値の絶対値が、（２５６）２未満の値で設定される回転操作閾値（ここでは（１２８）２と設定する）以上となる場合には、前後の操作位置間に（０）２と（５１２）２の間で切り替わる第１高圧側電極Ｙ１が存在するので、第１高圧側電極Ｙ１から右回り側の操作位置に（５１２）２を加え、上記原則処理と同様にして、回転方向と回転操作量を求める。
【００７７】
例えば、新たに検出した操作位置（θ１）２が（４８０）２、直前に検出した操作位置（θ０）２が（１０）２であったとすれば、その差の絶対値は、（４７０）２となり、回転操作閾値（１２８）２を越えるので、右回り側の操作位置（１０）２に（５１２）２を加えて（５２２）２とし、新たに検出した操作位置（４８０）２、から直前に検出した操作位置（５２２）２を減じて、回転方向と回転操作量を求める。減じた値は、−（４２）２であるので、反時計回りで、その回転操作量が（４２）２と検出できる。
【００７８】
操作位置から検出した回転方向と回転操作量は、操作データの一部に含まれ、インターフェース２１を介して、パソコンなどの機器へ出力される。
【００７９】
また、この入力装置１では、その基本構成を変更することなく、ＣＰＵ１３にデータ変換手段を加え、変換テーブルを記憶するＲＯＭ２２を追加するだけで、ジョイスティックやマウスなどのポインティングデバイスの出力に相当する直角座標で表した操作方向を含む操作データを出力することができる。
【００８０】
直角座標で表す操作方向は、リング状の抵抗体６の中心Ｏを極として極座標で表した操作位置を、その中心Ｏを原点とするＸＹ座標の直角座標に変換することにより得られる。従って、ＣＰＵ１３を位置検出モードとして、抵抗体６の操作位置を９ビットのビットデータで検出するまでに必要な構成と検出方法は、上述した回転方向と回転操作量の検出に共通であるので、その説明を省略する。
【００８１】
ＸＹ座標の直角座標は、図５に示すように、第１電極Ｙ１、Ｙ２の方向をＹ軸、第２電極Ｘ１、Ｘ２の方向をＸ軸とし、ＣＰＵ１３の変換手段では、第１高圧側電極Ｙ１から右回りに９ビットのビットデータで表されされる操作位置を、このＸＹ座標で表すように変換する。ここで操作方向は、操作位置を表すＸＹ座標の相対比により得られるので、リング状の抵抗体６の半径を単位長さとして、極座標で表される操作位置をＸＹ座標に変換する。例えば、検出した操作位置が（９０）２であるすれば、Ｘは、ｓｉｎ（π×９０／２５６）から「０．８９」、Ｙは、ｓｉｎ（π×（１２８−９０）／２５６）から「０．４５」となる。
【００８２】
第１象限Ａから第４象限Ｄまでの全てのＸＹ座標は、０からπ／２の三角関数から得られるので、ここでは、操作位置が（０）２から（１２７）２までの範囲での正弦関数の値を（１）式から求めて、操作位置と（１）式の値の関係を変換テーブルとしてＲＯＭ２２に記憶している。従って、ＣＰＵ１３では、新たに検出した操作位置を、図５に示すように、操作位置が属する第１象限Ａから第４象限Ｄ毎に、変換テーブルを参照する操作位置に置き換えて、操作位置をＸＹ座標で表す。
【００８３】
ＸＹ座標で表す操作位置は、操作方向を表すデータとして、例えばマウスの出力フォーマットと同一フォーマットの操作データの一部に含まれ、インターフェース２１を介して、パソコンなどの機器へ出力される。
【００８４】
変換テーブルを記憶するＲＯＭ２２を備えた上述の入力装置１では、回転方向と回転操作量を含む操作データを出力する回転入力モードと、操作方向を含む操作データを出力する方向入力モードの２種類のモードで動作可能であり、図示しないモード切換スイッチによりいずれかのモードを選択できる。従って、同一構成の入力装置を、ジョグダイヤルと上位スティックの２種類の入力装置とすることができる。
【００８５】
また、回転入力モードと、方向入力モードの切り替えは、特にモード切換スイッチを用いずに、操作位置と経過時間から押圧操作を推定して切り替えてもよい。例えば、抵抗体６の円周上の所定領域内に操作位置が一定時間検出される場合に方向入力モードとし、その他の場合に回転入力モードとしてもよい。
【００８６】
また、回転方向と回転操作量を表す操作データと、操作方向を表す操作データを、別のモードで個別に出力したが、双方を含む操作データを出力してもよく、また、所定期間回転操作量が「０」すなわち回転操作を行っていない場合に、操作方向を表す操作データを出力する等同一フォーマットの操作データに選択的にいずれかを含めるものであってもよい。
【００８７】
上述したように、本発明によれば、操作位置がアナログ値である操作位置の電位から得られるので、電位を検出する電圧読み取り手段の分解能を調整することにより、任意の分解能で操作位置を検出でき、従って回転操作量や操作方向の出力精度を任意に調整できる。また、この分解能は、操作位置の検出中にも変更可能であるので、例えば回転操作量が小さい場合には、分解能を高く、回転操作量が大きい場合には、分解能を低くして、回転操作速度に合わせた検出が可能となる。
【００８８】
上述の実施の形態では、リング状の抵抗体６に電位勾配を形成して操作位置を検出したが、リング状に形成した位置検出領域での操作体による操作位置を、アナログ検出値から検出できるものであれば、他の検出手段を用いてもよい。例えば、リング状とした位置検出領域の円周回りに４カ所以上の電極を配設し、電極と操作体間の容量値で変化する入力信号から電極からの距離を検出し、操作位置を検出する容量結合方式、電極と操作体に誘導コイルを設け、電磁誘導による入力信号から電極と操作体間の距離を検出し、操作位置を検出する誘導結合方式などの検出手段を用いてもよい。
【００８９】
また、固定側基板２と可動側基板３は、所定間隔を隔てて積層されるが、その外形は円形以外の種々の形状とすることができる。
【００９０】
また、可動側基板３を直接押圧操作して、抵抗体６と導電体７を接触させてもよく、この場合には、操作板５は、必ずしも必要ない。また、抵抗体６は、可動側基板３に限らず、固定側基板２へ被着してもよい。
【００９１】
また、抵抗体６は、円周方向の単位長さあたりの抵抗値が等しくなるようにして、等しい傾斜の電位勾配を形成したが、リング状の各位置での円周方向の単位長さあたりの抵抗値を既知の設定値とすれば、基準電圧を印加した際の各位置での電位はこれにより一義的に定まり、操作位置を検出することができる。従って、単位長さあたりの抵抗値を、円周回りで階段状に変化させたり、特定の円周上の領域で高い抵抗値とすることもできる。円周方向の単位長さあたりの抵抗値が高い領域を設定すれば、その領域で電位が他の領域より大きく変化し、より高い分解能で操作位置を検出できる。
【００９２】
また、上述の実施の形態では、第１基準電圧と第２基準電圧は、共通するＶｃｃの電圧としたが、異なる電圧であってもよい。
【００９３】
また、回転方向と回転操作量は、ＣＰＵ１３において連続して検出する操作位置の前後で比較したが、連続して一定数検出した操作位置群から異常値を除いて平均化した操作位置を新たに検出した操作位置として、前後の操作位置を比較してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、ジョグダイヤル、ジョイスティックなどの押圧操作を表す操作データを、押圧操作により制御される機器へ入力する入力装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る入力装置１の主要構成を示すブロック図である。
【図２】入力装置１の縦断面図である。
【図３】第１基準電圧を印加した状態での操作位置を検出する検出方法を説明する説明図である。
【図４】第２基準電圧を印加した状態での操作位置を検出する検出方法を説明する説明図である。
【図５】極座標で表す操作位置を、直角座標に変換して表す方法を説明する説明図である。
【図６】従来のロータリーエンコーダ１００の要部を示す平面図である。
【図７】ロータリーエンコーダ１００の出力を示し、  （ａ）は、Ａ相側切換刷子１０５が発生するＡ相の、  （ｂ）は、反時計回りで回転している場合のＢ相側切換刷子１０６が発生するＢ相の、  （ｃ）は、時計回りで回転している場合のＢ相側切換刷子１０６が発生するＢ相の、出力波形図である。
【符号の説明】
【００９６】
１        入力装置
２        固定側基板
３        可動側基板
５        操作板
５ａ      リブ
６        抵抗体
６ａ      一側円弧
６ｂ      他側円弧
７        導電体
１１      Ａ／Ｄコンバータ（電圧読み取り手段）
１３      ＣＰＵ（操作位置検出手段、変換手段）
Ｙ１            第１高圧側電極（第１電極）
Ｙ２      第１定圧側電極（第１電極）
Ｘ１      第２高圧側電極（第２電極）
Ｘ２      第２低圧側電極（第２電極）
Ｖｃｃ    第１基準電圧、第２基準電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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