(57)【要約】【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１７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絶縁性基板１７に対して離間して対向配置する第２絶縁性基板１８には第１絶縁性基板１７との対向面に導電体１３を形成する。第１抵抗体と導電体との間隔よりも第２抵抗体と導電体との間隔を小さく設定する。第１絶縁性基板１７又は第２絶縁性基板１８は第１抵抗体１１、第２抵抗体１２と導電体１３とを押圧接触可能な可撓性基板で構成する。電圧出力部２１から第１抵抗体１１の電圧印加部１４と第２抵抗体１２の電圧印加部１５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
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面が押圧操作される側の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と第２の抵抗体と接離可能に対向配置された導電体とを備え、前記第１の抵抗体と前記導電体との間隔よりも前記第２の抵抗体と前記導電体との間隔が小さく設定され、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、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。
【請求項２】
前記第２の抵抗体の下面側に当該第２の抵抗体を前記第１の抵抗体よりも前記導電体に近づける絶縁層が設けられたことを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器。
【請求項３】
前記第２の抵抗体の膜厚が前記第１の抵抗体の膜厚よりも厚いことを特徴とする請求項１記載の可変抵抗器。
【請求項４】
前記第１と第２の抵抗体は、同一の印刷工程で形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の可変抵抗器。
【請求項５】
前記第１の基板の操作側面の押圧領域が一端と他端とを有して延在されており、前記第１の電圧印加部は、前記押圧領域の一端側に対応した位置で前記第１の抵抗体と導通接続され、前記第２の電圧印加部は、前記押圧領域の他端側に対応した位置で前記第２の抵抗体と導通接続されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の可変抵抗器。
【請求項６】
前記第１と第２の抵抗体はそれぞれ環状をなし、前記第１と第２の抵抗体のうち何れか一方の抵抗体が前記第１と第２の抵抗体のうちのいずれか他方の抵抗体の環内に該他方の抵抗体から絶縁された状態で配置されており、前記第１の抵抗体は、当該第１の抵抗体を二分する第１の仮想線と交差する交差部にて前記第１の電圧印加部に導通接続され、前記第２の抵抗体は、前記第１の抵抗体と前記第１の電圧印加部との接続部に対し前記第１の抵抗体の中央部を挟んで対向する前記第１の仮想線との交差部又はその近傍にて前記第２の電圧印加部に導通接続されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の可変抵抗器。
【請求項７】
前記第１の基板の他面又は前記第２の基板の一面のうち前記第１と第２の抵抗体が設けられた何れか一方の面に、少なくとも前記操作側面が押圧操作された状態において、前記導電体と導通する出力用導電パターンが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の可変抵抗器。
【請求項８】
前記第１と第２の抵抗体は、それぞれ帯状に形成され、前記導電体は、前記第１と第２の抵抗体のいずれの幅よりも幅広に設けられたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の可変抵抗器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
図９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。
【０００４】
図９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９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。
【特許文献１】特開平６−５３０１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の可変抵抗器は、一面が押圧操作される側の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と第２の抵抗体と接離可能に対向配置された導電体とを備え、前記第１の抵抗体と前記導電体との間隔よりも前記第２の抵抗体と前記導電体との間隔が小さく設定され、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、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。
【０００８】
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。また、第１の抵抗体と導電体との間隔よりも第２の抵抗体と導電体との間隔が小さく設定されているので、第１の基板の操作側面が押圧された場合、導電体が第１の抵抗体よりも先に第２の抵抗体に接触することとなる。第１の電圧印加部を電源電圧等の高電位側に接続し、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た場合、導電体が第２の抵抗体よりも先に第１の抵抗体に接して電源電圧が出力されるといった不具合を防止できる。
【０００９】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第２の抵抗体の下面側に当該第２の抵抗体を前記第１の抵抗体よりも前記導電体に近づける絶縁層が設けられたことを特徴とする。
【００１０】
この構成により、第２の抵抗体を絶縁層でかさ上げしているので、第１の抵抗体と第２の抵抗体の厚さを同じにして抵抗値を同程度に設定できると共に、第１の抵抗体と導電体との間隔よりも第２の抵抗体と導電体との間隔を確実に小さく設定できる。
【００１１】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第２の抵抗体の膜厚が前記第１の抵抗体の膜厚よりも厚いことを特徴とする。
【００１２】
この構成により、第２の抵抗体の膜厚により第１の抵抗体と導電体との間隔よりも第２の抵抗体と導電体との間隔を小さく設定するので、第２の抵抗体部分の印刷回数を増加することで容易に対応することができる。
【００１３】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１と第２の抵抗体は、同一の印刷工程で形成されたことを特徴とする。これにより、第１と第２の抵抗体の抵抗率を揃えることができ、出力電圧のバラツキを抑えることができる。
【００１４】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１の基板の操作側面の押圧領域が一端と他端とを有して延在されており、前記第１の電圧印加部は、前記押圧領域の一端側に対応した位置で前記第１の抵抗体と導通接続され、前記第２の電圧印加部は、前記押圧領域の他端側に対応した位置で前記第２の抵抗体と導通接続されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成により、第１の電圧印加部が押圧領域の一端側に対応した位置で第１の抵抗体と接続され、第２の電圧印加部が押圧領域の他端側に対応した位置で第２の抵抗体と接続されるので、押圧領域の一端側から他端側に亘り押圧位置に応じて出力電圧を変化させることができる。
【００１６】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１と第２の抵抗体はそれぞれ環状をなし、前記第１と第２の抵抗体のうち何れか一方の抵抗体が前記第１と第２の抵抗体のうち何れか他方の抵抗体の環内に該他方の抵抗体から絶縁された状態で配置されており、前記第１の抵抗体は、当該第１の抵抗体を二分する第１の仮想線と交差する交差部にて前記第１の電圧印加部に導通接続され、前記第２の抵抗体は、前記第１の抵抗体と前記第１の電圧印加部との接続部に対し前記第１の抵抗体の中央部を挟んで対向する前記第１の仮想線との交差部又はその近傍にて前記第２の電圧印加部に導通接続されたことを特徴とする。
【００１７】
この構成により、第１の仮想線に沿った方向の位置検出が可能になる。また、第１の仮想線に沿った方向の位置検出において、第１の抵抗体と第１の電圧印加部との接続部から第１の抵抗体の中央部を挟んで対向する第２の抵抗体と第２の電圧印加部との接続部に至る範囲がタッチ位置を検出可能な範囲となるので、長い操作範囲を確保することができ、押圧位置に応じて出力電圧を変化させることができる。
【００１８】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１の基板の他面又は前記第２の基板の一面のうち前記第１と第２の抵抗体が設けられた何れか一方の面に、少なくとも前記操作側面が押圧操作された状態において、前記導電体と導通する出力用導電パターンが設けられていることを特徴とする。
【００１９】
この構成により、第１と第２の抵抗体が形成された第１又は第２の基板と同一の基板から出力用導電パターンを介して出力電圧を取り出すことができ、引き出し線や引き出しパターンの処理が容易になる。
【００２０】
また本発明は、上記可変抵抗器において、前記第１と第２の抵抗体は、それぞれ帯状に形成され、前記導電体は、前記第１と第２の抵抗体のいずれの幅よりも幅広に設けられたことが望ましい。これにより、押圧状態では幅広の導電体を第１と第２の抵抗体に対して確実に接触させることができ、第１と第２の抵抗体を確実に導通させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
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。なお、この図１では、第１及び第２の基板を省略している。
【００２３】
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に対して導電体１３が対向配置された構成となっている。高電位側が印加される第１抵抗体１１と導電体１３との間隔よりも低電位側が印加される第２抵抗体１２と導電体１３との間隔の方が小さくなるように、第２抵抗体１２の高さが設定されている。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の一端に第１の電圧印加部１４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１４を設けた端部とは反対側に第２の電圧印加部１５が導通接続されている。本例では、電圧印加部１４、１５を抵抗体１１，１２の一部に直接設けているが、電圧印加部１４、１５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１４は電源電圧で高電位側となる所定電位（Ｖin）が印加され、第２抵抗体１２の電圧印加部１５に低電位側となる接地電位（GROUND）が印加される。なお、図中のP１は押圧位置での押圧範囲を示している。押圧範囲P1は第１、第２抵抗体１１、１２に対して導電体１３が同時に接触する面積となっている。
【００２４】
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線矢視断面図であり、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）においては、第１、第２抵抗体１１，１２及び絶縁層１０の膜厚を第１絶縁性基板１７の板厚に対して誇張して示している。
【００２５】
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１７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、互いに所定幅だけ離間して絶縁されている。本実施の形態では、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２との離間幅は押圧操作時以外には短絡しない程度まで近接させることとする。後述する押圧領域の一端に対応した第１抵抗体１１の右端部に所定電位Ｖinが印加される電圧印加部１４が形成され、押圧領域の他端に対応した第２抵抗体１２の左端部に接地電位が印加される電圧印加部１５が形成されている。
【００２６】
図２（ｂ）に示すように、第１絶縁性基板１７の基板面を基準にして、高電位側となる電源電圧（Ｖin）が印加される第１抵抗体１１の高さよりも、低電位側となる接地電位（GROUND）が印加される第２抵抗体１２の高さの方を高く設定している。本実施の形態では、第２抵抗体１２の下面側に絶縁層１０を設けてかさ上げしている。これにより、第１抵抗体１１と第２抵抗体１２をほぼ同一の膜厚としながら、第２抵抗体１２を第１抵抗体１１よりも高くすることができている。
【００２７】
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１８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１８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１８は、可撓性を有している。第２絶縁性基板１８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抵抗体１１，１２に十分に接する程度まで変形する。また、第２絶縁性基板１８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抵抗体１１，１２から離間させて元の状態に復帰する。第２絶縁性基板１８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１６が導通接続されている。
【００２８】
図２（ａ）（ｃ）に示すように、長方形状の導電体１３と第１、第２抵抗体１１，１２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抵抗体１１，１２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抵抗体１１，１２の離間幅を設定する。本実施の形態では、第１、第２抵抗体１１，１２の幅よりも導電体１３を幅広にすることにより、押圧状態では幅広の導電体１３を第１、第２抵抗体１１，１２に対して確実に接触させ、第１、第２抵抗体１１，１２を確実に導通させることができるようにしている。
【００２９】
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及び絶縁層１０の膜厚は極めて薄い（１０〜２０μｍ程度）ため、図示を省略している。第１絶縁性基板１７の第１、第２抵抗体１１，１２形成面と第２絶縁性基板１８の導電体１３形成面とが向き合うように、第１絶縁性基板１７に対して第２絶縁性基板１８が離間して対向配置されている。第１絶縁性基板１７と第２絶縁性基板１８との間に介在させたスペーサ１９が、第２絶縁性基板１８の押圧変形により導電体１３が第１、第２抵抗体１１，１２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１７及び第２絶縁性基板１８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抵抗体１１，１２と導電体１３とが接離可能に対向配置されている領域が押圧領域であり、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。そして、この押圧領域は、第１、第２抵抗体１１，１２の長手方向に一端と他端を有するものとなっている。
【００３０】
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１８の操作側面上に載置又は貼着することとする。
【００３１】
ここで、第１、第２抵抗体１１，１２の製造工程について説明する。第１絶縁性基板１７の抵抗体形成面に対して第２抵抗体１２に対応したパターンが形成されたスクリーン（印刷マスク）を配置し、該スクリーンの上から絶縁性材料（例えば、フェノール樹脂を溶媒に溶かした絶縁性インク）をスクリーン印刷して、絶縁性材料を加熱する。これにより、第１絶縁性基板１７の基板面であって第２抵抗体１２の形成領域に絶縁層１０が形成される。
【００３２】
次に、絶縁層１０が形成された第１絶縁性基板１７上に、第１、第２抵抗体１１，１２に対応したパターンが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１７の基板面上に第１抵抗体１１が形成され、絶縁層１０の上面に第２抵抗体１２が形成される。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。
【００３３】
なお、上記スクリーン印刷法以外にもフォトリソグラフィー法を用いて絶縁層１０を形成することができる。第１絶縁性基板１７の基板面上に絶縁層を成膜した後、レジスト層を形成する。レジスト層の上から第２抵抗体１２（絶縁層１０）に対応した領域が開口したマスクを介して露光する。次に、現像工程にて露光部分を残すようにレジスト層を除去し、エッチング工程で絶縁層１０に相当する露光部分を残すように周りの絶縁層を除去する。これにより第１絶縁性基板１７上の第２抵抗体が形成される領域に絶縁層１０が形成される。
【００３４】
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１４、１５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。
【００３５】
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１４と第２抵抗体１２に接続した電圧印加部１５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１４に対する印加電位をＶinとし、第２抵抗体１２に接続した電圧印加部１５に対する印加電位を接地電位（GROUND）としている。導電体１３に接続した電圧取出し部１６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１８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。
【００３６】
次に、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５（ａ）〜（ｃ）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。
【００３７】
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１８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１８の操作側面が押圧されていないために、導電体１３が第１、第２抵抗体１１，１２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抵抗体１１と第２抵抗体１２の双方に接触しない状態となっている。第１抵抗体１１と第２抵抗体１２とは離間して絶縁されているので、非導通状態となっている。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。
【００３８】
図４（ｂ）は、使用状態を示しており、第２絶縁性基板１８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１８が操作側面の押圧位置において第１絶縁性基板１７側に変形し、該第２絶縁性基板１８に形成された導電体１３が押圧位置にて第１、第２抵抗体１１，１２に接触する。
【００３９】
ここで、第１抵抗体１１と導電体１３との間隔と、第２抵抗体１２と導電体１３との間隔がほぼ同じに設定されていると仮定する。この場合、第２絶縁性基板１８の操作側面を押圧する位置が第１抵抗体１１側に偏っていると、導電体１３は最初に第１抵抗体１１に接触し、その後に第２抵抗体１２に接触するといった順番になる可能性がある。しかし、第１抵抗体１１には電源電圧（Ｖin）が印加されているので、導電体１３が第１抵抗体１１に接触した時点で、電源電圧に近い異常出力が導電体１３の電圧取出し部１６に現れる。特に、電圧印加部１４近傍を押圧した場合には電源電圧（Ｖin）が電圧取出し部１６から電子制御部２へ入力される可能性がある。
【００４０】
本実施の形態では、第１抵抗体１１と導電体１３との間隔よりも第２抵抗体１２と導電体１３との間隔を小さく設定しているので、導電体１３を接地電位（GROUND）となっている第２抵抗体１２に対して接触させてから、第１抵抗体１１に接触させることができる。したがって、第２絶縁性基板１８の操作側面を押圧する位置が第１抵抗体１１側に偏っていたとしても、導電体１３が先に第１抵抗体１１に接触して異常電圧が電圧取出し部１６に現れるといった事態を防止することができる。
【００４１】
図５（ｂ）は導電体１３が第１抵抗体１１よりも先に第２抵抗体１２に接触した状態の回路模式図である。導電体１３が第１抵抗体１１よりも先に第２抵抗体１２に接触した場合、導電体１３の電圧取出し部１６には接地電位（GROUND）が現れる。
【００４２】
図５（ｃ）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抵抗体１１と第２抵抗体１２とは押圧位置に応じた位置で導電体１３を介して導通している。第１抵抗体１１の電圧印加端部（電圧印加部１４）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１５）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り出し部１６に現れる。
【００４３】
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１抵抗体１１の電圧印加部１４から押圧位置までの抵抗値をＲ1、第２抵抗体１２の電圧印加部１５から押圧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。
【００４４】
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との接触位置（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１４）と第２抵抗体１２の電圧印加端（電圧印加部１５）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。
【００４５】
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。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、第１抵抗体１１と導電体１３との間隔よりも第２抵抗体１２と導電体１３との間隔を小さく設定しているので、導電体１３を低電位側の第２抵抗体１２に対して接触させてから、高電位側の第１抵抗体１１に接触させることができ、導電体１３が第２抵抗体１２よりも先に第１抵抗体１１に接触することにより電圧取出し部１６に異常電圧が現れる現象を防止できる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、第１、第２抵抗体１１，１２の離間幅を短絡しない程度まで近接させると共に第１、第２抵抗体１１，１２に対して直接対面するように導電体１３を対向配置したので、第１、第２抵抗体１１，１２と導電体１３とを水平方向にずらした配置に比べて、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。
【００４８】
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。
【００４９】
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１８に導電体１３を形成しているが、第２絶縁性基板１８に第１、第２抵抗体１１，１２を形成し、第１絶縁性基板１７に導電体１３を形成する構成としてもよい。この場合も第１抵抗体１１と導電体１３との間隔よりも第２抵抗体１２と導電体１３との間隔を小さく設定する。このような構成を採用した場合、押圧状態では第１、第２抵抗体１１，１２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。
【００５０】
また、上記実施の形態では、可変抵抗器１への電圧印加は第１絶縁性基板１７に形成された電圧印加部１４，１５に対して行い、可変抵抗器１の出力電圧Ｖoutは第２絶縁性基板１８に形成された電圧取出し部１６から取り出していた。すなわち、第１絶縁性基板１７の電圧印加部１４，１５から導線あるいは導電パターン（図示せず）が引き出され、第２絶縁性基板１８の電圧取出し部１６から導線あるいは導電パターン（図示せず）が引き出されていた。これを第１、第２抵抗体１１、１２が形成された絶縁性基板側だけから導線あるいは導電パターンが引き出されるように構成することも可能である。
【００５１】
図６（ａ）〜（ｃ）は、可変抵抗器の抵抗素子に対する電圧印加用の電圧印加部と出力電圧Ｖoutを取り出す電圧取出し部とを同一基板に設けた構成を示す図である。図６（ａ）に示すように、第１、第２抵抗体１１，１２が形成された基板面に第１、第２抵抗体１１，１２の形成方向に沿って出力用導電パターンである出力用導電部３１を形成し、出力用導電部３１の一端部に電圧取出し部３２を設けている。第１抵抗体１１の端部には電源電圧（Ｖin）が印加される電圧印加部１４が導通接続され、第２抵抗体１２の端部には接地電位（GROUND）が印加される電圧印加部１５が導通接続される。図６（ｂ）に同図（ａ）に示すＢ―Ｂ線矢視断面図を示す。なお、図６（ｂ）において、第１、第２抵抗体１１，１２、絶縁層３４及び出力用導電部３１の膜厚を第１絶縁性基板１７の板厚に対して誇張して示している。第２抵抗体１２の下面側に絶縁層３４を設けることにより、第２抵抗体１２が第１抵抗体１１よりも高くなるように設定している。出力用導電部３１は第１抵抗体１１と略同じ高さとなるように設定する。これにより、導電体３３と第２抵抗体１２との間隔が導電体３３と第１抵抗体１１との間隔よりも小さくなる。また、図６（ｃ）に示すように、導電体３３から電圧取出し部は削除している。例えば、導電体３３の形成された第２絶縁性基板１８の操作側面を押圧した場合、押圧位置において導電体３３と第２抵抗体１２とが先に接触し、次に導電体３３と第１抵抗体１１及び出力用導電部３１が接触する。これにより、第１、第２抵抗体１１，１２が導電体３３との接触点で導通すると共に当該接触点に応じた出力電圧が出力用導電部３１の電圧取出し部３２に現れる。
【００５２】
このように、可変抵抗器１の抵抗素子（１１，１２）に対する電圧印加用の電圧印加部（１４，１５）と出力電圧Ｖoutを取り出す電圧取出し部（３２）とを同一基板に設けたことにより、可変抵抗器１に対する引き出し線あるいは引き出し用パターン（導電パターン）を同一基板にまとめる事ができ引き出し線や引き出しパターン（導電パターン）の処理が容易になり、作業効率を改善することもできる。
【００５３】
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が互いの直線部を近接して離間配置されるようにしても良い。
【００５４】
図７（ａ）〜（ｃ）は第１抵抗体の形状を概略Ｕ字形状に変形した変形例を示す図である。図７（ａ）に示すように、第１抵抗体５１が略Ｕ字形状に二股に分かれていて、該第１抵抗体５１の間に収まるように長尺な長方形状の第２抵抗体５２が配置されている。図７（ｂ）は同図（ａ）に示すＣ―Ｃ線矢視断面図であり、同様に第１、第２抵抗体５１，５２及び絶縁層５３の膜厚を誇張して示している。第２抵抗体５２の下面側に絶縁層５３を設けることにより、第２抵抗体５２が第１抵抗体５１よりも高くなるように設定している。これにより、導電体１３と第２抵抗体５２との間隔が導電体１３と第１抵抗体５１との間隔よりも小さくなる。また、図７（ｃ）に示すように、第２絶縁性基板１８に形成された導電体１３は、第１抵抗体５１と第２抵抗体５２との離間領域（略Ｕ字形状）をカバーするサイズに設定している。この変形例の場合、第１抵抗体５１及び第２抵抗体５２と接離可能に対向配置された部分における導電体１３の領域が押圧領域となり、この変形例においても押圧領域は図７（ａ）（ｂ）の左右方向に長い略長方形状をなしている。
【００５５】
このように第１抵抗体５１の略Ｕ字形状に二股に分かれた間に第２抵抗体５２を配置することにより、導通可能領域を操作面の全域に幅広に分布させることが可能になる。したがって、例えば、図７（ａ）に示されるように、操作側面の端部寄りの位置Ｐ２又はＰ３を押圧した場合であっても、第１抵抗体５１と第２抵抗体５２とを確実に導通させることができ、安定したアナログ入力が可能となる。
【００５６】
また、第１、第２抵抗体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。
【００５７】
図８（ａ）〜（ｃ）に無端状の抵抗体の一例として円環状をなす第１、第２抵抗体の例を示す。図８（ａ）に示すように、第２の基板となる第１絶縁性基板８１の基板面上に円環状をなす第１抵抗体６１及び第２抵抗体６２を形成する。第１抵抗体６１及び第２抵抗体６２は共に内径の異なる円環状をなしており、双方をショートしない程度まで近接させて絶縁した状態で同心円状に配置している。
【００５８】
第１抵抗体６１は、当該第１抵抗体６１を二分する第１の仮想線Ｌ１との一方の交差部に電圧印加部７４が導通接続されている。第１抵抗体６１は、さらに当該第１抵抗体６１を二分し上記仮想線Ｌ１と直交する第２の仮想線Ｌ２との一方の交差部に電圧印加部７５が導通接続されている。電圧印加部７４には所定電位Ｙ-Ｖinが印加可能とされ、電圧印加部７５には所定電位Ｘ-Ｖinが印加可能とされている。
【００５９】
第２抵抗体６２は、上記仮想線Ｌ１と交差する交差部であって上記電圧印加部７４に対して第１抵抗体６１の中央部を挟んで対向する側の交差部に電圧印加部７６が導通接続されている。第２抵抗体６２は、さらに上記仮想線Ｌ２と交差する交差部であって上記電圧印加部７５に対して第１抵抗体６１の中央部を挟んで対向する側の交差部に電圧印加部７７が導通接続されている。電圧印加部７６および電圧印加部７７は接地電位（GROUND）が印加可能とされている。なお、本実施の形態では、仮想線Ｌ１と仮想線Ｌ２との交点が、第１、第２抵抗体６１，６２の中心と一致するものとなっている。
【００６０】
図８（ｂ）は同図（ａ）に示す仮想線Ｌ１に沿った断面図であり、第１、第２抵抗体６１、６２及び絶縁層６４の膜厚を第１絶縁性基板８１の板厚に対して誇張して示すと共に、電圧印加部７４，７６を図示していない状態を示している。図８（ｂ）に示すように、接地電位（GROUND）が印加される第２抵抗体６２の下面側に絶縁層６４が設けられている。この絶縁層６４でかさ上げされた第２抵抗体６２と導電体６３との間隔は、第１抵抗体６１と導電体６３との間隔よりも小さくされている。
【００６１】
図８（ｃ）に示すように、第１の基板となる第２絶縁性基板８２の基板面上に円環状の導電体６３が形成される。可撓性を有する第２絶縁性基板８２の一方の面であって導電体６３が形成された面とは反対側の面が円環状の押圧領域を有する操作側面となる。導電体６３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７８が導通接続されている。
【００６２】
以上のように構成された円環状をなす第１、第２抵抗体６１，６２を備えた可変抵抗器を用いたタッチ位置の検出では、次のような電圧印加パターンの切り替えを行う。
仮想線Ｌ１に沿ったＹ軸方向の位置検出では、仮想線Ｌ２に沿ったＸ軸方向の位置検出に用いる電圧印加部７５，７７が絶縁状態となるように制御すると共に、Ｙ軸方向の位置検出に用いる電圧印加部７４，７６間に電圧が印加されるように制御する。具体的には、仮想線Ｌ１上で第１抵抗体６１と接続された電圧印加部７４に所定電位Ｙ-Ｖinを印加すると共に仮想線Ｌ１上で第２抵抗体６２と接続された電圧印加部７６を接地して接地電位（GROUND）となるように制御する。
【００６３】
仮想線Ｌ２に沿ったＸ軸方向の位置検出では、Ｙ軸方向の位置検出に用いる電圧印加部７４，７６が絶縁状態となるように制御すると共に、Ｘ軸方向の位置検出に用いる電圧印加部７５，７７間に電圧が印加されるように制御する。具体的には、仮想線Ｌ２上で第１抵抗体６１と接続された電圧印加部７５に所定電位Ｘ-Ｖinを印加すると共に仮想線Ｌ２上で第２抵抗体６２と接続された電圧印加部７７を接地して接地電位（GROUND）となるように制御する。
【００６４】
Ｙ軸方向の位置検出とＸ軸方向の位置検出を切り替えることによりＸＹ平面上のタッチ位置を検出可能であるが、用途によってはＹ軸方向又はＸ軸方向の何れか一方の位置検出だけを行うように構成を簡略化しても良い。なお、本実施の形態では、第２抵抗体６２を第１抵抗体６１の内周側に配置したが、電圧印加部を介して接地電位が印加される側の第２抵抗体６２を第１抵抗体６１の外周側に設けても良い。この場合においても、第２抵抗体６２は絶縁層によって導電体６３に近づけられるものとなっている。
【００６５】
また、以上の説明では、低電位側となる第２抵抗体を高電位側となる第１抵抗体よりも導電体に近づけるために、第２抵抗体の下面側に絶縁層１０、３４、５３、６４を設けているが、第２抵抗体の膜厚を第１抵抗体の膜厚よりも厚くするようにしても良い。例えば、スクリーン印刷において第２抵抗体側を複数回、例えば２回印刷することにより、第２抵抗体を第１抵抗体の膜厚の２倍の厚さに設定する。
【００６６】
このように第２抵抗体の厚さを第１抵抗体の厚さよりも厚くすることで、低電位側となる第２抵抗体を高電位側となる第１抵抗体よりも導電体に近づける構成としたので、第２抵抗体部分を複数回印刷することで容易に対応することができる。
【００６７】
また、第１絶縁性基板１７、８１と第２絶縁性基板１８、８２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。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】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
【図２】（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３】図１に示す可変抵抗器の断面構造を示す図
【図４】（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
【図５】（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）押圧途中における可変抵抗器の回路模式図、（ｃ）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
【図６】（ａ）出力電圧の取り出し口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
【図７】（ａ）第１抵抗体をＵ字形状に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Ｃ―Ｃ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
【図８】（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）同図（ａ）に示す仮想線Ｌ１に沿った断面図、（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
【図９】従来の押圧接触型の可変抵抗器の構成図
【符号の説明】
【００７０】
１  可変抵抗器
２  電子制御部
１０、３４、５３、６４  絶縁層
１１、５１、６１  第１抵抗体
１２、５２、６２  第２抵抗体
１３、３３、６３  導電体
１４、１５、７４〜７７  電圧印加部
１６、３２、７８  電圧取出し部
１７、８１  第１絶縁性基板（第２の基板）
１８、８２  第２絶縁性基板（第１の基板）
１９  スペーサ
２１  電圧出力部
２２  Ａ／Ｄ変換部
２３  ＣＰＵ部
３１  出力用導電部（出力用導電パターン）
Ｌ１，Ｌ２  仮想線
【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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【図８】
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【図９】
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