JPH0511036U - 圧力−電圧変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、圧力−電圧変換回路に関し、適用さ
れた装置の小型化を図り、制御性の向上を図ることがで
きる圧力−電圧変換回路を実現することを目的とする。 【構成】電源端子Ｔ₁ に圧力−抵抗変換手段５と第２の
抵抗Ｒｐとの並列回路が接続され更に第１の抵抗Ｒｄを
介して接地された構成であり、第２の抵抗Ｒｐにより圧
力−抵抗変換手段５に加えられる圧力変化に対する並列
回路の抵抗値の変化を緩やかにすることができ、したが
ってＴ₂ における出力電圧の変化を緩やかにすることが
できる構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は圧力−電圧変換回路に係り、特に加えられた圧力を電圧に変換して出 力する圧力−電圧変換回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来からパーソナル・コンピュータ等のディスプレイ上のカーソルの移動を制 御する器具としてマウス、ライトペン等の所謂ポインティングデバイスが知られ ている。

【０００３】 またこれらとは別に、キーボード上のキーのうちの一つ、例えばアルファベッ トの「Ｊ」に該当するキーに対する指による押圧の方向と強さとを検知するため に左上・右上・左下・右下の各方向に対応する圧力−抵抗変換手段が設けられた ポインティングデバイスが開発されている。これは、上記４方向のそれぞれの圧 力−抵抗変換手段に加えられた押圧力が抵抗値に変換され、更にそれぞれの圧力 −抵抗変換手段に対応する圧力−電圧変換回路により、この抵抗値が電圧に変換 されこの電圧に応じてディスプレイ上のカーソルが移動される構成である。

【０００４】 図５は従来の一例の圧力−電圧変換回路の回路図を示す。

【０００５】 図５の圧力−電圧変換回路２０は、上記４方向に対応した圧力−抵抗変換手段 ５の各々に対して設けられており、圧力−抵抗変換手段５のそれぞれの抵抗値を 電圧としてそれぞれ出力するものである。

【０００６】 圧力−電圧変換回路２０は、電源端子Ｔ₁ に接続された圧力−抵抗変換手段５ が抵抗Ｒｄを介して接地され、互いの接続点であるＴ₂ の電圧を出力とする構成 である。

【０００７】 図６は、圧力−抵抗変換手段５における加えられた押圧力とそれに対する抵抗 値との関係を表したグラフを示す。

【０００８】 図６のグラフＧ₂ は横軸が加えられた押圧力を示し、縦軸がそれに対する抵抗 値を示す。グラフＧ₂ 中、抵抗値Ｒ₁ 、Ｒ₂ 間は使用範囲を示し、Ｓ₂ はこれに 対する押圧力の範囲を示す。このように使用範囲が決められているのは、この抵 抗値によってディスプレイ上のカーソルの移動速度が決められるために、加えら れた押圧力の変化に対する出力の変化量が適度でないと、上記のカーソルの移動 速度の制御を良好におこなうことができないからである。

【０００９】 したがってグラフＧ₂ の押圧力Ｆ₁ までは所謂不感帯であり、たとえキーを介 して圧力−抵抗変換手段５に押圧力を与えても、カーソルの操作がなされるまで に至らない。これでは操作性がよくないので、上記不感帯による弊害をなくし、 圧力−抵抗変換手段５に加えられたわずかな押圧力によってもカーソルが操作さ れるように、圧力−抵抗変換手段５にあらかじめ上記押圧力Ｆ₁ に該当する下向 きの押圧力を加えるスプリング等による手段（以下「プリロード手段」と称す。 ）が設けられている。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

しかるに上記構成の従来の圧力−電圧変換回路２０では、上記プリロード手段 を設けることが圧力−抵抗変換手段５が内蔵されたキースイッチ等の装置の小型 化を阻害する要因となる。また、このプリロードにより、圧力−抵抗変換手段５ の圧力の使用範囲が狭められることにより、圧力−電圧変換回路２０が適用され たポインティングデバイス等の制御装置の操作性、制御性が低減される。本考案 は上記課題に鑑みてなされたものであり、上記プリロード手段を不要とし、圧力 −抵抗変換手段の圧力の使用範囲を広くして圧力−電圧変換回路が適用されたポ インティングデバイス等の制御装置の操作性、制御性の向上を図ることができる 圧力−電圧変換回路を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、加えられた圧力を抵抗値に変換する圧力−抵抗変換手段と、分圧用 の第１の抵抗とよりなる直列回路を電源に接続し、上記圧力−抵抗変換手段と上 記第１の抵抗との接続点の電圧を出力とする圧力−電圧変換回路において、 加 えられた圧力の変化に対する上記圧力−抵抗変換手段の抵抗値の変化量を小さく するように上記圧力−抵抗変換手段に並列に第２の抵抗を接続した構成である。

【００１２】

【作用】

本考案では、圧力−抵抗変換手段に第２の抵抗を並列接続するようにしたため 、圧力変化に対する圧力−抵抗変換手段と第２の抵抗との並列回路の合成抵抗の 抵抗値の変化量を小さくすることができ、出力電圧の変化量を少なくすることが できる。

【００１３】

【実施例】

図３は、本考案の一実施例の圧力−電圧変換回路の要部の圧力−抵抗変換手段 内蔵のキースイッチを示す。

【００１４】 図３のキースイッチ１は、パーソナル・コンピュータのディスプレイ上のカー ソルの移動を制御するポインティングデバイスとして使用されている。

【００１５】 図３中、右半分は側面図を示し、左半分は断面図を示す。

【００１６】 図３のキースイッチ１中、圧力−抵抗変換手段に関する構成は大略、合成樹脂 成型品のキートップ２、フレーム３、ゴム成型品のラバー４、圧力−抵抗変換手 段５及び板金成型品のケース７である。

【００１７】 図４は図３の平面図を示す。

【００１８】 キートップ２は上面の中央がくぼんだ略四角錐台のキーヘッド２ｂを有し、フ レーム３に上下に移動自在に保持され、クリックラバー６の弾性復元力により常 に上方向に押圧力を受けており、キートップ２のストッパ２ａがフレーム３の突 出部３ａにより係合されることにより、図３の状態で係止されている。

【００１９】 また、キースイッチ１の中心部には図示しない構成によりキートップ２が下方 に押し込まれると電気接点が閉合されるスイッチが内蔵されている。

【００２０】 略正方形状のフレーム３の四隅の上面には略円柱形状の四つのストッパ３ｂ₁ 〜３ｂ₄ が上方に突出して設けられている。また、フレーム３の四隅の下面には 略球面状の四つのアクチュエータ３ｃ₁ 〜３ｃ₄ がやはり突出して設けられてお り、アクチュエータ３ｃの下端部はラバー４の上面に当接する構成である。

【００２１】 ケース７にはやはり四隅に四つの圧力−抵抗変換手段５₁ 〜５₄ が固着されて いる。更にこの圧力−抵抗変換手段５の上面にはラバー４が載置されている。

【００２２】 上記構成のキースイッチ１は、クリックラバー６の弾性復元力に抗してキーヘ ッド２ｂが押圧されると下動しキーヘッド２ｂの下面がフレーム３のストッパ３ ｂに当接する。更にキーヘッド２ｂが下方に押圧されるとキーヘッド２ｂの下面 によりフレーム３のストッパ３ｂが押圧され下動し、アクチュエータ３ｃを介し 、更にラバー４を介して圧力−抵抗変換手段５が押圧される。この押圧力が圧力 −抵抗変換手段５により抵抗値に変換される。

【００２３】 各４方向に対応した圧力−抵抗変換手段５がそれぞれ上述の如くにキースイッ チ１の四隅に設けられているため、オペレータがキーヘッド２ｂを押圧する際の 押圧力の方向を変えることによりそれぞれ四隅の圧力−抵抗変換手段５₁ 〜５₄ に加わる押圧力が変化し、この変化に応じた抵抗値のそれぞれの変化が圧力−電 圧変換回路１０により電圧の変化としてそれぞれ出力される。また、４方向にの それぞれに対応した圧力−抵抗変換手段５₁ 〜５₄ のうちのどの方向に対応する 圧力−抵抗変換手段５の抵抗値が変化したかによってディスプレイ上のカーソル の移動する方向が制御され、上記出力信号の大きさに応じてカーソルの移動速度 が制御される構成とされている。したがって、キーヘッド２ｂ上のオペレータの 指の力の入れ方によりパーソナル・コンピュータのディスプレイ上のカーソルの 移動が容易に制御される。

【００２４】 図１は、本考案の一実施例の圧力−電圧変換回路の回路図を示す。

【００２５】 図１の圧力−電圧変換回路１０は、電源端子Ｔ₁ に圧力−抵抗変換手段５と第 ２の抵抗Ｒｐとの並列回路が接続され、更に第１の抵抗Ｒｄを介して接地され、 上記並列回路と第１の抵抗Ｒｄとの接続点Ｔ₂ の電圧を出力とする構成である。

【００２６】 なお本実施例の場合、圧力−抵抗変換手段５における加えられた押圧力と抵抗 値との関係を表した図６のグラフＧ₂ において、抵抗値の使用範囲の下限値Ｒ₁ が略５キロオーム、上限値Ｒ₂ が略２０キロオームである。また、第１の抵抗Ｒ ｄは略４７キロオームである。

【００２７】 これに対し、第２の抵抗Ｒｐは２０〜３０キロオームとされている。

【００２８】 図２は、圧力−抵抗変換手段５に第２の抵抗Ｒｐを並列接続した状態における 圧力−抵抗変換手段５に加えられた押圧力と上記並列回路の両端の抵抗値との関 係を表す。

【００２９】 図２のグラフＧ₁ は、図６のグラフＧ₂ 同様に横軸が圧力−抵抗変換手段５に 加えられる押圧力を示し、縦軸がこの押圧力に対する上記並列回路の両端の抵抗 値を示している。また、抵抗値のＲ₁ 、Ｒ₂ が使用範囲の下限値及び上限値を示 し、Ｓ₁ がそれに対する押圧力の使用範囲を示している。

【００３０】 グラフＧ₁ がこのような曲線となるのは、図１に示すような並列回路の場合、 並列回路を構成する二つの抵抗の有する抵抗値の比が十分大きいときは、並列回 路の抵抗値は、抵抗値の小さい方の抵抗の抵抗値と略等しくなるという特性によ る。

【００３１】 即ち、図２のグラフＧ₁ 中、左側の押圧力が非常に小さいときは圧力−抵抗変 換手段５の抵抗値は略無限大である。したがって図２中の押圧力が小さいときは 、圧力−電圧変換回路１０の圧力−抵抗変換手段５と第２の抵抗Ｒｐとの並列回 路の合成抵抗の抵抗値は略第２の抵抗Ｒｐの抵抗値と略等しくなる。

【００３２】 また、逆にグラフＧ₁ の右側の押圧力が大きいときには圧力−抵抗変換手段５ の抵抗値は使用範囲の下限値Ｒ₁ 即ち５キロオームに略等しい。これに対して第 ２の抵抗Ｒｐは２０〜３０キロオームであるので、図２の押圧力が大きいときは 、圧力−抵抗変換手段５と第２の抵抗Ｒｐとの並列回路の合成抵抗の抵抗値は圧 力−抵抗変換手段５の抵抗値と略等しくなる。

【００３３】 このように本実施例の圧力−電圧変換回路１０によれば、グラフＧ₁ に示すよ うに圧力−抵抗変換手段５に加えられる押圧力が非常に小さいところから使用範 囲に含まれるため不感帯がほとんどなく、従来の圧力−電圧変換回路２０の場合 のようにプリロード手段を設ける必要がなくなると共に、圧力−抵抗変換手段５ に加えられる押圧力を広い範囲として使用することができる。したがってこの圧 力−電圧変換回路１０が適用されたポインティングデバイスの操作性の向上を図 ることができる。

【００３４】 なお、本実施例は指により直接押圧操作されるキースイッチによるポインティ ングデバイスに対する構成であったが、上記構成に限らず、例えば水圧、気圧、 油圧等の圧力変化を検出し、検出結果により制御をおこなう他の制御装置等に対 しても、圧力−抵抗変換手段が図６のグラフＧ₂ に示すような特性を有する場合 に適用することができる。

【００３５】 また、圧力と抵抗値との関係を所望の曲線とするために、第２の抵抗として、 ２以上の抵抗を組み合わせたものとしてもよいし、あるいは可変抵抗を使用して もよい。

【００３６】

【考案の効果】

上述の如く本考案によれば、第２の抵抗を圧力−抵抗変換手段に並列接続する ようにしたことにより、加えられた圧力に対する圧力−抵抗変換手段と第２の抵 抗との並列回路の合成抵抗の抵抗値の変化を緩やかにするようにしたため出力電 圧の変化を緩やかにすることができ、不感帯を省くためのプリロード手段が不要 となり、圧力−抵抗変換手段が内蔵された装置の小型化を図ることができると共 に、圧力−抵抗変換手段に加えられる圧力の範囲を広く使用することができるこ とにより、圧力−電圧変換回路が適用された制御装置の制御性を向上させること ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の回路図である。

【図２】図１の圧力−抵抗変換手段に加えられた押圧力
とＴ₁ 、Ｔ₂ 間の抵抗値との関係を示す図である。

【図３】本考案の一実施例の要部に圧力−抵抗変換手段
が内蔵されたキースイッチを示す図である。

【図４】図３の上方向から見た図である。

【図５】従来の一例の回路図である。

【図６】圧力−抵抗変換手段における加えられた押圧力
と抵抗値との関係を示す図である。

【符号の説明】

１ キースイッチ ２ キートップ ３ フレーム ５ 圧力−抵抗変換手段 １０、２０ 圧力−電圧変換回路 Ｒｐ 第２の抵抗 Ｒｄ 第１の抵抗

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 加えられた圧力を抵抗値に変換する圧力
   −抵抗変換手段と、分圧用の第１の抵抗とよりなる直列
   回路を電源に接続し、該圧力−抵抗変換手段と該第１の
   抵抗との接続点の電圧を出力とする圧力−電圧変換回路
   において、 該圧力−抵抗変換手段に並列に第２の抵抗を接続してな
   る圧力−電圧変換回路。