WO2002086694A1 - Pointing device - Google Patents

Pointing device Download PDF

Info

Publication number
WO2002086694A1
WO2002086694A1 PCT/JP2002/003918 JP0203918W WO02086694A1 WO 2002086694 A1 WO2002086694 A1 WO 2002086694A1 JP 0203918 W JP0203918 W JP 0203918W WO 02086694 A1 WO02086694 A1 WO 02086694A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnet
pointing device
elastic member
magnetic
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2002/003918
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Toshinori Takatsuka
Kazutoshi Ishibashi
Masataka Yamashita
Original Assignee
Asahi Kasei Emd Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Emd Corporation filed Critical Asahi Kasei Emd Corporation
Priority to KR1020037013568A priority Critical patent/KR100582128B1/ko
Priority to DE60230600T priority patent/DE60230600D1/de
Priority to EP02718620A priority patent/EP1380927B1/en
Priority to JP2002584148A priority patent/JP4559706B2/ja
Publication of WO2002086694A1 publication Critical patent/WO2002086694A1/ja
Priority to US10/686,565 priority patent/US7388574B2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/0474—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks characterised by means converting mechanical movement into electric signals
    • G05G2009/04744—Switches
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/0474—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks characterised by means converting mechanical movement into electric signals
    • G05G2009/04755—Magnetic sensor, e.g. hall generator, pick-up coil

Description

技術分野
本発明は、 パーソナルコンピュータや携帯電話等の入力手段として使用され るポインティング バイスに関し、 より詳細には、 マグネットの移動による周 明
囲の磁界変化を検出することにより、 座標検知又はべクトル情報を入力するよ うにした磁気検出方式のポインティングデバイスに関する。 また、 このような 書
ポインティングデバイスに好適な磁気センサアレイに関する。 さらに、 ポイン ティングデバイス用操作アダプタに関する。
景技術
図 4は、 従来の磁気検出式ポインティングデバイスの磁気検出回路を示すブ ロック図で、 検出部 1は、 4個の磁気センサ （例えば、 ホール素子， 半導体磁 気抵抗素子， 感磁性体磁気抵抗素子， GMR素子） 1 1からなり、 このホール 素子 1 1は、 X軸及び Y軸に沿って 2個ずつ対称に配置されている。 X軸及び Y軸上に対称に配設された 4個のホール素子の中央付近にマグネットが配置さ れている。 このマグネットの移動による磁界の変化によりホール素子 1 1の出 力電圧が変化する。 差動アンプ 2は X軸方向と Y軸方向の各ホール素子 1 1の 出力をそれぞれ差動的に増幅する。 Z軸方向の磁界が原点 oについて対称、 す なわちマグネットの着磁方向が鉛直方向にあるとき、 出力が 0になるようにし てあり、 マグネットが移動すると、 これに応じて差動アンプ 2に出力が発生し、 その出力 （アナログ値） を検出制御部 3が X座標値及び Y座標値に変換し、 こ れを出力制御部 4が出力するように構成されている。
好ましくは、 これらのホール素子アレイの中心線、 すなわち対称軸上にマグ ネットの着磁軸が重なるように配置し、 このホール素子アレイの中心線に対し て、 磁束密度が対称になるように基準位置を決める。 この場合、 中心線に対し て対称な位置にあるホール素子の差分出力をとるので、 ホール素子の性能のバ ラツキや誤差などがない理想的な場合には、 基準位置での差分出力は 0となる。 マグネットが移動すると、 これに応じて差動アンプ 2に出力が発生し、 その 出力 （アナログ値） を検出制御部 3が X座標値及び Y座標値に変換し、 これを 出力制御部 4が出力するように構成されている。 もちろん、 この基準位置の出 力が 0である必要性は必ずしもなく、 この基準位置のホール素子の差分出力を 基準として、 マグネットの変位に応じたホール素子の差分出力との差異を検出 すれば、 正確な変位量を得ることができる。
前述したマグネットを移動可能にする支持機構の具体例としては、 図 5に示 すように、 コイルスプリング 3 4の一端にマグネット 3 2を支持し、 コイルス プリング 3 4を設置する基板に配設された磁気センサ 3 1により、 マグネット 3 2の移動を磁気センサ 3 1で検出するように構成されているものが提案され ている。
その他のマグネットの支持機構としては、 図 6に示すように、 マグネット 4 2を収納したマグネットケース 4 5の一端にコイルスプリングホルダ 4 6を介 してコイルスプリング 4 4を取付け、 そのコイルスプリング 4 4をマグネット 操作部 4 7により支持するように構成されているものがある。
接触式ポインティングデバイスとしては、 基板上に櫛の歯状の 2組の電極を 形成しておき、 その上部から導電性ゴムを押しつけることにより、 通電状態を 変化させ、 デジタル値として座標値を出力するものが一般的である。
しかしながら、 いずれの磁気検出式ボインティングデバイスのマグネット支 持機構にも共通することとして、 単にマグネットを配設するだけでなく、 コィ ルスプリングゃマグネットケースなど様々な部品を必要とすることがあげられ る。 特に、 コイルスプリングを用いているために、 マグネットの原点決めなど、 組立性に問題が生じていた。 また、 マグネット単体の大きさより、 支持機構が かなり大きくなつてしまい、 ポインティングデバイスの小型化を進める上で問 題になっていた。
上述した従来の技術において、 上方にマグネットを配置するためには複雑な マグネッ卜支持機構が必要となり、 組立性が悪く小型化が難しい等の問題が生 じている。 また、 接触式ポインティングデバイスにおいては、 導電性ゴムを押 しっけて入力しているため、 繰り返し入力等により導電性ゴムの劣化が避けら れず、 寿命が短いという問題が生じている。
また、 特公平 7 _ 1 1 7 8 7 6号公報には、 コンピュータのディスプレイ上 のポインター又はカーソルをディスプレイ上に任意の位置へ移動させるための ボイン ィング制御装置が記載されている。 このボインティング制御装置は、 ドーム形状に沿つてスライダを移動させ、 スライダに設けられた磁石からの磁 束変化を磁気センサで検出するものである。
しかしながら、 この種のポインティングデバイスは、 磁石をドーム形状に沿 つて傾けるものであるため、 肉厚の薄い構造とすることが困難であるという問 題点があり、 デバイスの肉厚を薄くすることと、 良好な操作性を得る点で改良 の余地が残されていた。 また、 このようなポインティングデバイスにおける良 好な操作性を得るために操作アダプタの開発が望まれていた。
本発明は、 このような問題に鑑みてなされたもので、 目的は、 組立性が向上 し、 かつ小型化の可能な、 さらには製品寿命の長いポインティングデバイスを 提供することにある。
さらに、 本発明の目的は、 肉厚を薄くして、 磁力の小さいマグネットを用い ても大きな出力がとれるような操作性の良好なポインティングデバイスを提供 することにある。
さらに、 本発明の目的は、 ポインティングデバイスの位置入力に使用す マ グネットの初期位置を自動的にァライメントできるような磁気センサアレイ及 びこの磁気センサを用い、 肉厚を薄くして、 磁力の小さいマグネットを用いて も大きな出力がとれるような操作性の良好なボインティングデバイスを提供す ることにある。
さらに、 本発明の目的は、 磁力の小さいマグネットを用いても大きな出力が とれるような操作性の良好なポインティングデバイス用操作アダプタを提供す ることにある。 発明の開示
本発明は、 このような目的を達成するために、 実装基板上に樹脂層が設けら れ、 樹脂上にマグネットが凸状に配設されると共に、 実装基板上に磁気センサ を配設し、 マグネッ卜の移動または傾斜によって生じる周囲の磁束密度の変化 を磁気センサで検出し、 入力点の座標値を出力するようにした。
磁気センサとしては、 ホール素子、 ホール I C、 磁気抵抗効果素子 （MR素 子） 、 磁気抵抗効果 I C (MR I C) 、 リードスィッチなど様々な磁気センサ の適用が可能であり、 アナログ出力型のポインティングデバイスには、 アナ口 グ出力型の磁気センサが望ましく、 デジタル出力型のポインティングデバイス には、 デジタル出力型の磁気センサが望ましい。
また、 実装基板の樹脂側にスィッチを配設してもよい。 また、 スィッチに対 向する樹脂側部分に、 スィッチを押すための突起を設けてもよい。 スィッチと しては、 特に種類の限定はないが、 押しポタンスィッチなど、 どのようなスィ ツチでもかまわないが、 押したことが確認しやすく （クリック感のある） 、 ス イッチを押し込んだ後に自動復帰するタクティール （tact i le) スィッチ、 タク ト （tact) スィッチ、 夕ツチ （touch) スィッチ、 ストロークスィッチ等、 対象 物との物理的接触を利用して対象物を確認するスィッチが適しており、 夕クテ ィールスイッチを用いることができる。
また、 マグネットについても、 特に種類の限定はないが、 通常量産されてい るフェライト系、 サマリウム—コバルト系、 ネオジ系など様々なマグネットが 適用可能である。 ポインティングデバイスの小型化を進める上では、 マグネッ 卜の小型化が必須であるので、 小さくても強磁場を発生するサマリウムーコバ ルト系やネオジ系などのマグネッ卜が好ましい。
また、 マグネットと樹脂をラバ一磁石に置き換えてもよい。 ラバ一磁石につ いても、 特に種類の限定はないが、 通常量産されているフェライト系またはネ ォジ系のラバ一磁石、 あるいはプラスチック磁石などが適用可能である。 ボイ ンティングデバイスの薄型化を進める上では、 マグネットの薄型化が必須であ るので、 薄くても強磁場を発生するネオジ系のプラスチック磁石が好ましい。 樹脂層は弾力性を有する樹脂が好ましく、 弾力性を有する樹脂についても、 特に種類の限定はないが、 現在様々な用途に使われているシリコーン樹脂が安 価で入手しやすく、 好ましい。
また、 樹脂と実装基板との対向面が接着されていないことが好ましい。
また、 磁気センサは、 直交系の 2次元平面上の 2軸である X軸及び Y軸に沿 つて対称に配設され、 マグネットは、 磁気センサの中央付近に配置されている。 上述した構成をとることにより、 組立性が向上し、 また小型化も可能になり、 製品寿命も向上するので、 多様なアプリケーションに対して好都合に対応する ことが可能となる。
また、 本発明は、 樹脂とマグネットとが、 マグネットの中心部のみで接着さ れていることを特徴とする。
マグネットを樹脂上に設ける際、 マグネットの樹脂との接触面全面を接触す るのではなく、 マグネットの中心部のみを接着することによって、 樹脂の伸縮 性を有効に利用できるようになり、 マグネットの回転角度 （制動範囲） を大き くすることができる。
また、 樹脂に、 マグネットを設けた部分及びその周辺が、 マグネットを設け ない部分よりも厚みが薄くなるように空間部を設けることが望ましい。 マグネットの下の樹脂は薄いほど、 マグネットの回転角度 （制動範囲） を大 きくできるので、 樹脂の動作を前提とする部分については薄くすることが好ま しい。
さらに、 上述した理由で樹脂を薄くした場合に可動範囲は拡がるものの、 ポ インティングデバイスの操作時に、 樹脂の厚みを薄くした部分全体が落ち込む のを防ぐため、 樹脂の実装基板側に 1つ以上の凸部を設けるとよい。 また、 そ の凸部は樹脂の薄い部分の外縁部付近に設けると、 樹脂全体の落ち込みを防げ るという著しい効果がある。
本発明は、 また上記の目的を達成するために、 実装基板上に設けられた複数 の磁気センサと、 実装基板上に設けられて、 任意の方向に揺動可能とする空間 部を構成する弾性部材と、 弾性部材とともに空間部を形成するように、 弾性部 材に設けられた押圧部材と、 押圧部材に設けられたマグネットとを備え、 弾性 部材の弾性変形による前記マグネットの摺動によって生じる磁気密度変化を複 数の磁気センサで検出し、 座標情報又はべクトル情報を入力するようにした。 また、 本発明は、 実装基板上に設けられた複数の磁気センサと、 実装基板上 に設けられて、 任意の方向に揺動可能とする空間部を有する弹性部材と、 弾性 部材に設けられたマグネットとを備え、 弾性部材の弹性変形によるマグネット の摺動によって生じる磁気密度変化を複数の磁気センサで検出し、 座標情報又 はべクトル情報を入力するようにした。
マグネットは、 実装基板に対して垂直方向に変位可能である。
また、 弾性部材は空間部を形成するような屈曲部を有することが望ましい。 屈曲部が断面凹状切り欠き形状を有することが好ましい。 断面凹状切り欠き形 状の深さが、 弾性部材の厚みよりも小さいことが望ましい。
また、 弾性部材の屈曲部が、 断面直線カット形状又は断面湾曲形状を有する ようにしてもよい。
また、 弾性部材の上面に押圧部材を設けてもよい。 押圧部材の表面は、 粗面、 凹状面、 凸状面、 凸状四角錐、 凹状四角錐のいずれかであることが好ましい。 実装基板の空間部側にスィッチを設けてもよい。 スィッチはタクティ一ルスィ ツチを使用可能である。
本発明は、 また上記の目的を達成するために、 実装基板上に複数の磁気セン サを所定間隔に配置し、 磁気密度変化を検出して座標情報又はベクトル情報を 入力するようにしたボインティングデパイス用の磁気センサアレイにおいて、 複数の磁気センサに対する所定位置にマグネットまたは強磁性体を配置したこ とを特徵とする。
また、 マグネットを前記磁気センサに対して等間隔位置に配置することが好 ましい。
また、 磁気センサを 4個等間隔に配置して、 マグネットを磁気センサの中心 位置に配置するようにしてもよい。
さらに、 本発明は、 上記の目的を達成するために、 内蔵されたマグネットの 位置を複数の磁気センサで検出するポインティングデバイスに、 マグネットを 設けたアダプタを嵌合せしめてなることを特徵とするポインティングデバイス 用操作アダプタである。
ポインティングデバイスに嵌合される弾性部材と、 弾性部材に設けられた操 作部材とを備えてもよい。
また、 本発明は、 ポインティングデバイスに嵌合される係止部材と、 係止部 材によって摺動が規制される操作部材とを備えたことを特徴とするボインティ ングデパイス用操作アダプタである。 マグネットが、 弾性部材に内蔵されるようにしてもよいし、 操作部材に内蔵 されるようにしてもよい。
また、 本発明のポインティングデバイス用操作アダプタは、 ポインティング デバイスの押圧部材に嵌着され、 任意の方向に揺動可能とする空間部を構成す る弾性部材と、 弾性部材に設けられた操作部材を備え、 弾性部材の弹性変形に よるポインティングデバイスのマグネッ卜の揺動によって生じる磁気密度変化 を複数の磁気センサで検出し、 座標情報又はべクトル情報を入力するようにし たことを特徴とする。
弾性部材にマグネットを嵌合して、 空間部側に凸状にしてもよい。 また、 操 作部材にマグネットを設けて、 空間部側に凸状にしてもよい。
さらに、 本発明のポインティングデバイス用操作アダプタは、 ポインティン グデパイスの押圧部材上に配置され、 任意の方向に揺動可能である弾性部材と、 弾性部材に設けられた操作部材と、 押圧部材の縁部に嵌着され、 操作部材の摺 動を規制する係止部材とを備え、 弾性部材の弾性変形によるポインティングデ パイスのマグネットの揺動によって生じる磁気密度変化を複数の磁気センサで 検出し、 座標情報又はべクトル情報を入力するようにしたことを特徴とする。 操作部材にマグネットを設けてもよい。 操作部材の表面を、 粗面、 凹状面、 凸状面、 凸状四角錐、 凹状四角錐のいずれかにしてもよい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明におけるボインティングデバイスの一実施例を示す図である。 図 2は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す図であ る。
図 3は、 本発明におけるボインティングデパイスのさらに他の実施例を示す 図である。
図 4は、 本発明のポインティングデパイスに係る従来例及び本発明における ボインティングデバイスの一例を示す回路ブロック図である。
図 5は、 従来のポインティングデバイスで使用されているマグネッ卜支持機 構の一例を示す図である。
図 6は、 従来のポインティングデバイスで使用されているマグネット支持機 構の他の例を示す図である。 図 7は、 本発明における: >実施例を示す図であ る。
図 8は、 本発明に 〉実施例を示す図であ る
図 9 A及び図 9 Bは、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例 を示す図で、 図 9 Aは断面図、 図 9 Bは上面図である。
図 10 A及び図 10 Bは、 本発明におけるボインティングデバイスの他の実 施例を示す図で、 図 1 OAは断面図、 図 10Bは上面図である。
図 1 1は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す構成 図である。
図 12 A及び図 12 Bは、 本発明におけるボインティングデパイスの操作性 を説明するための図で、 図 12 Aは左方向の揺動を示し、 図 12 Bは右方向の 揺動を示す図である。
図 13は、 弾性部材の厚みと切り欠き形状の深さとの関係を示す図である。 図 14A〜図 14Dは、 薄肉部の各種形状を示す図で、 図 14Aは断面凹状 切り欠き形状、 図 14 Bは断面直線力ット形状、 図 14 Cは断面湾曲形状、 図 14 Dは断面 2段凹状切り欠き形状を示す図である。
図 15は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す構成 図である。
図 16 A及び図 16Bは、 本発明の磁気センサアレイの一実施例を示す構成 図で、 図 16Aは断面図、 図 16Bは平面図である。
図 17は、 本発明の磁気センサアレイを用いたポインティングデバイスの一 実施例を示す構成図である。
図 18 A及び図 18Bは、 本発明におけるポインティングデバイスの操作性 を説明するための図で、 図 18 Aは左方向の揺動を示し、 図 18Bは右方向の 揺動を示す図である。 図 1 9は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す構成 図である。
図 2 0は、 本発明におけるポインティングデバイスのさらに他の実施例を示 す構成図である。
図 2 1は、 本発明におけるポインティングデバイスのさらに他の実施例を示 す構成図である。
図 2 2は、 本発明のホ一ル素子アレイからの出力 （実施例） と通常のマグネ ットを内蔵しないホール素子アレイからの出力 （比較例） を示す図である。 図 2 3は、 ホール素子の感磁面上にある X軸上の位置に対する磁束密度の Z 成分 （感磁軸方向成分） を示す図である。
図 2 4は、 図 2 3の比較例に関して、 ポインティングデバイスのマグネット を X軸方向に変位させた場合について、 磁束密度の Z成分の変化を示す図であ る。
図 2 5は、 図 2 3の実施例に関して、 図 2 4と同様にポインティングデバイ スのマグネットを X軸方向に変位させた場合について、 磁束密度の Z成分の変 化を示す図である。
図 2 6は図 2 5の拡大図である。
図 2 7は、 本発明に係るボインティングデバイス及び操作アダプタの一実施 例を示す構成図である。
図 2 8 A及び図 2 8 Bは、 本発明におけるボインティングデバイスの操作性 を説明するための図で、 図 2 8 Aは右方向の揺動を示し、 図 2 8 Bは左方向の 揺動を示す図である。
図 2 9は、 本発明におけるポインティングデバイス用操作アダプタの他の実 施例を示す構成図で、 ボインティングデバイスにアダプタを装着した状態を示 した図である。
図 3 0は、 本発明におけるポインティングデバイス用操作アダプタのさらに 他の実施例を示す構成図で、 ポインティングデバイスにアダプタを装着した状 態を示した図である。
図 3 1は、 マグネットの変位量とポインティングデバイスの出力の関係を示 した図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の実施例について説明する。
本発明の磁気検出式ボインティングデバイスの磁気検出回路を示すプロック 図は、 図 4に示した従来の回路ブロック図と同様である。 つまり、 検出部 1は、 4個の磁気センサ （例えば、 ホール素子） 1 1からなり、 このホール素子 1 1 は、 X軸及び Y軸に沿って 2個ずつ対称に配置されている。 X軸及び Y軸上に 対称に配設された 4個のホール素子の中央付近にマグネットが配置されている。 このマグネットの移動による磁界の変化によりホール素子 1 1の出力電圧が変 化する。 差動アンプ 2は X軸方向と Y軸方向の各ホ一ル素子 1 1の出力をそれ ぞれ差動的に増幅する。 Z軸方向の磁界が原点 Oについて対称、 すなわちマグ ネットの着磁方向が鉛直方向にあるとき、 出力が 0になるようにしてあり、 マ グネットが移動すると、 これに応じて差動アンプ 2に出力が発生し、 その出力 (アナログ値） を検出制御部 3が X座標値及び Y座標値に変換し、 これを出力 制御部 4が出力するように構成されている。
図 1は、 本発明のポインティングデバイスの一実施例を示す図である。 図中 符号 1 1は磁気センサ、 1 2はマグネット、 1 3はシリコ一ン樹脂、 1 4は実 装基板、 1 5はマグネット力パーである。 磁気センサ 1 1は、 前述したように X軸及び Y軸に沿って 2個ずつ対称に、 実装基板 1 4に配置されている。 マグ ネット 1 2は、 鉛直方向に N Sの着磁がされている。 N Sの方向については特 に制限されない。 シリコーン樹脂 1 3と実装基板 1 4との対向面は接着されて いない。 シリコーン樹脂 1 3は、 外力を加えることにより容易に変形し、 その外力を 除くと直ちに、 外力を加えていない初期状態に復帰する。 つまり、 マグネット カバー 1 5を操作して、 ある方向に傾けた場合、 マグネット 1 2も同様に傾く ことになる。 しかし、 外力を取り除くと直ちに初期状態に復帰する。 これは、 従来のマグネット機構でコイルスプリングを用いて行っていた動作に相当する。 シリコーン樹脂 1 3を用いることにより、 部品点数が減少し、 糸且立性の向上が はかれるうえ、 小型化も可能になる。 マグネット 1 2とシリコーン樹脂 1 3を ラバー磁石に置き換えることも可能である。
また、 接触式ポインティングデバイスと比較して、 磁気検出式ポインティン グデバイスは、 接触による部品の摩耗がなくなるので、 製品寿命が向上する。 図 2は、 本発明におけるポインティングデパイスの他の実施形態を示す図で、 図 1に示した実施形態のシリコーン樹脂 2 3の下にスィッチ 2 8を配設し、 ポ インティングデバイスにスィッチ機能を付与させたものである。'つまり、 実装 基板 2 4のシリコーン樹脂 2 3側にスィッチ 2 8を配設したものである。
本来、 ポインティングデバイスは入力点の座標値を出力するためのデバイス であるが、 スィッチ機能を付与することにより座標値のみならず、 決定機能を つけたポィンティングデパイスになる。 マグネットカバ一 2 5をマグネット 2 2の方向に押さえ込むことによりスィッチ機能を満足する構成になっている。 スィッチを設けることにより、 パーソナルコンピュータのマウスと同様、 座標 値と決定の 2信号をもつことになる。
このスィッチ 2 8としては、 押しポタンスィッチなど、 どのようなスィッチ でもかまわないが、 押したことが確認しやすく （クリック感のある） 、 スイツ チを押し込んだ後に自動復帰するタクティ一ル （tact i le) スィッチ、 タクト (tact) スィッチ、 夕ツチ （touch) スィッチ等、 対象物との物理的接触を利用 して対象物を確認するスィツチが適している。
上述した実施例については、 磁気センサ 1 1を実装基板 1 4のマグネット 1 2より遠い側に配置しているが、 図 3に示すように、 マグネット 1 2に近い側 に配置することが可能であれば、 磁気センサ 1 1の出力感度が上がるので、 高 感度のポインティングデバイスをつくることが可能である。 また、 本発明は、 上述した実施形態に限定されることなく、 更に種々変形して実施することが可 能である。
次に、 本発明の試作例について以下に説明する。
図 2で示した構成のポインティングデバイスを試作した。 磁気センサ 2 1と しては、 旭化成電子 （株） 製のホール素子、 HG— 1 0 6 C (商品名） を 4つ 用いた。 対角に配設されたホール素子の中心間の距離は、 約 3 . 3 mmである。 また、 マグネット 2 2は、直径 4mm、 厚み 2 mmのサマリウム□コバルト系の ものを用いた。 マグネット 2 2の着磁は、 鉛直上向きに N極、 下向きに S極の 2極構成になっている。 実装基板 2 4はガラスエポキシ製の厚み 0 . 7 mmの ものを用いた。 シリコーン樹脂 2 3は厚み 0 . 7 5 mmのものである。 スイツ チ 2 8は、 厚さ 0 . 1 5 mmのタクティールスィッチを用いた。
全体の大きさとしては、 約 6 mm角で、 厚さ約 5 mmの大きさのポインティ ングデバイスが実現できたことになる。 実際にマグネッ卜 2 2を傾けたときの、 それぞれのホール素子 2 1の出力電圧を測定した。 原点位置での各ホール素子 2 1の出力はそれぞれ約 6 O mVであり、 マグネット 2 2をホール素子 2 1の 方向に傾けると最大で 8 0 mV程度まで出力電圧が変化する。
出力電圧の変化量は約 2 O mVである。 差動アンプなどを用いて磁気センサ 2 1の出力を信号処理するので、 外付けで I Cなどを用いることを前提に考え れば、 ポインティングデバイスとして必要な磁気センサ 2 1の出力電圧を、 こ のマグネット 2 2の支持機構で充分に満足していることがわかる。
また、 タクティ一ルスイッチを設けていても、 ポインティングデバイスの機 能に支障をきたさないことを確認した。
以上説明したように本発明によれば、 弾力性を有する樹脂上に磁力を発生す るマグネットを配設するとともに、 実装基板上に磁気センサを配設し、 マグネ ットの移動によって生じる周囲の磁束密度変化を磁気センサで検出し、 入力点 の座標値を出力するようにしたので、 磁気検出式ポインティングデバイスにお いて、 従来マグネット支持機構に必要であったコイルスプリング等の多くの部 品点数を減らすことができるうえ、 組立性が向上し、 また小型化も可能になり、 製品寿命も向上するので、 多様なアプリケーションに対して好都合に対応する ことが可能なポインティングデバイスを提供することができる。
次に、 図 7は、 本発明のポインティングデバイスの他の実施例を示す図であ る。 図中符号 5 1は磁気ゼンサ、 5 2はマグネット、 5 3はシリコーン樹脂、 5 4は実装基板、 5 5はマグネットカバーである。 磁気センサ 5 1は、 前述し たように X軸及び Y軸に沿って 2個ずつ対称に、 実装基板 5 4に配置されてい る。 マグネット 5 2は、 鉛直方向に N Sの着磁がされている。 N Sの方向につ いては特に制限されない。 マグネット 5 2とシリコ一ン樹脂 5 3とは、 その中 心部で接着剤 5 6により接着されている。 マグネット 5 2とシリコーン樹脂 5 3の接触面全面を接着するのではなく、 マグネット 5 2の中心部のみを接着す ることによって、 シリコーン樹脂 5 3の伸縮性を有効に利用することができる ようになり、 マグネット 5 2の回転角度 （制動範囲） を大きくすることができ る。 なお、 シリコーン樹脂 5 3と実装基板 5 4との対向面は接着されていない。 シリコーン樹脂 5 3は、 外力を加えることにより容易に変形し、 その外力を 除くと直ちに、 外力を加えていない初期状態に復帰する。 つまり、 マグネット カバー 5 5を操作して、 ある方向に傾けた場合、 マグネット 5 2も同様に傾く ことになる。 しかし、 外力を取り除くと直ちに初期状態に復帰する。 これは、 従来のマグネット機構でコイルスプリングを用いて行っていた動作に相当する。 シリコーン樹脂 5 3を用いることにより、 部品点数が減少し、 組立性の向上が はかれるうえ、 小型化も可能になる。
また、 接触式ポインティングデバイスと比較して、 磁気検出式ポインティン グデバイスは、 接触による部品の摩耗がなくなるので、 製品寿命が向上する。 図 8は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施形態を示す図で、 図 7と同じ機能を有する部分には、 同一の符号を付してある。 図 7に示した実 施形態のシリコ一ン樹脂 5 3のマグネットを設けた部分及びその近傍を、 マグ ネット 5 2を設けていないシリコーン樹脂 5 3部分より、 シリコーン樹脂 5 3 の厚みを薄くして空間部 5 7を設けている。 マグネット 5 2の下のシリコーン 樹脂 5 3が薄いほど、 マグネット 5 2の回転角度 （制動範囲） を大きくできる ので、 シリコーン樹脂 5 3の動作を前提とする部分については薄くすることが 好ましい。
図 9 A、 図 9 Bは、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施形態 を示す図で、 図 9 Aは断面図、 図 9 Bは上面図である。 なお、 図 8と同じ機能 を有する部分には、 同一の符号を付してある。 図 8に示した実施形態のシリコ —ン樹脂 5 3の厚みを薄くした部分に凸部 5 8を設けたものである。 シリコ一 ン樹脂 5 3を薄くして空間部 5 7を設けた塲合、 可動範囲は拡がるものの、 ポ インティングデバイスの操作時に、 シリコーン樹脂 5 3の厚みを薄くした部分 の全体が落ち込んでしまう。 このため、 シルコーン樹脂 5 3の実装基板側に 1 つ以上の凸部 5 8を設けて落ち込みを防いでいる。 その凸部 2 8はシリコーン 樹脂 2 3の薄い部分の外縁部付近、 つまり空間部 5 7の外縁部付近に設けると、 シリコーン樹脂 5 3の全体の落ち込みを防ぐという著しい効果を奏する。 なお、 凸部を実装基板 5 4側に、 空間部 5 7に向けて少なくとも 1つ以上設けるよう にしても同様の効果を奏する。
上述した実施例については、 磁気センサ 5 1を実装基板 5 4のマグネット 5 2より遠い側に配置しているが、 マグネット 5 2に近い側に配置することが可 能であれば、 磁気センサ 5 1の出力感度が上がるので、 高感度のポインティン グデパイスをつくることが可能である。
図 1 0 A, 図 1 0 Bは、 この場合のポインティングデバイスの実施形態を示 す図で、 図 1 O Aは断面図、 図 1 0 Bは上面図で.ある。 なお、 図 9 A及び図 9 Bと同じ機能を有する部分には、 同一の符号を付してある。 磁気センサ 5 1を 実装基板 5 4のマグネット 5 2より近い側に配置し、 空間部 5 7内に凸状に設 けられている。 なおこの場合には、 磁気センサ 5 1自体により樹脂 5 3の全体 の落ち込みを防ぐことも可能であるが、 凸部 5 8を空間部 5 7の外縁部近傍に 設けると、 樹脂 5 3の全体の落ち込みをさらに防ぐことができる。 また、 本発 明は、 上述した実施形態に限定されることなく、 更に種々変形して実施するこ とが可能である。
以上説明したように本発明によれば、 弾力性を有する樹脂上に磁力を発生す るマグネットを配設するとともに、 実装基板上に磁気センサを配設し、 マグネ ットの移動によって生じる周囲の磁束密度変化を磁気センサで検出し、 入力点 の座標値を出力するようにしたので、 磁気検出式ポインティングデバイスにお いて、 従来マグネット支持機構に必要であったコイルスプリング等の多くの部 品点数を減らすことができるうえ、 組立性が向上し、 また小型化も可能になり、 製品寿命も向上するので、 多様なアプリケーションに対して好都合に対応する ことが可能なポインティングデバイスを提供することができる。
また、 マグネットを樹脂上に設ける際、 マグネットの樹脂との接触面全面を 接触するのではなく、 マグネットの中心部のみを接着することによって、 樹脂 の伸縮性を有効に利用できるようになり、 マグネットの回転角度 （制動範囲） を大きくすることができる。
また、 樹脂におけるマグネットを設けた部分が、 マグネットを設けない部分 より樹脂の厚みが薄くなつているため、 マグネットの回転角度 （制動範囲） を 大きくできる。 さらに、 その部分に凸部を設けることにより、 樹脂の厚みを薄 くした部分全体が落ち込むのを防ぐことができる。
上記構成を持たせることにより、 本発明のポインティングデバイスは、 同じ 材料を用いた場合と比較して、 マグネットの回転角度 （制動範囲） が大きくな り、 磁気センサ出力の範囲も大きくなるので、 より高精度で信頼性の高いボイ ンティングデバイスを構築できる。
図 1 1は、 本発明のボインティングデバイスの他の実施例を示す構成図で、 図中符号 6 1は磁気センサ、 6 2はマグネット、 6 3は弾性部材としてのシリ コーン樹脂、 6 4は実装基板、 6 5は押圧部材、 6 6はスィッチ、 6 7は空間 部、 6 7 aは切り欠き部である。 磁気センサ 6 1は、 前述したように X軸及び Y軸に沿って 2個ずつ対称に、 実装基板 4上に配置されている。 マグネット 6 2は、 鉛直方向に N Sの着磁がされている。
シリコーン樹脂 6 3を実装基板 6 に対して平行な面内においてずらすよう に動かすと、 このシリコーン樹脂 6 3は、 切り欠き部 6 7 aの端部を支点とし て揺動し、 これにともないマグネット 6 2も同様に揺動する。
このように、 本発明のポインティングデバイスは、 実装基板 6 4上に設けら れた複数の磁気センサ 6 1と、 実装基板 6 4上に設けられて、 任意の方向に揺 動可能とする空間部 6 7を有する弾性部材 6 3と、 この弾性部材 6 3に設けら れたマグネット 6 2とを備え、 弾性部材 6 3の弾性変形によるマグネット 6 2 の摺動によって生じる磁気密度変化を複数の磁気センサ 6 1で検出し、 座標情 報又はべクトル情報を入力するように構成されている。
また、 マグネット 6 2は、 上述したように水平方向に揺動自在であるととも に、 実装基板 6 4に対して垂直方向に変位可能であり、 実装基板 6 4に対して 水平方向と垂直方向に動けるような自由度を有している。
また、 弾性部材 6 3は屈曲部を有し、 この屈曲部に切り欠き部 6 7 aを形成 して、 マグネット 6 2の揺動自在を効果的なものにしている。 この切り欠き部 6 7 aの形状は、 図 1 4 Aに示すように、 断面凹状切り欠き形状が望ましく、 この断面凹状切り欠き形状の深さ dは、 図 1 .3に示すように、 弾性部材 6 3の 厚み Cよりも小さいことが望ましい。 さらに、 この切り欠き部の形状は、 図 1 4 Bに示すように、 断面直線カット形状、 または図 1 4 Cに示すように、 断面 湾曲形状、 または図 1 4 Dに示すように、 2段凹状切り欠き形状とすることが できる。
また、 空間部 6 7内で、 実装基板 6 4上にスィッチ 6 6を配設し、 ポインテ イングデバイスにスィッチ機能を持たせてある。 このスィッチ 6 6としては、 上述したように、 押したことが確認しやすく （クリック感のある） 、 スィッチ を押し込んだ後に自動復帰するタクティ一ル （tac t i le) スィッチなどが適して いる。
また、 押圧部材 6 5は、 指先で押したときにマグネット 2がぶれたり、 へこ んで内側に位置がずれたりしないように、 剛体的な性状を有する材料で形成す るのがよい。 特に、 外部に漏れる磁場の強さを小さくするために非磁' f生体を用 いて、 磁石からの距離を離す構造としてもよいし、 逆に透磁率の高い軟磁性材 料を用いて、 磁気シールドを兼ねるようにしてもよい。 例えば、 ポリ力一ボネ ート、 アルミ二ユウム合金などの金属、 もしくはパーマロイなどの鉄一ニッケ ル合金、 純鉄などで作成される。
なお、 磁気検出回路としては、 図 4に示した従来の回路が適用可能である。 また、 上述した特公平 7— 1 1 7 8 7 6号公報に記載されているような磁気抵 抗素子を用いることも可能である。
このような構成により、 図 1 2 Aに示すように、 押圧部材 6 5を矢印 a方向、 つまり、 右から左方向に向かって押すと、 弾性部材 6 3と実装基板 6 4との結 合端部を支点として、 左方向に揺動変位し、 逆に、 図 1 2 Bに示すように、 押 圧部材 6 5を矢印 b方向、 つまり、 左から右方向に向かって押すと、 弾性部材 6 3と実装基板 6 4との結合端部を支点として、 右方向に揺動変位する。 この ようにして、 弾性部材 6 3に設けられたマグネット 6 2は左右に揺動自在とな る。 この操作は、 人差し指の腹の部分、 または親指の腹の部分によって可能で ある。 この場合、 指との密着性を考慮して、 押圧部材 6 5の表面を、 粗面、 凹 状面、 凸状面、 凸状四角錐、 凹状四角錐のいずれかにすることが望ましい。 ま た、 押圧部材 6 5の形状を、 円形、 正方形、 矩形、 八角形、 楕円形、 歯車形の いずれかにすることも可能である。
図 1 5は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す構成 図である。 図 1 1においては、 マグネット 6 2を弾性部材 6 3に設けた構成に ついて説明したが、 マグネット 6 2は必ずしも弾性部材 6 3に設ける必要はな く、 図 1 5に示すように、 弹性部材 6 3 aとともに空間部 6 7を形成する非弹 性部材である押圧部材 6 5 aに設けることも可能である。
次に、 本発明の試作例について以下に説明する。
図 1 1に示した構成のポインティングデバイスを試作した。 磁気センサ 6 1 としては、 旭化成電子 （株） 製のホール素子、 H G - 1 0 6 C (商品名） を 4 つ用いた。 対角に配設されたホール素子の中心間の距離は、 約 3 . 3 mmであ る。 また、 マグネット 2は、 直径 2 mm、 厚み 5 mmのネオジ系のものを 用いた。 マグネット 6 2の着磁は、 鉛直上向きに N極、 下向きに S極の 2極構 成になっている。
実装基板 6 4はガラスエポキシ製の厚み 0 . 6 mmのものを用いた。 シリコ —ン樹脂 6 3は厚み 0 . 2〜0 . 5 mmのものである。 設計厚さに応じてゴム 硬度を設定する必要があるが、 目安としてこのゴム硬度は 3 0〜8 0程度が望 ましい。 スィッチ 6 6は、 厚さ 0 . 1 5 mmのタクティールスィッチを用い、 実装基板 6 4の表面から、 押圧部 6 5の上面までの厚さを 2 mm以内にして薄 型とし、 押 E部の直径を 6 . 4 mmとした。
以上説明したように本発明によれば、 実装基板上に設けられた複数の磁気セ ンサと、 実装基板上に設けられて、 任意の方向に揺動可能とする空間部を構成 する弾性部材と、 弾性部材とともに空間部を形成するように、 弾性部材に設け られた押圧部材と、 押圧部材に設けられたマグネットとを備え、 弾性部材の弹 性変形によるマグネットの搐動によって生じる磁気密度変化を複数の磁気セン サで検出し、 座標情報を入力するようにしたので、 肉厚を薄くして、 磁力の小 さいマグネットを用いても大きな出力がとれるような操作性の良好なボインテ ィングデバイスを実現することができる。
図 1 6 A、 図 1 6 Bは、 本発明の磁気センサアレイの一実施例を示す構成図 で、 図 1 6 Aは断面図、 図 1 6 Bは平面図である。 図中符号 8 1は磁気センサ アレイで、 この磁気センサアレイ 8 1は、 互いに等間隔に配置された 4偭の磁 気センサ 8 1 aと、 その磁気センサ 8 1 aの中心位置に配置されたマグネット 8 1 bとから構成されている。 このマグネット 8 1 bの代わりに強磁性体を用 いることも可能である。 この場合、 使用する強磁性体は残留磁化の変動が少な いものが好ましい。 また、 磁気センサ 8 1 aの各々は、 正方形領域の各コーナ 部分に配置されているが、 菱形領域のコーナ部分に配置することも可能である。 図 1 7は、 本発明の磁気センサアレイを用いたポインティングデバイスの一 実施例を示す構成図で、 図中符号 8 2はマグネット、 8 3は弾性部材としての シリコーン樹脂、 8 4は実装基板、 8 5は押圧部材、 8 7は空間部、 8 7 aは 切り欠き部である。 磁気センサアレイ 9 1は、 ホール素子のベアチップ 9 1 a を正方形の対角線上に配置し、 中央部に設けられたマグネット 9 1 bをセラミ ック回路基板 9 0上に樹脂で接着し、 ベアチップ 9 1 aとマグネッ卜 9 1 b上 にエポキシ樹脂 9 1 cをポティングしてコ一ティングした。 マグネット 8 2は、 鉛直方向に N Sの着磁がされている。
シリコーン樹脂 8 3を実装基板 8 4に対して平行な面内に配置して、 ずらす ように動かすと、 このシリコーン樹脂 8 3は、 切り欠き部 8 7 aの端部を支点 として揺動し、 これにともないマグネット 8 2も同様に揺動する。
このように、 本発明のポインティングデバイスは、 実装基板 8 4上に設けら れた複数の磁気センサアレイ 9 1と、 実装基板 8 4上に設けられて、 任意の方 向に揺動可能とする空間部 8 7を有する弾性部材 8 3と、 この弾性部材 8 3に 設けられたマグネット 8 2とを備え、 弾性部材 8 3の弹性変形によるマグネッ ト 8 2の摺動によって生じる磁気密度変化を複数の磁気センサアレイ 9 1で検 出し、 座標情報又はべクトル情報を入力するように構成されている。
また、 マグネット 8 2は、 上述したように水平方向に揺動自在であるととも に、 実装基板 8 4に対して垂直方向に変位可能であり、 実装基板 8 4に対して 水平方向と垂直方向に動けるような自由度を有している。
また、 弾性部材 8 3は屈曲部を有し、 この屈曲部に切り欠き部 8 7 aを形成 して、 マグネット 8 2の揺動自在を効果的なものにしている。 この切り欠き部 8 7 aの形状は、 断面凹状切り欠き形状が望ましく、 この断面凹状切り欠き形 状の深さは、 弾性部材 8 3の厚みよりも小さいことが望ましい。 さらに、 この 切り欠き部の形状は、 断面直線カット形状、 断面湾曲形状、 または 2段凹状切 り欠き形状とすることができる。 '
また、 押圧部材 8 5は、 指先で押したときにマグネット 8 2がぶれたり、 へ こんで内側に位置がずれたりしないように、 剛体的な性状を有する材料で形成 するのがよい。 特に、 外部に漏れる磁場の強さを小さくするために非磁性体を 用いて、 磁石からの距離を離す構造としてもよいし、 逆に透磁率の高い軟磁性 材料を用いて、 磁気シールドを兼ねるようにしてもよい。 例えば、 ポリカーボ ネート、 アルミ二ユウム合金などの金属、 もしくはパ一マロイなどの鉄—ニッ ケル合金、 純鉄などで作成される。
なお、 磁気検出回路としては、 図 4に示した従来の回路が適用可能である。 また、 上述した特公平 7— 1 1 7 8 7 6号公報に記載されているような磁気抵 抗素子を用いることも可能である。
このような構成により、 まず、 実装基板 8 4上に取り付けられた磁気センサ アレイのマグネット 9 1 bに対向するようにマグネット 8 2を配置するように ボインティングデバイスを作製すると、 マグネット 9 1 bとマグネット 8 2と の磁気力により双方が引き付け合って、 初期位置が自動的にァライメントされ る。 これにより、 実装位置合わせが簡単になる。 すなわち、 ポインティングデ バイスのマグネット 8 2を、 磁気センサアレイのマグネット 9 1 bに近づけれ ば、 両者間に引力が働くようにマグネットの向きを配置しているので、 この 2 つのマグネットの距離が最小になる点で安定になり静止する。 したがって、 ポ インティングデバイスと磁気センサァレイのマグネットの相対的な位置が自動 的に定まる。 この場合、 ポインティングデバイスと磁気センサアレイのマグネ ッ卜の対向面の形状とサイズを同じにしておくとよい。
このように作製されたポインティングデバイスは、 図 1 8 Aに示すように、 押圧部材 8 5を矢印 a方向、 つまり、 右から左方向に向かって押すと、 弾性部 材 8 3と実装基板 8 4との結合端部を支点として、 左方向に揺動変位し、 逆に、 図 1 8 Bに示すように、 押圧部材 8 5を矢印 b方向、 つまり、 左から右方向に 向かって押すと、 弾性部材 8 3と実装基板 8 4との結合端部を支点として、 右 方向に揺動変位する。 このようにして、 弾性部材 8 3に設けられたマグネット 8 2は左右に揺動自在となる。 この操作は、 人差し指の腹の部分、 または親指 の腹の部分によって可能である。 この場合、 指との密着性を考慮して、 押圧部 材 5の表面を、 粗面、 凹状面、 凸状面、 凸状四角錐、 凹状四角錐のいずれかに することが望ましい。 また、 押圧部材 8 5の形状を、 円形、 正方形、 矩形、 八 角形、 楕円形、 歯車形のいずれかにすることも可能である。
図 1 9は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す構成 図である。 図 1 7においては、 マグネット 8 2を弾性部材 8 3に設けた構成に ついて説明したが、 マグネット 8 2は必ずしも弾性部材 8 3に設ける必要はな く、 図 1 9に示すように、 弾性部材 8 3 aとともに空間部 8 7を形成する非弹 性部材である押圧部材 8 5 aに設けることも可能である。
また、 空間部 8 7内で、 実装基板 8 4上にスィッチ 8 6を配設し、 ポインテ ィングデバイスにスィツチ機能を持たせてある。 このスィッチ 8 6としては、 上述したように、 押したことが確認しやすく （クリック感のある） 、 スィッチ を押し込んだ後に自動復帰するタクティール （tact i le) スィッチなどが適して いる。 図 2 0は、 本発明におけるポインティングデバイスのさらに他の実施例を示 す構成図で、 図中符号 8 8はカバー部材で、 8 9はマグネット 8 2を内蔵した 操作部材である。 カバー部材 8 8の先端には操作部材 8 9の脱落を防止するた めに、 リング部 8 8 aが設けられていて、 操作部材 8 9の底部に設けられてい る板状部 8 9 aと接触係止できるように構成されている。 また、 基板 8 4と力 バ一部材 8 8とは固定ピンで締め付けられている。 なお、 この実施例において は、 スィッチ 8 6は設けられていない。
このような構成により、 上述したように、 実装基板 8 4上に取り付けられた 磁気センサアレイのマグネット 8 1 bに対向するようにマグネット 8 2を配置 するようにポインティングデバイスを作製すると、 マグネット 8 1 bとマグネ ット 8 2との磁気力により双方が引き付け合って、 初期位置が自動的にァライ メントされる。 これにより、 実装位置合わせが簡単になる。 また、 微妙な位置 ズレは操作部材の摺動により自動的に補正される。
図 2 1は、 本発明におけるポインティングデバイスのさらに他の実施例を示 す構成図で、 図中符号 1 0 1 aはスィッチ 8 6を設ける空間部の形成されたス ぺーサで、 1 0 1 bはスぺ一サ 1 0 1 a上に設けられた弾性体である。 この弹 性体にはスィッチ 8 6を押圧する突起部 1 0 1 cが設けられている。
また、 弾性体 1 0 l b上には、 図 2 0に示したように、 操作部材 8 9とカバ 一部材 8 8とが設けられていて、 操作部材 8 9の板状部 8 9 aはカバー部材の リング部 8 8 aと接触係止するように構成されている。 また、 基板 8 4とスぺ —サ 1 0 1 aと弾性体 1 0 1 bとカバー部材 8 8とは固定ピンで締め付けられ ている。
次に、 本発明の試作例について以下に説明する。
図 1 7に示した構成のポインティングデバイスを試作した。 磁気センサァレ ィとしては、 旭化成電子 （株） 製のホール素子である H G— 1 0 6 C (開発品） を 4つ用いた。 セラミック回路基板上に、 HQ— 1 0 6 C (開発品） のホール 素子のベアチップ （0 . 4 mmX 0 . 4 mm) を 2 . 6 mm角の正方形の対角 上に配置して、 フリップチップポンダーで接続した。 4つのホール素子の中央 部に、 直径 2 mm、 厚さ 5 mmのネオジ系のマグネットをセラミック回路 基板上に樹脂で接着し、 そのうえで、 ホール素子とマグネット上にエポキシ樹 脂をポッティングしてコ一ティングした。 マグネット 8 2の着磁は、 鉛直上向 きに N極、 下向きに S極の 2極構成になっている。
実装基板 8 4はガラスエポキシ製の厚み 0 . 6 mmのものを用いた。 シリコ —ン樹脂 8 3は厚み 0 . 2〜0 . 5 mmのものである。 設計厚さに応じてゴム 硬度を設定する必要があるが、 目安としてこのゴム硬度は 3 0〜8 0程度が望 ましい。 スィッチ 8 6は、 厚さ 0 . 1 5 mmのタクティ一ルスイッチを用い、 実装基板 8 4の表面から、 押圧部材 8 5の上面までの厚さを 2 mm以内にして 薄型とし、 押圧部材の直径を 6 . 4 mmとした。
図 2 2乃至図 2 6は、 本発明のポインティングデバイスの出力特性と磁気サ ンサアレイ周辺の磁束密度を示す図で、 図 2 2は、 本発明のホール素子アレイ からの出力◊印 （実施例） と通常のマグネットを内蔵しないホール素子アレイ からの出力黒口印 （比較例） を示す図である。 図 2 3は、 ホール素子の感磁面 上にある X軸上の位置に対する磁束密度の Z成分 （感磁軸方向成分） を示す図 で、 図中の黒口印は比較例 （通常のポインティングデバイス） のマグネットに よる基準位置における磁束密度、 ◊印は実施例 （当該磁気センサアレイを使用 したポインティングデパイス） の場合を示している。
図 2 4は、 図 2 3の比較例に関して、 ポインティングデバイスのマグネット を X軸方向に変位させた場合について、 磁束密度の Z成分の変化を示す図であ る。 図 2 5は、 図 2 3の実施例に関して、 図 2 4と同様にポインティングデパ、 イスのマグネットを X軸方向に変位させた場合について、 磁束密度の Z成分の 変ィ匕を示す図である。 図 2 6は図 2 5の拡大図である。
以上説明したように本発明によれば、 実装基板上に複数の磁気センサを所定 間隔に配置し、 磁気密度変化を検出して座標情報又はべクトル情報を入力する ようにしたポインティングデバイス用の磁気センサアレイにおいて、 複数の磁 気センサに対する所定位置にマグネットを配置したので、 ポインティングデバ イスの位置入力に使用するマグネットの初期位置を自動的にァライメントでき るような磁気センサアレイ及びこの磁気センサを用い、 肉厚を薄くして、 磁力 の小さいマグネットを用いても大きな出力がとれるような操作性の良好なボイ ンティングデバイスを提供することができる。
図 2 7は、 本発明に係るポインティングデバイス及び操作アダプタの一実施 例を示す構成図で、 図中符号 1 1 1は磁気センサ、 1 1 2は第 1のマグネット、 1 1 3は第 1の弹性部材としてのシリコーン樹脂、 1 1 4は実装基板、 1 1 5 は押圧部材、 1 1 6はスィッチ、 1 1 7は第 1の空間部、 1 1 7 aは切り欠き 部、 1 1 8は第 2の弾性部材としてのシリコーン樹脂、 1 1 9は第 2のマグネ ット、 1 2 0は操作部材、 1 2 1は第 2の空間部である。
磁気センサ 1 1 1は、 前述したように X軸及び Y軸に沿って 2個ずつ対称に、 実装基板 1 1 4上に配置されている。 マグネット 1 1 2は、 鉛直方向に N Sの 着磁がされている。
シリコーン樹脂 1 1 3を実装基板 1 1 4に対して平行な面内においてずらす ように動かすと、 このシリコーン樹脂 1 1 3は、 切り欠き部 1 1 7 aの端部を 支点として揺動し、 これにともないマグネット 1 1 2も同様に揺動する。
操作用アダプタは、 ポインティングデバイスの押圧部材 1 1 5に嵌着され、 任意の方向に揺動可能とする空間部 1 2 1を構成する弾性部材 1 1 8と、 この 弾性部材 1 1 8に設けられた操作部材 1 2 0と、 弾性部材 1 1 8に嵌合 （内蔵） して空間部側に凸状にしたマグネット 1 1 9とから構成されている。
なお、 ポインティングデバイスと同じ方向に着磁したマグネット 1 1 9をァ ダブ夕に内蔵する時に、 ボインティングデバイスのマグネット 1 1 2と引力が 働くように配置する必要がある。 つまり、 マグネットが円柱形である場合、 そ の円柱方向に S— N又は N—Sに着磁したマグネット 1 1 9をポインティング デバイスのマグネッ M 1 2と引力が働くように S—NZ S—N又は N— S / N - Sに配置する必要がある。
このような構成により、 押圧部材 1 1 5に嵌着されたシリコーン樹脂 1 1 8 も同様に、 操作部材 1 2 0を操作して、 実装基板 1 1 4に対して平行な面内に おいてずらすように動かすと、 このシリコーン樹脂 1 1 8は揺動し、 これにと もないマグネット 1 1 2も同様に揺動する。
このように、 本発明のポインティングデバイスは、 実装基板 1 1 4上に設け られた複数の磁気センサ 1 1 1と、 実装基板 1 1 4上に設けられて、 任意の方 向に揺動可能とする空間部 1 1 7を有する弾性部材 1 1 3と、 この弾性部材 1 1 3に設けられたマグネット 1 1 2と、 第 1の弾性部材の上面に設けられた押 圧部材 1 1 5と、 この押圧部材 1 1 5に嵌着され、 任意の方向に揺動可能とす る第 2の空間部 1 2 1を有する第 2の弹性部材 1 1 8と、 この第 2の弾性部材 1 1 8に設けられた操作部材 1 2 0を備え、 弾性部材 1 1 3及び 1 1 8の弹性 変形によるマグネット 1 1 2及び 1 1 9の摺動によって生じる磁気密度変化を 複数の磁気センサ 1 1 1で検出し、 座標情報又はベクトル情報を入力するよう に構成されている。
また、 マグネット 1 1 2及び 1 1 9は、 上述したように水平方向に揺動自在 であるとともに、 実装基板 1 1 4に対して垂直方向に変位可能であり、 実装基 板 1 1 4に対して水平方向と垂直方向に動けるような自由度を有している。 また、 弾性部材 1 1 3は屈曲部を有し、 この屈曲部に欠き音 15 1 1 7 aを形成 して、 マグネット 1 1 2の揺動自在を効果的なものにしている。 この切り欠き 部の形状は、 断面凹状切り欠き形状が望ましく、 この断面凹状切り欠き形状の 深さは、 弾性部材 1 1 3の厚みよりも小さいことが望ましい。 さらに、 この切 り欠き部の形状は、 断面直線カット形状、 または、 断面湾曲形状、 2段凹状切 り欠き形状とすることができる。 また、 空間部 1 1 7内で、 実装基板 1 1 4上にスィッチ 1 1 6を配設し、 ポ インティングデバイスにスィッチ機能を持たせてある。 このスィッチ 1 1 6と しては、 上述したように、 押したことが確認しやすく （クリック感のある） 、 スィッチを押し込んだ後に自動復帰するタクティール （tact i le) スィッチなど が適している。
また、 押圧部材 1 1 5は、 指先で押したときにマグネット 1 1 2がぶれたり、 へこんで内側に位置がずれたりしないように、 剛体的な性状を有する材料で形 成するのがよい。 特に、 外部に漏れる磁場の強さを小さくするために非磁性体 を用いて、 磁石からの距離を離す構造としてもよいし、 逆に透磁率の高い軟磁 性材料を用いて、 磁気シ一ルドを兼ねるようにしてもよい。 例えば、 ポリカー ポネート、 アルミ二ユウム合金などの金属、 もしくはパーマロイなどの鉄一二 ッケル合金、 純鉄などで作成される。
なお、 磁気検出回路としては、 図 4に示した従来の回路が適用可能である。 また、 上述した特公平 7— 1 1 7 8 7 6号公報に記載されているような磁気抵 抗素子を用いることも可能である。
このような構成により、 図 2 8 Aに示すように、 操作部材 1 2 0を矢印 a方 向、 つまり、 左から右方向に向かって押すと、 弾性部材 1 1 3と実装基板 1 1 4との結合端部を支点として、 弾性部材 1 1 8とともに左方向に揺動変位し、 逆に、 図 2 8 Bに示すように、 操作部材 1 2 0を矢印 b方向、 つまり、 右から 左方向に向かって押すと、 弾性部材 1 1 3と実装基板 1 1 4との結合端部を支 点として、 弾性部材 1 1 8とともに左方向に揺動変位する。 このようにして、 弾性部材 1 1 3及び 1 1 8に設けられたマグネット 1 1 2及び 1 1 9は任意の 方向に揺動自在となる。 この操作は、 人差し指の腹の部分、 または親指の腹の 部分によって可能である。 この場合、 指との密着性を考慮して、 操作部材 1 2 0の表面を、 粗面、 凹状面、 凸状面、 凸状四角錐、 凹状四角錐のいずれかにす ることが望ましい。 また、 押圧部材 1 1 5の形状を、 円形、 正方形、 矩形、 八 '角形、 楕円形、 歯車形のいずれかにすることも可能であり、 その形状に合わせ て操作部材 1 2 0の形状を決定することができる。
このように、 アダプタを取り付けることにより、 大きな位置移動による操作 感が得られる。 また、 大きく位置移動するアダプタのマグネット 1 1 9により、 磁気センサ部の磁気変化が大きくでき、 ポインティングデバイスの感度が上が るという効果を奏する。 さらに、 マグネット 1 1 2と 1 1 9との間の磁力によ り、 自動的にアダプタとポインティングデパイスの初期位置が正確に定まると いう効果も奏する。
なお、 弾性部材 1 1 8と操作部材からなるアダプタは、 押圧部材 1 1 5と着 脱自在であり、 操作性を考慮して、 大きな摺動を得たい場合に装着するもので、 アダプタの装着のない場合においては、 押圧部材 1 1 5の左右の揺動によって マグネット 1 1 2を移動させることができることは明かである。
また、 弾性部材 1 1 3に設けられたマグネット 1 1 2と弹性部材 1 1 8に設 けられたマグネット 1 1 9とは同じ磁力のものでもかまわないが、 マグネット 1 1 9の磁力をマグネット 1 1 2の磁力よりも大きくするとさらに効果を発揮 する。
なお、 上述した実施例においては、 弾性部材 1 1 8にマグネットを設けた場 合について説明したが、 マグネット付でないアダプタであっても効果は少なく なるものの、 操作性を高めることができることは明かである。
図 2 9は、 本発明におけるポインティングデバイスの他の実施例を示す構成 図である。 図 2 7においては、 マグネット 1 1 9を弾性部材 1 1 8に設けた構 成について説明したが、 マグネット 1 1 9は必ずしも弾性部材 1 1 8に設ける 必要はなく、 弾性部材 1 1 8 aとともに空間部 1 2 1を形成する非弾性部材で ある操作部材 1 2 0 aに設けることも可能である。
図 3 0は、 本発明におけるポインティングデバイス用操作アダプタのさらに 他の実施例を示す構成図で、 押圧部材 1 1 5側に凸状で、 かつ周囲が板状部 1 23 aを有し、 マグネット 119の設けられた操作部材 123は、 任意の方向 に揺動可能であるように押圧部材 115上に配置されている。
係止部材 122は、 ·操作部材 123の揺動を規制するように、 押圧部材 1 1 5の緣部に嵌着されていて、 操作時に操作部材 123が脱落しないように、 操 作部材 123の板状部 123 aを挟み込むようにリング状のガイド部材 122 aが設けられている。 なお、 図 27と同じ機能を有する部分については同一の 符号を付してある。
このような構成により、 押圧部材 115の縁部に嵌着された係止部材 122 内の空間における操作部材 123の任意の方向への揺動に対し、 図 28A， 図 28 Bと同じようなマグネットの変位移動が行われ、 弾性部材 113の弾性変 形によるマグネットの摺動によって生じる磁気密度変化を複数の磁気センサで 検出し、 座標情報又は基準位置からの変位量を演算することでべクトル情報を 入力するようになっている。
次に、 本発明の試作例について以下に説明する。
図 27に示した構成のポインティングデバイスを試作した。 磁気センサ 1 1 1としては、 旭化成電子 （株） 製のホール素子、 HQ— 106C (開発品） を 4つ用いた。 対角に配設されたホール素子の中心間の距離は、 約 3. 3mmで ある。 また、 マグネット 112は、 直径 2mm、 厚み 0. 5mmのネオジ系の ものを用いた。 マグネット 112の着磁は、 鉛直上向きに N極、 下向きに S極 の 2極構成になっている。
実装基板 1 14はガラスエポキシ製の厚み 0. 6mmのものを用いた。 シリ コ一ン樹脂 1 13は厚み 0. 2〜0. 5mmのものである。 設計厚さに応じて ゴム硬度を設定する必要があるが、 目安としてこのゴム硬度は 30〜80程度 が望ましい。 スィッチ 116は、 厚さ 0. 15 mmのタクティールスィッチを 用い、 実装基板 114の表面から、 押圧部材 115の上面までの厚さを 2 mm 以内にして薄型とし、 押圧部材の直径を 6. 4mmとした。 また、 図 2 7及び図 2 9におけるアダプタの操作部材 1 2 0， 1 2 0 aの大 きさは、 特に限定されるものではないが指先のサイズに合わせると操作しやす く、 直径が 1 0〜2 0 mmが望ましい。 また、 アダプタの高さは 4 mm程度が 望ましい。
また、 図 3 0におけるアダプタの操作部材 1 2 3の大きさは、 周囲の板状部 が 1 mm程度で、 凸状部の直径が 3 mm程度、 高さは 3 mm程度が望ましい。 また、 係止部材 1 2 2と操作部材 1 2 3とのギャップは l mm程度であること が望ましい。 また、 係止部材 1 2 2の高さは 3 mm程度が望ましい。
なお、 図 2 7及び図 2 9に示した実施例のポインティングデバイスは、 物理 的運動を大きく操作し、 ポインティングデバイスの感度を上げて微妙な動きに 対応できるようにしたものであるのに対して、 図 3 0に示した実施例のポイン ティングデバイスは、 主にアダプタの操作部材を軽い操作感で動かしてポイン ティングデバイスの操作をするようにしたものである。
図 3 1は、 マグネットの変位量とポインティングデバイスの出力の関係を示 した図で、 図中の〇印がアダプタなしのノーマルなポインティングデバイスの 場合で、 秦印が図 2 7のアダプタ付のポインティングデバイスの場合で、 ☆印 が図 3 0のアダプタのみを操作した場合を示している。 また、 図 3 0のァダプ 夕付のボインティングデバイスをアダプタとボインティングデバイス本体が同 時に動くように操作すれば、 図 3 1中の秦印と同じような大きな出力を得るこ とができる。 この出力特性から分かるように、 いずれの場合においても、 マグ ネッ卜の変位量に対するボインティングデバイスの出力が略リニアに変化する 特生を有しており、 実用化が可能である。
以上説明したように本発明によれば、 ポインティングデバイスの押圧部材に 嵌着され、 任意の方向に揺動可能とする空間部を構成する弾性部材と、 弾性部 材に設けられた操作部材を備え、 弾性部材の弾性変形によるボインティングデ バイスのマグネットの摺動によつて生じる磁気密度変化を複数の磁気センサで 検出し、 座標情報又はベクトル情報を入力するようにしたので、 磁力の小さい マグネットを用いても大きな出力がとれるような操作性の良好なポインティン グデバイス用操作アダプタを実現することができる。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明によれば、 弾力性を有する樹脂上に磁力を発生す るマグネットを配設するとともに、 実装基板上に磁気センサを配設し、 マグネ ットの移動によって生じる周囲の磁束密度変化を磁気センサで検出し、 入力点 の座標値を出力するようにしたので、 磁気検出式ポインティングデバイスにお いて、 従来マグネット支持機構に必要であったコイルスプリング等の多くの部 品点数を減らすことができるうえ、 組立性が向上し、 また小型化も可能になり、 製品寿命も向上するので、 多様なアプリケーションに対して好都合に対応する ことが可能なボインティングデバイスを提供することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 実装基板上に樹脂層が設けられ、 該樹脂上にマグネットが凸状に配設さ れると共に、 実装基板上に磁気センサを配設し、 前記マグネットの移動または 傾斜によって生じる周囲の磁束密度の変化を前記磁気センサで検出し、 入力点 の座標値を出力するようにしたことを特徴とするポ-
2 . 前記樹脂層は弾力性を有する樹脂であることを特徴とする請求項 1に記 載のポ-
3 . 前記樹脂と前記実装基板との対向面が接着されていないことを特徴とす る請求項 1に記載（
4. 前記樹脂がシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項 1に記載のポ
5 . 前記マグネットと前記樹脂をラバー磁石に置き換えたことを特徴とする 請求項 1に記載（
6 . 前記磁気センサは、 直交系の 2次元平面上の 2軸である X軸及び Y軸に 沿って対称に配設され、 前記マグネットは、 前記磁気センサの中央付近に配置 されていることを特徴とする請求項 1に記載（
7 . 前記実装基板の前記樹脂側にスィツチを配設したことを特徴とする請求 項 1に記載（
8 . 前記スィッチに対向する前記樹脂側部分に、 該スィッチを押すための突 起を設けたことを特徴とする請求項 7に記載のボインティングデバイス。
9 . 前記スィッチが夕クティ一ルスィツチであることを特徴とする請求項 7
1 0 . 前記樹脂と前記マグネットとが、 前記マグネッ卜の中心部のみで接着 されていることを特徴とする請求項 1に記載のボインティングデバイス。
1 1 . 前記樹脂に、 前記マグネットを設けた部分及びその周辺が、 該マグネ ットを設けない部分よりも厚みが薄くなるように空間部を設けたことを特徴と する請求項 1 0に記載のボインティングデバイス。
1 2 . 前記樹脂の空間部に、 前記実装基板側に向けて少なくとも 1つ以上の 凸部を設けたことを特徴とする請求項 1 1 ί
1 3 . 前記凸部は、 前記空間部の外縁部付近に設けたことを特徴とする請求 項 1 2に記載（ 1 4. 実装基板上に設けられた複数の磁気センサと、 前記実装基板上に設け られて、 任意の方向に揺動可能とする空間部を構成する弾性部材と、 該弾性部 材とともに前記空間部を形成するように、 該弾性部材に設けられた押圧部材と、 該押圧部材に設けられたマグネットとを備え、 前記弾性部材の弾性変形による 前記マグネットの摺動によって生じる磁気密度変化を前記複数の磁気センサで 検出し、 座標情報又はベクトル情報を入力するようにしたことを特徴とするポ
1 5 . 実装基板上に設けられた複数の磁気センサと、 前記実装基板上に設け られて、 任意の方向に揺動可能とする空間部を有する弾性部材と、 該弾性部材 に設けられたマグネットとを備え、 前記弹性部材の弹性変形による前記マグネ ットの摺動によって生じる磁気密度変化を前記複数の磁気センサで検出し、 座 標情報又はべクトル情報を入力するようにしたことを特徴とするポインティン グデバイス。
1 6 . 前記マグネッ卜が、 前記実装基板に対して垂直方向に変位可能である ことを特徴とする請求項 1 4又は 1 5に記載のポインティングデバイス。
1 7 . 前記弾性部材が、 前記空間部を形成するような屈曲部を有することを 特徴とする請求項 1 4又は 1 5に記載のポインティングデバイス。 1 8 . 前記屈曲部が、 断面凹状切り欠き形状を有することを特徴とする請求 項 1 7に記載のポインティングデバイス。
1 9 . 前記断面凹状切り欠き形状の深さが、 前記弾性部材の厚みよりも小さ いことを特徴とする請求項 1 8に記載（
2 0 . 前記弹性部材の屈曲部が、 断面直線力ット形状又は断面湾曲形状を有 することを特徴とする請求項 1 7に記載（
2 1 . 前記弾性部材の上面に押圧部材を設けたことを特徴とする請求項 1 5 に記載（
2 2 . 前記実装基板の前記空間部側 ί を設けたことを特徴とする請 求項 1 4又は 1 5に記載のボインティングデバイス
2 3 . 前記スィッチがタクティールスィッチであることを特徴とする請求項 2 2に記載のポィンティングデバイス。
2 4 . 実装基板上に複数の磁気センサを所定間隔に配置し、 磁気密度変化を 検出して座標情報又はべクトル情報を入力するようにしたボインティングデバ イス用の磁気センサアレイにおいて、 前記複数の磁気センサに対する所定位置 にマグネットまたは強磁性体を配置したことを特徴とする磁気センサアレイ。
2 5 . 前記マグネットまたは強磁性体を前記磁気センサに対して等間隔位置 に配置したことを特徴とする請求項 2 4に記載の磁気センサァレイ。 2 6 . 前記磁気センサを 4個等間隔に配置して、 前記マグネットまたは強磁 性体を前記磁気センサの中心位置に配置したことを特徴とする請求項 2 4に記 載の磁気センサアレイ。
2 7 . 請求項 2 4乃至 2 6いずれかに記載の磁気センサアレイを用いたこと を特徴とするポインティングデバイス。
2 8 . 内蔵されたマグネットの位置を複数の磁気センサで検出するポインテ ィングデバイスに、 マグネットを設けたアダプタを嵌合せしめてなることを特 徴とするポインティングデバイス用操作アダプタ。
2 9 . ：嵌合される弾性部材と、 該弹性部材 設けられた操作部材とを備えたことを特徴とする請求項 2 8に記載のポインテ ィングデバイス用操作アダプタ。
3 0 . 前記マグネットが、 前記弾性部材に内蔵されていることを特徴とする 請求項 2 9に記載のボインティングデバイス用操作アダプタ。
3 1 . 前記マグネットが、 前記操作部材に内蔵されていることを特徴とする 請求項 2 9に記載のボインティングデバイス用操作アダプタ。 3 2 . 前記ボインティングデパイスに嵌合される係止部材と、 該係止部材に よって插動が規制される操作部材とを備えたことを特徴とする請求項 2 8に記 載のボインティングデバイス用操作アダプタ。
3 3 . 前記マグネットが、 前記操作部材に内蔵されていることを特徴とする 請求項 3 2に記載のボインティングデバイス用操作アダプタ。
3 4. ボインティングデバイスの押圧部材に嵌着され、 任意の方向に揺動可 能とする空間部を構成する弾性部材と、 該弾性部材に設けられた操作部材を備 え、 前記弾性部材の弹性変形による前記ポインティングデバイスのマグネット の揺動によって生じる磁気密度変化を前記複数の磁気センサで検出し、 座標情 報又はべクトル情報を入力するようにしたことを特徴とするポインティングデ バイス用操作アダプタ。
3 5 . 前記弾性部材にマグネットを嵌合して、 前記空間部側に凸状にしたこ とを特徴とする請求項 3 4に記載のポインティングデバイス用操作アダプタ。
3 6 . 前記操作部材にマグネットを設けて、 前記空間部側に凸状にしたこと を特徴とする請求項 3 3に記載の イ ノ ギ イマ田過'
3 7 . ボインティングデバイスの押圧部材上に配置され、 任意の方向に揺動 可能である弾性部材と、 該弾性部材に設けられた操作部材と、 前記押圧部材の 縁部に嵌着され、 前記操作部材の摺動を規制する係止部材とを備え、 前記弾性 部材の弹性変形による前記ポインティングデバイスのマグネットの揺動によつ て生じる磁気密度変化を前記複数の磁気センサで検出し、 座標情報又はべクト ル情報を入力するようにしたことを特徴とするボインティングデパイス用操作 アダプタ。
3 8 . 前記操作部材にマグネットを設けたことを特徴とする請求項 3 7に記 載のポインティングデバイス用操作アダプタ。
PCT/JP2002/003918 2001-04-19 2002-04-19 Pointing device WO2002086694A1 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020037013568A KR100582128B1 (ko) 2001-04-19 2002-04-19 포인팅 장치
DE60230600T DE60230600D1 (de) 2001-04-19 2002-04-19 Zeigeeinrichtung
EP02718620A EP1380927B1 (en) 2001-04-19 2002-04-19 Pointing device
JP2002584148A JP4559706B2 (ja) 2001-04-19 2002-04-19 ポインティングデバイス
US10/686,565 US7388574B2 (en) 2001-04-19 2003-10-17 Pointing device

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001121483 2001-04-19
JP2001-121483 2001-04-19
JP2001-315832 2001-10-12
JP2001315832 2001-10-12
JP2001-339590 2001-11-05
JP2001339590 2001-11-05

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US10/686,565 Continuation US7388574B2 (en) 2001-04-19 2003-10-17 Pointing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2002086694A1 true WO2002086694A1 (en) 2002-10-31

Family

ID=27346566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2002/003918 WO2002086694A1 (en) 2001-04-19 2002-04-19 Pointing device

Country Status (8)

Country Link
US (1) US7388574B2 (ja)
EP (1) EP1380927B1 (ja)
JP (2) JP4559706B2 (ja)
KR (1) KR100582128B1 (ja)
CN (1) CN1269011C (ja)
AT (1) ATE419576T1 (ja)
DE (1) DE60230600D1 (ja)
WO (1) WO2002086694A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1586983A1 (en) * 2003-01-20 2005-10-19 Asahi Kasei EMD Corporation Pointing device
WO2007069680A1 (ja) 2005-12-16 2007-06-21 Asahi Kasei Emd Corporation 位置検出装置
KR100816713B1 (ko) * 2006-09-20 2008-03-27 삼성전기주식회사 입력장치
KR100827621B1 (ko) 2006-04-27 2008-05-07 삼성전기주식회사 입력장치
US7388574B2 (en) 2001-04-19 2008-06-17 Asahi Kasei Emd Corporation Pointing device
US7508376B2 (en) 2004-06-01 2009-03-24 Polymatech Co., Ltd. Key sheet for pointing device and pointing device
JP2010096540A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 位置検出装置及びその位置検出装置を用いた電子機器
JP2011080955A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Asahi Kasei Electronics Co Ltd ポインティングデバイス

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4108401B2 (ja) * 2002-07-26 2008-06-25 日本電気株式会社 入力装置及び移動端末
JP2004070543A (ja) * 2002-08-05 2004-03-04 Rohm Co Ltd ポインティング制御回路付き磁気センサ
WO2005053146A2 (en) * 2003-11-20 2005-06-09 University Of Virginia Patent Foundation Method and system for enhanced resolution, automatically- calibrated position sensor
JP2005331549A (ja) * 2004-05-18 2005-12-02 Konica Minolta Photo Imaging Inc 手振れ補正装置および位置検出装置
KR100573675B1 (ko) * 2004-05-21 2006-04-24 (주) 아모센스 자기센서를 이용한 비접촉식 조이스틱형 포인팅 장치 및그의 좌표발생방법
US20080052033A1 (en) * 2004-08-12 2008-02-28 University Of Virginia Patent Foundation Method, Apparatus and Computer Program Product of Aliasing Discriminator for Encoder Interfaces
WO2006024189A1 (de) * 2004-08-30 2006-03-09 Polycontact Ag Hallsensoranordnung und verwendung der hallsensoranordnung in einem gurtschloss
JP2006092814A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Alps Electric Co Ltd 操作装置
WO2006035342A1 (en) * 2004-09-27 2006-04-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Magnetic sensor for input devices
DE112005003443A5 (de) * 2005-02-08 2007-12-13 Polycontact Ag Einbauteil für Gurtschloss von Sicherheitsgurte, Gurtschloss mit einem solchen Einbauteil
JP2006276983A (ja) 2005-03-28 2006-10-12 Yamaha Corp ポインティングデバイス用の磁気センサ
FR2891948B1 (fr) * 2005-10-11 2008-01-04 Valeo Securite Habitacle Sas Interrupteur a faible courant pour verrou d'antivol automobile
MX2009000791A (es) * 2006-07-26 2009-04-27 Eui-Jin Oh Dispositivo de introduccion de caracteres y su metodo.
KR20080010267A (ko) * 2006-07-26 2008-01-30 오의진 문자입력장치
US7737945B2 (en) 2006-07-28 2010-06-15 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Pointing device with moveable magnetic disc and method
WO2008016286A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-07 Eui-Jin Oh Data input device
BRPI0717471A2 (pt) * 2006-10-23 2014-03-11 Eui Jin Oh Dispositivo de entrada
US7701202B2 (en) * 2006-11-02 2010-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Compliant tactile sensor that delivers a force vector
KR100852161B1 (ko) * 2006-11-24 2008-08-13 주식회사 이노칩테크놀로지 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치
KR100783469B1 (ko) * 2006-11-29 2007-12-07 삼성전기주식회사 모바일 기기
KR20080050351A (ko) * 2006-12-01 2008-06-05 오의진 데이터입력장치
DE112008000221A5 (de) * 2007-02-06 2010-03-18 Polycontact Ag Magnetschalter
KR100862950B1 (ko) * 2007-02-14 2008-10-15 주식회사 이노칩테크놀로지 포인팅 장치 및 이를 갖는 휴대용 단말기
DE102007009389A1 (de) * 2007-02-20 2008-08-21 Bizerba Gmbh & Co. Kg Kraftmessvorrichtung und Verfahren zur Signalauswertung
CN101627549A (zh) * 2007-03-08 2010-01-13 吴谊镇 字符输入设备
EP2176732A4 (en) * 2007-07-11 2012-02-29 Eui Jin Oh DATA INPUT DEVICE BY FINGER DISPLACEMENT DETECTION AND RELATED INPUT METHOD
KR100888237B1 (ko) 2007-07-27 2009-03-12 주식회사 이노칩테크놀로지 포인팅 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
KR100908033B1 (ko) 2007-07-27 2009-07-15 주식회사 이노칩테크놀로지 포인팅 장치 및 이를 갖는 전자 장치
KR100934767B1 (ko) * 2007-09-14 2009-12-30 한국표준과학연구원 모바일 기기용 슬림형 마우스 및 그 제조 방법
US20090115749A1 (en) * 2007-11-07 2009-05-07 Han Cheol Kim Input device
EP2407860A4 (en) 2009-03-11 2013-01-09 Innochips Technology Co Ltd POINTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME
US8400410B2 (en) * 2009-05-26 2013-03-19 Microsoft Corporation Ferromagnetic user interfaces
JP5500957B2 (ja) * 2009-11-26 2014-05-21 キヤノン株式会社 磁気式力覚センサ
KR101397273B1 (ko) * 2009-12-15 2014-05-20 캐논 가부시끼가이샤 자기력 센서
KR20120049630A (ko) * 2010-11-09 2012-05-17 주식회사 이노칩테크놀로지 다방향 입력 장치
US9569002B2 (en) 2010-12-17 2017-02-14 Blackberry Limited Portable electronic device having a sensor arrangement for gesture recognition
JP2015102953A (ja) 2013-11-22 2015-06-04 株式会社デンソー 操作入力装置
CN103794224B (zh) * 2014-01-27 2017-01-11 华中科技大学 一种基于相变磁性材料的非易失性逻辑器件及逻辑操作方法
JP6387655B2 (ja) * 2014-04-01 2018-09-12 株式会社Ｓｏｋｅｎ 操作入力装置
EP3136069B1 (en) * 2015-08-24 2019-10-09 Magnes Ltd. A force sensor
EP3156882A1 (en) 2015-10-16 2017-04-19 ETH Zurich Pointing device
JP6928463B2 (ja) * 2016-12-09 2021-09-01 ローム株式会社 ホール素子モジュール
EP4160156A1 (en) 2021-09-29 2023-04-05 Melexis Technologies SA Device, method and system for determining position of a magnet
GB202204248D0 (en) * 2022-03-25 2022-05-11 Univ London Queen Mary Force sensor
US11486772B1 (en) * 2022-04-25 2022-11-01 Stress Engineering Services, Inc. Transducer assemblies and methods

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04172521A (ja) * 1990-11-07 1992-06-19 Fujitsu Ltd ポインティング制御装置
JPH0635599A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Fujitsu Ltd ポインティングデバイス
JPH06318134A (ja) * 1994-03-15 1994-11-15 Les-Ben:Kk データ入力装置
JPH08152961A (ja) * 1994-11-30 1996-06-11 Fujitsu Ltd ポインティングデバイス
JPH08185257A (ja) * 1994-10-31 1996-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 座標入力装置
JPH0934644A (ja) * 1995-07-21 1997-02-07 Oki Electric Ind Co Ltd ポインティングデバイス
JPH09128139A (ja) * 1995-10-30 1997-05-16 Sharp Corp コンピュータ等の入力装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR900018804A (ko) * 1989-05-31 1990-12-22 야마무라 가쯔미 입력 장치
DE69120491T2 (de) * 1990-09-18 1996-11-14 Fujitsu Ltd Cursorverschiebungssteuerungsgerät für eine Rechneranzeige
JPH07117876B2 (ja) 1990-09-18 1995-12-18 富士通株式会社 ポインティング制御装置
JP3378922B2 (ja) * 1993-11-29 2003-02-17 ニッタ株式会社 静電容量式センサー
JPH0887375A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Fujitsu Ltd ポインティングデバイス
JPH08227336A (ja) * 1995-02-20 1996-09-03 Wacom Co Ltd 感圧機構及びスタイラスペン
JPH09265347A (ja) 1996-03-28 1997-10-07 Shin Etsu Polymer Co Ltd ポインティングデバイス用のカバー部材
JPH10269015A (ja) * 1997-03-28 1998-10-09 Mitsumi Electric Co Ltd 磁電変換形ポインティングデバイス
US6339419B1 (en) * 1998-11-10 2002-01-15 Lord Corporation Magnetically-controllable, semi-active haptic interface system and apparatus
JP2000193538A (ja) 1998-12-25 2000-07-14 Nitta Ind Corp 静電容量式力覚センサ
JP3413464B2 (ja) * 1999-07-13 2003-06-03 ニッタ株式会社 静電容量式力覚センサ
JP3380996B2 (ja) 1999-02-02 2003-02-24 ニッタ株式会社 静電容量式力覚センサ
US6373265B1 (en) * 1999-02-02 2002-04-16 Nitta Corporation Electrostatic capacitive touch sensor
JP3543695B2 (ja) * 1999-03-17 2004-07-14 富士ゼロックス株式会社 駆動力発生装置
JP3891761B2 (ja) * 2000-07-03 2007-03-14 アルプス電気株式会社 座標入力機構一体型キー入力装置
GB2367346B (en) * 2000-09-28 2004-07-14 Nokia Mobile Phones Ltd Control device
JP2002149336A (ja) * 2000-11-09 2002-05-24 Nagano Fujitsu Component Kk 座標入力装置
JP4121730B2 (ja) * 2001-01-19 2008-07-23 富士通コンポーネント株式会社 ポインティングデバイス及び携帯型情報機器
KR100582128B1 (ko) 2001-04-19 2006-05-22 아사히 가세이 일렉트로닉스 가부시끼가이샤 포인팅 장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04172521A (ja) * 1990-11-07 1992-06-19 Fujitsu Ltd ポインティング制御装置
JPH0635599A (ja) * 1992-07-14 1994-02-10 Fujitsu Ltd ポインティングデバイス
JPH06318134A (ja) * 1994-03-15 1994-11-15 Les-Ben:Kk データ入力装置
JPH08185257A (ja) * 1994-10-31 1996-07-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 座標入力装置
JPH08152961A (ja) * 1994-11-30 1996-06-11 Fujitsu Ltd ポインティングデバイス
JPH0934644A (ja) * 1995-07-21 1997-02-07 Oki Electric Ind Co Ltd ポインティングデバイス
JPH09128139A (ja) * 1995-10-30 1997-05-16 Sharp Corp コンピュータ等の入力装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7388574B2 (en) 2001-04-19 2008-06-17 Asahi Kasei Emd Corporation Pointing device
EP1586983A1 (en) * 2003-01-20 2005-10-19 Asahi Kasei EMD Corporation Pointing device
EP1586983A4 (en) * 2003-01-20 2007-11-28 Asahi Kasei Emd Corp POINTING DEVICE
US8054291B2 (en) 2003-01-20 2011-11-08 Asahi Kasei Emd Corporation Pointing device
US7508376B2 (en) 2004-06-01 2009-03-24 Polymatech Co., Ltd. Key sheet for pointing device and pointing device
WO2007069680A1 (ja) 2005-12-16 2007-06-21 Asahi Kasei Emd Corporation 位置検出装置
US7843190B2 (en) 2005-12-16 2010-11-30 Asahi Kasei Emd Corporation Position detection apparatus
KR100827621B1 (ko) 2006-04-27 2008-05-07 삼성전기주식회사 입력장치
US7872202B2 (en) 2006-04-27 2011-01-18 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Inputting device
KR100816713B1 (ko) * 2006-09-20 2008-03-27 삼성전기주식회사 입력장치
JP2010096540A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Asahi Kasei Electronics Co Ltd 位置検出装置及びその位置検出装置を用いた電子機器
JP2011080955A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Asahi Kasei Electronics Co Ltd ポインティングデバイス

Also Published As

Publication number Publication date
CN1531679A (zh) 2004-09-22
ATE419576T1 (de) 2009-01-15
JP2010170576A (ja) 2010-08-05
JP4927191B2 (ja) 2012-05-09
US7388574B2 (en) 2008-06-17
EP1380927A1 (en) 2004-01-14
KR20040002918A (ko) 2004-01-07
EP1380927A4 (en) 2006-01-04
JP4559706B2 (ja) 2010-10-13
KR100582128B1 (ko) 2006-05-22
JPWO2002086694A1 (ja) 2004-08-12
EP1380927B1 (en) 2008-12-31
US20040080491A1 (en) 2004-04-29
CN1269011C (zh) 2006-08-09
DE60230600D1 (de) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002086694A1 (en) Pointing device
US6606085B1 (en) Coordinate input device
JP4408862B2 (ja) ポインティングデバイス
US9196437B2 (en) Operation input apparatus and operation input detection apparatus
US9870021B2 (en) Magnetic manual user interface devices
US6670946B2 (en) Coordinates input apparatus
US6611139B1 (en) Three dimensional positioning device
EP2450777A2 (en) Multi-direction input device
KR20070060109A (ko) 센서 장치 및 디바이스
JP4500829B2 (ja) 入力装置
JP4612281B2 (ja) 位置検出装置
JP5131777B2 (ja) 入力デバイス及びそれを用いた電子機器
JPH08185257A (ja) 座標入力装置
JP2953775B2 (ja) ポインティング制御装置
JP2003196019A (ja) 磁気センサアレイ及びポインティングデバイス
JP2003196018A (ja) ポインティングデバイス用操作アダプタ
JP2006049015A (ja) 入力装置及びそれを用いた電子機器
JP4475798B2 (ja) ポインティングデバイス
JP2001290594A (ja) レバー式操作装置
JP4721915B2 (ja) スライド入力装置用操作部材およびスライド入力装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NO NZ OM PH PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW MZ SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2002584148

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 028083350

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 10686565

Country of ref document: US

Ref document number: 2002718620

Country of ref document: EP

Ref document number: 1020037013568

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2002718620

Country of ref document: EP

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642