JP2002091697A - Pointing device - Google Patents

Pointing device

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JP2002091697A
JP2002091697A JP2000285387A JP2000285387A JP2002091697A JP 2002091697 A JP2002091697 A JP 2002091697A JP 2000285387 A JP2000285387 A JP 2000285387A JP 2000285387 A JP2000285387 A JP 2000285387A JP 2002091697 A JP2002091697 A JP 2002091697A
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JP
Japan
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magnetic sensors
axis
magnetic
magnet
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2000285387A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Takahashi
謙一 高橋
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Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
Asahi Kasei Microdevices Corp
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Publication date
Application filed by Asahi Kasei Microsystems Co Ltd, Asahi Kasei Microdevices Corp filed Critical Asahi Kasei Microsystems Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dispense with a sensor and a contact point switch for generating a click signal and to simplify and miniaturize structure. SOLUTION: A pointing device detects the two-dimensional position of a magnet 5 on four magnetic sensors 1, 2, 3 and 4, where two sensors are arranged on one of two orthogonal axes, based on the four magnetic sensors and signals from the four magnetic sensors. A lever 6 where the magnet 5 is fixed to a free ring 7 turnable with respect to a support frame is fitted. Two orthogonal axes 8 and 9 integrated with the free ring 7 move the lever 6 in an arbitrary direction with respect to the four magnetic sensors and the two-dimensional position of the magnet 5 is detected. Then, the magnet is brought close to the magnetic sensor by depressing the lever 6 by a finger. Consequently, the click signal is detected based on two magnetic sensor outputs.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、PDA(携帯情報端末)、携帯電話、ゲーム機
の入力装置、映像機器のリモートコントローラ(リモコ
ン)などにおいて用いられる表示画面上の任意の位置を
選択するためのマンマシンインターフェースとしてのポ
インティングデバイスに関する。
The present invention relates to an arbitrary position on a display screen used in a personal computer, a PDA (portable information terminal), a mobile phone, an input device of a game machine, a remote controller (remote control) of a video device, and the like. It relates to a pointing device as a man-machine interface for selecting.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポインティングデバイスは、通常、画面
上の任意の位置を表すポインタを移動させるための信号
を検出する部分と、そのポインタが示す位置を決定する
信号を発生させる部分とから構成されている。
2. Description of the Related Art A pointing device generally includes a portion for detecting a signal for moving a pointer representing an arbitrary position on a screen, and a portion for generating a signal for determining a position indicated by the pointer. I have.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁気セ
ンサーを用いたポインティングデバイスにおいては、ポ
インタが示す位置を決定する信号を発生させるために
は、2次元位置検出用のセンサーとは別に専用の磁気セ
ンサーを設けるか、または別途接点式のスイッチを設け
なければならない。そのため、部品数が増える、小型化
しにくい、操作性が悪い等の問題がある。
However, in a pointing device using a magnetic sensor, in order to generate a signal for determining the position indicated by the pointer, a dedicated magnetic sensor is required separately from the two-dimensional position detecting sensor. Or a separate contact-type switch must be provided. Therefore, there are problems such as an increase in the number of components, difficulty in downsizing, and poor operability.

【0004】そこで本発明の目的は、以上のような問題
を解消したポインティングデバイスを提供することにあ
る。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a pointing device that solves the above problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、直交
する2軸の各軸上に2個ずつ配置された4個の磁気セン
サーと、該4個の磁気センサーによって検出可能な位置
範囲内を移動する磁石とを有し、前記4個の磁気センサ
ーからの信号に基づいて前記磁石の2次元の位置検出を
行うポインティングデバイスにおいて、前記磁石を前記
4個の磁気センサーが形成する面に接近する方向に移動
させる移動手段と、前記移動手段により前記磁石が前記
磁気センサーに接近したときの前記一方の軸上の2個の
磁気センサーの出力に基づいてクリック信号を出力する
出力手段とを具えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there are provided four magnetic sensors arranged two on each of two orthogonal axes, and a position range detectable by the four magnetic sensors. And a magnet that moves inside, and performs a two-dimensional position detection of the magnet based on signals from the four magnetic sensors. In the pointing device, the magnet is attached to a surface formed by the four magnetic sensors. Moving means for moving in the approaching direction, and output means for outputting a click signal based on the outputs of the two magnetic sensors on the one axis when the magnet approaches the magnetic sensor by the moving means. It is characterized by having.

【0006】請求項2の発明は、請求項1において、前
記出力手段は、前記一方の軸上の2個の磁気センサーの
加算出力に基づいてクリック信号を出力することを特徴
とする。
A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the output means outputs a click signal based on an added output of the two magnetic sensors on the one axis.

【0007】請求項3の発明は、請求項1において、前
記出力手段は、前記一方の軸上の2個の磁気センサーの
出力のうち、いずれか大きい方の出力に基づいてクリッ
ク信号を出力することを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the output means outputs a click signal based on the larger one of the outputs of the two magnetic sensors on the one axis. It is characterized by the following.

【0008】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
かにおいて、前記出力手段は、比較結果を前記クリック
信号として出力するコンパレータを有し、該コンパレー
タは、前記磁石が前記磁気センサーに接近する前の前記
一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値と前記磁石が
前記磁気センサーに接近したときの前記一方の軸上の2
個の磁気センサーの出力値との間の値を、前記一方の軸
上の2個の磁気センサーの出力値と比較することことを
特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the output means has a comparator for outputting a comparison result as the click signal. The output values of the two magnetic sensors on the one axis before approaching and the two values on the one axis when the magnet approaches the magnetic sensor.
The value between the output values of the two magnetic sensors is compared with the output values of the two magnetic sensors on the one axis.

【0009】請求項5の発明は、請求項1〜3のいずれ
かにおいて、前記出力手段は、前記磁石が前記磁気セン
サーに接近する前の前記一方の軸上の2個の磁気センサ
ーの出力値と前記磁石が前記磁気センサーに接近したと
きの前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値との
間の値を、前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力
値と比較演算する演算手段と、前記演算手段の演算結果
に基づいてクリック信号を出力する手段とを有すること
を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the output means includes an output value of the two magnetic sensors on the one axis before the magnet approaches the magnetic sensor. And comparing the output value of the two magnetic sensors on the one axis with the output value of the two magnetic sensors on the one axis when the magnet approaches the magnetic sensor. And a means for outputting a click signal based on the calculation result of the calculation means.

【0010】請求項6の発明は、直交する2軸の各軸上
に2個ずつ配置された4個の磁気センサーと、該4個の
磁気センサーによって検出可能な位置範囲内を移動する
磁石とを有し、前記4個の磁気センサーからの信号に基
づいて前記磁石の2次元の位置検出を行うポインティン
グデバイスを使用し、前記磁石を前記4個の磁気センサ
ーが形成する面に接近する方向に移動させ、前記磁石が
前記磁気センサーに接近したときの前記一方の軸上の2
個の磁気センサーの出力に基づいてクリック信号を検出
することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there are provided four magnetic sensors arranged two on each of two orthogonal axes, and a magnet which moves within a position range detectable by the four magnetic sensors. Using a pointing device that performs two-dimensional position detection of the magnet based on signals from the four magnetic sensors, and moves the magnet in a direction approaching a surface formed by the four magnetic sensors. And move the two on the one axis when the magnet approaches the magnetic sensor.
A click signal is detected based on the outputs of the magnetic sensors.

【0011】請求項7の発明は、請求項6において、前
記検出に際して、前記磁石が前記磁気センサーに接近す
る前の前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値と
前記磁石が前記磁気センサーに接近したときの前記一方
の軸上の2個の磁気センサーの出力値との間の値を、前
記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値と比較し、
比較結果を前記クリック信号として検出することを特徴
とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, at the time of the detection, the output values of the two magnetic sensors on the one axis before the magnet approaches the magnetic sensor and the magnet detects the magnetic value. Comparing the value between the output values of the two magnetic sensors on the one axis when approaching the sensor with the output values of the two magnetic sensors on the one axis;
The comparison result is detected as the click signal.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】図1の(a),(b),(c)に
本発明の実施例にかかるポインティングデバイスの機構
部分の斜視図を示し、図1の(d)に同平面図を示す。
図2は同ポインティングデバイスの機構部分の部分拡大
断面を示す。
1 (a), 1 (b) and 1 (c) are perspective views of a mechanical portion of a pointing device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (d) is a plan view thereof. Is shown.
FIG. 2 shows a partially enlarged cross section of a mechanical portion of the pointing device.

【0013】センサー部は直交する2軸上、すなわち、
X軸上、およびY軸上に、各々2個の磁気センサー1,
2および3,4を四角形の頂点に各センサーの中心がく
るように配置し、通常時(すなわち、操作者の手が触れ
ていない状態)には4個の磁気センサー1,2,3,4
が形成する四角形の中心の直上に停止するように永久磁
石5を配置する。前記磁気センサー1,2,3,4とし
ては、例えば、ホール素子を用いることができる。永久
磁石5はレバー6の下端に固定されている。レバー6の
中間部分は、自在リング7の内側にある。自在リング7
は、内側にその中心を横切る第1の軸8を固定し、外側
2箇所に第1の軸8と直行する第2の軸9を固定してあ
る。第2の軸9は支持フレーム10(4個の磁気センサ
ーと固定関係にある)の溝に支持され、これによって、
自在リング7は第2の軸9を中心に回動する。レバー6
の中間部分は、軸方向に溝が形成され、その溝内を第1
の軸8が貫通し、さらに、軸8の貫通した部分を、一端
をレバーに固定したスプリング11の他端が押圧するこ
とによって、軸8は、レバー6の溝の下端に押し付けら
れている。したがって、レバー6の上端のヘッド6Aを
操作者が下に押すことによって、レバー6は、スプリン
グの圧力に抗して下に動く。すなわち、磁気センサー
1,2,3,4に対して永久磁石5が近づくことにな
る。また、操作者がレバー6のヘッド6Aから手を離せ
ば、スプリング11の圧力によってレバー6は元の位置
に戻る。すなわち、永久磁石5は磁気センサー1,2,
3,4から遠ざかる。
The sensor unit is on two axes orthogonal to each other, that is,
Two magnetic sensors 1 on the X axis and two on the Y axis
2 and 3, 4 are arranged such that the center of each sensor is located at the vertex of the square, and the four magnetic sensors 1, 2, 3, 4 are normally used (that is, in a state where the operator's hand is not touching).
The permanent magnets 5 are arranged so as to stop immediately above the center of the square formed by. As the magnetic sensors 1, 2, 3, and 4, for example, Hall elements can be used. The permanent magnet 5 is fixed to a lower end of the lever 6. The middle part of the lever 6 is inside the universal ring 7. Swivel ring 7
Has a first shaft 8 crossing the center thereof fixed inside, and a second shaft 9 orthogonal to the first shaft 8 fixed to two outside positions. The second shaft 9 is supported in a groove in the support frame 10 (which is in fixed relation with the four magnetic sensors),
The universal ring 7 rotates about the second shaft 9. Lever 6
A groove is formed in the middle part of the groove in the axial direction.
The shaft 8 penetrates, and the other end of the spring 11 having one end fixed to the lever presses the penetrated portion of the shaft 8 so that the shaft 8 is pressed against the lower end of the groove of the lever 6. Accordingly, when the operator pushes the head 6A at the upper end of the lever 6 downward, the lever 6 moves downward against the pressure of the spring. That is, the permanent magnet 5 approaches the magnetic sensors 1, 2, 3, and 4. When the operator releases the head 6A of the lever 6, the lever 6 returns to the original position by the pressure of the spring 11. That is, the permanent magnets 5 are magnetic sensors 1, 2, 2,
Move away from 3,4.

【0014】さらに、レバー6は第1の軸8を中心にし
て回動する。したがって、操作者がレバー6のヘッド6
Aに指先等を付けて、ヘッド6Aを前後左右に動かせ
ば、レバー6は、第1の軸8を中心にして回動し、自在
リング7は第2の軸9を中心に回動するので、永久磁石
5は、ヘッド6Aの動きに従って、4個の磁気センサー
1,2,3,4によって検出可能な位置範囲内を移動
し、各磁気センサーに対して、近づいたりまたは遠ざか
ったりすることになる。
Further, the lever 6 rotates about the first shaft 8. Therefore, when the operator moves the head 6 of the lever 6
When a fingertip or the like is attached to A and the head 6A is moved back and forth and right and left, the lever 6 rotates around the first shaft 8 and the free ring 7 rotates around the second shaft 9 so that The permanent magnet 5 moves within a position range detectable by the four magnetic sensors 1, 2, 3, and 4 in accordance with the movement of the head 6A, and approaches or moves away from each magnetic sensor. Become.

【0015】図3に示すように、4個の磁気センサー
1,2,3,4は、磁気センサー駆動回路12によって
駆動され、X軸上の2個の磁気センサー1,2の検出出
力は減算器13に供給され、両検出出力の差信号x1が
減算器13から出力される。同様に、Y軸上の2個の磁
気センサー3,4の検出出力は減算器14に供給され、
両検出出力の差信号y1が減算器14から出力される。
さらに加算器15によって、X軸上の2個の磁気センサ
ーの出力の和信号z1またはY軸上の2個の磁気センサ
ーの出力の和信号z1を取り出す(図3の例ではY軸上
の2個の磁気センサー3,4を使用)。
As shown in FIG. 3, the four magnetic sensors 1, 2, 3, 4 are driven by a magnetic sensor drive circuit 12, and the detection outputs of the two magnetic sensors 1, 2 on the X axis are subtracted. The difference signal x1 between the two detection outputs is output from the subtractor 13. Similarly, the detection outputs of the two magnetic sensors 3 and 4 on the Y axis are supplied to a subtractor 14,
The difference signal y1 between the two detection outputs is output from the subtractor 14.
Further, the adder 15 extracts the sum signal z1 of the outputs of the two magnetic sensors on the X axis or the sum signal z1 of the outputs of the two magnetic sensors on the Y axis (in the example of FIG. Magnetic sensors 3 and 4).

【0016】ここで、永久磁石5を磁気センサーの真上
(中心上)に置き、永久磁石を水平(Y軸方向)に移動
させたときの前記磁気センサーにおける磁束密度の変化
を図4に示す。図4において、横軸は、その移動距離
(単位はmm)を示し、縦軸は磁束密度(mT)を示
す。図4から、磁束密度は、前記真上から遠ざかるほど
減少することがわかり、磁気センサーの出力電圧はこれ
に比例したものとなる。また、図4の2本の曲線A,B
は磁気センサーの真上における、当該磁気センサーと永
久磁石との間の異なった距離における磁束密度を各々示
しており、通常時がBとすると、前記レバーの押下によ
り永久磁石が磁気センサーに近づいた時はAのようにな
り、磁気センサーの真上から一定距離内では、Aのほう
がBよりも磁束密度が大きいことがわかる。
Here, FIG. 4 shows a change in magnetic flux density in the magnetic sensor when the permanent magnet 5 is placed directly above the magnetic sensor (on the center) and the permanent magnet is moved horizontally (in the Y-axis direction). . In FIG. 4, the horizontal axis indicates the moving distance (unit: mm), and the vertical axis indicates the magnetic flux density (mT). From FIG. 4, it can be seen that the magnetic flux density decreases as the distance from the top increases, and the output voltage of the magnetic sensor becomes proportional to this. Further, two curves A and B in FIG.
Indicates magnetic flux densities at different distances between the magnetic sensor and the permanent magnet immediately above the magnetic sensor, and when the normal time is B, the permanent magnet approaches the magnetic sensor by pressing the lever. At this time, it becomes like A, and it can be seen that within a certain distance from directly above the magnetic sensor, A has a larger magnetic flux density than B.

【0017】図5は、横軸を4個の磁気センサーがつく
る四角形の中心から永久磁石がY軸上を移動した距離と
し、縦軸を磁気センサーの出力としたときの、Y軸上の
2つの磁気センサーの出力を表している。永久磁石がY
軸上の一方の側に変位し、その一方の側の磁気センサー
の真上に来たとき当該一方の側の磁気センサーの出力が
最大となり、永久磁石がY軸上の他方の側に変位し、そ
の他方の側の磁気センサーの真上に来たとき当該他方の
側の磁気センサーの出力が最大となる。
FIG. 5 is a graph in which the horizontal axis represents the distance that the permanent magnet has moved on the Y axis from the center of the square formed by the four magnetic sensors, and the vertical axis represents the output of the magnetic sensor. Output of two magnetic sensors. Permanent magnet is Y
When it is displaced to one side on the axis and just above the magnetic sensor on one side, the output of the magnetic sensor on the one side becomes maximum, and the permanent magnet is displaced to the other side on the Y axis. When the magnetic sensor comes directly above the magnetic sensor on the other side, the output of the magnetic sensor on the other side becomes maximum.

【0018】図6は、横軸を4個の磁気センサーがつく
る四角形の中心から永久磁石がY軸上を移動した距離と
し、縦軸を減算器出力としたときの、減算器の出力y1
を表している。通常Y軸上の2つの磁気センサーの特性
はほぼ同じであり、図5における2本の曲線が対称形に
なるため減算器の出力はほぼ直線になる。また、磁気セ
ンサーの出力が微少な場合は必要に応じて減算器に増幅
機能も持たせる。
FIG. 6 shows the output y1 of the subtractor when the horizontal axis is the distance of the permanent magnet moved on the Y axis from the center of the square formed by the four magnetic sensors, and the vertical axis is the output of the subtractor.
Is represented. Usually, the characteristics of the two magnetic sensors on the Y axis are almost the same, and the two curves in FIG. 5 are symmetrical, so that the output of the subtractor is almost a straight line. If the output of the magnetic sensor is very small, the subtractor may have an amplification function as needed.

【0019】同様にX軸上の2個の磁気センサーの出力
を減算しx1を得ることができ、レバーを360度方向
任意の方向に任意の角度動かすと、その時得られる信号
x1、y1から永久磁石の磁界の中心の位置を知ること
ができ、さらに、画面上のポインタを当該信号に応答し
て動かすことができる。図3では、レバー操作に応動す
る永久磁石の動きと画面上のポインタの位置とを視覚的
に対応させ、レバーを左に倒すと永久磁石が近づく磁気
センサー1の出力を(left)として示し、レバーを
右に倒すと永久磁石が近づく磁気センサー2の出力を
(right)として示し、レバーを下に倒すと永久磁
石が近づく磁気センサー3の出力を(down)として
示し、レバーを上に倒すと永久磁石が近づく磁気センサ
ー4の出力を(up)として示した。さらにこれらの情
報から、永久磁石の4個の磁気センサーがつくる四角形
の中心からの距離に応じたスピードでレバーを傾けた方
向に画面上のポインタを動かせば、レバーの操作感にマ
ッチしたポインタ移動が可能になる。
Similarly, by subtracting the outputs of the two magnetic sensors on the X axis, x1 can be obtained. When the lever is moved at an arbitrary angle in any direction of 360 degrees, the signals x1, y1 obtained at that time are permanently changed. The position of the center of the magnetic field of the magnet can be known, and the pointer on the screen can be moved in response to the signal. In FIG. 3, the movement of the permanent magnet in response to the lever operation is visually associated with the position of the pointer on the screen, and the output of the magnetic sensor 1 to which the permanent magnet approaches when the lever is tilted to the left is indicated as (left). When the lever is tilted to the right, the output of the magnetic sensor 2 to which the permanent magnet approaches is indicated as (right), when the lever is tilted down, the output of the magnetic sensor 3 to which the permanent magnet approaches is indicated as (down), and when the lever is tilted upward, The output of the magnetic sensor 4 approaching the permanent magnet is shown as (up). Furthermore, from this information, if the pointer on the screen is moved in the direction of tilting the lever at a speed corresponding to the distance from the center of the square formed by the four magnetic sensors of the permanent magnet, the pointer movement matching the lever operation feeling Becomes possible.

【0020】図7は、横軸を4個の磁気センサーがつく
る四角形の中心から永久磁石がY軸上を移動した距離と
し、縦軸を加算器出力としたときの加算器15の出力z
1を表している。この出力z1は、コンパレータ16の
一方の入力端に入力される。レバーを押し下げると永久
磁石は磁気センサーに近づくため磁気センサー出力が大
きくなり、z1は実線から一点鎖線のように変化する。
この時、押下するストロークが大きく取れて、可動範囲
のどの位置でも通常時の信号の最大値よりも押下時の信
号の最小値が大きく取れる場合は、コンパレータ16の
他方端へ入力されるスレッショールドレベルVrefを
図7の点線で示すようにその間に設定すれば、可動範囲
のどの位置からのレバーの押下でも、それをクリックと
して検出できる。
FIG. 7 shows the output z of the adder 15 when the abscissa represents the distance that the permanent magnet has moved on the Y-axis from the center of the square formed by the four magnetic sensors, and the ordinate represents the adder output.
1 is represented. This output z1 is input to one input terminal of the comparator 16. When the lever is depressed, the output of the magnetic sensor increases because the permanent magnet approaches the magnetic sensor, and z1 changes from the solid line to the dashed line.
At this time, when the stroke to be pressed is large and the minimum value of the signal at the time of pressing is larger than the maximum value of the signal at the normal time at any position in the movable range, the threshold inputted to the other end of the comparator 16 is set. If the drive level Vref is set between them as shown by the dotted line in FIG. 7, pressing of the lever from any position in the movable range can be detected as clicking.

【0021】一方、小型化の必要性などからレバーの押
下のストロークが大きく取れない場合は通常時の信号レ
ベルの最大値が押下時の信号レベルの最小値以下にな
り、z1は図8に示すような変化となる。この場合、押
下時の位置によっては正しい押下検出ができなくなる
が、押下可能な範囲を信号が大きくなっている四角形の
中心付近に限定するような構造にしてVrefを図8の
点線で示した値に設定すればこの問題は解決できる。通
常、永久磁石が四角形の中心から外れた位置でもスムー
ズに押下が行われるようにするには構造が複雑になるこ
とから、これが必要なくなる上記の方法は現実的であ
る。
On the other hand, if the stroke of pressing the lever cannot be made large due to the necessity of miniaturization, the maximum value of the signal level in the normal state becomes less than the minimum value of the signal level in the pressing state, and z1 is shown in FIG. Such a change. In this case, correct press detection cannot be performed depending on the position at the time of press, but Vref is set to a value indicated by a dotted line in FIG. 8 by using a structure in which the pressable range is limited to the vicinity of the center of the square where the signal is large. Setting this to can solve this problem. Normally, the above-mentioned method is not necessary because the structure is complicated in order for the permanent magnet to be pressed smoothly even at a position deviated from the center of the quadrilateral because the structure is complicated.

【0022】次に本発明の別の実施例を図9に示す。こ
の実施例は、図3の加算器15の代わりに選択器17を
用いる。選択器17の構成例を図10に示す。すなわ
ち、図10に示すように、コンパレータ18によって、
Y軸上の(またはX軸上の)2個の磁気センサー出力を
比較し、コンパレータ18からの出力の極性(+または
−)に応じてスイッチ19によって2個の磁気センサー
出力のうちの大きい方の出力を選択し、コンパレータ1
6の一方の入力端に供給する。図11は、横軸を4個の
磁気センサーがつくる四角形の中心から永久磁石がY軸
上を移動した距離とし、縦軸を選択器出力としたときの
選択器17の出力z2を表している。コンパレータ16
のスレッショールドレベルVrefを点線で示すように
通常時と押下時の信号レベルの間に設定することによ
り、クリック信号検出が可能となる。
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIG. This embodiment uses a selector 17 instead of the adder 15 of FIG. FIG. 10 shows a configuration example of the selector 17. That is, as shown in FIG.
The two magnetic sensor outputs on the Y axis (or on the X axis) are compared, and the larger one of the two magnetic sensor outputs is switched by the switch 19 according to the polarity (+ or −) of the output from the comparator 18. Select the output of comparator 1
6 to one input terminal. FIG. 11 shows the output z2 of the selector 17 when the horizontal axis is the distance that the permanent magnet has moved on the Y axis from the center of the square formed by the four magnetic sensors, and the vertical axis is the selector output. . Comparator 16
By setting the threshold level Vref between the normal state and the signal level at the time of pressing as shown by the dotted line, the click signal can be detected.

【0023】本発明のさらに別の実施例を図12に示
す。この実施例は、図3の加算器15の出力または図9
の選択器17の出力をデジタルデータに変換し、デジタ
ルデータ処理によってクリック信号を検出するものであ
る。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. This embodiment uses the output of the adder 15 of FIG.
Is converted into digital data and a click signal is detected by digital data processing.

【0024】図12に示すように、加算器15の出力ま
たは選択器17の出力は、A/D変換器20によってデ
ジタルデータに変換され、コンピュータシステムに入力
される。このコンピュータシステムは、CPU21と、
CPU21によって実行されるクリック信号検出のため
の制御プログラムが格納されたROM22と、CPU2
1の作業領域としてのRAM23と、A/D変換器20
からの出力データを入力するインターフェイス24と、
クリック信号を出力するためのインターフェイス25と
を有する。
As shown in FIG. 12, the output of the adder 15 or the output of the selector 17 is converted into digital data by an A / D converter 20 and input to a computer system. This computer system includes a CPU 21,
A ROM 22 storing a control program for detecting a click signal executed by the CPU 21;
1 as a work area, and an A / D converter 20
An interface 24 for inputting output data from
And an interface 25 for outputting a click signal.

【0025】ROM22またはRAM23内には、図7
の点線で示すスレッショールドレベルVrefに相当す
るデジタルデータを予め記憶しておき、CPU21によ
って、A/D変換器20からの出力データと、記憶され
ているスレッショールドレベルVrefに相当するデジ
タルデータを比較して、A/D変換器20からの出力デ
ータが、記憶されているスレッショールドレベルVre
fに相当するデジタルデータよりも大きいときに、クリ
ック信号を出力する。
In the ROM 22 or the RAM 23, FIG.
Digital data corresponding to the threshold level Vref indicated by the dotted line is stored in advance, and the CPU 21 outputs the output data from the A / D converter 20 and the stored digital data corresponding to the threshold level Vref. Is compared with the output data from the A / D converter 20, and the stored threshold level Vre
When it is larger than the digital data corresponding to f, a click signal is output.

【0026】なお、A/D変換器20からの出力データ
は、論理回路から構成されるデジタルコンパレータに入
力し、そこで、スレッショールドレベルVrefに相当
するデジタルデータと比較することによっても、クリッ
ク信号を検出し、出力することができる。
The output data from the A / D converter 20 is input to a digital comparator composed of a logic circuit, where it is compared with digital data corresponding to the threshold level Vref to generate a click signal. Can be detected and output.

【0027】図13の(a),(b),(c)に本発明
の実施例にかかるポインティングデバイスの別の機構部
分の断面図を示し、図13の(d)に同平面図を示す。
この機構部分は、図1の機構部分に代えて、以上の各実
施例に適用できるものである。図13に示すように、円
形の基板26の上面に、X軸上、およびY軸上に各々2
個ずつ配置された4個の磁気センサー1,2,3,4を
固定し、さらに基板26の周辺に所定の高さの円筒27
が固定され、この円筒27の上端にリング状の支持フレ
ーム28が固定されている。
FIGS. 13 (a), 13 (b) and 13 (c) are cross-sectional views of another mechanical portion of the pointing device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 13 (d) is a plan view of the same. .
This mechanism can be applied to the above embodiments instead of the mechanism of FIG. As shown in FIG. 13, two points on the X-axis and on the Y-axis
The four magnetic sensors 1, 2, 3, 4 arranged one by one are fixed, and a cylinder 27 having a predetermined height is
Is fixed, and a ring-shaped support frame 28 is fixed to the upper end of the cylinder 27.

【0028】円筒27の内側には、円形のスライドフレ
ーム29が配置され、このスライドフレーム28の下側
周辺には3本以上の足30が設けられ、この各足30が
基板26を貫通しており、このため、スライドフレーム
28は、基板26と平行な状態を保って基板26に対し
て上下動可能な状態になっている。31は、スライドフ
レーム29の上面上をスライドする円板であって、その
上面には支持フレーム28の中央の穴の部分に突出する
ボタン32が形成され、その下面には永久磁石5が埋め
込まれている。
A circular slide frame 29 is arranged inside the cylinder 27, and three or more feet 30 are provided around the lower side of the slide frame 28, and each foot 30 penetrates the substrate 26. Therefore, the slide frame 28 can move up and down with respect to the substrate 26 while maintaining a state parallel to the substrate 26. Reference numeral 31 denotes a disk that slides on the upper surface of the slide frame 29. A button 32 is formed on the upper surface of the disk so as to project from a center hole of the support frame 28, and the permanent magnet 5 is embedded on the lower surface. ing.

【0029】また、円板31の周辺4箇所と、スライド
フレーム29の上面の周辺内側との間には、各々第1の
バネ33が設けられており、このバネ33の圧力によっ
て、操作者がボタン32に触れていない状態で、永久磁
石が4個の磁気センサー1,2,3,4が形成する四角
形の中心上に位置するようになっており、この状態か
ら、操作者がボタン32に触れることによって、円板3
1はバネ33の圧力に抗してスライドフレーム29上を
スライドし、その結果、永久磁石5は、4個の磁気セン
サー1,2,3,4によって検出可能な位置範囲内を移
動し、各磁気センサーに対して、近づいたりまたは遠ざ
かったりする。操作者がボタン32から離れれば、永久
磁石は4個の磁気センサー1,2,3,4が形成する四
角形の中心上の位置に戻る。
A first spring 33 is provided between each of the four peripheral portions of the disk 31 and the inner peripheral portion of the upper surface of the slide frame 29. When the button 32 is not touched, the permanent magnet is positioned on the center of the square formed by the four magnetic sensors 1, 2, 3, and 4. By touching, disk 3
1 slides on the slide frame 29 against the pressure of the spring 33. As a result, the permanent magnet 5 moves within a position range that can be detected by the four magnetic sensors 1, 2, 3, and 4. Moving toward or away from the magnetic sensor. When the operator leaves the button 32, the permanent magnet returns to a position above the center of the square formed by the four magnetic sensors 1, 2, 3, and 4.

【0030】さらに、スライドフレーム29の下側周辺
4箇所と基板26の上面との間には、各々第2のバネ3
4が設けられており、このバネ34の圧力によって、操
作者がボタン32に触れていない状態で、スライドフレ
ーム29は支持フレーム28の下面に押し付けられてお
り、操作者がボタン32に触れて、それを下に押すこと
によって、スライドフレーム29、円板31と共に永久
磁石5が下降して4個の磁気センサー1,2,3,4に
接近する。操作者がボタン32から離れれば、永久磁石
は4個の磁気センサー1,2,3,4から最も遠い位置
まで遠ざかる。
Further, a second spring 3 is provided between each of four lower peripheral portions of the slide frame 29 and the upper surface of the substrate 26.
The slide frame 29 is pressed against the lower surface of the support frame 28 in a state where the operator does not touch the button 32 by the pressure of the spring 34, and the operator touches the button 32, By pushing it down, the permanent magnet 5 descends together with the slide frame 29 and the disk 31 to approach the four magnetic sensors 1, 2, 3, 4. When the operator moves away from the button 32, the permanent magnet moves away from the four magnetic sensors 1, 2, 3, 4 to the farthest position.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ポインタが示す位置を決定する信号等を示すクリック信
号を発生させるためのセンサーや接点スイッチが不要に
なるので、構造が簡単になり、小型化が可能になる。ま
た、本発明によれば、ポインタの移動およびクリック
を、例えば指1本で実行することができる。
As described above, according to the present invention,
Since a sensor or a contact switch for generating a click signal indicating a signal for determining the position indicated by the pointer is not required, the structure is simplified and the size can be reduced. Further, according to the present invention, the movement and click of the pointer can be executed with, for example, one finger.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例にかかるポインティングデバイ
スの機構部分を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a mechanical part of a pointing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同ポインティングデバイスの機構部分の部分断
面図である。
FIG. 2 is a partial sectional view of a mechanical part of the pointing device.

【図3】本実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of the present embodiment.

【図4】永久磁石を水平(Y軸方向)に移動させたとき
の磁気センサーにおける磁束密度の変化を説明する図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a change in magnetic flux density in the magnetic sensor when the permanent magnet is moved horizontally (Y-axis direction).

【図5】4個の磁気センサーがつくる四角形の中心から
永久磁石がY軸上を移動したときの2つの磁気センサー
の出力を表す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating outputs of two magnetic sensors when a permanent magnet moves on the Y axis from the center of a square formed by four magnetic sensors.

【図6】4個の磁気センサーがつくる四角形の中心から
永久磁石がY軸上を移動したときの減算器の出力y1を
表す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an output y1 of a subtractor when a permanent magnet moves on the Y-axis from the center of a square formed by four magnetic sensors.

【図7】4個の磁気センサーがつくる四角形の中心から
永久磁石がY軸上を移動したときの加算器の出力z1を
表す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an output z1 of an adder when a permanent magnet moves on the Y axis from the center of a square formed by four magnetic sensors.

【図8】4個の磁気センサーがつくる四角形の中心から
永久磁石がY軸上を移動したときの加算器の出力z1の
別の例を表す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the output z1 of the adder when the permanent magnet moves on the Y axis from the center of the square formed by four magnetic sensors.

【図9】本発明の別の実施例の回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram of another embodiment of the present invention.

【図10】選択器の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a selector.

【図11】4個の磁気センサーがつくる四角形の中心か
ら永久磁石がY軸上を移動したときの選択器の出力z2
を表す図である。
FIG. 11 shows the output z2 of the selector when the permanent magnet moves on the Y axis from the center of the square formed by the four magnetic sensors.
FIG.

【図12】本発明のさらに別の実施例の一部の回路図で
ある。
FIG. 12 is a circuit diagram of a part of still another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例にかかるポインティングデバ
イスの別の機構部分を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing another mechanical portion of the pointing device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,3,4 磁気センサー 5 永久磁石 6 レバー 7 自在リング 8 第1の軸 9 第2の軸 1, 2, 3, 4 Magnetic sensor 5 Permanent magnet 6 Lever 7 Free ring 8 First axis 9 Second axis

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G05G 9/047 G05G 9/047 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G05G 9/047 G05G 9/047

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交する2軸の各軸上に2個ずつ配置さ
れた4個の磁気センサーと、該4個の磁気センサーによ
って検出可能な位置範囲内を移動する磁石とを有し、前
記4個の磁気センサーからの信号に基づいて前記磁石の
2次元の位置検出を行うポインティングデバイスにおい
て、 前記磁石を前記4個の磁気センサーが形成する面に接近
する方向に移動させる移動手段と、 前記移動手段により前記磁石が前記磁気センサーに接近
したときの前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力
に基づいてクリック信号を出力する出力手段とを具えた
ことを特徴とするポインティングデバイス。
1. A magnetic head comprising: four magnetic sensors arranged two on each of two orthogonal axes; and a magnet that moves within a position range detectable by the four magnetic sensors. A pointing device that performs two-dimensional position detection of the magnet based on signals from four magnetic sensors; a moving unit that moves the magnet in a direction approaching a surface formed by the four magnetic sensors; Output means for outputting a click signal based on outputs of the two magnetic sensors on the one axis when the magnet approaches the magnetic sensor by moving means.
【請求項2】 請求項1において、 前記出力手段は、前記一方の軸上の2個の磁気センサー
の加算出力に基づいてクリック信号を出力することを特
徴とするポインティングデバイス。
2. The pointing device according to claim 1, wherein the output unit outputs a click signal based on an added output of the two magnetic sensors on the one axis.
【請求項3】 請求項1において、 前記出力手段は、前記一方の軸上の2個の磁気センサー
の出力のうち、いずれか大きい方の出力に基づいてクリ
ック信号を出力することを特徴とするポインティングデ
バイス。
3. The output device according to claim 1, wherein the output unit outputs a click signal based on the larger one of the outputs of the two magnetic sensors on the one axis. pointing device.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記出力手段は、比較結果を前記クリック信号として出
力するコンパレータを有し、該コンパレータは、前記磁
石が前記磁気センサーに接近する前の前記一方の軸上の
2個の磁気センサーの出力値と前記磁石が前記磁気セン
サーに接近したときの前記一方の軸上の2個の磁気セン
サーの出力値との間の値を、前記一方の軸上の2個の磁
気センサーの出力値と比較することことを特徴とするポ
インティングデバイス。
4. The device according to claim 1, wherein the output unit includes a comparator that outputs a comparison result as the click signal, wherein the comparator is configured to output the comparison result before the magnet approaches the magnetic sensor. The value between the output values of the two magnetic sensors on one axis and the output values of the two magnetic sensors on the one axis when the magnet approaches the magnetic sensor, A pointing device characterized by comparing output values of the above two magnetic sensors.
【請求項5】 請求項1〜3のいずれかにおいて、 前記出力手段は、前記磁石が前記磁気センサーに接近す
る前の前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値と
前記磁石が前記磁気センサーに接近したときの前記一方
の軸上の2個の磁気センサーの出力値との間の値を、前
記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値と比較演算
する演算手段と、前記演算手段の演算結果に基づいてク
リック信号を出力する手段とを有することを特徴とする
ポインティングデバイス。
5. The output device according to claim 1, wherein the output value of the two magnetic sensors on the one axis before the magnet approaches the magnetic sensor, and the output value of the magnet is determined by the magnet. Calculating means for comparing a value between the output values of the two magnetic sensors on the one axis when approaching the magnetic sensor with the output values of the two magnetic sensors on the one axis; Means for outputting a click signal based on the calculation result of the calculation means.
【請求項6】 直交する2軸の各軸上に2個ずつ配置さ
れた4個の磁気センサーと、該4個の磁気センサーによ
って検出可能な位置範囲内を移動する磁石とを有し、前
記4個の磁気センサーからの信号に基づいて前記磁石の
2次元の位置検出を行うポインティングデバイスを使用
し、 前記磁石を前記4個の磁気センサーが形成する面に接近
する方向に移動させ、 前記磁石が前記磁気センサーに接近したときの前記一方
の軸上の2個の磁気センサーの出力に基づいてクリック
信号を検出することを特徴とするポインティングデバイ
スのクリック信号検出方法。
6. A magnetic sensor comprising: four magnetic sensors arranged two on each of two orthogonal axes; and a magnet that moves within a position range detectable by the four magnetic sensors. Using a pointing device that performs two-dimensional position detection of the magnet based on signals from four magnetic sensors, moving the magnet in a direction approaching a surface formed by the four magnetic sensors, Detecting a click signal based on the outputs of the two magnetic sensors on the one axis when the sensor approaches the magnetic sensor.
【請求項7】 請求項6において、 前記検出に際して、前記磁石が前記磁気センサーに接近
する前の前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値
と前記磁石が前記磁気センサーに接近したときの前記一
方の軸上の2個の磁気センサーの出力値との間の値を、
前記一方の軸上の2個の磁気センサーの出力値と比較
し、比較結果を前記クリック信号として検出することを
特徴とするポインティングデバイスのクリック信号検出
方法。
7. The magnetic sensor according to claim 6, wherein, at the time of the detection, output values of two magnetic sensors on the one axis before the magnet approaches the magnetic sensor and the magnet approaches the magnetic sensor. Between the output values of the two magnetic sensors on one axis of
A click signal detection method for a pointing device, comprising: comparing output values of two magnetic sensors on the one axis with each other; and detecting a comparison result as the click signal.
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