JPH07175586A - Pointing device - Google Patents

Pointing device

Info

Publication number
JPH07175586A
JPH07175586A JP32058393A JP32058393A JPH07175586A JP H07175586 A JPH07175586 A JP H07175586A JP 32058393 A JP32058393 A JP 32058393A JP 32058393 A JP32058393 A JP 32058393A JP H07175586 A JPH07175586 A JP H07175586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
pointing device
elastic member
detecting means
pressure detecting
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP32058393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Amano
和彦 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP32058393A priority Critical patent/JPH07175586A/en
Priority to DE69423313T priority patent/DE69423313T2/en
Priority to EP94309434A priority patent/EP0660258B1/en
Priority to US08/359,753 priority patent/US5691747A/en
Publication of JPH07175586A publication Critical patent/JPH07175586A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electric Clocks (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the pointing device which is easily reducible in size and has high reliability. CONSTITUTION:The position sensor 10 of the pointing device consists of 3 pressure sensing elements S1-S4 on a plane and elastic rubber 1 in a convex hemispherical surface shape. The pressure sensing elements output voltages which are proportional to detected pressure respectively and installed on the axes (x) and (y) on the bottom surface of the elastic rubber 1 at an equal distance from an origin. When the elastic rubber 1 is pressed, vibration is generated with a finger tip pulse wave, propagated in the elastic rubber 1 as an elastic wave, and attenuated in proportion to the square of the propagation distance, and then detected as detected voltages V1-V4 by the respective pressure sensing elements. The coordinates of the projection of the pressed point on the installation plane L of the pressure sensing elements are detected from the ratio of the respective detected voltages of the pressure sensing elements and on the basis of the coordinates, coordinates are specified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、腕時計の機
能選択に用いて好適なポインティング・デバイスに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pointing device suitable for use in, for example, function selection of a wrist watch.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、時刻表示だけでなく、各種計算
や、各種データの入力・記憶・表示等の可能な腕時計が
開発されている。このような腕時計には、機能選択のた
めのボタンスイッチや、文字入力するためのキーが複数
備えられ、これらは多機能・高機能になるにつれて、数
多く備えられる傾向にある。
2. Description of the Related Art In recent years, wristwatches capable of not only time display but also various calculations and input / storage / display of various data have been developed. Such a wristwatch is provided with a plurality of button switches for function selection and a plurality of keys for inputting characters, and these tend to be provided more and more as they become multifunctional and highly functional.

【0003】ところが、これらボタンスイッチを腕時計
という限られたスペースに複数設置するのは困難である
だけでなく、これらボタンスイッチ操作が複雑となる結
果、所望の機能を選択するのでさえ困難である、という
問題があった。そこで、ポインティング・デバイスとし
てトラックボールを用い、パソコン等で行なわれている
いわゆるメニュー画面から所望の機能をカーソルで選択
させることが考えられる。
However, it is difficult not only to install a plurality of these button switches in a limited space of a wristwatch, but also to select a desired function as a result of complicated operation of these button switches. There was a problem. Therefore, it is conceivable to use a trackball as a pointing device and select a desired function with a cursor from a so-called menu screen that is performed on a personal computer or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、トラッ
クボールは、ボールの回転機構とともに、回転方向の
x,y軸の各成分を検出する2つのエンコーダを必要と
し、このため、腕時計のように非常に小型化が要求され
る分野には適用できない。また、x,y軸の各正負方向
の移動を示すスイッチを設け、これらスイッチへの操作
に対応して、カーソルを移動させることも考えられる。
しかしながら、これらスイッチは、スプリングや接点等
を有する可動構造であるがために、小型化したり、数を
増やすと信頼性低下という問題がある。
The trackball, however, requires two encoders for detecting each component of the x- and y-axes of the rotation direction together with the rotation mechanism of the ball. Therefore, the trackball is very much like a wristwatch. It cannot be applied to fields where miniaturization is required. It is also conceivable to provide a switch that indicates the movement of each of the x and y axes in the positive and negative directions, and move the cursor in response to the operation of these switches.
However, since these switches have a movable structure having springs, contacts, etc., there is a problem that reliability is deteriorated when the switches are downsized or the number thereof is increased.

【0005】この発明は、上述した問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、小型化が容易に可
能であって、信頼性の高い新規なポインティング・デバ
イスを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a novel pointing device which can be easily miniaturized and has high reliability. .

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前述した問題を解決する
ために、請求項1に記載の発明あっては、操作者に携帯
装着され、複数の異なる機能を有し、各種の表示を行な
う電子機器のポインティング・デバイスにおいて、平面
上の異なる位置での圧力を互いに検出し、該位置での圧
力に応じた信号をそれぞれ出力する少なくとも3つ以上
の圧力検出手段と、凸形状であって、その底面が前記少
なくとも3つ以上の圧力検出手段の検出位置を覆うよう
に、前記平面に係着する弾性部材と、操作者による前記
弾性部材の露出面への圧迫により発生した振動地点を前
記平面上に投影した座標を、前記少なくとも3つ以上の
圧力検出手段による各検出信号の比から算出する第1の
演算手段とを具備し、前記弾性部材の露出面を、前記電
子機器の表面に露出させて設置し、第1の演算手段によ
り算出された座標値に基づいて座標指定を行なうことを
特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is an electronic device which is carried by an operator and has a plurality of different functions and which performs various displays. In a pointing device of equipment, at least three or more pressure detecting means for mutually detecting pressures at different positions on a plane and outputting signals corresponding to the pressures at the positions, and having a convex shape, An elastic member that engages with the plane so that the bottom surface covers the detection positions of the at least three or more pressure detection means, and a vibration point generated by the operator pressing the exposed surface of the elastic member are provided on the plane. First arithmetic means for calculating the coordinates projected onto the surface of the electronic device from the ratio of the detection signals from the at least three or more pressure detecting means, and exposing the exposed surface of the elastic member to the surface of the electronic device. Is not installed, the is characterized in that the coordinates designated on the basis of the coordinate value calculated by the first calculating means.

【0007】請求項2に記載の発明にあっては、請求項
1に記載の発明において、前記第1の演算手段による座
標算出を所定時間ごとに行なうことを特徴としている。
According to a second aspect of the invention, the invention of the first aspect is characterized in that the coordinate calculation by the first computing means is performed every predetermined time.

【0008】請求項3に記載の発明にあっては、前述し
た課題を解決するために、操作者に携帯装着され、複数
の異なる機能を有し、各種の表示を行なう電子機器のポ
インティング・デバイスにおいて、平面上の異なる位置
での圧力を互いに検出し、該位置での圧力に応じた信号
をそれぞれ出力する少なくとも3つ以上の圧力検出手段
と、凸形状であって、その底面が前記少なくとも3つ以
上の圧力検出手段の検出位置を覆うように、前記平面に
係着する弾性部材と、操作者による前記弾性部材の露出
面への圧迫により発生した振動地点を前記平面上に投影
した座標を、前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段に
よる各検出信号の比から、所定時間毎に求めるととも
に、所定時間における該座標値の移動成分を算出する第
2の演算手段とを具備し、前記弾性部材の露出面を、前
記電子機器の表面に露出させて設置し、第2の演算手段
により算出された移動成分に基づいて座標指定を行なう
ことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the pointing device of the electronic equipment, which is carried by the operator and has a plurality of different functions and which performs various displays, is provided. , At least three or more pressure detecting means for detecting pressures at different positions on a plane and outputting signals corresponding to the pressures at the positions, respectively, and a convex shape whose bottom surface is at least An elastic member that engages with the flat surface so as to cover the detection positions of one or more pressure detecting means, and a coordinate that is obtained by projecting a vibration point generated by the operator pressing the exposed surface of the elastic member onto the flat surface. Second arithmetic means for obtaining the moving component of the coordinate value at a predetermined time from the ratio of the detection signals from the at least three or more pressure detecting means every predetermined time. And, an exposed surface of said resilient member, said exposed on the surface of an electronic device installed, is characterized in that the coordinates designated on the basis of the moving component calculated by the second arithmetic means.

【0009】請求項4に記載の発明にあっては、請求項
2または3に記載の発明において、前記座標値の移動速
度を算出し、この移動速度に対応して前記所定時間を制
御する時間間隔制御手段を備えることを特徴としてい
る。請求項5に記載の発明にあっては、請求項1,2ま
たは3に記載の発明において、前記弾性部材と前記少な
くとも3つ以上の圧力検出手段とが、弾性を有する接着
層によって接合されることを特徴としている。請求項6
に記載の発明にあっては、請求項1,2,3または5に
記載の発明において、前記少なくとも3つ以上の圧力検
出手段は4つであり、これらの検出位置が、それぞれ前
記弾性部材の底面中心にて互いに直交する軸上にあっ
て、前記底面中心から互いに等距離に位置することを特
徴としている。請求項7に記載の発明にあっては、請求
項1,2,3,5または6に記載の発明において、前記
少なくとも3つ以上の圧力検出手段は、互いに同一半導
体基板に形成されることを特徴としている。請求項8に
記載の発明にあっては、請求項7に記載の発明におい
て、前記弾性部材の底面下であって、前記平面上の異な
る位置に対してそれぞれ開口する中空室を備え、前記少
なくとも3つ以上の圧力検出手段の各々は、当該中空室
内にそれぞれ収納されて、当該中空室の内圧をそれぞれ
検出することを特徴としている。請求項9に記載の発明
にあっては、請求項8に記載の発明において、前記中空
室の各々に、液状物質を充填したことを特徴としてい
る。請求項10に記載の発明にあっては、請求項7に記
載の発明において、前記弾性部材の底面下であって、前
記平面上の異なる位置に対してそれぞれ開口する中空室
と、前記中空室での各内圧を、前記少なくとも3つ以上
の圧力検出手段の各々に導く圧力伝達路とを備え、前記
少なくとも3つ以上の圧力検出手段の各々が、当該圧力
伝達路の内圧をそれぞれ検出することを特徴としてい
る。請求項11に記載の発明にあっては、請求項10に
記載の発明において、前記中空室および前記圧力伝達路
の各々に、液状物質を充填したことを特徴としている。
請求項12に記載の発明にあっては、請求項10または
11に記載の発明において、前記圧力伝達路は、剛体か
らなることを特徴としている。請求項13に記載の発明
にあっては、請求項1,2または3に記載の発明におい
て、前記弾性部材よりも高い弾性率を有する高弾性部材
を、前記弾性部材の露出面に被覆したことを特徴として
いる。請求項14に記載の発明にあっては、請求項1,
2または3に記載の発明において、前記被覆部材よりも
高い弾性率を有する高弾性部材の小片を、前記弾性部材
の露出面に離散的に配置したことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the invention, in the invention of the second or third aspect, a time for calculating the moving speed of the coordinate value and controlling the predetermined time in accordance with the moving speed. It is characterized in that it is provided with an interval control means. According to a fifth aspect of the present invention, in the first, second or third aspect of the invention, the elastic member and the at least three or more pressure detecting means are joined by an elastic adhesive layer. It is characterized by that. Claim 6
In the invention according to claim 1, in the invention according to claim 1, 2, 3 or 5, the at least three or more pressure detection means are four, and the detection positions of these pressure detection means respectively correspond to the elastic member. It is characterized in that they are located on the axes orthogonal to each other at the center of the bottom surface and are equidistant from the center of the bottom surface. According to a seventh aspect of the invention, in the invention of the first, second, third, fifth or sixth aspect, the at least three or more pressure detecting means are formed on the same semiconductor substrate. It has a feature. In the invention according to claim 8, in the invention according to claim 7, there are provided hollow chambers below the bottom surface of the elastic member and opening at different positions on the plane, respectively. Each of the three or more pressure detecting means is housed in the hollow chamber and detects the internal pressure of the hollow chamber. According to a ninth aspect of the invention, in the eighth aspect of the invention, each of the hollow chambers is filled with a liquid substance. In the invention according to claim 10, in the invention according to claim 7, a hollow chamber under the bottom surface of the elastic member, the hollow chamber opening to different positions on the plane, and the hollow chamber. And a pressure transmission path for guiding each of the internal pressures to each of the at least three or more pressure detection means, and each of the at least three or more pressure detection means respectively detects the internal pressure of the pressure transmission path. Is characterized by. An eleventh aspect of the invention is characterized in that, in the tenth aspect of the invention, each of the hollow chamber and the pressure transmission path is filled with a liquid substance.
The invention described in claim 12 is characterized in that, in the invention described in claim 10 or 11, the pressure transmission path is made of a rigid body. In the invention according to claim 13, in the invention according to claim 1, 2, or 3, the exposed surface of the elastic member is covered with a highly elastic member having a higher elastic modulus than the elastic member. Is characterized by. According to the invention of claim 14, claim 1,
The invention described in 2 or 3 is characterized in that small pieces of a highly elastic member having a higher elastic modulus than the covering member are discretely arranged on the exposed surface of the elastic member.

【0010】請求項15に記載の発明にあっては、請求
項1〜14のいずれかに記載の発明において、前記少な
くとも3つの圧力検出手段の各々は、所定のバイアス印
加によって、圧力に応じた信号をそれぞれ出力するもの
であり、前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段の各々
に、所定のバイアスをそれぞれ均等に印加するバイアス
印加手段を備えることを特徴としている。請求項16に
記載の発明にあっては、請求項15に記載の発明におい
て、前記バイアス印加手段は、前記少なくとも3つ以上
の圧力検出手段の各々に、圧力を測定すべき期間のみ前
記バイアスをそれぞれ印加することを特徴としている。
請求項17に記載の発明にあっては、請求項15または
16に記載の発明において、前記バイアス印加手段は、
前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段の各々に、前記
バイアスをそれぞれ断続的に印加することを特徴として
いる。請求項18に記載の発明にあっては、請求項1
5,16または17に記載の発明において、前記バイア
スは、定電流パルスであることを特徴としている。
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourteenth aspects, each of the at least three pressure detecting means responds to the pressure by applying a predetermined bias. Each of the at least three or more pressure detecting means is provided with a bias applying means for applying a predetermined bias evenly. According to a sixteenth aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the bias applying means applies the bias to each of the at least three or more pressure detecting means only during a period in which pressure should be measured. The feature is that each is applied.
In the invention according to claim 17, in the invention according to claim 15 or 16, the bias applying means is
The bias is intermittently applied to each of the at least three or more pressure detecting means. According to the invention of claim 18, claim 1
In the invention described in 5, 16, or 17, the bias is a constant current pulse.

【0011】[0011]

【作用】請求項1に記載の発明によれば、操作者が、自
身に装着された電子機器に設けられた弾性部材の露出面
を圧迫すると、該圧迫地点を中心とする振動が生じる。
この振動は、弾性部材を弾性波として伝播し、その大き
さが伝播距離の2乗に比例して減衰して、各圧力検出手
段によって検出される。そして、圧迫地点を、弾性部材
の底面に投影した座標値が、圧力検出手段の各検出信号
の比により算出され、この座標値に基づいて座標指定が
行なわれる。
According to the first aspect of the present invention, when the operator presses the exposed surface of the elastic member provided in the electronic device mounted on the operator, vibration occurs around the pressing point.
This vibration propagates through the elastic member as an elastic wave, its magnitude is attenuated in proportion to the square of the propagation distance, and is detected by each pressure detecting means. Then, the coordinate value obtained by projecting the compression point on the bottom surface of the elastic member is calculated by the ratio of each detection signal of the pressure detecting means, and the coordinate is designated based on this coordinate value.

【0012】請求項2に記載の発明によれば、所定時間
毎に行なわれるので、座標指定を連続的に行なうことが
できる。
According to the second aspect of the present invention, the coordinates are specified every predetermined time, so that the coordinates can be continuously specified.

【0013】請求項3に記載の発明によれば、操作者
が、自身に装着された電子機器に設けられた弾性部材の
露出面を圧迫して、該圧迫地点を移動すべき方向・量に
対応して移動させる。これにより、該圧迫地点を中心と
する振動が生じ、この振動地点も移動する。この振動
は、弾性部材を弾性波として伝播し、その大きさが伝播
距離の2乗に比例して減衰して、各圧力検出手段によっ
て検出される。圧迫地点を、弾性部材の底面に投影した
座標値が、圧力検出手段の各検出信号の比により所定時
間毎に算出されて、この所定時間における移動成分が求
められる。座標指定は、この移動成分に基づいて行なわ
れる。
According to the third aspect of the present invention, the operator presses the exposed surface of the elastic member provided in the electronic device mounted on the operator in a direction and an amount to move the pressing point. Move correspondingly. This causes vibration around the compression point, and the vibration point also moves. This vibration propagates through the elastic member as an elastic wave, its magnitude is attenuated in proportion to the square of the propagation distance, and is detected by each pressure detecting means. Coordinate values obtained by projecting the compression point on the bottom surface of the elastic member are calculated at predetermined time intervals based on the ratio of each detection signal of the pressure detection means, and the movement component at this predetermined time is obtained. The coordinate designation is performed based on this movement component.

【0014】請求項4に記載の発明によれば、所定時間
が、座標値の移動速度に対応して変化するので、移動速
度が大きい場合においては、より細密に移動ベクトルを
算出することができる一方、移動速度が小さい場合にお
いては、座標値の算出回数を減らすことができる。請求
項5に記載の発明によれば、弾性部材の微小変位が、圧
力検出手段に直接加わるのを防止することができ、検出
精度をより高めることができる。請求項6に記載の発明
によれば、圧力の検出位置が露出面の底面中心に対して
互いに対称的に配置される。このため、露出面上の圧力
振動発生地点が移動する際においても、弾性部材の減衰
性を各圧力検出手段に対して等価とすることができる。
また、圧力振動地点の移動方向が弾性部材の頂点を通
り、検出位置の設置軸のどちらか一方に一致させれば、
弾性波の伝播距離を最小とすることができる。請求項7
に記載の発明によれば、半導体の製造技術を用いること
が可能となるので、非常に小型・高精度で製造すること
が可能となる。請求項8に記載の発明によれば、請求項
2記載の発明と同様に、弾性部材の微小変位が、圧力検
出手段に直接加わるのを防止することができ、検出精度
をより高めることができる。請求項9に記載の発明によ
れば、中空室の各々における圧力変化を低い損失率で各
圧力検出手段で検出することができる。請求項10〜1
2に記載の発明によれば、圧力を検出すべき位置にかか
わらず圧力検出手段を配置することができる。とくに、
中空室および圧力伝達路の各々に液状物質を充填すれ
ば、それら内部での圧力変化を低い損失率で各圧力検出
手段で検出することができる。また、圧力伝達路を平面
中心に向けるように設ければ、圧力検出手段を集約する
ことができる。請求項13に記載の発明によれば、高弾
性部材の被覆によって、露出表面に沿って伝搬する表面
弾性波が小さくなり、その分検出方向に向かう弾性波が
大きくなるので、各圧力検出手段から出力される信号の
レベルを大きくすることができる。請求項14に記載の
発明によれば、弾性部材の露出面での振動発生が離散的
となるが、高弾性部材の配置によって露出表面に沿って
伝搬する表面弾性波を小さくすることができるので、そ
の分検出方向に向かう弾性波を大きくすることができる
ので、各圧力検出手段から出力される信号のレベルを大
きくすることができる。
According to the invention described in claim 4, since the predetermined time changes in accordance with the moving speed of the coordinate value, the moving vector can be calculated more finely when the moving speed is high. On the other hand, when the moving speed is low, the number of times the coordinate value is calculated can be reduced. According to the invention described in claim 5, it is possible to prevent the minute displacement of the elastic member from being directly applied to the pressure detecting means, and it is possible to further improve the detection accuracy. According to the invention of claim 6, the pressure detection positions are arranged symmetrically with respect to the center of the bottom surface of the exposed surface. Therefore, even when the pressure vibration generating point on the exposed surface moves, the damping property of the elastic member can be made equivalent to each pressure detecting means.
Also, if the moving direction of the pressure vibration point passes through the apex of the elastic member and matches with either one of the detection position installation axes,
The propagation distance of elastic waves can be minimized. Claim 7
According to the invention described in (1), since it is possible to use a semiconductor manufacturing technique, it is possible to manufacture with extremely small size and high accuracy. According to the invention described in claim 8, similarly to the invention described in claim 2, it is possible to prevent the minute displacement of the elastic member from being directly applied to the pressure detection means, and it is possible to further improve the detection accuracy. . According to the invention described in claim 9, the pressure change in each of the hollow chambers can be detected by each pressure detecting means with a low loss rate. Claims 10 to 1
According to the invention described in 2, the pressure detecting means can be arranged regardless of the position where the pressure should be detected. Especially,
If each of the hollow chamber and the pressure transmission path is filled with a liquid substance, the pressure change inside them can be detected by each pressure detection means at a low loss rate. If the pressure transmission path is provided so as to face the center of the plane, the pressure detection means can be integrated. According to the invention of claim 13, the coating of the high-elasticity member reduces the surface acoustic wave propagating along the exposed surface, and the elastic wave traveling in the detection direction increases correspondingly. The level of the output signal can be increased. According to the fourteenth aspect of the present invention, vibrations are discretely generated on the exposed surface of the elastic member, but the surface acoustic wave propagating along the exposed surface can be reduced by disposing the highly elastic member. Since the elastic wave traveling in the detection direction can be increased accordingly, the level of the signal output from each pressure detection unit can be increased.

【0015】請求項15に記載の発明によれば、均等な
バイアス印加によって、前記少なくとも3つ以上の圧力
検出手段からそれぞれ出力される信号同士を同一条件下
で比較することができる。請求項16〜18に記載の発
明によれば、各圧力検出手段の駆動が間欠的となり、各
圧力検出手段にバイアスを常時印加するときと比較し
て、圧力測定時の消費電力を小さくすることができる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the signals output from the at least three or more pressure detecting means can be compared under the same condition by applying the uniform bias. According to the sixteenth to eighteenth aspects of the present invention, the driving of each pressure detecting means becomes intermittent, and the power consumption at the time of pressure measurement is reduced as compared with the case where a bias is constantly applied to each pressure detecting means. You can

【0016】[0016]

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例に
ついて説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】A−1:腕時計の構成 図1は、この実施例によるポインティング・デバイスを
備えた腕時計20の外観構成を示す斜視図である。この
図において、21は、その視野方向がAである液晶表示
パネルであり、腕時計20の匡体Mの表面中央に備えら
れ、各種表示を行なう。例えば、この液晶表示パネル2
1には、通常使用時に現在時刻が表示される一方、機能
選択時にいわゆるメニュー画面が表示される(図2参
照)。このメニュー画面に表示される項目(機能)は、
階層的体系となっており、選択された項目に対し下層の
項目が順次、表示されるようになっている。このメニュ
ー画面では、図2に示されるように、カーソル30で各
項目を選択すると、当該項目は反転表示されるようにな
っており、機能の選択操作は、所望の項目をカーソル3
0で指定し、クリック操作することによって行なわれ
る。一方、図1において、1は、略半球形状の弾性ゴム
であり、位置センサ10の一部をなし、液晶表示パネル
21の下方に設けられている。カーソル30の座標指定
およびクリック操作は、この弾性ゴム1に対する所定の
圧迫操作によってを行なわれ、詳細については後述す
る。
A-1: Structure of Wrist Watch FIG. 1 is a perspective view showing the external structure of a wrist watch 20 having a pointing device according to this embodiment. In the figure, reference numeral 21 denotes a liquid crystal display panel whose view direction is A, which is provided in the center of the surface of the casing M of the wristwatch 20 and performs various displays. For example, this liquid crystal display panel 2
1, the current time is displayed during normal use, while a so-called menu screen is displayed during function selection (see FIG. 2). The items (functions) displayed on this menu screen are
It has a hierarchical system, and the items in the lower layer are sequentially displayed with respect to the selected item. In this menu screen, as shown in FIG. 2, when each item is selected with the cursor 30, the item is highlighted and the desired item can be selected by the cursor 3
It is performed by specifying 0 and clicking. On the other hand, in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a substantially hemispherical elastic rubber, which forms a part of the position sensor 10 and is provided below the liquid crystal display panel 21. The coordinate designation and click operation of the cursor 30 are performed by a predetermined pressing operation on the elastic rubber 1, which will be described in detail later.

【0018】A−1−1:位置センサ この位置センサ10は、操作者による弾性ゴム1への圧
迫により生じた圧力振動の発生座標を算出するものであ
る。
A-1-1: Position Sensor This position sensor 10 calculates the coordinates of the pressure vibration generated by the operator pressing the elastic rubber 1.

【0019】図3(a)および(b)は、それぞれこの
位置センサの構成を示す斜視図および斜視透視図であ
り、同図(a)は説明のため部分断面している。これら
の図に示すように、位置センサ10は、感圧素子S1
4と略半球形状の弾性ゴム1とから構成される。な
お、ここでは、弾性ゴム1の形状を理想的な半球面とし
て説明する。感圧素子S1〜S4の各々は、弾性ゴム1の
底面(平面)Lに設置され、検出圧力に比例した電圧V
1〜V4を検出信号としてそれぞれ出力するものであり、
その構成の一例については後述する。これら感圧素子S
1〜S4による検出位置Q1〜Q4の座標(x,y)は、弾
性ゴム1の半径をr、底面Lの中心を原点(0,0)と
すると、それぞれ (a,0)、(0,a)、(−a,0)、(0,−a) ……(p) である(ただし、r>a>0)。すなわち、感圧素子S
1〜S4によって圧力を検出すべき座標は、底面Lのx,
y軸上であって、原点から互いに等距離aだけ離れてい
る。
3 (a) and 3 (b) are a perspective view and a perspective see-through view showing the structure of the position sensor, respectively, and FIG. 3 (a) is a partial cross section for explanation. As shown in these drawings, the position sensor 10 includes pressure-sensitive elements S 1 to
It is composed of S 4 and a substantially hemispherical elastic rubber 1. In addition, here, the shape of the elastic rubber 1 will be described as an ideal hemispherical surface. Each of the pressure-sensitive elements S 1 to S 4 is installed on the bottom surface (flat surface) L of the elastic rubber 1 and has a voltage V proportional to the detected pressure.
1 to V 4 are output as detection signals,
An example of the configuration will be described later. These pressure sensitive elements S
1 to S 4 by the coordinate detection position Q 1 ~Q 4 (x, y ) is the radius of the elastic rubber 1 r, when the center of the bottom surface L is the origin (0, 0), respectively (a, 0), (0, a), (-a, 0), (0, -a) ... (p) (where r>a> 0). That is, the pressure sensitive element S
The coordinates at which the pressure should be detected by 1 to S 4 are x, and
It is on the y-axis and is equidistant from the origin by a distance a.

【0020】次に、感圧素子と弾性ゴム1との接合部に
ついて、感圧素子S1 を例にとって説明する。図4は、
感圧素子S1の構成を示す要部断面図である。弾性ゴム
1の底面Lには、半導体基板2が、弾性を有する接着層
3によって接着され、該半導体基板2には、検出位置Q
1での圧力を検出する感圧素子S1が、検出位置において
開口する中空室41 とともに形成されている。この感圧
素子S1は、ダイヤフラムとして用いる薄肉部(厚さ約
数十μm)51、およびこの薄肉部51の表面に形成され
たストレン・ゲージ61から構成される。感圧素子S1
は、既知の半導体エッチング技術により形成され、特
に、ストレン・ゲージ61 は、不純物(例えばボロン)
の選択拡散技術を用いて形成されるピエゾ抵抗素子(p
型抵抗層)から成る。このようなストレン・ゲージ6が
歪むと、該歪みに応じてその抵抗値が変化するようにな
っている。同様に、感圧素子S2〜S4が、半導体基板2
上に形成され、検出位置Q2〜Q4での圧力に比例してそ
の抵抗値がそれぞれ変化するようになっている。
Next, the joint between the pressure sensitive element and the elastic rubber 1 will be described by taking the pressure sensitive element S 1 as an example. Figure 4
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing the configuration of pressure-sensitive element S 1 . The semiconductor substrate 2 is adhered to the bottom surface L of the elastic rubber 1 by the adhesive layer 3 having elasticity, and the semiconductor substrate 2 has the detection position Q.
Pressure sensitive element S 1 for detecting the pressure at 1, is formed with a hollow chamber 4 1 which is open at the detection position. The pressure sensitive element S 1 is composed of a thin portion (thickness of about several tens of μm) 5 1 used as a diaphragm and a strain gauge 6 1 formed on the surface of the thin portion 5 1 . Pressure-sensitive element S 1
It is formed by known semiconductor etching techniques, in particular, strain gauge 6 1, impurities (e.g., boron)
Piezoresistive element (p
Mold resistance layer). When such strain gauge 6 is distorted, its resistance value changes according to the strain. Similarly, the pressure sensitive elements S 2 to S 4 are connected to the semiconductor substrate 2
It is formed on the upper side, and its resistance value changes in proportion to the pressure at the detection positions Q 2 to Q 4 .

【0021】かかる構成による位置センサ10では、弾
性ゴム1の半球面上にて圧力振動が生じると、該圧力振
動は弾性ゴム1内を弾性波として伝播し検出位置Q1
4にてそれぞれ微震動となり、中空室41〜44内の各
圧力を変動させる。この際、ストレン・ゲージ61〜64
の各々は、中空室41〜44の各内圧と大気圧解放口7を
介した外圧との圧力差によってそれぞれ歪むので、その
各抵抗値は該圧力振動に応じて変化することになる。ス
トレン・ゲージ61〜64の両端部には、外部回路に導く
ためのアルミ電極(図示せず)が蒸着されており、後述
する回路によってそれぞれ抵抗/電圧変換され、該電圧
が、検出位置Q1〜Q4での圧力に比例する検出電圧V1
として出力されるようになっている。
In the position sensor 10 having such a structure, when pressure vibration occurs on the hemispherical surface of the elastic rubber 1, the pressure vibration propagates as an elastic wave in the elastic rubber 1 and the detection positions Q 1 to
Each becomes slight vibration at Q 4, varying the respective pressure in the hollow chamber 41 to 4. At this time, the strain gauge 6 1 to 6 4
Since each distorted respectively by the pressure difference between the external pressure through the hollow chamber 41 to atmospheric pressure release port 7 and the pressure of 4, the resistance values will vary depending on the pressure vibration of. At both ends of the strain gauge 61 through 4, aluminum electrodes for leading to an external circuit (not shown) are deposited, are resistors / voltage conversion by later circuitry, the voltage is, the detection position Detection voltage V 1 proportional to the pressure at Q 1 to Q 4
Is output as.

【0022】ここで、必要ならば、中空室41〜44の各
々を単に空乏とはせずに、熱膨張率の低い液体(例え
ば、水、アルコールなど)、あるいは液状物質(例え
ば、ゼラチンなど)を充填した構成としても良い。これ
により、検出位置Q1〜Q4にてそれぞれ生じた微震動
を、低い損失率で、より正確に、それぞれ検出信号へと
変換することができる。
[0022] Here, if necessary, each of the hollow chamber 41 to 4 simply without the depleted, low thermal expansion liquid (e.g., water, alcohol, etc.), or liquid material (e.g., gelatin Etc.) may be filled. As a result, the microtremors generated at the detection positions Q 1 to Q 4 can be converted into the detection signals more accurately with a low loss rate.

【0023】次に、位置センサ10における感圧素子S
1〜S4の電気的接続とそのバイアス方法とについて、図
5および図6を参照して説明する。なお、図5におい
て、ストレン・ゲージ61〜64の各々は、等価的に可変
抵抗器として示されている。図5に示すように、感圧素
子S1〜S4に対応するストレン・ゲージ61〜64の各々
は、互いに直列接続され、これらの両端にはそれぞれ出
力端子62,62,……が設けられている。そして、ス
トレン・ゲージ61〜64の直列両端がバイアス回路60
に接続される。このバイアス回路60は、定電流回路6
4と、この定電流回路64の出力信号をオン/オフする
スイッチ66と、制御信号Tが”H”状態となったとき
にスイッチ66をオンさせる切換回路68とから構成さ
れる。すなわち、制御信号Tが”H”状態において、定
電流回路64の出力信号がストレン・ゲージ61〜64
印加されるようになっている。前述したように、ストレ
ン・ゲージの抵抗値は歪みに応じて変化するので、各ス
トレン・ゲージ61〜64に同一の定電流を流すと、各出
力端子62,62,……間の電圧V1〜V4は、それぞれ
検出位置Q1〜Q4での各圧力に比例し、かつ各圧力の大
きさを相対的に示したものとなる。
Next, the pressure sensitive element S in the position sensor 10
The electrical connection of 1 to S 4 and the biasing method thereof will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In FIG. 5, each of the strain gauges 6 1 to 6 4 is equivalently shown as a variable resistor. As shown in FIG. 5, the strain gauges 6 1 to 6 4 corresponding to the pressure sensitive elements S 1 to S 4 are connected in series with each other, and output terminals 62, 62, ... It is provided. The series ends of the strain gauge 61 through 4 are the bias circuit 60
Connected to. The bias circuit 60 is a constant current circuit 6
4, a switch 66 for turning on / off the output signal of the constant current circuit 64, and a switching circuit 68 for turning on the switch 66 when the control signal T is in the "H" state. That is, when the control signal T is "H", the output signal of the constant current circuit 64 is applied to the strain gauges 6 1 to 6 4 . As described above, the resistance value of the strain gauge changes in response to strain, the flow of the same constant current to each strain gauge 61 through 4, the output terminals 62 and 62, the voltage between ...... V 1 to V 4 are proportional to the respective pressures at the detection positions Q 1 to Q 4 and relatively indicate the magnitude of each pressure.

【0024】さて、制御信号Tの波形パターンには、位
置センサ10の検出信号を処理する装置の規模や仕様な
どによって種々のものが考えられる。例えば、制御信号
Tには、測定時、非測定時を問わず常に”H”状態とな
る信号70(図6(a)参照)や、測定時、非測定時を
問わず断続的に”H”状態となる(所定のデューティ比
を有する)パルス信号72(同図(b)参照)、測定時
のみ”H”状態となる信号74(同図(c)参照)、測
定時のみ断続的に”H”状態となる(所定のデューティ
比を有する)パルス信号76(同図(d)参照)が選択
される。なお、ここでの測定時とは、圧力振動を検出す
べき期間を指す。
Various waveform patterns of the control signal T can be considered depending on the scale and specifications of the device that processes the detection signal of the position sensor 10. For example, the control signal T includes a signal 70 (see FIG. 6 (a)) that is always in the "H" state during measurement or non-measurement, and intermittent "H" during measurement or non-measurement. A pulse signal 72 that is in the "state" (having a predetermined duty ratio) (see FIG. 7B), a signal 74 that is in the "H" state only during measurement (see FIG. 7C), and intermittently only during measurement The pulse signal 76 (see (d) in the figure) that is in the “H” state (having a predetermined duty ratio) is selected. In addition, the time of measurement here refers to a period in which pressure oscillation should be detected.

【0025】位置センサ10の検出信号を処理する装置
において、検出精度が要求されるならば、制御信号Tに
は信号70が適当である。一方、消費電力を小さくする
ことが要求されるならば、制御信号Tにはパルス信号7
6が適当である。また、この処理装置において、検出精
度と低消費電力との中間的な性格の位置付けがなされる
ならば、パルス信号72あるいは信号74が適当であ
る。これは次の理由による。ストレン・ゲージ61〜64
には定電流が流れるために、若干の発熱が伴う。このた
め、バイアス印加時とそうでない時とで温度差が生じ、
該温度差によって抵抗値が微妙に相違するので、圧力検
出時に誤差の原因となる。制御信号Tとして信号70を
用いると、非検出時にもストレン・ゲージ61〜64に定
電流が印加されることになり、一定時間経過して発熱が
飽和した時点で、圧力を検出するようにすれば、以降、
温度差による測定誤差を非常に少なくすることができる
からである。一方、制御信号Tとしてパルス信号76を
用いると、検出時にのみ定電流が間欠的にストレン・ゲ
ージ61〜64に印加されるので、電流による発熱が抑え
られ、低消費電力に寄与することができるからである。
この際に、パルス信号76に同期して、位置センサ10
の検出信号処理装置の各部(A/D変換、増幅器等)を
動作させれば、さらに消費電力を小さくすることが可能
となる。極端には、これら各部の通電を、パルス信号7
6の”H”状態のときのみ、行なえば良い。
In the apparatus for processing the detection signal of the position sensor 10, if the detection accuracy is required, the signal 70 is suitable as the control signal T. On the other hand, if it is required to reduce the power consumption, the pulse signal 7 is included in the control signal T.
6 is appropriate. Further, in this processing device, the pulse signal 72 or the signal 74 is suitable as long as it is positioned at an intermediate character between detection accuracy and low power consumption. This is for the following reason. Strain gauge 6 1 to 6 4
Since a constant current flows through, a slight amount of heat is generated. Therefore, there is a temperature difference between when the bias is applied and when it is not,
Since the resistance value is slightly different due to the temperature difference, it causes an error in pressure detection. Employing a signal 70 as the control signal T, will be a constant current during even strain gauges 61 through 65 4 non-detection is applied, when the heating is saturated certain time has elapsed, so as to detect the pressure If you choose
This is because the measurement error due to the temperature difference can be extremely reduced. On the other hand, when the pulse signal 76 is used as the control signal T, a constant current is intermittently applied to the strain gauges 6 1 to 6 4 only at the time of detection, so that heat generation due to current is suppressed, which contributes to low power consumption. Because you can
At this time, the position sensor 10 is synchronized with the pulse signal 76.
By operating the respective units (A / D conversion, amplifier, etc.) of the detection signal processing device, the power consumption can be further reduced. In an extreme case, the pulse signal 7
It may be performed only in the “H” state of 6.

【0026】また、定電流バイアスとして、パルス信号
72あるいは76よりも充分に短い間隔を有する定電流
パルス(図6(e)参照)を定電流回路64が出力する
構成としても良い。この場合に、制御信号Tとして信号
70,72,74,76を組み合わせて良いのはもちろ
んである。特に、パルス信号76を用いると、ストレン
・ゲージ61〜64にバイアスは、図6(f)に示すよう
に、印加される期間が非常に短くなるので、極めて消費
電力を小さくすることができる。この際も同様に、定電
流パルスに同期して、位置センサ10の検出信号処理装
置の各部を動作させれば、消費電力をより小さくするこ
とが可能となる。さらに、これら各部の通電を、バイア
ス印加時のみ行なうようにすれば、消費電力を極めて小
さくすることができる。
Further, as the constant current bias, the constant current circuit 64 may output a constant current pulse having a sufficiently shorter interval than the pulse signal 72 or 76 (see FIG. 6E). In this case, it goes without saying that the signals 70, 72, 74 and 76 may be combined as the control signal T. In particular, when the pulse signal 76 is used, the bias is applied to the strain gauges 6 1 to 6 4 as shown in FIG. it can. Also in this case, similarly, if each part of the detection signal processing device of the position sensor 10 is operated in synchronization with the constant current pulse, the power consumption can be further reduced. Furthermore, if power is supplied to each of these parts only when a bias is applied, the power consumption can be made extremely small.

【0027】なお、このバイアス印加の間隔は、圧力振
動の変化に充分対応するように短いこと(サンプリング
定理を満たすこと)が要求される一方、出力装置先が対
応できる範囲内でなければならない。
The interval of applying the bias is required to be short (satisfying the sampling theorem) so as to sufficiently correspond to the change of the pressure oscillation, and on the other hand, it must be within a range that the output device can cope with.

【0028】また、感圧素子S1〜S4は、互いに同一の
半導体基板2に形成されるのが望ましい。半導体の製造
技術をもってすれば、一体形成・配置するのは容易であ
り、個々に感圧素子を形成・配置するよりも、精度的・
工程的に有利であるからである。
The pressure sensitive elements S 1 to S 4 are preferably formed on the same semiconductor substrate 2. With semiconductor manufacturing technology, it is easy to integrally form and arrange, and it is more accurate and precise than forming and arranging pressure sensitive elements individually.
This is because it is advantageous in terms of process.

【0029】A−1−2:位置センサによる座標算出の
原理 次に、かかる構成による位置センサ10の座標検出の原
理について説明する。図11は、座標検出の原理を説明
するための斜視図であり、この図では図3(a),
(b)に示した位置センサ10を説明のため簡略化して
ある。操作者が、図12(b)に示すように、指40に
より弾性ゴム1の半球面上を圧迫したとする。この場
合、弾性ゴム1の半球面上の点Pn には、指40に指尖
動脈から発生する圧力振動波、すなわち指尖脈波によっ
て圧力振動が発生する。ここで、点Pnは 振動の重心
(中心)とする。すなわち、点Pn は、弾性ゴム1の半
球面上であって、指40による圧迫作用の中心とする。
A-1-2: Principle of Coordinate Calculation by Position Sensor Next, the principle of coordinate detection by the position sensor 10 having such a configuration will be described. FIG. 11 is a perspective view for explaining the principle of coordinate detection. In this figure, FIG.
The position sensor 10 shown in (b) is simplified for explanation. It is assumed that the operator presses the hemispherical surface of the elastic rubber 1 with the finger 40 as shown in FIG. In this case, at the point P n on the hemispherical surface of the elastic rubber 1, pressure vibration is generated in the finger 40 by the pressure vibration wave generated from the finger tip artery, that is, the finger tip pulse wave. Here, the point P n is the center of gravity (center) of vibration. That is, the point P n is on the hemispherical surface of the elastic rubber 1 and is the center of the pressing action of the finger 40.

【0030】次に、この点Pn での振動が、時刻t=n
において発生したとする。この振動は、弾性ゴム1を伝
播し、伝播距離の2乗に比例して減衰し、感圧素子S1
〜S4により電圧V1〜V4を有する検出信号としてそれ
ぞれ検出される。
Next, the vibration at this point P n is time t = n
Suppose that it occurred in. This vibration propagates through the elastic rubber 1 and is attenuated in proportion to the square of the propagation distance, and the pressure sensitive element S 1
It is detected as a detection signal having a voltage V 1 ~V 4 by to S 4.

【0031】ところで、弾性ゴム1の球面を表す式は、
次のようになる。
By the way, the equation expressing the spherical surface of the elastic rubber 1 is
It looks like this:

【数1】 (ただし、z>0)したがって、弾性ゴム1の球面上に
おける任意の点Pn の座標(x,y,z)は、そのx,
y座標の値をそれぞれxn,ynとすると、式(1)から
次のようになる。
[Equation 1] (However, z> 0) Therefore, the coordinates (x, y, z) of an arbitrary point P n on the spherical surface of the elastic rubber 1 are the x,
the value of y-coordinate, respectively x n, When y n, comprising the formula (1) as follows.

【数2】 [Equation 2]

【0032】そして、点Pn と感圧素子S1〜S4の検出
位置Q1〜Q4との各距離は、式(2)および前述した各
検出位置の座標を示す(p)からそれぞれ次式のように
なる。
The distances between the point P n and the detection positions Q 1 to Q 4 of the pressure-sensitive elements S 1 to S 4 are calculated from the equation (2) and the above-mentioned coordinates of each detection position (p). It becomes like the following formula.

【数3】 [Equation 3]

【0033】次に、点Pnにて発生した振動は、弾性ゴ
ム1の伝播距離の2乗に比例して減衰するので、各セン
サによって検出される電圧V1〜V4の値は、互いに、点
nと対応するセンサの検出位置との距離の2乗に反比
例することになる。したがって、次の等式が成立する。
Next, since the vibration generated at the point P n is attenuated in proportion to the square of the propagation distance of the elastic rubber 1, the values of the voltages V 1 to V 4 detected by the sensors are mutually different. , P n is inversely proportional to the square of the distance between the detection position of the corresponding sensor. Therefore, the following equation holds.

【数4】 そして、式(4)から、点Pn のx、y座標の値xn
nは、次のようになる。
[Equation 4] Then, from equation (4), of the point P n x, y coordinate values x n,
y n is as follows.

【数5】 このように、弾性ゴム1の半球面上の点Pnにて、圧迫
による圧力振動が発生すると、感圧素子S1〜S4の検出
電圧V1〜V4から、点Pnの座標値xn,ynを求めるこ
とができる。これは、点Pnを、感圧素子S1〜S4の検
出位置の平面(x−y平面)、すなわち、弾性ゴム1の
底面Lに垂直投影した点P’nの座標(図11参照)を
求めていることにほかならない。式(5)では、座標値
nを、x軸上に設置される感圧素子S1,S3の電圧
1,V3 から、また、座標値ynを、y軸上に設置され
る感圧素子S2,S4の電圧V2,V4 から、それぞれ独
立して求めることができるので、座標算出にあたって相
互の影響を排除することができる。
[Equation 5] As described above, when pressure vibration due to compression occurs at the point P n on the hemispherical surface of the elastic rubber 1, the coordinate values of the point P n are detected from the detection voltages V 1 to V 4 of the pressure sensitive elements S 1 to S 4. x n and y n can be obtained. This point P n, the plane of the detection position of the sensitive element S 1 ~S 4 (x-y plane), i.e., the coordinates of P 'n that the vertical projection to the bottom surface L of elastic rubber 1 (see FIG. 11 ) Is none other than seeking. In the equation (5), the coordinate value x n is set from the voltages V 1 and V 3 of the pressure sensitive elements S 1 and S 3 set on the x axis, and the coordinate value y n is set on the y axis. Since it is possible to independently obtain the voltages V 2 and V 4 of the pressure sensitive elements S 2 and S 4 according to the present invention, mutual influences can be eliminated in calculating the coordinates.

【0034】これは、式(4)を詳細に検討すれば判る
ように、座標値xn,ynを求めるのに必要な電圧は、感
圧素子S1〜S4のうちの3つで済むのであるが、この場
合、一方の座標値の算出には、他方の座標値が影響を与
えてしまう。例えば、感圧素子S1〜S3のみによって座
標値xn,ynを算出するには、まず、座標値xnを電圧
1,V3から算出し、次に、この座標値xnを式(4)
に代入すれば、座標値ynを、電圧V2 から算出するこ
とができるが、該座標値ynは、電圧V1〜V3に依存し
てしまうことになるので、感圧素子に出力特性に差があ
る場合に、正確な座標算出ができなくなるからである。
As can be seen from a detailed examination of the equation (4), the voltage required to obtain the coordinate values x n and y n is three of the pressure sensitive elements S 1 to S 4. In this case, the calculation of one coordinate value is affected by the other coordinate value. For example, the coordinate values x n by only pressure-sensitive elements S 1 to S 3, in order to calculate the y n first calculates the coordinate values x n from the voltage V 1, V 3, then the coordinate values x n Equation (4)
, The coordinate value y n can be calculated from the voltage V 2, but the coordinate value y n depends on the voltages V 1 to V 3 and is output to the pressure sensitive element. This is because accurate coordinate calculation cannot be performed when there is a difference in characteristics.

【0035】なお、この説明では、地点P’n の座標値
n,ynを求めるのに用いている式(1)〜(5)は、
弾性ゴム1が理想的な反球形状、すなわち、球体をその
中心を含む面によって切断したときに得られる形状を前
提としている。しかしながら、操作者の使用感などの触
感を考慮した場合、弾性ゴム1の形状は、かかる半球形
状よりも、図13(a)に示すように、略凸形状である
ことが望ましい。また、工業的に考えてみても、位置セ
ンサ10が、理想的な半球形状を満足して製造すること
は困難であり、むしろ、図13(a)あるいは(b)に
示すように、(これらの図においては極端な例を示す
が)、球体の中心からズレをもって製造されてしまうこ
とが多い。このような場合であっても、該ズレ量が測定
精度において許容範囲内であれば、式(5)を近似式と
して用いて、座標値xn,ynを求めることができる。
[0035] In this description, the point P 'coordinate values x n of n, the formula is used to determine the y n (1) ~ (5 ) is,
It is premised that the elastic rubber 1 has an ideal anti-sphere shape, that is, a shape obtained by cutting a sphere by a plane including its center. However, in consideration of the tactile sensation of the operator, it is desirable that the elastic rubber 1 has a substantially convex shape, as shown in FIG. 13A, rather than the hemispherical shape. Further, from an industrial point of view, it is difficult to manufacture the position sensor 10 while satisfying the ideal hemispherical shape. Rather, as shown in FIG. However, it is often produced with a deviation from the center of the sphere. Even in such a case, if the deviation amount is within the allowable range in the measurement accuracy, the coordinate values x n and y n can be obtained by using the expression (5) as an approximate expression.

【0036】そこで、この近似について説明する。い
ま、弾性ゴム1の形状が、理想的な球体の中心からΔz
だけズレて切断された疑似半球体とした場合について考
える。この場合、感圧素子S1〜S4による検出位置Q1
〜Q4の座標(x,y,z)は、弾性ゴム1の半径を
r、中心を原点(0,0,0)とすると、それぞれ Q1( a, 0,Δz) Q2( 0, a,Δz) Q3(−a, 0,Δz) Q4( 0,−a,Δz) である。したがって、点Pn と検出位置Q1〜Q4との各
距離の2乗は、それぞれ式(3)と同様にして求めるこ
とができ、それぞれ次式のようになる。
Therefore, this approximation will be described. Now, the shape of the elastic rubber 1 is Δz from the center of the ideal sphere.
Consider the case of a pseudo hemisphere that is dislocated and cut. In this case, the detection position Q 1 by the pressure sensitive elements S 1 to S 4
Assuming that the radius of the elastic rubber 1 is r and the center is the origin (0, 0, 0), the coordinates (x, y, z) of Q 4 to Q 4 are respectively Q 1 (a, 0, Δz) Q 2 (0, a, Δz) Q 3 (−a, 0, Δz) Q 4 (0, −a, Δz). Therefore, the square of each distance between the point P n and the detection positions Q 1 to Q 4 can be obtained in the same manner as the equation (3), and each is given by the following equation.

【数6】 ただし、これらの式において、[Equation 6] However, in these equations,

【数7】 とおいている。この場合でも点Pn にて発生した振動
は、弾性ゴム1の伝播距離の2乗に比例して減衰するの
で、各センサによって検出される電圧V1〜V4の値は、
互いに点Pn と対応するセンサの検出位置との距離の2
乗に反比例することになる。すなわち、式(6)におけ
る各距離の2乗と、当該検出電圧V1〜V4との積におい
ては互いに等しいので、点Pn のx、y座標の値xn
nは、次のようになる。
[Equation 7] I keep it. Even in this case, the vibration generated at the point P n is attenuated in proportion to the square of the propagation distance of the elastic rubber 1, so that the values of the voltages V 1 to V 4 detected by the respective sensors are:
The distance between the point P n and the detection position of the corresponding sensor is 2
It will be inversely proportional to the square. That is, the square of the distance in equation (6), since are equal to each other in the product of the detected voltage V 1 ~V 4, x of the point P n, y coordinate values x n,
y n is as follows.

【数8】 式(8)において、(Δz)2 は、(Δz)をz軸方向
に対して充分に小さければ、無視することができる。ま
た、式(8)をみてもわかるように、(zn・Δz) に
ついては、原点からのセンサの距離aを、半径rの範囲
内においてできるだけ大きくすることにより、無視する
ことができる。これにより式(8)は、実質的に式
(5)と等しくなる。
[Equation 8] In Expression (8), (Δz) 2 can be ignored if (Δz) is sufficiently small in the z-axis direction. Further, as can be seen from the expression (8), (z n · Δz) can be neglected by increasing the sensor distance a from the origin within the range of the radius r as much as possible. This makes equation (8) substantially equal to equation (5).

【0037】またこの実施例では、地点P’n の座標値
n,ynを求めるのに、各検出信号の電圧V1〜V4を式
(5)に代入することにより求めたが、次の方法によっ
て求めても良い。すなわち、弾性ゴム1の露出面上で一
定の振動を実験的に発生させ、振動を加えた座標と電圧
1〜V4の比との関係を予め測定し、この関係を示すテ
ーブルを作成しておく。実際に、地点P’n の座標値x
n,ynを求めるには、電圧V1〜V4の比に対応する座標
をこのテーブルから読み出すことで可能である。このよ
うに、弾性ゴム1は、半球面形状にする必要性はなく、
操作者が操作しやすいような凸形状であれば良い。
In this embodiment, the coordinate values x n and y n of the point P ′ n are obtained by substituting the voltages V 1 to V 4 of the respective detection signals into the equation (5). It may be obtained by the following method. That is, a constant vibration is experimentally generated on the exposed surface of the elastic rubber 1, the relation between the coordinate to which the vibration is applied and the ratio of the voltages V 1 to V 4 is measured in advance, and a table showing this relation is created. Keep it. In fact, the coordinate value x of the point P 'n
n, to obtain the y n is possible by reading the coordinates corresponding to the ratio of the voltage V 1 ~V 4 from this table. As described above, the elastic rubber 1 does not need to have a hemispherical shape,
Any convex shape that is easy for the operator to operate may be used.

【0038】A−1−3:位置センサによる移動ベクト
ル成分算出の原理 次に、時刻t=n+1(すなわち、サンプリングクロッ
クの1周期経過後)において、操作者が、図12(b)
の波線に示されるように、指40による弾性ゴム1の半
球面を圧迫地点を移動させて、圧力振動の発生源が点P
n+1 に移動したとする。この場合も同様に、該点Pn+1
を、面Lに投影した点P’n+1の座標値xn+1,yn+1
求める。以下、同様に、時刻t=n+2,n+3,……
における点P’n+2,P’n+3,……の座標値を求める。
A-1-3: Principle of Calculation of Movement Vector Component by Position Sensor Next, at the time t = n + 1 (that is, after one cycle of the sampling clock has elapsed), the operator operates as shown in FIG.
As indicated by the wavy line in FIG. 5, the hemispherical surface of the elastic rubber 1 by the finger 40 is moved to the compression point, and the source of the pressure vibration is the point P.
Suppose you moved to n + 1 . In this case as well, the point P n + 1
Is calculated on the surface L to obtain the coordinate values x n + 1 and y n + 1 of the point P ′ n + 1 . Hereinafter, similarly, time t = n + 2, n + 3, ...
The coordinate values of the points P ′ n + 2 , P ′ n + 3 , ...

【0039】次に、求めた座標値から、サンプリングク
ロック1周期前に求めた座標値を減算することよって、
すなわち、 xn+1−xnn+1−yn をそれぞれ求めると、サンプリング1周期での、弾性ゴ
ム1の半球面への圧迫地点の移動ベクトルのうちの、
x,y軸方向の成分を求めることができる。さらに、こ
の成分の大きさ、すなわち移動距離を求めて、サンプリ
ングクロックの1周期で除算することによって、当該サ
ンプル時における移動ベクトルの速度を算出することが
できる。この速度Vを求める式は、サンプリングクロッ
クの周波数をFsとすると、次式のようになる。
Next, by subtracting the coordinate value obtained one cycle before the sampling clock from the obtained coordinate value,
That is, when each of x n + 1 −x n y n + 1 −y n is calculated, among the movement vectors of the compression point of the elastic rubber 1 on the hemisphere in one sampling period,
The components in the x and y axis directions can be obtained. Further, by obtaining the magnitude of this component, that is, the moving distance and dividing it by one cycle of the sampling clock, the speed of the moving vector at the time of the sampling can be calculated. The formula for obtaining this speed V is as follows, where Fs is the frequency of the sampling clock.

【数9】 [Equation 9]

【0040】A−1−4:クリック操作 また、この実施例では、検出電圧V1〜V4の相加平均が
所定のしきい値以上となった場合に、いわゆるクリック
操作が行なわれたと判断される。これは、弾性ゴム1の
半球面上を指で圧迫している状態で、さらに強く圧迫す
ることによって行なわれる。この際、式(5)を見ても
わかるように、座標の算出は電圧V1〜V4の絶対値では
なく、比によって行なわれるので、圧迫地点を変えない
限り、座標指定には影響がない。
A-1-4: Clicking Operation In this embodiment, when the arithmetic mean of the detected voltages V 1 to V 4 exceeds a predetermined threshold value, it is determined that a so-called clicking operation has been performed. To be done. This is performed by further pressing the hemispherical surface of the elastic rubber 1 with a finger. At this time, as can be seen from the formula (5), the coordinates are calculated not by the absolute values of the voltages V 1 to V 4 but by the ratio, so that the coordinates designation is not affected unless the compression point is changed. Absent.

【0041】A−2−1:位置センサの他の例 次に、位置センサの他の例について説明する。図8
(a)は、この例の構成を説明するための略平面図であ
り、図8(b)は、同図(a)におけるx軸の方向の要
部断面図である。これらの図において、図3あるいは図
4と同じ部位には、同一符号を付与してあり、その説明
を省略する。これらの図に示すように位置センサ10に
は、検出位置Q1 において開口する中空室41が設けら
れ、さらにこの中空室41の側壁に開口する中空管81
が平面Lの中心方向に延びて、半導体基板2に接続され
ている。同様に、検出位置Q2〜Q4において中空室42
〜44がそれぞれ設けられ、さらに中空管82〜84が、
平面Lの中心方向にそれぞれ延びている。半導体基板2
には、感圧素子S1〜S4が、各々設けられ、四方向から
それぞれ延びている中空管81〜84に開端接続される。
A-2-1: Another Example of Position Sensor Next, another example of the position sensor will be described. Figure 8
FIG. 8A is a schematic plan view for explaining the configuration of this example, and FIG. 8B is a cross-sectional view of main parts in the x-axis direction in FIG. 8A. In these figures, the same parts as those in FIG. 3 or 4 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The position sensor 10 as shown in these figures, the hollow chamber 4 1 is provided which opens at the detection position Q 1, a hollow tube 8 1 further opening in the side wall of the hollow chamber 4 1
Extend toward the center of the plane L and are connected to the semiconductor substrate 2. Similarly, at the detection positions Q 2 to Q 4 , the hollow chamber 4 2
~ 4 4 are provided respectively, and hollow tubes 8 2 to 8 4 are further provided.
Each extends in the direction of the center of the plane L. Semiconductor substrate 2
Are provided with pressure-sensitive elements S 1 to S 4 , respectively, and are open-ended connected to hollow tubes 8 1 to 8 4 respectively extending from four directions.

【0042】この場合好ましくは、中空室41〜44およ
び中空管81〜84は、半導体基板2とは別構成とし、例
えば硬質プラスチックや金属等の剛体9から形成した方
が良い。この方が、検出位置Q1〜Q4を考慮せずに、感
圧素子S1〜S4を半導体基板2に集約的に形成すること
ができるので、同一面積中での感圧素子の取り数を増加
させて、その分コストを低下させることができる、とい
う利点がある。また、この構成においても、中空室41
〜44および中空管81〜84に、熱膨張率の低い液体あ
るいは液状物質を充填した構成としても良い。
[0042] In this case, preferably, the hollow chamber 41 to 4 and a hollow tube 8 1-8 4, a different configuration from the semiconductor substrate 2, it is better to form from, for example, hard plastic or metal rigid 9 . This allows the pressure-sensitive elements S 1 to S 4 to be collectively formed on the semiconductor substrate 2 without considering the detection positions Q 1 to Q 4 , so that the number of pressure-sensitive elements in the same area can be obtained. Is increased, and the cost can be reduced accordingly. Also in this configuration, the hollow chamber 4 1
To to 4 4 and the hollow tubes 8 1-8 4 may be configured filled with low liquid or liquid material coefficients of thermal expansion.

【0043】なお、位置センサ10としては、底面Lの
検出位置Q1〜Q4に既知の歪みゲージを直接張り付け、
該位置での振動を歪みとして検出する構成も可能ではあ
るが、この構成では弾性ゴム1を押圧した際の微小変形
による歪みが直接出力に現われるので、望ましくは、図
4に示したように接着層3および中空室4を介して弾性
波として検出する構成の方が良い。また、感圧素子の個
数は、上述した実施例では「4」であったが、前述した
ように「3」であっても良い。要は、感圧素子の各検出
位置と弾性ゴム1の半球面上の点との各距離が特定でき
るように、感圧素子の各検出位置が、半球面の底面であ
れば良い。
As the position sensor 10, known strain gauges are directly attached to the detection positions Q 1 to Q 4 on the bottom surface L,
A configuration in which vibration at that position is detected as strain is also possible, but in this configuration, the strain due to minute deformation when the elastic rubber 1 is pressed appears directly in the output, so it is desirable to bond as shown in FIG. It is better to detect as an elastic wave through the layer 3 and the hollow chamber 4. Further, the number of pressure-sensitive elements is "4" in the above-described embodiment, but may be "3" as described above. In short, each detection position of the pressure sensitive element may be the bottom surface of the hemisphere so that each distance between the detection position of the pressure sensitive element and each point on the hemispherical surface of the elastic rubber 1 can be specified.

【0044】上述した2つの例による位置センサ10で
は、点Pn での振動による弾性波が、検出位置Q1〜Q4
方向のみならず、弾性ゴム1のあらゆる方向に向かって
ほぼ均等に伝搬する。このため、点Pn にて発生する振
動の大きさに対して検出位置Q1〜Q4で生じる圧力が小
さくなり、電圧V1〜V4の各値もこれに応じて小さくな
る傾向がある。したがって、これら実施例では、S/N
比が劣化しやすいという欠点を抱えている。そこで次
に、S/N比の改善を図った二例についてそれぞれ説明
する。
In the position sensor 10 according to the above-mentioned two examples, the elastic wave generated by the vibration at the point P n is detected at the detection positions Q 1 to Q 4.
The elastic rubber 1 propagates almost uniformly not only in the direction but also in all directions. Therefore, the pressure generated at the detection positions Q 1 to Q 4 becomes smaller with respect to the magnitude of the vibration generated at the point P n , and the respective values of the voltages V 1 to V 4 tend to become smaller accordingly. . Therefore, in these embodiments, S / N
It has the drawback that the ratio tends to deteriorate. Therefore, next, two examples in which the S / N ratio is improved will be described.

【0045】A−2−2:位置センサの他の例 本願発明者は、弾性ゴム1よりも高い弾性率を有する部
材81(例えば、硬質プラスチックや金属等)を、図9
に示すように、弾性ゴム1の半球面に被覆すると、感圧
素子S1〜S4による出力電圧V1〜V4が、部材81の被
覆なしのときと比較して大となることを実験的に確認し
ている。これは、半球面の表面に沿って伝搬する表面弾
性波が、部材81の存在によって伝搬しにくくなって、
弾性ゴム1の中心方向に向かうことになるので、その
分、各検出位置Q1〜Q4での圧力増加に寄与して、感圧
素子の出力電圧をより大きくしていると思われる。言い
換えれば、半球面から検出位置への弾性波の伝搬を示す
伝達関数が改善されるためと思われる。また、この実施
例においては、部材81の被覆によって、弾性ゴム1が
操作者に直接接触することがなくなるので、皮脂による
弾性ゴム1の劣化が防止される、という利点もある。
A-2-2: Another Example of Position Sensor The inventor of the present application has shown that the member 81 (for example, hard plastic or metal) having a higher elastic modulus than the elastic rubber 1 is shown in FIG.
As shown, when coated on the hemispherical surface of elastic rubber 1, experiments that the output voltage V 1 ~V 4 by pressure-sensitive elements S 1 to S 4 becomes large as compared with the case without the cover member 81 I have confirmed it. This is because the surface acoustic wave propagating along the surface of the hemisphere becomes difficult to propagate due to the presence of the member 81,
It means toward the center direction of the elastic rubber 1, correspondingly, to contribute to the increase in pressure at each detection position Q 1 to Q 4, it is believed to increase the output voltage of the pressure-sensitive element. In other words, it seems that the transfer function showing the propagation of the elastic wave from the hemisphere to the detection position is improved. Further, in this embodiment, the covering of the member 81 prevents the elastic rubber 1 from coming into direct contact with the operator, so that there is an advantage that the elastic rubber 1 is prevented from being deteriorated by sebum.

【0046】また、図10に示すように、部材81の小
片82を弾性ゴム1の半球面上に離散的に多数設ける構
成としても良い。小片82が、半球面に対して埋め込ま
れるか、貼付されるかは、問わない(同図は、貼付した
例を示す)。このとき、前述した弾性波の伝達関数にお
いては、小片82から検出位置へ向かうものの方が、弾
性ゴム1の露出表面から検出位置へ向かうものよりも改
善されるので、半球面上の振動点Pn が小片82の設置
場所にと選択的に限定される(傾向がある)。このため
点Pn の座標値は、小片82の設置場所を底面Lに投影
した離散値になるという問題があるが、感圧素子S1
4の出力電圧V1〜V4を大きくすることができるの
で、分解能が比較的荒い時には有効である。また、この
問題は、小片82を多数かつ効率良く設置することによ
り、解決することができる。
As shown in FIG. 10, a plurality of small pieces 82 of the member 81 may be provided discretely on the hemispherical surface of the elastic rubber 1. It does not matter whether the small piece 82 is embedded or attached to the hemispherical surface (the figure shows an example of attachment). At this time, in the transfer function of the elastic wave described above, the movement from the small piece 82 to the detection position is improved as compared with the movement from the exposed surface of the elastic rubber 1 to the detection position. n is selectively limited to the place where the small piece 82 is installed (there is a tendency). Therefore, there is a problem that the coordinate value of the point P n becomes a discrete value obtained by projecting the installation place of the small piece 82 on the bottom surface L, but the pressure sensitive element S 1 ~.
Since the output voltages V 1 to V 4 of S 4 can be increased, it is effective when the resolution is relatively rough. Moreover, this problem can be solved by installing a large number of small pieces 82 efficiently.

【0047】A−3:腕時計20の電気的構成 次に、腕時計の電気的構成について図7を参照して説明
する。この図において、11はA/D変換器であり、感
圧素子S1〜S4による検出電圧V1〜V4の各々を、クロ
ックCLKによるタイミングにて同時にサンプリングし
て、A/D変換を行なう。変換された電圧は、インター
フェイス(図示せず)およびバスを介してCPU(Cent
ral Processing Unit )12に供給される。この場合、
バイアス回路60(図5参照)への制御信号Tには、ク
ロックCLKが用いられる。これによって、バイアス回
路60では、クロックCLKに同期したバイアスをスト
レン・ゲージ61〜64に印加する構成となっている。
A-3: Electrical Configuration of Wrist Watch 20 Next, the electrical configuration of the wrist watch will be described with reference to FIG. In this figure, reference numeral 11 denotes an A / D converter, which simultaneously samples each of the detection voltages V 1 to V 4 by the pressure sensitive elements S 1 to S 4 at the timing of the clock CLK to perform A / D conversion. To do. The converted voltage is transferred to the CPU (Cent) via an interface (not shown) and a bus.
ral Processing Unit) 12. in this case,
The clock CLK is used as the control signal T to the bias circuit 60 (see FIG. 5). As a result, the bias circuit 60 is configured to apply a bias synchronized with the clock CLK to the strain gauges 6 1 to 6 4 .

【0048】13はROM(ramdom access Read Only
Memory)であり、CPU12によって演算や各種機能等
を実行するためのプログラムが記憶されている。14は
RAM(Ramdom Access read/write Memory )であり、
入力された各種データや、算出座標を記憶する。15は
タイマであり、基本クロックφをCPU12に供給する
とともに、CPU12からの制御信号Sの下に、基本ク
ロックφの分周周期を変更したをクロックCLKを出力
する。
13 is a ROM (ramdom access Read Only)
Memory), which stores programs for the CPU 12 to execute calculations and various functions. 14 is a RAM (Ramdom Access read / write Memory),
Various input data and calculated coordinates are stored. Reference numeral 15 denotes a timer, which supplies the basic clock φ to the CPU 12 and outputs a clock CLK under the control signal S from the CPU 12 in which the dividing cycle of the basic clock φ is changed.

【0049】16はLCD制御回路であり、バスを介し
てCPU12から供給されるデータに基づき、液晶表示
パネル21に表示させるためのタイミング信号および表
示データ生成して、垂直制御回路17および水平制御回
路18にそれぞれ供給する。垂直制御回路17および水
平制御回路18は液晶表示パネル21の各電極にそれぞ
れ接続され、垂直制御回路17は垂直電極を、水平制御
回路18は水平電極を、それぞれ駆動する。これら回路
によって、CPU12から供給されるデータが、液晶表
示パネル21に表示されるようになっている。
Reference numeral 16 denotes an LCD control circuit, which generates a timing signal and display data for displaying on the liquid crystal display panel 21 based on the data supplied from the CPU 12 via the bus to generate a vertical control circuit 17 and a horizontal control circuit. 18 respectively. The vertical control circuit 17 and the horizontal control circuit 18 are connected to the respective electrodes of the liquid crystal display panel 21, and the vertical control circuit 17 drives the vertical electrodes and the horizontal control circuit 18 drives the horizontal electrodes. Data supplied from the CPU 12 is displayed on the liquid crystal display panel 21 by these circuits.

【0050】CPU12は、前述の式(5)にしたがっ
てサンプリングした検出電圧から座標値xn,ynを求め
るとともに、必要に応じて該座標値の各々から前の座標
値xn-1,yn-1をそれぞれ減算し、クロックCLK1周
期あたりにおけるx,y軸方向の移動ベクトル成分を求
める。また、CPU12は、求めた移動ベクトル、すな
わち移動速度が、所定値よりも大きい場合においては、
タイマ15にクロックCLKの周期を制御信号Sによっ
て、例えば半分にするように命令する一方、移動速度
が、所定値よりも小さい場合においては、タイマ15に
クロックCLKの周期を制御信号Sによって、例えば倍
にするように命令する。なお、CPU12のその他動作
については後述する。
The CPU 12 obtains the coordinate values x n , y n from the detected voltage sampled according to the above-mentioned equation (5), and if necessary, the previous coordinate values x n-1 , y from each of the coordinate values. n-1 is subtracted from each to obtain movement vector components in the x and y axis directions per one cycle of the clock CLK. Further, when the calculated movement vector, that is, the movement speed, is larger than the predetermined value, the CPU 12
The timer 15 is instructed by the control signal S to halve the cycle of the clock CLK, while when the moving speed is smaller than a predetermined value, the timer 15 is controlled by the control signal S to cycle the period of the clock CLK, for example. Order to double. The other operations of the CPU 12 will be described later.

【0051】B:腕時計の動作 次に、上述した構成による腕時計20の動作について説
明する。時計機能が選択されている場合には、CPU1
2によって基本クロックφが計数され、この計数結果に
したがって、現在時刻が液晶表示パネル21に表示され
る。この時計表示の方法は、従来から行われているもの
と何等変わらないものであるので、その説明は省略す
る。
B: Operation of Wrist Watch Next, the operation of the wrist watch 20 having the above-described configuration will be described. When the clock function is selected, CPU1
The basic clock φ is counted by 2 and the current time is displayed on the liquid crystal display panel 21 according to the counting result. Since this method of displaying the clock is no different from the conventional method, the description thereof will be omitted.

【0052】そこで、座標指定の動作について説明す
る。まず、現在時刻が表示されている場合に、操作者が
位置センサ10に対しクリック操作をすると、液晶表示
パネル21の中央にカーソル30が表示されるととも
に、メニュー画面(図2参照)に切り替えられる。
The operation of designating coordinates will be described. First, when the operator clicks on the position sensor 10 while the current time is displayed, the cursor 30 is displayed in the center of the liquid crystal display panel 21 and the menu screen (see FIG. 2) is switched to. .

【0053】この実施例による位置センサ10は、 絶対座標検出型として用いられる場合と 相対座標検出型として用いる場合と の2通りの使用方法がある。そこで、各方法での座標指
定について説明する。なお、これら各方法は、前述のメ
ニュー画面によって選択可能となっている。
The position sensor 10 according to this embodiment can be used in two ways: as an absolute coordinate detection type and as a relative coordinate detection type. Therefore, the coordinate designation in each method will be described. Note that each of these methods can be selected on the menu screen described above.

【0054】 絶対座標検出型として用いる場合 この場合、底面Lの座標系と液晶表示パネル21の表示
座標系とは写像関係に、すなわち1対1対応の関係に、
予め設定されているものとする。まず操作者は、図12
(b)に示されるように弾性ゴム1に指を当てて圧迫す
る。この際に、所望とする指定座標が、圧迫地点を底面
Lに投影した座標となるように、弾性ゴムを圧迫する。
これによって、弾性ゴム1は圧迫地点を中心として振動
し、該振動による弾性波が発生する。該弾性波は感圧素
子S1〜S4によって電圧V1〜V4として検出され、これ
ら電圧がディジタル値へと変換される。そして、座標値
n,ynが、式(5)に基づき、変換された検出電圧か
らCPU12によってそれぞれ算出され。以降この動作
がクロックCLKの周期毎に行なわれ、座標指定が求め
た座標値にしたがって順次行なわれる。このように、絶
対座標検出型では、弾性ゴム1の球面上において圧迫
した地点を、検出位置Q1〜Q4の設置平面(すなわち底
面L)に垂直投影した座標値が、クロックCLKのタイ
ミング毎に求められ、カーソル座標として指定される。
なお、この絶対座標検出型では、操作者が弾性ゴム1を
圧迫しない場合、弾性波は発生しないので、感圧素子の
検出電圧V1〜V4は互いに等しくなる。このとき、式
(5)を見ても判るように、座標値は(0,0)となっ
て、カーソルが原点に復帰するようになっている。
When used as an absolute coordinate detection type In this case, the coordinate system of the bottom surface L and the display coordinate system of the liquid crystal display panel 21 have a mapping relationship, that is, a one-to-one correspondence relationship,
It is assumed to be set in advance. First, the operator is shown in FIG.
As shown in (b), the elastic rubber 1 is pressed with a finger. At this time, the elastic rubber is pressed so that the desired designated coordinates are the coordinates obtained by projecting the pressing point on the bottom surface L.
As a result, the elastic rubber 1 vibrates around the compression point, and an elastic wave is generated by the vibration. Elastic wave is detected by the pressure-sensitive element S 1 to S 4 as the voltage V 1 ~V 4, these voltages are converted to digital values. Then, the coordinate values x n and y n are respectively calculated by the CPU 12 from the converted detection voltage based on the equation (5). Thereafter, this operation is performed every cycle of the clock CLK, and the coordinate designation is sequentially performed according to the obtained coordinate value. As described above, in the absolute coordinate detection type, the coordinate values obtained by vertically projecting the compressed points on the spherical surface of the elastic rubber 1 onto the installation planes (that is, the bottom surface L) of the detection positions Q 1 to Q 4 are at every timing of the clock CLK. And is specified as cursor coordinates.
In this absolute coordinate detection type, when the operator does not press the elastic rubber 1, no elastic wave is generated, so that the detection voltages V 1 to V 4 of the pressure sensitive element are equal to each other. At this time, as can be seen from the expression (5), the coordinate value becomes (0, 0), and the cursor returns to the origin.

【0055】 相対座標検出型として用いる場合 現在時刻表示の際のクリック操作直後(時刻t=nとす
る)でのカーソル30の位置が、図12(a)に示され
るように、液晶表示パネル21の画面中央に設定されて
いるものとし、操作者が所望する座標31が、例えば画
面右上端であるとする。ここで、uは、現時点における
カーソル30の座標から操作者が所望するカーソル座標
へのベクトルを示す。この場合に操作者は、カーソル座
標を所望する位置へ移動させるため、図12(b)に示
すような操作を行なう。すなわち操作者は、弾性ゴム1
の半球面における任意の地点を指40で圧迫し(−
1)、次に、ベクトルuの方向に一致するように、圧迫
地点を移動させる(−2)。そして、操作者は、液晶
表示パネル21の画面を見ながら、カーソル座標30が
所望の座標となるように、上記−1、−2の操作を
繰り返し行なう。この操作は、弾性ゴム1をベクトルu
の方向に回転させるような動作となる。なお、弾性ゴム
1は、実際には回転しないのは、言うまでもない。
When used as a relative coordinate detection type As shown in FIG. 12A, the position of the cursor 30 immediately after the click operation when the current time is displayed (at time t = n) is as shown in FIG. Is set at the center of the screen, and the coordinate 31 desired by the operator is, for example, the upper right corner of the screen. Here, u indicates a vector from the coordinates of the cursor 30 at the present time to the cursor coordinates desired by the operator. In this case, the operator performs an operation as shown in FIG. 12B in order to move the cursor coordinates to a desired position. That is, the operator is
Press any point on the hemisphere of your finger with your finger 40 (-
1) Next, the compression point is moved so as to match the direction of the vector u (-2). Then, the operator repeats the operations -1 and -2 while looking at the screen of the liquid crystal display panel 21 so that the cursor coordinates 30 become the desired coordinates. This operation uses elastic rubber 1 as vector u
It becomes the operation to rotate in the direction of. Needless to say, the elastic rubber 1 does not actually rotate.

【0056】次に、このような操作に対する実施例の動
作について説明する。 −1 時刻t=nにおいて、操作者が弾性ゴム1を圧迫する
と、絶対座標検出型と同様に、圧迫地点を中心とする
振動が発生し、該振動による弾性波が感圧素子S1〜S4
によって検出されて、圧迫地点を底面Lに投影した座標
値xn,ynがCPU12によって算出される。該座標値
はRAM14に一旦、記憶される。 −2 次に、クロックCLKの1周期経過後、すなわち、時刻
t=n+1において、座標値xn+1,yn+1が、同様にそ
れぞれ算出されて両者がRAM14に格納されるととも
に、クロックCLKの1周期前に算出した座標値xn
nがRAM14から読み出されて、次の差が求められ
る。すなわち、CPU12は、 xn+1−xnn+1−yn をそれぞれ算出し、クロックCLKの1周期あたりにお
ける移動ベクトルのx,y軸成分を求める。CPU12
は、時刻t=nにおけるカーソル30の座標位置に対
し、求めたベクトル成分に対応する分だけ、カーソル3
0を移動させる。これにより、カーソル座標30は、所
望の座標へと近づく。
Next, the operation of the embodiment for such an operation will be described. -1 At time t = n, when the operator presses the elastic rubber 1, a vibration around the compression point is generated as in the absolute coordinate detection type, and the elastic wave due to the vibration causes the pressure-sensitive elements S 1 to S. Four
The CPU 12 calculates the coordinate values x n and y n that are detected by the above and project the compression point on the bottom surface L. The coordinate value is temporarily stored in the RAM 14. -2 Next, after one cycle of the clock CLK has passed, that is, at time t = n + 1, the coordinate values x n + 1 and y n + 1 are similarly calculated and stored in the RAM 14, and Coordinate value x n calculated one cycle before CLK,
y n is read from the RAM 14 and the next difference is obtained. That is, the CPU 12 calculates x n + 1 −x n y n + 1 −y n , respectively, and obtains the x and y axis components of the movement vector per one cycle of the clock CLK. CPU12
For the coordinate position of the cursor 30 at the time t = n, the cursor 3 corresponds to the calculated vector component.
Move 0. As a result, the cursor coordinate 30 approaches the desired coordinate.

【0057】次に、時刻t=n+2において、CPU1
2は、 xn+2−xn+1n+2−yn+1 のベクトル成分をそれぞれ算出し、時刻t=n+1にお
けるカーソル30の座標位置に対し、求めたベクトル成
分に対応する分だけ、カーソル30を移動させる。同様
に、時刻t=n+i(i=1,2,…)において、CP
U12は、 xn+i−xn+i-1n+i−yn+i-1 のベクトル成分をそれぞれ算出し、時刻t=n+iにお
けるカーソル30の座標位置に対し、求めたベクトル成
分に対応する分だけ、カーソル30を移動させる。以降
この動作が繰り返されることにより、カーソル30は、
操作者による弾性ゴム1への圧迫操作に対応して、クロ
ックCLKの周期毎に移動することになる。
Next, at time t = n + 2, the CPU 1
2 calculates the vector components of x n + 2 −x n + 1 y n + 2 −y n + 1 respectively, and corresponds to the calculated vector components with respect to the coordinate position of the cursor 30 at time t = n + 1. Only, the cursor 30 is moved. Similarly, at time t = n + i (i = 1, 2, ...), CP
U12 is, x n + i -x n + i-1 y n + i -y n + i-1 of the vector components are calculated respectively, with respect to the coordinate position of the cursor 30 at time t = n + i, obtained vector component The cursor 30 is moved by an amount corresponding to. By repeating this operation thereafter, the cursor 30 becomes
In response to the pressing operation on the elastic rubber 1 by the operator, it moves every cycle of the clock CLK.

【0058】また、CPU12は、式(9)により求め
た移動ベクトルの速度Vにしたがって制御信号Sを出力
し、タイマ15におけるクロックCLKの分周周期を制
御する。すなわち、CPU12は、速度Vが、 (0≦)V<VMIN ……(α) VMIN≦V<VMAX ……(β) VMAX≦V ……(γ) のうちのどの領域に属するかを判別する。ここで、V
MIN,VMAXは、予め設定される閾値である。そして、速
度Vが領域(α)に属するならば現在のクロックCLK
周期を例えば2倍にする旨の、また、速度Vが領域
(β)に属するならば現在のクロックCLK周期を維持
する旨の、速度Vが領域(γ)に属するならば現在のク
ロックCLK周期を例えば1/2倍にする旨の、制御信
号Sをタイマ15にそれぞれの場合に応じて供給する。
これによって、この実施例では、圧迫地点の移動に対し
て適切なサンプリングが行なわれるようになっている。
Further, the CPU 12 outputs the control signal S in accordance with the velocity V of the movement vector obtained by the equation (9), and controls the frequency division cycle of the clock CLK in the timer 15. That is, the CPU 12 belongs to which region of the speed V (0 ≦) V <V MIN (α) V MIN ≦ V <V MAX (β) V MAX ≦ V (γ) Determine whether. Where V
MIN and V MAX are preset threshold values. If the speed V belongs to the area (α), the current clock CLK
For example, if the speed V belongs to the area (β), the current clock CLK cycle is maintained. If the speed V belongs to the area (γ), the current clock CLK cycle is maintained. Is supplied to the timer 15 depending on the case.
As a result, in this embodiment, proper sampling is performed for the movement of the compression point.

【0059】なお、この相対座標検出型では、操作者が
弾性ゴム1を圧迫しない場合、移動ベクトルは零となる
ので、カーソルは前の位置に保たれることになる。ま
た、この際に、その速度Vも零となるので、クロックC
LKの周期は次第に長くなる。
In this relative coordinate detection type, when the operator does not press the elastic rubber 1, the movement vector becomes zero, so that the cursor is kept at the previous position. At this time, the speed V also becomes zero, so the clock C
The cycle of LK gradually becomes longer.

【0060】また、上述した実施例では、次のような方
法によって感圧素子S1〜S4の出力特性差をキャンセル
することができる。この方法では、前述した3つの感圧
素子によって点P’n の座標値を求める技術を用いる。
まず、4つの中から3つの感圧素子を選択して、これら
感圧素子のみによって座標値xn,ynを算出する。次に
別の感圧素子の組み合わせを選択して、同様に、座標値
n,ynを算出する。異なる4つの中から3つを選択す
る組み合わせは、4通り(=43)存在するので、他の
2つの組み合わせによっても、同様に、座標値xn,yn
を算出する。これら4つの組み合わせによりそれぞれ独
立に算出した座標値xn,ynは、感圧素子S1〜S4の出
力特性がすべて同一であるならば、互いに一致するはず
である。仮に、一致しなければ、出力特性が相違してい
るとみなすことができ、個々に算出した座標から逆に検
出電圧を補正して、該算出座標が一致するようすれば、
感圧素子の個体差に伴う出力特性の相違を互いにキャン
セルことができ、より正確な座標値を得ることができ
る。
Further, in the above-mentioned embodiment, the output characteristic difference of the pressure sensitive elements S 1 to S 4 can be canceled by the following method. In this method, the technique of obtaining the coordinate value of the point P ′ n by the above-mentioned three pressure sensitive elements is used.
First, three pressure-sensitive elements are selected from four, and the coordinate values x n and y n are calculated only by these pressure-sensitive elements. Next, another combination of pressure-sensitive elements is selected, and the coordinate values x n and y n are calculated in the same manner. Since there are four combinations (= 4 C 3 ) for selecting three out of four different ones, the coordinate values x n and y n are similarly obtained by the other two combinations.
To calculate. These four combinations by the coordinate values x n calculated independently, y n, if all the output characteristics of the pressure sensitive element S 1 to S 4 are identical, it should match each other. If they do not match, it can be considered that the output characteristics are different, and if the detected voltage is corrected from the individually calculated coordinates, the calculated coordinates match.
Differences in output characteristics due to individual differences in pressure-sensitive elements can be canceled out from each other, and more accurate coordinate values can be obtained.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、次のよ
うな効果がある。圧迫地点を圧力検出手段の設置平面上
に投影した座標を、直接的に指定することができるとと
もに、可動機構を一切有しない構造となり、また、座標
指定おいては弾性部材の露出面を圧迫するだけである。
したがって、装置の信頼性を高くすることができ、かつ
座標指定において広い空間を必要としない、という効果
がある(請求項1)。座標指定を連続的に行なうことが
できる(請求項2)。
The present invention described above has the following effects. Coordinates obtained by projecting the compression point on the installation plane of the pressure detecting means can be directly specified, and the structure has no movable mechanism at all. Further, in the coordinate specification, the exposed surface of the elastic member is pressed. Only.
Therefore, there is an effect that the reliability of the device can be enhanced and a wide space is not required for coordinate designation (claim 1). The coordinates can be designated continuously (claim 2).

【0062】圧迫地点の移動を圧力検出手段の設置平面
上に投影した移動に基づいて、座標を相対的に指定する
ことができるとともに、可動部分を一切有しない構造と
なり、また、座標指定おいては弾性部材の露出面を圧迫
するだけである。したがって、装置の信頼性を高くする
ことができ、かつ座標指定において広い空間を必要とし
ない、という効果がある(請求項3)。
Based on the movement of the compression point projected on the installation plane of the pressure detecting means, the coordinates can be relatively designated, and the structure has no movable parts at all. Only presses the exposed surface of the elastic member. Therefore, there is an effect that the reliability of the device can be improved and a wide space is not required for coordinate designation (claim 3).

【0063】所定時間が、座標値の移動速度に変化する
ので、座標値の移動速度が大きい場合においては、より
細密に移動ベクトルを求めることができる一方、平面移
動距離が小さい場合においては、座標値の算出回数を減
らすことができる。したがって、該移動速度に対し、効
率よく座標指定を行なうことができる(請求項4)。
Since the predetermined time changes to the moving speed of the coordinate value, the moving vector can be obtained more finely when the moving speed of the coordinate value is high, while the coordinate can be obtained when the moving distance of the plane is small. The number of times the value is calculated can be reduced. Therefore, it is possible to efficiently specify coordinates for the moving speed (claim 4).

【0064】弾性部材の微小変位が、圧力検出手段に直
接加わるのを防止することができ、検出精度をより高め
ることができる(請求項5)。圧力の検出位置が露出面
の底面中心に対して互いに対称的に配置される。このた
め、露出面上の圧力振動発生地点が移動する際において
も、弾性部材の減衰性を各圧力検出手段に対して等価と
することができる。また、圧力振動地点の移動方向が弾
性部材の頂点を通り、検出位置の設置軸のどちらか一方
に一致させれば、弾性波の伝播距離を最小とすることが
できるので、より精度良く圧力を検出することが可能と
なる(請求項6)。半導体の製造技術を用いることが可
能となるので、非常に小型・高精度で製造することが可
能となる(請求項7)。弾性部材の微小変位が、圧力検
出手段に直接加わるのを防止することができ、検出精度
をより高めることができる(請求項8〜9)。圧力を検
出すべき位置にかかわらず圧力検出手段を配置すること
ができる。とくに圧力伝達路を平面中心に向けるように
設ければ、圧力検出手段を集約することができるので、
半導体基板の単位面積当たりに、多数の圧力検出手段を
形成することができ、コスト低下に寄与することができ
る(請求項10〜12)。高弾性部材の被覆によって、
露出表面に沿って伝搬する表面弾性波が小さくなり、そ
の分検出方向に向かう弾性波が大きくなるので、各圧力
検出手段から出力される信号のレベルを大きくすること
ができる(請求項13)。弾性部材の露出面での振動発
生が離散的となるが、高弾性部材の配置によって露出面
に沿って伝搬する表面弾性波を小さくすることができる
ので、その分検出方向に向かう弾性波を大きくすること
ができるので、各圧力検出手段から出力される信号のレ
ベルを大きくすることができる(請求項14)。
It is possible to prevent the minute displacement of the elastic member from being directly applied to the pressure detecting means, and it is possible to further improve the detection accuracy (claim 5). The pressure detection positions are symmetrically arranged with respect to the center of the bottom surface of the exposed surface. Therefore, even when the pressure vibration generating point on the exposed surface moves, the damping property of the elastic member can be made equivalent to each pressure detecting means. Also, if the moving direction of the pressure vibration point passes through the apex of the elastic member and coincides with either of the installation axes of the detection position, the propagation distance of the elastic wave can be minimized, so that the pressure can be more accurately measured. It becomes possible to detect (Claim 6). Since it is possible to use the semiconductor manufacturing technology, it is possible to manufacture with extremely small size and high precision (claim 7). It is possible to prevent a minute displacement of the elastic member from being directly applied to the pressure detecting means, and it is possible to further improve the detection accuracy (claims 8 to 9). The pressure detecting means can be arranged regardless of the position where the pressure should be detected. Especially, if the pressure transmission path is provided so as to face the center of the plane, the pressure detection means can be integrated,
A large number of pressure detecting means can be formed per unit area of the semiconductor substrate, which can contribute to cost reduction (claims 10 to 12). By coating the high elasticity member,
Since the surface acoustic wave propagating along the exposed surface becomes smaller and the elastic wave traveling in the detection direction becomes larger accordingly, the level of the signal output from each pressure detecting means can be increased (claim 13). Although the vibration on the exposed surface of the elastic member is discrete, the surface acoustic wave propagating along the exposed surface can be reduced by the arrangement of the high elastic member, so that the elastic wave traveling in the detection direction is increased accordingly. Therefore, it is possible to increase the level of the signal output from each pressure detecting means (claim 14).

【0065】均等なバイアス印加によって、前記少なく
とも3つ以上の圧力検出手段からそれぞれ出力される信
号同士を同一条件下で比較することができる(請求項1
5)。各圧力検出手段の駆動が間欠的となり、各圧力検
出手段にバイアスを常時印加するときと比較して、圧力
測定時の消費電力を小さくすることができる(請求項1
6〜18)。
By applying an equal bias, the signals respectively output from the at least three pressure detecting means can be compared with each other under the same condition (claim 1).
5). Driving of each pressure detecting means becomes intermittent, and power consumption during pressure measurement can be reduced as compared with the case where a bias is constantly applied to each pressure detecting means.
6-18).

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

【図1】この発明の一実施例によるポインティング・デ
バイスを組み込んだ腕時計の外観構成を示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a wrist watch incorporating a pointing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同腕時計における液晶表示パネル21でのメニ
ュー画面の一例を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing an example of a menu screen on the liquid crystal display panel 21 of the wristwatch.

【図3】(a)は、同実施例における位置センサの構成
を示す部分断面した斜視図であり、(b)は、同位置セ
ンサの構成を示す透視斜視図である。
FIG. 3A is a partially sectional perspective view showing the configuration of the position sensor in the embodiment, and FIG. 3B is a perspective view showing the configuration of the position sensor.

【図4】同位置センサ10における弾性ゴム1と半導体
基板2との接合部を拡大した要部断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of an essential part of the joint between the elastic rubber 1 and the semiconductor substrate 2 in the position sensor 10.

【図5】同位置センサ10でのバイアス回路60の構成
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a bias circuit 60 in the position sensor 10.

【図6】(a)〜(d)の各々は、バイアス回路60へ
の制御信号Tの一例を示すタイミング図であり、(e)
〜(f)の各々は、バイアス回路60からの定電流パル
スの波形を示す図である。
6A to 6D are timing diagrams showing an example of a control signal T to the bias circuit 60, and FIG.
Each of (f) to (f) is a diagram showing a waveform of a constant current pulse from the bias circuit 60.

【図7】同腕時計の電気的構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the wristwatch.

【図8】(a)は、位置センサ10の他の例を示す平面
図であり、(b)はこの例における弾性ゴム1と半導体
基板2との接合部の構成を示す要部拡大断面図である。
8A is a plan view showing another example of the position sensor 10, and FIG. 8B is an enlarged cross-sectional view of an essential part showing the configuration of the joint between the elastic rubber 1 and the semiconductor substrate 2 in this example. Is.

【図9】位置センサ10の他の例の構成を示す部分断面
した斜視図である。
9 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of another example of the position sensor 10. FIG.

【図10】位置センサ10の、さらに他の例の構成を示
す部分断面した斜視図である。
FIG. 10 is a partial cross-sectional perspective view showing the configuration of still another example of the position sensor 10.

【図11】同位置センサ10による座標検出の原理を説
明するための簡略斜視図である。
FIG. 11 is a simplified perspective view for explaining the principle of coordinate detection by the position sensor 10.

【図12】(a)は液晶表示パネル21におけるカーソ
ル座標を示す平面図であり、(b)は同実施例の操作を
説明するための側面図である。
12A is a plan view showing cursor coordinates on the liquid crystal display panel 21, and FIG. 12B is a side view for explaining an operation of the same embodiment.

【図13】(a)、(b)ともに、位置センサ10の変
形構成を示す斜視図である。
13 (a) and 13 (b) are perspective views showing a modified configuration of the position sensor 10. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜S4……感圧素子(圧力検出手段) 1 ……弾性ゴム(弾性部材) 2 ……半導体基板 3 ……接着層 4 ……中空室 8 ……中空管(圧力伝達路) 10 ……位置センサ 12 ……CPU(第1,第2の演算手段、時間間隔
制御手段) 20 ……腕時計(電子機器) 60 ……バイアス回路(バイアス印加手段) 81 ……部材(高弾性部材) 82 ……小片(高弾性部材の小片) M ……匡体(本体)
S 1 to S 4 ...... Pressure-sensitive element (pressure detecting means) 1 ・ ・ ・ Elastic rubber (elastic member) 2 …… Semiconductor substrate 3 …… Adhesive layer 4 …… Hollow chamber 8 …… Hollow tube (pressure transmission path) 10 ... Position sensor 12 ... CPU (first and second calculation means, time interval control means) 20 ... Wristwatch (electronic device) 60 ... Bias circuit (bias applying means) 81 ... Member (high elastic member) ) 82 ... Small piece (piece of high-elasticity member) M ... Case (main body)

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操作者に携帯装着され、複数の異なる機
能を有し、各種の表示を行なう電子機器のポインティン
グ・デバイスにおいて、 平面上の異なる位置での圧力を互いに検出し、該位置で
の圧力に応じた信号をそれぞれ出力する少なくとも3つ
以上の圧力検出手段と、 凸形状であって、その底面が前記少なくとも3つ以上の
圧力検出手段の検出位置を覆うように、前記平面に係着
する弾性部材と、 前記弾性部材の露出面への圧迫により発生した振動地点
を前記平面上に投影した座標を、前記少なくとも3つ以
上の圧力検出手段による各検出信号の比から算出する第
1の演算手段とを具備し、前記弾性部材の露出面を、前
記電子機器の表面に露出させて設置し、第1の演算手段
により算出された座標値に基づいて座標指定を行なうこ
とを特徴とするポインティング・デバイス。
1. A pointing device of an electronic device, which is carried by an operator, has a plurality of different functions, and performs various displays, detects pressures at different positions on a plane, and detects the pressures at the positions. At least three or more pressure detecting means each outputting a signal corresponding to the pressure, and a convex shape, which is attached to the plane so that the bottom surface covers the detection positions of the at least three or more pressure detecting means. And a coordinate obtained by projecting a vibration point generated on the exposed surface of the elastic member by pressing the exposed surface of the elastic member on the plane, from a ratio of detection signals by the at least three or more pressure detection means. A calculation means, the exposed surface of the elastic member is exposed on the surface of the electronic device, and the coordinates are designated based on the coordinate values calculated by the first calculation means. Pointing device to collect.
【請求項2】 前記第1の演算手段による座標算出を所
定時間ごとに行なうことを特徴とする請求項1記載のポ
インティング・デバイス。
2. The pointing device according to claim 1, wherein the coordinates are calculated by the first calculation means at predetermined time intervals.
【請求項3】 操作者に携帯装着され、複数の異なる機
能を有し、各種の表示を行なう電子機器のポインティン
グ・デバイスにおいて、 平面上の異なる位置での圧力を互いに検出し、該位置で
の圧力に応じた信号をそれぞれ出力する少なくとも3つ
以上の圧力検出手段と、 凸形状であって、その底面が前記少なくとも3つ以上の
圧力検出手段の検出位置を覆うように、前記平面に係着
する弾性部材と、 前記弾性部材の露出面への圧迫により発生した振動地点
を前記平面上に投影した座標を、前記少なくとも3つ以
上の圧力検出手段による各検出信号の比から、所定時間
毎に求めるとともに、所定時間における該座標値の移動
成分を算出する第2の演算手段とを具備し、前記弾性部
材の露出面を、前記電子機器の表面に露出させて設置
し、第2の演算手段により算出された移動成分に基づい
て座標指定を行なうことを特徴とするポインティング・
デバイス。
3. A pointing device of an electronic device, which is carried by an operator and has a plurality of different functions and which performs various displays, detects pressures at different positions on a plane and detects the pressures at the positions. At least three or more pressure detecting means each outputting a signal corresponding to the pressure, and a convex shape, which is attached to the plane so that the bottom surface covers the detection positions of the at least three or more pressure detecting means. The elastic member and the coordinates obtained by projecting the vibration point generated by the compression of the exposed surface of the elastic member on the plane are calculated at predetermined time intervals from the ratio of the detection signals by the at least three or more pressure detecting means. And a second calculation means for calculating a moving component of the coordinate value in a predetermined time, the exposed surface of the elastic member being exposed on the surface of the electronic device. Pointing characterized by performing coordinate designation based on the movement component calculated by the calculation means
device.
【請求項4】 前記座標値の移動速度を算出し、この移
動速度に対応して前記所定時間を制御する時間間隔制御
手段を備えることを特徴とする請求項2または3記載の
ポインティング・デバイス。
4. The pointing device according to claim 2, further comprising time interval control means for calculating a moving speed of the coordinate value and controlling the predetermined time in accordance with the moving speed.
【請求項5】 前記弾性部材と前記少なくとも3つ以上
の圧力検出手段とが、弾性を有する接着層によって接合
されることを特徴とする請求項1,2または3記載のポ
インティング・デバイス。
5. The pointing device according to claim 1, wherein the elastic member and the at least three or more pressure detecting means are joined by an adhesive layer having elasticity.
【請求項6】 前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段
は4つであり、これらの検出位置が、それぞれ前記弾性
部材の底面中心にて互いに直交する軸上にあって、前記
底面中心から互いに等距離に位置することを特徴とする
請求項1,2,3または5記載のポインティング・デバ
イス。
6. The at least three or more pressure detecting means are four, and their detection positions are on axes orthogonal to each other at the center of the bottom surface of the elastic member, and are equal to each other from the center of the bottom surface. Pointing device according to claim 1, 2, 3 or 5, characterized in that it is located at a distance.
【請求項7】 前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段
は、互いに同一半導体基板に形成されることを特徴とす
る請求項1,2,3,5または6記載のポインティング
・デバイス。
7. The pointing device according to claim 1, wherein the at least three or more pressure detecting means are formed on the same semiconductor substrate.
【請求項8】 前記弾性部材の底面下であって、前記平
面上の異なる位置に対してそれぞれ開口する中空室を備
え、前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段の各々は、
当該中空室内にそれぞれ収納されて、当該中空室の内圧
をそれぞれ検出することを特徴とする請求項7記載のポ
インティング・デバイス。
8. A hollow chamber, which is below the bottom surface of the elastic member and opens at different positions on the plane, respectively, and each of the at least three or more pressure detecting means comprises:
The pointing device according to claim 7, wherein the pointing device is housed in each of the hollow chambers and detects the internal pressure of each of the hollow chambers.
【請求項9】 前記中空室の各々に、液状物質を充填し
たことを特徴とする請求項8記載のポインティング・デ
バイス。
9. The pointing device according to claim 8, wherein each of the hollow chambers is filled with a liquid substance.
【請求項10】 前記弾性部材の底面下であって、前記
平面上の異なる位置に対してそれぞれ開口する中空室
と、 前記中空室での各内圧を、前記少なくとも3つ以上の圧
力検出手段の各々に導く圧力伝達路とを備え、前記少な
くとも3つ以上の圧力検出手段の各々が、当該圧力伝達
路の内圧をそれぞれ検出することを特徴とする請求項7
記載のポインティング・デバイス。
10. A hollow chamber under the bottom surface of the elastic member, the hollow chamber opening to different positions on the plane, and the internal pressures in the hollow chambers of the at least three or more pressure detecting means. 8. A pressure transmission path leading to each of the pressure transmission paths, wherein each of the at least three pressure detection means detects an internal pressure of the pressure transmission path.
The listed pointing device.
【請求項11】 前記中空室および前記圧力伝達路の各
々に、液状物質を充填したことを特徴とする請求項10
記載のポインティング・デバイス。
11. The liquid material is filled in each of the hollow chamber and the pressure transmission path.
The listed pointing device.
【請求項12】 前記圧力伝達路は、剛体からなること
を特徴とする請求項10または11記載のポインティン
グ・デバイス。
12. The pointing device according to claim 10, wherein the pressure transmission path is made of a rigid body.
【請求項13】 前記弾性部材よりも高い弾性率を有す
る高弾性部材を、前記弾性部材の露出面に被覆したこと
を特徴とする請求項1,2または3記載のポインティン
グ・デバイス。
13. The pointing device according to claim 1, wherein the exposed surface of the elastic member is covered with a highly elastic member having a higher elastic modulus than that of the elastic member.
【請求項14】 前記被覆部材よりも高い弾性率を有す
る高弾性部材の小片を、前記弾性部材の露出面に離散的
に配置したことを特徴とする請求項1,2または3記載
のポインティング・デバイス。
14. The pointing device according to claim 1, wherein small pieces of a highly elastic member having a higher elastic modulus than that of the covering member are discretely arranged on an exposed surface of the elastic member. device.
【請求項15】 請求項1〜14のいずれかに記載のポ
インティング・デバイスにおいて、 前記少なくとも3つの圧力検出手段の各々は、所定のバ
イアス印加によって、圧力に応じた信号をそれぞれ出力
するものであり、 前記少なくとも3つ以上の圧力検出手段の各々に、所定
のバイアスをそれぞれ均等に印加するバイアス印加手段
を備えることを特徴とするポインティング・デバイス。
15. The pointing device according to claim 1, wherein each of the at least three pressure detecting means outputs a signal corresponding to a pressure when a predetermined bias is applied. A pointing device, wherein each of the at least three or more pressure detecting means is provided with a bias applying means for uniformly applying a predetermined bias.
【請求項16】 前記バイアス印加手段は、前記少なく
とも3つ以上の圧力検出手段の各々に、圧力を測定すべ
き期間のみ前記バイアスをそれぞれ印加することを特徴
とする請求項15記載のポインティング・デバイス。
16. The pointing device according to claim 15, wherein the bias applying unit applies the bias to each of the at least three or more pressure detecting units only during a period in which pressure should be measured. .
【請求項17】 前記バイアス印加手段は、前記少なく
とも3つ以上の圧力検出手段の各々に、前記バイアスを
それぞれ断続的に印加することを特徴とする請求項15
または16記載のポインティング・デバイス。
17. The bias applying means applies the bias intermittently to each of the at least three or more pressure detecting means.
Or the pointing device according to item 16.
【請求項18】 前記バイアスは、定電流パルスである
ことを特徴とする請求項15,16または17記載のポ
インティング・デバイス。
18. The pointing device according to claim 15, 16 or 17, wherein the bias is a constant current pulse.
JP32058393A 1993-12-20 1993-12-20 Pointing device Pending JPH07175586A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32058393A JPH07175586A (en) 1993-12-20 1993-12-20 Pointing device
DE69423313T DE69423313T2 (en) 1993-12-20 1994-12-16 Electronic notification system
EP94309434A EP0660258B1 (en) 1993-12-20 1994-12-16 Electronic pointing device
US08/359,753 US5691747A (en) 1993-12-20 1994-12-19 Electronic pointing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32058393A JPH07175586A (en) 1993-12-20 1993-12-20 Pointing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07175586A true JPH07175586A (en) 1995-07-14

Family

ID=18123045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32058393A Pending JPH07175586A (en) 1993-12-20 1993-12-20 Pointing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07175586A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11110127A (en) * 1997-10-06 1999-04-23 Gunze Ltd Ultrasonic pointing device
JP2009506338A (en) * 2005-08-30 2009-02-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method for measuring relative movement of an object and an optical input device over a speed range
JP2015537321A (en) * 2012-12-13 2015-12-24 ダヴ Tactile control interface
JP2016017960A (en) * 2014-07-10 2016-02-01 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Portable electronic device for information display

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11110127A (en) * 1997-10-06 1999-04-23 Gunze Ltd Ultrasonic pointing device
JP2009506338A (en) * 2005-08-30 2009-02-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Method for measuring relative movement of an object and an optical input device over a speed range
JP2015537321A (en) * 2012-12-13 2015-12-24 ダヴ Tactile control interface
JP2016017960A (en) * 2014-07-10 2016-02-01 ザ・スウォッチ・グループ・リサーチ・アンド・ディベロップメント・リミテッド Portable electronic device for information display

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0660258B1 (en) Electronic pointing device
JP3131841B2 (en) Pressure sensor, pressure vibration detecting device and pulse wave detecting device using the sensor
US7372281B2 (en) Capacitance type sensor
EP2210162B9 (en) Input device
US20070070046A1 (en) Sensor-based touchscreen assembly, handheld portable electronic device having assembly, and method of determining touch location on a display panel
US20200371659A1 (en) Portable terminal having, at lateral surface thereof, pressure sensor and touch sensor
CN104280051B (en) Electronic device and manufacturing method, physical quantity transducer, electronic equipment and moving body
WO2004010369A3 (en) Thin face capacitive touch screen
JP2535626B2 (en) Coordinate input device
JP2007157120A (en) Hand interface glove using miniaturized absolute position sensor and hand interface system using the same
US20100253626A1 (en) Slim mouse for mobile appliance and method for manufacturing the same
Yue et al. A piezoresistive tactile sensor array for touchscreen panels
JP5206432B2 (en) Detection device and electronic device
JPH07175586A (en) Pointing device
KR20030029129A (en) Data input system
EP0478614A1 (en) Finger operable control devices.
JP2005525636A (en) Control unit for cursor
JPH07175584A (en) Pointing device
KR100838181B1 (en) Hand interface device using miniaturized absolute position sensors, system for hand interface using it
JPH0954653A (en) Pen type pointing device
Iwamoto et al. Finger ring device for tactile sensing and human machine interface
JP2013102416A (en) Portable information device
JP2006133932A (en) Input device
JP2002202852A (en) Input device for electronic equipment
CN211987033U (en) Device for simulating and controlling steering wheel