CN101833384B - 磁检测单元以及使用该磁检测单元的输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁检测单元以及使用该磁检测单元的输入装置。磁检测单元包括：检测部，其具有与放出磁通且移动的磁性体相对的面。检测部，具有多个磁检测元件，该多个磁检测元件沿着面排列成具有3个以上的行和3个以上的列的矩阵状且检测该磁通。利用该磁检测单元，可得到能够精密地检测磁性体的移动方向和移动量的输入装置。

Description

磁检测单元以及使用该磁检测单元的输入装置

技术领域

本发明涉及用于各种电子设备的操作的磁检测单元以及使用该磁检测单元的输入装置。

背景技术

近年来，伴随着便携电话、个人计算机等各种电子设备的高功能化和/或小型化的发展，对于用于它们的操作的输入装置，也要求能够可靠进行多样的操作。

图14是以往的输入装置501的剖面图。操作体1具有球形状，由绝缘树脂构成。具有大致圆盘形状、由铁素体(フエライト)构成的多个磁铁2，以预定间隔埋设于操作体1的外周。上壳体3和下壳体4由金属薄板构成。在上壳体3和下壳体4之间，能够旋转地收纳具有球形状的操作体1。操作体1的上部从设置于上壳体3的上面的开口孔突出。在布线基板5的上下面上形成有多个布线图形。在布线基板5的上面前后左右地安装有霍尔元件等4个磁检测元件6，这些磁检测元件6隔着预定的间隙与操作体1相对配置。在布线基板5的上面搭载有微型计算机等控制部7。在控制部7上经由布线图形连接着4个磁检测元件6，构成输入装置501。

输入装置501使其操作体1的上部突出地被安装于便携电话、个人计算机等电子设备的操作部。控制部7经由连接器、导线等电连接至电子设备的电子电路。

当在电子设备的液晶显示元件等显示部上显示有姓名、曲名等多个菜单和/或光标的状态下，若操作者用手指向前后左右方向对操作体1的上部进行旋转操作，则埋设于操作体1的外周的多个磁铁2沿着操作体1的外周移动。例如，在操作体1向左方向旋转时，首先磁铁2A接近磁检测元件6，接着磁铁2B接近磁检测元件6。

磁检测元件6检测交替地接近远离的多个磁铁2的磁通，控制部7向设备的电子电路输出预定的脉冲信号。电子设备的电子电路根据该脉冲信号，检测操作体1的旋转方向和旋转角度，使显示部所显示的菜单上的光标向左方向移动。

在操作者向右方向、前后方向或者这些方向中间的斜方向对操作体1进行旋转操作时也同样，从控制部7输出脉冲信号。电子电路根据该脉冲信号检测操作体1的旋转方向和旋转角度，使光标向右方向、上下方向或者斜方向移动。

操作者能够通过边观看电子设备的显示部边向预定方向对操作体1进行旋转操作，使显示部所显示的光标向预定方向移动而选择菜单。

以往的输入装置501，由于仅能够检测操作体1的粗略的旋转角度，所以容易产生误差，难以精密地检测旋转角度。

发明内容

磁检测单元包括：检测部，其具有与放出磁通且移动的磁性体相对的面。检测部，具有多个磁检测元件，该多个磁检测元件沿着面排列成具有3个以上的行和3个以上的列的矩阵状且检测该磁通。

利用该磁检测单元，可得到能够精密地检测磁性体的移动方向和移动量的输入装置。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式1的输入装置的剖面图。

图2是根据实施方式1的输入装置的分解立体图。

图3是根据实施方式1的输入装置的磁检测单元的电路框图。

图4A和图4B是根据实施方式1的磁检测单元的俯视图。

图5是根据实施方式1的输入装置的局部剖面图。

图6A至图6D是根据实施方式1的磁检测单元的俯视图。

图7表示根据实施方式1的输入装置的信号的波形。

图8表示根据实施方式1的输入装置的信号的波形。

图9是根据实施方式1的另一磁检测单元的俯视图。

图10是根据实施方式1的又一磁检测单元的俯视图。

图11A和图11B是比较例的输入装置的局部剖面图。

图12表示根据实施方式1的输入装置的信号的波形。

图13A是根据本发明的实施方式2的输入装置的局部剖面图。

图13B是根据实施方式2的输入装置的磁检测单元的俯视图。

图13C表示根据实施方式2的输入装置的信号的波形。

图14是以往的输入装置的剖面图。

具体实施方式

(实施方式1)

图1和图2分别是根据本发明的实施方式1的输入装置1001的剖面图、分解立体图。具有球形状的操作体11具有磁性体12和被覆磁性体12的由ABS、聚碳酸酯、聚氨酯等非磁性的绝缘树脂构成的被覆部111。磁性体12由坡莫合金(パ一マロイ)、铁、Ni-Fe合金等磁性材料构成，并且具有：具有大致球形状的中心核部13，和以中心核部13为中心从中心核部13放射状地延伸的多个突起部14。突起部14具有大致圆柱形状。在实施方式1中，24个突起部14从中心核部13向外侧以预定间隔放射状地从中心核部13突出。磁性体12被埋设于被覆部111内。

上壳体15和下壳体16由钢板等金属薄板构成。下壳体16具有：具有底16C的杯状部16A，和从杯状部16A的外缘16D延伸的凸缘部(鍔部)16B。上壳体15被安装于下壳体16上，使得操作体11在下壳体16的杯状部16A内由上壳体15覆盖且被收纳为能够以中心511为中心旋转。操作体11的上部从设置于上壳体15的上面的开口孔15A突出。操作体11的突起部14在以中心511为中心的球面511A上移动。

收纳有操作体11的上壳体15和下壳体16的凸缘部16B经由盖17载置于摆动体18的上面。盖17具有大致板形状，由橡胶、弹性体等弹性部件构成。摆动体18由聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯等绝缘树脂构成。

具有挠性的柔性基板19由聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯等的薄膜构成，配置于操作体11的下方。在柔性基板19的上面和下面，设有由碳、银、铜箔等导体箔构成的多个布线图形。在柔性基板19的上面，配置有由铁素体、Nd-Fe-B合金等磁性材料构成的磁铁20。磁铁20具有圆筒形状，该圆筒形状具有沿着中心轴20C延伸的中空部20D。具有圆筒形状的磁铁20具有：具有圆环形状的上端面20A，和具有圆环形状的下端面20B；在实施方式1中，上端面20A为N极，下端面20B为S极。操作体11的中心511位于中心轴20C上，操作体11的下部位于中空部20D内。中心轴20C与上面21A成直角。

在磁铁20的中空部20D内的柔性基板19的上面，安装有检测磁通的磁检测单元21。磁检测单元21具有隔着预定的间隔与操作体11相对的平面即上面21A(面21A)。在柔性基板19上，形成有包围磁检测单元21的具有大致U字形状的切口部19A。下壳体16的杯状部16A的底16C与磁检测单元21的上面21A接触。下壳体16的凸缘部16B与盖17紧密贴合。由此，下壳体16的下面从下壳体的上面气密或者水密地分离，杯状部16A的内部与磁检测单元21相互气密或者水密地分离。由此，能够防止露出到外部的操作体11的污垢附着于磁检测单元21。

具有开关触点的按扭开关22安装在柔性基板19的上面，配置得比操作体11靠下方，具有向上方突出的按钮部22A。按钮部22A的上面接触摆动体18的按压部18A的下面。

由钢板、铜合金板等金属薄板构成的框体23与上壳体15固定接合在一起，将收纳于下壳体16的操作体11和/或摆动体18保持于预定的位置。在框体23的上面，配置着柔性基板19。在框体23上形成有包围磁检测单元21的具有大致U字形状的切口部23A。磁检测单元21的上面弹性接触于下壳体16的下面。

在由酚醛纸(紙フエノ一ル)、掺入玻璃的环氧树脂等绝缘材料构成的布线基板24的上面和下面，设有由碳、铜箔等导体箔构成的多个布线图形。摆动体18的端部的支点部18B的下面与布线基板24的上面接触，摆动体18能够以支点部18B为中心相对于布线基板24摆动。

包括微型计算机等半导体部件的控制部25安装于柔性基板19的上面。控制部25经由布线图形连接于磁检测单元21和/或按扭开关22。

图3是磁检测单元21的电路框图。磁检测单元21在与操作体11相对的上面21A上具有检测交链的磁通的9个以上的磁检测元件26。磁检测元件26包括霍尔元件或者巨磁阻(GMR)。9个以上的磁检测元件26等间隔地排列成包括3个以上的行和3个以上的列的矩阵状，从而形成检测部27。根据实施方式1的磁检测单元21，包括16个磁检测元件26，该16个磁检测元件26排列成包括4行和4列的矩阵状。多个磁检测元件26分别连接至由场效应晶体管(FET)等形成的多个放大器28。放大器28和磁检测元件26通过由环氧树脂等绝缘树脂构成的树脂封装体23C铸型。中心轴21C通过配置为矩阵状的多个磁检测元件26的中央521。

图4A和图4B是磁检测单元21的俯视图。在图4A所示的状态下，16个磁检测元件26中的4个分别与4个突起部14相对，检测从突起部14放出的磁通。在图4B所示的状态下，16个磁检测元件26中的几个与3个突起部14相对，检测从突起部14放出的磁通。这样，16个磁检测元件26的间隔与操作体11的24个突起部14的间隔，被设定为磁检测元件26的至少1个能够检测突起部14的磁通。由此，在操作者以中心511为中心向前后左右的任一方向对操作体11进行旋转操作时，都始终使多个突起部14中的向下方突出的4个或者3个突起部14以预定的间隙与磁检测单元21的16个磁检测元件26的某一个相对。

以操作体11的上部突出的方式，输入装置1001被安装于便携电话、个人计算机等电子设备1001A的操作部。控制部25经由连接器、导线等电连接至电子设备1001A的电子电路1001B。

说明输入装置1001的工作。图5是输入装置1001的局部剖面图。图6A至图6D是磁检测单元21的局部俯视图。

当在电子设备的液晶显示元件等显示部上显示有姓名、曲名等多个菜单和/或光标的状态下，若操作者用手指向前后左右方向对操作体11的上部进行旋转操作，则埋设于操作体11内的磁性体12也旋转。

下面，对于操作者以操作体11的突起部14A在多个磁检测元件26中的沿着1行配置的磁检测元件26A～26D的正上方移动的方式使操作体11旋转时的输入装置1001的工作进行说明。

如图5和图6A所示，在使操作体11向左方向旋转时，磁性体12的多个突起部14中的突起部14A接近磁检测单元21的多个磁检测元件26中的左端的磁检测元件26A。从磁铁20的上端面20A放出的磁通，从多个突起部14中的最接近磁铁20的突起部14B经由中心核部13、突起部14A由左端的磁检测元件26A检测出。

图7表示多个放大器28输出的信号的波形。在操作者使操作体11向左方向进一步旋转从而突起部14A位于磁检测元件26的大致正上方时，磁检测元件26A检测出的磁通变为最大，之后，突起部14A向右方向远离，从而检测出的磁通变小。因此，磁检测元件26A输出图7所示的电压信号LA1。多个放大器28中的连接于磁检测元件26A的放大器28A将信号LA1放大而输出电压信号LA。

在操作者使操作体11向左方向进一步继续旋转时，突起部14A接近与磁检测元件26A相邻的磁检测元件26B。如图6B所示，在突起部14A位于磁检测元件26A、26B的中间时，从突起部14A放出的磁通由磁检测元件26A、26B双方检测出。

在操作者之后向左方向进一步继续旋转操作体11时，如图6C所示，从突起部14A放出的磁通由磁检测元件26B、26C检测出，然后由磁检测元件26C、26D检测出。即，从突起部14A放出的磁通由多个磁检测元件26中的相互相邻的2个磁检测元件检测出。由此，磁检测元件26B输出图7所示的电压信号LB1，多个放大器28中的连接于磁检测元件26B的放大器28B将电压信号LB1放大而输出电压信号LB。同样，磁检测元件26C输出图7所示的电压信号LC1，多个放大器28中的连接于磁检测元件26C的放大器28C将电压信号LC1放大而输出电压信号LC。同样，磁检测元件26D输出图7所示的电压信号LD1，多个放大器28中的连接于磁检测元件26D的放大器28D将电压信号LD1放大而输出电压信号LD。

图8表示控制部25输出的信号的波形。在操作者使操作体11旋转而使突起部14A的旋转角度θ在角度θ1～θ5中变化时，根据来自等间隔地排列成1列的磁检测元件26A～26D的电压信号LA～LD，控制部25向电子设备1001A的电子电路1001B输出图8所示的具有“1”、“0”值而具有相位差的脉冲信号NA～ND。利用多个磁检测元件26中的相互相邻的2个磁检测元件所输出的信号，电子电路1001B检测突起部14A的旋转角度θ。

即，在突起部14A的旋转角度θ处于角度θ1～θ3的期间，根据基于磁检测元件26A、26B输出的信号LA1、LB1所形成的脉冲信号NA、NB检测旋转角度θ。在脉冲信号NA的值为“1”并且脉冲信号NB的值为“0”时，电子电路1001B检测突起部14A的旋转角度θ为角度θ1。如果脉冲信号NA、NB的值都为“1”，则电子电路1001B检测旋转角度θ为角度θ2。在脉冲信号NA的值为“0”并且脉冲信号NB的值为“1”时，电子电路1001B检测旋转角度θ为角度θ3。

同样，在突起部14A的旋转角度θ处于角度θ2～θ4的期间，根据基于磁检测元件26B、26C输出的信号LB1、LC1所形成的脉冲信号NB、NC检测旋转角度θ。在脉冲信号NB的值为“1”并且脉冲信号NC的值为“0”时，电子电路1001B检测突起部14A的旋转角度θ为角度θ2。如果脉冲信号NB、NC的值都为“1”，则电子电路1001B检测旋转角度θ为角度θ3。在脉冲信号NB的值为“0”并且脉冲信号NC的值为“1”时，电子电路1001B检测旋转角度θ为角度θ4。

同样，在突起部14A的旋转角度θ处于角度θ3～θ5的期间，根据基于磁检测元件26C、26D输出的信号LC1、LD1所形成的脉冲信号NC、ND检测旋转角度θ。在脉冲信号NC的值为“1”并且脉冲信号ND的值为“0”时，电子电路1001B检测突起部14A的旋转角度θ为角度θ3。如果脉冲信号NC、ND的值都为“1”，则电子电路1001B检测旋转角度θ为角度θ4。在脉冲信号NC的值为“0”并且脉冲信号ND的值为“1”时，电子电路1001B检测旋转角度θ为角度θ5。

进而，此时，通过磁检测元件26A的脉冲信号NA的值从“0”变为“1”，接下来磁检测元件26B的脉冲信号NB的值从“0”变为“1”，接下来磁检测元件26C的脉冲信号NC的值从“0”变为“1”，接下来磁检测元件26D的脉冲信号ND的值从“0”变为“1”，电子电路1001B检测出突起部14A被向左方向进行旋转操作、突起部14A从磁检测元件26A的正上方向磁检测元件26D的正上方移动。

这样，电子电路1001B根据具有相位差的脉冲信号的上升来检测操作体11的旋转方向，根据脉冲信号的值“0”、“1”的组合来检测操作体11的旋转角度θ，其中所述具有相位差的脉冲信号基于相互相邻的2个磁检测元件所输出的信号。基于操作体11的被检测出的旋转方向和旋转角度θ，使电子设备1001A的显示部所显示的菜单上的光标向与所检测出的旋转方向相对应的例如左方向移动与旋转角度θ相对应的量。

另外，在操作者向右方向、前后方向或者这些方向中间的斜方向对操作体11进行旋转操作时，例如在向前方向对操作体11进行旋转操作时，如图6D所示，突起部14A沿着矩阵状的列从磁检测元件26A、26B之间移动到分别与磁检测元件26A、26B相邻的磁检测元件26E、26F之间。磁检测元件26A、26B、26C、26D所输出的电压信号，由多个放大器28中的分别连接于磁检测元件26A、26B、26C、26D的放大器28A、28B、28E、28F放大，控制部25基于磁检测元件26A、26B、26C、26D所输出的电压信号输出脉冲信号。电子电路1001B利用这些脉冲信号，无误且精密地检测出操作体11的旋转方向和旋转角度，使光标向右方向、前后方向或者斜方向移动。

在光标位于所希望的菜单上的状态下，若操作者对操作体11的上部进行按压操作，则摆动体18以与布线基板24的上面接触的支点部18B为支点摆动。由此，摆动体18的端部的按压部18A的下面按压按钮部22A而使按扭开关22动作。控制部25检测出按扭开关22的工作而向电子电路1001B输出信号，从而例如进行菜单的确定、下一菜单的显示等。

在图14所示的以往的输入装置501中，由于使用4个磁检测元件6检测操作体1的前后以及左右方向的旋转方向和旋转角度，所以仅能够粗略地检测旋转角度。在根据实施方式1的输入装置1001中，多个磁检测元件26排列成具有3个以上的行和3个以上的列的矩阵状。根据多个磁检测元件26中的相互相邻的2个磁检测元件的组例如磁检测元件26A、26B的组所产生的相互具有相位差的脉冲信号和磁检测元件26C、26D的组所产生的相互具有相位差的脉冲信号，电子电路1001B能够以较少的误差精密地检测操作体11的旋转方向和旋转角度。

由于操作体11具有球形状，所以如图5所示，与排列在矩阵状的中央的磁检测元件26B、26C与操作体11之间的间隙相比，配置于端部的磁检测元件26A、26D与操作体11之间的间隙较大，所以从突起部14放出且由磁检测元件26检测出的磁通的大小产生偏差。即，磁检测元件26A、26D输出的电压信号LA1、LD1比磁检测元件26B、26C输出的电压信号LB1、LC1小。通过将对磁检测元件26A、26D输出的电压信号LA1、LD1进行放大的放大器28A、28D的放大度设定得比对磁检测元件26B、26C输出的电压信号LB1、LC1进行放大的放大器28B、28C的放大度大，能够使放大器28A～28D所输出的电压信号LA～LD的大小实质相同。因此，能够使控制部25所输出的脉冲信号NA～ND与电压信号LA1～LD1高精度地对应，从而电子电路1001B能够精密地检测操作体11的旋转角度θ。

图9是根据实施方式1的另一磁检测单元121的俯视图。在图9中，对于与图4A和图4B所示的磁检测单元21相同的部分赋予相同的参考符号。在图4A和图4B所示的磁检测单元21中，16个磁检测元件26等间隔地排列成具有4行和4列的矩阵状。在图9所示的磁检测单元121中，9个磁检测元件26排列成具有3行和3列的矩阵状。与图4A和图4B所示的磁检测单元21同样，在磁检测单元121中，利用9个磁检测元件26中的相互相邻的磁检测元件所输出的电压信号，能够检测突起部14的移动方向和移动量，能够以较少的误差精密地检测操作体11的旋转方向和旋转角度。

图10是根据实施方式1的又一磁检测单元221的俯视图。在图10中，对于与图4A和图4B所示的磁检测单元21相同的部分赋予相同的参考符号。在图10所示的磁检测单元221中，25个磁检测元件26等间隔地排列成具有5行和5列的矩阵状。与图4A和图4B所示的磁检测单元21同样，在磁检测单元221中，利用25个磁检测元件26中的相互相邻的磁检测元件所输出的电压信号，能够检测突起部14的移动方向和移动量，能够以较少的误差精密地检测操作体11的旋转方向和旋转角度。多个磁检测元件26也可以等间隔地排列成具有6个以上的行和6个以上的列的矩阵状，并且具有同样的效果。

控制部25向磁检测元件26B、26C始终供给电源，该磁检测元件26B、26C如图6D所示与位于矩阵状的外缘的磁检测元件26A、26D、26E、26F相比排列得靠内侧。控制部25仅在操作者对操作体11进行旋转操作从而在矩阵状中排列得靠内侧的磁检测元件26B、26C检测到从突起部14放出的磁通时，向排列于矩阵状的外缘的磁检测元件26A、26D、26E、26F供给电源而检测操作体11的旋转角度，在磁检测元件26B、26C没有检测到该磁通时，控制部25不向磁检测元件26A、26D、26E、26F供给电源。或者，控制部25仅在操作者对操作体11进行旋转操作从而磁检测元件26B、26C检测到从突起部14A放出的磁通发生了变化时，向排列于矩阵状的外缘的磁检测元件26A、26D、26E、26F供给电源而检测操作体11的旋转角度，在磁检测元件26B、26C没有检测到该磁通发生变化时，控制部25不向磁检测元件26A、26D、26E、26F供给电源。由此，能够防止电池等电源的消耗，能够实现输入装置1001和/或电子设备1001A的省电化。

(实施方式2)

图11A和图11B是比较例的输入装置601的局部剖视图。图12表示输入装置601的信号的波形。在输入装置601的磁检测单元21中，16个磁检测元件26等间隔地排列成具有4行和4列的矩阵状。磁检测元件26C位于操作体11的大致正下方，在矩阵状中位于靠内侧，磁检测元件26C与操作体11的间隔较小。在磁检测单元21的宽度与操作体11的宽度大致相同时，位于矩阵状的端部的磁检测元件26D与操作体11的间隔比磁检测元件26C与操作体11的间隔大。在操作者使操作体11向左方向旋转时，从中央的磁检测元件26C检测到突起部14A的磁通的时刻开始直至突起部14A旋转到图11B所示的角度为止的时刻为止，从突起部14A放出的磁通由磁检测元件26D检测出。从磁检测元件26C检测到该磁通开始直至磁检测元件26D检测到该磁通为止的突起部14A的旋转的角度θC，比从磁检测元件26B检测到该磁通开始直至磁检测元件26C检测到该磁通为止的突起部14A的旋转的角度θA大。因此，磁检测元件26C输出图12所示的电压信号LC1，放大器28C对电压信号LC1进行放大而输出电压信号LC。另外，磁检测元件26D输出图12所示的电压信号Lo1，放大器28D对电压信号Lo1进行放大而输出电压信号Lo。根据电压信号LC、Lo，控制部25分别输出图12所示的脉冲信号NC、No。由于角度θC比角度θA大，所以电压信号Lo的宽度比电压信号LC的宽度大，脉冲信号No具有比脉冲信号NC大的宽度。因此，在图11A和图11B所示的输入装置601中，即使使操作体11以一定的角速度旋转，也会从控制部25输出具有不同的宽度的脉冲信号NC、No。

图13A是根据本发明的实施方式2的输入装置2001的局部剖面图。根据实施方式2的输入装置2001，代替图1和图5所示的根据实施方式1的输入装置1001的磁检测单元21，具备磁检测单元321。图13B是磁检测单元321的俯视图。在图13A和图13B中，对于与图1和图5所示的根据实施方式1的输入装置1001相同的部分赋予相同的参考符号。根据实施方式2的磁检测单元321的多个磁检测元件26的间隔与比较例的输入装置601的磁检测单元21不同。

如图13B所示，在实施方式2的输入装置2001中，磁检测单元321的多个磁检测元件26配置为具有4个以上的行和4个以上的列的矩阵状。多个磁检测元件26包含配置在矩阵状的外缘的多个磁检测元件26T和与在矩阵状中配置在外缘的磁检测元件26T相比配置得靠内侧的多个磁检测元件26S。图13B表示配置在1行上的磁检测元件26A～26D。磁检测元件26A、26D配置在矩阵状的外缘而包含于多个磁检测元件26T中。磁检测元件26B、26C在矩阵状中配置得靠内侧而包含于多个磁检测元件26S中。相互相邻的磁检测元件26B、26C的间隔D2比磁检测元件26A、26B的间隔D1和磁检测元件26C、26D的间隔D3大。即，在矩阵状的各个行和列中，在多个磁检测元件26S中相互相邻的磁检测元件26B、26C的间隔D2，比多个磁检测元件26T的各个磁检测元件26A(26D)与多个磁检测元件26S中的与磁检测元件26A(26D)相邻的磁检测元件26B(26C)的间隔D1(D3)大。

利用该配置，能够使从磁检测元件26B检测到从突起部14A放出的磁通的时刻开始直至磁检测元件26C检测到该磁通为止突起部14A旋转的角度θA，与从磁检测元件26C检测到该磁通的时刻开始直至磁检测元件26D检测到该磁通为止突起部14A旋转的角度θC大致相等。

利用上述配置，图13A和图13B所示的磁检测单元321的磁检测元件26C、26D，如图13C所示，分别输出电压信号LC1、LP1。分别连接于磁检测元件26C、26D的放大器28C、28D分别对电压信号LC1、LP1进行放大而分别输出电压信号LC、LP。根据电压信号LC、LP，控制部25分别输出图13C所示的脉冲信号NC、NP。由于角度θC与角度θA大致相等，所以电压信号LP的宽度与电压信号LC的宽度大致相等，脉冲信号NP具有与脉冲信号NC大致相等的宽度。因此，在根据实施方式2的输入装置2001中，在使操作体11以一定的角速度旋转时，从控制部25输出具有大致相等的宽度的脉冲信号NC、NP。

这样，通过根据操作体11和磁检测单元21的大小将多个磁检测元件26以不同的间隔排列成矩阵状，能够对应于操作体11的旋转速度，从磁检测元件26得到相互宽度相等并且具有相位差的脉冲信号。因此，输入装置2001能够没有误差地可靠地检测操作体11的旋转角度。该排列也能够应用于图9和图10所示的磁检测单元121、221等具备排列成具有3个以上的列和3个以上的行的矩阵状的磁检测元件的磁检测单元，并且具有同样的效果。

操作体11具有从表面局部地放出磁通的磁性体12。在根据实施方式1、2的输入装置1001、2001中，操作体11具备磁性体12和埋设磁性体12的被覆部111，该磁性体12具有从中心核部13以预定间隔放射状地突出的多个突起部14。另外，输入装置1001、2001还具备包围操作体11的具有圆筒形状的磁铁20。操作体11不被磁化，由磁性体12的多个突起部14中的至少1个突起部接受从磁铁20放出的磁通，并从其他的突起部(14A)放出。或者，实施方式1、2的输入装置1001、2001也可以不具备磁铁20，而将磁性体12磁化成磁铁，磁性体12自身产生磁通并从多个突起部14放出该磁通。或者，操作体11也可以具有与图14所示的以往的输入装置501的操作体1相同的结构，该操作体1具有埋设于表面的多个磁铁2。

另外，由具有前后左右排列成矩阵状的多个磁检测元件26的检测部27和连接于检测部27的多个放大器28形成磁检测单元21，连接于磁检测单元21的控制部25检测操作体11的旋转角度。控制部25也可以与检测部27和多个放大器28一起由树脂的封装体23C一体地铸型于磁检测单元21内，由此，能够更简易且廉价地形成输入装置1001、2001。

在实施方式1、2的输入装置1001、2001中，操作体11具有球形状，该球形状具有圆形状的剖面，用磁检测单元21检测该操作体11的旋转角度和旋转方向。也可以是，操作体11具有圆柱形状，该圆柱形状同样具有圆形状的剖面，用磁检测单元21检测该操作体11的旋转角度和旋转方向。另外，也可以是，操作体11具有球形状、圆筒形状等以外的矩形状等不旋转的形状，用磁检测单元21检测该操作体11的移动的移动方向和移动量。

另外，在实施方式1、2中，“上面”、“下面”、“下方”、“正上方”、“上端面”、“下端面”等表示方向的用语，表示仅依赖于操作体11和/或磁检测单元21等输入装置1001的结构部件的相对的位置关系的相对的方向。不表示上下方向等绝对的方向。

Claims (6)

1.一种输入装置，包括：

操作体，其具有放出磁通且移动的磁性体；以及

磁检测单元，其具有与所述操作体相对的面；

其中，所述磁检测单元，具有多个磁检测元件，该多个磁检测元件沿着所述面排列成具有4个以上的行和4个以上的列的矩阵状且检测所述磁通、输出与所述检测的磁通相应的信号；

所述多个磁检测元件包含：

多个第1磁检测元件，其配置于所述矩阵状的外缘；以及

多个第2磁检测元件，其在所述矩阵状中与所述多个第1磁检测元件相比配置于靠内侧；

在所述4个以上的行和所述4个以上的列的各个中，所述多个第2磁检测元件中相互相邻的磁检测元件的间隔，比所述多个第1磁检测元件与所述多个第2磁检测元件中的与所述多个第1磁检测元件相邻的磁检测元件的间隔大。

2.如权利要求1所述的输入装置，还包括：

向所述操作体放出磁通的磁铁。

3.如权利要求2所述的输入装置，其中：

所述操作体包含：

具有中心核部和从所述中心核部放射状地突出的多个突起部的磁性体；以及

被覆所述磁性体的封装体。

4.如权利要求1所述的输入装置，其中：

所述操作体具有球形状；

操作体的中心位于中心轴上，该中心轴与所述磁检测单元的所述面成直角并且通过配置为所述矩阵状的所述多个磁检测元件的中央。

5.如权利要求4所述的输入装置，其中：

所述操作体包含：

具有位于所述中心的中心核部和从所述中心核部放射状地突出的多个突起部的磁性体；以及

被覆所述磁性体的封装体；

所述操作体以所述中心为中心进行旋转。

6.一种磁检测单元，包括：

检测部，其具有与放出磁通且移动的磁性体相对的面；以及

多个放大器，其连接至所述检测部；

其中，所述检测部，具有多个磁检测元件，该多个磁检测元件沿着所述面排列成具有4个以上的行和4个以上的列的矩阵状且检测所述磁通、输出与所述检测的磁通相应的信号，并且分别连接至所述多个放大器；

所述多个磁检测元件包含：

多个第1磁检测元件，其配置于所述矩阵状的外缘；以及

多个第2磁检测元件，其在所述矩阵状中与所述多个第1磁检测元件相比配置于靠内侧；

在所述4个以上的行和所述4个以上的列的各个中，所述多个第2磁检测元件中相互相邻的磁检测元件的间隔，比所述多个第1磁检测元件与所述多个第2磁检测元件中的与所述多个第1磁检测元件相邻的磁检测元件的间隔大。

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