JP2001075724A

JP2001075724A - 入力装置

Info

Publication number: JP2001075724A
Application number: JP24850199A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Suzuki; 克俊鈴木; Junichi Inamura; 純一稲村
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-09-02
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2001-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】従来の入力装置では、座標データを入力する
場合に操作体から一旦手を離したりしなければならず操
作が煩雑であった。【解決手段】操作体３と、前記操作体３をスライド可
能に支持する略円盤状のスライド部材６と、前記スライ
ド部材６の周囲に線ばね９を組み合わせてなる復帰手段
とが設けられる。前記復帰手段は、４本の線ばね９，
９，９，９を井桁状に組み合わせたものであり、前記ス
ライド部材６の周縁部が各線ばね９，９，９，９にそれ
ぞれ当接した状態で保持される。またスライド部材６の
下側には、検出基板７とメイン基板５が設けられ、それ
ぞれが対向する面に座標検出用電極パターンが形成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスライド可
能な操作体を有する入力装置に係り、特に操作体を原点
に復帰させる機構を有する入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の入力装置としては、マウス型、ス
ライドパッド型、トラックボール型など様々なものが、
コンピュータのデータ入力用として使用されている。ま
たこれらは、コンピュータ本体に所定のインターフェー
スにより接続して外部周辺機器として使用されたり、あ
るいはノート型のコンピュータに予め組み込まれた状態
で使用される。

【０００３】例えば、マウス型の入力装置では、筐体
（操作体）の底面に設けられた座標検出部により操作体
全体を所望の方向へとスライド移動させることにより、
マウスカーソルを移動させるなどの座標データが入力さ
れる。

【０００４】またスライドパッド型の入力装置では、パ
ッド（操作体）上を指等で摺動させることにより座標デ
ータが入力される。またトラックボール型の入力装置で
は、ボール（操作体）を指等で所望の方向へ回転させる
ことにより座標データが入力される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の入力装置は、いずれも操作体を自動的に原点に
復帰させる手段を有するものではなかった。

【０００６】すなわち、例えば画面上のマウスカーソル
を移動させるなどの座標データを入力する場合、マウス
型及びトラックボール型の入力装置では、操作体を所望
の方向へ動作させて入力が行われるが、さらに入力が必
要ならば操作体または操作する指の位置を戻して同様の
操作が繰り返される。またスライドパッド型では、パッ
ド上を所望の方向へ摺動させて入力が行なわれる。

【０００７】しかしながら、マウス型では、操作体を移
動させるためのスペースがある程度必要であり且つ再度
入力する場合には操作体を一旦持ち上げて位置を戻して
から入力しなければならず、またトラックボール型やス
ライドパッド型では、再度入力する場合には操作してい
る指などを一旦操作体（ボール、パッド）から離して戻
さなければならず、操作性が煩雑であった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、操作体を自動的に原点へ復帰させ、操
作体から指や手を離さなくても連続して入力することが
できる入力装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板上をＸ−
Ｙ座標平面に沿ってスライド動作する操作体と、前記ス
ライド動作に応じて前記操作体のＸ座標位置及びＹ座標
位置を検出する座標検出部と、前記操作体を操作してい
ないときに前記操作体を常に原点へ復帰させる復帰手段
とが設けられていることを特徴とするものである。

【００１０】上記手段により、マウスカーソルを移動さ
せるなどの座標データを入力する場合、操作している指
を操作体から離さなくても復帰手段により操作体を自動
的に原点へ復帰させることができるので、続けて同様の
入力を行なうことが容易である。

【００１１】また本発明では、前記復帰手段は、線ばね
又は板ばねであり、前記線ばね又は板ばねが略口型に設
けられ、この略口型に設けられた線ばね又は板ばねの内
側に前記操作体が設けられていることが好ましい。

【００１２】例えば、前記操作体の周囲を円形とし、操
作体が操作されていないときに線ばね又は板ばねからな
る略口型の各辺が前記操作体に当接するようにしておく
ことで、操作体が原点で保持される。

【００１３】また本発明では、前記操作体は、前記Ｘ−
Ｙ座標面を移動する支持体に支持されており、前記支持
体の周囲に前記復帰手段が当接していることが好まし
い。

【００１４】上記手段により、操作体が操作されていな
いときには確実に保持され、勝手に原点から外れること
がない。

【００１５】この場合、支持体の周囲は多角形であり、
前記操作体が操作されていないときには、前記復帰手段
に前記多角形の１辺がそれぞれ当接していることが好ま
しい。

【００１６】上記手段により、操作体が勝手に回転する
ことがなく、しかも操作する者の指に一定の回転間隔で
感触を与えることができる。例えば画面をスクロールさ
せる操作をする場合には、一定の行数（間隔）毎に連続
して入力を行なうことができる。

【００１７】また本発明では、前記操作体は、前記Ｘ−
Ｙ座標面を移動する支持体に支持されており、前記復帰
手段は、前記支持体に設けられた磁石と、基板側に設け
られた磁石とから成り、両磁石が間隔を開けて対向し、
前記支持体に原点への復帰磁力が与えられてもよい。

【００１８】例えば、第１の磁石として円柱状の磁石を
設け、第２の磁石としてリング状の磁石を前記第１の磁
石の周囲に設けることができる。これにより、操作体が
操作されていないときには、前記第１の磁石と前記第２
の磁石との反発力が釣り合いの状態となって原点で静止
する。また操作体を所望の方向へ操作することにより、
第２の磁石が第１の磁石を原点へ押し戻す反発力が働く
ことにより、操作体から指などを離したときに自動的に
原点へ復帰するようになる。

【００１９】また本発明では、前記操作体は、前記Ｘ−
Ｙ座標面を移動する支持体に支持されており、前記操作
体と支持体とが基板上で回転自在であり、前記支持体の
回転動作に応じた回転量および／または回転方向を検出
する回転検出部が設けられていてもよい。また前記操作
体は、前記Ｘ−Ｙ座標面を移動する支持体に支持されて
おり、前記操作体は支持体に対して押し込み可能に支持
されており、この押し込み動作によってスイッチのＯＮ
・ＯＦＦの切替えを行なうスイッチ検出部が設けられて
いてもよい。

【００２０】上記手段により、操作体のスライド動作に
よるＸ座標位置とＹ座標位置の検出、回転動作による回
転（スクロール）検出及び押圧動作によるスイッチ検出
を、すべて共通の操作体を用いて行なうことが可能にな
り、操作性を向上させることができる。またこれによ
り、操作体をスライドさせている最中であっても回転入
力を行なうことができる。

【００２１】また本発明では、前記座標検出部、回転検
出部、スイッチ検出部の少なくとも１つの検出部が、静
電容量の変化を検出するものであることが好ましい。

【００２２】例えば、可動側と固定側に、それぞれ組を
成す所定の電極パターンを誘電体膜等を介して対向する
ようにして設けておき、前記組を成す基板間に電圧を与
えることにより、静電容量の変化として検出することが
できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の入力装置の一例に
ついて図面を参照して説明する。図１は本発明の入力装
置の外観を示す斜視図、図２は本発明の入力装置を示す
分解斜視図、図３はスライド部材（支持体）の形状を示
す平面図、図４は検出用の固定側の電極を示す平面図、
図５は検出用の可動側の電極を示す平面図である。

【００２４】なお、本発明の入力装置１は、これを単体
として外部接続用の周辺機器として使用してもよく、あ
るいはノート型のパーソナルコンピュータに組込んで使
用してもよい。

【００２５】本発明の入力装置１は、図１に示すよう
に、上部に入力部４ａ，４ｂからなる操作体３が設けら
れ、前記操作体３は、Ｘ−Ｙ座標平面上でのスライド動
作、Ｚ軸を中心軸とする回転動作及びＺ軸下方への押圧
動作が可能に支持されている。また前記操作体３の入力
部４ａと４ｂは、それぞれ独立して下方へ押し込むこと
ができる。また、図１に示す入力装置では、ねじ１２と
ナット１３を用いて４隅で固定されている。なお、前記
入力部４ａは左ボタン（ＬＳＷ）に相当し、入力部４ｂ
は右ボタン（ＲＳＷ）に相当するものとする。

【００２６】前記入力装置１は、操作体３（入力部４
ａ，４ｂ）、ハウジング部材２、支持体としてのスライ
ド部材６、検出基板７及びメイン基板５が、図２に示す
ように積層される。また、ハウジング部材２とメイン基
板５との間には空間確保のための円筒状のスペーサ８，
８，８，８が設けられる。また図１に示したねじ１２と
ナット１３を用いてねじ止めする際には、スペーサ８に
形成されている穴にねじ１２が挿通された状態でねじ止
めされる。

【００２７】前記入力部４ａは、樹脂製の円盤状部材な
どから形成され、また前記入力部４ｂは、樹脂製のリン
グ状部材などから形成される。前記入力部４ｂは、前記
入力部４ａに挿入可能な径で形成され、且つリング状の
内面下部に中心方向へ延出するフランジ４ｃが全周に設
けられる。また前記フランジ４ｃは、４個の爪部４ｄが
９０度毎に切り欠かれており、これら爪部４ｄは上下方
向に弾性可能に支持されている。

【００２８】前記ハウジング部材２は、方形の板状部材
からなり、各縁部が下方へ折り曲げられ、各角部にはね
じ止め用の取付穴２ｂ，２ｂ，２ｂ，２ｂが穿設され
る。

【００２９】前記メイン基板（固定側）５は、金属板の
表面に方形のＰＣＢ（プリント配線基板）などが積層さ
れたものであり、この基板の表面に導電層および電極層
がプリントされている。またメイン基板５の各角部に
は、ねじ穴５ａ，５ａ，５ａ，５ａが穿設される。な
お、図２には図示していないが、メイン基板５の上面
（検出基板７側の面）には、Ｘ−Ｙ座標検出用、回転検
出用、スイッチ検出用の電極パターンがそれぞれ形成さ
れている。

【００３０】前記検出基板（可動側）７は、円盤状のＰ
ＣＢ（プリント配線基板）などからなり、下面には前記
電極パターンに対向する座標検出用、回転検出用、スイ
ッチ検出用の電極パターン（図示せず）が形成される。
また前記検出基板７の上面には、中央にタクトスイッチ
１０、前記タクトスイッチ１０の四方にタクトスイッチ
１１，１１，１１，１１が設けられる。またこれらタク
トスイッチ１０，１１は、内部に設けられたばねによっ
て入力部４ａ，４ｂが押し下げられたときに前記入力部
４ａ，４ｂを押し戻す付勢力を有しており、これらタク
トスイッチ１０，１１の切替えによりスイッチがＯＮ・
ＯＦＦされる。

【００３１】前記スライド部材６は、周縁が略円形の部
材からなり、中央部に円形の開口部１６が形成され、前
記開口部１６の縁部から上方へ向けてリング状の段差部
１５が一体に形成される。また前記段差部１５の周囲に
は、前記タクトスイッチ１１，１１，１１，１１が設け
られる位置に、タクトスイッチ１１，１１，１１，１１
が露出する露出穴６ａ，６ａ，６ａ，６ａが形成され
る。また前記各露出穴６ａ，６ａ，６ａ，６ａの間に
は、それぞれ上下方向に撓み変形可能な被押圧部６ｂ，
６ｂ，６ｂ，６ｂが設けられる。前記スライド部材６に
検出基板７を重ね合わせ、図示しない固定手段でスライ
ド部材６と検出基板７とを互いに固定すると、前記開口
部１６からはタクトスイッチ１０が露出し、前記露出穴
６ａからはタクトスイッチ１１がそれぞれ露出する。

【００３２】また前記スライド部材６の周囲には、復帰
手段としての４本の線ばね９，９，９，９が組み合わさ
れて設けられる。前記線ばね９、９，９，９は、井桁状
に配置され、その内側に前記スライド部材６が配置され
る。また線ばね９，９，９，９は、１辺の一部が前記ス
ライド部材６の周縁に当接している。なお、前記線ばね
９は、板ばねであってもよい。また４本のばねを組み合
わせるものではなく、１本のばねを所定の箇所で折り曲
げたものでもよい。

【００３３】前記線ばね９，９，９，９は、図２に示す
ように、各角部においてハウジング部材２とメイン基板
５との間に設けられた円筒状のスペーサ８に掛け止めさ
れる。またこのとき、前記線ばね９，９，９，９は、い
ずれもスライド部材６の周囲に当接した状態にあり、し
かもスライド部材６が線ばね９を若干外方へ押し出して
折り曲げられた状態で当接している。よって前記線ばね
９は、それぞれ均等にスライド部材６を付勢する付勢力
を有している。

【００３４】またスライド部材６は、図３に示すよう
に、その周縁部は実際には円形ではなく１６角形からな
る多角形により形成される。また各線ばね９，９，９，
９に対して１６角形の角部ではなく辺部がそれぞれ当接
する。これにより、操作体３の回転操作によりスライド
部材６がＷ方向へ回転したときには、各線ばね９，９，
９，９はスライド部材６の押圧力により若干外方へ膨ら
み、そして隣接する辺部に当接する位置が切り替わり、
これにより操作している者にクリック感触を与えること
ができる。

【００３５】上述したスライド部材６は、前記検出基板
７と重ね合わされ、且つ前記スライド部材６の周囲に線
ばね９，９，９，９が設けられて、ハウジング部材２と
メイン基板５との間に組み込まれる。これによりハウジ
ング部材２に形成された貫通孔２ａから前記段差部１５
が露出し、この露出した段差部１５に操作体３が取り付
けられる。

【００３６】操作体３をスライド部材６に取り付ける場
合、操作体３の入力部４ａ側に形成されたフランジ４ｃ
が、段差部１５に嵌合することによって保持される。こ
のときフランジ４ｃに設けられた爪部４ｄ，４ｄ，４
ｄ，４ｄは、その先端が凸状の凸部４ｅ，４ｅ，４ｅ，
４ｅからなるとともに、前記段差部１５の周囲に凹部６
ｅ，６ｅ，６ｅ，６ｅが形成され且つ前記段差部１５の
上端面の高さよりも若干低く形成されていることによ
り、前記凹部６ｅ，６ｅ，６ｅ，６ｅと前記凸部４ｅ，
４ｅ，４ｅ，４ｅとが嵌め合わされる。よって、入力部
４ａが回転したときに同時にスライド部材６も回転す
る。また入力部４ａは、この入力部４ａを下方へ押圧可
能に保持されている。

【００３７】次に、本発明の入力装置１の動きについて
説明する。なお、操作体３のスライドと回転は入力部４
ａ側を操作することにより入力できる。

【００３８】前記操作体３をＸ−Ｙ座標平面で形成され
る方向へスライドさせると、例えば画面上に表示された
マウスカーソルを移動させることができ、このときには
前記スライド部材６と検出基板７とが共にスライドす
る。前記スライド部材６は、線ばね９の付勢力に抗して
スライドするとともに操作体３から手を離すことにより
スライド部材６は、線ばね９の付勢力によって自動的に
元の中央位置（原点）に復帰する。

【００３９】また操作体３をＺ軸方向を中心軸としてス
ライド回転させると、例えば画面をスクロールさせる機
能を与えることができる。この場合には、スライド部材
６が前記操作体３の回転に応じて回転し、同時に検出基
板７がメイン基板５上で回転する。また前記したよう
に、スライド部材６の周縁部は多角形に形成されている
ため、操作体３を回転させると操作者にクリック感触を
与えることができ、さらに一定量の間隔で操作体３を回
転させることができる。

【００４０】また操作体３をＺ軸方向へ押し下げること
ができる。この場合、前記入力部４ａ，４ｂに対して、
例えば従来の入力装置に採用されている右ボタンと左ボ
タンに当てはめることにより、各ボタンのスイッチのＯ
Ｎ／ＯＦＦを切替えることができる。

【００４１】前記入力装置１では、上述したように、入
力部（ＲＳＷ）４ａを右ボタンに相当させ、入力部（Ｌ
ＳＷ）４ｂを左ボタンに相当させるとすると、入力部４
ａが押し下げられたときには、タクトスイッチ１１，１
１，１１，１１のいずれかのスイッチがＯＮになる。す
なわち、被押圧部６ｂが爪部４ｄにより押圧されるとと
もに前記被押圧部６ｂの弾性力により下方へ撓み変形
し、同時に入力部４ａが下方へ押し下げられてフランジ
４ｃ（入力部４ａ）の下面によりタクトスイッチ１１の
いずれかが押圧される。一方入力部４ｂが押し下げられ
たときには、入力部４ｂのみが押し下げられて入力部４
ｂの下面でタクトスイッチ１０が押圧される。上記のよ
うにタクトスイッチ１０，１１が押圧されることによ
り、メイン基板５と検出基板７との間でスイッチ回路が
ＯＮとなり、回路が切替えられる。

【００４２】次に、前記入力装置１のＸ−Ｙ座標検出、
回転検出及びスイッチ検出の検出手段について説明す
る。

【００４３】図４は、検出基板（可動側の電極部）７に
形成された電極パターンを示し、図５は、メイン基板
（固定側の電極部）５に形成された電極パターンを示
す。

【００４４】前記検出基板７の下面には、座標（Ｘ−Ｙ
座標）検出電極１７、スイッチ検出電極１８、回転検出
電極１９が形成される。

【００４５】座標検出電極１７は、検出基板７の中央に
位置する円形の電極からなり、操作体３がＸ−Ｙ座標平
面方向へスライド動作するときの検出に用いられる。ス
イッチ検出電極１８は、前記座標検出電極１７の外側に
所定間隔を開けて位置するリング状の電極からなり、操
作体３が下方へ押圧されたときの検出に用いられる。回
転検出電極１９は、最外周に前記スイッチ検出電極１８
と所定間隔を開けて位置する略リング状の電極からな
り、操作体３が回転したときの検出に用いられる。また
回転検出電極１９は、略四角状の電極１９ａ，１９ａ，
１９ａ，１９ａが９０度間隔で且つ中心方向へ向けて突
出して一体に形成される。

【００４６】なお、前記座標検出電極１７、スイッチ検
出電極１８および回転検出電極１９は、検出基板７上で
いずれも独立して形成される。また、前記座標検出電極
１７と回転検出電極１９は、スイッチ検出と共用されて
いる。

【００４７】前記メイン基板５の上面には、ＸＹ検出電
極２０、共通電極２１、回転Ａ相電極２２、回転Ｂ相電
極２３及び回転共通電極２４が形成される。

【００４８】前記ＸＹ検出電極２０は、メイン基板５の
中央に位置する扇形電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄからなり、前記座標検出電極１７と対で検出される。
また、前記扇形電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
は、図５に示すように、いずれも中心角度が９０度の扇
形形状からなり、且つ各扇形電極２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄ間は、所定幅離間して形成される。

【００４９】前記共通電極２１は、前記ＸＹ検出電極２
０の外側に所定間隔を開けて位置するリング状電極２１
ａと、前記各扇形電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
間に形成された十字状電極２１ｂとが一体となって形成
される。

【００５０】前記回転Ａ相電極２２は、それぞれが分離
して形成された帯状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２
ｄからなり、前記共通電極２１の外側に所定間隔を開け
て位置している。各帯状電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，
２２ｄは、共通電極２１の曲面に沿って湾曲形成され、
約４５度の角度毎に前記帯状電極と非電極部とが交互に
形成される。また回転Ｂ相電極２３も同様に、帯状電極
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄからなり、前記回転Ａ
相電極２２の外側に所定間隔を開け且つ前記回転Ａ相電
極２２より紙面時計回り方向へ２２．５度回転した位置
に形成される。

【００５１】前記回転共通電極２４は、リング状電極２
４ａからなり、メイン基板５の最外周に前記回転Ｂ相電
極と所定間隔を開けて位置している。

【００５２】なお、上記のように、前記ＸＹ検出電極２
０、共通電極２１、回転Ａ相電極２２、回転Ｂ相電極２
３及び回転共通電極２４は、いずれも独立して形成され
る。

【００５３】図４及び図５に示した電極パターンによ
り、操作体３がスライドしたときの動作と、回転したと
きの動作と、押し下げられたときの動作とが検出され
る。この場合、前記検出基板７とメイン基板５との間に
形成される各静電容量回路に発生する静電容量の変化に
よって各検出が行われる。なお、検出基板７に形成され
た電極とメイン基板５に形成された電極との間には、絶
縁材料（誘電体膜）などが設けられている。

【００５４】すなわち、操作体３がＸ−Ｙ座標面上をス
ライドするときの座標検出手段は、可動側の座標検出電
極１７が、固定側のＸＹ検出電極２０上を移動すること
によって各扇形電極２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと
の対向面積が変動し、そのときの各扇形電極２０ａ，２
０ｂ，２０ｃ，２０ｄにより生じる静電容量の大きさと
変化によるものである。例えば、操作体３を操作したと
きに前記座標検出電極１７と扇形電極２０ａとの重なり
面積が大きくなると静電容量も大きくなり、操作体３は
前記扇形電極２０ａが形成されている方向またはそれと
近い方向へ操作されたことが検出される。

【００５５】また操作体３が回転動作するときの検出手
段は、可動側の回転検出電極１９が、固定側の前記回転
Ａ相電極、回転Ｂ相電極及び回転共通電極２４の上をそ
れぞれ移動することにより、回転量と回転方向が検出さ
れる。この場合、回転検出電極１９のリング状電極は常
に前記回転共通電極２４に重なり、且つ前記電極１９
ａ，１９ａ，１９ａ，１９ａは回転Ａ相電極２２および
／または回転Ｂ相電極２３に重なるように電極パターン
が形成されることにより、静電容量の変化によって回転
量が検出されるとともに、回転Ａ相電極２２と回転Ｂ相
電極２３の２相の電極が形成されることで回転方向が同
時に検出される。

【００５６】また操作体３が押し込まれるときの検出手
段は、入力部４ａを操作するときと入力部４ｂを操作す
るときでは異なる静電容量が出力される。入力部４ａが
操作された場合には、可動側のスイッチ検出電極１８及
び座標検出電極１７と、固定側の共通電極２１及びＸＹ
検出電極２０とで静電容量回路が形成される。この場
合、入力部４ａが押し下げられただけでは各電極の重な
り面積は変化しないため、スイッチのＯＮとＯＦＦとで
形成される静電容量回路を変化させる。すなわち、入力
部４ａを押し下げることによりいずれかのタクトスイッ
チ１１がＯＮとなり、座標検出電極１７とスイッチ検出
電極１８とが図示しない回路によって接続され、スイッ
チ検出電極１８と共通電極２１とによる静電容量回路が
追加される。

【００５７】また入力部４ｂが操作された場合には、ス
イッチ検出電極１８と共通電極２１とで形成される静電
容量回路と、回転検出電極１９と回転共通電極２４とで
形成される静電容量回路とで回路が形成される。これに
より、入力部４ｂが押し下げられるとタクトスイッチ１
０がＯＮとなり、前記した両回路が接続された状態とな
り、またタクトスイッチ１０がＯＦＦになると前記した
両回路が遮断される。これにより、ＯＮとＯＦＦとの場
合で静電容量の値に変化が生じる。

【００５８】図６ないし図９は、上述した座標検出用の
回路、回転検出用の回路、押圧検出回路を模式的に示し
ている。なお、回路の一端はグランド（Ｇ）に設定さ
れ、もう一端は電源に接続されて通電されており、その
ときの接点をＳ₁，Ｓ₂，Ｓ₃，Ｓ₄、Ｓθ、Ｓ_Lとする。

【００５９】図６に示す、グランドＧと接点Ｓ１、Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４との間の静電容量（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，
Ｃ４）は、それぞれ次式により求められる。

【００６０】

【数１】上記式により、それぞれの静電容量の比を求めることな
どにより、移動量と移動方向が検出される。

【００６１】前記Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３及びＣ４を互いに比
較することによって、操作体３の操作量に応じた移動量
が求めれる。

【００６２】図７に示すＧとＳθとの間の静電容量Ｃθ
は、次式で求められる。なお、回転Ａ相電極２２と回転
Ｂ相電極２３は、いずれも同様の式により求められる。

【００６３】

【数２】上記式により、回転量が求められるが、さらにＡ相とＢ
相との位相のずれた２つの電極を用いることにより回転
方向を検出することができる。

【００６４】図８は、入力部（ＳＷＬ）４ａ側の検出に
用いられる回路であり、スイッチがＯＮのときのＧ−Ｓ
_Lの静電容量Ｃ_ONと、スイッチがＯＦＦのときのＧ−Ｓ_L
の静電容量Ｃ_OFFとは、次式で表される。

【００６５】

【数３】上記のように、入力部４ａを押し下げたときとそうでな
いときとで回路に生じる静電容量が変化することによ
り、入力部４ａのＯＮ／ＯＦＦが検出される。

【００６６】図９は、入力部（ＳＷＲ）４ｂ側の検出に
用いられる回路であり、スイッチがＯＮのときのみ回路
が形成される。そのときのＧ−Ｓ_Rの静電容量Ｃ_Rは次式
で表される。

【００６７】

【数４】上記式により、入力部４ｂが押し下げられたときとそう
でないときとで回路に生じる静電容量が変化することに
より、入力部４ｂのＯＮ／ＯＦＦが検出される。

【００６８】次に、磁石の反発力を利用した原点復帰手
段を図１０及び図１１を示して説明する。図１０及び図
１１は、それぞれ復帰手段の断面図、平面図を示す。

【００６９】図１０に示すように、前記検出基板７の下
面中央部には、円柱状の磁石２５が設けられる。またメ
イン基板５の上面には、前記磁石２５に対して所定間隔
を開けて位置するリング状の磁石２６が設けられる。

【００７０】図１１に示すように、前記円柱状の磁石２
５は、中心側がＮ極で、その外側がＳ極である。また前
記リング状の磁石２６は、内側がＳ極で、外側がＮ極で
ある。

【００７１】上記のように、磁石２５の外周面と磁石２
６の内周面とが同じ磁極を有するように配置することに
より、操作体３を操作していないときには、磁石２５が
磁石２６の中央（原点）で両者の反発力が釣り合いのと
れた状態となって静止し、また操作体を手で中央から所
望の方向へ操作したときには、磁石２５を中央へ押し戻
す反発力が働き、操作体から手を放したときにはただち
に中央へ復帰する。

【００７２】なお、上記のように磁石を用いた原点復帰
手段では、前記円柱状の磁石２５の下面側と、メイン基
板５の上面側とにそれぞれ図４及び図５で示した座標検
出用、回転検出用などの電極パターンを設けて、操作体
のスライド動作の検出や回転動作の検出が行なわれる。

【００７３】本発明の入力装置は、上記実施の形態に限
られるものではなく、例えば操作体の原点からの変位量
に応じてマウスカーソルの移動速度を可変としてもよ
い。

【００７４】

【発明の効果】本発明は、操作体を自動的に原点へ復帰
させることができるものであり、これによって操作体か
ら手を離さなくても連続して座標データを入力すること
ができる。

【００７５】また、磁石の反発力を利用した原点復帰手
段では、全方位から原点への復帰力を均等にすることが
でき、しかも高寿命とすることができる。

【００７６】またスライド動作と回転動作とを共通の操
作体で行なえるようにしたことにより、スライド動作に
よる座標データ入力中であっても回転動作による回転デ
ータを入力することができる。例えばマウスカーソルを
移動している最中に画面をスクロールさせるなどの操作
を行なうことができる。

【００７７】また、静電容量の変化を検出することで簡
易な回路により構成することができるため、コスト的に
安価であり、しかも装置の薄型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の入力装置の外観を示す斜視図、

【図２】本発明の入力装置を示す分解斜視図、

【図３】スライド部材の形状を示す平面図、

【図４】検出基板の電極パターンを示す平面図、

【図５】メイン基板の電極パターンを示す平面図、

【図６】座標検出用の等価回路を示す回路図、

【図７】回転検出用の等価回路を示す回路図、

【図８】スイッチ検出用の等価回路を示す回路図、

【図９】他のスイッチ検出用の等価回路を示す回路図、

【図１０】本発明の入力装置に用いられる他の復帰手段
を示す断面図、

【図１１】他の復帰手段を示す平面図、

【符号の説明】

１入力装置２ハウジング部材２ａ貫通孔３操作体４ａ，４ｂ入力部４ｃフランジ４ｄ爪部５メイン基板６スライド部材６ａ露出穴６ｂ被押圧部１０，１１タクトスイッチ１５段差部１６開口部１７座標検出電極１８スイッチ検出電極１９回転検出電極２０ＸＹ検出電極２１共通電極２２回転Ａ相電極２３回転Ｂ相電極２４回転共通電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上をＸ−Ｙ座標平面に沿ってスライ
ド動作する操作体と、前記スライド動作に応じて前記操
作体のＸ座標位置及びＹ座標位置を検出する座標検出部
と、前記操作体を操作していないときに前記操作体を常
に原点へ復帰させる復帰手段とが設けられていることを
特徴とする入力装置。
【請求項２】前記復帰手段は、線ばね又は板ばねであ
り、前記線ばね又は板ばねが略口型に設けられ、この略
口型に設けられた線ばね又は板ばねの内側に前記操作体
が設けられる請求項１記載の入力装置。
【請求項３】前記操作体は、前記Ｘ−Ｙ座標面を移動
する支持体に支持されており、前記支持体の周囲に前記
復帰手段が当接している請求項１または２記載の入力装
置。
【請求項４】支持体の周囲は多角形であり、前記操作
体が操作されていないときには、前記復帰手段に前記多
角形の１辺がそれぞれ当接している請求項３記載の入力
装置。
【請求項５】前記操作体は、前記Ｘ−Ｙ座標面を移動
する支持体に支持されており、前記復帰手段は、前記支
持体に設けられた磁石と、基板側に設けられた磁石とか
ら成り、両磁石が間隔を開けて対向し、前記支持体に原
点への復帰磁力が与えられる請求項１記載の入力装置。
【請求項６】前記操作体は、前記Ｘ−Ｙ座標面を移動
する支持体に支持されており、前記操作体と支持体とが
基板上で回転自在であり、前記支持体の回転動作に応じ
た回転量および／または回転方向を検出する回転検出部
が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の
入力装置。
【請求項７】前記操作体は、前記Ｘ−Ｙ座標面を移動
する支持体に支持されており、前記操作体は支持体に対
して押し込み可能に支持されており、この押し込み動作
によってスイッチのＯＮ・ＯＦＦの切替えを行なうスイ
ッチ検出部が設けられている請求項１ないし６のいずれ
かに記載の入力装置。
【請求項８】前記座標検出部、回転検出部、スイッチ
検出部の少なくとも１つの検出部が、静電容量の変化を
検出するものである請求項１，６，７のいずれかに記載
の入力装置。