JP2001236175A

JP2001236175A - ポインティングデバイス及び電子機器

Info

Publication number: JP2001236175A
Application number: JP2000050441A
Authority: JP
Inventors: Atsuomi Inukai; 厚臣犬飼
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-02-22
Filing date: 2000-02-22
Publication date: 2001-08-31

Abstract

(57)【要約】【課題】１枚の基板上で歪み量を検出可能な単純な構
造にする。【解決手段】平板状のセンサ基板１と、センサ基板１
に立設されたスティック部材２２と、スティック部材２
２を挟んで対称となるように配設された少なくとも一対
の歪みセンサ８ａ〜８ｄとを備えている。センサ基板１
には、スティック部材２２の操作時に、歪みセンサ８ａ
〜８ｄを撓ませるようなスリット３ｂが形成されてい
る。スリット３ｂは、歪みセンサ８ａ〜８ｄを有する十
字状の交差部７を形成させる４つのＬ字状である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータやワ
ードプロセッサ等の電子機器におけるディスプレイ上で
ポインタやカーソルを任意の位置に移動させる際に使用
されるポインティングデバイスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータやワードプロセッサ等のよ
うにディスプレイ付きの電子機器には、通常、ディスプ
レイ上のポインタやカーソルをキー操作以外の方法で任
意の位置に移動させることができるポインティングデバ
イスが接続または搭載されている。このポインティング
デバイスには、キーボード内に突出されたスティック部
材を指で押圧して前後左右に力を加えたときの歪み量を
検出し、この歪み量に基づいてポインタやカーソルを移
動させる方式のものがある。

【０００３】例えば特開平８−８７３７５号公報におい
ては、図１０に示すように、歪み検出用基板５１の中心
部にスティック部材５２を設けると共に、スティック部
材５２を中心として前後左右の四方向に歪みセンサ５３
を設けた後、歪み検出用基板５１をベース基板５４に対
して内側に隙間ができるように取り付ける。そして、ス
ティック部材５２に力を加えたときに、ベース基板５４
との隙間で生じた歪み検出用基板５１の歪み量を歪みセ
ンサ５３により検出し、この歪み量をベース基板５４側
に設けた処理回路で信号処理するように構成されたポイ
ンティングデバイスが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のように、歪み検出用基板５１にベース基板５４を取
り付けた構成では、各基板５１・５４に対してプリント
パターンをそれぞれ個別に形成する必要があるため、パ
ターンニングの処理工程が重複することによって、生産
性が低いという問題がある。また、ベース基板５４に対
して歪み検出用基板５１を位置決めしながら半田付けす
る必要があるため、取付け時における半田付け不良等に
より歩留りが低下し易いという問題がある。さらに、ベ
ース基板５４に歪み検出用基板５１を積み重ねた複雑な
構造になるため、組立てコストが高騰し易いと共に故障
し易いという問題もある。

【０００５】従って、本発明は、１枚の基板上で歪み量
を検出可能な単純な構造にすることによって、上述の各
種問題を解消することができるポインティングデバイス
及び電子機器を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、平板状のセンサ基板と、前記セ
ンサ基板に立設されたスティック部材と、前記スティッ
ク部材を挟んで対称となるように配設された少なくとも
一対の歪みセンサとを備え、前記スティック部材の操作
時に、前記歪みセンサを撓ませるようなスリットが前記
センサ基板に設けられたことを特徴としている。

【０００７】上記の構成によれば、スリットによりセン
サ基板自体を撓ませるため、従来における変位量の検出
に使用される歪み検出用基板の機能と、変位量の検出信
号の処理に使用されるベース基板の機能とを１枚のセン
サ基板で兼用させることができる。これにより、従来の
ポインティングデバイスよりも単純な構造であると共に
製造工程を減少させることができるため、生産性および
歩留りを向上させることができると共にコストダウンす
ることができる。さらに、スリットの形成であれば、形
状やサイズを容易に変更することができるため、各種の
センサ基板が存在した場合でも、スティック部材の操作
時における変位を各種のセンサ基板に対して最大にする
ことが可能になり、結果として精度良く大きな出力を容
易に得ることができる。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載のポイン
ティングデバイスであって、前記センサ基板はプリント
配線が可能な基板であり、前記歪みセンサは、膜付着技
術により形成されたものであることを特徴としている。
上記の構成によれば、歪みセンサを含んだ回路のプリン
ト配線を行うことができる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１記載のポイン
ティングデバイスであって、前記センサ基板はプリント
配線が可能な基板であり、前記歪みセンサは、カーボン
を主体として前記センサ基板に焼き付けられたものであ
ることを特徴としている。上記の構成によれば、カーボ
ンを主体とすることによって、プリント配線が可能な一
般的な基板の耐熱温度以下で歪みセンサを形成すること
ができる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項２または３に記
載のポインティングデバイスであって、前記歪みセンサ
に直列に配置されるトリミング可能なチップ抵抗が前記
センサ基板に配設されたことを特徴としている。上記の
構成によれば、チップ抵抗をトリミングすることによっ
て、歪みセンサの抵抗値の誤差に伴うオフセット電圧の
バラツキを解消することができる。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のポインティングデバイスであって、前
記歪みセンサは、前記スティック部材を中心として９０
度ずれた位置に４つ配設され、前記スリットは、前記ス
ティック部材を挟んで対称に設けられ、前記歪みセンサ
を有する十字状の交差部を形成させる４つのＬ字状であ
ることを特徴としている。上記の構成によれば、Ｌ字状
のスティック部材を４つ設けるという簡単な加工によっ
て、センサ基板における歪みセンサが設けられた部分を
効果的に撓ませることができる。

【００１２】請求項６の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のポインティングデバイスであって、前
記スティック部材は前記センサ基板に対して嵌合状態で
立設されていることを特徴としている。上記の構成によ
れば、スティック部材とセンサ基板との位置を正確に決
めることができると共に、横荷重に強いものにすること
ができる。する。

【００１３】請求項７の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のポインティングデバイスであって、前
記センサ基板はプリント配線が可能な基板であり、前記
基板に信号処理回路が実装されていることを特徴として
いる。上記の構成によれば、センサ基板がプリント配線
可能であるため、信号処理回路を含めてパターンニング
することができる。

【００１４】請求項８の発明は、請求項７記載のポイン
ティングデバイスであって、前記センサ基板は、前記ス
ティック部材が立設され、前記スティック部材が設けら
れた歪み検出部と、前記信号処理回路が実装された信号
処理部とからなり、前記歪み検出部と前記信号処理部は
幅の狭い連絡部でつながっていることを特徴としてい
る。上記の構成によれば、信号処理部の取付け時の応力
が歪み検出部に伝わり難くなるため、歪み検出部におけ
る歪みセンサの作動が正確になる。

【００１５】請求項９の発明は、キーボードを有する本
体部と、その本体部の一端において、当該本体部に対し
て開閉可能に設けられた表示部とを備えると共に、前記
本体部に、請求項１ないし８の何れか１項に記載のポイ
ンティングデバイスを搭載した電子機器としたことを特
徴としている。上記の構成によれば、操作性に優れ、正
確な入力ができる電子機器を得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１ないし
図９に基づいて以下に説明する。本実施の形態に係るポ
インティングデバイスは、図１に示すように、平面視長
方形状の平板状に形成されたセンサ基板１を備えてい
る。センサ基板１は、プリント配線が可能な基板であ
り、柔軟性を有した絶縁材料からなっている。尚、この
ような絶縁材料としては、ホーローメタル基板等の金属
板に絶縁膜を形成したものや、樹脂、ガラス、セラミッ
クス、シリコン等の単結晶、ガラスエポキシ等が挙げら
れる。

【００１７】上記のセンサ基板１は、歪み量の検出に使
用される歪み検出部３と、歪み量を信号処理する信号処
理部４とからなっている。歪み検出部３と信号処理部４
との間には、センサ基板１の幅方向の両端側から左右一
対に切欠部１ａ・１ａが形成されていると共に、両切欠
部１ａ・１ａ間に連絡部１ｂが形成されている。そし
て、これらの切欠部１ａ・１ａおよび連絡部１ｂは、信
号処理部４を図４のキーボード基板１９に取り付けて応
力が発生したときに、この応力が歪み検出部３に伝わり
難くするように機能する。

【００１８】上記の歪み検出部３の中心部には、支柱部
材２が取り付けられている。支柱部材２には、図４に示
すように、ラバーキャップ２１が嵌合されており、これ
らの支柱部材２とラバーキャップ２１とは、センサ基板
１に対して嵌合状態で立設されたスティック部材２２
（ポインティングスティック）を構成している。また、
支柱部材２の取り付けは、図３に示すように、取付け機
構５により行われている。取付け機構５は、センサ基板
１の歪み検出部３に形成された取付穴３ａと、取付穴３
ａに嵌合するように支柱部材２の下端に形成された嵌合
部２ａと、嵌合部２ａの下端面中央から支柱部材２内に
形成された雌ねじ部２ｂと、取付穴３ａの穴径よりも大
きな頭部６ａを有し、雌ねじ部２ｂに螺合可能なネジ部
材６とを有している。

【００１９】そして、このように構成された取付け機構
５は、支柱部材２の嵌合部２ａを取付穴３ａに嵌合する
ことによって、歪み検出部３に対して支柱部材２を高精
度に位置決め可能にしていると共に、この嵌合部２ａの
取付穴３ａへの嵌合とネジ部材６による締め付けとによ
って、歪み検出部３に対する支柱部材２の取り付けを横
荷重に強く且つ剛性の高いものにしている。

【００２０】また、歪み検出部３には、図２に示すよう
に、取付穴３ａ（スティック部材２２）を挟んで対称と
なるように４つのスリット３ｂが形成されている。具体
的には、センサ基板１の幅方向をＸ軸および長手方向を
Ｙ軸とし、これら両軸の原点Ｏを取付穴３ａの中心点に
一致させた座標系を考えた場合において、各スリット３
ｂは、Ｘ軸およびＹ軸に平行な一対の辺部と、これらの
辺部を９０°曲折した頂部とを有した平面視Ｌ字状に形
成されている。そして、これらのスリット３ｂは、頂部
が取付穴３ａに対向配置されていると共に、頂部と中心
点０とが所定距離に設定されることによって、Ｘ軸およ
びＹ軸に沿って取付穴３ａを中心とした十字状の交差部
７を形成している。

【００２１】上記の交差部７の裏面には、４つの歪みセ
ンサ８ａ〜８ｄが形成されている。これらの歪みセンサ
８は、応力により抵抗値が変化する二酸化ルテニウムや
カーボンを主体とした抵抗材料からなっており、抵抗材
料を真空蒸着法やスパッタリング法、気相成長法等の膜
付着技術によりセンサ基板１に付着することにより形成
されている。そして、歪みセンサ８は、膜付着技術によ
り同時に同一条件下で形成されることによって、特性の
ばらつきが最小限に抑制され、高い歪み検出精度で歪み
量を検出可能にされている。

【００２２】尚、歪みセンサ８は、カーボンを主体とし
た抵抗材料で形成されていることが望ましく、この場合
には、プリント配線が可能な一般的なセンサ基板１であ
る例えばガラスエポキシ基板の耐熱温度以下で歪みセン
サ８を形成することができる。また、歪みセンサ８は、
上述の膜付着技術の他、導電性インクを用いた印刷技
術、フォトリソグラフィやエッチング等による写真製版
技術によっても形成することができる。

【００２３】上記の歪みセンサ８ａ〜８ｄは、取付穴３
ａを中心として９０度ずれた位置に配置されるように、
Ｘ軸上の＋Ｘ側、Ｙ軸上の＋Ｙ側、Ｘ軸上の−Ｘ側、Ｙ
軸上の−Ｙ側にそれぞれこの順に配置されている。ま
た、各歪みセンサ８ａ〜８ｄは、配置されたＸ軸または
Ｙ軸に対して軸対称の形状および厚みに形成されてお
り、軸を挟んで対称に発生した歪みを相殺可能にしてい
る。

【００２４】上記の各歪みセンサ８ａ〜８ｄの外側にお
ける歪み検出部３（センサ基板１）の上面には、チップ
抵抗１０ａ〜１０ｄが配置されている。これらのチップ
抵抗１０ａ〜１０ｄは、交差部７の変位の影響で抵抗値
を変化させないように、交差部７の変位領域の外部に位
置されている。各チップ抵抗１０ａ〜１０ｄの上面に
は、レーザ光等で切断可能な抵抗領域が形成されてお
り、一端部から他端部方向にレーザ光等を照射して切り
込み１１ａ〜１１ｄを形成することによって、切り込み
１１ａ〜１１ｄを除いた抵抗領域に対応した抵抗値を出
現させるように調整するトリミング加工が施されてい
る。

【００２５】また、チップ抵抗１０ａ〜１０ｄは、Ｘ軸
またはＹ軸の軸線上に配置されている。そして、Ｘ軸上
に存在するチップ抵抗１０ａ・１０ｃには、切り込み１
１ａ・１１ｃがＸ軸に対して軸対称に形成されている。
また、Ｙ軸上に存在するチップ抵抗１０ｂ・１０ｄに
は、切り込み１１ｂ・１１ｄがＹ軸に対して軸対称に形
成されている。これにより、チップ抵抗１０ａ〜１０ｄ
は、交差部７の外部に生じた変位による抵抗値の変化を
同軸上に存在する一対のチップ抵抗１０ａ・１０ｃ（１
０ｂ・１０ｄ）同士で相殺可能にしている。

【００２６】上記の各チップ抵抗１０ａ〜１０ｄは、図
５に示すように、各歪みセンサ８ａ〜８ｄにそれぞれ直
列接続されている。これらのチップ抵抗１０ａ〜１０ｄ
および歪みセンサ８ａ〜８ｄは、ブリッジ回路１６の回
路構成にされている。

【００２７】即ち、歪みセンサ８ａ・８ｂ間には、５Ｖ
等の電源電圧が印加される電源端子１２が接続されてお
り、歪みセンサ８ｃ・８ｄ間には、ＧＮＤ端子１３が接
続されている。また、一方側のチップ抵抗１０ａ・１０
ｃ間には、Ｘ軸出力端子１４が接続されており、他方側
のチップ抵抗１０ｂ・１０ｄ間には、Ｙ軸出力端子１５
が接続されている。そして、このようなブリッジ回路１
６の回路構成にされた歪みセンサ８ａ〜８ｄおよびチッ
プ抵抗１０ａ〜１０ｄは、Ｘ軸上に配置された一対の歪
みセンサ８ａ・８ｃとチップ抵抗１０ａ・１０ｃとＸ軸
出力端子１４とでＸ軸における変位量を検出するＸ側ト
ランスデューサ９ａを構成し、Ｙ軸上に配置された一対
の歪みセンサ８ｂ・８ｄとチップ抵抗１０ｂ・１０ｄと
Ｙ軸出力端子１５とでＹ軸における変位量を検出するＹ
側トランスデューサ９ｂを構成している。さらに、両ト
ランスデューサ９ａ・９ｂは、両出力を組み合わせるこ
とによって、Ｚ軸方向の歪み量を検出するＺ側トランス
デューサを構成している。

【００２８】上記の各端子１２〜１５は、信号処理部４
側に配置されている。これらの各端子１２〜１５と歪み
検出部３側のブリッジ回路１６とは、図１に示すよう
に、切欠部１ａ・１ａ間の幅の狭い連絡部１ｂに配設さ
れたプリント配線１７を介して接続されている。各端子
１２〜１５は、信号処理部４に実装された増幅器等を有
した信号処理回路に接続されており、信号処理回路は、
図５の各トランスデューサ９ａ・９ｂの信号出力を増幅
し、歪み量検出信号としてセンサ基板１の外部に出力可
能にされている。

【００２９】上記の信号処理回路が配置された信号処理
部４には、装着穴１ｃが四隅のコーナー部に形成されて
いる。また、装着穴１ｃは、歪み検出部３の四隅のコー
ナー部にも形成されている。これらの装着穴１ｃには、
図４に示すように、歪み検出部３および信号処理部４か
らなるセンサ基板１をキーボード基板１９の裏面に取り
付ける際に、ネジ部材１８が貫挿されるようになってい
る。また、センサ基板１とキーボード基板１９との間に
は、複数のスペーサ部材２０が介装されるようになって
おり、スペーサ部材２０は、センサ基板１とキーボード
基板１９との間に所定の隙間を出現させることによっ
て、センサ基板１上に設けられた回路部品等のキーボー
ド基板１９への接触を防止している。

【００３０】上記のようにしてセンサ基板１が装着され
るキーボード基板１９には、スティック用穴１９ａが形
成されている。スティック用穴１９ａは、キーボード基
板１９上に配列された例えば“Ｇ”および“Ｈ”を示す
キー部材２３・２３間に配置されており、スティック部
材２２を前後左右に傾倒させても接触しない程度の開口
径に設定されている。そして、これらのセンサ基板１お
よびキーボード基板１９は、例えば図７に示すように、
ノートブック型のパーソナルコンピュータやワードプロ
セッサ等の電子機器２４に搭載されている。

【００３１】上記の電子機器２４は、機器本体２５と、
機器本体２５の一端部に設けられたヒンジ部２６におい
て機器本体２５に対して開閉可能に軸支された液晶ディ
スプレイ２７（表示部）とを有している。機器本体２５
の上面には、キー部材２３からなるキーボード２８が配
置されており、このキーボード２８の略中心部には、上
述のスティック部材２２が配置されている。一方、機器
本体２５の内部には、図６に示すように、ＣＰＵ２９や
ＲＯＭ３０、ＲＡＭ３１、入力出力インターフェース３
２等が設けられた回路基板が収納されていると共に、記
録装置としてハードディスク装置（ＨＤＤ）３３が収納
されている。上記の入力出力インターフェース３２は、
ハードディスク装置３３やスティック部材２２、キーボ
ード２８、液晶ディスプレイ２７等に接続されており、
これら構成部品と回路基板側のＣＰＵ２９等との間にお
けるデータの入出力を可能にしている。

【００３２】また、ＲＯＭ３０やハードディスク装置３
３には、データの入力や編集時等に実行されるポインテ
ィング制御プログラムが格納されている。このプログラ
ムは、図２に示すように、スティック部材２２の操作量
および操作方向に応じて交差部７が変位したとき、この
交差部７の変位量を検出した各トランスデューサ９ａ・
９ｂからの検出信号に基づいて図７の液晶ディスプレイ
２７に表示された矢印形状のポインタ２７ａの移動方向
および移動速度を求め、これらの移動内容でもってポイ
ンタ２７ａを移動させるように処理する。さらに、上記
のプログラムは、両トランスデューサ９ａ・９ｂからの
検出信号が所定以上であれば、クリックの操作信号が入
力された状態となるように処理する。

【００３３】上記の構成において、ポインティングデバ
イスを製造する場合には、図１に示すように、先ず、ガ
ラスエポキシ等のプリント基板材料からなる平板をセン
サ基板１のサイズおよび形状に切り出した後、切欠部１
ａ、装着穴１ｃ、取付穴３ａおよびスリット３ｂを例え
ばプレス装置の打抜き加工により形成する。尚、これら
各部の形成は、ウオータージェット等の切断加工により
行われても良い。

【００３４】上記のようにしてセンサ基板１の外形を形
成すると、続いて、センサ基板１の下面にスピンコータ
やロールコータによりアンダーコート材料を塗布するこ
とによって、アンダーコート膜を形成する。この後、ア
ンダーコート膜上に歪みセンサ８ａ〜８ｄとなるゲージ
膜を真空蒸着法やスパッタリング法、気相成長法等の膜
付着技術により形成し、ゲージ膜上に感光性レジスト膜
を塗布する。そして、フォトリソグラフィやエッチング
処理を施すことによりレジストパターンを形成し、この
パターンをマスクとして歪み膜パターンを形成した後、
レジストを除去すると共に有機絶縁材料からなる保護膜
を形成することによって、歪みセンサ８ａ〜８ｄとす
る。尚、この歪みセンサ８ａ〜８ｄの形成時において、
他のプリント配線１７等を同時に形成しても良い。

【００３５】上記のプリント配線１７や歪みセンサ８ａ
〜８ｄの形成が完了すると、センサ基板１上にチップ抵
抗１０ａ〜１０ｄや各種の回路部品を実装した後、トリ
ミング加工を行う。即ち、センサ基板１をレーザ加工機
にセットし、図５に示すように、例えば歪みセンサ８ａ
と、このセンサ８ａに直列接続されたチップ抵抗１０ａ
との合成抵抗値[R(+X)＋Rtrm(+X)] を測定しながら、レ
ーザ加工機からチップ抵抗１０ａの上面にレーザ光を照
射する。そして、レーザ光の照射点をチップ抵抗１０ａ
の一端部から他端部方向に移動させることによって、チ
ップ抵抗１０ａに図２の切り込み１１ａを形成してチッ
プ抵抗値Rtrm(+X)を減少させ、合成抵抗値[R(+X)＋Rtrm
(+X)] が所定の抵抗値となったときに、レーザ光の照射
を停止し、チップ抵抗１０ａに対するトリミング加工を
終了する。

【００３６】この後、上記と同様にして、残りのチップ
抵抗１０ｂ〜１０ｄに対してトリミング加工をそれぞれ
施すことによって、全ての合成抵抗値[R(+X)＋Rtrm(+
X)] ・[R(+Y)＋Rtrm(+Y)] ・[R(-X)＋Rtrm(-X)] ・[R(-
Y)＋Rtrm(-Y)] を所定の抵抗値に調整する。この結果、
各歪みセンサ８ａ〜８ｄによるオフセット電圧のバラツ
キが解消されることによって、Ｘ軸出力端子１４および
Ｙ軸出力端子１５から出力される歪み量の検出信号の取
扱いを容易にすることができる。

【００３７】次に、図３に示すように、支柱部材２の嵌
合部２ａをセンサ基板１の取付穴３ａに嵌合し、センサ
基板１の裏面側からネジ部材６を支柱部材２の雌ねじ部
２ｂに螺合する。そして、ネジ部材６を締め付けること
によって、支柱部材２をセンサ基板１に取り付ける。こ
の後、図４に示すように、支柱部材２の上方からラバー
キャップ２１を嵌め込むことによりスティック部材２２
とし、センサ基板１をスペーサ部材２０を介してキーボ
ード基板１９の裏面に取り付ける。尚、この取り付け時
において、信号処理部４の取り付けにより応力が生じて
も、センサ基板１の歪み検出部３と信号処理部４とが幅
の狭い連絡部１ｂを介して接続されているため、信号処
理部４の応力が歪み検出部３に殆ど伝わることがない。
この後、図７に示すように、キーボード基板１９を機器
本体２５に装着してキーボード２８とし、液晶ディスプ
レイ２７等を取り付けることにより電子機器２４を組み
立てる。

【００３８】上記のようにしてセンサ基板１を備えた電
子機器２４は、文書の作成や表計算、図面の作成等の各
種の情報処理に使用される。この際、情報処理に使用さ
れる文字データや数値データ等を入力する場合には、ス
ティック部材２２を操作することなく、キーボード２８
を操作することによりデータ入力が行われる。一方、デ
ータの入力時や編集時等において、液晶ディスプレイ２
７の表示画面上でポインタを任意の位置に移動させる場
合には、スティック部材２２が主に操作される。

【００３９】即ち、スティック部材２２が操作されてお
らず、如何なる応力も加えられていない状態において
は、図２に示すように、各歪みセンサ８ａ〜８ｄがＸ軸
およびＹ軸に対して軸対称に配置されているため、各歪
みセンサ８ａ〜８ｄの抵抗値に変化はない。従って、図
５のＸ軸出力端子１４（Ｘ側トランスデューサ９ａ）お
よびＹ軸出力端子１５（Ｙ側トランスデューサ９ｂ）に
おける信号出力は、所定電圧を維持することになり、こ
の信号出力を歪み量検出信号として取り込んだ図６のＣ
ＰＵ２９は、スティック部材２２が操作されていないと
認識することによって、ポインタを停止させた状態に維
持する。

【００４０】次に、オペレータがスティック部材２２を
例えばＸ軸方向およびＹ軸方向の＋側に向かって力を加
える操作をした場合には、交差部７がスティック部材２
２の操作方向および操作量に応じて撓むことにより変位
する。この際、スティック部材２２を強く押圧して操作
すると、スティック部材２２とセンサ基板１との取り付
け部分に大きな横荷重が発生することになるが、スティ
ック部材２２が取付け機構５によりセンサ基板１に対し
て強固に取り付けられているため、センサ基板１からス
ティック部材２２が外れることはない。

【００４１】交差部７が上記のようにして変位すると、
この変位は、Ｘ軸上の＋側に存在する一方の歪みセンサ
８ａに対して引っ張り歪みを発生させることにより抵抗
値を増加させる一方、Ｘ軸上の−側に存在する他方の歪
みセンサ８ｃに対して圧縮歪みを発生させることにより
抵抗値を減少させる。また、Ｙ軸上の＋側に存在する一
方の歪みセンサ８ｂにおいては、Ｙ軸の右側部分で引っ
張り歪みによる抵抗値の増加が生じ、Ｙ軸の左側部分で
圧縮歪みによる抵抗値の減少が生じる。また同様に、Ｙ
軸上の−側に存在する他方の歪みセンサ８ｄにおいて
は、Ｙ軸の右側部分で引っ張り歪みによる抵抗値の増加
が生じ、Ｙ軸の左側部分で圧縮歪みによる抵抗値の減少
が生じる。

【００４２】この結果、歪みセンサ８ａ〜８ｄの抵抗値
が変化することによって、Ｘ軸出力端子１４（Ｘ側トラ
ンスデューサ９ａ）およびＹ軸出力端子１５（Ｙ側トラ
ンスデューサ９ｂ）の信号出力が変化することになる。
そして、信号出力が増幅等されて歪み量検出信号とされ
た後、ポインティング制御プログラムを実行する図６の
ＣＰＵ２９に取り込まれることによって、ポインタの移
動方向および移動速度の決定に用いられることになる。

【００４３】この際、上記の信号出力は、歪みセンサ８
ａ〜８ｄがチップ抵抗１０ａ〜１０ｄに直列接続されて
いるため、これらのチップ抵抗１０ａ〜１０ｄの抵抗値
の増減によっても変化する。ところが、チップ抵抗１０
ａ〜１０ｄは、交差部７の変位領域の外部に位置されて
いるため、交差部７がスティック部材２２により大きく
変位した場合でも、この変位の影響で抵抗値を増減させ
ることはない。これにより、信号出力が歪みセンサ８ａ
〜８ｄの抵抗値の変化に正確に対応したものとなってい
るため、オペレータは、ポインタを意図する通りの速度
および方向に移動させて正確に停止させることができ
る。

【００４４】以上のように、本実施形態のポインティン
グデバイスは、図１に示すように、平板状のセンサ基板
１と、センサ基板１に立設されたスティック部材２２
と、スティック部材２２を挟んで対称となるように配設
された少なくとも一対の歪みセンサ８ａ〜８ｄとを備
え、スティック部材２２の操作時に、歪みセンサ８ａ〜
８ｄを撓ませるようなスリット３ｂがセンサ基板１に設
けられた構成にされている。

【００４５】尚、本実施形態における『スティック部材
２２を挟んで対称』とは、スティック部材２２からＸ軸
方向およびＹ軸方向にそれぞれ等距離の位置に歪みセン
サ８ａ〜８ｄが配置されていることを意味する。また、
スリット３ｂは、平面視Ｌ字状に形成されているが、こ
れに限定されるものではなく、スティック部材２２の操
作時に、歪みセンサ８ａ〜８ｄを撓ませることができる
ように形成されていれば良い。

【００４６】従って、センサ基板１の歪み検出部３に
は、例えば図８に示すように、スティック部材２２を中
心としたＸ軸上の＋側、Ｙ軸上の＋側、Ｘ軸上の−側お
よびＹ軸上の−側に歪みセンサ８ａ〜８ｄがそれぞれ配
置され、Ｉ字状のスリット３ｂ’が隣接する歪みセンサ
８ａ〜８ｄ間にかけて形成されることによって、これら
歪みセンサ８ａ〜８ｄを歪ませる交差部７’が略四角形
状に形成されていても良い。

【００４７】また、センサ基板１の歪み検出部３には、
例えば図９（ａ）・（ｂ）に示すように、スティック部
材２２を中心としたＸ軸上の＋側において歪みセンサ８
ａ・８ｃがセンサ基板１の上面および下面にそれぞれ配
置されると共に、Ｙ軸上の＋側において歪みセンサ８ｂ
・８ｄがセンサ基板１の上面および下面にそれぞれ配置
され、小さなサイズのＬ字状のスリット３ｂ''と大きな
サイズのＬ字状のスリット３ｂ''とがスティック部材２
２を挟んで形成されることによって、歪みセンサ８ａ〜
８ｄを撓ませる交差部７''がＬ字状に形成されていても
良い。

【００４８】

【発明の効果】請求項１の発明は、平板状のセンサ基板
と、前記センサ基板に立設されたスティック部材と、前
記スティック部材を挟んで対称となるように配設された
少なくとも一対の歪みセンサとを備え、前記スティック
部材の操作時に、前記歪みセンサを撓ませるようなスリ
ットが前記センサ基板に設けられた構成である。

【００４９】上記の構成によれば、スリットによりセン
サ基板自体を撓ませるため、従来における変位量の検出
に使用される歪み検出用基板の機能と、変位量の検出信
号の処理に使用されるベース基板の機能とを１枚のセン
サ基板で兼用させることができる。これにより、従来の
ポインティングデバイスよりも単純な構造であると共に
製造工程を減少させることができるため、生産性および
歩留りを向上させることができると共にコストダウンす
ることができる。さらに、スリットの形成であれば、形
状やサイズを容易に変更することができるため、各種の
センサ基板が存在した場合でも、スティック部材の操作
時における変位を各種のセンサ基板に対して最大にする
ことが可能になり、結果として精度良く大きな出力を容
易に得ることができる。

【００５０】請求項２の発明は、請求項１記載のポイン
ティングデバイスであって、前記センサ基板はプリント
配線が可能な基板であり、前記歪みセンサは、膜付着技
術により形成された構成である。上記の構成によれば、
歪みセンサを含んだ回路のプリント配線を行うことがで
きる。

【００５１】請求項３の発明は、請求項１記載のポイン
ティングデバイスであって、前記センサ基板はプリント
配線が可能な基板であり、前記歪みセンサは、カーボン
を主体として前記センサ基板に焼き付けられた構成であ
る。上記の構成によれば、カーボンを主体とすることに
よって、プリント配線が可能な一般的な基板の耐熱温度
以下で歪みセンサを形成することができる。

【００５２】請求項４の発明は、請求項２または３に記
載のポインティングデバイスであって、前記歪みセンサ
に直列に配置されるトリミング可能なチップ抵抗が前記
センサ基板に配設された構成である。上記の構成によれ
ば、チップ抵抗をトリミングすることによって、歪みセ
ンサの抵抗値の誤差に伴うオフセット電圧のバラツキを
解消することができる。

【００５３】請求項５の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のポインティングデバイスであって、前
記歪みセンサは、前記スティック部材を中心として９０
度ずれた位置に４つ配設され、前記スリットは、前記ス
ティック部材を挟んで対称に設けられ、前記歪みセンサ
を有する十字状の交差部を形成させる４つのＬ字状であ
る構成である。上記の構成によれば、Ｌ字状のスティッ
ク部材を４つ設けるという簡単な加工によって、センサ
基板における歪みセンサが設けられた部分を効果的に撓
ませることができる。

【００５４】請求項６の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のポインティングデバイスであって、前
記スティック部材は前記センサ基板に対して嵌合状態で
立設されている構成である。上記の構成によれば、ステ
ィック部材とセンサ基板との位置を正確に決めることが
できると共に、横荷重に強いものにすることができる。

【００５５】請求項７の発明は、請求項１ないし４の何
れか１項に記載のポインティングデバイスであって、前
記センサ基板はプリント配線が可能な基板であり、前記
基板に信号処理回路が実装されている構成である。上記
の構成によれば、センサ基板がプリント配線可能である
ため、信号処理回路を含めてパターンニングすることが
できる。

【００５６】請求項８の発明は、請求項７記載のポイン
ティングデバイスであって、前記センサ基板は、前記ス
ティック部材が立設され、前記スティック部材が設けら
れた歪み検出部と、前記信号処理回路が実装された信号
処理部とからなり、前記歪み検出部と前記信号処理部は
幅の狭い連絡部でつながっている構成である。上記の構
成によれば、信号処理部の取付け時の応力が歪み検出部
に伝わり難くなるため、歪み検出部における歪みセンサ
の作動が正確になる。

【００５７】請求項９の発明は、キーボードを有する本
体部と、その本体部の一端において、当該本体部に対し
て開閉可能に設けられた表示部とを備えると共に、前記
本体部に、請求項１ないし８の何れか１項に記載のポイ
ンティングデバイスを搭載した電子機器として構成され
ている。上記の構成によれば、操作性に優れ、正確な入
力ができる電子機器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポインティングデバイスの斜視図である。

【図２】歪みセンサやスリットの位置関係を示す説明図
である。

【図３】支柱部材を歪み検出部に取り付けた状態を示す
説明図である。

【図４】キーボード基板に取り付けられたセンサ基板の
図１におけるＡ−Ａ’線矢視断面図である。

【図５】歪みセンサおよびチップ抵抗の接続関係を示す
説明図である。

【図６】電子機器のブロック図である。

【図７】電子機器の斜視図である。

【図８】センサ基板の平面図である。

【図９】センサ基板を示すものであり、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図である。

【図１０】従来のポインティングデバイスを示す説明図
である。

【符号の説明】

１センサ基板１ａ切欠部１ｂ連絡部１ｃ装着穴２支柱部材３歪み検出部４信号処理部５取付け機構６ネジ部材７交差部８ａ〜８ｄ歪みセンサ９ａＸ側トランスデューサ９ｂＹ側トランスデューサ１０ａ〜１０ｄトリマブルチップ抵抗１１ａ〜１１ｄ切り込み１２電源端子１３ＧＮＤ端子１４Ｘ軸出力端子１５Ｙ軸出力端子１６ブリッジ回路１７プリント配線１８ネジ部材１９キーボード基板２２スティック部材２３キー部材２４電子機器２５機器本体２８キーボード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平板状のセンサ基板と、前記センサ基板
に立設されたスティック部材と、前記スティック部材を
挟んで対称となるように配設された少なくとも一対の歪
みセンサとを備え、前記スティック部材の操作時に、前
記歪みセンサを撓ませるようなスリットが前記センサ基
板に設けられたことを特徴とするポインティングデバイ
ス。
【請求項２】前記センサ基板はプリント配線が可能な
基板であり、前記歪みセンサは、膜付着技術により形成
されたものである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。
【請求項３】前記センサ基板はプリント配線が可能な
基板であり、前記歪みセンサは、カーボンを主体として
前記センサ基板に焼き付けられたものであることを特徴
とする請求項１記載のポインティングデバイス。
【請求項４】前記歪みセンサに直列に配置されるトリ
ミング可能なチップ抵抗が前記センサ基板に配設された
ことを特徴とする請求項２または３に記載のポインティ
ングデバイス。
【請求項５】前記歪みセンサは、前記スティック部材
を中心として９０度ずれた位置に４つ配設され、前記ス
リットは、前記スティック部材を挟んで対称に設けら
れ、前記歪みセンサを有する十字状の交差部を形成させ
る４つのＬ字状であることを特徴とする請求項１ないし
４の何れか１項に記載のポインティングデバイス。
【請求項６】前記スティック部材は前記センサ基板に
対して嵌合状態で立設されていることを特徴とする請求
項１ないし４の何れか１項に記載のポインティングデバ
イス。
【請求項７】前記センサ基板はプリント配線が可能な
基板であり、前記基板に信号処理回路が実装されている
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか１項に記載
のポインティングデバイス。
【請求項８】前記センサ基板は、前記スティック部材
が立設され、前記スティック部材が設けられた歪み検出
部と、前記信号処理回路が実装された信号処理部とから
なり、前記歪み検出部と前記信号処理部は幅の狭い連絡
部でつながってい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。
【請求項９】キーボードを有する本体部と、その本体
部の一端において、当該本体部に対して開閉可能に設け
られた表示部とを備えると共に、前記本体部に、請求項
１ないし８の何れか１項に記載のポインティングデバイ
スを搭載したことを特徴とする電子機器。