JP2002149336A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型化、薄型化された座標入力装置を提供す
る。 【解決手段】 座標入力装置１０は、筐体１２と、磁石
１４と、４つの磁電変換素子１６ａ〜１６ｄと、磁性体
板１８とを備える。磁石１４および磁電変換素子１６ａ
〜１６ｄは、基板２０上に配置される。磁性体板１８
は、磁石１４および磁電変換素子１６ａ〜１６ｄの上方
に対向離間して配置される。磁性体板１８は、操作部２
２の下面に固着される。磁性体板１８の下面中央には操
作部２２の一部を構成する支持部２４が固着され、支持
部２４の下端部は磁石１４の上面に当接している。操作
部２２は、支持部２４を支点とし、筐体１２と摺接しな
がら任意の方向に傾動可能に設けられる。磁石１４から
発生する磁束の一部は磁性体板１８に導かれて磁電変換
素子１６ａ〜１６ｄに印加される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、座標入力装置に関
し、一層詳細には、格別な操作用スペースを要すること
なく入力操作を行うことができるポインティングデバイ
スに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ等における入力手段
として、キーボードのほかに操作性に優れるポインティ
ングデバイスが用いられることが多い。

【０００３】例えば、デスクトップタイプのコンピュー
タでは、マウスやデジタイザ等のポインティングデバイ
スを好適に用いることができる。

【０００４】しかしながら、近年増大しているノートブ
ックタイプ等の携帯型コンピュータについては、屋外や
車中等テーブルのないところで使用される機会が多く、
この場合、マウスやデジタイザ等のポインティングデバ
イスを操作するスペースを確保することが困難である。
また、携帯型コンピュータの本体自体の小型化が進展し
ているため、ポインティングデバイスに対しても小型化
の要請が大きい。

【０００５】さらに近年では、携帯電話にもポインティ
ングデバイスを搭載する動きがあり、この場合、搭載さ
れるポインティングデバイスは、携帯型コンピュータに
設けられるポインティングデバイスよりもさらなる小型
化が求められる。

【０００６】このような、操作スペースが小さくて済み
かつ小型化されたポインティングデバイスとして、操作
部を傾斜させて傾斜角度差を検出するタイプのポインテ
ィングデバイスが提案されている。

【０００７】このようなポインティングデバイスの一例
について図１〜図４を参照して説明する。

【０００８】この従来例では、ポインティングデバイス
１は、およそ操作部２と、加圧部３と、座標検出部４と
から構成されている。

【０００９】操作部２は、キートップ２ａと、キートッ
プ２ａに一端部を固定されたスティック２ｂと、スティ
ック２ｂに接合されて全体として球を形成する半球状の
ホルダ２ｃとから略構成されている。

【００１０】加圧部３は、筐体５に沿って上下に摺動可
能なスライダ３ａと、スライダ３ａを常時下方に付勢す
るコイルスプリング３ｂとから略構成されている。

【００１１】座標検出部４は、ホルダ２ｃの内部に設け
られたマグネット４ａと、筐体５の下面に接合されたプ
リント基板６に搭載されて、ホルダ２ｃの下面に埋設さ
れた磁電変換素子４ｂとから構成される。なお、磁電変
換素子４ｂは、図３に示すように、マグネット４ａの中
心軸線から等間隔に４個配設されている。

【００１２】上記のように構成されるポインティングデ
バイス１は、キートップ２ａを押圧して手動操作するこ
とにより、コイルスプリング３ｂの力に抗してスライダ
３ａを上方に摺動させて、図２に示すように、スティッ
ク２ｂが任意の方向に傾動される。このとき、ホルダ２
ｃに内蔵されたマグネット４ａもプリント基板６に取付
けられた磁電変換素子４ｂに対して傾斜姿勢をとること
になる。

【００１３】そして、キートップ２ａから手指を離す
と、収縮したコイルスプリング３ｂの復元力によってキ
ートップ２ａは操作前の初期位置に戻り、マグネット４
ａと磁電変換素子４ｂとの位置関係も操作前の初期状態
に戻る。

【００１４】上記ポインティングデバイス１の座標検出
原理を説明する。

【００１５】スティック２ｂがプリント基板６に対して
直立している状態（図１）の場合は、図４に実線で示す
ように、マグネット４ａは４個の磁電変換素子４ｂ（図
３中４ｂ−１〜４ｂ−４）に対して等間隔で離間してい
る。したがって、磁電変換素子４ｂ−１〜４ｂ−４に印
加される磁界はほぼ等しく、例えば、磁電変換素子４ｂ
−１〜４ｂ−４の磁界を検出する方向である感磁界方向
をプリント基板６に対して垂直方向とすると、磁電変換
素子４ｂ−１〜４ｂ−４を貫く磁束密度の感磁界方向成
分Ｂ１〜Ｂ４がほぼ等しくなり、磁電変換素子４ｂ−１
〜４ｂ−４の出力電圧もほぼ等しくなる。

【００１６】一方、スティック２ｂがプリント基板６に
対して傾斜している状態（図２）の場合は、図４に破線
で示すように、マグネット４ａが４個の磁電変換素子４
ｂに対して離間する間隔が変化する。図４の場合、マグ
ネット４ａが磁電変換素子４ｂ−１に近接し、一方、磁
電変換素子４ｂ−３からさらに離間すると、感磁界方向
成分Ｂ１が感磁界方向成分Ｂ３よりも大きくなり、磁電
変換素子４ｂ−１、４ｂ−３の出力電圧もこれに応じて
変化するため、その出力差を演算することにより、傾斜
角度θを求めることができ、さらには、ディスプレイ
（座標空間）上のカーソル移動のためのＸ軸の座標値に
変換できる。同様に、磁電変換素子４ｂ−２、４ｂ−４
の出力差を演算することにより、Ｙ軸の座標値に変換で
きる。すなわち、スティック２ｂが任意の方向に傾斜す
ると、その傾斜方向および傾斜角度に基づいてＸＹ座標
値が得られる。このＸＹ座標値をコンピュータに入力
し、ポインタまたはカーソルの移動方向、移動距離、移
動速度等を決定してディスプレイ上に表示する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のポインティングデバイスは、一層の小型化を実
現するために、例えば、磁石の寸法を小さくすると、発
生する磁界強度が小さくなり、また、磁石および磁電変
換素子の寸法を小さくすると、製作寸法誤差による装置
の特性バラツキを生じ易く、それぞれ精度のよい位置検
出を実現するうえで支障となる。また、例えば、磁石と
磁電変換素子との距離や複数の磁電変換素子間相互の距
離を小さくすると、磁石と磁電変換素子とが物理的に干
渉する、すなわち、磁石を傾けたときに磁石が磁電変換
素子に衝突することになる。

【００１８】このように、従来のポインティングデバイ
スは、小型化に限界がある。

【００１９】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、一層の小型化を実現することができる座標入力装
置を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る座標入力装
置は、座標空間上の所定の座標点を指示するための座標
入力装置であって、筐体と、磁石と、複数の磁電変換素
子と、第１の磁性体板とを備え、該磁石および該複数の
磁電変換素子は、該第１の磁性体板と対向離間して該筐
体に固定されるとともに、該磁石は、一方の磁極面を該
第１の磁性体板に向けて配置され、該第１の磁性体板
は、該筐体に傾動可能に保持され、該複数の磁電変換素
子は、該第１の磁性体板との距離の変化に応じた異なる
電圧値を示す信号を出力するように構成され、該電圧値
を示す信号は、該座標空間上に座標点を指示することを
特徴とする（請求項１に係る発明）。

【００２１】ここで、第１の磁性体板は、軟質磁性材料
からなるヨークである。以下に説明する第2、第３の磁
性体板についても同様である。

【００２２】ここで、座標空間上に指示される座標点
は、ＸＹの２座標軸によって形成される平面上の座標点
と、ＸＹＺの３座標軸によって形成される空間上の座標
点との双方を含む。

【００２３】上記の発明の構成により、座標入力装置
は、従来例に比べ、第1の磁性体板を新たに設けた分だ
け装置寸法は大きくなるものの、以下の理由により、第
1の磁性体板の存在によって磁電変換素子への印加磁束
を増して所要の印加磁束を得ることができることから磁
石を磁電変換素子と対向して配置する必要がなく、ま
た、第1の磁性体板は厚みを薄く形成することができる
ため、装置全体としては、従来より、小型化を図ること
ができ、特に、薄型化を図ることができる。

【００２４】磁石から発生する磁束は、一部が磁性体板
に導かれて磁電変換素子に印加される。このため、磁性
体板が傾斜すると、磁石の磁極面に近づいた側の磁性体
板の部位により多くの磁束が導かれ、その部位の下方に
ある磁電変換素子にはより大きな磁束が印加されるため
磁性体板が傾斜する前に比べて大きな出力が得られ、一
方、その逆に、磁石の磁極面に近づいた側の磁性体板の
部位と反対側の部位の下方にある磁電変換素子には磁性
体板が傾斜する前に比べて小さな出力が得られる。した
がって、２つの磁電変換素子の差動出力をとることによ
り、磁性体板の傾斜角を検出することができ、傾斜角に
従った、カーソル等の移動方向、移動速度等を入力する
ことができる。

【００２５】また、本発明に係る座標入力装置は、座標
空間上の所定の座標点を指示するための座標入力装置で
あって、筐体と、磁石と、複数の磁電変換素子と、第２
の磁性体板とを備え、該複数の磁電変換素子は、該磁石
および該第２の磁性体板と対向離間して該筐体に固定さ
れ、該磁石は、該複数の磁電変換素子に対向する側とは
反対側に一方の磁極面を向けて配置されるとともに、該
一方の磁極面に該第２の磁性体板が取り付けられ、該磁
石および該第２の磁性体板は、該筐体に傾動可能に保持
され、該複数の磁電変換素子は、該第２の磁性体板との
距離の変化に応じた異なる電圧値を示す信号を出力する
ように構成され、該電圧値を示す信号は、該座標空間上
に座標点を指示することを特徴とする（請求項２に係る
発明）。

【００２６】これにより、第２の磁性体板を有しない従
来の座標入力装置に比べ、磁石の厚みを薄くすることが
できるため、従来より、薄型化を図ることができる。

【００２７】また、本発明に係る座標入力装置におい
て、前記複数の磁電変換素子を介して、前記第１または
第２の磁性体板の配置された側とは反対側に対向離間し
てさらに第３の磁性体板が設けられてなると（請求項３
に係る発明）、磁石の上下磁極から発生する磁束の多く
が２つの磁性体板の間の空間内に閉じ込められ、磁電変
換素子に印加されるため、より好適である。

【００２８】また、この場合、前記第１または第２の磁
性体板は、前記複数の磁電変換素子に向けて屈折した縁
部を有すると（請求項４に係る発明）、縁部が他の部位
よりも磁電変換素子に近接して配置されるため、より大
きな差動出力を得ることができて好適である。

【００２９】また、本発明に係る座標入力装置におい
て、前記磁石は、円柱形状であり、前記第１または第２
の磁性体板は、円盤状であり、前記複数の磁電変換素子
は該磁石の外側に配置されてなる構成とすることができ
る（請求項５に係る発明）。

【００３０】また、この場合、前記磁石は、環状であ
り、前記第１または第２の磁性体板は、中央に孔部を有
する円盤状であり、前記複数の磁電変換素子は該磁石の
内側に配置されてなる構成とすることができる（請求項
６に係る発明）。

【００３１】また、本発明に係る座標入力装置におい
て、前記複数の磁電変換素子は、ホール素子であると
（請求項７に係る発明）、ホール素子が小型でかつ安価
であるため、小型化された座標入力装置を低コストで製
造することができる。

【００３２】この場合、前記複数の磁電変換素子は、１
つのパッケージ内に収容されてなると（請求項８に係る
発明）、より小型化された座標入力装置を得ることがで
きる。

【００３３】また、本発明に係る座標入力装置におい
て、前記第１または第２の磁性体板を前記筐体に傾動可
能に保持する保持手段は、弾性部材であると（請求項９
に係る発明）、好適である。この場合、弾性部材は、エ
ラストマ材で形成することができる。

【００３４】この場合、前記保持手段は、前記磁石と対
向して配置された磁石との間の反発力であると（請求項
１０に係る発明）、保持手段の構造が簡単となって、装
置がより小型化されるとともに、弾性部材の場合に不可
避な繰り返し使用による疲労劣化の問題がなくて好適で
ある。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明に係る座標入力装置の好適
な実施の形態（以下、本実施の形態例という。）につい
て、図を参照して、以下に説明する。なお、本発明に係
る座標入力装置の座標検出原理は、基本的には前記した
従来例のものと同様であるため、重複する説明は省略す
る。また、以下の各図の座標入力装置は正面断面を示し
たものが大半であるが、これらの正面断面図において、
説明の便宜上、磁石および磁電変換素子等の主要部につ
いてのみハッチングを施して表示する。

【００３６】まず、本実施の形態の第１の例に係る座標
入力装置について、図５を参照して、本発明の原理と併
せて説明する。

【００３７】本実施の形態の第１の例に係る座標入力装
置１０は、筐体１２と、磁石１４と、４つの磁電変換素
子１６ａ〜１６ｄ（磁電変換素子１６ｂ、１６ｄは図示
せず。図３の磁電変換素子４ｂ−１〜４ｂ−４参照。）
と、磁性体板（第１の磁性体板）１８とを備える。

【００３８】磁石１４は、円柱状に形成され、筐体１２
の底面を兼ねて設けられた基板２０の上に載置されてい
る。磁石１４は、この場合、Ｎ極の磁極面を図５中上方
に向けて配置されている。

【００３９】磁電変換素子１６ａ〜１６ｄは、ホール素
子であり、磁石１４を中心として四方に等距離で基板２
０上に配置されている。

【００４０】磁性体板１８は、軟質磁性材料を用いて薄
厚な円盤状に形成され、磁石１４および磁電変換素子１
６ａ〜１６ｄの上方に対向離間して配置されている。磁
性体板１８は、操作部２２の下面に固着されている。操
作部２２は、略皿状に形成され、外縁部２２ａが下方に
屈折して設けられている。また、磁性体板１８の下面中
央には操作部２２の一部を構成する支持部２４が固着さ
れ、支持部２４の下端部は磁石１４の上面に当接してい
る。操作部２２は、支持部２４を支点とし、筐体１２と
摺接しながら任意の方向に傾動可能に設けられている。

【００４１】上記のように構成される座標入力装置１０
は、磁石１４から発生する磁束が磁性体板１８に導かれ
て磁電変換素子１６ａ〜１６ｄに印加される。

【００４２】したがって、座標点を指示するために所望
の方向に操作部２２を傾動して磁性体板１８を傾斜状態
とすることにより、磁石１４のＮ磁極面に近づいた側の
磁性体板の部位１８ａにより多くの磁束が導かれ、その
部位１８ａの下方にある磁電変換素子１６ａにはより大
きな磁束が印加される。このため磁性体板１８が傾斜す
る前に比べて大きな出力が得られる。一方、その逆に、
磁性体板１８の部位１８ａと反対側の部位１８ｂは磁石
１４のＮ磁極面から離れるため、部位１８ｂの下方にあ
る磁電変換素子１６ｃでは磁性体板１８が傾斜する前に
比べて小さな出力が得られる。そして、２つの磁電変換
素子１６ａ、１６ｃの差動出力をとることにより、磁性
体板１８の傾斜角θ１を検出することができ、傾斜角θ
１に従った、カーソル等の移動方向、移動速度等を入力
することができる。

【００４３】以上説明した座標入力装置１０は、従来例
に比べ、磁性体板１８を新たに設けた分だけ装置寸法は
大きくなるものの、磁石１４および磁電変換素子１６ａ
〜１６ｄを基板２０上の同一面に配置し、また磁性体板
１８を肉薄に形成したため、装置全体としては、従来よ
り、小型化され、特に、薄型化されている。

【００４４】また、座標入力装置１０は、磁電変換素子
１６ａ〜１６ｄが小型でかつ安価なホール素子であるた
め、小型化された座標入力装置を低コストで製造するこ
とができる。

【００４５】つぎに、本実施の形態の第２の例に係る座
標入力装置について、図６、図７を参照して説明する。

【００４６】第２の例を含め、以下に説明する本実施の
形態の各例は、筐体および操作部については上記第１の
例の座標入力装置１０の筐体１２および操作部２２と同
様であるため、特に言及するものを除いて図示および説
明を省略する。なお、他の構成要素については、特に形
態を変えたものを除いて座標入力装置１０と同一の参照
符号を付す。

【００４７】本実施の形態の第２の例に係る座標入力装
置２６は、基本構成が座標入力装置１０と同じである。

【００４８】座標入力装置２６は、磁性体板（第１の磁
性体板）２８に磁電変換素子１６ａ〜１６ｄに向けて屈
折した縁部２８ａ〜２８ｄが形成されている点が座標入
力装置１０の磁性体板１８と相違する。この場合、一枚
の板金を切断して縁部２８ａ〜２８ｄとなる部位を形成
し、その部分を直角に折り曲げることによって縁部２８
ａ〜２８ｄとされている。

【００４９】上記のように構成される本実施の形態の第
２の例に係る座標入力装置２６は、縁部２８ａ〜２８ｄ
が他の部位２８ｅよりも磁電変換素子１６ａ〜１６ｄに
近接して配置され、大きな差動出力を得ることができる
ため、同一の出力を得るときの磁石１４がより小型化さ
れている。

【００５０】つぎに、本実施の形態の第３の例に係る座
標入力装置について、図８を参照して説明する。

【００５１】本実施の形態の第３の例に係る座標入力装
置３０は、基本構成が本実施の形態の第２の例に係る座
標入力装置２６と略同じである。

【００５２】座標入力装置３０は、磁電変換素子１６ａ
〜１６ｄおよび磁石１４が載置された基板２０の裏面
に、さらに、磁性体板（第３の磁性体板）３２が設けら
れている点が座標入力装置２６と相違する。

【００５３】上記のように構成される本実施の形態の第
３の例に係る座標入力装置３０は、磁石１４の上下のＮ
およびS磁極から発生する磁束の多くが磁性体板２８、
３２間の投影空間内に閉じ込められ、磁電変換素子１６
ａ〜１６ｄに印加されるため、同一の出力を得るときの
磁石１４がより小型化されている。

【００５４】つぎに、本実施の形態の第４の例に係る座
標入力装置について、図９を参照して説明する。

【００５５】本実施の形態の第４の例に係る座標入力装
置３４は、図示しない筐体と、磁石３６と、４つの磁電
変換素子（図示せず。）と、磁性体板（第１の磁性体
板）４０とを備える点において、本実施の形態の第１の
例に係る座標入力装置１０と略同一の構成要素を有す
る。

【００５６】座標入力装置３４は、磁石３６が環状であ
る点において座標入力装置１０の磁石１４と相違し、４
つの磁電変換素子がパッケージ３８に収容されている点
において４つの磁電変換素子１６ａ〜１６ｄが離間して
配置された座標入力装置１０と相違し、磁性体板４０が
中央に孔部４０ａを有する円盤状である点において座標
入力装置１０の磁性体板１８と相違する。

【００５７】また、座標入力装置３４は、磁石３６の内
側の空間部にパッケージ３８が配置されている点におい
て、磁石１４の外側に４つの磁電変換素子１６ａ〜１６
ｄが配置された座標入力装置１０と相違する。

【００５８】上記のように構成される本実施の形態の第
４の例に係る座標入力装置３４は、パッケージ３８を磁
石３６の内側に配置するため、座標入力装置１０に比べ
てより小型化されている。

【００５９】つぎに、本実施の形態の第５の例に係る座
標入力装置について、図１０、図１１を参照して説明す
る。

【００６０】本実施の形態の第５の例に係る座標入力装
置４２は、基本構成が座標入力装置３４と同じである。

【００６１】座標入力装置４２は、磁性体板（第１の磁
性体板）４４の孔部４４ａの周縁にパッケージ３８に向
けて屈折した縁部４４ｂ〜４４ｅが形成されている点が
座標入力装置３４の磁性体板４０と相違する。この場
合、一枚の板金の中央に孔を形成し、その孔の縁部分を
４つの領域に分離して直角に折り曲げることによって縁
部４４ｂ〜４４ｅとされている。

【００６２】上記のように構成される本実施の形態の第
５の例に係る座標入力装置４２は、縁部４４ｂ〜４４ｅ
が他の部位４４ｆよりもパッケージ３８に近接して配置
され、大きな差動出力を得ることができるため、同一の
出力を得るときの磁石３６がより小型化されている。

【００６３】つぎに、本実施の形態の第６の例に係る座
標入力装置について、図１２を参照して説明する。

【００６４】本実施の形態の第６の例に係る座標入力装
置４６は、基本構成が本実施の形態の第５の例に係る座
標入力装置４２と略同じである。

【００６５】座標入力装置４６は、パッケージ３８およ
び磁石３６が載置された基板２０の裏面に、さらに、磁
性体板（第３の磁性体板）４７が設けられている点が座
標入力装置４２と相違する。

【００６６】上記のように構成される本実施の形態の第
６の例に係る座標入力装置４６は、磁石３６の上下のＮ
およびS磁極から発生する磁束の多くが磁性体板４４、
４７間（第１および第３の磁性体板４４、４７間の投影
空間内）に閉じ込められ、パッケージ３８に印加される
ため、同一の出力を得るときの磁石３６がより小型化さ
れている。

【００６７】つぎに、本実施の形態の第７の例に係る座
標入力装置について、図１３を参照して説明する。

【００６８】本実施の形態の第７の例に係る座標入力装
置４８は、図示しない筐体と、磁石５０と、４つの磁電
変換素子（図示せず。）を収容したパッケージ５２と、
磁性体板（第２の磁性体板）５４とを備える点におい
て、本実施の形態の第４の例に係る座標入力装置３４と
略同一の構成要素を有する。

【００６９】座標入力装置４８は、環状の磁石５０が中
央に孔５４ａのある円盤状の磁性体板５４の下面に取り
付けられ、１方の磁極面がパッケージ５２の載置された
基板２０と対向、離間して配置されている点が、座標入
力装置３４と相違する。なお、パッケージ５２は、磁石
５０の内側空間部の投影面内に配置されている。

【００７０】上記のように構成される本実施の形態の第
７の例に係る座標入力装置４８は、磁性体板５４のない
従来の座標入力装置と比べ、磁石５０の厚みを薄くする
ことにより、小型化できる。

【００７１】つぎに、本実施の形態の第８の例に係る座
標入力装置について、図１４を参照して説明する。

【００７２】本実施の形態の第８の例に係る座標入力装
置５６は、基本構成が座標入力装置４８と同じである。

【００７３】座標入力装置５６は、磁性体板（第２の磁
性体板）５８の孔部５８ａの周縁にパッケージ３８に向
けて屈折した縁部５８ｂ〜５８ｅ（縁部５８ｂ、５８ｄ
のみ図示。）が形成されている点が座標入力装置４８の
第２の磁性体板５４と相違する。この場合、一枚の板金
の中央に孔を形成し、その孔の縁部分を４つの領域に分
離して直角に折り曲げることによって縁部５８ｂ〜５８
ｅとされている。

【００７４】上記のように構成される本実施の形態の第
８の例に係る座標入力装置５６は、縁部５８ｂ〜５８ｅ
が他の部位よりもパッケージ５２に近接して配置され、
大きな差動出力を得ることができるため、同一の出力を
得るときの磁石５０がより小型化されている。

【００７５】つぎに、本実施の形態の第９の例に係る座
標入力装置について、図１５を参照して説明する。

【００７６】本実施の形態の第９の例に係る座標入力装
置６０は、基本構成が本実施の形態の第８の例に係る座
標入力装置５６と略同じである。

【００７７】座標入力装置６０は、パッケージ５２が載
置された基板２０の裏面に、さらに、磁性体板（第３の
磁性体板）６２が設けられている点が座標入力装置５６
と相違する。

【００７８】上記のように構成される本実施の形態の第
９の例に係る座標入力装置６０は、磁石５０の上下の磁
極から発生する磁束の多くが磁性体板５８、６２間（第
２および第３の磁性体板５８、６２間の投影空間内）に
閉じ込められ、パッケージ５２に印加されるため、同一
の出力を得るときの磁石５０がより小型化されている。

【００７９】つぎに、本実施の形態の第１０の例に係る
座標入力装置について、図１６、図１７を参照して説明
する。

【００８０】本実施の形態の第１０の例に係る座標入力
装置６４は、磁石６６と、４つの磁電変換素子としての
ホール素子（図示せず。）を収容したパッケージ（一体
型ホール素子）６８と、磁性体板（第１の磁性体板）７
０および磁性体板（第３の磁性体板）７２とを備える。
さらに、磁性体板７０を傾動可能し支持する支持手段と
して、エラストマ材からなる弾性部材７４が設けられて
おり、この弾性部材７４は磁石６６等を収容する筐体を
兼ねる。

【００８１】磁石６６は、環状に形成され、Ｎ磁極側を
上方に向けて基板２０の上に載置されている。磁石６６
の内側空間部の基板２０上にパッケージ６８が載置され
ている。

【００８２】基板２０の裏面に磁性体板７２が固着され
ている。

【００８３】弾性部材７４は、略環状の部材であり、上
下方向中間部に屈折部７４ａを有し、下端部７４ｂは基
板２０および磁石６６の一部を覆うように配置され、基
板２０および磁石６６に固着される。

【００８４】一方、弾性部材７４の上端部７４ｃに磁性
体板７０が固着される。磁性体板７０は、円盤状に形成
され、中央の孔部７０ａの周縁に垂下する環状の縁部７
０ｂが設けられている。縁部７０ｂ〜７０ｅはパッケー
ジ６８に近接した位置に設けられる。

【００８５】磁性体板７０の上面に、周回突起部２２ｂ
を当接させて略皿状の操作部２２が取り付けられる。操
作部２２の外周に下方に屈折して設けられた外縁部２２
ａは弾性部材７４の上端部７４ｃに固着される。

【００８６】上記のように構成される座標入力装置６４
は、操作部２２の端部を指で押下すると、弾性部材７４
の屈折部７４ａを撓ませながら、操作部２２を任意の方
向に傾動させることができる。また、操作部２２から指
を離すと、弾性部材７４の屈折部７４ａの復元力によっ
て操作部２２は元の水平位置に復帰する。

【００８７】ここで、座標入力装置６４についてさらに
詳細に説明する。

【００８８】磁石６６はフェライト磁石である。磁性体
板７０は、厚さが０．５ｍｍ、外形１２ｍｍφ、内径３
ｍｍφ、外縁部２２ａの高さ１ｍｍの軟鉄で形成され
る。この場合、比透磁率μが１０００以上の、例えば、
ニッケル、パーマロイ等の強磁性板で形成してもよい。
磁石６６のＮ磁極面と磁性体板７０の下面との距離は１
ｍｍである。基板２０は、厚さ０．６ｍｍのプリント配
線基板である。磁性体板７２は、径が１２ｍｍの円形状
で約３０μｍの厚さに形成されたＮｉメッキ層である。

【００８９】上記の各部寸法で形成される座標入力装置
６４は、操作部２２を傾動させて、磁性体板７０の外縁
部２２ａの図１６中左端が傾動前に対して約０．６ｍｍ
ほどＮ磁極に近づいた場合、ホール素子の感度を１５０
ｍＶ／０．１Ｔ／５Ｖとすると、点対象の位置に配置さ
れた２つのホール素子の出力差は３０ｍＶ程度となり、
これは従来例のポインティングデバイス１の操作部２を
最大に傾斜させたときの出力差と略同等である。したが
って、座標入力装置６４は、極めて薄厚の形態でありな
がら、嵩だかなポインティングデバイス１と同等の性能
を得ることができる。

【００９０】つぎに、本実施の形態の第１１の例に係る
座標入力装置について、図１８を参照して説明する。

【００９１】本実施の形態の第１１の例に係る座標入力
装置７８は、図１４に示した座標入力装置５６と同様の
基板２０、パッケージ５２、磁石５０および磁性体板
（第２の磁性体板）５８の配置とされている。また、図
５に示した座標入力装置１０と同様の操作部２２および
筐体１２の配置とされている。但し、磁性体板５８は操
作部２２に固着されていない。

【００９２】座標入力装置７８は、基板２０の裏面側に
さらに環状の磁石８０が設けられている。磁石８０は、
Ｓ磁極を下側に向けた磁石５０の側に同一極性であるＳ
磁極を向けて配置されている。

【００９３】磁石５０と磁石８０との離間距離を適当に
設定することにより、座標入力装置７８を操作しない状
態において、磁石５０および磁石８０間の反発力によっ
て磁石５０を上方に浮上させる力が作用し、磁石５０が
磁性体板５８を介して操作部２２を上方に押圧すること
により、操作部２２の外縁部２２ａが筐体１２に係合し
た状態となっている。

【００９４】操作部２２の端部を指で押下して上記の反
発力に打ち勝つ力を付与すると、操作部２２を任意の方
向に傾動させることができる。ついで、操作部２２から
指を離すと、磁石５０および磁石８０間の反発力によっ
て操作部２２は元の水平位置に復帰する。

【００９５】座標入力装置７８は、磁性体板５８を傾動
可能に筐体（この場合、筐体２２に摺接する操作部２
２）に保持する保持手段として磁石５０および磁石８０
間の反発力を用いているため、保持手段の構造が簡単と
なって、装置がより小型化されるとともに、保持手段と
して弾性部材を用いた場合に不可避な繰り返し使用によ
る疲労劣化の問題がない。

【００９６】

【発明の効果】請求項１、２係る座標入力装置によれ
ば、筐体と、磁石と、複数の磁電変換素子と、第１また
は第２の磁性体板とを備えるため、従来より、小型化を
図ることができ、特に、薄型化を図ることができる。

【００９７】また、請求項３係る座標入力装置によれ
ば、さらに第３の磁性体板が設けられてなるため、座標
入力装置をさらに小型化することができる。

【００９８】また、請求項７に係る本発明に係る座標入
力装置によれば、複数の磁電変換素子は、ホール素子で
あるため、小型化された座標入力装置を低コストで製造
することができる。また、請求項８に係る本発明に係る
座標入力装置によれば、複数の磁電変換素子は、１つの
パッケージ内に収容されてなるため、より小型化された
座標入力装置を得ることができる。

【００９９】また、請求項１０に係る座標入力装置によ
れば、保持手段は、磁石と対向して配置された磁石との
間の反発力であるため、装置がより小型化されるととも
に、弾性部材の場合に不可避な繰り返し使用による疲労
劣化の問題がない。

【図面の簡単な説明】

【図１】操作部が直立した状態を説明するための従来の
ポインティングデバイスの正面断面図である。

【図２】操作部が傾動した状態を説明するための従来の
ポインティングデバイスの正面断面図である。

【図３】図１のポインティングデバイスのマグネットと
磁電変換素子との配置関係を示す図である。

【図４】図３のマグネットと磁電変換素子を側面からみ
た図である。

【図５】本実施の形態の第１の例に係る座標入力装置の
正面断面図である。

【図６】本実施の形態の第２の例に係る座標入力装置の
正面断面図である。

【図７】本実施の形態の第２の例に係る座標入力装置に
用いる磁性体板の斜視図である。

【図８】本実施の形態の第３の例に係る座標入力装置の
正面断面図である。

【図９】本実施の形態の第４の例に係る座標入力装置の
正面断面図である。

【図１０】本実施の形態の第５の例に係る座標入力装置
の正面断面図である。

【図１１】本実施の形態の第５の例に係る座標入力装置
に用いる磁性体板の斜視図である。

【図１２】本実施の形態の第６の例に係る座標入力装置
の正面断面図である。

【図１３】本実施の形態の第７の例に係る座標入力装置
の正面断面図である。

【図１４】本実施の形態の第８の例に係る座標入力装置
の正面断面図である。

【図１５】本実施の形態の第９の例に係る座標入力装置
の正面断面図である。

【図１６】本実施の形態の第１０の例に係る座標入力装
置の正面断面図である。

【図１７】本実施の形態の第１０の例に係る座標入力装
置の組立て分解斜視図である。

【図１８】本実施の形態の第１１の例に係る座標入力装
置の正面断面図である。

【符号の説明】

１０、２６、３０、３４、４２、４６、４８、５６、６
０、６４、７８ 座標入力装置 １２ 筐体 １４、３６、５０、６６、８０ 磁石 １６ａ〜１６ｄ 磁電変換素子 １８、２８、３２、４０、４４、４７、５４、５８、６
２、７０、７２ 磁性体板 ２０ 基板 ２２ 操作部 ２４ 支持部 ３８、５２、６８ パッケージ ７４ 弾性部材

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 座標空間上の所定の座標点を指示するた
   めの座標入力装置であって、 筐体と、磁石と、複数の磁電変換素子と、第１の磁性体
   板とを備え、 該磁石および該複数の磁電変換素子は、該第１の磁性体
   板と対向離間して該筐体に固定されるとともに、該磁石
   は、一方の磁極面を該第１の磁性体板に向けて配置さ
   れ、 該第１の磁性体板は、該筐体に傾動可能に保持され、 該複数の磁電変換素子は、該第１の磁性体板との距離の
   変化に応じた異なる電圧値を示す信号を出力するように
   構成され、 該電圧値を示す信号は、該座標空間上に座標点を指示す
   ることを特徴とする座標入力装置。
2. 【請求項２】 座標空間上の所定の座標点を指示するた
   めの座標入力装置であって、 筐体と、磁石と、複数の磁電変換素子と、第２の磁性体
   板とを備え、 該複数の磁電変換素子は、該磁石および該第２の磁性体
   板と対向離間して該筐体に固定され、 該磁石は、該複数の磁電変換素子に対向する側とは反対
   側に一方の磁極面を向けて配置されるとともに、該一方
   の磁極面に該第２の磁性体板が取り付けられ、 該磁石および該第２の磁性体板は、該筐体に傾動可能に
   保持され、 該複数の磁電変換素子は、該第２の磁性体板との距離の
   変化に応じた異なる電圧値を示す信号を出力するように
   構成され、 該電圧値を示す信号は、該座標空間上に座標点を指示す
   ることを特徴とする座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記複数の磁電変換素子を介して、前記
   第１または第２の磁性体板の配置された側とは反対側に
   対向離間してさらに第３の磁性体板が設けられてなるこ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の座標入力装
   置。
4. 【請求項４】 前記第１または第２の磁性体板は、前記
   複数の磁電変換素子に向けて屈折した縁部を有すること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の座標
   入力装置。
5. 【請求項５】 前記磁石は、円柱形状であり、前記第１
   または第２の磁性体板は、円盤状であり、前記複数の磁
   電変換素子は該磁石の外側に配置されてなることを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の座標入力装
   置。
6. 【請求項６】 前記磁石は、環状であり、前記第１また
   は第２の磁性体板は、中央に孔部を有する円盤状であ
   り、前記複数の磁電変換素子は該磁石の内側に配置され
   てなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
   記載の座標入力装置。
7. 【請求項７】 前記複数の磁電変換素子は、ホール素子
   であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に
   記載の座標入力装置。
8. 【請求項８】 前記複数の磁電変換素子は、１つのパッ
   ケージ内に収容されてなることを特徴とする請求項１〜
   ４または６のいずれか１項に記載の座標入力装置。
9. 【請求項９】 前記第１または第２の磁性体板を前記筐
   体に傾動可能に保持する保持手段は、弾性部材であるこ
   とを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の座
   標入力装置。
10. 【請求項１０】 前記第１または第２の磁性体板を前記
    筐体に傾動可能に保持する保持手段は、前記磁石と対向
    して配置された磁石との間の反発力であることを特徴と
    する請求項１〜８のいずれか１項に記載の座標入力装
    置。