JP2003316512A - ポインティングデバイス - Google Patents
ポインティングデバイスInfo
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- JP2003316512A JP2003316512A JP2002123163A JP2002123163A JP2003316512A JP 2003316512 A JP2003316512 A JP 2003316512A JP 2002123163 A JP2002123163 A JP 2002123163A JP 2002123163 A JP2002123163 A JP 2002123163A JP 2003316512 A JP2003316512 A JP 2003316512A
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Abstract
磁気センサ側の磁束密度は減らすことなく、逆に出力感
度を増加した磁気式ポインティングデバイスを提供する
こと。 【解決手段】 磁気センサ11は、X軸及びY軸に沿っ
て2個ずつ対称に、実装基板14に配置されている。マ
グネット12は、鉛直方向にNSの着磁がされている。
NSの方向については特に制限されない。シリコーン樹
脂13と実装基板14との対向面は接着されていない。
シリコーン樹脂13は、外力を加えることにより容易に
変形し、その外力を除くと直ちに、外力を加えていない
初期状態に復帰する。磁気ヨーク16を設けることによ
り、図中上方における漏れ磁束が減少し、周囲に悪影響
を及ぼすことがなくなる。
Description
ュータや携帯電話等の入力手段として使用されるポイン
ティングデバイスに関し、より詳細には、マグネットの
移動による周囲の磁界変化を検出することにより、座標
検知を行う磁気検出方式のポインティングデバイスに関
する。
グデバイスを示す回路ブロック図である。検出部1は、
X軸及びY軸に沿って2個ずつ対称に配置された4個の
磁気センサ(例えば、ホール素子)11からなり、ホー
ル素子11の上方に配置されたマグネットの移動による
X軸方向とY軸方向の各ホール素子11の出力をそれぞ
れ差動アンプ2が差動的に増幅し、その出力(アナログ
値)を検出制御部3がX座標値及びY座標値に変換し、
これを出力制御部4が出力するように構成されている。
機構の具体例としては、本発明者が特願2001−12
1483号で示したように、弾力性を有する樹脂上にマ
グネットを配設する方法がある。この方法では、ポイン
ティングデバイスの小型化を進めるため、保磁力の大き
いサマリウム−コバルト磁石やネオジ系磁石を使うこと
がある。
インティングデバイスの機構では強力なマグネットを用
いているので、信号磁束はマグネットの移動に伴う磁束
密度変化が大きくなり好適であるが、逆に外部への漏れ
磁束も発生し、磁気カードなどを近づけると記録を消失
してしまうおそれがある。
していくと、今度は磁気センサ側の磁束密度が小さくな
り、ポインティングデバイスとしての機能を満足しなく
なる問題がある。
たもので、その目的とするところは、マグネット外部へ
の漏れ磁束は減らし、かつ磁気センサ側の磁束密度は減
らすことのない磁気検出式のポインティングデバイスを
提供することにある。
的を達成するために、請求項1に記載の発明は、弾力性
を有する樹脂上に、磁力を発生するマグネットと該マグ
ネットを覆う磁性体とを配設するとともに、実装基板上
に磁気センサを配設し、前記マグネットの移動によって
生じる周囲の磁束密度変化を前記磁気センサで検出し、
入力点の座標値を出力するようにしたことを特徴とする
ものである。
に記載の発明において、前記磁性体を前記マグネットに
対し、磁気センサ側以外の面を取り囲むように配置した
ことを特徴とするものである。
又は2に記載の発明において、前記磁気センサは、直交
系の2次元平面上の2軸であるX軸及びY軸に沿って対
称に配設され、前記マグネットは、前記磁気センサの中
央付近に配置されていることを特徴とするものである。
1,2又は3に記載の発明において、前記実装基板の前
記樹脂側にスイッチを配設したことを特徴とするもので
ある。
に記載の発明において、前記スイッチに対向する前記樹
脂部分に、該スイッチを押すための突起部分を設けたこ
とを特徴とするものである。
又は5に記載の発明において、前記スイッチがタクティ
ールスイッチであることを特徴とするものである。
ホールIC、磁気抵抗効果素子(MR素子)、磁気抵抗
効果IC(MRIC)、リードスイッチなど様々な磁気
センサの適用が可能であり、アナログ出力型のポインテ
ィングデバイスには、アナログ出力型の磁気センサが望
ましく、デジタル出力型のポインティングデバイスに
は、デジタル出力型の磁気センサが望ましい。
はないが、押しボタンスイッチ、タクティールスイッ
チ、タクトスイッチ、ストロークスイッチなど様々なス
イッチが適用可能である。
限定はないが、通常量産されているフェライト系、サマ
リウム−コバルト系、ネオジ系など様々なマグネットが
適用可能である。ポインティングデバイスの小型化を進
める上では、マグネットの小型化が必須であるので、小
さくても強磁場を発生するサマリウム−コバルト系やネ
オジ系などのマグネットが好ましい。
に種類の限定はないが、現在様々な用途に使われている
シリコーン樹脂が、安価で入手しやすい。
である。具体的にはケイ素鋼板や鉄などが好ましい。
ト外部への漏れ磁束は減らし、かつ磁気センサ側の磁束
密度は減らすことがなく、逆に出力感度を増やすことが
できるので、多様なアプリケーションに対して好都合に
対応することが可能なポインティングデバイスとなる。
施形態について説明する。図5は、本発明の実施形態を
示す回路ブロック図で、上述した従来回路ブロック図と
同様である。本発明は、特にマグネット周辺の構成に関
するものであり、実施形態は従来例と同様である。つま
り、検出部1は、4個の磁気センサ(例えば、ホール素
子)11からなり、このホール素子11は、X軸及びY
軸に沿って2個ずつ対称に配置されている。X軸及びY
軸上に対称に配設された4個のホール素子の中央付近に
マグネットが配置されている。
よりホール素子11の出力電圧が変化する。差動アンプ
2はX軸方向とY軸方向の各ホール素子11の出力をそ
れぞれ差動的に増幅する。Z軸方向の磁界が原点Oにつ
いて対称、すなわち、マグネットの着磁方向が鉛直方向
にあるとき、出力が0になるようにしてあり、マグネッ
トが移動すると、これに応じて差動アンプ2に出力が発
生し、その出力(アナログ値)を検出制御部3がX座標
値及びY座標値に変換し、これを出力制御部4が出力す
るように構成されている。
の一実施例を示す図である。図中符号11は磁気セン
サ、12はマグネット、13はシリコーン樹脂、14は
実装基板、15はマグネットカバー、16は磁気ヨーク
である。
力を発生するマグネット12と磁気ヨーク16とを配設
するとともに、実装基板14上に磁気センサ11を配設
し、マグネット12の移動によって生じる周囲の磁束密
度変化を磁気センサ11で検出し、入力点の座標値を出
力するように構成されている。
びY軸に沿って2個ずつ対称に、実装基板14に配置さ
れている。マグネット12は、鉛直方向にNSの着磁が
されている。NSの方向については特に制限されない。
シリコーン樹脂13と実装基板14との対向面は接着さ
れていない。
により容易に変形し、その外力を除くと直ちに、外力を
加えていない初期状態に復帰する。つまり、マグネット
カバー15を操作して、ある方向に傾けた場合、マグネ
ット12も同様に傾くことになる。しかし、外力を取り
除くと直ちに初期状態に復帰する。
り、図中上方における漏れ磁束が減少し、周囲に悪影響
を及ぼすことがなくなる。また磁気ヨーク16を設ける
ことにより、磁気センサ11側の磁束密度は磁気ヨーク
16を設けない場合と比べ大きくなり、かつマグネット
12の移動距離に対する磁束密度変化も大きくなる。
の他の実施例を示す図で、マグネット12と磁気ヨーク
16の間に空間部17を設けている。空間部17を設け
ることにより、図中上方における漏れ磁束がさらに減少
し、さらに、磁気センサ11側の磁束密度もより大きく
することができるので、マグネット12の移動距離に対
する磁束密度変化もさらに増加させることができる。
の他の実施形態を示す図で、図1に示した実施形態と類
似の構成であるシリコーン樹脂23の下にスイッチ28
を配設し、ポインティングデバイスにスイッチ機能を付
与させたものである。つまり、実装基板24のシリコー
ン樹脂23側にスイッチ28を配設したものである。
座標値を出力するためのデバイスであるが、スイッチ機
能を付与することにより座標値のみならず、決定機能を
つけたポインティングデバイスになる。マグネットカバ
ー25をマグネット22の方向に押さえ込むことにより
スイッチ機能を満足する構成になっている。スイッチを
設けることにより、パーソナルコンピュータのマウスと
同様、座標値と決定の2信号をもつことになる。
イッチなど、どのようなスイッチでもかまわないが、押
したことが確認しやすく(クリック感のある)、スイッ
チを押し込んだ後に自動復帰するタクティール(tactil
e)スイッチ、タクト(tact)スイッチ、タッチ(touc
h)スイッチ等、対象物との物理的接触を利用して対象
物を確認するスイッチが適している。
1を実装基板14のマグネット12より遠い側に配置し
ているが、図4に示すように、マグネット12に近い側
に配置することが可能であれば、磁気センサ11の出力
感度が上がるので、高感度のポインティングデバイスを
つくることが可能である。
と同様に、マグネットと磁気ヨークの間に空間部を設け
ると、その効果はより顕著になる。
ことなく、更に種々変形して実施することが可能であ
る。
ション結果を以下に説明する。図1及び図2で示した構
成のポインティングデバイスについて解析を行った。対
角に配設された磁気センサの中心間の距離は3.2mm
である。また、マグネットは3.9mm角の大きさで、
着磁方向は鉛直上向きにN極、下向きにS極の2極着磁
になっている。磁気ヨークについては、厚みが0.25
mmのケイ素鋼板を想定し、形状には曲げ加工を施しマ
グネット側面の漏れ磁束もシールドしている。マグネッ
ト下方に磁気センサがあり、磁石表面と磁気センサとの
距離は3mmで計算を行った。パラメータとしては、磁
気ヨークの有り無し、磁石厚さtと、磁石とヨーク間の
横方向ギャップdを変更して5通りの解析を行った。表
1は、シミュレーションで用いた組合せを示すものであ
る。
いて解析を行った。図6は、本発明のポインティングデ
バイスに係わる、磁場解析シミュレーションモデルを示
す図である。図6中の経路Y1は、マグネット下面から
3mm下方において、マグネット中心から半径方向に伸
ばした経路である。この経路Y1上の縦方向磁束密度の
計算結果を図7に示す。
に係わる、信号磁束密度の磁場解析シミュレーション結
果を示す図である。磁気ヨークを設けることにより、磁
気センサ側の磁束密度が大きくなっていることがわか
る。マグネットを0.45mmの厚さにしても磁気ヨー
クを設けることにより、0.7mm厚のマグネットを用
いているのと大差がないことがわかる。
力信号は、2つの磁気センサの磁束密度差に比例した出
力を出すので、その値について調べた。結果を図8に示
す。磁気ヨークを設けることにより、出力感度が上がる
ことがわかる。磁気ヨークとマグネットの間に空間部を
設けると、出力感度の増加傾向が顕著である。
ついて解析を行った。図6中の経路Y2は、磁気ヨーク
上面から1mm上方において、マグネット中心から半径
方向に伸ばした経路である。この経路Y2上の横方向磁
束密度と縦方向磁束密度の計算結果をそれぞれ図9、図
10に示す。
に係わる、磁気ヨーク上方における横方向磁束密度の磁
場解析シミュレーション結果を示す図である。また、図
10は、本発明のポインティングデバイスに係わる、磁
気ヨーク上方における縦方向磁束密度の磁場解析シミュ
レーション結果を示す図である。
より小さくなることがわかる。磁気ヨークとマグネット
の間に空間部を設けると、漏れ磁束の減少傾向が顕著で
ある。
力性を有する樹脂上に磁力を発生するマグネットと磁気
ヨークとを配設するとともに、実装基板上に磁気センサ
を配設し、前記マグネットの移動によって生じる周囲の
磁束密度変化を前記磁気センサで検出し、入力点の座標
値を出力するようにしたので、磁気検出式ポインティン
グデバイスにおいて、マグネット外部への漏れ磁束は減
らし、かつ磁気センサ側の磁束密度は減らすことがな
く、逆に出力感度を増やすことができるので、多様なア
プリケーションに対して好都合に対応することが可能な
ポインティングデバイスとなる。
施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
例、及び本発明におけるポインティングデバイスの一例
を示す回路ブロック図である。
場解析シミュレーションモデルを示す図である。
号磁束密度の磁場解析シミュレーション結果を示す図で
ある。
気センサ部の磁束密度差の磁場解析シミュレーション結
果を示す図である。
気ヨーク上方における横方向磁束密度の磁場解析シミュ
レーション結果を示す図である。
磁気ヨーク上方における縦方向磁束密度の磁場解析シミ
ュレーション結果を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 弾力性を有する樹脂上に、磁力を発生す
るマグネットと該マグネットを覆う磁性体とを配設する
とともに、実装基板上に磁気センサを配設し、前記マグ
ネットの移動によって生じる周囲の磁束密度変化を前記
磁気センサで検出し、入力点の座標値を出力するように
したことを特徴とするポインティングデバイス。 - 【請求項2】 前記磁性体を前記マグネットに対し、磁
気センサ側以外の面を取り囲むように配置したことを特
徴とする請求項1に記載のポインティングデバイス。 - 【請求項3】 前記磁気センサは、直交系の2次元平面
上の2軸であるX軸及びY軸に沿って対称に配設され、
前記マグネットは、前記磁気センサの中央付近に配置さ
れていることを特徴とする請求項1又は2に記載のポイ
ンティングデバイス。 - 【請求項4】 前記実装基板の前記樹脂側にスイッチを
配設したことを特徴とする請求項1,2又は3に記載の
ポインティングデバイス。 - 【請求項5】 前記スイッチに対向する前記樹脂部分
に、該スイッチを押すための突起部分を設けたことを特
徴とする請求項4に記載のポインティングデバイス。 - 【請求項6】 前記スイッチがタクティールスイッチで
あることを特徴とする請求項4又は5に記載のポインテ
ィングデバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002123163A JP2003316512A (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | ポインティングデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002123163A JP2003316512A (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | ポインティングデバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003316512A true JP2003316512A (ja) | 2003-11-07 |
Family
ID=29538584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002123163A Pending JP2003316512A (ja) | 2002-04-24 | 2002-04-24 | ポインティングデバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003316512A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005242325A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
JP2005242326A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
JP2005242324A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
JP2007017874A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Sony Corp | 像ぶれ補正装置、レンズ装置及び撮像装置 |
KR101038483B1 (ko) | 2009-11-17 | 2011-06-01 | 파코스(주) | 포인팅 장치 |
-
2002
- 2002-04-24 JP JP2002123163A patent/JP2003316512A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005242325A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
JP2005242326A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
JP2005242324A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-09-08 | Pentax Corp | 像ブレ補正装置 |
JP2007017874A (ja) * | 2005-07-11 | 2007-01-25 | Sony Corp | 像ぶれ補正装置、レンズ装置及び撮像装置 |
KR101038483B1 (ko) | 2009-11-17 | 2011-06-01 | 파코스(주) | 포인팅 장치 |
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