JP2005251109A - Pointing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポインティングデバイス、特に、ノート型パソコンなどに搭載され、画面上のポインタやカーソルなどを移動させるための入力手段として用いられるポインティングデバイスに関する。 The present invention relates to a pointing device, and more particularly to a pointing device that is mounted on a notebook personal computer or the like and used as an input means for moving a pointer or cursor on a screen.
一般に、ノート型パソコンなどに入力手段として搭載されているポインティングデバイスは、特許文献1に記載されているように、スティック部材の押圧方向に応じて基板が撓み、その撓み(歪み)量を基板に形成されている抵抗体の抵抗値の変化として検出するようにしたものである。 In general, a pointing device mounted as an input means on a notebook computer or the like, as described in Patent Document 1, the substrate bends according to the pressing direction of the stick member, and the amount of bending (distortion) is applied to the substrate. The change is detected as a change in the resistance value of the formed resistor.
ところで、従来のポインティングデバイスにおいて、通常、基板材料としては樹脂が用いられ、抵抗体材料としてはカーボン系の抵抗体が用いられているものがある。樹脂基板は撓み性が良好であり、スティック部材からの押圧力を受ける素材として適している。しかし、歪みセンサを構成するカーボン系の抵抗体は電流ノイズが大きく、温度特性も悪いという問題点を有していた。特に、ポインティングデバイスは、前記抵抗体の抵抗値変化が微少なため、温度特性が良好で,電流ノイズも小さいことが市場から求められている。 By the way, in some conventional pointing devices, a resin is usually used as a substrate material, and a carbon-based resistor is used as a resistor material. The resin substrate has good flexibility and is suitable as a material that receives a pressing force from the stick member. However, the carbon resistor constituting the strain sensor has a problem that current noise is large and temperature characteristics are poor. In particular, the pointing device is required from the market that the resistance value change of the resistor is small, so that the temperature characteristics are good and the current noise is small.
一方、抵抗体としてサーメット系の抵抗体材料を用いた歪みセンサが知られており、サーメット系抵抗体はカーボン系抵抗体よりも電流ノイズが小さく、温度特性も良好である。しかし、サーメット系抵抗体材料は焼成温度が800℃以上となるため、セラミックスやガラスホーローなどの基板上には形成可能であるが、樹脂基板には形成できないという問題点を有している。セラミックスやガラスホーローなどの基板を使用すると、樹脂基板と比較して、撓み性が悪く、感度が低下するという問題点が発生する。
そこで、本発明の目的は、撓み性の良好な樹脂基板を使用するも、歪みセンサの電流ノイズが小さく、かつ、温度特性の良好なポインティングデバイスを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a pointing device that uses a resin substrate with good flexibility but has low current noise in a strain sensor and good temperature characteristics.
以上の目的を達成するため、本発明は、樹脂基板と、該樹脂基板上に立設されたスティック部材と、前記樹脂基板に形成された複数の抵抗体と、該複数の抵抗体を電気的に接続する電極とを備え、前記スティック部材の変位に伴う樹脂基板の撓みに起因する前記抵抗体の抵抗値の変化を検出するポインティングデバイスにおいて、前記抵抗体がニッケル系合金からなることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a resin substrate, a stick member standing on the resin substrate, a plurality of resistors formed on the resin substrate, and the plurality of resistors electrically A pointing device for detecting a change in the resistance value of the resistor due to bending of the resin substrate accompanying the displacement of the stick member, wherein the resistor is made of a nickel-based alloy. To do.
本発明に係るポインティングデバイスにおいては、歪みセンサとして樹脂基板上に形成する抵抗体としてニッケル系合金を用いている。このようなニッケル系合金は従来用いられていたカーボン系抵抗材料及びサーメット系抵抗材料と比較して電流ノイズが小さく、かつ、温度特性が良好である(温度変化に対する抵抗値の変化率が小さい)。しかも、ニッケル系合金はめっき法にて成膜できることから、撓み性の良好な樹脂基板上に容易に形成でき、高感度のポインティングデバイスを得ることができる。 In the pointing device according to the present invention, a nickel-based alloy is used as a resistor formed on a resin substrate as a strain sensor. Such nickel-based alloys have lower current noise and better temperature characteristics than conventional carbon-based resistance materials and cermet-based resistance materials (the rate of change in resistance value with respect to temperature changes is small). . In addition, since the nickel-based alloy can be formed by a plating method, it can be easily formed on a highly flexible resin substrate, and a highly sensitive pointing device can be obtained.
以下、本発明に係るポインティングデバイスの実施例について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a pointing device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2にポインティングデバイス10の概略構成を示し、図3にその分解状態を示す。このポインティングデバイス10は、概略、樹脂基板11と、スティック部材15と、電極16と、抵抗体20A〜20Dと、フレキシブル基板25と、基台30とで構成されている。
1 and 2 show a schematic configuration of the
樹脂基板11は、液晶ポリマーやガラスエポキシ樹脂などで板状に形成されている。なお、樹脂基板11は撓み性が良好な材料であればここに例示した以外に種々の材料を選択可能である。
The
スティック部材15は、硬質の樹脂材などからなり、その下部が樹脂基板11の穴12に嵌合/接着され、嵌合部を支点として360°の全方向に揺動自在である。
The
電極16は、Ag、Cuなどを前記樹脂基板11の裏面に成膜したもので、端子部17a〜17fと接続部18a〜18hとを備えている。
The
抵抗体20A〜20Dは、都合四つのものが前記樹脂基板11の裏面に90°の等間隔で、一対ずつの電極接続部18a,18b、18c,18d、18e,18f、18g,18hに跨るように(図5参照)無電解めっき法により形成されている。この抵抗体20A〜20Dとしては、ニッケル系合金が用いられており、具体的には、ニッケル・銅・リン合金、ニッケル・鉄・リン合金又はニッケル・タングステン・リン合金を用いることが好ましい。
Four
それぞれの抵抗体20A〜20Dは電極16の端子部17a〜17fに接続したはんだ21(図2参照)を介してフレキシブル基板25に設けた配線に電気的に接続されて周知のブリッジ回路を形成し、以下に説明するように、樹脂基板11の撓みに起因して抵抗値が変化する歪みセンサとして機能する。
Each of the
また、抵抗体20A〜20Dはフレキシブル基板25上の配線と絶縁するために、絶縁材料からなるオーバーコート24によって被覆されている。なお、前記はんだ21に代えて導電性接着剤などを用いてもよい。
Further, the
基台30は、硬質の絶縁材からなり、フレキシブル基板25を介して前記樹脂基板11を保持している。基台30の位置決めガイド穴31a,31bに設けた図示しない突起がフレキシブル基板25の穴25a,25bから突出し、この突起が樹脂基板11の半円穴部13a,13bに係合することにより、樹脂基板11が基台30上で位置決めされている。
The
また、基台30は固定用孔32a,32b,32cを用いて、かしめ又はバーリング加工により、図2に示すキーボードのプレート40に固定される。
The
次に、樹脂基板11や抵抗体20A〜20Dからなる歪みセンサの動作について説明する。
Next, the operation of the strain sensor composed of the
スティック部材15はその下部を支点として360°のいずれの方向にも傾倒自在であり、例えば、図6に示すように、力fが抵抗体20C側から抵抗体20A側に向けて作用すると、スティック部材15と樹脂基板11の接合部14を作用点として樹脂基板11が変形する。この変形に応じて抵抗体20A,20Cも変形して歪みを生じる。
The
即ち、抵抗体20Cは凸面に変形して僅かに縮み、抵抗値が低下する。また、抵抗体20Aは凹面に変形して僅かに伸び、抵抗値が上昇する。一方、抵抗体20A,20Cと直交する方向に位置する抵抗体20B,20Dはそれ自体に流れる電流方向に対してねじれ応力が加えられるだけであり、抵抗値の変化は無視できる程度である。これにて、抵抗体20A,20C上の座標軸方向のみの力が検出される。
That is, the
また、抵抗体20B側から抵抗体20D側に力が作用した場合も前記同様に抵抗体20B,20D上の座標軸方向のみの力が検出される。さらに、ランダムな方向zに力が作用した場合にあっても、抵抗体20A〜20Dにはそれぞれ引張り力が働いて凹面に変形し、z方向の力が検出される。
Also, when a force is applied from the
前述の如く抵抗体20A〜20Dを用いてスティック部材15に作用した力の方向を検出するには、抵抗体20A〜20Dによりブリッジ回路を構成し、電極16の二つの端子部17a,17b、17c,17d、17e,17f間に所定の電圧を加えておく。そして、抵抗体20A〜20Dが歪んだ場合の抵抗値の変化を電圧変化として検出し、この電圧変化に基づいて作用力の方向を演算する。なお、この種の演算は周知であり、その説明は省略する。
In order to detect the direction of the force acting on the
ここで、前記ポインティングデバイス10の特性を従来のものと比較して説明する。
Here, the characteristics of the
一般的に、抵抗体の温度変化に対する抵抗値の変化率に関して、従来のカーボン系抵抗体では±300ppmであり、本発明のニッケル系合金のめっき抵抗体では±50ppmである。即ち、抵抗体としてニッケル系合金を使用すれば、温度変化に対する抵抗値の変化率が小さくなり、正確な検出が可能である。 In general, the rate of change of the resistance value with respect to the temperature change of the resistor is ± 300 ppm for the conventional carbon resistor, and ± 50 ppm for the nickel alloy plating resistor of the present invention. That is, if a nickel-based alloy is used as the resistor, the rate of change of the resistance value with respect to the temperature change becomes small, and accurate detection is possible.
電流ノイズに関して抵抗ノイズ測定器(Quan−Tech社製、抵抗雑音測定器315C)を用いて電流ノイズ電圧(μV)と印加電流電圧(V)との測定比を見ると、従来のカーボン系抵抗体では6.6dB、サーメット系抵抗体では−4.0dBであり、本発明のニッケル系合金のめっき抵抗体では−33.5dBである。即ち、抵抗体としてニッケル系合金を使用すれば、電流ノイズが小さくなり、出力値を増幅してもノイズの影響が小さい利点を有している。 When the measurement ratio of current noise voltage (μV) to applied current voltage (V) is measured using a resistance noise measuring device (manufactured by Quan-Tech, resistance noise measuring device 315C) with respect to current noise, a conventional carbon resistor Is 6.6 dB, the cermet resistor is −4.0 dB, and the nickel alloy plating resistor of the present invention is −33.5 dB. That is, if a nickel-based alloy is used as the resistor, the current noise is reduced, and there is an advantage that the influence of the noise is small even if the output value is amplified.
なお、本発明に係るポインティングデバイスは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。特に、樹脂基板、スティック部材、電極、抵抗体などの細部の構造や形状は任意である。また、抵抗体の形成方法についても実施例では無電解めっき法を用いたが、特にそれに限定するものではなく、例えば電解めっき法を用いてもよい。 The pointing device according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist thereof. In particular, the detailed structure and shape of the resin substrate, stick member, electrode, resistor, etc. are arbitrary. In addition, although the electroless plating method is used in the embodiment as a method for forming the resistor, the method is not particularly limited thereto, and for example, an electrolytic plating method may be used.
10…ポインティングデバイス
11…樹脂基板
15…スティック部材
16…電極
20A〜20D…抵抗体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記抵抗体がニッケル系合金からなることを特徴とするポインティングデバイス。 A resin substrate; a stick member erected on the resin substrate; a plurality of resistors formed on the resin substrate; and an electrode that electrically connects the plurality of resistors. In a pointing device that detects a change in the resistance value of the resistor due to the deflection of the resin substrate accompanying the displacement,
A pointing device, wherein the resistor is made of a nickel-based alloy.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004064416A JP2005251109A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Pointing device |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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JP2004064416A Pending JP2005251109A (en) | 2004-03-08 | 2004-03-08 | Pointing device |
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-
2004
- 2004-03-08 JP JP2004064416A patent/JP2005251109A/en active Pending
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