JP2011187024A - Position detection system and multidirectional input device equipped with the same - Google Patents

Position detection system and multidirectional input device equipped with the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011187024A
JP2011187024A JP2010054723A JP2010054723A JP2011187024A JP 2011187024 A JP2011187024 A JP 2011187024A JP 2010054723 A JP2010054723 A JP 2010054723A JP 2010054723 A JP2010054723 A JP 2010054723A JP 2011187024 A JP2011187024 A JP 2011187024A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic detection
detection element
magnetic
output
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2010054723A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Honma
章浩 本間
Daisuke Tsuchiya
大輔 土屋
Tsutomu Takeya
努 竹谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2010054723A priority Critical patent/JP2011187024A/en
Publication of JP2011187024A publication Critical patent/JP2011187024A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a position detection system capable of reducing an influence caused by disturbance from a magnetic field generation component Y, and a multidirectional input device capable of raising a degree of freedom of design of a loaded product and miniaturizing the loaded product. <P>SOLUTION: The position detection system 1 includes: first to third magnetic detection elements 12A-12C which are loaded on a substrate 11; a magnet 13 which is arranged on the substrate 11 and movable with respect to the substrate 11; and a control means for calculating an output in a first direction by an output difference between the first magnetic detection element 12A and the second magnetic detection element 12B and calculating an output in a second direction by an output difference between the second magnetic detection element 12B and the third magnetic detection element 12C where the first magnetic detection element 12A and the third magnetic detection element 12C are arranged at symmetric positions centering around the magnet 13, and the second magnetic detection element 12B is arranged at a middle point position in a virtual circular arc connecting the first magnetic detection element 12A, the second magnetic detection element 12B and the third magnetic detection element 12C. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁気検出素子を用いた位置検出システム及びそれを備えた多方向入力装置に関する。   The present invention relates to a position detection system using a magnetic detection element and a multidirectional input device including the position detection system.

従来より、位置検出システムを利用した多方向入力装置として、特許文献1に開示された構成を有するものがある。この多方向入力装置は、図6に示すように、基板101上に磁気検出素子102a〜102d(出力電圧V1〜V4)が実装されている。ここでは、基板101上に4つの磁気検出素子102a〜102dが基板101の中心に対して対称な位置に配置されている。基板101の上方には、基板101に対して360°方向にスライド可能な操作体が配設されている。この操作体は、磁石103と、スライド操作により磁石103が移動した際に、磁石103を原点位置に戻す環状コイルバネ104と、磁石103の回転を防止する回転防止機構105とを備えており、これらが一体としてスライド可能となっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, some multi-directional input devices using a position detection system have the configuration disclosed in Patent Document 1. In this multidirectional input device, as shown in FIG. 6, magnetic detection elements 102 a to 102 d (output voltages V <b> 1 to V <b> 4) are mounted on a substrate 101. Here, four magnetic detection elements 102 a to 102 d are arranged on the substrate 101 at positions symmetrical with respect to the center of the substrate 101. Above the substrate 101, an operating body is provided that can slide in a 360 ° direction with respect to the substrate 101. The operating body includes a magnet 103, an annular coil spring 104 that returns the magnet 103 to the original position when the magnet 103 is moved by a slide operation, and a rotation prevention mechanism 105 that prevents the magnet 103 from rotating. Can be slid as a unit.

この多方向入力装置の位置検出システムにおいては、図6に示すように、磁石103を中心としてその周りに4つの磁気検出素子102a〜102dが上下左右対称に、4つの磁気検出素子102a〜102dを結ぶ仮想円弧において等間隔に配置されている。このような多方向入力装置は、携帯電話機の操作入力装置として用いられる。携帯電話機は、その内部に磁気検出において外乱になる磁界を発生する部品を搭載しており、携帯電話機の小型化により、それらの磁界発生部品と多方向入力装置との間の距離が小さくなる。   In the position detection system of the multidirectional input device, as shown in FIG. 6, four magnetic detection elements 102a to 102d are symmetrically arranged vertically around the magnet 103, and the four magnetic detection elements 102a to 102d are arranged symmetrically. It arrange | positions at equal intervals in the virtual arc to connect. Such a multi-directional input device is used as an operation input device for a mobile phone. Mobile phones are equipped with components that generate magnetic fields that cause disturbance in magnetic detection, and the distance between these magnetic field generating components and the multidirectional input device is reduced by downsizing the mobile phone.

特開2005−310670号公報JP 2005-310670 A

図6に示す多方向入力装置において、例えば、磁気検出素子102a,102d間に磁界発生部品Yが配設されたとすると、磁界発生部品Yからの外乱により磁気検出素子102a,102dに影響が及ぶ。すなわち、このような状態で位置検出を行うと、図7に示すように、出力(出力電圧差(V1−V2)、出力電圧差(V3−V4))に乱れが生じ、正確に位置検出を行うことができない。このため、磁界発生部品を多方向入力装置から離して搭載する必要があり、多方向入力装置を搭載する製品の設計の自由度が低下し、また、製品の小型化を図ることができないという問題がある。   In the multidirectional input device shown in FIG. 6, for example, if the magnetic field generating component Y is disposed between the magnetic detection elements 102a and 102d, the magnetic detection elements 102a and 102d are affected by disturbance from the magnetic field generating component Y. That is, if position detection is performed in such a state, as shown in FIG. 7, output (output voltage difference (V1-V2), output voltage difference (V3-V4)) is disturbed, and position detection is performed accurately. I can't do it. For this reason, it is necessary to mount the magnetic field generating component away from the multidirectional input device, which reduces the degree of freedom in designing the product on which the multidirectional input device is mounted, and the product cannot be downsized. There is.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、磁界発生部品Yからの外乱による影響を少なくすることができる位置検出システム、及び搭載製品の設計の自由度を向上させ、また、搭載製品の小型化を図ることができる多方向入力装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and improves the degree of freedom in designing the position detection system and the mounted product that can reduce the influence of disturbance from the magnetic field generating component Y. An object of the present invention is to provide a multidirectional input device that can be miniaturized.

本発明の位置検出システムは、基板上に実装された第1〜第3の磁気検出素子と、前記基板に配設され、前記基板に対して移動可能な磁石と、前記第1の磁気検出素子及び前記第2の磁気検出素子の出力差で第1方向の出力を求め、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子の出力差で第2方向の出力を求める制御手段と、を具備し、前記第1の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子は、前記磁石を中心に対称な位置に配置され、前記第2の磁気検出素子は、前記第1の磁気検出素子、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子を結ぶ仮想円弧における中点位置に配置されることを特徴とする。   The position detection system of the present invention includes first to third magnetic detection elements mounted on a substrate, a magnet disposed on the substrate and movable with respect to the substrate, and the first magnetic detection element. And a control means for obtaining an output in the first direction by an output difference of the second magnetic detection element, and obtaining an output in the second direction by an output difference of the second magnetic detection element and the third magnetic detection element; The first magnetic detection element and the third magnetic detection element are arranged at symmetrical positions with respect to the magnet, and the second magnetic detection element includes the first magnetic detection element, It is arranged at a midpoint position in a virtual arc connecting the second magnetic detection element and the third magnetic detection element.

この構成によれば、磁場不感領域を形成することができるので、この磁場不感領域に磁界発生部品を配置しても磁界発生部品の外乱による影響を少なくすることができる。   According to this configuration, since the magnetic field insensitive region can be formed, the influence of disturbance of the magnetic field generating component can be reduced even if the magnetic field generating component is arranged in the magnetic field insensitive region.

本発明の位置検出システムにおいては、前記スライド用磁石は4極の円形磁石であり、90°毎に極性が変わるように構成されており、4つの磁極領域のうちの3つの磁極領域に対応する領域に前記第1の磁気検出素子、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子が配置されていることが好ましい。   In the position detection system of the present invention, the sliding magnet is a four-pole circular magnet, and is configured so that the polarity changes every 90 °, and corresponds to three of the four magnetic pole regions. It is preferable that the first magnetic detection element, the second magnetic detection element, and the third magnetic detection element are arranged in the region.

本発明の位置検出システムにおいては、前記第1方向は、前記第1の磁気検出素子と前記第3の磁気検出素子とを結ぶ仮想線に沿う方向であり、前記第2方向は、前記磁石と前記第2の磁気検出素子とを結ぶ仮想線に沿う方向であることが好ましい。   In the position detection system of the present invention, the first direction is a direction along an imaginary line connecting the first magnetic detection element and the third magnetic detection element, and the second direction is The direction is preferably along a virtual line connecting the second magnetic detection element.

本発明の多方向入力装置は、上記位置検出システムを備えたことを特徴とする。この構成によれば、磁場不感領域を形成することができるので、磁場不感領域Xに磁界発生部品を配置することが可能となる。このため、本位置検出システムを備えた多方向入力装置は、搭載する製品(携帯機器)の設計の自由度を向上させ、また、搭載する製品(携帯機器)の小型化を図ることができる。   A multidirectional input device according to the present invention includes the position detection system. According to this configuration, since the magnetic field insensitive region can be formed, the magnetic field generating component can be arranged in the magnetic field insensitive region X. For this reason, the multidirectional input device provided with this position detection system can improve the design freedom of the product (mobile device) to be mounted, and can reduce the size of the product (mobile device) to be mounted.

本発明の携帯機器は、上記多方向入力装置を有する携帯機器であって、前記第1の磁気検出素子と前記第3の磁気検出素子との間の領域に磁界発生部品が実装されていることを特徴とする。   The portable device of the present invention is a portable device having the multi-directional input device, wherein a magnetic field generating component is mounted in a region between the first magnetic detection element and the third magnetic detection element. It is characterized by.

本発明の携帯機器は、上記多方向入力装置を有する携帯機器であって、磁気検出素子間の領域にスイッチ部が形成されていることを特徴とする。   A portable device of the present invention is a portable device having the multidirectional input device, wherein a switch portion is formed in a region between magnetic detection elements.

本発明の位置検出システムは、基板上に実装された第1〜第3の磁気検出素子と、前記基板に配設され、前記基板に対して移動可能な磁石と、前記第1の磁気検出素子及び前記第2の磁気検出素子の出力差で第1方向の出力を求め、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子の出力差で第2方向の出力を求める制御手段と、を具備し、前記第1の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子は、前記磁石を中心に対称な位置に配置され、前記第2の磁気検出素子は、前記第1の磁気検出素子、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子を結ぶ仮想円弧における中点位置に配置されるので、磁界発生部品Yからの外乱による影響を少なくすることができる。   The position detection system of the present invention includes first to third magnetic detection elements mounted on a substrate, a magnet disposed on the substrate and movable with respect to the substrate, and the first magnetic detection element. And a control means for obtaining an output in the first direction by an output difference of the second magnetic detection element, and obtaining an output in the second direction by an output difference of the second magnetic detection element and the third magnetic detection element; The first magnetic detection element and the third magnetic detection element are arranged at symmetrical positions with respect to the magnet, and the second magnetic detection element includes the first magnetic detection element, Since it is arranged at the midpoint position in the virtual arc connecting the second magnetic detection element and the third magnetic detection element, the influence of disturbance from the magnetic field generating component Y can be reduced.

本発明の実施の形態に係る位置検出システムを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position detection system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る位置検出システムの回路図である。1 is a circuit diagram of a position detection system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る位置検出システムにおける位置検出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position detection method in the position detection system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る多方向入力装置の位置検出能力を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position detection capability of the multidirectional input device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る位置検出システムを備えた多方向入力装置を有する携帯電話機を示す図である。It is a figure which shows the mobile telephone which has a multidirectional input device provided with the position detection system which concerns on embodiment of this invention. 従来の多方向入力装置を示す図である。It is a figure which shows the conventional multidirectional input device. 従来の多方向入力装置の外乱による出力の乱れを説明するための図である。It is a figure for demonstrating disorder of the output by the disturbance of the conventional multidirectional input device.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る位置検出システムを説明するための図である。図1に示す位置検出システム1は、基板11と基板11よりも上方に配置されたスライド用磁石13とを備えている。基板11上には、磁気検出素子12A〜12C及び信号処理用素子(信号処理回路)15が実装されている。また、基板11上には、他の部品との間の電気的接続をとるための電極パッド14が形成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a position detection system according to an embodiment of the present invention. The position detection system 1 shown in FIG. 1 includes a substrate 11 and a slide magnet 13 disposed above the substrate 11. On the substrate 11, magnetic detection elements 12A to 12C and a signal processing element (signal processing circuit) 15 are mounted. An electrode pad 14 is formed on the substrate 11 for electrical connection with other components.

基板11において、スライド用磁石13は、中央部に配置されており、磁気検出素子12A〜12Cは、スライド用磁石13の周りに配置されている。ここでは、スライド用磁石13は4極の円形磁石であり、90°毎に極性が変わるように構成されている。そして、4つの磁極領域のうちの3つの磁極領域に対応する領域に磁気検出素子12A〜12Cを配置している。すなわち、磁気検出素子12A〜12Cのうちの磁気検出素子12A,12Cは、スライド用磁石13を中心に対称な位置に配置され、磁気検出素子12Bは、磁気検出素子12A〜12Cを結ぶ仮想円弧16における中点位置に配置される。したがって、一つの磁極領域に対応する領域Xには、磁気検出素子が配置されていない。   In the substrate 11, the slide magnet 13 is disposed at the center, and the magnetic detection elements 12 </ b> A to 12 </ b> C are disposed around the slide magnet 13. Here, the sliding magnet 13 is a four-pole circular magnet, and is configured such that the polarity changes every 90 °. And magnetic detection element 12A-12C is arrange | positioned in the area | region corresponding to three magnetic pole area | regions among four magnetic pole area | regions. That is, of the magnetic detection elements 12A to 12C, the magnetic detection elements 12A and 12C are arranged at symmetrical positions around the slide magnet 13, and the magnetic detection element 12B is a virtual arc 16 connecting the magnetic detection elements 12A to 12C. Is located at the midpoint position. Therefore, no magnetic detection element is arranged in the region X corresponding to one magnetic pole region.

磁気検出素子12A〜12Cとしては、磁気抵抗効果素子、例えばスピンバルブ型GMR(Giant Magneto Resistive)素子、スピンバルブ型TMR(Tunnel Magneto Resistive)素子などを用いることができる。磁気検出素子12A〜12Cは、図2に示すように、ブリッジ回路を構成している(ここでは、磁気検出素子12Bを共通とする)。また、個々の磁気検出素子12A〜12Cは、磁気抵抗効果素子(素子A〜素子C)と固定抵抗素子(抵抗A〜抵抗C)とでハーフブリッジを組んで、出力するようになっている(V1〜V3)。   As the magnetic detection elements 12A to 12C, magnetoresistive elements such as spin valve type GMR (Giant Magneto Resistive) elements and spin valve type TMR (Tunnel Magneto Resistive) elements can be used. As shown in FIG. 2, the magnetic detection elements 12 </ b> A to 12 </ b> C form a bridge circuit (here, the magnetic detection element 12 </ b> B is common). In addition, each of the magnetic detection elements 12A to 12C forms a half bridge with a magnetoresistive effect element (element A to element C) and a fixed resistance element (resistance A to resistance C), and outputs the result ( V1-V3).

スライド用磁石13は、基板に対して移動可能に構成されている。多方向入力装置に本位置検出システムを使用する場合には、このスライド用磁石13に一体化された操作体を操作することによりスライド用磁石13が基板11に対して移動するようになる。例えば、操作体は、スライド用磁石と、スライド操作によりスライド用磁石が移動した際に、スライド用磁石を原点位置に戻す環状コイルバネと、スライド用磁石の回転を防止する回転防止機構とから主に構成されており、基板11に対して移動するようになっている。この構成については、本出願人の2004年4月23日出願の特開2005−310670号公報に開示されている。その内容をすべてここに含めておく。スライド用磁石13としては、ネオジウム磁石、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石などを用いることができる。   The sliding magnet 13 is configured to be movable with respect to the substrate. When this position detection system is used for a multidirectional input device, the slide magnet 13 moves relative to the substrate 11 by operating an operating body integrated with the slide magnet 13. For example, the operating body mainly includes a slide magnet, an annular coil spring that returns the slide magnet to the origin position when the slide magnet is moved by the slide operation, and an anti-rotation mechanism that prevents the slide magnet from rotating. It is configured to move with respect to the substrate 11. This configuration is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-310670 filed on Apr. 23, 2004 by the present applicant. Include all that here. As the slide magnet 13, a neodymium magnet, a ferrite magnet, a samarium cobalt magnet, or the like can be used.

制御手段である信号処理回路15は、磁気検出素子12A〜12Cとそれぞれ接続されており、磁気検出素子12A〜12Cの出力が信号処理回路15に送られるようになっている。信号処理回路15は、磁気検出素子12A〜12Cの出力から、特定方向の位置検出出力を求める。すなわち、信号処理回路15は、磁気検出素子12A及び磁気検出素子12Bの出力差で第1方向の出力を求め、磁気検出素子12B及び磁気検出素子12Cの出力差で第2方向の出力を求める。なお、ここでは、図3に示すように、第1方向は、磁気検出素子12Aと磁気検出素子12Cとを結ぶ仮想線に沿うY軸方向であり、第2方向は、スライド用磁石13と磁気検出素子12Bとを結ぶ仮想線に沿うX軸方向である。   The signal processing circuit 15 which is a control means is connected to the magnetic detection elements 12A to 12C, and outputs of the magnetic detection elements 12A to 12C are sent to the signal processing circuit 15. The signal processing circuit 15 obtains a position detection output in a specific direction from the outputs of the magnetic detection elements 12A to 12C. That is, the signal processing circuit 15 obtains the output in the first direction based on the output difference between the magnetic detection element 12A and the magnetic detection element 12B, and obtains the output in the second direction based on the output difference between the magnetic detection element 12B and the magnetic detection element 12C. Here, as shown in FIG. 3, the first direction is the Y-axis direction along the imaginary line connecting the magnetic detection element 12 </ b> A and the magnetic detection element 12 </ b> C, and the second direction is the slide magnet 13 and the magnetic field. This is the X-axis direction along an imaginary line connecting the detection element 12B.

信号処理回路15で位置検出を行う場合、まず、各磁気検出素子12A〜12Cにかかる磁場強度をそれぞれ計算する。例えば、磁気検出素子12Aについては、スライド用磁石13が±1.5mmストロークするとして、磁気検出素子12Aの素子位置にかかるX磁場成分とY磁場成分をそれぞれ算出する。磁場成分を算出した後、三平方の定理よりそれぞれの位置での磁場角度を計算する。磁場角度が求められると、磁気検出素子である磁気抵抗効果素子(GMR素子)の抵抗値が算出できるので、以下の計算式に基づいて計算する。
R=Rc+ΔMR/200×Rc/(1+ΔMR/200)×cosθ
このとき、Rc=10000[Ω]、ΔMR=10.25%とする。
なお、ここで算出された抵抗値Rは磁気検出素子12Aの抵抗値R1である。また、磁気検出素子12Bの抵抗値をR2とし、磁気検出素子12Cの抵抗値をR3とする。
When position detection is performed by the signal processing circuit 15, first, the magnetic field strength applied to each of the magnetic detection elements 12A to 12C is calculated. For example, for the magnetic detection element 12A, assuming that the slide magnet 13 has a stroke of ± 1.5 mm, the X magnetic field component and the Y magnetic field component applied to the element position of the magnetic detection element 12A are calculated. After calculating the magnetic field component, the magnetic field angle at each position is calculated from the three-square theorem. When the magnetic field angle is obtained, the resistance value of the magnetoresistive element (GMR element), which is a magnetic detection element, can be calculated.
R = Rc + ΔMR / 200 × Rc / (1 + ΔMR / 200) × cos θ
At this time, Rc = 10000 [Ω] and ΔMR = 10.25%.
The resistance value R calculated here is the resistance value R1 of the magnetic detection element 12A. The resistance value of the magnetic detection element 12B is R2, and the resistance value of the magnetic detection element 12C is R3.

次いで、上記抵抗値を用いて出力値を計算する。上述したように、本センサは、1つのGMR素子と1つの固定抵抗素子とのハーフブリッジであるので、以下の式により出力(V1)を求める。ここでVddは3Vとする。
V1=R1(R1+Rc)×Vdd
なお、ここで算出された出力V1は磁気検出素子12Aの出力である。また、磁気検出素子12Bの出力をV2とし、磁気検出素子12Cの出力をV3とする。
Next, an output value is calculated using the resistance value. As described above, since this sensor is a half bridge of one GMR element and one fixed resistance element, the output (V1) is obtained by the following equation. Here, Vdd is 3V.
V1 = R1 (R1 + Rc) × Vdd
The output V1 calculated here is the output of the magnetic detection element 12A. The output of the magnetic detection element 12B is V2, and the output of the magnetic detection element 12C is V3.

このようにして、磁気検出素子12Aの出力V1を算出することができる。同様にして、磁気検出素子12Bの出力V2及び磁気検出素子12Cの出力V3も算出する。その後、3つの出力の差動出力からX軸出力及びY軸出力を演算して位置検出結果を出力する。この場合、X軸出力は、出力V1と出力V2の差動出力であり、Y軸出力は、出力V3と出力V2の差動出力である。   In this way, the output V1 of the magnetic detection element 12A can be calculated. Similarly, the output V2 of the magnetic detection element 12B and the output V3 of the magnetic detection element 12C are also calculated. Thereafter, an X-axis output and a Y-axis output are calculated from the three differential outputs, and a position detection result is output. In this case, the X-axis output is a differential output of the output V1 and the output V2, and the Y-axis output is a differential output of the output V3 and the output V2.

図1に示すような配置位置で磁気検出素子12A〜12C及び信号処理用素子15を実装し、スライド用磁石13を配置してなる位置検出システムを作製し、スライド用磁石13が±1.5mmストロークするとした場合の位置検出結果を上記のようにして求めた。その結果を図4に示す。図4から分かるように、正確に位置検出を行うことができた。このように、本発明に係る位置検出システムにおいては、図1に示す領域Xが磁場不感領域となるので、この磁場不感領域に磁界発生部品を配置しても磁界発生部品の外乱による影響を少なくすることができる。また、4極の円形磁石を用いた場合の従来の位置検出においては、磁気検出素子を4つ設ける必要があるが、本発明に係る位置検出システムにおいては、磁気検出素子が3つで良く、部品点数の削減も図ることができる。   A position detection system in which the magnetic detection elements 12A to 12C and the signal processing element 15 are mounted at the arrangement positions as shown in FIG. 1 and the slide magnets 13 are arranged is produced. The slide magnets 13 are ± 1.5 mm. The position detection result in the case of a stroke was obtained as described above. The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 4, the position could be accurately detected. As described above, in the position detection system according to the present invention, since the region X shown in FIG. 1 is a magnetic field insensitive region, even if a magnetic field generating component is arranged in this magnetic field insensitive region, the influence of disturbance of the magnetic field generating component is reduced. can do. In addition, in the conventional position detection using a 4-pole circular magnet, it is necessary to provide four magnetic detection elements, but in the position detection system according to the present invention, three magnetic detection elements may be used, The number of parts can also be reduced.

次に、本発明の位置検出システムを備えた多方向入力装置について説明する。このような多方向入力装置は、携帯機器、例えば、携帯電話機に搭載される。図5は、本発明の実施の形態に係る多方向入力装置を備えた携帯電話機を示す図である。図5に示すように、本発明に係る多方向入力装置22は、携帯電話機2の操作パネル21に装着されている。この多方向入力装置22における位置検出システムは、図1及び図3に示す機器長手方向を図5に示す機器長手方向に沿うように携帯電話機2に搭載される。このため、図1に示す磁気検出素子12A〜12Cの間の領域17には、素子が存在していない。このため、携帯電話機において、位置検出システムにおける領域17に対応する領域にスイッチ部23を設けることができる。これにより、磁気検出素子12A〜12Cとスイッチ部23とを設ける位置が重なることがない。この場合において、位置検出の出力は図4に示すようになるので、領域17を出力範囲外にすることが可能であり、領域17にスイッチ部23を設けても位置検出に影響を及ぼすことがない。   Next, a multidirectional input device equipped with the position detection system of the present invention will be described. Such a multidirectional input device is mounted on a mobile device, for example, a mobile phone. FIG. 5 is a diagram showing a mobile phone provided with the multidirectional input device according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the multidirectional input device 22 according to the present invention is attached to the operation panel 21 of the mobile phone 2. The position detection system in the multidirectional input device 22 is mounted on the mobile phone 2 so that the longitudinal direction of the device shown in FIGS. 1 and 3 is along the longitudinal direction of the device shown in FIG. For this reason, no element exists in the region 17 between the magnetic detection elements 12A to 12C shown in FIG. For this reason, in the mobile phone, the switch unit 23 can be provided in an area corresponding to the area 17 in the position detection system. Thereby, the position which provides the magnetic detection elements 12A-12C and the switch part 23 does not overlap. In this case, since the position detection output is as shown in FIG. 4, the region 17 can be out of the output range, and even if the switch unit 23 is provided in the region 17, the position detection is affected. Absent.

また、本位置検出システムにおいては、図1及び図3に示すように、領域X(磁気検出素子12Aと磁気検出素子12Cとの間の領域)に磁場不感領域が形成されるので、その磁場不感領域Xに磁界発生部品を配置することが可能となる。すなわち、携帯電話機2における領域24に磁界発生部品を搭載することが可能となる。このため、本位置検出システムを備えた多方向入力装置は、搭載製品である携帯電話機の設計の自由度を向上させ、また、搭載製品である携帯電話機の小型化を図ることができる。   In this position detection system, as shown in FIGS. 1 and 3, a magnetic field insensitive region is formed in the region X (the region between the magnetic detection element 12A and the magnetic detection element 12C). Magnetic field generating components can be arranged in the region X. That is, a magnetic field generating component can be mounted in the region 24 of the mobile phone 2. For this reason, the multidirectional input device provided with the position detection system can improve the degree of freedom of design of the mobile phone that is the mounted product, and can reduce the size of the mobile phone that is the mounted product.

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態においては、4極磁石を用いて3つの磁気検出素子を用いた場合について説明しているが、本発明はこれに限定されず、磁石の磁極数よりも少ない数の磁気検出素子を磁場不感領域が形成されるように配置する他の場合にも同様に適用することができる。また、上記実施の形態における材料、各素子の接続関係、寸法、製法などは適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明は、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することができる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, in the above-described embodiment, a case where three magnetic detection elements are used using a quadrupole magnet is described. The present invention can be similarly applied to other cases where the detection elements are arranged so that the magnetic field insensitive region is formed. In addition, the materials, connection relations, dimensions, manufacturing methods, and the like in the above embodiments can be changed as appropriate. In addition, the present invention can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the present invention.

本発明は、携帯電話機の多方向入力装置用の位置検出システムに好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for a position detection system for a multidirectional input device of a mobile phone.

1 位置検出システム
2 携帯電話機
11 基板
12A〜12C 磁気検出素子
13 スライド用磁石
14 電極パッド
15 信号処理用素子(信号処理回路)
16 仮想円弧
17,24 磁場不感領域
21 操作パネル
22 多方向入力装置
23 スイッチ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Position detection system 2 Cellular phone 11 Board | substrate 12A-12C Magnetic detection element 13 Slide magnet 14 Electrode pad 15 Signal processing element (signal processing circuit)
16 Virtual arc 17, 24 Magnetic field insensitive area 21 Operation panel 22 Multidirectional input device 23 Switch part

Claims (6)

基板上に実装された第1〜第3の磁気検出素子と、前記基板に配設され、前記基板に対して移動可能な磁石と、前記第1の磁気検出素子及び前記第2の磁気検出素子の出力差で第1方向の出力を求め、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子の出力差で第2方向の出力を求める制御手段と、を具備し、前記第1の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子は、前記磁石を中心に対称な位置に配置され、前記第2の磁気検出素子は、前記第1の磁気検出素子、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子を結ぶ仮想円弧における中点位置に配置されることを特徴とする位置検出システム。   First to third magnetic detection elements mounted on a substrate, a magnet disposed on the substrate and movable with respect to the substrate, the first magnetic detection element and the second magnetic detection element Control means for obtaining an output in the first direction by an output difference of the second magnetic detection element and obtaining an output in the second direction by an output difference of the second magnetic detection element and the third magnetic detection element. The magnetic detection element and the third magnetic detection element are arranged symmetrically with respect to the magnet, and the second magnetic detection element includes the first magnetic detection element, the second magnetic detection element, and A position detection system, wherein the position detection system is arranged at a midpoint position in a virtual arc connecting the third magnetic detection elements. 前記スライド用磁石は4極の円形磁石であり、90°毎に極性が変わるように構成されており、4つの磁極領域のうちの3つの磁極領域に対応する領域に前記第1の磁気検出素子、前記第2の磁気検出素子及び前記第3の磁気検出素子が配置されていることを特徴とする請求項1記載の位置検出システム。   The sliding magnet is a four-pole circular magnet, and is configured such that the polarity changes every 90 °, and the first magnetic detection element is arranged in a region corresponding to three magnetic pole regions of the four magnetic pole regions. The position detection system according to claim 1, wherein the second magnetic detection element and the third magnetic detection element are arranged. 前記第1方向は、前記第1の磁気検出素子と前記第3の磁気検出素子とを結ぶ仮想線に沿う方向であり、前記第2方向は、前記磁石と前記第2の磁気検出素子とを結ぶ仮想線に沿う方向であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の位置検出システム。   The first direction is a direction along a virtual line connecting the first magnetic detection element and the third magnetic detection element, and the second direction is a distance between the magnet and the second magnetic detection element. The position detection system according to claim 1, wherein the position detection system is a direction along a virtual line to be connected. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の位置検出システムを備えたことを特徴とする多方向入力装置。   A multidirectional input device comprising the position detection system according to any one of claims 1 to 3. 請求項4記載の多方向入力装置を有する携帯機器であって、前記第1の磁気検出素子と前記第3の磁気検出素子との間の領域に磁界発生部品が実装されていることを特徴とする携帯機器。   5. A portable device having the multidirectional input device according to claim 4, wherein a magnetic field generating component is mounted in a region between the first magnetic detection element and the third magnetic detection element. Portable device. 請求項4記載の多方向入力装置を有する携帯機器であって、磁気検出素子間の領域にスイッチ部が形成されていることを特徴とする携帯機器。   5. A portable device having the multidirectional input device according to claim 4, wherein a switch portion is formed in a region between the magnetic detection elements.
JP2010054723A 2010-03-11 2010-03-11 Position detection system and multidirectional input device equipped with the same Withdrawn JP2011187024A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010054723A JP2011187024A (en) 2010-03-11 2010-03-11 Position detection system and multidirectional input device equipped with the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010054723A JP2011187024A (en) 2010-03-11 2010-03-11 Position detection system and multidirectional input device equipped with the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011187024A true JP2011187024A (en) 2011-09-22

Family

ID=44793168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010054723A Withdrawn JP2011187024A (en) 2010-03-11 2010-03-11 Position detection system and multidirectional input device equipped with the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011187024A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9644994B2 (en) Magnetic sensor
US20220260651A1 (en) Bipolar chopping for 1/f noise and offset reduction in magnetic field sensors
JP5447444B2 (en) Moving body detection device
JPWO2008029519A1 (en) Electronics
US10187731B2 (en) Magnetoresistive audio pickup
JP2009031027A (en) Magnetic sensor circuit
JP2016223894A (en) Magnetic sensor
US10337891B2 (en) Magnetic detection apparatus with a tunnel magnetoresistive element
US7414397B2 (en) Angle switch device with magnetoresistive effect element
JP2007132710A (en) Position detector
JP5373580B2 (en) Position detection device
JP6406531B2 (en) Magnetic position detector
JP2011187024A (en) Position detection system and multidirectional input device equipped with the same
JP5103158B2 (en) Magnetic coordinate position detector
JP2007188739A (en) Magnetic switch
JP2011232060A (en) Magnetic position detection device
JP5352861B2 (en) pointing device
JP2011169715A (en) Position detection mechanism
EP2447674A1 (en) Magnetic detection device
JP5373581B2 (en) Position detection device
JP2010156543A (en) Magnetic detecting device
JP2012127831A (en) Rotation angle detector
WO2024009984A1 (en) Position detection system, magnetic sensor, and sensor block
WO2010095495A1 (en) Magnetism detection device
JP2011017614A (en) Magnetic position detector

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20130604