JP2844308B2 - 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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Description
ンピュータ(以下、薄型パソコンという)に具備させる
ポインティングデバイスに関するものであり、特に静電
容量式センサーを利用したものを対象とする。
図14に示すような形式のものある。
部に変形部となるダイヤフラム部90を有し且つ前記ダ
イヤフラム部90の中央に軸状の受力部91を有した起
歪体9aと、前記起歪体9aに取り付けられた蓋体9b
とを具備し、前記起歪体9aの基板90aと基体9bの
基板90bとの対向面のうち、一方には図15に示すよ
うな電極部Dを、他方には図16に示すような電極部D
x+,Dx−,Dy+,Dy−を、それぞれ設けてあ
る。
0b相互間のギャップGの変化に伴う電極部Dと電極
部Dx+相互間,電極部Dと電極部Dx−相互間,
電極部Dと電極部Dy+相互間,電極部Dと電極部D
y−相互間における静電容量の変化を例えば電圧の変化
に変換する電子装置92を具備させてある。
部91に作用する外力の大きさ及び方向(X−Y方向)
をそれに対応する電圧値に変換でき、これを所謂パソコ
ンやワープロ等のOA機器に採用するとディスプレイに
表示されるカーソルを移動させる入力装置、即ちポイン
ティングデバイスを構成させることができる。
は、嵩高であることから薄型パソコン(所謂ノート型パ
ソコン)に組み込むことは不可能である。
は、薄型パソコンのキーボードに無理なく組み込むこと
ができる静電容量式のポインティングディバイスを提供
することを課題とする。
ーベースの下方に可撓性を有したシート電極を設けて成
るキーボードに設置されたポインティングデバイスであ
って、キーベースの表面又は裏面のうち少なくとも一方
を凹ませて変形可能な薄膜部に形成し、前記薄膜部の表
面側に操作軸を立設すると共に薄膜部の裏面に電極部を
形成し、前記キーベースとシート電極相互間に、90°
間隔で配置され且つそれぞれが電気的に分離されている
四個の電極部を有した薄い基板を介在させ、薄膜部側の
電極部と基板側の四個の電極部相互間の各静電容量の変
化を、ディスプレイ上のカーソルを移動させるための電
気信号に変換し得るようにしてある。
下方に可撓性を有したシート電極を設けて成るキーボー
ドに設置されたポインティングデバイスであって、キー
ベースの表面又は裏面のうち少なくとも一方を凹ませて
変形可能な薄膜部に形成し、前記薄膜部の表面側に操作
軸を立設すると共に薄膜部の裏面に90°間隔で配置さ
れ且つそれぞれが電気的に分離されている四個の電極部
を形成し、前記キーベースとシート電極相互間に、電極
部を有した薄い基板を介在させ、薄膜部側の四個の電極
部と基板側の電極部相互間の各静電容量の変化を、ディ
スプレイ上のカーソルを移動させるための電気信号に変
換し得るようにしてある。
11を傾倒可能とするための手段である薄膜部10はキ
ーベース1を切欠いて形成され、キーベース1とシー
ト電極2相互間に介在せしめられる基板4は薄く設定し
てあることから、キーボードの厚みをほとんど変えるこ
となくポインティングデバイスを組み込むことができ
る。 また、基板4を、樹脂製のキーベース1の裏面側
に形成された凹み部に収容するものでは、キーボードの
厚みを全く変えることなくポインティングデバイスを組
み込むことができる。
従って説明する。
コンのキーボードKBに静電容量式のポインティングデ
バイスを組み込んだものであり、ポインティングデバイ
スの操作軸11をキーK,K相互間から突出させてい
る。尚、このキーボードKBでは、同図のA部に示すよ
うに、ポインティングデバイスの操作性を良くするため
に操作軸11の周りの4個のキーKを平面視円形状に切
り欠いている。
構成について詳述する。〔キーボードの構成について〕 キーボードは、基本的に
は図2に示すように、キーKが押し込み可能に設けられ
たキーベース1と、可撓性を有する一対のシート電極
2,2と、シート電極2,2の電極部20,20が常時
接触しないように隙間を与えるスペーサ2a(図12参
照)と、シールド兼補強用のアルミ製のシート板3とが
積層されて構成してあり、キーKの押し込み操作をする
と、キートップに描かれた文字等と対応するシート電極
2,2の部位が接触状態(スイッチでいうとON状態)
となるようにしてある。〔ポインティングデバイスの全体構成について〕 このポ
インティングデバイスは、図3に示すように、キーベー
ス1に設けられた変形可能な薄膜部10と、前記薄膜部
10の表面に立設した操作軸11と、前記薄膜部10の
裏面に形成した電極部Dと、前記キーベース1の裏面に
設けられた凹み部12内に収容させてある、電極部Dx
+,Dx−,Dy+,Dy−を有した薄い基板4とを具
備している。そして、上記操作軸11の傾倒操作による
電極部Dと電極部Dx+,Dx−,Dy+,Dy−相互
間の各静電容量の変化を、図3に示す電子部品5によっ
てカーソル移動用の電気信号に変換するようにしてい
る。尚、電極部Dと電極部Dx+,Dx−,Dy+,D
y−とがそれぞれ構成する可変コンデンサをCx+,C
x−,Cy+,Cy−とする。〔キーベース1の構成について〕 キーベース1は、図3
に示すように、その裏面側に形成された凹み部12と、
前記凹み部12から少し離れた位置に形成された凹み部
13と、前記凹み部12及び凹み部13を含む範囲に形
成された浅い凹み部14とを有し、前記凹み部12の構
成壁面に電極部Dを形成すると共に凹み部12周辺の凹
み部13の構成壁面に電極部Dと電気的に接続されたア
ース用電極部ED1を形成している。
うに、前記凹み部14に基板4が収容され、凹み部13
に基板4に取り付けられた電子部品5が収容され、凹み
部12で電極部Dと電極部Dx+,Dx−,Dy+,D
y−とが対向配置されるようにしてあり、また、凹み部
12を形成することにより薄肉になったキーベース1部
分を薄膜部10としてある。〔基板4の構成について〕 基板4は樹脂製のシート板又
はプリント基板により構成されており、その上面には図
3や図4に示すように、電極部Dx+,Dx−,Dy
+,Dy−と、三個のアース用電極部ED2と、静電容
量検出回路を構成する電子部品5とが配設されている。
尚、この基板4が図3の如き凹み部14内に組み込まれ
た状態では、図5に示すようにアース用電極部ED2と
アース用電極部ED1とは平面視で重なる態様で接触し
た状態となっている。なお、アース用電極部ED2は図
13に示すように環状にしてもよい。〔各電極部の形成方法〕 電極部D及びアース用電極部E
D1は、キーベース1が樹脂で構成されていることから
金属メッキ、スクリーン印刷の製法が採用できる。
y−及びアース用電極部ED1は、基板4が樹脂製であ
れば金属メッキ、スクリーン印刷の製法が採用でき、プ
リント基板であればエッチング法が採用できる。〔電子部品5が構成する静電容量検出回路について〕 (1)上記ポインティングデバイスは操作軸11を介し
て薄膜部10が変形すると、可変コンデンサCx+,C
x−,Cy+,Cy−の静電容量が変化するが、この静
電容量のX軸方向又はY軸方向の力が加わった場合、可
変コンデンサCx+と可変コンデンサCx−、可変コン
デンサCy+と可変コンデンサCy−における静電容量
は一方が増加し、他方が減少するという性質がある。 (2)ここで、X軸方向の静電容量検出回路について考
えて、図6に示すような位相差検出回路を設けると、静
電容量の変化に応じたパルス出力、即ち、力や電極の相
対位置に応じた出力を得ることができる。
た、操作軸11に力が加わっておらず且つ可変コンデン
サCx+の静電容量=可変コンデンサCx−の静電容量
のときにも、出力Pxがパルスを出力できるように固定
コンデンサCxoを挿入してある。即ち、抵抗R1,可
変コンデンサCx+で構成する回路の時定数tx1と抵抗
R2,可変コンデンサCx−,固定コンデンサCxoで
構成する回路の時定数t x2とが、等しくないようにする
ためである。
点,B’点(IC1のBの入力部),C’点(IC1の
Cの入力部)の動作をタイミングフローチャートで表す
と図7に示すようになる。
IC2,3はバッファでも良い。また、時定数tx1と時
定数tx2とが等しくないようにするために抵抗R1≠抵
抗R2とし、固定コンデンサCxoを省略してもよい。 (3)操作軸11に力が加わると、可変コンデンサCx
+,Cx−の静電容量は逆方向に増減するので、時定数
tx1,tx2も一方は大きくなり、他方は小さくなる。即
ち、図8に示すようになる。
対応してD点での出力(以下、出力Dという)のパルス
の「H」信号の幅(時間)が変化する(デューティーが
変化する)。
出についても同様のことがいえる。 (4)出力Dを制御や計測に利用するには、平滑回路を
通してアナログ信号に変換することも考えられるが、マ
イクロコンピュータを使用してデジタル的に信号処理す
るには図9に示すデジタル信号処理構成図を利用した回
路を用いることが好ましい。
用) ポートSO :シリアル出力 (ポインティングデバイ
スとしてのセンサー情報のシリアル出力) 尚、SOの代わりにデジタル出力ポートを利用してデジ
タル値をパラレル出力してもよい。 (5)マイクロコンピュータの内部では、クロックC1
とDI1,クロックC1とDI2のAND演算を行い、
この間、内部カウンターにより高速でカウントする。こ
の値をNx,Nyとする(図10参照)。クロックC1
とDI1,DI2のAND演算を行うのは図10に示す
パルスAとBの幅が異なるので、後の信号処理を簡素化
するためである。また、マイクロコンピュータでカウン
ト値Nx,Nyをカウントするのが時間的に困難であれ
ば、時分割でカウントしても良いし、専用のハードウェ
アーを設けてもよい。 (6)上記(5)でセンサーX,Y軸方向の出力に対応
したカウンターのカウント値Nx,Nyが得られたの
で、この値を基にマイクロコンピュータの演算機能を利
用して目的に合った信号を演算し、出力すればデジタル
信号化されたセンサーの出力情報が得られる。 (7)図11に他の実施例のデジタル信号処理構成図を
示す。このように構成した場合、クロック発生器を別に
することができ、マイクロコンピュータの負担を軽くす
ることができるという利点がある。 (8)上記実施例では、キーベース1の裏面を凹ませて
薄膜部10を形成させたが、これに限定されることな
く、キーベース1の表面のみ又は両面を凹ませて薄膜部
10を形成させるようにしてもよい。
コンのキーボードに無理なく組み込むことができる静電
容量式のポインティングディバイスを提供できた。
キーボードに施した状態を示す斜視図。
キーボードに施した状態を示す断面図。
等の斜視図。
極部の平面的な位置関係を示す図。
差検出回路図。
点,B’点,C’点,D点における波形相互のタイミン
グチャート。
向の力を加えた場合の、出力信号の変化を示す図。
タル信号処理構成図。
ピュータ内部でなされるデジタル信号のタイミングチャ
ート。
関係を示す断面図。
の態様の基板等の斜視図。
電容量式センサーの断面図。
図。
図。
Claims (3)
- 【請求項1】 樹脂製のキーベースの下方に可撓性を有
したシート電極を設けて成るキーボードに設置されたポ
インティングデバイスであって、キーベースの表面又は
裏面のうち少なくとも一方を凹ませて変形可能な薄膜部
に形成し、前記薄膜部の表面側に操作軸を立設すると共
に薄膜部の裏面に電極部を形成し、前記キーベースとシ
ート電極相互間に、90°間隔で配置され且つそれぞれ
が電気的に分離されている四個の電極部を有した薄い基
板を介在させ、薄膜部側の電極部と基板側の四個の電極
部相互間の各静電容量の変化を、ディスプレイ上のカー
ソルを移動させるための電気信号に変換し得るようにし
てあることを特徴とするポインテイングデバイス。 - 【請求項2】 樹脂製のキーベースの下方に可撓性を有
したシート電極を設けて成るキーボードに設置されたポ
インティングデバイスであって、キーベースの表面又は
裏面のうち少なくとも一方を凹ませて変形可能な薄膜部
に形成し、前記薄膜部の表面側に操作軸を立設すると共
に薄膜部の裏面に90°間隔で配置され且つそれぞれが
電気的に分離されている四個の電極部を形成し、前記キ
ーベースとシート電極相互間に、電極部を有した薄い基
板を介在させ、薄膜部側の四個の電極部と基板側の電極
部相互間の各静電容量の変化を、ディスプレイ上のカー
ソルを移動させるための電気信号に変換し得るようにし
てあることを特徴とするポインテイングデバイス。 - 【請求項3】 基板が、樹脂製のキーベースの裏面側に
形成された凹み部に収容されていることを特徴とする請
求項1又は2記載のポインティングデバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6141879A JP2844308B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | ポインティングデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6141879A JP2844308B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | ポインティングデバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH086711A JPH086711A (ja) | 1996-01-12 |
JP2844308B2 true JP2844308B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15302291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6141879A Expired - Fee Related JP2844308B2 (ja) | 1994-06-23 | 1994-06-23 | ポインティングデバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2844308B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6184865B1 (en) | 1996-10-23 | 2001-02-06 | International Business Machines Corporation | Capacitive pointing stick apparatus for symbol manipulation in a graphical user interface |
US6115030A (en) * | 1997-12-18 | 2000-09-05 | International Business Machines Corporation | Trackpoint device |
-
1994
- 1994-06-23 JP JP6141879A patent/JP2844308B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH086711A (ja) | 1996-01-12 |
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