以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一又は類似の構成要素には共通の参照符号を付す。
図1は本発明の第1の実施形態によるポインティングデバイス10の分解斜視図、図2はポインティングデバイス10の組立斜視図、図3はポインティングデバイス10の組立断面図である。ポインティングデバイス10は、パーソナルコンピュータ、パーソナルワードプロセッサ等のデータ処理装置や、電子手帳、携帯情報端末(PDA)、携帯電話等の携帯型情報機器において、ディスプレイ上の二次元座標データを指示する補助入力装置として機器筐体に一体的に組み込んだ構成で使用できるものである。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by common reference numerals.
1 is an exploded perspective view of a pointing device 10 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an assembled perspective view of the pointing device 10, and FIG. 3 is an assembled sectional view of the pointing device 10. The pointing device 10 is a data processing device such as a personal computer or a personal word processor, or an auxiliary input device that indicates two-dimensional coordinate data on a display in a portable information device such as an electronic notebook, a personal digital assistant (PDA), or a cellular phone. It can be used in a configuration that is integrated into the device casing.
ポインティングデバイス10は、基部12と、基部12に対して任意の水平方向へ変位可能に基部12上に支持される操作部14と、操作部14に設置される円板状の磁石(例えば永久磁石)16と、磁石16の近傍で基部12に設置される複数の磁電変換素子(例えばホール素子)18とを備える。操作部14は、磁石16を固定的に保持して基部12上に水平方向へ移動可能に支持される保持部20と、保持部20に連結され、基部12上での保持部20の水平移動に伴い、保持部20を水平移動範囲の原点位置に復帰させる弾性力を発揮する弾性部22とを備える。
The pointing device 10 includes a base 12, an operation unit 14 supported on the base 12 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 12, and a disk-shaped magnet (for example, a permanent magnet) installed on the operation unit 14 ) 16 and a plurality of magnetoelectric conversion elements (for example, Hall elements) 18 installed on the base 12 in the vicinity of the magnet 16. The operation unit 14 holds the magnet 16 in a fixed manner and is supported on the base 12 so as to be movable in the horizontal direction. The operation unit 14 is connected to the holding unit 20 and moves the holding unit 20 on the base 12 horizontally. Accordingly, an elastic portion 22 that exhibits an elastic force for returning the holding portion 20 to the origin position of the horizontal movement range is provided.
基部12は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板24と、回路基板24に固定的に連結される支持部材26とを備える。支持部材26は、回路基板24の表面24aから離隔した位置に、操作部14の保持部20を任意の水平方向へ摺動自在に支持する支持部分28を有する。なお、この実施形態において「水平方向」とは、回路基板24の略平坦な表面24aに実質的平行な方向を意味する。したがって支持部材26の支持部分28には、回路基板24から離れた側に、回路基板24の表面24aに実質的平行に広がる平坦かつ円形の支持面28aが形成される。支持面28aは、回路基板24の表面24aから突出した位置で、保持部20を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
The base 12 includes a circuit board 24 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, and a support member 26 fixedly connected to the circuit board 24. The support member 26 includes a support portion 28 that slidably supports the holding portion 20 of the operation portion 14 in an arbitrary horizontal direction at a position separated from the surface 24 a of the circuit board 24. In this embodiment, the “horizontal direction” means a direction substantially parallel to the substantially flat surface 24 a of the circuit board 24. Accordingly, the support portion 28 of the support member 26 is formed with a flat and circular support surface 28 a that extends substantially parallel to the surface 24 a of the circuit board 24 on the side away from the circuit board 24. The support surface 28a supports the holding portion 20 so as to be slidable in an arbitrary horizontal direction at a position protruding from the surface 24a of the circuit board 24.
支持部材26にはさらに、支持面28aを囲繞するようにして、操作部14の保持部20の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する円筒壁30が突設される。円筒壁30は、回路基板24の表面24aからの高さが支持面28aよりも高い位置まで突設され、後述するように弾性部22がその一部分で円筒壁30を包囲して支持部材26に取り付けられる。支持面28aの中心を通る円筒壁30の中心軸線は、ポインティングデバイス10の中心軸線Pを構成するとともに、支持面28a上での保持部20の水平移動範囲の原点位置を規定する。また支持部材26の外縁には、円筒壁30の反対側に突出する複数(図では4個)の弾性爪32が形成される。支持部材26は、回路基板24の対応位置に設けられた複数の穴34にそれら弾性爪32をスナップ式に嵌入することにより、回路基板24上の所定位置に固定的に組み付けられる。
The support member 26 is further provided with a cylindrical wall 30 that functions as a movement restricting element that defines the movement range of the holding unit 20 of the operation unit 14 so as to surround the support surface 28a. The cylindrical wall 30 protrudes to a position where the height from the surface 24a of the circuit board 24 is higher than the support surface 28a. It is attached. The center axis of the cylindrical wall 30 passing through the center of the support surface 28a constitutes the center axis P of the pointing device 10 and defines the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 20 on the support surface 28a. A plurality (four in the figure) of elastic claws 32 projecting to the opposite side of the cylindrical wall 30 are formed on the outer edge of the support member 26. The support member 26 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 24 by snapping the elastic claws 32 into a plurality of holes 34 provided at corresponding positions on the circuit board 24.
回路基板24の表面24aには、回路基板24と支持部材26の支持部分28との間に形成される空所の内部で、計4個の磁電変換素子18が中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。このような磁電変換素子18の配置構成により、ポインティングデバイス10は二次元座標系におけるアナログデータ信号を出力できるようになっている。
On the surface 24 a of the circuit board 24, a total of four magnetoelectric conversion elements 18 centered on the central axis P, etc., are formed in the void formed between the circuit board 24 and the support portion 28 of the support member 26. Implemented with distributed spacing. With such an arrangement configuration of the magnetoelectric conversion element 18, the pointing device 10 can output an analog data signal in a two-dimensional coordinate system.
基部12はさらに、支持部材26の外縁領域を実質的に遮蔽して回路基板24に固定的に連結されるカバー部材36を備える。カバー部材36は、円筒状の外周壁38と、外周壁38の軸線方向一端から径方向内方へ延長される円環状の端壁40とを備え、端壁40の内縁が、後述する操作部14の主要操作部分を水平移動可能に挿通させる中心開口42を画定する。カバー部材36の外周壁38の軸線方向他端には、端壁40の反対側に突出する複数(図では4個)の弾性爪44が一体的に連結される。カバー部材36は、矩形平板状の回路基板24の一組の対向外縁にそれら弾性爪44をスナップ式に嵌着することにより、回路基板24上の所定位置に固定的に組み付けられる。カバー部材36は、中心開口42を通して操作部14の主要操作部分を外方に突出させた状態で、操作部14を基部12から脱落しないように保持する。
The base 12 further includes a cover member 36 that is substantially connected to the circuit board 24 while substantially shielding the outer edge region of the support member 26. The cover member 36 includes a cylindrical outer peripheral wall 38 and an annular end wall 40 extending radially inward from one axial end of the outer peripheral wall 38, and an inner edge of the end wall 40 has an operation portion described later. A central opening 42 is defined through which the 14 main operating parts can be horizontally moved. A plurality of (four in the figure) elastic claws 44 projecting to the opposite side of the end wall 40 are integrally connected to the other axial end of the outer peripheral wall 38 of the cover member 36. The cover member 36 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 24 by snapping the elastic claws 44 to a pair of opposed outer edges of the rectangular flat circuit board 24. The cover member 36 holds the operation unit 14 so as not to drop off from the base 12 in a state where the main operation part of the operation unit 14 protrudes outward through the central opening 42.
図示実施形態では、操作部14の保持部20及び弾性部22は、別部材として個別に作製されて、互いに固定的に組み合わされる。保持部20は、操作部14を基部12上で水平移動操作する間に実質的に変形しない程度の剛性を有する段付き円筒状の部材からなり、その軸線方向一端側の大径部分に、磁石16を収容する凹所46が形成される。磁石16は、例えば接着剤を用いたり圧入したりすることにより、保持部20の凹所46に固定できる。保持部20は、凹所46を画定する円筒状の外周壁48の先端(図で下端)を、基部12の支持部材26の支持面28aに一様に当接した状態で、支持面28a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。このような構成は、保持部20と支持面28aとの接触面間の摩擦を低減して、操作部14の水平移動操作性を向上させる点で有利である。
In the illustrated embodiment, the holding unit 20 and the elastic unit 22 of the operation unit 14 are individually manufactured as separate members and fixedly combined with each other. The holding portion 20 is formed of a stepped cylindrical member having a rigidity that does not substantially deform during the horizontal movement operation of the operation portion 14 on the base portion 12, and a magnet is formed on a large diameter portion on one end side in the axial direction. A recess 46 for receiving 16 is formed. The magnet 16 can be fixed to the recess 46 of the holding portion 20 by using, for example, an adhesive or press-fitting. The holding portion 20 is formed on the support surface 28a in a state where the tip end (lower end in the figure) of the cylindrical outer peripheral wall 48 that defines the recess 46 is in contact with the support surface 28a of the support member 26 of the base portion 12 uniformly. It is possible to translate while sliding in all directions of 360 °. Such a configuration is advantageous in that the friction between the contact surfaces of the holding unit 20 and the support surface 28a is reduced and the horizontal movement operability of the operation unit 14 is improved.
弾性部22は、操作部14を基部12上で水平移動操作する間に比較的容易に弾性変形する椀状の部材からなり、保持部20の周囲に隙間を介して延長される主部分50と、主部分50の一端で保持部20に連結される第1連結部分52と、主部分50の他端で基部12に連結される第2連結部分54とを一体に有する。弾性部22の主部分50は、保持部20を実質的全周に渡って囲繞するとともに、無負荷状態で保持部20に対し同軸に配置される円錐台状又はドーム状の輪郭形状を有する。したがって弾性部22は、その主部分50が、基部12上での保持部20の水平移動に伴い弾性変形するとともに、変形量に対応する弾性力を、保持部20の水平移動方向に関わらず一様に発揮する。
The elastic portion 22 is formed of a bowl-shaped member that is relatively easily elastically deformed while the operation portion 14 is horizontally moved on the base portion 12, and the main portion 50 that extends around the holding portion 20 via a gap. The first connecting portion 52 connected to the holding portion 20 at one end of the main portion 50 and the second connecting portion 54 connected to the base portion 12 at the other end of the main portion 50 are integrally provided. The main portion 50 of the elastic portion 22 surrounds the holding portion 20 over substantially the entire circumference, and has a frustoconical or dome-like contour shape that is disposed coaxially with the holding portion 20 in an unloaded state. Accordingly, the elastic portion 22 has its main portion 50 elastically deformed along with the horizontal movement of the holding portion 20 on the base portion 12 and applies an elastic force corresponding to the deformation amount regardless of the horizontal movement direction of the holding portion 20. To demonstrate.
弾性部22の第1連結部分52は、円錐台状輪郭の主部分50の小径端から軸線方向へ皿状に突出して一体に延長され、その内側に形成される窪みに、保持部20の軸線方向他端側の小径部分56が固定的に嵌入される。弾性部22の第1連結部分52は、例えば接着剤により保持部20の小径部分56に固定できる。第1連結部分52は、保持部20の小径部分56を密接被覆して延び、その外面に、オペレータが操作部14を移動操作する際に例えば手の指先を接触させる操作面58が形成される。
The first connecting portion 52 of the elastic portion 22 protrudes from the small diameter end of the main portion 50 of the truncated cone shape in a plate shape in the axial direction and is integrally extended, and the axis of the holding portion 20 is formed in a recess formed inside thereof. A small diameter portion 56 on the other end side in the direction is fixedly inserted. The 1st connection part 52 of the elastic part 22 can be fixed to the small diameter part 56 of the holding | maintenance part 20 with an adhesive agent, for example. The first connecting portion 52 extends so as to cover the small-diameter portion 56 of the holding portion 20, and an operation surface 58 is formed on the outer surface of the first connecting portion 52 to contact, for example, the fingertip of the hand when the operator moves the operation portion 14. .
弾性部22の第2連結部分54は、円錐台状輪郭の主部分50の大径端から径方向及び軸線方向へフランジ状に突出して一体に延長され、その肉厚部分で、基部12を構成する支持部材26の円筒壁30の外側領域とカバー部材36の外周壁38及び端壁40との間に固定的に挟持かつ掛止される。第1及び第2連結部分52、54は、基部12上で保持部20が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部22を保持部20及び基部12にそれぞれ固定的に連結する。
The second connecting portion 54 of the elastic portion 22 protrudes from the large-diameter end of the main portion 50 of the frustoconical contour in a flange shape in the radial direction and the axial direction and is integrally extended, and the thick portion thereof forms the base portion 12. The outer wall of the cylindrical wall 30 of the supporting member 26 and the outer peripheral wall 38 and the end wall 40 of the cover member 36 are fixedly sandwiched and hooked. The first and second connecting portions 52 and 54 connect the elastic portion 22 to the holding portion 20 and the base portion 12 without being substantially deformed while the holding portion 20 moves horizontally on the base portion 12. .
なお弾性部22は、合成ゴム、天然ゴム等の種々の弾性材料から形成できる。特に、ポインティングデバイス10を搭載対象機器の主回路基板に実装する際にリフロー工程を実施することを考慮すれば、シリコンゴム等の、高温下でも性質が劣化し難い材料から形成することが有利である。
The elastic portion 22 can be formed from various elastic materials such as synthetic rubber and natural rubber. In particular, considering that the reflow process is performed when the pointing device 10 is mounted on the main circuit board of the mounting target device, it is advantageous to form the material from a material that does not easily deteriorate at high temperatures, such as silicon rubber. is there.
上記した各種構成部品を適正に組み合わせた状態で、操作部14は、弾性部22の主部分50及び第1連結部分52を、基部12のカバー部材36の中心開口42に水平移動可能に挿通するとともに、保持部20の小径部分56及びそれを被覆する弾性部22の第1連結部分52を、基部12のカバー部材36の端壁40から外方に突出した位置に配置する。この状態でオペレータは、弾性部22の第1連結部分52に形成される操作面58を、例えば手指により操作して、保持部20を基部12上で水平移動させることができる。
With the above-described various components properly combined, the operation unit 14 inserts the main portion 50 and the first connection portion 52 of the elastic portion 22 into the central opening 42 of the cover member 36 of the base portion 12 so as to be horizontally movable. At the same time, the small-diameter portion 56 of the holding portion 20 and the first connecting portion 52 of the elastic portion 22 covering the same are arranged at positions protruding outward from the end wall 40 of the cover member 36 of the base portion 12. In this state, the operator can move the holding unit 20 horizontally on the base 12 by operating the operation surface 58 formed on the first connecting portion 52 of the elastic portion 22 with, for example, fingers.
図3に示すように、操作部14の弾性部22が平衡状態にあるときには、保持部20及びその凹所46に保持される磁石16の中心軸線Qは、ポインティングデバイス10の中心軸線Pに合致する。この状態で保持部20は、基部12の支持部材26上で水平移動範囲の原点位置に位置決めされ、回路基板24上の4個の磁電変換素子18が磁石16から等距離の位置に配置される。この状態から、図4に示すように、オペレータが操作面58に指先を当接して保持部20を任意の水平方向へ平行移動させると、弾性部22の主部分50が、保持部20の移動方向及び移動距離に対応して、全周に渡り異なる形態の弾性変形を生じる。それにより弾性部22は、主部分50の全体で合力としての弾性力を発揮し、保持部20をその移動方向と反対の方向に付勢する。したがってオペレータは、弾性部22の主部分50が生ずるばね付勢力に抗して、操作部14を水平移動操作することになる。
As shown in FIG. 3, when the elastic portion 22 of the operation portion 14 is in an equilibrium state, the central axis Q of the magnet 16 held in the holding portion 20 and its recess 46 matches the central axis P of the pointing device 10. To do. In this state, the holding unit 20 is positioned at the origin position of the horizontal movement range on the support member 26 of the base 12, and the four magnetoelectric conversion elements 18 on the circuit board 24 are arranged at an equal distance from the magnet 16. . From this state, as shown in FIG. 4, when the operator abuts the fingertip against the operation surface 58 and translates the holding portion 20 in an arbitrary horizontal direction, the main portion 50 of the elastic portion 22 moves the holding portion 20. Corresponding to the direction and travel distance, different forms of elastic deformation occur over the entire circumference. As a result, the elastic portion 22 exhibits an elastic force as a resultant force of the entire main portion 50 and biases the holding portion 20 in a direction opposite to the moving direction. Therefore, the operator moves the operation portion 14 horizontally against the spring biasing force generated by the main portion 50 of the elastic portion 22.
操作部14を図3の原点位置から図4に示す位置に水平移動操作すると、磁石16と各磁電変換素子18との相対的位置関係が変化し、各磁電変換素子18の出力電圧が変動する。各磁電変換素子18の出力電圧の変動は、回路基板24上の図示しないCPUでアナログ情報として処理されてデジタル座標データに変換され、回路基板24に設けられるコネクタ部(図示せず)を介して、搭載対象機器(図示せず)のデータ処理回路に出力される。このようにして、操作部14の保持部20の移動方向及び移動距離に対応して、例えば搭載対象機器のディスプレイ上のカーソルやポインタを所望方向に所望距離だけ移動することができる。
When the operation unit 14 is horizontally moved from the origin position in FIG. 3 to the position shown in FIG. 4, the relative positional relationship between the magnet 16 and each magnetoelectric conversion element 18 changes, and the output voltage of each magnetoelectric conversion element 18 varies. . The fluctuation of the output voltage of each magnetoelectric conversion element 18 is processed as analog information by a CPU (not shown) on the circuit board 24 and converted into digital coordinate data, and via a connector portion (not shown) provided on the circuit board 24. , And output to a data processing circuit of a target device (not shown). In this manner, for example, the cursor or pointer on the display of the mounting target device can be moved in a desired direction by a desired distance in accordance with the moving direction and moving distance of the holding unit 20 of the operation unit 14.
図4のデータ入力位置から、オペレータが操作部14から指を離して操作力を解除すると、弾性部22の主部分50が生じているばね付勢力により、直ちに保持部20が磁石16と一体的に原点位置に向けて移動し、弾性部22の主部分50が平衡状態に到達した時点で原点位置に復帰する。なお、保持部20が原点位置に復帰する間に、磁石16の迅速な移動に伴って生じる各磁電変換素子18の出力電圧の急激な変動は、例えばCPUにおける処理フローでキャンセルしてデジタル座標データに変換しないように構成することができる。
When the operator releases the operation force by releasing the finger from the operation unit 14 from the data input position in FIG. 4, the holding unit 20 is immediately integrated with the magnet 16 by the spring biasing force generated by the main portion 50 of the elastic unit 22. When the main portion 50 of the elastic portion 22 reaches an equilibrium state, the original portion returns to the original position. It should be noted that sudden fluctuations in the output voltage of each magnetoelectric conversion element 18 caused by the rapid movement of the magnet 16 while the holding unit 20 returns to the origin position are canceled by the processing flow in the CPU, for example, and the digital coordinate data It can be configured not to convert to.
上記構成を有するポインティングデバイス10によれば、基部12の支持部材26に設けた平坦な支持面28a上で、操作部14の保持部20を移動させる構成としたから、曲面状の支持面を採用した従来の構成に比べて、基部12の外形寸法を削減することができる。また操作部14に、保持部20を水平移動範囲の原点位置に復帰させる弾性部22を設けたから、保持部20を迅速かつ正確に原点位置に復帰させることができ、操作部14の操作性を向上させることができる。しかも弾性部22は、保持部20を実質的全周に渡って囲繞する主部分50で、保持部20の移動方向に関わらず一様な弾性力を発揮する構成であるから、基部と操作部との間に復帰ばねを介在させた従来の構成に比べて、操作性を損なうことなく、特に高さ方向の外形寸法を削減できる。基部12の支持部材26に設けた円筒壁30は、操作部14の保持部20の移動範囲を規定する移動規制要素として機能して、弾性部22を損傷しない保持部20の許容移動範囲を特別に意識しない操作を可能とし、したがって操作部14の移動操作性を向上させる。保持部20の小径部分56を被覆する弾性部22の第1連結部分52は、基部12のカバー部材36から外方に突出した位置で操作面58を形成するので、オペレータが基部12上での操作部14の位置を触覚で容易に確認できる利点もある。このように、ポインティングデバイス10は、操作部14の操作性を損なうことなく、電子手帳、携帯情報端末(PDA)、携帯電話等の、手持操作可能な種々の携帯型情報機器への搭載が実現可能な水準まで、外形寸法を削減できる。
According to the pointing device 10 having the above configuration, since the holding unit 20 of the operation unit 14 is moved on the flat support surface 28a provided on the support member 26 of the base 12, a curved support surface is adopted. Compared to the conventional configuration, the outer dimension of the base 12 can be reduced. Further, since the operation unit 14 is provided with the elastic portion 22 for returning the holding portion 20 to the origin position of the horizontal movement range, the holding portion 20 can be quickly and accurately returned to the origin position, and the operability of the operation portion 14 is improved. Can be improved. In addition, the elastic portion 22 is a main portion 50 that surrounds the holding portion 20 over substantially the entire circumference, and is configured to exhibit a uniform elastic force regardless of the moving direction of the holding portion 20. Compared to the conventional configuration in which a return spring is interposed between the two, the outer dimensions in the height direction can be reduced without impairing the operability. The cylindrical wall 30 provided on the support member 26 of the base portion 12 functions as a movement restricting element that defines the movement range of the holding portion 20 of the operation portion 14, and has a special allowable movement range of the holding portion 20 that does not damage the elastic portion 22. Therefore, it is possible to perform an operation that is not conscious of the movement, and thus the operability of the operation unit 14 is improved. The first connecting portion 52 of the elastic portion 22 that covers the small diameter portion 56 of the holding portion 20 forms the operation surface 58 at a position protruding outward from the cover member 36 of the base portion 12, so that the operator can There is also an advantage that the position of the operation unit 14 can be easily confirmed by touch. As described above, the pointing device 10 can be mounted on various portable information devices such as an electronic notebook, a personal digital assistant (PDA), and a mobile phone without impairing the operability of the operation unit 14. External dimensions can be reduced to the possible level.
図5及び図6は、本発明の第2の実施形態によるポインティングデバイス60を、それぞれ分解斜視図及び組立断面図で示す。ポインティングデバイス60は、基部の回路基板に連結される支持部材の構成以外は、前述した第1実施形態によるポインティングデバイス10と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。
5 and 6 show a pointing device 60 according to a second embodiment of the present invention in an exploded perspective view and an assembled sectional view, respectively. The pointing device 60 has substantially the same configuration as that of the pointing device 10 according to the first embodiment described above except for the configuration of the support member connected to the base circuit board. The description is omitted.
ポインティングデバイス60は、基部62と、基部62に対して任意の水平方向へ移動可能に基部62上に支持される操作部14と、操作部14に設置される磁石16と、磁石16の近傍で基部62に設置される複数の磁電変換素子18とを備える。基部62は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板24と、回路基板24に固定的に連結される支持部材64と、支持部材64を実質的に遮蔽して回路基板24に固定的に連結されるカバー部材36とから構成される。
The pointing device 60 includes a base 62, an operation unit 14 supported on the base 62 so as to be movable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 62, a magnet 16 installed on the operation unit 14, and the vicinity of the magnet 16. A plurality of magnetoelectric transducers 18 installed on the base 62. The base 62 includes a circuit board 24 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 64 fixedly connected to the circuit board 24, and substantially fixed to the circuit board 24 by shielding the support member 64. And a cover member 36 that is connected to each other.
支持部材64は、円形の中心開口を画定する中空の円筒壁66を備える。さらに支持部材64は、その外縁に沿って、円筒壁66の反対側に突出する複数(図では4個)の弾性爪68を有し、それら弾性爪68により、回路基板24上の所定位置に固定的に組み付けられる。そして回路基板24の表面24aには、支持部材64の円筒壁66に包囲された円形領域に、操作部14の保持部20を任意の水平方向へ摺動自在に支持する平坦な支持面70が形成される。
The support member 64 includes a hollow cylindrical wall 66 that defines a circular central opening. Further, the support member 64 has a plurality of (four in the figure) elastic claws 68 projecting on the opposite side of the cylindrical wall 66 along the outer edge thereof, and these elastic claws 68 are used to place the elastic claws 68 at predetermined positions on the circuit board 24. Fixedly assembled. On the surface 24 a of the circuit board 24, there is a flat support surface 70 that supports the holding unit 20 of the operation unit 14 slidably in an arbitrary horizontal direction in a circular region surrounded by the cylindrical wall 66 of the support member 64. It is formed.
支持部材64の円筒壁66は、回路基板24の表面24aに形成される支持面70内での、操作部14の保持部20の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する。また、支持面70の中心を通る円筒壁66の中心軸線は、ポインティングデバイス60の中心軸線Pを構成するとともに、支持面70上での保持部20の水平移動範囲の原点位置を規定する。保持部20は、大径部分の外周壁48の先端(図で下端)を、回路基板24上の支持面70に一様に当接した状態で、支持面70上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。そして、4個の磁電変換素子18は、支持面70の反対側に位置する回路基板24の裏面24bに、中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。
The cylindrical wall 66 of the support member 64 functions as a movement restricting element that defines the movement range of the holding unit 20 of the operation unit 14 within the support surface 70 formed on the surface 24 a of the circuit board 24. Further, the central axis of the cylindrical wall 66 passing through the center of the support surface 70 constitutes the central axis P of the pointing device 60 and defines the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 20 on the support surface 70. The holding portion 20 slides in all directions of 360 ° on the support surface 70 in a state where the front end (lower end in the figure) of the outer peripheral wall 48 of the large diameter portion is in contact with the support surface 70 on the circuit board 24 uniformly. Can move in parallel while moving. The four magnetoelectric transducers 18 are mounted on the back surface 24b of the circuit board 24 located on the opposite side of the support surface 70 in an equally spaced manner with the central axis P as the center.
ポインティングデバイス60は、前述したポインティングデバイス10と同様にして、基部62上で操作部14を水平移動操作することにより、アナログデータを入力することができる。このとき、操作部14に設けた弾性部22の作用により、保持部20を水平移動範囲の原点位置に迅速かつ正確に復帰させることができる。特にポインティングデバイス60では、基部62の回路基板24の表面24aに直接、操作部14の保持部20を搭載するとともに、磁電変換素子18を回路基板24の裏面24bに実装しているので、前述したポインティングデバイス10に比べて、高さ方向の寸法を一層効果的に削減することができる。
The pointing device 60 can input analog data by horizontally moving the operation unit 14 on the base 62 in the same manner as the pointing device 10 described above. At this time, the holding portion 20 can be quickly and accurately returned to the origin position of the horizontal movement range by the action of the elastic portion 22 provided in the operation portion 14. In particular, in the pointing device 60, the holding unit 20 of the operation unit 14 is directly mounted on the front surface 24a of the circuit board 24 of the base 62, and the magnetoelectric conversion element 18 is mounted on the back surface 24b of the circuit board 24. Compared with the pointing device 10, the dimension in the height direction can be more effectively reduced.
なお上記構成では、支持部材64は、上記したように保持部20の水平移動範囲を規定するとともに、カバー部材36と協働して弾性部22の第2連結部分54を固定的に挟持するように作用する。したがって、カバー部材36の中心開口42の寸法を調整して中心開口42により保持部20の水平移動範囲を規定できるように構成するとともに、弾性部22の第2連結部分54とカバー部材36の連結強度を例えば一体成形等により向上させることによって、支持部材64を省略することもできる。この場合は、カバー部材36の中心開口42が移動規制要素として機能することになる。
In the above configuration, the support member 64 defines the horizontal movement range of the holding portion 20 as described above, and cooperates with the cover member 36 to securely clamp the second connecting portion 54 of the elastic portion 22. Act on. Accordingly, the size of the center opening 42 of the cover member 36 is adjusted so that the horizontal movement range of the holding portion 20 can be defined by the center opening 42, and the second connection portion 54 of the elastic portion 22 and the cover member 36 are connected. The support member 64 can be omitted by improving the strength by, for example, integral molding. In this case, the central opening 42 of the cover member 36 functions as a movement restricting element.
図7及び図8は、本発明の第3の実施形態によるポインティングデバイス80を、それぞれ分解斜視図及び組立断面図で示す。ポインティングデバイス80は、基部の回路基板に連結される支持部材の構成と、クリック機能を付加するためのスイッチ機構を内蔵した構成以外は、前述した第1実施形態によるポインティングデバイス10と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。
7 and 8 show a pointing device 80 according to a third embodiment of the present invention in an exploded perspective view and an assembled sectional view, respectively. The pointing device 80 is substantially the same as the pointing device 10 according to the first embodiment described above except for the configuration of the support member connected to the circuit board of the base portion and the configuration incorporating the switch mechanism for adding a click function. Since it has a configuration, the corresponding components are denoted by common reference numerals, and the description thereof is omitted.
ポインティングデバイス80は、基部82と、基部82に対して任意の水平方向へ移動可能に基部82上に支持される操作部14と、操作部14に設置される磁石16と、磁石16の近傍で基部82に設置される複数の磁電変換素子18と、基部82と操作部14との間に配置されるスイッチ機構84とを備える。基部82は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板24と、回路基板24に固定的に連結される支持部材86と、支持部材86の外縁領域を実質的に遮蔽して回路基板24に固定的に連結されるカバー部材36とを備える。支持部材86は、回路基板24の表面24aから離隔した位置に、操作部14の保持部20を任意の水平方向へ摺動自在に支持する支持部分を構成する複数(図では4個)の弾性梁部分88を有する。支持部材86のそれら弾性梁部分88には、回路基板24から離れた側に、無負荷状態で回路基板24の表面24aに実質的平行に広がる平坦な支持面88aがそれぞれ形成される。
The pointing device 80 includes a base 82, an operation unit 14 supported on the base 82 so as to be movable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 82, a magnet 16 installed on the operation unit 14, and a magnet 16. A plurality of magnetoelectric transducers 18 installed on the base 82 and a switch mechanism 84 disposed between the base 82 and the operation unit 14 are provided. The base 82 includes a circuit board 24 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 86 fixedly connected to the circuit board 24, and an outer edge region of the support member 86 so as to substantially shield the circuit board. 24 and a cover member 36 fixedly connected to 24. The support member 86 is a plurality of (four in the figure) elastic members that constitute a support portion that supports the holding portion 20 of the operation portion 14 slidably in an arbitrary horizontal direction at a position separated from the surface 24 a of the circuit board 24. It has a beam portion 88. On these elastic beam portions 88 of the support member 86, flat support surfaces 88a that extend substantially parallel to the surface 24a of the circuit board 24 in an unloaded state are formed on the side away from the circuit board 24, respectively.
支持部材86の複数の弾性梁部分88は、ポインティングデバイス80の中心軸線Pを中心として放射状に配置され、それらの径方向外端を支点として、互いに独立して弾性的に変位できる。各弾性梁部分88の基端すなわち径方向外端には、各々の支持面88aを囲繞するようにして、操作部14の保持部20の移動範囲を規定する移動規制要素である円弧壁90がそれぞれ突設される。それら円弧壁90は、中心軸線Pを中心とする同一円周上に配置され、中心軸線Pが、複数の支持面88a上での保持部20の水平移動範囲の原点位置を規定する。保持部20は、大径部分の外周壁48の先端(図で下端)を、複数の弾性梁部分88の支持面88aに一様に当接した状態で、それら支持面88a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
The plurality of elastic beam portions 88 of the support member 86 are arranged radially about the central axis P of the pointing device 80, and can be elastically displaced independently of each other with their radially outer ends as fulcrums. At the base end of each elastic beam portion 88, that is, at the radially outer end, there is an arc wall 90 that is a movement restricting element that defines the movement range of the holding portion 20 of the operation portion 14 so as to surround each support surface 88a. Each projectes. The circular arc walls 90 are arranged on the same circumference with the central axis P as the center, and the central axis P defines the origin position of the horizontal movement range of the holding portion 20 on the plurality of support surfaces 88a. The holding portion 20 has a 360 ° full extension on the support surfaces 88a in a state where the tips (lower ends in the drawing) of the outer peripheral wall 48 of the large diameter portion are in contact with the support surfaces 88a of the plurality of elastic beam portions 88 uniformly. It can move in parallel while sliding in the direction.
また、複数の弾性梁部分88のうちで所望の1つの弾性梁部分88には、その径方向内端の自由端に、支持面88aの反対側に局部的に隆起する押圧点92が形成される。押圧点92は、ポインティングデバイス80の中心軸線P上に整合して配置される。支持部材86は、その外縁に設けた複数(図では4個)の弾性爪94により、回路基板24上の所定位置に固定的に組み付けられる。
In addition, in one desired elastic beam portion 88 among the plurality of elastic beam portions 88, a pressing point 92 that locally protrudes on the opposite side of the support surface 88a is formed at the free end of the radially inner end thereof. The The pressing point 92 is arranged in alignment with the central axis P of the pointing device 80. The support member 86 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 24 by a plurality of (four in the figure) elastic claws 94 provided on the outer edge thereof.
回路基板24の表面24aには、回路基板24と支持部材86の複数の弾性梁部分88との間に形成される空所の内部で、クリック機能を付加するためのスイッチ機構84が実装される。スイッチ機構84は、可動接点と固定接点とを有する周知の開閉構造を備え、それら両接点がポインティングデバイス80の中心軸線Pに実質的に整合する位置に配置される。すなわち、スイッチ機構84の可動接点は、支持部材86の1つの弾性梁部分88に設けた押圧点92の直下に位置決めされる。そして、4個の磁電変換素子18は、スイッチ機構84の反対側に位置する回路基板24の裏面24bに、中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。
On the surface 24 a of the circuit board 24, a switch mechanism 84 for adding a click function is mounted inside a space formed between the circuit board 24 and the plurality of elastic beam portions 88 of the support member 86. . The switch mechanism 84 includes a known opening / closing structure having a movable contact and a fixed contact, and is disposed at a position where both the contacts are substantially aligned with the central axis P of the pointing device 80. That is, the movable contact of the switch mechanism 84 is positioned immediately below the pressing point 92 provided on one elastic beam portion 88 of the support member 86. The four magnetoelectric transducers 18 are mounted on the back surface 24b of the circuit board 24 located on the opposite side of the switch mechanism 84 in an equally spaced manner with the central axis P as the center.
なお、スイッチ機構84の構成は任意であり、可動接点がばねに担持されるメカニカルスイッチや、一対のフレキシブル回路基板を有するメンブレンスイッチ等、様々なものを採用できる。また、スイッチ機構84の外形寸法によっては、複数の磁電変換素子18を、回路基板24と複数の弾性梁部分88との間の空所内に設置することもできる。
The configuration of the switch mechanism 84 is arbitrary, and various types such as a mechanical switch having a movable contact carried by a spring and a membrane switch having a pair of flexible circuit boards can be adopted. Further, depending on the outer dimensions of the switch mechanism 84, the plurality of magnetoelectric conversion elements 18 can be installed in the space between the circuit board 24 and the plurality of elastic beam portions 88.
ポインティングデバイス80は、前述したポインティングデバイス10と同様にして、基部82上で操作部14を水平移動操作することにより、アナログデータを入力することができる。このとき、操作部14に設けた弾性部22の作用により、保持部20を水平移動範囲の原点位置に迅速かつ正確に復帰させることができる。さらにポインティングデバイス80では、図8に示す原点位置において、オペレータが操作部14の操作面58を例えば指先で押下して、保持部20の外周壁48の下端を複数の弾性梁部分88に押し付けることにより、それら弾性梁部分88の下方に位置するスイッチ機構84を閉成させることができる。この実施形態では、図9に示すように、操作部14を押下することにより、各弾性梁部分88が径方向外端を支点に弾性的に撓み、1つの弾性梁部分88に設けた押圧点92がその直下のスイッチ機構84を押圧して作動させる。
The pointing device 80 can input analog data by horizontally moving the operation unit 14 on the base 82 in the same manner as the pointing device 10 described above. At this time, the holding portion 20 can be quickly and accurately returned to the origin position of the horizontal movement range by the action of the elastic portion 22 provided in the operation portion 14. Further, in the pointing device 80, at the origin position shown in FIG. 8, the operator presses the operation surface 58 of the operation unit 14 with, for example, a fingertip and presses the lower end of the outer peripheral wall 48 of the holding unit 20 against the plurality of elastic beam portions 88. Thus, the switch mechanism 84 positioned below the elastic beam portions 88 can be closed. In this embodiment, as shown in FIG. 9, by pressing the operating portion 14, each elastic beam portion 88 is elastically bent with the radially outer end as a fulcrum, and a pressing point provided on one elastic beam portion 88. 92 presses and operates the switch mechanism 84 immediately below.
スイッチ機構84が閉成作動すると、回路基板24上のCPUがクリック信号として処理して、搭載対象機器のデータ処理回路に出力する。このようにして、操作部14を原点位置で押下することにより、例えば搭載対象機器のディスプレイ上のポインタに関連してクリック操作を実施することができる。そして図9の押下位置から、オペレータが押下力を解除すると、複数の弾性梁部分88が弾性的に復原して、スイッチ機構84が開成されるとともに、操作部14が図8の原点位置に復帰する。なお、操作部14の水平移動操作中に、オペレータが操作部14に負荷する操作力によってスイッチ機構84を不用意に作動させてしまわないようにするために、支持部材86の材料や弾性梁部分88の寸法を適宜選択してそれら弾性梁部分88の弾性力を調整することが望ましい。
When the switch mechanism 84 is closed, the CPU on the circuit board 24 processes it as a click signal and outputs it to the data processing circuit of the device to be mounted. In this manner, by pressing the operation unit 14 at the origin position, for example, a click operation can be performed in relation to the pointer on the display of the target device. Then, when the operator releases the pressing force from the pressing position in FIG. 9, the plurality of elastic beam portions 88 are elastically restored, the switch mechanism 84 is opened, and the operation unit 14 returns to the origin position in FIG. To do. In order to prevent the switch mechanism 84 from being inadvertently operated by an operating force applied to the operation unit 14 during the horizontal movement operation of the operation unit 14, the material of the support member 86 and the elastic beam portion It is desirable to appropriately select the dimensions 88 and adjust the elastic force of the elastic beam portions 88.
上記したスイッチ機構を有するポインティングデバイスは、他の構成によっても実現できる。図10及び図11は、そのような本発明の第4の実施形態によるポインティングデバイス100を、それぞれ分解斜視図及び組立断面図で示す。ポインティングデバイス100は、基部の回路基板に連結されてスイッチ機構を作動させる支持部材の構成以外は、前述した第3実施形態によるポインティングデバイス80と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。
The pointing device having the above switch mechanism can also be realized by other configurations. 10 and 11 show such a pointing device 100 according to the fourth embodiment of the present invention in an exploded perspective view and an assembled sectional view, respectively. The pointing device 100 has substantially the same configuration as the pointing device 80 according to the third embodiment described above except for the configuration of the support member that is connected to the base circuit board and operates the switch mechanism. Are denoted by common reference numerals and their description is omitted.
ポインティングデバイス100は、基部102と、基部102に対して任意の水平方向へ移動可能に基部102上に支持される操作部14と、操作部14に設置される磁石16と、磁石16の近傍で基部102に設置される複数の磁電変換素子18と、基部102と操作部14との間に配置されるスイッチ機構84とを備える。基部102は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板24と、回路基板24に固定的に連結される第1支持部材104と、弾性部材106を介して第1支持部材104上に弾性変位可能に支持される第2支持部材108と、第1支持部材104を実質的に遮蔽して回路基板24に固定的に連結されるカバー部材36とを備える。
The pointing device 100 includes a base 102, an operation unit 14 supported on the base 102 so as to be movable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 102, a magnet 16 installed on the operation unit 14, and the vicinity of the magnet 16. A plurality of magnetoelectric transducers 18 installed on the base 102 and a switch mechanism 84 disposed between the base 102 and the operation unit 14 are provided. The base 102 is mounted on the first support member 104 via the circuit board 24 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, the first support member 104 fixedly connected to the circuit board 24, and the elastic member 106. A second support member 108 supported so as to be elastically displaceable, and a cover member 36 that substantially shields the first support member 104 and is fixedly connected to the circuit board 24 are provided.
第1支持部材104は、同心かつ周方向等間隔に配置される複数の円弧壁110を備え、それら円弧壁110によって円形の中心開口を画定する。さらに第1支持部材104は、その外縁に沿って、各円弧壁110の反対側に突出する複数(図では4個)の弾性爪112を有し、それら弾性爪112により、回路基板24上の所定位置に固定的に組み付けられる。例として圧縮コイルばねからなる弾性部材106は、第1支持部材104の複数の円弧壁110を同心状に取り巻いて配置される。
The first support member 104 includes a plurality of arc walls 110 arranged concentrically and at equal intervals in the circumferential direction, and the arc walls 110 define a circular central opening. Further, the first support member 104 has a plurality of (four in the figure) elastic claws 112 projecting on the opposite side of each arc wall 110 along its outer edge, and these elastic claws 112 allow the first support member 104 on the circuit board 24. It is fixedly assembled at a predetermined position. As an example, the elastic member 106 made of a compression coil spring is disposed concentrically around the plurality of arc walls 110 of the first support member 104.
第2支持部材108は、円板状の支持部分114と、支持部分114の外縁に沿って周方向等間隔に配置され、径方向外方へ延設される複数(図では4個)のフランジ部分116とを備える。第2支持部材108の支持部分114は、第1支持部材104の複数の円弧壁110によって画定される中心開口にがたつき無く軸線方向摺動自在に収容される寸法及び形状を有する。また、複数のフランジ部分116は、第1支持部材104の周方向へ隣り合う円弧壁110の間に各々ががたつき無く軸線方向摺動自在に受容される寸法及び形状を有する。
The second support member 108 includes a disk-like support portion 114 and a plurality of (four in the figure) flanges that are arranged at equal intervals in the circumferential direction along the outer edge of the support portion 114 and extend radially outward. Portion 116. The support portion 114 of the second support member 108 has a size and shape that can be slidably received in the axial direction without rattling in the central opening defined by the plurality of arc walls 110 of the first support member 104. In addition, the plurality of flange portions 116 have dimensions and shapes that are each slidably received in the axial direction between the arcuate walls 110 adjacent to each other in the circumferential direction of the first support member 104.
第2支持部材108を第1支持部材104に適正に組み付けた状態で、複数のフランジ部分116は、複数の円弧壁110を取り巻いて配置された弾性部材106の上端に載せられる。この状態で、第2支持部材108の支持部分114は、回路基板24の表面24aから離隔した位置に配置される。支持部分114には、回路基板24から離れた側に、弾性部材106が無負荷の状態で回路基板24の表面24aに実質的平行に広がる平坦かつ円形の支持面114aが形成される。
In a state where the second support member 108 is properly assembled to the first support member 104, the plurality of flange portions 116 are placed on the upper ends of the elastic members 106 arranged around the plurality of arc walls 110. In this state, the support portion 114 of the second support member 108 is disposed at a position separated from the surface 24 a of the circuit board 24. The support portion 114 is formed with a flat and circular support surface 114a that extends substantially parallel to the surface 24a of the circuit board 24 in a state where the elastic member 106 is not loaded on the side away from the circuit board 24.
第2支持部材108の複数のフランジ部分116は、支持面114aを囲繞する円弧面をそれぞれに有し、第1支持部材104の複数の円弧壁110と協働して、操作部14の保持部20の移動範囲を規定する。すなわちこの実施形態では、第2支持部材108の複数のフランジ部分116と第1支持部材104の複数の円弧壁110とが、移動規制要素を構成する。支持面114aの中心を通るそれら円弧壁110の中心軸線は、ポインティングデバイス100の中心軸線Pを構成するとともに、支持面114a上での保持部20の水平移動範囲の原点位置を規定する。また、第2支持部材108の支持部分114には、中心軸線P上で支持面114aの反対側に局部的に隆起する押圧点118が形成される。保持部20は、その大径部分の外周壁48の先端(図で下端)を、第2支持部材108の支持面114aに一様に当接した状態で、支持面114a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
The plurality of flange portions 116 of the second support member 108 each have an arc surface surrounding the support surface 114 a, and in cooperation with the plurality of arc walls 110 of the first support member 104, the holding portion of the operation unit 14. 20 movement ranges are defined. That is, in this embodiment, the plurality of flange portions 116 of the second support member 108 and the plurality of arc walls 110 of the first support member 104 constitute a movement restricting element. The central axes of the circular arc walls 110 passing through the center of the support surface 114a constitute the central axis P of the pointing device 100 and define the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 20 on the support surface 114a. In addition, a pressing point 118 that locally protrudes on the opposite side of the support surface 114 a on the central axis P is formed on the support portion 114 of the second support member 108. The holding portion 20 is 360 ° omnidirectional on the support surface 114a in a state where the front end (lower end in the figure) of the outer peripheral wall 48 of the large diameter portion is in uniform contact with the support surface 114a of the second support member 108. It is possible to translate while sliding.
ポインティングデバイス100は、前述したポインティングデバイス10と同様にして、基部102上で操作部14を水平移動操作することにより、アナログデータを入力することができる。このとき、操作部14に設けた弾性部22の作用により、保持部20を水平移動範囲の原点位置に迅速かつ正確に復帰させることができる。さらにポインティングデバイス100では、図11に示す原点位置において、オペレータが操作部14の操作面58を例えば指先で押下して、保持部20の外周壁48の下端を第2支持部材108の支持部分114に押し付けることにより、支持部分114の下方に位置するスイッチ機構84を閉成させることができる。この実施形態では、図12に示すように、操作部14を押下することにより、弾性部材106が第2支持部材108の複数のフランジ部分116を介して弾性的に圧縮され、支持部分114に設けた押圧点118がその直下のスイッチ機構84を押圧して作動させる。
The pointing device 100 can input analog data by horizontally moving the operation unit 14 on the base unit 102 in the same manner as the pointing device 10 described above. At this time, the holding portion 20 can be quickly and accurately returned to the origin position of the horizontal movement range by the action of the elastic portion 22 provided in the operation portion 14. Furthermore, in the pointing device 100, at the origin position shown in FIG. 11, the operator presses the operation surface 58 of the operation unit 14 with, for example, a fingertip, and the lower end of the outer peripheral wall 48 of the holding unit 20 is supported by the support portion 114 of the second support member 108. The switch mechanism 84 located below the support portion 114 can be closed. In this embodiment, as shown in FIG. 12, the elastic member 106 is elastically compressed through the plurality of flange portions 116 of the second support member 108 by pressing the operation portion 14, and is provided on the support portion 114. The pressing point 118 presses and operates the switch mechanism 84 immediately below it.
そして図12の押下位置から、オペレータが押下力を解除すると、弾性部材106が弾性的に復原して、スイッチ機構84が開成されるとともに、操作部14が図11の原点位置に復帰する。なお、操作部14の水平移動操作中に、オペレータが操作部14に負荷する操作力によってスイッチ機構84を不用意に作動させてしまわないようにするために、弾性部材106のばね定数を適宜調整することが望ましい。
Then, when the operator releases the pressing force from the pressing position in FIG. 12, the elastic member 106 is elastically restored, the switch mechanism 84 is opened, and the operation unit 14 returns to the origin position in FIG. In order to prevent the switch mechanism 84 from being inadvertently operated by an operation force applied to the operation unit 14 during the horizontal movement operation of the operation unit 14, the spring constant of the elastic member 106 is appropriately adjusted. It is desirable to do.
上記した各実施形態によるポインティングデバイス10、60、80、100には、様々な修正及び変形を施すことができる。例えば、操作部14は、異種材料から別部材として個別に作製した保持部20及び弾性部22を互いに固定的に組み合わせた上記構成に代えて、図13に示すように、保持部20と弾性部22とを異種材料から一体的に成形した構成を採用することもできる。図13に示すポインティングデバイス10の変形例では、同一又は異なる樹脂材料から予め個別に成形された保持部20及びカバー部材36に対し、インサート成形工程により、ゴム材料からなる弾性部22を一体成形している。このような構成によれば、弾性部22の第1連結部分52と保持部20の小径部分56との連結強度を向上させることができるとともに、弾性部22をその第2連結部分54でカバー部材36と一体化できるので組立作業が容易になる利点がある。
Various modifications and variations can be made to the pointing devices 10, 60, 80, 100 according to the above-described embodiments. For example, as shown in FIG. 13, the operation unit 14 has a holding unit 20 and an elastic unit, as shown in FIG. It is also possible to adopt a configuration in which 22 is integrally molded from different materials. In the modification of the pointing device 10 shown in FIG. 13, the elastic portion 22 made of a rubber material is integrally molded by an insert molding process with respect to the holding portion 20 and the cover member 36 that are individually molded in advance from the same or different resin materials. ing. According to such a configuration, the connection strength between the first connecting portion 52 of the elastic portion 22 and the small diameter portion 56 of the holding portion 20 can be improved, and the elastic portion 22 is covered by the second connecting portion 54 with the cover member. 36 can be integrated, so that there is an advantage that the assembling work becomes easy.
この場合、図14に示すように、保持部20がその小径部分56で、弾性部22の第1連結部分52を貫通して外部に突出し、その突出部分120に、別部材として形成したキートップ122を装着する構成とすることもできる。キートップ122の外面には、オペレータが操作部14を移動操作する際に例えば手の指先を接触させる操作面124が形成される。この構成では、上記したように保持部20と弾性部22とを一体的に成形することにより、保持部20の小径部分56と弾性部22の第1連結部分52との十分な連結強度を確保することができる。また、キートップ122の裏側に設けた凹部126に保持部20の突出部分120を圧入するだけで、キートップ122を保持部20に強固に固定的に連結することができる。この構成によれば、キートップ122の外面に種々の符号や図柄を印刷したり、キートップ122を着色したりすることにより、ポインティングデバイスの意匠性を向上させることができる。
In this case, as shown in FIG. 14, the holding portion 20 has a small-diameter portion 56 that passes through the first connecting portion 52 of the elastic portion 22 and protrudes to the outside, and a key top formed as a separate member on the protruding portion 120. It can also be set as the structure which mounts 122. On the outer surface of the key top 122, there is formed an operation surface 124 that contacts, for example, the fingertip of the hand when the operator moves the operation unit 14. In this configuration, as described above, the holding portion 20 and the elastic portion 22 are integrally formed to ensure sufficient connection strength between the small diameter portion 56 of the holding portion 20 and the first connection portion 52 of the elastic portion 22. can do. Further, the key top 122 can be firmly and fixedly connected to the holding portion 20 simply by press-fitting the protruding portion 120 of the holding portion 20 into the recess 126 provided on the back side of the key top 122. According to this configuration, it is possible to improve the design of the pointing device by printing various codes and designs on the outer surface of the key top 122 or coloring the key top 122.
或いは、図15に示すように、保持部20と弾性部22とを同一のゴム材料から一体成形することにより、操作部14を作製することもできる。この構成によれば、操作部14の部品点数が削減され、組立作業性が向上する。また、弾性部22の第1連結部分52における保持部20との組付強度を考慮する必要が無いので、操作部14の小形化を一層促進することができる。
Or as shown in FIG. 15, the operation part 14 can also be produced by integrally molding the holding part 20 and the elastic part 22 from the same rubber material. According to this configuration, the number of parts of the operation unit 14 is reduced, and the assembly workability is improved. Moreover, since it is not necessary to consider the assembly strength with the holding part 20 in the 1st connection part 52 of the elastic part 22, size reduction of the operation part 14 can be promoted further.
また、図16〜図20に示すように、弾性部による原点位置復帰機能を補助するための補助弾性部を、基部と操作部との間に配置することもできる。例えば、図16及び図17に示すポインティングデバイス10の変形例では、基部12の支持部材26と操作部14の保持部20との間に、補助弾性部として機能する板ばね128が設置されている。板ばね128は、円環状の基礎部分130と、基礎部分130の内周縁に沿って等間隔に配置され、中心軸線Pに向けて凸状に湾曲して径方向内方へ延設される複数(図では4個)の腕部分132とを有する。板ばね128の基礎部分130は、支持部材26の円筒壁30の内面に一様に接触して支持面28a上に搭載される寸法及び形状を有する。
Also, as shown in FIGS. 16 to 20, an auxiliary elastic part for assisting the origin position return function by the elastic part can be arranged between the base part and the operation part. For example, in the modification of the pointing device 10 shown in FIGS. 16 and 17, a leaf spring 128 that functions as an auxiliary elastic portion is provided between the support member 26 of the base portion 12 and the holding portion 20 of the operation portion 14. . The leaf springs 128 are arranged at regular intervals along the inner peripheral edge of the annular base portion 130 and the base portion 130, and are bent in a convex shape toward the central axis P and extend radially inward. And four arm portions 132 (in the drawing). The base portion 130 of the leaf spring 128 has a size and shape to be mounted on the support surface 28a in contact with the inner surface of the cylindrical wall 30 of the support member 26 uniformly.
ポインティングデバイス10の構成部品を適正に組み合わせた状態で、板ばね128の複数の腕部分132は、それらの自由端で、保持部20の大径部分の外周壁48に当接される。そして、弾性部22と板ばね128との双方が平衡状態にあるときに、操作部14は基部12上で原点位置に位置決めされる(図17)。操作部14を図17の原点位置から水平移動操作すると、弾性部22の主部分50及び板ばね128の任意の腕部分132が、保持部20の移動方向及び移動距離に対応して弾性変形し、それにより保持部20をその移動方向と反対の方向に付勢する(図18)。
With the components of the pointing device 10 properly combined, the plurality of arm portions 132 of the leaf spring 128 are brought into contact with the outer peripheral wall 48 of the large-diameter portion of the holding portion 20 at their free ends. When both the elastic portion 22 and the leaf spring 128 are in an equilibrium state, the operation portion 14 is positioned at the origin position on the base portion 12 (FIG. 17). When the operation unit 14 is horizontally moved from the origin position in FIG. 17, the main portion 50 of the elastic portion 22 and the arbitrary arm portion 132 of the leaf spring 128 are elastically deformed corresponding to the moving direction and moving distance of the holding portion 20. Thereby, the holding part 20 is urged in the direction opposite to the moving direction (FIG. 18).
図18のデータ入力位置から、オペレータが操作部14から指を離して操作力を解除すると、弾性部22の主部分50及び板ばね128の腕部分132が生じているばね付勢力により、直ちに保持部20が磁石16と一体的に原点位置に向けて移動し、弾性部22及び板ばね128の双方が平衡状態に到達した時点で原点位置に復帰する。このように、補助弾性部として板ばね128を用いることにより、保持部20を水平移動範囲の原点位置にさらに迅速かつ正確に復帰させることができる。また、ゴム製の弾性部22の経年劣化による操作性の低下を、板ばね128の作用により抑制することができる。
When the operator releases the operation force by releasing the finger from the operation unit 14 from the data input position in FIG. 18, the operation is immediately held by the spring biasing force generated by the main portion 50 of the elastic portion 22 and the arm portion 132 of the leaf spring 128. The part 20 moves toward the origin position integrally with the magnet 16 and returns to the origin position when both the elastic part 22 and the leaf spring 128 reach an equilibrium state. Thus, by using the leaf spring 128 as the auxiliary elastic portion, the holding portion 20 can be returned to the origin position of the horizontal movement range more quickly and accurately. Further, a decrease in operability due to aged deterioration of the rubber elastic portion 22 can be suppressed by the action of the leaf spring 128.
上記した板ばね128の代わりに、図19及び図20に示すように、平坦形状に巻かれたコイルばね134を、補助弾性部として使用することもできる。この場合、コイルばね134は、その外方端136で支持部材26の円筒壁30の内面に嵌着され、その内方端138で、保持部20の大径部分の外周壁48に嵌着される。なお、保持部20の外周壁48の下端には、コイルばね134の内方端138を掛止するビード140を形成することが好ましい。そして、弾性部22とコイルばね134との双方が平衡状態にあるときに、操作部14は基部12上で原点位置に位置決めされる(図20)。操作部14を図20の原点位置から水平移動操作すると、弾性部22の主部分50及びコイルばね134が、保持部20の移動方向及び移動距離に対応して弾性変形し、それにより保持部20をその移動方向と反対の方向に付勢する。
As shown in FIGS. 19 and 20, a coil spring 134 wound in a flat shape can be used as an auxiliary elastic portion instead of the plate spring 128 described above. In this case, the coil spring 134 is fitted to the inner surface of the cylindrical wall 30 of the support member 26 at the outer end 136 and is fitted to the outer peripheral wall 48 of the large-diameter portion of the holding portion 20 at the inner end 138. The In addition, it is preferable to form the bead 140 which latches the inner end 138 of the coil spring 134 in the lower end of the outer peripheral wall 48 of the holding | maintenance part 20. As shown in FIG. When both the elastic portion 22 and the coil spring 134 are in an equilibrium state, the operation portion 14 is positioned at the origin position on the base portion 12 (FIG. 20). When the operation unit 14 is horizontally moved from the origin position in FIG. 20, the main portion 50 and the coil spring 134 of the elastic portion 22 are elastically deformed in accordance with the moving direction and the moving distance of the holding portion 20, thereby holding the holding portion 20. Is biased in the direction opposite to the moving direction.
以上、説明したように、本発明に係る磁電変換素子型のポインティングデバイスは、その外形寸法を、操作部の操作性を損なうことなく、電子手帳、携帯情報端末(PDA)、携帯電話等の手持操作可能な携帯型情報機器へ搭載可能な水準まで削減できる。ところで、このような携帯型情報機器にポインティングデバイスを搭載する場合には、機器筐体の狭小な内部空間で、ポインティングデバイスと搭載対象機器の主回路基板(実装基板)との電気的及び機械的接続を確実かつ安定的に実現することが要求されている。
As described above, the magneto-electric conversion element type pointing device according to the present invention has the external dimensions of a handheld device such as an electronic notebook, a personal digital assistant (PDA), and a mobile phone without impairing the operability of the operation unit. It can be reduced to a level that can be installed in portable information devices that can be operated. By the way, when a pointing device is mounted on such a portable information device, the electrical and mechanical relationship between the pointing device and the main circuit board (mounting substrate) of the mounting target device in a narrow internal space of the device housing. There is a demand for reliable and stable connection.
図21及び図22は、そのような高機能の電気的接続構造及び機械的接続構造を有する本発明の第5の実施形態によるポインティングデバイス150を示す。なおポインティングデバイス150は、電気的及び機械的接続構造の構成以外は、前述した第3実施形態によるポインティングデバイス80と実質的同一の構成を有するものとし、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。
21 and 22 show a pointing device 150 according to a fifth embodiment of the present invention having such a high-performance electrical connection structure and mechanical connection structure. The pointing device 150 has substantially the same configuration as that of the pointing device 80 according to the third embodiment described above except for the configuration of the electrical and mechanical connection structures, and the corresponding components are denoted by common reference numerals. A description thereof will be omitted.
ポインティングデバイス150は、基部82の回路基板24に実装された磁電変換素子18及びスイッチ機構84を、搭載対象機器の主回路基板(実装基板)Mに電気的に接続するための2個のコネクタ152を備える。各コネクタ152は、絶縁部材154と、絶縁部材154に等間隔配置で整列支持される複数の端子156とを備える。矩形平板状の回路基板24の外縁近傍領域には、カバー部材36の弾性爪44を嵌着しない側の一組の対向外縁に沿って、複数のスルーホール158が、コネクタ152の端子156に対応する等間隔配置で整列してそれぞれ形成される。それらスルーホール158は、回路基板24上の磁電変換素子18及びスイッチ機構84に例えば印刷回路を介して電気的に接続される。
The pointing device 150 includes two connectors 152 for electrically connecting the magnetoelectric transducer 18 and the switch mechanism 84 mounted on the circuit board 24 of the base 82 to the main circuit board (mounting board) M of the mounting target device. Is provided. Each connector 152 includes an insulating member 154 and a plurality of terminals 156 aligned and supported on the insulating member 154 at equal intervals. In a region near the outer edge of the rectangular flat circuit board 24, a plurality of through holes 158 correspond to the terminals 156 of the connector 152 along a pair of opposing outer edges on the side where the elastic claws 44 of the cover member 36 are not fitted. They are formed in a line at equal intervals. The through holes 158 are electrically connected to the magnetoelectric conversion element 18 and the switch mechanism 84 on the circuit board 24 through, for example, a printed circuit.
各コネクタ152の絶縁部材154は、樹脂材料から一体成形される角棒状部材であり、例えばインサート成形工程により複数の端子156を埋設した状態に成形される。各端子156は、プレス工程により打ち抜いたピン状金属片をL字状に屈曲して形成される。各端子156は、その一端156aを絶縁部材154の頂面154aから突出させるとともに、他端156bを絶縁部材154の側面154bから突出させて、絶縁部材154に固定的に支持される。各コネクタ152の絶縁部材154の頂面154aには、端子配列方向の両端部位に、それぞれ位置決め突起160が形成される。他方、回路基板24には、各列のスルーホール158の配列方向両側に、位置決め突起160を受容する位置決め孔162が形成される。
The insulating member 154 of each connector 152 is a rectangular bar-shaped member that is integrally molded from a resin material, and is molded in a state in which a plurality of terminals 156 are embedded by, for example, an insert molding process. Each terminal 156 is formed by bending a pin-shaped metal piece punched out by a pressing process into an L shape. Each terminal 156 is fixedly supported by the insulating member 154 with one end 156 a protruding from the top surface 154 a of the insulating member 154 and the other end 156 b protruding from the side surface 154 b of the insulating member 154. On the top surface 154a of the insulating member 154 of each connector 152, positioning projections 160 are formed at both ends in the terminal arrangement direction. On the other hand, the circuit board 24 is formed with positioning holes 162 for receiving the positioning protrusions 160 on both sides in the arrangement direction of the through holes 158 of each row.
各コネクタ152は、絶縁部材154に設けた位置決め突起160を回路基板24の対応の位置決め孔162に嵌入するとともに、複数の端子156の一端156aを回路基板24の対応のスルーホール158に個別に挿入した状態で、回路基板24に装着される。このとき各コネクタ152は、複数の端子116の他端116bが回路基板24の外方へ張り出すように方向付けされる。この状態で、各端子156はその一端156aで、はんだ164により各スルーホール158に固着されて、磁電変換素子18及びスイッチ機構84に電気的に接続される。また各コネクタ152は、複数の端子156の他端156bを、実装基板Mの表面に設けた複数の電極(図示せず)にそれぞれ位置合せした状態で、はんだ166を介して実装基板Mに実装される。
In each connector 152, the positioning protrusion 160 provided on the insulating member 154 is inserted into the corresponding positioning hole 162 of the circuit board 24, and the one ends 156 a of the plurality of terminals 156 are individually inserted into the corresponding through holes 158 of the circuit board 24. In this state, the circuit board 24 is mounted. At this time, each connector 152 is oriented so that the other ends 116 b of the plurality of terminals 116 protrude outward from the circuit board 24. In this state, each terminal 156 is fixed to each through-hole 158 with solder 164 at one end 156 a and is electrically connected to the magnetoelectric conversion element 18 and the switch mechanism 84. Each connector 152 is mounted on the mounting board M via the solder 166 in a state where the other ends 156b of the plurality of terminals 156 are aligned with a plurality of electrodes (not shown) provided on the surface of the mounting board M, respectively. Is done.
このように、上記構成を有するコネクタ152は、棒状の絶縁部材154に複数の端子156を埋設した極めて単純な構成を有するので、小形化及び狭ピッチ化が容易である利点を有する。しかも、回路基板24に設けた対応のスルーホール158に各端子156を固定するようにしたから、例えば電極パッドに端子をはんだ付けする構成に比べて、回路基板24上で各端子156の固定に要する面積を効果的に縮減できる利点がある。したがって、携帯型情報機器にポインティングデバイス150を搭載する場合に、機器筐体の狭小な内部空間で、ポインティングデバイス150と情報機器の主回路基板との電気的接続を確実かつ安定的に実現することが可能になる。
Thus, the connector 152 having the above-described configuration has an extremely simple configuration in which a plurality of terminals 156 are embedded in a rod-shaped insulating member 154, and thus has an advantage that it is easy to reduce the size and pitch. In addition, since each terminal 156 is fixed to the corresponding through hole 158 provided in the circuit board 24, for example, the terminal 156 is fixed on the circuit board 24 as compared with the configuration in which the terminal is soldered to the electrode pad. There is an advantage that the required area can be effectively reduced. Therefore, when the pointing device 150 is mounted on a portable information device, the electrical connection between the pointing device 150 and the main circuit board of the information device is reliably and stably realized in a narrow internal space of the device housing. Is possible.
なお、図示実施形態では、ポインティングデバイス150の一対のコネクタ152と実装基板Mとの間のはんだ付けによる電気的及び機械的接続を補強するための機械的連結構造として、一対の取付部材168が使用されている。各取付部材168は、例えば板金材料から打ち抜きかつ折曲して形成され、一端のフック部分170と他端の脚部分172とを一体に有する。他方、基部82の支持部材86には、その外縁に沿って互いに対向する位置に、一対のフック受け174が延長形成されている。
In the illustrated embodiment, a pair of mounting members 168 are used as a mechanical coupling structure for reinforcing electrical and mechanical connection by soldering between the pair of connectors 152 of the pointing device 150 and the mounting board M. Has been. Each attachment member 168 is formed by punching and bending, for example, from a sheet metal material, and integrally includes a hook portion 170 at one end and a leg portion 172 at the other end. On the other hand, a pair of hook receivers 174 are extended from the support member 86 of the base 82 at positions facing each other along the outer edge thereof.
ポインティングデバイス150を実装基板Mに実装する際には、上記したように各コネクタ152をはんだ付けした後に、一対の取付部材168を、各々のフック部分170を対応のフック受け174に掛着して支持部材86に取り付ける。その状態で、各取付部材168の脚部分172を、はんだ176によって実装基板Mの表面の所望位置に固定する。このようにして、ポインティングデバイス150は、オペレータが操作部14に負荷する力に抗して、実装基板M上に強固に固定保持される。
When the pointing device 150 is mounted on the mounting board M, after soldering the connectors 152 as described above, the pair of mounting members 168 are hooked on the hook portions 170 to the corresponding hook receivers 174. It is attached to the support member 86. In this state, the leg portion 172 of each mounting member 168 is fixed to a desired position on the surface of the mounting board M with the solder 176. In this manner, the pointing device 150 is firmly fixed and held on the mounting board M against the force applied to the operation unit 14 by the operator.
ポインティングデバイス150においては、回路基板24に形成される複数のスルーホール158に対し、回路基板24上で種々の電子部品を実装するために要する実装面積を効果的に拡大し得る特殊な形状のランドを形成することができる。例えば図23に示すように、回路基板24の各スルーホール158の開口縁158aに隣接して、開口縁158aと回路基板24の外縁24cとの間の部分でそれ以外の部分よりも狭い幅を有するランド178を、回路基板24の表面24aに形成することができる。このような形状のランド178を採用すれば、スルーホール158を回路基板24の外縁24cに可及的に近接して形成できるので、回路基板24上の電子部品実装面積を効果的に拡大できる。
In the pointing device 150, a land having a special shape that can effectively increase the mounting area required to mount various electronic components on the circuit board 24 with respect to the plurality of through holes 158 formed in the circuit board 24. Can be formed. For example, as shown in FIG. 23, adjacent to the opening edge 158a of each through hole 158 of the circuit board 24, the width between the opening edge 158a and the outer edge 24c of the circuit board 24 is narrower than the other parts. The land 178 can be formed on the surface 24 a of the circuit board 24. If the land 178 having such a shape is employed, the through hole 158 can be formed as close as possible to the outer edge 24c of the circuit board 24, so that the electronic component mounting area on the circuit board 24 can be effectively expanded.
このような特徴的形状のランド178を有するスルーホール158に接続されたコネクタ152を備える回路基板24は、以下の方法で作製することが有利である。
まず、図24に示すように、図示しない電子部品を実装するための矩形の実装領域180と、実装領域180の両側に隣接する一対の捨て領域182とを有する回路基板24を用意する。このような捨て領域182は、電子部品の実装や回路の形成を行わない領域であって、一般的な基板実装工程で回路基板を搬送する際の支持及び位置決め用に使用されるものとして知られている。
The circuit board 24 including the connector 152 connected to the through hole 158 having the land 178 having such a characteristic shape is advantageously manufactured by the following method.
First, as shown in FIG. 24, a circuit board 24 having a rectangular mounting region 180 for mounting an electronic component (not shown) and a pair of discarding regions 182 adjacent to both sides of the mounting region 180 is prepared. Such a discarded area 182 is an area where electronic components are not mounted and circuits are not formed, and is known to be used for support and positioning when a circuit board is transported in a general board mounting process. ing.
次いで、回路基板24の実装領域180に、各々の円環状のランド178が実装領域180から捨て領域182まで連続して広がるようにして、複数のランド付きスルーホール158を、実装領域180と捨て領域182との境界線184に沿って形成する。ここで、各スルーホール158は、例えば図25(a)に示すような、回路基板24の両面にランド178を有する両面めっきスルーホールとして、一般的な印刷回路板の製造方法によって形成することができる。さらに、スルーホール158を形成した後に、回路基板24の両面に、境界線184に沿って延びる溝186(図25(b))を形成することが有利である。
Next, a plurality of through holes 158 with lands are formed in the mounting region 180 of the circuit board 24 so that each annular land 178 continuously extends from the mounting region 180 to the discarding region 182. It is formed along a boundary line 184 with 182. Here, each through hole 158 may be formed by a general printed circuit board manufacturing method as a double-sided plated through hole having lands 178 on both sides of the circuit board 24 as shown in FIG. 25A, for example. it can. Furthermore, it is advantageous to form grooves 186 (FIG. 25B) extending along the boundary line 184 on both surfaces of the circuit board 24 after the through holes 158 are formed.
次に、コネクタ152の複数の端子156を、それらの一端156aで、複数のスルーホール158に個別に挿入して、対応のランド178にはんだ付けする。それにより一対のコネクタ152を、捨て領域182を有する回路基板24の実装領域180に固定する。最後に、各コネクタ152を実装領域180に取り付けたままの状態で、境界線184上に形成した溝186に沿って、捨て領域182を実装領域180から折り取って分離する。このようにして、図26に示すように、一組の対向外縁24cに沿って取り付けた一対のコネクタ152を有する回路基板24が作製される。
Next, the plurality of terminals 156 of the connector 152 are individually inserted into the plurality of through holes 158 at their one ends 156 a and soldered to the corresponding lands 178. As a result, the pair of connectors 152 are fixed to the mounting region 180 of the circuit board 24 having the discard region 182. Finally, with the connectors 152 attached to the mounting area 180, the discard area 182 is broken away from the mounting area 180 and separated along the groove 186 formed on the boundary line 184. In this way, as shown in FIG. 26, a circuit board 24 having a pair of connectors 152 attached along a pair of opposed outer edges 24c is produced.
なお、上記したランド付きスルーホール158は、はんだ164による端子固着強度を確保できることを前提に、回路基板24の外縁24cに部分的に開口するような形状とすることもできる。この場合、各スルーホール158には、C形状のランドが形成されることになる。
Note that the above-mentioned through-holes 158 with lands can be shaped so as to partially open to the outer edge 24 c of the circuit board 24 on the assumption that the terminal fixing strength by the solder 164 can be secured. In this case, a C-shaped land is formed in each through hole 158.
以上、図面を参照して幾つかの好適な実施形態を説明したが、本発明は、それら図示実施形態以外の様々な形態を採ることができる。例えば、本発明に係るポインティングデバイスの操作部の特徴的構成は、磁石16と複数の磁電変換素子18との位置関係が、図示実施形態とは逆の構成、すなわち基部12、62、82、102に設置した磁石16に対し、操作部14に設置した磁電変換素子18が変位するように構成されたポインティングデバイスにおいても、有効に採用でき、かつ同様に格別の作用効果を奏するものである。また、コネクタ付き回路基板の製造方法は、上記したポインティングデバイス150への適用に限らず、他の様々な電子機器における回路基板接続構造に適用できるものである。
Although several preferred embodiments have been described above with reference to the drawings, the present invention can take various forms other than the illustrated embodiments. For example, the characteristic configuration of the operation unit of the pointing device according to the present invention is a configuration in which the positional relationship between the magnet 16 and the plurality of magnetoelectric transducers 18 is opposite to that in the illustrated embodiment, that is, the bases 12, 62, 82, 102. The pointing device configured so that the magnetoelectric conversion element 18 installed in the operation unit 14 is displaced with respect to the magnet 16 installed in the operation unit 14 can be effectively employed, and similarly exhibits special effects. The method for manufacturing a circuit board with a connector is not limited to the application to the pointing device 150 described above, but can be applied to circuit board connection structures in various other electronic devices.
ところで、本発明に係る磁電変換素子型のポインティングデバイスは、例えば、ディスプレイ部とキーボード部とが互いに蝶番連結された折り畳み可能な携帯型情報機器(例えば携帯電話)に搭載することができる。この場合、ポインティングデバイスを含む各種スイッチ類の、キーボード部表面からの突出量を極力低減することが、折り畳み時の機器全体の厚みを削減して携帯性を一層向上させる観点で望ましい。図27〜図29は、このような携帯型情報機器のキーボード部に好適に搭載可能な低背構造を有する本発明の第6の実施形態によるポインティングデバイス190を示す。なおポインティングデバイス190は、前述した第1実施形態によるポインティングデバイス10と機能的に実質的同一の基本構造を有するものである。
By the way, the magnetoelectric conversion element type pointing device according to the present invention can be mounted on, for example, a foldable portable information device (for example, a cellular phone) in which a display unit and a keyboard unit are hingedly connected to each other. In this case, it is desirable to reduce the amount of protrusion of various switches including a pointing device from the keyboard surface as much as possible from the viewpoint of further improving portability by reducing the thickness of the entire device when folded. 27 to 29 show a pointing device 190 according to a sixth embodiment of the present invention having a low-profile structure that can be suitably mounted on the keyboard portion of such a portable information device. The pointing device 190 has a basic structure that is functionally substantially the same as the pointing device 10 according to the first embodiment described above.
ポインティングデバイス190は、基部192と、基部192に対して任意の水平方向へ移動可能に基部192上に支持される操作部194と、操作部194に設置される円板状の磁石(例えば永久磁石)196と、磁石196の近傍で基部192に設置される複数の磁電変換素子(例えばホール素子)198とを備える。操作部194は、磁石196を固定的に保持して基部192上に水平方向へ移動可能に支持される保持部200と、保持部200に連結され、基部192上での保持部200の水平移動に伴い、保持部200を水平移動範囲の原点位置に復帰させる弾性力を発揮する弾性部202とを備える。
The pointing device 190 includes a base 192, an operation unit 194 supported on the base 192 so as to be movable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 192, and a disk-like magnet (for example, a permanent magnet) installed on the operation unit 194. 196 and a plurality of magnetoelectric conversion elements (for example, Hall elements) 198 installed on the base 192 in the vicinity of the magnet 196. The operation unit 194 holds the magnet 196 in a fixed manner, and is supported on the base 192 so as to be movable in the horizontal direction. Accordingly, an elastic portion 202 that exhibits an elastic force for returning the holding portion 200 to the origin position of the horizontal movement range is provided.
基部192は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板204と、回路基板204に固定的に連結される支持部材206とを備える。支持部材206は、平面視で略正方形の板状部材であり、回路基板204の表面204aに隙間を介さずに搭載されるとともに、その中央の略円形の凹状領域に、操作部194の保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する支持部分208を有する。なお、この実施形態において「水平方向」とは、回路基板204の略平坦な表面204aに実質的平行な方向を意味する。したがって支持部材206の支持部分208には、回路基板204から離れた側に、回路基板204の表面204aに実質的平行に広がる平坦かつ円形の支持面208aが形成される。支持面208aは、回路基板204の表面204aから突出した位置で、保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
The base 192 includes a circuit board 204 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, and a support member 206 fixedly connected to the circuit board 204. The support member 206 is a substantially square plate-like member in plan view, and is mounted on the surface 204a of the circuit board 204 without a gap, and the holding portion of the operation unit 194 is provided in a substantially circular concave region at the center thereof. It has a support portion 208 that slidably supports 200 in any horizontal direction. In this embodiment, the “horizontal direction” means a direction substantially parallel to the substantially flat surface 204a of the circuit board 204. Accordingly, the support portion 208 of the support member 206 is formed with a flat and circular support surface 208 a that extends substantially parallel to the surface 204 a of the circuit board 204 on the side away from the circuit board 204. The support surface 208a supports the holding part 200 slidably in an arbitrary horizontal direction at a position protruding from the surface 204a of the circuit board 204.
支持部材206にはさらに、支持面208aを囲繞するようにして、操作部194の保持部200の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する円筒壁210が突設される。円筒壁210は、回路基板204の表面204aからの高さが支持面208aよりも高い位置まで突設され、後述するように弾性部202がその一部分で円筒壁210を包囲して支持部材206に取り付けられる。支持面208aの中心を通る円筒壁210の中心軸線は、ポインティングデバイス190の中心軸線Pを構成するとともに、支持面208a上での保持部200の水平移動範囲の原点位置を規定する。また支持部材206の支持部分208には、その略中央で支持面208a及び円筒壁210の反対側に突出する1個の位置決めピン212が形成される。支持部材206は、回路基板204の対応位置に設けられた穴214に位置決めピン212を嵌入することにより、回路基板204上の所定位置に固定的に組み付けられる。なお、支持部材206を回路基板204に強固に固定するために、接着剤を補助的に用いることもできる。
The support member 206 is further provided with a cylindrical wall 210 that functions as a movement restricting element that defines the movement range of the holding unit 200 of the operation unit 194 so as to surround the support surface 208a. The cylindrical wall 210 protrudes to a position where the height from the surface 204a of the circuit board 204 is higher than the support surface 208a, and as will be described later, the elastic portion 202 surrounds the cylindrical wall 210 at a part thereof, as described later. It is attached. The center axis of the cylindrical wall 210 passing through the center of the support surface 208a constitutes the center axis P of the pointing device 190, and defines the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 200 on the support surface 208a. Further, the support portion 208 of the support member 206 is formed with one positioning pin 212 that protrudes to the opposite side of the support surface 208a and the cylindrical wall 210 at the approximate center thereof. The support member 206 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 204 by inserting positioning pins 212 into holes 214 provided at corresponding positions on the circuit board 204. In order to firmly fix the support member 206 to the circuit board 204, an adhesive can be used supplementarily.
回路基板204の表面204aの反対側(すなわち裏面204b)には、計4個の磁電変換素子198が、中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。このような磁電変換素子198の配置構成により、ポインティングデバイス190は二次元座標系におけるアナログデータ信号を出力できるようになっている。
A total of four magnetoelectric transducers 198 are mounted on the opposite side of the front surface 204a of the circuit board 204 (that is, the back surface 204b) in an equally spaced manner with the central axis P as the center. With such an arrangement configuration of the magnetoelectric conversion element 198, the pointing device 190 can output an analog data signal in a two-dimensional coordinate system.
基部192はさらに、支持部材206の外縁領域206aを実質的に遮蔽して支持部材206に固定的に連結されるカバー部材216を備える。カバー部材216は、支持部材206に対応する平面視略正方形状を有する薄板状部材であり、その端板部分216aの中央領域に、後述する操作部194の主要操作部分を水平移動可能に挿通させる略円形の中心開口218を有する。カバー部材216の外縁には、四辺に沿ってそれぞれ延長片220が端板部分216aに略直交する方向へ延設され、各延長片220に、板厚方向へ貫通する取付孔222が貫通形成される。カバー部材216は、支持部材206の四辺に沿って側方へ突設された複数の爪224を、それら延長片220の対応の取付孔222に、各延長片220の弾性変形を利用してスナップ式に嵌着することにより、支持部材206に固定的に組み付けられる。カバー部材216は、中心開口218を通して操作部194の主要操作部分を外方に突出させた状態で、操作部194を基部192から脱落しないように保持する。なお、このような構成を有するカバー部材216は、所望の板金材料から作製できる。
The base 192 further includes a cover member 216 that is substantially connected to the support member 206 by substantially shielding the outer edge region 206 a of the support member 206. The cover member 216 is a thin plate-like member having a substantially square shape in plan view corresponding to the support member 206, and a main operation portion of the operation portion 194 described later is inserted into the center region of the end plate portion 216a so as to be horizontally movable. A substantially circular central opening 218 is provided. On the outer edge of the cover member 216, extension pieces 220 are extended along the four sides in a direction substantially orthogonal to the end plate portion 216a, and attachment holes 222 that penetrate in the plate thickness direction are formed through each extension piece 220. The The cover member 216 snaps a plurality of claws 224 projecting laterally along the four sides of the support member 206 into the corresponding mounting holes 222 of the extension pieces 220 using elastic deformation of the extension pieces 220. By being fitted in the form, the support member 206 is fixedly assembled. The cover member 216 holds the operation unit 194 so as not to drop from the base 192 in a state where the main operation part of the operation unit 194 protrudes outward through the center opening 218. Note that the cover member 216 having such a configuration can be made of a desired sheet metal material.
図示実施形態では、操作部194の保持部200及び弾性部202は、別部材として個別に作製されて、互いに固定的に組み合わされる。保持部200は、操作部194を基部192上で水平移動操作する間に実質的に変形しない程度の剛性を有する中空円筒状の部材からなり、その円筒状の外周壁226の内側に、磁石196を収容する空洞部226aが形成される。磁石196は、例えば接着剤を用いたり圧入したりすることにより、保持部200の空洞部226aに固定できる。保持部200は、外周壁48の軸線方向一端(図で下端)に径方向外方へ延設したフランジ部分228の軸線方向端面を、基部192の支持部材206の支持面208aに一様に当接した状態で、支持面208a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。このような構成は、保持部200と支持面208aとの接触面間の摩擦を低減して、操作部194の水平移動操作性を向上させる点で有利である。
In the illustrated embodiment, the holding unit 200 and the elastic unit 202 of the operation unit 194 are individually manufactured as separate members and fixedly combined with each other. The holding unit 200 is formed of a hollow cylindrical member having a rigidity that does not substantially deform during the horizontal movement operation of the operation unit 194 on the base 192, and a magnet 196 is provided inside the cylindrical outer peripheral wall 226. Cavity 226a is formed to accommodate the. The magnet 196 can be fixed to the hollow portion 226a of the holding portion 200 by using, for example, an adhesive or press-fitting. The holding portion 200 uniformly applies the axial end surface of the flange portion 228 extending radially outward to one axial end (lower end in the figure) of the outer peripheral wall 48 to the support surface 208 a of the support member 206 of the base 192. In the contact state, it can be translated while sliding in 360 ° on all directions on the support surface 208a. Such a configuration is advantageous in that the friction between the contact surfaces of the holding unit 200 and the support surface 208a is reduced, and the horizontal movement operability of the operation unit 194 is improved.
保持部200には、磁石196と弾性部202との間に介在するヨーク230が取り付けられる。ヨーク230は、平面視で略円形の蓋状部材であり、その円板状の端壁部分230aで、保持部200に収容された磁石196を一面(図で上面)から遮蔽するとともに、端壁部分230aの外縁から延設される円筒状の周壁部分230bで、保持部200の外周壁226を包囲して保持部200に取り付けられる。ヨーク230は、例えば接着剤を用いたり圧入したりすることにより、保持部200の外周壁226に固定できる。ヨーク230は所望の磁性金属材料からなり、磁石196と磁電変換素子198との間で磁路を積極的に閉じることにより、弾性部202を通した外部への磁気漏洩を防止するように作用する。このようなヨーク230は、低背型のポインティングデバイス190に特に有効に装備されるものである。
A yoke 230 interposed between the magnet 196 and the elastic part 202 is attached to the holding part 200. The yoke 230 is a substantially circular lid-like member in plan view, and the disc-shaped end wall portion 230a shields the magnet 196 accommodated in the holding unit 200 from one surface (upper surface in the drawing), and the end wall. A cylindrical peripheral wall portion 230 b extending from the outer edge of the portion 230 a surrounds the outer peripheral wall 226 of the holding portion 200 and is attached to the holding portion 200. The yoke 230 can be fixed to the outer peripheral wall 226 of the holding portion 200 by using, for example, an adhesive or press-fitting. The yoke 230 is made of a desired magnetic metal material, and acts to prevent magnetic leakage to the outside through the elastic portion 202 by actively closing the magnetic path between the magnet 196 and the magnetoelectric conversion element 198. . Such a yoke 230 is particularly effectively installed in the low-profile pointing device 190.
弾性部202は、操作部194を基部192上で水平移動操作する間に比較的容易に弾性変形する椀状の部材からなり、保持部200の周囲に隙間を介して延長される主部分232と、主部分232の一端で保持部200に連結される第1連結部分234と、主部分232の他端で基部192に連結される第2連結部分236とを一体に有する。弾性部202の主部分232は、保持部200を実質的全周に渡って囲繞するとともに、無負荷状態で保持部200に対し同軸に配置される円錐台状又はドーム状の輪郭形状を有する。したがって弾性部202は、その主部分232が、基部192上での保持部200の水平移動に伴い弾性変形するとともに、変形量に対応する弾性力を、保持部200の水平移動方向に関わらず一様に発揮する。
The elastic portion 202 is formed of a bowl-shaped member that is elastically deformed relatively easily while the operation portion 194 is horizontally moved on the base portion 192, and a main portion 232 that extends around the holding portion 200 via a gap. The first connecting part 234 connected to the holding part 200 at one end of the main part 232 and the second connecting part 236 connected to the base 192 at the other end of the main part 232 are integrally provided. The main portion 232 of the elastic portion 202 has a truncated cone shape or a dome-like contour shape that surrounds the holding portion 200 over substantially the entire circumference and is disposed coaxially with the holding portion 200 in an unloaded state. Therefore, the elastic portion 202 has its main portion 232 elastically deformed along with the horizontal movement of the holding portion 200 on the base portion 192, and an elastic force corresponding to the amount of deformation is applied regardless of the horizontal movement direction of the holding portion 200. To demonstrate.
弾性部202の第1連結部分234は、円錐台状輪郭の主部分232の小径端から軸線方向へ皿状に突出して一体に延長され、その内側に形成される窪みに、保持部200に取り付けたヨーク230が固定的に嵌入される。弾性部202の第1連結部分234は、例えば接着剤を用いたり圧入したりすることによりヨーク230に固定できる。第1連結部分234は、ヨーク230の端壁部分230a及び周壁部分230bを密接被覆して延び、その外面に、オペレータが操作部194を移動操作する際に例えば手の指先を接触させる操作面238が形成される。
The first connecting portion 234 of the elastic portion 202 protrudes in the shape of a plate from the small diameter end of the main portion 232 having a frustoconical outline and extends integrally, and is attached to the holding portion 200 in a recess formed inside thereof. The yoke 230 is fixedly inserted. The first connecting portion 234 of the elastic portion 202 can be fixed to the yoke 230 by using, for example, an adhesive or press-fitting. The first connecting portion 234 extends in close contact with the end wall portion 230a and the peripheral wall portion 230b of the yoke 230, and an operation surface 238 with which, for example, a fingertip of a hand is brought into contact with the outer surface of the first connecting portion 234 when the operator moves the operation portion 194. Is formed.
弾性部202の第2連結部分236は、円錐台状輪郭の主部分232の大径端から径方向及び軸線方向へフランジ状に突出して一体に延長され、その肉厚部分で、基部192を構成する支持部材206の円筒壁210の外側環状溝領域210aとカバー部材216の端板部分216aとの間に固定的に挟持かつ掛止される。第1及び第2連結部分234、236は、基部192上で保持部200が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部202を保持部200及び基部192にそれぞれ固定的に連結する。
The second connecting portion 236 of the elastic portion 202 extends integrally from the large-diameter end of the main portion 232 of the frustoconical contour so as to project in a flange shape in the radial direction and the axial direction, and the thick portion thereof forms the base portion 192. The outer annular groove region 210a of the cylindrical wall 210 of the supporting member 206 and the end plate portion 216a of the cover member 216 are fixedly sandwiched and hooked. The first and second connecting portions 234 and 236 connect the elastic portion 202 to the holding portion 200 and the base portion 192 without being substantially deformed while the holding portion 200 moves horizontally on the base portion 192. .
なお弾性部202は、合成ゴム、天然ゴム等の種々の弾性材料から形成できる。特に、ポインティングデバイス190を搭載対象機器の主回路基板に実装する際にリフロー工程を実施することを考慮すれば、シリコンゴム等の、高温下でも性質が劣化し難い材料から形成することが有利である。
The elastic portion 202 can be formed from various elastic materials such as synthetic rubber and natural rubber. In particular, considering that the reflow process is performed when the pointing device 190 is mounted on the main circuit board of the mounting target device, it is advantageous to form the material from a material that does not easily deteriorate at high temperatures, such as silicon rubber. is there.
上記した各種構成部品を適正に組み合わせた状態で、操作部194は、弾性部202の主部分232及び第1連結部分234を、基部192のカバー部材216の中心開口218に水平移動可能に挿通するとともに、ヨーク230を介して保持部200に連結される弾性部202の第1連結部分234を、基部192のカバー部材216の端板部分216aから外方に突出した位置に配置する。この状態でオペレータは、弾性部202の第1連結部分234に形成される操作面238を、例えば手指により操作して、保持部200を基部192上で水平移動させることができる。
With the above-described various components properly combined, the operation unit 194 passes the main portion 232 and the first connecting portion 234 of the elastic portion 202 through the central opening 218 of the cover member 216 of the base portion 192 so as to be horizontally movable. At the same time, the first connecting portion 234 of the elastic portion 202 connected to the holding portion 200 via the yoke 230 is disposed at a position protruding outward from the end plate portion 216 a of the cover member 216 of the base 192. In this state, the operator can move the holding unit 200 horizontally on the base 192 by operating the operation surface 238 formed on the first connecting portion 234 of the elastic unit 202 with, for example, fingers.
図29に示すように、操作部194の弾性部202が平衡状態にあるときには、保持部200及びその空洞部226aに保持される磁石196の中心軸線Qは、ポインティングデバイス190の中心軸線Pに合致する。この状態で保持部200は、基部192の支持部材206上で水平移動範囲の原点位置に位置決めされ、回路基板204上の4個の磁電変換素子198が磁石196から等距離の位置に配置される。この状態から、オペレータが操作面238に指先を当接して保持部200を任意の水平方向へ平行移動させると、弾性部202の主部分232が、保持部200の移動方向及び移動距離に対応して、全周に渡り異なる形態の弾性変形を生じる。それにより弾性部202は、主部分232の全体で合力としての弾性力を発揮し、保持部200をその移動方向と反対の方向に付勢する。したがってオペレータは、弾性部202の主部分232が生ずるばね付勢力に抗して、操作部194を水平移動操作することになる。
As shown in FIG. 29, when the elastic part 202 of the operation part 194 is in an equilibrium state, the central axis Q of the magnet 196 held in the holding part 200 and the cavity part 226a matches the central axis P of the pointing device 190. To do. In this state, the holding portion 200 is positioned at the origin position of the horizontal movement range on the support member 206 of the base portion 192, and the four magnetoelectric conversion elements 198 on the circuit board 204 are arranged at an equidistant position from the magnet 196. . From this state, when the operator makes a fingertip contact with the operation surface 238 and translates the holding part 200 in an arbitrary horizontal direction, the main portion 232 of the elastic part 202 corresponds to the moving direction and the moving distance of the holding part 200. Thus, different forms of elastic deformation occur around the entire circumference. As a result, the elastic portion 202 exerts an elastic force as a resultant force on the entire main portion 232 and biases the holding portion 200 in a direction opposite to the moving direction. Therefore, the operator moves the operation portion 194 horizontally against the spring biasing force generated by the main portion 232 of the elastic portion 202.
このように、ポインティングデバイス190は、前述したポインティングデバイス10における基部12及び操作部14と機能的に同一の基部192および操作部194を備えるので、ポインティングデバイス10と同様の操作により、操作部194の移動方向及び移動距離に対応したアナログ情報を入力することができる。しかも、基部192及び操作部194を構成する各構成要素を薄型化するとともに、磁電変換素子198を回路基板204の裏面204bに実装する構成としたから、ポインティングデバイス10に比べて、全体として低背化を実現したポインティングデバイス190が提供される。
As described above, the pointing device 190 includes the base portion 192 and the operation portion 194 that are functionally the same as the base portion 12 and the operation portion 14 in the above-described pointing device 10, and thus the operation of the operation portion 194 is performed by the same operation as the pointing device 10. Analog information corresponding to the moving direction and moving distance can be input. In addition, since each component constituting the base 192 and the operation unit 194 is thinned and the magnetoelectric transducer 198 is mounted on the back surface 204b of the circuit board 204, the overall height is lower than that of the pointing device 10. A pointing device 190 that achieves the above is provided.
図30〜図32は、ポインティングデバイス190に比べてさらなる低背化を可能にする本発明の第7の実施形態によるポインティングデバイス240を示す。ポインティングデバイス240は、基部の回路基板に連結される支持部材の構成以外は、前述した第6実施形態によるポインティングデバイス190と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
30 to 32 show a pointing device 240 according to a seventh embodiment of the present invention that enables a further reduction in height as compared to the pointing device 190. The pointing device 240 has substantially the same configuration as the pointing device 190 according to the above-described sixth embodiment except for the configuration of the support member connected to the circuit board of the base portion. The description is omitted.
ポインティングデバイス240は、基部242と、基部242に対して任意の水平方向へ変位可能に基部242上に支持される操作部194と、操作部194に設置される磁石196と、磁石196の近傍で基部242に設置される複数の磁電変換素子198とを備える。基部242は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板204と、回路基板204に固定的に連結される支持部材244と、支持部材244の外縁領域244aを実質的に遮蔽して支持部材244に固定的に連結されるカバー部材216とから構成される。
The pointing device 240 includes a base 242, an operation unit 194 supported on the base 242 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 242, a magnet 196 installed on the operation unit 194, and the vicinity of the magnet 196. And a plurality of magnetoelectric transducers 198 installed on the base 242. The base 242 substantially shields and supports a circuit board 204 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 244 fixedly connected to the circuit board 204, and an outer edge region 244a of the support member 244. And a cover member 216 fixedly connected to the member 244.
支持部材244は、平面視で略正方形の板状部材であり、回路基板204の表面204aに隙間を介さずに搭載されるとともに、その中央の略円形の凹状領域に、操作部194の保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する支持部分246を有する。支持部材244の支持部分246には、回路基板204から離れた側に、回路基板204の表面204aに実質的平行に広がる平坦かつ円形の支持面246aが形成される。支持面246aは、回路基板204の表面204aから突出した位置で、保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
The support member 244 is a substantially square plate-like member in plan view, and is mounted on the surface 204a of the circuit board 204 without a gap. It has a support portion 246 that slidably supports 200 in any horizontal direction. The support portion 246 of the support member 244 is formed with a flat and circular support surface 246 a that extends substantially parallel to the surface 204 a of the circuit board 204 on the side away from the circuit board 204. The support surface 246a supports the holding part 200 so as to be slidable in an arbitrary horizontal direction at a position protruding from the surface 204a of the circuit board 204.
支持部材244はさらに、回路基板204の表面204aからの高さが支持面246aよりも低い位置まで凹設され、支持面246aを囲繞する方向に円弧状に延びる複数(図では4個)の溝248を有する。図示実施形態では、支持部材244の支持部分246と外縁領域244aとが、支持面246aの周方向へ等間隔配置された複数(図では4個)の連結片250のみによって互いに一体的に連結され、それにより、支持面246aを囲繞する同一円周上に、連結片250を介して互いに分離された複数の溝248が、板厚方向へ貫通形成される。これら溝248は、後述するように弾性部202の第2連結部分236を固定的に受容することにより、支持部材244上での保持部200の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する。
The support member 244 is further recessed to a position where the height from the surface 204a of the circuit board 204 is lower than the support surface 246a, and a plurality of (four in the figure) grooves extending in an arc shape in a direction surrounding the support surface 246a. 248. In the illustrated embodiment, the support portion 246 and the outer edge region 244a of the support member 244 are integrally connected to each other only by a plurality of (four in the drawing) connection pieces 250 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the support surface 246a. Thereby, a plurality of grooves 248 separated from each other via the connecting piece 250 are formed through the same circumference surrounding the support surface 246a in the plate thickness direction. These grooves 248 function as a movement restricting element that regulates the moving range of the holding part 200 on the support member 244 by fixedly receiving the second connecting portion 236 of the elastic part 202 as will be described later.
支持面246aの中心を通る複数の溝248の中心軸線は、ポインティングデバイス240の中心軸線Pを構成するとともに、支持面246a上での保持部200の水平移動範囲の原点位置を規定する。保持部200は、そのフランジ部分228の軸線方向端面を、支持部材244の支持面246aに一様に当接した状態で、支持面246a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
The central axes of the plurality of grooves 248 passing through the center of the support surface 246a constitute the central axis P of the pointing device 240 and define the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 200 on the support surface 246a. The holding portion 200 can move in parallel while sliding in the 360 ° omnidirectional direction on the support surface 246a in a state where the end surface in the axial direction of the flange portion 228 is uniformly in contact with the support surface 246a of the support member 244.
また、支持部材244の支持部分246には、その略中央で支持面246aの反対側に突出する1個の位置決めピン252が形成される。支持部材244は、回路基板204の対応位置に設けられた穴214に位置決めピン252を嵌入することにより、回路基板204上の所定位置に固定的に組み付けられる。なお、カバー部材216は、支持部材244の四辺に沿って側方へ突設された複数の爪254を、各延長片220の対応の取付孔222にスナップ式に嵌着することにより、支持部材244に固定的に組み付けられる。
In addition, the support portion 246 of the support member 244 is formed with a single positioning pin 252 that protrudes to the opposite side of the support surface 246a at its approximate center. The support member 244 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 204 by inserting positioning pins 252 into holes 214 provided at corresponding positions on the circuit board 204. In addition, the cover member 216 snap-fits a plurality of claws 254 projecting laterally along the four sides of the support member 244 into the corresponding attachment holes 222 of the respective extension pieces 220, thereby supporting the support member 216. 244 is fixedly assembled.
支持部材244の複数の溝248には、弾性部202の第2連結部分236が挿入される。すなわち、弾性部202の第2連結部分236は、その肉厚部分で、支持部材244の複数の溝248とカバー部材216の端板部分216aとの間に固定的に挟持かつ掛止される。したがって、弾性部202の第2連結部分236には、支持部材244の複数の連結片250に対応する位置に、連結片250を受容する切欠き236aが形成される。弾性部202の第1及び第2連結部分234、236は、基部242上で保持部200が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部202を保持部200及び基部242にそれぞれ固定的に連結する。
The second connection portion 236 of the elastic portion 202 is inserted into the plurality of grooves 248 of the support member 244. That is, the second connecting portion 236 of the elastic portion 202 is fixedly sandwiched and hooked between the plurality of grooves 248 of the support member 244 and the end plate portion 216a of the cover member 216 at the thick portion. Therefore, the second connection portion 236 of the elastic portion 202 is formed with notches 236a for receiving the connection pieces 250 at positions corresponding to the plurality of connection pieces 250 of the support member 244. The first and second connecting portions 234 and 236 of the elastic portion 202 fix the elastic portion 202 to the holding portion 200 and the base portion 242 without substantially deforming while the holding portion 200 moves horizontally on the base portion 242. Are connected.
ポインティングデバイス240は、前述したポインティングデバイス190と同様にして、基部242上で操作部194を水平移動操作することにより、アナログデータを入力することができる。特にポインティングデバイス240では、基部242を構成する支持部材244に、ポインティングデバイス190で支持部材206に設けた円筒壁210の代わりに、支持面246aよりも低い位置まで凹設される複数の溝248を形成し、これら溝248に第2連結部分236を挿入して弾性部202を支持部材244に取り付ける構成としたから、支持部材244のさらなる薄型化が可能となる。したがってポインティングデバイス240では、前述したポインティングデバイス190に比べて、高さ方向の寸法を一層効果的に削減することができる。
The pointing device 240 can input analog data by horizontally moving the operation unit 194 on the base 242 in the same manner as the pointing device 190 described above. In particular, in the pointing device 240, a plurality of grooves 248 that are recessed to a position lower than the support surface 246a are provided in the support member 244 constituting the base portion 242 instead of the cylindrical wall 210 provided in the support member 206 by the pointing device 190. Since the second connecting portion 236 is inserted into the grooves 248 and the elastic portion 202 is attached to the support member 244, the support member 244 can be further reduced in thickness. Therefore, in the pointing device 240, the dimension in the height direction can be more effectively reduced as compared with the pointing device 190 described above.
図33及び図34は、上記したポインティングデバイス240に比べてさらなる低背化を可能にする本発明の第8の実施形態によるポインティングデバイス260を示す。ポインティングデバイス260は、基部の構成以外は、前述した第6実施形態によるポインティングデバイス190と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
33 and 34 show a pointing device 260 according to an eighth embodiment of the present invention that enables a further reduction in height as compared with the pointing device 240 described above. The pointing device 260 has substantially the same configuration as that of the pointing device 190 according to the above-described sixth embodiment except for the configuration of the base. Therefore, corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. .
ポインティングデバイス260は、基部262と、基部262に対して任意の水平方向へ変位可能に基部262上に支持される操作部194と、操作部194に設置される磁石196と、磁石196の近傍で基部262に設置される複数の磁電変換素子198とを備える。基部262は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板264と、操作部194の弾性部202を基部262に固定的に連結するためのカバー部材216とから構成される。したがって基部262は、操作部194の保持部200を摺動自在に支持する支持部材を備えない構成となっている。
The pointing device 260 includes a base 262, an operation unit 194 supported on the base 262 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 262, a magnet 196 installed on the operation unit 194, and a vicinity of the magnet 196. And a plurality of magnetoelectric transducers 198 installed on the base 262. The base portion 262 includes a circuit board 264 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, and a cover member 216 for fixedly connecting the elastic portion 202 of the operation portion 194 to the base portion 262. Accordingly, the base 262 is configured not to include a support member that slidably supports the holding unit 200 of the operation unit 194.
回路基板264は、その表面264aの所望の円形領域に、操作部194の保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する平坦な支持面266を有する。回路基板264はさらに、支持面266を囲繞する方向に円弧状に延びる複数(図では4個)の溝孔268を有する。それら溝孔268は、支持面266を囲繞する同一円周上に互いに分離して配置され、板厚方向へ貫通形成される。隣接する溝孔268の間には、回路基板264の一部分として連結片270が形成される。これら溝孔268は、後述するように弾性部202の第2連結部分236を固定的に受容することにより、回路基板264上での保持部200の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する。
The circuit board 264 has a flat support surface 266 that supports the holding unit 200 of the operation unit 194 slidably in an arbitrary horizontal direction in a desired circular region of the surface 264a. The circuit board 264 further has a plurality (four in the figure) of slots 268 extending in an arc shape in a direction surrounding the support surface 266. The slots 268 are arranged separately from each other on the same circumference surrounding the support surface 266, and are formed to penetrate in the plate thickness direction. A connecting piece 270 is formed as a part of the circuit board 264 between the adjacent slots 268. These slots 268 function as a movement restricting element that regulates the movement range of the holding part 200 on the circuit board 264 by fixedly receiving the second connecting portion 236 of the elastic part 202 as will be described later.
支持面266の中心を通る複数の溝孔268の中心軸線は、ポインティングデバイス260の中心軸線Pを構成するとともに、支持面266上での保持部200の水平移動範囲の原点位置を規定する。保持部200は、そのフランジ部分228の軸線方向端面を、回路基板264上の支持面266に一様に当接した状態で、支持面266上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。そして、4個の磁電変換素子198は、支持面266の反対側で回路基板264の裏面264bに、中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。なお、カバー部材216は、その四辺に延設した延長片220のそれぞれに、取付孔222(図27)の代わりに差込片272を有し、それら差込片272を、回路基板264の対応位置に貫通形成したスリット274に挿入して適宜折曲することにより、回路基板264に固定される。
The central axis of the plurality of slots 268 passing through the center of the support surface 266 constitutes the central axis P of the pointing device 260 and defines the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 200 on the support surface 266. The holding portion 200 can be translated while sliding in 360 ° on all directions on the support surface 266 in a state where the axial end surface of the flange portion 228 is in uniform contact with the support surface 266 on the circuit board 264. . The four magnetoelectric transducers 198 are mounted on the back surface 264b of the circuit board 264 on the opposite side of the support surface 266 in an equally spaced manner with the central axis P as the center. The cover member 216 has insertion pieces 272 instead of the attachment holes 222 (FIG. 27) in each of the extension pieces 220 extending on the four sides thereof, and these insertion pieces 272 correspond to the circuit board 264. It is fixed to the circuit board 264 by being inserted into a slit 274 penetratingly formed at a position and bent appropriately.
回路基板264の複数の溝孔268には、弾性部202の第2連結部分236が挿入される。すなわち、弾性部202の第2連結部分236は、その肉厚部分で、回路基板264の複数の溝孔268とカバー部材216の端板部分216aとの間に固定的に挟持かつ掛止される。したがって、弾性部202の第2連結部分236には、回路基板264の複数の連結片270に対応する位置に、連結片270を受容する切欠き236aが形成される。弾性部202の第1及び第2連結部分234、236は、基部262上で保持部200が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部202を保持部200及び基部262にそれぞれ固定的に連結する。
The second connection portion 236 of the elastic portion 202 is inserted into the plurality of slots 268 of the circuit board 264. That is, the second connecting portion 236 of the elastic portion 202 is fixedly sandwiched and hooked between the plurality of slots 268 of the circuit board 264 and the end plate portion 216a of the cover member 216 at the thick portion. . Therefore, the second connection portion 236 of the elastic portion 202 is formed with a notch 236 a that receives the connection piece 270 at a position corresponding to the plurality of connection pieces 270 of the circuit board 264. The first and second connecting portions 234 and 236 of the elastic portion 202 fix the elastic portion 202 to the holding portion 200 and the base portion 262, respectively, without substantially deforming while the holding portion 200 moves horizontally on the base portion 262. Are connected.
ポインティングデバイス260は、前述したポインティングデバイス190、240と同様にして、基部262上で操作部194を水平移動操作することにより、アナログデータを入力することができる。特にポインティングデバイス260では、支持部材206、244を省略して、基部262の回路基板264の表面264aに直接、支持面266を形成して操作部194の保持部200を搭載する構成としたから、前述したポインティングデバイス190、240に比べて、高さ方向の寸法を一層効果的に削減することができる。
The pointing device 260 can input analog data by horizontally moving the operation unit 194 on the base 262 in the same manner as the pointing devices 190 and 240 described above. In particular, in the pointing device 260, the support members 206 and 244 are omitted, and the support surface 266 is directly formed on the surface 264a of the circuit board 264 of the base 262 so that the holding unit 200 of the operation unit 194 is mounted. Compared with the above-described pointing devices 190 and 240, the dimension in the height direction can be more effectively reduced.
図35〜図37は、低背型でかつクリック機能を有する本発明の第9の実施形態によるポインティングデバイス280を示す。ポインティングデバイス280は、基部の回路基板に連結される支持部材の構成と、クリック機能を付加するためのスイッチ機構を内蔵した構成以外は、前述した第6実施形態によるポインティングデバイス190と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。なおポインティングデバイス280は、前述した第3実施形態によるポインティングデバイス80と機能的に実質的同一の基本構造を有するものである。
35 to 37 show a pointing device 280 according to a ninth embodiment of the present invention having a low profile and a click function. The pointing device 280 is substantially the same as the pointing device 190 according to the above-described sixth embodiment, except for the configuration of the support member coupled to the base circuit board and the configuration including a switch mechanism for adding a click function. Since it has a configuration, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The pointing device 280 has substantially the same basic structure as the pointing device 80 according to the third embodiment described above.
ポインティングデバイス280は、基部282と、基部282に対して任意の水平方向へ変位可能に基部282上に支持される操作部194と、操作部194に設置される磁石196と、磁石196の近傍で基部282に設置される複数の磁電変換素子198と、基部282と操作部194との間に配置されるスイッチ機構284とを備える。基部282は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板204と、回路基板204に固定的に連結される支持部材286と、支持部材286の外縁領域286aを実質的に遮蔽して支持部材286に固定的に連結されるカバー部材216とを備える。
The pointing device 280 includes a base 282, an operation unit 194 supported on the base 282 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 282, a magnet 196 installed on the operation unit 194, and a magnet 196. A plurality of magnetoelectric transducers 198 installed on the base 282 and a switch mechanism 284 disposed between the base 282 and the operation unit 194 are provided. The base 282 substantially supports and supports a circuit board 204 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 286 fixedly connected to the circuit board 204, and an outer edge region 286a of the support member 286. A cover member 216 fixedly coupled to the member 286.
支持部材286は、平面視で略正方形の板状部材であり、その中央の略円形の凹状領域に、操作部194の保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する支持部分として機能する複数(図では4個)の弾性梁部分288を、回路基板204の表面204aから離隔した位置に備える。支持部材286のそれら弾性梁部分288には、回路基板204から離れた側に、無負荷状態で回路基板204の表面204aに実質的平行に広がる平坦な支持面288aがそれぞれ形成される。それら支持面288aは互いに協働して、回路基板204の表面204aから突出した位置で、保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
The support member 286 is a substantially square plate-like member in plan view, and functions as a support portion that supports the holding portion 200 of the operation portion 194 slidably in an arbitrary horizontal direction in a substantially circular concave region at the center thereof. A plurality of (four in the figure) elastic beam portions 288 are provided at positions separated from the surface 204 a of the circuit board 204. On the elastic beam portions 288 of the support member 286, flat support surfaces 288a that extend substantially parallel to the surface 204a of the circuit board 204 in an unloaded state are formed on the side away from the circuit board 204, respectively. The support surfaces 288a cooperate with each other to support the holding portion 200 slidably in an arbitrary horizontal direction at a position protruding from the surface 204a of the circuit board 204.
支持部材286の複数の弾性梁部分288は、ポインティングデバイス280の中心軸線Pを中心として放射状に配置され、それらの径方向外端を支点として、互いに独立して弾性的に変位できる。特にこの実施形態では、各弾性梁部分288を、支持部材286の平面視で略正方形輪郭の各頂点部位から径方向へ延設したので、小型化かつ薄型化した支持部材286において、弾性梁部分288の長さを最大限に確保できる。その結果、弾性梁部分288の弾性力の増加及びスイッチ作動時の押下操作力の軽減を図ることができる。
The plurality of elastic beam portions 288 of the support member 286 are arranged radially about the central axis P of the pointing device 280 and can be elastically displaced independently from each other with their radially outer ends as fulcrums. In particular, in this embodiment, each elastic beam portion 288 is extended in a radial direction from each apex portion of a substantially square outline in a plan view of the support member 286. Therefore, in the support member 286 that has been reduced in size and thickness, The maximum length of 288 can be secured. As a result, it is possible to increase the elastic force of the elastic beam portion 288 and reduce the pressing operation force when the switch is activated.
支持部材286にはさらに、隣り合う弾性梁部分288の間にそれぞれ扇形に広がる取付部分290が形成される。それら取付部分290の径方向内縁には、各弾性梁部分288の支持面288aを囲繞するようにして、操作部194の保持部200の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する円弧壁292が突設される。各円弧壁292は、回路基板204の表面204aからの高さが各支持面288aよりも高い位置まで突設され、後述するように弾性部202が第2連結部分236で全ての円弧壁292を包囲して支持部材286に取り付けられる。それら円弧壁292は、中心軸線Pを中心とする同一円周上に配置され、中心軸線Pが、複数の支持面288a上での保持部200の水平移動範囲の原点位置を規定する。保持部200は、そのフランジ部分228の軸線方向端面を、複数の弾性梁部分288の支持面288aに一様に当接した状態で、それら支持面288a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
The support member 286 is further formed with a mounting portion 290 that extends in a fan shape between adjacent elastic beam portions 288. An arc wall 292 that functions as a movement restricting element that defines the movement range of the holding portion 200 of the operation portion 194 so as to surround the support surface 288a of each elastic beam portion 288 is disposed at the radially inner edge of the mounting portion 290. Projected. Each arc wall 292 protrudes to a position where the height from the surface 204 a of the circuit board 204 is higher than each support surface 288 a, and the elastic portion 202 passes through all the arc walls 292 at the second connecting portion 236 as described later. It is enclosed and attached to the support member 286. The circular arc walls 292 are arranged on the same circumference centered on the central axis P, and the central axis P defines the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 200 on the plurality of support surfaces 288a. The holding portion 200 slides in all 360 ° directions on the support surfaces 288a in a state where the end surfaces in the axial direction of the flange portions 228 are uniformly in contact with the support surfaces 288a of the plurality of elastic beam portions 288. Can translate.
また、複数の弾性梁部分288のうちで所望の1つの弾性梁部分288には、その径方向内端の自由端に、支持面288aの反対側に局部的に隆起する押圧点294が形成される。押圧点294を有する弾性梁部分288は、他の弾性梁部分288よりも若干長く、ポインティングデバイス280の中心軸線Pを越える位置まで延設される。それにより押圧点294は、ポインティングデバイス280の中心軸線P上に整合して配置される。
Further, a desired elastic beam portion 288 among the plurality of elastic beam portions 288 is formed with a pressing point 294 that protrudes locally on the opposite side of the support surface 288a at the free end at the radially inner end thereof. The The elastic beam portion 288 having the pressing point 294 is slightly longer than the other elastic beam portions 288 and extends to a position exceeding the central axis P of the pointing device 280. Thereby, the pressing point 294 is arranged in alignment with the central axis P of the pointing device 280.
さらに、支持部材286の互いに対向する一対の取付部分290には、円弧壁292の反対側に位置決めピン296が突設される。支持部材286は、それら位置決めピン296を、回路基板204の対応位置に設けられた穴298に嵌入することにより、回路基板204上の所定位置に固定的に組み付けられる。なお、カバー部材216は、支持部材286の四辺に沿って側方へ突設された複数の爪300を、各延長片220の対応の取付孔222にスナップ式に嵌着することにより、支持部材286に固定的に組み付けられる。
Further, a positioning pin 296 protrudes from the pair of mounting portions 290 of the support member 286 facing each other on the opposite side of the arc wall 292. The support member 286 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 204 by inserting the positioning pins 296 into holes 298 provided at corresponding positions on the circuit board 204. Note that the cover member 216 snaps the plurality of claws 300 protruding sideways along the four sides of the support member 286 into the corresponding mounting holes 222 of the respective extension pieces 220 in a snap manner. It is fixedly attached to 286.
弾性部202の第2連結部分236は、その肉厚部分で、支持部材286の各円弧壁292の外側環状溝領域292aとカバー部材216の端板部分216aとの間に固定的に挟持かつ掛止される。弾性部202の第1及び第2連結部分234、236は、基部282上で保持部200が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部202を保持部200及び基部282にそれぞれ固定的に連結する。
The second connecting portion 236 of the elastic portion 202 is a thick portion, and is fixedly sandwiched and hooked between the outer annular groove region 292a of each arc wall 292 of the support member 286 and the end plate portion 216a of the cover member 216. Stopped. The first and second connecting portions 234 and 236 of the elastic portion 202 fix the elastic portion 202 to the holding portion 200 and the base portion 282 without substantially deforming while the holding portion 200 moves horizontally on the base portion 282. Are connected.
回路基板204の表面204aには、回路基板204と支持部材286の複数の弾性梁部分288との間に形成される空所の内部で、クリック機能を付加するためのスイッチ機構284が実装される。スイッチ機構284は、可動接点と固定接点とを有する周知の開閉構造を備え、それら両接点がポインティングデバイス280の中心軸線Pに実質的に整合する位置に配置される。すなわち、スイッチ機構284の可動接点は、支持部材286の1つの弾性梁部分288に設けた押圧点294の直下に位置決めされる。そして、4個の磁電変換素子198は、スイッチ機構284の反対側に位置する回路基板204の裏面204bに、中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。
A switch mechanism 284 for adding a click function is mounted on the surface 204a of the circuit board 204 inside a space formed between the circuit board 204 and the plurality of elastic beam portions 288 of the support member 286. . The switch mechanism 284 is provided with a known opening / closing structure having a movable contact and a fixed contact, and both the contacts are disposed at a position substantially aligned with the central axis P of the pointing device 280. That is, the movable contact of the switch mechanism 284 is positioned immediately below the pressing point 294 provided on one elastic beam portion 288 of the support member 286. The four magnetoelectric conversion elements 198 are mounted on the back surface 204b of the circuit board 204 located on the opposite side of the switch mechanism 284 in an equally spaced manner with the central axis P as the center.
なお、スイッチ機構284の構成は任意であり、可動接点がばねに担持されるメカニカルスイッチや、一対のフレキシブル回路基板を有するメンブレンスイッチ等、様々なものを採用できる。また、スイッチ機構284の外形寸法によっては、複数の磁電変換素子198を、回路基板204と複数の弾性梁部分288との間の空所内に設置することもできる。
The configuration of the switch mechanism 284 is arbitrary, and various types such as a mechanical switch having a movable contact carried by a spring and a membrane switch having a pair of flexible circuit boards can be adopted. Further, depending on the external dimensions of the switch mechanism 284, the plurality of magnetoelectric transducers 198 can be installed in the space between the circuit board 204 and the plurality of elastic beam portions 288.
上記構成を有するポインティングデバイス280では、図37に示す原点位置において、オペレータが操作部194の操作面238を例えば指先で押下して、保持部200のフランジ部分228を複数の弾性梁部分288に押し付けることにより、それら弾性梁部分288の下方に位置するスイッチ機構284を閉成させることができる。この実施形態では、操作部194を押下することにより、各弾性梁部分288が径方向外端を支点に弾性的に撓み、長尺の弾性梁部分288に設けた押圧点294がその直下のスイッチ機構284を押圧して作動させる。
In the pointing device 280 having the above-described configuration, the operator presses the operation surface 238 of the operation unit 194 with, for example, a fingertip at the origin position shown in FIG. As a result, the switch mechanism 284 located below the elastic beam portions 288 can be closed. In this embodiment, when the operation unit 194 is pressed, each elastic beam portion 288 is elastically bent with the outer end in the radial direction as a fulcrum, and the pressing point 294 provided on the long elastic beam portion 288 is a switch immediately below it. The mechanism 284 is pressed to operate.
このように、ポインティングデバイス280は、前述したポインティングデバイス80における基部82及び操作部14と機能的に同一の基部282及び操作部194を備えるので、ポインティングデバイス80と同様の操作により、操作部194の移動方向及び移動距離に対応したアナログ情報を入力できるとともに、例えば搭載対象機器のディスプレイ上のポインタに関連してクリック操作を実施することができる。しかも、基部282及び操作部194を構成する各構成要素を薄型化したから、ポインティングデバイス80に比べて、全体として低背化を実現したポインティングデバイス280が提供される。
As described above, the pointing device 280 includes the base unit 282 and the operation unit 194 that are functionally the same as the base unit 82 and the operation unit 14 in the above-described pointing device 80, so that the operation of the operation unit 194 can be performed by the same operation as the pointing device 80. Analog information corresponding to the moving direction and moving distance can be input, and for example, a click operation can be performed in relation to the pointer on the display of the device to be mounted. In addition, since the respective constituent elements constituting the base 282 and the operation unit 194 have been thinned, the pointing device 280 that realizes a low profile as a whole compared to the pointing device 80 is provided.
図38〜図40は、ポインティングデバイス280に比べてさらなる低背化を可能にする本発明の第10の実施形態によるポインティングデバイス310を示す。ポインティングデバイス310は、基部の回路基板に連結される支持部材の構成以外は、前述した第9実施形態によるポインティングデバイス280と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
38 to 40 show a pointing device 310 according to a tenth embodiment of the present invention that enables a further reduction in height as compared with the pointing device 280. FIG. The pointing device 310 has substantially the same configuration as the pointing device 280 according to the ninth embodiment described above except for the configuration of the support member connected to the circuit board of the base portion. The description is omitted.
ポインティングデバイス310は、基部312と、基部312に対して任意の水平方向へ変位可能に基部312上に支持される操作部194と、操作部194に設置される磁石196と、磁石196の近傍で基部312に設置される複数の磁電変換素子198とを備える。基部312は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板204と、回路基板204に固定的に連結される支持部材314と、支持部材314の外縁領域314aを実質的に遮蔽して支持部材314に固定的に連結されるカバー部材216とから構成される。
The pointing device 310 includes a base 312, an operation unit 194 supported on the base 312 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 312, a magnet 196 installed on the operation unit 194, and a magnet 196. And a plurality of magnetoelectric transducers 198 installed on the base 312. The base 312 substantially shields and supports a circuit board 204 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 314 fixedly connected to the circuit board 204, and an outer edge region 314a of the support member 314. And a cover member 216 fixedly connected to the member 314.
支持部材314は、平面視で略正方形の板状部材であり、その中央の略円形の凹状領域に、操作部194の保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する支持部分として機能する複数(図では4個)の弾性梁部分316を、回路基板204の表面204aから離隔した位置に備える。支持部材314のそれら弾性梁部分316には、回路基板204から離れた側に、無負荷状態で回路基板204の表面204aに実質的平行に広がる平坦な支持面316aがそれぞれ形成される。それら支持面316aは互いに協働して、回路基板204の表面204aから突出した位置で、保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
The support member 314 is a substantially square plate-like member in plan view, and functions as a support portion that supports the holding unit 200 of the operation unit 194 to be slidable in an arbitrary horizontal direction in a substantially circular concave region at the center thereof. A plurality of (four in the figure) elastic beam portions 316 are provided at positions separated from the surface 204 a of the circuit board 204. On these elastic beam portions 316 of the support member 314, flat support surfaces 316a extending substantially parallel to the surface 204a of the circuit board 204 in an unloaded state are formed on the side away from the circuit board 204, respectively. The support surfaces 316a cooperate with each other to support the holding portion 200 slidably in an arbitrary horizontal direction at a position protruding from the surface 204a of the circuit board 204.
支持部材314の複数の弾性梁部分316は、ポインティングデバイス310の中心軸線Pを中心として放射状に配置され、それらの径方向外端を支点として、互いに独立して弾性的に変位できる。特にこの実施形態では、各弾性梁部分316を、支持部材314の平面視で略正方形輪郭の各頂点部位から径方向へ延設したので、小型化かつ薄型化した支持部材314において、弾性梁部分316の長さを最大限に確保できる。その結果、弾性梁部分316の弾性力の増加及びスイッチ作動時の押下操作力の軽減を図ることができる。また、この実施形態では、全ての弾性梁部分316が同一の長さを有し、中心軸線Pの周囲に対称に配置される。
The plurality of elastic beam portions 316 of the support member 314 are arranged radially about the central axis P of the pointing device 310 and can be elastically displaced independently from each other with their radially outer ends as fulcrums. In particular, in this embodiment, each elastic beam portion 316 is extended in the radial direction from each apex portion of the substantially square outline in a plan view of the support member 314. The maximum length of 316 can be secured. As a result, it is possible to increase the elastic force of the elastic beam portion 316 and reduce the pressing operation force when the switch is activated. In this embodiment, all the elastic beam portions 316 have the same length and are arranged symmetrically around the central axis P.
支持部材314にはさらに、隣り合う弾性梁部分316の間にそれぞれ扇形に広がる取付部分318が形成される。それら取付部分318の径方向外縁には、各弾性梁部分316の支持面316aを囲繞する方向に円弧状に延びる複数(図では4個)の溝320が凹設される。各溝320は、回路基板204の表面204aからの高さが支持面316aよりも低い位置まで凹設される。それら溝320は、中心軸線Pを中心とする同一円周上に配置され、中心軸線Pが、複数の支持面316a上での保持部200の水平移動範囲の原点位置を規定するとともに、後述するように弾性部202の第2連結部分236を固定的に受容することにより、支持部材314上での保持部200の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する。保持部200は、そのフランジ部分228の軸線方向端面を、複数の弾性梁部分316の支持面316aに一様に当接した状態で、それら支持面316a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
The support member 314 is further formed with a mounting portion 318 that extends in a fan shape between adjacent elastic beam portions 316. A plurality (four in the figure) of grooves 320 extending in an arc shape in the direction surrounding the support surface 316a of each elastic beam portion 316 are formed in the outer periphery in the radial direction of the attachment portions 318. Each groove 320 is recessed to a position where the height from the surface 204a of the circuit board 204 is lower than the support surface 316a. The grooves 320 are arranged on the same circumference with the central axis P as the center, and the central axis P defines the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 200 on the plurality of support surfaces 316a and will be described later. As described above, the second connecting portion 236 of the elastic portion 202 is fixedly received, thereby functioning as a movement restricting element that defines the moving range of the holding portion 200 on the support member 314. The holding portion 200 slides in all 360 ° directions on the support surfaces 316a in a state where the end surfaces in the axial direction of the flange portions 228 are uniformly in contact with the support surfaces 316a of the plurality of elastic beam portions 316. Can translate.
また、複数の弾性梁部分316のうちで所望の1つの弾性梁部分316には、その径方向内端の自由端に、支持面316aの反対側に局部的に隆起する押圧点322が形成される。押圧点322は、ポインティングデバイス310の中心軸線Pから径方向へずれた位置に配置される。そして、回路基板204の表面204aに実装されるスイッチ機構284は、支持部材314の1つの弾性梁部分316に設けた押圧点322の直下に位置決めされる。
Further, a desired elastic beam portion 316 among the plurality of elastic beam portions 316 is formed with a pressing point 322 that locally protrudes on the opposite end of the support surface 316a at the free end at the radially inner end thereof. The The pressing point 322 is disposed at a position shifted in the radial direction from the central axis P of the pointing device 310. The switch mechanism 284 mounted on the surface 204 a of the circuit board 204 is positioned immediately below the pressing point 322 provided on one elastic beam portion 316 of the support member 314.
さらに、支持部材314の互いに対向する一対の取付部分318には、溝320の反対側に位置決めピン324が突設される。支持部材314は、それら位置決めピン324を、回路基板204の対応位置に設けられた穴298に嵌入することにより、回路基板204上の所定位置に固定的に組み付けられる。なお、カバー部材216は、支持部材314の四辺に沿って側方へ突設された複数の爪326を、各延長片220の対応の取付孔222にスナップ式に嵌着することにより、支持部材314に固定的に組み付けられる。
Further, a positioning pin 324 protrudes from the pair of mounting portions 318 of the support member 314 facing each other on the opposite side of the groove 320. The support member 314 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 204 by inserting the positioning pins 324 into holes 298 provided at corresponding positions on the circuit board 204. The cover member 216 is snapped into the corresponding mounting holes 222 of the extension pieces 220 by snapping a plurality of claws 326 projecting laterally along the four sides of the support member 314. 314 is fixedly assembled.
支持部材314の複数の溝320には、弾性部202の第2連結部分236が挿入される。すなわち、弾性部202の第2連結部分236は、その肉厚部分で、支持部材314の複数の溝320とカバー部材216の端板部分216aとの間に固定的に挟持かつ掛止される。したがって、弾性部202の第2連結部分236には、支持部材314の複数の弾性梁部分316に対応する位置に、弾性梁部分316の一部分を受容する切欠き236aが形成される。弾性部202の第1及び第2連結部分234、236は、基部312上で保持部200が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部202を保持部200及び基部312にそれぞれ固定的に連結する。
The second connection portion 236 of the elastic portion 202 is inserted into the plurality of grooves 320 of the support member 314. That is, the second connecting portion 236 of the elastic portion 202 is fixedly sandwiched and hooked between the plurality of grooves 320 of the support member 314 and the end plate portion 216a of the cover member 216 at its thick portion. Therefore, the second connection portion 236 of the elastic portion 202 is formed with a notch 236 a that receives a part of the elastic beam portion 316 at a position corresponding to the plurality of elastic beam portions 316 of the support member 314. The first and second connecting portions 234 and 236 of the elastic portion 202 fix the elastic portion 202 to the holding portion 200 and the base portion 312 respectively without substantially deforming while the holding portion 200 moves horizontally on the base portion 312. Are connected.
上記構成を有するポインティングデバイス310は、前述したポインティングデバイス280と同様にして、基部312上で操作部194を水平移動操作することによりアナログデータを入力できるとともに、操作部194を押下操作することにより例えば搭載対象機器のディスプレイ上のポインタに関連してクリック操作を実施することができる。特にポインティングデバイス310では、基部312を構成する支持部材314に、ポインティングデバイス280で支持部材286に設けた複数の円弧壁290の代わりに、支持面316aよりも低い位置まで凹設される複数の溝320を形成し、これら溝320に第2連結部分236を挿入して弾性部202を支持部材314に取り付ける構成としたから、支持部材314のさらなる薄型化が可能となる。したがってポインティングデバイス310では、前述したポインティングデバイス280に比べて、高さ方向の寸法を一層効果的に削減することができる。
The pointing device 310 having the above-described configuration can input analog data by horizontally moving the operation unit 194 on the base 312 in the same manner as the pointing device 280 described above, and by pressing the operation unit 194, for example, A click operation can be performed in association with the pointer on the display of the target device. In particular, in the pointing device 310, a plurality of grooves that are recessed to a position lower than the support surface 316a are provided in the support member 314 constituting the base 312 instead of the plurality of arc walls 290 provided on the support member 286 by the pointing device 280. Since 320 is formed, and the second connecting portion 236 is inserted into the grooves 320 to attach the elastic portion 202 to the support member 314, the support member 314 can be further reduced in thickness. Therefore, in the pointing device 310, the dimension in the height direction can be more effectively reduced as compared to the pointing device 280 described above.
なお、ポインティングデバイス310においては、図39に示すように、支持部材314の各弾性梁部分316及び各取付部分318に、支持面316a上での操作部194の保持部200の移動範囲を規定する円弧状のリブ328を突設することもできる。これらのリブ328は、移動規制要素として機能する一方、弾性部202の固定には関与しないので、支持面316aからの突出高さを可及的に削減でき、したがって支持部材314の薄型化を妨げないものである。
In the pointing device 310, as shown in FIG. 39, the movement range of the holding portion 200 of the operation portion 194 on the support surface 316a is defined for each elastic beam portion 316 and each attachment portion 318 of the support member 314. Arc-shaped ribs 328 can also be projected. While these ribs 328 function as movement restricting elements, they do not participate in the fixing of the elastic portion 202, so that the protruding height from the support surface 316a can be reduced as much as possible, thus preventing the support member 314 from being thinned. There is nothing.
さらに、ポインティングデバイス310では、支持部材314に設けた複数の弾性梁部分316を、全て同一の寸法及び形状に形成して中心軸線Pの周囲に対象に配置したので、オペレータが操作部194に押下力を加えたときの弾性梁部分316からの反発力が平衡し、結果として正確なスイッチ押下操作を遂行可能とする利点が得られる。特に、図41に示すように、スイッチ機構284を押圧するための押圧点322を、1つの弾性梁部分316上で、水平移動範囲の原点位置にある保持部200のフランジ部分228に重畳する位置に配置すれば、操作部194の保持部200から複数の弾性梁部分316に加えられる押下力を、無駄なくスイッチ機構284に伝達することができる。その結果、オペレータによる押下操作力が軽減され、スイッチ操作性が向上する。
Further, in the pointing device 310, since the plurality of elastic beam portions 316 provided on the support member 314 are all formed in the same size and shape and arranged around the central axis P, the operator presses the operation unit 194. When the force is applied, the repulsive force from the elastic beam portion 316 is balanced, and as a result, an advantage that an accurate switch pressing operation can be performed is obtained. In particular, as shown in FIG. 41, a position where the pressing point 322 for pressing the switch mechanism 284 is superimposed on the flange portion 228 of the holding portion 200 at the origin position of the horizontal movement range on one elastic beam portion 316. If it arrange | positions to, the pressing force applied to the some elastic beam part 316 from the holding | maintenance part 200 of the operation part 194 can be transmitted to the switch mechanism 284 without waste. As a result, the pressing force by the operator is reduced and the switch operability is improved.
上記のように押圧点322をポインティングデバイス310の中心軸線Pからずれた位置に配置する構成では、支持部材314と回路基板204との間に、組立時に互いに合致させるべき方向性が生じる。したがって、図42に示すように、互いに対向する一対の弾性梁部分316に押圧点322を設けたり(図42(a))、全ての弾性梁部分316に押圧点322を設けたり(図42(b))することが、組立作業性を向上させる観点で有利である。
In the configuration in which the pressing point 322 is disposed at a position shifted from the central axis P of the pointing device 310 as described above, the directivity to be matched with each other during assembly is generated between the support member 314 and the circuit board 204. Therefore, as shown in FIG. 42, the pressing points 322 are provided on the pair of elastic beam portions 316 facing each other (FIG. 42A), or the pressing points 322 are provided on all the elastic beam portions 316 (FIG. b)) is advantageous from the viewpoint of improving the assembly workability.
クリック機能を有する上記したポインティングデバイス280、310においては、操作部194を押下操作する際に、操作部194を基部282、312及びスイッチ機構284に対して正確に鉛直方向(すなわち操作部194の水平移動方向に略直交する方向)へ変位させることが、カーソル移動データ等のアナログデータの意図しない入力を回避する点で肝要である。そこで、ポインティングデバイス280、310に、操作部194をスイッチ機構284に対して鉛直方向に案内する案内部分を設けることが有利である。
In the pointing devices 280 and 310 having the click function, when the operation unit 194 is pressed down, the operation unit 194 is accurately placed in the vertical direction (that is, the horizontal direction of the operation unit 194 is determined with respect to the base units 282 and 312 and the switch mechanism 284). Displacement in a direction substantially orthogonal to the movement direction is important in avoiding unintended input of analog data such as cursor movement data. Therefore, it is advantageous to provide the pointing devices 280 and 310 with a guide portion that guides the operation unit 194 relative to the switch mechanism 284 in the vertical direction.
図43及び図44は、そのような案内部分を有したポインティングデバイス310の変形例を示す。この変形例では、支持部材314に設けた複数の取付部分318の各々に、径方向内方へ扇形に延長される案内部分330が一体的に形成される。それら案内部分330は、それぞれの内周縁330aが、保持部200のフランジ部分228の外径寸法よりも僅かに大きな直径の、ポインティングデバイス310の中心軸線Pを中心とした同一円周上に配置される。また、各案内部分330の表面330bは、無負荷時の弾性梁部分316の支持面316aと同一の平面上に配置され、複数の支持面316aと協働して、保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
43 and 44 show a modification of the pointing device 310 having such a guide portion. In this modification, a guide portion 330 that extends in a radial shape in a fan shape is integrally formed on each of the plurality of attachment portions 318 provided on the support member 314. The guide portions 330 are arranged on the same circumference around the central axis P of the pointing device 310 with the inner peripheral edge 330a having a diameter slightly larger than the outer diameter of the flange portion 228 of the holding portion 200. The In addition, the surface 330b of each guide portion 330 is disposed on the same plane as the support surface 316a of the elastic beam portion 316 when no load is applied, and in cooperation with the plurality of support surfaces 316a, the holding unit 200 can be placed in an arbitrary horizontal direction. Supports slidable in the direction.
このような構成によると、保持部200が水平移動範囲の原点位置にあるときに操作部194を押下操作すれば、保持部200のフランジ部分228が支持部材314の複数の案内部分330によってスイッチ機構284に対し鉛直方向へ正確に案内される。この間、磁石196と複数の磁電変換素子198との間に水平方向への相対移動は生じないので、カーソル移動データ等のアナログデータの意図しない入力が回避される。また、保持部200が水平移動範囲の原点位置から移動している間は、操作部194に押下力を負荷しても、保持部200のフランジ部分228が支持部材314の案内部分330に干渉するので、弾性梁部分316を押し下げることができない。したがってこの構成によれば、クリック操作等を行う際のスイッチ操作位置を、保持部200の水平移動範囲の原点位置のみに特定することができる。
According to such a configuration, when the operation unit 194 is pressed when the holding unit 200 is at the origin position of the horizontal movement range, the flange portion 228 of the holding unit 200 is switched by the plurality of guide portions 330 of the support member 314. It is accurately guided in the vertical direction with respect to 284. During this time, no relative movement in the horizontal direction occurs between the magnet 196 and the plurality of magnetoelectric transducers 198, so that unintended input of analog data such as cursor movement data is avoided. Further, while the holding unit 200 is moving from the origin position of the horizontal movement range, the flange portion 228 of the holding unit 200 interferes with the guide portion 330 of the support member 314 even if a pressing force is applied to the operation unit 194. Therefore, the elastic beam portion 316 cannot be pushed down. Therefore, according to this configuration, the switch operation position when performing a click operation or the like can be specified only at the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 200.
ところで、前述した本発明の種々の実施形態による磁電変換素子型のポインティングデバイスを、携帯電話等の携帯型情報機器に搭載する場合、小型化されたポインティングデバイスの各種構成部品の取り扱いが煩雑になり、情報機器全体の組立作業性が悪化することが懸念される。図45〜図55は、本発明に係るポインティングデバイスを搭載した携帯型情報機器であって、それ自体の組立作業性を向上させる構造を有する本発明の種々の実施形態による携帯型情報機器の主要部を示す。
By the way, when the magnetoelectric conversion element type pointing device according to various embodiments of the present invention described above is mounted on a portable information device such as a mobile phone, handling of various components of the miniaturized pointing device becomes complicated. There is a concern that the assembly workability of the entire information equipment will deteriorate. FIGS. 45 to 55 are portable information devices equipped with the pointing device according to the present invention, and have a structure for improving the assembly workability of the portable information devices according to various embodiments of the present invention. Indicates the part.
図45は、本発明の一実施形態による携帯型情報機器(例えば携帯電話)の構成部品である回路基板340及びキーパネル342を示す。この携帯型情報機器は、前述した第8実施形態によるポインティングデバイス260を、組立作業性を向上させる構造の下で搭載したものであり、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 45 shows a circuit board 340 and a key panel 342 which are components of a portable information device (for example, a mobile phone) according to an embodiment of the present invention. In this portable information device, the pointing device 260 according to the above-described eighth embodiment is mounted under a structure that improves the assembly workability, and corresponding components are denoted by the same reference symbols. Description is omitted.
図45(a)に示すように、回路基板340は、その表面340aに、携帯型情報機器の主入力部である複数のスイッチ344を、所定の整列配置で搭載して備えている。さらに回路基板340には、表面340aの所定位置に、ポインティングデバイス260の弾性部202を取り付けるための複数(図で4個)の円弧状の溝孔346が形成される。各溝孔346は、図33に示す回路基板264の溝孔268に対応し、それら溝孔346に囲繞される円形領域に、操作部194の保持部200を任意の水平方向へ摺動自在に支持する平坦な支持面266が画定される。回路基板340の裏面340bには、支持面266に対応する位置に、4個の磁電変換素子198が、ポインティングデバイス260の中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される(図45(b))。
As shown in FIG. 45A, the circuit board 340 includes a plurality of switches 344, which are main input portions of the portable information device, mounted on the surface 340a in a predetermined alignment. Further, a plurality of (four in the figure) arc-shaped slots 346 for attaching the elastic portion 202 of the pointing device 260 are formed in the circuit board 340 at predetermined positions on the surface 340a. Each slot 346 corresponds to the slot 268 of the circuit board 264 shown in FIG. 33, and the holding part 200 of the operation part 194 is slidable in an arbitrary horizontal direction in a circular area surrounded by the slot 346. A supporting flat support surface 266 is defined. On the back surface 340b of the circuit board 340, four magnetoelectric transducers 198 are mounted at positions corresponding to the support surface 266 in an equally spaced manner with the central axis P of the pointing device 260 as the center (FIG. 45 ( b)).
キーパネル342は、例えばゴム等の弾性材料から一体成形された薄板状部材であり、その表面342aには、回路基板340の複数のスイッチ344に対応する位置に複数のキートップ348が突設される。さらにキーパネル342には、回路基板340の支持面266に対応する位置に、ポインティングデバイス260の弾性部202が一体的に形成される。つまり、弾性部202は、その第2連結部分236で、複数のキートップ348を有するキーパネル342に一体に連結される。そして、弾性部202の主部分232及び第1連結部分234が、キーパネル342の表面342aに突設されるとともに、第2連結部分236の複数の肉厚部分236bが、キーパネル342の裏面342bに突設される。
The key panel 342 is a thin plate-like member integrally formed from an elastic material such as rubber, for example, and a plurality of key tops 348 protrude from the surface 342a at positions corresponding to the plurality of switches 344 on the circuit board 340. The Further, the elastic portion 202 of the pointing device 260 is integrally formed on the key panel 342 at a position corresponding to the support surface 266 of the circuit board 340. That is, the elastic portion 202 is integrally connected to the key panel 342 having the plurality of key tops 348 at the second connecting portion 236. The main portion 232 and the first connection portion 234 of the elastic portion 202 are projected from the surface 342a of the key panel 342, and the plurality of thick portions 236b of the second connection portion 236 are formed on the back surface 342b of the key panel 342. Is projected.
図46(a)に示すように、キーパネル342に形成した弾性部202には、磁石196を収容した保持部200及び保持部200に取り付けられたヨーク230が、第1連結部分234の裏側の凹所に固定的に受容される。この状態でキーパネル342は、その裏面342bを回路基板340の表面340aに接触させて、各キートップ348と各スイッチ344とが整合する所定の相対位置関係で回路基板340に組み付けられる。このとき、弾性部202の第2連結部分236に形成した複数の肉厚部分236bが、回路基板340の対応の溝孔346にそれぞれ嵌入される。それにより保持部200は、回路基板340の支持面266上に適正に位置決めして摺動可能に載置される。さらに、回路基板340に組み付けられたキーパネル342に、携帯型情報機器の筐体350を被せることにより、弾性部202の第2連結部分236が、回路基板340と筐体350との間に固定的に挟持かつ掛止される(図46(b))。このようにして、携帯型情報機器に一体的に組み込まれたポインティングデバイス260が完成する。
As shown in FIG. 46A, the elastic portion 202 formed on the key panel 342 has a holding portion 200 that houses the magnet 196 and a yoke 230 attached to the holding portion 200 on the back side of the first connecting portion 234. Fixedly received in the recess. In this state, the key panel 342 is assembled to the circuit board 340 in a predetermined relative positional relationship in which the key tops 348 and the switches 344 are aligned with the back surface 342b of the key panel 342 being in contact with the front surface 340a of the circuit board 340. At this time, the plurality of thick portions 236b formed in the second connection portion 236 of the elastic portion 202 are respectively inserted into the corresponding groove holes 346 of the circuit board 340. Accordingly, the holding unit 200 is appropriately positioned and slidably mounted on the support surface 266 of the circuit board 340. Furthermore, the second connection portion 236 of the elastic portion 202 is fixed between the circuit board 340 and the casing 350 by covering the key panel 342 assembled to the circuit board 340 with the casing 350 of the portable information device. It is pinched and hooked (FIG. 46B). In this way, the pointing device 260 integrated into the portable information device is completed.
上記構成によれば、ポインティングデバイス260の本来の構成要素である弾性部202と回路基板264とを、ポインティングデバイス260を搭載する携帯型情報機器の必須の構成要素であるキーパネル342と回路基板340とに、それぞれ一体化したから、ポインティングデバイス260自体の独立した構成部品の点数が削減される。しかも、ポインティングデバイス260を組み立てる際に、携帯型情報機器の主要部品を装備した大判のキーパネル342及び回路基板340に対して、他の小寸の構成部品群を組み合わせていくことができるので、ポインティングデバイス260自体の組立作業性、及びポインティングデバイス260を搭載した携帯型情報機器の組立作業性が、著しく向上する。
According to the above-described configuration, the elastic portion 202 and the circuit board 264 that are the original components of the pointing device 260, and the key panel 342 and the circuit board 340 that are essential components of the portable information device on which the pointing device 260 is mounted. In addition, since they are integrated, the number of independent components of the pointing device 260 itself is reduced. Moreover, when assembling the pointing device 260, other small components can be combined with the large key panel 342 and the circuit board 340 equipped with the main parts of the portable information device. The assembling workability of the pointing device 260 itself and the assembling workability of the portable information device equipped with the pointing device 260 are remarkably improved.
上記した携帯型情報機器は、回路基板340とキーパネル342とを組み合わせた後に筐体350を取り付ける構成となっているが、先にキーパネルに筐体を取り付け、次いでキーパネルを回路基板に組み付ける手順が採られる場合がある。図47は、このような手順に対応できる変形例としてのキーパネル342及び筐体350を示す。
The above-described portable information device has a configuration in which the housing 350 is attached after the circuit board 340 and the key panel 342 are combined. First, the housing is attached to the key panel, and then the key panel is assembled to the circuit board. Procedures may be taken. FIG. 47 shows a key panel 342 and a casing 350 as modified examples that can cope with such a procedure.
この変形例では、キーパネル342に一体成形された弾性部202は、その第2連結部分236の肉厚部分236bを、キーパネル342の表面342aに突設して備えている(図47(a))。これに対応して、筐体350の裏面350aには、弾性部202を挿入する開口部352の周囲に、第2連結部分236の肉厚部分236bをそれぞれに受容する複数の溝354が形成される(図47(b))。そこで、キーパネル342を、弾性部202及び複数のキートップ348を筐体350に設けた開口部352及び複数のキー孔356にそれぞれ挿入しつつ、筐体350に組み付ける。このとき、弾性部202の第2連結部分236に形成した複数の肉厚部分236bが、筐体350の対応の溝354にそれぞれ嵌入される。
In this modification, the elastic portion 202 integrally formed with the key panel 342 includes a thick portion 236b of the second connecting portion 236 protruding from the surface 342a of the key panel 342 (FIG. 47 (a)). )). Correspondingly, a plurality of grooves 354 for receiving the thick portions 236b of the second connecting portions 236 are formed on the back surface 350a of the casing 350 around the openings 352 into which the elastic portions 202 are inserted. (FIG. 47B). Therefore, the key panel 342 is assembled to the housing 350 while the elastic portion 202 and the plurality of key tops 348 are inserted into the opening 352 and the plurality of key holes 356 provided in the housing 350, respectively. At this time, the plurality of thick portions 236 b formed in the second connection portion 236 of the elastic portion 202 are respectively inserted into the corresponding grooves 354 of the housing 350.
このようにして筐体350を取り付けたキーパネル342は、弾性部202に磁石196、保持部200及びヨーク230を受容した状態で、その裏面342bを回路基板340の表面340aに接触させて、各キートップ348と各スイッチ344とが整合する所定の相対位置関係で回路基板340に組み付けられる。それにより、保持部200は、回路基板340の支持面266上に適正に位置決めして摺動可能に載置され、弾性部202の第2連結部分236は、回路基板340と筐体350との間に固定的に挟持かつ掛止される(図48)。このようにして、携帯型情報機器に一体的に組み込まれたポインティングデバイス260が完成する。
The key panel 342 to which the casing 350 is attached in this manner is such that the back surface 342b is brought into contact with the front surface 340a of the circuit board 340 in a state where the magnet 196, the holding unit 200, and the yoke 230 are received in the elastic portion 202. The key top 348 and the switches 344 are assembled to the circuit board 340 in a predetermined relative positional relationship. As a result, the holding unit 200 is appropriately positioned and slidably mounted on the support surface 266 of the circuit board 340, and the second connection portion 236 of the elastic unit 202 is connected to the circuit board 340 and the housing 350. It is pinched and latched between them (FIG. 48). In this way, the pointing device 260 integrated into the portable information device is completed.
図49〜図51は、本発明の他の実施形態による携帯型情報機器(例えば携帯電話)の構成部品である回路基板360、キーパネル362及び筐体364を示す。この携帯型情報機器は、前述した第1実施形態によるポインティングデバイス10に類似した構成を有するポインティングデバイス366を、組立作業性を向上させる構造の下で搭載したものであり、ポインティングデバイス10に対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
49 to 51 show a circuit board 360, a key panel 362, and a casing 364, which are components of a portable information device (for example, a mobile phone) according to another embodiment of the present invention. This portable information device is provided with a pointing device 366 having a configuration similar to that of the pointing device 10 according to the first embodiment described above under a structure that improves assembly workability, and corresponds to the pointing device 10. Constituent elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図49に示すように、回路基板360は、その表面360aに、携帯型情報機器の主入力部である複数のスイッチ368を、所定の整列配置で搭載して備えている。また、キーパネル362は、例えばゴム等の弾性材料から一体成形された薄板状部材であり、その表面362aには、回路基板360の複数のスイッチ368に対応する位置に複数のキートップ370が突設される。
As shown in FIG. 49, the circuit board 360 includes a plurality of switches 368, which are main input portions of the portable information device, mounted in a predetermined alignment on the surface 360a. In addition, the key panel 362 is a thin plate member integrally formed from an elastic material such as rubber, for example, and a plurality of key tops 370 protrude from the surface 362a at positions corresponding to the plurality of switches 368 on the circuit board 360. Established.
筐体364は、樹脂材料から一体成形された薄板状部材であり、キーパネル362の複数のキートップ370に対応する位置に複数のキー孔372が貫通形成される。さらに筐体364には、その表面364aの所定位置に凹状領域が設けられ、この凹状領域の底部に、ポインティングデバイス366の支持部材26が一体的に形成される。つまり、支持部材26は、その円筒壁30の外側領域にて、複数のキー孔372を有する筐体364に一体に連結される。そして、支持部材26の支持面28a及び円筒壁30が、筐体364の表面364a側に配置される。
The housing 364 is a thin plate-like member integrally formed from a resin material, and a plurality of key holes 372 are formed through the positions corresponding to the plurality of key tops 370 of the key panel 362. Further, the housing 364 is provided with a concave region at a predetermined position on the surface 364a, and the support member 26 of the pointing device 366 is integrally formed at the bottom of the concave region. That is, the support member 26 is integrally connected to the housing 364 having the plurality of key holes 372 in the outer region of the cylindrical wall 30. The support surface 28 a and the cylindrical wall 30 of the support member 26 are disposed on the surface 364 a side of the housing 364.
図50及び図51に示すように、筐体364に形成した支持部材26には、磁石16を収容した保持部20及び保持部20に取り付けられた弾性部22が、保持部20の軸線方向端縁を支持面28a上に摺動可能に載置した状態で搭載される。さらに、弾性部22の第2連結部分54を覆うようにして、環状のカバー部材36を筐体364に取り付けることにより、弾性部22の第2連結部分54が、筐体364上で固定的に掛止される。
As shown in FIGS. 50 and 51, the support member 26 formed on the housing 364 has a holding part 20 that houses the magnet 16 and an elastic part 22 attached to the holding part 20 at the end in the axial direction of the holding part 20. It is mounted in a state where the edge is slidably mounted on the support surface 28a. Further, by attaching the annular cover member 36 to the housing 364 so as to cover the second connection portion 54 of the elastic portion 22, the second connection portion 54 of the elastic portion 22 is fixed on the housing 364. It is hooked.
この状態で、回路基板360、キーパネル362及び筐体364を、それぞれのスイッチ368、キートップ370及びキー孔372が互いに整合する所定の相対位置関係で相互に組み付ける。このとき、キーパネル362は、筐体364に形成した支持部材26に重畳しない輪郭形状を有し、また回路基板360の裏面360bには、支持部材26の支持面28aに対応する位置に、4個の磁電変換素子18が、ポインティングデバイス366の中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装されている。このようにして、携帯型情報機器に一体的に組み込まれたポインティングデバイス366が完成する。
In this state, the circuit board 360, the key panel 362, and the housing 364 are assembled to each other in a predetermined relative positional relationship in which the respective switches 368, the key tops 370, and the key holes 372 are aligned with each other. At this time, the key panel 362 has a contour shape that does not overlap the support member 26 formed on the housing 364, and the back surface 360 b of the circuit board 360 has a position 4 corresponding to the support surface 28 a of the support member 26. The individual magnetoelectric conversion elements 18 are mounted in an equally spaced distribution centered on the central axis P of the pointing device 366. In this way, the pointing device 366 integrated into the portable information device is completed.
上記構成によれば、ポインティングデバイス366の本来の構成要素である支持部材26と回路基板24とを、ポインティングデバイス366を搭載する携帯型情報機器の必須の構成要素である筐体364と回路基板360とに、それぞれ一体化したから、ポインティングデバイス366自体の独立した構成部品の点数が削減される。しかも、ポインティングデバイス366を組み立てる際に、携帯型情報機器の主要部品を装備した大判の筐体364及び回路基板360に対して、他の小寸の構成部品群を組み合わせていくことができるので、ポインティングデバイス366自体の組立作業性、及びポインティングデバイス366を搭載した携帯型情報機器の組立作業性が、著しく向上する。
According to the above configuration, the support member 26 and the circuit board 24 that are the original components of the pointing device 366 are replaced with the housing 364 and the circuit board 360 that are the essential components of the portable information device in which the pointing device 366 is mounted. In addition, since they are integrated, the number of independent components of the pointing device 366 itself is reduced. Moreover, when assembling the pointing device 366, other small components can be combined with the large-sized housing 364 and the circuit board 360 equipped with the main parts of the portable information device. The assembling workability of the pointing device 366 itself and the assembling workability of the portable information device equipped with the pointing device 366 are remarkably improved.
さらに上記構成では、図51に示すように、回路基板360の表面360aと筐体364に形成した支持部材26との間に空間を形成することができるので、回路基板360上の電子部品の実装可能領域が拡大される利点がある。なお、上記構成において、ポインティングデバイス366にクリック機能を有するスイッチ機構を付加する場合は、支持部材26の代わりに、図52に示すように、前述したポインティングデバイス310における複数の弾性梁部分316を有する支持部材314を、筐体364に一体成形すればよい。
Furthermore, in the above configuration, as shown in FIG. 51, a space can be formed between the surface 360a of the circuit board 360 and the support member 26 formed on the housing 364, so that the electronic components on the circuit board 360 can be mounted. There is an advantage that the possible area is expanded. In addition, in the above configuration, when a switch mechanism having a click function is added to the pointing device 366, instead of the support member 26, as shown in FIG. The support member 314 may be formed integrally with the housing 364.
図53〜図55は、本発明のさらに他の実施形態による携帯型情報機器(例えば携帯型キーボード)の構成部品である下部パネル380、メンブレンシート382、スイッチパネル384及びキートップ386を示す。この携帯型情報機器は、前述した第1実施形態によるポインティングデバイス10に類似した構成を有するポインティングデバイス388を、組立作業性を向上させる構造の下で搭載したものであり、ポインティングデバイス10に対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
53 to 55 show a lower panel 380, a membrane sheet 382, a switch panel 384, and a key top 386, which are components of a portable information device (for example, a portable keyboard) according to still another embodiment of the present invention. This portable information device includes a pointing device 388 having a configuration similar to that of the pointing device 10 according to the first embodiment described above under a structure that improves assembly workability, and corresponds to the pointing device 10. Constituent elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図53に示すように、スイッチパネル384は、樹脂材料から一体成形された薄板状部材であり、メンブレンシート382に形成された複数のスイッチ(図示せず)に対応する位置に複数の開口部390が貫通形成される。さらにスイッチパネル384には、その表面384aの所定位置に凸状領域が設けられ、この凸状領域の底部に、ポインティングデバイス388の支持部材26が一体的に形成される。つまり、支持部材26は、その円筒壁30の外側領域にて、複数の開口部390を有するスイッチパネル384に一体に連結される。そして、支持部材26の支持面28a及び円筒壁30が、スイッチパネル384の表面384a側に配置される。
As shown in FIG. 53, the switch panel 384 is a thin plate-like member integrally formed from a resin material, and a plurality of openings 390 at positions corresponding to a plurality of switches (not shown) formed on the membrane sheet 382. Is formed through. Further, the switch panel 384 is provided with a convex region at a predetermined position on the surface 384a, and the support member 26 of the pointing device 388 is integrally formed at the bottom of the convex region. That is, the support member 26 is integrally connected to the switch panel 384 having a plurality of openings 390 in the outer region of the cylindrical wall 30. The support surface 28 a and the cylindrical wall 30 of the support member 26 are disposed on the surface 384 a side of the switch panel 384.
図54及び図55に示すように、スイッチパネル384に形成した支持部材26には、磁石16を収容した保持部20及び保持部20に取り付けられた弾性部22が、保持部20の軸線方向端縁を支持面28a上に摺動可能に載置した状態で搭載される。さらに、弾性部22の第2連結部分54を覆うようにして、カバー部材36をスイッチパネル384に取り付けることにより、弾性部22の第2連結部分54が、スイッチパネル384上で固定的に掛止される。
As shown in FIGS. 54 and 55, the support member 26 formed on the switch panel 384 has a holding portion 20 containing the magnet 16 and an elastic portion 22 attached to the holding portion 20 at the end in the axial direction of the holding portion 20. It is mounted in a state where the edge is slidably mounted on the support surface 28a. Further, the cover member 36 is attached to the switch panel 384 so as to cover the second connection portion 54 of the elastic portion 22, so that the second connection portion 54 of the elastic portion 22 is fixedly hooked on the switch panel 384. Is done.
この状態で、メンブレンシート382とスイッチパネル384とを、それぞれのスイッチと開口部390とが互いに整合する所定の相対位置関係で相互に組み付けて、下部パネル380上に載置する。このとき、メンブレンシート382とスイッチパネル384との間には、磁電変換素子18を実装した回路基板24が、支持部材26の支持面28aの反対側に形成される空間に磁電変換素子18を挿入した状態で配置されている。さらに、スイッチパネル384の各開口部390に設置されるスイッチ作動機構(図示せず)に対応のキートップ386を組み付けるとともに、ポインティングデバイス388の弾性部22にキートップ392を取り付ける。このようにして、携帯型情報機器に一体的に組み込まれたポインティングデバイス388が完成する。
In this state, the membrane sheet 382 and the switch panel 384 are assembled to each other in a predetermined relative positional relationship in which the respective switches and the opening 390 are aligned with each other, and placed on the lower panel 380. At this time, the circuit board 24 on which the magnetoelectric conversion element 18 is mounted is inserted between the membrane sheet 382 and the switch panel 384 in the space formed on the opposite side of the support surface 28a of the support member 26. It is arranged in the state. Further, a key top 386 corresponding to a switch operating mechanism (not shown) installed in each opening 390 of the switch panel 384 is assembled, and a key top 392 is attached to the elastic portion 22 of the pointing device 388. In this way, the pointing device 388 integrated into the portable information device is completed.
上記構成においても、ポインティングデバイス388の本来の構成要素である支持部材26を、ポインティングデバイス388を搭載する携帯型情報機器の必須の構成要素であるスイッチパネル384に一体化したから、ポインティングデバイス388自体の独立した構成部品の点数が削減されるとともに、ポインティングデバイス388自体の組立作業性、及びポインティングデバイス388を搭載した携帯型情報機器の組立作業性が、著しく向上する。
Also in the above configuration, since the support member 26 that is an essential component of the pointing device 388 is integrated with the switch panel 384 that is an essential component of the portable information device in which the pointing device 388 is mounted, the pointing device 388 itself The number of independent components is reduced, and the assembling workability of the pointing device 388 itself and the assembling workability of the portable information device equipped with the pointing device 388 are remarkably improved.
ところで、前述したクリック機能を有する本発明の種々の実施形態によるポインティングデバイス80、100、150、280、310は、操作部14、194を、基部82、102、282、312に対して鉛直方向へ押下操作することにより、スイッチ機構84、284を作動させるように構成される。この構成では、操作部14、194の押下操作に伴って、保持部20、200に保持された磁石16、196が基部82、102、282、312上の複数の磁電変換素子18、198に対して必然的に移動する。このときの磁石16、196の移動方向が、複数の磁電変換素子18、198に対して水平方向成分を含んでいる場合には、クリック操作の直前に、それら磁電変換素子18、198の出力電圧の変動により、カーソル移動データ等のアナログデータの信号がポインティングデバイス80、100、280、310から出力されてしまう懸念がある。そこで、適正なクリック操作を実施するためには、操作部14、194を基部82、102、282、312に対して正確に鉛直方向へ押し込むことが必要となり、そのための案内構造を追加装備するか、さもなければオペレータの熟練が要求されることになる。
By the way, the pointing devices 80, 100, 150, 280, 310 according to various embodiments of the present invention having the click function described above move the operation units 14, 194 in the vertical direction with respect to the bases 82, 102, 282, 312. The switch mechanisms 84 and 284 are configured to be operated by performing a pressing operation. In this configuration, the magnets 16 and 196 held by the holding units 20 and 200 are moved against the plurality of magnetoelectric transducers 18 and 198 on the bases 82, 102, 282, and 312 in accordance with the pressing operation of the operation units 14 and 194. Inevitably move. When the moving direction of the magnets 16 and 196 at this time includes a horizontal component with respect to the plurality of magnetoelectric conversion elements 18 and 198, the output voltage of the magnetoelectric conversion elements 18 and 198 is immediately before the click operation. There is a concern that analog data signals such as cursor movement data may be output from the pointing devices 80, 100, 280, and 310 due to fluctuations in the above. Therefore, in order to perform an appropriate click operation, it is necessary to push the operation units 14 and 194 accurately in the vertical direction with respect to the bases 82, 102, 282, and 312. Otherwise, operator skill is required.
これに対し、図56〜図58に示す本発明の第11の実施形態によるポインティングデバイス400は、低背型でかつ適正なクリック操作を極めて容易に実施できる構造を有する。ポインティングデバイス400は、基部402と、基部402に対して任意の水平方向へ変位可能に基部402上に支持される操作部404と、操作部404に設置される円環状の磁石(例えば永久磁石)406と、磁石406の近傍で基部402に設置される複数の磁電変換素子(例えばホール素子)408と、基部402と操作部404との間に配置されるスイッチ機構410とを備える。操作部404は、磁石406を固定的に保持して基部402上に水平方向へ移動可能に支持される保持部412と、保持部412に連結され、基部402上での保持部412の水平移動に伴い、保持部412を水平移動範囲の原点位置に復帰させる弾性力を発揮する弾性部414と、保持部412から独立して、基部402上に、水平方向に略直交する鉛直方向へ移動可能に配置される作動部416とを備えて構成される。
On the other hand, the pointing device 400 according to the eleventh embodiment of the present invention shown in FIGS. 56 to 58 is a low profile type and has a structure capable of performing an appropriate click operation very easily. The pointing device 400 includes a base portion 402, an operation portion 404 supported on the base portion 402 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base portion 402, and an annular magnet (for example, a permanent magnet) installed on the operation portion 404. 406, a plurality of magnetoelectric conversion elements (for example, Hall elements) 408 installed in the base 402 in the vicinity of the magnet 406, and a switch mechanism 410 disposed between the base 402 and the operation unit 404. The operation unit 404 holds the magnet 406 in a fixed manner and is supported on the base 402 so as to be movable in the horizontal direction. The operation unit 404 is connected to the holding unit 412, and the horizontal movement of the holding unit 412 on the base 402. Accordingly, the elastic portion 414 that exerts an elastic force to return the holding portion 412 to the origin position of the horizontal movement range and the base portion 402 can be moved in the vertical direction substantially orthogonal to the horizontal direction independently of the holding portion 412. And an actuating part 416 arranged at the top.
基部402は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板418と、回路基板418に固定的に連結される支持部材420とを備える。支持部材420は、平面視で略正方形の板状部材であり、その中央の略円形の凹状領域に、操作部404の保持部412を任意の水平方向へ摺動自在に支持する円環状の支持部分422を有するとともに、支持部分422の中心に形成される円形の開口424にスイッチ機構410を挿入した状態で、回路基板418の表面418aに隙間を介さずに搭載される。なお、この実施形態において「水平方向」とは、回路基板418の略平坦な表面418aに実質的平行な方向を意味する。したがって支持部材420の支持部分422には、回路基板418から離れた側に、回路基板418の表面418aに実質的平行に広がる平坦かつ円環状の支持面422aが形成される。支持面422aは、回路基板418の表面418aから突出した位置で、保持部412を任意の水平方向へ摺動自在に支持する。
The base 402 includes a circuit board 418 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, and a support member 420 fixedly connected to the circuit board 418. The support member 420 is a plate-like member having a substantially square shape in plan view, and an annular support that supports the holding portion 412 of the operation unit 404 slidably in an arbitrary horizontal direction in a substantially circular concave region at the center thereof. The switch mechanism 410 is inserted into a circular opening 424 formed at the center of the support portion 422 and has a portion 422, and is mounted on the surface 418a of the circuit board 418 without a gap. In this embodiment, the “horizontal direction” means a direction substantially parallel to the substantially flat surface 418a of the circuit board 418. Accordingly, the support portion 422 of the support member 420 is formed with a flat and annular support surface 422a that extends substantially parallel to the surface 418a of the circuit board 418 on the side away from the circuit board 418. The support surface 422a supports the holding portion 412 so as to be slidable in an arbitrary horizontal direction at a position protruding from the surface 418a of the circuit board 418.
支持部材420にはさらに、支持面422aを囲繞するようにして、操作部404の保持部412の移動範囲を規定する移動規制要素として機能する円筒壁426が突設される。円筒壁426は、回路基板418の表面418aからの高さが支持面422aよりも高い位置まで突設され、後述するように弾性部414がその一部分で円筒壁426を包囲して支持部材420に取り付けられる。開口424の中心を通る円筒壁426の中心軸線は、ポインティングデバイス400の中心軸線Pを構成するとともに、支持面422a上での保持部412の水平移動範囲の原点位置を規定する。支持部材420は、例えば接着剤を用いて、回路基板418上の所定位置に固定的に組み付けられる。
Further, the support member 420 is provided with a cylindrical wall 426 that functions as a movement restricting element that defines the movement range of the holding unit 412 of the operation unit 404 so as to surround the support surface 422a. The cylindrical wall 426 protrudes to a position where the height from the surface 418a of the circuit board 418 is higher than the support surface 422a. As will be described later, the elastic portion 414 partially surrounds the cylindrical wall 426 and becomes the support member 420 as described later. It is attached. The central axis of the cylindrical wall 426 passing through the center of the opening 424 constitutes the central axis P of the pointing device 400 and defines the origin position of the horizontal movement range of the holding portion 412 on the support surface 422a. The support member 420 is fixedly assembled at a predetermined position on the circuit board 418 using, for example, an adhesive.
回路基板418の表面418aには、平面視で略円形輪郭を有するスイッチ機構410が、中心軸線Pを中心として搭載される。また、回路基板418の裏面418bには、計4個の磁電変換素子408が、中心軸線Pを中心とした等間隔分散配置で実装される。このような磁電変換素子408の配置構成により、ポインティングデバイス400は二次元座標系におけるアナログデータ信号を出力できるようになっている。
On the surface 418a of the circuit board 418, a switch mechanism 410 having a substantially circular outline in plan view is mounted with the central axis P as the center. In addition, a total of four magnetoelectric transducers 408 are mounted on the back surface 418b of the circuit board 418 in an equally spaced manner with the central axis P as the center. With such an arrangement configuration of the magnetoelectric conversion element 408, the pointing device 400 can output an analog data signal in a two-dimensional coordinate system.
基部402はさらに、支持部材420の外縁領域420aを実質的に遮蔽して支持部材420に固定的に連結されるカバー部材428を備える。カバー部材428は、支持部材420に対応する平面視略正方形状を有する薄板状部材であり、その端板部分428aの中央領域に、後述する操作部404の主要操作部分を水平移動可能に挿通させる略円形の中心開口430を有する。カバー部材428の外縁には、四辺に沿ってそれぞれ延長片432が端板部分428aに略直交する方向へ延設され、各延長片432に、板厚方向へ貫通する取付孔434が貫通形成される。カバー部材428は、支持部材420の四辺に沿って側方へ突設された複数の爪436を、それら延長片432の対応の取付孔434に、各延長片432の弾性変形を利用してスナップ式に嵌着することにより、支持部材420に固定的に組み付けられる。カバー部材428は、中心開口430を通して操作部404の主要操作部分を外方に突出させた状態で、操作部404を基部402から脱落しないように保持する。なお、このような構成を有するカバー部材428は、所望の板金材料から作製できる。
The base 402 further includes a cover member 428 that substantially shields the outer edge region 420 a of the support member 420 and is fixedly coupled to the support member 420. The cover member 428 is a thin plate-like member having a substantially square shape in plan view corresponding to the support member 420, and a main operation portion of the operation portion 404 described later is inserted into the center region of the end plate portion 428a so as to be horizontally movable. It has a substantially circular central opening 430. At the outer edge of the cover member 428, extension pieces 432 are extended along the four sides in a direction substantially perpendicular to the end plate portion 428a, and attachment holes 434 that penetrate in the plate thickness direction are formed through each extension piece 432. The The cover member 428 snaps a plurality of claws 436 projecting laterally along the four sides of the support member 420 to the corresponding mounting holes 434 of the extension pieces 432 using elastic deformation of the extension pieces 432. By being fitted in the form, the support member 420 is fixedly assembled. The cover member 428 holds the operation unit 404 so as not to drop from the base 402 in a state where the main operation part of the operation unit 404 protrudes outward through the central opening 430. The cover member 428 having such a configuration can be made from a desired sheet metal material.
図示実施形態では、操作部404の保持部412及び弾性部414は、別部材として個別に作製されて、互いに固定的に組み合わされる。保持部412は、操作部404を基部402上で水平移動操作する間に実質的に変形しない程度の剛性を有する円環状の部材からなる。保持部412の軸線方向一端面(図で上端面)には、同心円状に突設された内周壁438と中間壁440との間に、磁石406を収容する環状凹部442が形成される。磁石406は、例えば接着剤を用いたり圧入したりすることにより、保持部412の環状凹部442に固定できる。保持部412は、その軸線方向他端面を、基部402の支持部材420の支持面422aに一様に当接した状態で、支持面422a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
In the illustrated embodiment, the holding unit 412 and the elastic unit 414 of the operation unit 404 are individually manufactured as separate members and fixedly combined with each other. The holding portion 412 is made of an annular member having a rigidity that does not substantially deform during the horizontal movement operation of the operation portion 404 on the base portion 402. An annular recess 442 that accommodates the magnet 406 is formed between the inner peripheral wall 438 and the intermediate wall 440 that are concentrically projected on one end surface in the axial direction of the holding portion 412 (upper end surface in the drawing). The magnet 406 can be fixed to the annular recess 442 of the holding portion 412 by using, for example, an adhesive or press-fitting. The holding portion 412 can move in parallel while sliding in the 360 ° omnidirectional direction on the support surface 422a in a state where the other end surface in the axial line direction is in contact with the support surface 422a of the support member 420 of the base portion 402 uniformly.
弾性部414は、操作部404を基部402上で水平移動操作する間に比較的容易に弾性変形する椀状の部材からなり、保持部412の周囲に隙間を介して延長される主部分444と、主部分444の一端で保持部412に連結される第1連結部分446と、主部分444の他端で基部402に連結される第2連結部分448とを一体に有する。弾性部414の主部分444は、保持部412を実質的全周に渡って囲繞するとともに、無負荷状態で保持部412に対し同軸に配置される円錐台状又はドーム状の輪郭形状を有する。したがって弾性部414は、その主部分444が、基部402上での保持部412の水平移動に伴い弾性変形するとともに、変形量に対応する弾性力を、保持部412の水平移動方向に関わらず一様に発揮する。
The elastic portion 414 is formed of a hook-like member that is relatively easily elastically deformed while the operation portion 404 is horizontally moved on the base portion 402, and is extended to the main portion 444 around the holding portion 412 via a gap. The first connecting portion 446 connected to the holding portion 412 at one end of the main portion 444 and the second connecting portion 448 connected to the base portion 402 at the other end of the main portion 444 are integrally provided. The main portion 444 of the elastic portion 414 has a frustoconical or dome-like contour shape that surrounds the holding portion 412 over substantially the entire circumference and is disposed coaxially with the holding portion 412 in an unloaded state. Therefore, the elastic portion 414 has its main portion 444 elastically deformed along with the horizontal movement of the holding portion 412 on the base portion 402, and the elastic force corresponding to the deformation amount is equal regardless of the horizontal movement direction of the holding portion 412. To demonstrate.
弾性部414の第1連結部分446は、円錐台状輪郭の主部分444の小径端から径方向内方へ円環状に一体に延長され、その内側に形成される窪みに、磁石406を保持した保持部412の内周壁438と中間壁440とが固定的に嵌入される。弾性部414の第1連結部分446は、例えば接着剤を用いたり圧入したりすることにより保持部412に固定できる。さらに第1連結部分446は、その中央に、保持部412の内周壁438及び中間壁440に対して同心に貫通形成される円筒状の受容穴450を有する。第1連結部分446は、保持部412及び磁石406の軸線方向一端面を密接被覆して延び、その外面に、オペレータが操作部404を移動操作する際に例えば手の指先を接触させる操作面452が形成される。
The first connecting portion 446 of the elastic portion 414 is integrally extended in an annular shape radially inward from the small diameter end of the main portion 444 having a frustoconical contour, and holds the magnet 406 in a recess formed inside thereof. The inner peripheral wall 438 and the intermediate wall 440 of the holding part 412 are fixedly inserted. The first connecting portion 446 of the elastic portion 414 can be fixed to the holding portion 412 by using, for example, an adhesive or press-fitting. Further, the first connecting portion 446 has a cylindrical receiving hole 450 formed concentrically with respect to the inner peripheral wall 438 and the intermediate wall 440 of the holding portion 412 at the center thereof. The first connecting portion 446 extends so as to closely cover one end surface in the axial direction of the holding portion 412 and the magnet 406, and an operation surface 452 with which, for example, a fingertip of a hand is brought into contact with the outer surface when the operator moves the operation portion 404. Is formed.
弾性部414の第2連結部分448は、円錐台状輪郭の主部分444の大径端から径方向及び軸線方向へフランジ状に突出して一体に延長され、その肉厚部分で、基部402を構成する支持部材420の円筒壁426の外側環状溝領域426aとカバー部材428の端板部分428aとの間に固定的に挟持かつ掛止される。第1及び第2連結部分446、448は、基部402上で保持部412が水平移動する間に実質的に変形することなく、弾性部414を保持部412及び基部402にそれぞれ固定的に連結する。
The second connecting portion 448 of the elastic portion 414 protrudes in a flange shape from the large diameter end of the main portion 444 of the truncated cone shape in the radial direction and the axial direction, and is integrally extended. The outer annular groove region 426a of the cylindrical wall 426 of the supporting member 420 and the end plate portion 428a of the cover member 428 are fixedly sandwiched and hooked. The first and second connection portions 446 and 448 fixedly connect the elastic portion 414 to the holding portion 412 and the base portion 402 without substantially deforming while the holding portion 412 moves horizontally on the base portion 402. .
なお弾性部414は、合成ゴム、天然ゴム等の種々の弾性材料から形成できる。特に、ポインティングデバイス400を搭載対象機器の主回路基板に実装する際にリフロー工程を実施することを考慮すれば、シリコンゴム等の、高温下でも性質が劣化し難い材料から形成することが有利である。
The elastic portion 414 can be formed of various elastic materials such as synthetic rubber and natural rubber. In particular, considering that the reflow process is performed when the pointing device 400 is mounted on the main circuit board of the mounting target device, it is advantageous to form the material from a material that does not easily deteriorate at high temperatures, such as silicon rubber. is there.
作動部416は、基部402上で鉛直移動操作される間に実質的に変形しない程度の剛性を有する円柱状の部材からなる。作動部416の軸線方向一端(図で下端)には、径方向外方へ突縁部分416aが一体的に延設される。また、作動部416の軸線方向他端には、オペレータが作動部416を押下操作する際に例えば手の指先を接触させる押下操作面454が形成される。作動部416は、弾性部414から分離されて、弾性部414の第1連結部分446に設けた受容穴450に隙間を介して受容される。このとき作動部416は、その突縁部分416aが、保持部412の内周壁438から径方向内方へ僅かに突設された肩部分438aに、磁石406とは反対側で係合できるように方向付けされる。作動部416の突縁部分416aが保持部412の肩部分438aに係合した状態で、作動部416の押下操作面454は、弾性部414の操作面452の中央で僅かに隆起して配置される。
The actuating portion 416 is formed of a cylindrical member having a rigidity that does not substantially deform while being vertically moved on the base portion 402. A projecting edge portion 416a is integrally extended outward in the radial direction at one axial end (lower end in the figure) of the operating portion 416. Further, at the other end in the axial direction of the operating unit 416, a pressing operation surface 454 is formed to contact the fingertip of the hand, for example, when the operator presses the operating unit 416. The actuating part 416 is separated from the elastic part 414 and received in the receiving hole 450 provided in the first connection portion 446 of the elastic part 414 through a gap. At this time, the actuating portion 416 can be engaged with the shoulder portion 438a of which the protruding edge portion 416a slightly protrudes radially inward from the inner peripheral wall 438 of the holding portion 412 on the side opposite to the magnet 406. Oriented. In a state where the protruding edge portion 416a of the operating portion 416 is engaged with the shoulder portion 438a of the holding portion 412, the pressing operation surface 454 of the operating portion 416 is disposed so as to slightly protrude at the center of the operating surface 452 of the elastic portion 414. The
作動部416の軸線方向一端面(図で下端面)には、その中央に、局部的に隆起する押圧点456が形成される。押圧点456は、ポインティングデバイス400の中心軸線P上に整合して配置される。操作部404を基部402に適正に組み付けた状態で、作動部416は、その押圧点456を、支持部材420の開口424内に配置されたスイッチ機構410に当接して、操作部404内で鉛直方向へ移動可能に、スイッチ機構410に支持される。
A pressing point 456 that locally bulges is formed at the center of one end surface (the lower end surface in the drawing) of the operating portion 416 in the axial direction. The pressing point 456 is arranged in alignment on the central axis P of the pointing device 400. In a state where the operation unit 404 is properly assembled to the base unit 402, the operation unit 416 abuts the pressing point 456 against the switch mechanism 410 disposed in the opening 424 of the support member 420, and moves vertically in the operation unit 404. The switch mechanism 410 is supported so as to be movable in the direction.
なお、スイッチ機構410の構成は任意であり、可動接点がばねに担持されるメカニカルスイッチや、一対のフレキシブル回路基板を有するメンブレンスイッチ等、様々なものを採用できる。また、スイッチ機構410の外形寸法によっては、複数の磁電変換素子408を、支持部材420の開口424内に設置することもできる。
The configuration of the switch mechanism 410 is arbitrary, and various devices such as a mechanical switch having a movable contact carried by a spring and a membrane switch having a pair of flexible circuit boards can be adopted. Further, depending on the external dimensions of the switch mechanism 410, a plurality of magnetoelectric conversion elements 408 can be installed in the opening 424 of the support member 420.
上記した各種構成部品を適正に組み合わせた状態で、操作部404は、弾性部414の主部分444及び第1連結部分446並びに作動部416の押下操作面454を含む部分を、基部402のカバー部材428の中心開口430に水平移動可能に挿通するとともに、カバー部材428の端板部分428aから外方に突出した位置に配置する。この状態でオペレータは、弾性部414の第1連結部分446に形成される操作面238を、例えば手指により操作して、保持部412を基部402上で水平移動させることができるとともに、作動部416の押下操作面454を、例えば手指により押下操作して、作動部416を基部402上で鉛直移動させることができる。
In a state where the above-described various components are appropriately combined, the operation unit 404 includes a portion including the main portion 444 and the first connection portion 446 of the elastic portion 414 and the pressing operation surface 454 of the operation portion 416 as a cover member of the base portion 402. The cover member 428 is inserted into the center opening 430 so as to be horizontally movable, and is disposed at a position protruding outward from the end plate portion 428a of the cover member 428. In this state, the operator can operate the operation surface 238 formed on the first connection portion 446 of the elastic portion 414 with, for example, fingers to horizontally move the holding portion 412 on the base portion 402, and the operation portion 416. The operation unit 416 can be vertically moved on the base 402 by pressing the pressing operation surface 454 with a finger, for example.
図58に示すように、操作部404の弾性部414が平衡状態にあるときには、保持部412及びその環状凹部442に保持される磁石406並びに作動部416の中心軸線Qは、ポインティングデバイス400の中心軸線Pに合致する。この状態で保持部412は、基部402の支持部材420上で水平移動範囲の原点位置に位置決めされ、回路基板418上の4個の磁電変換素子408が磁石406から等距離の位置に配置される。この状態から、オペレータが操作面452に指先を当接して保持部412を任意の水平方向へ平行移動させると、弾性部414の主部分444が、保持部412の移動方向及び移動距離に対応して、全周に渡り異なる形態の弾性変形を生じる(図59(a))。それにより弾性部414は、主部分444の全体で合力としての弾性力を発揮し、保持部412をその移動方向と反対の方向に付勢する。したがってオペレータは、弾性部414の主部分444が生ずるばね付勢力に抗して、操作部404を水平移動操作することになる。
As shown in FIG. 58, when the elastic portion 414 of the operation portion 404 is in an equilibrium state, the central axis Q of the holding portion 412, the magnet 406 held in the annular recess 442 and the operating portion 416 is the center of the pointing device 400. Matches the axis P. In this state, the holding portion 412 is positioned at the origin position of the horizontal movement range on the support member 420 of the base portion 402, and the four magnetoelectric conversion elements 408 on the circuit board 418 are arranged at equidistant positions from the magnet 406. . From this state, when the operator makes a fingertip contact with the operation surface 452 and translates the holding portion 412 in an arbitrary horizontal direction, the main portion 444 of the elastic portion 414 corresponds to the moving direction and moving distance of the holding portion 412. Thus, different forms of elastic deformation occur over the entire circumference (FIG. 59 (a)). As a result, the elastic portion 414 exhibits an elastic force as a resultant force of the entire main portion 444, and biases the holding portion 412 in a direction opposite to the moving direction. Therefore, the operator moves the operation portion 404 horizontally against the spring biasing force generated by the main portion 444 of the elastic portion 414.
また、図58に示す原点位置において、オペレータが操作部404の作動部416の押下操作面454を例えば指先で押下して、作動部416の押圧点456をスイッチ機構410に押し付けることにより、スイッチ機構284を閉成させることができる(図59(b))。このとき、保持部412は、支持部材420の支持面422a上に静止支持されているので、オペレータの押下操作力が弾性部414の操作面452に負荷されたとしても、保持部412すなわち磁石406の鉛直方向移動は確実に回避される。
58, the operator presses the pressing operation surface 454 of the operating unit 416 of the operating unit 404 with, for example, a fingertip and presses the pressing point 456 of the operating unit 416 against the switch mechanism 410, so that the switch mechanism 284 can be closed (FIG. 59 (b)). At this time, since the holding unit 412 is stationaryly supported on the support surface 422 a of the support member 420, the holding unit 412, that is, the magnet 406, even if the pressing operation force of the operator is applied to the operation surface 452 of the elastic unit 414. The vertical movement of is reliably avoided.
このように、ポインティングデバイス400では、操作部404に実質的水平方向への操作力を負荷することにより、保持部412の移動方向及び移動距離に対応したアナログ情報を入力できるとともに、原点位置にある操作部404に実質的鉛直方向への押下操作力を負荷することにより、例えば搭載対象機器のディスプレイ上のポインタに関連してクリック操作を実施することができる。しかも押下操作時には、基部402に対する保持部412の鉛直方向移動を確実に防止できるので、磁石406と複数の磁電変換素子408との相対移動が排除される。したがってポインティングデバイス400では、適正なクリック操作を極めて容易に実施できる。
As described above, the pointing device 400 can input analog information corresponding to the moving direction and moving distance of the holding unit 412 by applying an operation force in a substantially horizontal direction to the operation unit 404 and is at the origin position. By applying a pressing operation force in a substantially vertical direction to the operation unit 404, for example, a click operation can be performed in association with a pointer on the display of the device to be mounted. Moreover, during the pressing operation, the vertical movement of the holding portion 412 with respect to the base portion 402 can be reliably prevented, so that the relative movement between the magnet 406 and the plurality of magnetoelectric transducers 408 is eliminated. Therefore, the pointing device 400 can perform an appropriate click operation very easily.
また、ポインティングデバイス400では、前述した第9実施形態によるポインティングデバイス280と同様に、基部402及び操作部404を構成する各構成要素を薄型化したから、全体として低背化を実現することができる。なお、第5実施形態によるポインティングデバイス310と同様に、支持部材420に、弾性部414の第2連結部分448を取り付ける環状の溝を、円筒壁426に代えて形成することにより、さらなる低背化を実現することもできる。
Further, in the pointing device 400, as in the case of the pointing device 280 according to the ninth embodiment described above, since the respective constituent elements constituting the base portion 402 and the operation portion 404 are reduced in thickness, the overall height can be reduced. . Similar to the pointing device 310 according to the fifth embodiment, an annular groove for attaching the second connecting portion 448 of the elastic portion 414 is formed in the support member 420 instead of the cylindrical wall 426, thereby further reducing the height. Can also be realized.
図60及び図61は、低背型でかつ適正なクリック操作を極めて容易に実施できる本発明の第12の実施形態によるポインティングデバイス460を示す。ポインティングデバイス460は、操作部の作動部の構成以外は、前述した第11実施形態によるポインティングデバイス400と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
60 and 61 show a pointing device 460 according to a twelfth embodiment of the present invention that is low profile and that can perform a proper click operation very easily. The pointing device 460 has substantially the same configuration as that of the pointing device 400 according to the above-described eleventh embodiment except for the configuration of the operation unit of the operation unit. Description is omitted.
ポインティングデバイス460は、基部402と、基部402に対して任意の水平方向へ変位可能に基部402上に支持される操作部462と、操作部462に設置される磁石406と、磁石406の近傍で基部402に設置される複数の磁電変換素子408と、基部402と操作部462との間に配置されるスイッチ機構410とを備える。基部402は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板418と、回路基板418に固定的に連結される支持部材420と、支持部材420の外縁領域420aを実質的に遮蔽して支持部材420に固定的に連結されるカバー部材428とを備える。
The pointing device 460 includes a base 402, an operation unit 462 supported on the base 402 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 402, a magnet 406 installed on the operation unit 462, and a magnet 406. A plurality of magnetoelectric transducers 408 installed in the base 402 and a switch mechanism 410 disposed between the base 402 and the operation unit 462 are provided. The base 402 substantially supports and supports a circuit board 418 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 420 fixedly connected to the circuit board 418, and an outer edge region 420a of the support member 420. A cover member 428 fixedly connected to the member 420.
操作部462は、磁石406を保持して基部402上に水平移動可能に支持される保持部412と、保持部412をその水平移動範囲の原点位置に復帰させる弾性部414と、保持部412から独立して、基部402上に、水平方向に略直交する鉛直方向へ移動可能に配置される作動部464とを備えて構成される。作動部464は、弾性部414の第1連結部分446に一体的に連結されて、受容穴450内に収容される。詳述すれば、作動部464は、その軸線方向一端(図で下端)に径方向外方へ延設された突縁部分464aにて、弾性部414の第1連結部分446の受容穴450を画定する内周壁に、例えば弾性部414と同一の材料から一体的に成形される。
The operation unit 462 includes a holding unit 412 that holds the magnet 406 and is supported on the base unit 402 so as to be horizontally movable, an elastic unit 414 that returns the holding unit 412 to the origin position of the horizontal movement range, and a holding unit 412. Independently, the base portion 402 is configured to include an operating portion 464 arranged to be movable in a vertical direction substantially orthogonal to the horizontal direction. The operating portion 464 is integrally connected to the first connecting portion 446 of the elastic portion 414 and is received in the receiving hole 450. More specifically, the operating portion 464 has a receiving hole 450 of the first connecting portion 446 of the elastic portion 414 at a protruding edge portion 464a extending radially outward at one axial end (lower end in the drawing). For example, the inner peripheral wall to be defined is integrally formed from the same material as that of the elastic portion 414.
作動部464の軸線方向他端には、オペレータが作動部464を押下操作する際に例えば手の指先を接触させる押下操作面466が形成される。作動部464に押下力が負荷されない状態では、作動部464の押下操作面466は、弾性部414の操作面452の中央で僅かに隆起して配置される。また、作動部464に押下力が負荷されたときには、弾性部414と作動部464との相互連結領域が弾性変形しつつ、作動部464が弾性部414の受容穴450内で鉛直方向へ移動する。なお、作動部464に押下力が負荷されたときに、弾性部414と作動部464との相互連結領域が障害無く弾性変形できるように、図示のように保持部412の内周壁438(図56)を省略することが望ましい。
At the other end in the axial direction of the operating portion 464, a pressing operation surface 466 is formed, for example, when the operator presses the operating portion 464 to contact the fingertip of the hand. In a state in which the pressing force is not applied to the operating portion 464, the pressing operation surface 466 of the operating portion 464 is disposed so as to slightly protrude at the center of the operation surface 452 of the elastic portion 414. Further, when a pressing force is applied to the operating portion 464, the operating portion 464 moves in the vertical direction within the receiving hole 450 of the elastic portion 414 while the interconnection region between the elastic portion 414 and the operating portion 464 is elastically deformed. . In addition, when a pressing force is applied to the operating portion 464, the inner peripheral wall 438 of the holding portion 412 (see FIG. 56) so that the interconnection region between the elastic portion 414 and the operating portion 464 can be elastically deformed without hindrance. ) Is desirable.
作動部464の軸線方向一端面(図で下端面)には、その中央に、局部的に隆起する押圧点468が形成される。押圧点468は、ポインティングデバイス460の中心軸線P上に整合して配置される。操作部462を基部402に適正に組み付けた状態で、作動部464は、その押圧点468を、支持部材420の開口424内に配置されたスイッチ機構410に当接して、操作部462内で鉛直方向へ移動可能に、スイッチ機構410に支持される。
A pressing point 468 that locally bulges is formed at the center of one end surface (the lower end surface in the drawing) of the operating portion 464 in the axial direction. The pressing point 468 is arranged in alignment on the central axis P of the pointing device 460. In a state where the operation unit 462 is properly assembled to the base unit 402, the operation unit 464 abuts on the switch mechanism 410 disposed in the opening 424 of the support member 420 with the pressing point 468, and moves vertically in the operation unit 462. The switch mechanism 410 is supported so as to be movable in the direction.
上記構成を有するポインティングデバイス460は、前述したポインティングデバイス400と同様にして、操作部462に実質的水平方向への操作力を負荷することにより、基部402上での保持部412の移動方向及び移動距離に対応したアナログ情報を入力できる(図62(a))。また、図61に示す原点位置において、オペレータが操作部462の作動部464の押下操作面466を例えば指先で押下して、作動部464の押圧点468をスイッチ機構410に押し付けることによりスイッチ機構410を作動させることができる(図62(b))。このとき、基部402に対する保持部412の鉛直方向移動が確実に防止されるので、例えば搭載対象機器のディスプレイ上のポインタに関連して、適正なクリック操作を極めて容易に実施できる。特にポインティングデバイス460では、操作部462の弾性部414と作動部464とを一体化したので、部品点数が削減され、組立作業性が向上する利点が得られる。
In the same manner as the pointing device 400 described above, the pointing device 460 having the above-described configuration applies the operation force in the substantially horizontal direction to the operation unit 462, thereby moving the holding unit 412 in the moving direction and the movement on the base unit 402. Analog information corresponding to the distance can be input (FIG. 62 (a)). 61, the operator presses the pressing operation surface 466 of the operating unit 464 of the operating unit 462 with, for example, a fingertip and presses the pressing point 468 of the operating unit 464 against the switch mechanism 410 at the origin position shown in FIG. Can be operated (FIG. 62B). At this time, since the vertical movement of the holding portion 412 with respect to the base portion 402 is reliably prevented, an appropriate click operation can be performed very easily in relation to the pointer on the display of the device to be mounted, for example. In particular, in the pointing device 460, since the elastic portion 414 and the operating portion 464 of the operation portion 462 are integrated, there is an advantage that the number of parts is reduced and assembly workability is improved.
押下操作専用の作動部416、464を有する上記したポインティングデバイス400、460においては、押下操作時に、作動部416、464を正確に鉛直方向へ移動させることだけでなく、保持部412を支持部材420上で無意識に水平方向へ移動させないようにすることが、カーソル移動データ等のアナログデータの意図しない入力を回避する点で肝要である。そこで、ポインティングデバイス400、460に、作動部416、464をスイッチ機構410の直上の限られた位置でのみ鉛直方向に案内する案内部分を設けることが有利である。
In the above pointing devices 400 and 460 having the operation parts 416 and 464 dedicated to the pressing operation, not only the operation parts 416 and 464 are accurately moved in the vertical direction during the pressing operation but also the holding part 412 is supported by the support member 420. In order to avoid unintentional input of analog data such as cursor movement data, it is important to prevent it from moving unintentionally in the horizontal direction. Therefore, it is advantageous to provide the pointing device 400, 460 with a guide portion that guides the operating portions 416, 464 in the vertical direction only at a limited position directly above the switch mechanism 410.
図63は、そのような案内部分を有したポインティングデバイス460の変形例を示す。この変形例では、支持部材420に設けた開口424が、作動部464の突縁部分464aの外径寸法よりも僅かに大きな径寸法を有するように形成されている。また、作動部464に押下力を負荷しない状態では、作動部464の底面が支持部材420の支持面422aよりも回路基板418の表面418aから僅かに遠い位置に配置されるように形成されている。
FIG. 63 shows a modification of the pointing device 460 having such a guide portion. In this modification, the opening 424 provided in the support member 420 is formed to have a diameter that is slightly larger than the outer diameter of the protruding portion 464 a of the operating portion 464. Further, in a state where no pressing force is applied to the operating portion 464, the bottom surface of the operating portion 464 is formed to be disposed at a position slightly farther from the surface 418a of the circuit board 418 than the support surface 422a of the support member 420. .
このような構成によると、作動部464に押下力を負荷しないようにして操作部462を水平移動操作すれば、作動部464が支持部材420に干渉することなく、保持部412が支持面422a上で所望の水平方向へ円滑に摺動する(図63(a))。保持部412が水平移動している間に、作動部464に押下力を加えたとしても、作動部464が支持部材420の支持面422aに衝突するので、スイッチ機構410を作動させることができない。また、保持部412が水平移動範囲の原点位置にあるときに作動部464を押下操作すれば、作動部464の突縁部分464aが、支持部材420の開口424によってスイッチ機構410の直上で鉛直方向へ正確に案内される(図63(b))。この間、操作部462に無意識に水平方向分力が負荷されたとしても、作動部464が開口424内で支持部材420に衝突するので、保持部412は水平方向へ移動しない。したがってこの構成によれば、クリック操作等を行う際のスイッチ操作位置を、保持部412の水平移動範囲の原点位置のみに特定できるとともに、スイッチ操作時にカーソル移動データ等のアナログデータの意図しない入力を確実に回避できる。
According to such a configuration, if the operation unit 462 is horizontally moved without applying a pressing force to the operation unit 464, the operation unit 464 does not interfere with the support member 420, and the holding unit 412 is placed on the support surface 422a. Smoothly slides in the desired horizontal direction (FIG. 63 (a)). Even if a pressing force is applied to the operating part 464 while the holding part 412 is moving horizontally, the operating part 464 collides with the support surface 422a of the support member 420, and thus the switch mechanism 410 cannot be operated. Further, if the operating portion 464 is pressed down when the holding portion 412 is at the origin position of the horizontal movement range, the projecting edge portion 464a of the operating portion 464 is vertically moved directly above the switch mechanism 410 by the opening 424 of the support member 420. Is accurately guided to (Fig. 63 (b)). During this time, even if a horizontal component force is unintentionally applied to the operation unit 462, the operation unit 464 collides with the support member 420 in the opening 424, and thus the holding unit 412 does not move in the horizontal direction. Therefore, according to this configuration, the switch operation position at the time of performing the click operation or the like can be specified only at the origin position of the horizontal movement range of the holding unit 412 and unintended input of analog data such as cursor movement data can be performed at the time of the switch operation. It can be avoided reliably.
また、弾性部414に一体成形した作動部464を有する上記したポインティングデバイス460においては、図64に他の変形例として示すように、作動部464に、弾性部414から独立したキートップ470を装備することができる。この場合、作動部464は、弾性部414に連結される突縁部分464aの近傍領域のみを弾性部414と一体的に成形するとともに、この一体成形部分の、弾性部414の操作面452側に、キートップ470を固定することにより構成できる(図65(a))。そしてキートップ470には、操作面452に近接するその軸線方向端面に、作動部464を鉛直方向へ押圧操作するための押圧操作面472が形成される。
Further, in the above-described pointing device 460 having the operating portion 464 integrally formed with the elastic portion 414, as shown in FIG. 64 as another modified example, the operating portion 464 is equipped with a key top 470 independent of the elastic portion 414. can do. In this case, the operating portion 464 integrally molds only the region in the vicinity of the protruding portion 464a connected to the elastic portion 414 with the elastic portion 414, and on the operation surface 452 side of the elastic portion 414 of this integrally formed portion. The key top 470 can be fixed (FIG. 65 (a)). The key top 470 is provided with a pressing operation surface 472 for pressing the operating portion 464 in the vertical direction on the end surface in the axial direction close to the operation surface 452.
この構成によれば、弾性部414とは異なる材料から作製されるキートップ470を装備することにより、作動部464の視認性及び押下操作性、並びに操作部462全体の意匠性を向上させることができる。特に、図示のように、キートップ470の軸線方向他端面の中央に押圧ピン474を突設し、この押圧ピン474を、作動部464の一体成形部分の中央に設けた貫通孔464bに挿通して、その先端を作動部464からスイッチ機構410に向けて突出させることが好ましい。この構成によれば、弾性部414よりも硬質の材料から形成されるキートップ470の押圧ピン474により、スイッチ機構410を正確に作動させることができる。
According to this configuration, by providing the key top 470 made of a material different from that of the elastic portion 414, it is possible to improve the visibility of the operating portion 464, the pressing operability, and the design of the entire operating portion 462. it can. In particular, as shown in the drawing, a pressing pin 474 protrudes from the center of the other end surface in the axial direction of the key top 470, and the pressing pin 474 is inserted into a through hole 464b provided at the center of the integrally formed portion of the operating portion 464. Thus, it is preferable to project the tip from the operating portion 464 toward the switch mechanism 410. According to this configuration, the switch mechanism 410 can be accurately operated by the pressing pin 474 of the key top 470 formed of a material harder than the elastic portion 414.
さらに、操作部462の寸法の増加を許容できる場合は、図65(b)に示すように、磁石406の内径寸法よりも大きな外径の押下操作面476を有するキートップ478を、作動部464に装備することもできる。この構成では、作動部464の視認性及び押下操作性を一層向上させることができる。
Further, when the increase in the size of the operation portion 462 can be allowed, as shown in FIG. 65B, the key top 478 having the pressing operation surface 476 having an outer diameter larger than the inner diameter size of the magnet 406 is replaced with the operation portion 464. Can also be equipped. With this configuration, the visibility and the pressing operability of the operating unit 464 can be further improved.
図66及び図67は、押下操作専用の作動部を有する本発明の第13の実施形態によるポインティングデバイス480を示す。ポインティングデバイス480は、操作部の構成以外は、前述した第11実施形態によるポインティングデバイス400と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
66 and 67 show a pointing device 480 according to a thirteenth embodiment of the present invention having an operating part dedicated to a pressing operation. The pointing device 480 has substantially the same configuration as that of the pointing device 400 according to the above-described eleventh embodiment except for the configuration of the operation unit. Therefore, the corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. To do.
ポインティングデバイス480は、基部402と、基部402に対して任意の水平方向へ変位可能に基部402上に支持される操作部482と、操作部482に設置される磁石484と、磁石484の近傍で基部402に設置される複数の磁電変換素子408と、基部402と操作部482との間に配置されるスイッチ機構410とを備える。基部402は、図示しないCPU等の電子部品が実装される回路基板418と、回路基板418に固定的に連結される支持部材420と、支持部材420の外縁領域420aを実質的に遮蔽して支持部材420に固定的に連結されるカバー部材428とを備える。スイッチ機構410は、回路基板418上でポインティングデバイス480の中心軸線Pからずれた位置に搭載され、支持部材420は、スイッチ機構410に対応する位置に開口424を有する。
The pointing device 480 includes a base 402, an operation unit 482 supported on the base 402 so as to be displaceable in an arbitrary horizontal direction with respect to the base 402, a magnet 484 installed on the operation unit 482, and a magnet 484. A plurality of magnetoelectric transducers 408 installed in the base 402 and a switch mechanism 410 disposed between the base 402 and the operation unit 482 are provided. The base 402 substantially supports and supports a circuit board 418 on which electronic components such as a CPU (not shown) are mounted, a support member 420 fixedly connected to the circuit board 418, and an outer edge region 420a of the support member 420. A cover member 428 fixedly connected to the member 420. The switch mechanism 410 is mounted on the circuit board 418 at a position shifted from the central axis P of the pointing device 480, and the support member 420 has an opening 424 at a position corresponding to the switch mechanism 410.
操作部482は、磁石484を保持して基部402上に水平移動可能に支持される保持部486と、保持部486をその水平移動範囲の原点位置に復帰させる弾性部488と、保持部486から独立して、基部402上に、鉛直方向へ移動可能に配置される作動部490とを備えて構成される。保持部486は、中央に収容溝492を有する板状部材であり、収容溝492に近接する位置に、支持部材420の開口424に対応する寸法の開口494が形成される。保持部486の開口494は、保持部486が基部402上で水平移動範囲の原点位置にあるときに、支持部材420の開口424に整合かつ重畳して配置される。保持部486は、収容溝492に円板状の磁石484を固定的に収容して、弾性部488に取り付けられる。保持部486は、その軸線方向端面を、支持部材420の支持面422aに一様に当接した状態で、支持面422a上で360°全方位へ摺動しつつ平行移動できる。
The operation unit 482 includes a holding unit 486 that holds the magnet 484 and is supported on the base unit 402 so as to be horizontally movable, an elastic unit 488 that returns the holding unit 486 to the origin position of the horizontal movement range, and the holding unit 486. Independently, the base unit 402 is configured to include an operating unit 490 arranged to be movable in the vertical direction. The holding portion 486 is a plate-like member having an accommodation groove 492 in the center, and an opening 494 having a size corresponding to the opening 424 of the support member 420 is formed at a position close to the accommodation groove 492. The opening 494 of the holding portion 486 is disposed so as to be aligned and overlapped with the opening 424 of the support member 420 when the holding portion 486 is at the origin position of the horizontal movement range on the base 402. The holding portion 486 is attached to the elastic portion 488 with the disc-shaped magnet 484 fixedly received in the receiving groove 492. The holding portion 486 can move in parallel while sliding in the 360 ° omnidirectional direction on the support surface 422a in a state in which the end surface in the axial direction is in contact with the support surface 422a of the support member 420 uniformly.
弾性部488は、保持部486の周囲に隙間を介して延長される主部分496と、主部分496の一端で保持部486に連結される第1連結部分498と、主部分496の他端で基部402に連結される第2連結部分500とを一体に有する。弾性部488は、その主部分496が、基部402上での保持部486の水平移動に伴い弾性変形するとともに、変形量に対応する弾性力を、保持部486の水平移動方向に関わらず一様に発揮する。弾性部488の第1連結部分498には、オペレータが操作部482を移動操作する際に例えば手の指先を接触させる操作面502が形成される。さらに第1連結部分498は、保持部486の開口494に対応する位置に、円筒状の受容穴504を有する。
The elastic portion 488 includes a main portion 496 extending around the holding portion 486 via a gap, a first connecting portion 498 connected to the holding portion 486 at one end of the main portion 496, and the other end of the main portion 496. A second connecting portion 500 connected to the base portion 402 is integrally provided. The elastic portion 488 has its main portion 496 elastically deformed with the horizontal movement of the holding portion 486 on the base portion 402, and the elastic force corresponding to the deformation amount is uniform regardless of the horizontal movement direction of the holding portion 486. Demonstrate. The first connection portion 498 of the elastic portion 488 is formed with an operation surface 502 that contacts, for example, the fingertip of the hand when the operator moves the operation portion 482. Further, the first connecting portion 498 has a cylindrical receiving hole 504 at a position corresponding to the opening 494 of the holding portion 486.
作動部490は、軸線方向一端(図で下端)に径方向外方へ延設された突縁部分490aにて、弾性部488の第1連結部分498に一体的に連結されて、受容穴504内に収容される。作動部490の軸線方向他端には、オペレータが作動部490を押下操作する際に例えば手の指先を接触させる押下操作面506が形成される。また、作動部490の軸線方向一端面(図で下端面)には、その中央に、局部的に隆起する押圧点508が形成される。操作部482を基部402に適正に組み付けた状態で、作動部490は、その押圧点508を、支持部材420の開口424内に配置されたスイッチ機構410に当接して、操作部482内で鉛直方向へ移動可能に、スイッチ機構410に支持される。
The actuating portion 490 is integrally connected to the first connecting portion 498 of the elastic portion 488 at a protruding edge portion 490a extending radially outward at one end in the axial direction (lower end in the drawing). Housed inside. At the other end in the axial direction of the operating unit 490, a pressing operation surface 506 is formed to contact, for example, the fingertip of the hand when the operator presses the operating unit 490. In addition, a pressing point 508 that locally protrudes is formed at the center of one end surface (the lower end surface in the drawing) of the operating portion 490 in the axial direction. In a state in which the operation unit 482 is properly assembled to the base unit 402, the operation unit 490 abuts the pressing point 508 on the switch mechanism 410 disposed in the opening 424 of the support member 420, and moves vertically in the operation unit 482. The switch mechanism 410 is supported so as to be movable in the direction.
上記構成を有するポインティングデバイス480は、前述したポインティングデバイス460と同様にして、操作部482に実質的水平方向への操作力を負荷することにより、基部402上での保持部486の移動方向及び移動距離に対応したアナログ情報を入力できる。また、図67に示す原点位置において、オペレータが操作部482の作動部490の押下操作面506を例えば指先で押下して、作動部490の押圧点508をスイッチ機構410に押し付けることによりスイッチ機構410を作動させることができる。このとき、基部402に対する保持部486の鉛直方向移動が確実に防止されるので、例えば搭載対象機器のディスプレイ上のポインタに関連して、適正なクリック操作を極めて容易に実施できる。特にポインティングデバイス480では、中心軸線Pからずれた位置に作動部490を配置したので、単純な円板形状の磁石484を使用できる利点が得られる。また、回路基板418上に複数のスイッチ機構410を搭載するとともに、操作部482にそれらスイッチ機構410に対応する複数の作動部490を設けることができるので、多様な機能性をポインティングデバイス480に付加することができる。
In the same manner as the pointing device 460 described above, the pointing device 480 having the above-described configuration applies the operation force in the substantially horizontal direction to the operation unit 482, thereby moving and moving the holding unit 486 on the base unit 402. Analog information corresponding to the distance can be input. 67, the operator presses the pressing operation surface 506 of the operating unit 490 of the operating unit 482 with, for example, a fingertip and presses the pressing point 508 of the operating unit 490 against the switch mechanism 410 at the origin position shown in FIG. Can be activated. At this time, since the vertical movement of the holding portion 486 with respect to the base portion 402 is reliably prevented, an appropriate click operation can be performed very easily in relation to the pointer on the display of the device to be mounted, for example. In particular, in the pointing device 480, since the operating portion 490 is disposed at a position shifted from the central axis P, an advantage that a simple disk-shaped magnet 484 can be used is obtained. In addition, since a plurality of switch mechanisms 410 can be mounted on the circuit board 418 and a plurality of operation units 490 corresponding to the switch mechanisms 410 can be provided in the operation unit 482, various functions can be added to the pointing device 480. can do.
クリック機能を有する前述した種々の実施形態によるポインティングデバイスでは、操作部の正確な鉛直移動操作を可能にする案内部分を設ける等、構造上の工夫により、スイッチ押下操作時にアナログデータの意図しない入力を回避することができる。しかし、このような案内構造に代えて、又は補足的に追加して、ポインティングデバイスから出力される信号処理上の工夫により、スイッチ押下操作時にアナログデータの意図しない入力を回避することもできる。図68は、そのような工夫を施した本発明の関連技術による信号処理方法を示す。
In the pointing device according to the above-described various embodiments having a click function, an unintended input of analog data can be performed when a switch is pressed by structural measures such as providing a guide portion that enables an accurate vertical movement operation of the operation unit. It can be avoided. However, instead of or in addition to such a guide structure, unintentional input of analog data can be avoided when the switch is pressed by means of signal processing output from the pointing device. FIG. 68 shows a signal processing method according to the related art of the present invention to which such a device is applied.
例えば前述した第11実施形態によるポインティングデバイス400において、作動部416を押下操作してスイッチ機構410を作動させると、回路基板418に実装したCPUが、スイッチ機構410から受け取ったオン信号をクリック信号として処理して、ポインティングデバイス400を搭載したデータ処理装置の処理機構に出力する。ここで、図68に示すように、スイッチ機構410がオン状態にある間は、仮に保持部412が水平移動したとしても、CPUがカーソル移動データ信号を出力しないように、信号処理プログラムを設定する。それにより、スイッチ押下操作時に、意図しないアナログデータ入力を回避することができる。
For example, in the pointing device 400 according to the eleventh embodiment described above, when the switch mechanism 410 is operated by pressing the operation unit 416, the CPU mounted on the circuit board 418 receives the ON signal received from the switch mechanism 410 as a click signal. The data is processed and output to the processing mechanism of the data processing apparatus on which the pointing device 400 is mounted. Here, as shown in FIG. 68, while the switch mechanism 410 is in the ON state, even if the holding unit 412 moves horizontally, the signal processing program is set so that the CPU does not output the cursor movement data signal. . Thereby, unintended analog data input can be avoided when the switch is pressed.
さらにポインティングデバイス400では、作動部416の押下操作を解除した後にも、保持部412に無意識の水平移動が生じたときに、カーソル移動データ信号が出力されてしまう場合がある。そこで、図68に示すように、スイッチ機構410がオフ状態になった後に、所定時間Tの間は、仮に保持部412が水平移動したとしても、CPUがカーソル移動データ信号を出力しないように、信号処理プログラムを設定することが有利である。それにより、スイッチ押下操作の解除後にも、意図しないアナログデータ入力を回避することができる。なお、この構成における時間Tは、ポインティングデバイスの操作性を考慮して様々に設定できる。例えば、パーソナルコンピュータ等で多用されるダブルクリック操作の間に、ディスプレイ画面上でポインタを一定位置に容易に保持し得る程度の時間に設定することができる。
Further, the pointing device 400 may output a cursor movement data signal when an unintentional horizontal movement occurs in the holding unit 412 even after the pressing operation of the operation unit 416 is released. Therefore, as shown in FIG. 68, after the switch mechanism 410 is turned off, even if the holding unit 412 moves horizontally for a predetermined time T, the CPU does not output a cursor movement data signal. It is advantageous to set up a signal processing program. Thereby, unintended analog data input can be avoided even after the switch pressing operation is released. Note that the time T in this configuration can be variously set in consideration of the operability of the pointing device. For example, it is possible to set the time so that the pointer can be easily held at a certain position on the display screen during a double click operation frequently used in a personal computer or the like.
以上、低背化及び操作性向上を主目的とした幾つかの好適な実施形態を説明したが、それら実施形態においても図示構成以外の様々な形態を採ることができる。例えば、本発明に係る低背型ポインティングデバイスの特徴的構成は、磁石と複数の磁電変換素子との位置関係が、図示実施形態とは逆の構成、すなわち基部に設置した磁石に対し、操作部に設置した磁電変換素子が変位するように構成されたポインティングデバイスにおいても、有効に採用でき、かつ同様に格別の作用効果を奏するものである。また、上記した種々の低背型ポインティングデバイスに、前述したコネクタ付き回路基板の製造方法を適用することもできる。さらに、前述したポインティングデバイスの出力信号処理方法は、図示実施形態による磁電変換素子型のポインティングデバイスへの適用に限らず、他の様々なアナログデータ入力構造を有するポインティングデバイスに適用できるものである。
As mentioned above, although several suitable embodiment mainly aiming at low profile and operability improvement was described, various forms other than illustration composition can be taken also in those embodiments. For example, the characteristic configuration of the low-profile pointing device according to the present invention is such that the positional relationship between the magnet and the plurality of magnetoelectric transducers is opposite to that in the illustrated embodiment, that is, the operation unit Also in the pointing device configured such that the magnetoelectric conversion element installed in the device is displaced, it can be effectively employed, and similarly exhibits special effects. Further, the above-described method for manufacturing a circuit board with a connector can be applied to the various low-profile pointing devices described above. Further, the above-described output signal processing method of the pointing device is not limited to application to the magnetoelectric conversion element type pointing device according to the illustrated embodiment, but can be applied to other pointing devices having various analog data input structures.