JPH04271424A - 二次元位置入力装置 - Google Patents
二次元位置入力装置Info
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- JPH04271424A JPH04271424A JP3032805A JP3280591A JPH04271424A JP H04271424 A JPH04271424 A JP H04271424A JP 3032805 A JP3032805 A JP 3032805A JP 3280591 A JP3280591 A JP 3280591A JP H04271424 A JPH04271424 A JP H04271424A
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- Japan
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- sphere
- input device
- dimensional position
- position input
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- Pending
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 27
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータシステムや
ワードプロセッサー等に位置，座標，形状等のデータ，
情報を入力するための二次元位置入力装置に関するもの
であり、近年の小型軽量の携帯型機器にも収納しうる小
型の二次元位置入力装置を提供しうるものである。
ワードプロセッサー等に位置，座標，形状等のデータ，
情報を入力するための二次元位置入力装置に関するもの
であり、近年の小型軽量の携帯型機器にも収納しうる小
型の二次元位置入力装置を提供しうるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、二次元位置入力装置は自由回転球
体にたがいに直角になるように回転軸を接触させ、それ
ぞれの回転軸にエンコーダを直結した構造のものが知ら
れいている。エンコーダの方式は、円周方向にスリット
穴を入れた金属板またはプラスチック成型板をそれぞれ
の回転軸に固定しスリット穴の片側に発光素子をもう一
方の側に受光素子を配置し、自由回転球体の回転にとも
なって回転軸が回転し、回転軸に直結されたスリット穴
が発光素子の光を通すか遮るかで受光素子に出力される
パルス信号で二次元位置検出を行うものであった。
体にたがいに直角になるように回転軸を接触させ、それ
ぞれの回転軸にエンコーダを直結した構造のものが知ら
れいている。エンコーダの方式は、円周方向にスリット
穴を入れた金属板またはプラスチック成型板をそれぞれ
の回転軸に固定しスリット穴の片側に発光素子をもう一
方の側に受光素子を配置し、自由回転球体の回転にとも
なって回転軸が回転し、回転軸に直結されたスリット穴
が発光素子の光を通すか遮るかで受光素子に出力される
パルス信号で二次元位置検出を行うものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンコ
ーダが回転軸に直結されており、エンコーダ自体の小型
化も困難であるため横幅が大きくなる欠点があった。ま
た、二次元位置入力装置は自由回転球体を机上、ワーク
シート上での転がり摩擦抵抗で回転させて二次元位置入
力するものであるため、回転軸に直結したエンコーダの
小型化が困難な限り相対的に自由回転球体も大きくなり
、オペレーターが手に持って自在に操作しうるペン型や
携帯用コンピュータ、ワードプロセッサー等のキーボー
ドにビルトインできる程に小型にすることは到底困難で
あった。
ーダが回転軸に直結されており、エンコーダ自体の小型
化も困難であるため横幅が大きくなる欠点があった。ま
た、二次元位置入力装置は自由回転球体を机上、ワーク
シート上での転がり摩擦抵抗で回転させて二次元位置入
力するものであるため、回転軸に直結したエンコーダの
小型化が困難な限り相対的に自由回転球体も大きくなり
、オペレーターが手に持って自在に操作しうるペン型や
携帯用コンピュータ、ワードプロセッサー等のキーボー
ドにビルトインできる程に小型にすることは到底困難で
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、内部に磁石を
有し自由回転する球体と、この球体１に近接して少なく
とも３個の磁気検出素子を配置したものである。
有し自由回転する球体と、この球体１に近接して少なく
とも３個の磁気検出素子を配置したものである。
【０００５】
【作用】以上により構成された二次元入力装置は可動部
分は基本的にはエンコーダの一部となる球体のみであり
、磁気検出素子、バイアス磁界用磁石および検出回路は
固定できるため容易に製造することができるとともに、
構成部品も小形にできてペン感覚で容易に操作できる程
の小型化が可能となるものである。
分は基本的にはエンコーダの一部となる球体のみであり
、磁気検出素子、バイアス磁界用磁石および検出回路は
固定できるため容易に製造することができるとともに、
構成部品も小形にできてペン感覚で容易に操作できる程
の小型化が可能となるものである。
【０００６】
【実施例】本発明の二次元位置入力装置の一実施例を図
１の概念図により説明する。１は内部に磁石２を有し自
由回転する球体であり、この球体１に近接して３個の磁
気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃを配置したものである。
１の概念図により説明する。１は内部に磁石２を有し自
由回転する球体であり、この球体１に近接して３個の磁
気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃを配置したものである。
【０００７】以上の構成にすることにより球体１の絶対
位置は３個の磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれ
の出力を検出することにより決定することができるとと
もに、球体１を回転させたとき、一定時間ごとに磁気検
出素子３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれの出力を検出するこ
とにより球体１の回転方向、回転距離、回転速度を検知
することができる。なお、磁気検出素子の数は少なくと
も３個必要であるが検知精度を向上させるためには４個
にして正四面体の頂点位置でかつ球体１の中心から同じ
距離の位置に配置するなど数を増やした方が良い。また
ＩｎＳｄ系ホール素子等の磁気検出素子の出力温度特性
が悪い場合や検知精度を向上させるためにリファレンス
用の磁気検出素子を配置したり温度補正回路を設けるこ
とは公知であり、本発明にも同様に適用できるものであ
る。
位置は３個の磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれ
の出力を検出することにより決定することができるとと
もに、球体１を回転させたとき、一定時間ごとに磁気検
出素子３ａ，３ｂ，３ｃのそれぞれの出力を検出するこ
とにより球体１の回転方向、回転距離、回転速度を検知
することができる。なお、磁気検出素子の数は少なくと
も３個必要であるが検知精度を向上させるためには４個
にして正四面体の頂点位置でかつ球体１の中心から同じ
距離の位置に配置するなど数を増やした方が良い。また
ＩｎＳｄ系ホール素子等の磁気検出素子の出力温度特性
が悪い場合や検知精度を向上させるためにリファレンス
用の磁気検出素子を配置したり温度補正回路を設けるこ
とは公知であり、本発明にも同様に適用できるものであ
る。
【０００８】図２は本発明の二次元位置入力装置の他の
実施例の概念図であり、磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃ
をそれぞれ等間隔でかつ自由回転する球体１の中心から
等距離に配置し、図１の二次元位置入力装置と違って、
球体１内の磁石２を球体１の中心から偏心して配置し、
磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃに磁石４によりバイアス
磁界をかけることにより３個の磁気検出素子３ａ，３ｂ
，３ｃによる球体１の絶対位置検出精度を向上させたも
のである。
実施例の概念図であり、磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃ
をそれぞれ等間隔でかつ自由回転する球体１の中心から
等距離に配置し、図１の二次元位置入力装置と違って、
球体１内の磁石２を球体１の中心から偏心して配置し、
磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃに磁石４によりバイアス
磁界をかけることにより３個の磁気検出素子３ａ，３ｂ
，３ｃによる球体１の絶対位置検出精度を向上させたも
のである。
【０００９】図４，図５は本発明の二次元入力位置の見
体的な一実施例であり、円筒状の中空のバイアス磁気４
ａの底部に磁気検出素子３ｄ，３ｅ，３ｆを装着すると
ともに、支持ローラ５ａ，５ｂ，５ｃを設けた支持基板
６を取り付けた。内部に磁石２ａを設けた球体１ａを挿
入し、カバークによってこの球体１ａをバイアス磁石４
ａ内に回転自在に保持するものである。
体的な一実施例であり、円筒状の中空のバイアス磁気４
ａの底部に磁気検出素子３ｄ，３ｅ，３ｆを装着すると
ともに、支持ローラ５ａ，５ｂ，５ｃを設けた支持基板
６を取り付けた。内部に磁石２ａを設けた球体１ａを挿
入し、カバークによってこの球体１ａをバイアス磁石４
ａ内に回転自在に保持するものである。
【００１０】なお、この図２の実施例の磁石２を直径１
．２ｍｍ，長さ１．５ｍｍのＮｉメッキした鉄の強磁性
体として、中心から１ｍｍ偏心した位置にしてポリアミ
ド樹脂にモールド成型し、直径３ｍｍの球体１とし、磁
気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃをＧａＡｓ系ホール素子と
しその検出センターが一辺３．２ｍｍの正三角形の頂点
になるように放射状に、かつ、球体１ａの中心から各ホ
ール素子までの距離を等間隔になるように配置し、磁気
検出素子３ａ，３ｂ，３ｃの配置面と球体１の中心距離
は２ｍｍとし、さらに、磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃ
に密着させて直径５ｍｍ，厚さ２．５ｍｍのＳｍ−Ｃｏ
系磁石をバイアス磁石４として配置し、外径８ｍｍ，内
径６ｍｍ，長さ１４０ｍｍの筐体に収納してペン型とし
てペン型二次元入力装置を構成した場合、磁気検出素子
３ａ，３ｂ，３ｃの信号導出用端子（図示せず）から出
力検出した結果、球体１のあらゆる方向の回転に対して
最小角度精度１．６度で検知された。
．２ｍｍ，長さ１．５ｍｍのＮｉメッキした鉄の強磁性
体として、中心から１ｍｍ偏心した位置にしてポリアミ
ド樹脂にモールド成型し、直径３ｍｍの球体１とし、磁
気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃをＧａＡｓ系ホール素子と
しその検出センターが一辺３．２ｍｍの正三角形の頂点
になるように放射状に、かつ、球体１ａの中心から各ホ
ール素子までの距離を等間隔になるように配置し、磁気
検出素子３ａ，３ｂ，３ｃの配置面と球体１の中心距離
は２ｍｍとし、さらに、磁気検出素子３ａ，３ｂ，３ｃ
に密着させて直径５ｍｍ，厚さ２．５ｍｍのＳｍ−Ｃｏ
系磁石をバイアス磁石４として配置し、外径８ｍｍ，内
径６ｍｍ，長さ１４０ｍｍの筐体に収納してペン型とし
てペン型二次元入力装置を構成した場合、磁気検出素子
３ａ，３ｂ，３ｃの信号導出用端子（図示せず）から出
力検出した結果、球体１のあらゆる方向の回転に対して
最小角度精度１．６度で検知された。
【００１１】なお、上記において、バイアス磁石４を無
くし、磁石２を同じ大きさのＳｍ−Ｃｏ系磁石にして磁
気検出素子３ａ〜３ｃの出力検出した場合、球体１のあ
らゆる方向の回転に対して最小角度精度２．８度で検知
された。
くし、磁石２を同じ大きさのＳｍ−Ｃｏ系磁石にして磁
気検出素子３ａ〜３ｃの出力検出した場合、球体１のあ
らゆる方向の回転に対して最小角度精度２．８度で検知
された。
【００１２】また上記において、Ｓｍ−Ｃｏ系磁石を球
体１の中心になる用にモールド成型して磁気抵抗素子３
ａ〜３ｃの出力検出した結果、球体１のあらゆる方向の
回転に対して最小角度精度８．６度で検知された。
体１の中心になる用にモールド成型して磁気抵抗素子３
ａ〜３ｃの出力検出した結果、球体１のあらゆる方向の
回転に対して最小角度精度８．６度で検知された。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明にかかる二次元入力
装置はエンコーダ部分を小型化してペン程度の外形に納
めることができ携帯用等の小型機器の二次元入力装置と
して産業上の効果大なるものである。
装置はエンコーダ部分を小型化してペン程度の外形に納
めることができ携帯用等の小型機器の二次元入力装置と
して産業上の効果大なるものである。
【図１】本発明の二次元位置入力装置の一実施例の概念
図
図
【図２】同他の実施例の概念図
【図３】同具体的な一実施例の分解斜視図
【図４】同側
断面図
断面図
１ 球体
２ 磁石
３ａ，３ｂ，３ｃ 磁気検出素子
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも、内部に磁石を有する回転自在
な球体と、前記球体に近接して少なくとも３個以上の磁
気検出素子を配置したことを特徴とする二次元位置入力
装置。 - 【請求項２】それぞれの磁気検出素子が等間隔になるよ
うに配置され、かつ球体の中心からの距離が等しくなる
ように配置されたことを特徴とする請求項１記載の二次
元位置入力装置。 - 【請求項３】球体内の磁石が球体の中心から偏心してい
ることを特徴とする請求項１または２記載の二次元位置
入力装置。 - 【請求項４】それぞれの磁気検出素子に対し、バイアス
磁界をかけるための固定磁石を配置したことを特徴とす
る請求項１または２または３記載の二次元位置入力装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3032805A JPH04271424A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 二次元位置入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3032805A JPH04271424A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 二次元位置入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04271424A true JPH04271424A (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=12369056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3032805A Pending JPH04271424A (ja) | 1991-02-27 | 1991-02-27 | 二次元位置入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04271424A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159787A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Toshiba Corp | 回転駆動される球体の姿勢を決定する装置及び方法 |
| JP2012520999A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 磁化ボールの回転を磁気測定するための装置およびそのボールの回転を測定する方法 |
-
1991
- 1991-02-27 JP JP3032805A patent/JPH04271424A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009159787A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-07-16 | Toshiba Corp | 回転駆動される球体の姿勢を決定する装置及び方法 |
| JP2012520999A (ja) * | 2009-03-19 | 2012-09-10 | コミサリア ア レネルジー アトミック エ オ ゼネルジー アルテルナティブ | 磁化ボールの回転を磁気測定するための装置およびそのボールの回転を測定する方法 |
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