JPH09237152A

JPH09237152A - 座標入力装置

Info

Publication number: JPH09237152A
Application number: JP8042541A
Authority: JP
Inventors: Takeo Ishidate; 健夫石立
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】カーソルの移動速度を速くするとともにカー
ソルの位置決め精度を向上させる。【解決手段】圧電素子３をピンスティック２と基板４
で挟むようにして、これらをホルダ６と上下のプレート
５、７で保持するようにする。圧電素子３は圧電セラミ
クス１０を挟んで上側に電極９が配置され、下側に４等
分割された電極が配置されている。基板４には、圧電素
子３の４等分割電極に対向して、４個の電極部１３ａ、
１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが形成されている。ピンスティ
ック２が押されると、圧電素子３の加圧箇所および減圧
箇所から電圧が発生し、その出力に基いてカーソルの移
動方向および移動距離を決める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ等で使用される座標入力装置に関し、特にマウス
で代表される座標入力装置であるポインティングディバ
イスに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ポインティングディバイスは、指
先等で接触子を操作し、接触子の下部に設けられている
感圧抵抗体に圧力を加えるようになっており、接触子が
傾けられた方向の感圧抵抗体の抵抗値の変化を電圧印加
による出力変化として取り出し、取り出した出力信号を
処理することにより、カーソルの移動方向と移動距離を
算出するようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の座標入力装置においては、カーソルの移動方向と移動
距離を接触子に対する加圧方向と加圧時間により制御し
ていた。それ故従来の装置では、例えば移動量を（移動
速度）×（時間）で算出していた。移動速度をパラメー
タとした場合、移動速度を遅くするとカーソルの位置決
め精度は高くなるが、応答性は悪くなり、移動量が大き
い場合には待ち時間が長くなる。逆に、移動速度を速く
するとカーソルの応答性はよくなり待ち時間は短くなる
が、カーソルの微小送り、あるいは位置決めが困難とな
るという問題があった。

【０００４】また出力電圧を得るための電源を外部から
供給しなければならず、消費電力が多くかかるという問
題もあった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の座標入力装置は、円周方向に等分割され互い
に異なる極性を有する分割電極を片面に配設するととも
に他面には共通電極を配設し、加圧または減圧により電
圧を発生する圧電素子と、前記圧電素子に対向する平面
を有し、該平面の反対側に棒状部材を有する操作部材
と、前記圧電素子の各分割電極にそれぞれ対向する複数
の電極を有し、該複数の電極のそれぞれが配線された基
板と、前記圧電素子、操作部材および基板を保持する保
持部材とを有し、前記棒状部材の傾きにより前記圧電素
子が加圧または減圧されて電圧を発生し、該電圧の大き
さ及び極性により座標の移動方向及び移動量を決定する
ことを特徴とする。

【０００６】上記構成の本発明によれば、操作部材の棒
状部材に外力が加えられると、その外力が加えられた方
向の圧電素子の箇所が加圧されるとともに、反対側の圧
電素子の箇所が減圧される。そして加圧箇所、減圧箇所
には電圧が発生し、発生した電圧をそれぞれの発生箇所
に対応する電極から取り出し、取り出した電圧の大きさ
及び極性により座標の移動方向及び移動量を決定する。
したがって、座標の移動距離が長くても移動時間がかか
らず、位置決め精度がよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にしたがって説明する。なお各図面に共通する要素には
同一の符号を付す。図１は本発明の第１の実施の形態の
ポインティングディバイスを示す分解斜視図、図２は第
１の実施の形態のポインティングディバイスを示す斜視
図である。なお本発明の実施の形態では座標入力装置と
してポインティングディバイスを用いて説明する。

【０００８】図１において、第１の実施の形態のポイン
ティングディバイス１は、主要要素として、ピンスティ
ック２と圧電素子３、基板４それに保持部材５、６、７
を有する。タッチキャップ８は、ピンスティック２のポ
スト部２ａに嵌装されて、指等による外力をピンスティ
ック２に伝達するもので、感触とすべりを防止するため
に例えばゴム材のような高摩擦部材でしかも高弾性部材
から成っている。ピンスティック２は、タッチキャップ
８に加えられた外力の方向及び大きさを圧電セラミクス
３に伝達する伝達部材であり、外力を伝えるためのポス
ト部２ａと、外力を圧力に変換するための下側のフラッ
ト面部２ｂ、フラット面部２ｂの中央に形成された電極
接触突起部２ｃとから構成される。材質としては、導電
体でしかも剛性の高い鋼材で形成されている。フラット
面部２ｂは、平面度と表面粗さが極めて小さくなってお
り、後述する圧電素子３の上部電極と密着しても圧電素
子３が破損しないようになっている。

【０００９】圧電素子３は、中央に孔３ａを有する円環
状の形状をしており、図３に示すように、上部に電極
９、中央部に圧電セラミクス１０そして下部に４分割に
なっている電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを有す
る構成となっている。なお図３は圧電素子を示す説明図
で、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図、図３
（ｃ）は下面図となっている。電極９および４分割電極
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはともに薄膜で形成さ
れ、電極９はグランド（アース）面になっており、４分
割電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの各電極間には
絶縁用の隙間１２が設けられている。これらの電極のう
ち、電極１１ａ、１１ｂはプラス（＋）電極で、電極１
１ｃ、１１ｄはマイナス（−）電極になっている。

【００１０】圧電セラミクス１０は、或る種の結晶体に
特定の方向の圧力を加えて変形させると、その表面に電
荷を発生させる所謂圧電効果を有し、一般的には水晶や
チタン酸バリウム、ロシェル塩などの結晶体が使用され
ている。本実施の形態においては、電極１１ａ、１１ｂ
に対応する圧電セラミクス１０の部分はプラス（＋）側
に分極されており、電極１１ｃ、１１ｄに対応する圧電
セラミクス１０の部分はマイナス（−）側に分極されて
いる。そして例えば、電極９をグランド接地して電極１
１ａの出力電圧を検出すると、電極１１ａに対応する部
分の圧電セラミクス１０が圧縮されるとプラス（＋）電
位が発生し、電極１１ａに対応する部分の圧電セラミク
ス１０が圧縮状態から解放されるとマイナス（−）電位
が発生する。電極１１ｂに対応する部分についても同様
のことが言える。

【００１１】また、電極９をグランド接地して電極１１
ｃの出力電圧を検出すると、電極１１ｃに対応する部分
の圧電セラミクス１０が圧縮されるとマイナス（−）電
位が発生し、電極１１ｃに対応する部分の圧電セラミク
ス１０が圧縮状態から解放されるとプラス（＋）電位が
発生する。電極１１ｄに対応する部分についても同様の
ことが言える。電極９は、ピンスティック２のフラット
面２ｂに接触するように配設される。

【００１２】基板４は上記の各電極１１ａ、１１ｂ、１
１ｃ、１１ｄとピンスティック２の突起２ｃをコンタク
トするための極薄基板であり、ポリイミドあるいはポリ
エステル等のベース材に銅製の薄膜電極を貼り付け、ポ
リイミドあるいはポリエステル等のカバー材で挟持して
形成され、コードが一体のフレキシブル基板となってい
る。基板４の電極部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ
は、上記圧電素子３の各電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄにそれぞれ対向して配設され、また電極部１３ｅ
はピンスティック２の突起２ｃに対向して配設されてい
る。この電極部１３ｅはグランド電極を構成する。これ
らの各電極部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ
は導体を露出することにより形成され、各電極部間は互
いに絶縁されている。各電極１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄと対向する各電極部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１
３ｄ、１３ｅがそれぞれ一対一に対応するように圧電素
子３と基板４はあらかじめ密着ハンダ付けが行われてい
る。また基板４は図示しない信号処理回路に接続するた
めのコード部１４を有し、その先端の端子部１５は導体
露出部となっている。

【００１３】保持部材としてのホルダ６は、圧電素子３
を保持するするとともに電気的に絶縁するためのもの
で、中央部には圧電素子３が収納される程度の大きさの
丸孔１６が形成されている。ホルダ６は非導電性の難燃
性プラスチックで形成され、周辺部には３個の固定用の
孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃが形成されるとともに、基板
４のコード部１４用の逃げ部１８が形成されている。

【００１４】保持部材としてベースプレート７は、基板
４と圧電素子３を保持するもので、剛性があり、フラッ
トな形状となっている。ベースプレート７の中央部には
逃げ孔１９が形成され、この逃げ孔１９は、基板４のグ
ランド電極部１３ｅとピンスティック２の突起２ｃが常
時安定的に接触するための孔である。また周辺部にはネ
ジ孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃが形成されている。

【００１５】保持部材としてのプレッシャプレート５
は、圧電素子３とフレキシブル基板４にピンスティック
２のフラット面２ｃを圧接し、保持するものであり、ピ
ンスティック２のフラット面２ｃの反対側の面２ｄを押
さえる。中央部には、ピンスティック２のポスト部２ａ
を逃がすための丸孔２１が形成され、周辺部には３か所
に固定用孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃが形成されている。

【００１６】アイソレータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、
圧電素子３の電極９側と出力端子面側（電極１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ、１１ｄ側）とが短絡しないようにするた
めの絶縁部材であり、段付きの中空部材となっている。
アイソレータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、中空ポスト部
２４ａ、２４ｂ、２４ｃとフランジ部２５ａ、２５ｂ、
２５ｃを有し、中空ポスト部２４ａ、２４ｂ、２４ｃは
プレッシャプレート５の固定用孔２２ａ、２２ｂ、２２
ｃを通過し、ホルダ６の孔１７ａ、１７ｂ、１７ｃに入
り込むようになっている。中空ポスト部２４ａ、２４
ｂ、２４ｃの長さは、プレッシャプレート５の厚さとホ
ルダ６の厚さの和より僅かに短くなっている。フランジ
部２５ａ、２５ｂ、２５ｃは、ネジ２６ａ、２６ｂ、２
６ｃとプレッシャプレート５を電気的に絶縁するために
設けられてもので、ネジ２６ａ、２６ｂ、２６ｃが直接
プレッシャプレート５に接触しないようにしている。ア
イソレータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの孔２４ａ、２４
ｂ、２４ｃにはネジ２５ａ、２５ｂ、２５ｃが入り込む
ようになっている。

【００１７】ネジ２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、プレッシ
ャプレート５の孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃに組み込まれ
たアイソレータ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの孔２４ａ、２
４ｂ、２４ｃに組み込まれ、プレッシャプレート５とベ
ースプレート７の間にピンスティック２と圧電素子３と
フレキシブル基板４とホルダ６とを挟持して、ベースプ
レート７のネジ孔２０ａ、２０ｂ、２０ｃにネジ止めさ
れる。このとき、中空ポスト部２４ａ、２４ｂ、２４ｃ
の長さが、プレッシャプレート５の厚さとホルダ６の厚
さの和より僅かに短くなっているので、プレッシャプレ
ート５によりピンスティック２を加圧し、さらにピンス
ティック２により圧電素子３を加圧する。即ち、圧電素
子３に対して初期圧力を与えられる。

【００１８】またネジ止めする場合のネジ締めトルク
は、３本のネジ２６ａ、２６ｂ、２６ｃで均一になって
おり、ピンスティック２に加えられる外力の最大値に対
して、圧電素子３の全域に対して均一に圧力が加わるよ
うな或る値に設定されており、バランスよくネジ止めさ
れる。

【００１９】図４は第１の実施の形態のポインティング
ディバイスを示すブロック図である。同図において、前
述した基板４の電極部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ
がアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部３１に接続さ
れ、Ａ／Ｄ変換部３１は加算部３２、３３に接続されて
いる。加算部３２には電極部１３ａ、１３ｃからの出力
信号が入力され、加算部３３には電極部１３ｂ、１３ｄ
からの出力信号が入力される。加算部３２はｙ軸方向移
動量算出部３４に接続され、加算部３３はｘ軸方向移動
量算出部３５に接続されている。移動量算出部３４、３
５は電極部からの出力信号に基いてそれぞれ座標におけ
るカーソルの移動量を算出する。移動量算出部３４、３
５の出力は、インタフェース３６を介して外部の入力制
御装置３７に送られる。

【００２０】次に第１の実施の形態の動作をさらに図
５、図６にしたがって説明する。図５はタッチキャップ
の加圧方向を示す説明図、図６は出力信号の一例を示す
説明図である。

【００２１】まず外力が加えられる接触子であるタッチ
キャップ８を目的とする方向へ押す。タッチキャップ８
が押されると、ピンスティック２を介して圧電素子３の
圧電セラミクス１０が加圧される。図５に押される方向
を示す。図５ではＡ〜Ｈ方向が代表的に示してあるが、
押される方向は無論これだけに限らず、３６０度いずれ
の方向にも押され得るが、ここでは説明を簡単にするた
めに図に示す方向についてだけ説明する。

【００２２】図５において、タッチキャップ８がＡ方向
に押されると、圧電セラミクス１０の電極１１ａに対応
する部分が加圧され、この部分はプラス（＋）電位に分
極しているので、図６に示すように、圧縮によりプラス
（＋）の電位を発生させる。図６に示す波形は、圧電セ
ラミクス１０からの信号をそのまま出力したものであ
り、プラス（＋）の電位を発生した後、マイナス（−）
電位に下がっているが、これはタッチキャップ８を離す
と減圧されるので、その際逆電位が発生することによ
る。圧電セラミクス１０は、力の変化に対してのみ電圧
が発生する自己起電力型素子である。電極１１ａに発生
した電圧は、基板４の端子１５を介して図４に示すＡ／
Ｄ変換部３１に送られる。

【００２３】タッチキャップ８がＡ方向に押された場
合、圧電セラミクス１０の電極１１ｂに対応する部分は
減圧され、この部分はプラス（＋）に分極されているの
で、減圧によりマイナス（−）の電位を発生する。その
後タッチキャップ８が解放されると、プラス（＋）電位
が発生する。ここで発生した電圧は、上記と同様に、Ａ
／Ｄ変換部へ送られる。

【００２４】タッチキャップ８がＡ方向に押された場
合、圧電セラミクス１０の電極１１ｃに対応する部分は
減圧され、この部分はマイナス（−）に分極されている
ので、減圧によりプラス（＋）の電位を発生する。その
後タッチキャップ８が解放されると、マイナス（−）電
位が発生する。ここで発生した電圧は、上記と同様に、
Ａ／Ｄ変換部へ送られる。

【００２５】またタッチキャップ８がＡ方向に押された
場合、圧電セラミクス１０の電極１１ｄに対応する部分
は加圧され、この部分はマイナス（−）に分極されてい
るので、加圧によりマイナス（−）の電位を発生する。
その後タッチキャップ８が解放されると、プラス（＋）
電位が発生する。ここで発生した電圧は、上記と同様
に、Ａ／Ｄ変換部へ送られる。

【００２６】次に、タッチキャップ８がＢ方向に押され
た場合について説明する。圧電セラミクス１０の電極１
１ａに対応する部分は半分が加圧されてプラス（＋）電
位を発生し、半分が減圧されてマイナス（−）の電位を
発生するので、電極１１ａ内で電位が相殺され、結果的
に出力信号は０となる。圧電セラミクス１０の電極１１
ｂに対応する部分は全面的に減圧されてマイナス（−）
の電位を発生し、その出力は最大電位を示す。

【００２７】また圧電セラミクス１０の電極１１ｃに対
応する部分は半分が減圧されてプラス（＋）電位を発生
し、半分が加圧されてマイナス（−）の電位を発生する
ので、電極１１ｃ内で電位が相殺され、結果的に出力信
号は０となる。圧電セラミクス１０の電極１１ｄに対応
する部分は全面的に加圧されてマイナス（−）の電位を
発生し、その出力は最大電位を示す。

【００２８】次に、タッチキャップ８がＣ方向に押され
た場合について説明する。圧電セラミクス１０の電極１
１ａに対応する部分は減圧されてマイナス（−）の電位
を発生する。圧電セラミクス１０の電極１１ｂに対応す
る部分も減圧されてマイナス（−）の電位を発生する。
圧電セラミクス１０の電極１１ｃに対応する部分は加圧
されてマイナス（−）の電位を発生する。また圧電セラ
ミクス１０の電極１１ｄに対応する部分は加圧されてマ
イナス（−）の電位を発生する。

【００２９】次に、タッチキャップ８がＤ方向に押され
た場合について説明すると、圧電セラミクス１０の電極
１１ａに対応する部分は全面的に減圧されてマイナス
（−）の電位を発生し、その出力は最大電位を示す。圧
電セラミクス１０の電極１１ｂに対応する部分は半分が
加圧されてプラス（＋）電位を発生し、半分が減圧され
てマイナス（−）の電位を発生するので、電極１１ａ内
で電位が相殺され、結果的に出力信号は０となる。

【００３０】また圧電セラミクス１０の電極１１ｃに対
応する部分は全面的に加圧されてマイナス（−）の電位
を発生し、その出力は最大電位を示す。圧電セラミクス
１０の電極１１ｄに対応する部分は半分が減圧されてプ
ラス（＋）電位を発生し、半分が加圧されてマイナス
（−）の電位を発生するので、電極１１ｃ内で電位が相
殺され、結果的に出力信号は０となる。

【００３１】タッチキャップ８がＥ方向、Ｆ方向、Ｇ方
向、Ｈ方向に押された場合は、それぞれの電極１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの出力結果は、図６に示すよう
に、Ａ方向、Ｂ方向、Ｃ方向、Ｄ方向に押した場合の出
力結果に対して対称の関係になる。

【００３２】以上の各電極の出力結果の関係を次のマト
リクス表に示す。なお表中、（＋）はプラス電極、（−）はマイナス電極
を示す。

【００３３】以上は８方向について説明したが、前述の
ように、これらの方向の中間的な方向にタッチキャップ
８が押される場合がある。ここで、例えばＡ方向とＢ方
向の中間方向に押された場合について説明する。圧電セ
ラミクス１０の電極１１ａに対応する部分は、加圧面積
が減圧面積より大きいので、その差分のプラス（＋）電
位が発生する。電極１１ｂに対応する部分は減圧されて
マイナス（−）電位を発生し、その出力電圧は、Ａ方向
加圧時とＢ方向加圧時の中間的な値となる。電極１１ｃ
に対応する部分は、減圧面積が加圧面積より大きいの
で、その差分のプラス（＋）電位が発生する。また電極
１１ｄに対応する部分は、加圧されてマイナス（−）電
位が発生し、その出力電圧は、Ａ方向加圧時とＢ方向加
圧時の中間的な値となる。以上の出力結果を図７に示
す。図７はＡとＢの中間方向に押された場合の出力を示
す説明図である。

【００３４】タッチキャップ８はさらにいろいろな方向
に押されることがあるが、基本的には、電極内の加圧部
分と減圧部分の差分で出力信号が発生し、タッチキャッ
プ８に対する押し付け力を一定とした場合、タッチキャ
ップ８がどの方向に押されても全電極の絶対値総和の電
位が一定となるように出力値が決まる。出力電位の極性
は、例えば、プラス、ゼロ、マイナス、ゼロ、プラス、
…と周期的に変化し、しかもその出力電圧は、図８に示
すように、押す方向に応じた連続的な出力信号として発
生する。なお図８は各電極の出力信号と押す方向の関係
を示すグラフである。

【００３５】次に加圧力の大きさと電極の出力信号との
関係を説明する。図９は電極の出力信号と加圧力の関係
を示すグラフである。この図は、電極１１ｃの出力信号
を示し、加圧方向は図５に示すＦ方向としている。図に
示すように、加圧力が小さいと出力値も小さく、加圧力
が大きいと出力値も大きい。また加圧を保持した場合
（タッチキャップ８を押し続けた場合）には出力値は０
となる。

【００３６】またタッチキャップ８を押す力の大きさ
（加圧力）と押す際に発生する出力電圧の関係を図１０
に示す。同図に示すように、出力電圧は、加圧力に対し
て、圧電セラミクス１０の圧電出力定数と厚さの積を接
触面積で割った値を比例定数とする比例関係にある。

【００３７】以上の説明から分かるように、タッチキャ
ップ８が押される方向の検出は、各電極１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄの出力電圧の極性および大きさの比
から求めることができる。例えば、電極１１ａ（または
１１ｃ）の出力と電極１１ｂ（または１１ｄ）の出力の
極性がともにプラスで比が１：１であれば、押された方
向は図８からＣ方向ということになる。

【００３８】また加圧力の大きさは、各電極の出力電圧
の絶対値の総和で決定される。この場合、電極１１ａと
１１ｃの出力を加算したものを図５に示すＨ、Ｄ方向、
即ちｙ方向の移動量とし、電極１１ｂと１１ｄの出力を
加算したものを図５に示すＢ、Ｆ方向、即ちｘ方向の移
動量とする。具体的に説明すると、各電極１１ａ、１１
ｂ、１１ｃ、１１ｄからの出力信号は、図４に示すＡ／
Ｄ変換部３１へ入力されてそれぞれディジタル信号に変
換される。その後電極１１ａ、１１ｃの出力信号は加算
部３２に入力し、電極１１ｂ、１１ｄの出力信号は加算
部３３に入力する。加算部３２で電極１１ａ、１１ｃの
出力値を加算して、ｙ軸方向移動量算出部３４へ出力
し、加算部３３で電極１１ｂ、１１ｄの出力値を加算し
て、ｘ軸方向移動量算出部３５へ出力する。

【００３９】ｙ軸方向移動量算出部３４では、ｙ方向の
移動量を算出し、算出結果をインタフェース３６を介し
て入力制御装置３７へ送る。またｘ軸方向移動量算出部
３５では、ｘ方向の移動量を算出し、算出結果をインタ
フェース３６を介して入力制御装置３７へ送る。

【００４０】以上説明したように第１の実施の形態によ
れば、圧電セラミクス１０を使用し、加圧により発生す
る電圧を４等分割した電極により取出し、この出力電圧
に基いてカーソルの方向および移動量を検出するように
したので、外部から電力を供給しなくても検出でき、消
費電力を小さくすることが可能となる。特に携帯型の装
置においては充電間隔を広げることが可能となる。

【００４１】また電極を４等分割して対角の電極の出力
を加算して移動量を算出するようにしたので、大きな出
力を得るという効果がある。さらに圧電セラミクス１０
のグランド側電極９に接触するピンスティック２のフラ
ット面２ｂの表面粗さと平面度を小さくし、剛性を高く
し、導電性を持たせたことにより、圧電セラミクス１０
の破損強度を高めることができるという効果が得られ
る。

【００４２】次に第２の実施の形態を説明する。図１１
は第２の実施の形態のポインティングディバイスを示す
分解斜視図である。第２の実施の形態のポインティング
ディバイスは、第１の実施の形態に対して、フレキシブ
ル基板と圧電セラミクスの取付位置を逆にしたものであ
る。

【００４３】図１１において、第２の実施の形態のポイ
ンティングディバイス４１では、ピンスティック２の下
側にフレキシブル基板４を設け、その下側に圧電素子３
を配置するようにしている。フレキシブル基板４の下面
には４分割した電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄが
設けられ、これらの電極は圧電素子３の４分割電極１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに対向している。この状態
で基板４と圧電素子３がハンダ付け等により導電固定さ
れている。圧電素子３は前記実施の形態のものを逆さに
したものであり、その下面にはグランド電極９が露出さ
せてある。圧電素子３はホルダ６に保持され、グランド
電極９はベースプレート７に接触するようになってい
る。ベースプレート７の上面７ａは、剛性が高く、導電
性があり、しかも平面度が小さく、表面粗さが小さくな
るようになっている。またホルダ６の上面にコード逃げ
部１８が形成されている。なお第２の実施の形態では、
絶縁部材とピンスティック２の突起は除去され、ベース
プレート７の逃げ孔は形成されていない。その他の構成
は前記第１の実施の形態と同様である。

【００４４】以上のように構成した第２の実施の形態に
おいても前記第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
なお第２の実施の形態では、前記実施の形態に比較し
て、構造が簡単になる効果も有する。なお両実施の形態
において、圧電セラミクスの代わりにフィルム状の圧電
フィルムを用いてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、円周方向に等分割され互いに異なる極性を有する分
割電極を片面に配設するとともに他面には共通電極を配
設し、加圧または減圧により電圧を発生する圧電体と、
前記圧電体に対向する円状の平面を有し、該平面の反対
側に棒状部材を有する操作部材と、前記圧電体の各分割
電極にそれぞれ対向する複数の電極を有し、該複数の電
極のそれぞれが配線された基板と、前記圧電体、操作部
材および基板を保持する保持部材とを有し、前記棒状部
材の傾きにより前記圧電体が加圧または減圧されて電圧
を発生し、該電圧の大きさ及び極性により座標の移動方
向及び移動量を決定するようにしたので、以下の効果を
奏する。即ち、操作部材の棒状部材に加えられた外力に
より、加圧箇所および減圧箇所が発生し、その加圧箇
所、減圧箇所には電圧が発生して、発生した電圧をそれ
ぞれの発生箇所に対応する電極から取り出し、取り出し
た電圧の大きさ及び極性により座標の移動方向及び移動
量を決定するようにしたので、座標の移動距離が長くて
も移動時間がかからず、位置決め精度がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のポインティングディバイス
を示す分解斜視図である。

【図２】第１の実施の形態のポインティングディバイス
を示す斜視図である。

【図３】圧電素子を示す説明図である。

【図４】第１の実施の形態のポインティングディバイス
を示すブロック図である。

【図５】タッチキャップの加圧方向を示す説明図であ
る。

【図６】出力信号を示す説明図である。

【図７】中間方向の出力を示す説明図である。

【図８】各電極の出力信号と押す方向の関係を示すグラ
フである。

【図９】出力信号と加圧力の関係を示すグラフである。

【図１０】押す力と出力電圧の関係を示すグラフであ
る。

【図１１】第２の実施の形態のポインティングディバイ
スを示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１ポインティングディバイス２ピンスティック３圧電素子４フレキシブル基板５プレッシャプレート６ホルダ７ベースプレート９電極１０圧電セラミクス１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ電極１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ電極部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射方向に等分割され互いに異なる極性
を有する分割電極を片面に配設するとともに他面には共
通電極を配設し、加圧または減圧により電圧を発生する
圧電素子と、前記圧電素子に対向する平面を有し、該平面の反対側に
棒状部材を有する操作部材と、前記圧電素子の各分割電極にそれぞれ対向する複数の電
極を有し、該複数の電極のそれぞれが配線された基板
と、前記圧電素子、操作部材および基板を保持する保持部材
とを有し、前記棒状部材の傾きにより前記圧電素子が加圧または減
圧されて電圧を発生し、該電圧の大きさ及び極性により
座標の移動方向及び移動量を決定することを特徴とする
座標入力装置。
【請求項２】前記圧電素子は圧電セラミクスを含む請
求項１記載の座標入力装置。
【請求項３】前記保持部材は、前記圧電セラミックス
に対して初期加圧する請求項２記載の座標入力装置。
【請求項４】前記分割電極は４分割された電極であ
り、このうち２個の電極はプラス分極され、残り２個の
電極はマイナス分極され、対角の電極の分極極性を異な
るようにした請求項１記載の座標入力装置。
【請求項５】４分割電極のうち対角の電極からの出力
信号を加算して信号処理を行う請求項４記載の座標入力
装置。