JP2002207568A - ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可動軸を周囲３６０度のいかなる方向に傾動さ
せても、パーソナルコンピュータ等のディスプレー上の
矢印等のポインタを所望の方向に所望の距離だけ自由に
移動させることができるようにする。 【解決手段】棒状の部材の下端部に一体的に形成された
円盤部材１１−ｂを備える可動軸１１と、複数の扇形に
分割された検出部１４−ｈ及び該検出部１４−ｈの間の
隙間部１４−ｇを備える円盤状のシートとを有し、円盤
部材１１−ｂが変形強度の高い部分と変形強度の低い部
分とを備え、変形強度の高い部分が検出部１４−ｈに対
応し、変形強度の低い部分が隙間部１４−ｇに対応する
ように配設され、棒状の部材に荷重を加えて傾動させる
と、荷重の方向に関わらず、荷重の大きさに応じた検出
信号を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポインティングデ
バイスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、パーソナルコンピュータのキーボ
ード等に内蔵されるポインティングデバイスとしては、
特許第３００６８２１号公報に従来例として記載されて
いるようなものが知られている。前記ポインティングデ
バイスは、通常直立しており、パーソナルコンピュータ
の操作者が指で押すことによって、３６０度の方向に傾
動する可動軸と、該可動軸の周囲３６０度に配設された
感圧抵抗素子とから構成されている。

【０００３】そして、前記可動軸が１方向に傾けられる
と、すなわち、傾動させられると、可動軸の下端に取り
付けられたフランジ部材の前記傾動方向に対応する部分
が、該傾動方向に位置する前記感圧抵抗素子を圧迫す
る。該感圧抵抗素子は圧迫されると電気特性が変化する
ので、電気特性が変化した感圧抵抗素子の位置から前記
可動軸の傾動方向が検出され、また、電気特性の変化の
度合いから前記フランジ部材による圧迫の度合い、すな
わち、前記可動軸の傾動の度合いが検出される。

【０００４】したがって、パーソナルコンピュータの操
作者は、前記可動軸を所望の方向に所望の角度だけ傾動
させることによって、パーソナルコンピュータのディス
プレー上の矢印等のポインタを所望の方向に所望の距離
だけ自由に移動させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ポ
インティングデバイスに使用される感圧抵抗素子は、前
記可動軸の周囲３６０度に配設された複数個の印刷抵抗
から構成されており、個々の印刷抵抗の間には、印刷抵
抗の存在しない部分がある。このため、前記可動軸が印
刷抵抗の存在しない部分の方向に傾動させられた場合、
前記可動軸の傾動の度合いが正確に検出されなくなって
しまう。

【０００６】例えば、４つの扇形の印刷抵抗が、可動軸
の東西南北方向にそれぞれ配設されている場合、これら
４つ印刷抵抗の間の印刷抵抗の存在しない４方向、すな
わち、南東、南西、北西及び北東の方向に前記可動軸が
傾動させられると、前記可動軸の下端に取り付けられた
フランジ部材の前記４方向に対応する部分は、印刷抵抗
の存在しない箇所を圧迫することとなる。

【０００７】ここで、例えば、前記可動軸が南東の方向
に傾動させられた場合、前記フランジは南東の方向に延
在する印刷抵抗の存在しない箇所を圧迫することとな
る。ここで、前記フランジは、多少ではあるが、弾性変
形するため、前記印刷抵抗の存在しない箇所の両側に位
置する東方向の印刷抵抗及び南方向の印刷抵抗が圧迫さ
れる。このため、該東方向の印刷抵抗及び南方向の印刷
抵抗の電気抵抗の変化が検出されるので、前記可動軸が
両者の間の方向、すなわち、南東方向に傾動させられて
いることが検出される。

【０００８】しかし、東方向の印刷抵抗及び南方向の印
刷抵抗は、弾性変形したフランジによって圧迫されるの
で、該フランジが東方向の印刷抵抗又は南方向の印刷抵
抗のみを圧迫した場合よりも、弱い度合いで圧迫される
こととなる。このため、前記可動軸の傾動の度合いが本
来よりも弱く検出されることとなる。

【０００９】このように、前記従来のポインティングデ
バイスにおいては、可動軸が印刷抵抗の存在しない方向
に傾動された場合、前記可動軸の傾動の度合いが正確に
検出されなくなってしまう。このため、パーソナルコン
ピュータの操作者が前記可動軸を同程度に傾動させて
も、傾動させる方向によって検出される傾動の度合いが
変化するので、操作者はパーソナルコンピュータのディ
スプレー上の矢印等のポインタを所望の方向に所望の距
離だけ正確に移動させることができなくなってしまう。

【００１０】本発明は、前記従来のポインティングデバ
イスの問題点を解決して、可動軸が検出素子の存在しな
い方向に傾動させられた場合であっても、前記可動軸の
傾動の度合いが正確に検出されるようにして、操作者が
可動軸を周囲３６０度のいかなる方向に傾動させても、
前記可動軸を所望の方向に所望の角度だけ傾動させるこ
とによって、パーソナルコンピュータ等のディスプレー
上の矢印等のポインタを所望の方向に所望の距離だけ自
由に移動させることができるポインティングデバイスを
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のポ
インティングデバイスにおいては、棒状の部材及び該棒
状の部材の下端部に一体的に形成された円盤部材を備え
る可動軸と、複数の扇形に分割された検出部及び該検出
部の間の隙（すき）間部を備え、前記円盤部材の下方に
配設される円盤状のシートと、該シートの下方に配設さ
れるベースプレートと、前記可動軸、シート及びベース
プレートを結合するカバーとを有するポインティングデ
バイスにおいて、前記円盤部材が変形強度の高い部分と
変形強度の低い部分とを備え、前記変形強度の高い部分
が前記検出部に対応し、前記変形強度の低い部分が前記
隙間部に対応するように配設され、前記棒状の部材に荷
重を加えて傾動させると、荷重の方向に関わらず、荷重
の大きさに応じた検出信号を検出する。

【００１２】本発明の他のポインティングデバイスにお
いては、さらに、前記変形強度の高い部分は肉厚が厚
く、前記変形強度の低い部分は肉厚が薄い。

【００１３】本発明の更に他のポインティングデバイス
においては、さらに、前記変形強度の高い部分は剛性の
高い材料から成り、前記変形強度の低い部分は剛性の低
い材料から成る。

【００１４】本発明の更に他のポインティングデバイス
においては、さらに、前記剛性の低い材料は導電性を有
し、前記変形強度の低い部分が前記検出部とともに検出
信号を検出するセンサとして機能する。

【００１５】本発明の更に他のポインティングデバイス
においては、さらに、前記変形強度の低い部分と前記検
出部とが互いに接触せず、静電容量の変化を検出するセ
ンサの対向電極として機能する。

【００１６】本発明の更に他のポインティングデバイス
においては、さらに、前記可動軸とカバーとが一体的に
形成される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施の形態における
ポインティングデバイスの構造を示す図、図２は本発明
の第１の実施の形態におけるポインティングデバイスの
側断面図である。

【００１９】図において、１０は、可動軸１１、感圧セ
ンサ１２、ベースプレート１５及びカバー１６を有する
ポインティングデバイスである。該ポインティングデバ
イス１０は、パーソナルコンピュータ等に使用され、マ
ウス、トラックボール、ポインティングパッド等と同様
に、パーソナルコンピュータ等の表示手段であるディス
プレーの画面上にに表示される矢印等のポインタを画面
上において、所望の方向に所望の距離だけ自由に移動さ
せるためのものである。

【００２０】ここで、図１（ａ）は組み立てられたポイ
ンティングデバイス１０の斜視図であり、図１（ｂ）は
ポインティングデバイス１０の分解図である。

【００２１】前記可動軸１１は、棒状の部材としてのス
ティック１１−ａ及び該スティック１１−ａの下端部に
一体的に形成されたフランジ状の円盤部材１１−ｂを有
する。そして、該円盤部材１１−ｂは、変形強度の高い
部分である厚肉部１１−ｃと変形強度の低い部分である
薄肉部１１−ｄとを有する。すなわち、前記円盤部材１
１−ｂは、４方向に延在するスポーク状の厚肉部１１−
ｃと該厚肉部１１−ｃの間の薄肉部１１−ｄとを有す
る。ここで、前記厚肉部１１−ｃは、円盤部材１１−ｂ
を９０度ずつに４分割するようになっている。なお、前
記円盤部材１１−ｂの外周部分は厚肉部１１−ｃと同一
の肉厚を有し、外周部分の周面の１カ所には回転防止用
突起１１−ｅが形成されている。

【００２２】また、前記感圧センサ１２は上部シート１
３及び円盤状のシートとしての下部シート１４を有す
る。前記上部シート１３は円盤状のシートであって、図
１において下側の裏面１３−ａが導電性を有している。
なお、組立の際にカバー１６の固定軸１６−ｂが挿入さ
れる４つの固定用穴１３−ｂが穿（せん）設される。

【００２３】一方、前記下部シート１４は、図１におい
て上側の表面に第１の導電パターン１４−ｂと第２の導
電パターン１４−ｃとを備える感圧部１４−ａを有す
る。ここで、第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電
パターン１４−ｃとは互いに独立したパターンであっ
て、前記上部シート１３の導電性を有する裏面１３−ａ
が接触しない時は、互いに導通せず圧力信号が検出され
ないようになっている。

【００２４】そして、前記感圧部１４−ａは、それぞれ
同一の大きさ及び形状の扇形をした検出部１４−ｈ、１
４−ｉ、１４−ｊ及び１４−ｋの４つの区画に区分され
ている。なお、該検出部１４−ｈ、１４−ｉ、１４−ｊ
及び１４−ｋは、それぞれ独立に、第１の導電パターン
１４−ｂと第２の導電パターン１４−ｃとを備える。さ
らに、前記検出部１４−ｈ、１４−ｉ、１４−ｊ及び１
４−ｋの間には、導電パターンが形成されていない隙間
部１４−ｇが存在する。該隙間部１４−ｇは、４方向に
延在するスポーク状であり、前記感圧部１４−ａを９０
度ずつに４分割するようになっている。

【００２５】そして、前記下部シート１４は、全体とし
て上部シート１３と同一の大きさの円盤状のシートであ
るが、一方向に延在するケーブル部１４−ｄが一体的に
形成されている。該ケーブル部１４−ｄは、前記第１の
導電パターン１４−ｂ及び第２の導電パターン１４−ｃ
に導通する複数の配線パターン１４−ｅを備える。さら
に、ポインティングデバイス１０の組立の際にカバー１
６の固定軸１６−ｂが挿入される４つの固定用穴１４−
ｆが穿設される。

【００２６】また、前記ベースプレート１５は、前記上
部シート１３及び下部シート１４よりも大径の円盤状の
板部材であり、ポインティングデバイス１０の組立の際
に前記カバー１６の固定軸１６−ｂが挿入される４つの
固定用穴１５−ａが穿設される。

【００２７】さらに、前記カバー１６は、全体として縁
のある円形の盆を伏せたような形状を有し、中心部に前
記スティック１１−ａが貫通する穴部１６−ａを備え、
縁の部分の４カ所に図１において下方に延在する固定軸
１６−ｂを備える。なお、前記カバー１６は、図２に示
されるように、前記回転防止用突起１１−ｅが嵌（か
ん）入される凹部１６−ｃを有し、ポインティングデバ
イス１０を組み立てると、該凹部１６−ｃに回転防止用
突起１１−ｅが嵌入され、可動軸１１が回転しないよう
になっている。

【００２８】そして、前記可動軸１１、感圧センサ１
２、ベースプレート１５及びカバー１６を、図１（ｂ）
に示される位置関係で組み立てると、図１（ａ）に示さ
れるようなポインティングデバイス１０を得ることがで
きる。この場合、前記固定用穴１３−ｂ、固定用穴１４
−ｆ及び固定用穴１５−ａに挿入された固定軸１６−ｂ
の図における下端部は、接着剤若しくは溶着によって、
又は、下端部をつぶして広げることによって、該ベース
プレート１５に固着される。

【００２９】なお、前記可動軸１１の４方向に延在する
スポーク状の厚肉部１１−ｃのそれぞれは、前記下部シ
ート１４の扇形の検出部１４−ｈ、１４−ｉ、１４−ｊ
及び１４−ｋのそれぞれの中心線上に位置するようにな
っている。また、前記可動軸１１の４つの扇形の薄肉部
１１−ｄのそれぞれの中心線の下に、前記下部シート１
４の４方向に延在するスポーク状の隙間部１４−ｇがそ
れぞれ位置する。

【００３０】ここで、図２に示されるように、可動軸１
１のスティック１１−ａが傾動されていない、すなわ
ち、直立している場合、上部シート１３の導電性を有す
る裏面１３−ａは、下部シート１４の表面に形成された
の第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パターン１
４−ｃのいずれにも接触しないようになっている。その
ため、第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パター
ン１４−ｃとの間に電流が流れることがないので、圧力
信号が検出されることがない。

【００３１】次に、前記構成のポインティングデバイス
１０の動作を説明する。

【００３２】図３は本発明の第１の実施の形態における
ポインティングデバイスの動作を示す図、図４は本発明
の第１の実施の形態におけるポインティングデバイスの
荷重特性を示す図である。

【００３３】まず、図３（ａ）に示されるように、ステ
ィック１１−ａの頂部に荷重Ｗｂを加えて、該スティッ
ク１１−ａを傾動させる。ここで、前記荷重Ｗｂを表す
ベクトルの方向は、検出部１４−ｈの中心線の方向、す
なわち、１つのスポーク状の厚肉部１１−ｃの延在する
方向である。この場合、図３（ｂ）における左側の部分
の円盤部材１１−ｂが上部シート１３の裏面１３−ａを
押圧して、下部シート１４の表面の検出部１４−ｈに接
触させる。これによって、該検出部１４−ｈの第１の導
電パターン１４−ｂと第２の導電パターン１４−ｃは、
接触した前記裏面１３−ａを介して互いに導通するの
で、第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パターン
１４−ｃとの間に電流が流れ、圧力信号が検出される。
なお、前記電流は、下部シート１４の表面の検出部１４
−ｈに押し付けられる上部シート１３の裏面１３−ａが
第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パターン１４
−ｃと接触する接触面積に比例する。

【００３４】ここで、円盤部材１１−ｂが上部シート１
３の裏面１３−ａを下部シート１４の表面の検出部１４
−ｈに接触させる様子を子細にみると、前記円盤部材１
１−ｂは撓（たわ）んでいる、すなわち、変形している
ことが分かる。そして、この変形の度合いは、荷重Ｗｂ
の大きさに応じて大きくなり、それに従って、裏面１３
−ａが第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パター
ン１４−ｃと接触する接触面積が増大する。このため、
前記荷重Ｗｂの大きさと前記接触面積の大きさとは、図
４に示される直線ｂのように比例関係にある。

【００３５】したがって、前記スティック１１−ａの頂
部に加えられる荷重Ｗｂの大きさに比例する電流が圧力
検出信号として検出される。

【００３６】一方、前記加重Ｗｂの方向は、電流が検出
される第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パター
ン１４−ｃとが存在する検出部がどれであるかに基づい
て検出される。

【００３７】次に、図３（ａ）に示されるように、ステ
ィック１１−ａの頂部に荷重Ｗｃを加えて、該スティッ
ク１１−ａを傾動させる。ここで、前記荷重Ｗｃを表す
ベクトルの方向は、前記荷重Ｗｂから図において反時計
回りに４５度回転した方向であって、検出部１４−ｈと
１４−ｉとの間の導電パターンが形成されていない隙間
部１４−ｇの方向、すなわち、１つのスポーク状の隙間
部１４−ｇの延在する方向である。この場合、図３
（ｃ）における左側の部分の円盤部材１１−ｂが上部シ
ート１３の裏面１３−ａを押圧して、下部シート１４の
表面の検出部１４−ｈ及び１４−ｉに接触させる。これ
によって、該検出部１４−ｈ及び１４−ｉの第１の導電
パターン１４−ｂと第２の導電パターン１４−ｃは、接
触した前記裏面１３−ａを介して互いに導通するので、
第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パターン１４
−ｃとの間に電流が流れ、圧力信号が検出される。

【００３８】ここで、円盤部材１１−ｂが上部シート１
３の裏面１３−ａを下部シート１４の表面の検出部１４
−ｈ及び１４−ｉに接触させる様子を子細にみると、前
記円盤部材１１−ｂは、図３（ｂ）に示される場合より
も大きく変形していることが分かる。これは、前記荷重
Ｗｃを表すベクトルの方向が薄肉部１１−ｄのある方向
に一致するためである。すなわち、該薄肉部１１−ｄ
は、圧肉部１１−ｃよりも変形強度が低く変形しやすい
ために、前記円盤部材１１−ｂは、図３（ｃ）に示され
る場合の方が、図３（ｂ）に示される場合よりも大きく
変形することとなる。

【００３９】したがって、前記荷重Ｗｃの大きさと、下
部シート１４の表面に接触する上部シート１３の裏面１
３−ａの接触面積、すなわち、見かけの接触面積の大き
さとは、図４に示される直線ｃのような比例関係にあ
る。ここで、直線ｃの傾斜は前記直線ｂよりも緩やかで
あることから、荷重の大きさが同一である場合には、テ
ィック１１−ａの頂部に荷重Ｗｃを加えた場合の見かけ
の接触面積のほうが、荷重Ｗｂを加えた場合よりも、接
触面積が大きくなることが分かる。

【００４０】しかしながら、荷重Ｗｃの方向は、１つの
スポーク状の隙間部１４−ｇの延在する方向であるか
ら、上部シート１３の裏面１３−ａが実際に第１の導電
パターン１４−ｂ及び第２の導電パターン１４−ｃと接
触する面積、すなわち、真の接触面積は、前記見かけの
接触面積から前記隙間部１４−ｇに接触する面積を差し
引いたものとなる。

【００４１】そして、本実施の形態においては、前記圧
肉部１１−ｃと薄肉部１１−ｄの肉厚を調整して、荷重
ＷｂとＷｃの大きさが等しければ、スティック１１−ａ
の頂部に荷重Ｗｂを加えた場合の接触面積と荷重Ｗｃを
加えた場合の真の接触面積とが等しくなるようになって
いる。そのため、荷重ＷｂとＷｃの大きさが等しけれ
ば、スティック１１−ａの頂部に荷重Ｗｂを加えた場合
と荷重Ｗｃを加えた場合とでは、検出される圧力検出信
号の大きさが等しくなる。

【００４２】その結果、スティック１１−ａの頂部に加
わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【００４３】このように、本実施の形態においては、円
盤部材１１−ｂが、導電パターンが形成されていない隙
間部１４−ｇの方向に対応する位置に、薄肉部１１−ｄ
を有する。そして、スティック１１−ａの頂部に加わる
荷重の方向が前記隙間部１４−ｇの方向に対応する場
合、前記円盤部材１１−ｂがより大きく変形するように
しているので、荷重の大きさが等しければ、上部シート
１３の裏面１３−ａが実際に第１の導電パターン１４−
ｂ及び第２の導電パターン１４−ｃと接触する面積であ
る真の接触面積が、荷重の方向に関わらず等しくなる。

【００４４】したがって、スティック１１−ａの頂部に
加わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【００４５】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。なお、前記第１の実施の形態と同じ構成のも
のについては、同じ符号を付与して、その説明を省略す
る。

【００４６】図５は本発明の第２の実施の形態における
ポインティングデバイスの構造を示す図、図６は本発明
の第２の実施の形態におけるポインティングデバイスの
側断面図である。

【００４７】ここで、図５（ａ）は組み立てられたポイ
ンティングデバイス１０の斜視図であり、図５（ｂ）は
ポインティングデバイス１０の分解図である。

【００４８】図において、１７は可動軸であり、スティ
ック１７−ａ及び該スティック１７−ａの下端部に一体
的に形成されたフランジ状の円盤部材１７−ｂを有す
る。そして、該円盤部材１７−ｂは、４方向に延在する
スポーク状の変形強度の高い高剛性部１７−ｃと、該高
剛性部１７−ｃの間の変形強度の低い低剛性部１７−ｄ
とを有する。

【００４９】ここで、前記高剛性部１７−ｃは、ＡＢＳ
樹脂等の剛性の高い材料から成り、円盤部材１７−ｂを
９０度ずつに４分割するようになっている。なお、前記
円盤部材１７−ｂの外周部分は高剛性部１７−ｃと同一
の材料から成り、外周部分の周面の１カ所には回転防止
用突起１７−ｅが形成されている。

【００５０】一方、前記低剛性部１７−ｄは、シリコン
ラバー等の剛性の低い材料から成り、４つの扇形を形成
するようになっている。

【００５１】そして、本実施の形態においては、前記高
剛性部１７−ｃと低剛性部１７−ｄの大きさを調整し
て、荷重の大きさが等しければ、スティック１７−ａの
頂部に荷重Ｗｂを加えた場合の接触面積と荷重Ｗｃを加
えた場合の真の接触面積とが等しくなるようになってい
る。そのため、荷重ＷｂとＷｃの大きさが等しければ、
スティック１７−ａの頂部に荷重Ｗｂを加えた場合と荷
重Ｗｃを加えた場合とでは、検出される圧力検出信号の
大きさが等しくなる。

【００５２】その結果、スティック１７−ａの頂部に加
わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【００５３】このように、本実施の形態においては、円
盤部材１７−ｂが、導電パターンが形成されていない隙
間部１４−ｇの方向に対応する位置に、低剛性部１７−
ｄを有する。そして、スティック１７−ａの頂部に加わ
る荷重の方向が前記隙間部１４−ｇの方向に対応する場
合、前記円盤部材１７−ｂがより大きく変形するように
しているので、荷重の大きさが等しければ、上部シート
１３の裏面１３−ａが実際に第１の導電パターン１４−
ｂ及び第２の導電パターン１４−ｃと接触する面積であ
る真の接触面積が、荷重の方向に関わらず等しくなる。

【００５４】したがって、スティック１７−ａの頂部に
加わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【００５５】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。なお、前記第１及び第２の実施の形態と同じ
構成のものについては、同じ符号を付与して、その説明
を省略する。

【００５６】図７は本発明の第３の実施の形態における
ポインティングデバイスの構造を示す図、図８は本発明
の第３の実施の形態におけるポインティングデバイスの
側断面図である。

【００５７】ここで、図７（ａ）は組み立てられたポイ
ンティングデバイス１０の斜視図であり、図７（ｂ）は
ポインティングデバイス１０の分解図である。

【００５８】図において、１８は可動軸であり、スティ
ック１８−ａ及び該スティック１８−ａの下端部に一体
的に形成されたフランジ状の円盤部材１８−ｂを有す
る。そして、該円盤部材１８−ｂは、４方向に延在する
スポーク状の高剛性部１８−ｃと該高剛性部１８−ｃの
間及び円盤部材１８−ｂの下面全体を覆う低剛性部１８
−ｄとを有する。

【００５９】ここで、前記高剛性部１８−ｃは、ＡＢＳ
樹脂等の剛性の高い材料から成り、円盤部材１８−ｂを
９０度ずつに４分割するようになっている。なお、前記
円盤部材１８−ｂの外周部分は高剛性部１８−ｃと同一
の材料から成り、外周部分の周面の１カ所には回転防止
用突起１８−ｅが形成されている。

【００６０】一方、前記低剛性部１８−ｄは、導電性粒
子を分散したシリコンラバー等の剛性が低くかつ導電性
を有する材料から成り、４つの扇形を形成するようにな
っている。なお、前記導電性粒子は、例えば、金属粒
子、カーボン粒子等であるがいかなるものであってもよ
い。そして、前記低剛性部１８−ｄは、図８に示される
ように、円盤部材１８−ｂの下面全体を覆うように形成
される。

【００６１】さらに、本実施の形態におけるポインティ
ングデバイス１０は、前記第１及び第２の実施の形態に
おける上部シート１３を有していない。

【００６２】そして、本実施の形態においては、スティ
ック１８−ａの頂部に荷重を加えて、該スティック１８
−ａを傾動させると、円盤部材１８−ｂの下面の低剛性
部１８−ｄが押圧されて、下部シート１４の表面の検出
部に接触させられる。これによって、該検出部の第１の
導電パターン１４−ｂと第２の導電パターン１４−ｃ
は、接触した前記低剛性部１８−ｄを介して互いに導通
するので、第１の導電パターン１４−ｂと第２の導電パ
ターン１４−ｃとの間に電流が流れ、圧力信号が検出さ
れる。なお、該電流は、前記低剛性部１８−ｄが第１の
導電パターン１４−ｂと第２の導電パターン１４−ｃと
接触する接触面積に比例する。

【００６３】また、本実施の形態においては、前記高剛
性部１８−ｃと低剛性部１８−ｄの大きさを調整して、
荷重の大きさが等しければ、スティック１８−ａの頂部
に荷重Ｗｂを加えた場合の接触面積と荷重Ｗｃを加えた
場合の真の接触面積とが等しくなるようになっている。
そのため、荷重ＷｂとＷｃの大きさが等しければ、ステ
ィック１８−ａの頂部に荷重Ｗｂを加えた場合と荷重Ｗ
ｃを加えた場合とでは、検出される圧力検出信号の大き
さが等しくなる。

【００６４】その結果、スティック１８−ａの頂部に加
わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【００６５】このように、本実施の形態においては、円
盤部材１８−ｂが、導電パターンが形成されていない隙
間部１４−ｇの方向に対応する位置に、導電性を有する
低剛性部１８−ｄを有する。そして、スティック１８−
ａの頂部に加わる荷重の方向が前記隙間部１４−ｇの方
向に対応する場合、前記円盤部材１８−ｂがより大きく
撓むようにしているので、荷重の大きさが等しければ、
導電性を有する前記低剛性部１８−ｄが実際に第１の導
電パターン１４−ｂ及び第２の導電パターン１４−ｃと
接触する面積である真の接触面積が、荷重の方向に関わ
らず等しくなる。

【００６６】また、前記低剛性部１８−ｄが導電性を有
するので、導電性を有する裏面１３−ａを備える上部シ
ート１３を省略することができ、ポインティングデバイ
ス１０の構成が簡素化され、ポインティングデバイス１
０のコストダウンを図ることができる。

【００６７】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。なお、前記第１〜３の実施の形態と同じ構成
のものについては、同じ符号を付与して、その説明を省
略する。

【００６８】図９は本発明の第４の実施の形態における
ポインティングデバイスの構造を示す図、図１０は本発
明の第４の実施の形態におけるポインティングデバイス
の側断面図である。

【００６９】ここで、図９（ａ）は組み立てられたポイ
ンティングデバイス１０の斜視図であり、図９（ｂ）は
ポインティングデバイス１０の分解図である。

【００７０】図において、１９は可動軸であり、スティ
ック１９−ａ及び該スティック１９−ａの下端部に一体
的に形成されたフランジ状の円盤部材１９−ｂを有す
る。そして、該円盤部材１９−ｂは、４方向に延在する
スポーク状の高剛性部１９−ｃと該高剛性部１９−ｃの
間及び円盤部材１９−ｂの下面全体を覆う低剛性部１９
−ｄとを有する。

【００７１】ここで、前記高剛性部１９−ｃは、ＡＢＳ
樹脂等の剛性の高い材料から成り、円盤部材１９−ｂを
９０度ずつに４分割するようになっている。なお、前記
円盤部材１９−ｂの外周部分は高剛性部１９−ｃと同一
の材料から成り、外周部分の周面の１カ所には回転防止
用突起１９−ｅが形成されている。

【００７２】一方、前記低剛性部１９−ｄは、導電性粒
子を分散したシリコンラバー等の剛性が低くかつ導電性
を有する材料から成り、４つの扇形を形成するようにな
っている。なお、前記導電性粒子は、例えば、金属粒
子、カーボン粒子等であるがいかなるものであってもよ
い。そして、前記低剛性部１９−ｄは、図１０に示され
るように、円盤部材１９−ｂの下面全体を覆うように形
成される。また、該円盤部材１９−ｂには、図において
上向きに窪んだ、円形の凹部１９−ｈが形成されてい
る。

【００７３】そして、円盤状のシートとしての下部シー
ト２０は、電極を備え全体として円盤状の感圧部２０−
ａと、複数の配線パターン２０−ｅを備え、前記感圧部
２０−ａと一体的に形成されて一方向に延在するケーブ
ル部２０−ｄとを有する。また、ポインティングデバイ
ス１０の組立の際にカバー１６の固定軸１６−ｂが挿入
される４つの固定用穴２０−ｆが穿設される。

【００７４】ここで、図９における前記感圧部２０−ａ
の上側の表面にはそれぞれ同一の大きさ及び形状の扇形
をした検出部としての検出電極２０−ｈ、２０−ｉ、２
０−ｊ及び２０−ｋが形成され、また、その周囲を取り
囲むように環状の接地電極２０−ｌが形成されている。
なお、前記検出電極２０−ｈ、２０−ｉ、２０−ｊ及び
２０−ｋの間には、導電パターンが形成されていない隙
間部２０−ｇが存在する。そして、該隙間部２０−ｇは
４方向に延在するスポーク状であり、前記感圧部２０−
ａを９０度ずつに４分割するようになっている。さら
に、前記検出電極２０−ｈ、２０−ｉ、２０−ｊ及び２
０−ｋの表面は、誘電体から成る絶縁膜によって覆われ
ている。

【００７５】そして、前記可動軸１９、下部シート２
０、ベースプレート１５及びカバー１６を、図９（ｂ）
に示される位置関係で組み立てると、図９（ａ）に示さ
れるようなポインティングデバイス１０を得ることがで
きる。

【００７６】なお、前記可動軸１９の４方向に延在する
スポーク状の高剛性部１９−ｃのそれぞれは、前記下部
シート２０の扇形の検出電極２０−ｈ、２０−ｉ、２０
−ｊ及び２０−ｋのそれぞれの中心線上に位置するよう
になっている。また、前記可動軸１９の４つの扇形の低
剛性部１９−ｄのそれぞれの中心線の下に、前記下部シ
ート２０の４方向に延在するスポーク状の隙間部２０−
ｇがそれぞれ位置する。

【００７７】ここで、図１０に示されるように、前記低
剛性部１９−ｄには円形の凹部１９−ｈが形成されてい
るので、導電性の前記低剛性部１９−ｄの下側の面と下
部シート２０の扇形の検出電極２０−ｈ、２０−ｉ、２
０−ｊ及び２０−ｋとは接触しないようになっている。
また、接触しても、検出電極２０−ｈ、２０−ｉ、２０
−ｊ及び２０−ｋの表面は、絶縁膜によって覆われてい
るので、導電性の低剛性部１９−ｄと電気的に導通する
ことがない。なお、環状の接地電極２０−ｌは前記低剛
性部１９−ｄと接触して電気的に導通する。

【００７８】次に、前記構成のポインティングデバイス
１０の動作を説明する。

【００７９】図１１は本発明の第４の実施の形態におけ
るポインティングデバイスの動作を示す図、図１２は本
発明の第４の実施の形態におけるポインティングデバイ
スの荷重特性を示す図である。

【００８０】まず、図１１（ａ）に示されるように、ス
ティック１９−ａの頂部に荷重Ｗｂを加えて、該スティ
ック１９−ａを傾動させる。ここで、前記荷重Ｗｂを表
すベクトルの方向は、検出電極２０−ｈの中心線の方
向、すなわち、１つのスポーク状の高剛性部１９−ｃの
延在する方向である。この場合、図１１（ｂ）における
左側の部分の円盤部材１９−ｂが変形して導電性の前記
低剛性部１９−ｄの下側の面が、下部シート２０の表面
の検出電極２０−ｈに接近する。これによって、前記低
剛性部１９−ｄと検出電極２０−ｈとの間の空間が狭く
なって静電容量が変化するので、該静電容量の変化量が
圧力信号として検出される。なお、静電容量は、前記低
剛性部１９−ｄと検出電極２０−ｈとの距離に反比例
し、対抗する前記低剛性部１９−ｄ及び検出電極２０−
ｈの面積に比例する。

【００８１】ここで、円盤部材１９−ｂが変形して導電
性の前記低剛性部１９−ｄの下側の面が、下部シート２
０の表面の検出電極２０−ｈに接近する様子を子細にみ
ると、この変形の度合いは、荷重Ｗｂの大きさに応じて
大きくなり、それに従って、下部シート２０の表面の検
出電極２０−ｈに接近する。このため、前記荷重Ｗｂの
大きさと静電容量の変化の大きさとは、図１２に示され
る直線ｂのように、比例関係にある。

【００８２】したがって、前記スティック１９−ａの頂
部に加えられる荷重Ｗｂの大きさに比例する静電容量の
変化量が圧力検出信号として検出される。

【００８３】一方、前記加重Ｗｂの方向は、静電容量の
変化が検出される検出電極がどれであるかに基づいて検
出される。

【００８４】次に、図１１（ａ）に示されるように、ス
ティック１９−ａの頂部に荷重Ｗｃを加えて、該スティ
ック１９−ａを傾動させる。ここで、前記荷重Ｗｃを表
すベクトルの方向は、前記荷重Ｗｂから図において反時
計回りに４５度回転した方向であって、検出電極２０−
ｈと２０−ｉとの間の導電パターンが形成されていない
隙間部２０−ｇの方向、すなわち１つのスポーク状の隙
間部２０−ｇの延在する方向である。この場合、図１１
（ｃ）における左側の部分の円盤部材１９−ｂが変形し
て導電性の前記低剛性部１９−ｄの下側の面が、下部シ
ート２０の表面の検出電極２０−ｈ及び２０−ｉに接近
する。これによって、前記低剛性部１９−ｄと検出電極
２０−ｈ及び２０−ｉとの間の空間が狭くなって静電容
量が変化するので、該静電容量の変化量が圧力信号とし
て検出される。

【００８５】ここで、円盤部材１９−ｂが変形して導電
性の前記低剛性部１９−ｄの下側の面が、下部シート２
０の表面が検出電極２０−ｈ及び２０−ｉに接近する様
子を子細にみると、前記円盤部材１９−ｂは、図１１
（ｂ）に示される場合よりも大きく変形していることが
分かる。これは、前記荷重Ｗｃを表すベクトルの方向が
低剛性部１９−ｄのある方向に一致するためである。す
なわち、該低剛性部１９−ｄは、高剛性部１９−ｃより
も変形強度が低く変形しやすいために、前記円盤部材１
９−ｂは、図１１（ｃ）に示される場合の方が、図１１
（ｂ）に示される場合よりも大きく変形することとな
る。

【００８６】したがって、前記荷重Ｗｃの大きさと、前
記低剛性部１９−ｄと下部シート２０の表面との間の空
間の変化、すなわち、見かけの静電容量の変化の大きさ
とは、図１２に示される直線ｃのような比例関係にあ
る。ここで、直線ｃの傾斜は前記直線ｂよりも緩やかで
あることから、荷重の大きさが同一である場合には、ス
ティック１９−ａの頂部に荷重Ｗｃを加えた場合の見か
けの静電容量のほうが、荷重Ｗｂを加えた場合よりも、
変化が大きくなることが分かる。

【００８７】しかしながら、荷重Ｗｃの方向は、１つの
スポーク状の隙間部２０−ｇの延在する方向であるか
ら、対向電極である検出電極２０−ｈ及び２０−ｉと低
剛性部１９−ｄの下側の面との間の静電容量、すなわ
ち、真の静電容量は、前記見かけの静電容量よりも小さ
くなる。

【００８８】そして、本実施の形態においては、前記高
剛性部１９−ｃと低剛性部１９−ｄを調整して、荷重Ｗ
ｂとＷｃの大きさが等しければ、スティック１９−ａの
頂部に荷重Ｗｂを加えた場合の静電容量の変化の大きさ
と荷重Ｗｃを加えた場合の真の静電容量の変化の大きさ
とが等しくなるようになっている。そのため、荷重Ｗｂ
とＷｃの大きさが等しければ、スティック１９−ａの頂
部に荷重Ｗｂを加えた場合と荷重Ｗｃを加えた場合とで
は、検出される圧力検出信号の大きさが等しくなる。

【００８９】その結果、スティック１９−ａの頂部に加
わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【００９０】このように、本実施の形態においては、円
盤部材１９−ｂが、検出電極が形成されていない隙間部
２０−ｇの方向に対応する位置に、低剛性部１９−ｄを
有する。そして、スティック１９−ａの頂部に加わる荷
重の方向が前記隙間部２０−ｇの方向に対応する場合、
前記円盤部材１９−ｂがより大きく変形するようにして
いるので、荷重の大きさが等しければ、導電性の低剛性
部１９−ｄの下側の面と下部シート２０表面の検出電極
との間の静電容量の変化が、荷重の方向に関わらず等し
くなる。

【００９１】したがって、スティック１９−ａの頂部に
加わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの圧力検出信号が検出される。

【００９２】次に、本発明の第５の実施の形態について
説明する。なお、前記第１〜４の実施の形態と同じ構成
のものについては、同じ符号を付与して、その説明を省
略する。

【００９３】図１３は本発明の第５の実施の形態におけ
るポインティングデバイスの構造を示す図、図１４は本
発明の第５の実施の形態におけるポインティングデバイ
スの側断面図である。

【００９４】ここで、図１３（ａ）は組み立てられたポ
インティングデバイス１０の斜視図であり、図１３
（ｂ）はポインティングデバイス１０の分解図である。

【００９５】図において、２１は可動軸であり、前記第
４の実施の形態におけるポインティングデバイスのカバ
ー１６と可動軸１９とを一体化したものである。そし
て、前記可動軸２１は、スティック２１−ａ及び該ステ
ィック２１−ａの下端部に一体的に形成されたフランジ
状の円盤部材２１−ｂを有する。そして、該円盤部材２
１−ｂは、４方向に延在するスポーク状の高剛性部２１
−ｃと該高剛性部２１−ｃの間の低剛性部２１−ｄとを
有する。

【００９６】ここで、前記高剛性部２１−ｃは、ＡＢＳ
樹脂等の剛性の高い材料から成り、円盤部材２１−ｂを
９０度ずつに４分割するようになっている。なお、前記
円盤部材２１−ｂの外周部分は高剛性部２１−ｃと同一
の材料から成る。

【００９７】一方、前記低剛性部２１−ｄは、導電性粒
子を分散したシリコンラバー等の剛性が低く、かつ導電
性を有する材料から成り、４つの扇形を形成するように
なっている。そして、前記低剛性部２１−ｄは、図１４
に示されるように、円盤部材２１−ｂの下面全体を覆う
ように形成される。また、該円盤部材２１−ｂには、図
において上向きに窪んだ円形の凹部２１−ｈが形成され
ている。

【００９８】さらに、前記円盤部材２１−ｂの外周縁に
は、図１３において下方へ延在する円筒状の周壁部２１
−ｅが同一の材料で一体的に形成されている。また、該
周壁部２１−ｅの４カ所に図１３において下方に延在す
る固定軸２１−ｆが一体的に形成されている。

【００９９】そして、前記可動軸１９、下部シート２０
及びベースプレート１５を、図１３（ｂ）に示される位
置関係で組み立てると、図１３（ａ）に示されるような
ポインティングデバイス１０を得ることができる。この
場合、前記固定用穴２０−ｆ及び固定用穴１５−ａに挿
入された固定軸２１−ｆの図における下端部は、接着剤
若しくは溶着によって、又は、下端部をつぶして広げる
ことによって、前記ベースプレート１５に固着される。
また、円盤部材２１−ｂ及び円筒状の周壁部２１−ｅ
が、検出電極部分のカバーとして機能する。

【０１００】そして、本実施の形態においては、前記高
剛性部２１−ｃと低剛性部２１−ｄを調整して、荷重Ｗ
ｂとＷｃの大きさが等しければ、スティック２１−ａの
頂部に荷重Ｗｂを加えた場合の静電容量の変化の大きさ
と荷重Ｗｃを加えた場合の真の静電容量の変化の大きさ
とが等しくなるようになっている。そのため、荷重Ｗｂ
とＷｃの大きさが等しければ、スティック２１−ａの頂
部に荷重Ｗｂを加えた場合と荷重Ｗｃを加えた場合とで
は、検出される圧力検出信号の大きさが等しくなる。

【０１０１】その結果、スティック２１−ａの頂部に加
わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの検出信号が検出される。

【０１０２】このように、本実施の形態においては、円
盤部材２１−ｂが、検出電極が形成されていない隙間部
２０−ｇの方向に対応する位置に、低剛性部２１−ｄを
有する。そして、スティック２１−ａの頂部に加わる荷
重の方向が前記隙間部２０−ｇの方向に対応する場合、
前記円盤部材２１−ｂがより大きく変形するようにして
いるので、荷重の大きさが等しければ、導電性の低剛性
部２１−ｄの下側の面と下部シート２０表面の検出電極
との間の静電容量の変化が、荷重の方向に関わらず等し
くなる。

【０１０３】したがって、スティック２１−ａの頂部に
加わる荷重の大きさが等しければ、荷重の方向に関わら
ず、等しい大きさの圧力検出信号が検出される。

【０１０４】また、可動軸２１の円盤部材２１−ｂ及び
円筒状の周壁部２１−ｅが検出電極部分のカバーとして
機能するため、カバー１６を省略することができるの
で、ポインティングデバイス１０の構成が簡素化され、
ポインティングデバイス１０のコストダウンを図ること
ができる。

【０１０５】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【０１０６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、ポインティングデバイスにおいては、棒状の部材
及び該棒状の部材の下端部に一体的に形成された円盤部
材を備える可動軸と、複数の扇形に分割された検出部及
び該検出部の間の隙間部を備え、前記円盤部材の下方に
配設される円盤状のシートと、該シートの下方に配設さ
れるベースプレートと、前記可動軸、シート及びベース
プレートを結合するカバーとを有するポインティングデ
バイスにおいて、前記円盤部材が変形強度の高い部分と
変形強度の低い部分とを備え、前記変形強度の高い部分
が前記検出部に対応し、前記変形強度の低い部分が前記
隙間部に対応するように配設され、前記棒状の部材に荷
重を加えて傾動させると、荷重の方向に関わらず、荷重
の大きさに応じた検出信号を検出する。

【０１０７】この場合、棒状の部材に加わる荷重の方向
が隙間部の方向に対応する場合、円盤部材がより大きく
変形するようにして、荷重の大きさが等しければ、荷重
の方向に関わらず、検出信号の大きさが等しくなるよう
にしている。

【０１０８】したがって、棒状の部材に加わる荷重の大
きさが等しければ、荷重の方向に関わらず、等しい大き
さの検出信号が検出される。

【０１０９】更に他のポインティングデバイスにおいて
は、さらに、前記剛性の低い材料は導電性を有し、前記
変形強度の低い部分が前記検出部とともに検出信号を検
出するセンサとして機能する。

【０１１０】この場合、変形強度の低い部分が導電性を
有するので、ポインティングデバイスの構成が簡素化さ
れ、ポインティングデバイスのコストダウンを図ること
ができる。

【０１１１】更に他のポインティングデバイスにおいて
は、さらに、前記変形強度の低い部分と前記検出部とが
互いに接触せず、静電容量の変化を検出するセンサの対
向電極として機能する。

【０１１２】この場合、導電性の変形強度の低い部分の
下側の面と円盤状のシート表面の検出部との間の静電容
量の変化が、検出信号として検出される。

【０１１３】更に他のポインティングデバイスにおいて
は、さらに、前記可動軸とカバーとが一体的に形成され
る。

【０１１４】この場合、カバーを省略することができる
ので、ポインティングデバイスの構成が簡素化され、ポ
インティングデバイスのコストダウンを図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの構造を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの側断面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの動作を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの荷重特性を示す図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの構造を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの側断面図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの構造を示す図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの側断面図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態におけるポインティ
ングデバイスの構造を示す図である。

【図１０】本発明の第４の実施の形態におけるポインテ
ィングデバイスの側断面図である。

【図１１】本発明の第４の実施の形態におけるポインテ
ィングデバイスの動作を示す図である。

【図１２】本発明の第４の実施の形態におけるポインテ
ィングデバイスの荷重特性を示す図である。

【図１３】本発明の第５の実施の形態におけるポインテ
ィングデバイスの構造を示す図である。

【図１４】本発明の第５の実施の形態におけるポインテ
ィングデバイスの側断面図である。

【符号の説明】

１０ ポインティングデバイス １１、１７、１８、１９、２１ 可動軸 １１−ｂ、１７−ｂ、１８−ｂ、１９−ｂ、２１−ｂ
円盤部材 １４−ｇ、２０−ｇ 隙間部 １４−ｈ、１４−ｉ、１４−ｊ、１４−ｋ 検出部 １５ ベースプレート １６ カバー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）棒状の部材及び該棒状の部材の下
   端部に一体的に形成された円盤部材を備える可動軸と、
   （ｂ）複数の扇形に分割された検出部及び該検出部の間
   の隙間部を備え、前記円盤部材の下方に配設される円盤
   状のシートと、（ｃ）該シートの下方に配設されるベー
   スプレートと、（ｄ）前記可動軸、シート及びベースプ
   レートを結合するカバーとを有するポインティングデバ
   イスにおいて、（ｅ）前記円盤部材が変形強度の高い部
   分と変形強度の低い部分とを備え、前記変形強度の高い
   部分が前記検出部に対応し、前記変形強度の低い部分が
   前記隙間部に対応するように配設され、（ｆ）前記棒状
   の部材に荷重を加えて傾動させると、荷重の方向に関わ
   らず、荷重の大きさに応じた検出信号を検出することを
   特徴とするポインティングデバイス。
2. 【請求項２】 前記変形強度の高い部分は肉厚が厚く、
   前記変形強度の低い部分は肉厚が薄い請求項１に記載の
   ポインティングデバイス。
3. 【請求項３】 前記変形強度の高い部分は剛性の高い材
   料から成り、前記変形強度の低い部分は剛性の低い材料
   から成る請求項１に記載のポインティングデバイス。
4. 【請求項４】 前記剛性の低い材料は導電性を有し、前
   記変形強度の低い部分が前記検出部とともに検出信号を
   検出するセンサとして機能する請求項３に記載のポイン
   ティングデバイス。
5. 【請求項５】 前記変形強度の低い部分と前記検出部と
   が互いに接触せず、静電容量の変化を検出するセンサの
   対向電極として機能する請求項４に記載のポインティン
   グデバイス。
6. 【請求項６】 前記可動軸とカバーとが一体的に形成さ
   れる請求項５に記載のポインティングデバイス。