[发明专利]指示设备

说明书

技术领域

本发明涉及能够指示平面上的任意方向的指示设备(pointingdevice)。

背景技术

指示设备被广泛用作个人计算机、便携通信终端、游戏装置等的输入单元。特别是，至少在X-Y平面上自由地驱动棒(stick)状的操作单元的类型的指示设备，作为非常便于使在显示器上显示的对象物自由移动的操作单元而众所周知。作为上述的指示设备，存在多种多样的结构，公知如下类型的指示设备：使导电性弹性体的大致球面部与印刷电路基板上的电极面接触，基于其X轴方向以及Y轴方向的接触位置，检测指示位置的(X，Y)坐标(例如，参照专利文献1)。下面，使用附图对该类型的指示设备的位置检测机构进行说明。

图16是将导电性弹性体用于操作单元的指示设备的简略剖视图。图17是在图16所示的指示设备的最下层配置的印刷电路基板(PrintedCircuit Board：PCB)的平面图。

该指示设备200具有如下形式：在大致圆环形状的压紧环201的中央设置的贯通孔202中固定橡胶传感器(rubber sensor)210，将压紧环201固定在PCB220上。在压紧环201的底面设置有2根大致圆柱状的突出部203、204。另外，在PCB220上设置有能够分别将突出部203、204插入的孔221、222。将突出部203、204插入孔221、222中，从而压紧环201和PCB220被固定。在压紧环201的贯通孔202的下方周边设置有固定部205，用于固定橡胶传感器210的外周部，从而橡胶传感器210不会从贯通孔202中向上方拔出。橡胶传感器210包括：由绝缘性树脂构成的操作部211；固定在该操作部211的下方的导电性弹性体212。导电性弹性体212是具有比操作部211大的直径的富有柔软性的成型体。导电性弹性体212在操作部211的正下方具有向PCB220侧平缓突出的球面部213，并具有从该球面部213向径向外侧在上下方向进行S字变形的圆顶(dome)214。在该圆顶214的径向外侧的底部形成有外周底面215，在该外周底面215的外侧前端形成有与固定部205嵌合的嵌合部216。

如图17所示，在PCB220的上表面，在避开孔221、222的位置形成有多个电极。该多个电极包括圆形电极224、在其外侧以90度间隔逐个配置的共计4个矩形电极225、226、227、228。这些电极224、225、226、227、228彼此以非接触的状态配置。4个矩形电极225、226、227、228是能够进行VCC和GND(接地)的切换的电极，在夹着圆形电极224对置的两个电极中的一个施加了VCC的情况下，另一个处于接地的状态。圆形电极224连接在用于检测电位的装置(未图示)上，使得能够检测与其接触的球面部213的位置。橡胶传感器210配置在PCB220上，使得橡胶传感器210的外周底面215接触到4个矩形电极225、226、227、228。在不操作橡胶传感器210时，导电性弹性体212的球面部213不与圆形电极224接触。当将操作部211向下方压入，使该操作部211在PCB220上的面内自由移动时，球面部213与圆形电极224接触。球面部213与圆形电极224的接触区域根据操作部211的驱动方向和其压入的程度而变化。

例如，如图17所示，球面部213与圆形电极224在区域A的部分接触。在该情况下，在连结矩形电极227、圆形电极224以及矩形电极225的X轴上，在施加在矩形电极227上的VCC和矩形电极225的接地间，在区域A的左端X1的位置短路。同样地，施加在矩形电极225上的VCC和矩形电极227的接地间，在区域A的右端X2的位置短路。短路的位置的电位与从矩形电极227或矩形电极225至该短路的位置的距离成比例。因而，这些X1、X2的位置能够通过检测各个短路的位置的电位来确定。接着，求出X1以及x2的中间点即点O，将点O作为指示设备200的X轴上的指示位置(X坐标)。同样地，在连结矩形电极226、圆形电极224以及矩形电极228的Y轴上也进行同样的检测，由此，能够确定Y轴上的指示位置(Y坐标)，根据先前求出的X坐标和Y坐标，确定X-Y平面上的指示位置即(X，Y)坐标。

专利文献1：国际公开公报WO99/17180