(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の基板と、
対向する一対の電極と、その一対の電極間に設けられた電気抵抗体とからなり、前記基板上に印刷あるいは蒸着により形成された歪みセンサと、
前記基板に立設されたスティック部材とを有し、
少なくともその一対の歪みセンサが、前記基板の上に前記スティック部材の中心位置を通る直線上でかつスティック部材を挟んで対称となるように配設し、
前記スティック部材の操作時に、スティック部材の変位方向及び変位量を前記各歪みセンサからの出力に基づいて検出するポインティングデバイスであって、
前記各歪みセンサについて、前記スティック部材に何ら外力を与えない無負荷状態において、前記直線に関して線対称となるように、歪みセンサの抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から他端側に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成するとともに、当該電気抵抗体の他端側から一端側に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成したことを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項２】
平面状の基板と、
対向する一対の電極と、その一対の電極間に設けられた電気抵抗体とからなり、前記基板上に印刷あるいは蒸着により形成された二対の歪みセンサと、
前記基板に立設されたスティック部材とを有し、
それぞれ一対の歪みセンサを、前記基板の上に前記スティック部材の中心位置を通るとともに相互に直交する２つの直交線上に配置するとともに、各直線上でスティック部材を挟んで対称となるように配設し、
前記スティック部材の操作時に、スティック部材の変位方向及び変位量を前記各歪みセンサからの出力に基づいて検出するポインティングデバイスであって、
前記各歪みセンサについて、前記スティック部材に何ら外力を与えない無負荷状態において、前記直交線に関して線対称となるように、歪みセンサの抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から該一端側に対向する前記直交線に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成するとともに、当該電気抵抗体の他端側から該他端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成したことを特徴とするポインティングデバイス。
【請求項３】
前記切り込みが形成された電気抵抗体の部分を歪み抵抗素子としての非有効感知領域とするとともに、切り込みが形成されていない電気抵抗体の部分を歪み抵抗素子としての有効感知領域とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のポインティングデバイス。
【請求項４】
キーボードを有する本体部と、その本体部の一端において、当該本体部に対して開閉可能に枢支された表示部とを備えるとともに、前記本体部に、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のポインティングデバイスを搭載した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータやワードプロセッサ等の電子機器におけるディスプレイ上でポインタやカーソルを任意の位置に移動させる際に使用されるポインティングデバイスに関し、特に、基板上に設けられたスティック部材の中心位置を通る直線上でかつスティック部材を挟んで対称に配置された歪みセンサにトリミング加工を行うことにより、ディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることが可能な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】
従来から、ノートタイプやラップトップタイプのパーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の電子機器に組み込まれて使用される各種のポインティングデバイスが提案されている。
【０００３】
例えば、特開平７−１７４６４６号公報には、弾性板の中央に立設された操作部に加えた力により弾性板が変形し、この変形を弾性板に直接形成された二対の歪み抵抗検出素子の抵抗値変化で検知し、各一対の歪み抵抗検出素子における抵抗値変化の差を演算して、操作部の力の方向と大きさを検出することにより、ＸＹ２軸方向についての座標入力を可能とするものが開示されている。また、この操作部に対するＺ軸方向の座標入力をも可能とするものとして、特開平１０−１５３４９９号公報には、４個又は８個の歪み抵抗検出素子でブリッジ回路を構成し、各端子の出力電圧によりＸＹＺ３軸方向の座標入力を行うものが開示されている。
【０００４】
ところで、これら従来の装置においては、複数の歪み抵抗素子によりブリッジ回路を構成するために、各々の歪み抵抗素子の抵抗値を調整する必要があるが、これに関して、例えば、特開平８−８７３７５号公報には、柔軟性を有する基板の一面で互いに９０度ずつずれた位置に４つの歪みゲージを形成するとともに、基板の中心部分に接続されて先端部が任意の方向へ変位可能なスティック部とを備え、スティック部の先端部の変位方向及び変位量を歪みゲージの出力から検出するポインティングデバイスが記載されている。かかるポインティングデバイスでは、基板に歪みゲージパターンを形成するについて、歪みゲージパターンと共にトリミング用パターンを形成しておき、必要に応じてトリミング用パターンを切断するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平８−８７３７５号公報に記載されたポインティングデバイスでは、基板に歪みゲージパターンを形成するについて、歪みゲージパターンと共にトリミング用パターンを形成しておき、必要に応じてトリミング用パターンを切断するように構成しているので、歪みゲージパターンの抵抗値を調整することが可能ではある。
【０００６】
ところで、この種のポインティングデバイスでは、上述のように、スティック部を任意の方向に操作した際に、４つ又は８つの歪みゲージパターンからなる二対の歪みセンサにおける抵抗値の変化を検出し、その抵抗値の変化に基づくブリッジ回路の各端子出力電圧により、ディスプレイ上におけるポインタやカーソルの移動方向及び移動距離を検出するように構成されているところ、基板上における各歪みゲージパターンが、スティック部を中心として相互に直交するＸ軸及びＹ軸に関して軸対称に構成されていないと、以下のような不具合を生じる。
【０００７】
一つは、Ｘ軸方向のみにスティックに外力を与えた場合でも、ブリッジ回路にＹ軸方向成分の端子電圧が出力されてしまうため、カーソル等がＸ軸方向のみならずＹ軸方向にも幾分移動してしまうこととなり、操作者にとって操作しづらいものとなっていた。あるいは、操作者が意図する正しい方向にカーソル等を移動させるようにするために、このような副次的な端子出力電圧を補正するための複雑な制御回路構成が必要となり、回路構成が複雑となっていた。
【０００８】
特に、ＸＹＺ３軸入力タイプのものにおいて、ＸＹの２軸方向にしか操作されていなくても、ｚ軸方向成分の端子電圧が出力されてしまうことがあった。このタイプのものにおいては、Ｚ軸方向入力は、従来のマウスでいうところの「クリック」に相当し、コマンド等の確定入力に用いられるものであるが、操作者が「クリック」したくなくてもカーソルをＸＹ方向に移動させるだけで勝手にクリックされてしまったのでは、操作者が意図しない誤作動が生じることとなり、このタイプのポインティングデバイスにおける所期の目標を達成することはできない。
【０００９】
しかしながら、従来から、上述のトリミング加工により歪みゲージパターンの抵抗値を所定値に調整可能な技術は存在したものの、基板に形成されるスティック部を中心として相互に直交するＸ軸、Ｙ軸に関して、歪みゲージパターンを軸対称に形成する点については何ら考慮されていなかった。
【００１０】
これよりすれば、基板に各歪みゲージパターンを形成する時点において、スティック部を中心とするＸ軸、Ｙ軸に関して軸対称の関係からずれていたのでは、この後に、いくら歪みゲージパターンに対してトリミング加工を施したとしても、最早各歪みパターンを軸対称の関係に調整することはできないものである。
【００１１】
本発明は前記従来の問題点を解消するためになされたものであり、基板上に設けられたスティック部材の中心位置を通る直線上でかつスティック部材を挟んで対称に配置された歪みセンサについて、レーザ加工を行うことによりＸ軸及び／又はＹ軸に関して軸対称とすることが可能であり、もってディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることが可能なポインティングデバイス、及びかかるポインティングデバイスを搭載した、極めて携帯性や操作性に優れる電子機器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本願の請求項１に係るポインティングデバイスは、平面状の基板と、対向する一対の電極と、その一対の電極間に設けられた電気抵抗体とからなり、基板上に印刷あるいは蒸着により形成された歪みセンサと、基板に立設されたスティック部材とを有し、少なくともその一対の歪みセンサを、基板の上にスティック部材の中心位置を通る直線上でかつスティック部材を挟んで対称となるように配設し、スティック部材の操作時に、スティック部材の変位方向及び変位量を各歪みセンサからの出力に基づいて検出するポインティングデバイスであって、各歪みセンサについて、スティック部材に何ら外力を与えない無負荷状態において、直線に関して線対称となるように、歪みセンサの抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から他端側に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成するとともに、当該電気抵抗体の他端側から一端側に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１に係るポインティングスティックでは、スティック部材の中心位置を通る直線上に配置された一対の歪みセンサの各々について、各歪みセンサにおける電気抵抗体の抵抗値は、スティック部材に何ら外力を与えない無負荷状態において、直線に関して線対称となるように構成されているので、スティック部材が操作されていない方向における各歪みセンサの出力端子電圧が発生することはなくなり、スティック部材を操作した際にディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることが可能となるとともに、操作者が意図しない誤作動等が発生することがない。
【００１４】
また、各歪みセンサにおける電気抵抗体の抵抗値の調整は、その抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から他端側に向かってレーザ光を照射し、抵抗値が所定値になるまで切り込みを形成した後、当該電気抵抗体の抵抗値を直線に関して線対称になるように、電気抵抗体の他端側から一端側に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成すればよく、抵抗値を簡単に調整することができる。
【００１５】
また、請求項２に係るポインティングデバイスは、平面状の基板と、対向する一対の電極と、その一対の電極間に設けられた電気抵抗体とからなり、基板上に印刷あるいは蒸着により形成された二対の歪みセンサと、基板に立設されたスティック部材とを有し、それぞれ一対の歪みセンサを、基板の上にスティック部材の中心位置を通るとともに相互に直交する２つの直交線上に配置するとともに、各直線上でスティック部材を挟んで対称となるように配設し、スティック部材の操作時に、スティック部材の変位方向及び変位量を各歪みセンサからの出力に基づいて検出するポインティングデバイスであって、各歪みセンサについて、スティック部材に何ら外力を与えない無負荷状態において、直交線に関して線対称となるように、歪みセンサの抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から該一端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成するとともに、当該電気抵抗体の他端側から該他端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成したことを特徴とするものである。
【００１６】
請求項２に係るポインティングデバイスでは、２つの直交線により定義されるＸ軸とＹ軸に関して、各歪みセンサは軸対称に配置されることとなり、スティック部材が操作されていない方向における各歪みセンサの出力端子電圧が発生することはなくなるので、スティック部材を操作した際にディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることが可能となるとともに、操作者が意図しない誤作動等が発生することがない。
【００１７】
また、各歪みセンサにおける電気抵抗体の抵抗値の調整は、抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から該一端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射し、抵抗値が所定値になるまで切り込みを形成した後、当該電気抵抗体の抵抗値を直交線に関して線対称になるように、電気抵抗体の他端側から該他端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成すればよく、抵抗値を簡単に調整することができる。
【００１８】
また、請求項３に係るポインティングデバイスは、前記切り込みが形成された電気抵抗体の部分を歪み抵抗素子としての非有効感知領域とするとともに、切り込みが形成されていない電気抵抗体の部分を歪み抵抗素子としての有効感知領域とすることを特徴とする。
【００１９】
つまり、電気抵抗体に対してレーザ光によりトリミング加工を行うことによって、電気抵抗体に対する切り込みの長さを種々変更することにより、各歪みセンサが有するセンサとしての有効に作用する抵抗値を調整できる。
【００２０】
また、請求項４に係る電子機器は、キーボードを有する本体部と、その本体部の一端において、当該本体部に対して開閉可能に枢支された表示部とを備えるとともに、前記本体部に、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のポインティングデバイスを搭載したものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るポインティングデバイスについて、本発明を具体化した実施の形態に基づき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】
ここで、図１は、本発明の実施の形態に係るポインティングデバイスの概略斜視図であり、図７は、当該実施の形態のポインティングデバイスを搭載した電子機器の概略斜視図である。
【００２３】
図７において、ノートブック型のパーソナルコンピュータやワードプロセッサである電子機器１００は、本体部１０１と、その本体部１０１の一端部に設けられたヒンジ部１０７において本体部１０１に対し開閉可能に枢支された表示部１０４とから構成されるとともに、本体部１０１には、キーボード部１０２と、補助入力部１０３とを備え、さらに、キーボード部１０２の略中央部、例えば、通常の英数字キー配列における「Ｇ」キーと「Ｈ」キーとの間の位置にスティック部材４（図１参照）が配設されるように、ポインティングデバイス１が搭載されている。なお、スティック部材４が上述の位置にあって、かつその先端がキーボード部１０２の非押下時におけるキートップ最上部よりも若干突出するようにポインティングデバイス１を本体部１０１に対して配置することにより、極めて操作性に優れたものとなる。
【００２４】
このポインティングデバイス１は、スティック部材４の略先端部をキーボード面と平行の２軸方向に押圧することにより、当該電子機器１００の表示部１０４における表示画面上に表示されたカーソルを上下・左右方向に移動させるとともに、スティック部材４に対して、キーボード面に向けて圧縮するような方向の荷重を加える（スティック部材４の略先端部を押し下げる）ことにより、マウスでいうところの「左クリック」の機能を持たせたものである。
【００２５】
図１において、ポインティングデバイス１は、基本的に、４つの歪みセンサ２からなる２組のトランスデューサ２ｘ、２ｙが設けられる平面状のセンサ基板３と、センサ基板３の中心位置に立設されるスティック部材４とから構成されるデバイスユニット５、及び当該デバイスユニット５が取り付けられるベース基板６からなる。各トランスデューサ２ｘ、２ｙは、それぞれ互いに９０度ずつずれた位置に配置されている。また、各トランスデューサ２ｘ、２ｙにおいて、一対の歪みセンサ２、２は、スティック部材４を挟んで対称となるよう配設されている。
【００２６】
スティック部材４は、センサ基板３と一体に形成されてもよく、また、センサ基板３と別体に形成して接着剤等により接着固定してもよい。
【００２７】
各歪みセンサ２は、対向する一対の電極と、その一対の電極間に設けられた、応力に従って抵抗値が変化する電気抵抗体とからなる。そして、トランスデューサ２ｘについて、各歪みセンサ２の電気抵抗体に対してトリミング加工を行うことにより、スティック部材４に何ら外力を与えない無負荷状態における抵抗値が、スティック部材４を挟んで対称となるように構成される。トランスデューサ２ｙについても同様である。
【００２８】
ベース基板６は通常の回路基板から構成されており、その上面には、センサ基板３に形成された接続端子（例えば、各歪みセンサ２における各電極に対する入出力端子）と接続される接続端子を含む所定の回路パターンが形成されている。また、ベース基板６の裏面には、スティック部材４が任意の方向に操作された際に、各歪みセンサ２における電極間の抵抗値の変化に基づいて所定の端子間に電圧が検出されるように、各種の回路素子が搭載されている。
【００２９】
前記センサ基板３とベース基板６とは、それぞれに形成された接続端子同士を半田付けすることにより、相互に取り付けられている。このとき、センサ基板３の下面とベース基板６の上面との間には、所定間隙（０．１ｍｍ程度）が形成されており、これによりセンサ基板３は、スティック部材４の操作に対応して曲げ若しくは撓み変形状態となるものである。
【００３０】
次に、センサ基板３及びこれに形成される各トランスデューサ２ｘ、２ｙの詳細な構成、及びスティック部材４と各歪みセンサ２との配置関係についての実施例を説明する。
【００３１】
図２は、第一の実施例に係るセンサ基板３の裏面図、図３は、第一の実施例に係る歪みセンサを拡大して示す説明図である。
【００３２】
ここで、ポインティングデバイス１において、図２における左右方向にＸ軸、上下方向にＹ軸をとり、紙面と鉛直な方向にＺ軸をとるものとする。また、Ｘ軸の右側をプラス（＋）側、左側をマイナス（−）側とし、Ｙ軸の上側をプラス（＋）側、下側をマイナス（−）側とし、Ｚ軸の紙面奥側をプラス（＋）側、紙面手前側をマイナス（−）側とする。更に、このように決定されるＸ、Ｙ座標において、図２に示すように、スティック部材４の中心点を原点Ｏとする。
【００３３】
デバイスユニット５において、センサ基板３は、セラミック基板等から構成されており、その裏面には、対向する一対の電極２０１の間に電気抵抗体（膜）２０２を設けてなる４つの歪みセンサ２、及び各歪みセンサ２に接続される接続端子（図示せず）が形成されている。
【００３４】
各歪みセンサ２は、具体的には、センサ基板３上に、銅や金等の薄膜からなる電極２０１、及び二酸化ルテニウム等の抵抗材料（応力に従って抵抗値が変化する）からなる電気抵抗体２０２を、印刷や蒸着等により形成することによって得られる。
【００３５】
図１、図２に示すように、トランスデューサ２ｘは、Ｘ軸上に配置された左右一対の２つの歪みセンサ２からなる。各歪みセンサ２には、その両側縁からＸ軸に向かってトリミング加工が施されている。かかるトリミング加工は、電気抵抗体２０２の両側縁から切り込み７を形成することにより行われる。同様に、トランスデューサ２ｙは、Ｙ軸上に配置された上下一対の２つの歪みセンサ２からなり、各歪みセンサ２には、その両側縁からＹ軸に向かってｘ軸と平行に切り込み７を形成することによりトリミング加工が施されている。これにより、各トランスデューサ２ｘ、２ｙには、Ｘ軸、Ｙ軸に関して、それらに応力がかからない無負荷状態における抵抗値が軸対称の関係となるようにトリミング加工が施されることとなる。
【００３６】
前記のように各歪みセンサ２の電気抵抗体２０２に対してその両側縁から切り込み７を形成することの意味について図３に基づき説明する。電気抵抗体２０２の両側縁からＸ、Ｙ軸に向かって切り込み７を形成した場合、切り込み７の長さに対応する歪みセンサ２の領域Ａ１、Ａ２（歪みセンサ２の両側に形成される）は、歪み抵抗素子としての有効感知領域とはならない。一方、切り込み７が形成されていないＸ軸、Ｙ軸の両側に残存する領域Ｂ１と領域Ｂ２とを合わせた領域（斜線にて示す）のみが歪み抵抗素子としての有効感知領域となる。このことは、切り込み７の長さを種々変化させることにより、各歪みセンサ２が有するセンサとしての有効に作用する抵抗値を調整できることを意味する。また、電気抵抗体２０２の両側縁から切り込み７を形成するのは、Ｘ軸、Ｙ軸の両側に形成される有効領域Ｂ１と有効領域Ｂ２とを同一領域として、各有効領域Ｂ１、Ｂ２をＸ軸、Ｙ軸に関して軸対称の関係にするためである。
【００３７】
ここで、歪みセンサ２に切り込み７を形成する具体的方法としては、例えば、レーザ加工が適している。具体的には、次のように切り込み７が形成される。ここでは、図３に示すように一例として、前記有効領域Ｂ１とＢ２とを合わせた抵抗値が、切り込み７を形成する前における歪みセンサ２の抵抗値（切り込み前抵抗値）の１／２となるようにトリミングを行う場合について説明する。
【００３８】
先ず、１つの歪みセンサ２について抵抗値を測定しながら、レーザ装置によりレーザ光を当該歪みセンサ２の電気抵抗体２０２に照射して、その一側縁から切り込み７を形成していく。そして、測定される抵抗値が、切り込み前抵抗値の３／４になった時点で切り込み７の形成を停止する。この後、同様に、歪みセンサ２の抵抗値を測定しながら、レーザ光を当該歪みセンサ２の電気抵抗体２０２に照射し、歪みセンサ２の他側縁から切り込み７を形成していく。そして、測定される抵抗値が、切り込み前抵抗値の１／２になった時点で切り込み７の形成を停止する。これにより、有効領域Ｂ１とＢ２とを合わせた抵抗値を、切り込み前抵抗値の１／２とすることができる。
【００３９】
前記した処理を残りの３つの歪みセンサ２に対して施すことにより、全ての歪みセンサ２について、有効領域Ｂ１とＢ２とを合わせた抵抗値を切り込み前抵抗値の１／２の抵抗値とすることができる。
【００４０】
次に、前記のように構成されたポインティングデバイス１の動作について図４に基づき説明する。図４はポインティングデバイス１の等価回路を示す回路図である。ここで、図４において、抵抗Ｒ１は、Ｘ軸上でプラス側に配置された歪みセンサ２の抵抗値、抵抗Ｒ２は、Ｘ軸上でマイナス側に配置された歪みセンサ２の抵抗値である。また、抵抗Ｒ３は、Ｙ軸上でプラス側に配置された歪みセンサ２の抵抗値、抵抗Ｒ４は、Ｙ軸上でマイナス側に配置された歪みセンサ２の抵抗値である。尚、いずれの抵抗値も前記トリミング加工により切り込み７を形成した後の有効領域Ｂ１とＢ２とを合わせた抵抗値である。
【００４１】
また、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２、及び、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４は、いわゆる、ブリッジ回路を構成しており、かかるブリッジ回路の電圧印加端子Ｖｃｃには５Ｖが印加され、他端子は接地されている。更に、抵抗Ｒ１とＲ２との間には、Ｘ側出力端子１０が設けられ、抵抗Ｒ３とＲ４との間にはＹ側出力端子１１が設けられている。
【００４２】
すなわち、抵抗Ｒ１及びＲ２、並びにＸ側出力端子１０によりトランスデューサ２ｘが構成され、抵抗Ｒ３及びＲ４、並びにＹ側出力端子１１によりトランスデューサ２ｙが構成され、さらに、抵抗Ｒ１〜Ｒ４による電圧印加端子ＶｃｃとＧＮＤとのブリッジ合成抵抗変化によりＺ軸方向の歪みセンサが構成される。
【００４３】
先ず、スティック部材４が操作されておらず、如何なる応力も加えられていない状態（無負荷状態）においては、各歪みセンサ２の両側縁から切り込み７が形成されて有効領域Ｂ１とＢ２とが同一領域で、且つ、Ｘ軸、Ｙ軸に関して軸対称に構成されていることに基づき、各歪みセンサ２に抵抗値の変化は発生していない。従って、Ｘ側出力端子１０で検出される電圧は２．５Ｖとなり、また同様に、Ｙ側出力端子１１で検出される電圧は２．５Ｖとなる。
【００４４】
そして、スティック部材４が、例えば、Ｘ軸方向のプラス側（図１における右側方向）に操作された場合には、抵抗Ｒ１に対応する歪みセンサ２には引っ張り歪みが発生して抵抗値が増加し、また、抵抗Ｒ２に対応する歪みセンサ２には圧縮歪みが発生して抵抗値が減少する。更に、抵抗Ｒ３に対応する歪みセンサ２において、Ｙ軸よりも右側部分では、引っ張り歪みに基づき抵抗値が増加する一方、Ｙ軸よりも左側部分では、圧縮歪みに基づき抵抗値が減少する。また同様に、抵抗Ｒ４に対応する歪みセンサ２において、Ｙ軸よりも右側部分では、引っ張り歪みに基づき抵抗値が増加する一方、Ｙ軸よりも左側部分では、圧縮歪みに基づき抵抗値が減少する。
【００４５】
このとき、抵抗Ｒ１に対応する歪みセンサ２と抵抗Ｒ２に対応する歪みセンサ２とは、Ｙ軸に関して対称の関係にあり、従って、両歪みセンサ２で発生する抵抗値の増減は相互に相殺されることとなり、この結果、Ｘ側出力端子１０で検出される電圧は２．５Ｖとなる。また、抵抗Ｒ３に対応する歪みセンサ２について、Ｙ軸の両側部分はＹ軸に関して軸対称であることから、この両側部分で発生する抵抗値の増減は相互に相殺され、同様に、抵抗Ｒ４に対応する歪みセンサ２について、Ｙ軸の両側部分はＹ軸に関して軸対称であることから、この両側部分で発生する抵抗値の増減は相互に相殺される。従って、Ｙ側出力端子１１で検出される電圧は２．５Ｖとなる。
【００４６】
また、スティック部材４がＺ軸方向（図１における＋Ｚ方向）に押下された場合、Ｒ１とＲ２、及びＲ３とＲ４は、共に同一の引っ張り歪みを受け、それぞれ同一の抵抗値変化を示すところ、図４のブリッジ回路のＶｃｃ−ＣＮＤ間のブリッジ合成抵抗が変化するので、これが所定のスレッショルド値を越える場合にＺ軸方向の入力があったものとみなされ、従来でいうところのクリックやダブルクリックの入力が可能となるものであるが、ここで、上述のように、トランスデューサ２ｘ及び２ｙを構成するすべての歪みセンサ２について、その有効部分がＸ軸及びＹ軸について対称に構成されているので、操作者がスティック部材４をＺ軸方向に押下する意思無くＸＹ２軸方向に操作した場合でも、誤ってＶｃｃ−ＧＮＤ間のブリッジ合成抵抗が変化することがなく、不用意にクリック操作が為されることがない。
【００４７】
上記のことから理解されるように、前記した動作は、スティック部材４が、Ｘ軸のマイナス側（図１における左方向）に操作された場合、Ｙ軸のプラス側（図１における上方向）に操作された場合、及び、Ｙ軸のマイナス側（図１における下方向）に操作された場合のいずれの場合においても、同一のものとなる。
【００４８】
以上詳細に説明した通り本実施例に係るポインティングデバイス１では、センサ基板３に設けられたスティック部材４の中心位置（原点Ｏ）を通る相互に直交するＸ軸及びＹ軸上に配置された４つの歪みセンサ２に対して、各Ｘ軸、Ｙ軸に関して軸対称となるように、各歪みセンサ２の両側縁からＸ軸、Ｙ軸に向かって切り込み７を形成することによりトリミング加工が施されているので、Ｘ軸とＹ軸に関して、各歪みセンサ２を軸対称に配置することができる。これにより、スティック部材４が操作されていない状態では各歪みセンサ２における抵抗値の変化が発生することはなく、この結果、スティック部材４を操作した際にディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることができる。
【００４９】
また、各歪みセンサ２の両側縁からＸ軸、Ｙ軸に向かって切り込み７を形成するについて、レーザ加工により精度良く切り込み７を形成することができ、これにより比較的簡単にセンサ基板３上において各歪みセンサ２を軸対称に配置することができる。
【００５０】
続いて、センサ基板３及びこれに形成される各トランスデューサ２ｘ、２ｙの構成についての第二の実施例について、図面を参照しつつ説明する。尚、上述した第一の実施例と同一の作用・効果を奏する部材については、以下同一の符号を引用するものとする。
【００５１】
図５は、本発明の第二の実施例に係るポインティングデバイスにおけるセンサ基板３の裏面図である。
【００５２】
図５に示すように、トランスデューサ２ｘは、Ｘ軸上に配置された左右一対の２つの歪みセンサ２からなる。各歪みセンサ２には、その一側縁からＹ軸に向かってｘ軸と平行にトリミング加工が施されている。かかるトリミング加工は、電気抵抗体２０２の一側縁から切り込み７を形成することにより行われる。同様に、トランスデューサ２ｙは、Ｙ軸上に配置された上下一対の２つの歪みセンサ２からなり、各歪みセンサ２には、その一側縁からＸ軸に向かってｙ軸と平行に切り込み７を形成することによりトリミング加工が施されている。そして、切り込み７の長さに対応する歪みセンサ２の領域Ａは、歪み抵抗素子としての有効感知領域とはならない。一方、切り込み７が形成されていない領域Ｂ領域のみが歪み抵抗素子としての有効感知領域となる。これにより、各トランスデューサ２ｘ、２ｙには、Ｘ軸、Ｙ軸に関して、それらに応力がかからない無負荷状態における抵抗値が軸対称の関係となるようにトリミング加工が施されることとなる。
【００５３】
かかる第二の実施例は、トランスデューサ２ｘを一例とすると、当該トランスデューサ２ｘにおいて、一対の歪みセンサ２、２がｙ軸に関して正確に対称な位置には配置・形成されないが、各歪みセンサ２が当該ｘ軸に関しては正確に対称となるよう配置・形成されている場合に、加工工数が少なくて済む点で好適に採用されうるものである。けだし、一対の歪みセンサ２、２は、スティック部材４を挟んで相当離れた位置に配置・形成されるので、その対称性の誤差も大きくなりがちであるからである。ただし、各歪みセンサ２がｘ軸に関しても対称性に誤差が生じやすいような製造条件においては、第一の実施例を用いるのが最も好適である。
【００５４】
尚、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明した通り、請求項１のポインティングデバイスによれば、スティック部材の中心位置を通る直線上に配置された一対の歪みセンサの各々について、各歪みセンサにおける電気抵抗体の抵抗値は、スティック部材に何ら外力を与えない無負荷状態において、直線に関して線対称となりかつスティック部材を挟んで対称となるように構成されているので、スティック部材が操作されていない方向における各歪みセンサの出力端子電圧が発生することはなくなり、スティック部材を操作した際にディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることが可能となるとともに、操作者が意図しない誤作動等が発生することがない。
【００５６】
また、各歪みセンサにおける電気抵抗体の抵抗値の調整は、その抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から他端側に向かってレーザ光を照射し、抵抗値が所定値になるまで切り込みを形成した後、当該電気抵抗体の抵抗値を直線に関して線対称になるように、電気抵抗体の他端側から一端側に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成すればよく、抵抗値を簡単に調整することができる。
【００５７】
請求項２のポインティングデバイスによれば、２つの直交線により定義されるＸ軸とＹ軸に関して、各歪みセンサは軸対称に配置されることとなり、スティック部材が操作されていない方向における各歪みセンサの出力端子電圧が発生することはなくなるので、スティック部材を操作した際にディスプレイ上でポインタやカーソルを高精度で移動させることが可能となるとともに、操作者が意図しない誤作動等が発生することがない。
【００５８】
また、各歪みセンサにおける電気抵抗体の抵抗値の調整は、抵抗値を測定しつつ、当該歪みセンサにおける電気抵抗体の一端側から該一端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射し、抵抗値が所定値になるまで切り込みを形成した後、当該電気抵抗体の抵抗値を直交線に関して線対称になるように、電気抵抗体の他端側から該他端側に対向する直交線に向かってレーザ光を照射して切り込みを形成すればよく、抵抗値を簡単に調整することができる。
【００５９】
請求項３のポインティングデバイスによれば、電気抵抗体に対してレーザ光によりトリミング加工を行うことによって、電気抵抗体に対する切り込みの長さを種々変更することにより、各歪みセンサが有するセンサとしての有効に作用する抵抗値を調整できる。
【００６０】
そして、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のポインティングデバイスを搭載した、請求項４の電子機器によれば、極めて携帯性及び操作性に優れ、且つ文字以外の図形入力や文書編集作業においてマウスと比べて遜色のない入力の正確性を備えた電子機器を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例に係るポインティングデバイスの概略斜視図である。
【図２】前記第一の実施例におけるセンサ基板の裏面図である。
【図３】前記第一の実施例における歪み抵抗素子を拡大して示す説明図である。
【図４】ポインティングデバイスの等価回路を示す回路図である。
【図５】本発明の第二の実施例に係るポインティングデバイスにおけるセンサ基板の裏面図である。
【図６】前記第二の実施例における歪み抵抗素子を拡大して示す説明図である。
【図７】本発明のポインティングデバイスを搭載した電子機器の概略斜視図である。
【符号の説明】
１              ポインティングデバイス
２              歪み抵抗素子
３              センサ基板
４              スティック部材
５              デバイスユニット
６              ベース基板
７              切り込み
１０            Ｘ側出力端子
１１            Ｙ側出力端子
１００          電子機器
１０１          本体部
１０２          キーボード部
１０４          表示部
２０１          電極
２０２          電気抵抗体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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