(57)【要約】【課題】安価で簡単に製造することができ、且つ薄型化といった要求に応え得るポインティングディバイスを提供する。【解決手段】上部に設けた入力操作部の操作によって導電層上を転動する凸球面状の抵抗面を有するアクチュエータと、入力操作部が首振り自在に支承される可撓性の薄肉部と、該薄肉部を介してアクチュエータを支える基部とを有するスイッチ部材を備え、抵抗面が導電層上を転動することによって生じる電気特性を利用して入力操作部の位置データを読取るようにしたポインティングディバイスであって、導電層の周囲には少なくとも直交する２方向から抵抗面へ電圧を印加する少なくとも２対の電極対を有し、導電層及び電極対には、外部からの電圧を印加する回路パターンが接続され、導電層、電極対及び回路パターンは、スイッチ部材が載置される樹脂製フィルムの上面に印刷される第１導電層と、該第１導電層を被覆する第２導電層とを有する。【選択図】      図１
2004221030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に設けた入力操作部の操作によって導電層上を転動する凸球面状の抵抗面を有するアクチュエータと、前記入力操作部が首振り自在に支承される可撓性の薄肉部と、該薄肉部を介して前記アクチュエータを支える基部とを有するスイッチ部材を備え、前記抵抗面が前記導電層上を転動することによって生じる電気特性を利用して前記入力操作部の位置データを読取るようにしたポインティングディバイスであって、
前記導電層の周囲には少なくとも直交する２方向から前記抵抗面へ電圧を印加する少なくとも２対の電極対を有し、
前記導電層及び電極対には、外部からの電圧を印加する回路パターンが接続され、
前記導電層、電極対及び回路パターンは、前記スイッチ部材が載置される樹脂製フィルムの上面に印刷される第１導電層と、該第１導電層を被覆する第２導電層とを有することを特徴とするポインティングディバイス。
【請求項２】
前記第２導電層は、平面から見た形状が網目状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のポインティングディバイス。
【請求項３】
前記樹脂製フィルムには、前記回路パターンと前記基部とを電気的に絶縁する絶縁性インクからなる絶縁部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のポインティングディバイス。
【請求項４】
前記樹脂製フィルムには、前記回路パターンと前記基部とを電気的に絶縁する絶縁性フィルムからなる絶縁部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のポインティングディバイス。
【請求項５】
前記基部には、前記回路パターンと前記基部とが電気的に接触することのない凹部を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１つに記載のポインティングディバイス。
【請求項６】
前記導電層の略中央に、前記抵抗面の頂点部が絶縁性部材を介して接触していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載のポインティングディバイス。
【請求項７】
前記導電層の略中央には貫通孔が形成され、前記抵抗面の頂点部が前記貫通孔から露出している前記樹脂製フィルムに接触していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１つに記載のポインティングディバイス。
【請求項８】
前記樹脂製フィルムの下側には、前記抵抗面が前記導電層上を転動したときに前記樹脂製フィルムに生じる撓みを防止する載置部材と、前記スイッチ部材を前記樹脂製フィルムに固定する固定ホルダとを有し、
前記載置部材と前記固定ホルダとで前記樹脂製フィルムを挟み込んでいることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１つに記載のポインティングディバイス。
【請求項９】
前記載置部材は、軽金属乃至軽合金製の板材であることを特徴とする請求項８に記載のポインティングディバイス。
【請求項１０】
前記載置部材は、前記ポインティングディバイスが組込まれる装置本体の筐体の一部であることを特徴とする請求項８に記載のポインティングディバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種電気・電子機器で使用される多方向スイッチやコンピュータやゲーム機等の装置において２次元の座標位置を入力するためのジョイスティック等のポインティングディバイスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種電気・電子機器で使用される多方向スイッチやコンピュータやゲーム機等の装置において２次元の座標位置を入力するためのジョイスティック等のポインティングディバイスとしては、抵抗性材料であるゴム素材にカーボン又はカーボン状素材等の導電性材料を含むスイッチ部材の入力操作部の下側に、抵抗体としての抵抗性揺動面が設けられる一方、この抵抗性揺動面と対向する基板上に、抵抗性揺動面との接触点の電位を検出する導電面が設置されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来のポインティングディバイスでは、前後左右は勿論のこと、その他の任意な方向へ入力操作部を倒すことにより、入力操作部の下方に設けられた抵抗性揺動面の一部が基板上に設けられた導電面に接触するようになっている。そして、導電面に抵抗性揺動面が接触することによって生じる電気特性を利用し、入力操作部の操作により抵抗性揺動面が最初に導電面と接触した部位から移動後の接触部位までの抵抗性揺動面の外表面に沿った距離に比例して印加されたアナログ的電圧の変化をデジタル的に変換し、その指定位置を検出する仕組みとなっている。
【０００４】
そして、従来のポインティングディバイスにあっては、抵抗体である抵抗性揺動面と接触する導電面は、耐食性に優れ、導電率が高いこと等から金メッキで構成されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特表２００１−５１８６５５号公報（第２３頁、第２図）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、金メッキは高価であるため、この金メッキで導電面を構成すると基板のコストが増大する問題がある。また、金メッキはスクリーン印刷法やパッド印刷法に代表される直接印刷法を用いて基板に導電面を形成することは困難なため、製造に多くの工程や時間を要する問題があった。
【０００７】
さらに、導電面に抵抗性揺動面の外表面を押圧して転動させることによって生じる電気特性を利用して入力操作部の位置データを読取るポインティングディバイスは、基板に抵抗性揺動面の圧接荷重が加わるため、紙フェノール、紙エポキシ又はガラスエポキシ等からなる従来の基板では、厚さを薄くするのには限界があった。その結果、より薄型化の要求が進行してきている通信機器や小型電気・電子機器市場に対応することは困難であった。
【０００８】
そこで、この発明は、以上のような従来の問題点を解消するためになされたもので、金メッキを用いないことで、安価で簡単に製造することができ、且つ薄型化といった要求に応え得るポインティングディバイスを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成するため、請求項１に記載の発明は、上部に設けた入力操作部の操作によって導電層上を転動する凸球面状の抵抗面を有するアクチュエータと、前記入力操作部が首振り自在に支承される可撓性の薄肉部と、該薄肉部を介して前記アクチュエータを支える基部とを有するスイッチ部材を備え、前記抵抗面が前記導電層上を転動することによって生じる電気特性を利用して前記入力操作部の位置データを読取るようにしたポインティングディバイスであって、前記導電層の周囲には少なくとも直交する２方向から前記抵抗面へ電圧を印加する少なくとも２対の電極対を有し、前記導電層及び電極対には、外部からの電圧を印加する回路パターンが接続され、前記導電層、電極対及び回路パターンは、前記スイッチ部材が載置される樹脂製フィルムの上面に印刷される第１導電層と、該第１導電層を被覆する第２導電層とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加えて、前記第２導電層は、平面から見た形状が網目状に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記樹脂製フィルムには、前記回路パターンと前記基部とを電気的に絶縁する絶縁性インクからなる絶縁部材を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記樹脂製フィルムには、前記回路パターンと前記基部とを電気的に絶縁する絶縁性フィルムからなる絶縁部材を有することを特徴としている。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか１つに記載の構成に加えて、前記基部には、前記回路パターンと前記基部とが電気的に接触することのない凹部を有することを特徴としている。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１つに記載の構成に加えて、前記導電層の略中央に、前記抵抗面の頂点部が絶縁性部材を介して接触していることを特徴としている。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか１つに記載の構成に加えて、前記導電層の略中央には貫通孔が形成され、前記抵抗面の頂点部が前記貫通孔から露出している前記樹脂製フィルムに接触していることを特徴としている。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７の何れか１つに記載の構成に加えて、前記樹脂製フィルムの下側には、前記抵抗面が前記導電層上を転動したときに前記樹脂製フィルムに生じる撓みを防止する載置部材と、前記スイッチ部材を前記樹脂製フィルムに固定する固定ホルダとを有し、前記載置部材と前記固定ホルダとで前記樹脂製フィルムを挟み込んでいることを特徴としている。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の構成に加えて、前記載置部材は、軽金属乃至軽合金製の板材であることを特徴としている。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の構成に加えて、前記載置部材は、前記ポインティングディバイスが組込まれる装置本体の筐体の一部であることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２０】
［発明の実施の形態１］
図１乃至図４は、この発明の実施の形態１に係る図であり、図１はポインティングディバイスの構造を示した要部断面図である。図２は、導電層が印刷されている樹脂製フィルムを示し、図２（ａ）は平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図３は図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図であり、図４は樹脂製フィルムの別の態様を示した要部断面図である。
【００２１】
この発明に係るポインティングディバイスの実施の形態１では、図１に示すように、上部に入力操作部２を備え、下部に入力操作部２の操作によって樹脂製フィルム８の導電層９上を転動する凸球面状の抵抗面３が設けられたアクチュエータ４を有しており、このアクチュエータ４は入力操作部２が首振り自在に支承される可撓性の薄肉部５を介してこのアクチュエータ４を支える基部６とが一体に接続されている。
【００２２】
抵抗面３は、弾性を有するシリコーンゴムにカーボンが均一に分散配合された導電性を有する材料で形成されたもので、抵抗面３の抵抗値は実質的に均一にされている。その抵抗値は、１０００〜３０００Ω程度に調整されている。このようにすることにより、導電層９に従来のような導電率が高く、抵抗値の低い、金メッキからなる高価な導電性材料を用いなくても、後述する抵抗面３が導電層９上を転動することで生じる電気特性を利用して入力操作部２の位置データを読取ることが可能となる。
【００２３】
つまり、入力操作部２と抵抗面３とからなるアクチュエータ４、ドーム状の薄肉部５、基部６がシリコーンゴムにカーボンを含んだ導電性を有する同一材料でスイッチ部材１を一体成形している。
【００２４】
なお、これに限定されず、シリコーンゴムでスイッチ部材１を一体成形し、このスイッチ部材１の下面にカーボンを含む材料で層を形成し、この層を抵抗面３とすることもできる。
【００２５】
また、アクチュエータ４の入力操作部２には、指に与える感触をよくするため及び、滑り止め等の操作性の向上や視認性の向上を目的として、必要に応じてデザイン性を有するキャップ７を取付けるようにしている。
【００２６】
そして、入力操作部２を操作していないときは、ドーム状の薄肉部５によって直立した姿勢を保っており、その状態から何れかの方向に入力操作部を倒すように（首振り自在に）操作する場合には、ドーム状の薄肉部５がその際の首振り運動を支承するヒンジ部として機能する。
【００２７】
樹脂製フィルム８は、特に限定されるものではないが、取扱いや後述する導電層９の印刷性を考慮すると、ポリエチレンテレフタレートからなるフィルムを用いるのが好ましい。また、樹脂製フィルム８の上面には、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、アクチュエータ４の抵抗面３に対向させて、この抵抗面３の平面投影形状とほぼ等しい大きさをした円形の導電層９が設けられている。さらに、導電層９には、外部に設けられた駆動回路（図示せず）に接続されている回路パターン１５が接続され、導電層９に電圧が印加されるようになっている。
【００２８】
さらに、導電層９の外側には、少なくとも直交する２方向から電圧を印加する少なくとも２対の電極対１０，１１を備え、各電極対１０，１１には駆動回路（図示せず）に接続されている回路パターン１５が接続されている。この駆動回路には直流電源（図示せず）が接続され、各電極対１０，１１に交互に電圧が印加されるようになっている。そして、導電層９の任意位置における各電極対１０，１１による電位を読み出して座標情報に変換するようになっている。
【００２９】
さらに詳しく説明すると、図２に示したものでは、同一構成の２対の電極対１０，１１が導電層９の外周に、円周を９０°分割した上下左右４箇所（０°、９０°、１８０°、２７０°）に外周部電極１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが設けられており、対向する一対の外周部電極（１２ａ、１２ｃ又は１２ｂ、１２ｄ）の何れか一方の外周部電極（１２ａ又は１２ｃ及び１２ｂ又は１２ｄ）に電圧を印加し、他方の外周部電極（１２ｃ又は１２ａ及び１２ｄ又は１２ｂ）を接地させるようにしている。例えば、０°の外周部電極１２ａ及び９０°の外周部電極１２ｂに電圧を印加し、１８０°の外周部電極１２ｃ及び２７０°の外周部電極１２ｄを接地した場合には、０°の外周部電極１２ａ及び９０°の外周部電極１２ｂから流れた電流は導電性抵抗面を経て１８０°の外周部電極１２ｃ及び２７０°の外周部電極１２ｄへ電流が流れる。そして、移動前の抵抗面３が導電層９と接触した部位から移動後の接触部位までの凸球面状の抵抗面３の外表面に沿った距離に比例して印加されたアナログ的電圧の変化をデジタル的に変換してその指定した位置を検出する仕組みになっている。
【００３０】
導電層９、各電極対１０，１１及び回路パターン１５は、樹脂製フィルム８の上面に印刷される第１導電層１３と、この第１導電層１３を被覆するように印刷されると共に、第１導電層１３の酸化等を防ぐ第２導電層１４とで構成されている。つまり、導電層９、各電極対１０，１１及び回路パターン１５は、一度に樹脂製フィルム８上面に印刷することができる。そして、導電層９の抵抗値が高すぎると、抵抗面３が接触した部位の電位を検出することができなくなるため、導電層９の抵抗値は、２００Ω以下に調整されている。
【００３１】
第１導電層１３は、導電性を有し、抵抗面３の抵抗値より低ければ、特に限定されるものではないが、導電層９の導電性の確保、抵抗値及び印刷性を考慮すると、銀を含む導電性材料を用いて形成するのが好ましい。そして、第１導電層１３は、スクリーン印刷法等で樹脂製フィルムの上面に印刷されている。
【００３２】
第２導電層１４は、導電性を有し、抵抗面３の抵抗値より低ければ特に限定されるものではないが、導電性、抵抗値、印刷性、耐食性及びコスト等を考慮すると、カーボンを含む導電性材料を用いて形成するのが好ましい。そして、第２導電層１４は、スクリーン印刷法等で第１導電層１３の表面全体を被覆している。
【００３３】
このように、第２導電層１４で第１導電層１３全体を被覆しているので、第１導電層１３は外気に晒されることがないため、従来の金メッキ等、耐食性に優れた導電性材料を用いなくても、酸化等を防止することができ、動作不良を起こすことがない。また、第１導電層１３及び第２導電層１４には、従来のように金メッキにより形成される導電層より、安価な導電性材料を用いることができるため、導電性材料のコストを低減することができる。
【００３４】
そして、抵抗面３の抵抗値が１０００〜３０００Ω程度に調整され、導電層９が２００Ω以下に調整されているので、抵抗面３を導電層９に接触させることで、導電層９の接触部位の電位を下降させることができるため、導電層９に抵抗面３が最初に接触した部位から移動後の接触部位までの凸球面状の抵抗面３の外表面に沿った距離の変化した電位を検出し、入力操作部２の位置データを読取ることが可能となる。
【００３５】
さらに、樹脂製フィルム８には、回路パターン１５とスイッチ部材１とを電気的に絶縁する絶縁性インク２１からなる絶縁部材が設けられている。この電気絶縁性に優れている絶縁性インク２１は、図２（ｂ）及び図３に示すように、回路パターン１５の第２導電層１４表面全体を被覆するようにスクリーン印刷法で印刷されている。
【００３６】
また、スイッチ部材１の基部６底面には、図３に示すように、回路パターン１５と接触することのない凹部２２が形成されている。このように、樹脂製フィルム８には、絶縁部材としての絶縁性インク２１が印刷され、スイッチ部材１には、回路パターン１５と接触しない凹部２２が形成されるているので、スイッチ部材１と回路パターン１５とを電気的に絶縁することができるため、誤作動を防止できる。
【００３７】
なお、樹脂製フィルム８に絶縁部材としての絶縁性インク２１を印刷し、スイッチ部材１に回路パターン１５と接触しない凹部２２を形成しているが、これに限定されず、絶縁性インク２１又は凹部２２のどちらか一方だけでもスイッチ部材１と回路パターン１５とを電気的に絶縁することは可能である。さらに、図４に示すように、絶縁部材を電気絶縁性を有する樹脂製の絶縁性フィルム２３とし、導電層９及び各電極対１０，１１を除いた部分全体を覆い絶縁することも可能である。このように、樹脂製の絶縁性フィルム２３を樹脂製フィルム８に設けると、導電層９及び各電極１０，１１だけが絶縁性フィルム２３から露出するため、スイッチ部材１と回路パターン１５とを確実に絶縁することができる。
【００３８】
このように、導電層９、電極対１０，１１及び回路パターン１５が印刷により形成された樹脂製フィルム８の上側に、導電層９と抵抗面３とが対向するようにスイッチ部材１が載置されることによりポインティングディバイスが構成されている。
【００３９】
さらに、より安定した性能を保証するために、樹脂製フィルム８の下側には、抵抗面３で導電層９上を転動したときに樹脂製フィルム８の撓みを防止する載置部材１６が設けられている。また、スイッチ部材１の周縁部には、このスイッチ部材１を樹脂製フィルム８に固定する固定ホルダ１７が設けられており、載置部材１６と固定ホルダ１７とで樹脂製フィルム８を挟み込むことでポインティングディバイスを構成し、この状態で各種電気・電子機器等の装置本体の筐体に設置されている。
【００４０】
載置部材１６は、軽金属乃至軽合金製の板材であり、樹脂製フィルム８と絶縁状態で接触している。また、念のため、この板材の表面に絶縁被膜を形成してもよい。
【００４１】
板材は、特に限定されるものではないが、取扱いや加工性を考慮すると、アルミニウム製部材を用いるのが好ましい。また、抵抗面３が導電層９上を転動したときに発生する圧接荷重で撓まないだけの剛性を備えた厚さに設定されている。
【００４２】
そして、固定ホルダ１７は、スイッチ部材１のアクチュエータ４を囲むと共に、基部６全体を覆い、略中央に貫通孔１８が設けられた環形状に形成されている。この貫通孔１８からは、アクチュエータ４の入力操作部２が直立した姿勢で突出するようになっている。さらに、固定ホルダ１７の下部周縁には、後述する装置の上側を形成する筐体２０に係止される係止部１９が形成されている。また、スイッチ部材１の外周を囲むことにより、スイッチ部材１と装置とを電気的に絶縁している。
【００４３】
そして、固定ホルダ１７は、装置の上側を形成する筐体２０で係止部１９等の外周面を囲み、固定ホルダ１７の係止部１９を樹脂製フィルム８側に押圧した状態で係止することでスイッチ部材１、樹脂製フィルム８及び固定ホルダ１７の位置ずれを防止している。
【００４４】
つまり、このポインティングディバイスが装置の上側を形成する筐体２０内に組込まれた状態では、樹脂製フィルム８は所定位置に固定されると共に、樹脂製フィルム８の下面には、抵抗面３が導電層９上を転動したときに発生する圧接荷重で撓まないだけの剛性を備えた厚さの載置部材１６が設けられているため、抵抗面３と導電層９とが接触した位置を確実に検出することができ、高い信頼性を実現するポインティングディバイスを得ることが可能となる。
【００４５】
なお、樹脂製フィルム８は、固定ホルダ１７及び筐体２０で載置部材１６に固定されているが、これに限定されず、載置部材１６と樹脂製フィルム８とを超音波溶着により固定することやねじにより固定することも可能である。
【００４６】
以下、この発明の実施の形態１に係るポインティングディバイスの作用について説明する。
【００４７】
操作前の入力操作部２は直立状態であり、その状態から入力操作部２を下側に押圧し、抵抗面３と導電層９とが接触した状態が初期値として設定される。そして、アクチュエータ４の入力操作部２を目的の方向に倒す操作をすると、入力操作部２の傾きの度合いに伴いドーム状の薄肉部５の弾性変形が進み、樹脂製フィルム８上の導電層９と凸球面状の抵抗面３との接触箇所が変わるので、その変化した接触位置における少なくとも２対の電極対１０，１１による電位を検出するようにしておき、これを座標情報に変換することで、導電層９のどの部位に抵抗面３が接触しているかがわかることになる。
【００４８】
したがって、入力操作部２を目的の方向へ倒す操作をすることで、その動きに対応して凸球面状の抵抗面３表面に接触している特定の箇所での電位に対応したスイッチ回路を閉じるように設定しておくことで、目的とする電気的な機能を働かすことが可能となる。
【００４９】
この発明の実施の形態１にあっては、アクチュエータ４の入力操作部２、凸球面状の抵抗面３、ドーム状の薄肉部５、基部６とからなるスイッチ部材１が一体的に構成できるため、回路部分を除いた構成部材はスイッチ部材１、導電層９が設けられた樹脂製フィルム８、スイッチ部材１を収容する固定ホルダ１７、樹脂製フィルム８の下面に設けられた載置部材１６及び筐体２０の５点のみでポインティングディバイスが完成できる。使用環境がよくて鋭利な物体等による外傷の発生がない場合には筐体が不要となり、樹脂製フィルム８、スイッチ部材１、載置部材１６、固定ホルダだけで足りる。
【００５０】
また、樹脂製フィルム８の下側に設けられる載置部材１６は、軽金属乃至軽合金製の板材で構成されているが、これに限定されず、ポインティングディバイスが組込まれる装置本体の下側を形成する筐体を載置部材１６とすることも可能である。つまり、樹脂製フィルム８を、装置本体の下側を形成する筐体の上面に載置することにより、前述した板材を樹脂製フィルム８の下側に設ける場合よりも、さらにポインティングディバイスが組込まれる装置を薄型化することが可能となり、且つ部品点数を削減することができる。
【００５１】
このように構成されたポインティングディバイスは、導電層９、電極対１０，１１及び回路パターン１５は、スイッチ部材１が載置される樹脂製フィルム８の上面に印刷される第１導電層１３と、この第１導電層１３を被覆する第２導電層１４とを有するので、従来技術のように導電層９に金メッキを用いていないため、安価に構成することができる。また、導電層９、電極対１０，１１及び回路パターン１５を印刷により形成することができるため、簡単に製造することが可能となる。さらに、従来技術のような、紙フェノール、紙エポキシ又はガラスエポキシ等から形成される基板に導電層９を設けるのではなく、樹脂製フィルム８に導電層９を設けているため、ポインティングディバイスが組込まれる装置本体の薄型化といった要求に応えることが可能となる。
【００５２】
また、樹脂製フィルム８の下側には、抵抗面３が導電層９上を転動したときに樹脂製フィルム８に生じる撓みを防止する載置部材１６と、スイッチ部材１を樹脂製フィルム８に固定する固定ホルダ１７とを有し、載置部材１６と固定ホルダ１７とで樹脂製フィルム８を挟み込んでいるので、抵抗面３を導電層９に転動させたときに、スイッチ部材１と樹脂製フィルム８とがずれることなく、且つ樹脂製フィルム８が撓むことがないため、抵抗面３と導電層９とが接触した位置を確実に検出することができ、高い信頼性を実現することが可能となる。
【００５３】
さらに、載置部材１６は、軽金属乃至軽合金製の板材であるので、載置部材１６を、従来の紙フェノール、紙エポキシ又はガラスエポキシ等からなる基板の厚みより薄くしても強度及び剛性を確保することができるため、抵抗面３を導電層９に転動させたときに樹脂製フィルム８の撓みを防止することができると共に、ポインティングディバイスを従来のものより薄く構成でき、これを組込む装置本体も薄型化することが可能となる。
【００５４】
そして、樹脂製フィルム８には、回路パターン１５と基部６とを電気的に絶縁する絶縁性インク２１からなる絶縁部材を有するので、印刷により簡単にスイッチ部材１と導電層９及び電極対１０，１１を除いた回路パターン１５とを絶縁することができ、誤作動を防止できる。
【００５５】
さらに、基部６には、回路パターン１５と基部６とが電気的に接触することのない凹部２２を有するので、スイッチ部材１に導電層９及び電極対１０，１１を除いた回路パターン１５が接触することがないため、より確実に絶縁することができ、誤作動を防止できる。
【００５６】
［発明の実施の形態２］
図５は、この発明の実施の形態２に係る図であり、導電層９が印刷されている樹脂製フィルムを示した平面図である。
【００５７】
この発明の実施の形態２は、実施の形態１の導電層９の第２導電層１４が、図５に示すように、平面から見た形状が網目状となるように形成されている。また、この網目状は、第１導電層１３の露出する各露出部の面積がほぼ等しくなるように形成されている。
【００５８】
さらに、第２導電層１４は、実施の形態１と同様で、第１導電層１３の表面に、カーボンを含む導電性材料でスクリーン印刷法により形成されている。
【００５９】
このように構成されたポインティングディバイスは、第２導電層１４は平面から見た形状が網目状に形成されているので、第１導電層１３の表面全体に第２導電層１４を印刷形成するものよりも、製造コストを削減することができる。
【００６０】
その他の構成及び作用は、発明の実施の形態１と同様であるので同一の構成には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００６１】
［発明の実施の形態３］
図６及び図７は、この発明の実施の形態３に係る図であり、図６はポインティングディバイスの構造を示した要部断面図であり、図７はポインティングディバイスの別の態様を示した要部断面図である。
【００６２】
この発明の実施の形態３は、実施の形態１の抵抗面３の頂点部が絶縁性部材２７を介して導電層９の略中央に絶縁状態で接触している。
【００６３】
さらに詳しく説明すると、図６に示すように、導電層９は、この導電層９の外周部を形成する外周接点２４と環状の隙間２６を介して電気的に遮断された中央接点２５とから構成されている。そして、中央接点２５には、絶縁性部材２７としての絶縁接着剤を介して抵抗面部３の頂点部が接触している。つまり、抵抗面の頂点部と導電層９の中央接点２５とは物理的には一体になっているが、電気的につながっていない状態にあるから、互いに導電性を有する材料であるにも拘わらず、ポインティングディバイスを使用しないときには電気が流れることがないため電力を消費することがない。
【００６４】
なお、この実施の形態３では、絶縁性部材２７は絶縁接着剤であるが、これに限定されず、例えば、抵抗面３に絶縁性の突起部を形成することや、導電層９に絶縁被膜を形成することで、抵抗面３の頂点部を導電層９に絶縁状態で接触させることができる。また、図７に示すように、導電層９の略中央に貫通孔２８を形成し、抵抗面３の頂点部を貫通孔２８から露出している樹脂製フィルム８に接触させることで抵抗面３と導電層９とを絶縁することも可能である。
【００６５】
このように構成されたポインティングディバイスは、導電層９の略中央に、抵抗面３の頂点部が絶縁性部材２７を介して接触しているので、抵抗面３と導電層９との間隔を狭くすることができるため、ポインティングディバイスをより薄く構成することが可能となる。また、ポインティングディバイスを使用しないときには電気が流れることがないため、省電力化に役立たせることが可能となる。さらに、抵抗面３と導電層９との位置が一定であるから、初期値のずれによる検出誤差を生じることがないポインティングディバイスが得られる。そして、図７に示すように、導電層９の略中央には貫通孔２８が形成され、抵抗面３の頂点部が貫通孔２８から露出している樹脂製フィルム８に接触している場合には、さらにポインティングディバイスを薄く構成することが可能となる。
【００６６】
その他の構成及び作用は、発明の実施の形態１又は２と同様であるので同一の構成には同一の符号を付して重複した説明は省略する。
【００６７】
【実施例】
以下、この発明の実施例について説明する。
【００６８】
［実施例１］
実施の形態１に対応するポインティングディバイスを下記のように作製し、動作確認をした。
【００６９】
厚さ１２５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ（株）製、商品名：ルミラー）の片側表面に銀ペースト（福田金属箔粉工業（株）製、商品名：シルコートＲＰ−１１０）で導電層９、電極対１０，１１及び回路パターン１５をスクリーン印刷法により形成して第１導電層１３を得た。さらに、カーボンペースト（十条ケミカル（株）製、商品名：ＪｅｌｃｏｎＣＨ−１）で第１導電層１３の表面全体を被覆するようにスクリーン印刷法により形成して第２導電層１４を得た。このように、第１導電層１３及び第２導電層１４とを印刷形成して積層することで、抵抗値が１００Ωとなる導電層９、電極対１０，１１を得た。そして、絶縁部材としての絶縁インク２１（信越ポリマー（株）製レジストインク）を導電層９及び電極対１０，１１を除いた回路パターン１５を被覆するようにスクリーン印刷法により形成した。
【００７０】
次いで、弾性樹脂であるシリコーンゴム（信越化学工業（株）製、商品名：シンエツシリコーンゴムコンパウンド）にカーボン（電気化学工業（株）製、商品名：デンカブラック）を添加した導電性を有するシリコーンゴム組成物を金型内に挿入し、入力操作部２と抵抗面３とからなるアクチュエータ４、ドーム状の薄肉部５及び基部６を一体に成形して抵抗面３の抵抗値が２０００Ωとなるスイッチ部材１を得た。
【００７１】
そして、樹脂製フィルム８に、この樹脂製フィルム８に形成された導電層９と、スイッチ部材１の抵抗面３とが対向するようにスイッチ部材１を載置した。
【００７２】
次いで、厚さ０．３ｍｍのアルミニウム製の板材からなる載置部材１６を樹脂製フィルム８の下側に載置し、さらに、スイッチ部材１に、所定形状に形成された固定ホルダ１７を設け、載置部材１６と固定ホルダ１７とで樹脂製フィルム８を挟み込むように固定すると共に、樹脂製フィルム８にスイッチ部材１を固定してポインティングディバイスを得た。
【００７３】
このようにして得られたポインティングディバイスを装置本体に組込むと共に、駆動回路を介して直流電源を接続した。
【００７４】
そして、入力操作部２を目的の方向へ倒す操作を行い、抵抗面３を導電層９に転動することによって生じる電気特性を利用して入力操作部２の位置データを検出した。その結果、入力操作部２の動きに対応した目的とする電気的な機能を働かすことが確認できた。
【００７５】
［実施例２］
実施の形態２に対応するポインティングディバイスを下記のように作製し、動作確認をした。
【００７６】
この実施例２は、実施例１の導電層９に印刷された第２導電層１４を第１導電層１３の表面全体を被覆するのではなく、網目状に印刷したものである。
【００７７】
具体的には、第１導電層１３が露出する部分を導電層９全体の５０％となり、且つ各露出部がほぼ等しい面積となるように、所定間隔で第２導電層１４をスクリーン印刷法により印刷することでポインティングディバイスを得た。
【００７８】
このようにして得られたポインティングディバイスを装置本体に組込むと共に、駆動回路を介して直流電源を接続した。
【００７９】
そして、入力操作部２を目的の方向へ倒す操作を行い、抵抗面３を導電層９に転動することによって生じる電気特性を利用して入力操作部２の位置データを検出した。その結果、入力操作部２の動きに対応した目的とする電気的な機能を働かすことが確認できた。
【００８０】
その他の構成及び作用は実施例１と同様であるので重複した説明は省略する。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、上部に設けた入力操作部の操作によって導電層上を転動する凸球面状の抵抗面を有するアクチュエータと、入力操作部が首振り自在に支承される可撓性の薄肉部と、該薄肉部を介してアクチュエータを支える基部とを有するスイッチ部材を備え、抵抗面が導電層上を転動することによって生じる電気特性を利用して前記入力操作部の位置データを読取るようにしたポインティングディバイスであって、導電層の周囲には少なくとも直交する２方向から抵抗面へ電圧を印加する少なくとも２対の電極対を有し、導電層及び電極対には、外部からの電圧を印加する回路パターンが接続され、導電層、電極対及び回路パターンは、スイッチ部材が載置される樹脂製フィルムの上面に印刷される第１導電層と、該第１導電層を被覆する第２導電層とを有するので、従来技術のように導電層に金メッキを用いていないため、安価に構成することができる。また、導電層、電極対及び回路パターンを印刷により形成することができるため、簡単に製造することが可能となる。さらに、従来技術のような、紙フェノール、紙エポキシ又はガラスエポキシ等から形成される基板に導電層を設けるのではなく、樹脂製フィルムに導電層を設けているため、ポインティングディバイスが組込まれる装置本体の薄型化といった要求に応え得ることが可能となる。
【００８２】
請求項２に記載の発明によれば、第２導電層は、平面から見た形状が網目状に形成されているので、請求項１の効果に加え、第１導電層の表面全体に第２導電層を印刷するものよりも、製造コストを削減することができる。
【００８３】
請求項３に記載の発明によれば、樹脂製フィルムには、回路パターンと基部とを電気的に絶縁する絶縁性インクからなる絶縁部材を有するので、請求項１又は２の効果に加え、請求項１又は２の効果に加え、印刷により簡単にスイッチ部材と回路パターンとを絶縁することができ、誤作動を防止できる。
【００８４】
請求項４に記載の発明によれば、樹脂製フィルムには、回路パターンと基部とを電気的に絶縁する絶縁性フィルムからなる絶縁部材を有するので、請求項１又は２の効果に加え、請求項１又は２の効果に加え、スイッチ部材と回路パターンとを確実に絶縁することができるため、誤作動を防止できる。
【００８５】
請求項５に記載の発明によれば、基部には、回路パターンと基部とが電気的に接触することのない凹部を有するので、請求項１乃至４の何れか１つの効果に加え、スイッチ部材に回路パターンが接触することがないため、より確実に絶縁することができ、誤作動を防止できる。
【００８６】
請求項６に記載の発明によれば、導電層の略中央に、抵抗面の頂点部が絶縁性部材を介して接触しているので、請求項１乃至５の何れか１つの効果に加え、抵抗面と導電層との間隔を狭くすることができるため、ポインティングディバイスをより薄く構成することが可能となる。また、ポインティングディバイスを使用しないときには電気が流れることがないため、省電力化に役立たせることが可能となる。さらに、抵抗面と導電層との位置が一定であるから、初期値のずれによる検出誤差を生じることがないポインティングディバイスが得られる。
【００８７】
請求項７に記載の発明によれば、導電層の略中央には貫通孔が形成され、抵抗面の頂点部が貫通孔から露出している樹脂製フィルムに接触しているので、請求項１乃至５の何れか１つの効果に加え、ポインティングディバイスをさらに薄く構成することが可能となる。
【００８８】
請求項８に記載の発明によれば、樹脂製フィルムの下側には、抵抗面が導電層上を転動したときに樹脂製フィルムに生じる撓みを防止する載置部材と、スイッチ部材を樹脂製フィルムに固定する固定ホルダとを有し、載置部材と固定ホルダとで樹脂製フィルムを挟み込んでいるので、請求項１乃至７の何れか１つの効果に加え、抵抗面を導電層に転動させたときに、スイッチ部材と樹脂製フィルムとがずれることなく、且つ樹脂製フィルムが撓むことがないため、抵抗面と導電層とが接触した位置を確実に検出することができ、高い信頼性を実現することが可能となる。
【００８９】
請求項９に記載の発明によれば、載置部材は、軽金属乃至軽合金製の板材であるので、請求項８の効果に加え、載置部材を、従来の紙フェノール、紙エポキシ又はガラスエポキシ等からなる基板の厚みより薄くしても強度及び剛性を確保することができるため、抵抗面を導電層に転動させたときに樹脂製フィルムの撓みを防止することができると共に、ポインティングディバイスを従来のものより薄く構成でき、これを組込む装置本体も薄型化することが可能となる。
【００９０】
請求項１０に記載の発明によれば、載置部材は、ポインティングディバイスが組込まれる装置本体の筐体の一部であるので、請求項８の効果に加え、樹脂製フィルムを、装置本体の下側を形成する筐体の上面に絶縁状態で載置することにより、部品点数を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るポインティングディバイスの構造を示した要部断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る導電層が印刷されている樹脂製フィルムを示し、図２（ａ）は、平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】同実施の形態１に係る導電層が印刷されている樹脂製フィルムを示し、図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図である。
【図４】同実施の形態１に係る導電層が印刷されている樹脂製フィルムの別の態様を示した要部断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係る導電層が印刷されている樹脂製フィルムを示した平面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係るポインティングディバイスの構造を示した要部断面図である。
【図７】この発明の実施の形態３に係るポインティングディバイスの別の態様の構造を示した要部断面図である。
【符号の説明】
１  スイッチ部材
２  入力操作部
３  抵抗面
４  アクチュエータ
５  薄肉部
６  基部
８  樹脂製フィルム
９  導電層
１０，１１  電極対
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  外周部電極
１３  第１導電層
１４  第２導電層
１５  回路パターン
１６  載置部材
１７  固定ホルダ
２１  絶縁性インク
２２  凹部
２３  絶縁性フィルム
２７  絶縁性部材
２８  貫通孔
【図１】
2004221030.tif 000003
【図２】
2004221030.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2004221030.tif 000007
【図６】
2004221030.tif 000008
【図７】
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