(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な処理で回転部材の回転方向を検出することができる入力装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】本発明の入力装置は、Ｘ軸検出部８における第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向と、Ｙ軸検出部９における第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向とを互いに直交させ、かつＹ軸検出部９が配置されている箇所を第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＸ軸検出部８を形成し、さらにＸ軸検出部８が配置されている箇所を第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＹ軸検出部９を形成したものである。【選択図】図３
2009175912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転することにより強弱の磁界を外部に与える回転部材と、この回転部材と所定の距離をおいて配置された検出部とを備え、前記検出部は、第１〜第４の磁気センサが直線状に配置されたＸ軸検出部と、第５〜第８の磁気センサが直線状に配置されたＹ軸検出部と、前記第１の磁気センサと第２の磁気センサとの間に接続された第１の出力部と、前記第３の磁気センサと第４の磁気センサとの間に接続された第２の出力部と、前記第５の磁気センサと第６の磁気センサとの間に接続された第３の出力部と、前記第７の磁気センサと第８の磁気センサとの間に接続された第４の出力部と、前記第１の磁気センサと第２の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第１、第２の電極と、前記第３の磁気センサと第４の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第３、第４の電極と、前記第５の磁気センサと第６の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第５、第６の電極と、前記第７の磁気センサと第８の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第７、第８の電極とを有し、前記第１〜第４の磁気センサを順に位置させる、または前記第２の磁気センサを第３の磁気センサと第４の磁気センサとの間に位置させるとともに、前記第３の磁気センサを第１の磁気センサと第２の磁気センサとの間に位置させる、さらに前記第５〜第８の磁気センサを順に位置させ、または前記第６の磁気センサを第７の磁気センサと第８の磁気センサとの間に位置させるとともに、前記第７の磁気センサを第５の磁気センサと第６の磁気センサとの間に位置させ、前記Ｘ軸検出部における第１〜第４の磁気センサの配置方向と、前記Ｙ軸検出部における第５〜第８の磁気センサの配置方向とを互いに直交させ、かつ前記Ｙ軸検出部が配置されている箇所を前記第５〜第８の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに前記Ｘ軸検出部を形成し、さらに前記Ｘ軸検出部が配置されている箇所を前記第１〜第４の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに前記Ｙ軸検出部を形成した入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザによる物理的操作によりデータ処理装置へデータ要素を提供するための入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の入力装置は、表面に凹凸部を形成したボールを備え、このボールの回転に伴ってボールの表面の凹凸部をセンサで検出することにより、前記ボールの回転方向をＸ、Ｙ方向に解析し、出力する構成としていた。
【０００３】
また、図１７に示すように、前記センサは、２つのＸ方向用センサと２つのＹ方向用センサとからなり、そしてＸ方向用センサ同士を結ぶ線とＹ方向用センサ同士を結ぶ線とが直交する構成となっていた。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平３−９１０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の入力装置においては、ボール（回転部材）の回転方向（Ｘ方向またはＹ方向）を検出するための具体的な方法が記載されていないもので、このような検出をしようとした場合、複雑な処理が必要になる可能性があるという課題を有していた。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、簡単な処理で回転部材の回転方向を検出することができる入力装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有するものである。
【０００８】
本発明の請求項１に記載の発明は、回転することにより強弱の磁界を外部に与える回転部材と、この回転部材と所定の距離をおいて配置された検出部とを備え、前記検出部は、第１〜第４の磁気センサが直線状に配置されたＸ軸検出部と、第５〜第８の磁気センサが直線状に配置されたＹ軸検出部と、前記第１の磁気センサと第２の磁気センサとの間に接続された第１の出力部と、前記第３の磁気センサと第４の磁気センサとの間に接続された第２の出力部と、前記第５の磁気センサと第６の磁気センサとの間に接続された第３の出力部と、前記第７の磁気センサと第８の磁気センサとの間に接続された第４の出力部と、前記第１の磁気センサと第２の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第１、第２の電極と、前記第３の磁気センサと第４の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第３、第４の電極と、前記第５の磁気センサと第６の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第５、第６の電極と、前記第７の磁気センサと第８の磁気センサの直列回路の両端に設けられ、かつこの両端間に電位差を与える第７、第８の電極とを有し、前記第１〜第４の磁気センサを順に位置させる、または前記第２の磁気センサを第３の磁気センサと第４の磁気センサとの間に位置させるとともに、前記第３の磁気センサを第１の磁気センサと第２の磁気センサとの間に位置させる、さらに前記第５〜第８の磁気センサを順に位置させる、または前記第６の磁気センサを第７の磁気センサと第８の磁気センサとの間に位置させるとともに、前記第７の磁気センサを第５の磁気センサと第６の磁気センサとの間に位置させ、前記Ｘ軸検出部における第１〜第４の磁気センサの配置方向と、前記Ｙ軸検出部における第５〜第８の磁気センサの配置方向とを互いに直交させ、かつ前記Ｙ軸検出部が配置されている箇所を前記第５〜第８の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに前記Ｘ軸検出部を形成し、さらに前記Ｘ軸検出部が配置されている箇所を前記第１〜第４の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに前記Ｙ軸検出部を形成したもので、この構成によれば、回転部材がＸ軸方向に回転した場合、Ｘ軸検出部を構成する第１〜第４の磁気センサにはそれぞれ配列順に順次磁界が印加されることになるため、第１〜第４の磁気センサに接続された第１の出力部で検出される信号と第２の出力部で検出される信号には時間差が生じることになり、これにより、第１の出力部と第２の出力部でそれぞれ検出される信号に位相差が生じ、かつＸ軸検出部が配置されている箇所を前記第１〜第４の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＹ軸検出部を形成しているため、回転部材からの磁界はＹ軸検出部を構成する第５〜第８の磁気センサすべてに対して同時に印加されることになり、これにより、第５〜第８の磁気センサに接続された第３の出力部で検出される信号と第４の出力部で検出される信号に時間差が生じることはなくなるため、第３の出力部と第４の出力部でそれぞれ検出される信号には位相差が生じない。その結果、Ｘ軸検出部において位相差が生じ、かつＹ軸検出部において位相差が生じないことから、回転部材がＸ軸方向に回転していることがわかり、さらに回転部材がＹ軸方向に回転した場合も同様であり、これらのことから、簡単な処理で回転部材の回転方向を検出できるという作用効果が得られるものである。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明の入力装置は、Ｘ軸検出部における第１〜第４の磁気センサの配置方向と、Ｙ軸検出部における第５〜第８の磁気センサの配置方向とを互いに直交させ、かつ前記Ｙ軸検出部が配置されている箇所を前記第５〜第８の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに前記Ｘ軸検出部を形成し、さらに前記Ｘ軸検出部が配置されている箇所を前記第１〜第４の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに前記Ｙ軸検出部を形成しているため、回転部材がＸ軸方向に回転した場合、Ｘ軸検出部を構成する第１〜第４の磁気センサにはそれぞれ配列順に順次磁界が印加されることになり、これにより、第１〜第４の磁気センサに接続された第１の出力部で検出される信号と第２の出力部で検出される信号には時間差が生じることになるため、第１の出力部と第２の出力部でそれぞれ検出される信号に位相差が生じ、かつＸ軸検出部が配置されている箇所を前記第１〜第４の磁気センサの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＹ軸検出部を形成しているため、回転部材からの磁界はＹ軸検出部を構成する第５〜第８の磁気センサすべてに対して同時に印加されることになり、これにより、第５〜第８の磁気センサに接続された第３の出力部で検出される信号と第４の出力部で検出される信号に時間差が生じることはなくなるため、第３の出力部と第４の出力部でそれぞれ検出される信号には位相差が生じない。その結果、Ｘ軸検出部において位相差が生じ、かつＹ軸検出部において位相差が生じないことから、回転部材がＸ軸方向に回転していることがわかり、さらに、回転部材がＹ軸方向に回転した場合も同様であり、これらのことから、簡単な処理で回転部材の回転方向を検出できるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施の形態における入力装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明の一実施の形態における入力装置の正面図、図２は同入力装置に使用される回転部材の内部の正面図である。
【００１２】
本発明の一実施の形態における入力装置は、図１に示すように、回転部材１と、この回転部材１の下方において、回転部材１と所定の距離をおいて配置された検出部２とからなるものである。
【００１３】
前記回転部材１は、球状または多面体状に構成され、そして、前記検出部２に垂直なＺ方向と直交し、かつ回転部材１の中心を通り、さらに互いに直交するＸ軸方向またはＹ軸方向に自由に回転できるように保持されている。また、この回転部材１の内部には、図２に示すようにその先端部が外方に向かって延出する複数の磁性体で構成されたピン３が形成されている。そしてまた、一方の極が検出部２の回転部材１が形成された側に、他方の極が検出部２の回転部材１が形成されていない側にそれぞれ位置するように磁石（図示せず）を外部に形成しているもので、このような構成とすることにより、ピン３が外部の磁石からの磁界を取り込むため、この取り込まれた磁界を検出部２に対して略垂直方向に印加することができるものである。
【００１４】
そして、ピン３に取り込まれた磁界によって検出部２が受ける磁界の強さは、ピン３が検出部２に近づいたとき強くなり、ピン３が検出部２から遠ざかったとき（隣接する２つのピン３の中間部分が検出部２に近づいたとき）弱くなるものである。このように、回転部材１が回転することにより強弱の磁界を外部に与える（ピン３が外部に磁界の乱れを与える）ようになっている。
【００１５】
なお、強弱の磁界を外部に与えるためには、上述したように回転部材１に複数のピン３を設けるようにするだけでなく、これ以外に、例えば磁性体で構成された回転部材１の表面形状を凹凸状に構成してもよく、さらにはピン３自体を磁石で構成し、そしてこのピン３で発生した磁界を検出部２に印加するようにしてもよい。
【００１６】
前記検出部２は、回転部材１の下方に所定の距離をおいて配置される基板４と、この基板４の上面に形成された第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈ、第１〜第４の出力部６ａ〜６ｄ、第１〜第８の電極７ａ〜７ｈとで構成されているものである。
【００１７】
以下、図３、図４を参照しながら、第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈ、第１〜第４の出力部６ａ〜６ｄ、第１〜第８の電極７ａ〜７ｈのそれぞれの関係について説明する。なお、図３は本発明の一実施の形態における入力装置の回路パターンの模式図、図４は同入力装置の回路パターン図を示す。
【００１８】
前記第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈは、ＧＭＲ素子で構成されているもので、回転部材１が回転し、ピン３から与えられた磁界の変化に応じて抵抗値が変化するようになっている。
【００１９】
また、これらの第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈのうち、第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄは、直線状に配置されてＸ軸検出部８を構成し、一方、第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈは、直線状に配置されてＹ軸検出部９を構成している。
【００２０】
さらに、この第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈのパターンは図５に示すような蛇行状となっているもので、第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄは、その長手方向がＸ軸方向と平行になり、かつ第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈは、その長手方向がＹ軸方向と平行になっている。
【００２１】
なお、前記第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈはＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）やホール素子で構成してもよいが、ＭＲ素子は電流方向と磁界の向きが直交する場合のみ抵抗値が変化するため、ＭＲ素子を使用する場合は、その長手方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とそれぞれ直交させる必要がある。これに対し、ＧＭＲ素子は電流方向と磁界の向きが平行でも抵抗値が変化するため、その必要はない。さらに、ＧＭＲ素子の抵抗値変化率はＭＲ素子の抵抗値変化率に対して数倍大きいため、磁気センサとしてＧＭＲ素子を使用すれば、非常に有利となるものである。
【００２２】
そして、Ｘ軸検出部８における第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向と、Ｙ軸検出部９における第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向は互いに直交させている。
【００２３】
そしてまた、前記Ｘ軸検出部８は、Ｙ軸検出部９が配置されている箇所を第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに形成し、かつ前記Ｙ軸検出部９は、Ｘ軸検出部８が配置されている箇所を第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向に伸ばした線に対して片側のみに形成している。すなわち、図３に示すように、Ｘ軸検出部８を構成する第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄは、Ｙ軸検出部９が配置されている箇所を第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向に伸ばした線に対して右側のみに位置し、かつＹ軸検出部９を構成する第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈは、Ｘ軸検出部８が配置されている箇所を第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向に伸ばした線に対して左側のみに位置している。
【００２４】
この場合、前記Ｘ軸検出部８とＹ軸検出部９との関係は、十字状やＴ字状ではなく、Ｌ字状になるようになっているもので、このとき、Ｘ軸検出部８、Ｙ軸検出部９は回転部材１の中心から基板４に垂線を下ろした際の交点である中心点１０よりずれた位置に配置されている。
【００２５】
そしてまた、前記Ｘ軸検出部８においては、第２の磁気センサ５ｂを第３の磁気センサ５ｃと第４の磁気センサ５ｄとの間に位置させるとともに、第３の磁気センサ５ｃを第１の磁気センサ５ａと第２の磁気センサ５ｂとの間に位置させているもので、すなわち、第１の磁気センサ５ａ、第３の磁気センサ５ｃ、第２の磁気センサ５ｂ、第４の磁気センサ５ｄの順に並んでいるものである。なお、この順番は、第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄをこの順番に位置させてもよいものである。
【００２６】
さらに、前記Ｙ軸検出部９においても、上記と同様に、第６の磁気センサ５ｆを第７の磁気センサ５ｇと第８の磁気センサ５ｈとの間に位置させるとともに、第７の磁気センサ５ｇを第５の磁気センサ５ｅと第６の磁気センサ５ｆとの間に位置させて、第５の磁気センサ５ｅ、第７の磁気センサ５ｇ、第６の磁気センサ５ｆ、第８の磁気センサ５ｈの順に並ぶようにしているものである。なお、この順番は、第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈをこの順番に位置させてもよいものである。
【００２７】
また、前記第１の磁気センサ５ａと第２の磁気センサ５ｂは、図３に示すように直列に接続され、かつこれらの間に前記第１の出力部６ａが接続されている。そしてまた、第３の磁気センサ５ｃと第４の磁気センサ５ｄも直列に接続され、かつこれらの間に前記第２の出力部６ｂが接続されている。さらに、第５の磁気センサ５ｅと第６の磁気センサ５ｆも直列に接続され、かつこれらの間に前記第３の出力部６ｃが接続されている。さらにまた、第７の磁気センサ５ｇと第８の磁気センサ５ｈも直列に接続され、かつこれらの間に前記第４の出力部６ｄが接続されている。そしてまた、前記第１の磁気センサ５ａと第２の磁気センサ５ｂの直列回路の両端には、この両端間に電位差を与える第１、第２の電極７ａ，７ｂを設け、かつ第３の磁気センサ５ｃと第４の磁気センサ５ｄの直列回路の両端には、この両端間に電位差を与える第３、第４の電極７ｃ，７ｄを設け、さらに第５の磁気センサ５ｅと第６の磁気センサ５ｆの直列回路の両端には、この両端間に電位差を与える第５、第６の電極７ｅ，７ｆを設け、さらにまた、第７の磁気センサ５ｇと第８の磁気センサ５ｈの直列回路の両端には、この両端間に電位差を与える第７、第８の電極７ｇ，７ｈを設けているものである。
【００２８】
上記した構成とすることにより、例えば第１、第３、第５、第７の電極７ａ，７ｃ，７ｅ，７ｇをグランドとして、第２、第４、第６、第８の電極７ｂ，７ｄ，７ｆ，７ｈに所定の電圧を印加すれば、上記直列回路にそれぞれ電位差を与えることができるものである。
【００２９】
なお、前記検出部２を構成する第１〜第８の磁気センサ５ａ〜５ｈ、第１〜第４の出力部６ａ〜６ｄ、第１〜第８の電極７ａ〜７ｈは、すべて基板４上の同一面に形成されているもので、特に、Ｘ軸検出部８とＹ軸検出部９は同一平面上に形成されているため、Ｘ軸検出部８とＹ軸検出部９を別個に設ける必要はなく、同時に設けることができ、これにより、Ｘ軸検出部８とＹ軸検出部９との位置関係を精度良くすることができ、さらに、実装性および生産性が向上するものである。
【００３０】
次に、本発明の一実施の形態における入力装置の動作について説明する。
【００３１】
図６はピン３の動きとＧＭＲ素子で構成された磁気センサ５が受ける磁界の向きとの関係を示す図である。なお、図中の矢印は磁界の方向を示す。
【００３２】
図６において、回転部材の回転に伴ってピン３が左から右に移動しているとき、左側のようにピン３と磁気センサ５との距離が大きい（ピン３と右側に隣接する他のピン（図示せず）との中間部分に磁気センサ５が位置する）場合は、他のピンの影響により、磁気センサ５に対する磁界の右向き成分はゼロとなる。次に、ピン３が右に少し移動すると、磁気センサ５が回転部材の中心点１０よりずれていることから、磁気センサ５に対する磁界の右向き成分が少し発生する。さらに、ピン３が右に少し移動すると、磁気センサ５に対する磁界の右向き成分が最大となり、そして、ピン３がさらに右に移動すると、左側に隣接するピン（図示せず）の影響により、磁気センサ５に対する磁界の右向き成分が再びゼロになるものである。
【００３３】
このような磁気センサ５に対する磁界の右向き成分の変動により、磁気センサ５の抵抗値が変化する。
【００３４】
図７はピン３の動きと第１の磁気センサ５ａ、第２の磁気センサ５ｂを示す図、図８は図７において第１、第２の電極７ａ，７ｂ間に所定の電位を印加したときの第１の出力部６ａから出力される信号を示す図である。
【００３５】
図７において、矢印の向きにピン３が移動する（回転部材が回転する）と、第１の磁気センサ５ａと第２の磁気センサ５ｂはともに上記したような抵抗値変化を起こすが、ピン３による磁界の影響を、第２の磁気センサ５ｂが第１の磁気センサ５ａより後に受けるため、第１の磁気センサ５ａの抵抗値と第２の磁気センサ５ｂの抵抗値に差が生じることになり、これにより、第１、第２の電極７ａ，７ｂ間に所定の電位を印加すると、第１の出力部６ａから出力される信号（電位）は、図８に示すような正弦波となる。なお、図８において、横軸は時間、縦軸は電位を表す。
【００３６】
図９は同入力装置におけるピン３の動きとＸ軸検出部８を示す図、図１０は図９において第１の出力部６ａから出力される信号と第２の出力部６ｂから出力される信号を示す図である。
【００３７】
図９において、矢印の向きにピン３が移動する（回転部材がＸ軸方向に回転する、すなわち、Ｙ軸方向と平行な軸を回転軸として回転する）と、ピン３による磁界の影響を、第３の磁気センサ５ｃ、第４の磁気センサ５ｄの組は、第１の磁気センサ５ａ、第２の磁気センサ５ｂの組より後に受けるため、第１の磁気センサ５ａ、第２の磁気センサ５ｂが抵抗値変化を起こした後で、第３の磁気センサ５ｃ、第４の磁気センサ５ｄが抵抗値変化を起こし、これにより、第１の出力部６ａから出力される信号（電位）より第２の出力部６ｂから出力される信号（電位）が遅れ、図１０に示すように、第１の出力部６ａから出力される信号１１（以下、実線で示す）と第２の出力部６ｂから出力される信号１２（以下、破線で示す）とで位相差が生じる。なお、図１０において、横軸は時間、縦軸は電位を表す。
【００３８】
以上のように回転部材１がＸ軸方向に回転した場合は、Ｘ軸検出部８における第１の出力部６ａと第２の出力部６ｂとにそれぞれ出力される信号に発生する位相差を検出するように処理することにより、回転部材１がＸ軸方向に回転したことを確実に検出でき、そして、単位時間当たりの位相差の数をカウントすれば、回転部材１の移動量を検出できるものである。
【００３９】
また、図１１は図９において矢印の向きと逆方向にピン３が移動したときの第１の出力部６ａから出力される信号と第２の出力部６ｂから出力される信号を示す図である。
【００４０】
図９において、矢印の向きと逆方向にピン３が移動すると、ピン３による磁界の影響を、第１の磁気センサ５ａ、第２の磁気センサ５ｂの一組は、第３の磁気センサ５ｃ、第４の磁気センサ５ｄの一組より後で影響を受けるため、第１の出力部６ａから出力される信号と第２の出力部６ｂから出力される信号は、図１１に示すように、第２の出力部６ｂから出力される信号１２より第１の出力部６ａから出力される信号１１が遅れる。なお、図１１において、横軸は時間、縦軸は電位を表す。
【００４１】
このように、回転部材１の回転方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）だけでなく、回転部材１の回転向き（回転部材１を検出部２と平行な方向から見て時計回りまたは反時計回り）も同時に検出できるものである。
【００４２】
さらに、図１２はＸ軸検出部８に対して左側においてピンが移動するときのピン３の動きとＸ軸検出部８を示す図、図１３は図１２における第１の出力部６ａから出力される信号と第２の出力部６ｂから出力される信号を示す図である。
【００４３】
図３に示したように、Ｘ軸検出部８はＹ軸検出部９における第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向に対して右側のみに形成されているため、回転部材１がＹ軸方向に回転する場合は、図１２に示すように、Ｘ軸検出部８に対して左側に、すなわち、矢印の向きにピン３が移動する。そして、ピン３から受ける磁界は、第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄのすべてに同時に印加されるため、磁界の影響を他より遅く受ける磁気センサ５はなく、これにより、その信号は図１３に示すように、位相差が発生せず、これにより、回転部材１がＸ方向に回転していないことを確実に検出できるものである。なお、図１３において、横軸は時間、縦軸は電位を表す。
【００４４】
この場合、第１の磁気センサ５ａ、第２の磁気センサ５ｂは第３の磁気センサ５ｃ、第４の磁気センサ５ｄよりピン３に近いため、第１の出力部６ａから出力される信号１１は第２の出力部６ｂから出力される信号１２より強く（電圧が大きく）なっている。
【００４５】
なお、ピン３は中心点１０を通らず、Ｘ軸検出部８の上を通る場合も考えられるが、これにおいては、位相差が発生する回数は僅かであり、回転方向の検出に影響を与えることはほとんどない。
【００４６】
上記図９〜図１３において説明したような動作原理により、Ｘ軸方向に回転部材１が回転すれば、Ｘ軸検出部８における２つの出力部６ａ，６ｂから出力される信号に位相差が生じ、一方、Ｙ軸方向に回転部材１が回転すれば、２つの信号に位相差が生じない。これはＹ軸検出部９についても同様である。
【００４７】
図１４はＹ軸方向に回転部材１が回転した（矢印の向きにピン３が移動した）場合のピン３の動きとＸ軸検出部８、Ｙ軸検出部９を示す図である。また、図１５は図１４におけるＹ軸検出部９の第３の出力部６ｃから出力される信号１３と第４の出力部６ｄから出力される信号１４を示す図、図１６は図１４におけるＸ軸検出部８の第１の出力部６ａから出力される信号１１と第２の出力部６ｂから出力される信号１２を示す図である。
【００４８】
そして、図１５、図１６において、それぞれ上の波形は実際の信号、下の波形はその信号を矩形波に変換したときの信号を示し、また、横軸は時間、縦軸は電位を表す。
【００４９】
このとき、正弦波における信号（電圧）の最大値と最小値の中間の値を基準値として、この基準値より大きい部分を大きく、基準値より小さい部分を小さくした矩形波に変換している。矩形波に変換すれば、基準値に対する２つの信号の大小の関係を検出するのが容易となるため、２つの信号の位相差を容易に検出できる。
【００５０】
図１５、図１６から明らかなように、Ｙ軸方向に回転部材１が回転すると、Ｙ軸検出部９における第３の出力部６ｃから出力される信号１３と第４の出力部６ｄから出力される信号１４とには位相差が発生するが、Ｘ軸検出部８における第１の出力部６ａから出力される信号１１と第２の出力部６ｂから出力される信号１２とには図１５のような位相差は発生しない。
【００５１】
なお、ピン３が中心点１０を通らない場合や、１つの磁気センサ５に磁界を与えるピン３が複数の場合があるため、図１６において必ずしも図１３に示した波形が検出されるわけではなく、また、図１５において最大値が小さくなることもある。
【００５２】
上記した本発明の一実施の形態においては、Ｘ軸検出部８における第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向と、Ｙ軸検出部９における第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向とを互いに直交させ、かつ前記Ｙ軸検出部９が配置されている箇所を第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＸ軸検出部８を形成し、さらに、Ｘ軸検出部８が配置されている箇所を第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＹ軸検出部９を形成しているため、回転部材１がＸ軸方向に回転した場合、Ｘ軸検出部８を構成する第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄにはそれぞれ配列順（図３においては第１の磁気センサ５ａ、第３の磁気センサ５ｃ、第２の磁気センサ５ｂ、第４の磁気センサ５ｄ）に順次磁界が印加されることになり、これにより、第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄに接続された第１の出力部６ａで検出される信号と第２の出力部６ｂで検出される信号に時間差が生じるため、第１の出力部６ａと第２の出力部６ｂでそれぞれ検出される信号に位相差が生じ、一方、Ｘ軸検出部８が配置されている箇所を第１〜第４の磁気センサ５ａ〜５ｄの配置方向に伸ばした線に対して片側のみにＹ軸検出部９を形成しているため、回転部材１からの磁界はＹ軸検出部９を構成する第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈのすべてに対して同時に印加されることになり、これにより、第５〜第８の磁気センサ５ｅ〜５ｈに接続された第３の出力部６ｃで検出される信号と第４の出力部６ｄで検出される信号に時間差が生じることはないため、第３の出力部６ｃと第４の出力部６ｄでそれぞれ検出される信号には位相差は生じない。この結果、Ｘ軸検出部８において位相差が生じ、かつＹ軸検出部９において位相差が生じないことから、回転部材１がＸ軸方向に回転していることがわかり、さらに、回転部材１がＹ軸方向に回転した場合も同様であり、これらのことから、簡単な処理で回転部材１の回転方向を検出できるという効果が得られるものである。
【００５３】
さらに、同じ回路で回転部材１の回転方向だけでなく、回転部材１の回転向き（正逆）も同時に検出できる。
【００５４】
なお、回転部材１の回転方向が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向に対して斜めの場合、Ｘ軸検出部８とＹ軸検出部９の単位時間当たりの位相差が発生する回数の比によってその角度を検出することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る入力装置は、簡単な処理で回転部材の回転方向を検出できるという効果を有するものであり、特にユーザによる物理的操作によりデータ処理装置へデータ要素を提供するための入力装置等において有用となるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施の形態における入力装置の正面図
【図２】同入力装置に使用される回転部材の内部の正面図
【図３】同入力装置の回路パターンの模式図
【図４】同入力装置の回路パターン図
【図５】同入力装置における第１〜第８の磁気センサのパターンを示す図
【図６】同入力装置におけるピンの動きと磁気センサが受ける磁界の向きとの関係を示す図
【図７】同入力装置におけるピンの動きと第１の磁気センサ、第２の磁気センサを示す図
【図８】図７において第１、第２の電極間に所定の電位を印加したときの第１の出力部から出力される信号を示す図
【図９】同入力装置におけるピンの動きとＸ軸検出部を示す図
【図１０】図９において第１の出力部から出力される信号と第２の出力部から出力される信号を示す図
【図１１】図９において矢印の向きと逆方向にピンが移動したときの第１の出力部から出力される信号と第２の出力部から出力される信号を示す図
【図１２】同入力装置におけるＸ軸検出部に対して左側においてピンが移動するときのピンの動きとＸ軸検出部を示す図
【図１３】図１２における第１の出力部から出力される信号と第２の出力部から出力される信号を示す図
【図１４】同入力装置におけるＹ軸方向に回転部材が回転した場合のピンの動きとＸ軸検出部、Ｙ軸検出部を示す図
【図１５】図１４におけるＹ軸検出部における第３の出力部から出力される信号と第４の出力部から出力される信号を示す図
【図１６】図１４におけるＸ軸検出部における第１の出力部から出力される信号と第２の出力部から出力される信号を示す図
【図１７】従来の入力装置におけるＸ方向用センサとＹ方向用センサを示す図
【符号の説明】
【００５７】
１  回転部材
２  検出部
５，５ａ〜５ｈ  磁気センサ
６ａ〜６ｄ  第１〜第４の出力部
７ａ〜７ｈ  第１〜第８の電極
８  Ｘ軸検出部
９  Ｙ軸検出部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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