JPH0741633U - コードレスデジタイザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で筆圧検出ができるコードレスデ
ジタイザを提供する。 【構成】 タブレットに設けられた第１、第２の発振要
素と、位置指示器に設けられた第３の発振要素を有する
コードレスデジタイザにおいて、上記第３の発振要素を
構成するコイル体を筆圧に応じて圧縮伸張することによ
り、その回路定数を可変させ、この回路定数の変化に基
づいて筆圧検出を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、無線の位置指示器で指示されたタブレット面上の位置座標を読み取 るコードレスデジタイザに関し、特にペン状の位置指示器の筆圧検出機構を備え た装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、筆圧検出機構を有するコードレスデジタイザには、本出願人が特願平４ −１７１７９８号にて出願したもの（以下、従来装置という）があった。この従 来装置を図５及び図６を参照して説明する。 まず、図６を参照する。この従来装置はタブレット１と位置指示器２とから構 成されている。上記タブレット１は、Ｘ側ループコイルＸ１、Ｘ２、・・・が順 次接続されたＸ軸スキャナ１１と、Ｙ側ループコイルＹ１、Ｙ２、・・・が順次 接続されたＹ軸スキャナ１２と、上記Ｘ軸スキャナ１１からの信号が入力され、 この入力信号を所定の増幅率で増幅する電圧増幅器１３と、上記電圧増幅器１３ からの信号が入力され、この入力信号を飽和領域まで増幅した後、この増幅信号 を上記Ｙ軸スキャナ１２に出力する電流増幅器１４と、上記電圧増幅器１３から の出力信号を取り込み、取り込んだ出力信号に基づいて、上記位置指示器２の指 示座標の検出及び指示情報の識別を行なう利用回路１５とを有している。 上記Ｘ軸スキャナ１１は入力されたＸアドレスに応じて上記Ｘ側ループコイル Ｘ１、Ｘ２、・・・の１つを順次選択し、上記Ｙ軸スキャナ１２は入力されたＹ アドレスに応じて上記Ｙ側ループコイルＹ１、Ｙ２、・・・の１つを順次選択す る。 上記位置指示器２は第１のコイル２１１と、この第１のコイル２１１に接続さ れた第１のコンデンサ２１２と、スイッチ２６の操作により上記第１のコンデン サ２１２に選択的に並列接続される第３のコンデンサ２６１と、上記位置指示器 ２の筆圧に応じて上記第１のコイルとの距離が可変する第２のコイル２２１と、 この第２のコイル２２１に接続された第２のコンデンサ２２２とを有し、コイル とコンデンサとからなる同調回路を構成している。

【０００３】 この従来装置では、上記位置指示器２が上記タブレット１上の任意の位置に位 置付けられ、その位置付けられた位置に対応するＸ側及びＹ側ループコイルが選 択された際に、上記Ｘ側ループコイルＸ１、Ｘ２、・・・と上記Ｙ側ループコイ ルＹ１、Ｙ２、・・・との間に上記位置指示器２を介して電流が流れる流路が形 成される。従って、上記位置指示器２を上記タブレット１上の任意の位置に位置 付けた際に、Ｘ軸及びＹ軸スキャナ１１及び１２のスイッチングパルスあるいは 周囲ノイズ等をきっかけとして、上記Ｘ側ループコイルＸ１、Ｘ２、・・・（第 １の発振要素）、上記電圧増幅器１３及び電流増幅器１４（第２の発振要素）、 上記Ｙ側ループコイルＹ１、Ｙ２、・・・（第１の発振要素）、上記位置指示器 ２の同調回路（第３の発振要素）からなる発振系が構成される。 上記利用回路１５は、上記電圧増幅器１３からの出力を取り込み、上記発振系 が構成された際のＸ及びＹアドレスとそのときの出力レベルに基づいて上記位置 指示器２の指示座標値を算出するとともに、上記発振系の発振周波数に基づいて 上記位置指示器２の筆圧情報あるいは上記スイッチ２６のオン・オフ情報からな る位置指示器２の操作情報を識別する。 ここで上記発振周波数についていえば、この発振周波数は上記発振系の回路定 数によって定まるものである。従って、上記スイッチ２６の操作あるいは筆圧の 印加がなされない無負荷状態においては、上記位置指示器２の同調回路の回路定 数は一定となり、また他に回路定数を変動させる要素はないことから上記発振系 は所定の発振周波数にて発振する。そして、上記スイッチ２６の操作あるいは筆 圧の印加に応じて上記位置指示器２はその同調回路の回路定数を変化させ、上記 発振系の発振周波数を変化させる。上記利用回路１５は、上記発振系の発振周波 数の変動を検出することにより上記位置指示器２の操作情報を識別する。

【０００４】 次いで図５を参照する。図５は上記位置指示器２の具体的構成を示す図である 。同図において、先に示した機構については同一符号をもって示してある。図中 、２３はフェライトコア、２４はペン芯、２５はスプリングあるいは板バネ等の 弾性部材、２７はハウジングである。 上記ペン芯２４の上部には上記フェライトコア２３が取り付けられている。こ のフェライトコア２３は上記弾性部材２５を介して取り付けられ、垂直に移動可 能に保持されている。上記フェライトコア２３の下方部には上記第１のコイル２ １１が固定されている。一方、上記フェライトコア２３の上方部には上記第２の コイル２２１が取り付けられている。この第２のコイルは上記ハウジング２７に 固定されているとともに、その中心部を上記フェライトコア２３が貫通するよう に構成されている。従って、上記ペン先２４が上記タブレット１に接し、そこか ら筆圧が印加された場合には、この筆圧の強弱に応じて、上記フェライトコア２ ３が相対的に上下方向へ移動して上記第１のコイル２１１と上記第２のコイル２ ２１との距離が変化する。 この２つのコイル間の距離の変化は、２つのコイル間の相互インダクタンスの 変化となり、結果として上記位置指示器２おける上記同調回路の回路定数を変化 させる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来装置では、上記したように、上記第１のコイル２１１と、上記第２の コイル２２１との距離を変化させることにより上記同調回路の回路定数を変化さ せ、筆圧の検出を行っていた。この装置は簡単な機構で筆圧の検出を行なうこと ができ、好適なものであった。 本出願人は更に検討を重ねた結果、この従来装置と同等の機能、すなわち簡単 な構成で筆圧検出ができるコードレスデジタイザを新たに考案するに至り、ここ に提案するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案のコードレスデジタイザは、タブレットとペン状の位置指示器とからな り、上記タブレット上に配設された第１の発振要素と、上記第１の発振要素と結 合する第２の発振要素と、上記位置指示器に設けられた第３の発振要素とを有し 、上記位置指示器を上記タブレット上の任意の位置に位置付けた際に上記第１、 第２及び第３の発振要素が発振系を構成し、当該発振系の発振周波数に基づいて 上記位置指示器の操作情報を識別するように構成したコードレスデジタイザにお いて、 上記第３の発振要素の構成要素としてのコイル体と、上記位置指示器内に設け られ、上記位置指示器の上記タブレットに対する筆圧に応じて上記コイル体を圧 縮伸張させ、上記コイル体のインダクタンスを変化させるコイル体伸縮手段と、 上記発振系の発振周波数を検出し、上記インダクタンスの変化により変化した上 記発振系の発振周波数に基づいて、上記操作情報としての筆圧を検出する筆圧検 出手段とを有したことを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】

上記コイル体は上記コイル体圧縮伸縮手段により、位置指示器の筆圧に応じて そのコイル長が変化する。このコイル長の変化に応じてコイル自身のインダクタ ンスが変化し、上記第３の発振要素の回路定数が変化する。従って、上記コイル のコイル長の変化に応じて上記発振系の発振周波数が変化する。上記筆圧検出手 段は、上記変化した上記発振系の発振周波数を検出し、上記位置指示器の筆圧を 検出する。

【０００８】

【実施例】

以下、図１〜図４を参照して本考案の実施例装置について説明する。 図１を参照する。図１は本考案の第１実施例装置を示す図で、位置指示器２の 構成を示す図であり、先に説明した図５に対応するものである。なお、本考案に おいて、タブレット１については、従来装置と同じ構成（図６参照）を有し、か つ同じ筆圧検出手段を有するものであるので、その説明は省略し、上記位置指示 器２の説明をすることとする。 図１において、先に示したものと同一部には同一符号をもって示してある。図 中、２４１はペン芯２４の上端面に設けられた支持部、２７１はハウジング２７ の一部として構成された第１の突部２７１である。

【０００９】 ペン芯２４は上記ハウジング２７の下方部にその下端部が露出して配置され、 筆圧の印加に応じて相対的に上下方向に移動する。このペン芯２４の中央部から 上方部にわたる周面部には、フェライトコア２３が配設されている。このフェラ イトコア２３と上記ペン芯２４は固着されているので、上記ペン芯２４に筆圧が 印加された際において、上記フェライトコア２３は上記ペン芯２４と共に相対的 に上方に移動する。 上記フェライトコア２３の周面には、第１のコイル２１１が巻回状態で配設さ れている。この第１のコイル２１１は上記フェライトコア２３に接着されている 。そして、この第１のコイル２１１の一端は第１のコンデンサ２１２に接続され ており、他端は第２のコイル２２１に接続されている。さらに、この第２のコイ ル２１１と上記第１のコンデンサ２１２とは互いに接続されている。従って、こ れら第１のコイル２１１、第２のコイル２２１及び第１のコンデンサ２１２はル ープ状に接続され同調回路を構成している。この同調回路は従来装置における第 ３の発振要素に相当するものである。 上記第２のコイル２２１は、上記ペン芯２４と上記第１の突部２７１との間に 配設されており、その上端部は上記第１の突部２７１に接し、下端部は上記ペン 芯２４の上端部である支持部２４１に接している。そして、この第２のコイル２ １１は、自らの弾性力により上記ペン芯２４を下方に押し下げている。従って、 この第１の実施例装置においては、この第２のコイル２２１がペン芯２４に対す る弾性部材としても作用している。なお、上記支持部２４１と上記第１の突部２ ７１との間に上記ペン芯２４を下方に押し下げる弾性部材を別に設け、上記第２ のコイル２２１をこの弾性部材を取り巻くように配設してもよい。このように構 成することにより、上記第２のコイル２２１に対する選択の自由度が向上する。 なお、この場合、上記弾性部材にはプラスチックダンパー等の非導電性部材を用 いることが望ましい。非導電性部材を用いることにより、上記第２のコイル２２ １に電流が誘起された時（同調時）における電流の損失を防止することができる からである。

【００１０】 この第１実施例装置においては、上記ペン芯２４に筆圧が印加されるとこのペ ン芯２４が相対的に上方向に移動する。この移動に伴い上記第２のコイル２２１ は圧縮される。 すなわち、通常筆圧が印加されていないときは、図２−に示すように上記第 ２のコイル２２１の伸縮（上下）方向の長さはＬ１となっている。そして、筆圧 が印加され上記ペン芯２４が相対的に上方向に移動した際は、図２−に示すよ うに上記第２のコイル２２１の伸縮方向の長さはＬ２に圧縮される。そして、図 ２−の状態から無負荷状態とする（位置指示器をタブレットから離間する）と 、上記第２のコイル２２１はその弾性力により上記ペン芯２４を押し下げ、図２ −の状態に復帰する。

【００１１】 このように、上記第２のコイル２２１が伸縮することにより、上記同調回路の 回路定数が変化する。これは次の理由による。すなわち、コイルとコンデンサと から構成された同調回路において、その回路定数は上記コイルのインダクタンス と上記コンデンサの容量によって決定される。このコイルのインダクタンスは、 コイルの全長（実施例装置における伸縮方向長さ）、コイルの巻数、コイルの線 径及び隣接するコイル同士の間隔によって決定される。従って、上記コイルを伸 縮することにより、上記コイルの全長及び隣接するコイル同士の間隔が変化する 。この変化に応じて上記コイルのインダクタンスが変化し、その結果、上記同調 回路の回路定数が変化する。 従って、発振系（従来装置参照）の発振周波数は、上記位置指示器２の筆圧の 変化に応じて変化する。これは、上記位置指示器２内の同調回路の回路定数が筆 圧の変化に応じて変化し、これにより上記発振系の回路定数が変化するためであ る。筆圧検出手段（従来装置における利用回路１５）は、この発振周波数の変化 を検出することにより筆圧の検出を行なう。

【００１２】 次いで、本考案の第２実施例装置について説明する。この第２実施例装置は、 第１のコイルが伸縮する点に特徴を有している。 以下、図３を参照して、具体的に説明する。 第２実施例において、ペン芯２４に接合されたフェライトコア２３には第１の コイル２１１が巻回されている。第２実施例装置における上記第１のコイル２１ １は上記フェライトコア２３の周面を取り巻いた状態、換言すれば上記第１のコ イル２１１内を上記フェライトコア２３が貫通する状態で配設されている。そし て、この第１のコイル２１１には第１のコンデンサ２１２が接合されており、両 者は同調回路（第３の発振要素）を構成している。 上記フェライトコア２３の下端部周面には第３の突部２３１が設けられている 。この第３の突部２３１は上記第１のコイル２１１の下端部と接しており、上記 第１のコイル２１１に対するストッパとして作用している。 また上記フェライトコア２３の上端部周面を取り巻くように第２の突部２７２ が配設されている。この第２の突部はハウジング２７の一部として構成されてい るもので、上記フェライトコア２３の上下方向への移動は許容するものである。 そして、この第２の突部は、上記第１のコイル２１１の上端部と接しており、こ の第１のコイル２１１の上方向への移動を規制する。 このように、上記第１のコイル２１１は上記第２の突部２７２と上記第３の突 部２３１との間に配設されている。 上記ペン芯２４の上端部の支持部２４１と、第１の突部２７１との間には弾性 部材２５が配設されている。この弾性部材はいわゆる板バネあるいはコイルバネ であり、上記ペン芯２４を下方に押し下げるものである。

【００１３】 この第２実施例装置において、筆圧が印加されると、上記ペン芯２４及びフェ ライト２３は相対的に上方に移動する。このとき上記第１のコイル２１１の下端 部は上記第３の突部２３１により上方に移動する。一方、上記第１のコイル２１ １の上端部は上記第２の突部２７２により、この第２の突部２３１に接した位置 に位置付けられている。従って、筆圧印加時においてはこの第１のコイル２１１ は圧縮されてそのコイル長が短くなる。一方、無負荷状態においては上記ペン芯 ２４は上記弾性部材２５により下方に押し下げられ、あわせて上記第１のコイル ２１１も自らの弾性力により伸張する。 従って、この第２実施例装置においては、筆圧の強弱に応じて上記第１のコイ ル２１１が圧縮・伸張することにより上記同調回路の回路定数を可変し、さらに この回路定数の変化に基づく発振系の発振周波数の変動を検出することにより筆 圧の検出を行っている。

【００１４】 次いで、本考案の第３実施例装置について説明する。この第３実施例装置は、 コイルとコンデンサからなる同調回路系を２組有し、一方の同調回路系のコイル 長を変化させることにより、この２組の同調回路系から構成される同調回路の回 路定数を変化させている点に特徴を有している。 以下、図４を参照して、具体的に説明する。 第１のコイル２１１は、上記第１の実施例同様、フェライトコア２３の周面に 接着されており、上記フェライトコア２３（ペン芯２４）の上下動とあわせて上 下動する。この第１のコイル２１１には第１のコンデンサ２１２が接続され、第 １の同調回路系を構成している。上記ペン芯２４の上端部に設けられた支持部２ ４１と第１の突部２７１との間には第２のコイル２２１が配設されている。この 第２のコイル２２１は上記第１実施例装置と同様に弾性部材として作用し、上記 ペン芯２４を下方に押し下げている。この第２のコイル２２１には第２のコンデ ンサ２２２が接続され、第２の同調回路系を構成している。

【００１５】 このように構成された第３実施例装置では、筆圧の印加に応じて、上記第２の コイル２２１が圧縮・伸張し、そのコイル長を変化させる。従って筆圧の印加に 応じて上記第２の同調回路系の回路定数が変化し、これに伴い上記第１の同調回 路系とこの第２の同調回路系から構成される同調回路（第３の発振要素）の回路 定数が変化する。 従って、この回路定数の変化に基づく発振系の発振周波数の変動を検出するこ とにより筆圧検出を可能としている。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案のコードレスデジタイザにおいては、簡単な構成で 筆圧検出ができるといった利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例装置の具体的構成を示す図
である。

【図２】本考案の第１実施例装置における動作を説明す
る図である。

【図３】本考案の第２実施例装置の具体的構成を示す図
である。

【図４】本考案の第３実施例装置の具体的構成を示す図
である。

【図５】従来装置を説明する図である。

【図６】本考案並びに従来装置における装置の全体構成
を示す構成図である。

【符号の説明】

１ タブレット ２ 位置指示器 ２１１ 第１のコイル ２１２ 第１のコンデンサ ２２１ 第２のコイル ２２２ 第２のコンデンサ ２３ フェライトコア ２４ ペン芯

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 タブレットとペン状の位置指示器とから
   なり、上記タブレット上に配設された第１の発振要素
   と、上記第１の発振要素と結合する第２の発振要素と、
   上記位置指示器に設けられた第３の発振要素とを有し、
   上記位置指示器を上記タブレット上の任意の位置に位置
   付けた際に上記第１、第２及び第３の発振要素が発振系
   を構成し、当該発振系の発振周波数に基づいて上記位置
   指示器の操作情報を識別するように構成したコードレス
   デジタイザにおいて、 上記第３の発振要素の構成要素としてのコイル体と、 上記位置指示器内に設けられ、上記位置指示器の上記タ
   ブレットに対する筆圧に応じて上記コイル体を圧縮伸張
   させ、上記コイル体のインダクタンスを変化させるコイ
   ル体伸縮手段と、 上記発振系の発振周波数を検出し、上記インダクタンス
   の変化により変化した上記発振系の発振周波数に基づい
   て、上記操作情報としての筆圧を検出する筆圧検出手段
   とを有したことを特徴とするコードレスデジタイザ。