JP2001159948A - Batteryless cord-free mouse device - Google Patents

Batteryless cord-free mouse device

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JP2001159948A
JP2001159948A JP37616199A JP37616199A JP2001159948A JP 2001159948 A JP2001159948 A JP 2001159948A JP 37616199 A JP37616199 A JP 37616199A JP 37616199 A JP37616199 A JP 37616199A JP 2001159948 A JP2001159948 A JP 2001159948A
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JP
Japan
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mouse
coil
pad
frequency
coils
Prior art date
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Japanese (ja)
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Heihachi Shimono
兵八 下野
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Original Assignee
BAITEKKUSU KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To wirelessly transmit the information of a computer mouse having cord-free constitution and to wirelessly transmit power supply for the mouse to the mouse. SOLUTION: An oscillator is constituted by unifying the cord-free mouse with a mouse pad, and the oscillation frequency of the oscillator is determined by a constant of a resonance circuit in the mouse. Part of oscillation voltage is rectified in the mouse and used for mouse power supply. The information of an encoder or a button switch in the mouse is encoded by a CPU built in the mouse. The HI/LO voltage of the code is applied to a varactor diode constituting part of the resonance circuit to frequency-modulate the oscillation frequency. The modulated wave is taken out by the mouse pad side and demodulated by a frequency discriminator built in the mouse pad and the demodulated wave is transmitted to a computer through a CPU built in the mouse pad.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ用ポイ
ンティングデバイスの一種であるコンピュータマウスに
付随するマウスコードを排除してマウスをコードフリー
とする事、かつこの場合にマウスを電気的に駆動するの
に従来必要とされていた電池を排除する事、の2点を実
現するコンピュータマウス装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a computer mouse, which is a kind of a pointing device for a computer, which eliminates a mouse code attached to the computer mouse to make the mouse code-free. The present invention relates to a computer mouse device that realizes two points, that is, eliminating a battery that has been conventionally required.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来よりコンピュータマウスからマウス
コードを排除したコードレスマウスないしコードフリー
マウスと称される無線マウスは市販されている。しかし
従来のこの種のマウスはすべてマウスを電気的に駆動す
るのに電池を使用している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a wireless mouse called a cordless mouse or a cord-free mouse in which a mouse code is excluded from a computer mouse is commercially available. However, all conventional mice of this type use batteries to electrically drive the mouse.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】最近急速に普及したイ
ンターネットや従来より一部の専門家で使用されるCA
D(コンピュータエイドデザイン)等ではコンピュータ
運用時間の90%以上がマウスの操作と言っても過言で
はない。この際従来の有線マウスよりも無線マウスの方
が使い勝手が良いのは明らかである。しかしマウスを電
気的に駆動するには電源が必要である。有線マウスでは
コンピュータからコードを通じて電源が送られるから何
ら問題ないのだが、コードレスではマウスの駆動電源を
どうするかが大きな問題であった。従来の無線マウスで
はこの問題を回避するのに例外なく電池が使用されてき
た。電池の使用は一見簡単な解決策のようであるが、実
は大きな負担を無線マウス運用者に課しているのであ
る。つまり電池を新たに購入しなければならない事。そ
れをマウスに装着しなければならない事。そして最も大
きな欠点は予期せぬ時に電池切れとなりマウスが動作し
なくなる結果、書類図面等の作成作業が中断ないし停止
しまう事などの問題があった。
SUMMARY OF THE INVENTION Recently, the Internet which has rapidly spread and CA which has been used by some experts
In D (computer aid design) and the like, it is no exaggeration to say that 90% or more of the computer operation time is mouse operation. At this time, it is clear that the wireless mouse is more convenient to use than the conventional wired mouse. However, power is required to electrically drive the mouse. In a wired mouse, there is no problem because power is sent from a computer through a cord, but in a cordless mouse, how to drive the mouse was a major problem. In conventional wireless mice, batteries have been used without exception to avoid this problem. The use of batteries seems like a simple solution, but it puts a heavy burden on the wireless mouse operator. In other words, a new battery must be purchased. That it must be attached to the mouse. The biggest drawback is that the battery runs out unexpectedly and the mouse does not operate, resulting in a problem that the work of creating a document drawing or the like is interrupted or stopped.

【0004】さらに、マウスを無線化すれば部品コスト
がかさみ、有線マウスとは画然とした価格差が付いてい
るのが現状である。そのためコードが無い事は便利だと
分かっていても今一つ需要が伸びないと言う問題があっ
た。
Further, if a mouse is used wirelessly, the cost of parts is increased, and at present, there is a distinct price difference from a wired mouse. Therefore, there was a problem that the demand would not increase even if it was found that it would be convenient to have no code.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0005】本発明のマウス装置においては下記に説明
する通り、無線でマウス駆動電源を得る手段とマウス情
報を伝える手段が融合された手段で課題が解決される。
[0005] In the mouse device of the present invention, as will be described below, the problem is solved by a means in which a means for wirelessly obtaining a mouse drive power supply and a means for transmitting mouse information are combined.

【0006】本発明はマウスが必ずその上で運用される
マウスパッドに能動回路を装備し、マウス側のコイルと
マウスパッドのコイル間で発生する電磁結合によって高
周波発振する発振器を具備すること。その発振エネルギ
ーを直流変換することによってマウス用駆動電源を得る
こと。
According to the present invention, an active circuit is provided on a mouse pad on which a mouse is always operated, and an oscillator which oscillates at a high frequency by electromagnetic coupling generated between a coil on the mouse side and a coil on the mouse pad. Obtain a mouse drive power supply by converting the oscillation energy to DC.

【0007】また発振器の発振周波数はマウス側に装備
したマウスコイルと共振コンデンサの共振周波数によっ
て決まるように設計され、マウス内のエンコーダないし
ボタン情報をシリアルコード化するマイクロコンピュー
タ(以下CPUと呼ぶ)の出力で発振周波数を周波数変
調すること。
The oscillation frequency of the oscillator is designed to be determined by the resonance frequency of a mouse coil and a resonance capacitor provided on the mouse side, and a microcomputer (hereinafter referred to as CPU) for serially coding encoder or button information in the mouse. Frequency modulation of the oscillation frequency at the output.

【0008】周波数変調された発振電圧はマウスパッド
側で抽出され、周波数弁別器を用いでシリアルコードに
復調され、マウスパッドに装備するCPUに送られる。
従って必然的にマウス情報の無線伝送が達成される。
The frequency-modulated oscillating voltage is extracted on the mouse pad side, demodulated into a serial code using a frequency discriminator, and sent to a CPU mounted on the mouse pad.
Therefore, wireless transmission of mouse information is inevitably achieved.

【0009】マウス用駆動電源を得る手段とマウス情報
を伝える手段とが一つの発振器で行われるから回路が最
小化され低コストが実現される。
Since the means for obtaining the mouse drive power supply and the means for transmitting mouse information are performed by one oscillator, the circuit is minimized and low cost is realized.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】第1図は本発明のマウス装置の運
用の形態を示している。通常の有線マウスにおいてはマ
ウス本体の滑りを良くする為とマウスボールのスリップ
を防止する目的でマウス用パッドがよく用いられるが、
本発明の方法でも同様なパッド一体型の運用形態が採ら
れる。有線マウスと異なる点はマウス本体にマウスコー
ドが無く、マウス本体と対になって使用されるマウスパ
ッド側にコンピュータと接続されるコードが付いている
点である。従ってマウス運用者はマウス操作に当ってコ
ード付きの煩わしさから開放される。無線マウスの他の
実施形態としてセパレート型と称してマウス本体と受信
部を数10cm以上離して使うものも多く見られるが、
コードの煩わしさを開放する点では両者はちっとも変わ
らない。しかし無線マウスに電源を供給する立場から考
えると両者には絶対的な差異がある。つまりセパレート
型において電源エネルギーを無線伝送する事は技術的に
は不可能ではないが、不要輻射規制の面からは絶望的に
不利である。本発明ではマウス/パッド一体型の運用形
態とする事によって電力の近接伝送が可能になる結果と
して、不要輻射問題を克服し、電池レスコードフリーの
目的を達成できた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows an operation mode of a mouse device according to the present invention. In a normal wired mouse, mouse pads are often used to improve the slip of the mouse body and to prevent the mouse ball from slipping,
In the method of the present invention, a similar pad-integrated operation mode is adopted. The difference from the wired mouse is that the mouse body has no mouse code, and the mouse pad used in combination with the mouse body has a code connected to the computer. Therefore, the mouse operator is freed from the troublesome operation with the code when operating the mouse. As other embodiments of the wireless mouse, there are many cases in which the mouse body and the receiving unit are separated from each other by several tens of cm or more as a separate type,
Both are no different in terms of releasing the annoyance of the code. However, there is an absolute difference between the two from the perspective of supplying power to the wireless mouse. In other words, it is not technically impossible to wirelessly transmit power source energy in the separate type, but it is hopelessly disadvantageous in terms of unnecessary radiation control. In the present invention, by using a mouse / pad integrated operation form, power can be transmitted in proximity, and as a result, the problem of unnecessary radiation has been overcome, and the object of being battery-free and cord-free has been achieved.

【0011】[0011]

【実施例】本発明ではマウス1にマウス結合コイルL
m、これと対になって使われるマウスパッド2にパッド
コイルLx,Lyを有し、結合コイルLmの仲介によっ
て能動回路3の入出力間に正帰還が発生し、発振器を構
成する事が骨子である。先ずこの事について図面をもと
に説明する。図2は相互インダクタンスを持たない一例
としてマウスパッド2の上面に敷設された二つのパッド
コイルLx,Lyを示している。コイルLx,Lyは流
れる電流が直交しているため発生する磁束も直交し相互
インダクタンスを持たない構成となっている。それぞれ
のコイルにおいて隣り合う線間隔があまりに狭いと分布
定数的な性格を帯びてくるが、線幅に対して線間隔を数
倍以上採れば分布定数的な特性は無視出来る。本発明で
のこのコイルの応用はこの点を考慮して単なるWIRE
とみなし得るものとする。パッドコイルLx,Lyにお
いては、隣り合うWIREに互いに逆向きの電流が流れ
ているから各WIREから輻射される電磁波は相殺さ
れ、マウスパッドから遠方(例えば3m)では輻射電磁
界はきわめて低いものとなる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a mouse 1
m, the mouse pad 2 used in combination with the pad pad has pad coils Lx and Ly, and a positive feedback is generated between the input and output of the active circuit 3 through the intermediary of the coupling coil Lm to form an oscillator. It is. First, this will be described with reference to the drawings. FIG. 2 shows two pad coils Lx and Ly laid on the upper surface of the mouse pad 2 as an example having no mutual inductance. The coils Lx and Ly have a configuration in which currents flowing are orthogonal to each other, so that generated magnetic fluxes are also orthogonal and have no mutual inductance. If the line spacing between adjacent coils in each coil is too small, the characteristics of a distribution constant take on. However, if the line spacing is several times or more with respect to the line width, the characteristics of the distribution constant can be ignored. The application of this coil in the present invention is a simple
It can be regarded as. In the pad coils Lx and Ly, currents in opposite directions flow in adjacent WIREs, so that electromagnetic waves radiated from each WIRE cancel each other out, and a radiation electromagnetic field far from the mouse pad (for example, 3 m) is extremely low. Become.

【0012】第3図はLx,Lyの如きくし型コイルに
同じピッチを持つLmコイルを対向させた場合の電磁結
合の様子を示している。本図では代表例としてLxコイ
ルに高周波電源Esをつなぎ、Lmコイルに誘起電圧が
発生する事を示しているが、LmコイルをX方向にずら
した時発生する誘起電圧Eoは第4図のようになる。こ
の原理はインダクトシンなる商品名で精密な測長器とし
て実用化されている。
FIG. 3 shows the state of electromagnetic coupling when Lm coils having the same pitch are opposed to comb coils such as Lx and Ly. In this figure, a high frequency power supply Es is connected to the Lx coil as a representative example, and an induced voltage is generated in the Lm coil. However, the induced voltage Eo generated when the Lm coil is shifted in the X direction is as shown in FIG. become. This principle has been put to practical use as a precise length measuring instrument under the trade name Inductosin.

【0013】上記の測長器は一次元的な動きであるが、
この原理をマウスの二次元的な動きに展開するには一段
と飛躍した発想が必要であった。と言うのはマウスはマ
ウスパッド上で2次元的に運動すると同時に、数10°
の回転を伴っているからである。第5図にその様子を示
している。従って第3図に示す形状のLmコイルをマウ
スに装着した場合は、マウスの回転に対して誘起電圧は
大きく変動してしまう事となる。本発明の目的はマウス
コイルLmを動かしたときピッチ毎に生じる誘起電圧の
振幅の変化からマウスの移動量を計測するので無く、マ
ウスコイルLmを仲介してパッドコイルLx,Lyを電
磁的に如何に干渉させるかにある。つまり例えばLyに
生じた磁界をLmが受け、Lmに誘起電圧が発生しLm
が発生する磁界でLxに誘起電圧を発生させる事であ
る。
Although the above length measuring device is a one-dimensional movement,
To develop this principle into two-dimensional movement of the mouse, a further leap was needed. Because the mouse moves two-dimensionally on the mouse pad,
This is because of the rotation of. FIG. 5 shows this state. Therefore, when the Lm coil having the shape shown in FIG. 3 is attached to the mouse, the induced voltage greatly changes with the rotation of the mouse. An object of the present invention is not to measure the amount of movement of the mouse from the change in the amplitude of the induced voltage generated for each pitch when the mouse coil Lm is moved, but to control the pad coils Lx and Ly electromagnetically via the mouse coil Lm. To interfere. That is, for example, Lm receives a magnetic field generated in Ly, and an induced voltage is generated in Lm.
That is, an induced voltage is generated in Lx by the magnetic field generated.

【0014】この目的を達成するため第6図の如きマウ
スに装着すべきLmとして同心円コイルを発案した。こ
の同心円コイルに互いに逆向きの電流を流したとき、コ
イルLxが誘起する電圧の模様を第6図ないし第7図に
示している。ただし1/2P(2分の1ピッチ)の偶数
倍の直径を持つ同心円コイルでは、同心円の左半分と右
半分で位相が逆転し、コイルLxには何らの誘起電圧も
生じない。つまり図において例えばAとaが発生する誘
起電圧は逆になってしまう。しかし1/2Pの奇数倍の
直径を持つ同心円では右半分,左半分の誘起電圧が同相
で助け合っている。従って、後者の直径を持つ同心円は
Lx,Lyコイルとよく電磁結合する事が分かる。第6
図、第7図では同心円コイルLmとLxコイルとの結合
について示したが、この事情はLmとLyコイルについ
ても全く同じである事は明らかである。なおこのような
同心円コイルがマウスに装着されたとき、コイルに発生
する誘起電圧はマウスの回転に対して全く無関係にな
る。
To achieve this object, a concentric coil was proposed as Lm to be mounted on a mouse as shown in FIG. FIGS. 6 and 7 show the pattern of the voltage induced by the coil Lx when currents of opposite directions are applied to the concentric coils. However, in a concentric coil having a diameter that is an even multiple of 1 / 2P (1/2 pitch), the phases are reversed between the left half and the right half of the concentric circle, and no induced voltage is generated in the coil Lx. That is, in the figure, for example, the induced voltages at which A and a are generated are reversed. However, in a concentric circle having a diameter which is an odd multiple of 1 / 2P, the induced voltages in the right half and the left half help each other in phase. Accordingly, it can be seen that the concentric circle having the latter diameter is electromagnetically well coupled to the Lx and Ly coils. Sixth
In FIG. 7 and FIG. 7, the coupling between the concentric coils Lm and Lx coils is shown. However, it is clear that the same is true for the Lm and Ly coils. When such a concentric coil is mounted on a mouse, the induced voltage generated in the coil becomes completely independent of the rotation of the mouse.

【0015】Lx,Lyのようなくし型コイルと電磁結
合させるマウスコイルのもう一つのアイデアとして、第
8図、第9図に示す如く1/2Pの偶数倍の半径を持つ
4つの1/4部分円を互いに1/2Pの奇数倍ずらして
直線でつなぎ同心円化するコイルが発案された。マウス
パッドに対するマウスの方向は第1図のY方向に向いて
いる確率が最も高いわけだから、このとき最大の結合度
を持たせたいとするときに向いている。
Another idea of a mouse coil to be electromagnetically coupled with a comb-shaped coil such as Lx and Ly is as shown in FIGS. 8 and 9, as shown in FIGS. A coil was proposed in which the circles were shifted from each other by an odd number of 1 / 2P and connected by a straight line to form concentric circles. The direction of the mouse with respect to the mouse pad is most likely to be in the Y direction in FIG. 1, and therefore, it is suitable when it is desired to have the maximum degree of connection.

【0016】前記した同心円マウスコイルLmとパッド
コイルLxないしLy間に生じる誘起電圧は第11図の
ようになる。つまり第4図で示したようにマウスの位置
に対して結合が全く無くなるようなナルポイントが無
く、Lmコイルの移動に伴う誘起電圧の変化は軽いAM
変調が掛かったような特性となる。これはLxないしL
yコイルと斜めに交差する同心円コイルの為にナルポイ
ントが消失するためである。ナルポイントが発生しない
ためにマウスの動きに対して発振が停止する事が無く、
この事は本発明の目的に対して極めて好都合である。
The induced voltage generated between the concentric mouse coil Lm and the pad coils Lx to Ly is as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 4, there is no null point at which the coupling is completely eliminated with respect to the position of the mouse, and the change in the induced voltage due to the movement of the Lm coil is small.
The characteristic is as if modulated. This is Lx or L
This is because the null point disappears due to the concentric coil obliquely intersecting the y coil. Oscillation does not stop in response to mouse movement because there is no null point,
This is very advantageous for the purposes of the present invention.

【0017】第10図は同心円コイルに互いに逆方向の
電流を流す為の結線法の一例を示している。この図にお
いてX軸に垂直なコイル部分はこれと平行するLxコイ
ルとの結合が強く、水平な部分はLyコイルとの強い結
合を生ずるから、同心円各コイルの結線は垂直水平部分
を避けて結線されている。
FIG. 10 shows an example of a wiring method for flowing currents in opposite directions to the concentric coils. In this figure, the coil portion perpendicular to the X axis has strong coupling with the Lx coil parallel thereto, and the horizontal portion produces strong coupling with the Ly coil. Have been.

【0018】第12図は相互インダクタンスを持たない
パッドコイルLx,LyとマウスコイルLmの電磁的結
合関係をシミュレートする回路図を示している。ここで
LxとLm並びにLyとLmの結合度は0.05に設定
した。マウス共振回路の動作Qは約12である。今Ly
に信号源抵抗330Ωの信号源をつなぎ、Lxコイルに
負荷330ΩをつないだときのLyからLxまでの伝送
特性を計算すると第13図、第14図が得られる。第1
2図は電力伝達利得の周波数特性を示し,第13図はそ
の位相特性を表している。電力伝達特性はマウス側のL
mコイルとコンデンサC1による共振周波数12.8M
Hzで最大利得を与える。一方位相特性は共振周波数よ
り僅かに高い12.98MHzで180°の位相差を生
じている。12.98MHzでの伝達利得は約−45d
Bであるから、もし能動回路3の利得が+45dB以上
で入出力位相差が180°であれば第15図の発振器は
マウス側の共振周波数に依存する周波数で発振する事に
なる。もし入出力位相差が0°の能動回路を使用する場
合はLxかLyの端子接続を逆にすれば良い。またもし
能動回路の位相差が0°か180°丁度でない場合はマ
ウス側の共振回路が位相補正し、丁度0ないし180°
の位相差となる周波数で発振することになる。共振回路
の位相の回転は共振周波数近傍で急峻だから、発振器は
共振周波数の近傍で発振し、発振周波数はマウスの共振
回路の回路定数で大勢的に決定される事になる。従って
マウスの共振回路の一部にバラクターダイオードを挿入
してこれに信号を印加すれば信号に従った周波数変調波
を得る事ができる。
FIG. 12 is a circuit diagram for simulating the electromagnetic coupling between the pad coils Lx and Ly having no mutual inductance and the mouse coil Lm. Here, the degree of coupling between Lx and Lm and between Ly and Lm was set to 0.05. The operation Q of the mouse resonance circuit is about 12. Now Ly
13 and 14 are obtained by calculating a transmission characteristic from Ly to Lx when a signal source having a signal source resistance of 330Ω is connected to the Lx coil and a load of 330Ω is connected to the Lx coil. First
FIG. 2 shows the frequency characteristics of the power transfer gain, and FIG. 13 shows the phase characteristics. The power transfer characteristic is L on the mouse side.
Resonance frequency 12.8M by m coil and capacitor C1
Provides maximum gain in Hz. On the other hand, the phase characteristic has a phase difference of 180 ° at 12.98 MHz slightly higher than the resonance frequency. Transmission gain at 12.98 MHz is about -45d
Since the gain is B, if the gain of the active circuit 3 is +45 dB or more and the input / output phase difference is 180 °, the oscillator shown in FIG. 15 oscillates at a frequency dependent on the resonance frequency on the mouse side. If an active circuit having an input / output phase difference of 0 ° is used, the terminal connection of Lx or Ly may be reversed. If the phase difference of the active circuit is not exactly 0 ° or 180 °, the resonance circuit on the mouse side corrects the phase so that it is just 0 ° to 180 °.
Oscillate at a frequency that results in a phase difference of Since the phase rotation of the resonance circuit is steep near the resonance frequency, the oscillator oscillates near the resonance frequency, and the oscillation frequency is largely determined by the circuit constant of the resonance circuit of the mouse. Therefore, if a varactor diode is inserted into a part of the resonance circuit of the mouse and a signal is applied thereto, a frequency-modulated wave according to the signal can be obtained.

【0019】第16図は機構的な本発明の構成要素を示
している。マウスパッドはパッドベース10、磁性シー
ト16、コイル層14、表面材15から構成されてい
る。パッドベース10はプラスチック成形品の使用が便
利である。磁性シート16は高周波損失の少ないものが
適当な事からフェライトゴムシートが最適である。コイ
ル層14は薄い両面プリント基板が使用され、Lx,L
yコイルはその両面に構成される。表面材15はLx,
Lyコイルを保護すると同時に、マウス本体に対して滑
りを良くしかつマウスボールに対してはスリップを防止
する材料が使用される。最近はこの目的のための質の良
い材料が開発され、通常のマウスマットに使用されてい
る。マウスの底面には磁性シート12、コイル層11、
表面保護膜13が接着剤で一体化され装着される。
FIG. 16 shows the mechanical components of the present invention. The mouse pad includes a pad base 10, a magnetic sheet 16, a coil layer 14, and a surface material 15. It is convenient to use a plastic molded product for the pad base 10. A ferrite rubber sheet is optimal for the magnetic sheet 16 because a material having low high-frequency loss is suitable. As the coil layer 14, a thin double-sided printed circuit board is used, and Lx, L
The y coil is configured on both sides. The surface material 15 is Lx,
A material is used that protects the Ly coil while at the same time improving the slip on the mouse body and preventing the mouse ball from slipping. Recently, high quality materials for this purpose have been developed and used in regular mouse mats. On the bottom of the mouse, a magnetic sheet 12, a coil layer 11,
The surface protection film 13 is integrated with an adhesive and mounted.

【0020】第17図は今まで説明した事を総体的にま
とめた本発明のマウス装置の回路図である。装置は先ず
マウス1とマウスパッド2に大別される。物理的にはマ
ウスはマウスパッド上に位置するが、回路を見易くする
ために、パッドコイルLx,Lyの上にマウスコイルL
mだけが重ねて描かれている。マウスパッド2内には能
動回路3がありその入出力ポートにパッドコイルLx,
Lyが接続される。発振器は自動利得制御回路4を装備
し、マウスの動きに対する電磁結合度の変化が原因で起
こる発振電圧の変動を抑える機能を持っている。前述し
たようにパッドコイルLx,Lyはそれ自体では相互イ
ンダクタンスを持たないように配置されているから、マ
ウスがパッド上に位置しないときは発振できない。しか
しマウスがパッド上に位置しコイルLmによって電磁界
が仲介されると両者は電磁的に結合し発振する。
FIG. 17 is a circuit diagram of the mouse device according to the present invention, which summarizes the whole of what has been described so far. The apparatus is roughly divided into a mouse 1 and a mouse pad 2. Although the mouse is physically located on the mouse pad, the mouse coil Lx is placed on the pad coils Lx and Ly to make the circuit easier to see.
Only m is drawn overlapping. An active circuit 3 is provided in the mouse pad 2 and its input / output ports have pad coils Lx,
Ly is connected. The oscillator is equipped with an automatic gain control circuit 4 and has a function of suppressing fluctuations in the oscillating voltage caused by a change in the degree of electromagnetic coupling with the movement of the mouse. As described above, since the pad coils Lx and Ly are arranged so as not to have mutual inductance by themselves, they cannot oscillate when the mouse is not positioned on the pad. However, when the mouse is positioned on the pad and the electromagnetic field is mediated by the coil Lm, the two are electromagnetically coupled and oscillate.

【0021】マウス1には結合用マウスコイルLmにイ
ンダクタンスを補正するための付加コイルLa、共振コ
ンデンサCm、補正コンデンサCa、可変容量ダイオー
ド(バラクター)Cvが接続され共振回路を形成してい
る。共振周波数は実験的に検討され、最もエネルギー効
率の高い点に決定される。結合用マウスコイルLmない
し付加コイルLaには適当にタップが設けられ、整流用
ダイオードD1,D2並びに平滑コンデンサCr,Ck
が負荷され発振高周波電圧から直流電源が作られる。直
流電源の容量としては現行の無線マウスの実績から推し
て電圧2.5V電流2.5mAで十分である。これでエ
ンコーダ5ならびにマウスCPU7の電源は余裕を持っ
て賄える。つまり発振器より6.25mWのエネルギー
を取り出す必要がある。このエネルギーは高周波発振を
通してコンピュータの直流電源から供給されるのである
が、発振効率を25%と考えて25mW必要となる。し
かしこのレベルの電力供給はコンピュータにとって全く
問題がない。
The mouse 1 is connected to an additional coil La for correcting the inductance of the coupling mouse coil Lm, a resonance capacitor Cm, a correction capacitor Ca, and a variable capacitance diode (varactor) Cv to form a resonance circuit. The resonance frequency is examined experimentally and determined to be the point with the highest energy efficiency. An appropriate tap is provided on the coupling mouse coil Lm or the additional coil La, and rectifier diodes D1 and D2 and smoothing capacitors Cr and Ck are provided.
And a DC power supply is generated from the oscillating high-frequency voltage. As the capacity of the DC power supply, a voltage of 2.5 V and a current of 2.5 mA is sufficient as estimated from the performance of the current wireless mouse. Thus, the power supply of the encoder 5 and the mouse CPU 7 can be provided with a margin. That is, it is necessary to extract 6.25 mW of energy from the oscillator. This energy is supplied from the DC power supply of the computer through high-frequency oscillation, but requires 25 mW, considering the oscillation efficiency to be 25%. However, this level of power supply is perfectly fine for computers.

【0022】エンコーダ5、ボタンスイッチ6の情報は
マウスCPU7でシリアルコードに変換される。これは
論理的には0,1の信号であるが、電気的には電圧のh
i,Loの信号であるから、この信号をバラクターダイ
オードCvに印加して発振周波数を周波数変調する。マ
ウスCPU7のシリアルコード出力端子につながるコン
デンサCbは高周波バイパス用である。
The information of the encoder 5 and the button switch 6 is converted into a serial code by the mouse CPU 7. This is a logical 0, 1 signal, but electrically, the voltage h
Since the signals are i and Lo, this signal is applied to the varactor diode Cv to frequency-modulate the oscillation frequency. The capacitor Cb connected to the serial code output terminal of the mouse CPU 7 is for high frequency bypass.

【0023】周波数変調された高周波電圧は能動回路3
の出力側から取り出され周波数弁別器8に入力される。
ここで周波数変調波は復調されマウスCPUが生成した
シリアルコード信号が出力する。この復調信号はマウス
パッドのCPU9に供給される。第17図は現在最も普
及しているPS/2モードのマウス信号伝送方式に対応
して描かれたものである。
The frequency-modulated high-frequency voltage is supplied to the active circuit 3
And is inputted to the frequency discriminator 8.
Here, the frequency modulation wave is demodulated and a serial code signal generated by the mouse CPU is output. This demodulated signal is supplied to the CPU 9 of the mouse pad. FIG. 17 is drawn in correspondence with the mouse signal transmission system of the PS / 2 mode which is currently most widely used.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので、以下に記載されるような効果をもつ。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0025】マウスパッドの装備した能動回路3とこの
入出力に接続される二つのコイルが、マウスに装備され
た共振回路(Lm,La,Cm,Ca,Cv)と結合す
る事によって発振器を構成することから、マウス側で発
振電圧を整流して直流電源を作る事が出来る。
An oscillator is formed by coupling an active circuit 3 equipped with a mouse pad and two coils connected to the input and output to a resonance circuit (Lm, La, Cm, Ca, Cv) provided in the mouse. Therefore, the oscillating voltage can be rectified on the mouse side to create a DC power supply.

【0026】発振器の発振周波数はマウス側の共振回路
で大勢的に決まるから、バラクターダイオードCvにマ
ウスCPU7が出力するシリアルコードを印加する事に
よって周波数変調する事が出来る。
Since the oscillation frequency of the oscillator is largely determined by the resonance circuit on the mouse side, the frequency can be modulated by applying a serial code output from the mouse CPU 7 to the varactor diode Cv.

【0027】周波数変調波はマウスパッド側で取り出す
事が出来るから、マウス信号の無線伝送が必然的に達成
される。
Since the frequency-modulated wave can be extracted on the mouse pad side, wireless transmission of mouse signals is inevitably achieved.

【0028】上記のように発振器一つで直流電源の生
成、マウス信号の無線伝送が達成されるから部品点数が
少なく、安いコストで電池レスコードフリーマウス装置
を作る事が出来る。
As described above, since the generation of the DC power supply and the wireless transmission of the mouse signal can be achieved by one oscillator, the number of parts is small and the battery-less cord-free mouse device can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明のマウス装置の運用形態を示す。FIG. 1 shows an operation mode of a mouse device of the present invention.

【図2】 マウスパッドに敷設する入出力コイル。FIG. 2 shows an input / output coil laid on a mouse pad.

【図3】 くし型コイル間の電磁誘導を示す。FIG. 3 shows electromagnetic induction between comb coils.

【図4】 図3の回路で発生する電磁誘導電圧を示す。FIG. 4 shows an electromagnetic induction voltage generated in the circuit of FIG.

【図5】 マウスパッド上でのマウスの動きを示す。FIG. 5 shows the movement of a mouse on a mouse pad.

【図6】 1/2Pの偶数倍の半径を持つ同心円コイル
とくし型コイルの電磁誘導の関係を示す
FIG. 6 shows the relationship between electromagnetic induction of a concentric coil having a radius equal to an even multiple of 1 / 2P and a comb coil.

【図7】 1/2Pの奇数倍の半径を持つ同心円コイル
とくし型コイルの電磁誘導の関係を示す。
FIG. 7 shows a relationship between electromagnetic induction of a concentric coil having a radius which is an odd multiple of 1 / 2P and a comb coil.

【図8】 1/2Pの偶数倍の半径を持つ4個の1/4
部分円を互いに1/2Pずらした図。
FIG. 8: Four quarters having an even multiple radius of 1 / 2P
FIG. 4 is a diagram in which partial circles are shifted from each other by PP.

【図9】 図8の部分コイルを直線でつないで作った同
心円コイル。
9 is a concentric coil formed by connecting the partial coils of FIG. 8 with a straight line.

【図10】同心円コイルの接続法を示す。FIG. 10 shows a method of connecting concentric coils.

【図11】くし型コイルと同心円コイル間の電磁誘導電
圧特性。
FIG. 11 shows electromagnetic induction voltage characteristics between a comb coil and a concentric coil.

【図12】くし型コイルと、同心円コイルと共振コンデ
ンサのシミュレーション回路図。
FIG. 12 is a simulation circuit diagram of a comb coil, a concentric coil, and a resonance capacitor.

【図13】シミュレーション回路図の伝達電力利得特
性。
FIG. 13 shows a transmission power gain characteristic of the simulation circuit diagram.

【図14】シミュレーション回路図の伝達電力位相特
姓。
FIG. 14 shows a transmission power phase special name in a simulation circuit diagram.

【図15】シミュレーション回路図を使用した発振器。FIG. 15 illustrates an oscillator using a simulation circuit diagram.

【図16】マウスとマウスパッドの機構断面図。FIG. 16 is a sectional view of a mechanism of a mouse and a mouse pad.

【図17】電池レスコードフリーマウス装置の全体回路
図。
FIG. 17 is an overall circuit diagram of a battery-less cord-free mouse device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 マウス 2 マウスパッド 3 能動回路 4 自動利得制御回路 5 エンコーダー 6 ボタンスイッチ 7 マウスCPU 8 周波数弁別器 9 マウスパッドCPU 10 マウスパッドベース 11 マウスコイル層 12 マウス用磁性シート 13 マウス用表面保護層 14 マウスパッドコイル層 15 マウスパッド表面材 16 マウスパッド用磁性シート Lx,Ly マウスパッドくし型コイル Lm,La マウス結合コイルと付加コイル Cm マウス共振コンデンサ Ca マウス付加コンデンサ Cv バラクターダイオード Cb 高周波バイパスコンデンサ D1,D2 高周波整流用ダイオード Cr,Ck 平滑コンデンサ DAT コンピューターへのデータ CLK コンピューターへのクロック Vcc コンピューターからの電源 Gnd 接地線 Es 信号源 Eo 誘起電圧 P くし型コイルのピッチ Reference Signs List 1 mouse 2 mouse pad 3 active circuit 4 automatic gain control circuit 5 encoder 6 button switch 7 mouse CPU 8 frequency discriminator 9 mouse pad CPU 10 mouse pad base 11 mouse coil layer 12 mouse magnetic sheet 13 mouse surface protection layer 14 mouse Pad coil layer 15 Mouse pad surface material 16 Magnetic sheet for mouse pad Lx, Ly Mouse pad comb coil Lm, La Mouse coupling coil and additional coil Cm Mouse resonance capacitor Ca Mouse additional capacitor Cv Varactor diode Cb High frequency bypass capacitor D1, D2 High frequency rectifier diode Cr, Ck Smoothing capacitor DAT Data to computer CLK to computer Vcc Power from computer Gnd Ground line Es Signal source Eo Induced voltage P Comb coil pitch

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンピュータ用マウスパッド(2)内に
能動回路(3)を装備し、その入出力ポートに相互イン
ダクタンスを最小とするように配置されたパッドコイル
(Lx)と(Ly)を接続する。マウス(1)内にマウ
ス結合コイル(Lm)と付加コイル(La)並びに共振
コンデンサ(Cm,Ca,Cv)を装備する。マウスが
マウスパッド上面で運用されているとき結合コイル(L
m)を介してパッドコイル(Lx,Ly)が電磁的に結
合して発振し、その発振周波数が主にマウス(1)内の
(Lm,La,Cm,Ca,Cv)で決定される発振器
を装備した電池レスコードフリーマウス装置。
An active circuit (3) is provided in a mouse pad (2) for a computer, and pad coils (Lx) and (Ly) arranged so as to minimize mutual inductance are connected to input / output ports thereof. I do. The mouse (1) is equipped with a mouse coupling coil (Lm), an additional coil (La), and resonance capacitors (Cm, Ca, Cv). When the mouse is operated on the top of the mouse pad, the coupling coil (L
m), the pad coils (Lx, Ly) are electromagnetically coupled and oscillate, and the oscillation frequency is mainly determined by (Lm, La, Cm, Ca, Cv) in the mouse (1). Cordless mouse device equipped with a battery.
【請求項2】 マウス結合コイルLmとしてパッドコイ
ルLx,Lyの2分の1ピッチの奇数倍の直径を持つ同
心円状コイルを持つ請求項1の発振器。
2. The oscillator according to claim 1, wherein the mouse coupling coil Lm has a concentric coil having a diameter which is an odd multiple of a half pitch of the pad coils Lx and Ly.
【請求項3】 マウスコイル(Lm,La)の適当な位
置にタップを設け、そのタップにつながれた整流用ダイ
オード(D1,D2)で発振電圧を整流して直流電源を
得、マウス(1)内のエンコーダー(5)、マイクロコ
ンピュータ(7)等に電源を供給する事を特徴とする請
求項1記載の電池レスコードフリーマウス装置。
3. A tap is provided at an appropriate position of a mouse coil (Lm, La), and a rectification diode (D1, D2) connected to the tap rectifies an oscillation voltage to obtain a DC power supply. The battery-less cord-free mouse device according to claim 1, wherein power is supplied to an encoder (5), a microcomputer (7), and the like in the device.
【請求項4】 マウス内で生成されるエンコーダー
(5)並びにマウスボタン(6)からの情報をマイクロ
コンピュータ(7)でシリアルコードに変換し、その出
力をバラクターダイオード(Cv)に加え、請求項1記
載の発振器を周波数変調する事を特徴とする電池レスコ
ードフリーマウス装置。
4. A microcomputer (7) converts information from an encoder (5) and a mouse button (6) generated in a mouse into a serial code, and outputs the output to a varactor diode (Cv). Item 10. A battery-less cord-free mouse device, wherein the oscillator according to item 1 is frequency-modulated.
【請求項5】 マウス(1)がマウスパッド(2)上で
移動する際発生する僅かな電磁結合度の変化で発振器の
発振電圧が変動する事を抑制するために自動利得制御回
路(4)を設けた事を特徴とする請求項1の発振器。
5. An automatic gain control circuit (4) for suppressing a fluctuation of an oscillation voltage of an oscillator due to a slight change in electromagnetic coupling generated when a mouse (1) moves on a mouse pad (2). The oscillator according to claim 1, further comprising:
【請求項6】 マウスパッド(2)に装着されるパッド
コイル(Lx,Ly)のコイル層の下部に磁性シート
(18)、並びにマウス結合コイル(Lm)の上部に磁
性シート(14)を設ける事により、パッドコイル(L
x,Ly)とマウスコイル(Lm)間の電磁結合を強め
ると共に、マウスパッド(2)が置かれるテーブルの材
質に影響されないようにした事を特徴とする請求項1の
電池レスコードフリーマウス装置。
6. A magnetic sheet (18) is provided below a coil layer of a pad coil (Lx, Ly) mounted on a mouse pad (2), and a magnetic sheet (14) is provided above a mouse coupling coil (Lm). The pad coil (L
2. The battery-less cordless mouse device according to claim 1, wherein the electromagnetic coupling between the mouse coil (Lm) and the mouse coil (Lm) is strengthened and is not affected by the material of the table on which the mouse pad (2) is placed. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7180503B2 (en) * 2001-12-04 2007-02-20 Intel Corporation Inductive power source for peripheral devices
CN100426204C (en) * 2004-05-27 2008-10-15 伍佰科技企业股份有限公司 Wireless photoeclectric mouse
JP2012098056A (en) * 2010-10-29 2012-05-24 Sinfonia Technology Co Ltd Planar surface position detection device and planar motor adopting the same
CN109708671A (en) * 2017-10-26 2019-05-03 财团法人工业技术研究院 Without battery rotary encoder

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