JP2002140157A - コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法 - Google Patents
コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法Info
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- JP2002140157A JP2002140157A JP2000332560A JP2000332560A JP2002140157A JP 2002140157 A JP2002140157 A JP 2002140157A JP 2000332560 A JP2000332560 A JP 2000332560A JP 2000332560 A JP2000332560 A JP 2000332560A JP 2002140157 A JP2002140157 A JP 2002140157A
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- pen
- insulating
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- shield case
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コード付き電子ペンを使用する手書き入力装
置に於いて、ＡＣ電源リークから電子ペンのシールドケ
ースを回路的に絶縁する方法。 【解決手段】 第一の手段は、電子ペンのシールドケー
スとペン信号出力間を、ＡＣ電源周波数に於いて絶縁体
のインピーダンスとなるコンデンサと不要信号中和用抵
抗との直列回路で絶縁する。第二の手段は、電子ペン全
体をＡＣ電源周波数に於いて独立した電圧浮動系とし、
これとメイン回路グランド間を、ＡＣ電源周波数に於い
て絶縁体のインピーダンスとなるコンデンサを介して、
または、このコンデンサと共振コイルとの直列共振回路
を介して接続し、信号の伝達はアイソレータで行う。
置に於いて、ＡＣ電源リークから電子ペンのシールドケ
ースを回路的に絶縁する方法。 【解決手段】 第一の手段は、電子ペンのシールドケー
スとペン信号出力間を、ＡＣ電源周波数に於いて絶縁体
のインピーダンスとなるコンデンサと不要信号中和用抵
抗との直列回路で絶縁する。第二の手段は、電子ペン全
体をＡＣ電源周波数に於いて独立した電圧浮動系とし、
これとメイン回路グランド間を、ＡＣ電源周波数に於い
て絶縁体のインピーダンスとなるコンデンサを介して、
または、このコンデンサと共振コイルとの直列共振回路
を介して接続し、信号の伝達はアイソレータで行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】コード付き電子ペンを使用す
る手書き入力装置に関し、特に電子ペンのシールドケー
スを回路的にＡＣ電源リークから絶縁する方法に関す
る。
る手書き入力装置に関し、特に電子ペンのシールドケー
スを回路的にＡＣ電源リークから絶縁する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の実用化されたコード付き電子ペン
は、特に容量結合式のものに於いて、先端スタイラス以
外のペン全体をシールド導体で囲むことは必須であり、
さらにその周囲を厚手の塗装で覆うか、または樹脂ケー
スで覆って絶縁効果を持たせていた（特開平１１−０７
３２７０号公報に開示されたものを除く）。
は、特に容量結合式のものに於いて、先端スタイラス以
外のペン全体をシールド導体で囲むことは必須であり、
さらにその周囲を厚手の塗装で覆うか、または樹脂ケー
スで覆って絶縁効果を持たせていた（特開平１１−０７
３２７０号公報に開示されたものを除く）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】商用ＡＣ１００〜２０
０Ｖから電源供給される手書き入力装置はもちろんのこ
と、電池により電源供給される、ＰＤＡ（携帯情報端
末）に使用するような手書き入力装置でも、パソコンな
どのＡＣ電源を必要とする装置にインターフェースケー
ブルで接続される場合も多く、結局どちらの場合でも、
その電子ペンのシールド導体（ケース）は、通常（上記
特開平１１−０７３２７０号公報に開示されたもの以外
は）商用ＡＣ１００〜２００Ｖから電源供給される回路
のグランドに接続される。ＡＣ電源から電源供給される
装置は、電源トランスを介し、電磁結合を介し、または
電源ノイズフィルタ（特にコンデンサを使用したもの）
を介して、多かれ少なかれ回路にＡＣ電源成分がリーク
している。それが電子ペンのシールドケースにも伝わっ
ている。本課題は、この電子ペンのシールドケースをＡ
Ｃ電源リークからユニークな回路により絶縁することで
ある。
０Ｖから電源供給される手書き入力装置はもちろんのこ
と、電池により電源供給される、ＰＤＡ（携帯情報端
末）に使用するような手書き入力装置でも、パソコンな
どのＡＣ電源を必要とする装置にインターフェースケー
ブルで接続される場合も多く、結局どちらの場合でも、
その電子ペンのシールド導体（ケース）は、通常（上記
特開平１１−０７３２７０号公報に開示されたもの以外
は）商用ＡＣ１００〜２００Ｖから電源供給される回路
のグランドに接続される。ＡＣ電源から電源供給される
装置は、電源トランスを介し、電磁結合を介し、または
電源ノイズフィルタ（特にコンデンサを使用したもの）
を介して、多かれ少なかれ回路にＡＣ電源成分がリーク
している。それが電子ペンのシールドケースにも伝わっ
ている。本課題は、この電子ペンのシールドケースをＡ
Ｃ電源リークからユニークな回路により絶縁することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第一の手段は、電子ペン
のシールドケースとペン信号出力間を、ＡＣ電源周波数
に於いて絶縁体のインピーダンスとなるコンデンサと不
要信号中和用抵抗との直列回路で絶縁する。第二の手段
は、電子ペン全体をＡＣ電源周波数に於いて独立した電
圧浮動系とし、これとメイン回路グランド間を、ＡＣ電
源周波数に於いて絶縁体のインピーダンスとなるコンデ
ンサを介して、または、このコンデンサと共振コイルと
の直列共振回路を介して接続し、信号の伝達はアイソレ
ータで行う。
のシールドケースとペン信号出力間を、ＡＣ電源周波数
に於いて絶縁体のインピーダンスとなるコンデンサと不
要信号中和用抵抗との直列回路で絶縁する。第二の手段
は、電子ペン全体をＡＣ電源周波数に於いて独立した電
圧浮動系とし、これとメイン回路グランド間を、ＡＣ電
源周波数に於いて絶縁体のインピーダンスとなるコンデ
ンサを介して、または、このコンデンサと共振コイルと
の直列共振回路を介して接続し、信号の伝達はアイソレ
ータで行う。
【０００５】
【作用】コンデンサは、信号周波数において必要な低イ
ンピーダンスとなり、ＡＣ電源周波数において絶縁体と
見なせる値が存在する。また、アイソレータは信号周波
数成分を伝達するがＡＣ電源周波数成分に対して絶縁体
である。
ンピーダンスとなり、ＡＣ電源周波数において絶縁体と
見なせる値が存在する。また、アイソレータは信号周波
数成分を伝達するがＡＣ電源周波数成分に対して絶縁体
である。
【０００６】
【発明の実施の形態】タブレット（座標盤）の電気的構
造が、二層のマトリクス状でも、一層のベタ状抵抗膜で
も、一層の平行抵抗膜電極構造でも、更には、手書き
（座標）指示手段が、ペン形状でも、マウス形状でも、
ヘアークロスカーソル操作型の形状でも、本発明による
［コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法］は有
効に実施される。また本明細書では［手書き入力］とい
う表現をしているが、［ポイント入力］も含むものであ
る。
造が、二層のマトリクス状でも、一層のベタ状抵抗膜で
も、一層の平行抵抗膜電極構造でも、更には、手書き
（座標）指示手段が、ペン形状でも、マウス形状でも、
ヘアークロスカーソル操作型の形状でも、本発明による
［コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法］は有
効に実施される。また本明細書では［手書き入力］とい
う表現をしているが、［ポイント入力］も含むものであ
る。
【０００７】
【実施例】以下本発明の詳細を添付図を参照して説明す
る。図１は、コード付き電子ペン（以下ペンと略記す
る）を使用する手書き入力装置の構成概要図である。操
作者がペン１を手に持ち、タブレット（座標盤）２上で
位置を指示またはなぞると、その逐次位置情報をホスト
へ通信する装置である。制御回路４は上述のように、Ａ
Ｃ電源からのリークを含んでいる。制御回路４とペン１
は、接続コード３で電気的に接続されており、上記特開
平１１−０７３２７０号公報に開示されたもの（後述）
以外はペン１のシールド導体（ケース）が、回路グラン
ドに直接接続されている。タブレット２は樹脂、ガラ
ス、などで覆われて絶縁されている。
る。図１は、コード付き電子ペン（以下ペンと略記す
る）を使用する手書き入力装置の構成概要図である。操
作者がペン１を手に持ち、タブレット（座標盤）２上で
位置を指示またはなぞると、その逐次位置情報をホスト
へ通信する装置である。制御回路４は上述のように、Ａ
Ｃ電源からのリークを含んでいる。制御回路４とペン１
は、接続コード３で電気的に接続されており、上記特開
平１１−０７３２７０号公報に開示されたもの（後述）
以外はペン１のシールド導体（ケース）が、回路グラン
ドに直接接続されている。タブレット２は樹脂、ガラ
ス、などで覆われて絶縁されている。
【０００８】この種の手書き入力装置のペン１は、小型
軽量のものを要求されることも近年多くなり、その場
合、樹脂ケースで覆う絶縁方法は非常に困難を伴い、コ
ストも高いものになる。また、ペン表面を塗装する事に
よる絶縁効果は、充分とは言い難い。ここで、ユニーク
な回路によるペンケースの絶縁方法についての実施例を
述べる。
軽量のものを要求されることも近年多くなり、その場
合、樹脂ケースで覆う絶縁方法は非常に困難を伴い、コ
ストも高いものになる。また、ペン表面を塗装する事に
よる絶縁効果は、充分とは言い難い。ここで、ユニーク
な回路によるペンケースの絶縁方法についての実施例を
述べる。
【０００９】図２は、第一の実施例を示す［ペン１１の
シールドケース１２のみを回路的にＡＣ電源から絶縁す
る方法］の説明図である。容量結合型（Capacitive Cou
pling）の例であり、タブレットからの電気信号を、絶
縁体１３で覆われたスタイラス導体１４が受信する。リ
ニアインバータアンプ１５はフィードバックコンデンサ
Ｃ1と共に積分回路を構成する。リニアインバータアン
プ１５の電圧増幅度Ｋの値が２０程度でも、この回路
は、タブレットの信号電圧波形を正確に極性反転した、
相似電圧波形を出力するのであるが、詳しくは特開平０
８−１０６３５３号公報を参照されたい。Ｒ5は動作バ
イアス電圧印加用の数ＭΩ以上の抵抗である。リニアイ
ンバータアンプ１５の出力信号は、出力抵抗Ｒ1を介し
てペン１１から出力される。
シールドケース１２のみを回路的にＡＣ電源から絶縁す
る方法］の説明図である。容量結合型（Capacitive Cou
pling）の例であり、タブレットからの電気信号を、絶
縁体１３で覆われたスタイラス導体１４が受信する。リ
ニアインバータアンプ１５はフィードバックコンデンサ
Ｃ1と共に積分回路を構成する。リニアインバータアン
プ１５の電圧増幅度Ｋの値が２０程度でも、この回路
は、タブレットの信号電圧波形を正確に極性反転した、
相似電圧波形を出力するのであるが、詳しくは特開平０
８−１０６３５３号公報を参照されたい。Ｒ5は動作バ
イアス電圧印加用の数ＭΩ以上の抵抗である。リニアイ
ンバータアンプ１５の出力信号は、出力抵抗Ｒ1を介し
てペン１１から出力される。
【００１０】シールドケース１２を回路系から絶縁する
のは、主にコンデンサＣ2および抵抗Ｒ2であり、特にコ
ンデンサＣ2の役割が大きいが、その絶縁性について説
明する。ＡＣ１００〜２００Ｖに対する人体への安全な
絶縁性の目安としては、１ＭΩ以上のインピーダンスと
いわれている。電源周波数（６０Ｈｚ）において、１Ｍ
Ωのインピーダンスは、コンデンサの場合約２５００ｐ
Ｆである。多くの場合、電源ノイズフィルタは電源電圧
を１／２に分圧し、そのグランド回路に伝達する。この
場合は約５００ｋΩのインピーダンスになる５０００ｐ
Ｆでも良いことになる。本実施例では、コンデンサＣ2
を２２００ｐＦとしている。更に抵抗Ｒ2が直列に入る
ため、絶縁インピーダンスの値は更に少し大きい値にな
る。
のは、主にコンデンサＣ2および抵抗Ｒ2であり、特にコ
ンデンサＣ2の役割が大きいが、その絶縁性について説
明する。ＡＣ１００〜２００Ｖに対する人体への安全な
絶縁性の目安としては、１ＭΩ以上のインピーダンスと
いわれている。電源周波数（６０Ｈｚ）において、１Ｍ
Ωのインピーダンスは、コンデンサの場合約２５００ｐ
Ｆである。多くの場合、電源ノイズフィルタは電源電圧
を１／２に分圧し、そのグランド回路に伝達する。この
場合は約５００ｋΩのインピーダンスになる５０００ｐ
Ｆでも良いことになる。本実施例では、コンデンサＣ2
を２２００ｐＦとしている。更に抵抗Ｒ2が直列に入る
ため、絶縁インピーダンスの値は更に少し大きい値にな
る。
【００１１】抵抗Ｒ2の主な役割は不要信号の中和（除
去）であるが、ここで説明する。操作者の手に持たれる
ペン１１において、シールドケース１２は、人体の誘起
ノイズ，タブレットとのストレー容量による信号成分
（不要成分），及びその他の周囲ノイズをピックアップ
する。これらの有害成分は、シールドケース１２とスタ
イラス導体１４とのストレー容量（結合容量）を介し
て、リニアインバータアンプ１５の入力点で、本来の座
標信号に重畳印加される。この有害成分は、検出座標値
を狂わせる。このシールドケース１２から入力する不要
有害成分も、位相（極性）反転されて出力抵抗Ｒ1を介
し、ペン１１の出力に現れる。
去）であるが、ここで説明する。操作者の手に持たれる
ペン１１において、シールドケース１２は、人体の誘起
ノイズ，タブレットとのストレー容量による信号成分
（不要成分），及びその他の周囲ノイズをピックアップ
する。これらの有害成分は、シールドケース１２とスタ
イラス導体１４とのストレー容量（結合容量）を介し
て、リニアインバータアンプ１５の入力点で、本来の座
標信号に重畳印加される。この有害成分は、検出座標値
を狂わせる。このシールドケース１２から入力する不要
有害成分も、位相（極性）反転されて出力抵抗Ｒ1を介
し、ペン１１の出力に現れる。
【００１２】信号周波数が４６０ｋＨｚの場合、絶縁用
コンデンサＣ2のインピーダンスは約１６０Ωでありそ
の周波数近傍の成分を、シールドケース１２から不要信
号中和用抵抗Ｒ2へ良く伝える。Ｒ1及びＲ2の各入力点
の不要有害成分は、位相（極性）が互いに反転してお
り、Ｒ1とＲ2の値の比を適切にすると不要有害成分を中
和（除去）する。Ｒ1の値が４７０Ωの場合、本実施例
に於いて、Ｒ2の値は１３ｋΩである。ペン１１の先端
部の構造により、またＫ及びＣ1の値により、この比は
変動する。
コンデンサＣ2のインピーダンスは約１６０Ωでありそ
の周波数近傍の成分を、シールドケース１２から不要信
号中和用抵抗Ｒ2へ良く伝える。Ｒ1及びＲ2の各入力点
の不要有害成分は、位相（極性）が互いに反転してお
り、Ｒ1とＲ2の値の比を適切にすると不要有害成分を中
和（除去）する。Ｒ1の値が４７０Ωの場合、本実施例
に於いて、Ｒ2の値は１３ｋΩである。ペン１１の先端
部の構造により、またＫ及びＣ1の値により、この比は
変動する。
【００１３】Ｒ4は、静電気などのチャージを放電する
ための高抵抗値（例えば３．３ＭΩ）である。Ｒ3（本
実施例では４３０Ω）とＣ3（本実施例では１５ｐＦ）
は補足的に追加してある回路であり、その目的は、リニ
アインバータアンプ１５による微少の位相遅れに対する
中和位相の補正、及び、Ｃ2とＲ2による中和位相の少し
の進相分を補正するための、位相ディレー抵抗と位相デ
ィレーコンデンサである。ペン１１の出力信号を受け取
る制御回路はバンドパスフィルタを有し、信号周波数と
その近傍周波数のみをパスするので、ペン１１内におい
ては、回路が線型性を保持する限り座標検出に関してそ
れ以外の周波数成分について考慮する必要はない。シー
ルドケース１２は、操作者の動的電位に応じて電圧浮動
しているが（それ故に絶縁されているのであるが）、ス
タイラス導体１４以外のペン全体を囲んでおり、瞬時的
に（いつの時点でも）内部回路の外殻を等電位に保持す
るので、広い意味でのシールドと言える。
ための高抵抗値（例えば３．３ＭΩ）である。Ｒ3（本
実施例では４３０Ω）とＣ3（本実施例では１５ｐＦ）
は補足的に追加してある回路であり、その目的は、リニ
アインバータアンプ１５による微少の位相遅れに対する
中和位相の補正、及び、Ｃ2とＲ2による中和位相の少し
の進相分を補正するための、位相ディレー抵抗と位相デ
ィレーコンデンサである。ペン１１の出力信号を受け取
る制御回路はバンドパスフィルタを有し、信号周波数と
その近傍周波数のみをパスするので、ペン１１内におい
ては、回路が線型性を保持する限り座標検出に関してそ
れ以外の周波数成分について考慮する必要はない。シー
ルドケース１２は、操作者の動的電位に応じて電圧浮動
しているが（それ故に絶縁されているのであるが）、ス
タイラス導体１４以外のペン全体を囲んでおり、瞬時的
に（いつの時点でも）内部回路の外殻を等電位に保持す
るので、広い意味でのシールドと言える。
【００１４】上記の通り、本実施例で説明した絶縁方法
を施した図２に示すペン１１は、不要有害成分を除去
し、スタイラス導体１４が検出する本来の信号のみを出
力するので、シールドケースを回路グランドに接続する
従来のものと、実用上同等の座標検出能力を得た。
を施した図２に示すペン１１は、不要有害成分を除去
し、スタイラス導体１４が検出する本来の信号のみを出
力するので、シールドケースを回路グランドに接続する
従来のものと、実用上同等の座標検出能力を得た。
【００１５】ここで、上記特開平１１−０７３２７０号
公報に開示されたもの（前者と略記する）と、本実施例
のもの（後者と略記する）の相違点について述べる。第
一の点は、前者は絶縁のための回路と不要有害信号の除
去のための回路がそれぞれ単独に設定されているが、後
者はそれら（Ｃ2とＲ2）が１つのシリーズ回路として設
定されている。第二の点は、前者の不要有害信号の除去
のための回路が絶縁インピーダンスを低下する方向に働
くが、後者のそれ（Ｒ2と補足的なＲ3，Ｃ3）は絶縁イ
ンピーダンスを増加する方向に働く。第三の点は機能と
しての差であるが、前者は周波数が高くなればなるほど
回路グランドとシールドケース間のインピーダンスが小
さくなるけれども、後者はＲ2，Ｒ3，Ｃ3からなる合成
インピーダンスより小さくならない。実例で示せば、前
者はこのインピーダンスが、信号周波数である４６０ｋ
Ｈｚで１６０Ω弱であるが、後者は１１．５ｋΩ程度で
ある。従って、タブレット上で操作者が手をついてペン
を握っている場合、タブレット電極と手との結合容量が
１００〜１０００ｐＦとなるので、人体に流れる信号電
流が両者間で大きく異なり、前者に於いて、これを無視
できない。
公報に開示されたもの（前者と略記する）と、本実施例
のもの（後者と略記する）の相違点について述べる。第
一の点は、前者は絶縁のための回路と不要有害信号の除
去のための回路がそれぞれ単独に設定されているが、後
者はそれら（Ｃ2とＲ2）が１つのシリーズ回路として設
定されている。第二の点は、前者の不要有害信号の除去
のための回路が絶縁インピーダンスを低下する方向に働
くが、後者のそれ（Ｒ2と補足的なＲ3，Ｃ3）は絶縁イ
ンピーダンスを増加する方向に働く。第三の点は機能と
しての差であるが、前者は周波数が高くなればなるほど
回路グランドとシールドケース間のインピーダンスが小
さくなるけれども、後者はＲ2，Ｒ3，Ｃ3からなる合成
インピーダンスより小さくならない。実例で示せば、前
者はこのインピーダンスが、信号周波数である４６０ｋ
Ｈｚで１６０Ω弱であるが、後者は１１．５ｋΩ程度で
ある。従って、タブレット上で操作者が手をついてペン
を握っている場合、タブレット電極と手との結合容量が
１００〜１０００ｐＦとなるので、人体に流れる信号電
流が両者間で大きく異なり、前者に於いて、これを無視
できない。
【００１６】次に第二の実施例について説明する。図３
は、シールドケースをも含めたペン全体を回路的にＡＣ
電源から絶縁する方法の説明図である。ペン２１をその
ＤＣ電源２５をも含めて、絶縁された独立回路ブロック
（電圧浮動系）とする方法である。このブロック内に於
いて基準電位となるのは電圧浮動系グランド２７であ
り、主制御回路２４のメイングランド２６から、ＡＣ電
源周波数において５００ｋΩ以上（望ましくは１ＭΩ以
上）のインピーダンスでフローティングされている。Ｃ
4が絶縁コンデンサであり、図２での説明と同様の理由
で、この実施例でも２２００ｐＦとした。Ｒ6は静電気
などのチャージを放電する抵抗（例えば３．３ＭΩ）で
ある。
は、シールドケースをも含めたペン全体を回路的にＡＣ
電源から絶縁する方法の説明図である。ペン２１をその
ＤＣ電源２５をも含めて、絶縁された独立回路ブロック
（電圧浮動系）とする方法である。このブロック内に於
いて基準電位となるのは電圧浮動系グランド２７であ
り、主制御回路２４のメイングランド２６から、ＡＣ電
源周波数において５００ｋΩ以上（望ましくは１ＭΩ以
上）のインピーダンスでフローティングされている。Ｃ
4が絶縁コンデンサであり、図２での説明と同様の理由
で、この実施例でも２２００ｐＦとした。Ｒ6は静電気
などのチャージを放電する抵抗（例えば３．３ＭΩ）で
ある。
【００１７】先ず、コイルＬの無い場合の、点線２８で
示す接続のもので説明する。タブレット２２は、主制御
回路２４によりドライブされているので、メイン回路グ
ランド２６をその基準電圧としている。ペン２１の独立
回路ブロック（電圧浮動系）のグランド２７は、信号検
出の基本条件から、信号周波数において浮動することが
許されない。コンデンサＣ4は、信号周波数が４６０ｋ
Ｈｚ時に約１６０Ωのインピーダンスであり、電圧浮動
系グランド２７をメイン回路グランド２６に、信号周波
数においてほぼ固定する（浮動しない）作用がある。従
って、ＡＣ電源周波数（５０〜６０Ｈｚ）に対して、ペ
ン２１はそのシールドケースも含めて自由に電圧浮動す
るが、タブレット２２からの信号成分をほぼロス無く検
出し、アイソレータ２３を介して主制御回路２４へ信号
送出する。
示す接続のもので説明する。タブレット２２は、主制御
回路２４によりドライブされているので、メイン回路グ
ランド２６をその基準電圧としている。ペン２１の独立
回路ブロック（電圧浮動系）のグランド２７は、信号検
出の基本条件から、信号周波数において浮動することが
許されない。コンデンサＣ4は、信号周波数が４６０ｋ
Ｈｚ時に約１６０Ωのインピーダンスであり、電圧浮動
系グランド２７をメイン回路グランド２６に、信号周波
数においてほぼ固定する（浮動しない）作用がある。従
って、ＡＣ電源周波数（５０〜６０Ｈｚ）に対して、ペ
ン２１はそのシールドケースも含めて自由に電圧浮動す
るが、タブレット２２からの信号成分をほぼロス無く検
出し、アイソレータ２３を介して主制御回路２４へ信号
送出する。
【００１８】アイソレータ２３は、相互インダクタンス
結合（コイル結合），コンデンサ結合，光結合などを利
用したもので、通常カップラとも呼ばれている。コンデ
ンサ結合アイソレータの場合、その容量はＣ4の容量よ
りもずっと小さな容量にする必要がある。電池２５は、
主制御回路２４から供給されるアイソレーション電源で
も良い。更に、ペン２１の内部に能動回路を持たないも
のでも良いことは理解されるであろう。
結合（コイル結合），コンデンサ結合，光結合などを利
用したもので、通常カップラとも呼ばれている。コンデ
ンサ結合アイソレータの場合、その容量はＣ4の容量よ
りもずっと小さな容量にする必要がある。電池２５は、
主制御回路２４から供給されるアイソレーション電源で
も良い。更に、ペン２１の内部に能動回路を持たないも
のでも良いことは理解されるであろう。
【００１９】次に、操作者がタブレット２２上に手をつ
けてペン２１を持つときの状態を説明する。段落〔００
１５〕で述べたように、操作者の手にも信号電流が流れ
るので、タブレット２２の駆動電極の信号振幅レベルな
どにより、人体への安全性を考慮する必要があるが、ま
た、タブレット２２上の手をつける位置により、検出座
標がずれる現象がある。手を介した信号によりペン２１
のシールドケースが、少しではあるが電圧振動し、本来
の受信信号を同一周波数で変調する。これは、メイン回
路グランド２６と電圧浮動系グランド２７間のインピー
ダンスが零ではないことに起因している。つまり、信号
周波数においてこのインピーダンスを零に近づけるほ
ど、この座標ずれは改善される。
けてペン２１を持つときの状態を説明する。段落〔００
１５〕で述べたように、操作者の手にも信号電流が流れ
るので、タブレット２２の駆動電極の信号振幅レベルな
どにより、人体への安全性を考慮する必要があるが、ま
た、タブレット２２上の手をつける位置により、検出座
標がずれる現象がある。手を介した信号によりペン２１
のシールドケースが、少しではあるが電圧振動し、本来
の受信信号を同一周波数で変調する。これは、メイン回
路グランド２６と電圧浮動系グランド２７間のインピー
ダンスが零ではないことに起因している。つまり、信号
周波数においてこのインピーダンスを零に近づけるほ
ど、この座標ずれは改善される。
【００２０】点線２８で示す接続の代わりにコイル（イ
ンダクタ）Ｌを入れＣ4と共に、信号周波数に共振した
直列共振回路を構成した。インダクタとコンデンサによ
る直列共振回路は、その共振周波数においてインピーダ
ンスが小さくなり、本実施例の場合、１２Ωまで低下し
た。その結果、上記座標ずれは、Ａ３サイズのタブレッ
ト２２の場合でも実用上無視できる量である。
ンダクタ）Ｌを入れＣ4と共に、信号周波数に共振した
直列共振回路を構成した。インダクタとコンデンサによ
る直列共振回路は、その共振周波数においてインピーダ
ンスが小さくなり、本実施例の場合、１２Ωまで低下し
た。その結果、上記座標ずれは、Ａ３サイズのタブレッ
ト２２の場合でも実用上無視できる量である。
【００２１】上述の絶縁方法は、ペンから信号を放出す
るタイプの手書き入力装置にも有効利用できることは、
理解されるであろう。
るタイプの手書き入力装置にも有効利用できることは、
理解されるであろう。
【００２２】
【発明の効果】ペンのシールドケース表面を絶縁体で覆
うことなく、少しの回路要素を追加することにより、Ａ
Ｃ電源リークからペンのシールドケースを、回路的に安
全に絶縁することが出来た。
うことなく、少しの回路要素を追加することにより、Ａ
Ｃ電源リークからペンのシールドケースを、回路的に安
全に絶縁することが出来た。
【図１】 コード付き電子ペンを使用する手書き入力装
置の構成概要図
置の構成概要図
【図２】 電子ペンのシールドケースのみを回路的にＡ
Ｃ電源リークから絶縁する方法の説明図
Ｃ電源リークから絶縁する方法の説明図
【図３】 シールドケースをも含めた電子ペン全体を回
路的にＡＣ電源リークから絶縁する方法の説明図
路的にＡＣ電源リークから絶縁する方法の説明図
１ 電子ペン ２ タブレット（座標盤） ３ 電子ペンの接続コード ４ 制御回路 １１ 電子ペン １２ シールドケース １３ スタイラス１４を覆う絶縁体 １４ スタイラス導体 １５ リニアインバータアンプ １６ 回路グランド ２１ 電子ペン ２２ タブレット（座標盤） ２３ アイソレータ ２４ 主制御回路 ２５ 電池、または主制御回路から供給されるアイソレ
ートＤＣ電源 ２６ メイン回路グランド ２７ 電圧浮動系グランド ２８ 共振インダクタ（Ｌ）を使用しない場合の接続 Ｃ1 フィードバック（積分）コンデンサ Ｃ2 絶縁コンデンサ（例えば２２００ｐＦ） Ｃ3 位相ディレーコンデンサ（例えば１５ｐＦ） Ｃ4 絶縁コンデンサ（例えば２２００ｐＦ） Ｌ 共振インダクタ（コイル） Ｒ1 出力抵抗 Ｒ2 不要有害信号中和用抵抗（例えば１３ｋΩ） Ｒ3 位相ディレー抵抗（例えば４３０Ω） Ｒ4 静電気の放電用抵抗（例えば３．３ＭΩ） Ｒ5 動作バイアス印加抵抗 Ｒ6 静電気の放電用抵抗（例えば３．３ＭΩ）
ートＤＣ電源 ２６ メイン回路グランド ２７ 電圧浮動系グランド ２８ 共振インダクタ（Ｌ）を使用しない場合の接続 Ｃ1 フィードバック（積分）コンデンサ Ｃ2 絶縁コンデンサ（例えば２２００ｐＦ） Ｃ3 位相ディレーコンデンサ（例えば１５ｐＦ） Ｃ4 絶縁コンデンサ（例えば２２００ｐＦ） Ｌ 共振インダクタ（コイル） Ｒ1 出力抵抗 Ｒ2 不要有害信号中和用抵抗（例えば１３ｋΩ） Ｒ3 位相ディレー抵抗（例えば４３０Ω） Ｒ4 静電気の放電用抵抗（例えば３．３ＭΩ） Ｒ5 動作バイアス印加抵抗 Ｒ6 静電気の放電用抵抗（例えば３．３ＭΩ）
Claims (3)
- 【請求項１】 コード付き電子ペンを使用する容量結合
式手書き入力装置の前記ペンのシールドケースをメイン
回路からＡＣ電源周波数に対し絶縁する方法であって、
前記ペン内部で、リニアインバータアンプに接続された
出力抵抗の出力端と前記シールドケース間を、５０００
ｐＦ以下の容量の絶縁コンデンサと不要信号中和用抵抗
との直列回路で接続したことを特徴とする、コード付き
電子ペンのシールドケース絶縁方法。 - 【請求項２】 コード付き電子ペンを使用する容量結合
式手書き入力装置の前記ペンのシールドケースをメイン
回路からＡＣ電源周波数に対し絶縁する方法であって、
前記ペン全体を独立回路ブロックとし、該独立回路ブロ
ックと前記メイン回路間にアイソレータを介して信号伝
達し、前記独立回路ブロックのグランドと前記メイン回
路のグランド間を５０００ｐＦ以下の容量の絶縁コンデ
ンサで接続したことを特徴とする、コード付き電子ペン
のシールドケース絶縁方法。 - 【請求項３】 コード付き電子ペンを使用する容量結合
式手書き入力装置の前記ペンのシールドケースをメイン
回路からＡＣ電源周波数に対し絶縁する方法であって、
前記ペン全体を独立回路ブロックとし、該独立回路ブロ
ックと前記メイン回路間にアイソレータを介して信号伝
達し、前記独立回路ブロックのグランドと前記メイン回
路のグランド間を、前記ペンの先端検出用信号の周波数
に共振する５０００ｐＦ以下の容量の絶縁コンデンサと
インダクタとの直列共振回路で接続したことを特徴とす
る、コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332560A JP2002140157A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000332560A JP2002140157A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002140157A true JP2002140157A (ja) | 2002-05-17 |
Family
ID=18808752
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000332560A Pending JP2002140157A (ja) | 2000-10-31 | 2000-10-31 | コード付き電子ペンのシールドケース絶縁方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002140157A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120028012A (ko) * | 2010-09-14 | 2012-03-22 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 능동 스타일러스 |
| JP2015125500A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | ぺんてる株式会社 | 有線接続された座標指示ペンを使用した静電容量結合型座標検出装置 |
| JP2017073078A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 株式会社ワコム | 位置指示器 |
| CN107797690A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 松下航空电子公司 | 用于显示设备触摸面板的方法和系统 |
-
2000
- 2000-10-31 JP JP2000332560A patent/JP2002140157A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120028012A (ko) * | 2010-09-14 | 2012-03-22 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 능동 스타일러스 |
| KR101710559B1 (ko) * | 2010-09-14 | 2017-02-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 능동 스타일러스 |
| JP2015125500A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | ぺんてる株式会社 | 有線接続された座標指示ペンを使用した静電容量結合型座標検出装置 |
| JP2017073078A (ja) * | 2015-10-09 | 2017-04-13 | 株式会社ワコム | 位置指示器 |
| CN107797690A (zh) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 松下航空电子公司 | 用于显示设备触摸面板的方法和系统 |
| CN107797690B (zh) * | 2016-08-29 | 2022-08-30 | 松下航空电子公司 | 用于显示设备触摸面板的方法和系统 |
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