JPH06129929A - Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator - Google Patents

Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator

Info

Publication number
JPH06129929A
JPH06129929A JP4283090A JP28309092A JPH06129929A JP H06129929 A JPH06129929 A JP H06129929A JP 4283090 A JP4283090 A JP 4283090A JP 28309092 A JP28309092 A JP 28309092A JP H06129929 A JPH06129929 A JP H06129929A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
electrode
pressure detection
electrodes
dielectric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4283090A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Morita
芳行 森田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP4283090A priority Critical patent/JPH06129929A/en
Publication of JPH06129929A publication Critical patent/JPH06129929A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To realize a pressure detection capacitor wherein its electrostatic capacity is changed largely by a pressure and to realize a pressure detection coordinate indicator, for an electromagnetic induction-type coordinate readout apparatus, wherein a resonance frequency is changed largely by a pressure. CONSTITUTION:A dielectric 6 is formed to be a convex lens shape, and it is sandwiched between a first pressure detection electrode 4 and a second pressure detection electrode 5. A pressure transmission member 2 presses the circumference of the second pressure detection electrode 5 when a pressure is exerted on a part protruding from a case 1. The first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5 are bent by following the curved surface of the dielectric 6 as the pressure is increased, and their contact area is increased. In this manner, the electrostatic capacity between the first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5 is changed by the pressure.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、圧力によって静電容量
の変化するコンデンサと、それを用いて操作圧力を検出
するようにした電磁誘導型座標読取装置の座標指示器に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitor of which electrostatic capacity changes according to pressure and a coordinate indicator of an electromagnetic induction type coordinate reading device for detecting an operating pressure by using the capacitor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来圧力検出コンデンサおよびこれを用
いた圧力検出座標指示器としては特開平3−67318
(以下第1の従来例と呼ぶ)、特開平4−96212
(以下第2の従来例と呼ぶ)が開示されている。
2. Description of the Related Art A conventional pressure detecting capacitor and a pressure detecting coordinate indicator using the same are disclosed in JP-A-3-67318.
(Hereinafter referred to as the first conventional example), Japanese Patent Laid-Open No. 4-96212.
(Hereinafter referred to as a second conventional example) is disclosed.

【0003】図14は第1の従来例による圧力検出コン
デンサの構成図である。この圧力検出コンデンサは誘電
体903を電極901と電極902で挟み、その外側に
弾性体904と弾性体905を配置したものである。弾
性体904と弾性体905に圧力を加えると、圧力に応
じて電極901と電極902間の静電容量が変化するこ
とになっている。
FIG. 14 is a block diagram of a pressure detecting capacitor according to a first conventional example. In this pressure detecting capacitor, a dielectric 903 is sandwiched between an electrode 901 and an electrode 902, and an elastic body 904 and an elastic body 905 are arranged outside thereof. When pressure is applied to the elastic bodies 904 and 905, the electrostatic capacitance between the electrodes 901 and 902 changes according to the pressure.

【0004】また図15は第2の従来例による圧力検出
コンデンサの構成図である。この圧力検出コンデンサは
誘電体913に第1の電極911を焼結し、リング状ス
ペーサ916を挟んで第2の電極912を配置し、さら
に押圧体917を設けたものである。押圧体917を押
すことによって第2の電極912が撓んで誘電体913
に接触し、両者の接触面積の変化によって第1の電極9
11と第2の電極912間の静電容量が変化するように
なっている。
FIG. 15 is a block diagram of a pressure detecting capacitor according to a second conventional example. In this pressure detecting capacitor, a first electrode 911 is sintered on a dielectric 913, a second electrode 912 is arranged with a ring-shaped spacer 916 sandwiched therebetween, and a pressing body 917 is further provided. By pressing the pressing body 917, the second electrode 912 bends and the dielectric 913
To the first electrode 9 due to a change in the contact area between the two.
The capacitance between 11 and the second electrode 912 is changed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、第1の従来例
による圧力検出コンデンサでは電極901、902と誘
電体903との接触状態は明確には設定されていないの
で、圧力と静電容量との関係は偶然による接触条件によ
って左右される。理想的な状態、すなわち電極901、
902と誘電体903とが完全に接触している状態では
圧力が変化しても静電容量が変化することはない。実際
には電極901、902と誘電体903との間にはある
程度のスペースが存在するので圧力を加えることによっ
て静電容量は変化するが、しかしその変化量は微小なも
のでしかない。
However, in the pressure detecting capacitor according to the first conventional example, the contact state between the electrodes 901 and 902 and the dielectric 903 is not clearly set, so that the pressure and the capacitance are different from each other. Relationships are subject to accidental contact conditions. Ideal state, ie electrode 901,
In the state where 902 and the dielectric 903 are in complete contact, the capacitance does not change even if the pressure changes. Actually, there is a certain amount of space between the electrodes 901 and 902 and the dielectric 903, so that the capacitance changes when pressure is applied, but the amount of change is only minute.

【0006】第2の従来例による圧力検出コンデンサで
は第2の電極912と誘電体913との接触状態は、ス
ペーサ916の厚みおよび第2の電極912の撓みのバ
ネ定数によって定められる。しかし静電容量の変化に支
配的である接触面積はスペーサ916のリング内部での
電極の撓みによる分だけである。すなわち第2の電極9
12と誘電体913とは全面で接触する状態にはならな
いので、静電容量の変化量は微小なものでしかないので
ある。第2の従来例ではスペーサ916を設けるかわり
に誘電体913の接触面にスペーサ916と同形状の突
出部を設けてもよいことを開示している。突出部を誘電
体913とリング状に形成して、はたして第2の従来例
の目的とする圧力検出コンデンサが実現できるか疑問は
あるが、しかしこのように構成しても静電容量の変化量
は同様に微小なものでしかない。
In the pressure detecting capacitor according to the second conventional example, the contact state between the second electrode 912 and the dielectric 913 is determined by the thickness of the spacer 916 and the spring constant of the bending of the second electrode 912. However, the contact area that is dominant in the change in capacitance is only the amount due to the bending of the electrode inside the ring of the spacer 916. That is, the second electrode 9
Since the 12 and the dielectric 913 do not come into contact with each other over the entire surface, the amount of change in capacitance is only a minute amount. The second conventional example discloses that instead of providing the spacer 916, a protrusion having the same shape as the spacer 916 may be provided on the contact surface of the dielectric 913. Although it is doubtful that the protrusion can be formed in a ring shape with the dielectric 913 to realize the target pressure detecting capacitor of the second conventional example, however, even with such a configuration, the amount of change in capacitance can be changed. Is just a small thing as well.

【0007】一方、座標読取装置として図16のブロッ
ク図で示される原理のものがある。この座標読取装置で
は座標指示器922に共振回路923を設け、これをセ
ンスライン121を交差させて敷設したタブレット92
0上に置くと、センスライン921と共振回路923と
の電磁結合によって増幅器924を含んだ閉ループ回路
が構成され閉ループによる発振条件が成立して発振がお
こる。この発振の強度はセンスライン921の交差領域
と共振回路923との距離情報を有するので、センスラ
イン921を複数敷設し走査しながら発振強度を観測す
れば、発振強度の分布状態から座標指示器922の位置
を求めることができる。
On the other hand, as a coordinate reading device, there is one having the principle shown in the block diagram of FIG. In this coordinate reading device, the coordinate indicator 922 is provided with a resonance circuit 923, and the tablet 92 is constructed by laying the resonance circuit 923 with the sense lines 121 intersecting each other.
When placed on 0, a closed loop circuit including the amplifier 924 is configured by electromagnetic coupling between the sense line 921 and the resonance circuit 923, and the closed loop oscillation condition is satisfied to cause oscillation. Since the intensity of this oscillation has information on the distance between the crossing region of the sense lines 921 and the resonance circuit 923, if a plurality of sense lines 921 are laid and the oscillation intensity is observed while scanning, the coordinate indicator 922 can be obtained from the distribution state of the oscillation intensity. The position of can be calculated.

【0008】また、発振信号の周波数は共振回路923
の共振周波数に等しいので、たとえば図17に示すよう
に操作圧力によって静電容量の変化する圧力検出コンデ
ンサ935を共振回路933に並列に接続して、圧力検
出コンデンサ935に操作圧力を加えることによって共
振周波数が変化するように構成しておけば、タブレット
側で発振周波数を検出することによって圧力検出コンデ
ンサ935の操作状態を検出することができる。このと
き共振周波数を大きく変化させることができれば、その
変化を検出することは非常に容易になる。
The frequency of the oscillation signal is the resonance circuit 923.
Since the resonance frequency is equal to the resonance frequency of, the pressure detection capacitor 935 whose capacitance changes according to the operation pressure is connected in parallel to the resonance circuit 933 as shown in FIG. 17, and the operation pressure is applied to the pressure detection capacitor 935 to cause resonance. If the frequency is configured to change, the operating state of the pressure detection capacitor 935 can be detected by detecting the oscillation frequency on the tablet side. At this time, if the resonance frequency can be greatly changed, it becomes very easy to detect the change.

【0009】従来の座標読取装置では圧力検出コンデン
サとして静電容量の変化が微小なものしかなかったた
め、操作による発振周波数の変化は微小であった。その
ため発振周波数の変化を検出するためには実際には位相
の変化を検出することになり、そのための精密な位相検
出回路が必要であった。また操作しないときの座標指示
器の基準共振周波数も厳密に調整しておく必要があっ
た。位相の変化の検出誤差や基準共振周波数のずれはそ
のまま操作状態の検出誤差につながり、この技術による
圧力検出を困難なものにしていたのである。
In the conventional coordinate reading device, the change in the electrostatic capacitance was small as the pressure detecting capacitor, so the change in the oscillation frequency due to the operation was small. Therefore, in order to detect the change in the oscillation frequency, the change in the phase is actually detected, and a precise phase detection circuit for that purpose is required. In addition, it was necessary to strictly adjust the reference resonance frequency of the coordinate indicator when it was not operated. The detection error of the phase change and the deviation of the reference resonance frequency directly lead to the detection error of the operation state, which makes the pressure detection by this technique difficult.

【0010】本発明は上記背景のもとに従来の圧力検出
コンデンサおよび圧力検出座標指示器の問題点を解決す
るためになされたものである。その第1の目的は圧力に
よって静電容量が連続的に大きく変化する圧力検出コン
デンサを実現することである。
Based on the above background, the present invention has been made to solve the problems of the conventional pressure detecting capacitor and pressure detecting coordinate indicator. The first purpose thereof is to realize a pressure detecting capacitor whose electrostatic capacitance continuously and largely changes with pressure.

【0011】また第2の目的は圧力の小さい状態におい
て静電容量をオン/オフし、さらに圧力が増加すること
によって静電容量が連続的に大きく変化する圧力検出コ
ンデンサを実現することである。また第3の目的は電磁
誘導型座標読取装置に用いられ共振回路を有する座標指
示器であって、操作圧力によって共振周波数を連続的に
大きく変化させることのできる圧力検出座標指示器を実
現することである。
A second object is to realize a pressure detecting capacitor in which the electrostatic capacitance is turned on / off in the state where the pressure is small, and the electrostatic capacitance continuously changes greatly as the pressure increases. A third object of the present invention is to provide a coordinate indicator used in an electromagnetic induction-type coordinate reading device and having a resonance circuit, which is capable of continuously and greatly changing the resonance frequency by operating pressure. Is.

【0012】さらに第4の目的は操作圧力の小さい状態
で共振周波数を不連続的に大きく変化させ、さらに圧力
を増加させることによって共振周波数を連続的に大きく
変化させることのできる圧力検出座標指示器を実現する
ことである。
A fourth object of the present invention is to provide a pressure detection coordinate indicator capable of discontinuously and greatly changing the resonance frequency in the state where the operating pressure is small, and further increasing the pressure to continuously and greatly change the resonance frequency. Is to be realized.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の構成では一対の圧力検出用電極と、
この圧力検出用電極との接触面が凹状または凸状の曲面
に形成された誘電体と、誘電体の接触面の凹凸に対応し
て圧力伝達面が凸状または凹状に形成され、圧力検出用
電極に圧力を伝達し、圧力の大きさによって圧力検出用
電極と前記誘電体との接触面積を変化させるようにした
圧力伝達部材とを設けて圧力検出コンデンサを構成し
た。
In order to solve the above-mentioned problems, in the first structure of the present invention, a pair of pressure detecting electrodes,
The dielectric for which the contact surface with the electrode for pressure detection is formed in a concave or convex curved surface, and the pressure transmitting surface is formed in a convex or concave shape corresponding to the unevenness of the contact surface of the dielectric for pressure detection. A pressure detecting capacitor was constructed by providing pressure to the electrodes and providing a pressure transmitting member adapted to change the contact area between the pressure detecting electrode and the dielectric depending on the magnitude of the pressure.

【0014】また第2の構成では一対の圧力検出用電極
と、この圧力検出用電極との接触面が凹状または凸状の
曲面に形成された誘電体と、誘電体の接触面の凹凸に対
応して圧力伝達面が凸状または凹状に形成され、圧力検
出用電極に圧力を伝達し、圧力の大きさによって圧力検
出用電極と前記誘電体との接触面積を変化させるように
した第1の圧力伝達部材と、第1の圧力伝達部材の圧力
伝達面の反対側の面に設けられ、一方の電極は圧力検出
用電極の一方に接続された一対のスイッチ用電極と、第
1の圧力伝達部材に圧力を伝達する第2の圧力伝達部材
と、第2の圧力伝達部材のスイッチ用電極に対向する面
に設けられ、圧力を受けることによってスイッチ用電極
に接触してスイッチ用電極間を接続するように設けた導
電性部材とを設けて圧力検出コンデンサを構成した。
In the second structure, a pair of pressure detecting electrodes, a dielectric having a concave or convex curved contact surface with the pressure detecting electrodes, and irregularities on the contact surface of the dielectric are dealt with. The pressure transmitting surface is formed in a convex shape or a concave shape, and the pressure is transmitted to the pressure detecting electrode, and the contact area between the pressure detecting electrode and the dielectric is changed according to the magnitude of the pressure. A pressure transmitting member, a pair of switch electrodes provided on a surface opposite to the pressure transmitting surface of the first pressure transmitting member, and one electrode of which is connected to one of the pressure detecting electrodes; A second pressure transmitting member for transmitting pressure to the member and a surface of the second pressure transmitting member facing the switch electrode, and contacting the switch electrode by receiving pressure to connect between the switch electrodes And a conductive member provided so that To constitute a pressure sensing capacitor.

【0015】また第3の構成では電磁誘導型座標読取装
置に用いられ、コイルとコンデンサとによる並列共振回
路を有する座標指示器において、前記第1の構成による
圧力検出コンデンサを前記並列共振回路に並列に接続
し、さらに押下操作による圧力を圧力検出コンデンサの
圧力伝達部材に伝達する操作部材を設け圧力検出座標指
示器を構成した。
In a coordinate indicator having a parallel resonance circuit including a coil and a capacitor, which is used in an electromagnetic induction type coordinate reader in the third configuration, the pressure detection capacitor according to the first configuration is connected in parallel with the parallel resonance circuit. A pressure detection coordinate indicator was constructed by providing an operation member that is connected to the pressure transmission member of the pressure detection capacitor and further connected to the pressure transmission member of the pressure detection capacitor.

【0016】さらに第4の構成では電磁誘導型座標読取
装置に用いられ、コイルとコンデンサとによる並列共振
回路を有する座標指示器において、前記第2の構成によ
る圧力検出コンデンサを前記並列共振回路に並列に接続
し、さらに押下操作による圧力を圧力検出コンデンサの
第2の圧力伝達部材に伝達する操作部材を設け圧力検出
座標指示器を構成した。
Further, in a coordinate indicator having a parallel resonance circuit including a coil and a capacitor, which is used in the electromagnetic induction type coordinate reading apparatus in the fourth configuration, the pressure detecting capacitor according to the second configuration is parallel to the parallel resonance circuit. The pressure detecting coordinate indicator is provided with an operating member that is connected to the second pressure transmitting member of the pressure detecting capacitor.

【0017】[0017]

【作用】第1の構成による圧力検出コンデンサによれ
ば、圧力伝達部材に圧力を加えると、その圧力伝達面が
圧力検出用電極を押し、このため圧力検出用電極は誘電
体の曲面に形成された接触面にならって撓み誘電体との
接触面積を増加させる。このため一対の圧力検出用電極
間の静電容量は、初期状態において一部で接触している
状態から全面が接触する状態までの間大きく変化するこ
とになる。
According to the pressure detecting capacitor of the first structure, when pressure is applied to the pressure transmitting member, the pressure transmitting surface pushes the pressure detecting electrode, and thus the pressure detecting electrode is formed on the curved surface of the dielectric. And the contact area with the flexible dielectric is increased. Therefore, the electrostatic capacitance between the pair of pressure detection electrodes changes greatly in the initial state from the state of partial contact to the state of full contact.

【0018】第2の構成による圧力検出コンデンサによ
れば、第2の圧力伝達部材に圧力を加えると、まずスイ
ッチ用電極に対向する導電性部材がスイッチ用電極に接
触し、スイッチ回路が閉じられる。さらに圧力を加える
ことによって第2の圧力伝達部材が第1の圧力伝達部材
を押し、その圧力伝達面が圧力検出用電極を押す。この
ため圧力検出用電極は誘電体の曲面に形成された接触面
にならって撓み誘電体との接触面積を増加させる。この
ため一対の圧力検出用電極間の静電容量は、初期状態に
おいて一部で接触している状態から全面が接触する状態
までの間大きく変化する。以上のように第2の構成では
圧力が小さい状態でまずスイッチ回路が閉じ、圧力が増
加するにつてれ静電容量が増加するという二段階の動作
となる。
According to the pressure detecting capacitor of the second structure, when pressure is applied to the second pressure transmitting member, the conductive member facing the switch electrode first contacts the switch electrode, and the switch circuit is closed. . When pressure is further applied, the second pressure transmission member pushes the first pressure transmission member, and the pressure transmission surface pushes the pressure detection electrode. For this reason, the pressure detecting electrode bends following the contact surface formed on the curved surface of the dielectric to increase the contact area with the dielectric. For this reason, the electrostatic capacitance between the pair of pressure detection electrodes largely changes in the initial state from the state of partial contact to the state of full contact. As described above, in the second configuration, the switch circuit is first closed when the pressure is low, and the capacitance increases as the pressure increases, which is a two-step operation.

【0019】第3の構成による圧力検出座標指示器によ
れば、操作部材を押すことによって圧力検出コンデンサ
の圧力伝達部材が押され、押下圧力によって静電容量が
連続的に大きく変化する。このため共振回路の共振周波
数も連続的に大きく変化するようになる。
According to the pressure detection coordinate indicator of the third structure, the pressure transmission member of the pressure detection capacitor is pushed by pushing the operating member, and the capacitance continuously changes greatly by the pushing pressure. Therefore, the resonance frequency of the resonance circuit also changes continuously and greatly.

【0020】第4の構成による圧力検出座標指示器によ
れば、操作部材を押すことによってまず圧力検出コンデ
ンサのスイッチが閉じ、さらに圧力を増加させることに
よって静電容量が大きく変化する。このため共振回路の
共振周波数は圧力が小さい状態で不連続的に変化し、そ
の後圧力によって連続的に大きく変化するようになる。
According to the pressure detection coordinate indicator of the fourth structure, the switch of the pressure detection capacitor is first closed by pushing the operating member, and the capacitance is greatly changed by further increasing the pressure. For this reason, the resonance frequency of the resonance circuit changes discontinuously when the pressure is small, and then changes largely continuously with the pressure.

【0021】[0021]

【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。図1は本発明の圧力検出コンデンサに関
する第1の実施例の構成図である。6は誘電体であり薄
い円盤状で両端面が凸レンズ状に形成されている。誘電
体6の材質は必要とする静電容量によって誘電率の大小
で任意に選択する。第1の圧力検出電極4および第2の
圧力検出電極5は薄い金属円板でありバネ性を有する素
材でできている。これらの電極は誘電体6を挟むように
配置される。圧力伝達部材2は第2の圧力検出電極5の
周囲を押すためのもので、圧力検出電極5に接触する圧
力伝達面は圧力検出電極5を押した場合にその中央が凸
状に撓む部分を避けるように凹状に加工されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment relating to the pressure detecting capacitor of the present invention. Reference numeral 6 denotes a dielectric, which is a thin disk-shaped and has both end faces formed in a convex lens shape. The material of the dielectric 6 is arbitrarily selected depending on the required electrostatic capacity depending on the magnitude of the dielectric constant. The first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5 are thin metal discs made of a material having a spring property. These electrodes are arranged so as to sandwich the dielectric 6. The pressure transmission member 2 is for pushing around the second pressure detection electrode 5, and the pressure transmission surface in contact with the pressure detection electrode 5 is a portion whose center bends convexly when the pressure detection electrode 5 is pushed. It is processed into a concave shape to avoid.

【0022】これらの部材はケース1に図のように納め
られる。ケース1の第1の圧力検出電極4が納められる
部分は、圧力伝達部材2の圧力伝達面と同様に第1の圧
力検出電極4が撓む部分を避けるように凹状に加工され
ている。各部材は圧力を加える方向、すなわち図の水平
方向に摺動可能なように納められている。圧力伝達部材
2はバネ9によってあらかじめ小さな圧力で第2の圧力
検出電極5を誘電体6に押しつけるようになっている。
また圧力伝達部材2の後端は一部がケース1から突出す
るようになっており外部からの圧力が加えられるように
なっている。第1の圧力検出電極4および第2の圧力検
出電極5には端子10が接続されケース1の外部に導か
れている。
These members are housed in the case 1 as shown in the figure. The portion of the case 1 in which the first pressure detection electrode 4 is housed is processed into a concave shape so as to avoid the portion where the first pressure detection electrode 4 bends, like the pressure transmission surface of the pressure transmission member 2. Each member is housed so as to be slidable in the direction in which pressure is applied, that is, in the horizontal direction in the figure. The pressure transmitting member 2 is configured to press the second pressure detecting electrode 5 against the dielectric 6 with a small pressure in advance by the spring 9.
Further, a part of the rear end of the pressure transmitting member 2 projects from the case 1 so that external pressure can be applied. A terminal 10 is connected to the first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5, and is guided to the outside of the case 1.

【0023】次にこの圧力検出コンデンサの動作につい
て説明する。図1に描かれた初期状態においては第1の
圧力検出電極4および第2の圧力検出電極5は誘電体6
にその凸部でのみ接触している。このため両者の接触面
積は小さく第1の圧力検出電極4と第2の圧力検出電極
5の間の静電容量は比較的小さな値となっている。
Next, the operation of this pressure detecting capacitor will be described. In the initial state depicted in FIG. 1, the first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5 are made of a dielectric material 6.
Is only in contact with its convex part. Therefore, the contact area between the two is small, and the electrostatic capacitance between the first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5 has a relatively small value.

【0024】圧力伝達部材2のケース1から突出した部
分に圧力を加えると、圧力伝達部材2の圧力伝達面は第
2の圧力検出電極5の周囲を押す。誘電体6は凸レンズ
状に形成されているため、第2の圧力検出電極5は誘電
体6の曲面にならって撓み、しだいにその接触面積を大
きくしていく。このとき誘電体6も圧力が加えられる方
向に摺動可能であることから第1の圧力検出電極4をそ
の中央で押すことになるので、第1の圧力検出電極4も
誘電体6の曲面にならって撓み、接触面積を大きくして
いく。このように圧力が加えられることによって第1の
圧力検出電極4および第2の圧力検出電極5と誘電体6
との接触面積が増加し、それに伴って静電容量も連続的
に増加していくことになる。
When pressure is applied to the portion of the pressure transmitting member 2 protruding from the case 1, the pressure transmitting surface of the pressure transmitting member 2 pushes the periphery of the second pressure detecting electrode 5. Since the dielectric 6 is formed in the shape of a convex lens, the second pressure detection electrode 5 bends following the curved surface of the dielectric 6 and gradually increases the contact area. At this time, since the dielectric 6 is also slidable in the direction in which the pressure is applied, the first pressure detection electrode 4 is pushed at the center thereof, so that the first pressure detection electrode 4 also moves on the curved surface of the dielectric 6. It will bend and increase the contact area. By applying the pressure in this way, the first pressure detection electrode 4 and the second pressure detection electrode 5 and the dielectric 6
The contact area with and increases, and the capacitance also continuously increases accordingly.

【0025】次に図2をもとに圧力検出コンデンサに関
する第2の実施例について説明する。誘電体26、第1
の圧力検出電極24、第2の圧力検出電極25は前記第
1の実施例と同様である。第1の圧力伝達部材22の第
2の圧力検出電極25に接触する部分すなわち圧力伝達
面は、前記第1の実施例による圧力伝達部材と同様の形
状になっている。圧力伝達面の反対側の面には一対のス
イッチ電極27が設けられている。このスイッチ電極2
7は導体によってたとえば図3のようなパターンを形成
したものであり、このパターンを別に設ける導電性部材
でショートすることによってスイッチとしての機能が果
たされるようになっている。スイッチとして構成される
このような電極パターンは公知のものである。23は第
2の圧力伝達部材であり、前記スイッチ電極27と対向
する面に導電電極28が設けられている。導電電極28
はスイッチ電極27に接触することによって電極間をシ
ョートするものであり、導電ゴムのような導電性材質で
作られている。
Next, a second embodiment of the pressure detecting capacitor will be described with reference to FIG. Dielectric 26, first
The pressure detection electrode 24 and the second pressure detection electrode 25 are the same as those in the first embodiment. The portion of the first pressure transmitting member 22 that contacts the second pressure detecting electrode 25, that is, the pressure transmitting surface has the same shape as the pressure transmitting member according to the first embodiment. A pair of switch electrodes 27 is provided on the surface opposite to the pressure transmission surface. This switch electrode 2
Reference numeral 7 is a conductor formed with a pattern as shown in FIG. 3, for example, and the conductive member provided separately provides a function as a switch. Such electrode patterns configured as switches are known. Reference numeral 23 is a second pressure transmission member, and a conductive electrode 28 is provided on the surface facing the switch electrode 27. Conductive electrode 28
Is for making a short circuit between the electrodes by coming into contact with the switch electrode 27, and is made of a conductive material such as conductive rubber.

【0026】これらの部材はケース21に図のように納
められる。ケース21の第1の圧力検出電極24が納め
られる部分の形状は前記第1の実施例と同様に加工され
ている。各部材は圧力を加える方向、すなわち図の水平
方向に摺動可能なように納められている。第1の圧力伝
達部材22と第2の圧力伝達部材23の間にはバネ29
が設けられ、初期状態ではスイッチ電極27と導電電極
28が接触しないように、また第1の圧力伝達部材22
によって小さな圧力で第2の圧力検出電極25を誘電体
26に押しつけるようになっている。また第2の圧力伝
達部材23の後端は一部がケース21から突出するよう
になっており外部からの圧力が加えられるようになって
いる。第2の圧力検出電極25とスイッチ電極27の一
方は電気的に接続され、第1の圧力検出電極24および
スイッチ電極27の他の一方には端子30が接続されケ
ース21の外部に導かれている。
These members are housed in the case 21 as shown in the figure. The shape of the portion of the case 21 in which the first pressure detection electrode 24 is housed is processed in the same manner as in the first embodiment. Each member is housed so as to be slidable in the direction in which pressure is applied, that is, in the horizontal direction in the figure. A spring 29 is provided between the first pressure transmission member 22 and the second pressure transmission member 23.
Is provided to prevent the switch electrode 27 and the conductive electrode 28 from contacting each other in the initial state, and the first pressure transmission member 22 is provided.
The second pressure detection electrode 25 is pressed against the dielectric 26 with a small pressure. Further, a part of the rear end of the second pressure transmitting member 23 projects from the case 21 so that external pressure can be applied. One of the second pressure detecting electrode 25 and the switch electrode 27 is electrically connected, and the terminal 30 is connected to the other one of the first pressure detecting electrode 24 and the switch electrode 27 and is guided to the outside of the case 21. There is.

【0027】ところで本実施例においてはバネ29と第
1の圧力検出電極24および第2の圧力検出電極25の
バネ定数は次のような関係にしておく。定性的にいえ
ば、バネ29は第1の圧力検出電極24および第2の圧
力検出電極25よりも柔らかくしておき、第2の圧力伝
達部材23に加える圧力を増加させていった場合に、ま
ず導電電極28がスイッチ電極27に接触し、その後に
第1の圧力検出電極24および第2の圧力検出電極25
が撓むような関係にしておく必要がある。
In this embodiment, the spring constants of the spring 29, the first pressure detecting electrode 24 and the second pressure detecting electrode 25 are set as follows. Qualitatively speaking, the spring 29 is made softer than the first pressure detection electrode 24 and the second pressure detection electrode 25, and when the pressure applied to the second pressure transmission member 23 is increased, First, the conductive electrode 28 contacts the switch electrode 27, and thereafter, the first pressure detection electrode 24 and the second pressure detection electrode 25.
The relationship must be such that

【0028】次にこの圧力検出コンデンサの動作につい
て説明する。図2に描かれた初期状態においては第1の
圧力伝達部材22と第2の圧力伝達部材23とは離れて
おり、スイッチ電極27間も開いている。このため端子
30の間は開かれている状態、すなわちスイッチオフの
状態となっている。このとき第1の圧力検出電極24お
よび第2の圧力検出電極25は誘電体26にその凸部で
のみ接触している。このため両者の接触面積は小さく第
1の圧力検出電極24と第2の圧力検出電極25の間の
静電容量は比較的小さな値となっている。
Next, the operation of the pressure detecting capacitor will be described. In the initial state depicted in FIG. 2, the first pressure transmission member 22 and the second pressure transmission member 23 are separated from each other, and the switch electrodes 27 are also open. Therefore, the terminals 30 are in an open state, that is, a switch-off state. At this time, the first pressure detection electrode 24 and the second pressure detection electrode 25 are in contact with the dielectric 26 only at their convex portions. Therefore, the contact area between the two is small, and the electrostatic capacitance between the first pressure detection electrode 24 and the second pressure detection electrode 25 has a relatively small value.

【0029】次に第2の圧力伝達部材23のケース21
から突出した部分に小さな圧力を加えていくと、まず主
に第2の圧力伝達部材23が動き、その先端に設けられ
た導電電極28がスイッチ電極27に接触する。この状
態でスイッチ電極27間は接続され端子30間には小さ
な静電容量が形成されることになる。
Next, the case 21 of the second pressure transmission member 23.
When a small pressure is applied to the portion projecting from the first, the second pressure transmitting member 23 mainly moves, and the conductive electrode 28 provided at the tip of the second pressure transmitting member 23 comes into contact with the switch electrode 27. In this state, the switch electrodes 27 are connected and a small capacitance is formed between the terminals 30.

【0030】第2の圧力伝達部材23にさらに圧力を加
えると第1の圧力伝達部材22が押され、その圧力伝達
面が第2の圧力検出電極25の周囲を押す。第2の圧力
検出電極が押されることによって静電容量が増加してい
くことは前記第1の実施例と同様である。
When pressure is further applied to the second pressure transmitting member 23, the first pressure transmitting member 22 is pushed, and its pressure transmitting surface pushes the periphery of the second pressure detecting electrode 25. As in the case of the first embodiment, the capacitance increases as the second pressure detection electrode is pushed.

【0031】このように圧力が加えられることによって
まずスイッチ電極27間が閉じて端子30間に静電容量
が構成され、さらなる圧力の増加に伴って静電容量が連
続的に増加していくことになる。図4は本実施例の圧力
−静電容量特性の一例を示したものである。この図の例
ではまず圧力10gを加えたときにスイッチが閉じて初
期容量50pFとなり、その後圧力を加えるに従って静
電容量が増加し、圧力が500gになったとき静電容量
が100pFになる特性を示している。スイッチがオン
する圧力や最大圧力等はこのコンデンサを使用する場面
に応じて設定する。
By applying the pressure in this way, first, the switch electrodes 27 are closed to form an electrostatic capacitance between the terminals 30, and the electrostatic capacitance continuously increases as the pressure further increases. become. FIG. 4 shows an example of the pressure-capacitance characteristic of this embodiment. In the example of this figure, when a pressure of 10 g is first applied, the switch is closed to have an initial capacitance of 50 pF, then the capacitance increases as pressure is applied, and when the pressure reaches 500 g, the capacitance becomes 100 pF. Shows. The pressure at which the switch is turned on, the maximum pressure, etc. are set according to the situation where this capacitor is used.

【0032】次に上記実施例におけるバリエーションに
ついて説明を加える。まず誘電体の形状は第1および第
2の実施例で示した凸レンズ状の他に種々の形状が考え
られる。図5(a)は誘電体106の一面のみを凸状に
形成したものであり、他の一面は平面となっている。こ
のため第1の圧力検出電極104は実際には圧力によっ
て静電容量を変化させる働きはなくなっている。したが
って第1の圧力検出電極104は誘電体106の面に焼
結等で固着してしまってもよい。またケース101の第
1の圧力検出電極104が納められる部分は撓みを避け
る必要がないので、図のように偏平のままでよい。その
他の部材は前記実施例と同様である。
Next, a variation of the above embodiment will be described. First, as the shape of the dielectric, various shapes other than the convex lens shape shown in the first and second embodiments can be considered. In FIG. 5A, only one surface of the dielectric 106 is formed in a convex shape, and the other surface is a flat surface. Therefore, the first pressure detection electrode 104 does not actually have a function of changing the electrostatic capacitance by the pressure. Therefore, the first pressure detection electrode 104 may be fixed to the surface of the dielectric 106 by sintering or the like. Further, since it is not necessary to avoid bending in the portion of the case 101 in which the first pressure detection electrode 104 is housed, it may remain flat as shown in the figure. The other members are the same as those in the above embodiment.

【0033】図5(b)は誘電体116の一面のみを凹
状に形成し、圧力伝達部材112の圧力伝達面を凸状に
加工したものである。第2の圧力検出電極115は初期
状態では誘電体116と接触面の周囲で接触しており、
圧力伝達部材112によって中央部が押されると誘電体
116の凹状面にならって撓み、誘電体116との接触
面積を増加させ静電容量増加させていく。
In FIG. 5B, only one surface of the dielectric material 116 is formed in a concave shape, and the pressure transmission surface of the pressure transmission member 112 is processed in a convex shape. The second pressure detecting electrode 115 is in contact with the dielectric 116 around the contact surface in the initial state,
When the central portion is pressed by the pressure transmitting member 112, the dielectric member 116 bends following the concave surface, increasing the contact area with the dielectric member 116 and increasing the capacitance.

【0034】図5(c)は誘電体126の両面を凹状に
形成したものである。この場合ケース121の第1の圧
力検出電極124が納められる部分はこの電極の中央を
押すように凸状に加工しておく。さらに誘電体の形状
は、たとえば図6のように一面を凸状、他面を凹状にし
てもよく、それぞれの面に対向する圧力伝達部材および
ケースの面を誘電体の形状に合わせて凹凸に加工してお
けば同様の機能を持たせることができる。
In FIG. 5C, both surfaces of the dielectric 126 are formed in a concave shape. In this case, the portion of the case 121 in which the first pressure detecting electrode 124 is housed is processed into a convex shape so as to push the center of this electrode. Further, the shape of the dielectric may be, for example, convex on one side and concave on the other side as shown in FIG. 6, and the surfaces of the pressure transmitting member and the case facing the respective surfaces may be uneven according to the shape of the dielectric. If processed, it can have the same function.

【0035】また以上の説明では誘電体は球面状に形成
しているが、これを円筒面とし、その他の部材も圧力検
出電極を円筒面に押しつけるような形状にしても同様の
機能を持たせることができる。なお、圧力伝達部材の圧
力伝達面は図1等においてはリング状に、また図5
(b)等においては球面状としているがこの形状に限定
されるものではない。たとえば図1の実施例では圧力伝
達面の周囲にいくつかの突起を離散的に設けても第2の
圧力検出電極5の周囲を押すことができ同様の機能を持
たせることができる。
Further, in the above description, the dielectric is formed in a spherical shape, but this is made a cylindrical surface, and other members can also have the same function by pressing the pressure detection electrode against the cylindrical surface. be able to. The pressure transmitting surface of the pressure transmitting member has a ring shape in FIG.
Although the spherical shape is used in (b) and the like, the shape is not limited to this. For example, in the embodiment of FIG. 1, even if some projections are discretely provided around the pressure transmitting surface, the circumference of the second pressure detection electrode 5 can be pushed and the same function can be provided.

【0036】誘電体の曲面が球面状であっても、また円
筒面であっても、その曲面形状は希望とする圧力−静電
容量特性にあわせて決定する。図7に示したように圧力
に対して静電容量が一様に増加するようにすることも、
また圧力の大小によって増加率を変化させることも誘電
体の曲面形状で決定される。このような特性を持たせる
ことが可能になるのも本発明が誘電体の電極との接触面
を曲面によって形成したことによって可能になったので
ある。
Whether the curved surface of the dielectric is spherical or cylindrical, the curved surface shape is determined according to the desired pressure-capacitance characteristic. As shown in FIG. 7, it is also possible to make the capacitance increase uniformly with pressure.
Further, changing the rate of increase depending on the magnitude of pressure is also determined by the curved surface shape of the dielectric. It is possible for the present invention to have such characteristics by forming the contact surface of the dielectric with the electrode by a curved surface.

【0037】次に本発明による圧力検出座標指示器に関
する第3の実施例について図8ないし図10をもとに説
明する。この実施例は前記第1の実施例による圧力検出
コンデンサを用いて構成したものである。50は圧力検
出コンデンサであり、基本的な構造は前記第1の実施例
と同様である。一部圧力伝達部材51が本構成をなすた
めに変更されており、ペン芯55を着脱自在に保持する
ための穴と割りが加工されている。ペン芯55は座標読
取装置の入力面を指示するためのものである。ペン芯5
5を入力面に押しつけると、その押圧は圧力検出コンデ
ンサ50の圧力伝達部材51に伝えられる。コイル53
はフェライトのような強磁性体コアに線材を巻いたもの
であり、コンデンサ54とともにLC並列共振回路を構
成する。また前記圧力検出コンデンサ50は、その端子
52によって前記共振回路に並列に接続されている。こ
れらの接続等価回路は図9のようになっている。各部材
はペン状のケース56に格納される。図ではペンの先端
部のみを示している。
Next, a third embodiment of the pressure detection coordinate indicator according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is constructed by using the pressure detecting capacitor according to the first embodiment. Reference numeral 50 is a pressure detecting capacitor, and its basic structure is the same as that of the first embodiment. A part of the pressure transmitting member 51 is modified to have this configuration, and a hole and a split for holding the pen core 55 detachably are processed. The pen core 55 is for pointing the input surface of the coordinate reading device. Pen core 5
When 5 is pressed against the input surface, the pressing force is transmitted to the pressure transmitting member 51 of the pressure detecting capacitor 50. Coil 53
Is a wire wound around a ferromagnetic core such as ferrite, and constitutes an LC parallel resonance circuit together with the capacitor 54. The pressure detecting capacitor 50 is connected in parallel to the resonance circuit by a terminal 52 thereof. An equivalent circuit for these connections is shown in FIG. Each member is stored in a pen-shaped case 56. In the figure, only the tip of the pen is shown.

【0038】次にこの圧力検出座標指示器の動作につい
て説明する。図8のようにペン芯55が何物にも押しつ
けられていない初期状態においては圧力伝達部材51に
は圧力は加えられない。この状態では第1の実施例にお
いて説明したように圧力検出コンデンサ50は比較的な
小さな静電容量となっている。このときの圧力検出コン
デンサの静電容量をCp、コンデンサ54の静電容量を
C、コイル53のインダクタンスをLとすれば、図9に
示す共振回路の共振周波数frはよく知られているよう
に次の式1となる。
Next, the operation of the pressure detection coordinate indicator will be described. In the initial state where the pen core 55 is not pressed against anything as shown in FIG. 8, no pressure is applied to the pressure transmission member 51. In this state, the pressure detection capacitor 50 has a comparatively small electrostatic capacitance as described in the first embodiment. If the capacitance of the pressure detection capacitor at this time is Cp, the capacitance of the capacitor 54 is C, and the inductance of the coil 53 is L, the resonance frequency fr of the resonance circuit shown in FIG. 9 is well known. The following expression 1 is obtained.

【0039】 fr=1/(2πsqrt(L(C+Cp))) (式1) ここでsqrt(X)はXの平方根を求める演算子であ
る。ペン芯55がタブレット上で押しつけられると、そ
の押圧は圧力伝達部材51に伝えられ、圧力検出コンデ
ンサ50は圧力に応じた静電容量を持つようになる。初
期状態からの静電容量の増加をΔCpとすれば、新たな
状態での共振回路の共振周波数fpは次の式2となる。
Fr = 1 / (2πsqrt (L (C + Cp))) (Equation 1) Here, sqrt (X) is an operator for obtaining the square root of X. When the pen core 55 is pressed on the tablet, the pressing force is transmitted to the pressure transmitting member 51, and the pressure detecting capacitor 50 has an electrostatic capacity according to the pressure. If the increase in capacitance from the initial state is ΔCp, the resonance frequency fp of the resonance circuit in the new state is given by the following expression 2.

【0040】 fp=1/(2πsqrt(L(C+Cp+ΔCp))) (式2) 第1の実施例で説明したようにΔCpは従来の圧力検出
コンデンサに比較すれば大きな値であり、したがって共
振周波数の変化も大きなものとなる。図10は図17に
示したタブレット上にこの座標指示器を置いて圧力を加
えていったときの閉ループ回路のゲインの周波数特性の
変化を示した説明図である。閉ループ回路ではゲインが
ピークとなる周波数付近で発振がおこる(ただし位相の
回転が360度あることが必要である)。圧力が加わっ
ていない状態では周波数特性は図10(イ)で示される
曲線となっている。圧力が増加するにつれこの曲線は
(ロ)、(ハ)、(ニ)のように周波数の低い方に連続
的に変化する。発振周波数は圧力によって大きく変化
し、この変化量は従来の圧力検出座標指示器に比べると
大きいのである。
Fp = 1 / (2πsqrt (L (C + Cp + ΔCp))) (Equation 2) As described in the first embodiment, ΔCp is a large value as compared with the conventional pressure detecting capacitor, and therefore the resonance frequency Changes will also be significant. FIG. 10 is an explanatory diagram showing changes in the frequency characteristic of the gain of the closed loop circuit when this coordinate indicator is placed on the tablet shown in FIG. 17 and pressure is applied. In the closed loop circuit, oscillation occurs near the frequency at which the gain peaks (however, the phase rotation needs to be 360 degrees). In the state where no pressure is applied, the frequency characteristic is the curve shown in FIG. As the pressure increases, this curve continuously changes to the lower frequency, such as (b), (c), and (d). The oscillation frequency greatly changes depending on the pressure, and this change amount is larger than that of the conventional pressure detection coordinate indicator.

【0041】次に本発明による圧力検出座標指示器に関
する第4の実施例について図11ないし図13をもとに
説明する。この実施例は前記第2の実施例による圧力検
出コンデンサを用いて構成したものである。60は圧力
検出コンデンサであり、基本的な構造は前記第2の実施
例と同様である。第2の圧力伝達部材61には前記第3
の実施例と同様にペン芯65を着脱自在に保持するため
の穴と割りが加工されている。圧力検出コンデンサ60
以外の部材は基本的には前記第3の実施例と同様であ
る。この実施例の接続等価回路は図12のようになって
おり、圧力を検出するコンデンサ部にスイッチが直列に
接続された回路になっている。
Next, a fourth embodiment of the pressure detection coordinate indicator according to the present invention will be described with reference to FIGS. 11 to 13. This embodiment is constructed by using the pressure detecting capacitor according to the second embodiment. Reference numeral 60 is a pressure detecting capacitor, and its basic structure is the same as that of the second embodiment. The second pressure transmitting member 61 has the third
Similar to the above embodiment, a hole and a split for holding the pen core 65 detachably are processed. Pressure detection capacitor 60
The other members are basically the same as those in the third embodiment. The connection equivalent circuit of this embodiment is as shown in FIG. 12, which is a circuit in which a switch is connected in series to a capacitor section for detecting pressure.

【0042】次にこの圧力検出座標指示器の動作につい
て説明する。図11のようにペン芯65が何物にも押し
つけられていない初期状態においては圧力伝達部材61
には圧力は加えられない。この状態では第2の実施例に
おいて説明したように圧力検出コンデンサ60はそのス
イッチ部が開いており、図12に示す共振回路はコイル
63とコンデンサ64のみで構成される回路となってい
る。したがってコンデンサ64の静電容量をC、コイル
63のインダクタンスをLとすれば、この共振回路の共
振周波数frは次の式3となる。
Next, the operation of the pressure detection coordinate indicator will be described. In the initial state where the pen core 65 is not pressed against anything as shown in FIG.
No pressure is applied to. In this state, as described in the second embodiment, the switch portion of the pressure detecting capacitor 60 is open, and the resonance circuit shown in FIG. 12 is a circuit including only the coil 63 and the capacitor 64. Therefore, if the capacitance of the capacitor 64 is C and the inductance of the coil 63 is L, the resonance frequency fr of this resonance circuit is given by the following expression 3.

【0043】 fr=1/(2πsqrt(LC)) (式3) ペン芯65がタブレット上で弱い力で押しつけられる
と、その押圧は第2の圧力伝達部材61に伝えられ、ス
イッチが閉じられる。このため圧力検出コンデンサは比
較的小さな静電容量で共振回路に接続される。さらに圧
力を加えると圧力に応じて静電容量が増加することは前
記第3の実施例と同様である。
Fr = 1 / (2πsqrt (LC)) (Equation 3) When the pen core 65 is pressed with a weak force on the tablet, the pressing force is transmitted to the second pressure transmission member 61, and the switch is closed. Therefore, the pressure detection capacitor is connected to the resonance circuit with a relatively small capacitance. It is the same as the third embodiment that the electrostatic capacity increases in accordance with the pressure when further pressure is applied.

【0044】図13は前記第3の実施例と同様に圧力を
加えていったときの閉ループ回路のゲインの周波数特性
の変化を示した説明図である。圧力が加わっていない状
態では周波数特性は図13(イ)で示される曲線となっ
ている。圧力が増加しスイッチが閉じると共振周波数は
(ロ)の状態まで不連続に変化する。その後圧力が増加
するにつれこの曲線は(ロ)、(ハ)、(ニ)のように
周波数の低い方に連続的に変化する。スイッチのオン/
オフによって周波数特性の変化にとびが生じることが特
徴的である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing changes in the frequency characteristic of the gain of the closed loop circuit when pressure is applied as in the case of the third embodiment. In the state where no pressure is applied, the frequency characteristic is the curve shown in FIG. When the pressure increases and the switch is closed, the resonance frequency changes discontinuously to the state of (b). After that, as the pressure increases, this curve continuously changes to the lower frequency, such as (b), (c), and (d). Switch on /
It is characteristic that the change in frequency characteristics causes a jump due to turning off.

【0045】次に上記実施例におけるバリエーションに
ついて説明を加える。第3および第4の実施例による座
標指示器はペン状ケースに納められたスタイラスペンと
呼ばれるものである。座標読取装置ではこの他にカーソ
ルと呼ばれる座標指示器もあり、この場合には操作部材
はたとえばボタン状とし、このボタンを押すことによっ
て圧力が伝達されるようにしてもよい。
Next, a variation of the above embodiment will be described. The coordinate indicator according to the third and fourth embodiments is called a stylus pen housed in a pen-shaped case. In addition to this, the coordinate reading device also has a coordinate indicator called a cursor. In this case, the operating member may have a button shape, for example, and the pressure may be transmitted by pressing this button.

【0046】また本発明の背景技術として閉ループによ
る発振を動作原理とする座標読取装置を示したが、本発
明は圧力によって座標指示器の共振周波数を大きく変化
させるところに特徴があるのであるから、この座標読取
装置の原理に限定されるものではない。
Although the coordinate reading device whose principle of operation is closed-loop oscillation is shown as the background art of the present invention, the present invention is characterized in that the resonance frequency of the coordinate indicator is largely changed by pressure. The principle of the coordinate reading device is not limited.

【0047】さらにつけ加えれば、この発明で検出しよ
うとする物理量は圧力と明記しているが、物理的には圧
力を微小な変位として検出しているのであり、本発明は
変位検出のためにも有効である。
Further, although the physical quantity to be detected in the present invention is specified as pressure, the pressure is physically detected as a minute displacement, and the present invention is also used for displacement detection. It is valid.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第1の構
成では端面を凹状または凸状の曲面で形成した誘電体を
一対の圧力検出電極で挟み、圧力伝達部材によって圧力
検出電極を誘電体の曲面にそって撓ませ、接触面積を変
化させることによって圧力検出電極間の静電容量が変化
するようにした。このため圧力によって静電容量が連続
的に大きく変化する圧力検出コンデンサを実現すること
ができた。
As described above, according to the first structure of the present invention, the dielectric having the concave or convex curved end face is sandwiched by the pair of pressure detecting electrodes, and the pressure transmitting electrode is used to insulate the pressure detecting electrodes. The capacitance between the pressure detection electrodes was changed by bending the body along the curved surface and changing the contact area. For this reason, it was possible to realize a pressure detection capacitor whose capacitance continuously and largely changes with pressure.

【0049】また第2の構成では上記第1の構成に加
え、前記圧力検出電極に直列に接続された一対のスイッ
チ電極と、第2の圧力伝達部材と、前記スイッチ電極に
対向するように第2の圧力伝達部材に導電部材を設け
た。このため圧力の小さい状態で静電容量をオン/オフ
し、さらに圧力を増加させることによって静電容量が連
続的に大きく変化する圧力検出コンデンサを実現するこ
とができた。
In addition, in the second configuration, in addition to the first configuration, a pair of switch electrodes connected in series to the pressure detection electrode, a second pressure transmission member, and a second pressure transmission member facing the switch electrode are provided. The pressure transmitting member of No. 2 was provided with a conductive member. For this reason, it was possible to realize a pressure detection capacitor in which the electrostatic capacitance is continuously changed greatly by turning on / off the electrostatic capacitance with a small pressure and further increasing the pressure.

【0050】また第3の構成では電磁誘導型座標読取装
置に用いられ、コイルとコンデンサによる並列共振回路
を有する座標指示器の並列共振回路に前記第1の構成に
よる圧力検出コンデンサを並列に接続し、さらに操作に
よって前記圧力伝達部材に操作圧力を伝達する操作部材
を設けて圧力検出座標指示器を構成した。このため操作
圧力によって共振周波数を連続的に大きく変化させるこ
とのできる圧力検出座標指示器を実現することができ
た。
In the third configuration, the pressure detecting capacitor according to the first configuration is connected in parallel to the parallel resonance circuit of the coordinate indicator which is used in the electromagnetic induction type coordinate reader and has the parallel resonance circuit including the coil and the capacitor. Further, an operation member for transmitting an operation pressure to the pressure transmission member by operation is provided to constitute a pressure detection coordinate indicator. Therefore, it was possible to realize a pressure detection coordinate indicator capable of continuously and greatly changing the resonance frequency depending on the operating pressure.

【0051】さらに第4の構成では上記第3の構成にお
ける圧力検出コンデンサに前記第2の構成による圧力検
出コンデンサを用いて圧力検出座標指示器を構成した。
このため操作圧力の小さい状態で共振周波数を不連続的
に大きく変化させ、さらに圧力を増加させることによっ
て共振周波数を連続的に大きく変化させることのできる
圧力検出座標指示器を実現することができた。
Further, in the fourth structure, the pressure detecting coordinate indicator is constituted by using the pressure detecting capacitor of the second structure as the pressure detecting capacitor of the third structure.
For this reason, it was possible to realize a pressure detection coordinate indicator capable of discontinuously changing the resonance frequency in a state where the operating pressure is small, and further increasing the pressure to continuously change the resonance frequency. .

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

【図1】本発明による圧力検出コンデンサに関する第1
の実施例の構成図である。
FIG. 1 is a first part of a pressure detecting capacitor according to the present invention.
It is a block diagram of the Example of.

【図2】本発明による圧力検出コンデンサに関する第2
の実施例の構成図である。
FIG. 2 is a second part of the pressure detecting capacitor according to the present invention.
It is a block diagram of the Example of.

【図3】第2の実施例におけるスイッチ電極の平面図で
ある。
FIG. 3 is a plan view of a switch electrode according to a second embodiment.

【図4】第2の実施例における圧力−静電容量特性のグ
ラフである。
FIG. 4 is a graph of pressure-capacitance characteristics in the second embodiment.

【図5】本発明による圧力検出コンデンサの誘電体の形
状のバリエーションを示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a variation of the shape of the dielectric of the pressure detection capacitor according to the present invention.

【図6】本発明による圧力検出コンデンサの誘電体の形
状のバリエーションを示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing a variation of the shape of the dielectric of the pressure detection capacitor according to the present invention.

【図7】本発明による圧力検出コンデンサの圧力−静電
容量特性のグラフである。
FIG. 7 is a graph of pressure-capacitance characteristics of the pressure detection capacitor according to the present invention.

【図8】本発明による圧力検出座標指示器に関する第3
の実施例の構成図である。
FIG. 8 is a third embodiment of the pressure detection coordinate indicator according to the present invention.
It is a block diagram of the Example of.

【図9】第3の実施例による圧力検出座標指示器の等価
回路図である。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a pressure detection coordinate indicator according to a third embodiment.

【図10】第3の実施例による圧力検出座標指示器を用
いた座標読取装置の閉ループ回路のゲインの周波数特性
の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of frequency characteristics of gain of a closed loop circuit of a coordinate reading device using a pressure detection coordinate indicator according to a third embodiment.

【図11】本発明による圧力検出座標指示器に関する第
4の実施例の構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the pressure detection coordinate indicator according to the present invention.

【図12】第4の実施例による圧力検出座標指示器の等
価回路図である。
FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of a pressure detection coordinate indicator according to a fourth embodiment.

【図13】第4の実施例による圧力検出座標指示器を用
いた座標読取装置の閉ループ回路のゲインの周波数特性
の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of frequency characteristics of gain of a closed loop circuit of a coordinate reading device using a pressure detection coordinate indicator according to a fourth embodiment.

【図14】従来の圧力検出コンデンサの構成説明図であ
る。
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a conventional pressure detection capacitor.

【図15】従来の圧力検出コンデンサの構成説明図であ
る。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional pressure detecting capacitor.

【図16】本発明の背景となる座標読取装置の原理説明
図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating the principle of a coordinate reading device that is the background of the present invention.

【図17】本発明の背景となる圧力検出座標指示器の原
理説明図である。
FIG. 17 is a principle explanatory diagram of a pressure detection coordinate indicator which is the background of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21、101、111、121 ケース 2、102、112、122、132、142 圧力伝
達部材 22 第1の圧力伝達部材 23 第2の圧力伝達部材 4、24、104、114、124、134、144
第1の圧力検出電極 5、25、105、115、125、135、145
第2の圧力検出電極 6、26、106、116、126、136、146、
903、913 誘電体 27 スイッチ電極 28 導電電極 9、29 バネ 10、30 端子 50、60 圧力検出コンデンサ 51 圧力伝達部材 61 第2の圧力伝達部材 52、62 端子 53、63 コイル 54、64 コンデンサ 55、65 ペン芯 56、66 ペン状ケース 901、902 電極 904、905 弾性体 911 第1の電極 912 第2の電極 916 スペーサ 917 押圧体 920 タブレット 921 センスライン 922、932 座標指示器 923、933 共振回路 924 増幅回路 935 圧力検出コンデンサ
1, 21, 101, 111, 121 Case 2, 102, 112, 122, 132, 142 Pressure transmission member 22 First pressure transmission member 23 Second pressure transmission member 4, 24, 104, 114, 124, 134, 144
First pressure detection electrode 5, 25, 105, 115, 125, 135, 145
Second pressure detection electrodes 6, 26, 106, 116, 126, 136, 146,
903, 913 Dielectric 27 Switch electrode 28 Conductive electrode 9, 29 Spring 10, 30 Terminal 50, 60 Pressure detection capacitor 51 Pressure transmission member 61 Second pressure transmission member 52, 62 Terminal 53, 63 Coil 54, 64 Capacitor 55, 65 Pen core 56, 66 Pen case 901, 902 Electrode 904, 905 Elastic body 911 First electrode 912 Second electrode 916 Spacer 917 Pressing body 920 Tablet 921 Sense line 922, 932 Coordinate indicator 923, 933 Resonance circuit 924 Amplification circuit 935 Pressure detection capacitor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の圧力検出用電極と、該圧力検出用
電極に挟まれ、初期状態では該圧力検出用電極と接触面
の一部が接触するように接触面の一面または二面が凹状
または凸状の曲面に形成された誘電体と、前記誘電体の
接触面の凹凸に対応して圧力伝達面が凸状または凹状に
形成され、該圧力伝達面によって前記圧力検出用電極に
圧力を伝達し、圧力の大きさによって前記圧力検出用電
極と前記誘電体との接触面積を変化させるように設けた
圧力伝達部材とによって構成され、前記一対の圧力検出
用電極間の静電容量が圧力の大きさによって変化するよ
うになした圧力検出コンデンサ。
1. A pair of pressure detection electrodes and one or two contact surfaces which are concave so as to be sandwiched between the pressure detection electrodes and contact a part of the contact surface with the pressure detection electrodes in an initial state. Alternatively, the pressure transmitting surface is formed in a convex shape or a concave shape corresponding to the unevenness of the dielectric formed on the convex curved surface and the contact surface of the dielectric, and a pressure is applied to the pressure detecting electrode by the pressure transmitting surface. And a pressure transmitting member provided so as to change the contact area between the pressure detecting electrode and the dielectric according to the magnitude of pressure, and the capacitance between the pair of pressure detecting electrodes is the pressure. A pressure detection capacitor designed to change depending on the size of.
【請求項2】 一対の圧力検出用電極と、該圧力検出用
電極に挟まれ、初期状態では該圧力検出用電極と接触面
の一部が接触するように接触面の一面または二面が凹状
または凸状の曲面に形成された誘電体と、前記誘電体の
接触面の凹凸に対応して圧力伝達面が凸状または凹状に
形成され、該圧力伝達面によって前記圧力検出用電極に
圧力を伝達し、圧力の大きさによって前記圧力検出用電
極と前記誘電体との接触面積を変化させるように設けた
第1の圧力伝達部材と、該第1の圧力伝達部材の前記圧
力伝達面の反対側の面に設けられた一対の電極であっ
て、一方の電極は前記圧力検出用電極の一方に電気的に
接続されたスイッチ用電極と、圧力によって前記第1の
圧力伝達部材に圧力を伝達する第2の圧力伝達部材と、
該第2の圧力伝達部材の前記スイッチ用電極に対向する
面に設けられ、圧力を受けることによって前記スイッチ
用電極に接触して該スイッチ用電極間を接続するように
設けた導電性部材とによって構成され、前記第2の圧力
伝達部材に圧力が加えられることにより前記スイッチ用
電極間を接続し、さらに圧力が加わることにより前記第
1の圧力伝達部材に圧力が伝えられ、前記圧力検出用電
極の前記スイッチ用電極に接続されない他の電極と前記
スイッチ用電極の前記圧力検出用電極に接続されない他
の電極との間の静電容量が圧力の大きさによって変化す
るようになした圧力検出コンデンサ。
2. A pair of pressure detection electrodes, and one or two surfaces of the contact surface are concave so as to be sandwiched between the pressure detection electrodes and contact a part of the contact surface with the pressure detection electrode in an initial state. Alternatively, the pressure transmitting surface is formed in a convex shape or a concave shape corresponding to the unevenness of the dielectric formed on the convex curved surface and the contact surface of the dielectric, and a pressure is applied to the pressure detecting electrode by the pressure transmitting surface. A first pressure transmitting member that is provided so as to change the contact area between the pressure detecting electrode and the dielectric depending on the magnitude of the pressure, and an opposite side of the pressure transmitting surface of the first pressure transmitting member. A pair of electrodes provided on the side surface, one of which is a switch electrode electrically connected to one of the pressure detecting electrodes, and the pressure transmits the pressure to the first pressure transmitting member. A second pressure transmitting member,
A conductive member that is provided on a surface of the second pressure transmitting member that faces the switch electrode and that is provided so as to contact the switch electrode when pressure is applied to connect the switch electrodes. When the pressure is applied to the second pressure transmitting member, the switch electrodes are connected to each other, and when the pressure is further applied, the pressure is transmitted to the first pressure transmitting member, and the pressure detecting electrode is formed. Pressure detection capacitor, wherein the capacitance between the other electrode not connected to the switch electrode and the other electrode not connected to the pressure detection electrode of the switch electrode changes according to the magnitude of pressure. .
【請求項3】 電磁誘導型座標読取装置に用いられ、コ
イルとコンデンサによる並列共振回路を有する座標指示
器であって、一対の圧力検出用電極と、該圧力検出用電
極に挟まれ、初期状態では該圧力検出用電極と接触面の
一部が接触するように接触面の一面または二面が凹状ま
たは凸状の曲面に形成された誘電体と、前記誘電体の接
触面の凹凸に対応して圧力伝達面が凸状または凹状に形
成され、該圧力伝達面によって前記圧力検出用電極に圧
力を伝達し、圧力の大きさによって前記圧力検出用電極
と前記誘電体との接触面積を変化させるように設けた圧
力伝達部材とによって構成され、前記一対の圧力検出用
電極間の静電容量が圧力の大きさによって変化するよう
になした圧力検出コンデンサを前記並列共振回路に並列
に接続し、さらに押下操作による圧力を前記圧力伝達部
材に伝達する操作部材を設けた圧力検出座標指示器。
3. A coordinate indicator for use in an electromagnetic induction type coordinate reading device, comprising a parallel resonance circuit including a coil and a capacitor, which is sandwiched between a pair of pressure detecting electrodes and the pressure detecting electrodes and is in an initial state. Then, the pressure-detecting electrode and a part of the contact surface are in contact with each other, and one or two surfaces of the contact surface have concave or convex curved surfaces. The pressure transmitting surface is formed in a convex shape or a concave shape, the pressure is transmitted to the pressure detecting electrode by the pressure transmitting surface, and the contact area between the pressure detecting electrode and the dielectric is changed according to the magnitude of the pressure. A pressure transmission member provided in such a manner that the capacitance between the pair of pressure detection electrodes is connected in parallel to the parallel resonance circuit, the pressure detection capacitor being configured to change depending on the magnitude of pressure. Push further A pressure detection coordinate indicator provided with an operating member for transmitting the pressure by the downward operation to the pressure transmitting member.
【請求項4】 電磁誘導型座標読取装置に用いられ、コ
イルとコンデンサによる並列共振回路を有する座標指示
器であって、一対の圧力検出用電極と、該圧力検出用電
極に挟まれ、初期状態では該圧力検出用電極と接触面の
一部が接触するように、接触面の一面または二面が凹状
または凸状の曲面に形成された誘電体と、前記誘電体の
接触面の凹凸に対応して圧力伝達面が凸状または凹状に
形成され、該圧力伝達面によって前記圧力検出用電極に
圧力を伝達し、圧力の大きさによって前記圧力検出用電
極と前記誘電体との接触面積を変化させるように設けた
第1の圧力伝達部材と、該第1の圧力伝達部材の前記圧
力伝達面の反対側の面に設けられた一対の電極であっ
て、一方の電極は前記圧力検出用電極の一方に電気的に
接続されたスイッチ用電極と、圧力によって前記第1の
圧力伝達部材に圧力を伝達する第2の圧力伝達部材と、
該第2の圧力伝達部材の前記スイッチ用電極に対向する
面に設けられ、圧力を受けることによって前記スイッチ
用電極に接触して該スイッチ用電極間を接続するように
設けた導電性部材とによって構成され、前記第2の圧力
伝達部材に圧力が加えられることにより前記スイッチ用
電極間を接続し、さらに圧力が加わることにより前記第
1の圧力伝達部材に圧力が伝えられ、前記圧力検出用電
極の前記スイッチ用電極に接続されない他の電極と前記
スイッチ用電極の前記圧力検出用電極に接続されない他
の電極との間の静電容量が圧力の大きさによって変化す
るようになした圧力検出コンデンサを前記並列共振回路
に並列に接続し、さらに押下操作による圧力を前記第2
の圧力伝達部材に伝達する操作部材を設けた圧力検出座
標指示器。
4. A coordinate indicator used in an electromagnetic induction type coordinate reading device, having a parallel resonance circuit of a coil and a capacitor, which is sandwiched between a pair of pressure detection electrodes and the pressure detection electrodes, and is in an initial state. Then, in order to contact the pressure detecting electrode with a part of the contact surface, one or two surfaces of the contact surface are formed into a concave or convex curved surface, and the contact surface of the dielectric body has irregularities. The pressure transmitting surface is formed in a convex shape or a concave shape, and the pressure transmitting surface transmits pressure to the pressure detecting electrode, and the contact area between the pressure detecting electrode and the dielectric changes depending on the magnitude of the pressure. And a pair of electrodes provided on a surface of the first pressure transmission member opposite to the pressure transmission surface of the first pressure transmission member, one electrode of which is the pressure detection electrode. For switches electrically connected to one side An electrode and a second pressure transmitting member that transmits pressure to the first pressure transmitting member by pressure.
A conductive member that is provided on a surface of the second pressure transmitting member that faces the switch electrode and that is provided so as to contact the switch electrode when pressure is applied to connect the switch electrodes. When the pressure is applied to the second pressure transmitting member, the switch electrodes are connected to each other, and when the pressure is further applied, the pressure is transmitted to the first pressure transmitting member, and the pressure detecting electrode is formed. Pressure detection capacitor, wherein the capacitance between the other electrode not connected to the switch electrode and the other electrode not connected to the pressure detection electrode of the switch electrode changes according to the magnitude of pressure. Is connected in parallel to the parallel resonance circuit, and the pressure due to the pressing operation is applied to the second resonance circuit.
Pressure detecting coordinate indicator provided with an operating member for transmitting to the pressure transmitting member.
JP4283090A 1992-10-21 1992-10-21 Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator Pending JPH06129929A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4283090A JPH06129929A (en) 1992-10-21 1992-10-21 Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4283090A JPH06129929A (en) 1992-10-21 1992-10-21 Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06129929A true JPH06129929A (en) 1994-05-13

Family

ID=17661091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4283090A Pending JPH06129929A (en) 1992-10-21 1992-10-21 Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06129929A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110102122A (en) * 2010-03-09 2011-09-16 가부시키가이샤 와코무 Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
JP2013118008A (en) * 2013-03-18 2013-06-13 Wacom Co Ltd Position indicator, variable capacitor, and input device
JP2014026672A (en) * 2013-10-23 2014-02-06 Wacom Co Ltd Position indicator, variable capacitor, and input device
US8711130B2 (en) 2010-02-10 2014-04-29 Wacom Co., Ltd. Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
JP2014086008A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Tdk Corp Electronic pen coil device
JP2014110039A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Waltop International Corp Electromagnetic indicator and control method thereof
WO2015115262A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社ワコム Position command device and position detection apparatus
JP2015152429A (en) * 2014-02-14 2015-08-24 オムロン株式会社 Pressure sensor, and stylus pen

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8711130B2 (en) 2010-02-10 2014-04-29 Wacom Co., Ltd. Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
US8913041B2 (en) 2010-03-09 2014-12-16 Wacom Co., Ltd. Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
CN102192760A (en) * 2010-03-09 2011-09-21 株式会社和冠 Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
JP2011186803A (en) * 2010-03-09 2011-09-22 Wacom Co Ltd Position pointer, variable capacitor and input apparatus
KR20110102122A (en) * 2010-03-09 2011-09-16 가부시키가이샤 와코무 Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
EP2365424B1 (en) * 2010-03-09 2018-10-03 Wacom Co., Ltd. Position pointer, variable capacitor and inputting apparatus
JP2014086008A (en) * 2012-10-26 2014-05-12 Tdk Corp Electronic pen coil device
JP2014110039A (en) * 2012-11-30 2014-06-12 Waltop International Corp Electromagnetic indicator and control method thereof
JP2013118008A (en) * 2013-03-18 2013-06-13 Wacom Co Ltd Position indicator, variable capacitor, and input device
JP2014026672A (en) * 2013-10-23 2014-02-06 Wacom Co Ltd Position indicator, variable capacitor, and input device
WO2015115262A1 (en) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社ワコム Position command device and position detection apparatus
US9939931B2 (en) 2014-01-31 2018-04-10 Wacom Co., Ltd. Position indicator and position detecting device
JP2015152429A (en) * 2014-02-14 2015-08-24 オムロン株式会社 Pressure sensor, and stylus pen

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3071553B2 (en) Variable capacitance capacitor and position indicator using the same
US20210081069A1 (en) Touch and stylus sensing
US5206785A (en) Variable capacitor and position indicator employing variable capacitor
TWI471791B (en) Variable capacitor and position indicator
US6853369B2 (en) Variable capacity condenser and pointer
JP5221042B2 (en) Capacitance changing device and handwriting input device
US4786764A (en) Digitizer stylus with pressure transducer
US8552981B2 (en) Multidirectional input device and electronic apparatus comprising it
TWI587182B (en) Pen type coordinate indicator
US10423246B2 (en) Input device and electronic apparatus for receiving signal from the input device
TWI587183B (en) Stylus pen
US7310083B2 (en) Coordinate input device
JP5773472B1 (en) Position indicator and position detection device
JPH06129929A (en) Pressure detection capacitor and pressure detection coordinate indicator
US20140043300A1 (en) Electromagnetic pointer
US20190187767A1 (en) Electronic device, method for operating the same, and wireless controllable electronic assembly
JP6159874B2 (en) Electronic pen
JP2003084916A (en) Coordinate input device
US11906384B2 (en) Pressure detection device with improved load and response accuracy
US11294512B2 (en) Capacitive touch sensor
CN210924547U (en) Wearable equipment
JPS61124009A (en) Key
JP7299885B2 (en) electronic pen
JP2009130135A (en) Variable capacitor, position indicator, and coordinate input device
JPS6146512A (en) Pen for input device