JPH09258883A

JPH09258883A - 多機能入力機器

Info

Publication number: JPH09258883A
Application number: JP10181596A
Authority: JP
Inventors: Hideki Matsushima; 英輝松島
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-03-19
Filing date: 1996-03-19
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】位置データを正確に検出する。【解決手段】Ｘ軸位置検出方向にコイル間隔Ｐを持った
Ｘ軸位置検出用ループコイルから構成される第一グリッ
ド及び、直交する配置で、第一のグリッドと概略等し
い、第二のグリッドから構成されるタブレット部並びに
共振回路からなる位置指示器、第一グリッド検出コイル
の出力端子にそれぞれに対応した複数のアナログスイッ
チから構成されるスキャナ及び増幅器からなる発振器を
備え、位置指示器と検出コイルとの相対位置関係により
決まる発振電圧を利用して、ＸＹ軸上の指示器の位置を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［産業上の利用分野］この発明は、情報処
理装置の入力機器に関する。

【０００２】［従来の技術］一般に、コンピュータ本体
に入力位置を指示する装置としてはマウスや、デジタイ
ザがある。図８に示す従来のマウス３１、本体ケース３
２に内蔵したボール３３を、机上等に押し付けて回転さ
せ、Ｘ軸、Ｙ軸、ロータリ・エンコウダ３４、３５から
ボール３３のＸ、Ｙ方向の移動量に比例した数のパルス
を発生させる。

【０００３】そして、読みとろうとする点やその他の指
示をコンピュータ本体に与えるために、押しボタン・ス
イッチを押し込み、これら指示信号を前記パルスと共に
コンピュータ本体に与える、これにより、コンピュータ
本体の表示装置の画面上のカーソルをマウス３１の移動
に対応させて、データ入力位置を指示する。

【０００４】しかし、このようなマウス３１ではボール
３３と机、またはボール３３とＸ軸、Ｙ軸ロータリ・エ
ンコーダ３５、が汚れ等によりスリップすると、ボール
３３の移動量の検出に誤差が発生し、またマウスにはコ
ードが接続され動作時に不便、コードの断線、文字入
力、等解決すべき課題がある。

【０００５】［課題を解決するための手段］位置検出平
面ＸＹ軸と同一平面にＸ軸位置検出方向にコイル幅Ｗ
と、コイル間隔Ｐを持ったＸ軸位置検出用ループコイル
から構成される第一グリッドと、第一のグリッドと直交
する配置で、第一のグリッドと概略等しい、第二のグリ
ッドから構成されるタブレット部と、このタブレット上
で操作する位置指示器と前記第一グリッド検出コイルの
出力端子にそれぞれに対応した複数のアナログスイッチ
から構成される切換え器と増幅器からなる発振器と、
位置指示器と検出コイルとの相対位置関係により決まる
発振電圧を利用して、ＸＹ軸上の指示器の位置を求め
る。又、Ｘ軸を発振させ発振電圧より位置を求め、Ｙ軸
の検出コイルと指示器の共振回路との結合により誘起さ
れる高周波電圧により求めても良い。Ｘ，Ｙ軸の指示器
の位置を示す高周波電圧は同期検波器と積分器が直列に
接続される信号処理部から構成される。これらにより得
られた信号は、前記位置検出器が検出コイル上を通過時
に変化を示し、これを基準として得られる位置移動量に
比例した出力信号を、Ｘ軸、Ｙ軸に対して出力する様に
構成された装置である。位置指示器のスイッチの情報
は、共振回路のＬまたはＣの値をスイッチのＯＮ、ＯＦ
Ｆにより、または無接点構成でＬ．Ｃ等を変化させ、そ
の出力をグリッド部で、受信、増幅、波形整形後、周波
数からどのスイッチが、操作されたかを識別する。なお
コンピュータ本体との接続は、従来のマウス用コネクタ
に接続して使用することもできる。

【０００６】［作用］位置指示器とタブレツト部とは電
磁誘導により結合され、従来のようにコード類は無く、
その為にコードの断線、取り扱いが便利、ローラ類のス
リップによる誤差も無い、コードレスマウスが得られ
る。位置指示器を操作便利なペン形とすれば手書き文
字入力も可能となる。マウスタイプにイメージ．スキャ
ナを登載すれば、予め印刷された文字または絵等入力可
能と成る。

【０００７】［実施例］図１は本発明の基本的な考えを
示す説明図である。従来の発振器には入力コイルと出
力コイルと増幅器と共振回路で基本的構成となる。入力
コイルと出力コイルとは出来るだけ電磁結合をさけて、
共振回路を通して結合させ、発振状態として利用してい
る。入力コイルと出力コイルとの電磁結合を避ける為１）直交型図２２）平行型（磁気中性点）図３３）時分割型等があるがこの中で、発振方式で利用出来るのは１）と
２）であった。

【０００８】１の直交型は指示器の位置を探す為にＮｘ
Ｍ回の捜査が必要となる。２の平行型は指示器の位置を
探す為にＮ＋Ｍ回の捜査で良く１より早い。いずれにし
ても入力コイルと出力コイルとの２コイルが必要であ
る。これを１コイルと共振回路と増幅器で構成させたも
のが図１である。本発明の「単コイル発振器」の発振の
原理を簡単に説明する。正帰還回路で帰還率をＢ増幅
度をＡとすればループゲインＧは（１）式で示される。Ｇ＝ＡＢ −−−−−−−（１）発振条件は（２）式で示されるＡＢ＞１ −−−−−−−（２）位置指示器の共振回路Ｋを検出コイルＬ１に近
づけることにより帰還率Ｂを変化させて（２）式を満足
くすれば良い一般に（２）式はバルクハウゼンの発振条件と言われ
る。

【０００９】すなはちＺを検出コイルと指示器の共振回路の結合
でコントロールすれば発振可能となる事が解る。本発明
の発振原理を用いて、コードレスマウスを構成すると図
４の様になる図４の位置検出コイルの配置はコイル幅Ｗ
を検出平面と同一とし位置検出コイルは検出方向にピッ
チＰで設置されている。

【００１０】以下、本発明を図面にて説明する。Ｙ
軸発振／Ｘ軸受信図４に示す第一の実施例は、本発明の全体構成を示す説
明図である。タブレット部１は、Ｘ軸方向に平面的に複
数配置構成されたループコイル群１１と、Ｙ軸方向に平
面的に複数配置構成されたループコイル群１２から成
る。ＸＹ軸の検出ループコイル群には、それぞれに対
応してアナログ．スイッチから成るコイル切換器７と増
幅器３と同期検波／積分器４とＡＤ変換器５が接続さ
れ、処理されたデジタル出力信号は位置指示器２の検出
平面上の位置座標を示す。Ｙ軸の検出ループコイル群と
コイル切換器と増幅器と位置指示器からなる発振器を構
成させ、位置指示器と検出コイルとの位置関係により検
出コイルの発振電圧が変化し、この変化より位置指示器
のＹ軸の座標を求める。Ｘ軸の座標は、位置指示
器の共振回路より検出コイルに誘起される電圧より求め
る。

【００１１】一方、位置指示器２の構成を図６に示す。
ＬとＣから成る共振回路と円筒形、または平面形の太陽
電池２１は、光を受けて音声回路が動作するにために必
要な電力を発生し、また動作しない時は二次電池２２を
充電するよう様に接続されている。音声回路は、マイク
と増幅器２３と棒状フェライトコア２６と共振回路２４
からなり、音声信号によりバリキャツプ８等の印加電圧
を変化させ周波数変調をする。また、共振回路のＱを変
化させる等して振幅変調をしてもよい。音声入力時は、
スイッチ等により、マウスとは切り替えて利用する。マ
ウスのスイッチ情報は、ＣまたはＬをスイッチ等のＯ
Ｎ，ＯＦＦにより、発振周波数を変化しタブレット部に
送信する。

【００１２】スイッチ情報は、位置指示器より送信され
た信号を増幅、検波、積分、波形整形後、一定時間計測
し、あらかじめ周波数とスイッチを対応させておき、そ
の計測周波数から、操作されたスイッチを識別する。一
方、コンピュータ本体に設置されているマウス用コネク
タに直接、接続できる様に位置指示器の移動量に比例し
た、９０度の位相差のある２相の方形波に変換し、また
移動方向も識別可能な２相変換回路６を採用している。
これらの回路は、Ｘ．Ｙ軸用二組設けられる。

【００１３】［第二の実施例］差動型
ＸＹ軸発振図５に示す第二の実施例は、本発明の全体構成を示す説
明図である。図４に示したタブレット部１は、Ｘ軸方向
に複数配置された、検出ループコイル群１１と、Ｙ軸方
向に複数配置された、検出ループコイル群１２から成
る。ＸＹ軸の検出ループコイル群の中より隣接した検
出コイル２個を１組に対応して増幅器３が接続され、検
出ループコイルは位置指示器２からの信号を電磁結合に
より発振し、位置指示器２が検出ループコイル上を通過
する時、発振電圧差は直線的に変化する。その変化を検
出増幅後、検波・積分しその出力電圧をアナログ・デジ
タル変換し位置指示器の座標を求める。一方その最小ビ
ツトをクロック信号とし、二組のフリップフロップを駆
動し９０度の位相差の信号を一組を直交座標のＸ軸の２
相信号として出力する。他の一軸も前記のように、処理
して直交座標のＹ軸の２相信号として出力する。これら
のＸＹ軸の信号は、従来のマウスの出力信号と同様であ
る。移動量の制御はＡＤ変換したビットの切り替えによ
り可能となる。

【００１４】位置指示器２は、複数のＬＣの共振回路２
４と複数のスイッチ等から成り、スイッチ等により共振
周波数を変化させて、その情報をタブレット部１へ伝え
る。［発明の効果］従来のマウスではボールと机、またはボ
ールとＸ軸、Ｙ軸ロータリ・エンコーダが汚れ等により
スリップすると、ボールの移動量の検出に誤差が発生
し、またマウスにはコードが接続され動作時に不便、コ
ードの断線等が問題であったが、本発明によりこれらが
無くなり、使い勝手の良いコードレス・マウスが得られ
る。位置指示器をペンタイプとすれば、文字入力も可能
と成る。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の発振原理図を示す。図２はタブレットコ
イルの一般構成を示す。図３は平行型の磁気的中性点構
成を示す。図４は第一の実施例の全体的な構成を示した
ブロック図図５は第二の実施例の全体的な構成を示した
ブロック図図６は音声回路電池搭載の位置指示器の回路
を示す。図７は従来のマウスの構成を示したものある。

【符号の説明】

１タブレット部６２相信
号変換器２位置指示器７コイル
切換器３増幅器８バリキ
ャツプ４検波・積分器９発振回
路５ＡＤ変換器１１検出コ
イル群２１太陽電池３１従来
のマウス２２二次電池３３マウ
ス用ボール２３増幅器３４Ｙ軸
ロータリ．エンコーダ２４共振回路３５Ｘ軸
ロータリ．エンコーダ２５スイッチ２６フェライトコア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共振回路から成る位置指示器と１個のコイ
ルを同時に駆動と検出に、利用した位置検出装置
【請求項２】共振回路から成る位置指示器と隣接する２
個のコイルを１組としたコイルを同時に駆動と検出に、
利用した位置検出装置
【請求項３】複数の検出コイルと切換器と第１項をもつ
て構成させ、位置指示器の座標は検出コイルの誘導電圧
より求める位置検出装置
【請求項４】複数の検出コイルと切換器と第２項をもつ
て組構成させ、位置指示器の座標は２組の検出コイルの
誘導電圧より求める位置検出装置
【請求項５】第１項と増幅器をもつて発振器を構成さ
せ、位置指示器の座標は検出コイルの発振電圧より求め
る位置検出装置
【請求項６】第２項と増幅器をもつて発振器を構成さ
せ、位置指示器の座標は検出コイルの発振電圧より求め
る位置検出装置
【請求項７】複数の検出コイルと切換器と第１項と増幅
器をもつて発振器を構成させ、位置指示器の座標は検出
コイルの発振電圧より求める位置検出装置
【請求項８】複数の検出コイルと切換器と第２項と２個
の増幅器をもつて発振器を２個構成させ、位置指示器の
座標は２組の検出コイルの発振電圧より求める位置検出
装置
【請求項９】タブレットが平面ＸＹ軸にコイル幅Ｗとコ
イル間隔Ｐを持った複数のＸ軸位置検出用ループコイル
群（Ｎ）で構成される第一グリッドと、第一のグリッド
と概略同じ構成でＹ軸位置検出ループコイル（Ｍ）で構
成され音声による信号も検出可能とした第一項、第二
項、第三項、第四項、第五項、第六項、第七項のもの。
【請求項１０】タブレットが平面ＸＹ軸にコイル幅Ｗと
コイル間隔Ｐを持つた複数のＸ軸位置検出用ループコイ
ル群（Ｎ）で構成される第一グリッド側で発振をさせ、
発振電圧から位置を求め、第一のグリッドと概略同じ構
成でＹ軸位置検出ループコイル群（Ｍ）側では、指示器
の共振回路からの電磁結合による誘導電圧により、位置
を求める構成で又、変調信号も検出可能とした第一項、
第二項、第三項、、第四項、第五項、第六項、第七項、
第八項のもの。
【請求項１１】位置指示器にＬとＣから成る共振回路と
その共振周波数を変化させる為にスイッチ、バリコ
ン，マイク，増副器，太陽電池，二次電池、光、音声信
号変調器等を適宜に登載した第一項、第二項、第三
項、第四項、第五項、第六項、第七項、第八項、第九
項、第十項のもの。