JPH10105321A - 静電容量型ペンのスイッチ - Google Patents
静電容量型ペンのスイッチInfo
- Publication number
- JPH10105321A JPH10105321A JP27760596A JP27760596A JPH10105321A JP H10105321 A JPH10105321 A JP H10105321A JP 27760596 A JP27760596 A JP 27760596A JP 27760596 A JP27760596 A JP 27760596A JP H10105321 A JPH10105321 A JP H10105321A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pen
- electrode
- switch
- pen switch
- coordinate
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 静電容量結合方式情報入力装置のペンスイッ
チで、無調整で任意のストロークにてＯＮ・ＯＦＦを検
出する。また、その時のリニアな位置座標により押しつ
け力またはストローク等も検出する。 【解決手段】 軸筒内に相対して配置された一対の電極
線と、該一対の電極線間を摺動する検出電極と、前記一
対の電極線にパルスを印加するデコ−ダドライバとから
なり、前記検出電極が軸筒先端から出没可能に摺動する
座標検出電極と協動する静電容量型ペン。
チで、無調整で任意のストロークにてＯＮ・ＯＦＦを検
出する。また、その時のリニアな位置座標により押しつ
け力またはストローク等も検出する。 【解決手段】 軸筒内に相対して配置された一対の電極
線と、該一対の電極線間を摺動する検出電極と、前記一
対の電極線にパルスを印加するデコ−ダドライバとから
なり、前記検出電極が軸筒先端から出没可能に摺動する
座標検出電極と協動する静電容量型ペン。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電容量結合方式
情報入力装置におけるタブレットの座標を検出するペン
スイッチに関するものであり、特にペンスイッチの内部
の回路構成及び機構構成の簡略化、コスト軽減に関する
ものである。
情報入力装置におけるタブレットの座標を検出するペン
スイッチに関するものであり、特にペンスイッチの内部
の回路構成及び機構構成の簡略化、コスト軽減に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の静電容量結合方式のペンのスイッ
チとしては、普通のモメンタリ−スイッチを使用したも
の、またフォトインタラクタを使用したものがある。こ
れらは、機構的にストロークを長く取る必要があり、ス
トロ−クを短くしようとした場合は、複雑なリンク機構
や過敏で経年変化に弱い光学スイッチ回路を必要として
いた。例として、ペン先端部２２からダイレクトに押し
ボタンスイッチ２１にリンクした方式として図４のＡが
ある。構造は簡単であるが、普通のモ−メンタリ−スイ
ッチであるため機械的な接点部はＯＮ／ＯＦＦの繰り返
しによる磨耗が著しい。また、ストロークを１ｍｍ以下
にするのは困難である。図４のＢは、ペン先端部２３か
らダイレクトにフォトインタラプタ２４にリンクした方
式である。構造は簡単に見えるが短いストロークでのフ
ォトトランジスタ２５と発光ダイオード２６に合わせ
た、信頼性のある光の遮蔽が困難である。十分な遮蔽が
できない場合は、発光ダイオード２６の寿命変化に伴い
感度の制御または調整が必要である。図４のＣは、ペン
先端部２７の短いストロークで梃子の原理により十分大
きな遮蔽板２８を動かすことができ、図４のＢの欠点で
ある遮蔽不足を補える。しかし、構造上シーソーと支
点、そしてがたが必要である。また支点とがたは精度が
必要であり、また一番磨耗が発生する。
チとしては、普通のモメンタリ−スイッチを使用したも
の、またフォトインタラクタを使用したものがある。こ
れらは、機構的にストロークを長く取る必要があり、ス
トロ−クを短くしようとした場合は、複雑なリンク機構
や過敏で経年変化に弱い光学スイッチ回路を必要として
いた。例として、ペン先端部２２からダイレクトに押し
ボタンスイッチ２１にリンクした方式として図４のＡが
ある。構造は簡単であるが、普通のモ−メンタリ−スイ
ッチであるため機械的な接点部はＯＮ／ＯＦＦの繰り返
しによる磨耗が著しい。また、ストロークを１ｍｍ以下
にするのは困難である。図４のＢは、ペン先端部２３か
らダイレクトにフォトインタラプタ２４にリンクした方
式である。構造は簡単に見えるが短いストロークでのフ
ォトトランジスタ２５と発光ダイオード２６に合わせ
た、信頼性のある光の遮蔽が困難である。十分な遮蔽が
できない場合は、発光ダイオード２６の寿命変化に伴い
感度の制御または調整が必要である。図４のＣは、ペン
先端部２７の短いストロークで梃子の原理により十分大
きな遮蔽板２８を動かすことができ、図４のＢの欠点で
ある遮蔽不足を補える。しかし、構造上シーソーと支
点、そしてがたが必要である。また支点とがたは精度が
必要であり、また一番磨耗が発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のどの案でも機械
的な接点か、光学部の遮蔽が必要であり、特に１ｍｍ以
下のストロークでＯＮ／ＯＦＦする場合には複雑な機構
や高感度な光検出回路が必要であった。また、１ｍｍ以
下のストロークでのＯＮ／ＯＦＦの検出を可能とするに
は、複雑または調整が必要になり耐久性がなくなってし
まった。
的な接点か、光学部の遮蔽が必要であり、特に１ｍｍ以
下のストロークでＯＮ／ＯＦＦする場合には複雑な機構
や高感度な光検出回路が必要であった。また、１ｍｍ以
下のストロークでのＯＮ／ＯＦＦの検出を可能とするに
は、複雑または調整が必要になり耐久性がなくなってし
まった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は従来の問題点に
鑑みなされたもので、軸筒内に相対して配置された一対
の電極線と、該一対の電極線間を摺動する検出電極と、
前記一対の電極線にパルスを印加するデコ−ダドライバ
とからなり、前記検出電極が軸筒先端から出没可能に摺
動する座標検出電極と協動する静電容量型ペンのスイッ
チを提案するものである。
鑑みなされたもので、軸筒内に相対して配置された一対
の電極線と、該一対の電極線間を摺動する検出電極と、
前記一対の電極線にパルスを印加するデコ−ダドライバ
とからなり、前記検出電極が軸筒先端から出没可能に摺
動する座標検出電極と協動する静電容量型ペンのスイッ
チを提案するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、ペンスイッチのスト
ローク方向に配置された２本のペンスイッチ用電極線
と、座標検出電極と共に動くペンスイッチ用検出電極、
そして、静電容量結合方式の検出制御回路とで、入力ペ
ン先端の座標検出電極を座標入力盤に押圧して、ペンス
イッチ用検出電極がペン内を後方に移動し、後方のペン
スイッチ用電極線と接近して、ペンスイッチ用検出電極
とペンスイッチ用電極線とが静電容量結合して、入力ペ
ンが座標入力盤に当接されたことを感知する。
ローク方向に配置された２本のペンスイッチ用電極線
と、座標検出電極と共に動くペンスイッチ用検出電極、
そして、静電容量結合方式の検出制御回路とで、入力ペ
ン先端の座標検出電極を座標入力盤に押圧して、ペンス
イッチ用検出電極がペン内を後方に移動し、後方のペン
スイッチ用電極線と接近して、ペンスイッチ用検出電極
とペンスイッチ用電極線とが静電容量結合して、入力ペ
ンが座標入力盤に当接されたことを感知する。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。図１は、本発明の電気的ブロック構成図である。参
照符号１は座標入力盤であり、この座標入力盤１には直
交する２軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に所定の間隔で
電極線２、２、・・・・、３、３、・・・・が内部に配
置されている。参照符号４、５は各々Ｘ軸、Ｙ軸方向の
デコーダドライバで、中央処理装置（以後ＣＰＵと略称
する）６から供給されるアドレス信号に従い前記電極線
２、３に順次走査パルスを任意の電圧で印加する。参照
符号７は座標指示装置たる入力ペンで、参照符号８は、
入力ペン７の先端に配置され入力ペン７が座標入力盤１
の表面に押圧されることにより摺動自在に保持された検
出電極である。参照符号９は信号処理部で、検出電極８
に生起する電極線２、３と静電結合された信号、及び図
２のペンスイッチ検出電極１９に生起するペンスイッチ
用電極線１７，１８と静電結合された信号を増幅する増
幅器１０、バンドパスフィルタ１１、検波回路１２、ア
ナログ・デジタル変換器１３から構成される。信号処理
部９の出力はＣＰＵ６に印加する。
る。図１は、本発明の電気的ブロック構成図である。参
照符号１は座標入力盤であり、この座標入力盤１には直
交する２軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に所定の間隔で
電極線２、２、・・・・、３、３、・・・・が内部に配
置されている。参照符号４、５は各々Ｘ軸、Ｙ軸方向の
デコーダドライバで、中央処理装置（以後ＣＰＵと略称
する）６から供給されるアドレス信号に従い前記電極線
２、３に順次走査パルスを任意の電圧で印加する。参照
符号７は座標指示装置たる入力ペンで、参照符号８は、
入力ペン７の先端に配置され入力ペン７が座標入力盤１
の表面に押圧されることにより摺動自在に保持された検
出電極である。参照符号９は信号処理部で、検出電極８
に生起する電極線２、３と静電結合された信号、及び図
２のペンスイッチ検出電極１９に生起するペンスイッチ
用電極線１７，１８と静電結合された信号を増幅する増
幅器１０、バンドパスフィルタ１１、検波回路１２、ア
ナログ・デジタル変換器１３から構成される。信号処理
部９の出力はＣＰＵ６に印加する。
【０００７】図２は入力ペン７の要部縦断面図である。
参照符号１６はペンスイッチ用座標入力盤であり、スト
ローク方向に所定の間隔でペンスイッチ用電極線１７、
１８が内部または裏面に配置されている。参照符号２０
はペンスイッチ用デコーダドライバでＣＰＵ６から供給
されるアドレス信号に従い前記電極線１７、１８に順次
走査パルスを任意の電圧で印加する。参照符号１９はペ
ンスイッチ用検出電極で座標検出電極１４と連動して動
き、ペン用座標入力盤１６の上を入力ペン７のストロー
ク方向に摺動する。押圧されてないときはスプリング１
５でストローク方向マイナスに押しつけられいる。
参照符号１６はペンスイッチ用座標入力盤であり、スト
ローク方向に所定の間隔でペンスイッチ用電極線１７、
１８が内部または裏面に配置されている。参照符号２０
はペンスイッチ用デコーダドライバでＣＰＵ６から供給
されるアドレス信号に従い前記電極線１７、１８に順次
走査パルスを任意の電圧で印加する。参照符号１９はペ
ンスイッチ用検出電極で座標検出電極１４と連動して動
き、ペン用座標入力盤１６の上を入力ペン７のストロー
ク方向に摺動する。押圧されてないときはスプリング１
５でストローク方向マイナスに押しつけられいる。
【０００８】図１及び図２のデコーダドライバ４、５、
２０は数ボルト以上の電圧をドライブできればよく（例
えばＴＩ社のＳＮ７４ＬＳ１４５やＳＮ７４ＨＣ１３８
など）出力端子はＣＰＵ６からのアドレス信号で選択さ
れて電極線２、３及びペンスイッチ用電極線１７、１８
へ順次走査パルスを印加する。
２０は数ボルト以上の電圧をドライブできればよく（例
えばＴＩ社のＳＮ７４ＬＳ１４５やＳＮ７４ＨＣ１３８
など）出力端子はＣＰＵ６からのアドレス信号で選択さ
れて電極線２、３及びペンスイッチ用電極線１７、１８
へ順次走査パルスを印加する。
【０００９】その結果、図３の様な波形が検出される。
これは座標検出電極２、３でもペンスイッチ用座標検出
電極線１７、１８でも同じである。図３のＡはペンスイ
ッチ用検出電極１９がペンスイッチ用電極線１７に近
く、ペンスイッチ用電極線１８に遠い時の波形である。
逆にペンスイッチ用検出電極１９がペンスイッチ用電極
線１７に遠く、ペンスイッチ用電極線１８に近ければ図
３のＢになる。
これは座標検出電極２、３でもペンスイッチ用座標検出
電極線１７、１８でも同じである。図３のＡはペンスイ
ッチ用検出電極１９がペンスイッチ用電極線１７に近
く、ペンスイッチ用電極線１８に遠い時の波形である。
逆にペンスイッチ用検出電極１９がペンスイッチ用電極
線１７に遠く、ペンスイッチ用電極線１８に近ければ図
３のＢになる。
【００１０】静電容量結合方式の出願人の製品では位置
検出能力は約０．１ｍｍなので、ペンスイッチのストロ
ークが最小でも０．３ｍｍあれば０．１ｍｍの余裕をも
って２つの位置を定義できる。片方をペンスイッチＯＮ
反対側をペンスイッチＯＦＦと定義してＣＰＵ６が外部
に信号を出力すれば、座標検出電極以外に可動部のない
非接触のペンスイッチができる。またストロークを大き
く取れば０．１ｍｍ刻みで座標が検出できるのでストロ
ークの変化量及びバネ加重から計算した押しつけ力も外
部に出力して各種デ−タとして利用できる。
検出能力は約０．１ｍｍなので、ペンスイッチのストロ
ークが最小でも０．３ｍｍあれば０．１ｍｍの余裕をも
って２つの位置を定義できる。片方をペンスイッチＯＮ
反対側をペンスイッチＯＦＦと定義してＣＰＵ６が外部
に信号を出力すれば、座標検出電極以外に可動部のない
非接触のペンスイッチができる。またストロークを大き
く取れば０．１ｍｍ刻みで座標が検出できるのでストロ
ークの変化量及びバネ加重から計算した押しつけ力も外
部に出力して各種デ−タとして利用できる。
【００１１】またペンスイッチＯＦＦの座標は電源投入
時は、ＯＦＦと定義し、その後一番安定してペンスイッ
チ用電極線１７に近い点から０．１ｍｍ以内とすること
によって無調整で定義できる。これにより経年変化や物
理的要因で検出電極の位置が多少変化しても電源投入時
に自動的に補正される。もちろんフラシュメモリなどに
書き込む事で固定してもよい。ペンスイッチＯＮの座標
は０．２ｍｍ以上の所に定義すれば連動して補正され
る。ペンスイッチ座標電極１７と１８の間隔は平均的な
静電結合方式の場合３〜５ｍｍ程度は取れるのでペンス
イッチ用検出電極のＯＦＦの位置もその間に入れば良い
ので許容範囲が大きくとれる。
時は、ＯＦＦと定義し、その後一番安定してペンスイッ
チ用電極線１７に近い点から０．１ｍｍ以内とすること
によって無調整で定義できる。これにより経年変化や物
理的要因で検出電極の位置が多少変化しても電源投入時
に自動的に補正される。もちろんフラシュメモリなどに
書き込む事で固定してもよい。ペンスイッチＯＮの座標
は０．２ｍｍ以上の所に定義すれば連動して補正され
る。ペンスイッチ座標電極１７と１８の間隔は平均的な
静電結合方式の場合３〜５ｍｍ程度は取れるのでペンス
イッチ用検出電極のＯＦＦの位置もその間に入れば良い
ので許容範囲が大きくとれる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明ではペンスイ
ッチ機構はほとんど無調整のうえ任意の短い又は長いス
トロークでＯＮ・ＯＦＦを検出できる。更にその時のリ
ニアな位置座標も検出できる。その上、機構も単純で回
路も静電結合方式情報入力装置として必要な物以外はペ
ンスイッチ用検出電極とペンスイッチ用電極線しか必要
としない。
ッチ機構はほとんど無調整のうえ任意の短い又は長いス
トロークでＯＮ・ＯＦＦを検出できる。更にその時のリ
ニアな位置座標も検出できる。その上、機構も単純で回
路も静電結合方式情報入力装置として必要な物以外はペ
ンスイッチ用検出電極とペンスイッチ用電極線しか必要
としない。
【図１】 全体の電気的ブロック図
【図２】 ペンの要部縦断面図
【図３】 ペンスイッチ用検出電極波形図
【図４】 従来例
１ 座標入力盤 ２ Ｘ軸電極線 ３ Ｙ軸電極線 ４ Ｘ軸デコーダドライバ ５ Ｙ軸デコーダドライバ ６ ＣＰＵ ７ 入力ペン ８ 座標検出電極 ９ 信号処理部 １０ 増幅器 １１ バンドパスフィルタ １２ 検波回路 １３ アナログデジタル変換 １４ 座標検出電極 １５ スプリング １６ ペン用座標入力盤 １７ ペンスイッチ用電極線 １８ ペンスイッチ用電極線 １９ ペンスイッチ用検出電極 ２０ ペンスイッチ用デコーダドライバ ２１ メカニカルスイッチ ２２ ペン先端部 ２３ ペン先端部 ２４ フォトインタラプタ ２５ フォトトランジスタ ２６ 発光ダイオ−ド ２７ ペン先端部 ２８ 遮蔽版
Claims (1)
- 【請求項１】 軸筒内に相対して配置された一対の電極
線と、該一対の電極線間を摺動する検出電極と、前記一
対の電極線にパルスを印加するデコ−ダドライバとから
なり、前記検出電極が軸筒先端から出没可能に摺動する
座標検出電極と協動することを特徴とする静電容量型ペ
ンのスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27760596A JPH10105321A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 静電容量型ペンのスイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27760596A JPH10105321A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 静電容量型ペンのスイッチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10105321A true JPH10105321A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17585761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27760596A Pending JPH10105321A (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 静電容量型ペンのスイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10105321A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006133593A1 (en) * | 2005-04-30 | 2006-12-21 | Apexone Microelectronics Inc. | Capacitance touchpad data input device and keyboard |
| KR100976564B1 (ko) * | 2010-03-29 | 2010-08-18 | 박종국 | 정전용량용 터치스크린의 스타일러스 펜 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP27760596A patent/JPH10105321A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006133593A1 (en) * | 2005-04-30 | 2006-12-21 | Apexone Microelectronics Inc. | Capacitance touchpad data input device and keyboard |
| KR100976564B1 (ko) * | 2010-03-29 | 2010-08-18 | 박종국 | 정전용량용 터치스크린의 스타일러스 펜 |
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