JPH10247129A - 座標入力装置 - Google Patents

座標入力装置

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JPH10247129A
JPH10247129A JP9050351A JP5035197A JPH10247129A JP H10247129 A JPH10247129 A JP H10247129A JP 9050351 A JP9050351 A JP 9050351A JP 5035197 A JP5035197 A JP 5035197A JP H10247129 A JPH10247129 A JP H10247129A
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JP
Japan
Prior art keywords
resonance
input device
substrate
coordinate input
coil
Prior art date
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Pending
Application number
JP9050351A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Nakagawa
浩志 中川
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Hosiden Corp
Original Assignee
Hosiden Corp
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Publication date
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Publication of JPH10247129A publication Critical patent/JPH10247129A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 指以外の絶縁物を用いて非接触に動作させる
ことができ、その上、消費電力を節減しつつ、ディスプ
レイ上でのカーソルの位置をオペレータに不快感を与え
ないように敏感に、かつ、正確に定めることができるよ
うにする。 【解決手段】 基板1にパターン形成された発振用コイ
ル2と、基板1に周方向に等間隔おきにパターン形成さ
れた4個の共振用コイル3A〜3Dおよび共振用コンデ
ンサ4A〜4Dとを有し、金属材料からなる遮蔽部材6
を操作部材8を介して共振用コイル3A〜3Dの形成領
域内で全方位にスライドさせることによって、各共振用
コイル3A〜3Dの共振点を移動させ、それに伴う各電
圧変化を演算処理して移動データを求め、その求めた移
動データを座標信号に変換するように構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パソコンや各種ゲ
ーム機器等に適用される座標入力装置に関するもので、
詳しくは、オペレータによる部材の操作移動に伴う電気
的変化を演算処理して移動データを求め、その求めた移
動データを座標信号に変換してCRTなどのディスプレ
イ上のカーソルを追従移動させるように構成してなる座
標入力装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の座標入力装置として、従来、特
開平7−281823号公報や実開平6−37929号
公報などに開示されているように、静電容量の変化を利
用して座標信号を出力させるようにしたものが主流であ
り、そのほかに部材の移動位置を光学的に検出して座標
信号を出力させるようにしたものも知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の座標入
力装置のうち、静電容量式のものでは、電極を覆うよう
に配備した誘電体フィルム上からオペレータが指で該フ
ィルムを押えたり、指を動かせるといったように、人の
指の接触が動作条件であって、例えば鉛筆やプラスチッ
ク製ペンなどの絶縁物では所定どおりに動作しない。ま
た、指が誘電フィルムに接触する時の力の大小(ばらつ
き)が静電容量の変化に大きく影響し、ディスプレイ上
のカーソルの位置を定めにくいという問題がある。
【0004】また、部材の移動位置を光学的に検出する
ものでは、消費電力が非常に大きいたけでなく、デジタ
ル的な変化が出力されるために、カーソルをディスプレ
イ上で細かく動かしにくく、オペレータに不快感を与え
るという問題があった。
【0005】本発明は上記のような実情に鑑みてなされ
たもので、指以外の絶縁物を用いても所定どおりに動作
させることができ、その上、消費電力を節減しつつ、デ
ィスプレイ上でのカーソルの位置をオペレータに不快感
を与えないように敏感に、かつ、正確に定めることがで
きる座標入力装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に記載の発明に係る座標入力装置は、基板
に形成された発振用コイルと、上記基板に周方向に等間
隔おきに配置形成された少なくとも3個の共振用コイル
および共振用コンデンサと、金属材料からなり、上記少
なくとも3個の共振用コイルの形成領域内において全方
位スライド自在に配備された遮蔽部材と、この遮蔽部材
を全方位にスライドさせるための操作部材とを備え、上
記遮蔽部材のスライドによる各共振用コイルの共振点の
移動に伴う各共振コイルの電圧変化を演算処理して移動
データを求め、その求めた移動データを座標信号に変換
するように構成したことを特徴とするものである。
【0007】上記構成の請求項1に記載の発明によれ
ば、上記遮蔽部材を操作部材を介して共振用コイルのい
ずれかに近づけるようにスライドさせることにより、そ
の共振用コイルのインダクタンスLおよび容量Cが増加
することになる。ここで、共振用コイルの共振周波数f
は、 f=1/[2π(LC)1/2 ]……(1) なる方程式で表わされるものであり、上記遮蔽部材のス
ライドにより共振周波数fをずらせることで、共振用コ
イルの電圧が変化する。このような遮蔽部材の全方位ス
ライドに伴う各共振用コイルの電圧変化を演算処理して
移動データを求め、その求めた移動データを座標信号に
変換し出力させることにより、ディスプレイ上でのカー
ソルの位置を正確に定めることが可能となる。
【0008】ここで、上記発振用コイルおよび共振用コ
イルとの配置構成としては、請求項2に記載のように、
発振用コイルが環状に形成され、この環状の発振用コイ
ルで囲まれる領域の基板に上記共振用コイルが形成され
ている構成であっても、請求項3に記載のように、上記
共振用コイルおよび共振用コンデンサが基板の表裏面の
一方に形成されているとともに、発振用コイルが基板の
表裏面の他方に形成されている構成であってもよく、特
に請求項3のような構成を採用するときは、装置全体を
小型にしながら、両コイルの巻き数の比を大きくとっ
て、大きな電圧変化をとりやすい。
【0009】また、上記の座標入力装置において、上記
発振用コイルおよび共振用コイルを、請求項4に記載し
たように、基板上に導電性材料でパターン形成すること
により、座標入力装置全体の小型薄型化、動作信頼性の
向上を図ることができる。しかしながら、絶縁製基板の
表面に細銅線などを巻装してなる実際のコイルを貼り付
け固定する構成を採用してもよい。
【0010】また、上記共振用コイルの数は、最低3個
でよいが、請求項5に記載のように、4個とすること
が、位置検出性能および製作面の両面からみて最適であ
る。殊に検出精度を高めるには、4の偶数倍の共振用コ
イルを利用することが望ましい。
【0011】さらに、上記遮蔽部材の構成材料として
は、電界・磁界を変化させればよいので、鉄系、銅系、
アルミ系などの金属材料でよいが、好ましくは請求項6
に記載のように、フェライトなどの磁性体材料とするの
が望ましい。
【0012】さらにまた、請求項7に記載のように、上
記基板を高誘電体材料から構成する場合は、上記遮蔽部
材のスライドに伴って共振用コイルに得られる電圧が大
きくなるために、消費電力をより一層削減し効率アップ
を図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図1は本発明に係る座標入力装
置の外観斜視図、図2は同装置の主たる構成部品の分解
斜視図、図3は組付け状態の要部の縦断面図である。
【0014】図1ないし図3において、1はエポキシ系
樹脂やフェノール系樹脂などの電気絶縁性材料からなる
基板であり、この基板1の表面側には、導電性材料で円
環状の発振用コイル2がパターン形成されているととも
に、上記基板1の表面側で、上記円環状の発振用コイル
2に囲まれる領域には、円周方向に等間隔おきに4個の
共振用コイル3A,3B,3C,3Dが導電性材料によ
り扇形渦巻き状にパターン形成されているとともに、基
板1の四隅部には各共振用コイル3A,3B,3C,3
Dの両端子部間に接続させて共振用コンデンサ4A,4
B,4C,4Dが形成されている。これら1つの円環状
発振用コイル2及び4個の共振用コイル3A,3B,3
C,3D並びに共振用コンデンサ4A,4B,4C,4
Dが形成された基板1が図4に示すように、上下分割式
のケース本体5内に固定収納されている。
【0015】上記基板1の表面側の共振用コイル3A,
3B,3C,3Dに対して適当間隔を隔てた位置には、
例えば鉄系、銅系、アルミ系などの金属材料、好ましく
はフェライトなどの磁性体材料から円板状に形成された
遮蔽部材6が対設されている。この遮蔽部材6の中心部
には軸7を介して操作部材8が同芯状に固定連結されて
おり、この操作部材8を介して上記遮蔽部材6が、ケー
ス本体5の表面側に固定された化粧板9の中央部に形成
の矩形孔9A内の範囲において全方位にスライド自在に
構成されている。
【0016】図5は上記した座標入力装置に入力された
座標信号を、例えばパソコンにおけるCRTなどのディ
スプレイ上のカーソルに出力するための出力信号処理回
路の構成例を示すもので、該座標入力装置10における
4個の共振用コイル3A〜3Dはそれぞれ上記遮蔽部材
6のスライドによる共振周波数fの移動に伴って変化す
る電圧を検出し、それら電圧を検波してアナログスイッ
チ12を切り替えることにより上記各共振用コイル3A
〜3Dにより得られる電圧値をアナログシリアルデータ
に変換するものである。13はマイコンで、上記アナロ
グスイッチ12に制御信号を出力するとともに、上記ア
ナログシリアルデータをA/D変換した後、そのディジ
タルデータを演算処理して上記遮蔽部材6の移動データ
を算出し、その算出した移動データを上記ディスプレイ
上のカーソルに入力座標信号として出力し該カーソルを
遮蔽部材6の動きに対応して動かすものである。
【0017】上記構成の座標入力装置10においては、
図6(A)に示すように、上記操作部材8を介して遮蔽
部材6が4個の共振用コイル3A〜3Dの中心点に位置
されている時は、それら4個の共振用コイル3A〜3D
には図6(B)に示すようにほぼ同等な波形の電圧が得
られる。また、図7(A)に示すように、上記操作部材
8を介して遮蔽部材6をスライドさせて該遮蔽部材6に
より一つの共振用コイル3Aが完全に遮蔽された時は、
図7(B)に示すように、遮蔽された共振用コイル3A
のみの電圧が低下し、さらに、図8(A)に示すよう
に、上記操作部材8を介して遮蔽部材6をスライドさせ
て該遮蔽部材6が隣接する2つの共振用コイル3A,3
Bの中間部に位置された時は、図8(B)に示すよう
に、2つの共振用コイル3A,3Bの電圧が低下するけ
れども、完全に遮蔽されたときよりも大きな電圧が得ら
れる。
【0018】このように、操作部材8を介して遮蔽部材
6を4個の共振用コイル3A〜3Dの形成領域において
全方位にスライドさせることに伴い上記(1)式の共振
周波数fをずらすことにより各共振用コイル3A〜3D
の電圧が変化する。その変化する電圧を検出し、また、
その検出電圧値を検波しアナログスイッチ12によって
変換されたアナログシリアルデータを取り込んだマイコ
ン13はそのアナログシリアルデータをA/D変換した
後、そのディジタルデータを演算処理して移動データを
算出し、それが座標信号として出力され、ディスプレイ
上のカーソルを細かく動かすことが可能となる。
【0019】図9は座標入力装置の他の実施形態を示す
もので、同図(A)は基板1の裏面図、(B)は基板1
の表面図であって、発振用コイル2を基板1の裏面のほ
ぼ全域に亘って導電性材料により渦巻き状にパターン形
成しているとともに、4個の共振用コイル3A〜3Dを
基板1の表面に円周方向に等間隔おきに導電性材料によ
り円形渦巻き状にパターン形成し、これら各共振用コイ
ル3A〜3Dの両端子部間を接続する4つの共振用コン
デンサ4A,4B,4C,4Dを基板1の四隅部に形成
してなるもので、この場合は、基板1の大きさを小さく
抑えながら、各共振用コイル3A〜3Dの巻き数/発振
用コイル2の巻き数の比を大きくして、大きな電圧変化
をとることができ、少ない消費電力で動作の信頼性を高
めることが可能である。
【0020】
【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よれば、操作部材を介して遮蔽部材をスライドさせるだ
けで、少なくとも3個の共振用コイルからの出力電圧を
アナログ的に変化させることができるので、鉛筆など指
以外の絶縁物を用いても所定どおりに動作させることが
できるとともに、3個以上の共振用コイルそれぞれの電
圧変化を演算処理することで多数の移動データが得られ
て、遮蔽部材の移動距離を一定とした場合の分解能を高
め、移動データを座標信号に変換してCRTなどのディ
スプレイ上のカーソルを追従移動させる際、部材の動き
を敏感に捕えやすく、カーソルをディスプレイ上におい
て細かく動かしやすく、オペレータに不快感を与えるこ
ともなくすることができる。また、各共振用コイルと発
振用コイルとの巻数比を大きくすることで、遮蔽部材の
スライドに伴う出力電圧を大きくとることが可能とな
り、その分、消費電力の節減を図ることができるという
効果を奏する。
【0021】また、請求項3〜5に記載の発明によれ
ば、上記請求項1に記載の発明における効果に加えて、
座標入力装置全体の小型薄型化、動作信頼性の向上を図
ることができる。
【0022】さらに、請求項7に記載の発明によれば、
遮蔽部材のスライドに伴って共振用コイルに得られる電
圧が大きくなるために、消費電力をより一層削減し効率
アップを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る座標入力装置の実施の形態を示す
外観斜視図である。
【図2】同上座標入力装置の主要部の分解斜視図であ
る。
【図3】図2の要部の拡大平面図である。
【図4】同上座標入力装置の組付け状態を示す要部の縦
断面図である。
【図5】同上座標入力装置に入力された座標信号を出力
するための出力信号処理回路の構成例を示す図である。
【図6】(A)(B)は遮蔽部材が4個の共振用コイル
の中心点に位置されている状態と、その時の4個の共振
用コイルからの出力波形を説明する図である。
【図7】(A)(B)は遮蔽部材が一つの共振用コイル
を完全に遮蔽している状態と、その時の4個の共振用コ
イルからの出力波形を説明する図である。
【図8】(A)(B)は遮蔽部材が隣接する2つの共振
用コイルの中間部に位置されている状態と、その時の4
個の共振用コイルからの出力波形を説明する図である。
【図9】本発明に係る座標入力装置の他の実施の形態を
示すもので、(A)は基板の裏面図、(B)は基板の表
面図である。
【符号の説明】
1 基板 2 発振用コイル 3A,3B,3C,3D 共振用コイル 4A,4B,4C,4D 共振用コンデンサ 6 遮蔽部材 8 操作部材

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に形成された発振用コイルと、 上記基板に周方向に等間隔おきに配置形成された少なく
    とも3個の共振用コイルおよび共振用コンデンサと、 金属材料からなり、上記少なくとも3個の共振用コイル
    の形成領域内において全方位スライド自在に配備された
    遮蔽部材と、 この遮蔽部材を全方位にスライドさせるための操作部材
    とを備え、 上記遮蔽部材のスライドによる各共振用コイルの共振点
    の移動に伴う各共振コイルの電圧変化を演算処理して移
    動データを求め、その求めた移動データを座標信号に変
    換するように構成したことを特徴とする座標入力装置。
  2. 【請求項2】 上記発振用コイルが環状に形成されてお
    り、この環状の発振用コイルで囲まれる領域の基板に上
    記共振用コイルが形成されている請求項1に記載の座標
    入力装置。
  3. 【請求項3】 上記共振用コイルおよび共振用コンデン
    サが基板の表裏面の一方に形成されているとともに、発
    振用コイルが基板の表裏面の他方に形成されている請求
    項1に記載の座標入力装置。
  4. 【請求項4】上記発振用コイルおよび共振用コイルが、
    基板上に導電性材料でパターン形成されたものである請
    求項1ないし3のいずれかに記載の座標入力装置。
  5. 【請求項5】 上記共振用コイルの数が4つである請求
    項1ないし4のいずれかに記載の座標入力装置。
  6. 【請求項6】 上記遮蔽部材の構成材料が磁性体材料で
    ある請求項1ないし4のいずれかに記載の座標入力装
    置。
  7. 【請求項7】 上記基板が、高誘電体材料から構成され
    ている請求項1ないし6のいずれかに記載の座標入力装
    置。
JP9050351A 1997-03-05 1997-03-05 座標入力装置 Pending JPH10247129A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5510460B2 (ja) * 2009-12-07 2014-06-04 富士通株式会社 磁界共鳴送電装置、及び、磁界共鳴受電装置
US9086740B2 (en) 2009-10-23 2015-07-21 Mitsumi Elecric Co., Ltd. Operation input device and method of controlling same
US9196437B2 (en) 2009-05-19 2015-11-24 Mitsumi Electric Co., Ltd. Operation input apparatus and operation input detection apparatus

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