JPS5985585A - 入力装置用ペン - Google Patents
入力装置用ペンInfo
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- JPS5985585A JPS5985585A JP19635982A JP19635982A JPS5985585A JP S5985585 A JPS5985585 A JP S5985585A JP 19635982 A JP19635982 A JP 19635982A JP 19635982 A JP19635982 A JP 19635982A JP S5985585 A JPS5985585 A JP S5985585A
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- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
- G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
- G06F3/03545—Pens or stylus
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は座標入力装置、ディジタイザなどのコンピュー
タ入力装置に使用する入力装置用ペンに関するものであ
る。
タ入力装置に使用する入力装置用ペンに関するものであ
る。
従来例の構成とその問題点
コンピュータの入力端末装置として、文字１図形などを
ペンで描き、ペン位置を入力盤面上の座標として読み込
む座標入力装置がよく使用されている。このような座標
入力装置においてに：、座標の検出法としてペンと入力
盤面との間の電磁結合が用いられることが多い。このよ
うにペンと入力盤面とを空間的に結合すると、ペン先の
形状、入力盤面の汚れなどが座標検出に与える影響が少
なく、信頼性の高い装置とすることができる。しかしそ
の反面、入力盤面からペンが離れてもその間の結合が存
在するので入力盤面にペンが触れなくとも座標が入力さ
れる。そのため、従来はペンにぺ／先と連動するマイク
ロスインチを取ｐ付け、ペン先の筆圧によってマイクロ
スインチを動作させてペンと入力盤面との接触を検出し
ている。
ペンで描き、ペン位置を入力盤面上の座標として読み込
む座標入力装置がよく使用されている。このような座標
入力装置においてに：、座標の検出法としてペンと入力
盤面との間の電磁結合が用いられることが多い。このよ
うにペンと入力盤面とを空間的に結合すると、ペン先の
形状、入力盤面の汚れなどが座標検出に与える影響が少
なく、信頼性の高い装置とすることができる。しかしそ
の反面、入力盤面からペンが離れてもその間の結合が存
在するので入力盤面にペンが触れなくとも座標が入力さ
れる。そのため、従来はペンにぺ／先と連動するマイク
ロスインチを取ｐ付け、ペン先の筆圧によってマイクロ
スインチを動作させてペンと入力盤面との接触を検出し
ている。
以下図面全参照しながら従来の入力装置用ペンについて
説明する。第１図は従来用いられている入力装置用ペン
の断面図である。同図において、１は入力盤面から発生
される磁界検出のためのピックアップコイル、２（ｄ、
ヘン軸、３ｕマイクロスイツチ、４はケース、５１ｄピ
ツクアツプコイル１およびマイクロスイッチ３からの信
号の引き出しケーブルである。
説明する。第１図は従来用いられている入力装置用ペン
の断面図である。同図において、１は入力盤面から発生
される磁界検出のためのピックアップコイル、２（ｄ、
ヘン軸、３ｕマイクロスイツチ、４はケース、５１ｄピ
ツクアツプコイル１およびマイクロスイッチ３からの信
号の引き出しケーブルである。
第２図は第１図におけるマイクロスイッチ３の断面図で
ある。６，７はスイッチを構成する端子対、８は球面金
持つ金属製のトグルバネ、９げトグルバネ８の頂点に接
する可動片で、その表面側にペン軸２が取り付けである
。
ある。６，７はスイッチを構成する端子対、８は球面金
持つ金属製のトグルバネ、９げトグルバネ８の頂点に接
する可動片で、その表面側にペン軸２が取り付けである
。
以上の構成において、ペン軸２に筆圧がかかりその応力
が可動片に加わると、トグルバネ８の中央部が端子６に
接触してスイッチが閉じることになる。この場合、スイ
ッチの開閉ストロークは、トグルバネ８と端子６との間
隙で決まるが、筆圧の有無に応じて明確な開閉動作をさ
せるためには、この間隙を極端に狭くするわけにはいが
ない。したがって、上記のような構成においては、ペン
の上下動、およびスイッチの開閉によるクリック感が伴
ない、微妙な文字２図形などの入力に際し入力が踏切れ
たシして書きにくいという問題がある。
が可動片に加わると、トグルバネ８の中央部が端子６に
接触してスイッチが閉じることになる。この場合、スイ
ッチの開閉ストロークは、トグルバネ８と端子６との間
隙で決まるが、筆圧の有無に応じて明確な開閉動作をさ
せるためには、この間隙を極端に狭くするわけにはいが
ない。したがって、上記のような構成においては、ペン
の上下動、およびスイッチの開閉によるクリック感が伴
ない、微妙な文字２図形などの入力に際し入力が踏切れ
たシして書きにくいという問題がある。
また、機械的スイッチであるため接点に寿命があり信頼
性にも問題がある。
性にも問題がある。
発明の目的
本発明は、上記のようなわずられしいストローク無しで
ペンと盤面との接触検出ができ、かつ信頼度の高い接触
検出動作が可能な入力装置用ペンを提供することを目的
とする。
ペンと盤面との接触検出ができ、かつ信頼度の高い接触
検出動作が可能な入力装置用ペンを提供することを目的
とする。
発明の構成
本発明の入力装量用ペンは、一対の電極を設けた振動子
と、入力操作時に入力盤面に接しめられるぺ／先と、前
記振動子を周波数選択素子とする発振回路を備え、入力
操作にともない前記ペン先を介して前記振動子に応用が
加えられた時に前記発振回路の発振周波数が前記振動子
の共振周波数以外の周波数に変化するように構成し、前
記発振周波数の変化を検出して前記ペン先の前記入力盤
面に対する接触を検出するようにしたものであり、これ
によりペン先のわずられしい上下動無しに精度良い座標
検出を可能にするものである。
と、入力操作時に入力盤面に接しめられるぺ／先と、前
記振動子を周波数選択素子とする発振回路を備え、入力
操作にともない前記ペン先を介して前記振動子に応用が
加えられた時に前記発振回路の発振周波数が前記振動子
の共振周波数以外の周波数に変化するように構成し、前
記発振周波数の変化を検出して前記ペン先の前記入力盤
面に対する接触を検出するようにしたものであり、これ
によりペン先のわずられしい上下動無しに精度良い座標
検出を可能にするものである。
実施例の説明
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。
する。
第３図は本発明の一実施例におけるペンの先端にある入
力盤面との接触検出部の断面図である。
力盤面との接触検出部の断面図である。
第３図において、１ｏは入力盤面から発生される磁界を
検出するためのピンクアンプコイル、１１はペン軸、１
７はペン全体のケース、１３は円板状の圧電磁器振動子
であり、その表裏両面には駆動電極１４．１５が取付け
られていて、その振動モードは輪郭振動である。１２．
１６はシリコンゴム系の弾性材料より成る振動吸収板で
ある。１８は圧電磁器振動子１３と振動吸収板１２＋
１６ ｋ重ね合わせ、ペン軸１１とこれらの圧接状態
を調整するための調整ネジである。１９は圧電磁器振動
子１３のリード線で、ケース１７の内壁面に溝を設けて
上方に取出している。２０は調整ネジ１８を回転する際
のドライバー挿入溝である。
検出するためのピンクアンプコイル、１１はペン軸、１
７はペン全体のケース、１３は円板状の圧電磁器振動子
であり、その表裏両面には駆動電極１４．１５が取付け
られていて、その振動モードは輪郭振動である。１２．
１６はシリコンゴム系の弾性材料より成る振動吸収板で
ある。１８は圧電磁器振動子１３と振動吸収板１２＋
１６ ｋ重ね合わせ、ペン軸１１とこれらの圧接状態
を調整するための調整ネジである。１９は圧電磁器振動
子１３のリード線で、ケース１７の内壁面に溝を設けて
上方に取出している。２０は調整ネジ１８を回転する際
のドライバー挿入溝である。
第４図は、第３図における振動吸収板、圧電磁器振動子
、ペン軸、調整ネジの組立構成の分解斜視図である。振
動吸収材１２．１６の圧電磁器振動子１３と対向する面
には第４図に示すようにリード線を横方向へ取出すため
の溝と、駆動電極とリード線との・・ンダ接続部の突起
金避けるための溝を切り込んである。
、ペン軸、調整ネジの組立構成の分解斜視図である。振
動吸収材１２．１６の圧電磁器振動子１３と対向する面
には第４図に示すようにリード線を横方向へ取出すため
の溝と、駆動電極とリード線との・・ンダ接続部の突起
金避けるための溝を切り込んである。
以上の構成において、調整ネジ１８は圧電磁器振動子１
３．ペン軸１１．振動吸収板１２．ｉ６を単に保持する
程度の軽い圧接力が加わるように調整してあり、実質的
に圧電磁器振動子の機械的振動には影響が無いようにし
である。この状態からペン軸１１．全通して圧力全印加
すると、その応力は圧電磁器振動子１３に加わり、振動
吸収板１２．１６との圧接力が増し機械的に振動が吸収
される。振動吸収板の拐料は上記の他、天然ゴム。
３．ペン軸１１．振動吸収板１２．ｉ６を単に保持する
程度の軽い圧接力が加わるように調整してあり、実質的
に圧電磁器振動子の機械的振動には影響が無いようにし
である。この状態からペン軸１１．全通して圧力全印加
すると、その応力は圧電磁器振動子１３に加わり、振動
吸収板１２．１６との圧接力が増し機械的に振動が吸収
される。振動吸収板の拐料は上記の他、天然ゴム。
合成樹脂等の弾性材料であれば何でもよい。
第６図は本発明の一実施例において、第３図の圧電磁器
振動子１３にかかる応力の有無全電気的に検出するため
の回路部の回路図である。第５図において２１げ演算増
幅器、１３は第３図における圧電磁器振動子で、演算増
幅器２１の出力端子から正相入力端子への正帰還路とな
っている。抵抗２２．２３は演算増幅器２１の正相入力
端子に直流バイアスを与えるブリーダ抵抗であり、コン
デンサ２４．半固定抵抗２５に演算増幅器２１の出力端
子から逆相入力端子への負帰還回路を構成している。
振動子１３にかかる応力の有無全電気的に検出するため
の回路部の回路図である。第５図において２１げ演算増
幅器、１３は第３図における圧電磁器振動子で、演算増
幅器２１の出力端子から正相入力端子への正帰還路とな
っている。抵抗２２．２３は演算増幅器２１の正相入力
端子に直流バイアスを与えるブリーダ抵抗であり、コン
デンサ２４．半固定抵抗２５に演算増幅器２１の出力端
子から逆相入力端子への負帰還回路を構成している。
第５図のように構成すると、圧電磁器振動子１３にペン
先からの応力が作用しない状態では第６図の回路は圧電
磁器振動子１３を周波数選択素子とする発振回路となる
。応力が作用すると前述のごとく圧電磁器振動子１３の
振動が振動吸収板１２および１６によって吸収されるが
、このとき圧電磁器振動子１３は等側口路上は近似的に
単なるコンデンサとみなせる。したがってこのとき発振
周波数は演算増幅器２１の周辺回路定数とこの等価コン
デンサとで決まり、圧電磁器振動子の共振周波数とは無
関係の周波数となる。この発振周波数は、周辺回路定数
の選択によって共振周波数とけ大幅に異なるように選ぶ
ことができ、捷た半固定抵抗２６によって微調も可能で
ある。したがって、この二つの周琥数の差の識別は容易
であり、複雑なカウンタ９周波数弁別器などを用いなく
とも、たとえばＯＲフィルタ等のフィルタ手段で十分で
ある。また発振回路であるが故に、二つの周波数どちら
かの発振モードしがあり得ず、がっその間の移行もステ
ップ状に行なわれるので確実に応力の有無を検出できる
。
先からの応力が作用しない状態では第６図の回路は圧電
磁器振動子１３を周波数選択素子とする発振回路となる
。応力が作用すると前述のごとく圧電磁器振動子１３の
振動が振動吸収板１２および１６によって吸収されるが
、このとき圧電磁器振動子１３は等側口路上は近似的に
単なるコンデンサとみなせる。したがってこのとき発振
周波数は演算増幅器２１の周辺回路定数とこの等価コン
デンサとで決まり、圧電磁器振動子の共振周波数とは無
関係の周波数となる。この発振周波数は、周辺回路定数
の選択によって共振周波数とけ大幅に異なるように選ぶ
ことができ、捷た半固定抵抗２６によって微調も可能で
ある。したがって、この二つの周琥数の差の識別は容易
であり、複雑なカウンタ９周波数弁別器などを用いなく
とも、たとえばＯＲフィルタ等のフィルタ手段で十分で
ある。また発振回路であるが故に、二つの周波数どちら
かの発振モードしがあり得ず、がっその間の移行もステ
ップ状に行なわれるので確実に応力の有無を検出できる
。
なお、圧電磁器振動子１３に対しては、筆圧による応力
のみが作用すれば上記の検出動作が可能であり、ぺ／軸
の上下動、すなわちストロークは本質的に不要である。
のみが作用すれば上記の検出動作が可能であり、ぺ／軸
の上下動、すなわちストロークは本質的に不要である。
したがって上記の実施例によれはストローク無しでペン
と入力盤面との接触検出が可能である。
と入力盤面との接触検出が可能である。
第６図は本発明の他の実施例における第５図と同様応力
の有無を電気的に検出するための回路部の回路図である
。
の有無を電気的に検出するための回路部の回路図である
。
第６図において、２８はｐチャンネルＭＯ３型電界効果
トランジスタ（ＭＯ８ＦＦＴ）２９．ｎチャンネルＭＯ
８ＦＥＴ３０から成る相補型ＭＯ３（０ＭＯ８）半導体
素子で構成されたインバータである。１３は第３図にお
ける圧電磁器振動子。
トランジスタ（ＭＯ８ＦＦＴ）２９．ｎチャンネルＭＯ
８ＦＥＴ３０から成る相補型ＭＯ３（０ＭＯ８）半導体
素子で構成されたインバータである。１３は第３図にお
ける圧電磁器振動子。
３３は直流帰還抵抗、抵抗３１．コンデンサ３２は移相
回路を構成している。３４は電圧源、３６げバイパスコ
ンデーノサ、３６は電圧源３４の電源１「流を監視する
ための抵抗である。
回路を構成している。３４は電圧源、３６げバイパスコ
ンデーノサ、３６は電圧源３４の電源１「流を監視する
ための抵抗である。
以上の構成において、インパーク２８の出力は抵抗３１
．コンデンサ３２で移相され、圧電磁器振動子全通して
入力に帰還され、その共振周波数で発振する。圧電磁器
振動子１３に応力が加わると第５図で説明したように圧
電磁器振動子１３は単なるコンデンサと等価になり、は
ぼＣＭＯＳインバータの最高動作周波数に発振周波数が
ジャノブする。０ＭＯ８で構成されたインバータはその
消費電流が動作周波数に比例することは良く知られてい
る。したがって抵抗３６の両端電圧は、上記の周波数変
化に応じて変化するので、端子３７゜３８間の直流電圧
を監視することにより、筆圧の有無が可能となる。
．コンデンサ３２で移相され、圧電磁器振動子全通して
入力に帰還され、その共振周波数で発振する。圧電磁器
振動子１３に応力が加わると第５図で説明したように圧
電磁器振動子１３は単なるコンデンサと等価になり、は
ぼＣＭＯＳインバータの最高動作周波数に発振周波数が
ジャノブする。０ＭＯ８で構成されたインバータはその
消費電流が動作周波数に比例することは良く知られてい
る。したがって抵抗３６の両端電圧は、上記の周波数変
化に応じて変化するので、端子３７゜３８間の直流電圧
を監視することにより、筆圧の有無が可能となる。
本実施例の場谷、第５図と同１様にペン先の上下動無し
にペンと盤面との接触検出ができるとともに、非常に簡
単な回路で直流電圧として出力を得ることができるので
、回路をペンに内蔵してもペンコードから、発振勢力が
輻射する心配がない。
にペンと盤面との接触検出ができるとともに、非常に簡
単な回路で直流電圧として出力を得ることができるので
、回路をペンに内蔵してもペンコードから、発振勢力が
輻射する心配がない。
なお以上の実施例では、圧電磁器振動子の場合を説明し
たが、水晶振動子や磁歪振動子を用いてもよい。
たが、水晶振動子や磁歪振動子を用いてもよい。
発明の効果
以上の説明から明らかなように、不発明に振動子を周波
数選択素子とする発振回路を設け、かつこの振動子にペ
ン先から応力がかかるような構造とし、応力の有無によ
って発振回路の発振周波数が変化するように構成してい
るため、ぺ／先の上下動無しに、無接点でしかもステッ
プ状の明確なぺ／と入力盤面との接触検出が可能となり
、高信順性で操作性の良い人力装置用ぺ／が実現できる
。
数選択素子とする発振回路を設け、かつこの振動子にペ
ン先から応力がかかるような構造とし、応力の有無によ
って発振回路の発振周波数が変化するように構成してい
るため、ぺ／先の上下動無しに、無接点でしかもステッ
プ状の明確なぺ／と入力盤面との接触検出が可能となり
、高信順性で操作性の良い人力装置用ぺ／が実現できる
。
さらに、発振回路ｉｃＭＯｓイ／バータで構成し、その
消費電流を監視することにより、非常に簡単な回路で接
触検出出力が得られる。
消費電流を監視することにより、非常に簡単な回路で接
触検出出力が得られる。
第１図は従来の入力装置用ペンの断面図、第２図は第１
図におけるマイクロスイッチの断面図、第３図は不発明
の一実施例における接触検出部の断面図、第４図に第３
図の主要部の組立構成を示す分解斜視図、第５図は不発
明の一実施例における回路部の回路図、第６図に同回路
部の他の例を示す回路図である。 １０・・ ピンクアップコイル、１１ ・・へ／軸、１
２．１６・・・・・振動吸収板、１３・・・・圧電磁器
振動子、１４．１５・・・・駆動眠極、２１・・・演算
増幅器、２８・・・・インバータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 第４図 第５図 十Ｂ 第６図
図におけるマイクロスイッチの断面図、第３図は不発明
の一実施例における接触検出部の断面図、第４図に第３
図の主要部の組立構成を示す分解斜視図、第５図は不発
明の一実施例における回路部の回路図、第６図に同回路
部の他の例を示す回路図である。 １０・・ ピンクアップコイル、１１ ・・へ／軸、１
２．１６・・・・・振動吸収板、１３・・・・圧電磁器
振動子、１４．１５・・・・駆動眠極、２１・・・演算
増幅器、２８・・・・インバータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第３図 第４図 第５図 十Ｂ 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）一対の電極を設けた振動子と、入力操作時に入力
盤面に接しめられるペン先と、前記振動子 ３を周波
数選択素子とする発振回路を備え、入力操作にともない
前記ペン先を介して前記振動子に応力が加えられた時に
前記発振回路の発振周波数が前記振動子の共振周波数以
外の周波数に変化するように構成し、前記発振周波数の
変化を検出して前記ペン先の前記入力盤面に対する接触
全検出するようにしたことを特徴とする入力装置用ペン
。 （２，１発振回路の発振周波数の変化に伴なって生ずる
発振回路の電源電流の変化を検出することによシ、ペン
先の入力盤面に対する接触の有無を検出するように構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
入力装置用ペン。 （３）相補型ＭＯ８半導体素子で構成されたインバーり
と、このインバータの出力側１に接続された位相回路と
、この位相回路の出力側と前記インバータの入力側に接
続された振動子で発振回路が構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第（１）項捷たに第？）項記載の
入力装置用ペン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19635982A JPS5985585A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 入力装置用ペン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19635982A JPS5985585A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 入力装置用ペン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985585A true JPS5985585A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16356527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19635982A Pending JPS5985585A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | 入力装置用ペン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985585A (ja) |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP19635982A patent/JPS5985585A/ja active Pending
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