JP6049045B2 - 座標指示器、位置検出システム及び筆圧検出方法 - Google Patents
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Description
ペン形状の筐体の端部から先端部が突出するように前記筐体内に配置された芯体と、
前記芯体の前記先端部に印加された前記押圧力に応じて弾性変形する弾性体部と、
前記筐体内に配置された複数の磁性体と、
を備え、前記芯体の前記先端部に印加される押圧力を検出可能に構成された座標指示器であって、
前記弾性体部は、前記芯体の前記先端部に印加される前記押圧力が所定の押圧力までは所定の弾性係数に応じて変形し、印加される前記押圧力が前記所定の押圧力よりも大きいときには、前記所定の弾性係数よりも大きな弾性係数に応じて変形する、
ことを特徴とする。
図1は、ペン型座標指示器1のケース10やホルダー17の手前側半分を切断して取り除き、その内部の構造の概略を示している。図1において、ケース10は、ボールペンやシャープペンシル等の一般的な筆記具を模して、より小型に形成されたABS樹脂等の合成樹脂あるいは金属製の筐体であり、以下に説明する各部材が収納可能なように中空となっている。また、ケース10は、図1に示すように少なくともその一方の端部が細くなるように形成され、その先端は開口部を有する。
図3は、図1に示したこの実施の形態のペン型座標指示器1の第1フェライトコア13の端面と第2フェライトコア16の端面とが対向する部分を拡大して示した図である。図3Aに示すように、この実施の形態のペン型座標指示器1は、芯体11側(図の下側)から、第1フェライトコア13、シリコンラバー15、コイルバネ14、第2フェライトコア16の順に直列的に配列された構造となる。そして、この実施の形態においては、シリコンラバー15と第2フェライトコア16との間には、所定の空隙Arが設けられる。
図5は、ペン型座標指示器の位相−荷重特性のグラフを示す図である。図5において、グラフG1は、この実施の形態のペン型座標指示器1についての位相−荷重特性を示している。また、グラフのグラフG2は、図10、図11を用いて説明した従来のペン型座標指示器100についての位相−荷重特性を示している。
次に、この実施の形態のペン型座標指示器1の変形例について説明する。以下に説明する変形例は、主に、第1フェライトコア13の端面と第2フェライトコア16の端面との間に介設する第2弾性体としての部材の形状等を変えるものである。
図6は、この実施の形態のペン型座標指示器1の変形例1を説明するための図である。図6に示す変形例1の場合、シリコンラバー15B、15Cが設けられる第1フェライトコア13Bの端面の中央部分には凹部13Baが設けられている。また、第2弾性体としてのシリコンラバー15B、15Cの中央部分には、第1フェライトコア13Bの凹部13Baと嵌合する凸部15Ba、15Caが設けられている。これら以外の部分は、図3を用いて説明したペン型座標指示器1の場合と同様に構成される。
図7は、この実施の形態のペン型座標指示器1の変形例2を説明するための図である。図7に示す変形例2の場合、第1フェライトコア13Bと第2フェライトコア16との間に介設される第2弾性体としてのシリコンラバー19、19Aの形状が、図1、図3、図6に示したものと異なっている。これら以外の部分は、図3、図6を用いて説明したペン型座標指示器1の場合とほぼ同様に構成される。
球体のシリコンラバー19、柱状のシリコンラバー19Aに凹部を設け、第1フェライトコア13の端面の中央部や第2フェライトコア16の端面の中央部に凸部を設けるように構成してもよい。
図8は、この実施の形態のペン型座標指示器1の変形例3を説明するための図である。図8に示す変形例3の場合、第1フェライトコア13と第2フェライトコア16との間に介設される第2弾性体として、シリコンラバーに替えて第2のコイルバネ20を用いるようにした点が、図1、図3、図6、図7に示したものと異なっている。これら以外の部分は、図3、図6、図7を用いて説明したペン型座標指示器1の場合とほぼ同様に構成される。
上述した実施の形態のペン型座標指示器1は、第1フェライトコア13に巻回されたコイルのインダクタンスを変化させることにより、ペン型座標指示器1から送信する電波の位相(周波数)を変化させるようにした。しかし、これに限るものではない。例えば、可変容量コンデンサの容量を変化させることにより、送信する電波の位相(周波数)を変化させるようにするペン型座標指示器にもこの発明を適用することができる。
なお、上述した実施の形態においては、例えば、コイルバネによって実現される第1弾性体の弾性係数k1は、シリコンラバーで実現される第2弾性体の弾性係数k2よりも小さいものとして説明した。しかし、これに限るものではない。第1弾性体の弾性係数k1と第2弾性体の弾性係数k2は同じであってもよい。また、押圧当初は徐々に送信電波の位相を変化させ、一定以上の押圧力がかけられた後においては、急激に送信電波の位相を変化させるようにしたい場合には、第1弾性体の弾性係数k1を第2弾性体の弾性係数k2よりも大きくすればよい。このように、第1弾性体の弾性係数k1と第2弾性体の弾性係数k2とは適宜のものとすることができる。
Claims (8)
- ペン形状の筐体の端部から先端部が突出するように前記筐体内に配置された芯体と、
前記芯体の前記先端部に印加された前記押圧力に応じて弾性変形する弾性体部と、
前記筐体内に配置された複数の磁性体と、
を備え、前記芯体の前記先端部に印加される押圧力を検出可能に構成された座標指示器であって、
前記弾性体部は、前記芯体の前記先端部に印加される前記押圧力が所定の押圧力までは所定の弾性係数に応じて変形し、印加される前記押圧力が前記所定の押圧力よりも大きいときには、前記所定の弾性係数よりも大きな弾性係数に応じて変形する、
ことを特徴とする座標指示器。 - 前記弾性体部は、前記筐体内に配置された複数の弾性体から構成され、前記押圧力が前記所定の押圧力までは前記複数の弾性体から定まる第1の弾性係数に応じて変形し、前記押圧力が前記所定の押圧力よりも大きいときには、前記第1の弾性係数よりも大きい第2の弾性係数に応じて変形する、
ことを特徴とする請求項1に記載の座標指示器。 - 前記弾性体部を構成する前記複数の弾性体による前記第1及び第2の弾性係数は、各弾性体の配置に応じて定まるようにした、
ことを特徴とする請求項2に記載の座標指示器。 - 前記弾性体部を構成する前記複数の弾性体は、前記筐体の軸心方向に並べて配置されている、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の座標指示器。 - 前記複数の磁性体は隣接して配置された二つの磁性体が互いに対向する端面を有し、前記複数の弾性体のうちの少なくとも一の弾性体が前記隣接して配置された二つの磁性体の対向する端面間に配設される、
ことを特徴とする請求項2、請求項3または請求項4のいずれかに記載の座標指示器。 - 前記複数の磁性体は隣接して配置された二つの磁性体が互いに対向する端面を有し、前記複数の弾性体は、弾性を有する金属線を所定回数巻回して形成した第1の弾性体と、前記第1の弾性体よりも弾性係数が高い第2の弾性体とを有しており、前記第1及び第2の弾性体のうち少なくとも一方の弾性体が前記隣接して配置された二つの磁性体の前記端面間に配置されている、
ことを特徴とする請求項2、請求項3または請求項4に記載の座標指示器。 - 座標指示器と、前記座標指示器により指示された入力面上の位置を検出する位置検出装置とからなる位置検出システムであって、
前記座標指示器は、
ペン形状の筐体の端部から先端部が突出するように前記筐体内に配置された芯体と、
前記芯体の前記先端部に印加された前記押圧力に応じて弾性変形する弾性体部と、
前記筐体内に配置された複数の磁性体と、
を備え、前記芯体の前記先端部に印加される押圧力を検出可能に構成された座標指示器であって、
前記弾性体部は、前記芯体の前記先端部に印加される前記押圧力が所定の押圧力までは所定の弾性係数に応じて変形し、印加される前記押圧力が前記所定の押圧力よりも大きいときには、前記所定の弾性係数よりも大きな弾性係数に応じて変形し、
前記位置検出装置は、
前記座標指示器により指示さえた前記入力面上の位置に加えて、前記座標指示器の前記芯体の前記先端部に印加される押圧力を検出する、
ことを特徴とする位置検出システム。 - 座標指示器と、前記座標指示器により指示された入力面上の位置を検出する位置検出装置とからなる位置検出システムの前記位置検出装置で用いられる筆圧検出方法であって、
前記座標指示器は、ペン形状の筐体の端部から先端部が突出するように前記筐体内に配置された芯体と、前記芯体の前記先端部に印加された前記押圧力に応じて弾性変形する弾性体部と、前記筐体内に配置された複数の磁性体と、を備え、前記芯体の前記先端部に印加される押圧力を検出可能に構成された座標指示器であって、前記弾性体部は、前記芯体の前記先端部に印加される前記押圧力が所定の押圧力までは所定の弾性係数に応じて変形し、印加される前記押圧力が前記所定の押圧力よりも大きいときには、前記所定の弾性係数よりも大きな弾性係数に応じて変形するものであり、
前記位置検出装置において、
前記座標指示装置からの押圧力に応じた信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した押圧力に応じた信号が予め決められた閾値を越えたか否かを判別する判別ステップと、
前記判別ステップにおいて、前記受信ステップで受信した押圧力に応じた信号が予め決められた閾値を越えたと判別した場合に、前記受信した押圧力に応じた信号に応じて押圧力を検出する検出ステップと、
を有することを特徴とする筆圧検出方法。
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