JP6974174B2 - 可変静電容量式圧力センサーと筆跡表現スタイラスペン - Google Patents
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Description
前記の可変静電容量式圧力センサー可変静電容量はセンサーケースに固定される絶縁片を含む。
前記の可変静電容量式圧力センサータッチスイッチの信号が外部回路に出力され、外部回路の制御信号に使用される。
本発明は専用ペン先にも関し、それは2種類の材質で構成され、書き端は軟質材で、固定端は硬質材である。
f=1/2π√(L*(C+C1+C2+CΔ)
上記の式によって、圧力センサー(300)内の可変静電容量(C△は301である)が変わり、あるいはボタンが押されて直列接続される静電容量(C1とC2)に接続し、あるいはその他の調整用静電容量(C)を変えると、LC発振器(105)の周波数fもそれに従って変動する、とわかる。
上記物質を混ぜた材料はd33とKp値が高くなり、硬度が上げられ、圧電感度が敏感で、アンテナとして比較的強い電場信号を出力できる。
Claims (33)
- 可変静電容量、タッチスイッチ、力測定柄を含み、
少なくともセンサーケース、戻しばねを含み、
可変静電容量は絶縁片とソフト導電シートを含み、
タッチスイッチは2つの固定接点と可動クリップ接点を含み、
絶縁片第1面に設けられた電気伝導体は可変静電容量の第1電極であり、絶縁片第2面は可変静電容量の絶縁媒質面であり、絶縁媒質面と極狭い間隔をもって設けられたソフト導電片は可変静電容量の第2電極を構成し、ソフト導電片が圧縮可能な導電性フォーム、あるいは変形可能な導電性ゴムで、絶縁片第2面の絶縁媒質は可変静電容量第1電極と第2電極の間の静電容量媒質であり、
絶縁片が力測定柄からの圧力を受けて移動し、戻しばねに圧力を与え、タッチスイッチ可動クリップ接点がセンサーケースに設けられた二つの固定接点を接触し、タッチスイッチの二つの固定接点が短絡接続し、力測定柄の圧力が消え、戻しばねが回復し、タッチスイッチ可動クリップ接点がセンサーケースの二つの固定接点から離れ、タッチスイッチの二つの固定接点がオフする、
ことを特徴とする可変静電容量式圧力センサー。 - 可変静電容量のソフト導電片が可変静電容量媒質に対向する一面の表面は、三角形の凸面で、中間部が突き出る弧形面で、均一分布する任意形状の凸面である、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 静電容量の力測定柄はソフト導電片に直接に当て、力測定柄の受けた圧力はまずソフト導電片に伝達し、ソフト導電片が変形して可変静電容量媒質面に接触し、これによって絶縁片に伝達する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 力測定柄の受けた圧力は大きければ大きいほどソフト導電片の変形も大きくなり、ソフト導電片と絶縁片の間の圧縮変形がひどくなり、ソフト導電片と可変静電容量媒質面の間の圧縮接触面積が大きくなり、可変静電容量第1電極と第2電極の間の相対面積が大きくなり、可変静電容量第1電極と第2電極の間の静電容量が大きくなる、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 可変静電容量第1電極と第2電極の間の異なる静電容量が力測定柄から伝達した異なる圧力値に対応し、静電容量変化値の信号を外部回路に出力し、信号収集と制御に供する、
ことを特徴とする請求項4に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 可変静電容量第1電極はタッチスイッチの可動クリップ接点であり、固定接点がセンサーケースに設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 絶縁片第1面とセンサーケースの間に弾性部品を設ける、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 弾性部品は金属線バネ、回復可能なフォーム、ソフトゴムのいずれかである、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 絶縁片はセンサーケースに固定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - タッチスイッチは一つの固定接点、一つの可動クリップ接点を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - ソフト導電片はタッチスイッチ固定接点と可変静電容量の第2電極である、
ことを特徴とする請求項1または10に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - タッチスイッチの可動接点は力測定柄の上端に固定される、
ことを特徴とする請求項1または10に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 可変静電容量の力測定柄が圧力を受け、力測定柄の上端の可動クリップ接点がソフト導電片に接触し、タッチスイッチがオンし、力測定柄への圧力が消え、力測定柄の上端の可動クリップ接点がソフト導電片から離れ、タッチスイッチがオフする、
ことを特徴とする請求項1〜2、9〜12のいずれか1項に記載の可変静電容量式圧力
センサー。 - 可変静電容量の力測定柄が圧力を受け、力測定柄の上端の可動クリップ接点がソフト導電片に接触し、ソフト導電片が変形して可変静電容量媒質面に接触し、圧力を絶縁片に伝達する、
ことを特徴とする請求項1〜2、9〜13のいずれか1項に記載の可変静電容量式圧力
センサー。 - タッチスイッチの信号は出力され外部回路を制御する、
ことを特徴とする請求項1または13に記載の可変静電容量式圧力センサー。 - 筆跡表現光学スタイラスペン、筆跡表現電磁スタイラスペンを含み、
請求項1に記載の可変静電容量式圧力センサーを搭載する、
ことを特徴とする筆跡表現スタイラスペン。 - 前記の筆跡表現光学スタイラスペンは前記可変静電容量式圧力センサー、ペンシステム回路とペンケースを含み、電池、赤外線発射ヘッド、ペン先も含み、
可変静電容量式圧力センサーの力測定柄はスタイラスペン先の機能も兼ね、
赤外線発射ヘッドは赤外線レンズ、赤外線発射管を含み、赤外線発射管が赤外線レンズに設けられ、赤外線レンズがペン先の周囲に設けられ、赤外線レンズによって赤外線発射管を経由して発射された赤外線がスタイラスペンの周囲に均一的に発射され、
ペンケースはペンケース前端とペンケース後端を含み、
ペンケース後端に電池、ペンシステム回路を設け、
ペンケース前端に可変静電容量式圧力センサーと赤外線発射ヘッドを設け、
ペンシステム回路は周波数変調と高周波放出回路、ドライバ回路、電源制御と遅延ターンオフ回路、電源電圧切替と機能ボタンを含む、
ことを特徴とする請求項16に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - ペンシステム回路電源制御と遅延ターンオフ回路はタッチスイッチ短絡接続信号に接続し、ペンシステム回路周波数変調と高周波放出回路は可変静電容量式圧力センサーの静電容量変化値信号に接続する、
ことを特徴とする請求項17に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - ペンシステム回路の電源制御と遅延ターンオフ回路に電源入力ポート、電源出力ポート、電源充電制御ポート、手書き感覚スイッチ信号制御ポートが設けられ、手書き感覚スイッチ信号制御ポートは静電容量式圧力センサー内のタッチスイッチに接続し、オフ状態で電源制御と遅延ターンオフ回路は可変静電容量式圧力センサーがタッチスイッチに接続して発信した短絡接続信号を受信すると、電源入力ポートと電源出力ポートとは接続し、ペンシステム回路は稼働状態に入り、稼働状態で長時間タッチスイッチに接続して発信した短絡接続信号を受信しないと、電源入力ポートと電源出力ポートの間は切断され、システム回路はオフ状態に入り、いかなる稼動状態で充電モードに入る場合、電源入力ポートと電源出力ポートの間を切断し、ペンシステム回路はシャットダウン状態にロックダウンし、充電モードを維持する、
ことを特徴とする請求項17に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - システム回路の周波数変調と高周波放出回路は可変静電容量式圧力センサーの静電容量変化値信号を受信し、信号収集とコーディングして高周波に変調して周辺機器に放出し、周辺機器はペンの高周波信号を受信し、静電容量変化値信号を復調してスタイラスペン筆圧値信号に変換する、
ことを特徴とする請求項17に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - システム回路のドライブ回路はシステム回路稼働状態で、ドライブ回路が赤外線発射ヘッドに絶え間なくドライブ信号を放出し、赤外線発射ヘッドが赤外線信号を続けて放出し、光学式タッチ感応器はペン先で赤外線信号を絶え間なく放出する赤外線発射ヘッドの位置を現在ペン先が手書きエリアでの書き軌跡の位置に認識する、
ことを特徴とする請求項17に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - 可変静電容量式圧力センサーのタッチスイッチをトリガーしてペンシステム回路をオンにし、変化量はスタイラスペンの筆圧によるものであり、赤外線発射ヘッドの光学式タッチ感応器手書きエリアでの位置はスタイラスペンの手書き軌跡での位置である、
ことを特徴とする請求項17〜19のいずれか1項に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - 前記の筆跡表現電磁スタイラスペンは可変静電容量式圧力センサー、ペンシステム回路とペンケースを含み、電池、電磁信号出力コイルとペン先も含み、
可変静電容量式圧力センサーの力測定柄はスタイラスペン先の機能も兼ね、
電磁信号出力コイルは表面絶縁の金属製導線を使用し少なくとも1層で多巻き数のものを使用して、ペン先の周囲に設け、
ペンケースはペンケース前端とペンケース後端を含み、ペンケース前端は絶縁材であり、
ペンケース後端の中に電池、ペンシステム回路を設け、
ペンケース前端の中に可変静電容量式圧力センサーと電磁信号出力コイルを設け、
ペンシステム回路はLC発振器回路、電源制御と遅延ターンオフ回路、電源電圧切替と機能ボタンを含む、
ことを特徴とする請求項16に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - システム回路電源制御と遅延ターンオフ回路は可変静電容量式圧力センサーのタッチスイッチに接続する、
ことを特徴とする請求項23に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - ペンシステム回路の電源制御と遅延ターンオフ回路に電源入力ポート、電源出力ポート、電源充電制御ポート、手書き感覚スイッチ信号制御ポートが設けられ、手書き感覚スイッチ信号制御ポートは静電容量式圧力センサー内のタッチスイッチに接続し、オフ状態で電源制御と遅延ターンオフ回路は可変静電容量式圧力センサーがタッチスイッチに接続して発信した短絡接続信号を受信すると、電源入力ポートと電源出力ポートとは接続し、ペンシステム回路は稼働状態に入り、稼働状態で長時間にタッチスイッチに接続して発信した短絡接続信号を受信しないと、電源入力ポートと電源出力ポートの間は切断され、システム回路はオフ状態に入り、いかなる稼動状態で充電モードに入る場合、電源入力ポートと電源出力ポートの間を切断し、ペンシステム回路はシャットダウン状態にロックダウンし、充電モードを維持する、
ことを特徴とする請求項23に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - 電磁信号出力コイルはLC共振回路の共振コンデンサーである、
ことを特徴とする請求項23に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - 可変静電容量式圧力センサー内の可変静電容量はLC共振回路に並列接続され、ボタンと静電容量はLC共振回路に直列・並列接続され、その他の調整用静電容量はLC共振回路に並列接続される、
ことを特徴とする請求項23に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - LC共振回路は電磁信号出力コイル、圧力センサー内の可変静電容量、ボタンと直列接続する静電容量とその他の調整用静電容量を含む、
ことを特徴とする請求項23〜27のいずれか1項に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - 圧力センサー内の可変静電容量が変わり、あるいはボタンが押されて直列接続される静電容量に接続し、あるいはその他の調整用静電容量を変えると、LC発振器の周波数はそれに従って変動する、
ことを特徴とする請求項23〜27のいずれか1項に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - LC発振器回路の共振コンデンサー兼電磁信号出力コイルは交番電磁信号を出力する、
ことを特徴とする請求項23〜27のいずれか1項に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - 電磁信号出力コイルから出力した交番電磁信号は手書きの感圧信号とボタン信号を含む、
ことを特徴とする請求項30に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - ペン先の材料は2種類の材質である、
ことを特徴とする請求項17または23に記載の筆跡表現スタイラスペン。 - ペン先の書き端は軟質材で、もう一方の固定端は硬質材であり、Mo:3.0〜6.6wt%;Ti:0.01〜0.1wt%;Na:0.01〜0.1wt%;Cr:2〜5wt%を混ぜたPTZ圧電セラミックスである、
ことを特徴とする請求項17、23、32のいずれか1項に記載の筆跡表現スタイラスペン。
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