(57)【要約】【課題】構成が簡易で簡単に製造することができ、位置の判定を速く行うことができる位置指示器を提供する。【解決手段】コア４１は、その一端部４１１が貫通孔２１を介して外部に突出し、他端部４１２がチャンバー２２内で弾性部材４２と接触するように往復移動可能に設けられ、受信コイルＬ１及び送信コイルＬ２を一本のコア４１に巻いてコア４１をハウジング２０内に取り付けている。コア４１の一端部４１１と他端部４１２との間には、送信コイルＬ２に応じて配置され、軸線方向Ｘ上の移動によって変化する透磁率を有する第１の磁気誘導部４１３と、受信コイルＬ１に応じて配置され、軸線方向上の移動によらない一定の透磁率を有する第２の磁気誘導部４１４とを有する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
給電信号を送信すると共に情報信号を受信するワイヤレスステージと合わせて用いられるものであって、
所定の軸線方向に沿って棒状に延びるチャンバーを画成する周壁を有し、該周壁に該軸線方向に延びて該チャンバーに空間的に連通する貫通孔が形成されている中空ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられ、前記ワイヤレスステージよりの給電信号を受信すると交流電力に変換して出力する受信モジュールと、前記交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換モジュールと、前記直流電力が入力されると共に前記ワイヤレスステージへ情報信号を送信する送信モジュールとを有し、前記受信モジュールは前記チャンバーに取り付けられた受信コイルを有し、前記送信モジュールは前記チャンバーに取り付けられた送信コイルを有し、前記受信コイルと前記送信コイルとがそれぞれ前記軸線方向に沿って巻きつけられるように配列された作動ユニットと、
前記ハウジング内に前記軸線方向に沿って１本のコアと弾性部材とが配置され、前記コアは前記軸線方向に沿って延びてその一端部が前記貫通孔を介して外部に突出し、前記一端部の反対側の他端部が前記チャンバー内で前記弾性部材と接触されるように往復移動可能に設けられ、前記一端部と前記他端部との間には、前記送信コイルに応じて配置され、前記軸線方向の移動によって変化する透磁率を有する第１の磁気誘導部と、前記受信コイルに応じて配置され、前記軸線方向沿いの移動によらない一定の透磁率を有する第２の磁気誘導部とを有するように前記チャンバーにおいて前記受信コイル及び前記送信コイルを貫通して設けられたトリガーユニットと、を備え、
前記コアが前記一端部側から加圧されると他端部側に向って移動され、前記弾性部材が押されると、前記第１の磁気誘導部の透磁率が変化し、前記送信コイルのインダクタンス値を変化させ、一方、前記第２の磁気誘導部の透磁率が一定であると、前記受信コイルのインダクタンス値も一定になるように構成されることを特徴とする位置指示器。
【請求項２】
前記ハウジングに、機能選択部材が外部に露出するように設けられ、
前記作動ユニットは、前記機能選択部材と連動するように前記送信コイルに電気的に接続された機能選択モジュールを有し、
前記機能選択モジュールは、前記機能選択部材と連結されたスイッチと、前記スイッチに直列接続されたコンデンサと、を有し、
前記スイッチが導通するか否かによって前記情報信号の周波数を変化させることを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
【請求項３】
前記作動ユニットは更に、前記軸線方向に沿って延びるように前記チャンバー内に取り付けられ、前記受信コイル及び前記送信コイルが巻きつけられるボビンを有し、
前記コアが、前記ボビンに貫通して設けられることを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
【請求項４】
前記作動ユニットは、前記ボビンに連結されるベースプレートを有し、
前記弾性部材は、前記ボビン及び前記ベースプレートの間に設けられ、
前記受信モジュール、前記電力変換モジュール及び前記送信モジュールが、前記受信コイルと前記送信コイルとを除き、前記ベースプレートに配置されることを特徴とする請求項３に記載の位置指示器。
【請求項５】
前記コアの一端部と一体に形成されるようにプラスチックを用いて前記軸線方向に沿って延びる連結柱が、前記送信コイル側に向って延びるように設けられ、
前記第１の磁気誘導部としては、磁気誘導材を用いて前記連結柱と一体に連結されるように設けられ、
前記第２の磁気誘導部としては、磁気誘導材を用いて前記第１の磁気誘導部と前記コアの他端部との間に一体的に連結されるように設けられることを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
【請求項６】
前記給電信号と前記情報信号とが干渉をきたさないよう、前記受信コイルと前記送信コイルとは互いに異なる周波数にて作動されることを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
【請求項７】
前記受信コイルは、前記送信コイルの周波数より高い周波数にて作動されることを特徴とする請求項６に記載の位置指示器。
【請求項８】
前記受信モジュールは更に、前記給電信号と同じ共振周波数をなすように前記受信コイルと並列的に接続された可変コンデンサを有することを特徴とする請求項１に記載の位置指示器。
【請求項９】
前記送信モジュールとしては、発振回路を用いることを特徴とする請求項８に記載の位置指示器。
【請求項１０】
前記電力変換モジュールとしては、整流ろ過回路と電圧安定回路とを用いることを特徴とする請求項９に記載の位置指示器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、位置検出器より送信される所定信号に対して移動距離を判定して位置を指示する位置指示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンピューター等の入力デバイスとしてペンタブレットと呼ばれるポインティングデバイスが利用されている。ペンタブレットは、板状のタブレットと、タブレットの入力面に操作者によりポインティング操作や文字及び図形等の入力を行うペン型に形成された位置指示器とにより構成されており、使用時、操作者が位置指示器でタブレット上の任意の位置を指すと、その位置に対応する位置情報を含む情報信号を生成してタブレットに送信する。生成された情報信号に応じて、該位置情報を含む情報信号を入力デバイスへ出力される。
【０００３】
現在、位置指示器としては、例えば電池や、タブレットから送信される給電信号によって位置指示器におけるコイルにて給電電圧を誘起させることによって必要とする電力が供給される。
【０００４】
電池を用いる位置指示器では、電池を収容する本体が大型になりがちで、電池の交換も煩わしいといった問題点があった。コイルが配置された位置指示器では、給電電圧の誘起及び情報信号の送出を同一コイルにて行うため、時間が掛かり、位置情報を得るのに遅くなるといった問題点がある。
【０００５】
上記問題点を解決するために例えば特許文献１に記載されたものが提案されている。これは、一方のコイルによって給電電圧を誘起させ、他方のコイルによって情報信号を送信するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】台湾実用新案登録公報第３９０４９５号
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された位置指示器では、それぞれコイルが巻きつけられたコアを２つ設けなければならないので、構成が煩雑になり、製造コストが上がる問題点がある。また、位置指示器のタブレットとの距離が一定でないため、受信側への給電信号が変動する。そうすると、誘起される給電電圧がばらつくため、位置情報と共に歪みをも含む情報信号が生成される。したがって位置の判定に悪影響を及ぼす問題点をも生じてしまう。
【０００８】
本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、構成が簡易で簡単に製造することができ、位置の判定を速く行うことができる位置指示器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本考案に係る位置指示器は、給電信号を送信すると共に情報信号を受信するワイヤレスステージと合わせて用いられるものであって、所定の軸線方向に沿って棒状に延びるチャンバーを画成する周壁を有し、該周壁に該軸線方向に延びて該チャンバーに空間的に連通する貫通孔が形成されている中空ハウジングと、前記ハウジング内に設けられ、前記ワイヤレスステージよりの給電信号を受信すると交流電力に変換して出力する受信モジュールと、前記交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換モジュールと、前記直流電力が入力されると共に前記ワイヤレスステージへ情報信号を送信する送信モジュールとを有し、前記受信モジュールは前記チャンバーに取り付けられた受信コイルを有し、前記送信モジュールは前記チャンバーに取り付けられた送信コイルを有し、前記受信コイルと前記送信コイルとがそれぞれ前記軸線方向に沿って巻きつけられるように配列された作動ユニットと、前記ハウジング内に前記軸線方向に沿って１本のコアと弾性部材とが配置され、前記コアは前記軸線方向に沿って延びてその一端部が前記貫通孔を介して外部に突出し、前記一端部の反対側の他端部が前記チャンバー内で前記弾性部材と接触するように往復移動可能に設けられ、前記一端部と前記他端部との間には、前記送信コイルに応じて配置され、前記軸線方向の移動によって変化する透磁率を有する第１の磁気誘導部と、前記受信コイルに応じて配置され、前記軸線方向沿いの移動によらない一定の透磁率を有する第２の磁気誘導部とを有するように前記チャンバーにおいて前記受信コイル及び前記送信コイルを貫通して設けられたトリガーユニットと、を備え、前記コアが前記一端部側から加圧されると他端部側に向って移動し、前記弾性部材が押されると、前記第１の磁気誘導部の透磁率が変化し、前記送信コイルのインダクタンス値を変化させ、一方、前記第２の磁気誘導部の透磁率が一定であると、前記受信コイルのインダクタンス値も一定になるように構成されることを特徴とする。
【００１０】
本考案に係る位置指示器では、前記ハウジングに、機能選択部材が外部に露出するように設けられ、前記作動ユニットは、前記機能選択部材と連動するように前記送信コイルに電気的に接続された機能選択モジュールを有し、前記機能選択モジュールは、前記機能選択部材と連結されたスイッチと、前記スイッチに直列接続されたコンデンサと、を有し、前記スイッチが導通するか否かによって前記情報信号の周波数を変化させることができるようにする。
【００１１】
本考案に係る位置指示器では、前記作動ユニットは更に、前記軸線方向に沿って延びるように前記チャンバー内に取り付けられ、前記受信コイル及び前記送信コイルが巻きつけられるボビンを有し、前記コアが前記ボビンに貫通して設けられることを特徴とする。
【００１２】
本考案に係る位置指示器では、前記作動ユニットは、前記ボビンに連結されるベースプレートを有し、前記弾性部材が、前記ボビン及び前記ベースプレートの間に設けられ、前記受信モジュール、前記電力変換モジュール及び前記送信モジュールが、前記受信コイルと前記送信コイルとを除き、前記ベースプレートに配置されることを特徴とする。
【００１３】
本考案に係る位置指示器では、前記コアの一端部と一体に形成されるようにプラスチックを用いて前記軸線方向に沿って延びる連結柱が、前記送信コイル側に向って延びるように設けられ、前記第１の磁気誘導部としては磁気誘導材を用いて前記連結柱に一体に連結されるように設けられ、前記第２の磁気誘導部としては磁気誘導材を用いて前記第１の磁気誘導部と前記コアの他端部との間に一体的に連結されるように設けられることを特徴とする。
【００１４】
本考案に係る位置指示器では、前記給電信号と前記情報信号とが干渉をきたさないよう、前記受信コイルと前記送信コイルとは互いに異なる周波数にて作動されることを特徴とする。一例として、前記受信コイルは前記送信コイルの周波数より高い周波数にて作動されるように構成される。
【００１５】
本考案に係る位置指示器では、前記受信モジュールは更に、前記給電信号と同じ共振周波数をなすように前記受信コイルと並列的に接続された可変コンデンサを有することを特徴とする。
【００１６】
本考案に係る位置指示器では、前記送信モジュールとしては、発振回路を用いることを特徴とする。
【００１７】
本考案に係る位置指示器では、前記電力変換モジュールとしては、整流ろ過回路と電圧安定回路とを用いることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１８】
上記構成としたことにより、受信コイル及び送信コイルを一本のコアに巻いてコアをハウジング内に取り付けることができるので、取り付けが簡単になり、製造コストを低く抑制することができる。また、電力変換モジュールによって直流電力を安定して投入することができるので、一定の直流電力信号を送信モジュールへ送出することができる。また、送信コイルと第１の磁気誘導部とにより給電信号と情報信号との周波数に差をつけることができる。従って、情報信号を簡単に判定することができるので、位置の判定が速くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案に係る位置指示器の一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】使用する図１の位置指示器の断面図である。
【図３】使用時の図１の位置指示器の断面図である。
【図４】図１の位置指示器の回路図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を用いて、本考案の一実施形態に係る位置指示器について説明する。図示の如く、位置指示器２００は、例えばペン型に形成されて、コンピューターに用いられるポインティングデバイスとしてのペンタブレット用の板状のタブレット等といったワイヤレスステージ９０と合わせて用いられるものである。ワイヤレスステージ９０は、直流電力信号である給電信号を送出すると共に、位置情報などを含む情報信号を受信することにより位置情報が得られるように構成されるものである。
【００２１】
位置指示器２００は、図１に示すように、所定の軸線方向Ｘに沿って棒状に延びるチャンバー２２を画成する周壁２１を有する中空ハウジング２０と、ハウジング２０内に設けられた作動ユニット３０とトリガーユニット４０とを有する。
【００２２】
ハウジング２０は、例えば軸線方向Ｘを取り囲む筒状ペン型に形成され、該周壁２１に該軸線方向Ｘに延びて該チャンバー２２と空間的に連通する貫通孔２１０が形成され、該周壁２１に外部に突き出る機能ボタン２３が機能選択部材として設けられている。
【００２３】
作動ユニット３０は、チャンバー２２内に軸線方向Ｘに沿って延びるボビン３１とボビン３１に連結されたベースプレート３２とが取り付けられている。
【００２４】
作動ユニット３０としては、一例として、図４に示すように、ワイヤレスステージ９０よりの直流電力を受け取ると交流電力に変換して送出する受信モジュール３３と、交流電力を直流電力に変換して出力する電力変換モジュール３４と、直流電力が入力されると共にワイヤレスステージ９０へ情報信号を送信する送信モジュール３５とを備える構成とする。
【００２５】
受信モジュール３３は、チャンバー２２に配置された受信コイルＬ１と、受信コイルＬ１と並列接続された可変コンデンサＣ１とからなり、受信コイルＬ１と可変コンデンサＣ１とによりワイヤレスステージ９０の給電信号と同じ共振周波数を形成することができる。これにより、給電信号を交流電力信号に変換することができる。また、可変コンデンサＣ１は、出荷前の周波数調整及び校正に用いられるものとしても用いられる。
【００２６】
電力変換モジュール３４は、ダイオードＤ１〜Ｄ４とコンデンサＣ２とからなる整流ろ過回路３４１と、トランジスタＱ１と抵抗Ｒ１とダイオードＤ５とからなる電圧安定回路３４２とを有する。これにより、整流ろ過回路３４１から電圧安定回路３４２に提供される電力がトランジスタＱ１のしきい電圧値とダイオードＤ５の順方向導通電圧値との和（即ち、予め定められた電圧値）を超えると、トランジスタＱ１とダイオードＤ５とを導通させて、該直流電力の電圧が下がる。こうして、送信モジュール３５より得られる直流電力が安定して予め定められた電圧範囲内に保つことができる。
【００２７】
送信モジュール３５は、一例として、コルピッツ発振器などの発振回路が用いられ、図４に示すように、チャンバー２２に取り付けられた送信コイルＬ２を有する。
【００２８】
作動ユニット３０はまた、機能ボタン２３と連動するように送信コイルＬ２に電気的に接続された機能選択モジュール３６を有する。機能選択モジュール３６は、図４に示すように、機能ボタン２３と連動するスイッチＳＷと、スイッチＳＷに直列接続されたコンデンサＣ３とからなる。これによって、スイッチＳＷが導通か否かによって情報信号の周波数を変化させることにより、その変化をワイヤレスステージ９０において判定し、所定機能を果たすようになる。
【００２９】
作動ユニット３０としては、この形態において、受信コイルＬ１と送信コイルＬ２とがそれぞれ軸線方向Ｘに沿ってボビン３１に巻きつけられるように配列されている。受信モジュール３３、電力変換モジュール３４、送信モジュール３５及び機能選択モジュール３６は、受信コイルＬ１と送信コイルＬ２とを除き、ベースプレート３２に取り付けられている。また、本形態において、給電信号と情報信号とが干渉をきたさないよう、受信コイルＬ１と送信コイルＬ２とは互いに異なる周波数にて作動するようにする。一例として、受信コイルＬ１は送信コイルＬ２の周波数より高い周波数にて作動するように構成される。
【００３０】
トリガーユニット４０は、ハウジング２２内に設けられた、コア４１と弾性部材４２とを有し、弾性部材４２は、例えば緩衝材を用いてボビン３１及びベースプレート３２の間に定位されるように設けられる。
【００３１】
コア４１は、ボビン３１に貫通して設けられるように軸線方向Ｘに沿って延びる１本のコアであってその一端部４１１が貫通孔２１０を介して外部に突出し、一端部４１１の反対側の他端部４１２がチャンバー２２内で弾性部材４２と接触するように往復移動可能に設けられている。コア４１はチャンバー２２において受信コイルＬ１及び送信コイルＬ２を貫通するように配置されており、コア４１の一端部４１１と他端部４１２との間には、送信コイルＬ２に応じて配置され、軸線方向Ｘ上の移動によって変化する透磁率を有する第１の磁気誘導部４１３と、受信コイルＬ１に応じて配置され、軸線方向上の移動によらない一定の透磁率を有する第２の磁気誘導部４１４とを有する。
【００３２】
この形態において、コア４１の一端部４１１と一体に形成されるようにプラスチックで軸線方向Ｘに沿って送信コイルＬ２側に向って延びる連結柱４１１１が設けられている。第１の磁気誘導部４１３としては磁気誘導材を用いて連結柱４１１１に連結されるように、第２の磁気誘導部４１４としては磁気誘導材を用いて第１の磁気誘導部４１１とコア４１の他端部４１２との間に一体的に連結されるように設けられている。
【００３３】
以上のように構成された位置指示器２００の動作及び作用を図３を用いて以下に説明する。
【００３４】
位置指示器２００がワイヤレスステージ９０に押される、即ちコア４１がその一端部４１１側から加圧されると、他端部４１２側に向って移動し、弾性部材４２が押される。コア４１の他端部４１２側への移動により、第１の磁気誘導部４１３の透磁率が変化し、送信コイルＬ２のインダクタンス値が変化し、情報信号の周波数も変る。送信コイルＬ２としては、そのインダクタンス値がコイル４１の移動により変化するので可変インダクタとして用いられる。
【００３５】
一方、第２の磁気誘導部４１４の透磁率が一定であると、受信コイルＬ１のインダクタンス値も一定となるため、送信モジュール３５としては、安定電力が提供されて作動することができる。
【００３６】
また、コア４１の移動によってどれほどの加圧力を受けているかを反映し、加圧力の大きさは、情報信号の周波数の変動にも反映されるため、コア４１の一端部４１１のワイヤレスステージ９０への接触による加圧力が大きいと、送信コイルＬ２のインダクタンス値が小さくなり、情報信号の周波数が大きいことが解される。
【００３７】
本考案に係る位置指示器は、上記構成としたことにより、受信コイルＬ１及び送信コイルＬ２を一本のコア４１に巻いてコア４１をハウジング２０内に取り付けることができるので、取り付けが簡単になり、製造コストを低く抑制することができる。また、電力変換モジュール３４によって送信モジュール３５へ一定の直流電力を投入することができるので、送信モジュール３５において一定の直流電力によってワイヤレスステージ９０へ一定の情報信号を送信することができる。また、送信コイルＬ２と第１の磁気誘導部４１３とにより給電信号と情報信号との周波数に差をつけることができる。従って、歪みを含まない情報信号を簡単に判定することができるので、位置の判定が速くなる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本考案に係る位置指示器は、例えば位置の判定が速いスタイラスペンなどの入力デバイスとして有用である。
【符号の説明】
【００３９】
２００  位置指示器
２０  ハウジング
２１  周壁
２１０  貫通孔
２２  チャンバー
２３  機能ボタン
３０  作動ユニット
３１  ボビン
３２  ベースプレート
３３  受信モジュール
３４  電力変換モジュール
３４１  整流ろ過回路
３４２  電圧安定回路
３５  送信モジュール
３６  機能選択モジュール
４０  トリガーユニット
４１  コア
４１１  一端部
４１１１  連結柱
４１２  他端部
４１３  第１の磁気誘導部
４１４  第２の磁気誘導部
４２  弾性部材
９０  ワイヤレスステージ
Ｃ１  可変コンデンサ
Ｃ２  コンデンサ
Ｃ３  コンデンサ
Ｄ１〜Ｄ５  ダイオード
Ｌ１  受信コイル
Ｌ２  送信コイル
Ｑ１  トランジスタ
Ｒ１  抵抗
ＳＷ  スイッチ
Ｘ  軸線方向
【図１】
0003171524.tif 000003
【図２】
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【図３】
0003171524.tif 000005
【図４】
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