專利名稱:位置指示器、電路部件及輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種利用電磁感應(yīng)作用的位置指示器、電路部件及具有該位置指 示器的輸入裝 置,尤其涉及能夠檢測出相對于軸向的旋轉(zhuǎn)角的位置指示器、用于該位置指 示器的電路部件及具有該位置指示器的輸入裝置。
背景技術(shù):
近年來,利用了電磁感應(yīng)作用的輸入裝置被用作個人計算機(jī)等的輸入設(shè)備。該輸 入裝置例如由以下設(shè)備構(gòu)成形成為筆型的位置指示器;和位置檢測裝置,具有使用該位 置指示器進(jìn)行指示操作、輸入文字及圖像等的輸入面。這種輸入裝置不僅能夠進(jìn)行指示操作、輸入文字等,而且能夠根據(jù)持有方式、手扭 轉(zhuǎn)的情況等,將位置指示器的旋轉(zhuǎn)、傾斜以數(shù)據(jù)形式輸入。作為這種輸入裝置例如包括專利文獻(xiàn)1所述的裝置。專利文獻(xiàn)1所記載的位置指 示器具有分別形成為圓柱狀的兩根磁性體芯。這兩根磁性體芯被配置為兩者的中間點與筆
尖一致。在兩根磁性體芯中的一方磁性體芯上纏繞有控制線圈。進(jìn)一步,在兩根磁性體芯 上以捆扎兩者的方式纏繞有發(fā)送線圈。該發(fā)送線圈與電容器一起構(gòu)成共振電路。并且,通 過對控制線圈進(jìn)行開關(guān)控制,改變通過發(fā)送線圈的磁通量的分布,檢測出旋轉(zhuǎn)角、傾斜角。并且,作為這種輸入裝置的其他例子,包括專利文獻(xiàn)2所記載的裝置。專利文獻(xiàn)2 所記載的位置指示器具有分別形成為長方體狀的兩個磁性體芯。這兩個磁性體芯被配置為 夾住筆尖,組合兩者時的長邊方向的中心線與筆尖一致。各磁性體芯上分別橫向纏繞有控制線圈。并且,在兩個磁性體芯上,以捆扎這兩個 磁性體芯的方式橫向纏繞有一根發(fā)送線圈。發(fā)送線圈的中心線、筆尖的位置、位置指示器的 中心線、及所捆扎的兩個磁性體芯的長邊方向的中心線一致。并且,數(shù)位板具有檢測電路, 檢測出由控制線圈產(chǎn)生的傾斜檢測用信號;和控制電路,根據(jù)該檢測電路的檢測內(nèi)容判斷 位置指示器的傾斜角度。專利文獻(xiàn)1 日本特開平8-030374號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平8-202489號公報但在專利文獻(xiàn)1所記載的位置指示器中,在與其軸心正交的方向上并列配置有兩 根磁性體芯,因此存在位置指示器的外徑大型化的問題。進(jìn)一步,由于并列配置兩根磁性體芯,因此無法將棒狀的筆尖(芯體)插通于兩根 磁性體芯之間。因此,在形成可檢測出筆壓的結(jié)構(gòu)時,必須使筆尖形成為特殊的形狀(例如 彎曲形狀),或在用于檢測筆壓的開關(guān)和筆尖之間設(shè)置適配器。并且,在專利文獻(xiàn)2所記載的位置指示器中,形成可檢測筆壓的結(jié)構(gòu)時,需要使兩 個磁性體芯之間的間隙大于筆尖(芯體)的直徑。因此,在磁性體芯之間產(chǎn)生預(yù)定長度的 間隙,存在降低磁性體芯的性能的問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型是鑒于以上情況而作出的,其目的在于,能夠檢測出位置指示器相對于軸向的旋轉(zhuǎn),且不需要使筆尖(芯體)形成為特殊形狀就能夠檢測出筆壓。為了解決上述課題,實現(xiàn)本實用新型的目的,本實用新型的一種位置指示器,具有 芯部件、第1線圈、第2線圈、大致棒狀的芯體、筆壓檢測元件、至少一個電容器、及開關(guān)。芯 部件為由形成為大致棒狀的第1及第2磁性體芯在上述第1及第2磁性體芯的短邊方向上 相對地組合而形成筒孔的筒狀。第1線圈纏繞在芯部件上,第2線圈纏繞在第2磁性體芯 上。芯體插入到芯部件的筒孔中。筆壓檢測元件檢測施加在芯體的一端上的壓力。電容器 用于構(gòu)成共振電路,連接到第1線圈。開關(guān)進(jìn)行第2線圈的導(dǎo)通控制。本實用新型的一種電路部件,具有芯部件、第1線圈、及第2線圈。芯部件為由形 成為大致棒狀的第1及第2磁性體芯在該第1及第2磁性體芯的短邊方向上相對地組合而 形成筒孔的筒狀。第1線圈纏繞在芯部件上,第2線圈纏繞在第2磁性體芯上。并且,本實用新型的一種輸入裝置,具有位置指示器和位置檢測裝置。位置指示器 具有芯部件、第1線圈、第2線圈、大致棒狀的芯體、筆壓檢測元件、至少一個電容器、及開 關(guān)。芯部件為由形成為大致棒狀的第1及第2磁性體芯在上述第1及第2磁性體芯的短邊 方向上相對地組合而形成筒孔的筒狀。第1線圈纏繞在芯部件上,第2線圈纏繞在第2磁 性體芯上。芯體插入到芯部件的筒孔中。筆壓檢測元件檢測施加在芯體的一端上的壓力。 電容器用于構(gòu)成共振電路,連接到第1線圈。開關(guān)進(jìn)行第2線圈的導(dǎo)通控制。位置檢測裝 置具有用于通過位置指示器指示位置的輸入面、坐標(biāo)輸入電路、及旋轉(zhuǎn)角計算電路。坐標(biāo)輸 入電路通過從位置指示器的芯部件放射的磁場的分布,求出輸入面上的坐標(biāo)。旋轉(zhuǎn)角計算 電路根據(jù)開關(guān)導(dǎo)通時和未導(dǎo)通時的兩個坐標(biāo),計算出位置指示器的以垂直于輸入面的方向 為軸的旋轉(zhuǎn)角。根據(jù)本實用新型,能夠檢測出位置指示器相對于軸向的旋轉(zhuǎn),且即使芯體為棒狀 時也能夠檢測出筆壓。
圖1是表示適用了本實用新型的輸入裝置的實施方式的透視圖。圖2是表示適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的電路結(jié)構(gòu)的示 意框圖。圖3是用A-A’線截斷圖1所示的位置指示器的說明圖。圖4是適用了本實用新型的位置指示器涉及的芯部件的剖視圖。圖5是適用了本實用新型的位置指示器涉及的芯部件的分解透視圖。圖6是示意性地表示適用了本實用新型的位置指示器的電路結(jié)構(gòu)的框圖。圖7是表示適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的處理部的處理 流程的流程圖。圖8是表示適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的X軸整體掃描動 作時各部分的波形的一例的圖。圖9是表示適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的Y軸整體掃描動 作時各部分的波形的一例的圖。[0027]圖10是表示適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的X軸局部掃描 動作及Y軸局部掃描動作時各部分的波形的一例的圖。圖11是表示適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的 局部掃描動作時各部分的波形的一例的圖。圖12是表示由適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置所進(jìn)行的坐標(biāo) 內(nèi)插的原理的說明圖。圖13是由適用了本實用新型的輸入裝置涉及的位置檢測裝置的處理部計算出的 旋轉(zhuǎn)角的說明圖。圖14(a)是表示適用了本實用新型的位置指示器涉及的芯部件的第1變形例的透視圖,圖14(b)是表示適用了本實用新型的位置指示器涉及的芯部件的第2變形例的透視 圖。
具體實施方式
以下參照圖1 圖14說明用于實施本實用新型的位置指示器及輸入裝置的第1 實施方式。此外,在各附圖中,對相同的部件標(biāo)以相同的標(biāo)號。并且,按照以下順序進(jìn)行說明1.第1實施方式的結(jié)構(gòu)2.第1實施方式的動作3.變形例(1.第1實施方式的結(jié)構(gòu))(輸入裝置)首先,參照圖1說明適用本實用新型的輸入裝置的概要結(jié)構(gòu)。作為本實用新型的實施方式(以下稱為“本例”)的輸入裝置10由位置檢測裝置 1和向該位置檢測裝置1輸入信息的位置指示器2構(gòu)成。位置指示器2通過電磁感應(yīng)方式 向位置檢測裝置1指示位置。(位置檢測裝置)接著,說明位置檢測裝置1的結(jié)構(gòu)。該位置檢測裝置1由以下部分構(gòu)成檢測部4,檢測出由位置指示器2指示的位 置;和框體5,容納該檢測部4。框體5形成為中空且較薄的大致長方體,具有上部框體7, 其具有用于使檢測部4的輸入面4a露出的開口部6 ;和未圖示的下部框體,與該上部框體7重疊。該位置檢測裝置1通過電纜8與個人計算機(jī)、PDA (Personal DigitalAssistant 個人數(shù)碼助理)等未圖示的外部裝置電連接。此外,雖未圖示說明,但本實用新型的位置檢 測裝置也可以與個人計算機(jī)等外部裝置一體構(gòu)成。位置檢測裝置1檢測出通過位置指示器2向檢測部4的輸入面4a進(jìn)行指示操作 的位置,將該進(jìn)行了指示操作的位置作為位置信息傳輸?shù)酵獠垦b置。其結(jié)果,根據(jù)所發(fā)送的 位置指示器2的位置信息,可通過安裝在外部裝置中的各種軟件繪圖、輸入文字。(位置檢測裝置的電路結(jié)構(gòu)例)接著,參照圖2說明位置檢測裝置1的電路結(jié)構(gòu)。[0048]位置檢測裝置1的檢測部4(參照圖1)中,通過層疊設(shè)置X軸方向環(huán)路線圈組11a、 及Y軸方向環(huán)路線圈組11b,形成有位置檢測線圈11。各環(huán)路線圈組IlaUlb例如分別由 40根矩形的環(huán)路線圈構(gòu)成。構(gòu)成各環(huán)路線圈組IlaUlb的各環(huán)路線圈被配置為等間隔排列
并依次重疊。并且,在位置檢測裝置1上,設(shè)有與X軸方向環(huán)路線圈組Ila及Y軸方向環(huán)路線圈 組lib連接的選擇電路12。該選擇電路12依次選擇兩個環(huán)路線圈組IlaUlb中的一個環(huán) 路線圈。進(jìn)一步,在位置檢測裝置1上設(shè)有振蕩器13、電流驅(qū)動器14、切換連接電路15、接 收放大器16、檢波器17、低通濾波器18、S/H電路19、A/D轉(zhuǎn)換電路20、同步檢波器21、低通 濾波器22、S/H電路23、A/D轉(zhuǎn)換電路24、處理部25。振蕩器13是產(chǎn)生頻率為f0的交流信號并提供到電流驅(qū)動器14和同步檢波器21 的發(fā)送器。電流驅(qū)動器14將從振蕩器13提供的交流信號轉(zhuǎn)換為電流并發(fā)送到切換連接電 路15。通過來自下述處理部25的控制,切換連接電路15切換由選擇電路12選擇的環(huán)路線 圈所連接的連接點(發(fā)送側(cè)端子T、接收側(cè)端子R)。該連接點中,電流驅(qū)動器14連接到發(fā) 送側(cè)端子T,接收放大器16連接到接收側(cè)端子R。由選擇電路12選擇的環(huán)路線圈上所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓通過選擇電路12及切換連接 電路15發(fā)送到接收放大器16。接收放大器16放大從環(huán)路線圈提供的感應(yīng)電壓,發(fā)送到檢 波器17及同步檢波器21。檢波器17對環(huán)路線圈上所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓即接收信號進(jìn)行檢波,發(fā)送到低通濾 波器18。低通濾波器18具有比上述頻率f0足夠低的截止頻率,將檢波器17的輸出信號轉(zhuǎn) 換為直流信號,并發(fā)送到SAKSampleHold:采樣保持)電路19。S/H電路19保持低通濾波 器18的輸出信號的預(yù)定時序、具體而言是接收期間中的預(yù)定的時序下的電壓值,并發(fā)送到 A/D (Analog to Digital 模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換電路20。A/D轉(zhuǎn)換電路20對S/H電路19的輸 出進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換,并輸出到處理部25。另一方面,同步檢波器21通過來自振蕩器13的交流信號對接收放大器16的輸出 信號進(jìn)行同步檢波,將和它們之間的相位差對應(yīng)的電平的信號發(fā)送到低通濾波器22。該低 通濾波器22具有比頻率f0足夠低的截止頻率,將同步檢波器21的輸出信號轉(zhuǎn)換為直流信 號,并發(fā)送到S/H (Sample Hold 采樣保持)電路23。該S/H電路23保持低通濾波器22的 輸出信號的預(yù)定時序下的電壓值,并發(fā)送到A/D(Anal0g toDigital 模擬到數(shù)字)轉(zhuǎn)換電 路24。A/D轉(zhuǎn)換電路24對S/H電路23的輸出進(jìn)行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換,并輸出到處理部25。處理部25控制位置檢測裝置1的各部分。S卩,處理部25控制選擇電路12對環(huán)路 線圈的選擇、切換連接電路15的切換、S/H電路19、23的時序。處理部25根據(jù)來自A/D轉(zhuǎn) 換電路20、24的輸入信號,從X軸方向環(huán)路線圈組Ila及Y軸方向環(huán)路線圈組lib在恒定 的發(fā)送持續(xù)時間內(nèi)發(fā)送電波。X軸方向環(huán)路線圈組1 Ia及Y軸方向環(huán)路線圈組1 Ib的各環(huán)路線圈上,根據(jù)從位置 指示器2發(fā)送的電波產(chǎn)生感應(yīng)電壓。處理部25根據(jù)該各環(huán)路線圈上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的電 壓值的電平,計算出位置指示器2在X軸方向及Y軸方向上的指示位置的坐標(biāo)值、以與輸入 面4a正交的方向為軸的位置指示器2的旋轉(zhuǎn)等。(位置指示器)[0058]接著,參照圖3說明位置指示器2的概要結(jié)構(gòu)。位置指示器2具有共振電路(參照圖6),與從位置檢測裝置1發(fā)送的特定頻率的 電磁波共振。并且,位置指示器2通過該共振電路上所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓,將頻率為f0的電 磁波發(fā)送到位置檢測裝置1,向位置檢測裝置1指示位置。 位置指示器2由作為外裝部的一個具體例的殼體31、芯體32、芯部件34、第1線圈 35、第2線圈36 (參照圖4)、作為筆壓檢測電路的一個具體例的可變電容器37、印刷基板38 等構(gòu)成。此外,芯部件34、第1線圈35、第2線圈36構(gòu)成本實用新型的電路部件。殼體31作為位置指示器2的外裝部而設(shè)置,例如形成為一端封閉的有底的圓筒 狀。該殼體31由在軸向上重疊組裝結(jié)合的第1殼體41和第2殼體42構(gòu)成。第1殼體41 的軸向的一端側(cè)形成為大致圓錐形,在其前端具有開口部41a。并且,第1殼體41的軸向的 另一端開口。該第1殼體41的內(nèi)部配置有芯體32、芯部件34及可變電容器37等。第2殼體42形成為軸向的一端開口且另一端封閉的圓筒形。第2殼體42的一端 通過粘合劑、固定螺紋等固定單元固定到第1殼體41的另一端。在該第2殼體42的內(nèi)部, 通過粘合劑、固定螺紋等固定單元固定有安裝了電子部件的印刷基板38。芯體32由大致棒狀的部件構(gòu)成,具有形成在軸向的一端的指示部32a、及與指示 部32a連續(xù)的軸部32b。指示部32a形成為大致圓錐形,作為筆尖而發(fā)揮作用。該指示部 32a貫通第1殼體41的開口部41a,向殼體41的外側(cè)突出。軸部32b貫通芯部件34的下述筒孔34a(參照圖4)。在該軸部32b的與指示部 32a相反一側(cè)的端部,設(shè)有可變電容器37的下述導(dǎo)電部件(未圖示)。使用者使用位置指 示器2時,筆壓施加到芯體32,此時該筆壓通過芯體32施加到該導(dǎo)電部件。可變電容器37是與從外部施加的壓力對應(yīng)地改變電容值的電容器,通過電容值 的變化檢測出施加到芯體32的筆壓。此外,筆壓未施加到芯體32時,因?qū)щ姴考膹椓?、及?dǎo)電部件和芯體32的重量 而引起移動,導(dǎo)電部件從電介質(zhì)的另一端面及導(dǎo)電部離開。(芯部件)接著,參照圖4及圖5說明芯部件34、第1線圈35及第2線圈36。如圖4及圖5所示,芯部件34由第1磁性體芯44和第2磁性體芯45構(gòu)成。該芯 部件34通過使兩個磁性體芯44、45在與殼體31的軸向正交的方向上相對地組合而形成為 具有筒孔34a的圓筒狀。兩個磁性體芯44、45均形成為大致相同的形狀,形成為圓心角為 約180度的圓弧狀部件。此外,兩個磁性體芯44、45的材質(zhì)例如優(yōu)選使用鐵氧體材料。第1磁性體芯44具有相對的兩個端面44a、44b ;圓弧狀凸起的凸面44c ;形成圓 弧狀凹陷的凹部的凹面44d ;以及分別與兩個端面44a、44b正交的兩個平面44e、44f。并 且,第2磁性體芯45與第1磁性體芯44同樣具有兩個端面45a、45b ;圓弧狀凸起的凸面 45c ;形成圓弧狀凹陷的凹部的凹面45d;以及兩個平面45e、45f。在由兩個磁性體芯44、45形成芯部件34的狀態(tài)下,第1磁性體芯44的兩個平面 44e、44f與第2磁性體芯45的兩個平面45e、45f分別相對。并且,第1磁性體芯44的凸面 44e和第2磁性體芯45的凸面45c形成芯部件34的外周面。并且,第1磁性體芯44的凹 面44d和第2磁性體芯45的凹面45d形成芯部件34的筒孔34a。第1線圈35纏繞在芯部件34的外周面上。而第2線圈36纏繞在第2磁性體芯45的外周面上。該第2線圈36沿著第2磁性體芯45的凹面45d彎曲纏繞。因此,即使將 芯體32的直徑設(shè)定得與芯部件34的筒孔34a的直徑大致相等,芯體32也不會干擾第2線 圈36。第1線圈35的端部和第2線圈36的端部位于芯部件34的長邊方向的一個端部 一側(cè),分別連接到下述電容器52和開關(guān)55 (參照圖6)。為了組裝芯部件34,首先在第2磁性體芯45的外周面纏繞第2線圈36。并且,使 第1磁性體芯44的 平面44e、44f和第2磁性體芯45的平面45e、45f分別相對。此時,在 平面44e和平面45e之間夾入墊片47A,在平面44f和平面45f之間夾入墊片47B。墊片47A、47B用于防止或減輕第2線圈36中流動的電流影響第1磁性體芯44。 因此,墊片47A、47B的材質(zhì)是非磁性材料且絕緣體即可。該墊片47A、47B的材質(zhì)例如可適用 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等合成樹脂。并且,墊片47A、47B的厚度優(yōu)選100 500 μ m 左右ο接著,以使第1磁性體芯44的凸面44c和第2磁性體芯45的凸面45c連續(xù)的方 式纏繞第1線圈35。即,在芯部件34的外周面上纏繞第1線圈35。從而組裝出具有筒孔 34a的芯部件34。(位置指示器的電路結(jié)構(gòu)例)接著,參照圖6說明位置指示器2的電路結(jié)構(gòu)。位置指示器2上設(shè)有共振電路51。該共振電路51由以下部分構(gòu)成第1線圈35 ; 和第1線圈35并聯(lián)連接的電容器52 ;和該電容器52并聯(lián)連接的可變電容器37。該共振電 路35上經(jīng)由開關(guān)54連接有電容器53。并且,位置指示器2的第2線圈36上連接有開關(guān)55。其中,電容器53用于彌補開 關(guān)55閉合時第1線圈35的電感下降,其電容被設(shè)定為,能夠使共振電路51的共振頻率與 開關(guān)55的控制無關(guān)地維持恒定(發(fā)送信號的頻率)。共振電路51上分別連接有電源電路61、檢波電路62、檢波電路63。檢波電路62 上連接有積分電路64,檢波電路63上連接有積分電路65。并且,積分電路64上連接有比 較器66,積分電路65上連接有比較器67。比較器66的輸出連接到鎖存電路68的數(shù)據(jù)端子,比較器67的輸出連接到鎖存電 路68的觸發(fā)端子。并且,鎖存電路68上連接有上述開關(guān)54、55。電源電路61從由共振電路51產(chǎn)生的感應(yīng)電壓提取電源。該電源電路61中蓄積 的電源提供到位置指示器2的各電路。檢波電路62、積分電路64及比較器66形成向鎖存電路68的數(shù)據(jù)端子提供輸出的 第1路徑57。檢波電路62生成與位置檢測裝置1對發(fā)送電磁波進(jìn)行發(fā)送及停止發(fā)送的周 期相對應(yīng)的時鐘。此外,積分電路64被設(shè)定為時間常數(shù)大于積分電路65的時間常數(shù)。比較器66將積分電路64的輸出信號與預(yù)定的閾值電壓(例如電源電壓的50% ) 比較,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號而輸出。此外,在本例中,積分電路64的時間常數(shù)被確定為,當(dāng)位 置檢測裝置1發(fā)送該發(fā)送電磁波的發(fā)送時間超過第1預(yù)定時間(例如500 μ s)時,比較器 66的輸出上升。另一方面,檢波電路63、積分電路65及比較器67形成向鎖存電路68的觸發(fā)端子 提供輸出的第2路徑58。與檢波電路62同樣地,檢波電路63生成與位置檢測裝置1對發(fā)送電磁波進(jìn)行發(fā)送及停止發(fā)送的周期相對應(yīng)的時鐘。比較器67將積分電路65的輸出信號與預(yù)定的閾值電壓(例如電源電壓的50%) 比較,并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號而輸出。此外,在本例中,積分電路65的時間常數(shù)被確定為,當(dāng)位 置檢測裝置1發(fā)送該發(fā)送電磁波的發(fā)送時間超過比第1預(yù)定時間短的第2預(yù)定時間(例如 150 μ s)時,比較器67的輸出上升。(2.第1實施方式的動作)(位置檢測裝置的動作)接著,參照圖7及圖8說明按處理部25的處理流程進(jìn)行的位置檢測裝置1的動作。圖7是表示位置檢測裝置1的處理部25的處理流程的圖,圖8是表示依次掃描X 軸方向環(huán)路線圈組Ila的各環(huán)路線圈時的各部分的波形的圖。首先,處理部25為了檢測出位置檢測裝置1的檢測部4附近是否存在位置指示器 2,依次掃描、選擇(以下將該依次掃描、選擇稱為整體掃描)Χ軸方向環(huán)路線圈組Ila的各 環(huán)路線圈(步驟1)。其中,參照圖8具體說明該整體掃描(X軸整體掃描)。此外,進(jìn)行該整體掃描時, 位置指示器2的開關(guān)54、55斷開。首先,處理部25向選擇電路12發(fā)送選擇X軸方向環(huán)路線圈組Ila中的第1個環(huán) 路線圈(例如環(huán)路線圈X1)的信息,并且向切換連接電路15發(fā)送選擇發(fā)送側(cè)端子T的信號。 這樣一來,從振蕩器13向環(huán)路線圈X1提供頻率為f0的正弦波信號,從環(huán)路線圈X1產(chǎn)生頻 率為f0的發(fā)送電磁波(a)。當(dāng)處理部25在一定時間內(nèi)向切換連接電路15發(fā)送選擇發(fā)送側(cè)端子T的信號時, 位置指示器2的共振電路51上產(chǎn)生隨著時間的經(jīng)過振幅逐漸增加的信號。接著,處理部25 向切換連接電路15發(fā)送選擇接收側(cè)端子R的信號。這樣一來,環(huán)路線圈X1停止發(fā)送,但共 振電路51的信號不會立即消失,而是隨著時間的經(jīng)過緩慢衰減。在此期間,環(huán)路線圈X1上 感應(yīng)產(chǎn)生與共振電路51的信號電平對應(yīng)的信號。環(huán)路線圈X1上產(chǎn)生的信號通過切換連接 電路15提供到接收放大器16。當(dāng)處理部25在一定時間內(nèi)向切換連接電路15發(fā)送選擇接收側(cè)端子R的信號時, 處理部25使選擇電路12選擇X軸方向環(huán)路線圈組Ila中的第2個環(huán)路線圈(例如環(huán)路線 圈X2)。進(jìn)一步,處理部25向切換連接電路15發(fā)送連接到發(fā)送側(cè)端子T的信息。接著,處 理部25向切換連接電路15發(fā)送選擇接收側(cè)端子R的信號,從而與上述同樣地接收環(huán)路線 圈X2上感應(yīng)產(chǎn)生的信號。之后,處理部25同樣依次掃描、選擇X軸方向環(huán)路線圈組Ila中第3個到第40個 環(huán)路線圈,例如環(huán)路線圈x3 x4(l。其結(jié)果,在環(huán)路線圈x3 x4(l中進(jìn)行電波的發(fā)送接收。此 時,若位置指示器2接近或接觸位置檢測裝置1的輸入面4a,則從接近位置指示器2的環(huán)路 線圈X1產(chǎn)生的發(fā)送電磁波(a)激勵具有第1線圈35的共振電路51。其結(jié)果,共振電路51 上產(chǎn)生頻率為f0的感應(yīng)電壓(b)。此外,上述例子是掃描、選擇所有環(huán)路線圈時的例子。但該步驟Sl的處理中,也可 以使處理部25不選擇X軸方向環(huán)路線圈組Ila的所有環(huán)路線圈,而是如隔一個、兩個這樣 適當(dāng)選擇環(huán)路線圈。并且,也可以對一個環(huán)路線圈進(jìn)行多次電磁波的發(fā)送接收。進(jìn)一步,優(yōu) 選對各環(huán)路線圈的發(fā)送時間、及對各環(huán)路線圈的接收時間相等,但接收時間和發(fā)送時間不一定相同。在上述接收期間內(nèi)X軸方向環(huán)路線圈組Ila的環(huán)路線圈上所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓、即 接收信號(m)被檢波器17檢波,轉(zhuǎn)換為直流信號,并通過低通濾波器18平滑化。并且,通 過S/H電路19在預(yù)定時序保持而成為保持輸出(η),通過A/D轉(zhuǎn)換電路20轉(zhuǎn)換為數(shù)字值, 該數(shù)字值發(fā)送到處理部25。其中,S/H電路19的輸出電平是取決于位置指示器2與環(huán)路線圈之間的距離的值。 因此,處理部25判斷A/D轉(zhuǎn)換電路20所輸出的數(shù)字值的最大值是否在預(yù)先設(shè)定的一定值 以上(步驟S2),判斷位置指示器2是否位于位置檢測裝置1的有效讀取高度內(nèi)。在步驟S2的處理中,當(dāng)判斷為S/H電路19的輸出電平的最大值沒有在預(yù)先設(shè)定 的一定值以上,即判斷為位置指示器2沒有位于有效讀取高度內(nèi)時(步驟S2的“否”),處 理部25使處理返回到步驟Si。而當(dāng)判斷為位置指示器2位于有效讀取高度內(nèi)時(步驟S2的“是”),處理部25提 取各環(huán)路線圈X1-X4tl中獲得了最大值的環(huán)路線圈(以下稱為峰值線圈),存儲其編號(在 本例中為‘%”)(步驟S3)。接著,處理部25依次掃描、選擇(Y軸整體掃描)Y軸方向環(huán)路線圈組lib的各環(huán) 路線圈(步驟S4),進(jìn)行Y軸方向環(huán)路線圈組lib的各環(huán)路線圈的電磁波的發(fā)送接收。圖9表示Y軸整體掃描動作中的各部分的波形的一例。在圖9中,(a)、(b)、(m)、 (η)所示的各信號是和圖8的(a)、(b)、(m)、(η)所示的信號相同的信號。接著,處理部25提取各環(huán)路線圈Y1 Y4tl中獲得了最大值的環(huán)路線圈(以下稱為 峰值線圈),存儲其編號(在本例中為“V,)(步驟S5)。接著,處理部25進(jìn)行充電處理(步驟S6)。在該處理中,處理部25使選擇電路12 選擇環(huán)路線圈X7,向切換連接電路15發(fā)送選擇發(fā)送側(cè)端子T的信號。圖10表示從圖7的充電處理(步驟S6)到Y(jié)軸局部掃描(步驟S8)為止的動作 中的各部分的波形的一例。在步驟S6的處理中,處理部25在預(yù)定時間(本例中T = 300 μ s)內(nèi)從環(huán)路線圈 X7向位置指示器2發(fā)送該發(fā)送電磁波(a)。這樣一來,在位置指示器2的共振電路51上產(chǎn) 生感應(yīng)電壓(b),通過該感應(yīng)電壓(b),電源電路61充電。該感應(yīng)電壓(b)分別輸入到檢波 電路62、63。其結(jié)果,從檢波電路62輸出檢波輸出(f),從檢波電路63輸出檢波輸出(C)。當(dāng)輸出檢波輸出(c)時,從第2路徑58 (參照圖6)輸出積分輸出(d)、及比較輸出 (e)。但因發(fā)送電磁波(a)的發(fā)送時間是300ys,所以從第1路徑57(參照圖6)不輸出比 較輸出(h)。因此,不會輸出鎖存電路68的鎖存輸出(j),開關(guān)54、55保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)。從發(fā)送該發(fā)送電磁波(a)的300μ s的發(fā)送時間結(jié)束開始經(jīng)過了預(yù)定的接收時間 (本例中R= 100 μ S)后,處理部25進(jìn)行X軸局部掃描(步驟S7)。S卩,處理部25以X軸 方向環(huán)路線圈組Ila中的峰值線圈為中心,對與該峰值線圈相鄰的預(yù)定個數(shù)的環(huán)路線圈、 例如5個環(huán)路線圈進(jìn)行電磁波的發(fā)送接收。在該電磁波的發(fā)送接收中,從位置檢測裝置1向位置指示器2發(fā)送電磁波時,即通過切換連接電路15選擇發(fā)送側(cè)端子T時,處理部25始終選擇峰值線圈(本例中是“環(huán)路線 圈X/’)。另一方面,在位置指示器2接收到來自位置檢測裝置1的電磁波時,即通過切換 連接電路15選擇接收側(cè)端子R時,處理部25按照編號從小到大(或從大到小)依次掃描、選擇(局部掃描)環(huán)路線圈(本例中是5個)。此時,通過發(fā)送電磁波(a),位置指示器2的共振電路51被激勵,共振電路51中產(chǎn)生感應(yīng)電壓(b)。該感應(yīng)電壓(b)分別輸入到檢波電路62、63。其結(jié)果,從檢波電路62輸 出檢波輸出(f),從檢波電路63輸出檢波輸出(C)。檢波輸出(C)由積分電路65積分,作為積分輸出(d)而輸出。該積分輸出(d)通 過比較器67與閾值電壓進(jìn)行比較。并且,檢波輸出(f)由積分電路64積分,作為積分輸出 (g)而輸出。該積分輸出(g)通過比較器66與閾值電壓進(jìn)行比較。在X軸局部掃描中,發(fā)送電磁波(a)的發(fā)送時間是lOOys。因此,從第1路徑57 及第2路徑58 (參照圖6)不輸出比較輸出(h)及比較輸出(e)。其結(jié)果,不會輸出鎖存電 路68的鎖存輸出(j),開關(guān)54、55保持?jǐn)嚅_的狀態(tài)。在開關(guān)54、55斷開的狀態(tài)下,由于共振電路51上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓(b),產(chǎn)生交流磁 場,兩個磁性體芯44、45中均勻地通入磁通量。因此,此時由位置檢測裝置1檢測出的位置 指示器2的位置為芯部件34的中心位置(軸心)。以下將芯部件34的中心位置(軸心)的坐標(biāo)稱為中心坐標(biāo)X。、Y。。在本例中,位置指示器2指示環(huán)路線圈X7、Y5。因此,在X軸局部掃描中,由環(huán)路線 圈X7接收電磁波時獲得最大接收電壓Vptl。并且,由其前后的環(huán)路線圈&、&接收電磁波時, 分別獲得接收電壓VaQ、VbQ。X軸局部掃描結(jié)束時,處理部25進(jìn)行Y軸局部掃描(步驟S8)。S卩,處理部25對 以Y軸方向環(huán)路線圈組lib中的峰值線圈為中心的預(yù)定個數(shù)、例如5個環(huán)路線圈進(jìn)行電磁 波的發(fā)送接收。在該電磁波的發(fā)送接收中,當(dāng)發(fā)送電磁波時,即通過切換連接電路15選擇發(fā)送側(cè) 端子T時,處理部25始終選擇峰值線圈(本例中為“環(huán)路線圈Y5”)。另一方面,當(dāng)接收電 磁波時,即通過切換連接電路15選擇接收側(cè)端子R時,處理部25按照編號從小到大(或從 大到小)依次掃描、選擇(局部掃描)環(huán)路線圈(本例中是5個)。在本例中,位置指示器2指示環(huán)路線圈Χ7、Υ5。因此,在Y軸局部掃描中,由環(huán)路線 圈Y5接收電磁波時獲得最大接收電壓V’ P00并且,由其前后的環(huán)路線圈Y4、Y6接收電磁波 時,分別獲得接收電壓V’ a。、V’ bQ。Y軸局部掃描動作結(jié)束時,處理部25判斷在步驟S7、S8的處理中檢測出的最大接 收電壓νΡ(ι、ν’Ρ(ι是否在預(yù)先設(shè)定的一定值以上(步驟S9)。即,處理部25判斷位置指示器 2是否位于位置檢測裝置1的有效讀取高度內(nèi)。在步驟S9的處理中,當(dāng)判斷為最大接收電壓VP(I、V’ P0沒有在預(yù)先設(shè)定的一定值 以上時、即判斷為位置指示器2沒有位于有效讀取高度內(nèi)時(步驟S9的“否”),處理部25 使處理返回到步驟Si。另一方面,當(dāng)判斷為位置指示器2位于有效讀取高度內(nèi)時(步驟S9的“是”),處 理部25進(jìn)行旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的局部掃描(步驟S10)。圖11表示旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的局部掃描動作下的各部分的波形的一例。在圖11中, (a) (h)、(j)、(m)、(η)所示的各信號是與圖10的(a) (h)、(j)、(m)、(η)所示的信號 相同的信號。在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的局部掃描中,處理部25向選擇電路12發(fā)送選擇環(huán)路線圈X7的信息,并且向切換連接電路15發(fā)送選擇發(fā)送側(cè)端子T的信號。并且,處理部25在預(yù)定時間 (本例中T = 700 μ s)內(nèi)從環(huán)路線圈X7向位置指示器2發(fā)送該發(fā)送電磁波(a)。通過該發(fā) 送電磁波(a),位置指示器2的共振電路51被激勵,產(chǎn)生感應(yīng)電壓(b)。通過該感應(yīng)電壓 (b),電源電路61被充電。并且,該感應(yīng)電壓(b)分別輸入到檢波電路62、63。其結(jié)果,從檢 波電路62輸出檢波輸出(f),從檢波電路63輸出檢波輸出(C)。其中,在第2路徑58(參照圖6)中,當(dāng)發(fā)送電磁波(a)的發(fā)送時間超過100 μ s時, 從比較器67向鎖存電路68輸出比較輸出(e)。在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的局部掃描中,發(fā)送電磁波 (a)的發(fā)送時間為700 μ s,因此在發(fā)送電磁波(a)的發(fā)送期間內(nèi)(例如經(jīng)過200 μ s后),輸 出比較輸出(e)。S卩,當(dāng)檢波輸出(c)提供到積分電路65時,從積分電路65輸出以預(yù)定的時間常數(shù) 上升的積分輸出(d)。并且,該積分輸出(d)通過比較器67與閾值電壓進(jìn)行比較,當(dāng)積分輸 出(d)的值超過該閾值電壓時,從比較器67輸出比較輸出(e)。另一方面,在第1路徑57(參照圖6)中,當(dāng)發(fā)送電磁波(a)的發(fā)送時間超過300ys 時,從比較器66向鎖存電路68輸出比較輸出(h)。在旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的局部掃描中,因發(fā)送電 磁波(a)的發(fā)送時間是700 μ s,因此在發(fā)送電磁波(a)的發(fā)送期間內(nèi)(例如經(jīng)過400 ys 后),輸出比較輸出(h)。鎖存電路68響應(yīng)于比較輸出(e)的下降而進(jìn)行動作,將此時的比較輸出(h)作為 鎖存輸出(j)而輸出。當(dāng)輸出了該鎖存輸出(j)時,開關(guān)54、55閉合。從發(fā)送該發(fā)送電磁波(a)的700 μ s的發(fā)送時間結(jié)束開始經(jīng)過了預(yù)定的接收時間 (本例中R = 100 μ S)后,處理部25進(jìn)行與步驟S7的X軸局部掃描相同的X軸局部掃描。 艮口,處理部25以X軸方向環(huán)路線圈組Ila中的峰值線圈為中心,對與該峰值線圈相鄰的預(yù) 定個數(shù)的環(huán)路線圈、例如5個環(huán)路線圈進(jìn)行電磁波的發(fā)送接收。在開關(guān)55閉合的狀態(tài)下,第2線圈36上產(chǎn)生消除通過第2磁性體芯45的磁通量 的變化的電動勢。由于該逆向的電動勢,來自位置檢測裝置1的電磁波所產(chǎn)生的磁場難于 通過第2線圈36的內(nèi)側(cè)、即第2磁性體芯45 —側(cè)。因此,通過芯部件34的磁通量偏向第 1磁性體芯44 一側(cè),所以此時由位置檢測裝置1檢測出的位置指示器2的位置相對于芯部 件34的中心位置(軸心)向第1磁性體芯44 一側(cè)位移。此外,在以下說明中,將相對于該芯部件34的中心位置向第1磁性體芯44 一側(cè)位 移的位置所對應(yīng)的坐標(biāo)稱為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)χη、γη。在本例的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的X軸局部掃描中,由環(huán)路線圈X7接收電磁波時,獲得最大 接收電壓vPl。并且,由其前后的環(huán)路線圈x6、x8接收電磁波時,分別獲得接收電壓vai、vblt)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的X軸局部掃描結(jié)束時,處理部25進(jìn)行與步驟S8的Y軸局部掃描相 同的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的Y軸局部掃描。即,處理部25對以Y軸方向環(huán)路線圈組lib中的峰值線 圈為中心的預(yù)定個數(shù)、例如5個環(huán)路線圈進(jìn)行電磁波的發(fā)送接收。在本例的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的Y軸局部掃描中,由環(huán)路線圈Y5接收電磁波時獲得最大 接收電壓V’ p10并且,由其前后的環(huán)路線圈Y4、Y6接收電磁波時,分別獲得接收電壓V’ ai、 Ψ V旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)用的局部掃描結(jié)束時,處理部25提取在步驟S7、S8的處理中檢測出最大 接收電壓VP(I、V’ P0的X軸方向的峰值線圈及Y軸方向的峰值線圈,存儲各自的編號(步驟Sll)。所存儲的環(huán)路線圈的編號用于求出在輸入面4a上移動的位置指示器2的軌跡。接著,處理部25計算由位置指示器2指示的位置的坐標(biāo)值及旋轉(zhuǎn)角(步驟S12)。 接著,處理部25根據(jù)發(fā)送電磁波(a)和從共振電路51接收的電磁波的相位差所對應(yīng)的信 號的電平,檢測出筆壓(步驟S13)。之后,只要位置指示器2繼續(xù)位于有效讀取高度內(nèi),處 理部25就重復(fù)進(jìn)行S6 S13的處理,當(dāng)判斷為位置指示器2沒有位于有效讀取高度內(nèi)時, 返回到步驟Sl的處理。(坐標(biāo)值的計算)在此說明在步驟S12的處理中進(jìn)行的坐標(biāo)值的計算。為了求出坐標(biāo)值,首先計算 出芯部件34的中心位置(軸心)的坐標(biāo)即中心坐標(biāo)X。、Y。。通過下述公式計算X。。(數(shù)學(xué)式1)
v n Dt Vb0-Va0+人
2 Vp0x2-Va0-Vb0其中,Px表示獲得最大接收電壓Vptl的環(huán)路線圈的中心位置,D1表示X軸方向環(huán)路 線圈的中心位置之間的距離。并且,通過下述公式計算Y。。(數(shù)學(xué)式2)
v D D2 Vb0-Va0Y0 =ΡΥ+ —χ-2---
L 」0 γ 2 Vp0 x2-Va0-Vb0其中,Py表示獲得最大接收電壓V’ P0的環(huán)路線圈的中心位置,D2表示Y軸方向環(huán) 路線圈的中心位置之間的距離。接著,根據(jù)獲得最大接收電壓的環(huán)路線圈的中心位置、通過該環(huán)路線圈檢測出的 最大接收電壓、通過該環(huán)路線圈前后的環(huán)路線圈檢測出的接收電壓,使接收電壓的分布近 似為二次曲線,內(nèi)插中心坐標(biāo)Χο、Υο。其結(jié)果,確定由位置指示器2指示的位置的坐標(biāo)值。圖12是上述坐標(biāo)內(nèi)插的原理的說明圖。在圖12中,X軸表示各線圈所排列的方向上的距離,Y軸表示接收電壓的值。從各 線圈檢測出的接收電壓的分布可近似為圖12所示的二次曲線,Va, Vb、Vp表示從三個線圈 檢測出的接收電壓。并且,d相當(dāng)于線圈之間的距離。圖12所示的二次曲線以a、b、c為常數(shù)而表示為下式。(數(shù)學(xué)式3)y = a(x_b)2+c由該式求出檢測出最大接收電壓的環(huán)路線圈的中心坐標(biāo)的校正值b。(數(shù)學(xué)式4)χ = 0 時,y = Vp叉=-(1時,7 = ¥8叉=(1時,7= ¥13,因此Va = a (-d-b) 2+c = ad2_2abd+ab2+c ...(1)Vp = ab2+c... (2)Vb = a (d-b) 2+c = ad2_2abd+ab2+c ...(3)[0162]⑴-⑵得到Va-vp=ad2+2abd=ad(d+2b) (4)[0164](3)-(2)得到vb-vp=ad2-2abd=ad(d-2b) (5)[0166]由⑷、(5)得到 Va-Vp d + 2b 展開該式得到b: r u d(Vb-Va) (旋轉(zhuǎn)角的計算)接著,參照圖13說明在步驟S12的處理中進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)角的計算。為了求出位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角,首先獲得中心坐標(biāo)\、Ytl及旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)Xn、Yn。對 中心坐標(biāo)XpYci的計算已經(jīng)闡述過了,因此省略其說明。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)Χη、Υη是相對于芯部件34 的中心位置向第1磁性體芯44 一側(cè)位移的位置所對應(yīng)的坐標(biāo)。通過下述公式計算Χη。(數(shù)學(xué)式5) 其中,Px表示獲得最大接收電壓Vptl的環(huán)路線圈的中心位置,D1表示X軸方向環(huán)路 線圈的中心位置之間的距離。并且,通過下述公式計算Yn。(數(shù)學(xué)式6) 其中,Py表示獲得最大接收電壓V’ Ptl的環(huán)路線圈的中心位置,D2表示Y軸方向環(huán) 路線圈的中心位置之間的距離。接著,以中心坐標(biāo)XQ、YQ為原點,設(shè)定與輸入面4a上的X軸及Y軸平行的X_Y坐標(biāo) 系。并且,以Y軸的正方向為基準(zhǔn)(θ =0),將θ的范圍設(shè)定為-180° < θ≤+180°。 這樣一來,旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)Xn、Yn的角度θ作為位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角θ確定。Yn = Ytl、Xn > Xtl時,位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角θ為90° ( θ = 90° )。而Yn = Y。、Xn <Χ。時,位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角θ為-90° ( θ =-90° )。Yn > Ytl時,位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角θ通過下式計算。(數(shù)學(xué)式7)
[0187]Yn < Υ0,Χη≥X0時,位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角θ通過下式計算。[0188](數(shù)學(xué)式8)
θ=180+tan(xn-x0/yn-y0)Yn < Y0,Xn < X0時,位置指示器2的旋轉(zhuǎn)角θ通過下式計算。(數(shù)學(xué)式9)
θ=-180+tan(xn-x0/yn-y0)(實施方式的效果)根據(jù)本實施方式的位置指示器2及輸入裝置10,位置指示器2包括具有筒孔34a 的筒狀芯部件34。該芯部件34通過使第1磁性體芯44和第2磁性體芯45在與殼體31的 軸向正交的方向上相對地組合而形成。因此,能夠使棒狀的芯體32貫通筒孔34a,通過該芯 體32的端部移動可變電容器37的導(dǎo)電部件。其結(jié)果,能夠改變可變電容器37的電容值, 檢測出筆壓。根據(jù)本實施方式的位置指示器2及輸入裝置10,位置指示器2包括具有筒孔34a 的筒狀的芯部件34。因此,與將圓柱狀的兩根磁性體芯并列配置相比,能夠使形成位置指示 器2的外裝部的殼體31的外徑小型化。根據(jù)本實施方式的位置指示器2及輸入裝置10,第2線圈35纏繞在芯部件34的 外周面上,第2線圈36纏繞在第2磁性體芯45上。并且,位置指示器2的鎖存電路68根 據(jù)位置檢測裝置1對發(fā)送電磁波的發(fā)送時間,控制第2線圈36短路或斷開。第2線圈36斷開時,由位置檢測裝置1檢測出的坐標(biāo)值表示芯部件34的中心位 置(軸心)的坐標(biāo)。而當(dāng)?shù)?線圈36短路時,磁通量難以通過纏繞有第2線圈36的第2 磁性體芯45,磁通量偏向第1磁性體芯44。因此,由位置檢測裝置1檢測出的坐標(biāo)值和芯 部件34的中心位置(軸心)相比向第1磁性體芯44 一側(cè)位移。因此,根據(jù)芯部件34的中 心位置(軸心)的坐標(biāo)值、及向第1磁性體芯44 一側(cè)位移的坐標(biāo)值,能夠檢測出位置指示 器2相對于軸心的旋轉(zhuǎn)角。根據(jù)本實施方式的位置指示器2及輸入裝置10,第2線圈36沿著第2磁性體芯 45的凹面45d彎曲纏繞。因此,即使將芯體32的直徑設(shè)定為與芯部件34的筒孔34a的直 徑大致相等,也無需擔(dān)心芯體32干擾第2線圈36。并且,由于第2線圈36與第2磁性體芯 45緊密接觸,因此能夠增加通過第2磁性體芯45的磁通量的大小,提高性能。根據(jù)本實施方式的位置指示器2及輸入裝置10,第1磁性體芯44和第2磁性體 芯45相對于芯部件34的軸心對稱。因此,用于形成芯部件34的磁性體芯的種類可以為一 種,能夠提高生產(chǎn)效率。(3.變形例)本實用新型不限于以上說明及附圖所示的實施方式,在不脫離其主旨的范圍內(nèi)可 進(jìn)行各種變形。例如,在上述實施方式中,作為筆壓檢測電路適用了可變電容器37。但作為 本實用新型涉及的筆壓檢測電路,也可使用壓力傳感器來構(gòu)成。這種情況下,在位置指示器 中設(shè)置運算處理部(CPU等),將由壓力傳感器檢測出的筆壓轉(zhuǎn)換為筆壓信息。[0202]在本實施方式的位置指示器2中,芯部件34形成為圓筒狀。但作為本實用新型涉 及的芯部件,只要形成為具有能夠使芯體32貫通的筒孔的筒狀即可,例如也可形成為三角 形、四邊形等多邊形筒狀。在本實施方式的位置指示器2中,在形成芯部件34的第1磁性體芯44上設(shè)置有 凹面44d,在第2磁性體芯45上設(shè)置有凹面45d。但作為本實用新型涉及的芯部件,也可以 在第1磁性體芯或第2磁性體芯的任意一個上設(shè)置凹面。圖14(a)是表示本實用新型涉及的芯部件的第1變形例的透視圖。該芯部件34A 由第1磁性體芯44和第2磁性體芯71構(gòu)成。第2磁性體芯71的短邊方向(與長邊方向 正交的方向)的剖面形成為大致半圓形。即,第2磁性體芯71具有與第1磁性體芯44的 凹面44d和平面44e、44f相對的平面7Id。此外,第2磁性體芯71的其他面與第2磁性體芯45 (參照圖5)相同。因此,對第 2磁性體芯71的其他面標(biāo)以與第2磁性體芯45相同的標(biāo)號,并省略說明。芯部件34A具有由第1磁性體芯44的凹面44d及第2磁性體芯71的平面7Id形 成的大致半圓形的筒孔,芯體插入到該筒孔中。圖14(b)是表示本實用新型涉及的芯部件的第2變形例的透視圖。該芯部件34B 由第1磁性體芯72和第2磁性體芯45構(gòu)成。第1磁性體芯72具有與第2磁性體芯45的 凹面45d和平面45e、45f相對的平面72d。此外,第1磁性體芯72的其他面與第1磁性體芯44(參照圖5)相同。因此,對第 1磁性體芯72的其他面標(biāo)以與第1磁性體芯44相同的標(biāo)號,并省略說明。芯部件34B具有由第1磁性體芯72的平面72d及第2磁性體芯45的凹面45d形 成的大致半圓形的筒孔,芯體插入到該筒孔中。
權(quán)利要求一種位置指示器,具有筒狀的芯部件,由形成為大致棒狀的第1磁性體芯和第2磁性體芯在該第1磁性體芯和第2磁性體芯的短邊方向上相對地組合而形成筒孔;第1線圈,纏繞在上述芯部件上;第2線圈,纏繞在上述第2磁性體芯上;大致棒狀的芯體,插入到上述芯部件的上述筒孔中;筆壓檢測元件,檢測施加在上述芯體的一端上的壓力;至少一個電容器,用于構(gòu)成共振電路,連接到上述第1線圈;以及開關(guān),進(jìn)行上述第2線圈的導(dǎo)通控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的位置指示器,其中,在上述第1磁性體芯或第2磁性體芯的至少任意一個上設(shè)置在上述第1磁性體芯或第 2磁性體芯的軸向上延伸形成的凹部,從而形成上述筒孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置指示器,其中,在上述第1磁性體芯和第2磁性體芯雙方上設(shè)置上述凹部,使上述第1磁性體芯的凹 部和上述第2磁性體芯的凹部相對,形成上述芯部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的位置指示器,其中, 上述第2線圈沿著上述第2磁性體芯的凹部纏繞。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位置指示器,其中, 上述芯部件形成為大致圓筒狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位置指示器,其中,以上述第1線圈的端部和上述第2線圈的端部位于上述芯部件的長邊方向的一個端部 一側(cè)的方式纏繞上述第1線圈和上述第2線圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位置指示器,其中, 上述第2線圈沿著上述第2磁性體芯的凹部纏繞。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位置指示器,其中, 上述芯部件形成為大致圓筒狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的位置指示器,其中,以上述第1線圈的端部和上述第2線圈的端部位于上述芯部件的長邊方向的一個端部 一側(cè)的方式纏繞上述第1線圈和上述第2線圈。
10.一種位置指示器,具有筒狀的芯部件,由形成為大致棒狀的第1磁性體芯和第2磁性體芯夾著墊片在上述第 1磁性體芯和第2磁性體芯的短邊方向上相對地組合而形成筒孔; 第1線圈,纏繞在上述芯部件上; 第2線圈,纏繞在上述第2磁性體芯上; 大致棒狀的芯體,插入到上述芯部件的上述筒孔中; 筆壓檢測元件,檢測施加在上述芯體的一端上的壓力; 至少一個電容器,用于構(gòu)成共振電路,連接到上述第1線圈;以及 開關(guān),進(jìn)行上述第2線圈的導(dǎo)通控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的位置指示器,其中,上述墊片由非磁性部件構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的位置指示器,其中,上述墊片還具有絕緣性。
13.—種電路部件,具有筒狀的芯部件,由形成為大致棒狀的第1磁性體芯和第2磁性體芯在該第1磁性體芯 和第2磁性體芯的短邊方向上相對地組合而形成有筒孔;第1線圈,纏繞在上述芯部件上;以及第2線圈,纏繞在上述第2磁性體芯上。
14.一種輸入裝置,包括位置指示器,其具有筒狀的芯部件,由形成為大致棒狀的第1磁性體芯和第2磁性體 芯在該第1磁性體芯和第2磁性體芯的短邊方向上相對地組合而形成筒孔;第1線圈,纏繞 在上述芯部件上;第2線圈,纏繞在上述第2磁性體芯上;大致棒狀的芯體,插入到上述芯 部件的上述筒孔中;筆壓檢測元件,檢測施加在上述芯體的一端上的壓力;至少一個電容 器,用于構(gòu)成共振電路,連接到上述第1線圈;和開關(guān),進(jìn)行上述第2線圈的導(dǎo)通控制;以及位置檢測裝置,其具有輸入面,用于通過上述位置指示器指示位置;坐標(biāo)輸入電路, 通過從上述位置指示器的上述芯部件放射的磁場的分布,求出上述輸入面上的坐標(biāo);和旋 轉(zhuǎn)角計算電路,根據(jù)上述開關(guān)導(dǎo)通時和未導(dǎo)通時的兩個坐標(biāo),計算出上述位置指示器的以 垂直于上述輸入面的方向為軸的旋轉(zhuǎn)角。
專利摘要一種位置指示器、電路部件及輸入裝置,能夠檢測出位置指示器相對于軸向的旋轉(zhuǎn),且不需要使筆尖(芯體)形成為特殊形狀就能夠檢測出筆壓。位置指示器具有芯部件(34)、第1線圈(35)、第2線圈(36)、大致棒狀的芯體、筆壓檢測元件、至少一個電容器、及開關(guān)。芯部件為由形成為大致棒狀的第1及第2磁性體芯(44、45)在其短邊方向上相對地組合而形成有筒孔(34a)的筒狀。第1線圈纏繞在芯部件上,第2線圈纏繞在第2磁性體芯上。芯體插入到芯部件的筒孔中。筆壓檢測元件檢測施加在芯體的一端上的壓力。電容器用于構(gòu)成共振電路,連接到第1線圈。開關(guān)進(jìn)行第2線圈的導(dǎo)通控制。
文檔編號G06F3/033GK201590054SQ20102011628
公開日2010年9月22日 申請日期2010年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者保坂公義, 桂平勇次, 藤塚廣幸 申請人:株式會社和冠