静电方式输入笔制造技术

本发明专利技术涉及静电方式输入笔，本发明专利技术是一种具备以轻量且小型的电池或电容器作为电源的静电方式输入笔，能由数位板正确且稳定地求出指示位置及笔压等信息，通过与数位板的电容耦合来输入指示位置，其具备：信号产生电路，生成与从设置于位置指示部的电极发送的信号的频率相同的信号；变压器，通过在磁体缠绕初级绕组与次级绕组形成，用于使由该信号产生电路生成的信号升压；模拟开关，用于控制该变压器的次级绕组的一端与所述电极的连接为开状态或关状态；电源提取电路，提取通过由所述变压器的次级绕组所感应的电动势提供给所述模拟开关的电源；电容器，与所述变压器的次级绕组的其他端连接，插入该电容器以使该其他端为交流的固定电位。

【技术实现步骤摘要】
静电方式输入笔
本专利技术是涉及通过静电方式来检测数位板(位置检测装置)上的指示位置的位置指示器(静电方式输入笔)的改良。
技术介绍
在本申请之前，本申请人在专利文献1(特开2007-164356号公报)中提出了一种位置指示器：在位置指示部设置线圈，通过与数位板的电磁感应求出坐标位置。另外，本申请人在上述专利文献1(以下称为先前申请)中也公开了一种位置指示器：在位置指示部设置电极(专利文献1中的导体芯)，通过与数位板的静电耦合求出指示位置。然后，在先前申请的位置指示器中，在将由位置指示器内部检测的笔压变换为数字信息的同时，通过对发送信号进行ASK(AmplitudeShiftKeying，振幅键控)调制来发送数字信息的笔压信息。因此，根据先前申请，能提供一种不受噪音等外界影响就能稳定地检测并发送笔压的位置指示器。先前申请还提出了一种位置指示器，其在使用双电层电容器作为电源的同时，通过高效率地利用该电源，一次充电能够长时间使用。另外，使用静电方式的其他的位置指示器在专利文献2(特开平07-295722号公报)、专利文献3(特开平06-250772号公报)等中被公开。使用上述这些静电方式的位置指示器的特征在于：设置于检测这些位置指示器的数位板的传感器可以兼用为触摸屏。现有技术文献专利文献专利文献1：特开2007-164356号公报专利文献2：特开平07-295722号公报专利文献3：特开平06-250772号公报
技术实现思路
如上所述，通过静电方式的位置检测虽然能将传感器兼用为触摸屏，但与电磁感应方式相比有容易受到噪音影响的问题。为了减轻该噪音的问题，提高静电方式的位置指示器所输出的发送电压成为有效的方法。另外，为了通过笔压等信息来调制发送信号，必须控制如前所述的高电压的信号，为此，位置指示器必须设置高电压的电源。这种位置指示器为了提高操作性，作为电源搭载的电池或电容器的电容或电压是被限制的。但是，如前所述为了提高发送电压，必须设置DCDC转换器等而对电源电压进行升压，位置指示器有消耗电力增加、通过1次充电而能工作的时间变短的问题。本专利技术是对于上述问题提出的解决方法，目的是提供一种静电方式输入笔，具备以轻量且小型的电池或电容器作为电源，其中，能够在发送比所述电源的电压还大的振幅信号的同时，与笔压等信息对应来调制所述发送信号，能够用数位板正确且稳定地求出指示位置及笔压等信息。本专利技术的目的是还提供一种静电方式输入笔，其具备以轻量且小型的电池或电容器作为电源，其中，通过使其为低消耗电力，无需频繁地进行充电、电池更换。本专利技术为了达成所述目的，关于通过与数位板的电容耦合来输入指示位置的静电方式输入笔具有如下构成。具备：电极，设置在位置指示部；信号产生电路，生成与从所述电极发送的信号的频率相同的频率的信号；变压器，通过在磁体缠绕初级绕组与次级绕组形成，用于使由该信号产生电路生成的信号升压；模拟开关，用于将所述变压器的次级绕组的一端与所述电极的连接控制为接通状态或断开状态；电源提取电路，提取通过由所述变压器的次级绕组所感应的电动势所提供给所述模拟开关的电源；及电容器，与所述变压器的次级绕组的其他端连接，插入该电容器以使该其他端为交流的固定电位。另外，与2进制代码所表示的信息对应地控制所述模拟开关，从而由ASK调制发送所述信息。另外，所述2进制代码所表示的信息中包含笔压信息。另外，所述信号产生电路由以所述变压器的初级绕组作为其构成要素的LC振荡电路构成。根据本专利技术，在通过变压器使由信号产生电路所生成的交流信号的振幅升压的同时，被升压的信号经由模拟开关提供到设置于位置指示部的电极，通过在变压器的次级绕组的其他端连接电容器使该其他端成为交流的固定电位，还从该次级绕组的一端提取电源提供为模拟开关的电源，因此能够不让次级绕组侧的信号的振幅下降就可以控制由电极的连接为开状态或闭状态，从而能够用数位板稳定地求出指示位置。另外，根据本专利技术，因为用数字发送通过ASK调制的笔压等信息，所以不容易受噪音的影响，因而能够用数位板正确地求出笔压等信息。另外，根据本专利技术，不用使电源电压升压就可以控制大振幅的信号，因此能够减少消耗电力，即使是以轻量且小型的电池或电容器作为电源也能长时间工作。进一步，根据本专利技术，由于信号产生电路由以变压器的初级绕组作为其构成元件的LC振荡电路构成，所以能够进行电力消耗少的信号生成，即使是以轻量且小型的电池或电容器作为电源也能长时间工作。附图说明图1表示基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式的内部构造例。图2表示基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式的电路构成例。图3用于对基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式的主要部分进行说明。图4用于对基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式的工作进行说明。具体实施方式以下，参照附图对基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式进行说明。图1表示基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式的内部构造例。图2是基于本专利技术的静电方式输入笔的实施方式的电路构成图的一例。图1与图2中同一构成元件由同一符号表示。10是配置有构成图2的电路的电路元件、IC等印刷电路板，11是笔芯，12是与笔压对应电容变化的可变电容器，13是设置于笔芯11的内部的电极，14是配置于印刷电路板10的电路与电极13的连接线。例如，特开2011-186803号公报中公开的，与施加在芯体(笔芯)的笔压对应静电电容变化的可变电容器(capacitor)用作为可变电容器12。在本说明书中，省略了关于该可变电容器的构成的说明。笔芯11在向可变电容器12传递笔压的状态下物理结合的同时，由其结合部电连接电极13与连接线14。也就是说，施加在笔芯11的压力在传递到可变电容器12的同时，发送信号经由连接线14被电极13发送。15是电池，16是振荡电路，17是模拟开关，18是二极管，19是电容器，20是变压器。模拟开关17是由例如FET(FieldEffectTransistor/场效应晶体管)等半导体设备构成。变压器20上设置有初级绕组L1与次级绕组L2，初级绕组L1构成谐振电路且被包含在振荡电路16中。23是中空圆筒形的屏蔽电极，以包围笔芯11的除了电极13的前端部以外的外周的方式配置，屏蔽电极23与图2的电路中的固定电位例如电池15的负极端连接。如果设电池15的电压为例如1.5V，则通过振荡电路16生成的信号作为初级绕组L1的两端电压，高也只能得到电池电压的2倍、即3V左右的振幅。通过使初级绕组L1与次级绕组L2的匝数比为例如1比3，在次级绕组L2的两端上生成为初级绕组L1的电压的3倍的9V振幅的信号。次级绕组L2的一端在通过模拟开关17与电极13连接同时，连接在二极管18的阳极侧，通过在次级绕组L2的一端上产生的电压提取电源并储存到电容器21。电容器21与模拟开关17的正极侧的电源端子VCC连接，由此提供电源给模拟开关17。在只是上述构造中，二极管18只能通过在次级绕组L2上产生的交流电压的正半周期，因此只能提取4.5V的电源。因此，在该实施方式中，在次级绕组L2的其他端与模拟开关17的负极侧电源端子VSS之间插入电容器19的同时，将模拟开关17的负极侧电源端子VSS与标准电位端GND(电池15的负极端)连接。由此，在稳定状态下对于次级绕组L2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过与数位板的电容耦合来输入指示位置的静电方式输入笔，其特征在于，具备：电极，设置于位置指示部；信号产生电路，生成与从所述电极发送的信号的频率相同的频率的信号；变压器，通过在磁体缠绕初级绕组与次级绕组形成，用于使由该信号产生电路生成的信号升压；模拟开关，用于将所述变压器的次级绕组的一端与所述电极的连接控制为接通状态或断开状态；电源提取电路，提取通过由所述变压器的次级绕组所感应的电动势提供给所述模拟开关的电源；及电容器，与所述变压器的次级绕组的其他端连接，插入该电容器以使该其他端为交流的固定电位。

【技术特征摘要】
2013.11.27 JP 2013-2448221.一种通过与数位板的电容耦合来输入指示位置的静电方式输入笔，其特征在于，具备：电极，设置于位置指示部；信号产生电路，生成与从所述电极发送的信号的频率相同的频率的信号；变压器，通过在磁体缠绕初级绕组与次级绕组形成，用于使由该信号产生电路生成的信号升压；模拟开关，用于将所述变压器的次级绕组的一端与所述电极的连接控制为接通状态或断开状态；电源提取电路，提取通过由所述变压器的次级绕组所感应的电动势提供给所述模拟开...

【专利技术属性】
技术研发人员：桂平勇次，
申请(专利权)人：株式会社和冠，
类型：发明
国别省市：日本;JP