コンピュータ周辺の非接触型入力装置及びその方法

【課題】コンピュータ周辺の非接触型入力装置及びその方法を提供する。
【解決手段】
本発明のコンピュータ周辺の非接触型入力装置は、インダクションモジュールと、ポインティングモジュールと、を含む。インダクションモジュールは、電力供給コイルと、インダクション素子と、を含み、且つポインティングモジュールは、エネルギー蓄積コイルと、非線形素子と、を含む。電力供給コイルは、第１発振信号を発する。エネルギー蓄積コイルが第１発振信号を受信し、非線形素子を経由し、第１発振信号を複数の高調波を有する第２発振信号に変換する。インダクション素子が第２発振信号に基づき、制御信号を発生する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力装置に関し、特に、コンピュータ周辺の非接触型入力装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、市場のデジタルボードは、何れも無線ポインタを組み合わせ、無線ポインタがデジタルボードに接触する時、無線ポインタは、電磁インダクション信号を発生し、デジタルボードに電磁結合の方式を利用して無線ポインタの現在の座標位置を演算させ、該座標位置をコンピュータに伝送する。
【０００３】
電池を使用する不便を除く為、無線ポインタの動作に必要な電源は、電磁共振の方式で取得することができる。無線ポインタは、電磁共振信号を受信後、電磁共振信号を電磁インダクション信号に変換することができる。
【０００４】
従来技術において、無線ポインタは、２つの異なるコイルを含む。そのうち、１つのコイルは、電磁共振信号を受信することに用い、もう１つのコイルは、電磁インダクション信号を伝送することに用いる。
従来技術の無線ポインタの回路図は、図１を参照して説明する。図１において、無線ポインタは、受信モジュール７０と、変換モジュール８０と、伝送モジュール９０と、を含む。受信モジュール７０は、第１コイル７２、第１コンデンサ７３、第２コンデンサ７４、第３コンデンサ７５、第４コンデンサ７６、第５コンデンサ７７及びツェナーダイオード７８を含む。変換モジュール８０は、フィルタ８２及び直流/直流変換器８４を含む。伝送モジュール９０は、第１抵抗９１１、第２抵抗９１２、第３抵抗９１３、第４抵抗９１４、第６コンデンサ９２１、第７コンデンサ９２２、第８コンデンサ９２３、第９コンデンサ９２４、第１０コンデンサ９２５、第１１コンデンサ９２６、第１２コンデンサ９２７、第１３コンデンサ９２８、第１４コンデンサ９２９、第１５コンデンサ９３０、第２コイル９４１、第３コイル９４２及び第１トランジスタ９５１を含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２８３０７９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１に示す従来技術において、第１コイル７２は、電磁共振信号を受信するためのコイルである。第２コイル９４１及び第３コイル９４２は、電磁伝送のためである。図１から判るように、従来技術の無線ポインタは、相当多くの素子を要してようやく実現することができる。素子の使用が多くなる時、無線ポインタの製造上のコストも高くなる。上記複数のコンデンサは、容量値が比較的大きなコンデンサを利用するようにすることができるが、容量値が比較的大きなコンデンサが占める体積は、比較的大きいので、無線ポインタも比較的大きな体積を必要として、そうして初めてこれら素子を収容することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
従来技術が比較的多くの素子を使用する必要がある問題に鑑み、本発明は、非接触型入力装置及びその方法を提供する。本発明の非接触型入力装置は、インダクションモジュール及びポインティングモジュールを含む。そのうち、該インダクションモジュールは、電力供給コイル及びインダクション素子を含み、該ポインティングモジュールは、エネルギー蓄積コイル及び非線形素子を含む。
【０００８】
インダクションモジュールの電力供給コイルは、第１発振信号を発生し、ポインティングモジュールのエネルギー蓄積コイルが第１発振信号に対し、インダクション電圧を発生し、その後、ポインティングモジュールの非線形素子が、該インダクション電圧をクランプし、第２発振信号を発生し、最後に、インダクションモジュールのインダクション素子が該第２発振信号に基づき、制御信号を発生する。
【０００９】
本発明の非接触型入力方法は、先ず、インダクションモジュールを利用し、第１発振信号を発生し、その後、ポインティングモジュールは、該第１発振信号に対応し、インダクション電圧を発生し、その後、ポインティングモジュールの非線形素子が該インダクション電圧をクランプし、第２発振信号を発生し、最後に、インダクションモジュールが該第２発振信号に基づき、制御信号を発生する。
【００１０】
前記第１発振信号は、第１周波数を有し、且つ第２発振信号は、第１周波数及び第１周波数の複数の高調波を有する。インダクション素子は、第２発振信号をフィルタリングして定位信号を得て、定位信号に基づき、制御信号を発生する
【発明の効果】
【００１１】
本発明が提示する非接触型入力装置及びその方法は、そのうち、ポインティングモジュールが極めて少数の素子のみの使用を必要とし、ポインティングモジュールにインダクションモジュールに向けて第２発振信号を発生させ、インダクション素子により第２発振信号に基づき、制御信号を発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術の無線インダクションの回路図である。
【図２】本発明のコンピュータ周辺の非接触型入力装置のブロック説明図である。
【図３】本発明の非線形素子が対応する変換曲線図である。
【図４】本発明の入力信号電圧値を表すタイミング図である。
【図５】本発明の出力信号電圧値を表すタイミング図である。
【図６】本発明のポインティングモジュールの回路図である。
【図７】本発明の非接触型入力方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の実施方式において、本発明の特徴及び利点を更に詳細に説明し、その内容は、当業者に本発明の技術内容を理解させ、実施させるに十分であり、且つ本明細書が開示する内容、特許請求の範囲及び図面に基づき、当業者が本発明の関連の目的及び利点を容易に理解することができる。
【００１４】
図２を参照して説明する。図２は、本発明のコンピュータ周辺の非接触型入力装置のブロック説明図である。
【００１５】
非接触型入力装置１０は、インダクションモジュール２０及びポインティングモジュール３０を含む。インダクションモジュール２０は、デジタルボードであり、ポインティングモジュール３０は、デジタルペンであることができる。インダクションモジュール２０は、ポインティングモジュール３０に対応し、且つポインティングモジュール３０は、インダクションモジュール２０の作業領域内に設置される。非接触型入力装置１０は、コンピュータの周辺装置とすることができる。使用者は、ポインティングモジュール３０を操作制御し、この非接触型入力装置１０を運用し、コンピュータに対し、操作を行なうことができる。
【００１６】
インダクションモジュール２０は、電力供給コイル２２及びインダクション素子２４を含む。電力供給コイル２２は、第１発振信号を発生することに用いる。インダクション素子２４は、第２発振信号に基づき、制御信号を発生する。第１発振信号及び第２発振信号は、異なる周波数の電磁波を有することができる。
【００１７】
電力供給コイル２２は、環型導線が形成するコイルであることができ、電力供給コイル２２は、交流電流を受けた後、電力供給コイル２２が交流電流を電磁波に変換する。インダクション素子２４は、受信コイル２５及び演算ユニット２６を含む。受信コイル２５は、第２発振信号の共振に対応して、インダクション電流を発生する。演算ユニット２６は、インダクション電流の電流値に基づき、第２発振信号の信号強度を判断する。演算ユニット２６は、信号強度に基づき、対応して制御信号を発生する。
【００１８】
エネルギー蓄積コイル３２は、第１発振信号の共振に対応してインダクション電流を発生し、インダクション電流に対応してインダクション電圧を発生する。
【００１９】
非線形素子３４が対応する変換曲線は、図３を参照して説明する。図３において、水平軸は、入力信号の電圧値を表し、垂直軸が出力信号の電圧値を表す。入力信号の電圧値が第１範囲にある時、出力信号の電圧値が入力電圧の電圧値に正比例する。入力信号の電圧値が第２範囲にある時、出力信号の電圧値は、固定値である。更に、詳細に述べれば、第１範囲は、上臨界値及び下臨界値の間にある。入力信号の電圧値が上臨界値より大きい時、出力信号の電圧値が第１固定値にクランプされる。入力信号の電圧値が下臨界値より小さい時、出力信号の電圧値が第２固定値にクランプされる。
【００２０】
図４及び図５を参照して説明する。図４は、入力信号電圧値を表すタイミング図である。図５は、出力信号電圧値を表すタイミング図である。本実施例において、入力信号の電圧値が第１範囲にある時、出力信号の電圧値が入力電圧の電圧値と等しい。入力信号の電圧値が時間に伴って、正弦波の方式で変化する。入力信号の電圧値が正半周期であり、正弦波の振幅が上臨界値より大きい時、出力信号の電圧値が上臨界値にクランプされる。入力信号電圧値が負半周期であり、正弦波の振幅が下臨界値より小さい時、出力信号の電圧値が下臨界値にクランプされる。
【００２１】
インダクション電圧は、第１発振信号の共振により発生されるので、第１発振信号及びインダクション電圧は、同様に第１周波数を有する。図２における非線形素子３４は、インダクション電圧にクランプされ、インダクション電圧の波形上の不連続を作り出す。不連続な波形は、対応してスペクトル上、多くの高調波を発生する。高調波の周波数は、第１周波数の整数倍である。
【００２２】
ポインティングモジュール３０が発する第２発振信号は、第１周波数及び第１周波数の複数の高調波を有する。インダクションモジュール２０は、第２発振信号をフィルタリングして定位信号を得る。第２発振信号において、高調波の振幅は、第１周波数から離れるに伴って徐々に下降する。従って、インダクションモジュール２０は、第１周波数の信号に接近した高調波を定位信号として選択することができる。インダクションモジュール２０は、フィルタを帯域通過する中心周波数は、第１周波数の３倍の周波数である。即ち、定位信号の中心周波数は、第１周波数の３倍の周波数である。インダクションモジュール２０は、定位信号に基づき制御信号を発生する。
【００２３】
図６を参照して説明するが、図６は、本発明のポインティングモジュールの回路図である。図２におけるポインティングモジュール３０は、チョッパー回路３６、エネルギー蓄積コイル３２及びマッチングコンデンサ３９を含む。エネルギー蓄積コイル３２は、インダクタであることができる。チョッパー回路３６は、非線形素子３４である。チョッパー回路３６は、第１ツェナーダイオード３７及び第２ツェナーダイオード３８を含む。第１ツェナーダイオード３７は、第１発振信号の正半周期をクランプすることに用いる。第２ツェナーダイオード３８は、第１発振信号の負半周期をクランプすることに用いる。また、ポインティングモジュール３０は、マッチングコンデンサ３９を含む。マッチングコンデンサ３９の容量値は、切り換え式の方式を用い、共振周波数を調整することができ、エネルギー蓄積コイル３２に第１発振信号を確実に受信させる。
【００２４】
本発明は、更にコンピュータ周辺の非接触型入力方法を提示する。図７を参照して説明するが、図７は、本発明の非接触型入力方法のフロー図である。
【００２５】
ステップＳ１０１において、インダクションモジュール２０がポインティングモジュール３０に対し、第１発振信号を発生する。
【００２６】
ステップＳ１０３において、ポインティングモジュール３０が第１発振信号を受信し、第１発振信号に対応してインダクション電圧を発生する。
【００２７】
ステップＳ１０５において、ポインティングモジュール３０の非線形素子３４は、インダクション電圧をクランプし、第２発振信号を発生する。ポインティングモジュール３０がインダクションモジュール２０に向けて第２発振信号を発生する。
【００２８】
ステップＳ１０７において、インダクションモジュール２０が第２発振信号に基づき制御信号を発生する。
【００２９】
本発明が提示する非接触型入力装置は、そのうち、ポインティングモジュールがただ極めて小数の素子のみの使用を必要とし、ポインティングモジュールにインダクションモジュールに向けて第２発振信号を発生させ、インダクション素子に第２発振信号に基づき、制御信号を発生させることができる。従来技術と比較し、本発明のポインティングモジュールは、多くの素子の使用を大幅に省くことができ、生産コストを大幅に低減する。
【００３０】
なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。
【符号の説明】
【００３１】
１０非接触型入力装置
２０インダクションモジュール
２２電力供給コイル
２４インダクション素子
２５受信コイル
２６演算ユニット
３０ポインティングモジュール
３２エネルギー蓄積コイル
３４非線形素子
３６チョッパー回路
３７第１ツェナーダイオード
３８第２ツェナーダイオード
３９マッチングコンデンサ
７０受信モジュール
７２第１コイル
７３第１コンデンサ
７４第２コンデンサ
７５第３コンデンサ
７６第４コンデンサ
７７第５コンデンサ
７８ツェナーダイオード
８０変換モジュール
８２フィルタ
８４直流/直流変換器
９０伝送モジュール
９１１第１抵抗
９１２第２抵抗
９１３第３抵抗
９１４第４抵抗
９２１第６コンデンサ
９２２第７コンデンサ
９２３第８コンデンサ
９２４第９コンデンサ
９２５第１０コンデンサ
９２６第１１コンデンサ
９２７第１２コンデンサ
９２８第１３コンデンサ
９２９第１４コンデンサ
９３０第１５コンデンサ
９４１第２コイル
９４２第３コイル
９５１第１トランジスタ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１発振信号を発生する電力供給コイルと、
第２発振信号に基づき制御信号を発生するインダクション素子と、
を含むインダクションモジュールと、
該第１発振信号を受信することに用い、該第１発振信号に対応してインダクション電圧を発生するエネルギー蓄積コイルと、
該エネルギー蓄積コイルに接続し、該インダクション電圧をクランプし、該第２発振信号を発生する非線形素子と、
を含むポインティングモジュールと、
を含むコンピュータ周辺の非接触型入力装置。
【請求項２】
前記第１発振信号が第１周波数を有し、該第２発振信号が該第１周波数及び該第１周波数の複数の高調波を有し、該インダクション素子は、該第２発振信号をフィルタリングして定位信号を得て、該定位信号に基づき、該制御信号を発生する。
【請求項３】
前記定位信号の中心周波数は、該第１周波数の３倍である請求項２に記載のコンピュータ周辺の非接触型入力装置。
【請求項４】
前記非線形素子がチョッパー回路である請求項１に記載のコンピュータ周辺の非接触型入力装置。
【請求項５】
前記チョッパー回路が第１ツェナーダイオード及び第２ツェナーダイオードを含み、該第１ツェナーダイオードが該第１発振信号の正半周期をクランプすることに用いられ、該第２ツェナーダイオードが該第１発振信号の負半周期をクランプすることに用いられる請求項４に記載のコンピュータ周辺の非接触型入力装置。
【請求項６】
前記ポインティングモジュールがマッチングコンデンサを含む請求項５に記載のコンピュータ周辺の非接触型入力装置。
【請求項７】
インダクションモジュールが第１発振信号を発生し、
ポインティングモジュールが該第１発振信号に対応し、インダクション電圧を発生し、
ポインティングモジュールの非線形素子が該インダクション電圧をクランプし、第２発振信号を発生し、
インダクションモジュールが該第２発振信号に基づき、制御信号を発生する、
ことを含むコンピュータ周辺の非接触型入力方法。
【請求項８】
前記第１発振信号が第１周波数を有し、該第２発振信号が該第１周波数及び該第１周波数の複数の高調波を有し、該第２発振信号がフィルタリングを経て定位信号を得る請求項７に記載のコンピュータ周辺の非接触型入力方法。
【請求項９】
前記非線形素子は、チョッパー回路である請求項７に記載のコンピュータ周辺の非接触型入力方法。

【図１】