JP2006285700A - 信号検出ペン - Google Patents

Abstract

【目的】
引っ張り強度及び耐屈曲性が強く、かつ、腰が弱く柔軟性に富む信号ケーブルとケーブルカバーを一体化したものを使用しペンタッチ操作性を良くすることを目的とする。
【構成】
信号ケーブルの外周に金属製細線で編組を形成しそれの外周に樹脂製チューブを被せた信号ケーブルとケーブルカバーを一体化したケーブルが尾栓及びブッシュに圧入固定される。
【選択図】 図２

Description

本発明はタブレット入力装置に使用する信号検出ペンに関するものである。

タブレット入力装置に使用する信号検出ペン５０は、外部ノイズの影響を防止するため外筒５１の内部に設置されているペン制御基板５２の信号グランドは金属等の導電体でできている前記外筒５１と同電位となるよう外筒５１に電気的に接続する必要がある。
また、金属の薄板でできている螺旋管５３は信号検出ペン５０を接続するタブレット入力装置本体（図示せず）に固定され、フレームグランド（図示せず）につながっている。螺旋管５３と外筒を直接接続すると、フレームグランドにのっているノイズが外筒５１を通してペン制御基板５２に入り込み、信号検出を不安定にさせるため、螺旋管５３の外周には樹脂製のチューブが被覆され外筒５１をつなぐ役目をしている尾栓とは絶縁されている。あるいは金属でできている螺旋管５３に樹脂製のチューブが被覆されていない場合は外筒５１をつなぐ役目をしている尾栓５４は、電気的に接続しないよう樹脂等の絶縁体で構成することもできる。
外筒５１と信号グランドを電気的に接続する方法には、外筒５１内部のペン制御基板５２の信号グランドからリード線（図示せず）を引き出し、外筒５１に半田付けする。あるいはカシメ等により機械的に接続する方法があるが、信号検出ペン５０の組み立て構造上および組み立てのしやすさを考えた場合、ペン制御基板５２の信号グランドに半田付け接続されたグランド用スプリングを外筒５１内部に圧入固定してあるインサートリング５５に直接押し当てるか、またはインサートリング５５に設置されたガイドリング５６の内部底面に押し当てて接続する方法が実用的である。
グランド用スプリング５７をペン制御基板５２に半田付けする箇所としては、ペン制御基板５２の前側（ペン先側）あるいは後ろ側（尾栓側）からとることが考えられる。
後者の場合、グランド用スプリング５７をペン制御基板５２の後ろ側に半田付けし、それを電気的に外筒５１と接続するために、もし、樹脂製の尾栓５４を使った場合はネジが切られた金属金具（図示せず）を尾栓５４内部に圧入し、これを外筒５１にねじ込みをすれば電気的に接続できることになる。ただし、金属加工部品を追加することと、外筒ねじ部５９との接続を確実にする考慮が必要でありコスト、作業性とも悪くなる。
前者の場合、グランド用スプリング５７をペン制御基板５２の前側に半田付けし、外筒５１と接続するために、ホルダー５８をグランド用スプリング５７で挟み込み、そのままペン制御基板５２を外筒５１に挿入すればガイドリング５６を介して電気的に接続する。この方法は、コストも安く作業性も良いので採用している。
市場での使われ方としてペン先６０を強く押したり叩かれたりしたとき、ペン先６０が破損することがある。ペン先６０及び内部センサー部を保護するために、ペン先６０に大きな力が加わったときペン軸６１が外筒５１の内部に沈み込むように尾栓５４側にクッションスプリング６２を設置した構造を採用している。
クッションスプリング６２は、ペン制御基板５２、ホルダー５８等をペン先６０側に常に押し当てた状態にさせ、ペン先６０にクッションスプリング６２の指定押し荷重以上の力が加わった場合に、ペン先６０が外筒５１内部に沈み込み、ペン先及びセンサー部保護の役目をする。クッションスプリング６２の指定押し荷重は、グランド用スプリング５７の指定押し荷重より大きくすることにより、グランド用スプリング５７はインサートリング５５あるいはガイドリング５６との接触を、より確実なものとしている。
また、そのときの押し荷重はタブレット盤面等にペンタッチした時に軽い力でペン先６０が沈み込まないよう適度な力で押し当てており、ペンタッチ感触を損なわないものである。
信号検出ペン２０は尾栓５４から引き出されている信号ケーブル５０がプリントシール機本体装置内部（図示せず）に配線され信号ケーブル５０を覆うファイバプロテクタはブッシュ（図示せず）によりプリントシール機本体装置の板金筐体に取り付けられる。信号ケーブル５０はファイバプロテクタ内を通すことにより外部から保護されペンタッチ操作をしているときは信号ケーブル５０が直接引っぱられることがないので信号ケーブル５０が断線することなく自由自在にタブレット盤面上を動かすことができる
特開２００３−２５６１２１号公報。

信号ケーブル５０は３芯あるいは４芯にシールド線を横巻にして形成されるシールドケーブルを採用している。上述のように信号ケーブル５０はファイバプロテクタの内側部を通しており片側は信号検出ペン内部の基板に半田付けされクランプ金具をかしめて取付リングにネジ止めされ抜けないように固定されている。このクランプ金具による固定部の引っ張り力は１０Ｋｇｆ程度の保持力である。信号ケーブル５０はファイバプロテクタ内はフリーになっており引っ張り力が直接クランプ部に加わるので信号検出ペンをプリントシール機本体装置に取り付ける信号ケーブル５０配線時など信号ケーブル５０を必要以上の力で引っ張ることがあり断線等の問題が発生していた。また、ファイバプロテクタは金属製の薄板端面を折り曲げ重なり合うように螺旋状に巻きながら製作している都合上ある最小曲げＲが決まっており無理にそれ以下に曲げると螺旋管が外れ破断の原因となる。この曲げＲが大きければ大きいほど螺旋管の腰の強さを強く感じペンタッチ操作時における使い難さにつながっていた。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、座標入力装置の座標を検出する信号検出ペンにおいて、信号検出ペンを構成する外筒の端部にある尾栓から引き出されている信号ケーブル５０とそれを保護しているカバーが信号ケーブル５０と一体化した信号検出ペンを第１の要旨とするものであり、前記信号ケーブル５０を保護しているカバーは金属細線が編組されておりその外周に樹脂製のチューブが被覆されている信号検出ペンを第２の要旨とするものである。

信号検出ペンの信号ケーブル５０はケーブルカバーが一体となっているので信号ケーブル５０だけが引っぱられて断線することがなく、かつ、ケーブルカバーは信号ケーブル５０の外周に金属細線で編組され、その外周に樹脂製チューブが被っている構成なのでケーブル全体が柔らかく信号検出ペンがケーブルに引っぱられることがないものである。
また、組み立て工程も信号ケーブル５０をファイバープロテクタに通す手間もなく、作業工数を抑えることができる。

金属細線で信号ケーブル５０の外周を編組に形成しその外周を樹脂製チューブで信号ケーブル５０を一体に包み込むものであり、柔軟性をもっている。一体化された信号ケーブル５０は尾栓５４及びブッシュにクランプ金具により圧入固定され引っぱりや捩りに対し強度を発揮できるものである。

以下、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一例である座標検出装置と、座標検出用の信号検出ペン１の構成図である。参照符号１は座標検出装置に使用される信号検出（座標指示）ペンであり、座標入力を行うには、信号検出ペン１の先端がタブレット２の盤面上を当接することにより、タブレット２内の各電極線と信号検出ペン１のペン軸の導体（図示せず）部分が容量結合し、タブレット２内の各電極線から伝わる各電気信号を、信号処理部で処理することで、信号検出ペン１先端のタブレット２盤面上の座標を検出する。

次に本発明の信号検出ペン１の外筒回り及び内部の構造について説明をする。
金属等の導電材料でできている外筒は金属又は樹脂等でできた尾栓３がねじ込まれている。
尾栓３にはケーブル保護のためケーブルカバーが抜け止めリングを介して圧入固定されている。ケーブルカバーは信号ケーブル７の外周を金属細線の編組で形成しその外周に樹脂製のチューブが被されている。金属細線の編組は片端面側で信号ケーブル７のシールド線部を折り返しクランプ金具５でかしめられシグナルグランドに接続されている。外筒内部のペン制御基板８はホルダー１３と取付けリング２０に挟まれガイドリング１２に挿入されている。取付リング２０と抜け止めリング４の間にはクッションスプリング９が配置され、ペン制御基板ユニット等をペン先側に常に押しつけるよう付勢している。
ホルダー１３内部には金属で形成されている遮蔽軸１４が摺働できるように保持されている。遮蔽軸１４の片端面にはスリ割りの入ったチャック１５が形成されておりペン軸１７が差し込めるようになっている。また他方、片端面は先端径が小さくなっておりペンスイッチを受け持つフォトインタラプタのシャッターの役目を持っている。遮蔽軸１４に圧入されている信号伝達用スプリング１１はペン制御基板８にペン軸１７から信号を伝えることとペンスイッチ荷重を付勢させるための役目をしている。
外筒１９先端にはポリアセタール等の潤滑性のある樹脂材料で作られた軸受け１８が取り付けられペン軸１７がスムーズに摺働するようになっている。

次に、本発明の詳細について説明する。
信号ケーブル５０は導体２６の回りに絶縁体２５で被覆された芯線が３本あるいは４本を撚り合わせそれらの回りを横巻シールド線２１がありその外周を樹脂製のジャケット２３で覆われ構成されている。ケーブルカバーとして上記ジャケットの外周に金属製の細線２２（外径0.1ｍｍ）で編組を形成しその外周に肉厚1.2ｍｍ程度の樹脂製チューブ２４を被し信号ケーブル７とケーブルカバーを一体化した構成になっている。この一体化されたケーブルの端末は信号検出ペン１内部の基板に半田付けされクランプ金具５で取付リング２０にネジ止めされている。尾栓３は外筒１９にねじ込まれ取付リング２０を押し当て基板等を固定している。尾栓３端部に抜け止めリング４を圧入し一体化されたケーブルを固定している。引っ張り及び捩りに対し従来のファイバプロテクタと同等の強度になっている。また、従来の螺旋管６に対し金属製の細線２２で編粗構成としたので柔軟で腰の弱いケーブルになったのでペンタッチ操作が非常にやりやすくなっている。屈曲に対しても従来の螺旋菅構造にくらべ３倍以上の耐久性がある。

容量結合式座標検出装置の構成図 本発明の要部断面図 ケーブルの断面図 従来の要部断面図 従来の要部断面図

符号の説明

１ 信号検出ペン
２ タブレット（座標盤）
３ 尾栓
４ 抜け止めリング
５ クランプ金具
６ 螺旋管
７ 信号ケーブル
８ ペン制御基板
９ クッションスプリング
１０ グランド用スプリング
１１ 信号伝達用スプリング
１２ ガイドリング
１３ ホルダー
１４ 遮蔽軸
１５ チャック
１６ インサートリング
１７ ペン軸
１８ 軸受け
１９ 外筒
２０ 取付リング
２１ 横巻シールド線
２２ 細線
２３ ジャケット
２４ 樹脂製チューブ
２５ 絶縁体
２６ 導体
２７ ネジ
２８ ファイバプロテクタ

Claims (2)

1. 座標入力装置の座標を検出する信号検出ペンにおいて、信号検出ペンを構成する外筒の端部に設けられている尾栓から引き出されている信号ケーブルと、該尾栓から引き出されている信号ケーブルを保護しているカバーが、信号ケーブルと一体化したことを特徴とする信号検出ペン。
2. 前記信号ケーブルを保護しているカバーは金属細線が編組に形成されておりその外周に樹脂製のチューブが被覆されていることを特徴とする請求項１記載の信号検出ペン。

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