JP2006301979A - Pen type input device and sensor element used for the same - Google Patents

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嘉一 近藤
Masatomo Tanaka
正智 田中
Susumu Aoki
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pen type input device for satisfactorily detecting a pen pressure by using a compact and highly sensitive pressure sensitive sensor. <P>SOLUTION: This pen type input device is provided with a pen main body 10, a pen core 12 mounted on the pen main body 10 and a pen pressure sensor part 100 where an electrode pattern is formed on the substrate for detecting the pen pressure of a user to be acquired from the pen core 12. The sensor element of the stroke pressure sensor part 100 is provided with a pressure sensitive conductive elastomer oppositely to the electrode pattern, and the resistance value of the electrode pattern is changed by deforming the pressure sensitive conductive elastomer according to a pressure obtained from the pen core 12 so that the stroke pressure can be detected. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばコンピュータ装置との通信を行うペン型入力装置、およびこれに用いられる高感度なセンサ素子等に関する。   The present invention relates to, for example, a pen-type input device that communicates with a computer device, and a high-sensitivity sensor element and the like used therefor.

近年、例えばコンピュータ装置に対する情報入力装置として、ペン型入力装置が注目されている。このペン型入力装置では、本来のペンが有する印字機能に加え、ペンで印字された内容をデジタル式に記録する電子デバイスを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。従来のペン型入力装置では、紙面に設けられている位置情報を光センサによって読み出すとともに、使用された時間、ペンの傾き、ペンのシリアル情報などの各種情報が取得される。更に、この特許文献1には、ユーザによる紙面への記入動作によりペン先が紙面に押し付けられている状態を検出する筆圧センサが設けられたペン型入力装置が開示されている。   In recent years, for example, a pen-type input device has attracted attention as an information input device for a computer device. In this pen type input device, in addition to the printing function of an original pen, there is known a device equipped with an electronic device that digitally records the content printed with the pen (see, for example, Patent Document 1). In a conventional pen-type input device, position information provided on a paper surface is read by an optical sensor, and various types of information such as used time, pen tilt, and pen serial information are acquired. Further, Patent Document 1 discloses a pen-type input device provided with a writing pressure sensor that detects a state in which a pen tip is pressed against a paper surface by a user's writing operation on the paper surface.

このようなペン型入力装置に用いられる筆圧センサでは、従来、例えば、導電性カーボンインクで印刷された領域を有する第1の部分と、櫛歯状の電極を左右から互い違いに配置した第2の部分とがパターン印刷されたフィルム基板が用いられていた。そして、このフィルム基板を折り畳んで、この第1の部分と第2の部分とを重ね合わせる。ペン芯で外側からこのフィルム基板を押すことにより、導電性カーボンインクが櫛歯状の電極に接触する接触状態の変化によって筆圧を測定していた。   In a pen pressure sensor used in such a pen-type input device, conventionally, for example, a first portion having a region printed with conductive carbon ink and a second portion in which comb-like electrodes are alternately arranged from the left and right. A film substrate having a pattern printed thereon was used. Then, the film substrate is folded and the first portion and the second portion are overlapped. By pressing the film substrate from the outside with a pen core, the writing pressure was measured by changing the contact state in which the conductive carbon ink contacts the comb-like electrode.

特開2003−308163号公報JP 2003-308163 A

このような従来のペン型入力装置に用いられる小型感圧センサでは、その構造上、繰り返し荷重を加え続けると材料破壊を起こし、耐久性が非常に低かった。例えば200gfの繰り返し荷重が1000万回以上でも性能が維持できる、といった高い耐久性が要求される場合があり、従来の小型感圧センサの構造では、その要求を満たすことが困難であった。   In such a small pressure sensor used in the conventional pen-type input device, due to its structure, if a load is continuously applied repeatedly, the material is destroyed and the durability is very low. For example, there is a case where high durability is required such that the performance can be maintained even when the repetitive load of 200 gf is 10 million times or more, and it has been difficult to satisfy the demand with the structure of the conventional compact pressure-sensitive sensor.

また、従来のペン型入力装置に用いられる小型感圧センサは、その構造上、オンかオフかの2値に近い感度しか得られなかった。そのために、例えば0から500gfのダイナミックレンジをカバーするといったような仕様に対しては充分に機能させることができなかった。更には、ユーザの筆圧の情報は個人差があることから、それを使って例えば人の識別や認証などに利用したいとする新たな要望も生じている。中間値が取得しにくく、感度の低い従来の小型感圧センサでは、かかる要望に対して答えることも困難である。   In addition, the small pressure-sensitive sensor used in the conventional pen-type input device can only obtain a sensitivity close to the binary value of on or off due to its structure. For this reason, it has not been possible to function sufficiently for a specification that covers a dynamic range of 0 to 500 gf, for example. Furthermore, since the information on the user's writing pressure varies from person to person, there is a new demand for using it for, for example, identification or authentication of a person. It is difficult to respond to such a request with a conventional compact pressure-sensitive sensor that is difficult to acquire an intermediate value and has low sensitivity.

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、小型でかつ高感度な感圧センサを用いて、筆圧を良好に検出できるペン型入力装置を提供することにある。
また他の目的は、繰り返し使用に際しても耐久性の強いペン型入力装置、およびセンサ素子を提供することにある。
The present invention has been made to solve the technical problems as described above, and the object of the present invention is to satisfactorily detect writing pressure using a small and highly sensitive pressure sensitive sensor. The object is to provide a pen-type input device.
Another object of the present invention is to provide a pen-type input device and a sensor element that are highly durable even during repeated use.

かかる目的のもと、本発明が適用されるペン型入力装置は、本体と、この本体に取り付けられるペン芯と、基板上に電極パターンが形成され、このペン芯から得られるユーザの筆圧を検出するセンサ素子とを備え、センサ素子は、電極パターンに対向して感圧導電性エラストマーを設け、ペン芯から得られる圧力によって感圧導電性エラストマーを変形させて電極パターンの間の抵抗値を変化させることによりユーザの筆圧を検出することを特徴としている。   For this purpose, the pen-type input device to which the present invention is applied includes a main body, a pen core attached to the main body, an electrode pattern formed on a substrate, and a user's writing pressure obtained from the pen core. The sensor element is provided with a pressure-sensitive conductive elastomer opposite to the electrode pattern, and the pressure-sensitive conductive elastomer is deformed by the pressure obtained from the pen core to change the resistance value between the electrode patterns. It is characterized in that the user's writing pressure is detected by changing it.

ここで、このセンサ素子は、ユーザの筆圧がかかっていない状態にて、電極パターンと感圧導電性エラストマーとの間隙を確保するカバーレイを設けたことを特徴とすることができる。そして、このセンサ素子のカバーレイは、電極パターンの外周部に、硬質な絶縁材料によって形成されることを特徴とすることができる。
また、このセンサ素子は、ペン芯の加圧側に感圧導電性エラストマーを保護するための保護部材を感圧導電性エラストマーに積層させることを特徴とすれば、一般的に繰り返し荷重に弱い感圧導電性エラストマーを用いた場合であっても、高い耐久性を維持するセンサ構造を提供できる点で好ましい。
更に、このペン芯を保持すると共に、ペン芯から得られるユーザの筆圧を感圧導電性エラストマーに伝達する加圧素子を備えたことを特徴とすることができる。
Here, the sensor element can be characterized in that a cover lay is provided to ensure a gap between the electrode pattern and the pressure-sensitive conductive elastomer in a state where the user's writing pressure is not applied. The cover lay of the sensor element can be characterized by being formed of a hard insulating material on the outer periphery of the electrode pattern.
In addition, this sensor element is characterized in that a pressure-sensitive conductive elastomer is laminated on the pressure side of the pen core on the pressure-sensitive conductive elastomer. Even when a conductive elastomer is used, it is preferable in that a sensor structure that maintains high durability can be provided.
Furthermore, it is possible to provide a pressure element that holds the pen core and transmits a user's writing pressure obtained from the pen core to the pressure-sensitive conductive elastomer.

他の観点から捉えると、本発明が適用されるペン型入力装置は、本体と、この本体に取り付けられるペン芯と、基板上に電極パターンが形成されこのペン芯から得られるユーザの筆圧を検出するセンサ素子とを備え、このセンサ素子は、電極パターンに対向する側に感圧導電性エラストマーからなる第1の層とペン芯による加圧側に感圧導電性エラストマーを保護する保護部材からなる第2の層とが積層して設けられることを特徴としている。   From another point of view, the pen-type input device to which the present invention is applied includes a main body, a pen core attached to the main body, an electrode pattern formed on a substrate, and a user's writing pressure obtained from the pen core. The sensor element includes a first layer made of a pressure-sensitive conductive elastomer on the side facing the electrode pattern, and a protective member for protecting the pressure-sensitive conductive elastomer on the pressure side by the pen core. The second layer is provided by being laminated.

ここで、このセンサ素子は、電極パターンによる検知箇所の周囲に、無圧力時に電極パターンと第1の層との間隙を確保するカバーレイを設けたことを特徴とすることができる。
また、ペン芯を保持すると共に、第2の層に当接してペン芯から得られるユーザの筆圧を伝達する加圧素子を更に備えたことを特徴とすることができる。
更に、この加圧素子は、ペン芯の先端側に向けて設けられる開口部と、第2の層側に向けて設けられる加圧面と、この開口部と加圧面との間にペン芯を保持するペン芯保持部を備えたことを特徴とすることができる。
Here, this sensor element can be characterized in that a cover lay for ensuring a gap between the electrode pattern and the first layer at the time of no pressure is provided around the detection portion by the electrode pattern.
The pressure sensor may further include a pressure element that holds the pen core and transmits the user's writing pressure obtained from the pen core by contacting the second layer.
Further, the pressure element holds the pen core between the opening provided toward the tip end side of the pen core, the pressure surface provided toward the second layer side, and the opening and the pressure surface. A pen core holding part is provided.

また更に、この加圧素子は硬質材料からなり、センサ素子における第2の層は、弾性を有するとともに、この加圧素子の当接による繰り返し荷重への耐久性が第1の層よりも高い材質からなる保護部材であることを特徴とすることができる。
また、このセンサ素子における第1の層および第2の層は、加圧素子が第2の層に当接する部分については接着されず、この当接する部分から離れた周囲部分が接着されてなることを特徴とすれば、斜め方向からの筆圧が生じた場合であっても良好な筆圧を検知できる点で好ましい。
Furthermore, the pressurizing element is made of a hard material, and the second layer of the sensor element has elasticity and is more durable than the first layer with respect to repeated load caused by contact of the pressurizing element. It can be characterized by being a protection member which consists of.
In addition, the first layer and the second layer of the sensor element are not bonded to a portion where the pressure element is in contact with the second layer, and a peripheral portion away from the contact portion is bonded. Is preferable in that a good writing pressure can be detected even when the writing pressure is generated from an oblique direction.

一方、本発明をセンサ素子から捉えると、本発明は、ペン型入力装置に設けられ、ユーザによる筆圧を測定するためのセンサ素子であって、基板と、この基板上に形成される電極パターンと、この電極パターンに対向して設けられ、加圧されることにより変形する感圧導電性エラストマーと、この感圧導電性エラストマーの加圧される側に積層される保護部材と、この感圧導電性エラストマーが加圧されないときに電極パターンと導電性パターンとの間に所定の間隙を確保し、加圧されることによって感圧導電性エラストマーを電極パターンに当接させるカバーレイとを含み、感圧導電性エラストマーの圧力変形による電極パターンの間の抵抗値の変化を検出することを特徴としている。   On the other hand, when the present invention is grasped from a sensor element, the present invention is a sensor element provided in a pen-type input device for measuring a writing pressure by a user, and a substrate and an electrode pattern formed on the substrate. A pressure-sensitive conductive elastomer which is provided opposite to the electrode pattern and deforms when pressed, a protective member laminated on the pressure-side of the pressure-sensitive conductive elastomer, and the pressure-sensitive A coverlay that secures a predetermined gap between the electrode pattern and the conductive pattern when the conductive elastomer is not pressurized, and pressurizes the pressure-sensitive conductive elastomer against the electrode pattern, It is characterized in that a change in resistance value between electrode patterns due to pressure deformation of the pressure-sensitive conductive elastomer is detected.

ここで、このカバーレイは電極パターンの外周部に設けられ、一面を基板に接着され、他面を感圧導電性エラストマーに接着されることを特徴とすることができる。
また、この感圧導電性エラストマーと保護部材とは、電極パターンが形成される領域の周囲部分が接着されることを特徴とすることができる。
Here, the coverlay is provided on the outer periphery of the electrode pattern, and one surface is bonded to the substrate, and the other surface is bonded to the pressure-sensitive conductive elastomer.
In addition, the pressure-sensitive conductive elastomer and the protective member can be characterized in that a peripheral portion of a region where the electrode pattern is formed is bonded.

本発明によれば、小型、かつ高感度な感圧センサを用いて、ユーザの筆圧を良好に検出できるペン型入力装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the pen-type input device which can detect a user's writing pressure favorably using a small and highly sensitive pressure-sensitive sensor.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用されるペン型入力装置の全体構成を示した斜視図である。図1に示すペン型入力装置は、可搬性電子機器の一つであるペン本体10と、ペン本体10のペン先保護やスイッチとして機能するキャップ30とを備えている。
ペン本体10は、外装ケース11により全体が覆われている。また、ペン本体10の後端部には、ストラップ40を取り付けるためのストラップ用穴19が設けられている。ペン本体10は、中間部から両端部に行くに従ってゆるやかに縮径していく外形形状であり、ユーザが握ったときに手になじむように形成されている。そして、ペン本体10には、インジケータ部24が設けられている。このインジケータ部24は、LED(Light Emitting Diode)や液晶パネル等を有し、例えばバッテリ残量などを表示する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a pen-type input device to which the present embodiment is applied. The pen-type input device shown in FIG. 1 includes a pen body 10 that is one of portable electronic devices, and a cap 30 that functions as a pen tip protection or switch for the pen body 10.
The pen body 10 is entirely covered with an exterior case 11. A strap hole 19 for attaching the strap 40 is provided at the rear end of the pen body 10. The pen body 10 has an outer shape that gradually decreases in diameter as it goes from the intermediate portion to both ends, and is formed so as to become familiar with the hand when the user grips it. The pen body 10 is provided with an indicator unit 24. The indicator unit 24 includes an LED (Light Emitting Diode), a liquid crystal panel, and the like, and displays, for example, a remaining battery level.

このように構成されたペン本体10は、通常のボールペンと同様な筆記機能に加え、後述するように、筆記された内容を例えば光学的に読み取って記憶し、必要に応じて外部のコンピュータ装置と通信する電子機能を備えている。
キャップ30は、ペン本体10のペン先を覆うためのキャップ本体31と、キャップ本体31の縁部31aの一部を切り欠いて形成された切欠き部32と、キャップ本体31の外面31cに取り付けられ、紙等を挟持するためのクリップ34とを有する。
ペン本体10を使用しないときには、図1に示すように、キャップ30で先端部を覆うことによりペン先を保護し、ペンのインクが乾かないようにしている。そして、ペン本体10を使用するときには、キャップ30を外してペン本体10の後端部に十分挿入して係合させることにより、キャップ30をペン本体10で保持して、キャップ30の喪失を防ぐことができる。
In addition to the writing function similar to that of a normal ballpoint pen, the pen body 10 configured in this way reads and stores the written content, for example, optically, as will be described later, and an external computer device as necessary. It has an electronic function to communicate.
The cap 30 is attached to a cap body 31 for covering the pen tip of the pen body 10, a notch 32 formed by cutting out a part of the edge 31 a of the cap body 31, and an outer surface 31 c of the cap body 31. And a clip 34 for holding paper or the like.
When the pen body 10 is not used, as shown in FIG. 1, the tip of the pen is covered with a cap 30 to protect the pen tip and prevent the pen ink from drying. When the pen body 10 is used, the cap 30 is removed and sufficiently inserted and engaged with the rear end of the pen body 10 to hold the cap 30 with the pen body 10 and prevent the cap 30 from being lost. be able to.

ここで、キャップ30とペン本体10との取り付けについては、方向性を持たせている。すなわち、キャップ30とペン本体10とがある特定の位置関係でないと、キャップ30をペン本体10に係合させることができないように、キャップ30の内面形状とペン本体10の先端部および後端部の外面形状とが形成されている。具体的に説明するとキャップ30がペン本体10の先端部ないしは後端部に挿入される際には、切欠き部32がインジケータ部24側に位置するように構成される。また、キャップ30は、キャップ本体31の内面にマグネット(図示せず)を備えている。このマグネットは、ペン本体10に設けられたスイッチ機構(図示せず)に対応するための部品である。すなわち、キャップ30をペン本体10の先端側から外すとスイッチが入って電源が入り、ペン本体10の先端側をキャップ30に付けるとスイッチが切れる。このように、キャップ30の取り付けによってスイッチのオン/オフを可能にすることで、ユーザによる使用感を向上させることができると共に、スイッチの切り忘れによる不要な電力消費を抑えることができる。   Here, about the attachment of the cap 30 and the pen main body 10, directionality is given. That is, if the cap 30 and the pen body 10 are not in a specific positional relationship, the cap 30 can be engaged with the pen body 10 so that the inner surface shape of the cap 30 and the front and rear ends of the pen body 10 The outer surface shape is formed. Specifically, when the cap 30 is inserted into the front end portion or the rear end portion of the pen body 10, the cutout portion 32 is configured to be positioned on the indicator portion 24 side. The cap 30 includes a magnet (not shown) on the inner surface of the cap body 31. This magnet is a component for corresponding to a switch mechanism (not shown) provided in the pen body 10. That is, when the cap 30 is removed from the tip end side of the pen body 10, the switch is turned on to turn on the power, and when the tip end side of the pen body 10 is attached to the cap 30, the switch is turned off. Thus, by enabling the switch to be turned on / off by attaching the cap 30, it is possible to improve the feeling of use by the user and to suppress unnecessary power consumption due to forgetting to turn off the switch.

図2は、屋内の机上等でペン本体10を使用する場合の例を示した図である。ここでは、ペン本体10を机などに載置し、また、充電や通信を可能にするためのクレードル50が示されている。クレードル50は、挿入されたペン本体10を把持する分離部51と、分離部51を取り付け可能に構成されるベース52とを備え、これらにより分離型クレードルを構成している。また、ここでは、この分離部51のUSBコネクタに接続されるインタフェースとしてのUSBケーブル53が示されている。この分離部51やベース52などで構成されるクレードル50は、ペン本体10を載置するための機能と、ペン本体10への充電や外部端末との通信のための機能とを兼ね備えている。ベース52は、載置された際に安定性を増大させるために、内部におもり(図示せず)が設けられている。また、充電機能や通信機能は分離部51に持たせている。ユーザがペン本体10を外部に持ち出して使用する際、クレードル50から分離部51だけを取り外して持ち出すことで、外部で充電や通信等を実現することが可能となる。この分離部51にはおもり等の載置のための機能は備えておらず、軽量であり、これを分離して持ち歩くことで、可搬性を高めることが可能となる。   FIG. 2 is a diagram showing an example in which the pen body 10 is used on an indoor desk or the like. Here, a cradle 50 for placing the pen body 10 on a desk or the like and enabling charging and communication is shown. The cradle 50 includes a separation unit 51 that holds the inserted pen body 10 and a base 52 that can be attached with the separation unit 51, thereby constituting a separation-type cradle. Here, a USB cable 53 as an interface connected to the USB connector of the separation unit 51 is shown. The cradle 50 including the separation unit 51 and the base 52 has a function for placing the pen body 10 and a function for charging the pen body 10 and communicating with an external terminal. The base 52 is provided with a weight (not shown) inside in order to increase stability when it is placed. Further, the separation unit 51 has a charging function and a communication function. When the user takes the pen body 10 outside and uses it, only the separation unit 51 is removed from the cradle 50 and taken out, so that charging or communication can be realized outside. The separation unit 51 does not have a function for placing a weight or the like and is light in weight. By separating this and carrying it, the portability can be improved.

図3は、ペン本体10の構造を説明するための部分断面図である。ペン本体10は、図1にて説明したように外装ケース11により全体が覆われている。そして、ペン本体10の外装ケース11は、外装ケース11の先端に突出するペン先12aを有するペン芯12を取り付け可能に構成されている。このペン芯12は、ペン先12aから吐出するインクを蓄えると共に、外装ケース11の先端から挿入されることによりペン本体10に装着される。また、ペン先12aを掴んで引き抜くことで、ペン本体10から取り外すことができる。また、外装ケース11の内部には、ペン芯12を介して伝達されたユーザの筆圧を検出する筆圧センサ部100を備えている。   FIG. 3 is a partial cross-sectional view for explaining the structure of the pen body 10. The pen body 10 is entirely covered with the exterior case 11 as described in FIG. And the exterior case 11 of the pen main body 10 is comprised so that attachment of the pen core 12 which has the pen point 12a which protrudes at the front-end | tip of the exterior case 11 is possible. The pen core 12 stores ink ejected from the pen tip 12 a and is attached to the pen body 10 by being inserted from the front end of the exterior case 11. Moreover, it can be removed from the pen body 10 by grasping and pulling out the pen tip 12a. The exterior case 11 includes a writing pressure sensor unit 100 that detects the writing pressure of the user transmitted through the pen core 12.

また、ペン本体10は、例えばアノト社が提供しているドットパターンを読み込む光学モジュール15を備えている。更に、ペン本体10を充電するための電力の供給や、外部のコンピュータとの通信を行うための端子16を備えている。この端子16は、図2に示した分離部51にペン本体10が挿入された際に分離部51の端子(図示せず)と接続され通電可能に構成されている。また更に、ペン本体10には、充電した後に放電することで、ペン本体10の電力源となる例えばリチウムイオン電池からなる電池17と、例えば電源をオンしたときに震えるバイブレータ18とを備えている。また、ペン本体10の内部には、各種集積回路や電子部品を搭載した基板20が設けられている。この基板20上には、光学モジュール15が取り付けられるとともに、ペン本体10の全体を制御するプロセッサ21と、光学モジュール15により読み取られた情報(筆記された内容、位置情報等)を格納するメモリ22と、例えばBluetooth(商標)などにより無線通信を行うための無線通信モジュール23などが備えられている。   The pen body 10 includes an optical module 15 that reads a dot pattern provided by, for example, Anoto. Further, a terminal 16 is provided for supplying power for charging the pen body 10 and for communicating with an external computer. The terminal 16 is connected to a terminal (not shown) of the separating unit 51 and can be energized when the pen body 10 is inserted into the separating unit 51 shown in FIG. Furthermore, the pen body 10 includes a battery 17 made of, for example, a lithium ion battery that becomes a power source of the pen body 10 by discharging after charging, and a vibrator 18 that vibrates when the power is turned on, for example. . In addition, a substrate 20 on which various integrated circuits and electronic components are mounted is provided inside the pen body 10. An optical module 15 is mounted on the substrate 20, and a processor 21 that controls the entire pen body 10 and a memory 22 that stores information (written contents, position information, etc.) read by the optical module 15. For example, a wireless communication module 23 for performing wireless communication by Bluetooth (trademark) or the like is provided.

図4は、本実施の形態が適用される筆圧センサ部100の構成を示した図である。筆圧センサ部100は、センサ素子110と加圧素子(保持部材)130とを備えている。センサ素子110は、FPC(Flexible Printed Circuit)電極111と、このFPC電極111と基板20上の端子とを連結するFPCリード112を備えている。また、FPC電極111の電極パターン(後述)と対峙する位置に設けられる感圧導電性エラストマー120と、この感圧導電性エラストマー120を保護する保護カバー121とを備えている。加圧素子130は、センサ素子110の保護カバー121に対して十分硬い硬質絶縁材料が用いられ、その接触面はなめらかな球面となっている(後述)。この加圧素子130にてセンサ素子110を加圧することにより、抵抗値を変化させて高感度に圧力(荷重)が検出されるときの繰返し荷重に対して、耐久性の高い筆圧センサ部100を実現している。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the writing pressure sensor unit 100 to which the present exemplary embodiment is applied. The writing pressure sensor unit 100 includes a sensor element 110 and a pressure element (holding member) 130. The sensor element 110 includes an FPC (Flexible Printed Circuit) electrode 111 and an FPC lead 112 that connects the FPC electrode 111 and a terminal on the substrate 20. Further, a pressure-sensitive conductive elastomer 120 provided at a position facing an electrode pattern (described later) of the FPC electrode 111 and a protective cover 121 for protecting the pressure-sensitive conductive elastomer 120 are provided. The pressure element 130 is made of a hard insulating material that is sufficiently hard with respect to the protective cover 121 of the sensor element 110, and has a smooth spherical contact surface (described later). By pressing the sensor element 110 with the pressurizing element 130, the writing pressure sensor unit 100 is highly durable against repeated loads when the resistance value is changed and pressure (load) is detected with high sensitivity. Is realized.

図5は、筆圧センサ部100のセンサ素子110を構成するFPC電極111の形状を説明するための図である。FPC電極111は、例えば直径(φ)4mmの電極中心に渦巻き形状の電極パターン113を有し、加圧素子130(図4参照)による加圧時に、電極パターン113の中心から均等に感圧導電性エラストマー120に電極が接触できる形状とされている。このFPC電極111の電極パターン113の電極厚さは、銅電極12μmにニッケル・金メッキ3.5μmを加えたものであり、φ4mmの電極面外周部に25μmの厚さを有するFPCカバーレイ114が形成されている。このFPCカバーレイ114をφ4mmの電極面外周部に配置することで、FPC電極111と感圧導電性エラストマー120との間に一定の間隙を確保することが可能となる。   FIG. 5 is a diagram for explaining the shape of the FPC electrode 111 constituting the sensor element 110 of the writing pressure sensor unit 100. The FPC electrode 111 has a spiral electrode pattern 113 at the center of an electrode having a diameter (φ) of 4 mm, for example, and is pressure-sensitively conductive from the center of the electrode pattern 113 even when pressed by the pressurizing element 130 (see FIG. 4). The electrode can be brought into contact with the conductive elastomer 120. The electrode pattern 113 of the FPC electrode 111 is obtained by adding a nickel / gold plating of 3.5 μm to a copper electrode of 12 μm, and an FPC coverlay 114 having a thickness of 25 μm is formed on the outer periphery of the φ4 mm electrode surface. Has been. By disposing the FPC coverlay 114 on the outer peripheral portion of the φ4 mm electrode surface, it is possible to ensure a certain gap between the FPC electrode 111 and the pressure-sensitive conductive elastomer 120.

図6は、筆圧センサ部100におけるセンサ素子110の断面を示した図である。図6に示すように、筆圧センサ部100のセンサ素子110は、FPC電極111上に、電極パターン113と、電極パターン113を囲むFPCカバーレイ114とが形成されている。このFPCカバーレイ114は、第1の接着部122にて感圧導電性エラストマー120と接着される。このFPCカバーレイ114としては、PET(ポリエチレンテレフタレート)や、耐熱性や耐寒性に優れたポリイミドフィルムであるカプトン(商標)などが用いられ、硬度が高く圧縮がされ難いものが望ましい。感圧導電性エラストマー120としては、例えば厚さ0.5mmのイナバゴム(株)製イナストマー#86を用いた。第1の接着部122の接着領域は、FPC電極111のφ4mmの電極パターン形成領域の外側にあるFPCカバーレイ114上である。   FIG. 6 is a view showing a cross section of the sensor element 110 in the writing pressure sensor unit 100. As shown in FIG. 6, in the sensor element 110 of the writing pressure sensor unit 100, an electrode pattern 113 and an FPC coverlay 114 surrounding the electrode pattern 113 are formed on the FPC electrode 111. The FPC coverlay 114 is bonded to the pressure-sensitive conductive elastomer 120 at the first bonding portion 122. The FPC coverlay 114 is preferably made of PET (polyethylene terephthalate) or Kapton (trademark), which is a polyimide film having excellent heat resistance and cold resistance, and has high hardness and is difficult to be compressed. As the pressure-sensitive conductive elastomer 120, for example, Inastomer # 86 manufactured by Inaba Rubber Co., Ltd. having a thickness of 0.5 mm was used. The adhesion region of the first adhesion part 122 is on the FPC cover lay 114 outside the φ4 mm electrode pattern formation region of the FPC electrode 111.

また、感圧導電性エラストマー120は、第2の接着部123にて保護カバー121と接着される。保護カバー121としては、例えば厚さ0.5mmのウレタンゴム(硬度70Hs)が用いられている。また、この第2の接着部123による接着領域は、第1の接着部122の接着領域と同様にφ4mmの電極パターン形成領域の外側だけである。その結果、感圧導電性エラストマー120と保護カバー121とは、φ4mmの電極パターン形成領域に対応する領域については接着剤により接着されていない。この領域は加圧素子130(図4参照)からの圧力が重点的にかかる部分である。この領域を非接着領域とすることで、例えば斜め方向から加圧素子130により筆圧がかかった場合に、横ずれ力などの抵抗の加わる部分は自由となる。そして、この部分を自由にすることで、電極パターン113に均等に圧力をかけることが可能となる。   In addition, the pressure-sensitive conductive elastomer 120 is bonded to the protective cover 121 at the second bonding portion 123. As the protective cover 121, for example, urethane rubber (hardness 70Hs) having a thickness of 0.5 mm is used. Further, the adhesion region by the second adhesion part 123 is only outside the electrode pattern formation region of φ4 mm, similarly to the adhesion region of the first adhesion part 122. As a result, the pressure-sensitive conductive elastomer 120 and the protective cover 121 are not bonded by an adhesive in the region corresponding to the φ4 mm electrode pattern forming region. This region is a portion where pressure from the pressurizing element 130 (see FIG. 4) is preferentially applied. By setting this region as a non-bonded region, for example, when a writing pressure is applied by the pressure element 130 from an oblique direction, a portion to which a resistance such as a lateral displacement force is applied becomes free. And by making this part free, it becomes possible to apply pressure equally to the electrode pattern 113.

ここで、保護カバー121を設けずに加圧素子130をそのまま感圧導電性エラストマー120に当接させた場合には、上記のような繰り返し加重には耐えられず、早い時点で感圧導電性エラストマー120に穴があいてしまった。また、保護カバー121として硬い材質を選択すると、感圧導電性エラストマー120に対する面圧が大きくなってしまい、好ましい感度を得ることが困難となる。そこで、本実施の形態では、厚さ0.5mmのウレタンゴム(硬度70Hs)を保護カバー121に採用することで、適度な圧力分散により高感度な特性が得られるセンサ素子110を実現している。以上のようにして形成されるセンサ素子110では、センサ感圧部の素子外形サイズは、厚さ1.5mm以下となる。そして、0から500gfのダイナミックレンジをカバーし、抵抗値が無荷重時40kΩ以上、荷重30gfで120kΩ以下に変化する抵抗値可変型の感圧センサで、200gfの繰返し荷重1000万回以上でも、これらの性能を維持することのできる高耐久センサを実現している。   Here, when the pressure element 130 is brought into contact with the pressure-sensitive conductive elastomer 120 as it is without providing the protective cover 121, it cannot withstand the repeated load as described above, and the pressure-sensitive conductive material can be used at an early point. There was a hole in the elastomer 120. Moreover, if a hard material is selected as the protective cover 121, the surface pressure with respect to the pressure-sensitive conductive elastomer 120 becomes large, and it becomes difficult to obtain a preferable sensitivity. Therefore, in the present embodiment, by adopting urethane rubber (hardness 70Hs) having a thickness of 0.5 mm for the protective cover 121, the sensor element 110 that achieves high sensitivity characteristics by appropriate pressure dispersion is realized. . In the sensor element 110 formed as described above, the element external size of the sensor pressure-sensitive portion is 1.5 mm or less. It is a variable resistance pressure sensor that covers a dynamic range of 0 to 500 gf, and the resistance value changes from 40 kΩ or more at no load to 120 kΩ or less at a load of 30 gf. The high durability sensor that can maintain the performance of is realized.

次に、筆圧センサ部100の加圧素子130について、図7〜図9を用いて説明する。
図7は、加圧素子130の構成を示した斜視図である。また、図8は、図7に示す円筒状の加圧素子130を縦方向に切断した断面図である。更に図9は、図7に示す加圧素子130を横方向に切断した断面図である。加圧素子130としては、耐永久ひずみ特性の良い、ポリカーボネードグラスファイバー入りの樹脂などが材料として採用されている。
Next, the pressure element 130 of the writing pressure sensor unit 100 will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of the pressure element 130. FIG. 8 is a cross-sectional view of the cylindrical pressure element 130 shown in FIG. 7 cut in the vertical direction. Further, FIG. 9 is a cross-sectional view of the pressure element 130 shown in FIG. 7 cut in the lateral direction. As the pressurizing element 130, a resin containing polycarbonate glass fiber having good permanent strain resistance is used as a material.

本実施の形態が適用される加圧素子130は、ペン芯12を保持する機能とともに、センサ素子110の弾性部材(保護カバー121および感圧導電性エラストマー120)を加圧する機能を有する。従って、加圧素子130は保持部材と呼ぶこともできる。加圧素子(保持部材)130は、ペン芯12を受け入れる開口部131aを有する開口部側(一端)131と、弾性部材側に向けて設けられる加圧部132aを有する加圧部側(他端)132と、この開口部側131と加圧部側132との間に設けられペン芯12を保持するペン芯保持部133a(図8、図9参照)を内壁に備えた弾性機構部133とを備えている。この弾性機構部133は、複数(本実施の形態では2つ)のスリット136と、開口部側131および加圧部側132とによって、両端保持のバネ機構を形成している。ペン芯保持部133aの両サイドにスリット136が設けられることで、ペン芯12が圧入保持された状態で、加圧素子130の弾性機構部133に適正な弾性変形を生じさせることが可能である。また、加圧部側132の端面である加圧部132aは、前述のような半径(R)10mmの滑らかな球面を形成していることで、ペン芯12の衝撃を吸収し、保護カバー121へ加圧素子130を柔らかく当接させることができる。また、斜め方向からの筆圧が生じた場合であっても、適度な荷重分散によって良好な筆圧の検知が可能となる。   The pressurizing element 130 to which the present embodiment is applied has a function of pressing the elastic members (the protective cover 121 and the pressure-sensitive conductive elastomer 120) of the sensor element 110 as well as the function of holding the pen core 12. Therefore, the pressure element 130 can also be called a holding member. The pressurizing element (holding member) 130 has an opening side (one end) 131 having an opening 131a for receiving the pen core 12, and a pressure unit side (the other end) having a pressurizing part 132a provided toward the elastic member side. ) 132 and an elastic mechanism portion 133 provided between the opening portion side 131 and the pressure portion side 132 and provided with a pen core holding portion 133a (see FIGS. 8 and 9) for holding the pen core 12 on the inner wall. It has. This elastic mechanism part 133 forms a spring mechanism that holds both ends by a plurality of (two in this embodiment) slits 136, the opening part 131, and the pressure part 132. By providing slits 136 on both sides of the pen core holding portion 133a, it is possible to cause the elastic mechanism portion 133 of the pressurizing element 130 to be appropriately elastically deformed in a state where the pen core 12 is press-fitted and held. . Further, the pressurizing part 132a that is the end face of the pressurizing part side 132 forms a smooth spherical surface having a radius (R) of 10 mm as described above, thereby absorbing the impact of the pen core 12 and the protective cover 121. The pressurizing element 130 can be softly contacted. Even when the writing pressure is generated from an oblique direction, a good writing pressure can be detected by appropriate load distribution.

開口部側131の内面である開口部131aは、ペン芯12の径よりも大きくなっており、ペン芯12の圧入応力が直接加わらない構造としている。内面中間部である弾性機構部133のペン芯保持部133aが、他の内径よりも小さく絞られた形状となっており、この部分でペン芯12を圧入保持する。このペン芯保持部133aの断面形状は、ペン芯12の外径に沿った形状とされており、ペン芯12との接触面積が大きくなるように構成されている。これによって、ペン芯保持部133aについて、その弾性力に加えて摩擦力も向上させ、ペン芯12の保持力をより高めることが可能となる。また、加圧素子130の内面には、挿入されたペン芯12の後端部(ペン先12aと反対側)が当たる位置に最奥部134(図8参照)が設けられている。更に、加圧素子130の加圧部側132には、通気孔138が設けられ、挿入されたペン芯12の後端部に対して、インクを出すため通気を確保している。また、内面の最奥部134には、内径絞りを開放するためと、インクの通気孔138を確保するための横穴137が設けられており、この部分についてもペン芯12からの直接の応力が加わらない構造となっている。   The opening 131a, which is the inner surface of the opening 131, is larger than the diameter of the pen core 12, so that the press-fitting stress of the pen core 12 is not directly applied. The pen core holding portion 133a of the elastic mechanism portion 133 that is an inner surface intermediate portion has a shape that is narrowed to be smaller than the other inner diameter, and the pen core 12 is press-fitted and held at this portion. The cross-sectional shape of the pen core holding portion 133a is a shape along the outer diameter of the pen core 12, and is configured to increase the contact area with the pen core 12. As a result, in addition to the elastic force of the pen core holding portion 133a, the frictional force is also improved, and the holding force of the pen core 12 can be further increased. Further, an innermost portion 134 (see FIG. 8) is provided on the inner surface of the pressurizing element 130 at a position where the rear end portion (on the side opposite to the pen tip 12a) of the inserted pen core 12 hits. Further, a vent hole 138 is provided on the pressurizing portion side 132 of the pressurizing element 130, and air is ensured to eject ink from the rear end portion of the inserted pen core 12. Further, the innermost innermost part 134 is provided with a lateral hole 137 for opening the inner diameter stop and for securing the ink vent hole 138, and a direct stress from the pen core 12 is also applied to this part. It has a structure that does not participate.

ここで、ペン本体10を分解することなくペン芯12を交換可能とするためには、ペン芯12の先端であるペン先12aから容易に抜き挿しできるものとすることが必要となる。そのためには、ペン芯12のペン先12aとは反対側の端部(奥側の端部)が保持機構に圧入された際、常時、一定荷重をペン芯12に加える必要がある。このとき、従来の保持機構では、時間の経過、または温度環境の変化により永久ひずみが発生し、時間の経過、およびペン芯外径の変化により、保持力が落ち、ペン芯12が抜けやすくなるという問題が発生していた。
一方、本実施の形態が適用される加圧素子130は、上記のような形状を備えることで、ペン芯12の圧入時のたわみ変形について、そのたわみ変形部の両端を保持している。これによって、永久ひずみを起こしにくい構造を得ることが可能となる。
Here, in order to be able to replace the pen core 12 without disassembling the pen body 10, it is necessary to be able to be easily inserted and removed from the pen tip 12 a which is the tip of the pen core 12. For this purpose, it is necessary to always apply a constant load to the pen core 12 when the end of the pen core 12 opposite to the pen tip 12a (the end on the back side) is press-fitted into the holding mechanism. At this time, in the conventional holding mechanism, permanent distortion occurs due to the passage of time or the change of the temperature environment, and the holding force is reduced due to the passage of time and the change of the pen core outer diameter, so that the pen core 12 is easily removed. The problem that occurred.
On the other hand, the pressurizing element 130 to which the present embodiment is applied has the above-described shape, and holds both ends of the flexure deforming portion with respect to the flexure deformation when the pen core 12 is press-fitted. This makes it possible to obtain a structure that does not easily cause permanent distortion.

このような構成によって、ユーザがペン本体10を手に持って専用用紙に文字等を書くと、その筆圧がペン芯12から加圧素子130に伝達される。すなわち、ユーザによりペン芯12に印加された圧力が加圧素子130に伝わると、加圧素子130がセンサ素子110を押圧する。センサ素子110では、感圧導電性エラストマー120が押圧され電極パターン113に接触する状態に応じて変化する抵抗に応じた値(電圧値や電流値)を、FPCリード112を介してプロセッサ21(図3参照)に出力している。プロセッサ21では、センサ素子110から得られた値に基づいて筆圧に換算し、筆圧状態に応じた所定の処理(軌跡の算出等)が実行される。   With such a configuration, when the user writes the character or the like on the dedicated paper while holding the pen body 10 in his hand, the writing pressure is transmitted from the pen core 12 to the pressure element 130. That is, when the pressure applied to the pen core 12 by the user is transmitted to the pressurizing element 130, the pressurizing element 130 presses the sensor element 110. In the sensor element 110, a value (voltage value or current value) corresponding to a resistance that changes according to a state in which the pressure-sensitive conductive elastomer 120 is pressed and contacts the electrode pattern 113 is set via the FPC lead 112 to the processor 21 (FIG. 3). The processor 21 converts the writing pressure based on the value obtained from the sensor element 110, and executes predetermined processing (trajectory calculation or the like) according to the writing pressure state.

以上、詳述したように、本実施の形態では、ペン型入力装置にて、感圧導電性エラストマーを利用した感圧センサであるセンサ素子を採用した。そして、このセンサ素子は、電極パターンの高さとFPCカバーレイの高さとで特定の間隙を確保し、表面保護用のウレタンゴムである保護カバーを感圧導電性エラストマーに対して積層状に配置した。このような構造にて、例えば30gfからの荷重に反応する高感度かつ繰返し荷重に対して高い耐久性をもつ小型のセンサ構造を実現している。更に、このような構造からなるセンサ素子を使用することで、スイッチオンストロークを低減することが可能となる。また更には、ペン先端の衝撃が吸収されるため、ユーザの書き味を向上させることが可能となる。   As described above in detail, in the present embodiment, a sensor element that is a pressure-sensitive sensor using a pressure-sensitive conductive elastomer is employed in the pen-type input device. This sensor element secures a specific gap between the height of the electrode pattern and the height of the FPC coverlay, and a protective cover, which is urethane rubber for surface protection, is arranged in a layered manner on the pressure-sensitive conductive elastomer. . With such a structure, for example, a small sensor structure having high sensitivity that reacts to a load from 30 gf and high durability against a repeated load is realized. Furthermore, the switch-on stroke can be reduced by using the sensor element having such a structure. Furthermore, since the impact at the tip of the pen is absorbed, the user's writing quality can be improved.

また、本実施の形態では、ペン型入力装置に用いられる筆圧センサ部の加圧素子、即ち、ユーザが文字を記すペンにおけるペン芯の保持部材として、取り替え可能なボールペン等のペン芯を保持する機構(ペン芯保持機構)を備えた。そして、このペン芯保持機構が、前述のように両端保持のバネ機構を構成し、かつボールペンインクのための通気孔を有している。これによって、ペン芯の保持力低下を発生しにくくし、即ち、永久ひずみによるペン芯保持力低下を低減させたペン芯の保持機構を提供することが可能となる。   Further, in this embodiment, a pen core such as a replaceable ballpoint pen is held as a pressure element of a writing pressure sensor unit used in a pen-type input device, that is, a pen core holding member in a pen on which a user writes characters. Mechanism (pen core holding mechanism). The pen core holding mechanism constitutes a spring mechanism for holding both ends as described above, and has a vent hole for ballpoint pen ink. Accordingly, it is possible to provide a pen core holding mechanism that makes it difficult for the pen core holding force to decrease, that is, the pen core holding force decreases due to permanent distortion.

本実施の形態が適用されるペン型入力装置の全体構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the whole structure of the pen-type input device to which this Embodiment is applied. 屋内の机上等でペン本体を使用する場合の例を示した図である。It is the figure which showed the example in the case of using a pen main body on an indoor desk etc. ペン本体の構造を説明するための部分断面図である。It is a fragmentary sectional view for demonstrating the structure of a pen main body. 本実施の形態が適用される筆圧センサ部の構成を示した図である。It is the figure which showed the structure of the pen pressure sensor part to which this Embodiment is applied. 筆圧センサ部のセンサ素子を構成するFPC電極の形状を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the shape of the FPC electrode which comprises the sensor element of a pen pressure sensor part. 筆圧センサ部のセンサ素子の断面を示した図である。It is the figure which showed the cross section of the sensor element of a writing pressure sensor part. 加圧素子の構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the pressurization element. 図7に示す加圧素子を縦方向に切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the pressurization element shown in FIG. 7 to the vertical direction. 図7に示す加圧素子を横方向に切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the pressurization element shown in FIG. 7 to the horizontal direction.

符号の説明Explanation of symbols

10…ペン本体、11…外装ケース、12…ペン芯、12a…ペン先、100…筆圧センサ部、110…センサ素子、111…FPC電極、113…電極パターン、114…FPCカバーレイ、120…感圧導電性エラストマー、121…保護カバー、122…第1の接着部、123…第2の接着部、130…加圧素子(保持部材) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Pen main body, 11 ... Exterior case, 12 ... Pen core, 12a ... Pen tip, 100 ... Pen pressure sensor part, 110 ... Sensor element, 111 ... FPC electrode, 113 ... Electrode pattern, 114 ... FPC coverlay, 120 ... Pressure-sensitive conductive elastomer, 121 ... protective cover, 122 ... first adhesive portion, 123 ... second adhesive portion, 130 ... pressure element (holding member)

Claims (15)

本体と、
前記本体に取り付けられるペン芯と、
基板上に電極パターンが形成され、前記ペン芯から得られるユーザの筆圧を検出するセンサ素子とを備え、
前記センサ素子は、前記電極パターンに対向して感圧導電性エラストマーを設け、前記ペン芯から得られる圧力によって当該感圧導電性エラストマーを変形させて当該電極パターンの間の抵抗値を変化させることによりユーザの筆圧を検出することを特徴とするペン型入力装置。
The body,
A pen core attached to the main body;
An electrode pattern is formed on the substrate, and includes a sensor element that detects a user's writing pressure obtained from the pen core,
The sensor element is provided with a pressure-sensitive conductive elastomer facing the electrode pattern, and the pressure-sensitive conductive elastomer is deformed by pressure obtained from the pen core to change a resistance value between the electrode patterns. A pen-type input device that detects a user's writing pressure.
前記センサ素子は、ユーザの筆圧がかかっていない状態にて、前記電極パターンと前記感圧導電性エラストマーとの間隙を確保するカバーレイを設けたことを特徴とする請求項1記載のペン型入力装置。   2. The pen type according to claim 1, wherein the sensor element is provided with a cover lay for ensuring a gap between the electrode pattern and the pressure-sensitive conductive elastomer in a state where a user's writing pressure is not applied. Input device. 前記センサ素子の前記カバーレイは、前記電極パターンの外周部に、硬質な絶縁材料によって形成されることを特徴とする請求項2記載のペン型入力装置。   The pen-type input device according to claim 2, wherein the cover lay of the sensor element is formed of a hard insulating material on an outer peripheral portion of the electrode pattern. 前記センサ素子は、前記ペン芯の加圧側に前記感圧導電性エラストマーを保護するための保護部材を当該感圧導電性エラストマーに積層させることを特徴とする請求項1記載のペン型入力装置。   2. The pen-type input device according to claim 1, wherein the sensor element has a protective member for protecting the pressure-sensitive conductive elastomer laminated on the pressure side of the pen core. 前記ペン芯を保持すると共に、当該ペン芯から得られるユーザの筆圧を前記感圧導電性エラストマーに伝達する加圧素子を更に備えたことを特徴とする請求項1記載のペン型入力装置。   The pen-type input device according to claim 1, further comprising a pressure element that holds the pen core and transmits a user's writing pressure obtained from the pen core to the pressure-sensitive conductive elastomer. 本体と、
前記本体に取り付けられるペン芯と、
基板上に電極パターンが形成され、前記ペン芯から得られるユーザの筆圧を検出するセンサ素子とを備え、
前記センサ素子は、前記電極パターンに対向する側に感圧導電性エラストマーからなる第1の層と前記ペン芯による加圧側に当該感圧導電性エラストマーを保護する保護部材からなる第2の層とが積層して設けられるペン型入力装置。
The body,
A pen core attached to the main body;
An electrode pattern is formed on the substrate, and includes a sensor element that detects a user's writing pressure obtained from the pen core,
The sensor element includes a first layer made of a pressure-sensitive conductive elastomer on a side facing the electrode pattern, and a second layer made of a protective member for protecting the pressure-sensitive conductive elastomer on a pressure side by the pen core. A pen-type input device in which are stacked.
前記センサ素子は、前記電極パターンによる検知箇所の周囲に、無圧力時に当該電極パターンと前記第1の層との間隙を確保するカバーレイを設けたことを特徴とする請求項6記載のペン型入力装置。   The pen type according to claim 6, wherein the sensor element is provided with a cover lay for securing a gap between the electrode pattern and the first layer when there is no pressure around the detection portion by the electrode pattern. Input device. 前記ペン芯を保持すると共に、前記第2の層に当接して当該ペン芯から得られるユーザの筆圧を伝達する加圧素子を更に備えたことを特徴とする請求項6記載のペン型入力装置。   The pen-type input according to claim 6, further comprising a pressurizing element that holds the pen core and transmits the user's writing pressure obtained from the pen core in contact with the second layer. apparatus. 前記加圧素子は、前記ペン芯の先端側に向けて設けられる開口部と、前記第2の層側に向けて設けられる加圧面と、当該開口部と当該加圧面との間に当該ペン芯を保持するペン芯保持部を備えたことを特徴とする請求項8記載のペン型入力装置。   The pressure element includes an opening provided toward the tip side of the pen core, a pressure surface provided toward the second layer, and the pen core between the opening and the pressure surface. The pen-type input device according to claim 8, further comprising a pen core holding unit that holds the pen. 前記加圧素子は硬質材料からなり、
前記センサ素子における前記第2の層は、弾性を有するとともに、前記加圧素子の当接による繰り返し荷重への耐久性が前記第1の層よりも高い材質からなる保護部材であることを特徴とする請求項6記載のペン型入力装置。
The pressure element is made of a hard material,
The second layer of the sensor element is a protective member made of a material having elasticity and higher durability against repeated load due to contact of the pressure element than the first layer. The pen-type input device according to claim 6.
前記センサ素子における前記第1の層および前記第2の層は、前記加圧素子が前記第2の層に当接する部分については接着されず、当該当接する部分から離れた周囲部分が接着されてなることを特徴とする請求項6記載のペン型入力装置。   The first layer and the second layer of the sensor element are not bonded to a portion where the pressure element contacts the second layer, and a peripheral portion away from the contact portion is bonded. The pen-type input device according to claim 6. ペン型入力装置に設けられ、ユーザによる筆圧を測定するためのセンサ素子であって、
基板と、
前記基板上に形成される電極パターンと、
前記電極パターンに対向して設けられ、加圧されることにより変形する感圧導電性エラストマーと、
前記感圧導電性エラストマーの加圧される側に積層される保護部材とを含み、
前記感圧導電性エラストマーの圧力変形による前記電極パターンの間の抵抗値の変化を検出することによりユーザの筆圧を測定可能なセンサ素子。
A sensor element provided in a pen-type input device for measuring a writing pressure by a user,
A substrate,
An electrode pattern formed on the substrate;
A pressure-sensitive conductive elastomer that is provided facing the electrode pattern and deforms when pressed;
A protective member laminated on the pressurized side of the pressure-sensitive conductive elastomer,
A sensor element capable of measuring a user's writing pressure by detecting a change in resistance value between the electrode patterns due to pressure deformation of the pressure-sensitive conductive elastomer.
前記感圧導電性エラストマーが加圧されないときに前記電極パターンと前記導電性パターンとの間に所定の間隙を確保し、加圧されることによって当該感圧導電性エラストマーを当該電極パターンに当接させるカバーレイを更に備えたことを特徴とする請求項12記載のセンサ素子。   When the pressure-sensitive conductive elastomer is not pressurized, a predetermined gap is secured between the electrode pattern and the conductive pattern, and the pressure-sensitive conductive elastomer is brought into contact with the electrode pattern by being pressurized. The sensor element according to claim 12, further comprising a coverlay to be moved. 前記カバーレイは前記電極パターンの外周部に設けられ、一面を前記基板に接着され、他面を前記感圧導電性エラストマーに接着されることを特徴とする請求項13記載のセンサ素子。   The sensor element according to claim 13, wherein the coverlay is provided on an outer peripheral portion of the electrode pattern, and one surface is bonded to the substrate and the other surface is bonded to the pressure-sensitive conductive elastomer. 前記感圧導電性エラストマーと前記保護部材とは、前記電極パターンが形成される領域の周囲部分が接着されることを特徴とする請求項12記載のセンサ素子。   The sensor element according to claim 12, wherein the pressure-sensitive conductive elastomer and the protective member are bonded to a peripheral portion of a region where the electrode pattern is formed.
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