JP2009251704A - 筆型入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多点同時検出機能を有するタッチパネル付きスクリーン等を紙に見立てて使用する筆型入力ペンを提供することにある。
【解決手段】筆管体２と、筆管体の先端のすげ込み部４に設けた模擬筆鋒体５において、模擬筆鋒体５は、複数段の円筒体６，７，８から構成され、径の小さい円筒体６が、径の大きい円筒体７の内部に収納され、且つ軸方向に摺動可能で、各円筒体６，７，８を同軸に保ちつつ抜け落ち防止構造６ｂ、７ｂを有する入れ子構造とし、少なくとも模擬筆鋒体の腰を構成する円筒体８以外の円筒体６，７は、外方に向けて付勢手段９，１０により付勢されており、付勢されている各円筒体６，７のそれぞれに対する付勢力は穂先６ａ側から順に強くなっていることを特徴とする筆型入力装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル上でスタイラスペンを用いて筆文字を描くのに適した筆型入力装置に関するものである。

従来、書道は毛筆と墨を使い、紙の上に文字を書いている。書の技法を駆使して紙の上に文字をかくことは、習熟を要し、日本では昔から読み書きソロバンとして寺子屋などで習字が指導されてきた。この伝統の下、今では多くの書道教室、習字教室が存在している。

近年では、電子機器の発達により、ペン入力型電子機器を用いた入力装置が提案されている。

例えば、入力ペンを用いて入力面で筆記することによりデータを入力する電磁誘導方式のペン入力方電子機器において、上記入力ペンの入力端に、複数種類の毛筆ペン先を取り付けられた毛筆ペン先の種類に応じて有効読み取り高度を設定する手段と、上記入力ペンの出力する電磁波から入力面に対する入力ペンの高度を算出する手段と、この算出された高度が上記設定された高度および上記取り付けられた毛筆ペン先の種類とから筆記された箇所の点又は線の太さを算出する手段と、この算出された太さに従って筆記入力されたデータを表示する手段と、を設けてなるペン入力型電子機器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、タッチパネル付きディスプレイにおいて、多接点同時検出可能な技術がある。これはタッチパネルと接触している部分を点だけでなく、タッチしている面全体を検出する技術として、発光素子、受光素子が透明板のサイドにあり、押圧による板の変化を検出する技術が知られている。

特開平８−１３７６０３号公報

上記発明では、電磁波から入力面に対する入力ペンの高度を算定しており、電磁タブレット方式のペン型入力電子機器となっており、予め入力ペンの入力端に毛筆ペン先を取り付け、入力ペンの高度と予め設定された毛筆用ペン先の種類に応じて線の太さを算出しているので、予め毛筆用ペン先を取り付けておく必要があった。

従って、ペン先に取り付けた毛筆ペン先と、別途設定した毛筆用ペン先の種類があっていないと、小筆設定なのに、大筆の筆文字になるなど不都合が生じるのである。また、毛筆ペン先を文字の太さ毎に取り替えるのも面倒であった。本発明は上記課題に鑑み、多点同時検出機能を有するタッチパネル付きスクリーン等を紙に見立てて使用する筆型入力ペンを提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、筆管体と、筆管体の先端のすげ込み部に設けた模擬筆鋒体において、模擬筆鋒体は、複数段の円筒体から構成され、径の小さい円筒体が、径の大きい円筒体の内部に収納され、且つ軸方向に摺動可能で、各円筒体を同軸に保ちつつ抜け落ち防止構造を有する入れ子構造とし、少なくとも模擬筆鋒体の腰を構成する円筒体以外の円筒体は、外方に向けて押しバネである付勢手段により付勢されており、付勢されている各円筒体のそれぞれに対する付勢力は穂先側から順に強くなっている筆型入力装置としてある。

これにより、本発明の筆型入力装置を多接点同時検出タッチパネル付きでディスプレイのパネル面に対して、垂直に構えて当接して、筆圧を変えながら摺動させることで、筆圧が小さい場合は、最先端の円筒体のみでタッチパネル面に当接して、タッチパネルでは小さい範囲での検出となる。

さらに筆圧を強めることで、最先端の円筒体が該円筒体を外方に付勢している付勢力に抗して直近上位に位置する円筒体の内部に摺動して収納され、直近上位の円筒体の円環部がタッチパネル面に当接して、タッチパネルでは、該円環も含めた範囲での検出となる。このように筆圧を強めることで、タッチパネルでの検出範囲が大きくなるのである。

さらに本発明では上記課題を解決するために、上記の発明において、各円筒体は、穂先側から各円筒体を付勢する付勢力に抗して順に径の大きい円筒体に収納され、各円筒体は軸に垂直な面に対し同心円状に各円筒体の先端が接する筆型入力装置としてある。

これにより、本発明では、筆圧が大きくなるにつれて、各円筒体が各円筒体の外方への付勢力に抗して直近上位の円筒体の摺動し収納され、各円筒体は円筒体の軸に垂直な面に対し同心円状になり、これをタッチパネルに接触させた状態でパネル面に平行に摺動させた場合の接触面積が変わることなく検出できるのである。

さらに上記課題を解決するために上述のいずれの発明において、穂先の円筒体は先端が丸みを有する丸棒体である筆型入力装置としてある。
とした。
これにより、穂先となる円筒体は先端が丸みを有した丸棒体としたことで、構造が簡略化できるのである。

多点同時検出タッチパネル付きディスプレイのタッチパネル面に対して筆型入力装置を垂直に構えて、筆で文字を書く如く、筆圧を変えながらタッチパネル面上を摺動かすことで、タッチパネル側での検出面積が変わるので、文字の太さを変えながら筆で字を書くようにすることができる。

以下、本発明に係るペン型入力装置の実施形態を図面に示した実施例を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の筆型入力ペンの外観図である。筆型入力ペン１は、筆管２の上端には掛け紐３を有し、下端にあたるすげ込み部４には筆穂を模した筆鋒体５が取り付けてある。筆鋒体５は筆穂ののど及び穂先を模したペン先６、該ペン先６を伸縮収納する筆穂の肩を模した中円筒体７、該中円筒体７を伸縮収納する筆穂の腰となる外円筒体８から構成される。該外円筒体８の上端は筆管２のすげ込み部4に挿入固定される。

図２は、筆穂体の内部構造図である。ペン先６は、硬質樹脂製あるいは真鍮等の金属製であり、下端６ａがＲ状になった丸棒体であり、軸の上端は軸径より若干大きい円盤体６ｂとなっている。中円筒体７は、その内側に該ペン先６を伸縮自在に収納すべく、内側の内径はペン先体の円盤体６ｂの径よりやや大きく、ペン先６の円盤体６ａを上側にして収納し、中円筒体の下端７ａはペン先６の丸棒体の径に合せてやや狭い径に絞ってある。ペン先６は中が中空の円筒でもよく、直近上位に位置する中円筒体に収納される。

そして中円筒体７の上端には中円筒の径より若干大きい円盤体７ｂが取り付けられており、円盤体７ｂとペン先の円盤体６ｂの間には押しバネ９が挿入されており、ペン先６を常に下方向に付勢力ｆ１で付勢している。ペン先６の円盤体６ａが中円筒体の内面に摺接して滑動し、さらに丸棒体が中円筒体の下端の狭径口に沿って摺接して滑動する。これによりペン先６は中円筒体に沿って軸方向に出し入れ可能となっている。

次に外円筒体８は、その内側に該中円筒体７を伸縮自在に収納すべく、内側の内径は中円筒体７の円盤体７ｂの径よりやや大きく、該中円筒体の円盤体７ｂを上側にして収納し、外円筒体の下端８ａは中円筒体７の筒径に合せてやや狭い径に絞ってある。外円筒体８は、中円筒体７の直近上位に位置している。

そして外円筒体８の上端には円盤体８ｂが設けられており、円盤体８ｂと中円筒体の円盤体７ｂとの間には押しバネ１０が挿入されており、中円筒体７を常に下方向に付勢力ｆ２で付勢している。該付勢力ｆ２は、前記付勢力ｆ１と比べ強くしてあり、最初に縮むのは付勢力ｆ１を有するペン先６である。 筆鋒体５は、ペン先６が中円筒体７に、中円筒体７が外円筒体８にそれぞれ抜け落ちない入れ子式になっている。

図３は筆の持ち方を示す図であり、古来からある正統な執筆法である。筆型入力ペン１（筆）を持って字を書くにはまず指を使う。５本の指は字を書くときに、それぞれ一定の役割を果たす。この５本の指をどうのように操るか、それが指法と呼ばれるものであり、中国書法における筆の持ちかたの特色は４本の指で筆管を押さえ、小指は直接、筆管には触れず補助的役割を果たす。

書く姿勢によっては変わるものの、古来かある正統な執筆法では筆を垂直に構えて書くのである。本発明はこの執筆法を再現するのである。

図４は、筆型入力ペンの筆圧とタッチパネルの接触ポイントの変化を示す図である。多点同時検出機能を有するタッチパネル付きスクリーンを紙と見立てて執筆する際の筆圧による文字の太さの違いを説明する。図４（Ａ）はタッチパネルにペン先が接触している状態を示している。

この場合では、筆型入力ペンは筆圧がペン先のみの押圧力ｆ１でタッチパネルに接しており、接触検出の解像度は筆型入力ペン１のペン先６のみの接触を最小接触点として検出している。

図４（Ｂ）では筆圧ｆ２での中円筒体７の下端７ａまでもがペン先６とともに接触している場合の検出はペン先６の検出とともにその周囲の検出も検出している。図４（Ｃ）では、さらに筆圧ｆ３となって外円筒体８の下端８ａもがペン先６、中円筒体７とともに接触している際のタッチパネルでの検出範囲を示している。この状態では筆圧ｆ２を越えており、力が入って筆型入力ペンを押し下げている状態である。

上記説明の様に正統な執筆法にて筆を垂直にして多点同時検出機能を有するタッチパネル付きスクリーンに筆型入力ペンを用いて使用者の筆圧変化を多点同時検出機能により、多点検出をすることで、文字の太さに変換して筆型入力ペンの動きに合わせてその時の筆圧の変化を文字の太さとして表示して文字を書くのである。

ここで、筆が垂直から斜めになると、検出点が偏ってしまい、文字の太さが変わってしまい、正統な執筆法を練習するのに適した筆型入力ペンとなっている。

以上の説明では本発明のペン型入力装置を多点同時検出可能タッチパネル付きディスプレイに筆文字を書くとして説明してきたが、本発明は筆文字の入力に限らず、西洋の剣に例えると、多点同時検出タッチパネル付きディスプレイを立掛けて、敵のキャラクタをヂィスプレイ上に映し出すと、西洋式の剣に似せた本発明の入力装置をタッチパネルに突き刺すように当接することで、突き刺した深さを剣先の接触面積に置き換えて映像を変化させることで、リアルな闘いを再現できる。

さらには、本発明のペン型入力装置は、従来からある乳白色の樹脂シートの裏側に薬剤を塗った台紙を設けて、樹脂シートの上から棒状のペンで文字や絵を描くと、描いた軌跡がより濃い乳白色に浮かびあがる筆記用具にも適応可能であり。その場合でも筆型入力ペンとして趣旨シート面に垂直に筆型入力装置を当てて筆文字を書くことができる。
以上、説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内に含まれる。

筆型入力ペン装置の外観図である。 筆型入力ペン装置の内部構造図である。 筆の持ち方を示す図である。 筆型入力ペンの筆圧を換えて文字の太さを変える仕組みの説明図である。

符号の説明

１ 筆型入力ペン
２ 筆管
３ 掛け紐
４ すげ込み部
５ 筆鋒体
６ ペン先
７ 中円筒体
８ 外円筒体
９ 押しバネ
10 押しバネ

Claims (3)

1. 筆管体と、筆管体の先端のすげ込み部に設けた模擬筆鋒体において、
   模擬筆鋒体は、複数段の円筒体から構成され、径の小さい円筒体が、径の大きい円筒体の内部に収納され、且つ軸方向に摺動可能で、各円筒体を同軸に保ちつつ抜け落ち防止構造を有する入れ子構造とし、少なくとも模擬筆鋒体の腰を構成する円筒体以外の円筒体は、外方に向けて付勢手段により付勢されており、付勢されている各円筒体のそれぞれに対する付勢力は穂先側から順に強くなっていることを特徴とする筆型入力装置。
2. 請求項１において、各円筒体は、穂先側から各円筒体を付勢する付勢力に抗して順に径の大きい円筒体に収納され、各円筒体は軸に垂直な面に対し同心円状に各円筒体の先端が接することを特徴とする筆型入力装置。
3. 請求項１または２において、穂先の円筒体は先端が丸みを有する丸棒体であることを特徴とする筆型入力装置。