JP2014241070A - Stylus pen and damper spring - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の技術は、タッチパネルのタッチ操作に用いられるスタイラスペンおよびそのダンパースプリングに関する。
The technology of the present disclosure relates to a stylus pen used for touch operation of a touch panel and a damper spring thereof.
スマートフォンなど、タッチパネルを備える機器が普及している。タッチパネルの操作にはスタイラスペンが使用される。 Devices with a touch panel, such as smartphones, have become widespread. A stylus pen is used to operate the touch panel.
このスタイラスペンに関し、導電性を持つペン先およびペン本体により、静電容量型座標入力パッドを操作することが知られている(たとえば、特許文献1)。また、ペン先に導電性繊維を備えることが知られている(たとえば、特許文献2)。
Regarding this stylus pen, it is known to operate a capacitive coordinate input pad with a conductive pen tip and a pen body (for example, Patent Document 1). In addition, it is known that the nib is provided with conductive fibers (for example, Patent Document 2).
ところで、タッチパネルが静電容量式であれば、手とタッチパネルとの間に介在するスタイラスペンは導電性が必要であり、このスタイラスペンには導電性を持たせた樹脂やゴムなどが使用されている。 By the way, if the touch panel is a capacitance type, the stylus pen interposed between the hand and the touch panel needs to be conductive, and the stylus pen is made of resin or rubber having conductivity. Yes.
しかし樹脂やゴムで導電性を得ようとすれば、ペン先にはある程度の太さが必要となる。太いペン先は細かく書くには不便である。感度が得られないため、ペン先の接触ポイントとタッチパネルの検出ポイントとの間にズレを生じ、ペンタッチが不正確になる。 However, in order to obtain conductivity with resin or rubber, the pen tip needs to have a certain thickness. A thick nib is inconvenient to write in detail. Since sensitivity cannot be obtained, a deviation occurs between the contact point of the pen tip and the detection point of the touch panel, and the pen touch becomes inaccurate.
固い材料からなるペン先は筆圧によって固い感触となる。タッチパネルにペン先を当てる度に音を生じたり、ペン操作に違和感を生じるなど、操作に不快感を生じる。 The nib made of a hard material has a hard feel due to the writing pressure. Each time the pen tip is touched on the touch panel, a sound is generated, or the pen operation is uncomfortable.
ペン先をタッチパネルに押し付けた際にペン先側とグリップなどの本体側部材との間に隙間を生じると、この隙間によりペン先側の導通が損なわれるなど、操作性に課題がある。 When a gap is generated between the pen tip side and a main body side member such as a grip when the pen tip is pressed against the touch panel, there is a problem in operability such that conduction on the pen tip side is impaired by the gap.
そこで、本開示の技術の目的は上記課題に鑑み、操作性を高めたスタイラスペンを提供することにある。
In view of the above problems, an object of the technology of the present disclosure is to provide a stylus pen with improved operability.
上記目的を達成するため、本開示の技術の一側面によれば、ペン先部を覆うカバー部材とペン先部との間に、弾性が異なる複数の接点部を有する導通部材を備える。導通部材は、接点部によりペン先部を移動可能に支持し、ペン先部とカバー部材とを導通させる。
In order to achieve the above object, according to one aspect of the technology of the present disclosure, a conductive member having a plurality of contact portions having different elasticity is provided between a cover member that covers the pen tip portion and the pen tip portion. The conducting member supports the pen tip portion movably by the contact portion, and conducts the pen tip portion and the cover member.
本開示の技術によれば、次のいずれかの効果が得られる。 According to the technique of the present disclosure, any of the following effects can be obtained.
(1) ペン先部とカバー部材の導通が維持され、操作性を高めることができる。 (1) The continuity between the pen tip and the cover member is maintained, and operability can be improved.
(2) ペン先部に複数の異なる弾性が付与され、各弾性により複数の筆感が得られる。
(2) A plurality of different elasticity is imparted to the pen tip, and a plurality of writing feelings are obtained by each elasticity.
そして、本開示の技術の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
Further, other objects, features, and advantages of the technology of the present disclosure will become clearer with reference to the accompanying drawings and each embodiment.
〔第1の実施の形態〕 [First Embodiment]
図1は第1の実施の形態に係るスタイラスペンを示している。このスタイラスペン2はたとえば、静電容量型座標入力パッドのタッチ入力に用いられる。このスタイラスペン2は、ペン本体4、グリップ6およびペンヘッド8を備える。ペン本体4はたとえば、絶縁材料で形成されている。このペン本体4の端部にはキャップ10が取り付けられている。
FIG. 1 shows a stylus pen according to the first embodiment. The
このペン本体4にはグリップ6が固定されている。グリップ6はペンヘッド8のカバー部材の一例である。このグリップ6とペン本体4の固定部分には固定リング12が取り付けられている。この固定リング12は金属でもよいし、合成樹脂であってもよい。
A
グリップ6は中空状であり、金属などの導電材料で形成されている。このグリップ6にはペンヘッド8が移動可能に取り付けられている。このペンヘッド8はペン先部の一例であり、良好な導電性を持つ導電材料で形成されている。この導電材料にはたとえば、アルミニウムなどの金属や、弾性を有する良好な導電性を持つ導電性樹脂を用いてもよい。このペンヘッド8の先端部には一例として球形のペン先端部14が形成されている。このペン先端部14がグリップ6から露出している。
The
図2は、スタイラスペン2の使用状態を示している。スタイラスペン2はタッチパネル16を備える電子機器18の情報入力や情報選択に用いられる。タッチパネル16は静電容量型座標入力パッドの一例である。電子機器18は、タッチパネル16を備えるたとえば、スマートフォンなどの情報機器である。
FIG. 2 shows a usage state of the
このスタイラスペン2ではたとえば、グリップ6を手20で握り、ペン先端部14をタッチパネル16の表面に接触させ、タッチや、タッチさせながらスライド操作を行う。タッチパネル16のペン先端部14の接触点Pが、ペン先端部14からペンヘッド8およびグリップ6を介して手20に導通し、導通回路22を介して接地される。これにより、タッチパネル16上のタッチやスライド位置を表す座標入力が行える。
In the
図3は、スタイラスペン2の縦断面を示している。図4は、スタイラスペン2を構成部材に分解して示している。
FIG. 3 shows a longitudinal section of the
ペン本体4には軸部24が備えられ、この軸部24は中空部26を備えている。この中空部26によって、軸部24の軽量化が図られている。この中空部26には後端にキャップ10の固定部28が取り付けられ、中空部26がキャップ10によって閉塞されている。キャップ10を着脱可能にし、中空部26を交換用のペンヘッド8などの部品収納部に用いてもよい。
The
ペン本体4の基部30にはグリップ6が嵌合され、グリップ6の端部と基部30との間に固定リング12が取り付けられている。固定リング12、グリップ6および基部30はたとえば、接着剤などの固定手段により固定されている。基部30にはグリップ6側に挿入されるペンヘッド支持部32が形成されている。このペンヘッド支持部32はグリップ6の中空部34より径小である。このペンヘッド支持部32の前端には平坦な支持面36が形成されている。
The
グリップ6の中空部34には、ペンヘッド8の抜け止め部38が形成されている。この抜け止め部38は中空部34の内径より径小な環状立壁部である。
In the
ペンヘッド8の先端には球形面のペン先端部14が備えられ、後端には球形面からなる支点部40が備えられている。この支点部40がペンヘッド支持部32の支持面36に接触し、ペンヘッド8がペンヘッド支持部32に支持される。
A
ペンヘッド8の中間部には環状の係止部42が備えられている。この係止部42は、ペン本体4のペンヘッド支持部32とグリップ6の抜け止め部38との間に配置され、抜け止め部38にペンヘッド8の係止部42が移動可能に係止されている。
An
ペンヘッド8は、グリップ6の中空部34の内径より径小である。グリップ6の先端部はペンヘッド8のペン先端部14側を露出させている。
The
グリップ6の内壁部とペンヘッド8の間にはダンパースプリング48が介挿されている。このダンパースプリング48はペンヘッド8とグリップ6との導通を取る導通部材の一例である。このダンパースプリング48の持つ弾性により、ペンヘッド8がグリップ6に移動および屈曲可能に支持されている。
A
図5はダンパースプリング48の一例を示している。このダンパースプリング48には、リング部50と、スプリングアーム52−1、52−2、52−3が備えられている。リング部50は、弾性を備える導電材料で形成された環状体であり、ペンヘッド8に嵌合させる嵌合部である。このリング部50は円環状でもよいし、三角形や六角形などの角筒状であってもよい。
FIG. 5 shows an example of the
スプリングアーム52−1、52−2、52−3は弾性が異なる複数の接点部の一例である。つまり、スプリングアーム52−1、52−2、52−3は接点部として、ペンヘッド8に接触している。スプリングアーム52−1、52−2、52−3は2つのスプリングアームで構成し、また、4つ以上のスプリングアームで構成してもよい。各スプリングアーム52−1、52−2、52−3は一例としてリング部50から放射状に一定の角度でたとえば、120度毎に配置されている。
The spring arms 52-1, 52-2, and 52-3 are examples of a plurality of contact portions having different elasticity. That is, the spring arms 52-1, 52-2, 52-3 are in contact with the
各スプリングアーム52−1、52−2、52−3には固定部54が備えられている。この固定部54によりリング部50に接着または溶接により取り付けられている。各スプリングアーム52−1、52−2、52−3の幅をW1、W2、W3、厚さをt1、t2、t3とすれば、t1=t2=t3、W1>W2>W3としてもよいし、W1=W2=W3、t1>t2>t3としてもよい。このような幅Wまたは厚さtを異ならせ、角度によって弾性を変化させてもよい。また、弾性材料により弾性を異ならせてもよい。
Each spring arm 52-1, 52-2, 52-3 is provided with a fixing
各スプリングアーム52−1、52−2、52−3はリング部50と別体でもよく、同一材料または異なる材料で一体形状としてもよい。
Each spring arm 52-1, 52-2, 52-3 may be separate from the
図6は、他のダンパースプリング48を示している。図6のAはダンパースプリング48の平面を示し、図6のBはダンパースプリング48の側面を示している。このダンパースプリング48では、スプリングアーム52−1、52−2、52−3の厚さtをt1=t2=t3とし、各幅WをW1>W2>W3としている。幅WをW1>W2>W3とすることにより、異なる弾性が設定されている。
FIG. 6 shows another
図7は、図3のVII−VII線断面を示している。グリップ6の内壁面には、スプリングアーム52−1、52−2、52−3に対応する溝部56−1、56−2、56−3が形成されている。スプリングアーム52−1は溝部56−1に嵌合させ、スプリングアーム52−2は溝部56−2に嵌合させ、また、スプリングアーム52−3は溝部56−3に嵌合させる。これにより、グリップ6の内壁面の所定位置にダンパースプリング48が位置決めされて固定される。ダンパースプリング48の回動などの移動を防止できる。
FIG. 7 shows a cross section taken along line VII-VII in FIG. Grooves 56-1, 56-2, and 56-3 corresponding to the spring arms 52-1, 52-2, and 52-3 are formed on the inner wall surface of the
図8および図9は他のダンパースプリング48を示している。ダンパースプリング48は、図8に示すように、各スプリングアーム52−1、52−2、52−3の幅Wを同一幅のW1=W2=W3とし、リング部50側の各根元部分に半円状の切欠部58を形成し、各切欠部58の大きさを異ならせてもよい。これにより、スプリングアーム52−1、52−2、52−3の弾性を異ならせてもよい。
8 and 9 show another
スプリングアーム52−1、52−2、52−3は、図9に示すように、グリップ6の内壁形状に対応可能な湾曲形状としてもよい。
As shown in FIG. 9, the spring arms 52-1, 52-2, 52-3 may have a curved shape that can correspond to the inner wall shape of the
図10のAは、ペンヘッド8を中心にスプリングアーム52−1、52−2、52−3の配置を示している。
FIG. 10A shows the arrangement of the spring arms 52-1, 52-2, 52-3 with the
スプリングアーム52−1、52−2、52−3は図10のAに示すように、ペンヘッド8を中心にペンヘッド8を包囲して設置されている。これにより、ペンヘッド8は、グリップ6の中心にスプリングアーム52−1、52−2、52−3の弾性により移動可能および屈曲可能に支持されている。この場合、スプリングアーム52−1、52−2、52−3の各弾性をS1、S2、S3とし、S1>S2>S3とする。つまり、この実施の形態ではペンヘッド8の中心角度θ=120〔°〕ごとに異なる弾性S1、S2、S3が付与されている。この場合、弾性S1は幅W1のスプリングアーム52−1に対応し、弾性S2は幅W2のスプリングアーム52−2に対応し、弾性S3は幅W3のスプリングアーム52−3に対応している。つまり、ペンヘッド8を屈曲させる場合、弾性S1には最も大きい荷重F(図13)、弾性S3では最も小さい荷重F、弾性S2ではその中間の荷重Fとなる。
As shown in FIG. 10A, the spring arms 52-1, 52-2, 52-3 are installed around the
図10のBは、ペンヘッド8を中心にグリップ6の弾性表示部60を示している。図11は、弾性表示部60をグリップ6の側面から示している。
FIG. 10B shows the
この実施の形態では、異なる弾性S1、S2、S3に対し、弾性表示部60には弾性S1、S2、S3に対向する荷重Fの大きさを示している。弾性表示部60にある弾性表示60−1、60−2、60−3は弾性S1、S2、S3に対応する荷重Fの程度を示している。これにより、ユーザは所望の弾性S1、S2、S3を中心角度θにより選択することができる。
In this embodiment, for the different elasticity S1, S2, and S3, the
図12は、タッチパネル16上のスタイラスペン2の非加圧状態を示している。スタイラスペン2のペン先端部14をタッチパネル16に接触させた非加圧状態では、ペンヘッド8はグリップ6の中心軸O上に直線状に維持される。この場合、筆圧は小さく、接触点Pの生成を感じる程度の筆感となる。
FIG. 12 shows a non-pressurized state of the
図13は、タッチパネル16上のスタイラスペン2の加圧状態を示している。図12に示す状態からスタイラスペン2にたとえば、タッチパネル16に向かう荷重Fを作用させると、この荷重Fが選択されている弾性たとえば、弾性S1に打ち勝てば、図13に示すように、支点部40を中心に荷重Fの方向と反対方向にペンヘッド8が移動する。この移動により、ペンヘッド8とグリップ6との間に間隔Δxが生じる。ユーザはこれにより、荷重Fに対向するタッチパネル16から筆圧を感じ、タッチパネル16とペン先端部14の接触圧を感じることができる。このような間隔Δxが生じても、この間隔Δxに関係無く、グリップ6とペンヘッド8との間はダンパースプリング48の介在により電気的に導通し、この導通が維持される。
FIG. 13 shows a pressure state of the
図14は、グリップ6の角度θと弾性S1、S2、S3の関係を示している。角度θは、ペンヘッド8およびダンパースプリング48の中心軸Oを中心とする角度(中心角度)である。これら角度θについて、角度θIは弾性表示60−3、角度θIIは、弾性表示60−2、角度θIIIは弾性表示60−1に対応している。つまり、弾性表示60−1、60−2、60−3をグリップ6の上側に設定すれば、これらに対応する角度θI、θII、θIIIが設定され、弾性S1、S2、S3を選択することができる。
FIG. 14 shows the relationship between the angle θ of the
なお、図14には弾性の値として縦軸に1.0〔N〕〜2.0〔N〕を明示しているが、これらの値は一例であり、斯かる値に本開示の技術が限定されるものではない。また、角度θI、θII、θIIIの弾性についても直下角度における値であり、角度θI、θII、θIIIの近傍では荷重Fの加わり方が変化するので、弾性の大きさが変化する。弾性の変化傾向についても直線的に限定されるものではなく非直線的であってもよい。 In FIG. 14, 1.0 [N] to 2.0 [N] are clearly shown on the vertical axis as elasticity values. These values are merely examples, and the technology of the present disclosure is included in these values. It is not limited. In addition, the elasticity of the angles θI, θII, and θIII is also a value at a direct angle, and since the manner in which the load F is applied changes near the angles θI, θII, and θIII, the magnitude of the elasticity changes. The change tendency of elasticity is not limited linearly but may be non-linear.
図15は、ペンヘッド8の変形例を示している。剛性の高い弾性材料を用いてペンヘッド8を形成すれば、ペンヘッド8の移動はダンパースプリング48の弾性のみに依存することとなる。これに対し、弾性により屈曲可能なペンヘッド8を用いてもよい。
FIG. 15 shows a modification of the
<第1の実施の形態の効果> <Effect of the first embodiment>
(1) グリップ6にペンヘッド8を弾性が異なるスプリングアーム52−1、52−2、52−3を備えるダンパースプリング48によって移動および屈曲可能に支持させている。これにより、グリップ6とペンヘッド8はスプリングアーム52−1、52−2、52−3によって導通が維持されている。したがって、スタイラスペン2の操作性を高めることができる。
(1) The
(2) グリップ6にダンパースプリング48によって移動および屈曲可能に支持されたペンヘッド8は、押圧により荷重Fを加えた際にグリップ6に当たり且つダンパースプリング48で弾性支持されるので、導通回路22(図2)の導通維持とともにペンヘッド8のがたつきを防止できる。安定した筆感が得られる。
(2) Since the
(3) 中心角度θにより異なる複数の弾性が設定され、単一のスタイラスペン2で異なる弾性を選択し、タッチパネル16に対する接触感度を選択することができる。
(3) A plurality of different elasticity can be set depending on the central angle θ, and different elasticity can be selected with the
(4) ペンヘッド8やペン先端部14に硬質材料を使用しても、ダンパースプリング48の弾性により、筆圧に対応する感度が得られる。
(4) Even if a hard material is used for the
(5) ユーザの筆圧やその好みに対応する筆感が得られる。 (5) A writing feel corresponding to the user's writing pressure and his / her preference can be obtained.
(6) スタイラスペン2をいずれの角度で持てば、どの程度の弾性(たとえば、書き心地)になるか、容易に判断できる。弾性表示部60の形態は、既述の図形表示だけでなく、着色や文字表示または凹凸形状であってもよい。このような弾性表示部60の表示を確認し、所望の角度に向けてスタイラスペン2を握ることにより、好みの弾性(書き心地)を得ることができる。
(6) The degree of elasticity (for example, writing comfort) can be easily determined by holding the
〔第2の実施の形態〕 [Second Embodiment]
図16は、第2の実施の形態に係るスタイラスペンの断面を示している。この実施の形態では、ペンヘッド8の後部側を窪ませたスプリング保持部62が形成され、このスプリング保持部62にスプリング64が設置されている。このスプリング64の端部がペンヘッド支持部32側のスプリングベース66に当接されている。スプリングベース66はペンヘッド支持部32に被せられた補強部材である。
FIG. 16 shows a cross section of a stylus pen according to the second embodiment. In this embodiment, a
<第2の実施の形態の効果> <Effects of Second Embodiment>
斯かる構成によっても上記実施の形態と同様の効果が得られる。 With such a configuration, the same effect as that of the above embodiment can be obtained.
さらに、斯かる構成ではペンヘッド8がスプリング64によりペンヘッド支持部32に弾性支持されている。これにより、既述のダンパースプリング48による弾性支持にスプリング64による軸方向の弾性支持が加わり、双方の弾性の相乗効果によりスタイラスペン2の操作性がより高められる。
Further, in such a configuration, the
〔第3の実施の形態〕 [Third Embodiment]
図17は、第3の実施の形態に係るスタイラスペンの断面を示している。図18は、このスタイラスペン2に用いられているダンパースプリング48を示している。
FIG. 17 shows a cross section of a stylus pen according to the third embodiment. FIG. 18 shows a
この実施の形態では、ダンパースプリング48のリング部50を径大にし、このリング部50をグリップ6側に固定している。この場合、スプリングアーム52−1、52−2、52−3はリング部50からペンヘッド8に向かって突出している。この場合、スプリングアーム52−1、52−2、52−3は、ペンヘッド8に接触する複数の接点部の一例である。
In this embodiment, the
斯かる構成によっても、スプリングアーム52−1、52−2、52−3の端部側をペンヘッド8に接触させ、複数の接点部として機能させることができる。グリップ6とペンヘッド8の導通が維持される。しかも、弾性が異なるスプリングアーム52−1、52−2、52−3によりペンヘッド8が移動および屈曲可能に支持させる。したがって、上記実施の形態と同様に、異なる弾性によって複数の筆感が得られ、スタイラスペン2の操作性が高められる。
Even with such a configuration, the end portions of the spring arms 52-1, 52-2, and 52-3 can be brought into contact with the
〔他の実施の形態〕 [Other Embodiments]
(1) ダンパースプリング48は図19に示すように、グリップ6の内壁からペンヘッド8の外面に向かって突出する湾曲スプリングで形成してもよい。図19において、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付してある。
(1) The
(2) ダンパースプリング48は図20に示すように、グリップ6の内壁からペンヘッド8の外面に向かって突出するジグザグ状の屈曲スプリングで形成してもよい。図20において、上記実施の形態と同一部分には同一符号を付してある。
(2) The
(3) ペンヘッド8は単一の導電材料でもよく、ペン先端部14のみを弾性や剛性の異なる導電材料で形成してもよい。
(3) The
(4) 上記実施の形態では、ダンパースプリング48のスプリングアーム52−1、52−2、52−3をグリップ6の内壁に設けた溝部56−1、56−2、56−3に嵌合させているが、これに限定されない。スプリングアーム52−1、52−2、52−3は、グリップ6の内壁に突起を設けて回転を阻止する形態でもよく、接着剤などの固定手段で固定する形態でもよい。スプリングアーム52−1、52−2、52−3をペンヘッド8に固定する場合にも同様である。
(4) In the above embodiment, the spring arms 52-1, 52-2, 52-3 of the
以上説明したように、本開示の技術の最も好ましい実施の形態などについて説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferable embodiment of the technology of the present disclosure has been described. The present invention is not limited to the above description. Various modifications and changes can be made by those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the embodiments for carrying out the invention. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
2 スタイラスペン
4 ペン本体
6 グリップ
8 ペンヘッド
10 キャップ
12 固定リング
14 ペン先端部
16 タッチパネル
18 電子機器
20 手
22 導通回路
24 軸部
26 中空部
28 固定部
30 基部
32 ペンヘッド支持部
34 中空部
36 支持面
38 抜け止め部
40 支点部
42 係止部
48 ダンパースプリング
50 リング部
52−1、52−2、52−3 スプリングアーム
54 固定部
56−1、56−2、56−3 溝部
58 切欠部
60 弾性表示部
60−1、60−2、60−3 弾性表示
62 スプリング保持部
64 スプリング
66 スプリングベース
2
Claims (4)
前記ペン先部を覆うカバー部材と、
弾性が異なる複数の接点部により前記ペン先部を移動可能に支持し、前記ペン先部と前記カバー部材とを導通させる導通部材と、
を備えるスタイラスペン。 The pen tip,
A cover member covering the nib portion;
A conductive member that movably supports the pen tip portion by a plurality of contact portions having different elasticity, and electrically connects the pen tip portion and the cover member;
Stylus pen with
前記カバー部材または前記ペン先部に取り付けられる環状部と、
この環状部に支持されて前記ペン先部または前記カバー部材側に突出し、前記ペン先部を異なる弾性により支持する複数の接点部と、
を備えるダンパースプリング。
A stylus pen damper spring that movably supports the pen tip on the cover member,
An annular portion attached to the cover member or the pen tip portion;
A plurality of contact portions supported by the annular portion and projecting toward the pen tip portion or the cover member, and supporting the pen tip portion with different elasticity; and
Damper spring with
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