JP2014513847A - ペン - Google Patents

Abstract

本発明は、第１の作用端で書くおよび／または描くためのカートリッジを有するペンに関するものである。本発明では、タッチすることでタッチセンサー付きスクリーンを制御するように設計された第２の作用端を提供する。

Description

本発明は、第１の作用端に、書く、または／および、描くためのカートリッジを備えたペンに関するものである。

例えば、ｉＰｈｏｎｅ（商標）等のタッチセンサー付きスクリーンを備えた装置がある。タッチセンサー付きスクリーンは、通常、指で制御される。指によるスクリーンの制御は、特に、実際のスクリーンの該当部分や、指で制御するためにタッチするフィールド（ソフトキー）が小さい場合には、難しい。タッチしたいフィールドだけでなく、隣接するフィールドにも指が当たった場合、制御が上手くいかないことが起こり得る。

そこで、本発明は、タッチセンサー付きスクリーンを制御するための支援を提供するという課題に基づく。

本発明によると、タッチすることでタッチセンサー付きスクリーンを制御するように設計されたペンの第２の作用端によって、この課題が解決される。

ここで、本発明は、ペンは指よりも通常小さく、特に細く、そのため、制御のためにタッチするスクリーンのフィールドが小さくてもペンで正確に制御することができるという知識から始まる。したがって、本発明は、タッチセンサー付きスクリーンを制御するためのツールまたは補助具としてペンを設計することにある。

本発明によれば、第２の作用端は、第１の作用端を基準にしてどのような方法で配置してもよい。本発明によれば、両方の作用端が、互いに反対側に配置されるのが好ましい。長いペンであれば、例えば、両方の作用端は互いに同軸上にある。

多くの場合、タッチセンサー付きスクリーンの機能は、スクリーンと、スクリーンを制御する指との間のガルバニック電流、および／または静電容量による接続に基づく。この接続を確実にするために、スクリーンを指で直接タッチするのではなく、指とスクリーンの間にある本発明による第２の作用端でタッチした場合でさえ、タッチセンサー付きスクリーンの制御を行う際に、ペンを保持するためのグリップ領域が第２の作用端と電気的につながるようにするのが好ましい。これにより、ペンはまさに（電気的に）指を延ばしたような状態になり、よって、指で直接スクリーンをタッチする場合と、第２の作用端を通じて間接的にスクリーンにタッチする場合とに違いはないか、わずかしかない。

本発明の特に好ましい実施形態によれば、グリップ領域と第２の作用端間の電気的な接続は、導電性のある物質の粒子、特にカーボン粒子に起因する。したがって、ペンの関連する各部分を製造するための材料を自由に選択することができる。カーボン粒子は、あらゆる場合において上述の電気的な接続を提供する。それらのカーボン粒子は、指定された材料に埋め込まれる。

本発明のさらに好ましい実施形態によれば、前記ペンにはケース部が設けられ、該ケース部の全体または一部分がプラスチックで作られる。ケース部にプラスチックを用いることにより、例えば、ペンの形状、表面仕上げ、表面デザイン、色などに関して、様々なデザインを施すことが可能になる。また、プラスチックは比較的安価な材料であり、細工も加工も同様に安くすることができる。カーボン粒子を埋め込むことも安く簡単に行える。

本発明のさらに好ましい実施形態によれば、前記第２の作用端は柔軟であり、特に弾力性があって柔軟である。言い換えると、この実施形態によれば、まるでクッションのように設計される。圧力がとても大きい時に、特にスクリーンを破損から守るために柔軟性が利用される。第２の作用端上の柔軟な、あるいは柔らかい領域は、常に（ある程度）潰れて、それによってスクリーンを破損から守るものである。
とても大きい圧力のためにタッチセンサー付きスクリーンをあらゆる破損からさらに守るために、本発明では、前記第２の作用端はペンのケース部の軸方向に移動するようにしてもよく、特に、予め負荷が加えられているバネに対して移動するようにすることが好ましい。

また、本発明では、予め加えられる負荷の力は、少なくとも２つの異なる値が設定可能なものであることも好ましい。したがって、例えば、サスペンションを「ハード」と「ソフト」の間で選択できるようにしてもよい。これにより、ペンのユーザは、その人の好みや傾向に応じてペンを構成することができる。

本発明の特に好ましい実施形態に従えば、カートリッジは伸ばしたり引き込んだりすることが可能なものであり、カートリッジを伸ばす時に予め加えられた負荷を、前記カートリッジを引き込む時とは異なる値にするようにしてもよい。

したがって、この設計では予め加えられる力は、カートリッジを操作する時の状態に関連している。「ハード」なサスペンションはカートリッジが引き込まれた状態で働き、一方、カートリッジが伸びた状態では、例えば、第２の作用端に「ソフト」なサスペンションが働く。この全体を通じて、ペンの扱いがより易しくなる。ユーザが「ハード」なサスペンションと「ソフト」なサスペンションのいずれが好みであるかに応じて、ただカートリッジを引き込んだり伸ばしたりするだけである。

本発明の特に好ましい実施形態に従えば、上述のタッチセンサー付きスクリーンのタッチを制御するための、ペンを保持するグリップ領域には、少なくとも１つの窪んだグリップがある。この窪んだグリップに加えて、具体的には第１の作用端（書く、描く）を使う際にペンを保持するために使われる窪んだグリップが考えられる。

ペンが通常の操作（書く、描く）において保持するための第１の窪んだグリップと、タッチセンサー付きスクリーンを制御する時に使われる第２の窪んだグリップとを備えている範囲で、このデザインのペンには所定の対称性がある。

本発明に添付の図面を参照しながら、好ましい実施形態を用いて以下により詳細に説明する。
本発明の好ましい実施形態の側面図 図１の矢印Ａにおける縦断面図 図２の矢印Ｂにおける縦断面図 図１のペンの軸方向像 図４の反対方向から見た図１のペンの軸方向像 図２の矢印Ｋにおける図１のペンの横断面図 ペンに使用されるバネのバネ特性

図に示すペンにはケース部が設けられている。このケース部は、図の左側に示された筆記領域１０、および図の右側に示された入力領域１２の（非対称な）２つの領域に分けられる。筆記領域１０には第１の作用端１４があり、さらに、入力領域１２には第２の作用端１６がある。第１の作用端１４に、カートリッジの先端があり、この先端は、図に示されたような伸長位置と、図に示された位置に対してケース部１８内に引き込まれた収納位置の２つの位置を取り得る。バネ２０は、カートリッジ１８を指示された２番目の位置に予め装着するために用いられる。歯止め機構（参照番号２２が付されている）は、伸長位置に固定させるために用いられる。この機構は、ペンの技術において一般的に知られているので、図中に明確には示さない。したがって、ここではさらなる詳細な説明は行わない。

挿下部２４は、ケース部１０，１２の軸に沿って移動可能であり、歯止め機構を作動させるために、すなわちカートリッジを引き込んだり伸ばしたりするために使用される。押すことでそれを軸方向に移動させた場合、カートリッジのケース部内の位置が変わり、すなわち、カートリッジを伸ばしたり、引き込んだりする。

中空の（弾力性がある）柔軟なキャップ２６が、押下部２４をアーチ状に覆っている。キャップ２６は取付部２８に保持されており、この取付部２８は、バネ３０で支持され、かつ、このバネで図の右側に予め装着されている。バネ３０は、入力領域１２と一体に作製された受け部（rest）３２に支持されている。入力領域１２は窪んだグリップを有し、その内の一つに、例として参照番号３４が付されている。筆記領域も窪んだグリップを有し、その内の一つに、例として参照番号３６が付されている。

キャップ２６、取付部２８、および、受け部３２を含む入力領域１２は、カーボン粒子が埋め込まれたプラスチックで作られるため、電気伝導性を備えている。バネ３０は金属、または、他の電気伝導性を有する材質で作られる。したがって、キャップ２６は窪んだグリップ３４全体と電気的につながっている。

図に示すような操作状態、つまりカートリッジ１８が伸ばされた状態では、歯止め機構２２が作動する圧力位置まで押下部が動かされると、バネ３０に加えられていた力がキャップ２６または押下部２４に働く。しかし、カートリッジ１８が引き込まれると、バネ２０（バネ３０よりバネ定数が大きい）がさらにキャップ２６と押下部２４に働く。あるいは、バネ３０の代わりにバネ２０が働く。ここで説明するさらなるバネ定数には、キャップ２６のものがあり、キャップは、押下部２４に接するまで、クッションのように作用するが、軽い圧力によって既に変形している。

図に示す実施形態では、状態は以下のようになる。

１． カートリッジが引込まれた時は、以下が適用される。

キャップ２６が２ｍｍ押し込まれて押下部２４に接した後、第１の実施形態では、バネは３．１Ｎの力で作動し、第２の実施形態では、４Ｎの力で作動する。さらに押下部２４と一緒にキャップ２６を軸方向に動かすと、歯止め機構２２がカートリッジ１８を伸長位置に固定するまで、第１の実施形態では、７．９Ｎまでの力が使われ、第２の実施形態では、１０．８Ｎの力が使われる。

２． カートリッジが伸びている時は、以下が適用される。

キャップ２６に力が加えられて２ｍｍ押し込まれると、キャップは押下部２４に接する。今度は、押下部２４と一緒にキャップ２６を反対方向にさらに動かすためには、第１の実施形態では、バネは１．３Ｎの力で作動し、第２の実施形態では、２．７Ｎの力で作動する。さらに動かすと、歯止め機構２２が作動してカートリッジ１８が再び固定されるまで、第１の実施形態では、７．７Ｎの力が使われ、第２の実施形態では１０．７Ｎの力が使われる。

したがって、カートリッジ１８を引き込んだり伸ばしたりすることにより、入力領域１２の軸方向の動きに対して押下部２４と一緒にキャップ２６を作動させるように予め加えられた力には、異なる値が設定され、さらに、ユーザの好みに従って選択される。

上述で詳細に説明した押下部２４とともにキャップ２６のサスペンションにより、キャップ２６がクッションのような（弾力性がある）柔軟さを一緒に備えているので、第２の作用端１６を用いてタッチセンサー付きスクリーンを操作する際に、スクリーンに破損を与える危険性がない。また、キャップ２６には柔軟性があるので、作用端１６がスクリーン上に接触する領域が、スクリーン上で指を模倣して、必要な静電容量／ガルバニック電流で接続するほど十分に大きくなる。

また、キャップ２６は窪んだグリップ３４と、取付部２８、バネ３０および受け部３２を通じて電気的につながっているので、タッチセンサー付きスクリーンを使うときに窪んだグリップ３４に接触している指が延びたかのように第２の作用端１６を使うことができる。しかし、このとき、第２の作用端１６は指と比べて有効面積が小さいので、スクリーンはより正確に使うことができる。

さらに説明するために、図７に、バネ３０の一例の特性を表す。図示し、説明する実施形態において、バネ３０は、第１の実施形態では、１８ｍｍの初期長さがあり、第２の実施形態では、２２ｍｍであり、組み込まれた状態で１５ｍｍの長さになるように負荷が加えられる。

上記の詳細な説明、請求項および図面に開示された本発明の特徴は、異なる実施形態のそれぞれ及びあらゆる組み合わせにおいて本発明を実施するために重要なものである。

１０ 筆記領域、ケース部
１２ 入力領域、ケース部
１４ 第１の作用端
１６ 第２の作用端
１８ カートリッジ
２０，３０ バネ
２２ 歯止め機構
２４ 挿下部
２６ キャップ
３４ グリップ

Claims (10)

1. 第１の作用端で書くおよび／または描くためのカートリッジを有するペンであって、
   タッチすることでタッチセンサー付きスクリーンを制御するように設計された第２の作用端を備えることを特徴とするペン。
2. 両方の作用端は、互いに反対側に配置されることを特徴とする請求項１記載のペン。
3. タッチセンサー付きスクリーンの制御を行う際に、該ペンを保持するためのグリップ領域が第２の作用端と電気的に接続されることを特徴とする請求項１または２記載のペン。
4. 前記グリップ領域と前記第２の作用端間の電気的な接続は導電性のある物質の粒子に起因することを特徴とする請求項３記載のペン。
5. 前記ペンにはケース部が設けられ、該ケース部の全体または一部分がプラスチックで作られることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のペン。
6. 前記第２の作用端は柔軟性があることを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のペン。
7. 前記第２の作用端はペンのケース部の軸方向に移動可能なものであることを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のペン。
8. 前記第２の作用端は予め負荷が加えられているバネに対して移動可能なものであり、予め加えられる前記負荷の力は、少なくとも２つの異なる値が設定可能であることを特徴とする請求項７記載のペン。
9. 前記カートリッジは伸ばしたり引き込んだりすることが可能なものであり、前記カートリッジを伸ばす時に前記予め加えられる負荷の力は、前記カートリッジを引き込む時とは異なる値にすることを特徴とする請求項７または８記載のペン。
10. 前記グリップ領域には、少なくとも１つのグリップが埋め込まれていることを特徴とする請求項１〜９いずれか１項記載のペン。

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