JP2016012333A - 静電容量式指示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】静電容量式指示装置を提供する。【解決手段】本発明に係る静電容量式指示装置は芯部、芯部のホルダ、弾性部材、制御板、感圧部材、上層シールド、下層シールド、先端部カバー、及び電池を備える。芯部は導体をさらに含み、芯部は芯部のホルダを貫通させる。弾性部材は芯部のホルダ一端を巻装させ、芯部のホルダ及び弾性部材は制御板に電気的に接続される。感圧部材は制御板の一端に位置され、芯部及び芯部のホルダにより弾性部材が圧縮されて感圧部材に接触することで芯部の筆圧を検知させる。上層シールドと下層シールドとは芯部、芯部のホルダ、及び弾性部材を被覆させ結合する。先端部カバーは芯部、上層シールド、及び下層シールドの一端を被装させると共に制御板に電気的に接続される。最後に、電池は静電容量式指示装置に電気エネルギーを供給させる。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、静電容量式指示装置に関する。
静電容量式タッチ入力技術はタッチパネルに汎く応用されている。静電容量式タッチ入力技術の長所は手或いは物体を接触させて入力操作を実行でき、マルチタッチ機能を具備し、マルチタッチジェスチャを用いて多様な操作を実現し、ジェスチャに対応した動作を実行し、多様な応用が可能である点である。
しかしながら、前述した従来の技術では、静電容量式タッチ入力技術にはペン等のポインティングデバイスによる入力機能が欠落している。ペンによるタッチ入力には、文章の入力が便利であり、ペン先の筆圧感知機能及び高さ検知機能等を有する等の長所がある。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の静電容量式指示装置の提案に到った。
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、上記課題解決のため、本発明は、静電容量式指示装置を提供することを主目的とする。換言すれば、使用者がポインティングデバイスを静電容量式タッチパネルに使用してタッチ入力機能を実行可能にする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る静電容量式指示装置は、導体からなる芯部と、前記芯部が貫通する芯部のホルダと、前記芯部のホルダ一端を巻装させる弾性部材と、前記芯部のホルダと前記弾性部材とが電気的に接続される制御板と、フレキシブルプリント基板に溶接されることで前記制御板に電気的に接続され、前記弾性部材は湾曲してそれを巻装させ、前記芯部と前記芯部のホルダとにより前記弾性部材が圧縮されてそれに接触することで前記芯部の筆圧を検知させる感圧部材と、前記芯部、前記芯部のホルダ、及び前記弾性部材を被覆させ結合する上層シールド及び下層シールドと、前記芯部、前記上層シールド、及び前記下層シールドの一端を被装させると共に前記制御板に電気的に接続される先端部カバーと、前記静電容量式指示装置に電気エネルギーを供給するための電池を備えることを特徴とする。
本発明によれば、使用者はポインティングデバイスを静電容量式タッチパネルに使用してタッチ入力機能を実行できる。
本発明の一実施形態による静電容量式指示装置を説明する展開図である。 本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の内部構成を説明する概略図である。 本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の内部構成を説明する概略図である。 本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の内部構成を説明する概略図である。 本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の芯部を示す。 本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の芯部のホルダを示す。
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。
（一実施形態）
以下、一実施形態を図１、２Ａ〜２Ｅに基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態による静電容量式指示装置を示す。この好適な実施の形態において、静電容量式指示装置１００は、ペンの前端部１０２ａ、ペンの後端部１０２ｂ、押しボタン１０３、蓋部１０４、上蓋部１０５ａ、本体部１０５ｂ、及び先端部カバー１０６を備える。
ペンの前端部１０２ａ、押しボタン１０３、上蓋部１０５ａ、及び本体部１０５ｂは、例えばＡＢＳプラスチック及びポリカーボネート（ＰＣ）等の非導電材質を含み、ペンの後端部１０２ｂ及び先端部カバー１０６は、例えばアルミニウム等の金属を含む。蓋部１０４の材質にはポリプロピレン（ＰＰ）を含む。本発明の実施形態に係る静電容量式指示装置１００は図２Ａないし図２Ｃを参照し更に説明する。
図２Ａは本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の内部構成を説明する概略図である。本実施形態に係る静電容量式指示装置１００の内部構造は図１に示す蓋部１０４、押しボタン１０３、及び先端部カバー１０６以外に、芯部のホルダ１０８、感圧部材１１０、弾性部材１１２、制御板１１４、先端部カバー接続線１１６、先端部カバーバネ１１７、ペンの後端部のバネ１１８、電池１２０、正極バネ１２２、及び末端保護キャップ１２４を更に備える。
末端保護キャップ１２４は負極バネを含む。感圧部材１１０はフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）上に溶接され、フレキシブルプリント基板は制御板１１４に電気的に接続される。弾性部材１１２は芯部のホルダ１０８の一端に巻装され、湾曲して感圧部材１１０に巻装されると共に制御板１１４に電気的に接続される。芯部のホルダ１０８、弾性部材１１２、先端部カバー接続線１１６、先端部カバーバネ１１７、ペンの後端部のバネ１１８、正極バネ１２２、及び末端保護キャップ１２４は金属を含み、芯部のホルダ１０８はアルミニウムを含み、弾性部材１１２、先端部カバー接続線１１６、正極バネ１２２、及び末端保護キャップ１２４は鋼鉄を含み、先端部カバーバネ１１７及びペンの後端部のバネ１１８はベリリウム銅を含む。
また、先端部カバー１０６、先端部カバー接続線１１６、及び先端部カバーバネ１１７は制御板１１４に連結され、タッチパネル検知電極を検知させて静電容量式指示装置の位置を計算する。感圧部材１１０は制御板１１４に電気的に接続され、蓋部１０４、芯部、及び芯部のホルダ１０８を利用して感圧部材１１０を押圧し電圧或いは電流を改変させ、静電容量式指示装置のタッチパネル表面のペン圧を検知させ、ペン線画の太さ調節等の機能を実行させる。
弾性部材１１２は芯部及び芯部のホルダ１０８の弾性復位に利用される。芯部、芯部のホルダ１０８、及び弾性部材１１２は制御板１１４に電気的に接続され、電池１２０により電力が供給されて高圧の入力信号に用いられ、芯部及びタッチパネル用電極列の受信電極（Ｒｘ）及び送信電極（Ｔｘ）間に検知信号を発信させ、タッチ操作を実行させる。
制御板１１４上の静電容量式指示装置の位置の計算及び静電容量式指示装置のタッチパネル表面のペン圧の検知に用いられる回路は、同様に電池１２０から給電を受ける。電池１２０は正極バネ１２２、末端保護キャップ１２４の負極バネ、及び制御板１１４により回路が形成される。
図２Ｂは、上層シールド１０７ａ及び下層シールド１０７ｂを図２Ａの静電容量式指示装置の内部構造に増設させたものを図示する。上層シールド１０７ａ及び下層シールド１０７ｂはブリキを含み、芯部、芯部のホルダ１０８、及び弾性部材１１２の高圧入力信号をシールドし、先端部カバー１０６及び先端部カバー接続線１１６が検知させるタッチパネル検知電極信号に相互に干渉するのを防ぐ。
図２Ｃは、上蓋部１０５ａ及び本体部１０５ｂを図２Ａの静電容量式指示装置の内部構造に増設したものを図示する。上蓋部１０５ａ及び本体部１０５ｂは上層シールド１０７ａ及び下層シールド１０７ｂ内に位置され、制御板１１４の固定に用いられる。
なお、図２Ｄは本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の芯部を示す。図２Ｅは本発明の一実施形態による静電容量式指示装置の芯部のホルダを示す。芯部１０１は、例えばアルミニウム等の金属を含む。芯部１０１の一端は蓋部１０４に被装され、芯部１０１は中空の芯部のホルダ１０８に貫入すると共に芯部のホルダ１０８を押して弾性部材１１２を圧縮させ、感圧部材１１０に接触させる。
上述のように、本発明の実施形態に係る静電容量式指示装置は、静電容量式タッチ入力機能を有し、ポインティングデバイスを静電容量式タッチパネルの操作に使用する需要に応える。
上述の実施形態は本発明の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本発明の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本発明の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。
１００ 静電容量式指示装置
１０１ 芯部
１０２ａ ペンの前端部
１０２ｂ ペンの後端部
１０３ 押しボタン
１０４ 蓋部
１０５ａ 上蓋部
１０５ｂ 本体部
１０６ 先端部カバー
１０７ａ 上層シールド
１０７ｂ 下層シールド
１０８ 芯部のホルダ
１１０ 感圧部材
１１２ 弾性部材
１１４ 制御板
１１６ 先端部カバー接続線
１１７ 先端部カバーバネ
１１８ ペンの後端部のバネ
１２０ 電池
１２２ 正極バネ
１２４ 末端保護キャップ

Claims (5)

  1. 導体からなる芯部と、
    前記芯部が貫通する芯部のホルダと、
    前記芯部のホルダの一端を巻装させる弾性部材と、
    前記芯部のホルダと前記弾性部材とが電気的に接続される制御板と、
    フレキシブルプリント基板に溶接されることで前記制御板に電気的に接続され、前記弾性部材は湾曲してそれを巻装させ、前記芯部と前記芯部のホルダとにより前記弾性部材が圧縮されてそれに接触することで前記芯部の筆圧を検知させる感圧部材と、
    前記芯部、前記芯部のホルダ、及び前記弾性部材を被覆させ結合する上層シールド及び下層シールドと、
    前記芯部、前記上層シールド、及び前記下層シールドの一端を被装させると共に前記制御板に電気的に接続される先端部カバーと、
    前記静電容量式指示装置に電気エネルギーを供給するための電池を備えることを特徴とする、
    静電容量式指示装置。
  2. 蓋部、ペンの前端部、及びペンの後端部を更に備え、前記蓋部は前記芯部の一端を被覆させ、前記先端部カバー、前記ペンの前端部、及び前記ペンの後端部が結合することで前記静電容量式指示装置の外ケースが構成されることを特徴とする、請求項１記載の静電容量式指示装置。
  3. 前記蓋部の材質はポリプロピレンを含み、前記弾性部材の材質は鋼鉄を含むことを特徴とする、請求項２記載の静電容量式指示装置。
  4. 前記先端部カバー、前記芯部、前記芯部のホルダ、及び前記ペンの後端部の材質はアルミニウムを含むことを特徴とする、請求項２記載の静電容量式指示装置。
  5. 上蓋部及び本体部を更に備え、前記上蓋部と前記本体部は前記芯部、前記芯部のホルダ及び前記弾性部材を被覆させ結合し、前記上層シールドと前記下層シールドとが一部が前記上蓋部及び前記本体部を被覆させ結合し、前記上蓋部、前記本体部、及び前記ペンの前端部の材質はＡＢＳプラスチック及びポリカーボネートを含むことを特徴とする、請求項２記載の静電容量式指示装置。
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