JP3162212B2 - ペン入力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ペン型のスタイラスを
タブレット装置に接触させることによりデータを入力す
るペン入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】タブレットとディスプレイとが一体化さ
れたペン・コンピュータ等のペン入力装置は、通常、ホ
スト装置へのデータ入力端末として使用されることが多
い。具体的には、飲食業界におけるフロアでの注文受け
付けや、病院における患者データの収集等の用途に適し
ている。このため、この種の装置はデータ収集場所に持
ち運べるハンディタイプであることが望ましく、バッテ
リ駆動式となるのが一般的である。また、この種の装置
の中には、本体とスタイラスとを接続するケーブルを無
くすことにより操作性を高めたワイヤレスタイプのもの
も開発されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のペン入
力装置では、バッテリ駆動式であるために、データ入力
操作の合間に頻繁に電源を切ることが望ましい。電源を
切り忘れたままにしておくと、入力したデータが消失す
るとという問題点がある。また、特にワイヤレスタイプ
のものでは、スタイラスを紛失しやすいという問題点も
ある。

【０００４】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたもので、電源の切り忘れを確実に防止するこ
とができ、内蔵バッテリの寿命を大幅に延ばすことがで
きるペン入力装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るペン入力装
置は、タブレット装置が設けられた本体と、前記タブレ
ット装置の入力面に接触させて前記本体にデータを入力
するためのペン型のスタイラスとを具備したペン入力装
置において、前記本体に設けられて前記スタイラスを第
１の収納状態と第２の収納状態とで収納する収納部と、
この収納部に前記スタイラスが前記第１の収納状態で収
納されたときに前記本体を節電モードに切り換え、前記
スタイラスが前記第２の収納状態で収納されたときに前
記本体のメインの電源をオフ状態にする電源スイッチ手
段とを具備したことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、本体にスタイラスの収納部が
設けられているので、オペレータは、データの入力操作
が終了すると、この収納部にスタイラスを収納する。こ
れは、装置がハンディタイプである場合には、スタイラ
スを収納部に収納しておいた方が装置の持ち運び上便利
だからである。このように、本体の収納部にスタイラス
が収納されると電源がオフ状態になるので、電源の切り
忘れを防止することができる。

【０００７】また、ペン入力装置を常時携帯し、必要な
時点でデータを入力する場合でも、収納部へのスタイラ
スの収納に連動して電源がオフ状態となるので、オペレ
ータが意識しなくても、操作の合間に頻繁に電源を切る
ことができ、バッテリーの寿命を大幅に延ばすことがで
きる。また、この発明によれば、スタイラスを収納部に
収納することによって電源を切る方式であるから、スタ
イラスを収納部に収納する動作が慣例化することによ
り、ワイヤレスタイプのペン入力装置であっても、スタ
イラスが紛失するという事態を防止することができる。

【０００８】

【実施例】以下、添付の図面を参照してこの発明の実施
例について説明する。図１はこの発明の実施例に係るペ
ン入力装置の構成を示す図である。データ入力端末装置
であるペン入力装置１は、例えば看護婦が各患者のベッ
ドで体温、血圧等の測定データを入力できるように可搬
型に構成され、無線回線等を介してデータベースを格納
した図示しないホストコンピュータと接続され、ホスト
コンピュータに対して適宜必要なデータやコマンドを送
受信できるようになっている。ペン入力装置１は、タブ
レット装置４を内蔵した本体２とスタイラス３とからな
り、スタイラス３をタブレット装置４の入力面５に接触
又は移動させることにより、必要なデータを入力するも
のとなっている。スタイラス３はワイヤレスタイプで、
本体２の側面に設けられたペン収納孔６から本体２の内
部の収納部７に収納可能になっている。また、本体２の
他方の側面には、ホストコンピュータとの送受信用のア
ンテナ８が取り付けられている。

【０００９】スタイラス３の収納部７への収納は、２段
階方式となっている。即ち、図２（ａ）に示すように、
スタイラス３が収納部７に収納されると、スタイラスの
先端が図１に示すバネ９の先端に当接する。この状態が
第１段階である。更に、図２（ｂ）に示すように、スタ
イラス３をバネ９のバネ力に抗して収納部７の中に押し
込み、回転させると、スタイラス３の基端に設けられた
突起１０が本体２のカバー内側に引っ掛かり固定され
る。この状態が完全収納状態の第２段階である。

【００１０】図３は、ペン入力装置１の本体２の構成を
示すブロック図である。ＣＰＵ１１は、ペン入力装置１
の全体の制御を司るもので、このＣＰＵ１１には、必要
なデータ及びプログラムを記憶するメモリ１２と、必要
なデータを入出力するための入出力インタフェース（以
下、Ｉ／Ｏと呼ぶ）１３と、ＬＣＤコントローラ１４と
が接続されている。

【００１１】ＬＣＤコントローラ１４は、Ｘドライバ１
５及びＹドライバ１６を介して液晶ディスプレイ（以
下、ＬＣＤと呼ぶ）１７の表示を制御するコントローラ
である。ＬＣＤ１７の表示画面を生成する表示データ
は、ＶＲＡＭ１８に格納され、ＬＣＤコントローラ１４
によってシリアルに読み出されるようになっている。Ｌ
ＣＤ１７は、バックライト装置１９及び座標値入力用の
タブレット２１と一体に板状に重ね合され、ドライバ１
５，１６、選択回路２２，２３、位置検出回路２４及び
ペン接触検出回路２５と共にタブレット装置４を構成し
ている。したがって、オペレータはＬＣＤ１７に表示さ
れた入力画面に従って必要なポイント指定を表示画面に
対して行い、その指定点に対応した表示やデータ、コマ
ンド等の入力を行うことができる。タブレット２１は、
例えば電磁結合方式のもので、Ｘ，Ｙ方向に励磁線及び
検出線を交互に配設したものとなっている。

【００１２】一方、スタイラス３は、図４にその詳細を
示すように、磁気発生器３１を内蔵している。タブレッ
ト２１は、Ｘ選択回路２２及びＹ選択回路２３によって
励磁線及び検出線を順次走査し、磁気発生器３１からの
磁界に基づく検出線のレベル変化を位置検出回路２４で
検出して、スタイラス３の位置を検出するようになって
いる。また、スタイラス３には、ペン先部３２に連動す
るスイッチ３３が設けられ、ペン接触時に送信回路３４
を動作させ圧電振動子３５を介して超音波を送波するよ
うになっている。なお、図中３６は、送信回路３４及び
圧電振動子３５を駆動するための二次電池である。この
二次電池３６は、スタイラス３の側面に露出した充電端
子３７，３８を介して本体２側から適宜充電されるよう
になっている。

【００１３】スタイラス３から送波される超音波は、ペ
ンタッチ信号としてペン接触検出回路２５で受波される
ようになっている。位置検出回路２４で検出されたペン
接触位置のＸＹ座標情報及びペン接触検出回路２５で検
出されたペンタッチ信号は、Ｉ／Ｏ１３を介してＣＰＵ
１１に取り込まれる。また、ＣＰＵ１１から出力される
各種データ、プログラム及びコマンド等は、Ｉ／Ｏ１
３、ワイヤレスモジュール２６及びアンテナ８を介して
ホストコンピュータに無線伝送され、これとは逆経路を
介してホストコンピュータからＣＰＵ１１に各種デー
タ、プログラム及びコマンド等が無線伝送されるように
なっている。

【００１４】ペン入力装置１は電源コードを必要としな
い可搬タイプとするために充電タイプとなっている。図
５に、電源系統のブロック図を示す。外部から供給され
る電力は、充電回路４１を介して二次電池であるバッテ
リ４２に充電される。バッテリ４２に充電された電力
は、電源回路４３にて安定化され、各部に供給される。
また、電源回路４３からの電力は充電回路４４にも供給
されている。充電回路４４は、スタイラス３の二次電池
３６を充電する。

【００１５】また、図５に示すように、本体２の収納部
７の周辺には、スタイラス３の第１段階の収納によって
オフするスイッチ５１と、第２段階の収納によってオフ
するスイッチ５２と、第２段階の収納によって充電端子
３７，３８と接続されるスイッチ５３，５４とがそれぞ
れ設けられている。電源回路４３からは、電力を消費す
るタブレット装置４、ワイヤレスモジュール２６及びＬ
ＣＤコントローラ等へのメインの電力と、常時オン状態
であることが望ましいＣＰＵ１１，メモリ１２及びＶＲ
ＡＭ１８等へのバックアップ用の電力と、充電回路４４
用の電力とが供給されている。メインの電力は、スイッ
チ５２を介して本体２のメイン電源ラインに供給されて
いる。バックアップ用の電力は、抵抗５５及びスイッチ
５１を介して接地されている。スイッチ５１の抵抗５５
側の端子の電位は、警告用信号及び節電モード切換信号
としてＣＰＵ１１に供給されている。また、充電回路４
４から供給される充電用の電力は、スイッチ５３，５４
を介して充電端子３７，３８に供給されている。

【００１６】次に、上記のように構成されたペン入力装
置のスタイラス収納時の動作を説明する。図６は、スタ
イラス３を収納部７に収納する過程を示す図である。ス
タイラス３を収納部７に収納すると、図６（ａ）に示す
ように、スタイラス３の先端がバネ９の先端の筒体９ａ
に当接する。

【００１７】スタイラス３を更に押し込めると、図６
（ｂ）に示すように、スイッチ５１がスタイラス３の先
端斜面で押し上げられてオフ状態になると共に、スイッ
チ５１の凸部がスタイラス３の溝部３９に嵌入し、位置
決めされる。この段階が第１段階である。これにより、
警告信号及び節電モード切換信号がＣＰＵ１１に与えら
れる。ＣＰＵ１１は、警告信号を受けてタブレット装置
４のＬＣＤ１７にメイン電源がオフ状態になることを警
告表示すると共に、電源回路４３を制御して、例えばタ
ブレット装置４のＬＣＤ１７、ＬＣＤコントローラ１４
及びドライバ１５，１６のみをオフ状態にする節電モー
ドに切換える。この節電モードとしては、表示手段のみ
をオフ状態にして、スタイラス３が収納部７から抜かれ
ると表示を開始するようなモードであることが考えられ
る。

【００１８】スイッチ５２のバネ力に抗してスタイラス
３を更に押し込めると、図６（ｃ）に示すように、スイ
ッチ５２がスタイラス３の先端斜面で押し上げられてオ
フ状態になると共に、スイッチ５１，５２の凸部がスタ
イラス３の溝部３９，４０にそれぞれ嵌入し、位置決め
される。これと同時に、スイッチ５３，５４が充電端子
３７，３８と接触する。この段階が第２段階である。こ
れにより、メインの電力の供給が停止され、スタイラス
３の二次電池３６に対する充電が開始される。なお、充
電回路４４に、タイマーを内蔵し、充電開始から充電に
要する所定時間が経過すると、充電動作を停止させるこ
とにより、過充電を防止して節電対策を図るようにして
もよい。なお、バックアップ電源については、スタイラ
ス３の収納状態に拘らず、常にメモリ等に供給され、記
憶内容を保護するようにしている。

【００１９】このように、スタイラス３の収納部７の収
納状態に応じて２段階に節電対策を施すことにより、オ
ペレータが意識することなしに、且つ入力操作には影響
を与えずに、頻繁に節電対策を施すことができる。

【００２０】図７は、本発明の他の実施例に係るペン入
力装置を示す図である。このペン入力装置６１では、本
体６２の上部に溝形の収納部６３を形成し、スタイラス
６４を、この収納部に嵌合する扁平角形にしている。収
納部６３の底部６５には長手方向に延びる溝６６が形成
されている。底部６５の幅は、スタイラス６４の幅より
もやや広く形成され、溝６６の幅は、スタイラス６４の
厚みよりもやや広く形成されている。図８は、図７のＡ
−Ａ矢視断面図である。溝６６の底部には、電源ＯＮ／
ＯＦＦ用のスイッチ６７が埋め込まれている。したがっ
て、図８（ａ）に示すように、スタイラス６４を横置き
した場合には、スイッチ６７はＯＮ状態を維持し、図８
（ｂ）に示すように、スタイラス６４を縦置きした場合
には、スタイラス６４が溝６４に嵌合されることによ
り、スイッチ６７がＯＦＦ状態となる。このように、こ
の装置では、スタイラス６４の置き方によって電源のＯ
Ｎ／ＯＦＦを選択することができる。なお、収納部６３
の中央部の切り欠き６８は、スタイラス６４を取り出す
際に指を入れるためのものである。

【００２１】図９は、本発明の更に他の実施例に係るペ
ン入力装置を示す図である。ペン入力装置７１の側方に
は、スタイラス７２を収納する溝７３が形成されてお
り、この溝７３の一端に中空円筒状のスタイラス収納部
材７４が装着されている。このスタイラス収納部材７４
は、図１０に詳細に示すように、回転軸７５を中心とし
て９０°だけ回転可能なように溝７３の側壁に支持され
ている。スタイラス収納部材７４の内部には、スタイラ
ス７２の収納によってスライドするスライダ７６が収容
されている。このスライダ７６は、バネ７７によってス
タイラス７２を押し出す方向に付勢されている。スライ
ダ７６の側面からは、外側に向けてキー７８が突出して
おり、このキー７８は、スタイラス収納部材７４のスリ
ット７９を介して溝７３の両側面に形成されたキー溝８
０（但し、手前のキー溝は図示せず）に嵌合し、キー溝
８０に添って移動する。

【００２２】いま、図１０（ａ）の状態でキー７８の位
置が図１０（ｄ）におけるＰ1 であるとし、スタイラス
収納部材７４にスタイラス７２の先端を差し込むと、ス
タイラス７２の自重とバネ７７の力とが釣り合って、キ
ー７８は、図１０（ｄ）のＰ2 の位置で停止する。この
とき、例えば図示しないスイッチをＯＮ状態にすること
により、節電モードにする。この状態では、スタイラス
収納部材７４を回転させようとしても、キー７８とキー
溝８０とが干渉してしまうので、回転させることはでき
ない。つまり、電源がＯＦＦしないセーフティーモード
となる。以上が第１段階である。スタイラス７２をスタ
イラス収納部材７４に更に強く押し込むと、キー７８が
図１０（ｄ）のＰ3 の位置に移動するので［図１０
（ｂ）］、そのままスタイラス７２を前に倒すことによ
り、スタイラス収納部材７４は９０°回転する［図１０
（ｃ）］。このとき、スタイラス収納部材７４がリミッ
トスイッチ８１から離れるので、電源がＯＦＦになる。
以上が第２段階である。

【００２３】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではない。上記実施例では、ワイヤレスタイプ
のスタイラスを使用したペン入力装置について説明した
が、本発明は、スタイラスを収納部に収納することによ
り電源をオフする点に要旨があるものであり、ワイヤタ
イプのスタイラスを用いた装置にも適用可能であること
は勿論である。また、タブレット装置としては、上述し
たものの他に、静電結合方式、電極接触方式、圧電効果
方式、導電シート方式等、あらゆるタイプのタブレット
装置に適用可能である。更に、本発明はディスプレイと
タブレットとが別体として構成された装置にも適用可能
であるし、ホストコンピュータとケーブルで接続される
ペン入力装置にも適用可能である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のペン入力装
置によれば、スタイラスを本体の収納部に収納するだけ
で電源をオフすることができるので、電源の切り忘れを
確実に防止して、バッテリの寿命を大幅に延ばすことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に係るペン入力装置の外観斜
視図である。

【図２】 同装置の要部を拡大した斜視図である。

【図３】 同装置の本体の要部構成を示すブロック図で
ある。

【図４】 同装置のスタイラスの詳細を示す図である。

【図５】 同装置のスタイラス収納部周辺及び電源系統
の電気的構成を示すブロック図である。

【図６】 同装置におけるスタイラス収納時のスイッチ
状態を説明するための図である。

【図７】 本発明の他の実施例に係るペン入力装置の外
観斜視図である。

【図８】 図７のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図９】 本発明の更に他の実施例に係るペン入力装置
の外観斜視図である。

【図１０】 同装置の要部を示す図である。

【符号の説明】

１，６１，７１…ペン入力装置、２，６２…本体、３，
６４，７２…スタイラス、４…タブレット装置、５…入
力面、６…ペン収納孔、７，６３…収納部、８…アンテ
ナ、９，７７…バネ、１０…突起、１１…ＣＰＵ、１２
…メモリ、１３…入出力インタフェース、１４…ＬＣＤ
コントローラ、１５…Ｘドライバ、１６…Ｙドライバ、
１７…液晶ディスプレイ、１８…ＶＲＡＭ、１９…バッ
クライト装置、２１…タブレット、２２…Ｘ選択回路、
２３…Ｙ選択回路、２４…位置検出回路、２５…ペン接
触検出回路、３１…磁気発生器、３２…ペン先部、３３
…スイッチ、３４…送信回路、３５…圧電振動子、３６
…電池、３７，３８…充電端子、４１，４４…充電回
路、４２…バッテリ、４３…電源回路、５１〜５４，６
７，８１…スイッチ、５５…抵抗、７４…スタイラス収
納部材、７５…スライダ、７８…キー、８０…キー溝。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06F 3/03 G06F 1/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タブレット装置が設けられた本体と、 前記タブレット装置の入力面に接触させて前記本体にデ
   ータを入力するためのペン型のスタイラスとを具備した
   ペン入力装置において、 前記本体に設けられて前記スタイラスを第１の収納状態
   と第２の収納状態とで収納する収納部と、 この収納部に前記スタイラスが前記第１の収納状態で収
   納されたときに前記本体を節電モードに切り換え、前記
   スタイラスが前記第２の収納状態で収納されたときに前
   記本体のメインの電源をオフ状態にする電源スイッチ手
   段とを具備したことを特徴とするペン入力装置。