JP4787463B2 - Writing instrument type input device - Google Patents
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Description
本発明は筆記具型入力装置に係り、特に、操作者が通常のパッド等上に手書きした情報をコンピュータへ入力するのに利用される筆記具型入力装置に関する。 The present invention relates to a writing instrument type input device, and more particularly to a writing instrument type input device used for inputting information handwritten on an ordinary pad or the like by an operator to a computer.
コンピュータへ手書き入力するのに利用されるペン型入力装置は、電池が組み込んである構成であり、電力消費を抑えるために、使用していないときには、電源をオフとしてあり、使用されてペン先が押し込まれたときに、使用検出スイッチが動作されて、電源がオンとされる構成となっている。 The pen-type input device used for handwriting input to a computer has a built-in battery, and in order to reduce power consumption, when not in use, the power is turned off and the pen tip is used. When pushed, the use detection switch is operated to turn on the power.
従来のペン型入力装置1は図1(A)に概略的に示すように、筒状の本体2の内部に、筆記具芯3、電池4、回路基板モジュール5及び使用中であることを検出する検出スイッチ10が組み込んである構成である
検出スイッチ10は、固定接点部材11と可動接点部材12とよりなり、固定接点部材11に電線13が接続してあり、可動接点部材12にも電線14が接続してあり、ペン芯の先端がばね(図示せず)に抗して押し込まれたときに、図1(B)に示すように、可動接点部材12が移動されて固定接点部材11と接触する構成である。また、ペン型入力装置の径は通常の筆記具と同程度に細く、且つ、ペン型入力装置の筆圧の仕様は通常の筆記具と同程度であり、一般的に40〜60grである。
As shown schematically in FIG. 1A, a conventional pen-
上記のスイッチ10にあっては、可動接点部材12からも電線14が引き出されているため、配線が複雑となり、ペン型入力装置の内部に組み込む作業が面倒となってしまう。
In the
また、可動接点部材12からも電線14が引き出されているため、可動接点部材12は電線14を撓ませつつ変位することなり、ペン型入力装置を使用する都度、電線14が撓まされて、電線14の可動接点部材12への接続部分に繰り返し応力が作用し、信頼性の点で問題があった。また、電線14の硬さがペン型入力装置の筆圧に影響を及ぼす問題もあった。
Moreover, since the
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、組立て性の向上を図った筆記具型入力装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a writing instrument type input device that is improved in assemblability.
そこで、上記課題を解決するため、本発明は、
操作者が手に持つ筒状をなすハウジングと、
該ハウジング内に組み込んである一対のハーフケースを含む本体と、
その後端を該本体に固定され、その先端が該ハウジングの先端より突き出した状態で設けてある筆記用芯と、
該筆記用芯の先端に筆圧が作用されて該筆記用芯が該ハウジング内に押し込まれるように変位されたときに動作されて筆記具型入力装置が使用されたことを検出する使用検出スイッチとを有し、
上記使用検出スイッチが動作したときに動作可能となり、動かされた方向及び距離を移動データとしてホストに入力することが可能である筆記具型入力装置において、
上記使用検出スイッチは、
離して配置してあり前記一対のハーフケースの一方が有する板状突起に固定されて動かない複数の固定接点と、
複数の固定接点間を跨ぐように配置されて、且つ、上記筆記用芯が上記ハウジング内に押し込まれるように変位されたときに動かされる可動接点部材とよりなり、
上記複数の固定接点は、一の固定接点が一の配線と電気的に接続してあり、且つ別の固定接点が別の配線と電気的に接続してあり、
上記可動接点部材は、配線と電気的に接続されていず、
上記可動接点部材が動かされて、上記固定接点から離されて上記固定接点間を電気的絶縁状態とするか或いは上記固定接点に接触して上記固定接点間を短絡させる構成とし、
上記複数の固定接点は、基板上にパターニングされて櫛歯状に並んでいる構成である構成であり、
且つ、上記可動接点部材は、導電性の部材であり、上記筆記用芯の後端部を保持して上記ハウジング内に前記一対のハーフケースの有する切欠部により形成される開口部によって移動可能に支持されている筆記用芯保持部材に固定してある構成とし、当該筆記用芯保持部材を含む枠部材の含む空間の内部に前記板状突起を位置させたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides:
A cylindrical housing in the hand of the operator,
A body including a pair of half cases incorporated within the housing;
A writing core provided with a rear end fixed to the main body and a tip projecting from the tip of the housing;
A use detection switch that is operated when a writing pressure is applied to the tip of the writing lead and the writing lead is displaced so as to be pushed into the housing to detect that the writing instrument type input device is used; Have
In the writing instrument type input device that can be operated when the use detection switch is operated and can input the moved direction and distance to the host as movement data.
The use detection switch is
A plurality of fixed contacts that are arranged apart from each other and fixed to the plate-like protrusions of one of the pair of half cases and that do not move;
It is arranged so as to straddle between a plurality of fixed contacts, and consists of a movable contact member that is moved when the writing core is displaced so as to be pushed into the housing,
In the plurality of fixed contacts, one fixed contact is electrically connected to one wiring, and another fixed contact is electrically connected to another wiring,
The movable contact member is not electrically connected to the wiring,
The movable contact member is moved and separated from the fixed contact so as to be in an electrically insulated state between the fixed contacts, or in contact with the fixed contact and short-circuited between the fixed contacts,
The plurality of fixed contacts are configured to be patterned on a substrate and arranged in a comb-teeth shape,
The movable contact member is a conductive member, and is movable by an opening formed by a notch portion of the pair of half cases in the housing while holding a rear end portion of the writing core. The plate-shaped protrusion is positioned inside the space including the frame member including the writing core holding member.
上述の如く、本発明によれば、可動接点部材には配線は接続されていないので、可動接点部材は配線を動かさないで変位可能であり、配線を動かすことに伴って発生する抵抗は無い。よって、使用検出スイッチは、仕様の筆圧に影響を及ぼさない。また、配線の接続部分は動かされないため、配線の接続部分に応力が繰り返して作用されることが回避され、信頼性が高くなる。また、可動接点部材には配線は接続されていないので、スイッチの部分の組立て性がよい。 As described above, according to the present invention, since the wiring is not connected to the movable contact member, the movable contact member can be displaced without moving the wiring, and there is no resistance generated when the wiring is moved. Therefore, the use detection switch does not affect the writing pressure of the specification. Further, since the connection portion of the wiring is not moved, it is avoided that stress is repeatedly applied to the connection portion of the wiring, and the reliability is improved. Moreover, since the wiring is not connected to the movable contact member, the assembling property of the switch portion is good.
次に本発明の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described.
図2に示すように、本発明の実施例1になるペン型入力装置20は、筒状のハウジング21の内部に、筒状の本体22が組み込んであり、ハウジング21の先端側に先端側ハウジング23が結合され、ハウジング21の後端側に二つのボタン電池110−1,110−2が装填されてキャップ24で覆われ(図9参照)、先端からペン芯25が差し込んであり、先端部25aが先端側ハウジング23よりX1側に突き出ている構成である。X1が先端側、X2が後端側である。Y1−Y2は、X1−X2方向に対して直交する方向であり、後述する枠部材40の幅方向である。
As shown in FIG. 2, the pen-
本体22は、図3に示すように、電子サブ組立て体31が、枠部材40及び圧縮コイルばね50と共に、組合わされた一対の半円筒形状のハーフケース60,70との間に組み込まれており、中央部に、ペン型入力装置20が使用状態となったことを検出する図4に示す使用検出スイッチ80が設けてある構成である。
As shown in FIG. 3, the
電子サブ組立て体31は、X2側の第1のモジュール32とX1側の第2のモジュール33とがフレキシブルケーブル34、35でもって接続してあり、且つ、固定端子部材36が第1のモジュール32のX1側にフレキシブルケーブル37でもって接続してあり、細長い板状電極38が第1のモジュール32のX2側の端からX2方向に延びている構成である。第1のモジュール32は、細長いプリント基板32aに電子部品32bが複数実装してある構造である。第2のモジュール33は、LED33aと超音波発振器33bとを有する。
In the
ハーフケース60,70は、中央部分に切欠部61,62、71,72を有する。ハーフケース60,70が組合わされた状態で、切欠部61と切欠部71とが対向し及び切欠部62と切欠部72とが対向して、X1−X2方向に長い開口63,73が形成される。ハーフケース70には、中央部分に、固定端子部材36を固定するための板状突起74が形成してある。
The
第1のモジュール32はハーフケース60,70の中央部よりX2側の部分に嵌合されて組み込んであり、第2のモジュール33はハーフケース60,70の中央部よりX1側の部分に嵌合されて組み込んであり、枠部材40は、図4に拡大して示すように、ハーフケース70の中央部に圧縮コイルばね50と共に組み込んである。
The
次に、使用検出スイッチ80について説明する。
Next, the
図5(A)、(B)はペン型入力装置20を使用していないときの使用検出スイッチ80の状態を示す。図5(C)、(D)はペン型入力装置20を使用したときの使用検出スイッチ80の状態を示す。なお、ペン型入力装置20は、使用検出スイッチ80がオンのときにはボタン電池110−1,110−2の消耗が抑えられるモードとなる構成である。
5A and 5B show the state of the
使用検出スイッチ80は、固定端子部材36と可動端子部材90とを有する。
The
固定端子部材36は、図6(A)に示すように、正方形状の板状基板81に電極82〜87が櫛歯状にパターニングされて形成してあり、同図(B)に併せて示すように、一つおきの電極82、84,86が一の配線パターン88と接続してあり、残りの電極83、85,87が別の配線パターン89と接続してある構成である。配線パターン88、89はフレキシブルケーブル37に形成してある。
As shown in FIG. 6A, the
この固定端子部材36は、電極82〜87がX2側を向いた向きで板状突起74のX2側面に固定してある。固定端子部材36からはフレキシブルケーブル37が延在しており、電極82、84,86は配線パターン88を経て第1のモジュール32のプラス端子に、電極83、85,87は配線パターン89を経て第1のモジュール32のマイナス端子に接続してある。
The
可動端子部材90は、図7(A)に示すように、導電性ゴム製の円板状であり、円形の端面91を有し、側面にスリット部92を有する。この可動端子部材90は、スリット部92を枠部材40のX2側の梁部45の可動端子部材固定用切欠46に嵌合させて、固定してある。可動端子部材90は上記の電極82〜87に対応する大きさであり、図6(A)中、円Aは可動端子部材90の端面91が当る部分を示す。なお、可動端子部材90は、金属製でもよい。
As shown in FIG. 7A, the
図7(A),(B)に拡大して示すように、枠部材40は、合成樹脂成形部品であり、四角形枠部41と、四角形枠部41をY1−Y2方向に横切る桟部42とを有し、更に、四角形枠部41のX1側の梁部43にペン芯保持部44が形成してあり、四角形枠部41のX2側の梁部45に可動端子部材固定用切欠46が形成してあり、桟部42よりX2方向に突き出した突起部47を有し、且つ桟部42と梁部45との間に空間48を有する構成である。
7A and 7B, the
可動端子部材90が固定してある枠部材40は、図4に示すように、空間48の内部に板状突起74が相対的に突き出るようにしてハーフケース70の中央部に載っており、且つ、圧縮コイルばね50が桟部42と板状突起74との間に組み込んである。枠部材40は、その両側が図3に示すように、開口63,73内に収まって露出しており、開口63,73に案内されてX1−X2方向に移動可能である。圧縮コイルばね50は突起部47の周囲に嵌合して位置決めされている。
As shown in FIG. 4, the
ペン型入力装置20を使用していないとき、枠部材40は図5(A)に示すように、圧縮コイルばね50のばね力によってX1方向に寄せられており、可動端子部材90の端面91が固定端子部材36の電極82〜87に押し当っており隣り合う電極82〜87の間を跨いでおり、使用検出スイッチ80は隣り合う電極82〜87が可動端子部材90によって短絡されて図5(B)に示すようにオンとなっている。使用検出スイッチ80がオン状態にあることによって、ペン型入力装置20は、ボタン電池110−1,110−2の消耗が抑えられるモードとなる。
When the pen-
ペン型入力装置20を使用してペン芯25の先端部25aに筆圧が作用して、ペン芯25が押し込まれると、図5(C)に示すように、枠部材40が圧縮コイルばね50を撓ませつつX2方向に変位され、可動端子部材90の端面91が固定端子部材36の電極82〜87から離されて、使用検出スイッチ80は図5(D)に示すようにオフとなる。これによって、ボタン電池110−1,110−2から所定の電圧が第1、第2のモジュール32、33に印加される状態となる。
When the pen pressure is applied to the
ペン型入力装置20の使用を止めると、使用検出スイッチ80は図5(A)及び図5(B)に示す状態となって、オンとなる。
When the use of the pen-
なお、使用検出スイッチ80は上記とは逆の構成、即ち、固定端子部材36の向きを電極82〜87がX1側を向くようにして、筆記具型入力装置20の使用をしていないときには、可動端子部材が電極82〜87から離れており、使用検出スイッチがオフで、筆記具型入力装置20を使用すると可動端子部材が移動して電極82〜87に接触して使用検出スイッチがオンとなるように構成することも可能である。
The
次に、ペン芯保持部44について説明する。
Next, the pen
図7(A),(B),図8(A)に示すように、ペン芯保持部44は四角形枠部41のX1側の梁部43のうち枠部41の内側の面に形成してあり、Y1−Y2方向上対向する一対の保持片44a,44bよりなる。保持片44a,44bは、X1側、即ち、筆記具芯25の後端部が挿入(圧入)され始める側が、固定であり、X2側、即ち、筆記具芯保持部44の奥側は、自由端でありフリーである。また、保持片44a,44bは半円筒形であり、内面はX2方向に向かうにつれて細径となるテーパ孔44cを形成している。桟部42は挿入されるペン芯25の後端部25bを受け止めるストッパとして機能する。
As shown in FIGS. 7A, 7B, and 8A, the pen
図8(B)に示すように、ペン芯25の後端部は、保持片44a,44bをY1−Y2方向に弾性的に撓ませつつ、テーパ孔44c内に挿入され、桟部42に突き当るまで挿入されて、ペン芯25の後端部が保持片44a,44bにより掴まれて保持される。
As shown in FIG. 8B, the rear end portion of the
ペン芯25をペン芯保持部44から引き抜こうとする力が作用すると、図8(C)に示すように、ペン芯25との摩擦によって保持片44a,44bにはすぼまる方向の力が発生し、ペン芯25の後端部に対する保持力は更に強くなって、ペン芯25の後端部25bはペン芯保持部44から抜け難くなる。
When a force for pulling out the
よって、ペン芯25の後端部25bはペン芯保持部44に強く保持され、且つ、ペン芯25の後端部25bの位置も正確となる。
Therefore, the
また、ペン芯保持部44の孔はテーパ状であり、且つ、保持片44a,44bの自由端がY1−Y2方向に押し広げられる構成であるため、径が標準よりも太い筆記具芯も挿入することが出来、且つ、逆に径が標準よりも細い筆記具芯も充分に強く保持することが可能である。
Moreover, since the hole of the pen
次に、ボタン電池収納部100の構造について説明する。
Next, the structure of the button
図3に示すように、ハーフケース60、70はX2端側に絶縁用腕部66,76を有する。この絶縁用腕部66,76はハーフケース60、70の一部であり、合成樹脂製であり、絶縁性を有している。図10に示すように、ハーフケース60、70が第1のモジュール32を包み込むように組合わされた状態で、絶縁用腕部66,76は揃って且つX1−X2方向に延在する状態となって、板状電極38のうちX1側寄りの部分に沿い、且つ、図9に示すように、絶縁用腕部66,76は、板状電極38のうちX1側寄りの部分38bとボタン電池収納空間101との間に介在している。筒状本体22のX2端には、コイル状電極102が設けてある。
As shown in FIG. 3, the
第1、第2のボタン電池110−1、110−2は、図9に示すように、ボタン電池収納空間101内に直列に並んで組み込んである。第1のボタン電池110−1のプラス極110−1aがコイル状電極102に接触しており、第2のボタン電池110−2の側面のマイナス極110−2bが板状電極38のV字形状の先端部38aと接触している。絶縁用腕部66,76が存在することによって、第1のボタン電池110−1のマイナス極110−1bが板状電極38と電気的に接触することが防止されている。絶縁用腕部66,76を利用して第1のボタン電池110−1のマイナス極110−1bが板状電極38と電気的に接触しないようにする構造は、板状電極38に電気絶縁塗料を塗布した構造に比較して、電気絶縁塗料を塗布する作業工程が不要となり、製造コストが安価となる。
As shown in FIG. 9, the first and second button batteries 110-1 and 110-2 are incorporated in the button
また、図11(A)に示すように、略コ字形状にゴム製部材150を矢印で示すように広げて、同図(B)に示すように、板状電極38のうちX1側寄りの部分に嵌合させて取り付けてある。この構造によっても、板状電極38と第1のボタン電池110−1のマイナス極110−1bとの間の電気絶縁が確保される。
Further, as shown in FIG. 11A, the
20 ペン型入力装置
21 ハウジング
22 本体
24 キャップ
31 電子サブ組立て体
32 第1のモジュール
33 第2のモジュール
36 固定端子部材
40 枠部材
42 桟部
44 ペン芯保持部
44a,44b 保持片
44c テーパ孔
50 圧縮コイルばね
60,70 ハーフケース
66,76 絶縁用腕部
80 使用検出スイッチ
81 板状基板
82〜87 電極
90 可動端子部材
100 ボタン電池収納部
110−1,110−2 ボタン電池
DESCRIPTION OF
Claims (3)
該ハウジング内に組み込んである一対のハーフケースを含む本体と、
その後端を該本体に固定され、その先端が該ハウジングの先端より突き出した状態で設けてある筆記用芯と、
該筆記用芯の先端に筆圧が作用されて該筆記用芯が該ハウジング内に押し込まれるように変位されたときに動作されて筆記具型入力装置が使用されたことを検出する使用検出スイッチとを有し、
上記使用検出スイッチが動作したときに動作可能となり、動かされた方向及び距離を移動データとしてホストに入力することが可能である筆記具型入力装置において、
上記使用検出スイッチは、
離して配置してあり前記一対のハーフケースの一方が有する板状突起に固定されて動かない複数の固定接点と、
複数の固定接点間を跨ぐように配置されて、且つ、上記筆記用芯が上記ハウジング内に押し込まれるように変位されたときに動かされる可動接点部材とよりなり、
上記複数の固定接点は、一の固定接点が一の配線と電気的に接続してあり、且つ別の固定接点が別の配線と電気的に接続してあり、
上記可動接点部材は、配線と電気的に接続されていず、
上記可動接点部材が動かされて、上記固定接点から離されて上記固定接点間を電気的絶縁状態とするか或いは上記固定接点に接触して上記固定接点間を短絡させる構成とし、
上記複数の固定接点は、基板上にパターニングされて櫛歯状に並んでいる構成である構成であり、
且つ、上記可動接点部材は、導電性の部材であり、上記筆記用芯の後端部を保持して上記ハウジング内に前記一対のハーフケースの有する切欠部により形成される開口部によって移動可能に支持されている筆記用芯保持部材に固定してある構成とし、当該筆記用芯保持部材を含む枠部材の含む空間の内部に前記板状突起を位置させたことを特徴とする筆記具型入力装置。 A cylindrical housing in the hand of the operator,
A body including a pair of half cases incorporated within the housing;
A writing core provided with a rear end fixed to the main body and a tip projecting from the tip of the housing;
A use detection switch that is operated when a writing pressure is applied to the tip of the writing lead and the writing lead is displaced so as to be pushed into the housing to detect that the writing instrument type input device is used; Have
In the writing instrument type input device that can be operated when the use detection switch is operated and can input the moved direction and distance to the host as movement data.
The use detection switch is
A plurality of fixed contacts that are arranged apart from each other and fixed to the plate-like protrusions of one of the pair of half cases and that do not move;
It is arranged so as to straddle between a plurality of fixed contacts, and consists of a movable contact member that is moved when the writing core is displaced so as to be pushed into the housing,
In the plurality of fixed contacts, one fixed contact is electrically connected to one wiring, and another fixed contact is electrically connected to another wiring,
The movable contact member is not electrically connected to the wiring,
The movable contact member is moved and separated from the fixed contact so as to be in an electrically insulated state between the fixed contacts, or in contact with the fixed contact and short-circuited between the fixed contacts,
The plurality of fixed contacts are configured to be patterned on a substrate and arranged in a comb-teeth shape,
The movable contact member is a conductive member, and is movable by an opening formed by a notch portion of the pair of half cases in the housing while holding a rear end portion of the writing core. A writing instrument type input device, characterized in that it is configured to be fixed to a supported writing core holding member, and the plate-like protrusion is positioned inside a space including a frame member including the writing core holding member. .
上記筆記用芯保持部材は、筆記具型入力装置の先端側が固定側であり、筆記具型入力装置の後端に向かってすぼまるテーパ状となっており、先端側がフリーである複数の片を有する構成であり、
上記筆記用芯の後端部が上記複数の片を押し広げるようにして挿入され、広がるように弾性変形された複数の片が、上記筆記用芯の後端部を挟んで掴む構成としたことを特徴とする筆記具型入力装置。 The writing instrument type input device according to claim 1,
The writing core holding member has a plurality of pieces in which the leading end side of the writing instrument type input device is a fixed side, is tapered toward the rear end of the writing instrument type input device, and the leading end side is free. Configuration,
The writing core is configured such that the rear end portion of the writing core is inserted so as to spread the plurality of pieces, and the plurality of pieces elastically deformed so as to be gripped with the rear end portion of the writing core interposed therebetween. A writing instrument type input device.
上記ハウジングの後端に、複数のボタン電池が直列に接続されて収容されるボタン電池収容部を有し、
且つ、上記本体の後端より延在している板状電極が、筆記具型入力装置の後端のボタン電池の側面に接触する構成であって、
上記本体の一部である絶縁用腕部が上記板状電極と残りのボタン電池の側面との間に介在する構成としたことを特徴とする筆記具型入力装置。 The writing instrument type input device according to claim 1,
At the rear end of the housing, there is a button battery housing portion in which a plurality of button batteries are connected in series and housed,
And, the plate-like electrode extending from the rear end of the main body is configured to contact the side surface of the button battery at the rear end of the writing instrument type input device,
A writing instrument type input device characterized in that an insulating arm portion which is a part of the main body is interposed between the plate electrode and the side surface of the remaining button battery.
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