JP5944289B2 - Stylus pen and touch panel system - Google Patents
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Description
本発明は、静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペンおよびタッチパネルシステムに関するものである。 The present invention relates to a stylus pen and a touch panel system used for a capacitive touch panel.
タッチパネルは、表示装置の表示画面に設けられ、スタイラスペンのペン先、ユーザの指など(以下、「ペン先等」と称する。)によって指示された上記表示画面上の位置を検出し、検出した位置情報を出力する位置入力装置である。このタッチパネルを用いることにより、上記ペン先等による手書き入力が可能となっている。 The touch panel is provided on the display screen of the display device, and detects the position on the display screen designated by the pen tip of the stylus pen, the user's finger, etc. (hereinafter referred to as “pen tip etc.”). It is a position input device that outputs position information. By using this touch panel, handwriting input by the pen tip or the like is possible.
上記タッチパネルのうち、上記ペン先等と上記タッチパネルの導電膜との間での静電容量の変化を検出することにより、上記タッチパネル上の上記ペン先等の位置を検知する静電容量方式のタッチパネルが、近年普及してきている。このタッチパネルは、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末等への搭載が顕著である。上記タッチパネルの普及に伴い、手書き入力の更なる向上が求められている。 Among the touch panels, a capacitive touch panel that detects a position of the pen tip on the touch panel by detecting a change in capacitance between the pen tip and the conductive film of the touch panel. However, it has become popular in recent years. This touch panel is prominently mounted on, for example, mobile phones, smartphones, tablet terminals, and the like. With the spread of the touch panel, further improvement of handwriting input is required.
例えば、特許文献1に記載のタッチパネル用スタイラスペンでは、ペン先端部は、ペン芯部と、該ペン芯部の周囲に設けられた導電性スポンジとから構成される。上記ペン先端部と静電容量方式のタッチパネルとの接触面は、上記ペン芯部および上記タッチパネルの接触面と、該接触面の周りの、上記導電性スポンジおよび上記タッチパネルの接触面とを含んでいる。 For example, in the stylus pen for a touch panel described in Patent Document 1, the pen tip portion includes a pen core portion and a conductive sponge provided around the pen core portion. The contact surface between the pen tip and the capacitive touch panel includes the contact surface of the pen core and the touch panel, and the conductive sponge and the contact surface of the touch panel around the contact surface. Yes.
上記の構成によると、シャープペンシル、ボールペン等を使用して紙に手書きするような感覚に近い感覚で、タッチパネルへの入力を行うことができる。また、スタイラスペンのペン先とタッチパネルの導電膜との接触面における何れの位置で入力が行われるのかをユーザが予測することができる。さらに、スタイラスペンでタッチパネルに書く時の摩擦を低減して、ユーザが滑るように書くことが可能となる。 According to the above configuration, input to the touch panel can be performed with a feeling close to that of handwriting on paper using a mechanical pencil, a ballpoint pen, or the like. In addition, the user can predict at which position on the contact surface between the pen tip of the stylus pen and the conductive film of the touch panel the input is performed. Furthermore, it is possible to reduce the friction when writing on the touch panel with the stylus pen and to make the user slide.
また、特許文献2に記載の情報入力用ペンでは、ペン先尖端を構成する繊維束は、合成繊維または天然繊維を束ね、導電性材料を混合した合成樹脂接着剤により多孔質に結着され、軸本体先端に固定されている。これにより、筆圧によって検知位置がずれず、スライド動作時の滑りがよく、パネル表面を傷つけることがないような入力が可能となる。 In addition, in the information input pen described in Patent Document 2, the fiber bundle constituting the tip of the pen tip is bound to the porous by a synthetic resin adhesive in which synthetic fibers or natural fibers are bundled and a conductive material is mixed, It is fixed to the tip of the shaft body. As a result, the detection position is not shifted by the writing pressure, the sliding during the sliding operation is good, and an input that does not damage the panel surface is possible.
また、特許文献3に記載の静電容量方式タッチペンでは、入力尖端は、テーパ繊維から構成され、該テーパ繊維の表面には導電性樹脂の被覆が形成されている。さらに、上記入力尖端は、上記テーパ繊維に収束させた繊維束体から構成されている。これにより、入力パッドから、アナログ的な入力、すなわち、毛筆および絵筆などで描いたような、ごく細い描線から筆幅一杯の太い線まで、線幅を変更しながら描くような入力、あるいは、「止め」や「跳ね」などを行ったときに、極めて予測不可能かつランダムに「掠れた」描線を入力することができる。
In addition, in the capacitive touch pen described in
また、特許文献4に記載の静電容量方式のタッチパネル用の入力ペンでは、略筒状のペン本体と、該ペン本体の先端部に挿入されたペン先とを備えている。上記ペン本体における少なくともユーザが把持する部分は、導電体からなっており、上記ペン先は、連続気泡を有する吸水性材料、例えばセルローススポンジによって形成されている。上記ペン先と上記ペン本体とは導通している。これにより、筆感が良好で入力ミスの少ない上記タッチパネル用の入力ペンを提供することができる。 In addition, an input pen for a capacitive touch panel described in Patent Document 4 includes a substantially cylindrical pen body and a pen tip inserted at the tip of the pen body. At least a portion of the pen body that the user holds is made of a conductor, and the pen tip is formed of a water-absorbing material having open cells, for example, a cellulose sponge. The pen tip and the pen body are electrically connected. Thereby, it is possible to provide the input pen for the touch panel with good writing feeling and few input mistakes.
このように、特許文献1〜4では、スタイラスペンのペン先の形状等を工夫することにより、当該ペン先と静電容量方式のタッチパネルとの滑り性を改善すると共に、当該ペン先と上記タッチパネルとの接触面積の変化を検知させ易くしている。これにより、上記スタイラスペンの操作性の改善と、上記タッチパネルの筆圧対応とを実現している。 As described above, in Patent Documents 1 to 4, the stylus pen tip shape and the like are devised to improve the sliding property between the pen tip and the capacitive touch panel, and the pen tip and the touch panel. This makes it easy to detect changes in the contact area. Thereby, the operability of the stylus pen is improved and the touch pressure of the touch panel is realized.
特許文献1〜4の場合、スタイラスペンのペン先と静電容量方式のタッチパネルとの接触面積の変化を、上記ペン先と上記タッチパネルとの筆圧の変化に対応させている。このため、上記ペン先には、例えば、導電性スポンジ、導電性繊維束、セルローススポンジなど、柔軟に変形でき、かつ復元できる材料を利用する必要がある。その結果、上記ペン先が摩耗したり、復元性が劣化したりするため、耐久性に問題がある。また、上記ペン先の材料が限定されることになる。 In the case of Patent Documents 1 to 4, the change in the contact area between the pen tip of the stylus pen and the capacitive touch panel is made to correspond to the change in writing pressure between the pen tip and the touch panel. For this reason, it is necessary to use a material that can be flexibly deformed and restored, such as a conductive sponge, a conductive fiber bundle, and a cellulose sponge, for example. As a result, there is a problem in durability because the nib is worn or the restoring property is deteriorated. In addition, the material of the nib is limited.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スタイラスペンのペン先の材料および形状を限定することなく、上記タッチパネルに対する上記スタイラスペンの筆圧の変化を検知できるスタイラスペンなどを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to detect a change in the writing pressure of the stylus pen relative to the touch panel without limiting the material and shape of the pen tip of the stylus pen. To provide a stylus pen.
本発明の一態様に係るスタイラスペンは、静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、上記課題を解決するために、導電性のペン先と、ペン軸とを備えており、該ペン軸は、ユーザが把持する把持部を備えており、該把持部は、弾性体であることを特徴としている。 A stylus pen according to an aspect of the present invention is a stylus pen used in a capacitive touch panel, and includes a conductive pen tip and a pen shaft in order to solve the above problem. The pen shaft is provided with a grip portion that is gripped by a user, and the grip portion is an elastic body.
本発明の一態様によれば、静電容量方式のタッチパネルに対しスタイラスペンを押圧すると、上記スタイラスペンの把持部が凹んで、上記スタイラスペンの内部インピーダンスが減少し、上記タッチパネルから上記スタイラスペンを介してユーザに流れる電流量が増加して、静電容量の変化量が増加する。従って、当該変化量を調べることにより、ペン先の材料および形状を限定することなく、上記タッチパネルに対する上記スタイラスペンの筆圧の変化を検知できるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, when the stylus pen is pressed against the capacitive touch panel, the grip portion of the stylus pen is recessed, the internal impedance of the stylus pen is reduced, and the stylus pen is moved from the touch panel. As a result, the amount of current flowing to the user increases, and the amount of change in capacitance increases. Therefore, by examining the amount of change, it is possible to detect a change in the writing pressure of the stylus pen on the touch panel without limiting the material and shape of the pen tip.
〔実施の形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。図1は、本実施形態に係るスタイラスペンの構造を示す断面図である。本実施形態に係るスタイラスペンは、投影型静電容量方式のタッチパネルに用いられるものである。
[Embodiment 1]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the stylus pen according to the present embodiment. The stylus pen according to the present embodiment is used for a projected capacitive touch panel.
(スタイラスペンの構造)
図1に示すように、本実施形態のスタイラスペン10では、円筒状のペン軸11の一端部20に、絶縁性ゴム13を介してペン先12が取り付けられた構成である。ペン軸11の一端部20付近には、ユーザがスタイラスペン10を利用するときに把持する把持部21が存在する。ペン軸11およびペン先12は、銅、アルミニウム、導電性ゴム、導電性樹脂などの材料から形成された導電体である。
(Structure of stylus pen)
As shown in FIG. 1, the
ペン先12は、丸みを帯びた円錐体である。ペン先12の基端部30は、ペン軸11の一端部20に嵌合するように、周縁に切欠き部31が形成されている。また、基端部30の中心から、ペン軸11およびペン先12の回転軸Aに沿って軸芯部32が伸びている。軸芯部32はペン軸11の把持部21を貫通しており、軸芯部32の先端部33は、導電性リング14によってペン軸11に固定されている。なお、ペン先12の軸芯部32とペン軸11の把持部21とは離間しており、導電性リング14を介して電気的に接続している。なお、ペン先12の先端34は、上記タッチパネルの表面を傷つけないように、丸みを帯びていることが望ましい。
The
本実施形態では、把持部21は、ペン軸11の他の部分に比べて、薄く形成されている。これにより、把持部21は、可撓性(弾性)を有する。従って、ユーザの指などにより、把持部21を外側から内側に押圧すると、把持部21が撓んで、把持部21と軸芯部32とが接触する。これにより、把持部21と軸芯部32とが電気的に接続するので、スタイラスペン10におけるインピーダンスが減少する。その結果、タッチパネル40に対するスタイラスペン10の筆圧の変化を検知することができる。その理由を以下に説明する。
In the present embodiment, the
(タッチパネルにおけるタッチの検出原理)
図2および図3は、投影型静電容量方式のタッチパネルにおけるタッチの検出原理を示す斜視図および断面図である。なお、図2では、各部材にて形成される容量が示されており、図3では、電気力線が示されている。
(Touch detection principle on touch panel)
2 and 3 are a perspective view and a cross-sectional view showing the principle of detection of touch in a projected capacitive touch panel. In FIG. 2, the capacity formed by each member is shown, and in FIG. 3, electric lines of force are shown.
図2および図3に示すように、投影型静電容量方式のタッチパネル40は、ITO(Indium Tin Oxide)などによるマトリクス状の透明電極パターン41・42を、ガラス、プラスチックなどの透明基板上に形成したものである。透明電極パターン41・42は、x軸方向およびy軸方向の一方に沿って配列された複数の駆動電極41と、他方に沿って配列された複数の受信電極42とからなる。なお、図2および図3では、上記透明基板が省略されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the projected
上記構成のタッチパネル40にスタイラスペン10が接触または接近すると、その付近の駆動電極41および受信電極42間の静電容量が変化する。この点を図2および図3を参照して具体的に説明する。
When the
図3の(a)は、タッチパネル40付近にスタイラスペン10が存在していない状態を示している。この場合、駆動電極41および受信電極42が交差する位置(交差点)の付近に形成される容量は、駆動電極41および接地間の寄生容量Ct0と、受信電極42および接地間の寄生容量Cr0と、駆動電極41および受信電極42間の容量Ctrとである。
FIG. 3A shows a state where the
図3の(b)は、タッチパネル40にスタイラスペン10が接触または接近した状態を示している。この場合、上記交差点の付近に形成される容量は、上記寄生容量Ct0・Cr0と上記容量Ctrとの他に、駆動電極41およびスタイラスペン10間の容量Ctpと、受信電極42およびスタイラスペン10間の容量Crpと、ユーザを介してのスタイラスペン10および接地間の寄生容量Cp0とが形成されるので、全体の静電容量が変化する。
FIG. 3B shows a state where the
従って、この静電容量の変化が検出された駆動電極41および受信電極42を特定することにより、スタイラスペン10が接触または接近したタッチパネル40上の位置を特定することができる。なお、静電容量の変化は、駆動電極41にて駆動したパルス信号と、受信電極42にて受信したパルス信号との遅延量を調べることにより、検出できる。
Therefore, by specifying the
なお、図3の(b)に示すスタイラスペン10において、タッチパネル40が接触する先端34から、ユーザが把持する把持部21までの内部インピーダンスZは、次式のようになる。ここで、Z1は、ペン先12のインピーダンスであり、Z2は、導電性リング14のインピーダンスであり、かつ、Z3は、ペン軸11のインピーダンスである。
Z=Z1+Z2+Z3 ・・・(1)。
In the
Z = Z1 + Z2 + Z3 (1).
図3の(c)は、タッチパネル40にスタイラスペン10を押圧した状態を示している。この場合、ユーザは、スタイラスペン10を握り締めることになるので、スタイラスペン10の把持部21がユーザの指で撓み、把持部21と軸芯部32とが接触し、電気的に接続することになる。これにより、タッチパネル40が接触する先端34から、ユーザが把持する把持部21までの内部インピーダンスZは、軸芯部32と把持部21とが短絡することにより、次式のようになる。
Z=Z1+Z3 ・・・(1)。
FIG. 3C shows a state in which the
Z = Z1 + Z3 (1).
従って、先端34から把持部21までのインピーダンスZが減少するので、スタイラスペン10からユーザを介して流れる電流量が増え、その結果、全体の静電容量(を検出する検出信号)の変化量が増加することになる。従って、上記静電容量の変化量を調べることにより、タッチパネル40に対するスタイラスペンの筆圧の強弱を検知することができる。
Accordingly, since the impedance Z from the
図4は、タッチパネル40における静電容量の変化量を示すグラフである。同図の(a)は、通常の状態を示しており、把持部21が撓んでいない図3の(b)の状態に対応する。一方、同図の(b)は、握った状態を示しており、把持部21が撓んでいる図3の(b)の状態に対応する。同図のx成分およびy成分は、タッチパネル40の位置座標を示し、同図のz成分は、静電容量の変化量を示している。同図を参照すれば、通常の状態よりも握った状態の方が、静電容量の変化量が2倍程度増加することが理解できる。
FIG. 4 is a graph showing the amount of change in capacitance in the
そして、ユーザがタッチパネル40にスタイラスペン10を押圧することを中止しようとすると、ユーザが把持部21を握り締めることを中止することになる。これにより、把持部21が図3の(b)に示す状態に弾性復帰する。これにより、静電容量の変化量が元に戻る。
Then, when the user tries to stop pressing the
以上より、静電容量方式のタッチパネル40に対し本実施形態のスタイラスペン10を利用することにより、2段階の書き方の状態を検出をする事ができる。また、耐久性および操作性に優れたスタイラスペン10を提供することができる。
As described above, by using the
なお、本実施形態では、ペン軸11の内部は、中空であるが、例えば、導電性の液体、導電性スポンジ、導電性ゴムなどの導電性物質が充填されていてもよい。この場合、把持部21が撓むにつれて、ペン先12の軸芯部32とペン軸11の把持部21との間の上記導電性物質を介してのインピーダンスZ4が徐々に減少するので、タッチパネル40が接触する先端34から、ユーザが把持する把持部21までの内部インピーダンスZが徐々に減少する。従って、上記静電容量の変化量を調べることにより、タッチパネル40に対するスタイラスペンの筆圧の連続的な変化を検知することができる。
In the present embodiment, the interior of the
なお、上記導電性物質を充填する場合、把持部21が撓んでいない通常状態では、導電性リング14のインピーダンスZ2の方が上記導電性物質を介してのインピーダンスZ4よりも大きいことが望ましい。また、把持部21の材料と上記導電性物質の材料とは同じであってもよい。また、導電性リング14の代わりに絶縁性リングを設けてもよい。
When the conductive material is filled, it is desirable that the impedance Z2 of the
また、本実施形態では、スタイラスペン10に軸芯部32が設けられているが、軸芯部32を省略してもよい。この場合でも、把持部21が撓むことにより、ペン先12と把持部21との間の空間によるインピーダンスが低下するので、静電容量の変化量が増大する。従って、静電容量の変化量を調べることにより、タッチパネル40に対するスタイラスペンの筆圧の変化を検知することができる。
Moreover, in this embodiment, although the
また、本実施形態では、ペン軸11を円筒状とし、ペン先12を丸みを帯びた円錐体としている。すなわち、スタイラスペン10の回転軸Aに垂直な平面で断面した形状を円形としているが、これに限定されるものではなく、当該断面の形状が例えば六角形、矩形などであってもよい。
In the present embodiment, the
〔実施の形態2〕
次に、本発明の他の実施形態について、図5および図6を参照して説明する。図5および図6は、本実施形態に係るスタイラスペンの構造を示す断面図である。本実施形態のスタイラスペン110は、図1に示すスタイラスペン10に比べて、ペン軸11、絶縁性ゴム13、および導電性リング14に代えて、ペン軸111が設けられている点が異なり、その他の構成は同様である。なお、上記実施形態で説明した構成と同様の機能を有する構成には同一の符号を付して、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 are sectional views showing the structure of the stylus pen according to the present embodiment. The
図5に示すように、ペン軸111は、円柱状であり、ペン先12の基端部30、切欠き部31、および軸芯部32と嵌合するような形状となっている。ペン軸111の一端部120付近には、ユーザがスタイラスペン110を利用するときに把持する把持部121が存在する。
As shown in FIG. 5, the
本実施形態では、ペン軸111の少なくとも把持部121は、絶縁性ゴム、絶縁性樹脂などの材料から形成された弾性体かつ絶縁体である。従って、把持部121は、ユーザの指50により外側から押圧されると、図6に示すように、押圧された部分が凹むことになる。これにより、ユーザの指50とペン先12の軸芯部32との距離が短くなるので、スタイラスペン110の上記内部インピーダンスZが減少する。その結果、上述のように、タッチパネル40に対するスタイラスペン110の筆圧の変化を検知することができる。
In the present embodiment, at least the
従って、スタイラスペンの把持部は、通常の状態でペン軸と電気的に絶縁されていれば、図1に示すような中空の導電体であってもよいし、図5および図6に示すような中塞の絶縁体であってもよい。 Accordingly, the holding portion of the stylus pen may be a hollow conductor as shown in FIG. 1 as long as it is electrically insulated from the pen shaft in a normal state, or as shown in FIGS. An intermediate insulator may be used.
(付記事項)
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
(Additional notes)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、投影型静電容量方式のタッチパネル40を利用しているが、本発明は、表面型静電容量方式のタッチパネルにも適用することができる。
For example, in the above-described embodiment, the projected
〔まとめ〕
本発明の一態様に係るスタイラスペンは、静電容量方式のタッチパネルに用いられるスタイラスペンであって、導電性のペン先と、ペン軸とを備えており、該ペン軸は、ユーザが把持する把持部を備えており、該把持部は、弾性体である。
[Summary]
A stylus pen according to one embodiment of the present invention is a stylus pen used in a capacitive touch panel, and includes a conductive pen tip and a pen shaft, and the pen shaft is gripped by a user. A grip portion is provided, and the grip portion is an elastic body.
上記構成のスタイラスペンを、静電容量方式のタッチパネルに接触または接近させると、上記タッチパネルおよび接地間のインピーダンスとして、上記タッチパネルと上記スタイラスペンのペン先との間の静電容量、上記スタイラスペンにおけるペン先と把持部との間の内部インピーダンス、および、ユーザを介しての上記把持部と接地との間の寄生容量が新たに形成され、上記タッチパネルおよび接地間の全体の静電容量が変化する。従って、上記全体の静電容量の変化を検出することにより、上記スタイラスペンが接触または接近した上記タッチパネル上の位置を特定することができる。 When the stylus pen having the above configuration is brought into contact with or close to the capacitive touch panel, the impedance between the touch panel and the ground of the stylus pen is set as an impedance between the touch panel and the ground. The internal impedance between the pen tip and the gripping part and the parasitic capacitance between the gripping part and the ground via the user are newly formed, and the overall capacitance between the touch panel and the ground changes. . Therefore, by detecting the change in the overall capacitance, it is possible to specify the position on the touch panel where the stylus pen touches or approaches.
より具体的には、上記スタイラスペンを上記タッチパネルに接触または接近させると、上記タッチパネルの送信電極から上記スタイラスペンおよび上記ユーザの側に電流が流れることにより、上記タッチパネルの送信電極から受信電極に流れる電流量が少なくなる。従って、上記受信電極に流れる電流量の減少分(差分)を検出信号として増幅することにより、上記スタイラスペンが接触または接近した上記タッチパネル上の位置を特定することができる。 More specifically, when the stylus pen contacts or approaches the touch panel, a current flows from the transmission electrode of the touch panel to the stylus pen and the user side, thereby flowing from the transmission electrode of the touch panel to the reception electrode. The amount of current is reduced. Therefore, by amplifying a decrease (difference) in the amount of current flowing through the receiving electrode as a detection signal, the position on the touch panel where the stylus pen is in contact or approached can be specified.
さらに、上記タッチパネルに対し上記スタイラスペンを押圧すると、ユーザは上記スタイラスペンの把持部にて指に力を入れることになり、上記把持部が押圧されて凹むことになる。これにより、上記スタイラスペンの上記内部インピーダンスが減少する。従って、上記スタイラスペンおよび上記ユーザの側に流れる電流量がさらに増加し、上記受信電極に流れる電流量がさらに減少する。その結果、該減少分を示す上記検出信号の大きさが増加する。 Further, when the stylus pen is pressed against the touch panel, the user applies force to the finger with the grip portion of the stylus pen, and the grip portion is pressed and recessed. This reduces the internal impedance of the stylus pen. Accordingly, the amount of current flowing to the stylus pen and the user side is further increased, and the amount of current flowing to the receiving electrode is further decreased. As a result, the magnitude of the detection signal indicating the decrease increases.
その後、上記タッチパネルに対する上記スタイラスペンでの押圧を解除するために、上記ユーザは上記把持部への押圧を解除すると、上記把持部は弾性復帰するので、上記検出信号の大きさが戻ることになる。従って、上記検出信号の大きさの変化量を調べることにより、上記タッチパネルに対する上記スタイラスペンの筆圧の変化を検知することができる。 Thereafter, in order to release the pressure on the touch panel with the stylus pen, when the user releases the pressure on the grip portion, the grip portion is elastically restored, so that the magnitude of the detection signal is returned. . Therefore, a change in the writing pressure of the stylus pen with respect to the touch panel can be detected by examining the amount of change in the magnitude of the detection signal.
従って、上記ペン先の材料および形状を限定することなく、上記タッチパネルに対する上記スタイラスペンの筆圧の変化を検知することができる。その結果、上記ペン先は、柔軟な形状にする必要がないため耐久性の問題がなくなる。また、上記ペン先の材質および形状にも自由度をもたせることができる。 Therefore, it is possible to detect a change in the writing pressure of the stylus pen relative to the touch panel without limiting the material and shape of the pen tip. As a result, the pen nib does not need to have a flexible shape, so that there is no problem with durability. Further, the material and shape of the pen tip can be given flexibility.
本発明の一態様に係るスタイラスペンでは、前記ペン先は、前記把持部の内部まで伸びる導電性の軸芯部を備えることが好ましい。この場合、上記スタイラスペンにおけるペン先と把持部との間の内部インピーダンスが低くなるので、上記スタイラスペンおよび上記ユーザの側に流れる電流量が多くなり、上記受信電極に流れる電流量が少なくなる。従って、該減少分を示す上記検出信号の大きさが大きくなるので、上記スタイラスペンが接触または接近した上記タッチパネル上の位置を良好に検知することができる。 In the stylus pen according to one aspect of the present invention, it is preferable that the pen tip includes a conductive shaft core portion extending to the inside of the grip portion. In this case, since the internal impedance between the pen tip and the grip portion in the stylus pen is lowered, the amount of current flowing to the stylus pen and the user side is increased, and the amount of current flowing to the receiving electrode is decreased. Therefore, the magnitude of the detection signal indicating the decrease is increased, so that the position on the touch panel where the stylus pen touches or approaches can be detected well.
本発明の一態様に係るスタイラスペンでは、前記把持部は、中空の導電体であってもよい。なお、上記ペン先が上記軸芯部を備える場合、該軸芯部の先端と上記把持部とが導電性部材(導電性リング)を介して電気的に接続していることが好ましい。この場合、上記スタイラスペンの上記内部インピーダンスがさらに低くなるので、上記検出信号の大きさがさらに大きくなり、その結果、上記スタイラスペンが接触または接近した上記タッチパネル上の位置をさらに良好に検知することができる。 In the stylus pen according to one aspect of the present invention, the grip portion may be a hollow conductor. In addition, when the said nib is provided with the said axial center part, it is preferable that the front-end | tip of this axial core part and the said holding part are electrically connected via the electroconductive member (conductive ring). In this case, since the internal impedance of the stylus pen is further reduced, the magnitude of the detection signal is further increased, and as a result, the position on the touch panel where the stylus pen touches or approaches can be detected better. Can do.
また、上記ペン先が上記軸芯部を備える場合、上記軸芯部および上記把持部は、通常は接触せず、上記把持部が凹むと接触することが好ましい。この場合、上記把持部の変形により、上記把持部および上記軸芯部が短絡するので、上記スタイラスペンの上記内部インピーダンスが著しく減少するので、上記検出信号の大きさが著しく大きくなる。その結果、上記筆圧の変化を容易に検知することができる。 Moreover, when the said nib is provided with the said axial center part, it is preferable that the said axial core part and the said holding part do not contact normally, but will contact when the said holding part dents. In this case, since the gripping portion and the shaft core portion are short-circuited due to the deformation of the gripping portion, the internal impedance of the stylus pen is significantly reduced, and the magnitude of the detection signal is significantly increased. As a result, the change in the writing pressure can be easily detected.
また、上記ペン先が上記軸芯部を備える場合、上記軸芯部と上記把持部との間に導電性物質が充填されていてもよい。この場合、上記把持部が凹むにつれて、上記把持部と上記軸芯部との間のインピーダンスが徐々に減少するので、上記検出信号の大きさが徐々に大きくなる。その結果、上記筆圧の連続的な変化を検知することができる。 Moreover, when the said nib is provided with the said axial center part, the electroconductive substance may be filled between the said axial center part and the said holding part. In this case, since the impedance between the grip portion and the shaft core portion gradually decreases as the grip portion is recessed, the magnitude of the detection signal gradually increases. As a result, a continuous change in the writing pressure can be detected.
本発明の一態様に係るスタイラスペンでは、前記把持部は、中塞の絶縁体であってもよい。この場合でも、上記把持部が凹むと、上記スタイラスペン内の静電容量が増大し、上記スタイラスペンの上記内部インピーダンスが減少するので、上記筆圧の変化を検知することができる。 In the stylus pen according to one aspect of the present invention, the grip portion may be an insulator of a clog. Even in this case, when the grip portion is recessed, the electrostatic capacity in the stylus pen increases and the internal impedance of the stylus pen decreases, so that the change in the writing pressure can be detected.
なお、静電容量方式のタッチパネルと、該タッチパネルに用いられる、上記構成のスタイラスペンとを備えるタッチパネルシステムであれば、上述と同様の効果を奏することができる。 In addition, if it is a touchscreen system provided with an electrostatic capacitance type touchscreen and the stylus pen of the said structure used for this touchscreen, there can exist an effect similar to the above-mentioned.
以上のように、本発明に係るスタイラスペンは、上記スタイラスペンの把持部が凹むことにより、上記スタイラスペンの内部インピーダンスが減少して、静電容量の変化量が増加するので、当該変化量を調べることにより、ペン先の材料および形状を限定することなく、タッチパネルに対するスタイラスペンの筆圧の変化を検知できる。従って、投影型だけでなく、表面型など、静電容量方式の任意のタッチパネルに本発明を適用することができる。 As described above, in the stylus pen according to the present invention, when the grip portion of the stylus pen is recessed, the internal impedance of the stylus pen decreases and the amount of change in capacitance increases. By examining, it is possible to detect a change in the writing pressure of the stylus pen with respect to the touch panel without limiting the material and shape of the pen tip. Therefore, the present invention can be applied not only to the projection type but also to any capacitive type touch panel such as a surface type.
10・110 スタイラスペン
11・111 ペン軸
12 ペン先
13 絶縁性ゴム
14 導電性リング
20・120 一端部
21・121 把持部
30 基端部
32 軸芯部
33 先端部
34 先端
40 タッチパネル
41 駆動電極
42 受信電極
10/110
Claims (5)
導電性のペン先と、ペン軸とを備えており、
該ペン軸は、ユーザが把持する把持部を備えており、
該把持部は、弾性体であり、
前記ペン先は、前記把持部の内部まで伸びる導電性の軸芯部を備えており、
前記把持部が撓むことにより、前記ペン先から前記把持部までの内部インピーダンスが減少することを特徴とするスタイラスペン。 A stylus pen used in a capacitive touch panel,
It has a conductive pen tip and a pen shaft,
The pen shaft includes a grip portion that a user grips,
Gripping portion, Ri elastic der,
The pen tip includes a conductive shaft core portion extending to the inside of the grip portion,
The stylus pen , wherein an internal impedance from the pen tip to the gripping portion is reduced when the gripping portion is bent .
該タッチパネルに用いられる、請求項1から4までの何れか1項に記載のスタイラスペンとを備えることを特徴とするタッチパネルシステム。 A capacitive touch panel,
A touch panel system comprising the stylus pen according to any one of claims 1 to 4, which is used for the touch panel.
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