JPH02309414A - 入力ペン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は人力ペン装置、特に入力面に対して圧力を印加
することにより情報入力を行なう入力ペン装置に関する
ものである。

［従来の技術］ 従来、圧力方式や抵抗膜方式など、圧力を印加すること
によって座標などの情報を検出する一８４ｔ−人力装置
が知られている。

この種の装置の入力ペンは、入力装置の入力表面に入力
ペンを用いて入力操作を行なう際衝撃力や過大な筆圧が
加わると、圧力方式の入力装置においてはペン内ないし
入力面などに設けられた圧力センサへの過大入力による
誤入力や圧力センサそのもの破壊が発生し、また抵抗膜
方式の座標入力装置においては抵抗膜面の破壊が生じて
しまう。

そのため、これらのトラブルを防止するため第６図に示
すようにペン先部２を入力ペン本体５の外殻を構成する
ペンホルダー４と別部材とし、ペン先部材２をスプリン
グ３を用いてペンボルダ−４と摺動可能にすることによ
って、ペンタウン、つまりペン先を入力面■に下ろした
時の衝撃力の吸取および過大な筆圧によってペン先が格
納されるようにした構造が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来構造では、第６図に示すように、ペン先部材２
は入力ペン本体５のペンホルダー４の中心軸方向にのみ
摺動可能な構成となっているため、第７図に示すように
入力ペン本体５を入力面ｌに対して垂直に使用した際に
は、垂直方向の衝撃力および筆圧をスプリング３によっ
て直接その反力として受け、衝撃力の吸収または過大な
筆圧に対してペン先を格納し、Ｉａ構を保護するととも
に、その操作感の変化により使用者の注意を喚起してい
た。

しかしながら、実際の使用状態においては、通常の筆記
動作と同様に入力ペン本体５が入力面ｌに対して垂直に
使用されることはまれで、第８図に示すように入力ペン
本体５が座標入力面に対して角度θを有していることが
多く、衝撃力の吸取、あるいはペン先の格納による入力
ペン保護を充分行なえないことがあった。

ここで、第８図において使用者が加える筆圧をＦとし、
これをホルダ軸と水平な成分Ｆ１およびホルダ軸と垂直
な成分Ｆ２に分解すると、その大きさはそれぞれ Ｆｌ＝ｃｏｓθ１Ｆ Ｆ２＝ｓｉｎθ−Ｆ　　（ただし０≦θ≦９０°）で表
される。ペン先摺動部のスプリングが受ける力Ｆｌは０
〈θく９０°の時すでにＦｌ＜Ｆであるため、座標入力
面が受ける筆圧が仮に過大な筆圧Ｆ′であった場合でも
、Ｆｌ”においてはＦ１′〈Ｆ′となり、ペン先が充分
に格納されず、使用者に警告が行なわれない場合がある
。

また、衝撃力に関しては座標入力面が受ける衝撃力Ｆ”
に対してスプリングが分担する衝撃力Ｆｌ″も同様にＦ
ｌ″〈Ｆ〜であるから、衝撃力の吸収もθが増加するに
つれて不充分となる場合がある。

このように、従来方式の入力ペンの構造では、通常の使
用状態である、入力面に対するペンの角度が０くθく９
０°の領域においては充分な衝撃力の吸収や過大な筆圧
に対する警告が不充分となり、正確な座標位置の検出が
不可能になるばかりか、座標人力面や入力ペンそのもの
機構を破壊する危険があるという欠点があった。

本発明の課題は、以上の問題を解決し、誤入力、機構の
破損なども確実に防止できる入力ペン装置の構造を提供
することにある６ ［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、入力
面に対して圧力を印加することにより情報入力を行なう
入力ペン装置において、ペンホルダー先端部に設けられ
た空間内にペンホルダーの中心軸方向およびほぼこの軸
上の回転中心を中心に可動支持されたペン先部材と、前
記空間内において前記ペンホルダーと前記ペン先部材の
間に配置され、ペンホルダーと接触する側の径が大きく
、またペン先部材と接触する側の径が小さく構成され、
前記空間内でペンホルダーの中心軸方向と異なる方向に
変位可能な弾性部材を設け、前記ペン先部材を前記弾性
部材により付勢支持する構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、前記弾性部材によりペンの゛中心
軸以外の方向をもつ外力に対してもペン先部材を付勢支
持できる６ ［実施例Ｊ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。ここでは、従来例と同一または相当する部材に関
しては同一符号を付しその詳細な説明は省略する。

第１図は本発明による入力ペンの構造を示しており、図
において符号１は従来例同様に入力面。

同じく符号２はペン先部材、符号３はスプリング、符号
４はホルダ軸、符号５は入力ペン本体である。ペンホル
ダー４はプラスチック、金属その他の材料から、またペ
ン先部材２はプラスチック、金属、ガラス、セラミック
その他の材料から従来同様の手法により形成される。

本実施例では、未使用状態において、ペン先部材２はス
プリング３によって回転中心６を中心に有する球面Ｒよ
り構成されるストッパ９の外辺部がペンホルダー４の前
記回転中心をやはり中心とする球Ｒ′より構成される先
端部分に圧接される。

また、ペン先部材２はペンホルダー４の先端部の内部に
設けられた空間４ａ内にスプリング３とともに配置され
ているが、このペン先部材２を収納する空間４ａは、従
来例と異なり、ペン先部材２のペンホルダー４の中心軸
方向以外にも回転中心６を中心としてペン先部材２が回
転、傾斜できるような大きさに構成される。

スプリング３はペンホルダー４に当接する基台部の径が
太き（、またペン先部材２と当接する部分の径が小さい
断°面形状となっており、ペン先部材２の後端部８を押
圧する際入力ペン本体５の軸方向および軸に垂直な方向
の移動に際して充分な弾性力をもっている。

この弾性力は入力ペンが使用される座標入力装置の種類
や構成によって異なるが、抵抗膜方式の座標入力装置の
場合、ペン先部材２の先端部７において移動開始静荷重
２００〜１０００ｇが好ましい。

次に以上の構成における動作につき説明する。

第２図〜第４図に入力ペンの実際の使用状態を示す、第
２図は入力ペン本体５をほぼ４５°傾斜させて使用して
いる状態の断面図であり、入力ペンｌに衝撃力や過大な
筆圧は印加されておらず、座標入力時においてもペン先
部材２はスプリング３によって加圧され、入力ペン本体
５と平行な向きに固定されている。

第３図はペン先部材２の先端部７に若干の衝撃が加えら
れた状態を系している。スプリング３は加圧圧縮状態で
、ペン先部材２の後端部８において入力ペン本体５の軸
方向よりも軸の垂直方向に移動が容易であるため、ペン
先部材２は衝撃力を加えられると回転中心６を中心にペ
ンホルダー４内において回転し、入力ペンｌに垂直方向
に加えられた衝撃力を回避・吸収することができる。

第４図は第３図の状態よりもさらに過大な筆圧が加えら
れた状態で、ペン先部材２の先端部７には入力ベンｌに
垂直な方向に過大な力が加わるため、入力ペン本体５の
ペンホルダー４に平行な力の成分も増加し、第３図の状
態よりもスプリング３に対する圧縮が行なわれ、その結
果ペン先部材２がペンホルダー４に格納されて使用者に
注意を喚起することができる。

このように、本実施例によれば入力ベンを傾斜させて使
用する場合、若干の衝撃力や過大な筆圧に対しても確実
に座標入力面を保護することかできる。

前記実施例においてはペン先部材２のストツヒ バー９外辺部会ペンホルダー４の先端内壁形状を共に回
転中心６を中心とした球Ｒで構成していたが、第５図に
示すようにペンホルダー４とペン先部材２との互いの当
接面２ａ、４ｂを平面で構成することによって、ペン先
先端部に対して無負荷時、あるいは座標人力面に影響を
与えない程度の若干の衝撃や負荷が加えられた場合にペ
ン先先端部の位置を安定させることができる。

［発明の効果Ｊ 以上から明らかなように、本発明によれば、入力面に対
して圧力を印加することにより情報入力を行なう入力ペ
ン装置において、ペンホルダー先端部に設けられた空間
内にペンホルダーの中心軸方向およびほぼこの軸上の回
転中心を中心に可動支持されたペン先部材と、前記空間
内において前記ペンホルダーと前記ペン先部材の間に配
置され、ペンホルダーと接触する側の径が大きく、また
ペン先部材と接触する側の径が小さく構成され、前記空
間内でペンホルダーの中心軸方向と異なる方向に変位可
能な弾性部材を設け、前記ペン先部材を前記弾性部材に
より付勢支持する構成を採用しているので、前記弾性部
材によりペンの中心軸以外の方向をもつ外力、たとえば
通常の筆記動作の際に生じる軸に対して斜め方向の外力
に対してもペン先部材を付勢支持でき、使用者の不注意
による衝撃をともなう入力により機構が破損すること、
あるいは過度の筆圧による誤入力などを未然に防止でき
る優れた入力ペン装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による入力ペンの構成を示した断面図、
第２図〜第４図は第１図の装置の動作を示す断面図、第
５図は本発明による異なる実施例を示す断面図、第６図
および第７図は従来の入力ペンの構造を示す断面図、第
８図は従来の入力ペンの動作を説明する断面図である。 ｌ−・・入力ペン　　　２・・・ペン先部材３−・・ス
プリング　　４−・ペンホルダー５・・−人力ペン本体
　６・・・回転中心７・・・先端部　　　　８・・・後
端部９・・・ストッパー 第１図 把の人ｎＲンの層ｎ乞デ、レヒＶ資む紀４き」こめ入ｎ
べ°＞／１ｍｇホレに床σ電瓜う第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入力面に対して圧力を印加することにより情報入力
   を行なう入力ペン装置において、 ペンホルダー先端部に設けられた空間内にペンホルダー
   の中心軸方向およびほぼこの軸上の回転中心を中心に可
   動支持されたペン先部材と、 前記空間内において前記ペンホルダーと前記ペン先部材
   の間に配置され、ペンホルダーと接触する側の径が大き
   く、またペン先部材と接触する側の径が小さく構成され
   、前記空間内でペンホルダーの中心軸方向と異なる方向
   に変位可能な弾性部材を設け、 前記ペン先部材を前記弾性部材により付勢支持すること
   を特徴とする入力ペン装置。