JPH0413717Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 この考案は、筆記動作に応じてペンの芯に加わ
る圧力及びその方向を検出し、これにより筆記文
字を認識して入力処理する筆記式データ入力装置
に関する。

〔従来技術とその問題点〕

筆記式データ入力装置は、筆記動作にともなう
筆記軸変位をセンサにより検出し、このセンサの
出力に基づいて筆記字形（数字、記号等）を識別
してそのデータを情報処理部に入力するもので、
この筆記式データ入力装置としては、従来、ペン
形のケース内に、筆記動作にともなつて先端側が
筆記方向と逆方向に変位する筆記軸をその先端部
がケース先端から突出する状態に設けるととも
に、前記ケース内、に、前記筆記軸の外周を取囲
むように複数（一般に４個または８個）の圧電素
子からなるセンサを配置した構成のものがある。
この筆記式データ入力装置にあつては、筆記字形
の識別結果が実際の筆記入力されたものと異なつ
ている場合、ケース外周面の胴部中央に他のキー
とともに設けられた訂正キーを操作して訂正を行
なうようにしている。

しかしながら、ケース外周面の胴部中央に訂正
キーを設けた上記従来の筆記式データ入力装置で
は、訂正を行なう場合に必ずケースを持ち変えて
から訂正キーを操作しなければならず、訂正のた
びごとに筆記動作が中断されるので、筆記入力を
円滑に行なうことができなかつた。この場合、上
記訂正キーを筆記時に容易に操作できるようにケ
ースの先端部周辺に移動して設けることも考えら
れるが、これも訂正スイツチに用いられるキース
イツチやリード線などによりセンサを備えるケー
ス先端部の構造が複雑となつてしまうという問題
を有していた。

〔考案の目的〕

この考案は上記実情に鑑みてなされたもので、
ケースの持ち変え動作なしに容易に認識パターン
の訂正やクリアを実行することのできる筆記式デ
ータ入力装置を提供することを目的とする。

〔考案の要点〕

この考案は、筆記具型のケーシングにボールペ
ン先を有する筆記軸をケーシング内で片持ち固定
させ、筆記軸の偏心量を計測するようにして、計
測による出力が正負の一方の場合を筆記による文
字入力信号として処理し、他方の出力によつて
は、特定の処理を実行するようにしたものであ
る。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を筆記入力式小型電
子式計算機を例にとつて図面を参照して説明す
る。

この実施例の筆記入力式小型電子式計算機は、
ペン形のもので、その中央部から基端側は計算機
本体部とされ、先端部は筆記式入力部とされてい
る。

第１図および第２図はその構成を示すもので、
１０はペン形のケースである。このケース１０
は、計算機本体部のケース（以下本体部ケースと
いう）１０ａと、筆記式入力部のケース（以下入
力部ケースという）１０ｂからなつている。この
本体部ケース１０ａと入力部ケース１０ｂは、い
ずれも円筒状のものであり、本体部ケース１０ａ
が入力部ケース１０ｂより若干太くなつている。

１３は上記本体部ケース１０ａに設けられた開
口１２に嵌着された表示部パネルであり、この表
示部パネル１３の一端には液晶表示部１４が設け
られ、他端部には、モード（MODE）キー１５
と、スキツプキー（図では「SK」と表わす）１
６と、クリアキー（図では「Ｃ」と表わす）１７
とが一列に配設されている。また、液晶表示部１
４の背後には、ほぼ上記表示部パネル１３の全長
にわたる長さの配線基板１８が設けられている。
この配線基板１８は、その背面に、筆記式入力部
からの入力に基づいて筆記字形（数字、記号等）
を認識する筆記字形認識回路とこの認識回路から
の入力データに基づいて計算処理を行なうLSIチ
ツプ１９ａ，１９ｂ及び１９ｃや、その他の回路
部品（図示せず）を取付けたもので、この配線基
板１８は、本体部ケース１０ａ内に形成した基板
支持部２０ａ，２０ｂにビス止め等によつて固定
されている。また、２１，２２，２３は配線基板
１８の表面に上記各キー１５，１６，１７とそれ
ぞれ対応させて形成された固定接点、２４は配線
基板１８の固定接点形成部の上に重ねられたゴム
シートである。このゴムシート２４は、上記各固
定接点２１，２２，２３と対応する部分に上記各
キー１５，１６，１７の裏面に接触する膨出部を
形成したもので、各膨出部の内面には、キー１
５，１６，１７の押圧操作による上記膨出部の変
形で固定接点２１，２２，２３に接触される可動
接点２５，２６，２７が設けられており、この可
動接点２５，２６，２７と上記固定接点２１，２
２，２３とによつて、上記キー１５，１６，１７
の押圧操作によりオンされるキースイツチが形成
されている。

さらに、上記本体部ケース１０ａの基端部に
は、着脱可能なキヤツプ２８が嵌合されて電池収
納部２９が形成されている。この電池収納部２９
内には、ボタン形小型電池３０がコイルバネから
なる負極側電池接触バネ３１と、板バネからなる
正極側電池接触バネ３２とによつて挟持されて収
納される。この負極側電池接触バネ３１は、本体
部ケース１０ａの基端部に固定されるもので、そ
のボタン形小型電池３０と接触しない他端は、配
線基板１８面の電池接続端子と接続される。ま
た、正極側電池接触バネ３２は、キヤツプ２８の
内側面に形成されるもので、そのボタン形小型電
池３０と接触しない他端は上記負極側電池接触バ
ネ３１と同じく、配線基板１８面の電池接続端子
と接続される。

なお、第２図において、３３は上記本体部ケー
ス１０ａの基端部外側に設けられたクリツプであ
り、このクリツプ３３は、上記液晶表示部１４の
位置から本体部ケース１０ａの周方向にほぼ90度
ずらした位置に設けられている。

次いで筆記入力部の構成を説明する。この筆記
入力部の入力部ケース１０ｂは、金属外筒３４
と、この金属外筒３４の先端部に嵌合された先端
に向かつて細くなるテーパー状の口金部材３５か
らなつており、この口金部材３５には、その中心
に、筆記軸３６より若干大径の筆記軸挿通孔３５
ａが通設されている。この筆記軸３６は、インク
筒の先端に筆記用ボールペンを有する筆記チツプ
３６ａを取付けたボールペンレフイール（ボール
ペンの中芯）と同様のもので、この実施例では、
筆記軸３６としてインク筒を金属製としたものを
用いている。

３７は筆記軸３６の基端に嵌合固定された球
体、３８は上記金属外筒３４の基端面に固定され
た円筒状の球体受けであり、上記球体３７は球体
受け３８の内奥部に押付けられて、この球体受け
３８内に回動自在に保持されている。この球体受
け３８は、筆記軸３６の基端を上記球体３７を介
して支持するもので、筆記軸３６は、その基端を
支点としていずれの方向にも傾動し得るように球
体受け３８に支持されており、これにより球体受
け３８は、その先端の筆記チツプ３６ａを紙面に
押付けて紙面に数字や記号等の筆記する筆記動作
にともなつて、先端側が上記口金部材３５の筆記
軸挿通孔３５ａとのクリアランス分だけ筆記方向
と逆方向に変位するようになつている。

また、上記球体受け３８は板バネからなつてお
り、その外側面には、筆記軸３６に軸方向（Ｚ軸
方向）の力がかかつたときにこれを検出するセン
サとして、シリコン半導体を用いたひずみゲージ
３９Ｚが接着固定されている。このひずみゲージ
３９Ｚは、筆記軸３６の先端（筆記チツプ３６
ａ）を紙面に押付けたときに筆記軸３６の軸方向
にかかる力で軸方向に弾性変形する球体受け３８
の変形により機械的変形を電気的変化量に変換す
るもので、このひずみゲージ３９Ｚが引張りひず
みを生じるとその抵抗値が増加するようになつて
いる。このＺ軸方向のひずみゲージ３９Ｚは、リ
ード線４０によつて上記計算機本体部の配線基板
１８に接続されている。

筆記入力部の詳細を第３図に示す第１図のＢ−
Ｂ拡大断面図および第４図に示す一部拡大斜視図
によつて説明する。

上記入力部ケース１０ｂの金属外筒３４内のス
ペースに、筆記軸長さ方向に沿う３枚の板バネ４
１ａ〜４１ｃが筆記軸３６を取囲むように配置さ
れており、この板バネ４１ａ〜４１ｃは、筆記入
力式小型電子式計算機をそのグリツプが上側にく
るようにして斜めに持つたときに、板バネ４１
ａ，４１ｂが筆記軸３６のそれぞれ斜め上側に、
また、板バネ４１ｃが筆記軸３６の下側にくるよ
うに配置されている。この各板バネ４１ａ〜４１
ｃは、その基端を、上記金属外筒３４の基端近傍
の内側面に片持ち状態で固定されており、この固
定部から先端側の部分において筆記軸３６の径方
向に弾性変形するようになつている。また、この
各板バネ４１ａ〜４１ｃの先端部は、筆記軸３６
側に折曲されて、その先端において筆記軸３６の
外周に一定の弾接力で接触されており、これによ
つて筆記軸３６は、中立状態つまり筆記軸３６が
金属外筒及び口金部材３５の筆記軸挿通孔３５ａ
の中心に位置する状態に保持されている。

この板バネ４１ａ〜４１ｃは、ステンレス鋼か
らなるもので、筆記軸３６に通常の筆記圧がかか
つたときに板バネ先端が変位する程度のバネ力を
もつている。ただし、筆記圧が異常に高い場合
は、板バネ４１ａ〜４１ｃのたわみ量が大きくな
りすぎて板バネがたわみ変形の繰返しで疲労する
から、この実施例では、板バネ４１ａ〜４１ｃの
たわみ量がある程度以上となつたときに板バネ４
１ａ〜４１ｃが口金部材３５に当たつてそれ以上
の変形を阻止されるように口金部材３５の筆記軸
挿通孔３５ａの径を選んで、板バネ４１ａ〜４１
ｃの耐久性を保証している。

３９Ｓ，３９Ｔは上記３枚の板バネ４１ａ〜４
１ｃのうち、筆記式小型電子式計算機をそのクリ
ツプ３３が上側にくるようにして斜めに持つたと
きに筆記軸３６の斜め上に位置する板バネ４１
ａ，４１ｂのそれぞれ外面に接着固定されたＳ軸
方向ひずみゲージ、Ｔ軸方向ひずみゲージであ
り、このＳ軸方向及びＴ軸方向のひずみゲージ３
９Ｓ，３９Ｔは、筆記動作に伴う筆記軸３６の変
位を検出するセンサとして設けられている。この
ひずみゲージ３９Ｓ，３９Ｔは、筆記軸３６のた
わみ変形により機械的変形を生じてこの機械的変
形量を電気的変化量に変換するもので、このひず
みゲージ３９Ｓ，３９Ｔも、引張りひずみにより
その電気抵抗値が増大し、圧縮力ひずみにより抵
抗値が減少する特性をもつている。この各ひずみ
ゲージ３９Ｓ，３９Ｔは、第１図に示すようにリ
ード線４２ａ，４２ｂによつて上記計算機本体部
の配線基板１８に接続されている。

また、２枚の板バネ４１ａ，４１ｂの間に、一
端が金属外筒３４から外部に突出し、他端が筆記
軸３６に当接するようにして、訂正キー４３が設
けられる。この訂正キー４３は、第３図に示すよ
うに金属外筒３４の先端部にケース１０の軸方向
に対して上記クリツプ３３と同一方向に設けられ
る貫通孔３４ａを介して、一端が金属外筒３４の
外部に突出するもので、筆記式小型電子式計算機
をそのクリツプ３３が上側にくるようにして斜め
に持つたときに人差し指等で押圧操作することに
より、筆記軸３６に通常の筆記動作時に加わる筆
記圧とは逆方向の筆記圧が加えられ、ひずみゲー
ジ３９Ｓおよび３９Ｔに正負が反対の機械的変形
が作用する。

つまり、この筆記式小型電子式計算機は、第２
図に示すようにケース１０を右手で斜めに把持し
てクリツプ３３を上方に向けたとき、液晶表示部
１４が筆記する人の側に向けられ、且つ、筆記軸
３６を弾圧する板バネ４１ａおよび４１ｂは第４
図の如く、それぞれ斜め左上方および斜め右上方
に位置付けられる。このため、この状態のまま筆
記チツプ３６ａを筆記面に押し当てて筆記動作を
行なえば、板バネ４１ａおよび４１ｂは必ず上方
に撓められ、これによつて、ひずみゲージ３９Ｓ
および３９Ｔは常に圧縮変形されることになる。
筆記動作をやめて筆記チツプ３６ａを筆記面から
離せば筆記軸３６が中立状態に保持されるから、
通常の筆記動作では、板バネ４１ａおよび４１ｂ
が上方に撓められることはなく、従つて、ひずみ
ゲージ３９Ｓおよび３９Ｔは引張変形されること
はない。しかし、訂正キー４３を押圧操作して、
筆記軸３６を下方に押下げた場合は、板バネ４１
ａおよび４１ｂは筆記軸３６を弾圧する付勢力に
よつて筆記軸３６の移動とともに下方に撓むこと
になり、ひずみゲージ３９Ｓおよび３９Ｔは引張
変形されるのである。

次いで上記筆記字形認識回路について説明す
る。第５図は上記筆記入力式小型電子式計算機の
回路を示したもので、４４はCPUであり、この
CPU４４には、標準パターン登録モードと認識
モードとを切換えるモードキー１５、スキツプキ
ー１６及びクリアキー１７が接続される。この場
合、モードキー１５の操作信号は、バイナリカウ
ンタ４５を介して入力される。また、ひずみゲー
ジ３９Ｓ，３９Ｔ，３９Ｚはそれぞれ一端がV_DD
電源に接続され、他端が抵抗４６，４７，４８を
介してV_SS電源と接続される。上記ひずみゲージ
３９Ｓ，３９Ｔ，３９Ｚと抵抗４６，４７，４８
それぞれの接続点は、アンプ４９，５０，５１を
介してＡ／Ｄ変換器５２，５３，５４に接続され
る。このＡ／Ｄ変換器５２，５３，５４は、ひず
みゲージ３９Ｓ，３９Ｔ，３９Ｚからアンプ４
９，５０，５１を介して増幅されて送られてくる
アナログの抵抗値信号をデジタルのデータに変換
するもので、その出力データは波形切出し部５５
に送出される。この波形切出し部５５は、内部に
１秒カウンタ５５１、訂正キー４３の操作を検出
する訂正モード検出回路５５２を備えるもので、
CPU４４からの制御指令により入力信号の波形
を切出してデータメモリ５６に記憶し、その後、
標準化データメモリ５７へ転送する。この標準化
データメモリ５７は、CPU４４からの指令によ
り、パターン登録モードでは登録標準パターン部
５８に記憶データを出力し、認識モードでは認識
演算部５９へ記憶データを出力する。上記登録標
準パターン部５８は、例えば数字、記号等に対す
る各標準パターンを記憶しており、CPU４４か
らの指令に従つてその記憶データを認識演算部５
９に出力する。この認識演算部５９は、内部に最
大相関値検出部５９１を有し、標準化データメモ
リ５７に書込まれたデータを登録標準パターン部
５８に記憶している標準パターンと比較演算して
文字認識を行ない、最大相関値検出部５９１に比
較演算の相関値を記憶するとともに、認識結果を
CPU４４に出力する。CPU４４は、認識演算部
５９で認識された結果を演算メモリ部６０へ出力
する。この演算メモリ部６０は、CPU４４から
の認識結果データに従つて演算を行ない、その演
算の結果を記憶する。そして、その記憶内容が、
液晶表示部１４に送られ、表示される。

次にこの筆記字形認識回路の動作を説明する。
認識演算部５９には、例えば数値「０」〜「９」、
小数点「．」、フアンクシヨン記号「＋」「−」
「×」「÷」「＝」の標準パターンが予め登録され
ているが、この標準パターンは、モードキー１５
を操作してパターン登録モードを指定することに
より、任意に設定することができる。

しかして、パターン登録モードを終了し、次に
モードキー１５により文字入力モードを指定した
状態で、所望の文字を筆記入力すると、筆記軸３
６に加わる圧力がひずみゲージ３９Ｓ，３９Ｔ，
３９Ｚにより検出される。第６図ａはひずみゲー
ジ３９Ｓおよび３９Ｔで検出される信号電圧の波
形例を示す。通常の筆記時には、その筆記文字と
は関係なく、ひずみゲージ３９Ｓおよび３９Ｔに
は圧縮変形が作用し、その抵抗値は減少するから
その電圧は常に基準電位に対して「＋」の値をと
るものとなる。そして、この検出信号は、アンプ
４９，５０，５１により増幅された後、Ａ／Ｄ変
換器５２，５３，５４によりデジタルデータに変
換されて波形切出し部５５に送られる。この波形
切出し部５５は、CPU４４からの制御指令によ
りＳ軸、Ｔ軸、Ｚ軸のそれぞれに対応した入力信
号を、内部に備えられた零点ラツチ回路s₀，t₀，
z₀（図示せず）にラツチされたデータと比較し、
一致信号“０”または不一致信号“１”を出力す
る。この場合、一致信号“０”の数が筆記入力の
ストローク数を表わすものとなる。また、波形切
出し部５５内の１秒カウンタ５５１は、上記零点
ラツチ回路z₀からの一致信号“０”が入力されて
いる間、すなわち筆記入力がなされない間の計時
動作を行なうもので、零点ラツチ回路z₀から不一
致信号“１”が入力された場合にリセツトされ、
その計時値が１秒に相当するものとなつた時に一
文字分の筆記入力が終了したと判断する。波形切
出し部５５で入力信号から切出された波形データ
及びストローク数のデータは、データメモリ５６
に記憶されるとともに、標準化データメモリ５７
に送られる。標準化データメモリ５７は、データ
メモリ５６に記憶されたＳ軸、Ｔ軸、Ｚ軸のそれ
ぞれに対応した入力信号を、各12個のデータ、
DS１，DS２，……，DS１２，DT１，DT２，
……，DT１２，DZ１，DZ２，……，DZ１２と
して間引いて標準化し、記憶するもので、この記
憶データは、CPU４４の指令により認識演算部
５９に送られる。認識演算部５９では、まず、デ
ータメモリ５６に記憶されている筆記入力文字の
ストローク数データと、登録標準パターン部５８
に記憶されている登録文字の標準パターンのスト
ローク数データとを比較する。そして、比較の結
果、両データが一致した際に、標準化データメモ
リ５７に記憶されている標準化されたパターンデ
ータと、登録標準パターン部５８に記憶されてい
るストローク数データの一致した登録文字の標準
パターンとを読出して、そのＳ軸、Ｔ軸、Ｚ軸の
それぞれに対応した相関値DSi，DTi，DZiを算
出する。そして、この相関値DSi，DTi，DZiを
加算し、その加算結果Siを上記登録標準パターン
部５８に記憶されている登録文字の標準パターン
のアドレスとともに最大相関値検出部５９１に記
憶させる。その後、登録標準パターン部５８に記
憶されている登録文字の標準パターンのうち、ス
トローク数データの一致した他の登録文字の標準
パターンを続出して、同様の処理を行ない、その
加算結果Siがより大きい場合には、その加算結果
Siを新たにその登録文字の標準パターンのアドレ
スとともに最大相関値検出部５９１に更新記憶さ
せる。こうして最終的に最大相関値検出部５９１
に記憶された登録文字の標準パターンのアドレス
により、CPU４４がその登録文字の標準パター
ンを登録標準パターン部５８より読出し、演算メ
モリ部６０に記憶させて、液晶表示部１４に認識
文字として表示させるものである。この場合、
CPU４４は、文字認識中に演算記号が含まれて
いれば、認識演算部５９においてその演算を行な
わせ、その演算結果を演算メモリ部６０に送り、
液晶表示部１４に表示させる。

以上は通常の筆記動作を示すもので、液晶表示
部１４に表示された認識文字が使用者の筆記した
文字と異なるものであつた場合、使用者は訂正キ
ー４３を押圧操作する。すると、この訂正キー４
３の操作により、ひずみゲージ３９Ｔは、前述し
た如く、引張変形されるためその抵抗値が増大
し、第６図ａに示したような通常の筆記動作に伴
う「＋」の値の検出信号ではなく、第６図ｂに波
形を示すような零点基準電位に対して「−」の値
の検出信号を出力する。この信号は、アンプ５０
により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器５３でデジタ
ルデータに変換されて波形切出し部５５に入力さ
れる。波形切出し部５５の訂正モード検出回路５
５２は、上記零点ラツチ回路t₀にラツチされた零
点データとＡ／Ｄ変換器５３からのデータを比較
し、この「−」の値の信号を検出するためのもの
で、このように「−」の値の信号を検出した場合
は、CPU４４がこれにより最終的に認識演算部
５９の最大相関値検出部５９１に記憶された認識
文字の相関値の加算結果Siとその登録文字の標準
パターンのアドレスとを訂正する。その結果、第
２番目に大きかつた相関値の加算結果Siがその登
録文字の標準パターンのアドレスとともに新たに
最大相関値検出部５９１に設定され、CPU４４
によりこれが演算メモリ部６０に記憶されて、液
晶表示部１４に第２番目に大きかつた相関値の加
算結果Siの登録文字が表示されるようになるもの
である。ここで、続けてその後の計算動作を実行
すれば、上記第２番目に大きかつた相関値の加算
結果Siの登録文字が認識文字として演算に用いら
れ、また、再び訂正キー４３を押圧操作すると、
上記と同様にして最大相関値検出部５９１に第３
番目に大きかつた相関値の加算結果Siがその登録
文字の標準パターンのアドレスとともに訂正設定
され、その登録文字が液晶表示部１４に表示され
るようになるものである。

このように、訂正キー４３を操作することによ
り、筆記軸３６に筆記時と反対方向の圧力を加え
てこれを検出し、認識文字の訂正を行なうように
したので、訂正に要する操作がより簡単なものと
なつた。

なお、上記実施例にあつては、訂正処理は相関
値の高いものから順次読出させるようにしたが、
これはただ単にストローク数の等しいものを登録
標準パターン部５８から順番に読出させるように
してもよく、また、クリア処理として、再度筆記
入力するようにしてもよい。

またさらに、訂正キー４３を設けないようにす
ることも考えられる。この場合、訂正時には、本
装置をその軸を中心にして外周面に沿つて回動し
上下を逆にした状態で把持して、筆記軸に筆記圧
を加えるようにすれば、上記実施例と同様の動作
を行なうことが可能となる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、ケースを持ち
変えずとも容易に認識文字の訂正を行なうことの
できる、極めて操作性に優れた筆記式データ入力
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１
図は第２図のＡ−Ａ線に沿う構造断面図、第２図
は筆記入力式小型電子式計算機の外観斜視図、第
３図は第１図のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図、第４
図は筆記軸周囲の構造を示す拡大斜視図、第５図
は筆記入力式小型電子式計算機の回路構成を示す
ブロツク図、第６図は筆記動作にともなうひずみ
ゲージの出力信号を示す図である。 １０……ケース、１４……液晶表示部、１５…
…モードキー、１６……スキツプキー、１７……
クリアキー、３６……筆記軸、３９Ｓ，３９Ｔ，
３９Ｚ……ひずみゲージ、４１ａ〜４１ｃ……板
バネ、４３……訂正キー、４４……CPU、５５
……波形切出し部、５５１……１秒カウンタ、５
５２……訂正モード検出回路、５６……データメ
モリ、５７……標準化データメモリ、５８……登
録標準パターン部、５９……認識演算部、５９１
……最大相関値検出部、６０……演算メモリ部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 筆記具型のケーシングと、 ボールペン先を有したこのペン先がケーシング
   から突出され、筆記により偏心するように他端が
   ケーシング内部で支持される筆記軸と、 この筆記軸に対し筆記時以外ではケーシングの
   中心に位置するように外力を与える軸位置保持手
   段と、 上記筆記軸の偏心量を計測する手段であつて、
   筆記軸の紙面押当方向に対して略45度に振分け設
   置される第１と第２の計測手段と、 この第１と第２の計測手段から出力される正の
   出力を文字入力信号とし、上記第１、第２の計測
   手段の少なくとも一方の負の出力を特定の命令信
   号として処理する制御手段と を具備したことを特徴とする筆記式データ入力装
   置。