JPH0455332Y2

JPH0455332Y2 -

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Publication number: JPH0455332Y2
Application number: JP1985183973U
Authority: JP
Priority date: 1985-11-29
Filing date: 1985-11-29
Publication date: 1992-12-25
Also published as: JPS6291679U

Description

【考案の詳細な説明】（考案の技術分野）この考案は、解答に応じて音声（ブザー、音
楽、メロデイーを含む）を発したり光を表示する
ようになつている教育機器用検出ペンに関する。

（考案の技術的背景とその問題点）従来、導電インキを印刷物に印刷し、検出ペン
をその印刷物に接触させ、印刷物に印刷された導
電インキに検出ペンで電流を流し、検出ペンに導
電又は非導電の判断をさせ、その判断に対応させ
て検出ペン内のランプ等を点灯することで正解又
は誤りの表示をする教育機器用検出ペンが用いら
れている。

第６図は従来の教育機器用検出ペンの外観を示
す斜視図であり、本体ケース５０下部のペン先に
相当する部分には、印刷物に印刷された導電イン
キに電流を流し、その電流量を検出する検出電極
（図示せず）が設けられており、本体ケース５０
の頭部には表示用のランプ等が内蔵されている表
示部５２が設けられている。第７図はこの教育機
器用検出ペンの内部構造と、印刷物に印刷された
導電インキとの関係を示す図である。ここにおい
て、導電インキの代わりに金属泊を接着させても
良い。本体ケース５０のペン先部には線状の検出
電極３及びこれに貫通されたリング状の検出電極
４が１対１に設けられ、検出電極３は本体ケース
５０内中央部に内蔵されているバツテリ５３の正
端子に接続され、表示部５２内のランプ５４はも
う一方の検出電極４及びバツテリ５３の負端子が
接続されている。検出電極３及び４はいずれもケ
ース本体５０中途部に張設されている底板５０Ａ
に取り付けられていると共に、常にスプリング３
Ａ及び４Ａを介して図示下方に力を加えられてお
り、検出ペンの先端を印刷物等に当接させて押圧
すると、検出電極３及び４は図示上方に移動して
ケース本体内に没するようになつている。検出電
極３及び４の下方に位置している印刷物には、紙
等から成る絶縁物の支持体３０の表面に、導電イ
ンキ４０及び絶縁体の多色刷インキ３１が印刷さ
れている。第８図は上述の印刷物の平面図を示し
ており、印刷物中央より左側の矢印は非導電イン
キ層３１が印刷され、中央より右側の矢印は導電
インキ層４０が印刷されており、印刷物には学習
者への問題が絵柄及び文字で印刷されている。

次に、この教育機器用検出ペン（以下、単に検
出ペンと呼ぶ）の使用方法について説明する。

まず、学習者は第８図の印刷物で問題を見て判
断し（上部に書かれた“hand”の意味）、その意
味に合つた絵柄を示す矢印の上に検出ペンを当
て、検出電極３及び４を絵柄に接触させる。ハン
ドルの絵を“hand”の意味として判断した場合、
矢印３１は非導電インキ層で印刷されているの
で、検出電極３及び４にはバツテリ５３より電流
が流れず、表示部５２内のランプ５４は点灯しな
い。これにより、学習者は誤りを選択したことが
分る。又、手の絵を“hand”と判断した場合、
矢印４０は導電インキ抵抗層で印刷されているの
で、検出電極３及び４にバツテリ５３より電流が
流れ、表示部５２内のランプを点灯させる。これ
により学習者は正解を選択したことがわかる。

従来の検出ペンでは、上述のような方法により
学習者は学習を行なつていたが、このような検出
ペンでは正解の場合、光による表示はされても正
解及び誤りの２つの表示しか出来ず、何通りもの
順位付け（例えば、優、良、可、不可や１番、２
番、３番、４番……）は出来なかつた。

（考案の目的）この考案の目的は上述の如き欠点を改善し、複
数の順位付けの表示をランプや音声発生回路によ
り表示し、視覚及び聴覚による段階評価できるよ
うにした教育機器用検出ペンを提供することにあ
る。

（考案の概要）この考案は教育機器用検出ペンに関するもので
あり、携帯可能なペンシル形のケース内に検出電
極及びこの検出電極に接続された電子回路を設け
ると共に、上記電子回路によつて駆動される複数
の音声発生回路及び複数の光表示回路を有してお
り、上記検出電極により印刷物の導電インキ抵抗
層の抵抗値を検出し、この検出抵抗値に応じて対
応する音声発生回路及び光表示回路を駆動するよ
うにしたものである。

（考案の実施例）この考案の教育機器用検出ペンは、本体ケース
内に検出電極及び電子回路を設け、検出電極によ
り印刷物に印刷された導電インキ層の抵抗値を検
出し、電子回路でその抵抗値にマツチングした音
声、音楽、メロデイー、ブザー等の発生と、光表
示回路により発光ダイオード等を発光させること
によつて、正解の場合、学習者に対して優、良、
可、不可等ランク付けして視覚及び聴覚表示し、
不正解の場合、光及び音の表示はしないようにし
たものである。

以下に、その具体例を図面を参照して説明す
る。

第１図はこの考案の教育機器用検出ペンの一例
を示す内部構造であり、携帯可能なペンシル型の
本体ケース１の頭部には、キヤラクタ（たとえば
ミツキーマウス）２が取付けられており、キヤラ
クタの眼球には赤、緑の２色が発光できる発光ダ
イオード（以下、LEDと呼ぶ）が埋設されてお
り、それぞれのLEDのパツケージは右眼（赤→
８Ａ、緑→８Ｂ）、左眼（赤→９Ａ、緑→９Ｂ）
のように素子が内蔵され、それぞれの順位により
不可（両眼とも点灯せず）、可（両眼が赤く点
灯）、良（右眼を赤、左眼を緑に点灯）、優（両眼
を緑に点灯）のようになつている。本体ケース１
の中央部に設けられた電子回路７に接続されてい
るペン先部には、印刷物に印刷された導電インキ
抵抗層の抵抗値を検出するための検出電極３及び
４がそれぞれ電極復元用バネ３Ａ及び４Ａを介し
て電子回路７に接続されている。又、検出電極３
の上下移動で、スライドスイツチ６が電子回路７
の電源をオンオフさせるようになつている。

第２図は検出ペン内の電子回路７の詳細な配線
図を示しており、検出電極３はトランジスタ２１
のベースに接続されると共に、回路抵抗１４によ
りトランジスタ２１のエミツタに接続されてい
る。他方の検出電極４はスライドスイツチ６内の
スイツチS₂を介して回路抵抗１３により、トラン
ジスタ２１のコレクタに接続されている。音楽又
はブザー、メロデイー、音等を出力する音声発生
回路１０には入力端子Ａ，Ｂ、出力端子A′，B′、
電源用端子Ｇ，Ｈが設けられており、入力端子
Ａ，Ｂはそれぞれトランジスタ２１のコレクタ→
Ａ、エミツタ→Ｂのように接続されると共に、赤
色発光のLED８Ａがアノード側→Ａ、カソード
側→Ｂのように接続されている。電源用端子Ｇ，
Ｈでは、端子Ｇはバツテリ１９の正端子に接続さ
れ、端子Ｈはスライドスイツチ６内のスイツチS₁
の片方に接続され、スイツチS₁のもう片方よりバ
ツテリ１９の負端子に接続されている。さらに、
出力端子A′，B′では、端子A′−B′間にスピーカ
２０が接続されると共に、赤色発光のLED９Ａ
がアノード側→A′、カソード側→B′のように接
続されている。そして、トランジスタ２１のエミ
ツタはトランジスタ２２のベースに接続され、そ
のベースは回路抵抗１５によりトランジスタ２２
のコレクタに接続され、又回路抵抗１６によりト
ランジスタ２２のエミツタに接続され、このエミ
ツタはバツテリ１９の正端子に接続されている。
音声発生回路１１には入力端子Ｃ，Ｄ及び出力端
子C′，D′が設けられており、入力端子Ｃ，Ｄでは
トランジスタ２２のコレクタが端子Ｃに接続さ
れ、端子Ｄはバツテリ１９の負端子に接続されて
いるスイツチS₁の他方に接続されている。出力端
子C′，D′はそれぞれスピーカ２０に、音声発生回
路１０の出力端子A′，B′と（A′→C′，B′→D′）
となるように接続されている。トランジスタ２２
のエミツタはトランジスタ２３のベースに接続さ
れ、このベースから回路抵抗１７によりトランジ
スタ２３のコレクタ接続され、又回路抵抗１８に
よりトランジスタ２３のエミツタに接続され、こ
のエミツタはバツテリ１９の負端子に接続されて
いるスイツチS₁の他方に接続されている。音声発
生回路１２には入力端子Ｅ，Ｆ及び出力端子E′，
F′が設けられており、入力端子Ｅ，Ｆでは端子Ｅ
がトランジスタ２３のコレクタに接続され、端子
Ｆはバツテリ１９の正端子に接続されている。さ
らに、緑色発光のLED８Ｂがアノード→Ｆ、カ
ソード→Ｅのように接続されている。出力端子
E′，F′では端子E′，F′はスピーカ２０にそれぞれ
音声発生回路１１の出力端子C′，D′と（C′→E′，
D′→F′）となるよう接続され、その間に緑色発光
のLED９Ｂがアノード→F′、カソード→E′のよ
うに接続されている。又、各音声発生回路は、音
声発生回路１０の入力電流が増大すると自動的に
出力端子A′，B′をオフにさせ、音声発生回路１
１がオンされると、自動的に音声発生回路１０は
オフになり、音声発生回路１２がオンされると、
自動的に音声発生回路１１がオフになるといつた
特色を有している。

第３図は印刷物の平面図を示し、第４図は第３
図の印刷物のＸ−X′断面図を示しており、紙等
の絶縁物から成る印刷物の支持体３０には多色刷
りインキ層３１が印刷され、さらにそれぞれ異な
つた抵抗値を持つた導電インキ抵抗層３２，３
３，３４が印刷されており、それぞれの抵抗値に
応じて検出ペンの表示を３１→不可、３２→可、
３３→良、３４→優のように表示させるようにな
つている。

第５図Ａ及びＢは検出電極３，４と印刷物との
関係を示しており、第５図Ａは検出電極３，４が
印刷物に接触する前の状態を示し、電極間には電
流が流れない。第５図Ｂは接触後の状態を示して
おり、印刷物の支持体３０にはインキ層４０（こ
こでは多色刷りインキ層、導電インキ抵抗層３１
〜３４のいずれかを示している）が印刷されてお
り、電極間に電流が流れ得る状態となつている。

次に、このような構成の教育機器用検出ペンを
用いた学習方法について説明する。

ここにおいて、印刷物は多色刷りで学習者に対
する問題の説明や絵柄が書かれており、その解答
方法として第３図のように解答がＡ〜Ｄまで用意
されている。そこで、学習者が正解であると判断
する解答の矢印の部分３１〜３４に検出ペンを当
ててペン先から出ている検出電極３を本体ケース
内に押し込むと、検出電極３は電極復元バネ５を
押して押込まれ、本体ケース１内にあるスライド
スイツチ６のスイツチS₁，S₂をオン状態にさせる
と共に、もう一方の検出電極４が印刷面で第５図
Ｂのように接触する。この場合、Ｄを正解として
採用し、絶縁性の多色刷りインキ層３１で印刷さ
れた矢印を選択して上述の操作を行なうと、検出
電極３，４の間には電流は流れず、トランジスタ
２１のベースには電圧が印加されていないのでト
ランジスタ２１はオンされず、LEDや音声発生
回路は動作しない。そこで、学習者は“誤り（不
可）”を選択したことが分る。

次に、Ｃを解答として採用し、導電インキ抵抗
層３２で印刷された矢印を選択して上述の操作を
行なうと、検出電極３，４の間に電流が流れ、電
圧E₂（例えば1V）が発生する。これによりトラン
ジスタ２１のベースに電圧が印加されて、トラン
ジスタ２１がオン状態になり、音声発生回路１０
及びLED８Ａ，９Ａに電流が流れ動作するので、
音声が流れると共に、検出ペン頭部のキヤラクタ
の眼球が赤色に点灯又は点滅し、学習者は“可”
の解答を選択したことが分る。また、Ｂを解答と
して採用し、導電インキ抵抗層３３で印刷された
矢印を選択して上述の操作を行なうと、上述のよ
うにして電圧E₂（例えば2V）が発生してトランジ
スタ２１がオン状態になり、LED８Ａが赤色発
光するが、音声発生回路１０は自動的に印加電圧
を判断し、出力端子A′，B′をオフ状態にして
LED９Ａは点灯しない。しかし、ここでトラン
ジスタ２１のエミツタに生じた電圧によりトラン
ジスタ２２のベースの電位が高まり、トランジス
タ２２がオンされて音声発生回路１１に電流が流
れて動作し、音声がスピーカ２０より流れると共
に、LED９Ｂは緑色に点灯又は点滅、すなわち
キヤラクターの眼球が（右→赤、左→緑）となる
ので学習者は“良”の解答を選択したことが分か
る。

さらに、Ａを解答として採用し、導電インキ抵
抗層３４で印刷された矢印を選択して上述の操作
を行なうと、上述のようにして電圧E₂（例えば
3V）が発生し、音声発生回路１０は自動的にオ
フ状態になるので、LED８Ａは点灯しない。上
述のようにして、音声発生回路１１の出力側C′，
D′が自動的にオフ状態になるが、トランジスタ
２２のエミツタに生じた電圧によりトランジスタ
２３のベース電圧が高まり、トランジスタ２３が
オン状態となり音声発生回路１２及びLED８Ｂ，
９Ｂに電流が流れ、スピーカ２０から音声が流れ
ると共に、LED８Ｂ，９Ｂが緑色に点灯又は点
滅、すなわちキヤラクターの眼球が（右→緑、左
→緑）になるので学習者は“優”の解答を選択し
たことが分る。この場合、LED９Ａは９Ｂと接
続が逆なので同時に点灯しない。

（考案の変形例）上記の実施例において、解答の表示方法として
LED及び音声又は、メロデイー回路を用いたが、
第９図のように電球及びブザーを用いて回路を簡
素化させると共に、本体ケース内に選択スイツチ
を設け、表示方法の組み合わせを変化させるよう
にしても良い。又スイツチ回路を以下に述べるよ
うにしてもよい。すなわち、第１０図Ａはスイツ
チの構造図を示しており、本体ケース１内のペン
先部６１は絶縁物で成るスペーサに金属棒が挿入
され、その上部にはセンサ６２が取付けられた電
極が設けられている。第１０図Ｂはセンサ部６２
の正面図を示しており、第１２図Ｃはペン先部６
１の正面図を示している。すなわち、ペン先部の
金属棒が上部へ押上げられると、センサ部６２の
表面に印刷されたカーボンと金属棒が接触し、電
流が流れオン状態になるようになつている。

又、検出ペン全体を小型化するためにスイツチ
及び抵抗検出センサの小型化及び電子回路の簡素
化をしても良い。以下にその方法を説明する。第
１１図はスイツチ回路及び抵抗値の検出部分の構
造を示しており、本体ケース１内のペン先に相当
する部分の金属棒６３には、抵抗値検出用の検出
センサ６４が取付けられており、金属棒に取付け
られたリブ６５は金属棒の上下動によつてスイツ
チ６６を動作させ、電子回路をオン・オフさせる
ようになつている。第１２図は検出センサ６４の
構造を示している。第１３図は電子回路の配線図
を示しており、検出センサ６４はトランジスタ８
２のベースに接続され、このベースは回路抵抗８
８によりトランジスタ８２のコレクタに接続され
ている。トランジスタ８２のコレクタは正解を表
示する回路８０の端子Ｌ，Ｋの端子Ｋに接続さ
れ、もう一方の端子Ｌはバツテリ８６の負端子に
接続され、バツテリ８６の正端子はスイツチ６６
を介してトランジスタ８２のエミツタに接続され
ている。トランジスタ８２のエミツタはトランジ
スタ８３のベースに接続され、トランジスタ８３
のコレクタは、誤りを表示する回路８１の端子
Ｍ，Ｎの端子Ｍに接続され、もう一方の端子Ｎは
バツテリ８７の負端子に接続され、バツテリ８６
の正端子はスイツチ６６を介してトランジスタ８
３のエミツタに接続されている。又、誤りを表示
する回路８１が動作すると正解を表示する回路８
０は動作しないようになつている。第１４図は第
１３図の正解及び誤りを表示する回路８０及び８
１の詳細を示す配線図であり、メロデイーLSI又
はブザーの回路の端子Ｏ，Ｐの端子ＯはLED９
１のカソードに接続され、もう一方の端子Ｐは端
子Ｒと接続されている。LED９１のアノードは
抵抗９２に接続され、抵抗のもう一方は端子Ｑに
接続されている。端子Ｑ，Ｒ間にかかつている電
圧９４は、トランジスタ８２，８３によりスイツ
チングされた電圧を示してる。

次に動作方法について説明する。

まず、第１１図において金属棒６３を印刷物に
接触させて金属棒６３を本体ケース１内に押込む
と、リブ６５によりスイツチ６６が動作して第１
３図に示す回路をオン状態にする。そこで、上述
のように印刷物に印刷された導電インキ抵抗体層
の抵抗を検出センサ６４により検出し、トランジ
スタ８２をオン状態にすると正解を表示する回路
８０が動作し、第１４図のLED９１及びメロデ
イーLSIまたはブザーに電流が流れるのでLED９
１が発光し、メロデイー又はブザーの音が流れ
る。この場合、上述のように、さらに高い電圧が
検出センサ６４に印加されると、トランジスタ８
３が動作し、上述と同様にして誤りを表示する回
路８１が動作し、LED９１の発光及びメロデイ
ー又はブザー音が流れる。この場合、誤りを表示
する回路８１から正解を表示する回路８０をオフ
にする信号が出て、正解を表示する回路８０がオ
フ状態になるので両方の回路は同時に動作しな
い。上述のようにして本体ケース１を小形化する
と共に、表示部分を第６図に示すようにして簡素
化しても良い。また検出電極を第１５図、第１６
図及び第１７図に示すような形状にしても良い。

（考案の効果）以上のようにこの考案の教育機器用検出ペンを
用いることにより、優、良、可、不可等の順位別
の表示を光と音によつて表示することが可能とな
り、学習者は視覚及び聴覚の両方から学習を行な
うことが出来るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す検出ペンの
内部構造を示す図、第２図は第１図の内部の配線
の様子を示す図、第３図は印刷物の正面を示す
図、第４図は第３図の印刷物のＸ−X′断面を示
す図、第５図Ａ及びＢは検出電極と印刷物との様
子を示す図、第６図は従来の検出ペンの外観を示
す図、第７図は第６図の内部構造を示す図、第８
図は従来の印刷物の正面外観を示す図、第９図は
表示方法を示す図、第１０図Ａ〜Ｃはスイツチの
構造を示す図、第１１図は検出センサ及びスイツ
チの他の実施例の内部構造を示す図、第１２図は
センサの構造を示す図、第１３図は電子回路の配
線を示す図、第１４図は正解及び誤りを表示する
回路の配線を示す図、第１５図、第１６図及び第
１７図は検出電極の外観を示す図である。１……本体ケース、２……キヤラクタ、３，４
……検出電極、３Ａ，４Ａ……スプリング、６…
…スライドスイツチ、７……電子回路、８Ａ，８
Ｂ……キヤラクタの右眼球、９Ａ，９Ｂ……キヤ
ラクタの左眼球、１０〜１２……音声発生回路、
１３〜１８……回路抵抗、１９……バツテリ、２
０……スピーカ、２１〜２３，８２，８３……ト
ランジスタ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 携帯可能なペンシル形のケース内に検出電極
及びこの検出電極に接続された電子回路を設け
ると共に、前記電子回路によつて駆動される複
数の音声発生回路及び複数の光表示回路を有し
ており、前記検出電極により印刷物の導電イン
キ抵抗層の抵抗値を検出し、この検出抵抗値に
応じて対応する音声発生回路及び光表示回路を
駆動するようにしたことを特徴とする教育機器
用検出ペン。 (2) 前記検出抵抗値のうち正解に対応した抵抗値
を選択した場合、光及び音の組合せにより段階
的に表示し、不正解に対応した抵抗値を選択し
た場合、光及び音による表示を行なわないよう
にした実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
教育機器用検出ペン。