JPH08221177A - スタイラスおよび静電ペン入力装置、その信号生成および信号受信方法と該装置で検出した信号のｓ／ｎ比向上方法 - Google Patents
スタイラスおよび静電ペン入力装置、その信号生成および信号受信方法と該装置で検出した信号のｓ／ｎ比向上方法Info
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- JPH08221177A JPH08221177A JP32009395A JP32009395A JPH08221177A JP H08221177 A JPH08221177 A JP H08221177A JP 32009395 A JP32009395 A JP 32009395A JP 32009395 A JP32009395 A JP 32009395A JP H08221177 A JPH08221177 A JP H08221177A
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- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
- G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
- G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 タブレットと、該タブレットに連動して手動
で動かすことのできるタッチペンからコンピュータシス
テム等の信号検出器に静電信号を生成させる装置および
その方法を提供する。 【解決手段】 静電入力ペン（１３）を設け、タブレッ
トに連動するそのペンの先端（１４）が導電性を帯びる
と共に柔軟性があるので、手で保持したペンの先端（１
４）をタブレット（２０）の最上部の絶縁層（１２）上
で押圧するにつれてタブレット装置（２０）に対する接
触領域を拡大することができる。また、信号源（１５）
および信号検出器（５０）は、該ペンの先端（１４）お
よびタブレットの下部導電層（１１）との間で直列に接
続されている。したがって、ペンの先端（１４）が接触
する領域の拡大は、その先端（１４）とタブレットの下
部導電層（１１）との間のキャパシタンスの増加をもた
らすので、検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。
で動かすことのできるタッチペンからコンピュータシス
テム等の信号検出器に静電信号を生成させる装置および
その方法を提供する。 【解決手段】 静電入力ペン（１３）を設け、タブレッ
トに連動するそのペンの先端（１４）が導電性を帯びる
と共に柔軟性があるので、手で保持したペンの先端（１
４）をタブレット（２０）の最上部の絶縁層（１２）上
で押圧するにつれてタブレット装置（２０）に対する接
触領域を拡大することができる。また、信号源（１５）
および信号検出器（５０）は、該ペンの先端（１４）お
よびタブレットの下部導電層（１１）との間で直列に接
続されている。したがって、ペンの先端（１４）が接触
する領域の拡大は、その先端（１４）とタブレットの下
部導電層（１１）との間のキャパシタンスの増加をもた
らすので、検出信号のＳ／Ｎ比を向上させることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータシス
テム等、信号検出器によって使用されると共に、信号生
成可能なタブレット入力装置とインタラクティブなスタ
イラスまたは入力ペンの分野に関するものである。
テム等、信号検出器によって使用されると共に、信号生
成可能なタブレット入力装置とインタラクティブなスタ
イラスまたは入力ペンの分野に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】タブレット型の静電ディジタイザとして
従来よく知られているように、信号源によって生成され
た信号は、その構成要素が導電性のペン先と、タブレッ
トの絶縁上層膜と、タブレットの導電下層膜とからなる
コンデンサ経由でタブレットに接続される。このキャパ
シタンス効果の大部分は、比較的小さな領域でペン先が
絶縁層と物理的に接触することによって生じるものであ
る。一般的に言えば、この接触が拡大すればするほど、
ペンからタブレットに接続される信号も大きくなる。ま
た、ペン先の硬さと共に、このキャパシタンスは、ペン
先の幾何形状、タブレットの形状、およびペン先やタブ
レットに使用される材料によっても大きく左右される。
従来よく知られているように、信号源によって生成され
た信号は、その構成要素が導電性のペン先と、タブレッ
トの絶縁上層膜と、タブレットの導電下層膜とからなる
コンデンサ経由でタブレットに接続される。このキャパ
シタンス効果の大部分は、比較的小さな領域でペン先が
絶縁層と物理的に接触することによって生じるものであ
る。一般的に言えば、この接触が拡大すればするほど、
ペンからタブレットに接続される信号も大きくなる。ま
た、ペン先の硬さと共に、このキャパシタンスは、ペン
先の幾何形状、タブレットの形状、およびペン先やタブ
レットに使用される材料によっても大きく左右される。
【０００３】本技術分野では、その先端やスタライスが
導電性を備えたグラフィックペン等を提供している。こ
こに参照文献として取り入れる米国特許４，３１８，０
９６号は、この技術における公知な特色を代弁してい
る。
導電性を備えたグラフィックペン等を提供している。こ
こに参照文献として取り入れる米国特許４，３１８，０
９６号は、この技術における公知な特色を代弁してい
る。
【０００４】すなわち、弾力的な接触圧（筆圧）をタブ
レットに提供する一般的な考え方が示されている。ま
た、３４，０９５号に関して再発行された米国特許に
は、従来のペン補充構造のペン補充品に連動するタブレ
ットを備えたディジタイザ・スタイラスの記載が見られ
る。感圧式変換器は、球面を有し、かつ弾性材で製造さ
れた移動可能なプランジャを備えており、スタイラスの
圧力が増すにつれてその球面状の表面が変形され、ボー
ドへの接触領域を拡大する仕組みとなっている。
レットに提供する一般的な考え方が示されている。ま
た、３４，０９５号に関して再発行された米国特許に
は、従来のペン補充構造のペン補充品に連動するタブレ
ットを備えたディジタイザ・スタイラスの記載が見られ
る。感圧式変換器は、球面を有し、かつ弾性材で製造さ
れた移動可能なプランジャを備えており、スタイラスの
圧力が増すにつれてその球面状の表面が変形され、ボー
ドへの接触領域を拡大する仕組みとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
装置は、それぞれ限定した使用目的には通常有益なもの
であるが、タブレットと連動するペン先が導電性と柔軟
性とを兼ね備えて、その先端がタブレット上に押圧され
る度に、タブレット装置に対してコンデンサと電極との
接触領域を拡大できるような静電ペンへの要望が依然と
して残されている。
装置は、それぞれ限定した使用目的には通常有益なもの
であるが、タブレットと連動するペン先が導電性と柔軟
性とを兼ね備えて、その先端がタブレット上に押圧され
る度に、タブレット装置に対してコンデンサと電極との
接触領域を拡大できるような静電ペンへの要望が依然と
して残されている。
【０００６】それゆえ本発明は、タブレットと、該タブ
レットに連動して手で動かすことのできるタッチペンか
らコンピュータシステム等の信号検出器に静電信号を生
成させる装置およびその方法を提供することを目的とす
る。
レットに連動して手で動かすことのできるタッチペンか
らコンピュータシステム等の信号検出器に静電信号を生
成させる装置およびその方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、先細り
の先端、すなわちペン先を有し、導電性と柔軟性を兼ね
備えると共に手動操作が可能な静電ペンがを設けられ
る。
の先端、すなわちペン先を有し、導電性と柔軟性を兼ね
備えると共に手動操作が可能な静電ペンがを設けられ
る。
【０００８】本発明の動作においては、柔軟性を有する
ペン先が変形して誘電タブレットへの接触領域を拡大す
るので、ペン先とタブレットとによって形成されるコン
デンサの最上部プレート、すなわちコンデンサの電極領
域を拡大することができる。柔軟性を有する先端を利用
することによって派生するさらなる利点は、その先端を
形成する材料を選択することによって所望の摩擦係数を
ペンおよびタブレット間で達成できるので、書き込み中
にペンの感触、すなわち触覚のフィードバック操作を向
上できることにある。
ペン先が変形して誘電タブレットへの接触領域を拡大す
るので、ペン先とタブレットとによって形成されるコン
デンサの最上部プレート、すなわちコンデンサの電極領
域を拡大することができる。柔軟性を有する先端を利用
することによって派生するさらなる利点は、その先端を
形成する材料を選択することによって所望の摩擦係数を
ペンおよびタブレット間で達成できるので、書き込み中
にペンの感触、すなわち触覚のフィードバック操作を向
上できることにある。
【０００９】本タブレットは、上層面および下層面を備
えた略平面状の絶縁層を有してなる。絶縁層の下表面は
導電層の上にぴったり重なっている。一方、タッチペン
は、物質的に変形可能で導電性を有する先細りの先端を
備えるような構成が付与され、絶縁層の上表面と連動す
る。信号源としては、第一および第二の信号変換器を有
するような構成が付与される。この第一の信号変換器は
導電性の先端に接続され、第二の信号変換器は信号検出
器と接続されるのに適応する。そして、電気変換器が導
電層に接続され、第二の信号変換器と同様信号検出器と
接続されるのに適応する。
えた略平面状の絶縁層を有してなる。絶縁層の下表面は
導電層の上にぴったり重なっている。一方、タッチペン
は、物質的に変形可能で導電性を有する先細りの先端を
備えるような構成が付与され、絶縁層の上表面と連動す
る。信号源としては、第一および第二の信号変換器を有
するような構成が付与される。この第一の信号変換器は
導電性の先端に接続され、第二の信号変換器は信号検出
器と接続されるのに適応する。そして、電気変換器が導
電層に接続され、第二の信号変換器と同様信号検出器と
接続されるのに適応する。
【００１０】本発明の特色として、信号源はペン本体と
一体に構成され、そのペン先は導電性を有すると共に変
形可能なフェルトペンであり、絶縁層の上表面との接触
領域が、その先端を絶縁層の上表面上に下ろす手の力の
増加関数として拡大し、信号検出器に供給される電気信
号が、その先端の接触領域の増加関数として増大する仕
組みとなっている。
一体に構成され、そのペン先は導電性を有すると共に変
形可能なフェルトペンであり、絶縁層の上表面との接触
領域が、その先端を絶縁層の上表面上に下ろす手の力の
増加関数として拡大し、信号検出器に供給される電気信
号が、その先端の接触領域の増加関数として増大する仕
組みとなっている。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係わるタブレッ
ト装置２０および手で移動可能なペン１３の側面図であ
る。
ト装置２０および手で移動可能なペン１３の側面図であ
る。
【００１２】タブレット２０は、平坦な範囲、すなわち
二次元の範囲を定めており、通常は水平のＸ−Ｙピクセ
ル座標系を限定するものである。タブレット２０の構造
上の詳細は本発明にはさほど重要ではないので、ここで
はその詳細説明を省く。ただ、そのタブレット２０が、
構成上安定をもたらすと共に平坦でほぼ二次元状の上表
面を有する基礎部材１０と、ほぼ均一な厚さを有し、基
礎部材１０の上表面に支持された導電膜の層または部材
１１と、ほぼ均一な厚さを有し、導電層１１の上表面に
支持された絶縁膜の層または部材１２とからなることだ
け理解すれば十分である。絶縁層１２は、本発明の範囲
内で、導電層１１より上にわずかな間隔で配置される。
そして、第一の出力導体１７が、導電膜１１から、例え
ばコンピュータシステム５０で構成した信号検出器に伸
びている。別タイプのタブレットとして、Ｍａｔｔｈｅ
ｗｓ他に対する米国特許４，８３１，５６６号に記載さ
れたもの等、Ｘ−Ｙグリッドの電極または導体を備える
こともでき、上記特許文献はこれにより参照文献として
取り入れるものとする。しかしながら、実際に導体をタ
ブレットの内側に配置するレイアウトは、ここで説明す
る出願人の発明ではさほど重要ではない。
二次元の範囲を定めており、通常は水平のＸ−Ｙピクセ
ル座標系を限定するものである。タブレット２０の構造
上の詳細は本発明にはさほど重要ではないので、ここで
はその詳細説明を省く。ただ、そのタブレット２０が、
構成上安定をもたらすと共に平坦でほぼ二次元状の上表
面を有する基礎部材１０と、ほぼ均一な厚さを有し、基
礎部材１０の上表面に支持された導電膜の層または部材
１１と、ほぼ均一な厚さを有し、導電層１１の上表面に
支持された絶縁膜の層または部材１２とからなることだ
け理解すれば十分である。絶縁層１２は、本発明の範囲
内で、導電層１１より上にわずかな間隔で配置される。
そして、第一の出力導体１７が、導電膜１１から、例え
ばコンピュータシステム５０で構成した信号検出器に伸
びている。別タイプのタブレットとして、Ｍａｔｔｈｅ
ｗｓ他に対する米国特許４，８３１，５６６号に記載さ
れたもの等、Ｘ−Ｙグリッドの電極または導体を備える
こともでき、上記特許文献はこれにより参照文献として
取り入れるものとする。しかしながら、実際に導体をタ
ブレットの内側に配置するレイアウトは、ここで説明す
る出願人の発明ではさほど重要ではない。
【００１３】本発明に係わるペンの構造の詳細も、絶縁
性のペン本体５１の底表面から下方に伸びているペンの
先端、スタイラスまたはペン先１４が導電性を有し、弾
力性に富み、変形可能な材料からできていなければなら
ないことを除いて、タブレットの場合と同様さほど重要
ではない。このペン先１４は、通常金属かプラスチック
の胴部５２に取り囲まれており、フェルト製の先端を有
するインクペンで一般になされるのと同様、横方向に対
する堅牢さが付与されている。ペン先の全寸法は、従来
のディジタイジング用ペンや従来のフェルト芯インクペ
ンの寸法に類似する。ペン先の直径は、通常０．３〜
１．０ｍｍである。また、ペンの先端の幅が広くなるほ
ど低解像度の用途に向くものとなり、そのような場合に
は、柔軟性と導電性を兼ね備えた先端がその直径の拡大
に伴って硬度を増すので、硬質な胴部は必要なくなるか
もしれない。導電性エラストマの多くがペン先の材料と
して利用できる。そのような材料の内、望ましい電気特
性と機械特性を備えているものとして、３Ｍ社から「ｖ
ｅｌｏｓｔａｔ」という商品名で市販されているものが
ある。なお、ペン先１４は、標準的な公知技術を用いて
信号源１５に接続される。また、ペン本体５１は、図中
参照番号１５で示すような内部信号源を内包しているの
が好ましい。このような内部信号源は、例えば、Ｒｕｓ
ｓｅｌｌに対する米国特許５，１３８，１１８号に例示
されているように公知のものであり、該文献もこれによ
り参照として取り入れることにする。ここで、良好な信
号は、５０〜１５０ＫＨｚの間の周波数を有する正弦波
であり、ピークピーク値が３０〜１００Ｖの規模とな
る。そして、信号源１５は、内部導体３０を経由してペ
ン先１４に接続される。次いで、第二の出力導体１６が
信号源１５からコンピュータシステム５０に伸びてい
る。他の実施様態においては、第二の出力導体１６の代
わりに無線通信チャネルが設けられる。このチャネル
は、前出のＲｕｓｓｅｌｌに対する米国特許５，１３
８，１１８号においてさらに説明がなされているよう
に、データおよびステータス情報をペンとコンピュータ
システム間に提供するものである。
性のペン本体５１の底表面から下方に伸びているペンの
先端、スタイラスまたはペン先１４が導電性を有し、弾
力性に富み、変形可能な材料からできていなければなら
ないことを除いて、タブレットの場合と同様さほど重要
ではない。このペン先１４は、通常金属かプラスチック
の胴部５２に取り囲まれており、フェルト製の先端を有
するインクペンで一般になされるのと同様、横方向に対
する堅牢さが付与されている。ペン先の全寸法は、従来
のディジタイジング用ペンや従来のフェルト芯インクペ
ンの寸法に類似する。ペン先の直径は、通常０．３〜
１．０ｍｍである。また、ペンの先端の幅が広くなるほ
ど低解像度の用途に向くものとなり、そのような場合に
は、柔軟性と導電性を兼ね備えた先端がその直径の拡大
に伴って硬度を増すので、硬質な胴部は必要なくなるか
もしれない。導電性エラストマの多くがペン先の材料と
して利用できる。そのような材料の内、望ましい電気特
性と機械特性を備えているものとして、３Ｍ社から「ｖ
ｅｌｏｓｔａｔ」という商品名で市販されているものが
ある。なお、ペン先１４は、標準的な公知技術を用いて
信号源１５に接続される。また、ペン本体５１は、図中
参照番号１５で示すような内部信号源を内包しているの
が好ましい。このような内部信号源は、例えば、Ｒｕｓ
ｓｅｌｌに対する米国特許５，１３８，１１８号に例示
されているように公知のものであり、該文献もこれによ
り参照として取り入れることにする。ここで、良好な信
号は、５０〜１５０ＫＨｚの間の周波数を有する正弦波
であり、ピークピーク値が３０〜１００Ｖの規模とな
る。そして、信号源１５は、内部導体３０を経由してペ
ン先１４に接続される。次いで、第二の出力導体１６が
信号源１５からコンピュータシステム５０に伸びてい
る。他の実施様態においては、第二の出力導体１６の代
わりに無線通信チャネルが設けられる。このチャネル
は、前出のＲｕｓｓｅｌｌに対する米国特許５，１３
８，１１８号においてさらに説明がなされているよう
に、データおよびステータス情報をペンとコンピュータ
システム間に提供するものである。
【００１４】よく知られているように、ペン内包型信号
源１５によって生じた信号は、その構成要素が導電ペン
先１４と、絶縁膜１２と導電膜１１とからなるコンデン
サを含む直列回路を経由して、信号検出器５０に連結さ
れる。この直列回路におけるキャパシタンス効果１４，
１２，１１の大部分は、ペン先１４が小さく可変の寸法
領域１８で絶縁層１２と物理的に接触することにより生
成される。一般的に言えば、この接触領域１８が拡大す
ればするほど、タブレット２０およびペン１３から関連
コンピュータシステム５０に連結される出力信号１６お
よび１７の規模が大きくなる。ここで、硬質なペン先が
従来技術に応じて設けられると、このキャパシタンスの
規模は、ペン先の幾何形状、タブレットの形状およびペ
ン先およびタブレットに使用される材料によって大きく
左右される。
源１５によって生じた信号は、その構成要素が導電ペン
先１４と、絶縁膜１２と導電膜１１とからなるコンデン
サを含む直列回路を経由して、信号検出器５０に連結さ
れる。この直列回路におけるキャパシタンス効果１４，
１２，１１の大部分は、ペン先１４が小さく可変の寸法
領域１８で絶縁層１２と物理的に接触することにより生
成される。一般的に言えば、この接触領域１８が拡大す
ればするほど、タブレット２０およびペン１３から関連
コンピュータシステム５０に連結される出力信号１６お
よび１７の規模が大きくなる。ここで、硬質なペン先が
従来技術に応じて設けられると、このキャパシタンスの
規模は、ペン先の幾何形状、タブレットの形状およびペ
ン先およびタブレットに使用される材料によって大きく
左右される。
【００１５】次に、図２は、図１に示したペンの他の実
施形態を示すものである。図１に示すように、柔軟性に
富む先端またはペン先１４を取り囲み支持する硬質な胴
部を備える代わりに、金属製または硬質な材料からなる
部分５４と柔らかい材料からなる部分５５とを備えてな
る先端またはペン先５３が存在している。この柔軟性に
富んだ部分は図１のエレメント１４と同一の材料から作
られるが、全部がペン先または先端である代わりに、ペ
ン先５３の端部に固定されているので、先端またはペン
先５３部分を構成するのみである。一方で、硬質部分５
４は金属からなり、構成部材を設けて柔軟性を有する部
分５３をペンまたはスタイラス本体１３に取り付ける。
施形態を示すものである。図１に示すように、柔軟性に
富む先端またはペン先１４を取り囲み支持する硬質な胴
部を備える代わりに、金属製または硬質な材料からなる
部分５４と柔らかい材料からなる部分５５とを備えてな
る先端またはペン先５３が存在している。この柔軟性に
富んだ部分は図１のエレメント１４と同一の材料から作
られるが、全部がペン先または先端である代わりに、ペ
ン先５３の端部に固定されているので、先端またはペン
先５３部分を構成するのみである。一方で、硬質部分５
４は金属からなり、構成部材を設けて柔軟性を有する部
分５３をペンまたはスタイラス本体１３に取り付ける。
【００１６】次に、図３は図１に類似した側面図であ
り、ペンの柔軟な先端１４がタブレットの最上部絶縁層
１２の上表面に物理的に連動する力が無いか、あるいは
微かに触れる程度である状態を示している。このペン１
３の位置において、コンデンサ１４，１２，１１のキャ
パシタンス値は非常に低くなり、コンピュータシステム
５０に供給される信号１６および１７は比較的低い信号
強度からなるので、低いＳ／Ｎ比を保持することができ
る。このＳ／Ｎ比は、決定的な量の周囲雑音が拾い集め
られるか、あるいは、その導電層１１が本質的にアンテ
ナとして作用するタブレット２０によって受信される結
果として生じるものである。このように、信号１６およ
び１７を周囲の雑音から識別するのは困難である。
り、ペンの柔軟な先端１４がタブレットの最上部絶縁層
１２の上表面に物理的に連動する力が無いか、あるいは
微かに触れる程度である状態を示している。このペン１
３の位置において、コンデンサ１４，１２，１１のキャ
パシタンス値は非常に低くなり、コンピュータシステム
５０に供給される信号１６および１７は比較的低い信号
強度からなるので、低いＳ／Ｎ比を保持することができ
る。このＳ／Ｎ比は、決定的な量の周囲雑音が拾い集め
られるか、あるいは、その導電層１１が本質的にアンテ
ナとして作用するタブレット２０によって受信される結
果として生じるものである。このように、信号１６およ
び１７を周囲の雑音から識別するのは困難である。
【００１７】図４は図３に類似した側面図であり、手の
力または圧力１９を下方に加えることによりペンのフェ
ルト先端１４を変形し、タブレット２０に対する接触面
を拡大してペン先端１４およびタブレット２０間のキャ
パシタンスを増大させた状態を示している。この図４の
ペン１３の位置では、コンデンサ１４，１２および１１
のキャパシタンス値が図３のものより高くなるので、コ
ンピュータシステム５０に供給される信号１６および１
７は、比較的強いペン位置信号を信号検出器５０に供給
すべく動作する。このように、この信号は、図３に示し
たペン位置によって生じるものよりも高いＳ／Ｎ比を有
している。また、図５では、図４のものよりさらに高い
Ｓ／Ｎ比を提供する。
力または圧力１９を下方に加えることによりペンのフェ
ルト先端１４を変形し、タブレット２０に対する接触面
を拡大してペン先端１４およびタブレット２０間のキャ
パシタンスを増大させた状態を示している。この図４の
ペン１３の位置では、コンデンサ１４，１２および１１
のキャパシタンス値が図３のものより高くなるので、コ
ンピュータシステム５０に供給される信号１６および１
７は、比較的強いペン位置信号を信号検出器５０に供給
すべく動作する。このように、この信号は、図３に示し
たペン位置によって生じるものよりも高いＳ／Ｎ比を有
している。また、図５では、図４のものよりさらに高い
Ｓ／Ｎ比を提供する。
【００１８】上記説明から、本発明が、タブレット２０
および手動式タッチペン１３から検出器５０に電気信号
を生成させる装置およびその方法を提供するものである
ことがわかる。ここで、タブレット２０は、上表面と下
表面を備えた絶縁層１２を有し、その下表面が導電層１
１の上にぴったりと重なっている。また、タッチペン１
３は、物理的に変形可能で、導電性を有すると共に先細
りの先端を有しており、また、好ましくは導電エラスト
マ製であって、絶縁層１２の最上部表面に物理的に接触
すべく適応されている。さらに、信号源１５はペン１３
と一体であるのが好ましく、第一の導体または無線チャ
ネル１６と、第二の導体３０とを有している。この第二
の導体３０は導電性を有する先端１４に接続され、ま
た、第一の導体またはチャネル１６は、信号検出器のコ
ンピュータシステム５０に連結すべく適応されている。
さらにまた、導電体１７がタブレットの導電層１１に接
続されており、これも信号検出器５０に接続されるべく
適応されている。先端１４はその大きさが変化する力１
９のもとで変形し、絶縁層１２の上表面に寸法が変化す
る接触領域１８を提供する。この領域は、絶縁層１２の
上表面上に先端１４を押しつける手の力１９の増加に伴
う関数として拡大する。また、信号検出器５０に供給さ
れる信号は、接触領域１８を拡大すると共に、その結果
コンデンサ１４，１２および１１のキャパシタンス値を
増加するような関数に伴い、その信号規模を増大させ
る。
および手動式タッチペン１３から検出器５０に電気信号
を生成させる装置およびその方法を提供するものである
ことがわかる。ここで、タブレット２０は、上表面と下
表面を備えた絶縁層１２を有し、その下表面が導電層１
１の上にぴったりと重なっている。また、タッチペン１
３は、物理的に変形可能で、導電性を有すると共に先細
りの先端を有しており、また、好ましくは導電エラスト
マ製であって、絶縁層１２の最上部表面に物理的に接触
すべく適応されている。さらに、信号源１５はペン１３
と一体であるのが好ましく、第一の導体または無線チャ
ネル１６と、第二の導体３０とを有している。この第二
の導体３０は導電性を有する先端１４に接続され、ま
た、第一の導体またはチャネル１６は、信号検出器のコ
ンピュータシステム５０に連結すべく適応されている。
さらにまた、導電体１７がタブレットの導電層１１に接
続されており、これも信号検出器５０に接続されるべく
適応されている。先端１４はその大きさが変化する力１
９のもとで変形し、絶縁層１２の上表面に寸法が変化す
る接触領域１８を提供する。この領域は、絶縁層１２の
上表面上に先端１４を押しつける手の力１９の増加に伴
う関数として拡大する。また、信号検出器５０に供給さ
れる信号は、接触領域１８を拡大すると共に、その結果
コンデンサ１４，１２および１１のキャパシタンス値を
増加するような関数に伴い、その信号規模を増大させ
る。
【００１９】以上、好適な実施様態に言及しながら本発
明を説明したが、当業者にとっては、この詳細説明の理
解に基づき本発明の他の実施様態を達成するのは容易な
ことと考えられる。従って、前記詳細説明は、本発明の
範囲を制限するものとして受け取られるべきではない。
明を説明したが、当業者にとっては、この詳細説明の理
解に基づき本発明の他の実施様態を達成するのは容易な
ことと考えられる。従って、前記詳細説明は、本発明の
範囲を制限するものとして受け取られるべきではない。
【図１】 本発明に係わり、信号検出器にそれぞれ接続
されたペンタブレット装置および手で移動可能なペンの
側面図である。
されたペンタブレット装置および手で移動可能なペンの
側面図である。
【図２】 図１に示されたペンの他の実施形態を示すも
ので、ペン先に金属部分と柔らかい部分とを備えてい
る。
ので、ペン先に金属部分と柔らかい部分とを備えてい
る。
【図３】 図１に類似する側面図であり、導電性を有す
ると共に柔らかい先端を有するペンの先細り部分がタブ
レットに連動する力の無い状態で示されている。
ると共に柔らかい先端を有するペンの先細り部分がタブ
レットに連動する力の無い状態で示されている。
【図４】 図３に類似する側面図であり、下方への手動
圧を加えることによりペンの先端が変形され、タブレッ
トへの接触領域を拡大し、かつ、ペンの先端およびタブ
レット間のキャパシタンスを増大する様子を示してい
る。
圧を加えることによりペンの先端が変形され、タブレッ
トへの接触領域を拡大し、かつ、ペンの先端およびタブ
レット間のキャパシタンスを増大する様子を示してい
る。
【図５】 図４に類似する側面図であり、下方への手動
圧を加えることによりペンの先端がさらに変形され、タ
ブレットへの接触領域を拡大し、かつ、ペンの先端およ
びタブレット間のキャパシタンスを増大する様子を示し
ている。
圧を加えることによりペンの先端がさらに変形され、タ
ブレットへの接触領域を拡大し、かつ、ペンの先端およ
びタブレット間のキャパシタンスを増大する様子を示し
ている。
１０ 基礎部材 １１ 導電層 １２ 絶縁層 １３ ペン １４ 先端 １５ 信号源 １６，３０ 導体 １７ 導電体 ２０ タブレット ５０ 信号検出器（コンピュータシステム） ５１ ペン本体 ５２ 胴部
Claims (32)
- 【請求項１】 物理的に変形可能であると共に導電性を
帯びたペン先を有することを特徴とするスタイラス。 - 【請求項２】 前記ペン先を部分的に取り囲む硬質な胴
部をさらに有してなることを特徴とする請求項１記載の
スタイラス。 - 【請求項３】 前記ペン先が硬質な領域と物理的に変形
可能な領域とからなることを特徴とする請求項１記載の
スタイラス。 - 【請求項４】 タブレット装置と、 導電性を有するコンプライアンス型ペン先を備えたスタ
イラスとからなる静電ペン入力装置。 - 【請求項５】 前記スタイラスが電気信号を生成させる
手段をさらに有してなることを特徴とする請求項４記載
の静電ペン入力装置。 - 【請求項６】 前記タブレット装置が前記電気信号を受
信する手段を有してなることを特徴とする請求項５記載
の静電ペン入力装置。 - 【請求項７】 前記電気信号を生成させる信号手段を有
してなるスタイラスであって、コンプライアンス型ペン
先を備えて前記電気信号を発することを特徴とするスタ
イラス。 - 【請求項８】 前記ペン先を部分的に取り囲む硬質な胴
部をさらに備えたことを特徴とする請求項７記載のスタ
イラス。 - 【請求項９】 タブレットによって受信された電気信号
のＳ／Ｎ比を向上する静電ペン入力装置において、 前記電気信号を生成させる信号手段を有すると共に、コ
ンプライアンス型ペン先を備えて前記電気信号を発する
スタイラスと、 前記発せられた電気信号を受信するレシーバとを有する
ことを特徴とする静電ペン入力装置。 - 【請求項１０】 前記レシーバが導電層を備えたタブレ
ットであることを特徴とする請求項９記載の静電ペン入
力装置。 - 【請求項１１】 電気信号を信号検出器に生成させる信
号生成方法において、 物理的に変形可能でかつ導電性を帯びた先端を備えて前
記絶縁層の上表面に連動するタッチペンを提供するステ
ップと、 物理的に変形可能でかつ導電性を帯びた前記先端に接続
される第一の信号導体を有する信号源を提供するステッ
プとを設けることを特徴とする信号生成方法。 - 【請求項１２】 前記信号源が前記ペンと一体化すると
共に約５０〜１５０ＫＨｚの間のＡＣ電源を備えてなる
ことを特徴とする請求項１１記載の信号生成方法。 - 【請求項１３】 前記先端をカーボン含有エラストマか
ら形成するステップをさらに設けることを特徴とする請
求項１１記載の信号生成方法。 - 【請求項１４】 上表面および下表面を備え、該下表面
が前記導電層にぴったりと重なっている絶縁層を有する
タブレットを提供するステップをさらに設けることを特
徴とする請求項１１記載の信号生成方法。 - 【請求項１５】 前記先端は導電性エラストマであり、
前記絶縁層の上表面に対するその接触領域は、前記先端
を前記絶縁層の上表面上に押しつける手動力の増大関数
として拡大されると共に、電気信号を信号検出器に供給
するステップを設け、該電気信号が前記接触領域の拡大
関数としてその規模を増大させることを特徴とする請求
項１１記載の信号生成方法。 - 【請求項１６】 前記先端がカーボン含有ポリエチレン
から形成されるステップを設けることを特徴とする請求
項１１記載の信号生成方法。 - 【請求項１７】 前記信号源が前記ペンと一体化してい
ることを特徴とする請求項１６記載の信号生成方法。 - 【請求項１８】 前記信号源を約５０〜１５０ＫＨｚの
間の交流電流源として提供するステップをさらに設ける
ことを特徴とする請求項１７記載の信号生成方法。 - 【請求項１９】 タブレットと共に動作可能なペンから
入力され、その強度を変えることのできる信号を該タブ
レットによって受信する信号受信方法において、 ペンがタブレットを第一の力に連動させるような第一の
強度の信号をタブレットによって受信するステップと、 ペンがタブレットを第二の力に連動させるような第二の
強度の信号をタブレットによって受信するステップとを
設けること特徴とする信号受信方法。 - 【請求項２０】前記第二の力が前記第一の力よりも大き
い場合に、前記第二の信号強度は前記第一の信号強度よ
りも強くなることを特徴とする請求項１９記載の信号受
信方法。 - 【請求項２１】 信号検出器と、 略平面状の上表面を備える基礎部材と、該基礎部材の上
表面上に重なるほぼ均一な厚さの導電膜と、該導電膜上
に重なるほぼ均一な厚さの絶縁層とを有するタブレット
と、 手で保持可能なペン本体と、該ペン本体から下に伸びる
と共に物理的に変形可能でかつ導電性を帯びた下部先端
とを有し、前記ペン本体を前記絶縁層上に手で押しつけ
ることによって生じる力の関数となる接触の領域と前記
絶縁層とを選択的に連動させるペンと、 前記導電性を帯びた先端に接続する信号源とを備えるこ
とを特徴とする静電ペン入力装置。 - 【請求項２２】 前記導電層を前記信号検出器に接続す
る導電体をさらに備えることを特徴とする請求項２１記
載の静電ペン入力装置。 - 【請求項２３】 前記ペンの先端は先の細くなった先端
であり、導電性エラストマから形成されていることを特
徴とする請求項２１記載の静電ペン入力装置。 - 【請求項２４】 前記信号源はＡＣ電源であり、約５０
ＫＨｚ〜１５０ＫＨｚの幅の周波数を有していることを
特徴とする請求項２１記載の静電ペン入力装置。 - 【請求項２５】 前記信号源が前記ペン本体と一体化し
ていることを特徴とする請求項２１記載の静電ペン入力
装置。 - 【請求項２６】絶縁層と、下部導電層と、該導電層に接
続されその導電層を信号検出器に接続するのに適応する
導電体とを有する誘電タブレット用入力ペンにおいて、 下端部を有するペン本体と、 物理的に変形可能でかつ導電性を帯びると共に前記下端
部から伸びており、前記ペン本体が前記絶縁層上に手で
押しつけられることによって生じる力の関数である接触
の領域と前記絶縁層とを選択的に連動させる静電ペンの
先端と、 該ペンの先端に連結される信号源とを備えることを特徴
とする誘電タブレット用入力ペン。 - 【請求項２７】 前記ペンの先端が導電性エラストマか
らなることを特徴とする請求項２６記載の誘電タブレッ
ト用入力ペン。 - 【請求項２８】 前記信号源がＡＣ電源であり、約５０
ＫＨｚ〜１５０ＫＨｚの幅の周波数を有していることを
特徴とする請求項２６記載の誘電タブレット用入力ペ
ン。 - 【請求項２９】 前記信号源が前記ペン本体と一体化さ
れていることを特徴とする請求項２６記載の誘電タブレ
ット用入力ペン。 - 【請求項３０】 タブレット装置に供給される検出信号
のＳ／Ｎ比を向上する方法において、 導電性を帯び柔軟性のあるタブレット連動の先端を有す
るペンを提供することにより、手の力を増しながら該ペ
ンの先端でタブレットを押圧するのに伴いタブレットに
対するその先端の接触領域を拡大するステップを設ける
ことを特徴とするＳ／Ｎ比の向上方法。 - 【請求項３１】 前記ペンの先端に接続された信号源
と、前記タブレットの導電層に接続された信号検出器と
を提供するステップをさらに設け、該先端の拡大接触領
域が前記信号源と前記信号検出器との間のキャパシタン
スを増加すべく動作することを特徴とする請求項３０記
載のＳ／Ｎ比の向上方法。 - 【請求項３２】 導電エラストマからなり、先の細くな
った前記ペンの先端を提供するステップをさらに設ける
ことを特徴とする請求項３０記載のＳ／Ｎ比の向上方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US35225294A | 1994-12-08 | 1994-12-08 | |
| US08/352,252 | 1994-12-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08221177A true JPH08221177A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=23384381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32009395A Pending JPH08221177A (ja) | 1994-12-08 | 1995-12-08 | スタイラスおよび静電ペン入力装置、その信号生成および信号受信方法と該装置で検出した信号のｓ／ｎ比向上方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5877459A (ja) |
| EP (1) | EP0716391B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08221177A (ja) |
| KR (1) | KR100399564B1 (ja) |
| DE (1) | DE69522913T2 (ja) |
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