JPH1031543A - ペ ン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペン先を押圧対象物から離すことなく、短時
間これから離したと同様の状態をつくり出すことのでき
るペンを得ること。 【解決手段】 ペンケース５２は導体でできており、そ
の円筒状の壁で仕切られた空間５４には、頭部５５Ａを
この壁と摺接させるようにしてペン先部５５が配置され
ている。壁の一部にはリング状に絶縁体５９が配置され
ており、ペンケースの先端も絶縁体６１となっている。
ペン先部５５には絶縁体５６を介して圧縮ばね５８が取
り付けられており、ペン先の先端部５５Ｂを外側に押し
出す力を与えている。ペン先部５５をパッドに比較的強
く押しつけると、頭部５５Ａはペンケース５２と一度電
気的接触を絶たれた後、再び電気的に接触する。したが
って、例えば静電容量方式のパッドにこのペン５１を使
用すれば、ペン先を押圧対象物から離すことなく短時間
これから離したと同様の状態を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコンピュータ等の情
報処理装置の入力のためのポインティング・デバイスと
して使用されるペンに係わり、特にパッドに対して筆圧
を与えることで入力を行うためのペンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からタブレットやタッチパネルに対
して筆圧を与えて線画等の情報を入力するためにペンが
使用されている。このようなペンのうちのある種のもの
は、ペン先がペンの軸方向にスライド自在となってお
り、筆圧を与えるとペン先がこれに応じて引っ込むよう
になっている。

【０００３】図８は、特開平４−１９５３１９号公報で
提案されたペンの構造の概要を表わしたものである。こ
のペン１１のポイント指示接触子１２は、ペンケース１
３の筒状の空洞部１４にその基部側（図で上部側）を移
動自在に挿入しており、かつ圧縮バネ１５によって、ポ
イント指示接触子１２を図示しないパッドに押しつける
と、その圧力に応じてポイント指示接触子１２がペンケ
ース１３側に押し込まれるような構造となっている。ポ
イント指示接触子１２は、その基部に磁石１６を埋設し
ており、ペンケース１３に対する摺動位置に応じて第１
〜第３の磁気検出センサ１７〜１９のいずれかが磁気の
検出を行うようになっている。

【０００４】すなわち、ポイント指示接触子１２がパッ
ドに接触していない状態では、圧縮バネ１５の圧力によ
ってポイント指示接触子１２がペンケース１３から最も
突出した図示の位置に存在しているので、第１の磁気検
出センサ１７が磁気の検出を行っている。ポイント指示
接触子１２がパッドを軽く押圧すると、第２の磁気検出
センサ１８が磁気の検出を行う。ポイント指示接触子１
２がパッドを強く押圧すると、第３の磁気検出センサ１
９が磁気の検出を行うことになる。第１〜第３の磁気検
出センサ１７〜１９の検出結果は、図示しない制御回路
に入力され、筆圧信号ケーブル２１を通じてコンピュー
タ等の情報処理装置に入力されることになる。

【０００５】特開平４−１２０６１４号公報にも同様に
押圧力に応じてペン先がスライドしてオペアンプ力の検
出を行うようにした技術が開示されている。また、特開
昭６１−２１６０１４号公報では、ペン先を圧接した状
態の検出を行う圧接検出手段を備えた入力ペンを開示し
ている。この技術では、ペン先がパッドを適正に押圧す
ると、ペン内のスイッチがオンになると共に、ブザーが
鳴動したり、発光ダイオードが点灯して、ユーザが正常
に圧接させたことの確認ができるようになっている。

【０００６】ところで、ポインティング・デバイスとし
てのマウスは、例えばその左ボタンを押したまま机上で
このマウスを移動させると、所望のウィンドウや図形を
移動させる等のドラッグ処理を行うことができる。この
処理は、移動する座標の入力を行う機構と併せて、ボタ
ンが存在することにより実現することができる。

【０００７】図９は、静電容量方式のパッドにペンを用
いて同様の操作を可能にする方法を示したものである。
従来のペン３１では、パッド３２にペン先３３を一度押
しつけて押圧状態をコンピュータ等の情報処理装置に一
度認識させ、この後にペン先をパッド３２から離して、
その直後に再びペン先３３をパッド３２に押しつけるよ
うにしている。そして、この後はペン先３３をパッド３
２上で移動させることでドラッグ処理を行うようにして
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ドラッグ処理を図８に示したペンで行おうとしても、ペ
ンの押圧力を変化させることしかできず、結局はペンを
パッド３２から一時的に離して、その直後に再び押圧を
行わせるといった従来の一般的なペンと同様の操作を行
わざるを得ない。このように、従来の一般的なペンある
いは図８に示したようなペンでは、ドラッグ処理の際に
ペンの上げ下げを行わなければならないので、この処理
を頻繁に行うような場合には特に操作が煩雑であり、ま
たスマートな印象を与えないという問題があった。

【０００９】そこで本発明の目的は、ペン先を押圧対象
物から離すことなく、短時間これから離したと同様の状
態をつくり出すことのできるペンを提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）人が手で握る部分としての表面部分の一部が
少なくとも導体となり内部に空洞部を有していて、この
空洞部を仕分ける内壁表面が表面部分の導体と電気的に
接続された２つの導体領域とこれらの導体領域に挟まれ
るように配置され導体と電気的に遮蔽された絶縁体領域
とから構成されるペンケースと、（ロ）このペンケース
の先端に設けられた孔の周囲の絶縁体と摺接し空洞内を
ペンケースの軸方向に移動自在に配置されると共に、ペ
ンケースの軸方向に対する移動に伴ってその一部が一方
の導体領域から絶縁体領域および他方の導体領域とそれ
ぞれ時間を異にして摺接する摺接部を有するペン先部と
をペンに具備させる。

【００１１】すなわち請求項１記載の発明では、ペンケ
ースの内部にペン先部の移動に伴って順に導体、絶縁
体、導体となるような領域を配置しておいて、ペン先部
の一部をこれに順に摺接させるようにしている。これに
より、ペンケースの表面の導体部分とペン先部はペン先
部を押し込むに従って、導通、非導通および導通の各状
態に切り替わることになり、ペン先を押圧対象物から一
時的に離したのと同様の効果を得ることができる。

【００１２】請求項２記載の発明では、（イ）人が手で
握る部分としての表面部分の一部が少なくとも導体とな
り内部に空洞部を有すると共に先端に配置された孔の周
囲が導体と電気的に接続した導体からなるペンケース
と、（ロ）孔と摺接し空洞内をペンケースの軸方向に移
動自在に配置されると共に、孔と摺接する部分のうちの
先端を除いたペンケースの軸方向にそった所定幅だけそ
の表面が絶縁体となっていて、軸方向の移動に伴って先
端と表面部分の導体とが導通状態から非導通状態および
導通状態と順に変化するようになっているペン先部とを
ペンに具備させる。

【００１３】すなわち請求項２記載の発明では、ペンケ
ースの先端をペン先と摺接できるようにしておくと共
に、ペン先のこの摺接部分がペン先をペンケースに押し
込むに従って、導体、絶縁体および導体と順に変化する
ようにしている。この結果、ペン先を押圧対象物から一
時的に離したとの同様の効果を得ることができる。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項１または
請求項２記載の発明で、空洞部には圧縮ばねが配置され
ており、前記ペン先部を前記ペンケースの内部に押し込
まれる力に抗して外部に押し出す習性を与えていること
を特徴としている。この圧縮ばねがペン先部を外部に押
し出す力に抗してペン先部をパッドに押しつけていくこ
とにより、ペン先を押圧対象物から一時的に離したと同
様の効果を得ることができる。

【００１５】請求項４記載の発明では、請求項１または
請求項２記載の発明で、ペン先部の接触先は静電容量方
式で電荷の消失した箇所の座標を特定する入力装置であ
ることを特徴としている。これにより、電荷の消失のオ
ン・オフ動作が、恰もペン先を押圧対象物から一時的に
離したと同様に実現されることになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

【００１７】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施例におけるペンの断
面構造の概要を表わしたものである。本実施例のペン５
１は、ペンケースとしての外形をした導体からなるペン
ケース５２を有している。ペンケース５２の先端部には
穴が開けられており、この穴はペンケース５２の内部の
円筒状の空間５４と連通している。この空間５４の周囲
の壁に、頭部５５Ａを摺接させる状態で、断面がＴ字形
をした導体からなるペン先部５５が移動自在に配置され
ており、その先端部５５Ｂは前記した穴から外部に突出
している。ペン先部の頭部５５Ａには、絶縁体５６が取
り付けられている。この絶縁体５５と円筒状の空間５４
の図で上端部の間には、圧縮ばね５８が配置されてお
り、ペン先部５５を図で下向きに移動させる習性を与え
ている。ペン先部５３のほぼ中程の位置には突起５３Ｃ
が配置されており、圧縮ばね５８の押圧力でペン先部の
先端部５５Ｂが外部に突出する量を規制している。

【００１９】円筒状の空間５４を仕切る壁のほぼ中程の
位置には、軸方向に所定の幅でリング状の絶縁体５９が
埋設されている。また、ペンケース５２の先端部でペン
先部５５と接触する部位には、同じくリング状の絶縁体
６１が取り付けられている。このような構造のペン５１
では、ペン先部５５が図示しないパッドと接触していな
い状態で、その頭部５５Ａは圧縮ばね５８の圧力によっ
てこの絶縁体５９よりもペン先の方向に押し出されてい
る。この状態では、ペン先部の頭部５５Ａがペンケース
５２と電気的に接触している。

【００２０】図２は、本実施例のペンを操作する状態を
図９と対比させて示したものである。本実施例のペン５
１は静電容量方式のパッド７１に対して使用されるもの
で、ユーザはペン５１を素手で握って操作する。通常の
座標入力を行う場合には、このペン５１を軽くパッド７
１に接触させてその面上を移動させる。すると、ペン先
部の先端部５５Ｂがパッド面と接触する位置で電荷が消
失し、それらの位置の座標が検知されることになる。

【００２１】これに対して、ユーザがアイコンやウィン
ドウ等の目標物をドラッグする際には、このペン５１を
パッド７１上に比較的強く押圧する。そして、ドラッグ
処理を行っている間、この押圧状態を保って先端部５５
Ｂをパッド面上で移動させればよい。すなわち、図９で
説明したように、ペン５１をパッド７１から一度離して
また接触させるといった煩雑な操作は不要である。

【００２２】図３〜図５は、本実施例でドラッグ処理を
行う際のペンの時間的な変化の様子を表わしたものであ
る。このうち図３は、ペン５１をパッド７１（図２）に
接触させていない状態あるいは比較的弱い押圧力で接触
させた状態を表わしている。この状態では、圧縮ばね５
８の圧力がペン先部の先端部５５Ｂをペンケース５２内
部に押し込む力に打ち勝っている。この状態で、ペン先
部の頭部５５Ａは前記したようにペンケース５２と電気
的に接触している。したがって、この状態を保持してペ
ン先部の先端部５５Ｂをパッド面上で移動させると、そ
の移動に伴う通常の座標入力が行われることになる。

【００２３】図４は、図３に示した状態からドラッグ処
理に移行するための段階を表わしたものである。ユーザ
がペン先部の先端部５５Ｂをパッド面上で比較的強く押
しつけると、まず図３に示した状態から図４に示した状
態に一時的に移行する。この図４に示した状態では、ペ
ン先部の頭部５５Ａが絶縁体５９と接触している。した
がって、この時点で、恰もペン５１をパッド面から離し
たと同様にペン５１はパッド面に対して絶縁状態とな
る。

【００２４】図５は、ドラッグ処理に移行した状態を表
わしたものである。ペン先部の先端部５５Ｂがペンケー
ス５２内部に完全に押し込まれると、ペン先部の頭部５
５Ａは絶縁体５９の存在する領域を通過して再び導体部
分と接触し、ペンケース５２と電気的に接触して、ユー
ザの指がパッド面に接触したと同様の状態になる。した
がって、コンピュータ等の情報処理装置側ではペン５１
をパッド７１から一度離してまた接触させたと同様の認
識を行うことになり、これ以後はペン５１の移動に伴っ
て目標物がドラッグされることになる。

【００２５】変形例

【００２６】図６は、本発明の第１の変形例によるペン
の構造を表わしたものである。この変形例で導体からな
るペンケース８１内から一部を突出させた形のペン先部
８２の先端８２Ａとは反対側の基部８２Ｂには、絶縁体
８３を介して圧縮ばね８４の一端が固定されており、他
端はペンケース８１内のペン先部８２が収容された空洞
部８６におけるペン先部の先端８２Ａと反対側の壁８７
に固定されている。導体からなるペン先部８２の基部側
には、断面が半円形で同じく導体からなる凸部８８が固
定されている。また空洞部８６には、この凸部８８をペ
ン８９の軸方向の異なった２か所でそれぞれ係止させる
ための凹部９１、９２が配置されており、それらの中間
位置は絶縁体９３で構成されている。また、ペン先部８
２と摺接するペンケース８１の先端は、先の実施例と同
様に絶縁体９４で構成されている。

【００２７】この第１の変形例のペン８９では、ペン先
部８２に何らの外力も作用していない状態でペン先部の
凸部８８が凹部９１と係止している。すなわち、凹部９
１はその壁の高さが絶縁体９３と接している場所よりも
ペン先部の先端８２Ａ側の方が高くなっているので、ペ
ン先部８２はこの凹部９１と係止する位置でその外部へ
の繰り出しを停止されている。この状態で、凸部８８は
凹部９１と電気的に接触している。

【００２８】ユーザがペン８９を握った状態で比較的弱
い押圧力でペン先部８２を静電容量方式のパッド（図示
せず）に押しつければ、凸部８８が凹部９１と係止した
状態を保持したままで、図示し歩情報処理装置側に座標
データの入力が行われることになる。ユーザが前記した
ドラッグ処理を行う場合には、先の実施例と同様にペン
先部８２を静電容量方式のパッドに比較的強く押圧すれ
ばよい。これにより、圧縮ばね８４の作用に打ち勝っ
て、ペン先部８２の凸部８８が他の凹部９２と係止す位
置まで移動する。この途中で凸部８８が絶縁体９３の表
面を通過し、このとき一時的にペン先部８２とペンケー
ス８１の電気的な接触が絶たれることになる。すなわ
ち、凸部８８が一方の凹部９１から他方の凹部９２に移
行する過程で、情報処理装置側はドラッグのための指示
が行われたものと認識し、それ以後に凸部８８が凹部９
２と係止した状態でペン先部の先端８２Ａがパッド面上
を移動すれば、その移動に応じた軌跡で目標物がドラッ
グされることになる。

【００２９】図７は、本発明の第２の変形例によるペン
の構造を表わしたものである。このペン１０１のペンケ
ース１０２は導体で構成されており、その先端に設けら
れた孔には、ペン先部１０３が軸方向に移動自在な状態
で差し込まれている。ペン先部１０３の基部１０３Ａと
先端１０３Ｂからわずかに基部１０３Ａ側に位置する表
面部分１０３Ｃは絶縁体で構成されている。ペン先部１
０３を収容している空洞部１０５内には圧縮ばね１０６
が配置されており、ペン先部１０３を外部に押し出す方
向の力を与えている。

【００３０】この第２の変形例のペン１０１では、ペン
先部１０３が図示しないパッドを比較的弱い力で押圧し
ているとき、ペンケース１０２の先端１０２Ａとペン先
部１０３とが電気的に接触している。この状態でユーザ
がペン先部１０３を比較的強くパッドに押しつけると、
一時的にペンケースの先端１０２Ａが絶縁体からなる表
面部分１０３Ｃと接触する。この時点で、ペン先部１０
３はペンケース１０２と電気的に絶縁される。この後、
ペン先部の先端１０３Ｂがペンケースの先端１０２Ａと
接触し、再びペン先部１０３はペンケース１０２と電気
的に接触する。したがって、ユーザがこのペン１０１を
静電容量方式のパッドに比較的強く押しつければ、この
状態でペン先部の先端１０３Ｂをパッド面上で移動させ
ることで目標物のドラッグ処理を行うことができる。

【００３１】なお、実施例および変形例ではペンケース
の外側の全面を導体で構成したが、少なくとも手が確実
に触れる箇所の一部が導体であれば他の部分はプラスチ
ックのような絶縁体で構成してもよい。更に実施例およ
び変形例では圧縮ばねを使用してペン先の出し入れの制
御を行うことにしたが、ペン先の基部側を弾性体で構成
する等の他の手法を使用して同様の作用を行うようにし
てもよいことは当然である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１および請求
項２記載の発明によれば、簡単な構成で、しかもユーザ
が比較的強い力でペン先をパッド等に押しつけるという
単純な動作で、ペン先を一時的にパッド等から離したと
同様の動作を行うことができ、目標物をドラッグする等
の入力操作を単純かつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるペンの要部を示す断
面図である。

【図２】本実施例のペンを用いてドラッグ処理を行う様
子を示した説明図である。

【図３】本実施例でペンの先端に強い押圧力が加わって
いない状態を示した説明図である。

【図４】本実施例でペンの先端に強い押圧力が加わる場
合のペン先がペンケースと絶縁状態となる段階を示した
説明図である。

【図５】本実施例でペンの先端に強い押圧力が加わる場
合のペン先が再びペンケースと電気的な接続を回復した
状態を示した説明図である。

【図６】本発明の第１の変形例におけるペンの断面図で
ある。

【図７】本発明の第２の変形例におけるペンの断面図で
ある。

【図８】従来提案されたペンの構造の概要を表わした要
部断面図である。

【図９】従来のペンを使用してドラッグ処理を行う様子
を示した説明図である。

【符号の説明】

５１、８９、１０１ ペン ５２、８１、１０２ ペンケース ５４ 空間 ５５、８２ ペン先部 ５５Ａ ペン先の頭部 ５５Ｂ ペン先の先端部 ５６、５９、６１、８３、９３、９４、１０３Ａ、１０
３Ｃ 絶縁体 ５８、８４、１０６ 圧縮ばね ８６、１０５ 空洞部 ８８ 凸部 ９１、９２ 凹部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 人が手で握る部分としての表面部分の一
   部が少なくとも導体となり内部に空洞部を有していて、
   この空洞部を仕分ける内壁表面が前記表面部分の導体と
   電気的に接続された２つの導体領域とこれらの導体領域
   に挟まれるように配置され前記導体と電気的に遮蔽され
   た絶縁体領域とから構成されるペンケースと、 このペンケースの先端に設けられた孔の周囲の絶縁体と
   摺接し前記空洞内をペンケースの軸方向に移動自在に配
   置されると共に、前記ペンケースの軸方向に対する移動
   に伴ってその一部が一方の導体領域から絶縁体領域およ
   び他方の導体領域とそれぞれ時間を異にして摺接する摺
   接部を有するペン先部とを具備することを特徴とするペ
   ン。
2. 【請求項２】 人が手で握る部分としての表面部分の一
   部が少なくとも導体となり内部に空洞部を有すると共に
   先端に配置された孔の周囲が前記導体と電気的に接続し
   た導体からなるペンケースと、 前記孔と摺接し前記空洞内をペンケースの軸方向に移動
   自在に配置されると共に、前記孔と摺接する部分のうち
   の先端を除いた前記ペンケースの軸方向にそった所定幅
   だけその表面が絶縁体となっていて、軸方向の移動に伴
   って前記先端と前記表面部分の導体とが導通状態から非
   導通状態および導通状態と順に変化するようになってい
   るペン先部とを具備することを特徴とするペン。
3. 【請求項３】 前記空洞部には圧縮ばねが配置されてお
   り、前記ペン先部を前記ペンケースの内部に押し込まれ
   る力に抗して外部に押し出す習性を与えていることを特
   徴とする請求項１または請求項２記載のペン。
4. 【請求項４】 前記ペン先部の接触先は静電容量方式で
   電荷の消失した箇所の座標を特定する入力装置であるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載のペン。