JPS5952457B2 - 入力ペン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は入力ペンに関するものである。

更に詳細に言えば入力ペン内部の磁界発生部に対し、入
力ペンの非操作時に低抵抗の実質的な閉磁路を形成する
ことにより外部に磁界の作用を与えない程度に磁路を偏
向できる入力ペンに関するものである。［従来技術］ 近時、漢字プリンターの登場とともに多種類の漢字を高
速に入力する必要性が生じた。

これに答えるための一手法として、ペンタッチ方式によ
る情報入力装置が考案された。ペンタッチ方式によるｌ
例として、情報板に発光ダイオード素子をマツリツクス
状に配置し、発光ダイオード素子を順次走査発光せしめ
てこれを入力ペン内部に設けられた受光素子にて光結合
により検出し、人力情報を識別する装置がある。しかし
、この装置においては情報板あるいは入力ペンの汚れに
よつても光結合の度合いが影響を受けるので、正常な情
報入力動作に支障をきたす場合がある。また、マトリッ
クス状に配置した電線に順次電圧を印加し、印加電圧を
人力ペン先端に設けた電極にて静電結合により検出し、
入力情報を識別する入力装置があるが、湿度の変化によ
つて静電結Ｊ合力に変化を生じ、誤動作を招く事がある
。

以上に説明した光結合、静電結合方法による入力装置と
もに、情報の検出部が入力ペンに存在しているため入力
ペン内部で発生する情報検出信号を装置本体に帰還する
ための電線及び入力ペン内・部に存在する情報検出部に
電源を供給するための電線が入力ペンと装置本体間に必
要である。入力ペンに付随する前記電線は操作上の邪魔
になるばかりでなく、入力ペンの移動による電線の屈伸
が前記電線を疲労させ、終局的には前記電線の断線事故
を発生する。次に微弱な光や電圧変化を検出するために
入力ペン内部に複雑な検出機構部を設けねばならず、し
かも入力ペンの操作性から手に持ち易いペンシル型の容
器内に前記検出機構部を納めねばならない制約がある。

従つて一般に入力ペンは効果であり、しかも故障しやす
い欠点を有している。また、従来の入力ペンとしては、
特公昭４９一４６５８８号に開示されるマグネツトを利
用したものがある。この入力ペンは非磁性体のペンシル
形状の筒内に永久磁石又は電磁石を固定すると共に、圧
縮スプリングを介して残留磁気の少ないペン先を有する
磁性体ペンを上記磁石から所定間隔をもつて収容した構
成である。この入力ペンのペン先を、リードスイツチを
保持する基板に押しつけると、磁性体ペンが圧縮スプリ
ングに抗して磁石に近接することによりペン先の磁力が
増大し、この磁力によつてリードスイ，ツチを電気的に
オンするものである。

そして、基板からペン先を離すと磁性体ペンはスプリン
グによつて元の位置に復帰すると磁石と磁性体ペンとの
間隔が大きくなるのでペン先の磁力が減少しリードスイ
ツチはオフとなる。上述のような従来の入力ペンによれ
ば構造が簡単でかつ安価ですむと共に、光結合、静電結
合方式による入力ペンに比べ汚れ又は湿度等の変化に影
響されないので確実な入力動作が可能となる。

しかしながら、磁石と磁性体ペンの距離だけで、ペン先
に励磁される磁力を増減させる構造なので、ペン先が励
磁されない磁性体ペンが磁石から離れた元の位置からペ
ン先が十分励磁される磁性体ペンが磁石に近接する位置
までの距離が大きくなる。即ち、入力動作においてペン
先を押しつけて磁性体ペンを移動させる距離（ペン先の
押し込み量）が非常に長くなる。このため、入力におけ
る操作性が損なわれ迅速な入力が行えなかつた。また、
ペン先の押し込み量の不足によつて誤動作が生じ易かつ
た。［発明の目的］ 本発明は以上述べたような従来の問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は磁石の磁力を利用した入力ペ
ンであつて入力におけるペン先の押し込み量が極めて小
さく迅速かつ確実な入力を可能とした入力ペンを提案す
ることにある。

また、本発明の他の目的は、汚れ及び湿度等の作業環境
の影響を受けない信頼性と耐久性に富みかつ安価に提供
することができる入力ペンを提案することにある。［実
施例］ 本発明の代表的な実施例を説明する前に、第１図、第２
図を参照してその原理を説明しよう。

第１図において参照番号１は永久磁石を示し、２は永久
磁石１に近接させて設けた低抵抗磁路体である。低抵抗
磁路体２は例えば残留磁気の少ないフエライト、パーマ
ロイ等の強磁性体が望ましい。さて、第１図の如く低抵
抗磁路体２を磁石１に対して設定したときは、磁石１に
よつて生ずる大部分の磁束は磁気抵抗の低い所、即ち、
低抵抗磁路体２を通過する。従つて実質的には磁石１の
両極は低抵抗磁路体２で短絡された結果となり、外部に
対して磁界の作用を与えなくなる。これに対して第２図
は第１図で設定された低抵抗磁路体２が無か又は実質的
に解除されたときの動作原理図であつて、磁石１に当接
された部材１″は以下の実施例で説明する所の接触部で
ある。接触部１″は残留磁気の少ないフエライト、パー
マロイ等から形成されている。而して、第２図の状態に
おいては、接触部１″にも磁極を生じ、永久磁石１のＮ
極から出た磁力線は接触部１″を経由して永久磁石１の
Ｓ極に至る。而して、磁界の作用に対応してその状態が
変化する素子をオペレータ操作によつて任意に第１図と
第２図の状態を選択できる機構を備える本発明の入力ペ
ンの下に置ければ、前述の素子は第１図及び第２図のそ
れぞれに対応した物理的状態を呈するものである。第３
図は好適な本発明の一実施例である。

参照番号５は非磁性体よりなる芯部材であり、芯部材５
のペン先近傍には収納室６が形成され、収納室６には突
状部７と孔８が設けられている。ほぼ中心に孔１０を突
設した円筒形の永久磁石９が収納室６内に固定されてい
る。一方、全体としてこま形状を呈する接触部１２は非
磁性体の中間体１１を介して強磁性体から棒状の低抵抗
磁路体１３を備える。低抵抗磁路体１３の全長は第３図
が示す如く、磁石９に等しくするのが好適である。この
よ、うな低抵抗磁路体１３が完全に孔１０内に収まるよ
うに低抵抗磁路体１３の先端と突状部７間にスプリング
１４を縮設する。第３図Ａの状態では磁石９の磁束の大
部分は低抵抗磁路体１３を通るため、ペン先に現われる
磁力は微小となる。これに対して、第３図Ｂに示すよう
に接触部１２の先端を後述する情報板上に当てて押すこ
とにより入力ペン４を操作すると、低抵抗磁路体１３が
磁石９から飛び出すと共に接触部１２が磁石９に接触す
る。この状態では低抵抗磁路体１３による磁路の偏向が
行われず、かつ磁路を断つていた空間１５が実質的に無
となるため、接触部１２に磁極を生じ、外部に永久磁石
９から発生している磁界の作用を及ぼす。なお、第３図
ＡとＢの状態における接触部１２に発生する磁界の変化
は十分得られ、実用上問題はない。以上の一実施例に係
る入力ペンは、低抵抗磁路体１３によつて磁石９の閉磁
路を形成し、磁石９によつて接触部１２が励磁されない
ようにすると共に、接触部１２を押し込むことにより低
抵抗磁路体１３による閉磁路を解除し接触部１２に磁石
９の磁界が作用する構成としたので、磁石９と接触部１
２の距離を極めて小さくとることができこのため接触部
１２を押し込む量が小さくてすむ。

従つて、操作性が良く迅速かつ確実な入力が可能となる
。第４図Ａ，Ｂは他例を示すものであつて、入力ペン４
の先端近傍に永久磁石９を収納する低抵抗磁路体２０を
芯部材５と一体に取り付ける。

２１は永久磁石９に固着されている接触部であつて、低
抵抗磁路体２０の中央部に突設した孔より外部に突出し
ている。

接触部２１の材質は低残留性の、パーマロイ、フエライ
ト等の強磁性体が望ましい。参照番号１４はスプリング
であつて入力ペンの非操作時に永久磁石９を第４図Ａの
状態に支持する。この第４図Ａの状態では低抵抗磁路体
２０によつて磁石９の閉磁路が形成されているので、磁
石９の磁力線は低抵抗磁路体２０を通ることとなり、接
触部２１に生じる磁力は極めて微小である。

さて、オペレータが入力ペンを情報板に押し付けたとき
、接触部２１は磁石９を上昇させ、スプリング１４を圧
縮する。

従つて、磁石９の磁束は低抵抗磁路体２０と接触部２１
を通り、接触部２１の先端に現れる。前記磁力は微力に
なつていた第４図の状態から急増する。即ち、低抵抗磁
路体２０と磁石９の相対的移動により、低抵抗磁路体２
０による閉磁路は撤去される。このため、接触部２１に
磁極を生じ、外部に磁石９が発生している磁界の作用を
及ぼす。この実施例に係る入力ペンにおいても、前述の
入力ペンと同様接触部２１の押し込み量は極めて小さく
なる。

第５図は更に本発明の他例を示すものである。

収納室６内に延出している突状部７の先端に磁石９を固
定し、突状部７に捲装されたスプリングを圧縮しながら
、摺動する低抵抗磁路体２５により、磁路の偏向を行う
ものである。低抵抗磁路体２５はそのほぼ中央に磁石９
を収納する円筒体であつて、非磁性体よりなる中間体２
６を介し、接触部２７と一体に構成されている。参照番
号１４はスプリングであつて、入力ペンの非操作時に第
５図Ａの如く、磁石９を低抵抗磁路体２５内に収納する
ように低抵抗磁路体２５を支持する。さて、操作により
接触部２７が押され、第５図Ｂの状態となると、磁石９
の両極を実質的に短絡していた低抵抗磁路体２５は撒去
されたことになり、かつ、磁路を断つていた空間１５も
ほぼ無となるため、接触部２７の先端から外部に対し磁
界の作用を及ぼす。このような機能をもつ入力ペン４は
漢字入力装置に使用できる外、種々の符号化入力装置、
例えば位置符号化入力装置などに使用できるものである
。

本発明の動作を説明するため、漢字入力装置として使用
する場合を例により説明する。第６図においてａからｐ
は情報板３０上の漢字に対応して配置された中空のフエ
ライト記憶磁心で、アドレス線であるＸｌ，Ｘ２，Ｘ３
，Ｘ４，Ｙｌ，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４の２群の導線にて直行
貫通されたマトリクスを形成する。

同時に各フエライト記憶磁心ａ−ｐはくまなく情報線Ｓ
によつても貫通されている。このような構成の情報板に
おいて、アドレス線Ｘ，Ｙに交互にパルス電流１，−Ｉ
を流すことにより、情報線Ｓがフエライト記憶磁心の磁
化反転による誘導電圧を検出することは一般に知られて
いる。ここで、特定のフエライト記憶磁心に外部から本
発明に係る入力ペン１で磁界をあてて磁気飽和させてお
けば磁化反転をしないため、その特定のフエライト記憶
磁心を検出でき、その位置情報を外部にコード化して出
力できることが当業者には容易に理解できよう。以上の
説明においては、情報板（例えばキーボード）のキーに
対応するものが、フエライト記憶磁心であるが、フエラ
イト記憶磁心のかわりにリードリレーを置いてもよい。
リードリレーに入力ペン１を近接すれば接点は磁界によ
り閉成され、その出力をコード化のための出力として利
用で゛きるからである。「発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、低抵抗磁路体により磁
石の閉磁路を形成する構成としたので、磁石と接触部の
距離だけで接触部の磁力を増減させる従来の入力ペンに
比べ接触部の押し込み量を極めて小さくすることができ
る。

このため、操作性が向上し迅速にかつ確実な入力が可能
となる。また、汚れ及び湿度等の環境の影響を受けない
信頼性と耐久性に富む入力ペンとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の原理及び動作原理を説明す
るための原理図、第３図Ａ，Ｂから第５図Ａ，Ｂは本発
明の好適な一例の要部を示す断面図、第６図は本発明の
入力ペンを使用する情報板内部の概略構成図である。 ここで、４・・・・・・入力ペン、９・・・・・・永久
磁石、１３，２０，２５・・・・・・低抵抗磁路体、１
２，２１，２７・・・・・・接触部である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁性体より成るペン先と、該ペン先を介して外部に
   磁力を作用させる磁石と、該磁石の磁路を閉成する低抵
   抗磁路体とを有し、前記ペン先にかかる負荷により前記
   磁石と前記低抵抗磁路体を相対的に移動させて前記磁石
   の低抵抗磁路体による閉磁路を解除し、前記磁石からの
   磁力をペン先を介して外部に作用させることを特徴とす
   る入力ペン。 ２ ペン先の負荷により磁石を移動させるようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の入力ペン。 ３ ペン先の負荷により低抵抗磁路体を移動させるよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の入
   力ペン。 ４ ペン先を磁石に一体に固定したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の入力ペン。 ５ ペン先を非磁性体を介して低抵抗磁路体に固定した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の入力ペン
   。