JPS5979385A - 入力装置用ペン - Google Patents

入力装置用ペン

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JPS5979385A
JPS5979385A JP18951682A JP18951682A JPS5979385A JP S5979385 A JPS5979385 A JP S5979385A JP 18951682 A JP18951682 A JP 18951682A JP 18951682 A JP18951682 A JP 18951682A JP S5979385 A JPS5979385 A JP S5979385A
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JP
Japan
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pen
vibrator
pen tip
piezoelectric vibrator
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Prior art date
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Pending
Application number
JP18951682A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyokazu Hagiwara
萩原 清和
Yasuo Ishibashi
石橋 儒雄
Masashi Sugano
菅野 昌志
Yoshihiro Gohara
良寛 郷原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP18951682A priority Critical patent/JPS5979385A/ja
Publication of JPS5979385A publication Critical patent/JPS5979385A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、図形入力装置、テ゛イシタイザなどのコンピ
ュータ入力装置に使用する入力装置用ペンに関する。
従来例の構成とその問題点 コンピュータの入力端末装置として、文字2図形などを
ペンで描き、ペン位置を人力盤面上の座標として読み込
む座標入力装置が使用されている。
このような座標入力装置においては、座標の検出法とし
て、たとえばペンと入力盤面との間の電磁結合を利用し
た方法がよく用いられる。このようにペンと人力盤面と
を空間的に結合すると、ペン先の形状2人力盤面の汚れ
なとが座標検出精度に与える影響が少ないだめ、信頼性
の高い装置を得ることができる。しかしその反面、入力
盤面からペン先lJ稍(1れていてもその間の結合が存
在するので、盤面にペン先が触れなくとも座標が入力さ
れる。そのだめ、従来はペンにペン先と連動するマイク
ロスイッチを設け、ペン先の筆圧によってマイクロスイ
ッチを動作させてペン先と人力盤面との接触を検出する
ようにしている。したかって、必然的にマイクロスイッ
チの動作ス1−ロークタケのストロークかペン先にもあ
り、この上下動のため人力か跡切れだりして書きにくい
という問題かある。
第1図は、従来用いられている入力装置用ペンの断面図
である。図において、1は入力盤面から発生される磁界
を検出するだめのピックアップコイル、2はペン軸、3
はマイクロスイッチ、4はケース、5はピックアップコ
イ/l/1およびマイクロスイッチ3からの信号の引き
出しケーブルである。
第2図は第1図におけるマイクロスイッチ3の拡大断面
図である。6,7はスイッチを構成する端子対、8は球
面を持つ金属性のトグルバネ、9はトグルハネ8の頂点
に接するCiJ動片で、その表側面にペン軸2が取り付
けである。ペン軸に筆圧が加わると1−クルバネの中央
部が端子6に接触してスイッチが閉じることになる。こ
の場合、スイッチの開閉ストロークは1−クルハネ8と
端子6との間隙で決まるが、筆圧の有無に応じて明確に
開閉動作をさせるには、この間隙を極端に狭くするわけ
にはいかない。したがって、このような構造の人力装置
用ペンでは、ペンの上下動およびスイッチの開閉に供う
クリック感があり、微妙な文字。
図形などの入力に支障がある。
発明の目的 本発明の目的は、上記のようなわずられしいヌトローク
無しでペン先と盤面との接触検出ができる人力装置用ペ
ンを提供することにある。
発明の構成 本発明の入力装置用ペンは、両面部に電極を設けた板状
の機械−電気変換素子と、入力操作時にするとともに、
人力操作にともなって前記ペン先に与えられる押圧力を
前記機械−電気変換素子に与えることにより、前記機械
−電気変換素子の特性を変化させて、前記ペン先の前記
入力盤面に対する接触を検出するように構成したもので
ある。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について図面を参照して具体的に
説明する。
第3図は本発明の一実施例における人力装置用ペンの接
触検出部の要部断面図である。同図において、10は磁
界検出のだめのピックアップコイル、11はペン軸、1
2はシリコンゴム糸の弾性体、13は機械−電気変換素
子の一種である圧電振動子、14aおよび14bは圧電
振動子13の表裏両面に設けられた駆動電極である。1
61Lおよび15bは駆動電極14& 、 14bの外
部引き出し!−ト端子線、16は12と同系の弾1生体
、17は樹脂製の収納容器、18は挾持体を兼ねた圧力
調整ネジ、19はペンケースである。図で示すように圧
電振動子130両主而は面弾性体12゜16に接した状
態で、圧力調整ネジ18の操作て圧接状態を調整するよ
うになっている。なお、18iaは圧力調整ネジを回転
する際のドライバー挿入溝である。
第4図は第3図における弾性体12.16と日−ニ電振
動子13、ペン軸11、圧力調整ネジ18の組立状態を
示す分解斜視図である。図で示すように、圧電振動子1
3に接する弾性体12.16はリンク状になっている。
上記した構成において、圧力調整ネジ18は圧電振動子
13、ペン軸11、弾性体12.16を単に保持する程
度の軽い圧接力か加わるように調整してあり、実質的に
圧電振動子の機械的振動には影響がないようにしである
。この状態からペン軸11を介して押圧力を印加すると
、その応力は圧電振動子13に加わり、弾性体12.1
6との匡接力が増し機械的に振動が吸収される。なお、
弾・1イL体の(:」拐は上記の池、天然ゴム、合成樹
脂等の弾性4”A制が使用できる。
以上のように、弾性体で圧接された振動子に外部より応
力を加えると、その応力に従って振動子の1辰動か弾1
1体に吸収され、そのため共振周波数および等価インピ
ータンスが変化するが、本発明の特徴はその変化量を回
路を通じて処理することにある。なお、圧電振動子の尖
鋭度Qは等洒インピータンスに逆比例する。
第6図は」1記した構造のペンと人力盤面との接触を検
出する接触検出回路の一例を示す回路(14成図である
。同図において、圧電振動子13.1−ランシヌタ20
、コンデンサ21.22とで発振回路を構成している。
発振出力は、増幅器23で増幅され、タイオード24で
調流され、直列電圧V。
を得る。この発振回路の素子定数は、ペン軸11の先端
が入力盤面に触れていない場合に少なくとも発振するよ
うに定められている。したがって、この場合にはプラス
の直流電圧Voを得る。
今、ペン軸11の先端に筆圧か加わると、圧電振動子1
30両主画才は弾性体12および16を介して応力が加
わり、振動の吸収作用[よって圧電振動子13の振動を
抑制し、振動子の尖鋭度Qを(j端に低下させる。した
がって、等価インピーダンスか増大して発振が停止し、
直流電圧Voはゼロとなる。すなわち、出力直流電圧■
0を監視することによって、ペン先と人力盤面との接触
検出がjif能となる。以上の動作において、圧電振動
子13に対しては筆圧による応力のみが作用すれはよく
、ペン軸の上下動すなわちヌ]−ロータは本質的に不要
である。
第6図は、接触検出回路の曲の例を示す回路5購成図で
あり、圧電振動子13として、応力が加わっても尖鋭度
Qの低下が極端に生じず、゛共振周波数のみが移動する
ものを使用した場合の例である。
同図において、圧電振動子13には圧電振動子の直列共
振周波数に等しい周波数の電圧を発振器25から抵抗2
6を介して印加する。圧電共振子13の端子電圧を増幅
器27で増幅し、ダイオード28で41り流して直流電
圧Voを監視する。
筆■が加わらない場合、圧電振動子13の端子型1王は
(・鎮め小さいので直流電圧Voも極めて小さい。
圧電振動子13に筆圧が加わるにともなって共振周波数
が移動し直流電圧vOが増加するので、直流電圧の監m
によって接触検出か可能となる。
」1記したように、本実施例では板状の圧電振動子を用
い、かつこの板状の圧電振動子と弾性体を接するように
配設しているので、筆圧に対する感度か良い上に、筆圧
特性か非常に安定している。
さらに、筆圧の感度は、弾性1本の(S4質、硬曵、大
きさによって調整することができるとともに、振動子の
初jjjJの状態は圧力調整ネジによ−)て容易に調整
することができる。
次に本発明の具体例を示す。
圧電振動子として、3成分系の圧電磁器利和を用いて、
直径が5瀝l、厚みがQ、511ノIの試料を作成し、
画才mjに銀電極を800°Cで焼イ」けしだ後、厚み
方向に分極を施し、周波数か500 KHzの輪郭」辰
動子を作成した。輪郭振動子の振動の節は、円板の中心
にあり、バンクを用いて直径がOos mm程度の大き
さで、外部引き出しソー1一端子線を取イ」けた。
弾性体としてシリコンゴム系の月相を用いて前記リート
一端子線を取り出すため、リンク状にして、前記圧電振
動子の画才面に2個配設した。シリコンゴム系の利和は
、電極材料である銀を硫化することがなく、また適当な
粘度のものか得ら、l″1.易く経時変化も少ないため
、弾性体の材料として適している。
第7図は、このようにして得られた入力装置用ペンの圧
電振動子の筆圧に対する等価インピーダンスの変化を示
しだもので、ペン先に筆圧としてダイヤルテンションメ
ータゲージで圧力を加えながら等価インピーダンスを求
めたものである。第7図かられかるように、筆圧に応じ
て等価インピーダンスがほぼ直線的に変化している。な
お、初期の圧電振動子の等価インピーダンスは、圧力調
整ネジ18のネジの締め具合を変えて圧電振動子と弾性
部利との接触圧を調整することにより、自山に設定する
ことができる。
なお、上記実力負例においては、圧電1辰勘子を用いた
場合について説明したが、同様の構成は水晶振動子、磁
歪振動子等によっても可能である。
さらに、振動イとして、円板上のもののほかに第8図(
a)に示すような矩形状の振動子や、第8図(b)に示
すような部分電極を有する振動子でも同様の効果かあり
、振動姿態も、輪郭振動子の他に埋みたて振動子、厚み
ずへり振動子などでも同様の効果カミ■られる。
発明の効果 しJ、」二の訊1明から明らかなように、本発明は両土
面に電極を設けた板状の機械−電気変換素子を、ペン先
と挟持体との間に介在させて挟持するとともに、人力操
作にともなってペン先に与えられる応力を機械−電気変
換素子に与えるように構成しており、ペンと入力盤面と
の接触を71−ローフ無しで検出することができるため
、入力装置用として最適なペンを提供することができる
。さらに、本発明では変換素子乙挟持体の間および、変
換素子とペン先の間の少なくとも一方に弾性体を介在さ
せることにより、筆圧の感度を弾性体の利質。
硬度、大きさを変えることによって容易に調整できると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(d入力装置用ペンの従来例を示す断面図、第2
図は第1図におけるマイクロスイッチの拡大断面図、第
3図は本発明の一実施例の要部断面図、第4図は第3図
における接触検出部の組立状態を示す分解斜視図、第5
図は本発明に用いる接触検出回路の一例を示す回路構成
図、第6図は同接触検出回路の池の例を示す回路構成図
、第7図は本発明に用いる圧電振動子の筆圧と等価イン
ピーダンスとの関係の一例を示す特性図、第8図(a)
 、 Cb)は本発明に用いる圧電振動子の他の例を示
す斜視図である。 11・・・・・・ペン軸、12.16・・・弾性体、1
3・・・・・圧電振動子、14a、14b・・・・駆動
電極、15a 、 16b・・・・・・電極引き出しリ
ード端子線、17・・・・・・収納容器、18・・・・
・・圧力調整ネジ、19・・・・・ペンケース。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第2図 第4図 第5図 第6図 /2z 465− 第7図 筆li、(’J−ジ 範8図 (硫)      (b) /4b

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)両面部に電極を設けた板状の機械−電気変換素子
    と、入力操作時に入力盤面に接しめられるペン先と、挟
    持体を備え、前記機械−電気変換素子を前記ペン先と前
    記挟持体との間に介在させて挾持するとともに、入力操
    作にともなって前記ペン先に与えられる押圧力を前記機
    械−電気変換素子に与えることにより、前記機械−電電
    変換素子の特性を変化させて、前記ペン先の前記入力盤
    面に対する接触を検出するように構成したことを特徴と
    する入力装置用ペン。
  2. (2)機械−電気変換素子として圧電振動子を使用し、
    かつこの圧電振動子の一方の面部とペン先の間および、
    前記圧電振動子の他方の面部と挟持体の間の少なくとも
    一方に弾性体を介在させ、ペン先からの抑圧の有無に応
    じて前記圧電振動子の共振周一数もしくは等価インピー
    ダンスを変化させて、前記ペン先の入力盤面に対する接
    触の有無を検出するように構成したことを特徴とする特
    許請求の範囲第(1)項記載の入力装置用ペン。
  3. (3)挾持体は、ペン先に対して接近および離間しうる
    方向へ移動調整可能に配設されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の入力
    装置用ペン。
JP18951682A 1982-10-28 1982-10-28 入力装置用ペン Pending JPS5979385A (ja)

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JP18951682A JPS5979385A (ja) 1982-10-28 1982-10-28 入力装置用ペン

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JPS5979385A true JPS5979385A (ja) 1984-05-08

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5138885A (en) * 1990-03-16 1992-08-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Piezoelectric-type pressure sensor
US5177472A (en) * 1989-12-25 1993-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Vibrating input pen used for a coordinate input apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4989868A (ja) * 1972-12-30 1974-08-28
JPS56147229A (en) * 1980-04-15 1981-11-16 Fujitsu Ltd Input pen

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4989868A (ja) * 1972-12-30 1974-08-28
JPS56147229A (en) * 1980-04-15 1981-11-16 Fujitsu Ltd Input pen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5177472A (en) * 1989-12-25 1993-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Vibrating input pen used for a coordinate input apparatus
US5138885A (en) * 1990-03-16 1992-08-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Piezoelectric-type pressure sensor

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