JPS5987585A - 入力装置用ペン - Google Patents

入力装置用ペン

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JPS5987585A
JPS5987585A JP19698482A JP19698482A JPS5987585A JP S5987585 A JPS5987585 A JP S5987585A JP 19698482 A JP19698482 A JP 19698482A JP 19698482 A JP19698482 A JP 19698482A JP S5987585 A JPS5987585 A JP S5987585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pen
mechanical
pressure
vibration absorbing
electrical
Prior art date
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Pending
Application number
JP19698482A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Sugano
菅野 昌志
Yoshihiro Gohara
良寛 郷原
Yasuo Ishibashi
石橋 儒雄
Kiyokazu Hagiwara
萩原 清和
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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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP19698482A priority Critical patent/JPS5987585A/ja
Publication of JPS5987585A publication Critical patent/JPS5987585A/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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

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、座標入力装置、ディジ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もので
ある。
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9図形などを
ペンで描き、ペン位置を入力盤面上の座標として読み込
む座標入力装置がよく使用されている。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、ペンを入力
盤面との間の電磁結合が用いられることが多い。このよ
うにペンと入力盤面とを空間的に結合すると、ペン先の
形状、入力盤面の汚れなどが座標検出に与える影響が少
なく、信頼性の高い装置とすることができる。しかしそ
の反面、入力盤面からペンが離れてもその間の結合が存
在するので入力盤面にペンが触れなくとも座標が入力さ
れて(7−!う。そのため、従来はペンにペン先と連動
するマイクロスイッチを取り付け、ペン先の筆圧によっ
てマイクロスインチを動作させてペンと入力盤面との接
触を検出している。
以下図面を参照しながら従来の入力装置用ペンについて
説明する。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。同図において、1は入力盤面から発生
される磁界検出のためのピックアップコイル、2はペン
軸、3はマイクロスインチ、4はケース、6はピックア
ップコイル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
面を持つ金属製のトグルバネ、9はトグルバネ8の頂点
に接する可動片で、その表面側にペン軸2が取り付けで
ある。
以上の構成において、ペン軸2に筆圧がかがシその応力
が可動片に加わると、トグルバネ8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
ッチのストロークは、トグルバネ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な開閉動作をさせる
だめには、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、」二記のような構成においては、ペンの
上下動、およびスイッチの開探によるクリック感が伴な
い、微妙な文字9図形等の入力に際し入力が跡切れたり
して書きにくいという問題がある。また、機械的スイッ
チであるため接点に寿命があり信頼性にも問題がある。
一方、このような入力装置の用途が拡大するにつれ、入
力装置用のペンも単に入力盤面との接触の有無を検出す
るのみではなく、接触圧すなわち筆圧を二段階程度識別
する機能があれば便利なことが多い。たとえば、手書き
文字を入力する際に、文字の線の太い細いを筆圧の大小
で判別するとか、カーソルの移動は軽い筆圧で行ない、
カーソルの固定を強い筆圧で行なう等の用途がある。こ
のような機能は上記した従来の入力装置用ペンでは実現
できないのはもちろん、その改良によっても容易に実現
することはできない。
発明の目的 本発明の目的は、上記のようなわづられしいペンの上下
動無しに入力盤面との接触検出が可能で、しかもその接
触圧の多段検出ができる入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複数
個の板状の機械−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、前記ペン先
、複数個の機械−電気変換素子および挟持体をこの順に
、かつそれぞれの間に振動吸収効果の異なる複数個の振
動吸収劇を介在させて挾持し、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複数個の機械−電気
変換素子に与えることにより、前記複数個の機械−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
面に対する接触および接触圧の変化を検出するように構
成したものであり、ペン先のストローク無しで筆圧の多
段検出を行なうものである。
実施例の説明 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。
第3図は本発明の一実施例における入力装置用ペンの先
端にある入力盤面との接触検出部の断面図である。第3
図において、1Q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、11はペン軸、17は
ペン全体のケース、15.16は機械−電気変換素子の
一種である円板状の圧電磁器振動子であり、その表裏両
面にはそれぞれ駆動電極 19および20,21および
22が取付けられていて、その振動モードは輪郭振動で
ある。12はシリコンゴム系の弾性材料より成る振動吸
収板、13.14はポリエステル系の弾性材料よりなる
振動吸収板である。18は圧電磁器振動子16,16.
振動吸収板12,13゜14を重ね合わせ、ペン軸11
とこれらの圧接状態を調整する挟持体を兼ねた調整ネジ
である。23は圧電磁器振動子16のリード線、24は
圧電磁器振動子16のリード線で、いずれもケース17
の内壁面に溝を設けて上方に取り出している。26は調
整ネジ18を回転する際のドライバー・挿入溝である。
第4図は、第3図における振動吸収板、圧電磁器振動子
、ペン軸、調整ネジの組立構成を示す分解斜視図である
。振動吸収材12,13.14の圧電磁器振動子と対向
する面には第4図のようにリード線を横方向へ取り出す
為の溝13a、14aと駆動電極とリード線とのノ・ン
ダ接続部の突起を避けるだめの溝13b、14bを切り
込んである。
以上の構成において、調整ネジは重ね合わせたペン軸、
圧電磁器振動子、振動吸収板を単に保持する程度の軽い
圧接力が加わるように調整してあり、実質的に圧電磁器
振動子の機械的振動には影響が無いようにしである。こ
の状態からペン軸11を通じて圧力を印加すると、その
応力は圧′電磁器振動子15.16に等しく加わり、振
動吸収板12゜13.14との圧接力が増し、機械的に
振動が吸収される。しかし、その吸収効果は振動吸収板
の主として硬度によって異なり、硬度の高いものほどそ
の吸収効果は小さい。本実施例では、振動吸収板12を
、振動吸収板13.14より低硬度としであるため、圧
電磁器振動子18の方がより低筆圧で振動が阻止され、
高車圧で圧電磁器振動子16の振動が阻害される。振動
吸収板の材料は上記の他天然樹脂等の弾性材料であれば
何れでもよく、所要の筆圧に応じて硬度を選択すればよ
い0第6図は本発明の一実施例における回路部の回路図
であり、第3図の圧電磁器振動子15.16の振動状態
から筆圧を多段に判別するだめの回路である。第6図に
おいて、26はpチャンネルMOS m’Fl界効果1
− ラフ シスタ(MosFrr )40゜nチャンネ
ルMO3FET41から成る相補型MO9(CzviO
S )  で構成されたインバータであり、27も同様
である。15.16は第3図における圧電磁器振動子、
28.31は直流帰還抵抗であり、抵抗29、コンデン
サ32.および抵抗32.コミ流を監視するだめの抵抗
である。
以上の構4において、インバータ26の出力は。
抵抗29.コンデンサ30で移相され、圧電磁器振動子
16を通して入力に帰還されその共振周波数で発振する
。圧電磁器振動子16に筆圧による応力が印加されその
振動が阻害されると、この圧電磁器振動子16は等価回
路上は近似的に単なるコンデンサとみなすことができ、
は)’icMOsインバータの最高動作周波数に発振周
波数がジャンプする。圧電磁器振動子16についても全
く同様であるが、より高い筆圧で上記のジャンプが生ず
る。
0MO8で構成されたインバータはその消費電流が動作
周波数にほぼ比例することは良く知られている。いま、
圧電磁器振動子15.16がほぼ同一の共振周波数をも
つとし、各々のCMOSインバータの電源電流を10、
応力が印加されて周波数がジャンプした場合の電源電流
を■1 とすると、合計の電源電流は、無筆圧時2Io
1低筆圧時2Io+11 、高筆圧時21 o + 2
 I 1 となってこの電流による抵抗34の電圧降下
を監視することによって二段階の筆圧検出が可能となる
以上の実施例では、圧電磁器振動子を発振回路に組み込
んだ場合を説明したが、応力による振動子の共振周波数
、尖鋭度Qの変化に着目してその変化を検出してもよく
、そのだめの回路構成は従来技術によって容易に実現で
きる。
なお、圧電磁器振動子に対しては筆圧による応力のみが
作用すれば上記の検出動作が可能であり、ペン軸の上下
動すなわちストロークは本質的に不要である。したがっ
てストローク無しでペンと盤面との接触検出が可能であ
る。
さらに筆圧の検出段階は二段に限られるものではなく、
より多数の場合でも、振動子の段数増および回路を付は
加えることによって容易に実現できるのは言うまでもな
い。
発明の効果 以−Eの説明で明らかなように、本発明によれば、複数
個の板状の機械−電気変換素子を振動吸収効果の異なる
振動吸収板と重ね合わせてこれにペン先の筆圧を印加す
るように構成することにより、ペン先の上下動無しに筆
圧の検出が可能となるばかりでなく、筆圧の多段検出が
実現できるため、操作性に優れかつ多機能の入力装置用
ペンが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の入力装置用ぺ/の断面図、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
発明の一実施例における接触検出部の断面図、第4図は
第3図の主要部の組立構成を示す分解斜視図、第6図は
本発明の一実施例における回路部の回路図である。 10・・・・・・ピックアップコイル、11・・・・・
・ペン軸、12.13.14・・・・・・振動吸収板、
15,16・・・・・・圧電磁器振動子、19,20,
21.22・・・・・・駆動電極、26,27・・・・
・・インバータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第1
図 第3図 ?3 第4図 5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 両面部に電極を設けた複数個の板状の機械−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、前記ペン先、複数個の機械−電気変換素
    子および挟持体をこの順に、かつそれぞれの間に振動吸
    収効果の異なる振動吸収材を介在させて挾持し、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複
    数個の機械−電気変換素子に与えることにより、前記複
    数個の機械−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および接触
JP19698482A 1982-11-10 1982-11-10 入力装置用ペン Pending JPS5987585A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0578910A2 (en) * 1992-07-13 1994-01-19 Fujikura Rubber Ltd. Stylus pen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0578910A2 (en) * 1992-07-13 1994-01-19 Fujikura Rubber Ltd. Stylus pen
EP0578910A3 (en) * 1992-07-13 1994-08-10 Fujikura Rubber Ltd Stylus pen

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