JPS61109177A

JPS61109177A - 筆記式デ−タ入力装置

Info

Publication number: JPS61109177A
Application number: JP22983484A
Authority: JP
Inventors: Takashi Moto; 本　貴志; Nobuyuki Mochinaga; 信之持永; Toshikazu Sawai; 沢井　俊和
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1984-10-31
Filing date: 1984-10-31
Publication date: 1986-05-27
Also published as: JPH0364883B2

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】〔発明の技術分野〕この発明は筆記式データ入力装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

筆記式データ入力装置は、筆記動作にともなう筆記軸の
変位をセンサにより検出し、このセンサの出力に基づい
て筆記字形（数字、記号等）を識別してそのデータを情
報処理部に入力するもので、この筆記式データ入力装置
としては、従来、ペン形のケース内に、筆記動作にとも
なって先端側が筆記方向と逆方向に変位する筆記軸をそ
の先端部がケース先端から突出する状態に設けるととも
に、前記ケース内に、前記筆記軸の外周を取囲むように
複数（一般には４個または８個）の圧電素子からなるセ
ンサを配置した構成のものがある。

しかしながら、上記従来の筆記式データ入力装置は、筆
記軸の変位をセンサで直接検出させるようにしたもので
あるために、センサを筆記軸の外周面とケース内面との
間に隙間なく挟持させた状態で組込まなければならず、
そのために、センサの組込みが面倒で組立て性が悪いし
、また、センサが直接筆記軸に接触しているために、筆
記軸に衝撃がかかると、この衝撃でセンサが破壊してし
まうおそれがあるという問題もあった。

〔発明の目的〕

この発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、センサの組込みが
容易で、しかも衝撃によるセンサの破壊の心配もない筆
記式データ入力装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

すなわち、この発明は、筆記軸の外周に、基端を前記ケ
ース内に片持ち状態に固定した筆記軸径方向に弾性変形
可能な複数の弾性部材の先端を接触させ、この弾性部材
のうち少なくとも前記筆記軸の外周に対して異なる二方
向の弾性部材に、前記筆記軸の変位による弾性部材の弾
性変形で機械的変形を生じてこの機械的変形量を電気的
変化量に変換するセンサを取付けたものであり、この発
明では、筆記軸に弾性部材を接触させてこの弾性部材に
センサを取付けているから、従来のようにセンサを筆記
軸の外周面とケース内面との間に隙間なく挟持させる必
要はなく、従ってセンサの組込みは容易であるし、また
、センサは筆記軸には直接接触していないから、筆記軸
に衝撃がかかつても、この衝撃でセンサが破壊してしま
うことはない。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を筆記入力式小型電子式計算
機を例にとって図面を参照し説明する。

この実施例の筆記入力式小型電子式割算機は、長さが１
５０〜２００ｍｍのペン形のもので、その中央部から基
端側は計算機本体部とされ、先端側は筆記式入力部とさ
れている。

この筆記入力式小型電子式計算機の構成を説明すると、
第１図〜第４図において、１０は筆記入力式小型電子式
計算機のケースであり、このケース１０は、計算機本体
部のケース（以下本体部ケー゛スという）１０ａと、筆
記式入力部のケース（以下入力部ケースという）１０ｂ
とからなっている。この本体部ケース１０ａと入力部ケ
ース１０ｂは、いずれも円筒状のもので、本体部ケース
１０ａは直径１２〜１５ｍｍの太さとされ、入力部ケー
ス１０ｂは直径１０〜１２１１１１１１の太さとされて
いる。

前記本体部ケース１０ａは、合成樹脂製軸筒１１の外周
を、その先端部を除いて金属外筒１２で被覆したもので
、前記軸筒１１の一側面にはケース軸方向に沿う横長の
開口１１ａが設けられ、金属外筒１２には、軸筒１１の
開口１１ａと対応させて、この間口１１ａより長さおよ
び巾が若干小さな開口１２ａが設けられている。

１３は前記軸筒１１の開口１１ａに嵌着された平板状の
表示部パネルであり、この表示部パネル１３の周囲は、
金属外筒１２の開口１２ａの周縁部で被覆されている。

この表示部パネル１３の一端側には透明板１４ａを嵌着
した表示窓１４が設けられており、他端側には、スキッ
プ（ＳＫ）キー１５と、サブシーフェンス（ＳＢ）キー
１６と、クリア（Ｃ）キー１１とが一列に配設されてい
る。

また、軸筒１１内には、前記表示窓１４と対向させて液
晶表示素子１８が配置されており、この液晶表示素子１
８の背後には、前記表示部パネル１３のほぼ全長にわた
る長さの配線基板１９が設けられている。

この配線基板１９は、その背面に、筆記式入力部からの
入力に基づいて筆記字形（数字、記号等）を認識する筆
記字形認識回路とこの認識回路からの入力データに基づ
いて計算処理を行なう情報処理回路および表示駆動回路
等を形成したＬＳＩチップ２０や、その他の回路部品（
図示せず）を取付けたもので、この配線基板１９は軸筒
１１内に形成した基板支持部２１．２１にビス止め等に
よって固定されている。

なお、第１図および第４図において、２２は液晶表示素
子１８の各端子と配線基板１９のの表面に配列されてい
る液晶表示素子接続端子（図示せず）とを接続するイン
クコネクタ、２３は液晶表示素子１８の裏面と配線基板
１９との間に介在されたスペーサであり、液晶表示素子
１８は、前記インクコネクタ２２とスペーサ２３とを介
して配線基板１９と表示窓１４の透明板１４ａとの間に
挟持されている。

また、第１図において、２４．２４は配線基板１９の表
面に前記各キー１５．１６．１７とそれぞれ対応させて
形成された固定接点、２５は配線基板１９の固定接点形
成部の上に重ねられたゴムシートである。このゴムシー
ト２５は、前記各固定接点２４．２４と対応する部分に
前記各キー１５．１６．１７の裏面に接触する膨出部を
形成したもので、各膨出部の内面には、キー１５．１６
．１７の押圧操作による前記膨出部の変形で固定接点２
４．２４に接触される可動接点２６．２６が設けられて
おり、この可動接点２６．２６と前記固定接点２４．２
４とによって、前記キーｉｓ、　１６．１７の押圧操作
によりＯＮされるキースイッチが形成されている。

さらに、前記軸筒１１の基端部内には、電源スィッチを
兼ねるモード切換スイッチ２７が設けられている。この
モード切換スイッチ２７は、つまみ２７ａの回動で切換
られるロータリースイッチからなっており、このモード
切換スイッチ２７はリード線２８によって配線基板１９
と接続されている。

２９は前記軸筒１１の基端部に螺合された着脱可能なキ
ャップであり、モード切換スイッチ２７はこのキャップ
２９を取外して操作されるようになっている。このキャ
ップ２９の端面には放音孔３０．３０が開口されており
、このキャップ２９内には圧電ブザー３１が設けられて
いる。この圧電ブザー３１は、筆記式入力部からの入力
信号に基づいてＬＳＩチップ２０の筆記字形識別回路が
１字分の筆記字形を識別する度にＬＳＩチップ２０から
の報音信号によって駆動されるもので、この圧電ブザー
３１は、その外面側電極を兼ねる振動板３１ａをキャッ
プ２９の端面部内面に接着してキャップ２９内に取付け
られている。３２ａ　、　３２ｂは前記軸筒１１の基端
部に設けられた圧電ブザー接続用バネ端子であり、その
一方のバネ端子３２ａは圧電ブザー３１の内面側電極面
に接触され、他方のバネ端子３２ｂは圧電ブザー３１の
撮動板３１ａに接触されている。なお、この各バネ端子
３２ａ　、　３２ｂは、リード線３３によって配線基板
１９と接続されている。

また、前記軸筒１１の金属外筒１２で被覆されていない
先端部には、その−側面に開放する電池収納部３４が形
成されており、この電池収納部３４内には、２個のボタ
ン形小型電池３５．３５が直列に重ねて収納されている
。この電池３５．３５は、コイルバネからなる負極側電
池接触バネ３６と、板バネからなる正極側電池接触バネ
３７とによって挟持されており、負極側電池接触バネ３
６の他端は、配線基板・１９に固定されて配線基板１９
面の負極側電池接続端子と接続されている。

一方、前記正極側電池接触ｔＳネ３１は、電池収納部３
４内に着脱可能に装着されている。この正極側電池接触
バネ３７には、電池収納部３４の開放部に延出する延出
片３７ａが一体に形成されており、この正極側電池接触
バネ３７は、その延出片３７の先端に接続したリード線
３８によって配線基板１９面の正極側電池接続端子と接
続されている。

３９は前記電池３５．３５を押えるクッション材であり
、このクッション材３９は、これに正極側電池接触バネ
３１の延出片３１を挿通することによって正極側電池接
触バネ３７と一体化されている。

また、４０は前記電池収納部３４の開放部を覆う金属製
の電池カバーであり、この電池カバー４０は、前記軸筒
１１の先端部全周を覆う円筒状のものどされている。こ
の電池カバー４０は、軸筒１１の外周にスライドおよび
回動可能に嵌合されるとともに、その基端部において軸
筒１１の外周に形成したネジ部に螺合されている。

この前記電池カバー４０は、電池３５．３５の交換時に
、この電池カバー４０を回して軸筒１１との螺合を解除
してから第１図に鎖線で示すように筆記式入力部側にス
ライドされるもので、電池３５．３５の交換は、電池カ
バー４０を筆記式入力部側にスライドさせることにより
電池収納部３４を開放してクッション材３９と一緒に正
極側電池接触バネ３７を取外し、電池収納部３４内から
電池３５．３５を取出して新しい電池３５．３５を収納
した後に、再びクッション材３９と正極側電池接触バネ
３７を装着して電池カバー４０を元に戻すことによって
行われるようになっている。

なお、第２図において、４１は前記本体部ケース１０ａ
の基端側外側に設けられたクリップであり、このクリッ
プ４１は、前記表示部パネル１３の位置から本体部ケー
ス１０ａの周方向にほぼ９０度ずらした位置に設けられ
ている。

次に、筆記式入力部の構成を説明すると、この筆記式入
力部のケース１０ｂは、第１図および第３図に示すよう
に、合成樹脂製の基端側軸筒４２と、この基端側軸筒４
２の外周に基端側を嵌合された金属外筒４３と、この金
属外筒４３の先端部に嵌合された先端に向かって細くな
るテーパー状の口金部材４４とからなっており、前記金
属外筒４３の内側には、その先端部と、基端側軸筒４２
に嵌合する部分とを除いて合成樹脂製の絶縁筒４５が嵌
合固定されている。

前記基端側軸筒４２と口金部材４４には、それぞれその
中心に、筆記軸４６より若干大径な筆記軸挿通孔４２ａ
　、　４４ａが過膜されており、筆記軸４６は、その基
端部が基端側軸筒４２の基端から突出し、先端部が口金
°部材４４の先端から突出する状態で基端側軸筒４２と
口金部材４４の筆記軸挿通孔４２ａ　、　４４ａに挿通
されている。

この筆記軸４６は、インク筒の先端に筆記用ボールを有
する筆記チップ４６ａを取付けたボールペンレフィール
（ボールペンの中芯）と同様のもので、この実施例では
、筆記軸４６としてインク筒を金属製としたものを用い
ている。

４７は筆記軸４５の基端に嵌合固定された通気孔を有す
る球体、４８は前記基端側軸筒４２の基端面にビス止め
された円筒状の球体受けであり、前記球体４７は、コイ
ルバネ４９により球体受け４８の内奥部に押付けられて
、この球体受け４８内に回動可能に保持されている。

この球体受け４８は、筆記軸４６の基端を前記球体４７
を介して支持するもので、筆記軸４６は、その基端を支
点としていずれの方向にも傾動し得るように球体受け４
８に支持されており、これにより筆記軸４６は、その先
端の筆記チップ４６ａを紙面に押付けて紙面に数字や記
号等を筆記する筆記動作にともなって、先端側が前記口
金部材４４の筆記軸挿通孔４４ａとのクリアランス分だ
け筆記方向と逆方向に変位するようになっている。

また、前記球体受け４８は板バネからなっており、その
外側面には、筆記軸４６に軸方向（Ｚ軸方向）の力がか
かったときにこれを検出するセンサとして、シリコン半
導体を用いたひずみゲージ５０ｚが接着固定されている
。このひずみゲージ５ｏｚは、筆記軸４６の先端（筆記
チップ４５ａ）を紙面に押付けたときに筆記軸４６の軸
方向にかかる力で軸方向に弾性変形する球体受け４８の
変形により機械的変形を生じてこの機械的変形量を電気
的変化量に変換するもので、このひずみ〃−ジ５０ｚが
引張りひずみを生じるとその抵抗値が増加するようにな
っている。このＺ軸方向のひずみゲージ５ｏｚは、リー
ド線５１によって前記計算機本体部の配線基板１９に接
続されている。

また、前記入力部ケース１０ｂ内には、その基端側軸筒
４２と口金部材４４との間のスペースに、筆記軸長さ方
向に沿う４枚の横長板バネ５２．５２が筆記軸４６を取
囲むように等間隔に配置されており、この板バネ５２．
５２は、筆記入力式小型電子式計算機をそのクリップ４
１が上側にくるようにして斜めに持ったときに、各板バ
ネ５２．５２が筆記軸４６の上下左右にくるように配置
されている。

この各板バネ５２．５２は、その基端を、前記基端側軸
筒４２の先端に突設した角筒状突出部４２ｂの外周にビ
ス止めして入力部ケース１０ｂ内に片持ち状態で固定さ
れており、この固定部から先端側の部分において筆記軸
４６の径方向に弾性変形するようになっている。また、
この各板バネ５２．５２の先端部は、第５図に示すよう
に筆記軸４６側に折曲されて、その先端において筆記軸
４６の外周に一定の弾接力で接触されており、これによ
って筆記軸４６は、中立状態つまり筆記軸４６が基端側
軸筒４２および口金部材４４の筆記軸挿通孔４２ａ　、
　４４ａの中心に位置する状態に保持されている。

この板バネ５２．５２は、ステンレス鋼からなる板厚的
０．５ＩｌｌｌＩｌ、幅約４ｍｍ、たわみ部分の長さ約
１Ｑｉｍのもので、この板バネ５２．５２は、筆記軸４
６にＩ　Ｋｇの筆記圧（筆記軸４６を筆記方向と逆方向
に変位させる圧力）がかかったときに板バネ先端が約０
．４ｍｍ変位するバネ力をもっている。なお、筆記圧に
は個人差があるが、この筆記圧は約０．５〜１．５Ｋｆ
（通常は０．７Ｋｙ程度）であるから、板バネ５２．５
２のバネ力を上記の値に選定しておけば、筆記圧に個人
差があっても板バネ５２．５２を筆記圧で十分たわみ変
形させることができる。ただし、筆記圧が１．５Ｋｇを
越える場合は、板バネ５２゜５２のたわみ量が大きくな
りすぎて板バネがたわみ変形の繰返しで疲労するから、
この実施例では、板バネ５２．５２のたわみ量がある程
度以上となったときに板バネ５２．５２が口金部材４４
に当ってそれ以上の変形を阻止されるように口金部材４
４の筆記軸挿通孔４４ａの径を選んで、板バネ５２．５
２の耐久性を保証している。

５０ｘ　、　５０ｘは前記４枚の板バネ５２．５２のう
ち、筆記入力式小型電子式計算機をそのクリップ４１が
上側にくるようにして斜めに持ったときに筆記軸４６の
左右に位置する一対の板バネ５２．５２の外面に接着固
定されたＸ軸方向ひずみゲージ、５０Ｖ　、　５０ｙは
他の一対の板バネ５２．５２の外面に接着固定されたＹ
軸方向ひずみゲージであり、このＸ軸方向およびＹ軸方
向のひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙは、筆記動作にと
もなう筆記軸４６の変位を検出するセンサとして設けら
れている。

このひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙは、前記Ｚ軸方向
のひずみゲージ５０２と同様なシリコン半導体を用いた
もので、第５図に示すように、板バネ５２．５２に接着
される可撓性基板５３の外面にシリコン半導体膜５４を
被着させた構造となっている。

このひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙは、筆記軸４６の
変位による板バネ５２．５２のたわみ変形により機械的
変形を生じてこの機械的変形量を電気的変化量に変換す
るもので、このひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙも、引
張りひずみによりその電気抵抗値が増大し、圧縮力ひず
みにより抗値が減少する第７図に示すような特性をもっ
ている。この各ひずみゲージ５ｏｚ。

５０ｙは、第１図に示すようにリード線５５．５５によ
って前記計算機本体部の配線基板１９に接続されている
。なお、前記リード線５５．５５は前記基端側軸筒４２
に過膜したリード線挿通孔（図示せず）を通して本体部
ケース１０ａ内に導かれている。

また、前記口金部材４４の基部は、前記金属外筒４３の
先端部から絶縁内筒４５の先端部にまたがってその内側
に周方向および軸方向に摺動可能に嵌合されており、こ
の口金部材４４の絶縁内筒４５内に嵌合する部分には、
第６図に示すように、絶縁内筒４５の先端縁内側の一部
に突設された突起５６（第１図参照）に摺動可能に係合
する傾斜溝５１が形成されている。

この口金部材４４は、これを回動させることにより前記
傾斜溝５７の誘導作用で軸方向に移動されるもので、筆
記入力式小型電子式計算機の使用時にその先端から筆記
軸４６先端の筆記チップ４６ａを突出させる状態に移動
され、筆記入力式小型電子式計算機を使用しないときは
第１図に鎖線で示すように先端側に移動されて筆記軸４
６先端の筆記チップ４６ａを保護するようになっている
。

上記筆記式入力部は、ひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙ
を、取付けた板バネ５２．５２の基端を基端側軸筒４２
の先端に固定するとともに、この基端側軸筒４２内に筆
記軸４６を挿通して基端側軸筒４２の基端に球体受け４
８を取付けた後、あらかじめ絶縁内筒４５を嵌合固定す
るとともに先端部に口金部材４４を嵌合した金属外筒４
３を口金部材４４内に筆記軸４６を通して基端側軸筒４
２の外側に嵌合し、この金属外筒４３を、その基端部を
基端側軸筒４２の基端から突出させた状態で基端側軸筒
４２にかしめ止めすることによって組立てられたもので
、この筆記式入力部は、前記金属外筒４３の基端部を、
本体部ケース１０ａの軸筒１１の先端部に嵌合してこの
軸筒１１にかしめ止めすることにより、計算機本体部と
一体化されている。

前記筆記式入力部は、紙面に筆記軸４６の先端（筆記チ
ップ４６ａ）を接触させて行われる筆記動作にともなう
筆記軸４６の周方向の変位を、板バネ５２、５２を介し
てひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙで検出するもので、
この筆記式入力部と、前記計算機本体部のＬＳＩ２０に
形成されている筆記字形認識回路とによって、筆記式デ
ータ入力装置が構成されている。

前記筆記入力部の動作を説明すると、第８図〜第１０図
はＹ軸方向ひずみゲージｓｏｙ　、　ｓｏｙを取付けた
板バネ５２．５２の動きを示したもので、筆記軸４６に
外力が作用していない第８図の状態では、両方の板バネ
５２．５２は内側（筆記軸４６側）にも外側にも変形せ
ずに一定のバネ力で筆記軸４６を押圧している初期姿勢
を保っており、この状態では、両方の板バネ５２．５２
に取付けられているＹ軸方向ひずみゲージ５０１／　、
　５０ｙの機械的変形量は同じであるから、このひずみ
ゲージ５０１／　、　ｓｏｙの抵抗値Ｒｙ１．　Ｒｙ２
は互いに等しくなっている。

一方、第９図に示すように筆記軸４６の先端側が下側に
変位すると、下側の板バネ５２は筆記軸４６で押されて
外側にたわみ変形し、上側の板バネ５２はそのバネ力で
筆記軸４６の変位に追従して内側にたわみ変形する。従
って、このときは、上側の板バネ５２の外面に取付けら
れているひずみゲージ５０ｙが引張りひずみを生じてそ
の抵抗値Ｒｙｌが増加し、下側の板バネ５２の外面に取
付けられているひずみゲージ５０ｙは圧縮ひずみを生じ
てその抵抗値Ｒｙ２が減少する。

また、第１０図に示すように筆記軸４６の先端側が上側
に変位すると、上側の板バネ５２は筆記軸４６で押され
て外側にたわみ変形し、下側の板バネ５２はそのバネ力
で筆記軸４６の変位に追従して内側にたわみ変形する。

従って、このときは、上側の板バネ５２の外面に取付け
られているひずみゲージ５０ｙが圧縮ひずみを生じてそ
の抵抗値Ｒｙ１が減少し、下側の板バネ５２の外面に取
付けられているひずみゲージ５０Ｖは引張りひずみを生
じてその抵抗値Ｒｙ２が増加する。

これは、筆記軸４６がＸ軸方向ひずみゲージ５０ｘ　。

５０×を取付けた板バネ５２．５２をたわみ変形させる
方向に変位した場合も同様であり、その場合は、筆記軸
４６で押されて外側にたわみ変形する板バネ５２に取付
けられているひずみゲージ５０ｘが圧縮ひずみを生じて
その抵抗値が減少し、筆記軸４６の変位に追従して内側
にたわみ変形する板バネ５２に取付けられているひずみ
ゲージ５０ｘが引張りひずみを生じてその抵抗値が増加
する。

次に、筆記字形認識回路について説明すると、第１１図
は前記筆記入力式小型電子式計算機の回路を示したもの
で、筆記字形認識回路は、データメモリ部６０と、登録
標準パターン部６１と、認識演算部６２とからなってい
る。

また、前記一対のＸ軸方向ひずみゲージ５０ｘ。

５０ｘおよびＹ軸方向ひずみゲージ５０ｙ、５０ｙは、
それぞれ互いに直列に接続されており、両ひずみゲージ
５０ｘ　、　５０ｘおよび５０Ｙ　、　５０ｙの接続点
にはそれぞれＸ軸信号出力アンプ６３ｘおよびＹ軸信号
出力アンプ６３Ｖが接続されるとともに、一方のひずみ
ゲージＳＯｘおよび５０ｙは低電位ＶＤＤ（−３■）側
に接続され、他方のひずみゲージ５０ｘ　ｌよび５０ｙ
は高電位Ｖｓｓ（ＯＶ）側に接続されている。また、前
記Ｚ軸方向ひずみゲージ５０ｚは、固定抵抗６４と直列
に接続されており、その接続点にはＺ軸信号出力アンプ
６３Ｚが接続されるとともに、ひずみゲージ５０Ｚは低
電位ＶＤＤ（−３Ｖ）側に接続され、固定抵抗６４は高
電位Ｖｓｓ（ＯＶ）側に接続されている。

前記各アンプ６３ｘ　、　６３ｙ　、　６３ｚの出力は
、それぞれＡ／Ｄ：Ｉンバータ６５ｘ　、　６５．ｙ　
、　６５ｚを介して前記データメモリ部６０に入力され
るようになっている。

この筆記字形認識回路の動作を説明すると、この回路は
、筆記入力式小型電子式計算機の使用時に電源スイツチ
兼用モード切換スイッチ２７を計算機モードに切換えて
計算機用電源回路６６をＯＮさせることにより作動状態
となる。

そして、筆記入力式小型電子式計算機を一般の筆記具の
ようにクリップ４１を上にして通常の筆記状態つまり第
１２図に示すように傾けた状態で持ち、筆記軸４６の先
端を紙面Ｐに押付けると、筆記軸４６にかかる軸方向の
圧力により球体受け４８が伸び変形し、これによりＺ軸
方向ひずみゲージ５ｏｚが引張りひずみを生じてその抵
抗値ＲＺが増加する。

このようにＺ軸方向ひずみゲージ５ＱＺの抵抗値ＲＺが
増加すると、このひずみゲージ５０２と固定抵抗６４と
の間の分圧電圧が変化し、Ｚ軸信号出力アンプ６３Ｚか
ら高電位Ｖｓｓ側に寄った電圧が出力される。このアン
プ６３ｚの出力（以下Ｚ軸出力という）は、Ａ／Ｄコン
バータ６５Ｚによりデジタ小信号に変換されてデータメ
モリ部６０に入力される。ともに、このデータメモリ部
６０からｃｐｕ　＜中央情報処理装置）６７にも入力さ
れるようになっており、このＺ軸出力がＣＰ［Ｊ６７に
入力されると、ＣＰ　ｔＪ　６７はそのリセット端子Ｒ
からタイマ６８にリセット信号を与えてタイマ６８をリ
セットする。

また、前記データメモリ部６０は、これに前記Ｚ輸出力
が入力されているときにのみ、Ｘ軸信号出力アンプ６３
ｘおよびＹ軸信号出力アンプ６３Ｖの出力を受入れるよ
うになっており、従って、筆記軸４６の軸方向に筆記圧
がかかつていないとき（筆記軸先端が紙面に押付けられ
ていないとき）は、Ｘ軸信号出力アンプ６３ｘおよびＹ
軸信号出力アンプ６３Ｖの出力はデータメモリ部６０に
入力されないようになっている。

しかして、今、筆記入力式小型電子式計算機を第１２図
に示すように斜めに持って筆記軸４６の先端を紙面Ｐに
押付けると、筆記軸４６が上方向に変位するから、筆記
軸４６の上側の板バネ５２に取付けられているＹ軸方向
ひずみゲージ５０ｙが圧縮ひずみを生じてその抵抗値Ｒ
ｙｌが減少し、下側の板バネ５２に取付けられているＹ
軸方向ひずみゲージ５０ｙが引張りひずみを生じてその
抵抗値Ｒｙ２が増加する。従って、この状態では、Ｙ軸
信号出力アンプ６３Ｖの出力が低電位ＶＤｆ）側に寄る
から、このＹ軸信号出力アンプ６３Ｖの出力（以下Ｙ軸
出力という）が第１３図（ａ）、（ｂ）のＹ＃１１１Ｉ
！ニ示した■１点のレベルになる。

そして、この状態で数字“１”を筆記入力したとすると
、数字“１”は、通常、右上から左下に向けて第１３図
（ａ）に示すような斜めの線状に筆記されるから、この
ときは筆記軸４６が上記初期状態からさらに斜め右上方
向に変位する。

従って、数字“１”の筆記入力時は、筆記軸４６の上側
の板バネ５２に取付けられているＹ軸方向ひずみゲージ
５０ｙがさらに圧縮ひずみを生じてその抵抗値Ｒｙ１が
減少し、下側の板バネ５２に取付けられているＹ軸方向
ひずみゲージ５０ｙがさらに引張りひずみを生じてその
抵抗値Ｒｙ２が増加することになり、そのために、Ｙ軸
信号出力アンプ６３Ｖの出力がさらに低電位ＶＤＤ側に
寄るから、このＹ軸信号出力アンプ６３ＶのＹ軸出力は
第１３図（ａ）のＹ軸欄に示すような波形となる。

また、この数字“１″の筆記入力時は、上記のように筆
記軸４６が斜め右上方向に変位するから、筆記軸４６の
右側の板バネ５２に取付けられているＸ軸方向ひずみゲ
ージ５０ｘが圧縮ひずみを生じてその抵抗値Ｒｘ１が減
少し、左側の板バネ５２に取付けられているＸ軸方向ひ
ずみゲージ５０ｘが引張りひずみを生じてその抵抗値Ｒ
ｘ２が増加することになる。そのために、Ｘ軸信号出力
アンプ６３ｘの出力も低電位ＶＤＤ側に寄るが、数字゛
１″の筆記入力時におけるＸ軸方向ひずみゲージ５０ｘ
　、　５０ｘの抵抗値ＲＸ１．　ＲＸ２の変化は小さい
から、このＸ軸信号出力アンプ６３ｘの出力（以下Ｘ軸
出力という）は第１３図（ａ）のＸ軸欄に示すような波
形となる。

次に、減算記号゛−”を筆記入力したとすると、減算記
号゛−”は、左から右に向けてほぼ水平に筆記されるか
ら、このときは筆記軸４６が左方向に変位する。

従って、減算記号“−”の筆記入力時は、筆記軸４６の
右側の板バネ５２に取付けられているＸ軸方向ひずみゲ
ージ５０ｘが大きく引張りひずみを生じてその抵抗値Ｒ
ｘ１が増加し、左側の板バネ５２に取付けられているＸ
軸方向ひずみゲージ５０ｘが大きく圧縮ひずみを生じて
その抵抗値Ｒｘ２が減少するから、Ｘ軸信号出力アンプ
６３ｘのＸ軸出力は第１３図（ｂ）のＸ軸欄に示すよう
な波形となる。

また、減算記号“−”の筆記入力時も、紙面Ｐに対して
斜めに押付けられている筆記軸４６に対してこれを上方
向に変位させる筆記圧がかかるから、減算記号゛−”の
筆記入力時も、Ｙ軸方向ひずみゲージｓｏｙ　、　ｓｏ
ｙがひずみ変形を生じて、Ｙ軸信号出力アンプ６３Ｖの
Ｙ軸出力波形が、第１３図（ｂ）のＹ軸欄に示した波形
となる。

上記Ｘ軸信号出力アンプ６３ＸのＸ軸出力と、Ｙ軸信号
出力アンプ６３ｙのＹ軸出力とは、それぞれＡ／Ｄコン
バータ６５ｘ　、　６５ｙによりデジタル信号に変換さ
れてデータメモリ部６０に入力され、このデータメモリ
部６０から認識演算部６２に入力される。

また、登録標準パターン部６１には、前記Ｘ軸出力とＹ
軸出力との組合せに対応する数字、演算記号等の標準字
形パターンが登録されており、認識演算部６２は、デー
タメモリ部６０からの入力データと登録標準パターン部
６１からの標準字形パターンとを比較して最も相関関係
の高い字形パターンを選択し、その字形パターン番号を
ＣＰ　Ｕ　６７に入力する。

また、一つの数字または記号の筆記が終わって筆記軸４
６の先端が紙面から離されると、Ｚ軸方向ひずみゲージ
５０ｚが引張りひずみ状態から元に戻って基準電位とな
るから、Ｚ軸信号出力アンプ６３２からのＺ輸出力がな
くなる。このＺ軸出力の停止により、ＣＰ　ｔＪ　６７
のセット端子Ｓからタイマ６８にスタート信号が送られ
、タイマ６８がクロックパルスφのカウントを開始する
。

そして、タイマ６８があらかじめ設定されたクロックパ
ルス数に達すると、タイマ６８からＣＰ　Ｕ　６７のＣ
端子にキャリー信号が送られ、これに基づいてＣＰ　Ｕ
　６７は、そのＢ端子から圧電ブザー３１にタイミング
パルスを出力して圧電ブザー３１を報音駆動する。

このタイマ６８の設定時間は、複数回の筆記動作で筆記
される数字や記号等の筆記時における筆記動作中の休止
時間より十分長く設定されている。

すなわち、例えば数字“５″は、１１　ｂＩＴの筆記と
、ｕ　−ｍの筆記との２回の筆記動作で筆記されるが、
前記タイマ６８の設定時間を上記のようにしておけば、
″“ｂ″の筆記後、“−″の筆記を開始するまでの僅か
な時間では圧電ブザー３１は報音動作せず、“５”が完
全に筆記されてから適切な時間後に報音動作する。

つまり、この圧電ブザー３１は、一つの数字や記号等が
筆記入力される毎にその入力終了を報知するもので、圧
電ブザー３１により入力終了が報知されるのを待って次
の数字や記号等を筆記入力すれば、１回の筆記動作で筆
記される数字や記号等も、複数回の筆記動作で筆記され
る数字や記号等も、１字分の入力情報として混同を生じ
ることなく入力することができる。

一方、前記ＣＰ　Ｌｌ　６７は、認識演算部６２がら入
力される字形パターン番号に基づいて数値情報および演
算指令情報を演算メモリ部６９に送るようになっており
、演算メモリ部６９に送られた数値情報は表示部７０に
送られて液晶表示素子１８により表示される。

また、演算メモリ部６９は、ＣＰ　Ｕ　６７からの数値
情報を記憶し、演算指令情報に応じて演算数と被演算数
との演算を実行するもので、その演算結果は表示部７０
に送られて表示される。

次に、計算機本体部の外側面に設けられている、スキッ
プ（ＳＫ）キー１５と、サブシーフェンス（ＳＢ）キー
１６と、クリア（Ｃ）キー１７の作用について説明する
。

スキップキー１５は、前記登録標準パターン部６１に標
準字形パターンを登録する際に操作されるもので、電源
スイッチ兼用モード切換えスイッチ２７を標準字形パタ
ーン登録モードに切換えた状態でスキップキー１５を押
すと、スキップキー１５を１回押す度に表示部に０．１
．２．・−ｇ、＋、−、ｘ。

÷、−１・・・等の数字および演算記号等が順次表示さ
れる。

そして、例えば表示部に“１″を表示させた状態で数字
“１″を筆記すると、Ｘ軸信号出力アンプ５３ｘおよび
Ｙ軸信号出力アンプ５３ＶのＸ軸出力およびＹ軸出力が
データメモリ部６０か°ら登録標準パターン部６１に送
られ、このときのＸ軸出力とＹ軸出力との組合せが、次
にスキップキー１５を押したときに数字“１゛′の標準
字形パターンとして登録される。

従って、スキップキー１５を押して数字および演算記号
等を順次表示させながらその数字および記号等を筆記す
れば、使用者の癖に合せた筆記字形を登録標準パターン
部６１に標準字形パターンとして登録することができる
。

また、サブシークエンスキー１６は、筆記字形が誤認識
されて表示部に別の数字や記号が表示されたときに押さ
れるもので、このサブシークエンスキー１６を押すと、
認識演算部６２が、最初に選択した字形パターンの次に
相関関係の高い字形パターンを選択する。仁の字形パタ
ーンの選択は、サブシークエンスキー１６を押す度に相
関関係の高い順に繰り下がり、これにともなって、認識
演算部６２からＣＰ　ＩＪ　６７に入力される字形パタ
ーン番号が入力し直される。

従って、筆記字形が誤認識されて誤った入力情報がＣＰ
　ｔＪ　６７から演算メモリ部６９に入力されても、表
示部に筆記入力したものと同じ数字または記号等が表示
部に表示されるまでサブシークエンスキー１６を押せば
、演算メモリ部６９への入力情報を訂正することができ
る。

また、クリアキー１７は、前の演算結果のクリア時や、
数字や記号等を間違えて筆記したときの入力クリア時に
押されるもので、数字や記号等を間違えて筆記入力した
ときは、このクリアキー１１を押してから数字や記号等
を筆記入力し直せばよい。

なお、上記のように筆記字形が誤認識されて表示部に別
の数字や記号が表示された場合の誤認識訂正は、その入
力をクリアキー１１により取消して再度筆記入力するこ
とによって行なってもよく、筆記字形の誤ｉ！ｌ！識の
訂正を前記サブシークエンスキー１６の操作で行なうか
、クリアキー１７により入力を取消して再入力すること
で行なうかは、使用者が判断すればよい。

すなわち、この筆記入力式小型電子式計算機は、筆記軸
４６の変位により筆記数字および演算記号等を識別し、
そのデータを情報処理部に入力して演算を行なうもので
、紙面に数字および演算記号等を筆記すると、自動的に
演算が行われて演算結果が表示される。

しかして、この筆記入力式小型電子式計算機においては
、その筆記入力部を、筆記軸４６の外周に、基端を入力
部ケース１０ｂ内に片持ち状態に固定、した筆記軸径方
向に弾性変形可能な複数の板バネ５２゜５２の先端を接
触させ、この板バネ５２．５２に、前記筆記軸４６の変
位による板バネ５２．５２の弾性変形で機械的変形を生
じてこの機械的変形量を電気的変化量に変換するセンサ
（ひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙ　）を取付けた構成
としているから、従来のようにセンサを筆記軸の外周面
とケース内面との間に隙間なく挟持させる必要はなく、
従ってセンサの組込みは容易であるし、また、センサは
筆記軸４６には直接接触していないから、筆記軸４６に
衝撃がかかっても、この衝撃でセンサが破壊してしまう
ことはない。

なお、上記実施例では、筆記軸４６を囲む４方向に板バ
ネ５２．５２の全てを筆記軸４６に弾接させて、筆記軸
４６が板バネ５２から離れる方向に変位したときにも板
バネ５２が筆記軸４６の変位に追従して筆記軸側に変形
するようにしているが、この板バネ５２゜５２は軽く筆
記軸４６に接触させておいて、筆記軸４６で押されたと
きだけ外側に弾性変形するようにしてもよい。

また、上記実施例では、筆記軸４６を囲んで４方向に板
バネ５２．５２を設けているが、この板バネは、３方向
または６方向や８方向に設けてもよく、また、センサは
、少なくとも筆記軸４６の外周に対して異なる二方向の
板バネに取付けておけば、必ずしも全ての板バネに取付
ける必要はない。

すなわち、第１４図は、筆記軸４６を囲んで等間隔に３
枚の板バネ５２．５２を配置して、この３枚の板バネ５
２．５２により筆記軸４６を中立位置に保持させるとと
もに、この３枚の板バネ５２．５２のうち２枚の板バネ
５２．５２だけの外面にひずみゲージ５０゜５０を取付
けた例を示したもので、少なくともひずみゲージ５０．
５０を取付けた２枚の板バネ５２．５２は、筆記軸４６
に弾接して、筆記軸４６が板バネ５２から離れる方向に
変位したときにも筆記軸４６の変位に追従して内側（筆
記軸側）に変形するようになっている。

つまり、この実施例は、筆記軸、４６の周方向の変位を
、２つのひずみゲージ５０．５０だけで検出するように
したもので、各ひずみゲージ５０．５０は、板バネ５２
が筆記軸４６で押されて外側に変形したときに圧縮ひず
みを生じて抵抗値が減少し、逆に板バネ５２が内側に変
形したときに引張りひずみを生じて抵抗値が増加するか
ら、２つのひずみゲージ５０゜５０の抵抗値変化から筆
記軸４６の変位方向を判定すれば、筆記軸４６のいずれ
の方向への変位も２つのひずみゲージ５０．５０だけで
検出することができる。

これは、筆記軸を囲んで４方向や６方向または８方向に
板バネを配置する場合も同様であり、その場合は、筆記
軸をはさんで対向する一対ずつの板バネのうちいずれか
一方にひずみゲージを取付ければよい。

また、上記実施例では、筆記軸４６の変位を検出するひ
ずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙを板バーネ５２．５２の
外面に取付けているが、このひずみゲージ５０ｘ　、　
５０ｙは板バネ５２．５２の内面に取付けてもよい。ま
たひずみゲージ５０ｘ　、　５０ｙ　、　５０ｚは、シ
リコン半導体を用いたものに限らず、金属箔を用いたも
のを使用してもよいし、ひずみゲージの代わりに、圧電
素子をセンサとしてもよい。ただし、センサとして圧電
素子を使用する場合は、電気的変化量が電荷量の変化と
して検出されるから、この電荷量の変化を電圧の変化量
に変換する変換回路を設ける必要がある。

さらに、上記実施例では、センサを取付ける弾性部材と
して板バネを用いているが、この弾性部材はポリカーボ
ネート等の弾性樹脂板等を用いてもよく、また筆記軸は
、ボールペンレフィールのようなものに限らず、単なる
軸棒としてもよい。

また、上記実施例では、筆記軸４６に軸方向の筆記圧が
かかったときにこれを検出するＺ軸方向ひずみゲージ５
ｏｚを備えているが、このＺ軸方向ひずみゲージ５ｏｚ
はなくてもよい。

さらに、上記実施例では、筆記軸４６をその基端におい
て先端側が筆記方向と逆方向に変位できるように支持し
ているが、筆記軸４６に可撓性をもたせれば、筆記軸の
基端はケース内に固定してもよい。

なお、上記実施例では筆記入力式小型電子式計算機に組
込まれる筆記式データ入力装置を例にとって説明したが
、この発明は、筆記式入力部だけを備えた、例えばパー
ソナルコンピュータに接続されてパーソナルコンピュー
タにデータを入力する筆記式データ入力装置等にも適用
することができる。

〔発明の効果〕

この発明は、筆記軸の外周に、基端を前記ケース内に片
持ち状態に固定した筆記軸径方向に弾性変形可能な複数
の弾性部材の先端を接触させ、この弾性部材のうち少な
くとも前記筆記軸の外周に対して異なる二方向の弾性部
材に、前記筆記軸の変位による弾性部材の弾性変形で機
械的変形を生じてこの機械的変形量を電気的変化量に変
換するセンサを取付けたものであるから、従来のように
センサを筆記軸の外周面とケース内面との間に隙間なく
挟持させる必要はな（、従ってセンサの組込みは容易で
あるし、また、センサは筆記軸には直接接触していない
から、筆記軸に衝撃がかかっても、この衝撃でセンサが
破壊してしまうことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１３図はこの発明の一実施例を示したもので
、第１図は第２図のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図、第２図
は筆記入力式小型電子式計算機の外観斜視図、第３図お
よび第４図は第１図のＢ−Ｂ！およびＣ−Ｃ線に沿う拡
大断面図、第５図は筆記軸周囲に配置された板バネの拡
大斜視図、第６図はケース先端の口金部材の拡大斜視図
、第７図はひずみゲージの抵抗変化特性図、第８図〜第
１０図は筆記軸の変位にともなう板バネの変形動作説明
図、第１１図は筆記入力式小型電子式計算機の回路図、
第１２図は筆記入力式小型電子式計算機の使用状態図、
第１３図は数字“１”および減算記号“−パを筆記入力
したときの出力波形図である。第１４図はこの発明の他
の実施例を示す板バネの配置図である。１０・・・ケース、４６・・・筆記軸、５０ｘ　、　ｓ
ｏｙ　、　５０・・・ひずみゲージ、５２・・・板バネ
。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図　　　　　Ａ４ｔ５ａ第３図　　　　第４図６ａ第６図第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

ケース内に先端部が突出する状態で設けられ筆記動作に
ともなつて先端側が筆記方向と逆方向に変位する筆記軸
と、基端を前記ケース内に片持ち状態に固定され先端に
おいて前記筆記軸の外周に接触する筆記軸径方向に弾性
変形可能な複数の弾性部材と、この弾性部材のうち少な
くとも前記筆記軸の外周に対して異なる二方向の弾性部
材に取付けられ前記筆記軸の変位による弾性部材の弾性
変形で機械的変形を生じてこの機械的変形量を電気的変
化量に変換するセンサと、このセンサの電気的変化量に
基づいて筆記字形を認識しそのデータを情報処理部に入
力する手段とを具備したことを特徴とする筆記式データ
入力装置。