WO2018146863A1 - ペン入力デバイス用フィルムの評価方法、ペン入力デバイスフィルム評価装置、及びペン入力デバイス用フィルム - Google Patents

ペン入力デバイス用フィルムの評価方法、ペン入力デバイスフィルム評価装置、及びペン入力デバイス用フィルム Download PDF

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Definitions

  • the pen input device film evaluation apparatus includes a support that supports the pen input device film and the pen so that the tip of the pen contacts the surface of the pen input device film. And the pen input device film together with the pen input device film along the surface of the pen input device film in a state in which the pen input device film is supported by the support.
  • a moving mechanism section that moves relative to the measuring section; a measuring section that measures at least one of the pen amplitude and the pen acceleration when the pen vibrates at a predetermined vibration frequency during the movement; And an output unit that outputs measurement data measured by the measurement unit.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pen input device film 1 (hereinafter simply referred to as film 1) according to an embodiment.
  • the film 1 has light transmittance. Specifically, in the film 1 of the present embodiment, the haze is set to a value in the range of 5% to 60%.
  • the film 1 has a total light transmittance set to a value in the range of 85% to 100%.
  • the film 1 can provide excellent light transmittance.
  • the base part 4 contains polyfunctional acrylate resin, the 2nd film member 3 which has the outstanding light transmittance, hardness, and functionality can be obtained.

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Abstract

ペン入力デバイス用フィルムの評価方法は、ペン入力デバイス用フィルムの表面にペンの先端を接触させながら、ペン入力デバイス用フィルムの表面に沿って、ペン入力デバイス用フィルムをペンに対して相対的に移動させ、移動中にペンが所定の振動周波数で振動するときの、ペンの振幅及びペンの加速度の少なくともいずれかを示す測定データを得る第１ステップと、第１ステップで得た測定データを基準データと比較する第２ステップとを有する。

Description

ペン入力デバイス用フィルムの評価方法、ペン入力デバイスフィルム評価装置、及びペン入力デバイス用フィルム
　本発明は、ペン入力デバイス用フィルムの評価方法、ペン入力デバイスフィルム評価装置、及びペン入力デバイス用フィルムに関する。
　スタイラスペン（接触子）により入力されるペン入力デバイスのディスプレイ面には、例えば、ペン入力デバイス用フィルムが配置される。ペン入力デバイス用フィルムには、優れた書き味が求められる。ペン入力デバイス用フィルムの書き味の評価方法としては、例えば、特許文献１に開示されるように、評価者の感覚により官能評価する方法や、ペンの先端でフィルムの表面を走査したときのペンの抵抗力により評価する方法等が挙げられる。
特開２０１４－２３２２７７号公報
　しかしながら、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を評価者の感覚により官能評価すると、評価結果が評価者の主観によりばらつくおそれがある。また、ペン入力デバイス用フィルムの書き味をペンの抵抗力により評価しようとすると、ペン入力デバイス用フィルムの書き味をペンの抵抗力のみによって捉えることが難しいことから、適切に評価しにくいことがある。
　そこで本発明は、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を適切に評価可能にすると共に、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムを提供可能にすることを目的としている。
　発明者らが検討したところ、ペンがペン入力デバイス用フィルムの表面の微細な凹凸に引っ掛かって離れる動作を繰り返すことにより振動するときの、ペンの振幅及びペンの加速度が、ペン入力デバイス用フィルムの書き味と相関関係があることが見出された。このペンの振幅及びペンの加速度が、基準の書き味を有するペン入力デバイス用フィルムに入力したときの、ペンの振幅及びペンの加速度に近くなるほど、ペン入力デバイス用フィルムの書き味が、基準のペン入力デバイス用フィルムの書き味に近くなることが分かった。
　そこで上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るペン入力デバイス用フィルムの評価方法は、ペン入力デバイス用フィルムの表面にペンの先端を接触させながら、前記ペン入力デバイス用フィルムの前記表面に沿って、前記ペン入力デバイス用フィルムを前記ペンに対して相対的に移動させ、前記移動中に前記ペンが所定の振動周波数で振動するときの、前記ペンの振幅及び前記ペンの加速度の少なくともいずれかを示す測定データを得る第１ステップと、前記第１ステップで得た前記測定データを基準データと比較する第２ステップとを有する。
　上記方法によれば、第１ステップにおいて、前記移動中にペンがペン入力デバイス用フィルムの表面の微細な凹凸に引っ掛かって離れる動作を繰り返すことにより、ペンが所定の振動周波数で振動するときの、ペンの振幅及びペンの加速度の少なくともいずれかを測定できる。また、第２ステップにおいて、第１ステップで測定したペンの振幅及びペンの加速度の少なくともいずれかを示す測定データを、例えば基準の書き味を有するフィルムの基準データと比較し、測定データの値が基準データの値にどれだけ近いかを評価することで、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を適切に評価できる。
　前記第１ステップでは、前記ペンの前記加速度の測定値を用い、数１に基づいて、前記ペンの前記振幅を算出してもよい。
［数１］
　Ｓ＝２０×ｌｏｇ１０（ａ／１×１０－５）
 
　但し、前記振幅をＳ（ｄＢ）、前記加速度をａ（ｍ／ｓ２）とする。
　上記方法によれば、第１ステップにおいてペンの加速度を示す測定データが得られた場合、このペンの加速度を、数１に基づいて、人間が感覚として捉え易いペンの振幅に容易に変換できる。
　前記振動周波数の値を、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値としてもよい。このように、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値の振動周波数における測定データを基準データと比較することで、人間が心地よく知覚できる振動周波数における測定データを基準データと比較でき、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムをより一層適切に評価できる。
　前記第１ステップでは、前記ペン入力デバイス用フィルムを支持体で支持し、前記支持体と共に、前記ペン入力デバイス用フィルムを前記ペンに対して相対的に移動させてもよい。
　上記方法によれば、ペン入力デバイス用フィルムを支持体で支持することで、例えば、支持体と共にペン入力デバイス用フィルムをペンに対して相対移動させ易くできると共に、ペン入力デバイス用フィルムの変形を防ぎながらペン入力デバイス用フィルムにペンを接触させることができ、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を評価し易くできる。
　前記第１ステップでは、前記ペンに取り付けた加速度検出センサにより、前記加速度を測定してもよい。これにより、ペンの振動が微細なものであっても、ペンの加速度を加速度検出センサを用いて直接的且つ容易に測定できる。
　本発明の別の態様であるペン入力デバイス用フィルム評価装置は、ペン入力デバイス用フィルムを支持する支持体と、前記ペン入力デバイス用フィルムの表面にペンの先端を接触させるように前記ペンを保持する保持部と、前記ペン入力デバイス用フィルムが前記支持体に支持された状態で、前記ペン入力デバイス用フィルムの前記表面に沿って、前記ペン入力デバイス用フィルムと共に、前記支持体を前記ペンに対して相対的に移動させる移動機構部と、前記移動中に前記ペンが所定の振動周波数で振動するときの、前記ペンの振幅及び前記ペンの加速度の少なくともいずれかを測定する測定部と、前記測定部が測定した測定データを出力する出力部とを備える。
　上記構成によれば、支持体で支持したペン入力デバイス用フィルムと、保持部で保持したペンとを移動機構部により相対的に移動させて、ペンが所定の振動周波数で振動するときの、ペンの振幅及びペンの加速度の少なくともいずれかを測定部により測定し、測定部が測定した測定データを出力部により出力できるので、例えば、出力部により出力された測定データを基準データと比較することで、オペレータの手動による操作負担を軽減しながら、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を適切に評価できる。
　前記測定部は、前記ペンの前記加速度の測定値を用い、数１に基づいて、前記ペンの前記振幅を算出してもよい。
［数１］
　Ｓ＝２０×ｌｏｇ１０（ａ／１×１０－５）
 
　但し、前記振幅をＳ（ｄＢ）、前記加速度をａ（ｍ／ｓ２）とする。これによりペンの加速度を、人間が感覚として捉え易いペンの振幅に容易に変換できる。
　前記振動周波数の値は、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値であってもよい。このように、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値の振動周波数における測定データを基準データと比較することで、人間が心地よく知覚できる振動周波数における測定データを基準データと比較でき、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムをより一層適切に評価できる。
　前記測定部は、前記ペンに取り付けられた加速度検出センサを有してもよい。これにより、ペンの振動が微細なものであっても、加速度検出センサを用いてペンの加速度を直接的且つ容易に測定できる。
　また、本発明の別態様であるペン入力デバイス用フィルムは、ペン入力デバイスのディスプレイ面を覆うように配置され、表面にペンを接触させながら、前記表面に沿って、前記ペンを相対的に移動させることにより前記ペンが振動するときの振動の振幅の最大値が、９０ｄＢ以上１１０ｄＢ以下の値に設定されている。これにより、ペンの振動の振幅を、紙にペンで筆記したときのペンの振動の振幅に近づけることができ、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムを得ることができる。
　前記ディスプレイ面を覆うように配置される第１フィルム部材と、前記第１フィルム部材の前記ディスプレイ面とは反対側の面を覆うように配置された第２フィルム部材とを備え、前記第２フィルム部材は、前記第１フィルム部材の前記反対側の面に沿って広がるベース部と、互いに分散された状態で前記ベース部に保持された複数のビーズ粒子とを有し、前記第２フィルム部材の前記ビーズ粒子を保持する保持領域が、当該領域の周縁領域から、前記第１フィルム部材とは反対側に突出し、前記第２フィルム部材の前記ディスプレイ面とは反対側の面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上１．５μｍ以下の範囲の値に設定され且つ転がり円最大うねりＷＥＭが１０．０μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲の値に設定されていてもよい。
　また、本発明の別態様であるペン入力デバイス用フィルムは、ペン入力デバイスのディスプレイ面を覆うように配置される第１フィルム部材と、前記第１フィルム部材の前記ディスプレイ面とは反対側の面を覆うように配置された第２フィルム部材とを備え、前記第２フィルム部材は、前記第１フィルム部材の前記反対側の面に沿って広がるベース部と、互いに分散された状態で前記ベース部に保持された複数のビーズ粒子とを有し、前記第２フィルム部材の前記ベース部の重量Ｍ１に対する前記第２フィルム部材の前記ビーズ粒子の重量Ｍ２の比Ｍ２／Ｍ１が、０．００２以上０．１以下の範囲の値に設定され、前記ビーズ粒子の平均粒径Ｄ１に対する前記ベース部の平均厚みＤ２の比Ｄ２／Ｄ１が、０．５以上０．８以内の範囲の値に設定され、前記第２フィルム部材の前記ビーズ粒子を保持する保持領域が、当該領域の周縁領域から、前記第１フィルム部材とは反対側に突出している。
　上記各構成によれば、ペン入力デバイス用フィルムの表面に沿って、ペンをペン入力デバイス用フィルムに対して相対移動させる際、ペンが第２フィルム部材の各保持領域と引っ掛かって離れる動作を繰り返して振動する。ここで、比Ｄ２／Ｄ１、Ｍ２／Ｍ１を上記値にそれぞれ設定し、又は、前記第２フィルム部材の前記ディスプレイ面とは反対側の面の算術平均粗さＲａと転がり円最大うねりＷＥＭとを上記値にそれぞれ設定することで、ペン入力デバイス用フィルムにペンで入力する際、ペンが各保持領域と引っ掛かって離れるときの、ペンの振動によるペンの振動の振幅及びペンの加速度が、紙にペンで筆記したときの、ペンの振動によるペンの振動の振幅及びペンの加速度に近くなり、紙の書き味に近い書き味が得られる。よって、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムを得ることができる。
　前記ビーズ粒子の平均粒径Ｄ１が、８μｍ以上３０μｍ以内の範囲の値に設定されていてもよい。これにより、ビーズ粒子を視認しにくく且つペンから入力者の手に適切に振動が伝わり易いサイズに形成できると共に、ペン入力デバイス用フィルムを装着したことによりペン入力デバイスのディスプレイ面の視認性が低下するのを防止できる。
　前記ベース部及び前記ビーズ粒子の材質が、同一であってもよい。これにより、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムが得られると共に、ベース部及びビーズ粒子の光学特性の差異を低減して、ペン入力デバイス用フィルムに良好な光透過性を付与できる。
　前記ベース部の平均厚みＤ２が、５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲の値に設定されていてもよい。このように第１フィルム部材の平均厚みＤ２を上記値に設定することで、ビーズ粒子を第１フィルム部材で良好に保持できると共に、良好な光透過性を維持できる第１フィルム部材を得ることができる。
　前記第２フィルム部材の前記保持領域が前記周縁領域から突出する側の面が、前記ディスプレイ面とは反対側の最表面であってもよい。これにより、ペンの振動が入力者の手に伝わり易いペン入力デバイス用フィルムを得ることができる。
　本発明の各態様によれば、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を適切に評価できると共に、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムを提供できる。
実施形態に係るペン入力デバイス用フィルムの模式断面図である。 実施形態に係るペン入力デバイス用フィルム評価装置の模式外観図である。 実施例１，２及び比較例１，２のフィルムにペンで入力した際のペンの振動周波数とペンの加速度との関係を示すグラフである。 実施例１，２及び比較例１，２のフィルムにペンで入力した際のペンの振動周波数とペンの振幅との関係を示すグラフである。
　（実施形態）
　以下、実施形態について、各図を参照して説明する。
　［ペン入力デバイス用フィルム］
　図１は、実施形態に係るペン入力デバイス用フィルム１（以下、単にフィルム１と称する。）の模式断面図である。フィルム１は、光透過性を有する。具体的に本実施形態のフィルム１は、ヘイズが、５％以上６０％以下の範囲の値に設定されている。またフィルム１は、全光線透過率が、８５％以上１００％以下の範囲の値に設定されている。
　図１に示すように、フィルム１は、第１フィルム部材２と第２フィルム部材３とを備える。第１フィルム部材２は、ペン入力デバイス４０のディスプレイ面４０ａを覆うように配置される。第１フィルム部材２は、一例として、粘着剤を介してディスプレイ面４０ａに積層される。第１フィルム部材２の平均厚みＤ２は、５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲の値に設定されている。ここで言う平均厚みは、第１フィルム部材２の最大厚みと最小厚みとの和を２等分した値である。平均厚みＤ２は、この値に限定されない。また、第１フィルム部材２の材質は、ＰＥＴであるが、これに限定されない。
　第２フィルム部材３は、第１フィルム部材２のディスプレイ面４０ａとは反対側の面（ここでは上面２ａ）を覆うように配置される。第２フィルム部材３は、ベース部４と複数のビーズ粒子５とを有する。ベース部４は、第１フィルム部材２の前記反対側の面に沿って広がっている。複数のビーズ粒子５は、互いに分散された状態で、ベース部４に保持されている。
　第２フィルム部材３のビーズ粒子５を保持する保持領域３ａは、当該領域３ａの周縁領域３ｂから、第１フィルム部材２とは反対側に突出している。第２フィルム部材３では、複数の保持領域３ａが、各ビーズ粒子５に対応する位置に分散して配置されている。一例としてビーズ粒子５は、保持領域３ａにおいてベース部４に覆われている。第２フィルム部材３の第１フィルム部材２とは反対側の面には、複数の保持領域３ａと、周縁領域３ｂとが配置されていることで、凹凸が形成されている。
　本実施形態では、第２フィルム部材３の保持領域３ａが周縁領域３ｂから突出する側の面が、ディスプレイ面４０ａとは反対側の最表面となっている。これにより、第２フィルム部材３は、ペン６（図２参照）の先端と接触する。なお、第２フィルム部材３の外表面には、別のフィルム部材を重ねて配置してもよい。また、第１フィルム部材２と第２フィルム部材３との間には、別のフィルム部材を配置してもよい。
　ビーズ粒子５の平均粒径Ｄ１は、８μｍ以上３０μｍ以内の範囲の値に設定されている。ここで言う平均粒子径は、コールターカウンター法における５０％体積平均粒子径である。
　なお平均粒径Ｄ１は、上記の通りコールターカウンター法における５０％体積平均粒子径で測定することができるが、フィルムから平均粒径Ｄ１を測定する方法としては、フィルムをエポキシ樹脂などで包埋して、断面をミクロトームなどで切り出しＴＥＭで観察することにより、測定することもできる。この場合は、フィルムの無作為の部分で５点サンプルを取り、それぞれのサンプルの部分で１００点ほどのビーズ粒子５について寸法を測定することで測定できる。また、これにより得られた粒子径の分布の中央値を「平均粒径Ｄ１」としてもよい。
　第２フィルム部材３のベース部４の重量Ｍ１に対する第２フィルム部材３のビーズ粒子５の重量Ｍ２の比Ｍ２／Ｍ１は、０．００２以上０．１以下の範囲の値に設定されている。また、ビーズ粒子５の平均粒径Ｄ１に対するベース部４の平均厚みＤ２の比Ｄ２／Ｄ１は、０．５以上０．８以内の範囲の値に設定されている。平均厚みＤ２は、ベース部４の最大厚みと最小厚みとの和を２等分した値である。
　また、第２フィルム部材３のディスプレイ面４０ａとは反対側の面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上１．５μｍ以下の範囲の値に設定され且つ転がり円最大うねりＷＥＭが１０．０μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲の値に設定されている。
　ベース部４及びビーズ粒子５の材質は、同一である。ベース部４及びビーズ粒子５の材質は、一例として、アクリレート樹脂である。具体的に、ベース部４及びビーズ粒子５は、多官能アクリレート樹脂を含んでいる。ベース部４及びビーズ粒子５の材質は、これに限定されず、例えばウレタン樹脂を含んでいてもよい。また一例として、第２フィルム部材３の保持領域３ａが突出する面とペン６との間の動摩擦係数は、０．０５以上０．３０以下の範囲の値に設定されている。
　フィルム１にペン６で入力する際、第２フィルム部材３の表面に沿って、ペン６を第２フィルム部材３に対して相対移動させると、ペン６が、各保持領域３ａと引っ掛かって離れる動作が繰り返され、ペン６の振動が、ペン６から入力者の手に伝達される。この振動は、入力者に知覚されるフィルム１の書き味の一因となる。
　ここで発明者らの検討によれば、ペン入力デバイス用フィルムの書き味は、ペン入力デバイス用フィルムの表面に沿って、ペン６がペン入力デバイス用フィルムに対して相対移動する際、ペン６がペン入力デバイス用フィルムの表面と接触して振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度と相関関係がある。このペン６の振幅及びペン６の加速度が、基準の書き味を有する基準フィルムにペン６で入力したときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度に近くなるほど、ペン入力デバイス用フィルムの書き味は、基準フィルムの書き味に近くなる。言い換えると、ペン入力デバイス用フィルムにペン６で入力するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度が、ペン入力デバイス用フィルムの書き味の重要な要素となっている。
　ペン入力デバイス用フィルムにペン６で入力する場合、ペン６がペン入力デバイス用フィルムの表面の凹凸と引っ掛かって離れる動作を繰り返して振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度の大きさは、ペン入力デバイス用フィルムの表面の凹凸の形状等により変化する。
　フィルム１は、このような知見に基づいて設定されており、一例として、紙の書き味に近い書き味を有するように構成されている。すなわち、フィルム１の基準フィルムは、紙に設定されている。
　またフィルム１は、表面にペン６を接触させながら、表面に沿って、ペン６を相対的に移動させることによりペン６が振動するときの振幅の最大値が、９０ｄＢ以上１１０ｄＢ以下の値に設定されている。これにより、ペン６の振動の振幅を、紙にペン６で筆記したときのペン６の振動の振幅に近づけることができ、優れた書き味のフィルム１を得ることができる。
　また、比Ｄ２／Ｄ１、比Ｍ２／Ｍ１を上記値にそれぞれ設定し、又は、第２フィルム部材３のディスプレイ面４０ａとは反対側の面の算術平均粗さＲａと転がり円最大うねりＷＥＭとを上記値にそれぞれ設定することで、ペン６が各保持領域３ａと引っ掛かって離れる動作を繰り返して振動するときの、ペン６の振動によるペン６の振幅及びペン６の加速度が、紙にペン６で筆記したときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度に近くなり、紙の書き味に近い書き味が得られる。よって、優れた書き味のフィルム１を得ることができる。
　また、ビーズ粒子５の平均粒径Ｄ１が、８μｍ以上３０μｍ以内の範囲の値に設定されているので、ビーズ粒子５を視認しにくく且つペン６から入力者の手に適切に振動が伝わり易いサイズに形成できると共に、フィルム１を装着したことによりペン入力デバイス４０のディスプレイ面４０ａの視認性が低下するのを防止できる。
　また、ベース部４及びビーズ粒子５の材質が、同一であるため、優れた書き味のフィルム１が得られると共に、ベース部４及びビーズ粒子５の光学特性の差異を小さくして、フィルム１に良好な光透過性を付与できる。
　また、第１フィルム部材２の平均厚みＤ２が、５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲の値に設定されているので、ビーズ粒子５を第１フィルム部材２で良好に保持できると共に、良好な光透過性を維持できる第１フィルム部材２を得ることができる。また、第２フィルム部材３の保持領域３ａが周縁領域３ｂから突出する面が、ディスプレイ面４０ａとは反対側の最表面であるため、ペン６の振動が入力者の手に伝わり易いフィルム１を得ることができる。
　また、第２フィルム部材３の保持領域３ａが周縁領域３ｂから突出する面とペン６との間の動摩擦係数が、０．０５以上０．３０以下の範囲の値に設定されているので、第２フィルム部材３の保持領域３ａが周縁領域３ｂから突出する面とペン６との間の動摩擦抵抗を、紙を筆記したときの紙の表面とペン６との間の動摩擦抵抗と同等にでき、フィルム１の書き味を一層良好にすることができる。
　また、フィルム１のヘイズが、５％以上６０％以下の範囲の値に設定され、フィルム１の全光線透過率が、８５％以上１００％以下の範囲の値に設定されているので、フィルム１に優れた光透過性を付与できる。また、ベース部４が多官能アクリレート樹脂を含んでいるので、優れた光透過性、硬度、及び機能性を有する第２フィルム部材３を得ることができる。
　［ペン入力デバイス用フィルム評価装置］
　図２は、実施形態に係るペン入力デバイス用フィルム評価装置１０（以下、単に評価装置１０と称する。）の模式断面図である。図２に示すように、評価装置１０は、台座部１１、支持体１２、移動機構部１３、保持部１４、測定部１５、制御装置１６、及びペン６を備える。
　台座部１１は、評価装置１０の下部であり、支持体１２を支持する。支持体１２は、評価対象となるペン入力デバイス用フィルム３０（以下、単にフィルム３０と称する。）を支持する。ここでは、支持体１２は板部材により構成され、その板面に沿って一方向にスライド自在に、台座部１１に支持されている。支持体１２は、フィルム３０を固定支持するための支持面１２ａを有する。支持面１２ａは、一例として、支持体１２の上面である。支持面１２ａには、フィルム３０を固定支持するための粘着シートが設けられている。粘着シートは、フィルム３０の全面に貼着される。フィルム３０を支持面１２ａで固定支持する方法は、限定されない。
　移動機構部１３は、フィルム３０が支持体１２に支持された状態で、フィルム３０の表面に沿って、フィルム３０と共に、支持体１２をペン６に対して相対的に移動させる。移動機構部１３は、ロール２０、モータ２１、及びワイヤ２２を有する。ロール２０は、支持体１２と離隔した位置で、その軸回りに回転自在に、アーム部を介して台座部１１に軸支されている。モータ２１のモータ軸は、ロール２０にモータ２１の駆動力を伝達可能にロール２０に連結されている。モータ２１は、制御装置１６により制御される。ワイヤ２２の一端は、支持体１２に接続され、ワイヤ２２の他端は、ロール２０に接続されている。
　モータ２１が駆動されると、モータ２１の駆動力によりロール２０が周方向一方側に回転し、ワイヤ２２がロール２０の周面に巻き取られる。ワイヤ２２が巻き取られる間、支持体１２は、フィルム３０と共に、一方向（ここではロール２０に近接する方向）に一定距離にわたり移動させられる。なお評価装置１０は、一定距離にわたり移動した後の支持体１２を所定のタイミングで元の位置に戻すための機構部を備えていてもよい。
　保持部１４は、フィルム３０の表面にペン６の先端を接触させるようにペン６を保持する。保持部１４は、支持体１２の上方に配置され、不図示のアーム部を介して台座部１１に支持されている。ペン６の後部には、所定重量の錘２３が取り付けられる。錘２３により、ペン６の先端は、錘２３の重量に応じた押圧力（筆圧力）で、フィルム３０の上面に押圧される。
　支持体１２が静止した状態で、ロール２０の軸方向から見て、保持部１４は、ペン６とフィルム３０との前記一方向側の間の角度θが所定値（例えば４５°以上６０°以下の範囲の値）となるように、ペン６を保持する。評価装置１０では、支持体１２、移動機構部１３、及び保持部１４を用いることにより、ペン６がフィルム３０に接触した状態で、フィルム３０の表面に沿って、フィルム３０がペン６に対して相対的に移動させられる。この移動の際、ペン６の先端がフィルム３０の表面に形成された微細な凹凸と引っ掛かって離れる動作を繰り返すことにより、ペン６が振動する。ペン６が振動すると、角度θは、僅かに変動する。
　測定部１５は、前記移動中にペン６が所定の振動周波数で振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度の少なくともいずれか（ここでは両方）を測定する。測定部１５は、一例として、加速度検出センサ２５と解析装置２６とを有する。
　加速度検出センサ２５は、ペン６に取り付けられてペン６の加速度を検出する。加速度検出センサ２５は、ペン６の振動量を、ペン６の加速度に比例した電気信号として取り出す。加速度検出センサ２５は、解析装置２６と配線により接続されている。解析装置２６は、加速度検出センサ２５が取り出した電気信号を増幅すると共に、ペン６が振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度の少なくともいずれか（ここでは両方）を示す測定データ（以下、単に測定データとも称する。）を算出する。本実施形態では、解析装置２６は、ペン６の加速度の測定値を用い、数１に基づいて、ペン６の振幅を算出する。
［数１］
　Ｓ＝２０×ｌｏｇ１０（ａ／１×１０－５）
 
　但し、ペン６の振幅をＳ（ｄＢ）、ペン６の加速度をａ（ｍ／ｓ２）とする。
　制御装置１６は、移動機構部１３を制御すると共に、測定部１５から測定データを受信する。制御装置１６は、移動機構部１３及び解析装置２６に配線により接続されている。制御装置１６は、入力部２７、制御部２８、及び出力部２９を有する。入力部２７は、一例としてキーボードであり、オペレータから設定情報を受け付ける。
　制御装置１６は、一例として、ＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭを内蔵したコンピュータであり、制御部２８は、ＣＰＵを含む。制御部２８は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに基づいて、移動機構部１３を制御する。出力部２９は、測定部１５が測定した測定データを出力する。出力部２９は、一例として液晶ディスプレイであるが、これに限定されない。
　出力部２９が出力する測定データは、評価者により、予め定められた基準データと比較される。基準データは、評価基準となる基準フィルムをフィルム３０として用いた場合に得られる測定データである。具体的に、本実施形態の基準データは、評価基準となる基準フィルム（一例として紙）をフィルム３０として用いた場合に得られる、ペン６の振幅及びペン６の加速度を示す測定データである。ここで言う基準フィルムには、樹脂フィルムの他、広くシート状の部材が含まれる。
　ペン６の先端は、一例として、ペン６の後端から前端に向けて、放物線状にカーブしている。ペン６の先端の材質は、一例としてポリアセタール（ＰＯＭ）であるが、これに限定されず、例えばポリエチレン（ＰＥ）や、金属でもよい。
　［ペン入力デバイス用フィルムの評価方法］
　以下、ペン入力デバイス用フィルムの評価方法（以下、単に評価方法と称する。）を説明する。評価方法は、第１ステップと第２ステップとを有する。第１ステップでは、フィルム３０の表面にペン６の先端を接触させながら、フィルム３０の表面に沿って、フィルム３０をペン６に対して相対的に移動させ、前記移動中にペン６が所定の振動周波数で振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度の少なくともいずれか（ここでは両方）を示す測定データを得る。第２ステップでは、第１ステップで得た測定データを基準データと比較する。この評価方法では、一例として、評価装置１０を用いる。
　図２に示すように、具体的にオペレータは、第１ステップにおいて、台座部１１の真上に支持体１２を配置し、支持体１２の支持面１２ａにフィルム３０を載置して、粘着シートによりフィルム３０を支持面１２ａに固定する。
　オペレータは、ペン６を保持部１４に保持させ、ペン６の後部に錘２３を取り付けて、ペン６の先端をフィルム３０の表面に押圧させる。オペレータは、入力部２７を通じて、制御装置１６に評価装置１０の動作開始を指示する。
　制御装置１６の制御部２８は、制御プログラムに基づき、モータ２１を所定回転量だけ駆動させ、ロール２０を前記一方向に回転させる。本実施形態では、制御部２８は、ロール２０を前記一方向に等速で回転させる。これにより、フィルム３０の表面に沿って、フィルム３０が、ペン６に対して相対的に一定距離（一例として１００ｍｍ）にわたり等速移動させられる。
　この等速移動中、測定部１５は、一例として、所定範囲内の振動周波数でペン６が振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度を測定する。加速度検出センサ２５の検出信号に基づいて解析装置２６で算出された測定データは、制御装置１６に送信される。制御部２８は、受信した測定データをＲＡＭに格納する。
　制御部２８は、ＲＡＭに格納した測定データのうち、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の振動周波数でペン６が振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度を示す測定データを、出力部２９に出力させる。
　評価者は、第２ステップにおいて、出力部２９から出力された測定データを基準データと比較する。一例として、評価者は、２．５Ｈｚの振動周波数における測定データを基準データと比較する。評価者は、測定データの値が基準データの値にどの位近いかを確認することで、フィルム３０の書き味を評価する。
　なお本実施形態では、出力部２９は、ペン６の振幅及びペン６の加速度の両方を示す測定データを出力するが、このうち一方のみを示す測定データを出力してもよい。また出力部２９は、測定データを基準データと共に出力してもよい。
　以上のように、本実施形態の評価方法によれば、第１ステップにおいて、前記移動中にペン６がフィルム３０の表面の微細な凹凸と引っ掛かって離れる動作を繰り返すことにより、ペン６が所定の振動周波数で振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度の少なくともいずれかを測定できる。また、第２ステップにおいて、第１ステップで測定したペン６の振幅及びペン６の加速度の少なくともいずれかを示す測定データを、例えば基準の書き味を有するフィルムの基準データと比較し、測定データの値が基準データの値にどれだけ近いかを評価することで、フィルム３０の書き味を適切に評価できる。このように、本実施形態の評価方法によれば、フィルム３０への入力時の振動感を数値化できることで、フィルム３０の書き味を、数値化により客観的且つ明確に評価できる。
　また、評価装置１０を用いることで、支持体１２で支持したフィルム３０を、保持部１４で保持したペン６に対して移動機構部１３により相対的に移動させて、ペン６が所定の振動周波数で振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度の少なくともいずれかを測定部１５により測定し、測定部１５が測定した測定データを出力部２９により出力できる。よって、出力部２９により出力された測定データを基準データと比較することで、評価者又はオペレータの手動による操作負担を軽減しながら、フィルム３０の書き味を適切に評価できる。
　また第１ステップでは、ペン６の加速度の測定値を用い、数１に基づいてペン６の振幅を算出するので、第１ステップにおいて、ペン６の加速度を示す測定データが得られた場合、このペン６の加速度を、人間が感覚として捉え易いペン６の振幅に容易に変換できる。
　また、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値の振動周波数における測定データを基準データと比較することで、人間が心地よく知覚できる振動周波数における測定データを基準データと比較でき、優れた書き味のフィルム３０をより一層適切に評価できる。
　また、フィルム３０が支持体１２に支持されることで、例えば、支持体１２と共にフィルム３０をペン６に対して相対移動させ易くできると共に、フィルム３０の変形を防ぎながらフィルム３０にペンを接触させることができ、フィルム３０の書き味を評価し易くできる。
　また第１ステップでは、ペン６に取り付けた加速度検出センサ２５によりペン６の加速度を検出するので、ペン６の振動が微細なものであっても、ペン６の加速度を、加速度検出センサ２５を用いて直接的且つ容易に測定できる。
　また、ペン６の先端の材質がポリアセタールであるため、ペン６の先端に高い耐摩耗性を付与でき、ペン６の摩耗によりフィルム３０の書き味が変動するのを抑制して、フィルム３０の書き味を安定して評価できる。
　なお解析装置２６は、制御装置１６の出力部２９とは別の出力部を有していてもよい。この場合、解析装置２６は、測定データを当該出力部から出力できる。また制御装置１６は、解析装置２６を兼ねていてもよい。この場合、例えば制御部２８が、測定データを測定できる。
　（確認試験）
　基準フィルムを、紙（ＫＯＫＵＹＯ株式会社製「キャンパスノート」）に設定した。ビーズ粒子５の平均粒径を１５μｍ、比Ｄ２／Ｄ１を０．７０、比Ｍ２／Ｍ１を０．１０、ヘイズを４０％にそれぞれ設定したフィルム１を、実施例１として用意した。比Ｍ２／Ｍ１を０．０１２、ヘイズを１５％にそれぞれ設定した以外は、実施例１と同様のフィルム１を、実施例２として用意した。
　実施例１及び２と同等のヘイズ値を有し、粒径が８μｍ以上のビーズ粒子を含まないハードコート層が、ペン６との接触面に形成された２種類の市販フィルムを、比較例１及び２として用意した。
　先端の材質がポリアセタールであり、先端径が１．４ｍｍであるペン６を備える評価装置１０を用意した。錘２３の重量を２００ｇ、支持体１２とペン６との相対速度（ペン６の筆記速度）を５０ｍｍ／ｓ、角度θを６０°、支持体１２の等速移動距離を１００ｍｍにそれぞれ設定して、ペン６に対して実施例１，２及び比較例１，２の各フィルムを相対的に等速移動させるように、評価装置１０を動作させた。これにより、実施例１，２及び比較例１，２において、ペン６が振動するときの、ペン６の振幅及びペン６の加速度を測定した。この試験結果を図３及び４に示す。
　図３は、実施例１，２及び比較例１，２のフィルムにペン６で入力した際のペン６の振動周波数とペン６の加速度との関係を示すグラフである。図４は、実施例１，２及び比較例１，２のフィルムにペン６で入力した際のペン６の振動周波数とペン６の振幅との関係を示すグラフである。図３及び４中の基準フィルムの曲線が、基準データに相当し、実施例１，２及び比較例１，２の曲線が、測定データに相当する。この基準フィルムの曲線に、実施例１，２及び比較例１，２の曲線がどれだけ近いか（具体的には、曲線の位置や形状等がどれだけ近いか）を評価することで、実施例１，２及び比較例１，２の各フィルムの書き味を評価できる。
　図３及び４に示すように、ペン６の振動周波数が０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内では、実施例１及び２でのペン６の振幅及びペン６の加速度は、比較例１及び２に比べて、基準フィルムでのペン６の振幅及びペン６の加速度にそれぞれ近いことが分かった。この理由として、実施例１及び２の各フィルムでは、第２フィルム部材３において、比Ｄ２／Ｄ１及び比Ｍ２／Ｍ１が適切に設定され、第２フィルム部材３の外表面が基準フィルムの外表面に近い形状に形成されたことが考えられる。
　特に、実施例２でのペン６の振幅及びペン６の加速度は、基準フィルムでのペン６の振幅及びペン６の加速度にそれぞれ非常に近いことが分かった。この理由として、実施例２では、実施例１に比べて、第２フィルム部材３において、複数のビーズ粒子５が疎らに分散して配置されたことにより、ペン６の先端が、第２フィルム部材３の表面の凹凸と引っ掛かって外れ易くなり、ペン６の振幅及びペン６の加速度が、基準フィルムでのペン６の振幅及びペン６の加速度により近くなったことが考えられる。
　なお、発明者らの行った別の確認試験において、基準フィルムと、実施例１，２、及び比較例１，２の各フィルムとに同等の条件でペン６で入力したところ、実施例１，２の各フィルムの書き味が、比較例１，２の各フィルムの書き味よりも基準フィルムの書き味に近く、特に実施例２のフィルムの書き味が、基準フィルムの書き味に最も近いことが分かった。この確認試験の結果により、入力時のペン６の振幅及びペン６の加速度によって、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を適切に評価できることが確認された。
　次に、実施例１，２及び比較例１，２において、ペン６が触れるフィルム部材の面（実施例１，２では第２フィルム部材３のディスプレイ面４０ａとは反対側の面）について、算術平均粗さＲａと転がり円最大うねりＷＥＭとを測定した。
　算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１に準拠し、株式会社東京精密製の表面粗さ形状測定機「サーフコム５７０Ａ」を用いて測定した。転がり円最大うねりは、ＪＩＳ　Ｂ０６１０に準拠し、上記測定機を用いて、以下の条件で測定した。
　測定子：うねり測定子（０１０２５０５）
　測定子の仕様：８００μｍＲ、ルビー
　駆動速度：３ｍｍ／ｓ
　λｆ低減カットオフ値：８ｍｍ
　測定長さ：１５ｍｍ
　この測定結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
  
　表１に示すように、算術平均粗さＲａについては、実施例１，２が比較例１，２に比べて大きく、特に実施例１が比較例１，２に比べて非常に大きいことが分かった。また、実施例１，２の転がり円最大うねりＷＥＭは、比較例２よりも大きく、比較例１よりも小さいことが分かった。これにより、実施例１，２の第２フィルム部材３のディスプレイ面４０ａとは反対側の面には、十分な大きさ及び粗さの凹凸が、安定して形成されていることが確認された。
　この測定結果と、発明者らが行ったその他の測定結果とから、基準フィルムの書き味に近い書き味を得るために、第２フィルム部材３のディスプレイ面４０ａとは反対側の面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上１．５μｍ以下の範囲の値に設定され且つ転がり円最大うねりＷＥＭが１０．０μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲の値に設定されることが望ましいと考えられる。
　本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その構成及び方法を変更、追加、又は削除できる。本発明の評価方法及び評価装置では、ペン６を固定位置に配置して、フィルム３０をペン６に対して相対移動させるようにしたが、これとは逆に、フィルム３０を固定位置に配置して、ペン６をフィルム３０に対して相対移動させるようにしてもよい。或いは、フィルム３０とペン６との両方を、互いに逆方向に相対移動させるようにしてもよい。
　本発明によれば、従来の評価方法に比べて、ペン入力デバイス用フィルムの書き味を適切に評価できると共に、優れた書き味のペン入力デバイス用フィルムを提供できる優れた効果を有する。従って、この効果の意義を発揮できるペン入力デバイス用フィルムの評価方法、ペン入力デバイスフィルム評価装置、及びペン入力デバイス用フィルムとして、広く適用すると有益である。
　１、３０　　ペン入力デバイス用フィルム
　２　　第１フィルム部材
　３　　第２フィルム部材
　３ａ　　保持領域
　３ｂ　　周縁領域
　４　　ベース部
　５　　ビーズ粒子
　６　　ペン
　１０　　ペン入力デバイス用フィルム評価装置
　１２　　支持体
　１３　　移動機構部
　１４　　保持部
　１５　　測定部
　２９　　出力部
　４０ａ　　ディスプレイ面
 

Claims (15)

  1. 　ペン入力デバイス用フィルムの表面にペンの先端を接触させながら、前記ペン入力デバイス用フィルムの前記表面に沿って、前記ペン入力デバイス用フィルムを前記ペンに対して相対的に移動させ、前記移動中に前記ペンが所定の振動周波数で振動するときの、前記ペンの振幅及び前記ペンの加速度の少なくともいずれかを示す測定データを得る第１ステップと、
    　前記第１ステップで得た前記測定データを基準データと比較する第２ステップとを有する、ペン入力デバイス用フィルムの評価方法。
  2. 　前記第１ステップでは、前記ペンの前記加速度の測定値を用い、数１に基づいて、前記ペンの前記振幅を算出する、請求項１に記載のペン入力デバイス用フィルムの評価方法。
    ［数１］
    　Ｓ＝２０×ｌｏｇ１０（ａ／１×１０－５）
     
    　但し、前記振幅をＳ（ｄＢ）、前記加速度をａ（ｍ／ｓ２）とする。
  3. 　前記振動周波数の値を、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値とする、請求項１又は２に記載のペン入力デバイス用フィルムの評価方法。
  4. 　前記第１ステップでは、前記ペン入力デバイス用フィルムを支持体で支持し、前記支持体と共に、前記ペン入力デバイス用フィルムを前記ペンに対して相対的に移動させる、請求項１～３のいずれか１項に記載のペン入力デバイス用フィルムの評価方法。
  5. 　前記第１ステップでは、前記ペンに取り付けた加速度検出センサにより、前記加速度を測定する、請求項１～４のいずれか１項に記載のペン入力デバイス用フィルムの評価方法。
  6. 　ペン入力デバイス用フィルムを支持する支持体と、
    　前記ペン入力デバイス用フィルムの表面にペンの先端を接触させるように前記ペンを保持する保持部と、
    　前記ペン入力デバイス用フィルムが前記支持体に支持された状態で、前記ペン入力デバイス用フィルムの前記表面に沿って、前記ペン入力デバイス用フィルムと共に、前記支持体を前記ペンに対して相対的に移動させる移動機構部と、
    　前記移動中に前記ペンが所定の振動周波数で振動するときの、前記ペンの振幅及び前記ペンの加速度の少なくともいずれかを測定する測定部と、
    　前記測定部が測定した測定データを出力する出力部とを備える、ペン入力デバイス用フィルム評価装置。
  7. 　前記測定部は、前記ペンの前記加速度の測定値を用い、数１に基づいて、前記ペンの前記振幅を算出する、請求項６に記載のペン入力デバイス用フィルム評価装置。
    ［数１］
    　Ｓ＝２０×ｌｏｇ１０（ａ／１×１０－５）
     
    　但し、前記振幅をＳ（ｄＢ）、前記加速度をａ（ｍ／ｓ２）とする。
  8. 　前記振動周波数の値は、０Ｈｚより大きく４Ｈｚ以下の範囲内の値である、請求項６又は７に記載のペン入力デバイス用フィルム評価装置。
  9. 　前記測定部は、前記ペンに取り付けられた加速度検出センサを有する、請求項６～８のいずれか１項に記載のペン入力デバイス用フィルム評価装置。
  10. 　ペン入力デバイスのディスプレイ面を覆うように配置され、
    　表面にペンを接触させながら、前記表面に沿って、前記ペンを相対的に移動させることにより前記ペンが振動するときの振動の振幅の最大値が、９０ｄＢ以上１１０ｄＢ以下の値に設定されている、ペン入力デバイス用フィルム。
  11. 　前記ディスプレイ面を覆うように配置される第１フィルム部材と、
    　前記第１フィルム部材の前記ディスプレイ面とは反対側の面を覆うように配置された第２フィルム部材とを備え、
    　前記第２フィルム部材は、前記第１フィルム部材の前記反対側の面に沿って広がるベース部と、互いに分散された状態で前記ベース部に保持された複数のビーズ粒子とを有し、
    　前記第２フィルム部材の前記ビーズ粒子を保持する保持領域が、当該領域の周縁領域から、前記第１フィルム部材とは反対側に突出し、
    　前記第２フィルム部材の前記ディスプレイ面とは反対側の面は、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上１．５μｍ以下の範囲の値に設定され且つ転がり円最大うねりＷＥＭが１０．０μｍ以上２０．０μｍ以下の範囲の値に設定されている、請求項１０に記載のペン入力デバイス用フィルム。
  12. 　前記ビーズ粒子の平均粒径Ｄ１が、８μｍ以上３０μｍ以内の範囲の値に設定されている、請求項１１に記載のペン入力デバイス用フィルム。
  13. 　前記ベース部及び前記ビーズ粒子の材質が、同一である、請求項１１又は１２に記載のペン入力デバイス用フィルム。
  14. 　前記ベース部の平均厚みＤ２が、５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲の値に設定されている、請求項１１～１３のいずれか１項に記載のペン入力デバイス用フィルム。
  15. 　前記第２フィルム部材の前記保持領域が前記周縁領域から突出する側の面が、前記ディスプレイ面とは反対側の最表面である、請求項１１～１４のいずれか１項に記載のペン入力デバイス用フィルム。
     
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