JPH012125A

JPH012125A - 圧力変換器付きディジタイザー針

Info

Publication number: JPH012125A
Application number: JP63-68025A
Authority: JP
Inventors: ヘンリー　ジー　マシューズ; マイケル　ジェイ　パドゥーラ
Original assignee: サマグラフィックス　コーポレーション
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1988-03-22
Publication date: 1989-01-06

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、一般に、ディジタイザー・タブレットと併用
する型式の圧力応答型針に関し、特に、圧力応答型のイ
ンクの層を有し、主に信号確認システム又はグラフィッ
クス・ディジタイザー・タブレットに使用するよう意図
されている針に関するものである。

〔従来の技術〕

作動にあたり、針とディジタイザー・タブレットの間に
電気的接続が発生し、ディジタイザ−表面上の針の位置
は、その接続された信号によって決定される。針とディ
ジタイザー・タブレットの組合せを、通常「ディジタイ
ザ−」と称している。

最も初期のディジタイザ−は、制限されたアームを有す
る機械的装置であった。更に進歩したディジタイザ−は
、自由に移動する針も備え、針の位置を決定するため、
針とディジタイザ−・タブレッｊ〜を接続するために、
各種装置を使用している。接続は、電磁的、静電気的、
音声的、圧電的、磁気ひずみ的、光学的等の諸原理に基
づいている。

タブレット表面は、ワイヤの交差した格子、電極マトリ
ックス及び抵抗性表面を含んでいる。−般に、これらの
装置は、複数個のＸ及びＹを基準とする導体内、又は抵
抗フィルム内に導入される信号に依存している。

針は、慣用的なボール・ペンのものと類似している点で
、ディジタイザー・タブレット面を押付ける手持ち式装
置である。針のハウジングには、容量性接続部が使用さ
れるディジタイザー・タブレット表面に接続する電極、
ディジタイザ−の作動の基礎になっている前述の概念に
適している誘電性接続部が使用される電気的巻線を含む
各種回路素子が設誼しである。

針／タブレットの組合せから得られるデータは、電子回
路に入力され、この回路が、その信号をタブレット上の
針の座枠位置を表わすデータに変換し、又はマイクロプ
ロセッサ−と共に使用されて表示装置を駆動する信号に
変換する。表示装には。

針の位置の数値座標又は表示された点による針の位置を
示すグラフィック表示のいずれか、又はその両方も示す
ことが出来る。

装置の順序正しい作動及び擬似データ入力と防止に対し
ては、全体のシステムは、針がディジタイザー・タブレ
ット表面に対し故意に押付けられる場合にのみ作動する
ことが望ましい。このため、針をデータ処理回路から隔
雛し、又は針を所望の如く作動時に接続させるように、
一般にスイッチング素子が、針ハウジング内に含まれて
いる。

スイッチング素子は、構成によって変化し、針の点がデ
ィジタイザー・タブレット表面に押付けられる際に、針
ハウジング内への針の点の僅かな運動により励起される
簡単な電気機械的スイッチを含んでいる。

他の構成においては、針の点がディジタイザー・タブレ
ット表面に押付けられ、その点が針のハウジング内で僅
かに後退する際に、誘導コイル内でコアが移動される。

このコアの運動は、誘導コイルからの出力を変化させ、
針を励起させる信号を提供する。

容量性スイッチングも使用され、ここでは、容量性プレ
ートが針に接続され、針がディジタイザー・タブレット
表面に押付けられる際に、対向するコンデンサー・プレ
ートに対して相対的に移動する。この運動は、システム
を励起する信号を誘因する。

針ノ使用煮により直接作動されるスイッチは、針ハウジ
ングの外側に取付けであるスイッチ・ボタン、及びスイ
ッチ・ハンドルの形態で利用可能である。

〔発明が解決しようとする課題〕

先行技術の針における問題点は、かさ高になり、複雑に
なり、前述した針の活溌な使用を開始させるスイッチの
コストが高くなることである。

小型で経済的な構成要素を使って、信頼性の高いオン／
オフ・スイッチ又は圧力機能を含む針の構造が、要求さ
れる。

先行技術の針の別の問題点は、軸方向におけるチップの
移動が、スイッチの励起のために要求されることにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、針がディジタイザー・タブレットに押付けら
れる際に、自動的に励起される型式の針スイッチを提供
する。

本発明の針圧力スイッチは、層に加えられる圧力の関数
として変化する電気的抵抗を有するインク層の形態にな
った変換器を含む。電極は、インク層変換器を接触し、
可変抵抗を含む回路を提供する。各電極は、導電性イン
クの層として形成される。

スイッチが、針で使用される場合、この層状構造の小さ
いセグメトは、ディジタイザー・タブレットで使用され
るような堅い表面に針を押付けることに応答して、機械
的力が表面より伝達されて変換器を圧縮するように取付
けられている。

変換器層の抵抗は、付与圧力に応じて変化する。

従って、２つの誘電性インクの電極の間に流れる電流は
、スイッチに加えられる圧力が変化するのに伴い変化し
、圧力も示すアナログ出力を提供する。

電極に接続された処理回路は、針の変化したオン／オフ
状態を示すものとして、圧力における変化のしきい値レ
ベルを検出し、組合っているディジタイザ−回路を最適
なものとして励起する。

換言すれば、針からのデータの流れは、針のチップがデ
ィジタイザー・タブレットに接触する圧力が所定の値を
越える場合にのみ処理される。この所定の値は、針が、
例えば署名するのに使用される場合に発生する圧力以下
であるように選択される。従って、データの流れは、署
名する間に処理される。

タブレット表面からディジタイザ−点を除去すると、針
は待機状態に戻り、そこで、インク層上には圧力は加わ
らない。

圧力変換器には１例えばカリフォルニア州すンタバーバ
ラのインターリンク・エレクトロニクス（Ｉｎｔｅｒｌ
ｉｎｋ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）社製の力感応抵抗（
ＦＳＲ）変換器インクで形成された層が含まれる。この
種の材料は、その表面が力が加えられることにより、圧
縮される際にその抵抗値が変わる。

ＦＳＲ変換器インク層を通じて導電体の間に完全な回路
が形成されるように、誘電性電極は、ＦＳＲ変換器イン
ク層の表面の分踵された部分と接触する。

導電体は、例えばイー・アイ・デュポン（Ｅ、Ｉ。

Ｄｕｐｏｎｔ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）社が製造して
いる導電性インクの層により形成される。導電性インク
電極とインク層の変換器は、共に折りたたまれた薄いマ
イラー層上に印刷される。電極は、電気回路を完成すべ
く変換器に押し付けられる。

ディジタイザ−装置は、作動しているが、針は、依然と
して使用されていない場合には、針の端子と導電性電極
を通じて、ＦＳＲ変換器前後に電圧を加えることが出来
る。

従って、針のチップがディジタイザ−・タブレッと表面
に押し付けられる際に、ＦＳＲ変換器インク層は、２つ
の対向する部分の表面の間で圧縮され、一方の部分は、
圧力が針のチップ上に加えられる際に変位可能であり、
他方の部分は静止状態にある。

ＦＳＲ変換器インク層が圧縮される際、その電気抵抗は
、電流及び／又は電圧の変化が出力端子に。

生じるよう変化する。この変化は、得られたデータのデ
ィジタイザ−電気回路による処理を可能にするトリガー
として使用される。

好適実施例においては、座標決定データが針から得られ
、この針は、容量的に荷電比タブレット内の被電動極に
接続される。然し、座標決定データは、針の駆動に応答
して、荷電比タブレットの電極から得られることが、当
業者には明らかであろう。

本発明の一好適実施例においては、圧力が針チップに与
えられる際に、ＦＳＲ変換器に対して変位可能な部分は
弾力性があり、はぼ平面になっている。本実施例におけ
る変換器インク層の抵抗変化は、圧力の関数である。

この様にして、針のチップに加えられる力の関連性のあ
るアナログ信号が得られる。このアナログ信号は１機械
又は電気の図面を書く際に利用可能であり、変化する力
は、例えば署名の確認に関連して既に注目した使用に加
えて、前回又は回路のディジタル化等の際に厚さの変化
する線の使用、又はその必要性を示している。

本発明の他の実施例においては、針のチップに圧力が加
えられる際に、変換器に対して変位可能な部分は弾力性
があって丸くなっており、こうして、変換器に厘付けら
れる部分の面積が圧力の増加に伴い増加する。本実施例
における抵抗の変化は、圧力及び変位可能部分と変換器
の間の接触する表面積における変化の関数である。

本発明の第１の目的は、書き込み中における針ハウジン
グに対する相対的な針チップの変位に応答して、オン／
オフ・スイッチングを提供する優れたディジタイザ−針
を提供することにある。

本発明の第２の目的は、信頼性があり、小型で、製造上
廉価な改善された針スイッチを提供することにある。

本発明の第３の目的は、針チップにより、ディジタイザ
ー・タブレット表面に対して加えられる圧力を示すアナ
ログ出力を提供する改善されたディジタイザ−針を提供
することにある。

本発明の第４の目的は、針からのデータの流れを励起す
るのに充分な圧力が加えられた時点を示す触覚フィード
バックを使用者に提供することにある。

本発明の更に他の目的と諸利点については、部分的に明
らかであり、部分的には明細書から明らかどなろう。

〔実施例〕

本発明による好適実施例について、以後、添付図面を参
照して詳細に説明する。

針（１）は、第１図の部分断面図に示しである。

ペン再充填部（２）が、内側バレル突出部（４）の穴に
配列されている。ペン再充填部（２）は、第２図に示さ
れる如く、標準的なペン再充填体に出来る。

再充填体と共に第２図に想像線で示されているプラスチ
ック・キャップ（３）は、針の組立て前に除去される。

この実施例においては、ペン再充填体は、ステンレス鋼
製であり、米国ロードアイランド州すンカーン所在のＡ
Ｔクロス社から提供される。内側バレル突出部（４）は
、ペン再充填体（２）の挿入を容易に出来る充分大きい
半径を備える穴を有する円筒状スリーブである。

ペン再充填体（２）のチップは、再充填体を、ノーズ・
キャップに対して軸方向に相対的に変位可能となるよう
、充分な遊びをもって、ノーズ・キヤツプ（６）内の孔
を貫通伸長する。ノーズ・キャップ（６）は、成型プラ
スチック製テある。

静電放電が金属製再充填体（２）がら可撓性板（２２）
にいたるのを防止するため、ノーズ・キャップ（６）と
内側バレル突出部（４）の一端部との間に、ゴム製座金
（８）を配列しである。第３図に最も良く示される如く
、内側バレル突出部（４）と他端部の内側バレル（１０
）内に、摩擦嵌合される。内側バレル（１０）の各種図
面が、第７八図ないし第７ｃ図に示してあり、以後詳細
に説明する。

再充填体（２）の端部は、内側バレル突出部（４）の端
部を越えて、かつ内側バレル（１ｏ）の内側に延在する
。再充填体（２）と、この端部は、再充填体インターフ
ェイス・プラグ（１２）（第３図参照）により受容され
、このプラグは、内側バレル（２ｏ）内に配列されてい
る。

再充填インターフェイス・プラグ（１２）は、穴（１５
）（第５Ｂ図及び第５Ｃ図）内で、軸方面に延在する４
個の周方向に配列されたリブ（１４）により、再充填体
（２）の端部上に摩擦嵌合されている。再充填インター
フェイス・プラグ（１２）のベース（１６）には、平面
状の半径方向面（１８）が備えである。

円形で円筒状のプランジャー（２０）　（第３図参照）
が、内側バレル（１０）の内側に配列され、平面状の半
径方向端面（２１）が、再充填インターフェイス・プラ
グ（１２）の平面状の半径方向面（１８）に当接してい
る。

内側バレル（１０）と内側バレル突出部（４）は、その
周わりに巻かれた可撓性板（２２）を有している。

可撓性板（２２）は、電気回路板（２４ａ）〜（２４ｇ
）を有し、かつその板に与えられるＦＳＲ変換器（２６
）をなす量検出抵抗（ＦＳＲ）インクの円形層を有する
可撓性基材である。可撓性板（２２）は、第９図にその
包囲されていない状態で示しである。

電気回路には、陽極（２４ａ）、導電性接続部（２４ｂ
）、（２４ｃ）及び（２４ｈ）が含まれている。接続部
（２４ｈ）、端子（２４ｅ）及び電極（２４ｆ）を、電
気的に接続する。

接続部（２４ｃ）は、端子（２４ｄ）と電極（２４ｂ）
を電気的に接続する。接続部（２４ｂ）は、陽極（２４
ａ）を接続部（２４ｃ）に電気的に接続する。好適実施
例において、電気回路とＦＳＲ変換器は、導電性インク
の層を与えることにより形成される。

可撓性基材は、マイラー・フィルムの形態をとる。第９
図から最も良く理解される如く、この基材は、矩形部分
（２８ａ）、多角形部分（２８ｃ）、部分（２８ａ）と
（２８ｃ）とを接続するブリッジ又は首部分（２８ｂ）
、及び個々の首部、又はブリッジ部分を介して部分（２
８ｂ）に直列に接続された１対の円形部分により形成さ
れた構成を有する曲線状部分（２８ｄ）を含む非対称的
な構成になっている。

第８図から最も良く理解される如く、部分（２８ａ）は
、内側バレル突出部（４）の周わりに巻かれ、部分（２
９ｃ）は、内側バレル（１０）の周わりに巻かれる。

包囲中に可撓性板（２２）が取扱われる指タブ（８８）
は、巻付は段階完了後に、孔（９０）に沿って切ること
により最終的に除去される。

第３図から最も良く理解される如く、部分（２８ｄ）は
、針の組立て中に２回折りたたまれる。　ＦＳＲ変換器
（２６）は、電極（２４ｆ）及び（２４ｇ）の下側にあ
って、接触するよう、１８０°に折りたたまれ、当該電
極は、逆に部分（２８ｂ）に対して、相対的に内方に９
０″折りたたまれる。

第７Ｂ図から最も良く理解される如く、内側バレル（１
０）は、部分（３４ａ）　−（３４ｄ　）から成る穴を
有し。

穴部分（３４ｄ）と連通ずる切欠き（３０）を有し、当
該切欠きを通じて、９０°の折りたたみ中に、その折り
たたまれたＦＳＲ変換器（２６）と、電極（２４ｆ）及
び（２４ｇ）が、通過する。

これは、その折りたたまれた部分を、実質上、内側バレ
ル（１０）の外側周縁部に接線方向になる位置から、内
側バレル（１０）の内側で、かつ実質上内側バレル軸ｍ
ｃ３２）に対し、接線方向になる位置へもたらす。この
後者の位置において、ＦＳＲ変換器（２６）は、電極（
２４ｆ）　（２４ｇ）及びプランジャー（２０）の対向
する半径方向平面（２３）の間に存在する。

第７Ｂ図に示される如く、内側バレル（１０）は、長手
方向軸線に沿って配設された一連の連通ずる穴部分（３
４ａ）　−（３４ｄ）を備えている。穴部分（３４ａ）
は。

周方向に配列された軸方向リブ（３６）を有する円錐状
穴である。穴部分（３４ａ）の端部は、面取り部（３８
）を有している。リブ付きの穴部分（３４ａ）は、内側
バレル突出部（４）の端部を受入れ、これは、摩擦嵌合
により、穴部分（３４ａ）内の所定位置に保持される。

内側バレル突出部（４）の端面ば、穴部分（３４ｂ）の
片側にある環状肩部（４２）に当接する。穴部分（３４
ｂ）の他方の側には、他の環状肩部（３０）が提供され
、これに対して再充填インターフェイス・プラグ（１２
）が当接する（第３図参照）。

再充填インターフェイス・プラグ（１２）のスリーブ部
分（１７）は、穴部分（３４ｃ）内に着座されている。

再充填インターフェイス・プラグ（１２）のベース（１
６）は、プランジャー（２０）と内側バレル・プラグ（
３６）のスリーブ部分（５４）と共に、穴部分（３４ｄ
）内に着座される。再充填インターフェイス・プラグ（
１２）とプランジャー（２０）は、内側バレル（１０）
に対して相対的に軸方向に摺動可能に変位出来る。

内側バレル・プラグ（３６）は、軸方向に固定されるよ
う、内側バレル（１０）の内側で糊付けされる。

内側バレル・プラグ（３６）のフランジ（５２）の肩部
（第６Ｂ図参照）は、内側バレル（１０）の端面（４４
）に当接し、この端面ば、切欠き（３０）に対応する不
連続部を除いて、環状になっている。

好適実施例におけるプランジャー（２０）は、ネオプレ
ン・スラッゾの形態である。プランジャー（２０）は、
針チツプ上に圧力を加えている間に、弾性的に圧縮され
る。針のチップから圧力が除去されると、再充填インタ
ーフェイス・プラグ（１２）と再充填体（２）が、プラ
ンジャー（２０）の弾性材料の膨張により、その元の位
置に回復される。

内側バレル・プラグ（４６）には、フランジ（５２）、
スリーブ部分（５４）、フランジ（５２）を貫通する軸
方向穴（５０）、穴（５０）の一端部を閉じるベース（
４８）（第６Ｂ図参照）が含まれている。スリーブ部分
（５４）の外側周面ば、僅かに円錐状であり、その上に
、周方向に分配された軸方向溝（５６）を有している（
第６Ｃ図参照）。

ベース（４８）は、平面状端面（５８）を有し、当該端
面ば、内側バレル・プラグ（４６）が、内側バレル（１
０）の穴部分（３４ｄ）の内側に圧力嵌合される際、軸
線（３２）に対し実質上横断する・針のチップが表面に対して押付けられる際。

ＦＳＲ変換器（２６）と電極（２４ｆ）　（２４ｇ）は
、対向する平面状半径面、即ちプランジャー（２０）の
端面（２３）と内側バレル・プラグ（４６）の端面（６
８）との間で押付けられる。

明らかな如く、これら対向する表面により、ＦＳＲ変換
器（２６）上に与えられる圧力は、使用者により、再充
填体（２）のチップに加えられる圧力とほぼ等しい。再
充填体チップが、データ・タブレットの作業面に対し押
付けられると、再充填体（２）の端部は、再充填インタ
ーフェイス・プラグ（１２）のベース（１６）の内側面
に対し押付ける。ベース（１６）の基本端面（１８）は
、逆に、圧縮力をプランジャー（２０）の半径方向端面
（２１）に伝え、プランジャー（２０）の他の半径方向
端面（２３）は、逆に、圧縮力をＦＳＲ変換器（２６）
に与える。

所定位置に堅固に保持されている内側バレル・プラグ（
３６）の半径方向端面（５８）は、安定したベースを提
供し、これに対して、ＦＳＲ変換器（２６）と電極（２
４）　（２４ｆ）　（２４ｇ）が、可動プランジャー（
２０）により押付けることができる。

第１図から最も良く理解される如く、ケーブル・アセン
ブリー（６０）が、ケーブル・アセンブリー（６０）と
スリーブ部分（４４）の周縁部に形成された２個の半径
方向外方を向く突出部（９２）　（９２”）により、半
休（６６）　（６８）に接続されている。

突出部（９２）　（９２’　）は、各々植立てられた半
休（６６）（６８）の接合部に沿って形成された１対の
孔で係止し、各半休は、番孔の半分を形成している。孔
は勿論、突出部と同じ形状を有している。突出部（９２
）　（９２’　）と前述の孔を、軸方向に係止させるこ
とにより、ケーブル・アセンブリー（６０）は、その組
立てられた半休（６６）　（６８）に対して固定される
。

各半休は、その内側穴面上に形成された周方向のリブ（
８６）を有している。半休（６６）及び（６８）が組立
てられると、対向するリブ（９６）　（第１図では、そ
の１個のみを見ることが出来る。）は、内側バレル・ア
センブリー（６４）の左方向軸方向への変位を阻止する
。

内側バレル・アセンブリー（６４）は、（第１図に示さ
れる如く）左側軸方向変位を受けることが出来ないので
、可動プランジャー（２０）　（第３図参照）が。

表面に対し押付けられている針のチップに応答して、軸
方向左側に変位される際、ＦＳＲ変換器（２６）と電極
（２４ｆ）　（３４ｇ）は、平面状半径方向面（２３）
及び（５８）の間に押付けられる。

以後、内側バレル（１０）、再充填インターフェイス・
プラグ（１２）、プランジャー（２０）、内側バレル・
プラグ（４６）のアセンブリーは、全体的に内側バレル
・アセンブリー（６４）と称する。

端子（２４ｄ）及び（２４ｅ）は、ケーブル・アセンブ
リー　（６０）の個々の端子（６２）　（６２’　）に
はんだ付けされる。第４図の断面図は、端子（２４ｅ）
に対する端子（６２）の接続と、端子（２４ｄ）に対す
る端子（１２’）の接続を示している。

その他、円筒状スリーブから成る芯スペーサー管（７０
）の一端部が、内側バレル・プラグ（３６）の穴（５０
）内に挿入される。穴（５０）は、僅かに円錐状であり
、芯スペーサー管（７０）を、その内部で圧し嵌め可能
にする。芯スペーサ管−（７０）は、結合された端子（
６２）　（２４ｄ）が組立てられた端子（６２’）（２
４ｅ）に接触するのを防止する。

ケーブル・アセンブリー（６０）と内側バレル・アセン
ブリー（６４）から成るはんだ付けされたサブ・アセン
ブリーは、左側と右側の半休（６６）　（６８）の内側
に配列されている。可撓性のある板端子（２４ｄ）（２
４ｅ）は、半休（６６）　（６８）のキー・リブ（９６
）と整合している（第４図参照）。

第４図から最も良く理解出来る如く、左側半休（６８）
は、右側半休（６６）と係合する１対の軸方向突出部（
７２）及び（７２’　）を有している。半体は、この突
出部／半体のインターフェイスに沿って超音波的に接着
され、この超音波接着は、針の静電放電に貢献する。

組立て中に、０リング（７６）及び（７８）が、半休（
６６）及び（６８）の外周縁部に形成された周方向溝内
に据付けられる。０リング（７６）及び（７８）は、超
音波接着中に半休を共に保持する。超音波的に接着され
た接合部の領域における半休（６６）　（６８）の周方
自重なりは、更に、外部の電磁妨害に対しすぐれた防御
を行なう。

半休（６６）及び（６８）が共に固着された後、自己付
着型ゴム製座金（８）が、ノーズ・コーン（６）に設け
られた切欠き内に据付けられる。ノーズ・コーン（６）
は、次に接着剤を使って、その超音波接着された半休（
６６）及び（６８）に付着される。

次に、外側バレル（８０）が、ノーズ・コーン附近の０
リング（７６）迄、その超音波接着された半休（６６）
及び（６８）上に摺動される。参照番号（８６）で表わ
された周縁部に沿って与えられる接着剤により、その接
着された半休（６６）及び（６８）に外側バレル（８０
）が付着される。

しかる後、端部キャップ（８４）が、それぞれ外側バレ
ル（８０）の他端部と、ケーブル・アセンブリー（６０
）の歪除去部分に付着される。

ケーブル・アセンブリー（６０）には、同軸ケーブルが
含まれている。同軸ケーブルのシールドは、可撓性板（
２２）の端子（２４ｅ）に接続される。つまり。

端子（２４ｅ）は、アース接続される。端子（２４ｄ）
は、ｄＣバイアスのレベルを決定する目的で、（図示し
てない）ディジタイザ−電気回路に、同軸ケーブルを通
じてアナログ信号を与えるよう接続される。

端子（２４ｄ）及び（２４ｅ）の間のｄｃバイアスのレ
ベルは、ＦＳＲ変換器の可変抵抗をその間に接続するこ
とにより、変えられる。

本発明による圧力応答型針は、荷電比ディジタイザー・
タブレットと関連して使用される。本願の譲受人に嬢渡
されている米国特許出願第０００号明細書に開示しであ
る如く、針山力信号は、針のチップに加えられている圧
力の関数である信号の振幅を決定する目的から、別々の
サンプリング・サイクル中にサンプル可能である。この
サンプリング・サイクルにおいて、針は、電流が容量的
に針の陽極（２４ａ）内に誘引されるような形式で不能
化される。

代わりに、端子（２４ｄ）、導体（２４ｃ）、電極（２
４ｇ）、ＦＳＲ変換器（２６）、電極（２４ｆ）、導体
（２４ｈ）及び端子（２４ｅ）で形成された回路内に電
流を発生する電圧が、端子（２４ｄ）及び（２４ｅ）前
後に与えられる。

折りたたまれて電極（２４ｆ）及び（２４ｇ）と接触す
るＦＳＲ変換器（２６）は、可変抵抗として作用する。

ＦＳＲ変換器（２６）は、力応答抵抗（ＦＳＲ）材料製
であり、その抵抗は、実質上変換器層の面に対し直角に
なった方向に与えられる圧縮力の量に応じて変化する。

加えられる圧縮力の関数として、ＦＳＲ変換器の抵抗の
グラフが、３個のサンプル針に対し第１０図に示されて
いる。第１０図から最も良く理解される如く、ＦＳＲ変
換器（２６）の抵抗は、圧縮力の大きさが増加するのに
伴い減少する。ＦＳＲ材料の抵抗変化は、ディジタイザ
ー・タブレット内に導入される電気回路による圧力サン
プルリング・サイクル中に、端子（２４ｅ）における基
準信号入力に応答して、端子（２４ｄ）におけるアナロ
グ信号出力のｄｃレベルの対応する変化を発生する。

アナログ信号のｄｃレベルは、ディジタイザ−電気回路
内に含まれる（図示してない）比較器を使って、検出可
能である。アナログ信号のｄｃレベルは。

比較器に与えられる基準電圧と比較される。針チツプ上
の圧力が増加するのに伴い、　ＦＳＲ変換器（２６）の
抵抗が減少し、こうして、アナログ信号のｄｃレベルが
増加する。

アナログ信号ｄｃレベルが基準電圧を越えると、比較器
の出力が高くなる。比較器の出力が高くなるのに応じて
、電極駆動サイクル中に、針からディジタイザ−電気回
路の処理回路にいたるディジタル化データの流れを可能
にするスイッチが閉じられる。

出願中の米国特許出願第０００号に開示されている如く
、駆動サイクル中に荷電比タブレットの被＠電極又は複
数個の電極により、陽極（２４ａ）に誘引される信号に
応答するディジタル化データも、可撓性板から端子（２
４ｄ）を介し、かつサンプリング・サイクルでの異なる
時点での出力である。

従って、　ＦＳＲ変換器（２６）は、可変抵抗として機
能し、ディジタイザ−電気回路におけるスイッチは、所
定の値を達成する可変抵抗に応答して閉じられる。この
所定の抵抗値は、針が使用者により、書く目的に使用さ
れる際、ペン再充填体のチップ上に全体的に加えられる
圧力の量を僅かに下まわる圧力にて達成すべきである・この特徴により、特に署名の確認目的のため、個人の手
書きをディジタル化することが出来る。

ディジタイザー・タブレットに対する針チップの相対的
座標は、針チップのこれらの位置に対してのみ決定され
、その位置において、タブレットに対するチップの圧力
は、予め定められる圧力値を越える。つまり、芯が、書
く目的に使用されている場合の位置に対してのみ決定さ
れる。

この予め決められる圧力値は、針からのアナログ信号出
力が収納された所定のアナログ値を越える際の圧力であ
る。所定の収納された値を越える針の出力信号に応答し
て、針チップの座標が開始する。又、針チップにより加
えられる圧力が所定の格納された値を下まわる際、座標
決定が中止される。

第１図ないし第１０図に関連して説明した好適実施例に
おいては、　ＦＳＲ変換器は、２個の実質的に堅固な平
面状半、径面の間で圧縮される。

−２０３・第１１図に示される他の好適実施例においては、可動プ
ランジャー（２０）は、可撓性材料で作成され、ＦＳＲ
変換器を圧縮する（第１１図に点線で表わされた）丸く
なっている表面（２１）を有している。こうした弾性的
で丸くなった圧縮面の場合、その押付けられる可撓性板
（２２）の部分との表面（２１）の接触領域は、針のチ
ップ上に圧力が増加するのに伴い増加する。

第１１図は、丸くされた表面（２１）が、弾性的に変形
して、充分な圧力により対向する平面状表面に加えられ
る際、実質上平面状表面（２１’　）になる状態を示し
ている。この場合、ＦＳＲ変換器（２６）の抵抗は、針
チツプ上に加わる圧力の接触面積（即ち、プランジャー
材料の弾性）の関数となる。

第１２図は、可撓性材料、例えば、ドーム（１０２）が
形成しである銀、又は他の金属製の薄いシートから成る
層（１００）が、例えば、再充填インターフェイス・プ
ラグ（１２）とプランジャー（２０）との間に位置付け
られる圧力変換器の他の実施例を示している。

ドーム（１０２）は、再充填インターフェイス°プラグ
（１２）の半径方向端面上に着座する平面状環状部分（
１０６）により、包囲される。所定の押付は力が、再充
填インターフェイス・プラグ（１２）とプランジャー（
２０）により、ドームに加えられると、ドームは、可逆
つぶれを受ける。金属製ドームは、前述した如く、針か
らのデータの処理が可能にされる圧力と実質上等しい圧
力にて、泡とっぷれが生ずるよう設計されている。

ドームのつぶれ中に生じるスナップ作用は、針の使用者
により検出可能であり、ディジタル化装置が、不能化状
態から可能化状態に切換えられたことを使用者に示す一
定の触覚フィードバックを提供する。

圧力が針のチップから除去されると、ドームは。

次の作動準備態勢に入り、その元の変形されていない状
態のスナップ式に戻る。

第１３図は、本発明による圧力応答変換器の他の実施例
を示す。変換器は、１対の電極（１，０４）が含まれ、
この電極は、例えば、それぞれ内側バレル・プラグ（４
６）の平面状半径方向面（５８）上に配列される。

これらの電極（１０４）は、既に説明した型式の巻き付
は可撓性板の折りたたみ上に、インク層として形成可能
である。これらの電極（１０４）は、（図示してない）
個々の端子に電気的に接続され、この端子は、逆にそれ
ぞれケーブル・アセンブリーの端子に接続される。

第１２図示の実施例の場合と同様、銀又は他の金属製で
ドーム（１０２）及び環状部分（１０６）を含む層（１
００）は、ドームの凹状面が、電ｗ！、（１０４）に対
向するよう、配列しである。可動性プランジャー（２０
）が、内側バレル・プラグ（４６）に向かって移動する
と、ドーム（１０２）はつぶれ、導電性金属又は他の導
電性材料製のドームが、電極（１０４）と接触され。

かくして電極（１０４）同士の間隙を橋渡し、こうして
、電極の間の電流路を完成する。

針のチップ上の圧力が解放されると、可動プランジャー
（２０）は、内側バレル・プラグ（３６）から離れ、折
りたたまれたドーム（１０２）は、弾性的にその元の形
状に回復する。

以上の好適実施例は、例示的目的でのみ示したまでであ
り、特許請求の範囲で定められた本発明の範囲を制限す
るものではない。本明細書で開示した発明の概念の技術
思想と範囲から逸脱することなく、当業者であれば、変
形を容易に行ないうろことに思い至る筈である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の好適実施例による組立てられた針の
部分的な長手方向断面図である。第２図は、第１図示の針に内蔵されているペン再充填体
の側面図である。第３図は、第１図示の針に内蔵されている内側バレル・
アセンブリーの部分的長手方向断面図である。第４図は、第１図のＺ−Ｚ断面線における横断面図であ
る。第５Ｂ図は、第３図に示した再充填インターフェイス・
プラグの長手方向断面図であり、第５Ａ図及び第５Ｃ図
は、それぞれ第５８図の再充填インターフェイス・プラ
グの端面図である。第６Ｂ図は、第３図に示した内側バレル・プラグの長手
方向断面図であり、第６Ａ図及び第６ｃ図は、それぞれ
第６Ｂ図の内側バレル・プラグの端面図である。第７Ｂ図は、第３図に示された内側バレルの長手方向断
面図であり、第７Ａ図及び第７ｃ図は、それぞれ第７Ｂ
図に示された内側バレルの端面図である。第８図は、第１図の針に導入された包囲されている可撓
性板の側面図である。第９図は、包囲されていない状態での第８図の可撓性板
の図である。第１Ｏ図は、３つ異なるサンプル針に対する圧力の関数
としてＦＳＲ変換器の抵抗の測定済み変動をグラフで表
わした図である。第１１図は、本発明の第２実施例に導入された再充填イ
ンターフェイス・プラグと丸くされている弾性プランジ
ャーの図である。第１２図は１本発明の第３実施例に導入された再充填イ
ンターフェイス・プラグ、膜スィッチ及びし− プランジャーの長手方向断面図である。第１３図は、本発明の第４実施例に導入された内側バレ
ル・プラグ、膜スィッチ及びプランジャーの長手方向断
面図である。（１）針　　　　　　　　　（２）ペン再充填部（３）
プラスチック・キャップ（４）内側バレル突出部　　（６）ノーズ・キャップ（
８）座金　　　　　　　　（１０）内側バレル（１２）
プラグ　　　　　　　（１４）リブ（１５）穴　　　　
　　　　　（１６）ベース（１８）半径方向面　　　　
　（２０）プランジャー（２１）半径方向端面　　　　
（２２）可撓性板（２３）半径方向平面　　　　（２４
ａ）陽極（２４ｂ）　（２４ｃ）　（２４ｈ）導電性接
続部（２４ｄ）　（２４ｅ）端子　　　　　（２４ｆ）
　（２４ｇ）電極（２６）ＦＳＲ変換器　　　　　（２
８ａ）矩形部分（２８ｂ）首部分　　　　　　（２８ａ
）多角形部分（２８）曲線状部分　　　　　（３０）切
欠き（３２）内側バレル軸線（３４ａ）　（３４ｂ）　（３４ｃ）　（３４ｄ）穴部
分（３６）釉方向リブ　　　　　（４２）環状肩部（４
４）スリーブ部分　　　　（４６）内側バレル・プラグ
（４８）ベース　　　　　　　（５０）穴（５２）フラ
ンジ　　　　　　（５４）スリーブ部分（５６）軸方向
溝　　　　　　（５８）平面状端面（６０）ケーブル・
アセンブリー（６２）　（６２’　）端子（６４）内側バレル・アセンブリー（６６）　（６８）半休　　　　　　（７０）芯スペー
サー管（７２）　（７２’　）ｔｌｉｌ！１方向突出部
　（７６）　（７８）０リング（８０）外側バレル　　
　　　（８４）端部キャップ（８６）周方向リブ　　　
　　（８８）指タブ（９０）孔　　　　　　　　（９２
）　（９２’　）突出部（９６）リブ　　　　　　　（
１００）層（１０２）ドーム　　　　　　　（１０４）
電極（１０６）平面状環状部分手続！δ釘１１　正すド（方式）昭和６３年７月／７　日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）作業面を有するディジタイザー・タブレットと併
用する針であって、前記ディジタイザー・タブレットの作業面に押付けるチ
ップと、変換器に加えられる圧縮力の量と共に変化する電気抵抗
とを有する変換器と前記圧縮力が加えられる際に前記変換器と導電的に接触
し、前記可変抵抗と電気回路を成す１対の電極と、前記チップにより前記タブレットの作業面上に加えられ
る圧力とほぼ等しい圧縮力を前記変換器に伝えることで
、前記変換器の抵抗を前記圧力の関数とした機械的装置
とから成ることを特徴とする針。
（２）変換器が、加えられる圧縮力の関数として変化す
る抵抗を有する導電性インクの層を含むことを特徴とす
る請求項（１）記載の針。
（３）チップが、ディジタイザー・タブレットの作業面
に押付けられる際に、前記各電極が、前記変換器と電気
的に接続される導電性インクの層を含むことを特徴とす
る請求項（２）記載の針。
（４）変換器の前記導電性インクの層が、第１プラスチ
ック裏当ての層の上に重ねられ、前記電極の導電性イン
クの前記層が、第２プラスチック裏当ての層の上に重ね
られ、前記第１及び第２裏当て層が、非導電性になって
いることを特徴とする請求項（３）記載の針。
（５）裏当て層が、可撓性を有していることを特徴とす
る請求項（４）記載の針。
（６）裏当て層が、マイラー製であることを特徴とする
請求項（４）記載の針。
（７）第１及び第２裏当て層が、ブリッジ部分によって
接続され、前記第１及び第２裏当て層及び前記ブリッジ
部分が、プラスチックの単一層として形成され、前記プ
ラスチックの単一層が、前記ブリッジ部分によって折り
たたまれることを特徴とする請求項（４）記載の針。
（８）力を伝達するための機械的装置が、圧縮力の増加
に伴い、増加する領域上に前記圧縮力を変換器のインク
層に加えるように形成され、前記変換器の前記インク層
の抵抗が、前記圧縮力の大きさと、前記力の与えられる
前記変換器と前記インク層の面積に左右されることを特
徴とする請求項（３）記載の針。
（９）機械的装置が、タブレットの作業面に対するチッ
プの押付けに応答して、変換器と接触し、且つ圧縮力を
前記変換器に加える弾性材料製の球状端部を有する部分
を含むことを特徴とする請求項（８）記載の針。
（１０）ドーム型の薄い可撓性材料を含み、前記ドーム
が前記ドーム上に圧力が加えられる際に、可逆つぶれを
受け、前記ドームが、機械的装置の第１部分及び第２部
分の間に取付けられ、前記機械的装置が、前記ドーム上
に作用して折りたたむことにより、圧縮力を前記変換器
に伝えることを特徴とする請求項（１）記載の針。
（１１）軸線を有するスリーブ形ケーシングと、前記ケ
ーシングに対し、相対的に固定配列され、前記ケーシン
グの前記軸線を横断する第１平面状表面を有する支持装
置とから成り、機械的装置が、前記ケーシングに対し、相対的に軸方向
に移動可能で、前記ケーシングの前記軸線を横断する第
２平面状表面を有する押付け装置を備え、前記第１及び
第２平面状表面が対向して配列され、前記変換器と前記
電極が、前記第１及び第２平面状表面の間にはさまれて
いることを特徴とする請求項（１）記載の針。
（１２）作業面を有するディジタイザー・タブレットと
併用する針であって、前記ディジタイザー・タブレットの作業面に押付けるチ
ップと、スイッチ装置に加えられる所定の圧縮力に応答して、第
１状態から第２状態に変化する前記スイッチ装置と、前記チップにより前記ディジタイザー・タブレットの作
業面上に加えられる圧力とほぼ等しい圧縮力を前記スイ
ッチ装置に伝え、前記スイッチ状態が、前記所定の圧縮
力を越える圧力に応答して変えられるようにした機械的
装置から成る作業面を有することを特徴とするディジタ
イザー・タブレットと併用する針。
（１３）スイッチ装置が、１対の電気的接点と導電性ブ
リッジを含み、圧力が所定の圧縮力を越える際に、機械
的装置が、前記導電性ブリッジを前記１対の接点に電気
的に接触させるようになっていることを特徴とする請求
項（１２）記載の針。
（１４）スイッチ装置が、可撓性プラスチック・シート
を含み、電気的接点の対が、前記シートの一方の面に適
用されることを特徴とする請求項（１３）記載の針。
（１５）導電性ブリッジが、ドーム形状になった導電性
材料の薄い層を含み、所定の圧縮力が前記ドームに加え
られる際に、前記ドームが、可逆性折りたたみを受け、
前記ドームが、機械的装置と電気的接点の対の間に取付
けられ、前記機械的装置が、前記所定の圧縮力を前記ド
ームに加えることにより、前記スイッチを閉じるように
なっていることを特徴とする請求項（１４）記載の針。
（１６）作業面と第１電極を有するディジタイザー・タ
ブレットと併用する針であって、軸線を有するスリーブ形ケーシングと、前記ケーシングの端部から突出し、前記ディジタイザー
・タブレットの作業面に押付けるチップと、前記ディジタイザー・タブレットの前記第１電極に容量
的に接続され得る陽極と、前記陽極の容量性接続中に発生する信号を出すために、
前記陽極に電気的に接続された端子と、可撓性材料で作
成され前記ケーシングの内側に包囲された薄い基材で、
前記陽極と前記端子が前記の薄い基材上に適用されるこ
とから成ることを特徴とする針。
（１７）変換器に加えられる圧縮力の大きさに応じて変
化する電気的抵抗を有する変換器と、前記圧縮力の適用中に、前記変換器と導電的に接触する
１対の電極と、チップによりタブレットの作業面上に加えられている圧
力とほぼ等しい圧縮力を前記変換器に伝え、前記変換器
の抵抗を前記圧力の関数とした機械的装置とから成り、前記変換器と前記電極の対が、各々前記の薄い基材上に
適用されることを特徴とする請求項（１６）記載の針。
（１８）変換器が、加えられる圧縮力の関数として変化
する抵抗を有する導電性インクの層を含み、電極が各々
導電性インクの層を含み、前記変換器が基材の第１部分
上に形成され、前記電極が前記基材の第２部分上に形成
され、前記陽極が前記基材の第３部分上に形成され、前
記第１及び第２部分が前記基材の第４部分により接続さ
れ、前記基材が前記第４部分にて折りたたまれることを
特徴とする請求項（１７）記載の針。
（１９）ペン再充填部及び前記ペン再充填部が配列され
る内側バレルを含み、前記再充填部のチップが、針の前
記チップとして作用し、機械的装置が、前記ペン再充填
体の一部分を含み、前記基材の前記第４部分が前記内側
バレルの周りに巻かれるようになっていることを特徴と
する請求項（１７）記載の針。
（２０）ケーシングに対して相対的に固定的に配列され
、前記ケーシングの前記軸線に対して横方向になった第
１平面状表面を有する支持装置から成り、機械的装置が
、前記ケーシングに対して相対的に軸方向に移動自在の
押付け装置及び前記ケーシングの前記軸線に対して横断
する方向にある第２平面状表面を有し、前記第１及び第
２平面状表面が対向して配列され、変換器と前記電極が
前記第１及び第２平面状表面の間にはさまれていること
を特徴とする請求項（１７）記載の針。