JPH03214217A - スタイラスペン - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、座標検出装置で使用されるスタイラスペンに
関する。

［従来の技術］ 座標検出装置（ディジタイザ）は、多数の検出導線が所
定の寸法、形態で張設されたタブレットを有し、オペレ
ータがタブレット上の任意の点をカーソル又はスタイラ
スペンで指示したとき、その指示された点の座標を検出
してこれを記憶する装置である。上記カーソル又はスタ
イラスペンによる指示は、１つのｒ点」だけでなく、タ
ブレット上に線を描くことによってもなされ、この場合
は多数の点としてそれらの座標が記憶される。このよう
な線を描くことにより指示を行なう場合には、外形がボ
ールペン、鉛筆等の通常の軍記具に類似したスタイラス
ペンを用いるのが好適である。

このスタイラスペンを構成するケース内部には、コイル
等の電磁手段が内蔵され、この電磁手段が励磁されるこ
とによりスタイラスペンノで指示された点のｆｆｌ標が
検出される。

近年、このようなスタイラスペンを使用して指示を行な
う場合、スタイラスペンがタブレットに接触せしめられ
たときの圧力を検出し、この圧力データを利用して特定
の機能を発揮させることが提案されている。例えば、タ
ブレツ１へ上に腺を描く場合、スタイラスペンの押圧力
に応じて線の太さを決定することが試みられている。こ
の圧力検出機構は、コイル、スタイラスペンの先端と連
結され前記コイル内を移動するコア、およびこのコアを
付勢するばねにより構成され、ばねに抗したスタイラス
ペンの押圧力に比例してコアがコイル内を移動してコイ
ルのインダクタンスを変化させ、このインダクタンスの
変化をとり出すことによりスタイラスペンの押圧力が検
出されるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、上記圧力検出機構を備えたスタイラスペンに
おいて、圧力の大きさを精度良く検出するためには、前
記コアの移動量、即ちタブレットと接触するスタイラス
ペンの先端の軸方向移動量を相当程度大きな量としなけ
ればならないが、このようにスタイラスペンの先端の軸
方向移動量が大きいと使用中の変動も大きくなり、スタ
イラスペンとして使用しにくいという問題があった。

本発明の目的は、微小な移動量で精度良く圧力を検出す
ることができるスタイラスペンを提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するため、本発明は、多数の外標検出
導線が張設が解決されたタブレット上の任意の点を指示
するスタイラスペンにおいて、細長い中空のケースと、
このケースの一端から突出し、前記タブレットの表面と
接触せしめられる指示体と、この指示体と前記ケース内
壁との間に装架されたばねと、前記ケース内で前記指示
体の端部と前記ケースの他端部との間にこれら各端部と
可回動に係合して装架された板ばねと、この板ばねの所
定個所に設けられたひずみゲージとを備えていることを
特徴とする。

［作用コ 指示体の先端をタブレットの表面の任意の点に接触させ
ると、その接触圧力に応じた力が板ばねの長さ方向に加
わり、扱ばねに変形を生じる。これにより、ひずみゲー
ジにも変形が生じ、上記接触圧力に応じた値が検出され
る。一方、スタイラスペンに上記方向と直角方向の力が
加わった場合、板ばね自体にはほとんど変形を生じず、
ひずみゲージもほとんど変形せず、したがって、前記直
角方向の力は検出されず、接触圧力のみを検出すること
ができる。

［実施例コ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図（ａ）は本発明の実施例に係るスタイラスペンの
側面断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）に示す線Ｉｂ
−Ｉｂに沿う断面図である。各回で、１は合成樹脂で細
長く作られたケース、１ａはケース１の中空部、１ｂは
ケース１の右端壁中央にあけられた貫通孔、１ｃは前記
右端壁に形成された肩部である。２はケース１の貫通孔
１ｂに挿通された指示体、２ａはケース１から突出した
指示体２の先端、２ｂはケース１の中空部１ａに位置す
る指示体２のつば部、２ｃは指示体２の他端に形成され
た７字状の溝である。３はケース１の肩］Ｃと指示体２
のつば２ｂとの間に装架されたコイルはねであり、指示
体２を図で左方に付勢している。

４はケース１の右端壁に固定された保持体、４ａは保持
体４の先端に形成された７字状の溝である。

５は板ばねであり、指示体２の７字状の’ｄ４２ｃと保
持体４の７字状の溝４ａとの間に装架されている。この
ような構成により、抜ばね５にはコイルばね３の小さな
圧力が付与されて各Ｊ２ｃ、４ａからの脱落が防止され
る。換言すれば、抜ばね５は溝２ｃ、４ａに小さな圧力
で押圧係合されているのみである。この板ばね５は両端
部５ａおよび第１図（ａ）で当該両端部５ａから上方へ
もち上った中央部５ｂを有する。６は中央部５ｂの両面
に貼着されたひずみゲージを示す。ひずみゲージ６は変
形によりひずみを生じ、そのひずみに応じて抵抗値を変
化させる。なお、図示のスタイラスペンでは、前述の電
磁手段の図示は省略されている。

次に５本実施例の動作を第２図および第３図を参照しな
がら説明する。これら第２図および第３図は第１図（ａ
）に示すものと同じ側面断面図で、第１図（ａ）に示す
部分と同一部分には同一符号が付しである。今、オペレ
ータがこのスタイラスペンを持ってタブレット上の任意
の点を指示体２の先端２ａにより指示すると、先端２ａ
には第２図に矢印へで示すようにタブレットの軸心（−
点鎖線）方向に押圧力が発生する。これにより、指示体
２は板ばね５のばね力に抗して破線で示すように変位し
、この結果、板ばね５は破線で示すように変形する。こ
れに伴い、ひずみゲージ６も変形し、上面のひずみゲー
ジ６には伸びが、下面のひずみゲージ６には縮みが生じ
、これに応じて各ひずみゲージ６の抵抗値が変化する。

これらの抵抗値の変化を図示しない検出回路で検出する
ことにより、指示体２の先端２ａに作用した押圧力、即
ちオペレータがスタイラスペンを押圧した圧力を検出す
ることができる。ひＶみゲージの抵抗値の変化はひずみ
ゲージの僅かな変形においても鋭敏に検出することがで
きるので、指示体２を大きく変位させる必要はない。

この検出された圧力は、コンピュータより成る制御部に
おいて目的に合致した態様で利用される。

例えば、前述の線の太さの決定に利用する以外にも、オ
ペレータがタブレット上に文字を描く場合、当該文字が
描かれたときの各部分の押圧力を利用して、図示されな
い表示装置やプリンタ等に、恰かも当該文字が毛筆で描
かれたように表示、印刷することが可能となる。

ところで、前述のように、スタイラスペンは通常の筆記
具とその形状、寸法、重量を類似させることが望ましい
。このため、検出１に剛性の大きな杓料を使用したり、
ケース１の厚みを大きくしたりすることはできず、必然
的に厚さの薄い合成樹脂等を用いてケース１を形成せざ
るを得ない。

したがって、スタイラスペンにその軸心方向に対して垂
直方向成分の力が作用するとスタイラスペンのケースは
容易に変形する。そして、このような変形により前記垂
直方向成分の力が検出されると、スタイラスペンの押圧
力とは無関係の力が押圧力として検出されることになり
、正確な押圧力の検出は不可能となる。

しかしながら、本実施例の構成では、前記垂直方向成分
の力がひずみゲージ６で検出されるのを防止することが
できる。これを第３図により説明する。今、本実施例の
スタイラスペンに矢印Ｂ。

Ｂ′で示すように軸心に垂直な方向の力が作用したとす
る。このとき、ケース１は図示のように変形する。しか
し、板ばね５は７字状の各溝２ｃ。

４ａと線接触で係合しているのみであるので、板ばね５
の図示紙面の面内での傾きは自由である。

したがって、スタイラスペンのケース１が第３図に示す
ように変形しても、板ばね５は破線で示す元の状態から
実線で示すように傾きを変化するのみであり、板ばね５
自体にはほとんど変形を生じず、ひずみゲージ６も変形
せず、前記垂直方向成分の力は検出されない。又、第３
図で紙面に垂直方向成分の力が作用しても、この方向は
板ばね５の幅方向であるので、板ばね５のこの方向の力
成分に対する剛性は高く、板ばね５、したがってひずみ
ゲージ６にはほとんど変形は生じない。

このように、本実施例では、７字形状の２つの溝の間に
板ばねを装架し、この板ばねにひずみゲージを貼着する
ようにしたので、指示体の微小な移動でスタイラスペン
の押圧力を正確に検出することができる。又、ケースの
軸心に対して垂直方向成分の力が作用しても、板ばねの
両端が７字状の溝と係合しているので、前記垂直方向成
分の力を検出することはなく、この力がノイズとなって
表われる事態を防止することができる。

なお、上記実施例の説明では、指示体および保持体と板
ばねとの係合を、指示体および保持体に形成した７字状
の溝により線接触係合とする例について説明したが、板
ばねの両端を尖端とし、かつ、指示体および保持体の前
記溝を円錐形の溝とし、点接触係合とすることもできる
。又、ひ「みゲージは、いずれか一方の面のみに貼着し
てもよいのは明らかである。

［発明の効果］ 以上述へたように、本発明では、指示体とケース他端と
の間に板ばねを回動可能に係合し、当該板ばねにひずみ
ゲージを設けるようにしたので。

指示体の微小な変位でスタイラスペンの押圧力を正確に
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施例に係るスタイラ
スペンの側面断面図および平面断面図、第２図および第
３図は第１図（ａ）、（ｂ）に示すスタイラスペンの動
作を説明する側面断面図である。 １・・・・ケース、２・・・・・・指示体、２Ｇ・・・
・・溝、３・・・コイルばね、４・・・・・・保持体、
４ａ・・・・・溝、５・・・・仮ばね、６・・・・ひず
みゲージ。 第 図 （ａ） （ｂ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数の座標検出導線が張設されたタブレット上の
   任意の点を指示するスタイラスペンにおいて、細長い中
   空のケースと、このケースの一端から突出し前記タブレ
   ットの表面と接触せしめられる指示体と、この指示体と
   前記ケース内壁との間に装架されたばねと、前記ケース
   内で前記指示体の端部と前記ケースの他端部との間にこ
   れら各端部と可回動に係合して装架された板ばねと、こ
   の板ばねの所定個所に設けられたひずみゲージとを備え
   ていることを特徴とするスタイラスペン。
2. （２）請求項（１）において、前記板ばねは、前記各端
   部に係合する両端部分と、この両端部分に連続して形成
   され当該両端部分に対してそれらの軸方向と直角方向に
   ずれを有し、かつ、前記ひずみゲージが設けられた中央
   部分とで構成されていることを特徴とするスタイラスペ
   ン。