JPH04353918A - 座標検出指示装置 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、タブレットと対で用い
られる座標検出指示装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来から、座標を入力する装置としてマ
ウス、タブレット等が知られている。これらの座標入力
装置は、コンピュータやワードプロセッサ等のＯＡ機器
に接続して、アイコンの指示や手書き文字や図形を入力
する装置として用いられる。

【０００４】図５は今日よく知られているマウスの外観
を示す斜視図である。同図に示すように、マウスには２
つあるいは３つの押しボタン２１〜２３が用意されてお
り、各押しボタン２１〜２３にはそれぞれ選択実行、キ
ャンセル等といった個別の機能が割り当てられている。

【０００５】図６はタブレット３１と液晶ディスプレイ
３２とを重ね合せてなる入力表示一体型の座標入力装置
を示している。この座標入力装置では、スタイラスペン
と呼ばれる座標検出指示装置３３を用いてタブレット３
１上の座標を指示することにより座標入力が行われる。 しかし、通常、スタイラスペンにはマウスのように複数
のスイッチが装備されておらず、ペン先を押し付けるこ
とによる単一のオン／オフ切替え機能しか保有していな
い場合が多い。

【０００６】そこで最近、図７に示すように、複数のフ
ィンガスイッチ４１、４２を設けたスタイラスペンが開
発され、マウスの持つ豊富な機能とスタイラスペンの使
い勝手のよさを組合せた装置として利用度が高まりつつ
ある。

【０００７】ところが、このようなスタイラスペンでは
、スイッチ４１、４２を押すごとにペンを握った人差し
指を移動させる必要があり、またスタイラスペン自体か
なり細いものであるため個々のスイッチ４１、４２も非
常に小さなものとなるため、操作性に難がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来、十
分な機能性と操作性を兼ね備えた座標検出指示装置を実
現することは難しいと言う問題があった。

【０００９】本発明はこのような課題を解決するための
もので、ペン先部に加える力の加減だけで複数の機能の
切替え操作を行うことができ、これにより機能性と操作
性の向上を同時に達成することのできる座標検出指示装
置の提供を目的としている。 ［発明の構成］

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の座標検出指示
装置は上記した目的を達成するために、ペン状の筐体と
、筐体内に、筐体の一端より突出しかつ筐体の長手方向
に沿って移動可能に保持されたペン先部と、ペン先部の
筐体内へ向けての押圧を複数の段階で検出する圧力セン
サと、圧力センサにより検出されたペン先部の押圧の段
階に応じた信号を出力する信号出力手段とを具備してい
る。

【００１１】

【作用】本発明の座標検出指示装置では、圧力センサに
より、ペン先部に加えられた力を複数の段階で検出し、
各段階に応じた信号を情報処理装置本体に出力する。こ
れにより利用者は、ペン先部に加える力の加減だけで複
数の機能の選択切替えを行うことが可能となる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明に係る一実施例の座標指示検出装置で
あるスタイラスペンの構成を説明するための断面図であ
る。

【００１３】同図において、１はペン状の筐体を示して
いる。この筐体１の一端部には、座標入力の際、タブレ
ット等の座標検出パネル（図示せず）と当接されるペン
先部２が保持されている。このペン先部２は、ペン軸ガ
イドレール３内でスプリング４の力によって常にペン先
方向に付勢されているペン軸支え６と第１のペン軸７を
介して直線的に連結されている。なお、この第１のペン
軸７には、ペン先２を着脱自在に位置固定するための突
起部７ａが設けられている。またペン軸支え６は、ペン
軸ガイドレール３内での移動の直進性を確保するために
ペン軸ガイドレール３の内周に沿った外周を有している
。なお、スプリング４は弾性力を均等にペン軸支え６に
供与できるよう、可能な範囲で径の大きなものを用いる
ことが望ましい。

【００１４】またペン軸ガイドレール３のペン先方向逆
側端部には、第１の圧力セラミックセンサ８および第２
の圧力セラミックセンサ９を収めたセンサ保護ケース１
０が取り付けられている。各圧力セラミックセンサ８、
９は、センサ保護ケース１０内にて、ペン軸方向に２つ
重ねて収納されている。センサ保護ケース１０には、第
１のペン軸７と直線的に連結された第２のペン軸１１の
先端部を、第１の圧力セラミックセンサ８の位置まで導
く開口１０ａが開けられている。そしてこのセンサ保護
ケース１０とペン軸ガイドレール３とはインシュロック
機構を介して連結され、これにより両者の位置関係を保
持している。

【００１５】さらに筐体１には、各圧力セラミックセン
サ８、９の出力を処理する信号処理回路等を搭載した基
板１２が基板押え１３によって固定されている。この基
板押え１３は押え用スプリング１４の力でペン先側に押
圧されている。そして筐体１の最後部には情報処理装置
本体との接続用ケーブル１５が取り付けられている。図
２は圧力セラミックセンサの構造を示す断面図である。 図に示すように、圧力セラミックセンサは、感圧導電層
２１によって表面を覆われた銀・カーボン電極２２を片
側面に持つ第１のポリエステルフィルム２３と、銀・カ
ーボン電極２４のみを片側面に持つ第２のポリエステル
フィルム２５とを、各電極２２、２４を対向させた状態
で、両面粘着テープ２６等によって貼り合わせて構成さ
れる。この圧力セラミックセンサは、電極の形状、電極
間のギャップ等によりそのＦ−Ｒ（力−抵抗）特性を変
えることができ、これにより感度特性（Ｆ−Ｉ特性）を
自由に設定することができる。この実施例では、感度特
性が異なる２つの圧力セラミックセンサ８、９を外圧が
加わる方向に重ねることにより、ペン先に加えられた押
圧力に応じて２段階の状態を検出する。

【００１６】図３は２つの圧力セラミックセンサ８、９
の感度特性を示すグラフである。このように、ペン先側
に位置する第１の圧力セラミックセンサ８の感度（ａ曲
線）は第２の圧力セラミックセンサ９の感度（ｂ曲線）
より高いものとされている。例えば、各センサ出力が　
０．３ｍＡ以上の時にスイッチオンに切り替わるように
した場合、この出力を得るために、第１の圧力セラミッ
クセンサ８では約　３００ｇ以上、第２の圧力セラミッ
クセンサ９では約　８００ｇ以上の外圧を必要とするよ
うな感度特性が各圧力セラミックセンサ８、９に対して
選ばれている。ここで　３００ｇは、一般の人が自然な
力加減で文字や図形をペンで描くときペン先に加わると
予測される荷重値であり、また　８００ｇは意識的に力
を入れることによってはじめてペン先に加わるであろう
荷重値である。

【００１７】但し、２つの圧力セラミックセンサ８、９
を外圧が加わる方向に重ねた場合、第１の圧力セラミッ
クセンサ８で力の一部が吸収されてしまうため、実際は
、第２の圧力セラミックセンサ９の感度特性はこの吸収
分を考慮して、若干、図３より高感度にする必要がある
。

【００１８】以上のように構成されたスタイラスペンで
は、ペン先に加える力の加減により動作オフを含む３種
類の状態の切替選択が可能である。

【００１９】図４はスタイラスペンにおける、動作オフ
を除く２種類の操作状態を示し、（ａ）　は第１の圧力
セラミックセンサ８のスイッチのみがオンの場合、（ｂ
）　は双方の圧力セラミックセンサ８、９のスイッチが
いずれもオンの場合を示している。ここで、スイッチが
オンとは、圧力セラミックセンサの出力が図３のスイッ
チオン切替レベルを越えた状態に対応している。

【００２０】図４（ａ）　に示すように、第１の圧力セ
ラミックセンサ８のスイッチだけをオンにする場合、文
字や図形を描く時のような自然な力加減でペン先部２を
タブレットに押し付ける。この程度の力では、第２の圧
力セラミックセンサ９の出力がスイッチオン切替レベル
に至ることはない。そしてこの各センサ８、９のスイッ
チ情報は、ケーブル１５を通じて情報処理装置本体に送
られる。このスイッチ情報の入力に対してどのような処
理を実行するかは設計事項であり自由であるが、第１の
圧力セラミックセンサ８のスイッチのみがオンの時に指
示された座標を文字や図形の入力座標として処理するこ
とが最適であろう。この場合、情報処理装置本体側の動
作実行は、第１の圧力セラミックセンサ８のスイッチが
オンからオフになったとき開始される。

【００２１】また図４（ｂ）　に示すように、各圧力セ
ラミックセンサ８、９のスイッチをオンにする場合は、
意図的に力を加えてペン先部２をタブレットに押し付け
る。 これにより各圧力セラミックセンサ８、９の出力は、時
間的なずれがあるものの双方共にスイッチオン切替レベ
ルに至る。このときのスイッチ情報は、情報処理装置本
体にて、例えばアイコン選択等、実行動作の選択に割り
当てることができる。この場合の動作実行も、前記と同
様に、第１の圧力セラミックセンサ８のスイッチがオン
からオフになったとき開始される。

【００２２】かくしてこの実施例の座標指示検出装置に
よれば、ペン先部２に加える力の加減だけで、複数の機
能の切替え操作を行うことができ、十分な機能性と操作
性を兼ね備えた高性能な座標指示検出装置を実現できる
。

【００２３】なお、この実施例では、感度特性の異なる
２つの圧力セラミックセンサを用いたが、各センサ間に
弾性吸収材を介在させて、第２の圧力セラミックセンサ
に加わる力の一部を第１の圧力セラミックセンサと共に
この弾性吸収材で吸収することにより、感度特性が等し
い２つの圧力セラミックセンサを用いることも可能であ
る。

【００２４】また２つの圧力セラミックセンサが同時に
第２のペン軸の先端部と当たるような構成としてもよい
。

【００２５】さらに圧力セラミックセンサの出力電流の
増大を段階的に検出することによって、圧力セラミック
センサを単一化することも可能である。

【００２６】また第１のスイッチと第２のスイッチのオ
ン・オフ状態を明確にするため、ペン筐体にこれらの状
態を示すＬＥＤを設けてもかまわない。

【００２７】またさらに、圧力セラミックセンサの数は
２つが限界というわけでなく３つ以上とすることも可能
である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の座標指示検
出装置によれば、ペン先部に加える力の加減だけで機能
の切替え操作を行うことができ、これにより機能の拡張
化と操作性の向上を同時に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の座標指示検出装置の構
成を示す断面図である。

【図２】図１における圧力セラミックセンサの構成を示
す断面図である。

【図３】図１における２つの圧力セラミックセンサの感
度特性を示すグラフである。

【図４】図１の座標指示検出装置における各スイッチの
状態を示す波形図である。

【図５】従来のマウスについて説明するための斜視図で
ある。

【図６】従来のスタイラスペンを用いた座標入力装置を
示す斜視図である。

【図７】従来のフィンガスイッチ付きスタイラスペンを
示す斜視図である。

【符号の説明】

１……筐体 ２……ペン先部 ３……ペン軸ガイドレール ４……スプリング ６……ペン軸支え ７……第１のペン軸 ８……第１の圧力セラミックセンサ ９……第２の圧力セラミックセンサ １０……センサ保護ケース １１……第２のペン軸 １２……基板 １３……基板押え １４……押え用スプリング １５……ケーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ペン状の筐体と、前記筐体内に、該筐
   体の一端より突出しかつ該筐体の長手方向に沿って移動
   可能に保持されたペン先部と、前記ペン先部の前記筐体
   内へ向けての押圧を複数の段階で検出する圧力センサと
   、前記圧力センサにより検出された前記ペン先部の押圧
   の段階に応じた信号を出力する信号出力手段と、を具備
   することを特徴とする座標検出指示装置。