JPH10161795A

JPH10161795A - 静電容量型座標入力パッド用入力ペン

Info

Publication number: JPH10161795A
Application number: JP33623596A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kato; 啓二加藤; Kazuhisa Kirita; 和久切田; Kiyokazu Sakurai; 清和桜井; Seiichi Kobayashi; 小林　　清一
Original assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Pencil Co Ltd
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 1998-06-19

Abstract

(57)【要約】【目的】静電容量型座標入力パッドに精度良く座標情
報を入力することができ、しかも操作性を向上させるこ
とができる静電容量型座標入力パッド用入力ペンを提供
すること。【構成】使用者の手に把持される導電性のペン本体
と、該ペン本体と電気的に導通された導電性のペン先と
を備えて、静電容量型座標入力パッドに座標情報を入力
可能とする静電容量型座標入力パッド用入力ペンに於い
て、ペン先が、導電性ゴムにより構成され、ペン本体１
を持つ手と前記ペン先とが電気的に導通され、この入力
ペンで静電容量型座標入力パッドを操作することにより
精度の良い座標情報の入力が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パソコンなどの情報処
理装置に接続された静電容量型座標入力パッドに座標情
報を入力するための静電容量型座標入力パッド用入力ペ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、図８及び図９を参照しながら、従
来の技術について説明する。ここで、図８は静電容量型
座標入力パッドの外観図であり、使用者の指による操作
状態を示す図である。又、図９は静電容量型座標入力パ
ッドの動作原理を示した説明図である。

【０００３】従来、デスクトップ型パソコンなどの情報
処理装置に座標情報を入力するための座標入力装置とし
て、所謂マウスが一般に知られており、このマウスは座
標情報の入力作業を行う上で一定の作業スペースを必要
とする。これに対して、携帯性を特徴とするノートブッ
ク型パソコンでは、座標入力装置にも携帯性が求めら
れ、極めて限定されたスペースで操作可能なことが要求
される。

【０００４】このような省スペース型の座標入力装置と
して、図８に示すような静電容量型座標入力パッドがあ
る。この静電容量型座標入力パッドは、座標入力面Ｐの
上の使用者の指Ｆの位置や動きを静電容量の変化として
検出することにより、例えばディスプレイ上に配列され
たアイコンの選択を行うための座標入力装置として使用
される。

【０００５】ここで、図９を参照して、静電容量型座標
入力パッドの動作原理について説明する。同図に示すよ
うに、静電容量型座標入力パッドは、図８に示す座標入
力面ＰのＸ軸方向に延在する下部電極Ｒx と、Ｙ軸方向
に延在する上部電極Ｒy とを直交するように僅かな隙間
を介して重ねて備え、これら下部電極Ｒｘと上部電極Ｒ
ｙとの重なり部には静電容量Ｃｏが形成されている。
尚、同図では、説明の簡略化のため省略されているが、
下部電極Ｒｘ及び上部電極Ｒｙのそれぞれは短冊状に複
数形成されており、これら複数の下部電極Ｒｘ及び上部
電極Ｒｙは、互いに直交するようにして僅かな隙間を挟
んで重ねられている。

【０００６】このような構造を有する静電容量型座標入
力パッドは、使用者の指Ｆとの間に形成される静電容量
Ｃｆを検出して座標情報を特定するものである。即ち、
座標情報を入力しようとする使用者が静電容量型座標入
力パッドの座標入力面Ｐに指Ｆを接触させると、その指
Ｆが位置する上部電極Ｒｙと指Ｆとの間に静電容量Ｃｆ
が形成され、この結果、下部電極Ｒｘと上部電極Ｒｙと
の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化は容量
バランス測定器Ｍで検出されて、指Ｆの座標入力面Ｐ上
の位置が特定され、この指Ｆにより指定される座標情報
が入力される。

【０００７】このように、静電容量型座標入力パッド
は、機械的可動部を有することなく座標情報を入力する
ことができ、塵や埃等に起因して作動状態が変化するこ
とがなく、耐久性に優れると共に、指で軽く触れる程度
で操作できるという利点がある。

【０００８】又、導電性の高分子として、例えばポリア
セチレンのように高分子化合物自体を分子構造的に導電
性を持たせるものも知られているが、一般的には、弾力
性、耐久性、コストなどで有利なゴムに導電性フィラー
を混練した導電性ゴムがエレクトロニクスの分野で通電
用の接点等として多岐に渡り利用されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すように、使用者が静電容量型座標入力パッドを指Ｆ
で操作する場合、指Ｆの力加減により、指Ｆと座標入力
面との接触状態が微妙に変化してしまう。このため、前
述の上部電極Ｒｙとその指Ｆとの静電容量の変化する位
置が変動してしまい、精度良く座標情報を入力すること
が困難となるという問題があった。従って、例えばパソ
コン等のディスプレイ上の小さなアイコンにポインタを
合わせる場合のように、高い精度で座標情報を入力する
必要がある場合には、ある程度の熟練を必要としてい
た。又、使用者の指Ｆの爪が長い場合には、座標入力面
Ｐとの接触面積を得るために、指を寝かせて操作しなけ
ればならず、この場合、操作性が低下するという問題が
あった。

【００１０】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであり、静電容量型座標入力パッドに精度良く座
標情報を入力することができ、しかも操作性を向上させ
ることができる静電容量型座標入力パッド用入力ペンを
提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決達成するため、以下の構成を有する。即ち、本発明に
係る静電容量型座標入力パッド用入力ペンは、静電容量
型座標入力パッドに座標情報を入力するための静電容量
型座標入力パッド用入力ペンであって、使用者の手に把
持される導電性のペン本体と、該ペン本体と電気的に導
通された導電性ゴムより成るペン先とで構成されてい
る。

【００１２】又、請求項２に記載の発明に係る静電容量
型座標入力パッド用入力ペンは、請求項１に記載の静電
容量型座標入力パッド用入力ペンに於いて、ペン先が、
ゴムに導電性カーボンブラック又は金属の粉末あるいは
繊維などを配合した複合材料より構成されている。

【００１３】更に、請求項３に記載の発明に係る静電容
量型座標入力パッド用入力ペンは、請求項１に記載の静
電容量型座標入力パッド用入力ペンに於いて、ペン先
が、直径が２〜７ミリ、好ましくは直径が３〜６ミリの
軸体で、その先端部が略球面状に形成されている。

【００１４】更に又、請求項４に記載の発明に係る静電
容量型座標入力パッド用入力ペンは、請求項１に記載の
静電容量型座標入力パッド用入力ペンに於いて、ペン先
が、直径が３〜１０ミリ、好ましくは４〜９ミリの球体
で、ペン本体の先端部に抜出不能に抱持されて形成され
ている。

【００１５】

【実施例】本発明に係る静電容量型座標入力パッド用入
力ペンのペン先は、ゴムに導電性カーボンブラック又は
金属の粉末あるいは繊維などを配合した複合材料より構
成されたことを特徴とする。又、ゴムの種類としては、
ＮＢＲ，ＳＢＲ，ＢＲ，ＥＰＤＭ，ウレタンゴム，シリ
コンゴムなどが使われる。又、ゴムの硬度はＪＩＳＡ
硬度で５０〜９０、好ましくは６０〜８０が適当であ
る。又、ペン全体としての抵抗値は１００ＭΩ以下（０
〜１００ＭΩ）であり、従って、ペン先として使用され
る導電性ゴムの体積抵抗率は１０７ Ω．〓以下であ
る。

【００１６】又、静電容量型座標入力パッドと静電容量
型座標入力パッド用入力ペンの接触圧に対する接触面積
を良好とするために適度な柔軟性を有するが、更に柔軟
性を増すためにスポンジ状と成すことが考えられる。そ
の一例として、前記複合材料に例えば塩化ナトリウム等
の水溶性微粉末を加えて混練し、成形後に洗浄して微粉
末分を溶出してスポンジ状と成したりする。又、静電容
量型座標入力パッドと静電容量型座標入力パッド用入力
ペンの接触抵抗を少なくしてペン先の滑りを良好とする
ために、ペン先の表面にテフロンコーティング等が配慮
される。

【００１７】以下、図を参照しながら、本発明の実施の
形態に係る静電容量型座標入力パッド用入力ペン（以
下、単に「入力ペン」と記す）について説明する。先
ず、図１は、本発明の入力ペンの外観図であり、導電性
のペン本体１に、導電ゴムからなるペン先２を結合して
構成されている。図２及び図３は入力状態を示す要部図
である。

【００１８】図４は第１の実施形態であり、そのペン先
３は、好ましくは直径が３〜６ミリの軸体で、その先端
部が略球面状の曲面４に形成されている。ペン先をその
ように形成することで、静電容量型座標入力パッドと静
電容量型座標入力パッド用入力ペンの接触圧に対し、静
電容量を形成するための良好な接触面積を構成する。

【００１９】又、図５は第２の実施形態であり、基本的
には第１の実施形態と同じであるが、柔軟で撓りやすい
ペン先５に金属パイプ６を被嵌して、ペン先の静電容量
型座標入力パッドに接触する必要な部分のみが露出する
状態と成して、金属パイプ６を介してペン先５がペン本
体１の先端部に結合されている。尚、ペン先５と金属パ
イプ６を強固に固定するためにはペン先に対し金属パイ
プの側面をかしめる。

【００２０】又、図６は第３の実施形態であり、導電性
ゴムより成るペン先７は有底の先端部１０を備えた中空
の筒状体で、その中空部に硬い芯体８が嵌挿されてペン
体１の先端部に結合されている。又、必要に応じて芯体
８の先端と先端部１０の内面側の間に適宜隙間９を形成
して、ペン先７の先端部の変形を容易化して、静電容量
型座標入力パッド用入力ペンの接触圧に対する接触面積
を良好とする。

【００２１】又、図７は第４の実施形態であり、好まし
くは直径が４〜９ミリの導電性ゴムより成る球状のペン
先１１がペン体１の先端部に抜出不能に抱持されて成
る。尚、必要に応じて球の中心部にマウスボールのよう
に金属製のボール状の芯体１２を設ける。又、望ましく
は、球状のペン先１１はペン体１の先端部に対し回転可
能に抱持される。

【００２２】又、上述した第１から第４の本実施形態の
入力ペンを構成するペン本体１は導電性のものであり、
金属を素材として構成してもよいが、この場合、座標入
力面Ｐとの接触により、座標入力面Ｐに傷などの損傷を
与える場合がある。これを回避するために、ペン先の取
り付け部分をプラスチックなどの硬度の小さな部材を用
いて構成し、使用者の手に把持される部分のみを金属を
用いて構成して、ペン先と使用者の手に把持される金属
部分とを、ペン本体１の内部で電気的に導通するように
構成すればよい。

【００２３】又、上述した第１から第４の実施形態の入
力ペンの後端部にボールペンなどの筆記具を結合して構
成しても良い。又、入力ペンを、軸筒内に複数の筆記体
リフィールを搭載した所謂、複式筆記具に搭載可能なリ
フィール形態と成して、軸筒の先端口から選択的に筆記
体及び入力ペンの先端部を交互に出没可能と成すことも
可能である。

【００２４】

【作用】即ち、本発明に係る静電容量型座標入力パッド
用入力ペンによれば、ペン先は、ペン本体を介して使用
者の手と電気的に導通される。従って、ペン先がペン本
体を把持する使用者の手と同電位に維持されると共に、
静電容量型座標入力パッドとペン先の接触状態で静電容
量が形成される。

【００２５】このように構成された実施形態の入力ペン
を用いて静電容量型座標入力パッドに座標情報を入力す
る場合、図１に示すように、使用者は、入力ペンのペン
本体１を把持し、指に代えて入力ペンのペン先２を静電
容量型座標入力パッドの座標入力面Ｐに押し当てる。こ
の時、ペン先２の先端が適宜変形して所定の面積を維持
しながら座標入力面Ｐと接触する。尚、入力ペンを多少
傾けたとしても、接触する面積は概ね一定を維持する。

【００２６】この結果、座標入力面Ｐと入力ペン（ペン
本体１）を把持する使用者の手との間には、接触面積に
依存した静電容量が形成される。又、座標入力面Ｐとこ
の入力ペンを把持する使用者の手との間に形成される静
電容量もまた入力ペンを押し当てる力や傾きに大きく影
響を受けることがない。そして、静電容量型座標入力パ
ッドは、前述のように、座標入力面Ｐとペン先２（ペン
本体１を把持する使用者の手）との間に形成された静電
容量を安定的に検出して、入力ペンにより指定される座
標を割り出す。

【００２７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、以下のような効果を得ることができる。即
ち、本発明によれば、ペン先と入力ペンを持つ手とが電
気的に導通するように構成したので、静電容量型座標入
力パッドと使用者の手との間に形成される静電容量を、
ペン先の形状で定めることが可能となり、極めて正確な
座標情報の入力が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る静電容量型座標入力パッド用入力
ペンの外観図である。

【図２】本発明に係る静電容量型座標入力パッド用入力
ペンの使用状態を示す説明図である。

【図３】本発明に係る静電容量型座標入力パッド用入力
ペンの使用状態を示す説明図である。

【図４】本発明の第１の実施形態に係る静電容量型座標
入力パッド用入力ペンの部分断面図である。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る静電容量型座標
入力パッド用入力ペンの部分断面図である。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る静電容量型座標
入力パッド用入力ペンの部分断面図である。

【図７】本発明の第４の実施形態に係る静電容量型座標
入力パッド用入力ペンの部分断面図である。

【図８】静電容量型座標入力パッドの使用状態を示す説
明図である。

【図９】静電容量型座標入力パッドの動作原理を示す説
明図である。

【符号の説明】

１ペン本体２ペン先３ペン先４曲面５ペン先６金属パイプ７ペン先８芯体９隙間１０先端部１１ペン先１２芯体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林清一神奈川県横浜市神奈川区入江２丁目５番12 号三菱鉛筆株式会社横浜事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用者の手に把持される導電性のペン本
体と、該ペン本体と電気的に導通された導電性のペン先
とを備えて、静電容量型座標入力パッドに座標情報を入
力可能とする静電容量型座標入力パッド用入力ペンに於
いて、ペン先が、導電性ゴムにより構成されたことを特徴とす
る静電容量型座標入力パッド用入力ペン。
【請求項２】ペン先は、ゴムに導電性カーボンブラッ
ク又は金属の粉末あるいは繊維などを配合した複合材料
より構成されたことを特徴とする請求項１に記載の静電
容量型座標入力パッド用入力ペン。
【請求項３】ペン先は、直径が２〜７ミリの軸体で、
その先端部が略球面状に形成されたことを特徴とする請
求項１に記載の静電容量型座標入力パッド用入力ペン。
【請求項４】ペン先は、直径が３〜１０ミリの球体
で、ペン本体の先端部に抜出不能に抱持されて形成され
たことを特徴とする請求項１に記載の静電容量型座標入
力パッド用入力ペン。