(57)【要約】 【課題】ペン先の材質や形状が限定されず、実際の筆圧に応じた線幅表現を実現することができる静電容量式タッチパネル用のパッシブスタイラスペン等の提供。【解決手段】本発明のパッシブスタイラスペンは、静電容量式タッチディスプレイ用であって、タッチディスプレイに接触させるための第一の導電性接触部と、ユーザに接触させるための第二の導電性接触部と、前記第一の導電性接触部及び前記第二の導電性接触部に接続され、前記第一の導電性接触部に加わる応力に応じて、前記第一の導電性接触部から前記第二の導電性接触部へ流れる電流量を変化させる調整部と、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチディスプレイに接触させるための第一の導電性接触部と、
ユーザに接触させるための第二の導電性接触部と、
前記第一の導電性接触部及び前記第二の導電性接触部に接続され、前記第一の導電性接触部に加わる応力に応じて、前記第一の導電性接触部から前記第二の導電性接触部へ流れる電流量を変化させる調整部と、
を具備する静電容量式タッチディスプレイ用のパッシブスタイラスペン。
【請求項２】
前記調整部は、応力に応じて抵抗値が変化する圧抵抗素子である請求項１に記載のパッシブスタイラスペン。
【請求項３】
前記調整部は、応力に応じて電圧が変化する圧電素子である請求項１に記載のパッシブスタイラスペン。
【請求項４】
前記調整部と並列接続された抵抗をさらに具備する請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のパッシブスタイラスペン。
【請求項５】
前記パッシブスタイラスペンは、表面型、投影方式の自己容量型、投影方式の相互容量型のいずれかである請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載のパッシブスタイラスペン。
【請求項６】
前記調整部は、前記第一の導電性接触部と前記タッチディスプレイとの間に形成されるキャパシタの容量変化に連動して、前記タッチディスプレイが有する複数のキャパシタのうち、前記第一の導電性接触部が前記タッチディスプレイに接触した位置に対応するキャパシタの電荷を変化させる請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載のパッシブスタイラスペン。
【請求項７】
パッシブスタイラスペンと、静電容量式のタッチディスプレイとを具備するタッチディスプレイ用ペン入力システムであって、
前記パッシブスタイラスペンは、
前記タッチディスプレイに接触させるための第一の導電性接触部と、
ユーザに接触させるための第二の導電性接触部と、
前記第一の導電性接触部及び前記第二の導電性接触部に接続され、前記第一の導電性接触部に加わる圧力に応じて、前記第一の導電性接触部から前記第二の導電性接触部へ流れる電流量を変化させる調整部と、
を有し、
前記タッチディスプレイは、
前記電流量に基づいて変化する位置検出のための電流波形に基づいて、表示すべき線幅を制御する制御部を有する、
タッチディスプレイ用ペン入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式タッチディスプレイ用のパッシブスタイラスペン及びタッチディスプレイ用ペン入力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチディスプレイの中でも、静電容量式タッチディスプレイが普及してきている。この静電容量式タッチディスプレイは、例えばスタイラスペンのペン先とタッチディスプレイ画面との間で発生する静電容量の変化を検出することで、タッチディスプレイ画面上でのペン先の位置を検出するものである。一方、静電容量式タッチディスプレイに用いられるスタイラスペンにおいては、近年、筆圧検知機能を持つことがスタンダードになってきている。この筆圧検知機能は、スタイラスペンで筆記を行う際に、画面に表示される筆記線の太さをスタイラスペンの筆記圧力に応じて変化させることで、毛筆のような筆記表現を目指したものである。
【０００３】
例えば、疑似的な筆圧検知機能により、スタイラスペンを用いて筆記される線幅を制御する技術が開発されている（特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、疑似的な筆圧検知機能を有するスタイラスペンは、スタイラスペンを握る力の強さと筆圧との間に因果関係があると仮定し、スタイラスペンを握る力の強さを筆記太さに変換するものに過ぎない。従って、実際の筆圧に応じた線幅表現を実現できない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、実際の筆圧に応じた線幅表現を実現することができる静電容量式タッチパネル用のパッシブスタイラスペン及びタッチパネル用ペン入力システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、タッチディスプレイに接触させるための第一の導電性接触部と、ユーザに接触させるための第二の導電性接触部と、前記第一の導電性接触部及び前記第二の導電性接触部に接続され、前記第一の導電性接触部に加わる応力に応じて、前記第一の導電性接触部から前記第二の導電性接触部へ流れる電流量を変化させる調整部と、を具備する静電容量式タッチディスプレイ用のパッシブスタイラスペンである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、実際の筆圧に応じた線幅表現を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係るタッチディスプレイ用ペン入力システム１を説明するための図である。
【図２】図２は、パッシブスタイラスペン１の構成を説明するための図であり、パッシブスタイラスペン１の長手方向に沿った断面図である。
【図３】図３は、タッチディスプレイ２のハードウェア構成図である。
【図４】図４は、ディスプレイ２８０の回路構成の一例を示した図である。
【図５】図５は、一般的なタッチディスプレイの検出原理を説明するための図である。
【図６】図６は、本実施形態に係るパッシブスタイラスペン３を用いてタッチディスプレイ２の位置情報を検出する原理を説明するための図である。
【図７】図７は、本実施形態に係るパッシブスタイラスペン３を用いてタッチディスプレイ２の位置情報を検出する原理を説明するための図である。
【図８】図８は、本実施形態に係るパッシブスタイラスペン３を用いてタッチディスプレイ２の位置情報を検出する原理を説明するための図である。
【図９】図９（ａ）は、スタイラスペン３の理想的な応力−抵抗値特性の一例を示した図である。図９（ｂ）は、スタイラスペン３の指数的な現象を示す応力−抵抗値特性と、変形例に係るスタイラスペン３の応力−抵抗値特性の一例を示した図である。
【図１０】図１０（ａ）は、変形例に係るスタイラスペン３の構成を示した図である。図１０（ｂ）は、変形例に係るスタイラスペン３が有する合成抵抗を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るタッチディスプレイ用ペン入力システム、パッシブスタイラスペンの実施形態について説明する。係るタッチディスプレイ用ペン入力システムは、パッシブスタイラスペンと、静電容量式タッチディスプレイとから構成される。静電容量式タッチディスプレイは、説明を具体的にするため、以下においては電子黒板であるとする。しかしながら、当該例に限定されず、本発明の技術的思想は、静電容量式タッチディスプレイがスマートフォン、タブレットＰＣ等である場合でも適用可能である。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るタッチディスプレイ用ペン入力システム１を説明するための図である。同図に示すように、タッチディスプレイ用ペン入力システム１は、電子黒板としてのタッチディスプレイ２とパッシブスタイラスペン３とから構成される。パッシブスタイラスペン３は、ユーザ４によって把持される。ユーザ４は、パッシブスタイラスペン３のペン先をタッチディスプレイ２に接触させた状態で移動させることにより、タッチディスプレイ２に筆記することができる。
【００１１】
図２は、パッシブスタイラスペン３の構成を説明するための図であり、パッシブスタイラスペン３の長手方向に沿った断面図である。同図に示すように、パッシブスタイラスペン３は、ペン先部３４（第一の導電性接触部）と絶縁部３５とから構成されるペン芯部３１、抵抗式圧力センサ３２（調整部）、非導電性の第一の筐体部３３、導電性の第二の筐体部３７（第二の導電性接触部）を具備している。
【００１２】
ペン先部３４は、導電性の素材からなり、その一端は筆記時においてタッチディスプレイ２と接触される接触部として機能し、その他端は絶縁部３５に対して固定される。なお、ペン先部３４の材質および形状は限定されず、自由度をもたせることができる。例えば、ペン先部３４には必ずしも弾性を持たせる必要が無いため、耐性の高い素材の選定や、動きが殺されない書き心地設計、筆記摩擦の設計などが可能である。また、ペン先部３４のタッチディスプレイ２に接触する先端部は、導電性が確保されていれば、他の部分と異なる導電性材料で構成されていても構わない。
【００１３】
抵抗式圧力センサ３２は、加わる応力（圧力）の値を検出し、その値に応じて内蔵する圧抵抗素子の抵抗値Ｒを変化させるデバイスである。抵抗式圧力センサ３２の一方の面は第一の筐体部３３の底面に固定される。抵抗式圧力センサ３２の他方の面には、絶縁部３５が固定される。
【００１４】
第二の筐体部３７は、ユーザが筆記する際にパッシブスタイラスペン３を把持するための把持部であり、パッシブスタイラスペン３の長手方向に沿って第一の筐体部３３と一体的に連結される。なお、第二の筐体部３７は、抵抗式圧力センサ３２とユーザの手に導通していればよく、形状・厚み・パッシブスタイラスペン３における位置を問わない。また、第二の筐体部３７は、パッシブスタイラスペン３の非導電性筐体を導電性塗装することで実現してもよい。
【００１５】
ペン先部３４と抵抗式圧力センサ３２とは配線３８で、抵抗式圧力センサ３２と第二の筐体部３７とは配線３９で、それぞれ電気的に接続される。パッシブスタイラスペン３の使用時には、ペン先部３４がタッチディスプレイ２に接触し、ユーザ（人体）の手によって第二の筐体部３７が把持される。従って、ペン先部３４がタッチディスプレイ２に接触することによって、接地するユーザ（手）４とタッチディスプレイ２の表面とが、ペン先部３４及び抵抗式圧力センサ３２を介して電気的に接続されることになる。
【００１６】
また、ユーザが上記パッシブスタイラスペン３を用いてタッチディスプレイ２に筆記する際、ペン先部３４の一端はタッチディスプレイ２に接触した状態となり、ペン先部３４の他端に固定された絶縁部３５は、抵抗式圧力センサ３２に接触した状態となる。ペン先部３４の一端がタッチディスプレイ２と接触しながら移動することで、ペン先部３４の一端に加わる応力がペン先部３４の他端に固定された絶縁部３５を介して、抵抗式圧力センサ３２に随時伝わることになる。抵抗式圧力センサ３２は、随時伝えられる応力の値を抵抗Ｒ１に変換する。すなわち、抵抗式圧力センサ３２の抵抗Ｒ１は、随時伝えられる応力に応じて調整されることになる。
【００１７】
なお、ペン先部３４、抵抗式圧力センサ３２の抵抗Ｒ１、第二の筐体部３７のインピーダンスが低いほどタッチディスプレイ２の検出値は大きくなる。そのためタッチディスプレイ用ペン入力システム１を高感度に設計できない場合には、ペン先部３４、抵抗式圧力センサ３２の抵抗Ｒ１、第二の筐体部３７に高導電性材料を選定することや、抵抗式圧力センサ３２の選定や抵抗Ｒ１周辺の回路設計により、応力と抵抗値Ｒ１の相関を調整することが望ましい。また、上記の要素以外にも、タッチディスプレイ用ペン入力システム１における検出値は、ペン先部３４とタッチディスプレイ２の接触面積やパネルのガラス厚み(ペン先とタッチディスプレイ２側の電極の距離)等にも依存する。
【００１８】
図３は、タッチディスプレイ２のハードウェア構成図である。図３に示されているように、タッチディスプレイ２は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２０１、ＲＯＭ(Read Only Memory)２０２、ＲＡＭ(Random Access Memory)２０３、ＳＳＤ(Solid State Drive)２０４、ネットワークＩ／Ｆ２０５、及び、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)２０６を備えている。
【００１９】
これらのうち、ＣＰＵ２０１は、タッチディスプレイ２全体の動作を制御する。ＲＯＭ２０２は、ＣＰＵ２０１やＩＰＬ(Initial Program Loader)等のＣＰＵ２０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される。ＳＳＤ２０４は、電子黒板用のプログラム等の各種データを記憶する。ネットワークコントローラ２０５は、通信ネットワーク１００との通信を制御する。外部機器接続Ｉ／Ｆ２０６は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリ２３０、外付け機器（マイク２４０、スピーカ２５０、カメラ２６０）である。
【００２０】
また、タッチディスプレイ２は、キャプチャデバイス２１１、ＧＰＵ２１２、ディスプレイコントローラ２１３、接触センサ２１４、センサコントローラ２１５、近距離通信回路２１９、及び近距離通信回路２１９のアンテナ２１９ａ、電源スイッチ２２２及び選択スイッチ類２２３を備えている。
【００２１】
これらのうち、キャプチャデバイス２１１は、外付けのＰＣ(Personal Computer)２７０のディスプレイに対して映像情報を静止画または動画として表示させる。ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)２１２は、グラフィクスを専門に扱う半導体チップである。
【００２２】
ディスプレイコントローラ２１３は、ＧＰＵ２１２からの出力画像をディスプレイ２８０等へ出力するために画面表示の制御及び管理を行う。例えば、ディスプレイコントローラ２１３は、接触センサ２１４が検出した電流波形の変化量に応じて、パッシブスタイラスペン３の筆記によってディスプレイ２８０に表示すべき線の幅を制御する。なお、当該制御は、専用のアプリケーションソフトによって実現するようにしてもよい。
【００２３】
図４は、ディスプレイ２８０の回路構成の一例を示した図である。同図に示すように、ディスプレイ２８０は、送信電極Ｔｘｉ（ｉは１≦ｉ≦Ｎの自然数）、受信電極Ｒｘｊ（ｊ１≦ｊ≦Ｎの自然数）、パルス発生器（図４には図示せず）、増幅器３０３（図４には図示せず）を有する。送信電極Ｔｘｉ、受信電極Ｒｘｊは、直交している。送信電極Ｔｘｉに沿った方向をＸ軸、受信電極Ｒｘｊに沿った方向をＹ軸とすると、それぞれが多数本の平行なセンサーラインを形成することで、格子状の電極パターンとなる。送信電極Ｔｘｉにパルス発生器３０２から駆動パルスが送信されると、Ｒｘｊ電極との間に電界が発生し、それぞれが容量Ｃｐを有し格子状に配列された複数のキャパシタが形成される。
【００２４】
接触センサ２１４は、ディスプレイ２８０上にパッシブスタイラスペン３やユーザの手等が接触したことを検知する。すなわち、図４に示すように、接触センサ２１４は、図４に示すような、ディスプレイ２８０に格子状に配列された複数のキャパシタのうち、静電容量Ｃｐが変化したキャパシタ（図４の斜線部分）を検知することにより接触位置を特定する。さらに、接触センサ２１４は、複数のキャパシタから検出した各電流波形４２の変化量を検出する機能を有する。
【００２５】
図３に戻り、センサコントローラ２１５は、接触センサ２１４の処理を制御する。近距離通信回路２１９は、ＮＦＣ(Near Field Communication)やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の通信回路である。電源スイッチ２２２は、タッチディスプレイ２の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチである。選択スイッチ類２２３は、例えば、ディスプレイ２８０の表示の明暗や色合い等を調整するためのスイッチ群である。
【００２６】
更に、タッチディスプレイ２は、バスライン２１０を備えている。バスライン２１０は、図３に示されているＣＰＵ２０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
【００２７】
図５は、一般的な静電容量式タッチディスプレイ２の検出原理を説明するための図である。同図に示すように、静電容量式タッチディスプレイ２の表面に対し、接地したユーザの指（人体の指)Ｆが接近すると、タッチディスプレイ２表面と指との間に微弱な電流が発生し、送信電極Ｔｘｉ電極と受信電極Ｒｘｊとからなるセンサ電極１３と指先の間に静電容量Ｃｆのキャパシタ１４が形成されることになる。静電容量Ｃｆのキャパシタ１４が形成されると、図４に示した複数のキャパシタのうち、タッチディスプレイ２表面上の指の位置に対応するキャパシタ（静電容量Ｃｆのキャパシタ１４が形成された位置に対応するキャパシタ。図４では斜線部分。）の容量Ｃｐが増加する（すなわち、送信電極Ｔｘｉ電極と受信電極Ｒｘｊとの間の電界が減少する）。これにより、受信電極から検出される電流波形の値が減少し、この減少量をもとにして人体の接近を感知する。また、Ｘ軸センサーライン（送信電極Ｔｘｉ）へ駆動用の信号を出力し、Ｙ軸センサーライン（受信電極Ｒｘｊ）から各信号（各電流波形）を読み出すことで、タッチディスプレイ２画面の全面における検出値の二次元分布が算出されるため、タッチ位置を計算することが可能である。
【００２８】
なお、静電容量方式をさらに詳細に分類すると、検出機構の違いによって表面型と投影型に分類される。さらに、投影型は、相互容量型と自己容量型に分類される。本実施形態では、説明を具体的にするため、スマートフォンやタブレットで一般的に採用される相互容量型を例にしたが、いずれの型式のタッチディスプレイであっても、接触位置検出の基本原理は上記で述べた通りである。
【００２９】
図６、図７、図８は、本実施形態に係るパッシブスタイラスペン３を用いてタッチディスプレイ２の位置情報を検出する原理を説明するための図である。図６に示すように、静電容量式タッチディスプレイ２の表面に対し、パッシブスタイラスペン３のペン先部３４が接近すると、タッチディスプレイ２表面とペン先部３４との間に微弱な電流が発生し、送信電極Ｔｘｉ電極と受信電極Ｒｘｊとからなるセンサ電極１３とペン先部３４の間に静電容量Ｃｆのキャパシタ１４が形成されることになる。
【００３０】
一方、図７に示す様に、ユーザ４の手とタッチディスプレイ２８との間のパッシブスタイラスペン３が導電経路の役割を果たしている。この経路におけるインピーダンスは、筆圧に応じて抵抗式圧力センサ３２の抵抗が変化することに連動して変化する。すなわち、この導電経路は、筆圧変化に連動してその抵抗を変化させる抵抗式圧力センサ３２の圧抵抗素子Ｒを含む。従って、この導電経路においては、筆圧増加に伴って圧抵抗素子Ｒが小さくなれば（インピーダンスが小さくなれば）、より多くの電荷が人体（ユーザ）側に移動するため、接触位置において形成されたキャパシタの静電容量Ｃｆは増加する。
【００３１】
図７、図８に示す様に、送信電極Ｔｘｉにパルス発生器３０２から駆動パルス４１が送信されると、Ｒｘｊ電極との間に電界が発生し、それぞれが容量Ｃｐを有し格子状に配列された複数のキャパシタが形成される。静電容量Ｃｆが増加すれば、図８に示した複数のキャパシタのうち、パッシブスタイラスペン３の接触位置に対応するキャパシタ（静電容量Ｃｆのキャパシタ１４が形成された位置に対応するキャパシタ。図４では斜線部分。）の容量Ｃｐが増加する（すなわち、送信電極Ｔｘｉ電極と受信電極Ｒｘｊとの間の電界が減少する）。
【００３２】
送信電極Ｔｘｉ電極と受信電極Ｒｘｊとの間の電界の減少は、センサ電極１３とペン先部３４の間の静電容量Ｃｆ（或いは抵抗式圧力センサ３２を含む導電経路のインピーダンス）の変化に連動して発生することになる。これにより、図８に示す様に、受信電極Ｒｘｊから検出される電流波形４２の値が筆圧に応じて減少量４５だけ変化する。この電流波形の変化量に応じて筆記線幅を連続的に変化させて表示すれば、筆圧に応じて連続的に線幅を変化させる筆記表現が可能となる。なお、筆記応力の増大に従って、抵抗式圧力センサ３２の抵抗値が減少し、センサ電極１３とペン先部３４の間に静電容量Ｃｆが増加する特性の例を表１に示す。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
位置情報は図８に示すように、電流波形の二次元分布からその波形が変化した位置を特定すればよい。また、筆圧情報については、変化が特定された電流波形の変化量に基づいて計算し、タッチディスプレイ２に表示する線幅を制御すればよい。このように、一般的なタッチセンサと同様の構成を用いて、検出する電流波形にタッチ位置情報だけでなく連続的な筆圧情報も加えることが可能になる。ディスプレイコントローラ２１３は、取得された位置情報に基づいて特定されたタッチ位置に線描画を行ない、さらに表示される線幅を筆圧情報に応じて変化させる。これにより、実際の筆圧に対応した線幅描画機能を備える入力表示システムとなる。
【００３５】
（効果）
以上説明した様に、本発明の実施形態に係るタッチディスプレイ用ペン入力システム、及びパッシブスタイラスペン３によれば、タッチディスプレイに接触させるためのペン先部３４（第一の導電性接触部）及びユーザに接触させるための第二の筐体部３７（第二の導電性接触部）に接続され、ペン先部３４に加わる応力に応じて、当該ペン先部３４から第二の筐体部３７へ流れる電流量を、抵抗式圧力センサ３２によって変化させる。
【００３６】
スタイラスペン３のペン先部３４に係る応力（筆圧）が強いほど、抵抗式圧力センサ３２の抵抗値Ｒが小さくなり、ユーザの手とタッチディスプレイ２との間のインピーダンスが減少する。すると、より多くの電荷が人体（ユーザ）側に移動するため、タッチディスプレイ２とスタイラスペン３の接触位置において形成されるキャパシタの容量Ｃｆは増加する。このように筆記応力の増大に従って、抵抗式圧力センサ３の圧抵抗素子の抵抗値Ｒが減少し、人体とタッチディスプレイ２との間に発生するキャパシタの電荷を変化させることができる。また、静電容量Ｃｆが増加に連動してパッシブスタイラスペン３の接触位置に対応するキャパシタの容量Ｃｐを増加させることができる（すなわち、送信電極Ｔｘｉ電極と受信電極Ｒｘｊとの間の電界を減少させることができる）。従って、受信電極Ｒｘｊから検出される電流波形４２の値を筆圧に応じて減少量４５だけ変化させることができ、この電流波形の変化量に応じて筆記線幅を連続的に変化させて表示すれば、筆圧に応じて連続的に線幅を変化させる筆記表現が可能となる。
【００３７】
その結果、本発明の実施形態に係るタッチディスプレイ用ペン入力システム、パッシブスタイラスペンによれば、実際の筆圧に応じた線幅表現を実現することができる。
【００３８】
なお、従来のパッシブスタイラスペンでは、スタイラスペンを握る力と筆圧との間には因果関係が無いため、実質の筆圧に由来するパラメータに依存した線幅で筆記表現を行うことはできない。このため、同じ筆圧で筆記しながらスタイラスペンを握る力が変化する場合、実際の筆記圧力と対応しない線幅で筆記が表現されてしまうという問題がある。本発明の実施形態に係るパッシブスタイラスペン３によれは、このような問題は発生しないことは明らかである。
【００３９】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、上述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００４０】
また、ペン先部３４は、導電性素材であればよく、その材質、形状等は自由に選択することができる。従って、パネルに対する平面方向および垂直方向の細かい筆記動作、ペン先の面積の増減による筆記能力、ペン先の耐久性、筆記摩擦による書き心地などについて、所望の材質・形状のペン先部３４を選択することで、自由にカスタマイズすることができる。
【００４１】
図９（ａ）は、スタイラスペン３の理想的な応力−抵抗値特性の一例を示した図である。図２に示したスタイラスペン３の構成において、図９（ａ）に示すような理想的な応力-抵抗値特性Ａを有する素子を選定することが望ましい。しかし、理想的な応力-抵抗値特性Ａを示す素子が、スタイラスペン３の設計要件(素子サイズ等)を満足しない場合もある。係る場合には、回路の抵抗値設計により、スタイラスペン３の応力-抵抗値特性を調整することが可能である。
【００４２】
図９（ｂ）は、スタイラスペン３の指数的な現象を示す応力−抵抗値特性Ｂと、変形例に係るスタイラスペン３の応力−抵抗値特性の一例を示した図である。図９（ｂ）に示す応力−抵抗値特性Ｂの様に、筆記応力範囲において極めて指数的な減少を示す場合、弱い筆圧での筆記時にスタイラスペン３の内部インピーダンスが大きすぎることでタッチを検出できないことがある。
【００４３】
そこで、本変形例１に係るスタイラスペン３においては、図１０（ａ）に示すように、抵抗値Ｒｓを有する固定抵抗器５１を抵抗値Ｒｐを有する抵抗式圧力センサ３２に並列に接続する。この様な回路構成により、図１０（ｂ）に示す様に、スタイラスペン３内部の導電経路に抵抗値Ｒ２を有する合成抵抗５３が形成されることになる。抵抗式圧力センサ３２の初期抵抗値(応力がゼロの時)が無限大と仮定すれば、合成抵抗の抵抗値Ｒ２は、固定抵抗器５１の抵抗値Ｒｓにほぼ等しく、スタイラスペン３の応力−抵抗値特性は、おおよそ図１０（ｂ）の直線Ｃの様な線形な振る舞いに修正することができる。従って、極めて弱い応力時であっても、スタイラスペン３の内部の抵抗値を無限大から所定の値まで減少させることができ、スタイラスペン３のタッチディスプレイ３への接触位置、及び電流波形の変動を検出することが可能となる。
【００４４】
また、上記実施形態においては、第一の導電性接触部から前記第二の導電性接触部へ流れる電流量を調整する調整部として、抵抗式圧力センサ３２を用いる場合を例示した。しかしながら、本発明の技術的思想は、当該例に限定されない。例えば、抵抗式圧力センサ３２の代わりに、抵抗式圧力センサ３２の代わりに圧電効果を有する素子を利用しても構わない。
【符号の説明】
【００４５】
１  タッチディスプレイ用ペン入力システム
２  タッチディスプレイ
３  パッシブスタイラスペン
１４  接触センサ
３１  ペン芯部
３２  抵抗式圧力センサ
３３  第一の筐体部
３４  ペン先部
３５  絶縁部
３７  第二の筐体部
３８  配線
３９  配線
４１  パルス
４２  電流波形
４５  減少量（変化量）
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＯＭ
２０３  ＲＡＭ
２０４  ＳＳＤ
２０５  ネットワークＩ／Ｆ
２０６  外部機器接続Ｉ／Ｆ
２１１  キャプチャデバイス
２１２  ＧＰＵ
２１３  ディスプレイコントローラ
２１４  接触センサ
２１５  センサコントローラ
２２２  電源スイッチ
２２３  選択スイッチ
２４０  マイク
２５０  スピーカ
２６０  カメラ
２７０  ＰＣ
２８０  ディスプレイ
３０２  パルス発生器
３０３  増幅器
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特許第５９４４２８９号公報
【図１】
2020149385.tif 000004
【図２】
2020149385.tif 000005
【図３】
2020149385.tif 000006
【図４】
2020149385.tif 000007
【図５】
2020149385.tif 000008
【図６】
2020149385.tif 000009
【図７】
2020149385.tif 000010
【図８】
2020149385.tif 000011
【図９】
2020149385.tif 000012
【図１０】
2020149385.tif 000013