(57)【要約】【課題】、感圧式のタッチパネルに使用する耐久性、操作性、重量感に優れ、さらに振った際に擬似ノック感を出し、しかも装飾効果を有するタッチペンを提供する。【解決手段】長手の外筒体と、該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能な前記外筒体より短い摺動体と、前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、を備えたタッチペンとしてある。さらに長手の外筒体と、該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能な前記外筒体より短い摺動体と、前記摺動体に設けた圧電発電体と該圧電発電体が発電でした起電力で発光する発光体と、前記外筒体の内部の両側に設けた衝撃体と、前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体とを備えたタッチペンとしてある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手の外筒体と、
該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能な前記外筒体より短い摺動体と、
前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、
を備えたことを特徴とするタッチペン。
【請求項２】
長手の外筒体と、
該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能で前記外筒体より全長が短い複数の摺動体と、
前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、
を備えたことを特徴とするタッチペン。
【請求項３】
請求項１または２において、弾性体は丸頭リベット形状の円柱状部は尻端に向けてテーパーが形成された硬度が３０度から８０度の範囲のシリコンゴム製であることを特徴とするタッチペン。
【請求項４】
請求項１または２において、弾性体は丸頭リベット形状の円柱状部の周側面に突起部を複数設け、外筒の両端近くには前記突起部に嵌合する穴を開口したことを特徴とするタッチペン。
【請求項５】
請求項１または２において、外筒体は透明樹脂製であり、摺動体は有色であることを特徴とするタッチペン。
【請求項６】
請求項５において、摺動体内に充填物を充填したことを特徴とするタッチペン。
【請求項７】
請求項６において、充填物は粒状体であることを特徴とするタッチペン。
【請求項８】
請求項６又は７において、充填物は色材であることを特徴とするタッチペン。
【請求項９】
請求項６又は７において、充填物は発光体であることを特徴とするタッチペン。
【請求項１０】
長手の外筒体と、
該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能な前記外筒体より短い摺動体と、
前記摺動体に設けた圧電発電体と該圧電発電体が発電でした起電力で発光する発光体と、
前記外筒体の内部の両側に設けた衝撃体と、
前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、
を備えたことを特徴とするタッチペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の手書入力装置であるタッチパネル上での入力に用いる感圧式パネル用タッチペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から業務用ゲーム装置において、入力画面にタッチパネルを備えた機種では、指先で操作するとタッチパネルに指紋等が付いて汚れるので、棒状タッチペンが備えられ、顧客は付属のタッチペンで操作をするのであった。
そのタッチペンは、各社からさまざまなタイプが出ており、単にプラスチックの棒体で作られているものが主流であった。
【０００３】
タッチパネルの入力に使われるタッチペンとして、タッチペンを握るためのタッチペン本体の一端にＲ０．５からＲ２の曲率を有するように先端が丸められた第一端部を設けるとともに他端にゴムからなる第2端部を設けたタッチペンが提案されている（例えば特許文献１参照。）。
一方、芯を繰り出す際に本体を振る振り出し式のシャープペンシルの操作方法に着眼して、装飾硬貨の高いシャープペンシルが提案されている(例えば特許文献２参照。)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２８２０９９号公報（第３頁、図１）
【特許文献２】特開２００８−２６５１０２号公報（第７頁、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したタッチペンでは、乱暴に操作したりすると、強度不足で破損する恐れがあり、耐久性に難があり、なによりも操作感がいまひとつであるといわざるを得ないのである。
またタッチペンをプラスチックで作ってある場合は重量が軽くて重量感がないのである。
上記した振り出し式シャープペンシルでは、振り出し操作した際に、装飾部が動くのが観察できるが、その範囲はシャープペンシルの長手方向の一部に限られているものであった。
そこで本発明は、感圧式のタッチパネルに使用する耐久性、操作性、重量感に優れ、さらに振った際に擬似ノック感を出し、しかも装飾効果を有するタッチペンを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明では、上記課題を解決するために、長手の外筒体と、該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能な前記外筒体より短い摺動体と、前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、を備えたタッチペンとしてある。尚、摺動体とは外筒の内部を摺動可能な筒体や柱体などを含む。
上記発明により、タッチペン自体を長手方向に振ると外筒体内の摺動体が摺動して外筒体の両端の弾性体に衝突して、衝撃感を得られるのである。
【０００７】
本願発明では、上記課題を解決するために、長手の外筒体と、該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能で前記外筒体より全長が短い複数の摺動体と、前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、を備えたタッチペンとしてある。
上記発明により、タッチペン自体を長手方向に振ると外筒体内の摺動体が摺動して外筒体の両端の弾性体に衝突するとともに、摺動体同士の端面が衝突し、衝撃感とクリック感を得る。
【０００８】
さらに本発明では、上記課題を解決するために、上記した発明の弾性体は丸頭リベット形状の円柱状部は尻端に向けてテーパーが形成された硬度が２０度から６０度の範囲のシリコンゴム製であるタッチペンとした。
上記発明により、タッチペンを手にしてタッチパネル面に外筒体の先端の弾性体を押し付けことで、タッチパネル面に入力を行なうことができる。
さらに本発明では、上記課題を解決するために、上記した発明の弾性体は丸頭リベット形状の円柱状部の周側面に突起部を複数設け、外筒の両端近くには前記突起部に嵌合する穴を開口したタッチペンとした。
上記発明により、弾性体の突起部を外筒に開口した穴に勘合することで、弾性体が外れることがないのである。
【０００９】
本発明では、上記課題を解決するために、上記した発明の外筒体は透明樹脂製であり、摺動体は有色であるタッチペンとしてある。
上記発明により、外筒体は透明であるので、摺動体を有色とすることで、外筒の外部から摺動体を見ることができ、しかも摺動体の色のバリエーションにより、カラフルなタッチペンとなり外観形状に優れ、さらにタッチペン自体を振ることで、クリック感が得られる。
本発明では、上記課題を解決するために、上記した発明の摺動体内に充填物を充填したタッチペンとしてある。
上記発明により、摺動体の重量が増しタッチペン全体の重量感が増すと共に、充填物が外筒を透過して見ることができるのである。
【００１０】
本発明では、上記課題を解決するために、上記した発明の充填物は粒状としたタッチペンとしてある。
上記発明により、摺動体に充填した充填物を顆粒状体とすることで、摺動体の重量が増しタッチペン全体の重量感が増すと共に、充填物が外筒を透過して見ることができるのである。
【００１１】
本発明では、上記課題を解決するために、上記した発明の充填物又は顆粒状体は色材としたタッチペンとしてある。
上記発明により、外筒を透過して摺動体を見た際に、色材により色がついて見えるのである。
本発明では、さらに上記課題を解決するために、上記した発明の充填物は発光体としたタッチペンとしてある。
上記発明により、暗いところで発光体が光ることで、人目を引くことができるのである。
【００１２】
本発明では、上記課題を解決するために、長手の外筒体と、該外筒体の内面長手方向に沿って摺動可能な前記外筒体より短い摺動体と、前記摺動体に設けた圧電発電体と該圧電発電体が発電でした起電力で発光する発光体と、
前記外筒体の内部の両側に設けた衝撃体と、前記外筒体の両端に設けたそれぞれ外方に丸みを有する弾性体と、を備えたタッチペンとした。
これにより、タッチペンに振動や衝撃を加えることで、タッチペンの内部に設けた圧電発電体が起電力を発生して、発光部を光らせるので、暗いところで目立つのである。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明のタッチパネルでは、タッチペンのペン先部が丸みがあるので、感圧式タッチパネルに乱暴に押し付けてもタッチパネル面が傷つくことがなく、タッチペン自体を振ることで摺動体が移動して衝撃力を発生させクリック感を生じる。さらには透明な外筒体の中に有色の摺動体を入れることでカラーバリエーションを楽しむことができ、重量感も乗じるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】タッチペンの操作状態を示す斜視図である。
【図２】タッチペンの斜視図である。
【図３】タッチペンの平面図である。
【図４】ペン先の平面図である。
【図５】実施例２のペン先と外筒の平面図である。
【図６】実施例３のタッチペンの平面図である。
【図７】実施例４のタッチペン平面図である。
【図８】実施例５のタッチペン平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。以下、本願発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【００１６】
図１は本願のタッチペンの操作状態を示す斜視図を示す。
業務用ゲーム機１０の表示装置１１にはタッチパネル１２が設けられており、表示装置１１に映し出されたボタンアイコン１３をタッチペン１を手にしてペン先２でタッチして入力している。タッチペン１にはカールコード１５が取付具１６にて取り付けてあり、カールコード１５の他端が業務用ゲーム機の筐体に固着したＨ型の取付具１７に取り付けてある。カールコード１６の長さは少なくともタッチパネル１２内はタッチペン１が操作可能な長さのカールコード１４で接続されている。カールコードは通常のワイヤーでもよく、その際にはワイヤーの長さは少なくともタッチパネル１２内はタッチペン１が操作可能な長さである必要がある。
【００１７】
図２にタッチペンの斜視図を示し、図３はタッチペンの平面図を示す。
タッチペン1は、長さ１８２．０ｍｍ、外径９．０ｍｍ、内径８．０ｍｍの透明なポリカネード樹脂製の外筒２の中に、長さ５１．０ｍｍ、外径７．７ｍｍ、内径４．０ｍｍの透明なポリカネード樹脂製の内筒３が摺動自在に収納されている。外筒２の両端には外方が丸みのあるシリコン製のペン先４がそれぞれ圧入されている。
【００１８】
図４はペン先の側面図を示す。
ペン先４は硬度50度のシリコンゴム製で略丸頭リベット状の形状をしており、丸頭部５と尻端に向けてやや細くなった円錐台状の円柱状部６から構成されて、丸頭部５は半径が４．５ｍｍの半球であり、円柱状部６は根元６ａの径が略８．２ｍｍで長さ１０.０ｍｍとなっており、長さ９．０ｍｍのところで径が７．５ｍｍの円錐台状になっており、尻端６ｂが面取で径が７ｍｍとなっている。シリコンゴムの硬度は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３の規格によるとＡタイプで８〜９０度の範囲であり、好ましくは硬度２０度乃至６０度であることが望ましい。これにより、ペン先を外筒の内面に押し込んだ際に抜けにくく、またペン先でタッチパネルを押した際の押圧感もよい。シリコンゴムは仕様温度が摂氏−６０度から２００度の範囲で使用可能で、かつ無臭、無毒であり、子供や幼児が口にしても安全であり、しかも電気絶縁性に優れている。
【００１９】
ペン先４の円柱状部６は円錐台状にテーパーになっており尻端６ｂの外径は、外筒２の内径よりも小さくなっている。テーパー角度は、上記寸法から約２．２度であり、外筒２に圧入した際にペン先４のシリコンゴムの硬度によって、外筒内壁と円柱状部６の外径さの適正範囲は変化するが、テーパー状に形成してあることで、外筒２の内面とは円柱状部の根元６ａから約３ｍｍから８ｍｍの範囲で密着する。このテーパー形状によりある程度挿入しやすく抜け難いのである。
【００２０】
従って外筒２の内部に内筒３を3ケ挿入し、外筒２の両端にペン先の円柱状部６の尻端６ｂを差し入れ、円柱状部の根元６ａが外筒２の端面に当接するまで挿入して、ペン先４を外筒２の両端に取り付ける。外筒２は、内径８．０ｍｍの空間であり、ペン先４はシリコンゴム製であり、その弾性により、尻端６ｂから外筒の端部に押し込むことで、ペン先４の円柱状部６が弾性変形しながら圧入される。ペン先４は外筒１の端部に丸頭部５の下側の鍔部５ａが当接し、円柱状部６は外筒１の内径部に円柱状部の根元６aまで密着して弾性変形して圧入されている。外筒２の内側には長さ５１．５ｍｍの内筒３が３本挿入されており、外筒２の両端開口にペン先４の円柱状部６が圧入されている
【００２１】
タッチペン１には外筒の内径８．０ｍｍで、その中に径７．８ｍｍの内筒が３本挿入されており、3本の内筒３の長さは１５４．５ｍｍとなり、ペン先４の円柱状部の長さ2ケ分で２０．０ｍｍである。したがって外筒２は長さが１８１．０ｍｍであるので、3本の内筒３と2つのペン先の円柱状部の長さを引くと外筒内の残りの空間は、６．５ｍｍある。外筒の内側には長さ５１．５ｍｍの内筒３体の両端にペン先の円柱状部６が圧入されている。
【００２２】
この外筒２の内径が８．０ｍｍで内筒３の外径が７．７ｍｍであるので、内筒３は外筒２内側に隙間を有して移動することができる。内筒３の内径は４．０ｍｍであるので外筒２内の空気は内筒３の内径部及び外筒の内面と内筒の外面との隙間を通って移動するので、タッチペン１を振ることで、内筒３が外筒２の内部で移動し、ペン先４の円柱状部６の端面に衝突したり、内筒３同士の端面が衝突したりして衝撃音を発生させることができる。特に内筒３が３本挿入していることで、衝撃はペン先４の円柱状部６ではシリコンゴムによる衝撃音を和らげるが、衝撃は感じることができる。また、内筒が３本入っていることにより、タッチペン１を振った際に、中央の内筒３の両端に、内筒３が衝突することで、衝撃音を発生させる。この際に中央の内筒の両端の２ケ所で衝突音が発生するので、複合的な音を発生させることが可能となる。
【００２３】
ペン先はシリコンゴム製であり、しかも先端の径が4.5ｍｍの半球状になっているので、タッチパネルの下の画像表示装置に表示されているボタンアイコンをソフトなタッチで押すことができる。タッチペンがペン先の弾性で縮む際にボタンを押した感じになるとともに、感圧式タッチパネルでペン先を検出して、ボタンアイコンを押されたリアクション表示を行なう際のトリガーとなる。この際にペン先がとがっていないので、タッチパネルを強く押してもタッチパネルを傷つけることがない。
【００２４】
また、ペン先４が丸みを帯びているので、タッチパネル上に線を描く際に方向性がなく、全方向に対してクレヨンのように容易に動かすことが可能である。その場合にタッチペンの移動軌跡を比較的太い線のタッチで線を描いても違和感がなく、タッチパネル上に短時間で絵を描いた感じになり、入力画面の面積に対して入力時間を短くできる。これは、業務用ゲーム機の場合に顧客の回転率を上げるのに適している。
ペン先にシリコンゴムを採用しているので、乱暴にタッチパネルを押したり、タッチパネルに殴り書きのようにしても、ペン先のシリコンゴムが弾性変形して衝撃を受け止めるので、タッチパネル面が傷ついたり、タッチペンが破損することが少ない。またシリコンゴム製のペン先では、タッチパネルと接触して摺る動作をしても、シリコンがタッチパネル面と摩擦で移行してタッチパネル面にシリコンが擦られて付着することがなく、タッチパネル面を汚すことがない。
【００２５】
次にタッチペンの重量について述べると、タッチペン１の各パーツの重さは、外筒２が２．９ｇ、内筒３が１ケ２．０ｇ、ペン先４が１ケ０．８ｇ、であり、タッチペン全体の重さは１０．５ｇである。
特に内筒３は肉厚が１．９５ｍｍある筒であるので重さは２．０ｇあり、タッチペンを振る際に３ケの内筒３で６．０ｇになり、その重さで加速度が発生して内筒３は外筒２の内部を移動しやすい。その際に３本の内筒３が微妙に離れ離れで移動し、それぞれ内筒３の端部が衝突し、複合的な衝撃と音を発生させる。
さらに手にタッチペンを持った際の重量が１０．５ｇと重量感を感じることができ、振った際に内筒３が移動して中筒端部がペン先や中筒の端部同士で衝突することで、クリック感が生じ、振るときに心地よい感じになる。
【実施例２】
【００２６】
図５に実施例２のペン先と外筒の平面図を示す。図５（Ａ）は、ペン先４Ａの側面図と、外筒２Ａの端部の中央縦割端面図を示す。図５（Ｂ）はペン先を外筒に取り付けた側面図である。実施例１と同じ部位を示す図番はそのまま用いている。
ペン先４Ａは丸頭部５と尻端６ｃに向けてやや細くなった円錐台状の円柱状部６から構成されており、円柱状部の側面の同一円周上に高さが外筒の外周径になる略方形状の突起部６ｃが上下左右位置に４ケ所設けてある。突起部６ｃは丸頭側は垂直面になっており、尻端６ｃ側は面取りが施してある。
【００２７】
外筒２Ａにはペン先４Ａを挿入した際に突起部６ｃの位置に６ｃが嵌合する穴部２ａが軸に対し垂直方向に方形に開口してある。これによりペン先４Ａは外筒２Ａの端部から尻端６ｂ側から挿入し、この際に突起部６ｃを外筒の内径に合わせて押し潰しながら挿入する。最後に丸頭部５を外筒２Ａに突起部６ｃが穴部２ａに嵌るまで押し込む。ペン先４Ａは弾性があるので、円柱状部６は押圧力で縮み込むので丸頭部５を円柱状部の根元６ａを越えて、丸頭部５まで押し込み、突起部６ｃを穴部２ａに嵌め入る。全ての突起部６ｃが穴部２ａに嵌ったら丸頭部５の押し込みを止めて、外筒２Ａの端に鍔部５ａを当接させてペン先４ａの装着が完成する。
突起部６ｃの丸頭部５側は垂直面になっており、外筒２Ａの軸方向に垂直に開口した穴部２ａに嵌まり、係止されるので、ペン先は容易に外筒から抜け出ることはない。
突起部６ｃの数は４つに限らず、２つでも、３つでも良く、円周方向に均等に配置してあればよいし、外筒の穴２ａもそれに対応した位置に設ければよい。
【実施例３】
【００２８】
図６に実施例３のタッチペンの平面図を示す。実施例１と同じ部位を示す図番はそのまま用いている。色付けは内筒３の円柱空間の空洞内に色材として色付樹脂の顆粒状体７を充填して両端を接着剤で固着することで得られる。
内筒３の内部に有色の顆粒状体７としてそれぞれ３つの内筒３にそれぞれ黄色のペレット７ａ、薄緑の蓄光性のペレット７ｂ、橙色のペレット７ｃが入れてあり、内筒の両端は接着材（打点部分）にて蓋８が施されている。
これにより、タッチペン１を長手方向に振った際に、内筒７が外筒の内部で摺動して、ペン先の尻端や中筒同士で衝突して、クリック感を出すとともに、色の付いている内筒３が外筒内部で摺動する。
色付けは内筒３の円柱空間の空洞内に色材として色付樹脂の顆粒状体を充填して両端を接着剤で固着することで得られているが、内筒自体の素材に色材を混ぜておくことで作ることもできる。
顆粒状体７は、ペレット以外にもビーズや、砂状や粉状でもよい。
【００２９】
特に暗所でも光るようにした蓄光タイプのペレット７ｂでは暗いところでも光る内筒が得られている。
内筒は３ケあるので、それぞれの中筒のカラーを変えることで、多数のカラーバリエーションを作り出すことができる。
上記のように色付樹脂を内筒に充填する場合は、タッチペン全体の重さは１１．８ｇとなる。
【実施例４】
【００３０】
図７は実施例４のタッチペンの平面図を示している。実施例１と同じ部位を示す図番はそのまま用いている。ここでは外筒２の内部に圧電素子で発電を行なうバイモルフ起電力を用いてＬＥＤを点ける振動部８を支持材８にて浮かして振動自在に取り付けてある。バイモルフ発電は２枚の圧電セラミック巣を張り合わせ、それぞれのセラミックスに変位力を与えることで、起電力が得られる構造を有し、圧電バイモルフ素子でライトエミティングスティックとして実用化されている。これは振動部８を振動させることで圧電素子で発電を行ない、その発電した電力でＬＥＤを点けるのである。
外筒２の内部で支持際８ａにより浮かして振動自在に設けた振動部８を、タッチペン１を図示した矢印方向に上下に振ったさいの衝撃力で振動させ、発電して振動部８の一端に設けたＬＥＤ８ｂを点ける。これにより薄暗い場所でもタッチペン１を振動させることで、ＬＥＤ８ｂを点けることができ、操作者には面白いタッチペンと感じるのである。
【００３１】
図８は実施例５のタッチペンの平面図を示している。実施例１と同じ部位を示す図番はそのまま用いている。
外筒２の内部には１ケの内筒３が外筒の長手方向に摺動自在に移動可能に収納されている。内筒３には圧電発電部９が内在されており、両端近くに該圧電発電部９が発電した起電力く点くＬＥＤ９ａが固着してある。さらに外筒２の両端近くにはペン先４に触れない位置で硬い衝撃体９ｂがそれぞれ固着してある。従って、操作者がタッチペン１を上下に振った際に内筒３は上下に摺動して衝撃体９ｂに衝突し、内筒３に衝撃を与え、この衝撃力で内筒に内在されている圧電発電部９が起電力を発生させ、その起電力でＬＥＤを発光させる。
【００３２】
上記説明では外筒の内部に摺動可能に挿入する筒体としたが、内部が空洞な筒体に限る必要はなく、内部が詰まった柱体でもよく、さらには実施例では外筒、内筒の形状を円筒として図示してあるが、必ずしも円筒である必要はなく、外筒は角筒体であってもよく、外筒の外側が角筒でもよいし、あるいは外筒の内面が角筒になっていてもよい。
上述の通り本発明の好適な実施の形態により本発明を説明した。ここでは特定の具体例を示して本発明を説明したが、特許請求の範囲に定義された本発明の広範な趣旨および範囲から逸脱することなく、これら具体例に様々な修正および変更を加えることができることは明らかである。すなわち、具体例の詳細および添付の図面により本発明が限定されるものと解釈してはならない。
【符号の説明】
【００３３】
１  タッチペン
２  外筒
２Ａ  外筒
３  内筒
４  ペン先
４Ａ  ペン先
５  丸頭部
５ａ  鍔部
６  円柱状部
６ａ  根本
６ｂ  尻端
６ｃ  突起部７
７  顆粒状体
８  振動部
９  圧電発電部
１０  業務用ゲーム機
１１  表示装置
１２  タッチパネル
１３  ボタンアイコン
１４  カールコード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010191726.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010191726.tif 000009
【図８】
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