(57)【要約】      （修正有）【課題】入力ペンの組立、部品のコスト削減と、確実に外部電磁ノイズをシールドすることでタブレットの入力座標ズレを無くす構造を実現する。【解決手段】外観に使用する導電性外筒と内部でペン基板と外筒を接触させる導電性の内筒の２重構造にすることで部品数を減らし、組立を容易にし、シールド効果を維持することで入力座標位置のズレを防止することを可能にした入力ペン。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ペンの制御基板全体を覆う導電性の円筒形状とし先端、または後端より入力ペンの制御基板が挿入でき、円筒状側面に溝を設け入力ペンの制御基板の板厚側面に半田付けできる形状とし、円筒形状の一部を２カ所以上の弾性を有する形状に成形し外観の導電性筒に接触させることでシールド構造とした入力ペンのシールド構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タブレット入力装置に使用する信号検出用入力ペンのシールド構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タブレット入力装置に使用する信号検出用入力ペンは、ペン先端をタブレットに近づけることで電気信号を検出し、タブレットの座標位置を表示画面上に表示することのできる入力ペンである。
入力ペンは、ペン先で受けた電気信号を入力座標位置として検出するため、外部から（近くにある機械や操作者が受ける、または自身が持っている）電磁ノイズが検出し、電気信号に歪みを与えることがある。入力ペンにノイズが発生するとタブレットの位置情報を狂わせ、タブレットと入力ペンのペン先の位置と表示された座標位置がずれてしまう原因になる。入力ペンは電磁ノイズをシールド（遮へい）するためと、強度を保つため外観に金属の筒（以下  外筒という）とし、検出信号に影響のないようにする構造が一般的に採用されている。入力ペンが受けたノイズは入力ペンの動作を制御する基板（以下  ペン基板という）に接続されたケーブルにより、タブレット本体の制御基板に接続され、タブレット本体の基板よりグランドからアースに逃がす構造を採用している。外筒とペン基板を電気的に接続する方法には、外筒のペン先先端方向内部に設置されたペン基板上の信号グランドからリード線を引き出し、外筒に半田付けする方法やカシメ等により機械的に接続する方法があるが、入力ペンの組立のしやすさを考えた場合、外筒内部形状に合った金属製のインサートリングを外筒に圧入固定し、ペン基板上の信号グランドに半田付けにより接続された金属製で弾性を有するグランド用スプリングに直接押し当て接触させる。またはインサートリングに設置、接触された金属製のガイドリングの内部底面にグランド用スプリングを押し当てて接続し、外筒の後端部のネジにネジが切られた金属金具の尾栓を螺合することで固定でき、電気的に接続することが実用的である。
また、入力ペンのシールド構造として、ペン先近辺にコイル巻回方向に導電ループを形成しない銅箔で覆い磁気シールドする方法が知られている。
【特許文献１】特開平５−２４１７１５号。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記タブレット入力装置に使用する信号検出用入力ペンのシールド構造においては、リード線は作業性が悪く、分解がしにくい。また、グランド用スプリング使用して、インサートリングならびにガイドリングを使用する場合、スプリングを介するため内部での各部品が動くため組立作業が安定しないことと、外筒を取り付けてから動作確認するため不良が発生した場合に、どの部品の接触が不確実なのかが分かりにくく組立の作業を遅れらせる原因になっていた。また、部品数が多いためコストが上がるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記の問題点に鑑みなされたもので、ペン基板と外筒を少ない部品数と単純な
構造で実用的な入力ペンの構成とし、外部からの電磁ノイズをペン基板の電気信号に影響をなくし、外筒とペン基板を確実に接触させるため、ペン入力基板を装着できる導電性の内筒を設け、内筒には２カ所以上の弾性を設け、外筒内側に圧入接触させる。内筒には溝を設け、ペン基板を挟み込み、内筒内でのペン基板の回転を抑制し、溝とペン基板を半田つけにより接合できる形状とする。入力ペンの外筒で受けた電気信号に影響を及ぼすノイズは内筒を介してペン基板のグランドに逃がすことができ、タブレットの入力座標位置ズレを抑えることができる。
【発明の効果】
【０００５】
基板と外観の外筒を確実に接触させる方法として外筒の内側に内筒を設け、内筒と基板を半田で接合し、内筒を外筒に圧入することで基板と外筒を完全に接触させる導電体の金属筒の２重構造とする。上記した構造にすることにより、部品数を減らし、組立、分解が容易な構造とし、確実で安定したシールド効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
ペン基板の入力電気信号を歪ませる作用のある電磁ノイズを外部から受けた場合、外筒で受けたノイズは外筒内面に弾性体で接触した内筒と、ペン基板のグランドを半田で接合することで基板のグランドに上記電磁ノイズを逃がすことがでる。ペン基板よりケーブルを介して本体基板よりアースに逃がすことにより、外部ノイズによる電気信号の歪みを無くすことができ、タブレットと入力ペンの座標位置ズレを防ぐことができる。
【実施例１】
【０００７】
以下、本発明の詳細を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一例である入力ペンの各部品構成を表す斜視図である。ペン先１０は導電性を有する金属（アルミ、真鍮、鉄、ステンレス等）の軸１０ａに絶縁樹脂（ＡＢＳ、ＰＯＭ、ＰＣ等）の入力部１０ｂを一体成形し、信号を検出できる構成としている。ペン先１０は金属性のチャック１１により保持され交換可能な形状としている。チャック１１は絶縁樹脂で成形されたホルダ１２に保持されバネ１３によりペン先１０側の先端方向に常に押された状態にある。
ホルダ１２はセンサ１４、バネ１３を保持し、ペン基板１５の位置を決めるための溝１２ａを設けペン基板１５を挿入することホルダ１２とペン基板１５の位置を決めができる形状をしている。
【０００８】
ペン先１０を押すとチャック１１がホルダ１２内の移動し、チャック１１の後端部はセンサ１４内に入り込み入力ペン１の動作を開始する。ペン先１０を離すとバネ１３によりチャック１１、ペン先１０は元の位置に戻る。バネ１３は金属で成形され、ペン基板１５に半田で接合されている。ペン基板１５には複数の電気信号を処理する回路（図示せず）とグランド（図示せず）が設けてあり、各信号とグランドは信号ケーブル１６ａ、１６ｂと１６ｃによりタブレット２１の制御基板２２にコネクタ２３接続されている。
取付リング１７凸部１７ａの内側は、図２に示すように内筒３後端部３ａが隙間無く挿入できる円形状１７ｂとし、溝１７ｃはペン基板１５の突起部１５ａが挿入できる形状をしている。取付リング１７凹部１７ｄ後端側は柔らかい樹脂（ＰＥＴ、塩ビ等）で成形されたケーブル１６の保護用チューブ１８と一体成形され、ケーブル１６がチューブ内を通る形状としている。尾栓１９はチューブ１８と取付リング凹部１７ｄが挿入できる円形状１９ａとし外側に外筒ネジ部２ａと螺合するネジ１９ｂが設けてある。
【０００９】
本発明となる内筒３は金属で成形され、ペン先１０側先端を４分割し交互に内側に折り曲げた部分３ｂがホルダ１２を受け、曲げていない部分３ｃは弾性を有し、外筒内面２ｂに確実に圧入、接触され形状とする。（）内筒３後端部３ａにはホルダ１２とペン基板１５が挿入できる円形状３ｄとし、ペン基板１５が内筒内で回転することを防止るためペン基板１５の突起部１５ａが挿入できる溝３ｅを設け、溝３ｅの上下に基板側面１５ｂが半田付けできる突起３ｆを設けた。突起３ｆの両側を切り欠き３ｇを設け、半田付けの熱を内筒３全体に伝わりにくくした形状とした。
【００１０】
外筒２は金属の円筒形状とし、先端ペン先１０が挿入される側は細く絞られ形状２ｃとし（図３参照）、ペン先１０が可動可能な円形状２ｄとしている。後端は内筒３が簡単に挿入できる円形状２ｅとし、取付リング１７凸部１７ａが隙間無く収まる形状とし、内側には尾栓１９のネジ部１９ａが螺合するようにネジ部２ａを有する形状とする。
【００１１】
図１、４を元に外部電磁ノイズに対するシールド構造について説明する。
ホルダ１２に取付られたペン基板１５の突起部１５ａを内筒３の両側の溝３ｅに合わせ、ホルダ１２が内筒３の先端方向の曲げ部３ｂに突き当まで挿入する。ペン基板１５凸部１５ａの凹部１５ｂが、内筒１７の突起部３ｆと位置が合う。基板側面に設けたグランドパターン１５ｃの側面凹部１５ｂに内筒３の外側より半田にて接合できる。
取付リング１７の円形状部１７ｂに内筒３後端外径部３ａを挿入し、ペン基板１５突起部１５ａを溝１７ｃに挿入する。
【００１２】
外筒２の後端部に設けられている円形状２ｃ（図３参照）寄りに、内筒３の４分割されたペン先１０側から挿入し、尾栓１９で取付リング凸部１７ａ後端を押し、外筒ネジ部２ａに完全に螺合することで、内筒３と取付リング１７が外筒２内に固定できる構造となる。
外筒２の先端側内面は絞り形状２ｂにより先端が細くなり、内筒１７の４分割部分が確実に接触する長さと形状とする。４分割部分は弾性があるため比較的軽く尾栓１９を螺合でき、確実に外筒２に接触することができる。
【００１３】
ペン先１０がタブレット上２１に触れ、ペン先１０を押すと入力ペン１は動作を開始し、タブレット２１上の座標２１ｘ、２１ｙの位置をペン先１０内の金属軸１０ａが電気信号として感知しチャック１１、バネ１３に伝わりペン基板１５に接続されたバネ１３が電気信号としてペン基板１５内の回路（図示せず）に伝える。回路（図示せず）で処理された電気信号がケーブル１６ａ、１６ｂを伝わりタブレット基板２２にコネクタ２３を介して接続される。タブレット制御基板２２より表示画面上（図示せず）に入力ペン１の位置を表示する。
【００１４】
外部より電磁ノイズの影響がある場合、外筒２で受けたノイズが内筒３の４分割接触カ所を介して内筒溝３ｅの突起よりペン基板１５のグランド１５ｄに逃がすことができる。ペン基板１５よりケーブル１６ｃを介してタブレット基板２２よりアース２５に逃がすことができる。
説明した構成にすることにより外部ノイズをグランドに逃がすことによりペン先１０より検出された電気信号と電磁ノイズの伝わりを別にすることで電気信号にノイズの影響を与えないため、電気信号の歪みを無くすことができ、タブレット２１と入力ペン１の座標２１ｘ、２１ｙの位置ズレを防ぐことができる。
【実施例２】
【００１５】
図で第２の実施例として外筒との接触カ所を上下曲げた形状とし弾性を設けることで組立可能にした、基板上面に半田付けをするカ所を変えた内筒の例を挙げる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】容量結合式座標検出装置の構成図
【図２】本発明の要部斜視図
【図３】本発明の要部断面図
【図４】本発明の要部断面図
【図５】第２の実施例斜視図
【符号の説明】
【００１７】
１      入力ペン
２      外筒
２ａ    円形状
２ｂ    絞り内側
２ｃ    絞り外側
２ｄ    ペン先挿入部
３      内筒
３ａ    後端部
３ｂ    曲げ部
３ｃ    曲げなし部
３ｄ    円形状
３ｅ    溝
３ｆ    突起
３ｇ    切り欠き
１０    ペン先
１０ａ  金属軸
１０ｂ  入力部
１１    チャック
１２    ホルダ
１３    バネ
１４    センサ
１５    ペン基板
１６ａ  信号ケーブル
１６ｂ  信号ケーブル
１６ｃ  グランドケーブル
１７    取付リング
１７ａ  凸部
１７ｂ  円形状
１７ｃ  溝
１７ｄ  凹部
１８    チューブ
１９    尾栓
１９ａ  円形状
１９ｂ  ネジ部
２１    タブレット
２２    制御基板
２３    コネクタ
２４    コネクタ
２５    アース
【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】
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