(57)【要約】【課題】ユーザがペンの接触点を見ることができ、タッチパネルの面に対するペン本体の角度を自由に取ることが可能であり、細かい文字を書くことが容易であるような、静電容量方式ペンを提供すること。【解決手段】導電性のペン本体の先端部に連接し電気的に導通された、最小包含円の直径が３ｍｍ以上パネル接触部を備え、パネル接触部の中心付近を透明又は中空にする。パネル接触部を最小包含円柱の直径が１ｍｍ以下であるような棒状体を介してペンの先端部に取り付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にパイプを備えた導電性のペン本体と、
タッチパネルと接触する平面部分（接触平面）を含む板状体と前記板状体の接触平面とは反対側に突起した棒状体とから成るパネル接触部とを備え、
前記板状体と前記棒状体とは角度可変に接合され、
前記板状体と前記棒状体とが接合する部分（接合箇所）は前記接触平面のうちの導電性の部分（接触導電面）の重心点の周辺にあり、
前記棒状体が前記パイプに嵌入されることにより前記ペン本体と前記接触導電面とが電気的に導通され、
前記棒状体が前記パイプから取外されることにより前記ペン本体とパネル接触部とが分離され、
前記接触導電面の最小包含円の直径が３ｍｍ以上であり、
前記棒状体の最小包含円柱の直径が１ｍｍ以下であり、
前記接合箇所の周辺においては前記パネル接触部のペン本体側からタッチパネルを視認可能であることを特徴とする、静電容量方式ペン。
【請求項２】
前記接触導電面が２つの同心円の間にある金属板であり、
前記金属板と前記同心円の中心を結ぶ２本以上の導電性のワイヤが前記同心円の中心において束ねられ、更に延長されて前記棒状体を構成することを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式ペン。
【請求項３】
前記板状体と前記棒状体とが透明な導電性ゴムにより一体成形されたものであることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式ペン。
【請求項４】
前記板状体がその全部又は一部に伝導膜の加工を施した透明な樹脂であり、該伝道幕の加工を施した部分が前記接触導電面であることを特徴とする、請求項１に記載の静電容量方式ペン。
【請求項５】
前記パイプを押出／引入するノック機構を前記ペン本体に備えたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の静電容量方式ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを備えた電子機器の操作に用いられる静電容量方式ペンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話端末、ＰＤＡ、タブレットＰＣ等、タッチパネルを備えた電子機器は広く普及している。タッチパネルの操作は、人間の指によって行うこともできるが、文字を書く場合などはペンを用いる方が使い易い。タッチパネルには静電容量式のものが広く用いられ始めた。静電容量式タッチパネルの操作に用いるペンには、人間の指が持つのと同様の導電性が必要である。かかる導電性のデバイスとして、静電容量方式ペンが用いられる。
静電容量式タッチパネルは一定面積以上の区域に静電容量の変化が生じたことを感知して動作するため、静電容量方式ペンのタッチパネルに接触する部分には３ｍｍ程度以上の幅が必要である。従来の静電容量方式ペンは、ペンの先端部を太くしてこの幅を確保していたため、以下の問題があった。（１）ペンの先端部が画面を覆ってしまい、ユーザはペンの接触点（タッチパネルが接触点と認識する箇所）を見ることができない。このため、微細な座標を指定する（ペンを接触させる）場合には正確な指定が困難である。（２）タッチパネルの面に対してペン本体をほぼ垂直に向ける必要があり、使いづらい。
【０００３】
特許文献１には、ペン本体とジョイントを介して連接された導電板をタッチパネルに接面させる静電容量方式ペンが開示されている。かかる静電容量方式ペンは、タッチパネルの面に対するペン本体の角度を自由に取ることができ、上記（２）の問題を解決している。しかし、導電板が画面を覆ってしまうのでユーザがペンの接触点を見ることができないことは従来の静電容量方式ペンと同様である。上記（１）の問題が解決されない。
【０００４】
非特許文献１には、透明な導電版をタッチパネルに接面させる静電容量方式ペンが開示されている。かかる静電容量方式ペンによれば、ユーザがペンの接触点を見ることができる。上記（１）の問題を解決している。しかし、上記（２）の問題については、導電版をペン本体に対して斜めに設けることで緩和しているが解決していない。
更に、非特許文献１の静電容量方式ペンは、ユーザがペンの接触点を見ることができるようにするため、すなわちペン本体が接触点を覆うことを防止するため、導電版の中心部でなく周縁部がペン本体と接続されている。このため、通常のペン（ボールペン、シャープペンシル等）を用いて紙に文字を書く時のようなペン本体と接続されたペン先で文字を書くという感覚で文字を書くことができない。すなわち、以下の問題が発生している。（３）文字を書く場合に、書きづらい。特に画数の多い細かい文字を書くことが困難である。
【０００５】
以上のとおり、上記（１）、（２）の問題を共に解決するような静電容量方式ペンは知られていなかった。更に、上記（３）の問題が発生していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９９５７１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ  Ｔｏｕｃｈ  Ｐａｎｅｌ  Ｓｔｙｌｕｓ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｅｇｉ．ｃｏｍ．ｔｗ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする課題は、ユーザがペンの接触点を見ることができ、タッチパネルの面に対するペン本体の角度を自由に取ることが可能であり、細かい文字を書くことが容易であるような、静電容量方式ペンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の静電容量方式ペンは、
先端部にパイプを備えた導電性のペン本体と、
タッチパネルと接触する平面部分（接触平面）を含む板状体と前記板状体の接触平面とは反対側に突起した棒状体とから成るパネル接触部とを備え、
前記板状体と前記棒状体とは角度可変に接合され、
前記板状体と前記棒状体とが接合する部分（接合箇所）は前記接触平面のうちの導電性の部分（接触導電面）の重心点の周辺にあり、
前記棒状体が前記パイプに嵌入されることにより前記ペン本体と前記接触導電面とが電気的に導通され、
前記棒状体が前記パイプから取外されることにより前記ペン本体とパネル接触部とが分離され、
前記接触導電面の最小包含円の直径が３ｍｍ以上であり、
前記棒状体の最小包含円柱の直径が１ｍｍ以下であり、
前記接合箇所の周辺においては前記パネル接触部のペン本体側からタッチパネルを視認可能であることを特徴とする。
【００１０】
接触導電面がタッチパネルに接触することで、操作を行う。接触導電面の最小包含円の直径が３ｍｍ以上なので、接触導電面は最小でも３ｍｍの幅を有し、その接触によりタッチパネルは静電容量の変化が生じたことを感知する。ここで、「最小包含円」とは、タッチパネルの表面において接触導電面との接点の全てを包含するような円のうちで直径が最小のものを言う。
ペンの接触点の厳密な座標はタッチパネルに依存して変動し得るが、どのタッチパネルにおいても接触導電面の重心点付近である。ペン本体の先端部に嵌入される棒状体の先端（接合箇所）が接触導電面の重心点の周辺にあるので、ユーザはペン本体と接続されたペン先（接合箇所）で文字を書くという感覚を得ることができる。また、棒状体の最小包含円柱の直径がシャープペンシルの芯やボールペンのインク排出部の太さと同様に１ｍｍ以下であるので、ユーザは十分に細いペン先で文字を書くという感覚を得ることができる。以上により上記（３）の問題を解決している。
また、接合箇所の周囲においてはペン本体側からタッチパネルを視認可能であるので、上記（１）の問題を解決している。ここで、「周辺」とは接触点の座標としてタッチパネルに依存して変動し得る範囲の近傍を言う。
また、板状体と棒状体とは角度可変に接合されるので、上記（２）の問題を解決している。なお、下記実施例に示すとおり、角度可変に接合することは各種の方法により可能である。
【００１１】
パネル接触部は、使用中に破損してしまい易い。ペン本体と分離可能であれば、パネル接触部が破損してしまった場合にはパネル接触部を交換してペン本体を引き続き使用することができる。
【００１２】
本発明の静電容量方式ペンのパネル接触部は、以下を含むさまざまな構成が可能である。
前記接触導電面が２つの同心円の間にある金属板であり、前記金属板と前記同心円の中心を結ぶ２本以上の導電性のワイヤが前記同心円の中心において束ねられ、更に延長されて前記棒状体を構成する。
前記板状体と前記棒状体とが透明な導電性ゴムにより一体成形されたものである。
前記板状体がその全部又は一部に伝導膜の加工を施した透明な樹脂であり、該伝道幕の加工を施した部分が前記接触導電面である。
【００１３】
本発明の静電容量方式ペンは、
前記パイプを押出／引入するノック機構を前記ペン本体に備えたことを特徴とする。
パイプ及び棒状体は細くて破損しやすいので、非使用時にはノック機能を用いてペン本体内に格納しておくことが好ましい。パイプを格納した状態でも板状体は格納されず、ペン先が太いかのような感じではあるが静電容量方式ペンを用いての操作は可能である。通常はパイプを格納した状態で使用し、細かい文字を書く時のみにパイプを露出して使用するという使用法も考えられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の静電容量方式ペンによれば、ユーザがペンの接触点を見て微細な座標を正確に指定することができ、タッチパネルの面に対するペン本体の角度を自由に取ることができ、容易に細かい文字を書くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、静電容量方式ペンを示す図である。（実施例１）
【図２】図２は、静電容量方式ペンの断面図である。（実施例１）
【図３】図３は、パネル接触部を示す図である。（実施例１）
【図４】図４は、静電容量方式ペンの使用状態を示す図である。（実施例１）
【図５】図５は、パネル接触部を示す図である。（実施例２）
【図６】図６は、パネル接触部を示す図である。（実施例３）
【図７】図７は、パネル接触部を示す図である。（実施例４）
【図８】図８は、静電容量方式ペンを示す図である。（実施例５）
【図９】図９は、静電容量方式ペンの使用状態を示す図である。（実施例５）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を用いた静電容量方式ペンの実施例を示す。
【実施例１】
【００１７】
図１は、静電容量方式ペンを示す図である。ペン本体１に電気的に導通された板状体２に設けられた接触導電面がタッチパネルの面に触れることにより、静電容量方式ペンとして機能する。板状体２は、透明な導電性樹脂である。
図２は、静電容量方式ペンの断面図である。パイプ５に棒状体３が嵌入されている。棒状体３は、板状体２と角度可変に接合されている。板状体２と棒状体３とがパネル接触部を構成する。なお、棒状体３の太さは１ｍｍ以下である。
棒状体３をパイプ５から取外すことができる。取外した場合、パネル接触部はペン本体１から分離される。
【００１８】
図３は、パネル接触部を示す図である。棒状体３は４本のワイヤを束ねたものであり、ワイヤの先が板状部２に透明なテープで接着されている。ワイヤの屈曲により、棒状体３と板状体２とのなす角度は可変になる。
板状体２は、透明な導電性樹脂であり、棒状体３と反対側の面（図の下側の面）は平面である。この平面が接触導電面となる。接触導電面は、板状体２、棒状体３、パイプ５を介してペン本体１と電気的に導通されている。
【００１９】
図４は、静電容量方式ペンの使用状態を示す図である。図に示すように、タッチパネル５０に表示された文字を、透明な板状体２を超して読み取ることができる。
【００２０】
この実施例の静電容量方式ペンによれば、ユーザがペンの接触点を見て微細な座標を正確に指定することができ、タッチパネルの面に対するペン本体の角度を自由に取ることができ、容易に細かい文字を書くことが可能となる。
また、パネル接触部が破損してしまった場合にはパネル接触部を交換してペン本体を引き続き使用することができる。
【実施例２】
【００２１】
本実施例２から実施例４までは、パネル接触部に係るものである。パネル接触部以外は実施例１と同様である。
【００２２】
図５は、パネル接触部を示す図である。図（ａ）はパネル接触部を表す斜視図、図（ｂ）はパネル接触部２の接触平面（図（ａ）の下側の面）を表す図である。
接触導電面７は、図（ｂ）においてハッチングを施した部分であり、２つの同心円の間にある金属板である。図（ｂ）においてハッチングを施した部分以外の部分は中空である。
中空部分には導電性のワイヤ８が張られている。４本のワイヤ８は、同心円の中心において束ねられ、更に延長されて棒状体３を構成する。金属板及びワイヤが板状部２を構成する。
図（ｂ）に基づいて説明すると、接触導電面７の重心点は同心円の中心である。ここでワイヤが束ねられて接合箇所６となる。接合箇所６においては、図（ａ）のように棒状体３が接合している。ワイヤの屈曲により、棒状体３と板状体２とのなす角度は可変になる。
ワイヤを除いて中空であるので、接合箇所６の周辺において、ペン本体側からタッチパネルを視認可能である。
【実施例３】
【００２３】
図６は、パネル接触部を示す図である。図（ａ）はパネル接触部を表す斜視図、図（ｂ）はパネル接触部２の接触平面（図（ａ）の下側の面）を表す図である。
板状体２と棒状体３とは、透明な導電性ゴムにより一体成形されたものである。
接触導電面７は、図（ｂ）においてハッチングを施したとおり、接触平面全体となり、その重心点は円の中心である。ここに棒状部３が接合して接合箇所６となる。
材質がゴムなので、棒状体３と板状体２とのなす角度は可変になる。板状体２は透明なので、接合箇所６の周辺において、ペン本体側からタッチパネルを視認可能である。
【実施例４】
【００２４】
図７は、パネル接触部を示す図である。図（ａ）はパネル接触部を表す斜視図、図（ｂ）はパネル接触部２の接触平面（図（ａ）の下側の面）を表す図である。
板状体２は導電性のない透明な樹脂である。接触平面の、図に星型で表された部分には伝導膜の加工が施されており、図の星型と中央部を結ぶ直線の部分にも伝導膜の加工が施されている。
図（ｂ）に基づいて説明すると、接触導電面７は星型及び直線の部分であり、全体としての重心点は円の中心である。
棒状体３は実施例１と同様に４本のワイヤである。ワイヤは円の中心付近において直線状に施された伝導膜に導通するように板状体に埋め込まれている。ワイヤの屈曲により、棒状体３と板状体２とのなす角度は可変になる。
板状体２は透明なので、接合箇所６の周辺において、ペン本体側からタッチパネルを視認可能である。
【実施例５】
【００２５】
本実施例は、ノック機構に係るものである。
図８は、静電容量方式ペンを示す図である。ペン本体１は、ノック機構を備えている。ノック１０を押すことによりパイプ５が押出／引入され、ノック１０を押す都度に図の（ａ）及び（ｂ）の状態に交互に遷移する。
【００２６】
図９は、静電容量方式ペンの使用状態を示す図である。パイプ５が押出された状態（図の（ａ））、引入られた状態（図の（ｂ））のいずれの状態でも静電容量方式ペンとして機能する。（ａ）の状態は細かい文字を書くのに適し、（ｂ）の状態はパイプ５及び棒状体３を保護しつつ静電容量方式ペンを使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
ユーザがペンの接触点を見て微細な座標を正確に指定することができ、タッチパネルの面に対するペン本体の角度を自由に取ることができ、容易に細かい文字を書くことが可能となる静電容量ペンであり、携帯電話端末のユーザ等による利用が期待される。
【符号の説明】
【００２８】
１    ペン本体
２    板状体
３    棒状体
４    胴部
５    パイプ
６    接合箇所
７    接触導電面
８    ワイヤ
１０  ノック
５０  タッチパネル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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