(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ペン部と、
導電性物質によって形成された導電性部と、
該導電性部と入力ペン部との間に設けられ、該導電性部を前記入力ペン部の先端に対して接近離間可能に保持する連結部とを備えており、
該連結部が、弾性体によって形成された部分を有しており、
前記連結部に力が加わっていない状態において、前記導電性部を前記入力ペン部の先端近傍に位置するように保持するものである
ことを特徴とする入力ペン。
【請求項２】
前記連結部が、コイルばねである
ことを特徴とする請求項１記載の入力ペン。
【請求項３】
入力ペン部と弾性体の連結位置から導電性物質の先端までの距離が、連結位置から入力ペン部の先端までの距離より短い
ことを特徴とする請求項１または２記載の入力ペン。
【請求項４】
前記連結部は、
前記入力ペン部に搖動可能に連結されている
ことを特徴とする請求項１、２または３記載の入力ペン。
【請求項５】
前記連結部が、
軸状の弾性体と、
該弾性体を前記入力ペン部と連結する連結機構とを備えており、
前記弾性体は該弾性体に力が加わっていない状態において、その軸方向が前記入力ペン部と平行になるように設けられている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の入力ペン。
【請求項６】
前記連結部が、
前記入力ペン部を着脱可能に保持する保持部を備えている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の入力ペン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル用の入力ペンに関し、特にマルチタッチ操作が可能な入力ペンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネルを搭載した携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）、これらを融合したスマートフォン、モバイルＰＣ等が普及している。これら各種携帯機器には抵抗膜方式や静電容量方式等のタッチパネルが採用されているが、中でも投影型静電容量方式のタッチパネルは高精度なマルチタッチ（２点以上の接触を同時に検知）操作が可能であることから、急速に普及するスマートフォン等で主に採用されている。
【０００３】
総務省調べによるとスマートフォンの普及率が２０１１年には２６.６％であったものが２０１４年には４７.３％となっており、増加している傾向にある。さらに２０１６年には５５.９％になると見込まれている。
【０００４】
タッチパネルを搭載した各種携帯機器の操作は、タッチパネル上にスタイラスペンや指を使って軽く叩く（クリック、タップ）、軽く２回叩く（ダブルクリック、ダブルタップ）、長く触れる（タッチ）、触れたままなぞる（ドラッグ）、軽くはらう（フリック）等をすることによって行われる。更に、マルチタッチ操作が可能な静電容量方式のタッチパネルであれば、２本の指をタッチパネルに同時に接触された状態でこれら２本の指の間の距離を広げる方向に動かすことによって、タッチパネルに表示されている文字や画像等を拡大すること（ピンチアウト）ができる。またその反対に、２本の指をタッチパネルに同時に接触させた状態でこれら２本の指の間に距離を狭める方向に動かすことによって、タッチパネルに表示されている文字や画像等を縮小すること（ピンチイン）もできる。
【０００５】
しかし、上記の各種携帯機器において、携帯性を向上する上では機器の小型化が避けられず、この小型化に伴ってタッチパネルのサイズも自ずと小さくなる。従って、小さいタッチパネル上を指で操作する場合、余計な部分に指が接触することによる誤動作が度々発生する。特に、静電容量方式のタッチパネルは爪で操作しても反応しないため、人工爪（つけ爪）を付けた女性がタッチパネル操作する際は指を寝かせて指の腹を使って操作することとなるが、指の腹を使うことによってタッチパネルとの接触面積が大きくなるため、さらに誤動作を招くこととなる。
【０００６】
そこで従来から、静電容量方式のタッチパネルの操作に適した入力ペンが種々開示されている。これらの多くは誤操作の防止や操作性の向上を目的とするものであり、その効果が十分に期待できるものであった。しかし、従来の入力ペンは、タッチパネルとの接触面積は１点だけであり、マルチタッチ操作を可能とする入力ペンはなかった。
【０００７】
そこで、複数点の接触を可能とする入力ペンとして、特許文献１に開示された入力ペンが開示されている。この入力ペンは、一対の導電性のアームで構成される入力ペンを備えており、一対の入力ペンの一端同士を軸着している。このため、一対の入力ペンをその基端を支点として、一対の入力ペンの先端同士を接近離間できるようになっている。しかも、一対の入力ペンの一端同士が連結している部分には、ペン先同士を離反する方向に付勢する付勢手段も設けられている。かかる構成であるので、特許文献１の入力ペンでは、一対の入力ペンの一端同士を離間した状態とすれば、一対の入力ペンを同時にタッチパネルに接触させることができる。そして、その状態から一対の入力ペンの先端が近づくように力を加えれば、ピンチイン動作を行うことができる。また、一対の入力ペンの先端が近づくように力を加えた状態で、一対の入力ペンの先端を同時にタッチパネルに接触させる。その状態から力を緩めることで付勢手段の力により、一対の入力ペンの先端が離間するように移動するので、ピンチアウト動作を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２‐２５６１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１で開示された入力ペンは、付勢手段によって常に一対の入力ペンの先端が離反する方向に力が加わっている。このため、マルチタッチを併用して入力ペンを利用する際には手で力を加え続ける必要があるので、操作性が悪いという問題点を有している。
【００１０】
上記の問題に鑑み、タップやタッチ、ドラッグ、フリックといった操作のみならず、ピンチインやピンチアウトといったマルチタッチ操作も可能とし、入力ペンの操作時に負担とならない入力ペン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】
【００１１】
課題を解決するために、本発明の入力ペンは以下の特徴を有している。
【００１２】
入力ペンと、導電性物質によって形成された導電性部と、該導電性部と入力ペンとの間に設けられ、該導電性部を前記入力ペンの先端に対して接近離間可能に保持する連結部とを備えており、該連結部が、弾性体によって形成された部分を有しており、該連結部に力が加わっていない状態において、前記導電性部を前記入力ペンの先端近傍に位置するように保持するものであることを特徴とする。
【００１３】
連結部の弾性体が、コイルばねであることを特徴とする。
【００１４】
入力ペンと連結部の弾性体の連結位置から導電性部の先端までの距離が、連結位置から入力ペンの先端までの距離より短いことを特徴とする。
【００１５】
前記連結部は、前記入力ペンに搖動可能に連結されていることを特徴とする。
【００１６】
前記連結部が、軸状の弾性体と、該弾性体を前記入力ペンと連結する連結機構とを備えており、前記弾性体は該弾性体に力が加わっていない状態において、その軸方向が前記入力ペンと平行になるように設けられていることを特徴とする。
【００１７】
前記連結部が、前記入力ペンを着脱可能に保持する保持部を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１によると、導電性部の先端と入力ペンの先端を同時に接触させることができる。その状態で力を加えれば弾性体を変形させることができるので、画面に接触させた２点の先端部を離反あるいは接近させることができる。また、加える力を調節するだけで、ピンチインもしくはピンチアウトの状態を簡単に調節することができる。
【００１９】
本発明の請求項２によると、力を加えた際の変形やピンチインもしくはピンチアウトの状態の調整性を向上させることができる。
【００２０】
本発明の請求項３によると、入力ペンのみで入力する際に、導電性部が画面に接触することを防ぐことができる。また、傾けて使用することで導電性部を画面に接触させてマルチタッチ操作を可能とする。
【００２１】
本発明の請求項４によると、先端部を１点にできるので、従来の操作方法である、タップやタッチ、ドラッグ、フリックといった操作のみならず、誤動作を防ぐことができ、操作時の視野を広くする。
【００２２】
本発明の請求項５によると、入力ペンの軸と弾性体の軸を傾けることで傾けた方向に弾性体を変形させやすくなるものの、逆方向には変形させにくくなる。しかし、入力ペンの軸と弾性体の軸を平行にすることで任意の方向に弾性体が変形させやすくなるため取扱い性が向上する。
【００２３】
本発明の請求項６によると、各々が使い慣れた入力ペンに取り付けて使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の入力ペンの一実施形態を示す正面図である。（ａ）は連結機構に力が加わっていない状態を示す図である。（ｂ）は連結機構に力が加わっている状態を示す図である。（ｃ）はシングルタッチ操作をする時の導電部の位置を示した図である。
【図２】（ａ）は左側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は右側面図である。
【図３】図１に示した入力ペンの分解図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は図１に示した入力ペンの使用状態を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は図１に示した入力ペンの使用の方法を示す図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は図１に示した入力ペンの弾性体がゴムである時の図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は図１に示した入力ペンの弾性体が板バネである時の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の入力ペンの実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２６】
図１に示した本発明の一実施例に係る本発明の入力ペンは、入力ペン部１と、導電性物質によって形成された導電性部２と、導電性部２と入力ペン部１との間に設けられ、導電性部２を入力ペン部１の先端に対して接近離間可能に保持する連結部３とを備えている。
【００２７】
（入力ペン部１）
まず、入力ペン部１は、軸が金属等の導電性物質で形成されている。かつ、先端部には導電性のゴムやスポンジ等が設けられている。例えば市販されているスタイラスペンを使用することができる。市販されているスタイラスペンはボールペンのような形状であるため、使いやすい。なお、先端部はディスクが取り付けられてもよい。この場合、先端部と画面との接触位置が確認しやすいため、絵を描くといった細かな作業に向いている。また、ペン内部に電源を備えてもよい。この場合、指先（体）からの静電気を伝える必要が無い。ゆえに、入力ペン部１の軸が金属等の導電性物質で形成される必要が無い。
【００２８】
（導電性部２）
導電性部２は、ゴムやスポンジ等の素材で構成されている。形状は球状あるいは半球状に形成されている。この場合、生産性が良いため、低コストで製作できる。なお、ディスクタイプが取り付けられているものでもよく、形状はとくに限定されない。また、素材は、導電性を有する素材であればよく、とくに限定されない。
【００２９】
（連結部３）
連結部３は、弾性体４と、この弾性体４を入力ペン部１に連結する連結機構５と、を有している。
【００３０】
まず、連結機構５は、入力ペン部１を保持する保持部６と、この保持部６と弾性体４とを接続する接続部７と、を有している。
【００３１】
保持部６は、円柱状の物体の長辺方向に入力ペン部１を保持できるように穴が開いている。例えば、軸状の入力ペン部1を保持できれば良いので、略円筒状の部分を有するパイプクランプやターンクリップ等のような形状が考えられる。保持部６に形成される穴の大きさは入力ペン部１を取付ければ良いので、入力ペン部１と同等か入力ペン部１より少し大きい穴が好ましい。とくに、パイプクランプやターンクリップ等のように、穴径を変化させることができるようになっていることが望ましい。例えば、円筒の側面にスリットが形成されているような構造（図３参照）を採用することができる。しかも、軸を挟むような力を発生させることができるものが好ましい。例えば、図３に示すように、円筒の側面にスリットを形成した場合であれば、スリットの開口部に一対の板状部材を設けて、この一対の板状部材をネジなどによって接近離間できるような構造とする。すると、保持部６により入力ペン部１をしっかりと保持できるし、入力ペン部１の開放も容易になる。
【００３２】
また、連結機構５は、弾性体４と保持部６を接続するための接続部７を有している。この接続部７は、ボルトナット機構を採用している。具体的には、上述したようなスリットの開口部に設けられた一対の板状部材に貫通孔を設けている。また、弾性体４の一端（基端）に接続部材を設けて、この接続部材にも貫通孔を設けている。すると、一対の板状部材にこの接続部材を配置して、この接続部材の貫通孔と一対の板状部に貫通孔にボルトを通して、ナットを閉めれば、弾性体４を保持部６に連結することができる。そして、ボルトナットを使用しているので、入力ペン部１への取り付け位置や弾性体４の角度を容易に調整することができる。なお、接続部７は、連結部３と保持部６を接続する能力を有しているものならば、リベット等どんな機構を使用しても良い。
【００３３】
図１、図２及び図３に示すように、連結機構５の保持部６には、上述したように、接続部７によって、弾性体４の一端（基端）が取り付けられている。この弾性体４は、コイルばねであり、その軸方向が入力ペン部１の軸方向と平行になるように設けられている。より詳しくいえば、弾性体４は、外部からの力が加わっていない状態では、その軸方向が入力ペン部１の軸方向と平行になるように連結機構５の保持部６に接続されている。
【００３４】
この弾性体４の先端には、上述した導電性部２が取り付けられている。そして、弾性体４は、先端に取り付けられた導電性部２が入力ペン部１のペン先１ａの近傍に位置する程度の長さに形成されている。
【００３５】
しかも、入力ペン部１の軸方向において、接続部６と弾性体４の基端との連結部分から導電性部２の先端までの距離が、接続部６と弾性体４の基端との連結部分から入力ペン部１のペン先１ａまでの距離よりも短くなるように弾性体４は設けられている。言い換えれば、弾性体４は、導電性部２の先端が入力ペン部１のペン先１ａよりも引っ込んだ位置に配置されるように設けられている。例えば、導電性部２の先端から入力ペン部１のペン先１ａまでの長さが３〜５ｍｍ程度となるように、弾性体４は設けられている。
【００３６】
（作用効果）
以上の構成からなる本実施形態の入力ペンの使用方法を説明する。
【００３７】
まず、携帯機器８のタッチパネル９に表示されている文字や画像等に対してタップやタッチ、ドラッグ、フリックといった操作（シングルタッチ操作）を行う際には、導電性部２が携帯機器８のタッチパネルに接触していない状態で操作することとなる。
【００３８】
そして、タッチパネルに表示されている文字や画面等を拡大したい場合、つまり、ピンチアウトの操作（図４（ａ）から図４（ｂ）の操作）を行う場合には、以下のように操作する。
【００３９】
まず、図５（ａ）のように入力ペン部１のペン先１ａと導電性部２がタッチパネルに接触した状態を保持する。その状態で入力ペン部１に力を加える。具体的には、弾性体４が屈曲するように力を加えることによって、弾性体４が図５（ｂ）のように変形する。このように弾性体４が変形すれば、導電性部２と入力ペン部１のペン先１ａが離間するので、この作用によって、所謂ピンチアウトと同様に、タッチパネルに表示されている文字や画面等を拡大することができる。
【００４０】
文字や画面等が所望の大きさまで拡大すると、図５（ｂ）の状態を保持したまま入力ペン部１のペン先１ａだけを画面から離す（図５（ｃ）参照）。弾性体に加わっている力を除去すると、タッチパネルに表示されている文字や画面等が拡大されたままで維持される。つまり、本発明の入力ペンによってピンチアウトを行うことができる。そして、上記の操作の繰り返しによって、画面を任意の拡大率にできる。
【００４１】
また、導電性部２と入力ペン部１のペン先１ａが接触した状態で、入力ペン部１に加える力を調整すれば、導電性部２と入力ペン部１のペン先１ａとの距離を調整できる。つまり、入力ペン部１に加える力を調整するだけで、ピンチアウトの程度を調整することができる。
【００４２】
逆に、タッチパネルに表示されている文字や画面等を縮小させたい場合、つまり、ピンチインの操作（図４（ｂ）から図４（ａ）の操作）を行う場合には、以下のように操作する。
【００４３】
まず、導電性部２のみをタッチパネルに接触させた状態で、図５（ｃ）のように力を加えて弾性体４を変形させる。その後、入力ペン部１のペン先１ａを、タッチパネルにおいて導電性部２から離れた位置に接触させる。すると、図５（ｂ）のような状態とすることができる。この状態から、入力ペン部１のペン先１ａと導電性部２をタッチパネルに接触させたまま弾性体に加わる力を除去する。すると、弾性体４の復元力によって、導電性部２と入力ペン部１のペン先１ａが図５（ａ）のように接近するので、タッチパネルに表示されている文字や画面等を縮小させる操作、所謂ピンチインと同様の操作ができる。
【００４４】
（その他の構成）
【００４５】
（弾性体４の素材）
なお、上記例では、弾性体４として、コイルばねを使用した場合を説明したが、弾性体４として、ゴム（図６参照）や板バネ（図７参照）等を使用してもよい。しかし、弾性体４にコイルばねを使用すれば、力を加えた際の変形やピンチインもしくはピンチアウトの調整が容易になるので、操作性を向上させることができる。弾性体４の素材は導電性であることが好ましい。
【００４６】
（導電性部２の位置）
導電性部２は、その先端が入力ペン部１のペン先１ａよりも引っ込んだ位置に配置されている場合を説明した。しかし、導電性部２の位置はペン先１ａと同じ位置でもよい。しかし、導電性部２を上記のごとく配置すれば、シングルタッチ操作時の誤操作を防ぐという点で好ましい。
【００４７】
（連結部３の構成）
上記例では、連結部３は、弾性体４は力が加わっていない状態では、弾性体４の軸方向が入力ペン部１の軸方向と平行となった状態で維持されている場合を説明した。この場合、ピンチインあるいはピンチアウトを行う際、どちらの操作もしやすいという利点が得られる。しかし、弾性体４は、その軸方向が必ずしも入力ペン部１の軸方向と平行でなくてもよく、ある程度の角度を有するように取り付けられていてもよい。
【００４８】
また、弾性体４の軸方向と入力ペン部１の軸方向のなす角度は固定されていなくてもよく、弾性体４が入力ペン部１に対して揺動できるようにしてもよい。この場合、本実施形態の入力ペンを使用する際に、導電性部２が入力ペン部１の手元側に位置するように弾性体４を揺動させれば（図１（ｃ）参照）、先端部を入力ペン部１のペン先１ａの１点にできる。すると、従来の操作方法である、タップやタッチ、ドラッグ、フリックといった操作での誤動作を防ぐことができる。しかも、タッチパネルとの接触部分に存在する部材を少なくできるので、操作時の視野を広くする。
【００４９】
例えば、以下のような構造とすればよい。
【００５０】
接続部７のボルトナットを締緩し，連結部３が一点で固定されることによって、弾性体４が任意の位置で固定する構造にする（図１（ｃ）参照）。
【００５１】
（連結部３の連結機構５の構成）
連結部３の連結機構５として、保持部６が入力ペン部１を着脱可能に保持する構造を有する場合を説明した。しかし、連結機構５は、無くてもよい。例えば、Ｙ字の１本のペンのような構造としてもよい。また、弾性体４の基端が入力ペン部１に固定されていてもよい。しかし、連結機構５を介して弾性体４と入力ペン部１を連結し、かつ、保持部６を設けて、この保持部６が入力ペン部１を着脱可能に保持するようにすれば、使い慣れたあるいは所有している入力ペンを取り付けて使用できるという点で好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１：入力ペン部
１ａ：ペン先
２：導電性部
３：連結部
４：弾性体
５：連結機構
６：保持部
７：接続部
８：携帯機器
９：タッチパネル
【要約】
【課題】タッチパネル操作における誤動作の防止及び操作性の向上を図ると共に、タッチ、ドラッグ、フリックといった操作だけではなく、ピンチインやピンチアウトといったマルチタッチ操作も可能とする入力ペンを提供する。
【解決手段】入力ペン部１と、導電性物質によって形成された導電性部２と、導電性部２と入力ペン部１との間に設けられ、導電性部２を入力ペン部１の先端に対して接近離間可能に保持する連結部３とを備えており、連結部３が、弾性体によって形成された部分を有しており、連結部３に力が加わっていない状態において、導電性部２を入力ペン部１の先端近傍に位置するように保持するものである。
【選択図】図１【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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