(57)【要約】【課題】ペン型電子機器を上部ユニットと電池ユニットと機能素子からなる素子ユニット部分とに分離可能な構成にし、上部ユニットは複数の機能に対応する情報処理回路を備えており、機能素子からなる素子ユニット部分と組合せることにより、用途別のペン型電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】上部ユニット２と、電池ユニット４５は結合ねじ部１９でユニット結合部材４７により結合される事により接続部２６で接続端子１７に、接続端子２７が挿入され電気的に接続される。また、電池ユニット４５と素子ユニット５５は結合ねじ部１０７で結合部材１０８により結合される事により接続部１０９でフレキシブル回路部材４２に設けられた複数の接点パッドに、接続端子１０６が圧接等の接続手段で電気的に接続される。【選択図】　　図６
2004146909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の柱状ケース部材と、この第一の柱状ケース部材の内部に収納された情報処理回路部と、前記第一の柱状ケース部材の外面上部に設けられたクリップ部材と、前記第一の柱状ケース部材の下部に設けられ前記情報処理回路に電気的接続される第一の接続部とを備えた上部ユニットと、
この上部ユニットに着脱可能な第二の柱状ケース部材と、この第二の柱状ケース部材の内部に収納された充電可能な電池及び充電制御回路部と、この電池及び充電制御回路部と電気的接続され前記第二の柱状ケース部材が前記上部ユニットに装着された際に前記第一の接続部に電気的接続される第二の接続部とを備えた下部ユニットと、
を具備したことを特徴とするペン型電子機器。
【請求項２】
第一の柱状ケース部材と、この第一の柱状ケース部材の内部に収納された情報処理回路部と、前記第一の柱状ケース部材の外面上部に設けられたクリップ部材と、前記第一の柱状ケース部材の下部に設けられ前記情報処理回路に電気的接続される第一の接続部とを備えた上部ユニットと、
この上部ユニットに着脱可能な第二の柱状ケース部材と、この第二の柱状ケース部材の内部に収納された充電可能な電池及び前記情報処理回路で処理される情報を出力する情報出力部と、前記電池及び前記情報出力部と電気的接続され前記第二の柱状ケース部材が前記上部ユニットに装着された際に前記第一の接続部に電気的接続される第二の接続部とを備えた下部ユニットと、
を具備したことを特徴とするペン型電子機器。
【請求項３】
さらに、前記第二の柱状ケース部材には、前記電池に充電電圧を供給するための充電端子部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のペン型電子機器。
【請求項４】
外表面に取り付けられたクリップ部材と、少なくとも無線信号を送信するアンテナ部材と、このアンテナ部材に電気的接続された無線処理回路部と、この無線処理回路部に電気的接続された第一の接続部とを備えた上部ユニットと、
充電可能な電池と、前記無線処理回路部で処理される情報を出力する情報出力部と、前記電池及び前記情報出力部と電気的接続され前記第一の接続部に電気的接続される第二の接続部とを備え前記上部ユニットに着脱可能な下部ユニットと、
を具備したことを特徴とするペン型電子機器。
【請求項５】
前記下部ユニットの前記情報出力部は、センサであることを特徴とする特徴とする請求項２又は５に記載のペン型電子機器。
【請求項６】
前記下部ユニットの前記情報出力部は外部から入力された音声の音声情報を出力する音声入力装置を備えると共に、前記上部ユニットにはさらに音声出力装置が設けられており、前記無線処理回路は、前記音声入力装置から入力された音声情報を前記アンテナを介して送信し前記アンテナで受信した音声信号を前記音声出力装置から出力することを特徴とする請求項４に記載のペン型電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペン型電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ペン型のケースに様々な機能を組み込み、背広やワイシャツのポケットなどに取り付けて外出したり、携帯可能な小型のペン入力装置に取り付けたりすることにより携帯に優れた電子機器として利用することが考えられている。例えば、ペン先の軌跡の位置検出手段を備え、この位置検出手段の信号をグリップを兼用したアンテナから無線送信するペン型の電子機器（例えば、特許文献１参照）や、ペン入力パソコンの入力用ペンにマイクロホンを内蔵させ、周囲の音声の録音に用いたりするもの（例えば、特許文献２参照）等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２１８７４２号公報
【特許文献２】
特開平７−１０４９０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この種ペン型電子機器は、内蔵する電池を大きくすると機器自体も大きくなってしまう欠点があり、また、機器の大きさを制限するため内蔵する電池を小さくすると短期間で電池寿命がきてしまい電池交換を頻繁に行わなければならないという欠点があった。この場合、充電可能な電池を内蔵させて機器外部の電源から充電させることも考えられるが、充電は家庭などで長時間を要して行われることが一般的であることから、充電している間は携帯して外出することが出来ないという新たな欠点が生じてしまうものであった。
また、この種ペン型電子機器は、上述したような電池の制限や機器の大きさが限定されていること等から多くの機能を組み込むことが出来ず、特定の用途に用いられる専用機にせざるを得ないという欠点もあった。
【０００５】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたもので、容易に充電が可能であり装置自体を小型化でき、また、様々な用途に対応できるペン型電子機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【問題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、第一の柱状ケース部材と、この第一の柱状ケース部材の内部に収納された情報処理回路部と、前記第一の柱状ケース部材の外面上部に設けられたクリップ部材と、前記第一の柱状ケース部材の下部に設けられ前記情報処理回路に電気的接続される第一の接続部とを備えた上部ユニットと、この上部ユニットに着脱可能な第二の柱状ケース部材と、この第二の柱状ケース部材の内部に収納された充電可能な電池及び充電制御回路部と、この電池及び充電制御回路部と電気的接続され前記第二の柱状ケース部材が前記上部ユニットに装着された際に前記第一の接続部に電気的接続される第二の接続部とを備えた下部ユニットとを具備したことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、複数の下部ユニットを用意しておくことにより、電池電圧が無くなった際に充電されている他の下部ユニットに取り替えるだけで継続使用が可能となり、充電中のため機器を使用できないといった不都合を解消でき、また、上部ユニットとして機能、用途の異なる複数の上部ユニットを用意しておけば、上部ユニットを取り替えるだけで異なった用途に使用できる効果を有するものである。
【０００８】
請求項２の発明においては、第一の柱状ケース部材と、この第一の柱状ケース部材の内部に収納された情報処理回路部と、前記第一の柱状ケース部材の外面上部に設けられたクリップ部材と、前記第一の柱状ケース部材の下部に設けられ前記情報処理回路に電気的接続される第一の接続部とを備えた上部ユニットと、この上部ユニットに着脱可能な第二の柱状ケース部材と、この第二の柱状ケース部材の内部に収納された充電可能な電池及び前記情報処理回路で処理される情報を出力する情報出力部と、前記電池及び前記情報出力部と電気的接続され前記第二の柱状ケース部材が前記上部ユニットに装着された際に前記第一の接続部に電気的接続される第二の接続部とを備えた下部ユニットとを具備したことを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の構成によれば、それぞれ異なった情報処理部を有する複数の下部ユニットを用意しておくことにより、下部ユニットを取り替えるだけで異なった用途に使用でき、そのとき電池も充電されているという効果を有するものである。
【００１０】
請求項４の発明では、外表面に取り付けられたクリップ部材と、少なくとも無線信号を送信するアンテナ部材と、このアンテナ部材に電気的接続された無線処理回路部と、この無線処理回路部に電気的接続された第一の接続部とを備えた上部ユニットと、充電可能な電池と、前記無線処理回路部で処理される情報を出力する情報出力部と、前記電池及び前記情報出力部と電気的接続され前記第一の接続部に電気的接続される第二の接続部とを備え前記上部ユニットに着脱可能な下部ユニットとを具備したことを特徴とする。
【００１１】
この請求項４の構成によれば、消費電力の大きい無線機能を備えていても、請求項１或いは請求項２と同様の効果が得られるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のそれぞれの実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態であり、図１はトランシーバとして機能するペン型電子機器１の構成を示す図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は上面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の断面図を示している。図２はペン型電子機器１の一部の拡大断面図を示している。図３はペン型電子機器１を上部ユニット２と下部ユニット３に接続部２６で分離した図を示している。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）に示す様にペン型電子機器１は全体として円柱状に形成されており、上部ユニット２と、下部ユニット３とで構成されている。前記上部ユニット２のケース本体は上部ケース４とフタケース５とが嵌合して止めねじ６で固定されることにより構成されている。前記上部ケース４の正面の下方にはスイッチ部７が凹部に形成されおり、この凹部のスイッチ部７に押し釦型のスイッチ８の頭部が突出されている。スイッチ８は本実施の形態では３つ設けられており、１つは電源スイッチとして機能し、他の１つは音声を送信する時に操作されるスイッチとして機能し、残りの１つは送受信周波数の調整等に用いられるスイッチである。更に、前記スイッチ部７の上方にはスピーカ部９が設けられており、このスピーカ部９にはスピーカ孔１０が形成されている。前記スピーカ部９の右横外側には前記ペン型電子機器１を胸ポケット等に保持するためのクリップ１１が前記上部ケース４から一体的に形成されている。
【００１５】
また、図１（ｃ）に示す様に前記上部ユニット２の内部にはプリント基板１２が固定（図示せず）されており、このプリント基板１２には前記上部ケース４の前記スピーカ孔１０に対向する面にスピーカ１３が搭載され、前記スイッチ部７と対向する面には前記スイッチ８が搭載されている。また、前記フタケース５の内側に対向する面には無線による音声情報の送受信の為のアンテナ１４と、このアンテナ１４と電気的に接続された無線回路部１５と、この無線回路部１５と接続されて音声情報を処理する演算機能を有する音声処理回路（以下ＬＳＩ）１６と、このＬＳＩ１６の周辺回路部品（図示せず）が搭載されている。
【００１６】
さらに、前記プリント基板１２の下方にはＬＳＩ１６を前記下部ユニット３と電気的に接続させるための複数の接続端子１７が端子ホルダ１８に埋め込まれた状態で、前記上部ケース４に嵌合して取付けられている。前記接続端子１７と前記プリント基板１２に形成された配線（図示せず）とは配線部材２０で電気的に接続されている。また、図２、及び図３に示す様に前記端子ホルダ１８が嵌合された前記上部ケース４の外周部には前記下部ユニット３との結合のための結合ねじ部１９が形成されている。
【００１７】
図２に示す様に前記下部ユニット３は上方に前記上部ユニット２と結合するためのユニット結合部材４７が下部ケース４６に対し回転および摺動するような関係で組まれており、このユニット結合部材４７の内部には、前記結合ねじ部１９と螺合する為のねじ部が形成されていると共に下方に段部４８が形成されている。ユニット結合部材４７は前記結合ねじ部１９との螺合によって順次上昇し、前記段部４８が前記下部ケース４６の凸状端部２３に当接した位置で止まるようになっている。また、前記下部ケース４６の中央寄りには充電端子孔２４，２４が形成されており、さらに、前記下部ケース４６の下方にはマイク孔２１の設けられたマイクケース２２が、前記下部ケース４６に圧入または、接着等の手段で固定されている。
【００１８】
前記下部ユニット３の内部は、ほぼ中央部に充電可能な電池２５が収納されており、下部ユニット３の上方即ち前記上部ユニット２の接続端子１７側に対向する位置に複数の接続端子２７が端子ホルダ２８に保持されて組み込まれている。前記電池２５の下方には電子部品２９が搭載された充電制御回路部３９が配置され、この充電制御回路部３９の下方に接続端子４０、４０と一体になったマイクロホン４１が前記マイクケース２２の内部に配置されている。
【００１９】
さらに、前記下部ユニット３の内部回路を電気的に接続するために、フレキシブル回路部材４２が前記電池２５と下部ケース４６の内面の隙間に配置されている。前記フレキシブル回路部材４２の一部は延出されて前期充電制御回路部３９を構成しており、さらに、フレキシブル回路部材４２の一端は折り曲がり前記接続端子２７に接続され、他端には前記接続端子４０、４０と接続する複数の接点パッド（図示せず）が形成されており、この接点パッド部も、曲げられて前記接続端子４０、４０と圧接により電気的接続されている。
また、前記フレキシブル回路部材４２には前記充電端子孔２４、２４の内面に対向する面に充電端子パッド４３，４３を具備している。即ち、フレキシブル回路部材４２には、接続端子４０，４０を介して送られてくるマイクロホン４１からの信号を前記接続端子２７に送出する配線パターンと、充電制御回路３９を介して送られてくる電池２５の電池電圧を接続端子２７に送出する配線パターンと、充電端子パッド４３，４３に与えられる外部からの電力を充電制御回路３９に送って電池２５を充電させる配線パターンとが形成されているものである。尚、前記電池２５と、前記フレキシブル回路部材４２は電池ホルダ４４によって位置決めされているものである。
【００２０】
図３は前記ペン型電子機器１の背面の図であり、前記フタケース５を取り外した状態の図である。また、前記上部ユニット２と、前記下部ユニット３を接続部２６で分離した状態の図である。
前記上部ユニット２と、前記下部ユニット３は前記結合ねじ部１９で前記ユニット結合部材４７により結合される事により前記接続部２６で前記接続端子１７に前記接続端子２７が挿入され電気的に接続がなされる。前記上部ユニット２と、前記下部ユニット３の結合は接続端子同士の位置合わせをした後、ユニット結合部材４７により結合を固定する構造であるため確実に挿入される。
【００２１】
上記の構成によれば、クリップ１１によって胸ポケットなどに取り付けて携帯でき、トランシーバを使用するときには、スイッチ８の電源スイッチをオンさせて電源を入れた後、スピーカ部９を耳の近傍に、マイク孔２１を口の近傍にそれぞれ位置させて、音声の送受信のスイッチをオン／オフさせることにより相手との音声の送受信が可能となる。
また、電池電圧が低下したときには、充電端子孔２４，２４より外部電源の端子を挿入して充電が可能である。さらに、下部ユニット３には充電用電池と充電制御回路とが組み込まれているので、下部ユニット３を少なくとも２つ用意しておき、一つを上部ユニット３と結合させて使用している間にもう一つを充電させておくことが出来、使用している下部ユニットの電池電圧が低下した際に、直ちに取り替えて継続使用させることが可能になるものである。
尚、この第一の実施の形態では、トランシーバとして機能するペン型電子機器について述べたが、例えば、ダイアルキーを設けて携帯電話機能を持たせてもよく、或いは、放送受信機能を設けてラジオ放送などの放送受信装置としてもよい。この場合、マイクロホン４１は不要であり、代わりに選局キーを設ければよいものである。
【００２２】
図４乃至図６は本発明の第２の実施の形態であり、第１の実施の形態と同一構成部には同一符号を付して詳細な説明は省略する。然して、図４は複数の用途に対して使用可能なペン型電子機器１００の構成を示す図であり、図４（ａ）は正面図、図４（ｂ）は上面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の断面図を示している。また、図５はペン型電子機器１００の一部の拡大断面図、図６はペン型電子機器１００を上部ユニット２と電池ユニット４５と素子ユニット５５とに分離した図を示している。
【００２３】
この第２の実施の形態においては、上部ケース４に表示窓部１０１が形成されており、上部ケース４内部には前記表示窓部１０１に対向させて表示装置１０２がプリント基板１２に取付けられている。また、図６に示す様に電池ユニット４５と素子ユニット５５とは接続部１０９で分離可能に形成されているもので素子ユニット５５は貫通孔１０３が形成されたユニットケース１０４と、このユニットケース１０４の内部に配置されたセンサ１０５と、このセンサ１０５の出力をフレキシブル回路基板部材４２に電気的接続する接続端子１０６と、内部に結合ねじ部１０７が形成された結合部材１０８とから構成されている。前記電池ユニット４５の下部ケース４６の外側には、結合ねじ部１０７に螺合するねじ部が形成されており、結合部材１０８の回転により素子ユニット５５は電池ユニット４５に着脱されるものである。
【００２４】
素子ユニット５５は、センサ１０５に温度センサを用いたもの、湿度センサを用いたもの、ガスセンサを用いたもの等複数の素子ユニット５５が用意されており、そのうちの一つが択一的に電池ユニット４５に取り付けられる。そしてＬＳＩ１６は、いずれのセンサが取り付けられてもセンサから出力される出力情報を処理可能な演算処理回路となっており、センサで測定され演算処理回路で処理されて得られた測定値は表示装置１０２でデジタル表示されると共に、アンテナ１４を介して無線出力できるようになっている。
【００２５】
尚、上記例では演算処理回路で処理される情報を出力する情報出力部としてセンサを用いたが、素子ユニット５５としては、例えば、光学レンズ及びＣＣＤなどの撮像素子を情報出力部として備え、被写体を撮影して撮像素子から出力される画像情報をＬＳＩ１６で処理し、撮影した画像を記憶或いは無線出力させることも出来るものである。
【００２６】
上記の構成によれば、電池ユニット４５の電池電圧が十分なときには、素子ユニット５５を交換するだけで様々な用途に対応でき、また、電池電圧が低下したときにはあらかじめ用意されているフル充電の別の電池ユニット４５に交換するだけで直ちに使用が可能となるものである。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、ペン型電子機器を上部ユニットと充電電池及び充電制御回路を備えた下部ユニットとに容易に分離できるため、電池容量の不足に対して下部ユニットを交換するだけで直ちに使用可能となり、利便性が向上する効果を有する。
【００２８】
また、下部ユニットの交換により機能を変えることが出来るので複数の用途別機能素子の選択組合せが可能になり利便性が向上する効果も有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の外形図と断面図である。
【図２】第１の実施の形態の部分拡大断面図である。
【図３】第１の実施の形態の上部ユニットと下部ユニットを分離した状態の背面図である。
【図４】第２の実施の形態の外形図と断面図である。
【図５】第２の実施の形態の部分拡大断面図である。
【図６】第２の実施の形態の上部ユニットと電池ユニットと素子ユニットを分離した状態の背面図である。
【符号の説明】
２　上部ユニット
３　下部ユニット
４　上部ケース
１２　プリント基板
１４　アンテナ
１５　無線回路部
１７　接続端子
１９　結合ねじ部
２５　電池
２６　接続部
２７　接続端子
４０　接続端子
４１　マイクロホン
４２　フレキシブル回路部材
４５　電池ユニット
４６　下部ケース
４７　ユニット結合部材
５５　素子ユニット
１０７　結合ねじ部
１０８　結合部材
１０９　接続部
【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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