(57)【要約】【課題】タッチパネルの操作面上に表示される文字や絵を確実にタッチして、しかも使いやすいタッチペンのペン先を提供すること。【解決手段】タッチペンのペン先１０は、ペン先元部１１と、連結部１２と、操作面に接触可能なタッチ部１３と、を備えている。ペン先元部１１を、タッチペン１の導電支持部３内に着脱可能に配置するとともに、タッチ部１３より厚く形成する。タッチ部１３をペン先元部１１の軸心に対して傾斜するとともに薄板状に形成する。ペン先元部１１とタッチ部１３との間には、スリット１４を形成して連結部１２を変形可能とする。タッチ部１３を操作面５にタッチする際、タッチ部１３の一端部分１３２を撓ませて、一端部分１３２で画面上の文字や絵等にタッチする。連結部１２が変形して、ペン先元部１１の先端部１１１がタッチ部１３の一端部分１３２の裏面側を押し付ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルに接触させて情報をコンピュータに入力させるタッチペンのペン先であって、
導電性を有する高分子材料で形成され、
前記タッチペンの筒状に形成された導電支持部に挿入可能に形成され、
前記導電支持部に挿入するペン先元部と、前記ペン先元部に連結されて前記タッチパネルに接触するタッチ部と、を有し、
前記ペン先元部と前記タッチ部との間に、スリットが形成され、
前記タッチ部が、前記ペン先元部に対して薄い板状に形成されていることを特徴とするタッチペンのペン先。
【請求項２】
前記ペン先元部と前記タッチ部との間には、前記タッチ部を前記ペン先元部の軸心から傾斜するように配設する連結部を有していることを特徴とする請求項１記載のタッチペンのペン先。
【請求項３】
前記連結部は、前記タッチ部の軸心に対して偏心した位置に前記タッチ部と連結されていることを特徴とする請求項２記載のタッチペンのペン先。
【請求項４】
前記ペン先元部は、前記導電支持部に着脱可能に配設されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のタッチペンのペン先。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタッチパネルに接触して情報をコンピュータに入力させるタッチペンのペン先に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、タッチパネルを利用して情報をコンピュータに入力させる装置が多く提供されてきた。当初、このタッチパネルへの入力は指を接触させて入力する手動操作で行われていた。しかし、指での入力は、指先の接触領域を狭くすることにならないから、正確な入力ができない虞があった。また、タッチパネルの操作面が指紋で汚れたり付け爪でタッチできなかったりすることから、指で入力することは操作性に対して限界があった。そのため、従来では、特許文献１に示すような入力ペンや特許文献２に示すようなタッチペンが開示されていた。特許文献１によると、この入力ペンは、静電容量検出型座標入力装置の操作面の操作に用いられるものであって、棒状の本体と、本体に連接されて本体の一端に設けられる導電部と、導電部の先端に導電部に対して回動可能に設けられる球状導電継手と、球状導電継手に一体的に結合されて導電部から突出する導電操作部と、導電部の先端に設けられた摺動型スイッチとを備えている。摺動型スイッチは、導電性操作部を操作面に接触した状態で本体をその一端側方向に押圧したとき、導電部と球状導電継手とを電気的に接続または切断するように構成されている。また、この入力ペンの先端部は、上述の球状導電継手と導電性操作部とを径小の円筒部で連結した構成となっている。入力ペンの導電部先端部においては、中空部の先端側の内径をやや小さく形成している。これにより中空部に挿入された球状導電継手が導電部に対して回動可能に配置されるとともに中空部から脱出できないようにしている。
【０００３】
また、特許文献２では、静電容量型の入力装置に使用されて、導電性を有する入力ペンが開示されている。入力ペンの先端チップは、導電性金属からなる芯部材と、芯部材の先端部に外嵌する弾性体と、弾性体に被着する導電性弾性体とにより構成されている。これによると、先端チップを軽く押圧してなぞるだけで導電性弾性体が変形して所定の接触面積を得ることができる、ことが開示されている。明細書には「先端チップは５０ｇの力で押圧した時、接触面積が直径３ｍｍの円より大きくか直径８ｍｍの円より小さくなるように構成すると、座標位置の精度及び電気容量を検出するのに適している。」と記載されている。つまり、先端チップを軽く押圧するだけで、弾性体、導電性弾性体が押し付けられて、弾性体、導電性弾性体が元の径より広がって希望の接触面積を得ることができ、好適に使用できるものである。
【０００４】
さらに、特許文献３では、タッチパネルを傷つけることなく操作性を向上したタッチペンであって、文字を入力するために、タッチペン本体の先端を曲率半径０．５〜２ｍｍに丸めた第１端部として形成している、ことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１８７３２９号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２７９９公報
【特許文献３】特開平０９−２８２０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に示されている従来の入力ペンは、導電部に対して回動可能に構成されているものの、球状導電継手が導電部の中空部に脱出できないように挿入されている。そのため、ペン先だけを交換することができないことから、導電性操作部が消耗した場合や損傷した場合に入力ペン自体を交換しなければならなく効率が悪くコストを高くする。また、入力ペンで操作面を操作する際、先端の円盤状部分全面を操作面に密着させるようにして接触させることになる。このことは、単に、操作面を押し付ける場合には効果があるものの、近年、操作面をスライドさせて画面を切り替えるようにした静電容量検出型座標入力装置の操作面では、密着された先端面全体をスライドさせる操作をしづらくしていた。
【０００７】
また、特許文献２の入力ペンでは、入力ペンを手で持ってタッチパネルの操作面を軽く押圧すると、先端チップの接触面積が大きく広がる。そのため、上方から操作面を見ると操作面に表示されてタッチされるべき文字や絵等の対象画像が先端チップで見にくく、隣の文字や絵をタッチしてしまう虞があった。
【０００８】
さらに、特許文献３のタッチペンでは、第１端部の先端が細く形成されていることから特許文献２のタッチペンとは逆に文字を選択しやすいものの、入力する際の接触面積が小さいことから反応が悪く操作しづらいことがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、消耗又は損傷したペン先だけを交換できるように構成するとともに、ペン先の先端を見やすくして、タッチすべき文字や絵等の対象画像を容易に判断でき、しかも、スライド式のタッチパネルであっても容易にスライド操作できるタッチペンのペン先を提供することを目的とする。そのため、本発明に係るタッチペンのペン先を以下のように構成する。すなわち、
請求項１記載の発明では、タッチパネルに接触させて情報をコンピュータに入力させるタッチペンのペン先であって、導電性を有する高分子材料で形成され、前記タッチペンの筒状に形成された導電支持部に挿入可能に形成され、前記導電支持部に挿入するペン先元部と、前記ペン先元部に連結されて前記タッチパネルに接触するタッチ部と、を有し、前記ペン先元部と前記タッチ部との間に、スリットが形成され、前記タッチ部が、前記ペン先元部に対して薄い板状に形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１の発明に係るものであって、前記ペン先元部と前記タッチ部との間には、前記タッチ部を前記ペン先元部の軸心から傾斜するように配設する連結部を有していることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２の発明に係るものであって、前記連結部は、前記タッチ部の軸心に対して偏心した位置に前記タッチ部と連結されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３の発明に係るものであって、前記ペン先元部は、前記導電支持部に着脱可能に配設されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１の発明によれば、タッチペンのペン先は、導電性を有する高分子材料で形成されたペン先元部とタッチパネルに接触するタッチ部とを備えている。ペン先元部とタッチ部との間にはスリットが形成され、タッチ部はペン先元部より薄い板状に形成されている。ペン先元部の軸方向の厚みは厚く、タッチ部はペン先元部より薄いため、タッチ部をタッチパネルの操作面に接触させると、タッチ部は薄い板状に形成されているからタッチ部の一端を容易に撓ませることができる。これにより、タッチ部全体でタッチするのではなく、タッチ部の一部で必要な接触面積を有してタッチさせることができる。また、画面上でタッチされるべき文字や絵等の対象画像が小さくても、見間違えることが少なくなり確実に必要な文字や絵等の対象画像をタッチすることができる。この際、ペン先元部の一端がスリット内を通ってタッチ部の先端を押し付けることにより、狭い接触スペースでタッチすべき文字や絵等の対象画像を確実に押し付けることができ、タッチ部でタッチした後でも、タッチした位置から画面をスライドさせることができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、タッチ部がペン先元部の軸心に対して傾斜して形成されていれば、通常、鉛筆やボールペンを持つように、タッチペンを傾けるようにして手で把持することができるとともに、タッチペンの上方から見てもペン先が操作面のタッチすべき文字や絵等の対象画像を確認することができ見間違いしない。
【００１５】
請求項３の発明によれば、連結部が、前記タッチ部の軸心に対して偏心した位置で前記タッチ部と連結されていれば、連結部から遠く形成された側のタッチ部の先端を変形し易くすることができる。つまり、タッチすべき文字や絵に接触させるタッチ部の接触部を、タッチ部全面ではなく、変形した一部の接触面で容易にタッチできるから、見間違えることが少なく、画面操作を容易にすることができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、ペン先元部は、タッチペンの導電支持部に着脱可能に挿入されているから、ペン先の消耗や損傷の場合に、ペン先だけを交換すればよく、タッチペンごと交換する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のペン先の断面図である。
【図２】図１における側面図である。
【図３】ペン先の変形状態の作用を示す断面図である。
【図４】ペン先の別の実施形態を示す断面図である。
【図５】タッチペンで操作パネルを操作する状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
つぎに、本発明のタッチペンのペン先の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
実施形態のタッチペンのペン先は、静電容量方式のタッチパネルのパネルに接触して、ソフトウェアをコントロールするものであり、パネル（操作面）に導体(指やペン先)を接触させることで、パネル表面の静電容量が変化して、この静電容量の差を検出し、ソフトウェアをコントロールすることができるものである。
【００２０】
図１に示すように、実施形態のタッチペンのペン先(以下、ペン先と呼ぶ)１０は、円筒棒状のタッチペン１の中空部に挿入される。タッチペン１の先端部には、中空状に形成された導電支持部３が形成されている。ペン先１０は導電性を有する高分子材料で形成された円柱形状部材の先端を軸心に対して傾斜して形成するとともに、先端部を薄肉状に残してスリットを形成したものである。つまり、ペン先１０は、タッチペン１の導電支持部３に挿入される厚肉状のペン先元部１１と、ペン先元部１１より細く形成された連結部１２と、連結部１２の先端に連結部１２の軸心に対して傾斜して形成されるとともにタッチパネルの操作面５に接触可能な先端面１３１を有した薄肉状のタッチ部１３と、を備えて形成されている。
【００２１】
ペン先元部１１は、円柱状に形成され導電支持部３に圧入して挿入されるために、導電支持部３の内径より僅かに大きく形成されている。しかし、ペン先元部１１は導電支持部３より軟質の高分子材料であれば、材質の違いによりペン先元部１１は導電支持部３に着脱可能に配置されることになる。
【００２２】
なお、タッチペン１やペン先１０の形状は上述の形態に限定するものではない。例えば、タッチペン１の導電支持部３の中空部が角筒状に形成されたもので、導電支持部３内に挿入されるペン先１０が角柱状に形成されたものであってもよい。したがって、ペン先元部１１及びタッチ部１３も角柱状であってもよい。さらに、ペン先１０の材料は、導電性を有する高分子材料であれば、詳細を限定するものではない。しかし導電支持部３より軟質のゴム材やエラストマー樹脂等で形成されているものであれば、タッチ部１３が屈曲しやすいことから好適に使用することができる。
【００２３】
図１〜２に示すように、連結部１２は、ペン先元部１１の先端において溝状に形成されたスリット１４をペン先元部１１の一端外周面から軸心に向かって細溝状に加工した残りの壁で形成されている。なお、連結部１２のスリット１４と反対の側においても、スリット状の空間部が形成されている。したがって、連結部１２は、一端がペン先元部１１の中心部に連結され他端がタッチ部１３の端部に連結されて、ペン先元部１１の軸心に対して傾斜した細幅直方体状の壁部で形成されていることになる。連結部１２の形状も細幅直方体状ではなく円柱状に形成してもよい。
【００２４】
タッチ部１３は、タッチ部１３の軸心から偏心した端部の位置においてペン先元部１１の軸心から傾斜して形成された連結部１２の先端に連結されて薄肉の板状に形成されている。タッチ部１３の先端面１３１はペン先元部１１の軸心に対して傾斜して形成されている。実施形態では、傾斜角度は、ペン先元部１１の軸心に対して４５°程度に形成されている。この傾斜角度は任意であるため、限定されるものではない。タッチ部１３は、ペン先元部１１より薄い板状に形成されていることから、図３(ａ)に示すように、タッチペン１を傾けた状態において、タッチペン１を手で握ってタッチパネルの操作面５にタッチ部１３を接触させると、タッチ部１３の先端面１３１における連結部１２から遠い位置にある一端部分１３２が押し付けられて撓むことになる。この押し付けられた一端部分１３２は、撓むことによって、所定の面積を有して操作面５の文字や絵等の対象画像に接触することになる。この状態で、タッチペン１を操作面５側に押し付けると、図３(ｂ)に示すように、連結部１２が変形して、タッチ部１３より厚く形成されたペン先元部１１の一部の先端部、つまり、タッチ部１３の一端部分１３２に対向している先端部１１１が、スリット１４内を通って、タッチ部１３の一端部分１３２の裏面部１３３を操作面５側に押し付けることになる。
【００２５】
スリット１４は、ペン先元部１１とタッチ部１３との間で連結部１２の一方の側に細幅溝状に形成されている。
【００２６】
なお、図４に示すように、タッチ部１３をペン先元部１１の軸心に対して傾斜させることなく直交して形成し、連結部１２をペン先元部１１の軸心と同方向に形成してもよい。
【００２７】
この場合、図４(ａ)に示すように、連結部１２Ａの軸心とタッチ部１３Ａの軸心とを同一軸心上にしてもよい。スリット１４Ａは、連結部１２Ａを間にして連結部１２Ａの両側に形成されることになる。また、スリット１４Ａ、１４Ａが形成されているタッチ部１３Ａの外周縁部であれば、どの位置においても、操作面５に現れた文字や絵等の対象画像にタッチする一端部分１３２Ａを好適に形成することができ、また、一端部分１３２Ａの裏面部１３３Ａを押すペン先元部１１Ａの先端部１１１Ａがタッチ部１３Ａの一端部分１３２Ａと対向する位置にあれば、先端部１１１Ａをいずれの位置でも好適に設定することができる。
【００２８】
また、図４(ｂ)に示すように、連結部１２Ｂの位置をペン先元部１１Ｂとタッチ部１３Ｂとの端部において、ペン先元部１１Ｂとタッチ部１３Ｂの軸心から偏心した位置に形成することもできる。この場合、スリット１４Ｂは、溝の深さが長い方に形成され、文字や絵等の対象画像にタッチするタッチ部１３Ｂの一端部分１３２Ｂは、タッチ部１３Ｂにおけるスリット１４Ｂ側の先端に形成されることになる。また、ペン先元部１１Ｂの先端部１１１Ｂは、ペン先元部１１Ｂにおけるタッチ部１３Ｂの一端部分１３２Ｂの裏面部１３３Ｂに対向する位置に形成される。
【００２９】
さらに、図４(ａ)における連結部１２Ａとタッチ部１３Ａを、ペン先元部１１Ａと別体で形成した上で組付あるいは接着にて装着してもよい。又は図４(ｂ)における連結部１２Ｂとタッチ部１３Ｂにおいても、同様に、ペン先元部１１Ｂと別体で形成して組み付け或いは接着にて装着してもよい。
【００３０】
上述のように形成されたペン先１０をタッチペン１の導電支持部３に挿入してタッチパネルの操作面５に接触させる作用について図５に基づいて説明する。
【００３１】
図５において、タッチパネルの操作面５の画面上には、キーボードが表示されている。タッチペン１を手で握りタッチ部１３の一端部分１３２を画面上のキーボードの一つのキーに接触させる。
【００３２】
一端部分１３２は、タッチ部１３の先端面１３１(図３参照)の一端に所定の接触面積を有して形成されているものであり、タッチ部１３の先端面１３１の全面ではないから、画面上のキーボードの文字が小さくてもその位置を選択することができる。そして、タッチペン１を画面上のキーボードの文字に向かって接触させて押し付けると、連結部１２(図３参照)が変形してペン先元部１１の先端部１１１でタッチ部１３の一端部分１３２を押えるように支持することになる。この状態においては、タッチ部１３の一端部分１３２は、確実にタッチすべきキーをタッチしていることになり、その状態でタッチ部１３を横にスライドさせれば、画面もスライドすることになる。この作用は、常時、鉛筆やボールペン等を操作するのと同様、極めて自然に行うことができる。
【００３３】
上述のように、実施形態のタッチペン１のペン先１０では、厚みのあるペン先元部１１とスリット１４を介して薄板状のタッチ部１３を形成している。タッチパネルの操作面５に表示された文字や絵を選択してタッチする際、薄板状のタッチ部１３の先端面全体ではなく一端部分１３２を撓ませて接触させるようにしたことから、対象画像の文字や絵等が小さく表示されていても、確実に対象文字や絵を選択してタッチすることができる。そして、タッチしたタッチ部１３の一端部分１３２を厚みのあるペン先元部１１の先端部１１１で押し付けることができることから、タッチ部１３の一端部分１３２は強く支持されてタッチした文字や絵から離れることはない。そのため、縦や横にスライドさせれば、画面自体をスライドさせることができる。そのため、実施形態のタッチペンのペン先１０を使用することにより、鉛筆やボールペン等を操作するのと同様、タッチペンを手で握る動作を自然状態で行うことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１、タッチペン
３、導電支持部
５、（タッチパネルの）操作面
１０、ペン先
１１、ペン先元部
１１１、先端部
１２、連結部
１３、タッチ部
１３２、一端部分
１４、スリット
【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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