JP2008281921A - スタイラスペン - Google Patents

Abstract

【課題】一本のペンによって、磁気表示パネルに表示できる画像（点）の大きさを変えることのできる磁気表示パネル用のスタイラスペンを提供する。
【解決手段】先端部がＳ極又はＮ極に磁化された第１の芯部材３−１と、第１の芯部材３−１並行して設けられ、第１の芯部材３−１の先端部側と同じ側が、第１の芯部材３−１と同じ極に磁化された第２乃の芯部材３−２と、第１の芯部材３−１と第２の芯部材３−２を他端部側から先端部側へ付勢する第１のバネ４−１と第２のバネ４−２とを備え、第２の芯部材３−２は、その先端部が、第１の芯部材３−１の先端部よりも他端側に配置され、第１の芯部材３−１の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触し、第１の芯部材３−１よりも外側に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気表示パネルに描画するとともに、磁気表示パネルに設けられた位置座標検出装置によってペン先の位置情報を検出されるスタイラスペンに関する。

従来、非磁性体の密閉容器中に封止された磁性分を、先端が磁石である磁石ペン（スタイラスペン）によって吸引して文字や図形を表示させることのできる磁気表示パネル（磁気画板）が知られている（第１の従来技術；例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。このような磁気表示パネルに用いられるスタイラスペンの中には、ペン先を含む芯部材の他端側にバネ等の付勢部材が設けられ、スタイラスペンの液晶表示パネル（表示面）への押圧力に応じて芯部材が押し込まれ、表示パネルにかかる圧力を低減し、表示パネルが破損するのを防止する従来技術も知られている。
実開昭５６−８１７９９号公報 特開平１０−３０１５１０号公報

従来のスタイラスペンは、磁気表示パネルへの押圧力を変えても、磁気表示パネルに描画される画像（点）の大きさは一定であった。すなわち、芯部材の表示面への押圧力が小さい場合には描画される画像が小さくなり（小さな点が描画され、線が細くなり）、押圧力が大きい場合には描画される画像が大きくなる（大きな点が描画される、線が太くなる）ようにすることができなかった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、一本のペンによって、磁気表示パネルに表示できる画像（点）の大きさを変えることのできる磁気表示パネル用のスタイラスペンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るスタイラスペンは、以下の構成要素を具備していることを特徴としている。
（１）第１の芯部材：先端部がＳ極又はＮ極に磁化されている。
（２）第２の芯部材乃至第Ｍの芯部材（Ｍは３以上の整数。）：それぞれ、第１の芯部材と並行して設けられ、第１の芯部材の先端部側と同じ側が、第１の芯部材と同じ極に磁化されている。
（３）第１の付勢部乃至第Ｍの付勢部：それぞれ、第１乃至第Ｍの芯部材を他端部側から先端部側へ付勢する。

そして、第Ｘ（Ｘは２以上Ｍ以下の整数。）の芯部材は、それぞれ、以下の要件を具備する。
（２−１）先端部が、第１乃至第（Ｘ−１）の芯部材の先端部よりも他端側に配置され、第（Ｘ−１）の芯部材の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触する。
（２−２）第１の芯部材を基準として第（Ｘ−１）の芯部材よりも外側に設けられている。

上記スタイラスペンは、磁気表示パネルに、押圧力に応じて第１の芯部材乃至第Ｍの芯部材のいずれかが押圧力に応じて接することになる。すなわち、押圧力に応じて、第１の芯部材乃至第Ｍの芯部材の一つ又は複数（全部を含む）が表示面に接触する面積を変更することができる。したがって、スタイラスペンの表示面への押圧力に応じた大きさの画像（点）を磁気表示パネルに表示させることが可能となる。

より具体的には、表示面への押圧力が小さい場合には、第１の芯部材乃至第Ｍの芯部材による表示面への接触面積は小さなものになるため、磁気表示パネルは小さな点（画像）を表示する。
一方、表示面への押圧力が大きい場合には、第１の芯部材乃至第Ｍの芯部材による表示面への接触面積は大きなものとなるため、磁気表示パネルは大きな点を表示する。

上記スタイラスペンは、第Ｍの芯部材が、表示媒体に接触した後、他端部側に押し込まれないように構成され、第Ｍの付勢手段を省略してもよい。すなわち、最も外側の付勢手段を固定とすることもできる。
この構成を採用すれば、全ての芯部材は、最も外側の芯部材である第Ｍの芯部材の先端部よりも他端側へは押し込まれない。したがって、全ての芯部材が外部に露出しなくなってしまうということがなくなる。すなわち、押圧力が強い場合に全ての芯部材がカバー内部（スタイラスペンの筐体内部、外筒）に押し込まれてしまうということがなくなる。これにより、第（Ｍ−１）の芯部材が全て押し込まれるほど押圧力が強い場合であっても１又は複数（全部）の芯部材が外部に露出し、磁気表示パネルに接することができるため、常に磁気表示パネルに押圧力に応じた太さの点・線（画像）を描くことが可能となる。

上記スタイラスペンは、第２乃の芯部材至第Ｍの芯部材の１つ又は複数（全部を含む）が、第１の芯部材と軸を共通にする、第１の芯部材を覆う中空の部材としてもよい。
この構成を採用すれば、スタイラスペンをいずれの側に傾けて表示面へ押圧した場合、中空略円筒形状の芯部材であるのでいずれかの箇所が表示面に接触するため、同一の太さの点・線（画像）を磁気表示パネルに描くことが可能となる。
なお、第２乃至第Ｍの芯部材は、少なくとも先端部、すなわち磁気表示パネルに接する部位近傍だけ上記形状（中空円筒形状）を備えていればよい。

当然、第１の芯部材並びに第２の芯部材の２本構成のスタイラスペンとすることもできる。この場合、次の構成となる。
（４）第１の芯部材：先端部がＳ極又はＮ極に磁化されている。
（５）第２の芯部材：第１の芯部材と並行して設けられ、第１の芯部材の先端部側と同じ側が、第１の芯部材と同じ極に磁化されている。その先端部が、第１の芯部材の先端部よりも他端側に配置され、第１の芯部材の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触するように構成されている。
（６）第１の付勢部〜第２の付勢部：それぞれ第１乃至第２の芯部材を他端部側から先端部側へ付勢する。

上記説明した通り、本発明によれば、一本のペンによって、磁気表示パネルに表示できる画像（点）の大きさを変えることのできる磁気表示パネル用のスタイラスペンを提供することができる。

本発明に係るスタイラスペンの実施形態を、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る第１のスタイラスペン１ａの先端部分を示した断面図である。なお、図１には、スタイラスペン１ａの通常状態における各構成要素の配置を示している。通常状態とは、スタイラスペン１ａが磁気表示パネル磁気表示パネル５の表示面５ａに接していない（押圧されていない）状態をいう。

［スタイラスペン１ａの構造］
図１に示すように、スタイラスペン１ａは、外筒２の先端部が縮径されて案内穴２ａが形成され、案内穴２ａを介して第１の芯部材３−１、第２の芯部材３−２が遊挿されている。
第１の芯部材３−１の先端側はＳ極に磁化されている。第１の芯部材の他端部側には第１のバネ４−１が設けられ、第１のバネ４−１は外筒２に固定されたバネ基端部２ｃと接続している。

第２の芯部材３−２は、第１の芯部材３−１を基準として外側に設けられた、第１の芯部材３−１を取り囲む中空略円筒形状の部材である。その先端部は、第１の芯部材３−１の先端部と同じ極であるＳ極に磁化されており、通常状態において第１の芯部材３−１の先端部よりも他端部側に位置する。第２の芯部材３−２の側部側には第２の芯部材をガイドする、外筒２に固定された芯支持部２ｂが設けられている。第２の芯部材３−２の他端部側には、第１の芯部材３−１と同様に、第２のバネ４−２が設けられ、第２のバネ４−２はバネ基端部２ｃと接続している。

［磁気表示パネル５の構造］
次に、表示面５ａを備えた磁気表示パネル５について図２を用いて説明する。
磁気表示パネル５は、裏板５０２に複数のハニカムセル５０３を構成する隔壁５０４を固着して形成された液体収容室５０５の表示面５ａ側に、透明な表示板５０６を隔壁５０４に固着して一体としてある。液体収容室５０５中にＳ極とＮ極を有する表示用磁性体５０８を分散した降伏値を有する分散液体５０９が収容されている。表示用磁性体５０８は、Ｓ極側表示部分を緑色に着色し、Ｎ極側表面部分を白色に着色してある。

［スタイラスペン１ａの作用］
次に、磁気表示パネル５に描画を行う際のスタイラスペン１ａの様子を図３及び図４を用いて説明し、併せて、磁気表示パネル５に描画される機構について簡単に説明する。

図３は、第１の芯部材３−１のみが表示面５ａに当接した様子を示した断面図である。スタイラスペン１ａを用いて情報を入力する場合、図３に示すように、スタイラスペン１ａを、すなわち第１の芯部材３−１の先端を磁気表示パネル５の表示面５ａに接触させ、外筒２を下方に押しつける。

先端部がＳ極である第１の芯部材３−１が表示面５ａに接触することで、表示板５０６が緑色（Ｓ極側表示部分）の表示状態で、表示用磁性体５０８の白色（Ｎ極側表示部分）が表示板５０６側に配置される。したがって、背景が緑色（Ｓ極側表面部分）の表示板５０６側に、白（Ｎ極側表面部分）の点（画像）が書かれた状態となる。

図４は、図３における状態よりもスタイラスペン１ａが表示面５ａにさらに押圧され、第２の芯部材３−２が表示面５ａに接触した様子を示している。この状態では、第１の芯部材３−１だけでなく第２の芯部材３−２も表示面５ａに接しているため、図３におけるスタイラスペン１ａが磁気表示パネル５に描画する点よりも面積の大きな点が描かれる。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態によれば、スタイラスペン１ａの表示面５ａへの押圧力が小さい場合、磁気表示パネル５には少ない数の芯部材しか当接しないため、当接した位置の画像の大きさは小さいものとなる。
一方、上記押圧力が大きい場合、磁気表示パネルには、当該押圧力が小さい場合よりも多い数の芯部材が当接するため、当接した位置における画像の大きさは上記場合に比べて大きいものとなる。
このように、スタイラスペン１ａは、当該ペンの表示面５ａへの押圧力に応じた大きさの点・線（画像）を磁気表示パネル４に描画させることが可能となる。

なお、上記スタイラスペン１ａとは別に、第１の芯部材３−１の先端部がＮ極のスタイラスペンを用意すれば、いわゆるイレイザーとして機能させることが可能となる。磁気表示パネル５へは磁性が反対の芯部材が当接されるため、白（Ｎ極側表示部分）の点は緑（Ｓ極側表示部分）表示になる。

磁気表示パネル８の分散媒５０９に表示用磁性体５０８とは異なる色のものを用いたり、異なる色の材料を分散等し、地色を表示用磁性体５０８の色（本例では緑と白）以外にすれば磁気表示パネルに二色表示することが可能となる。
この構成を採用する場合、磁気表示パネル８の表示面５ａとは反対側の面に、表示用磁性体５０８を吸引する一括消去用のＮ極とＳ極を備えた磁石が移動可能にし、磁気表示パネル８の表示を初期状態に戻せるようにするとよい。

次に第２の実施の形態に係るスタイラスペン１ｂについて図５を用いて説明する。なお、第１の実施の形態に係るスタイラスペン１ａと同等の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。

第２のスタイラスペン１ｂは、第３の芯部材３−３を備えている点が第１のスタイラスペン１ａと異なる。第３の芯部材３−３は、第２の芯部材３−２の外周側を覆う中空略円筒形状の部材で、その先端が、第２の芯部材３−２の先端よりも後端側に設けられ、第１の芯部材３−１の先端と同一の極に磁化している。また、側部が案内穴２ａ並びに芯支持部２ｂに固定され、外筒２に対して相対的に固定されている。したがって、第１の芯部材３−１並びに第２の芯部材３−２がそれぞれ表示面５ａによって押し込まれた後に初めて表示面５ａに接する。

第２のスタイラスペン１ｂにおいて第２の芯部材３−２が押し込まれるまでの動作は第１の実施の形態に係るスタイラスペン１ａと同様の動作を行う。そして、第２の芯部材３−２が所定量押し込まれると、第３の芯部材３−３が表示面に当接する。その後、第１の芯部材３−１〜第３の芯部材３−３は押し込まれない。したがって、第３の芯部材３−３が表示面に当接した場合の磁気表示パネル８の点の大きさは最大となり、また、位置座標検出装置９０で検出される感圧センサー７を用いた押圧力は最大となり、最も大きい点を描画することとなる。
以上の構成を採用することで、押圧力が強すぎて全ての芯部材が外筒２の中に入ってしまい、磁気表示パネル８に描画が行えなくなることを防止できる。

上記説明は本発明の好適な一実施形態を示したものであり、本発明は上記説明に拘泥して解釈されるものでない。
例えば、第２の芯部材や第３の芯部材を、第１の芯部材を取り囲む中空円筒形状ではなく、円柱状に多数配置するようにしてもよい。
中空円筒形状とするのは先端部（表示面５ａに接する部位）だけでもよい。すなわち、基端部（後端部）は他の形状となっていてもよい。
芯部材の本数も適宜設定することができる。

第１の実施の形態に係るスタイラスペン１ａの構造を説明するための断面図である。 磁気表示パネル４の構造を説明するための断面図である。 スタイラスペン１ａの作用を説明するための第１の図である。 スタイラスペン１ｂの作用を説明するための第２の図である。 第２の実施の形態に係るスタイラスペン１ｂの構造を説明するための断面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ：スタイラスペン
２：外筒
２ａ：案内穴
２ｂ：芯支持部
２ｃ：バネ基端部
３−１：第１の芯部材
３−２：第２の芯部材
３−３：第３の芯部材
４−１：第１のバネ
４−２：第２のバネ
５：磁気表示パネル
５ａ：表示面
５０２：裏板
５０３：ハニカムセル
５０４：隔壁
５０５：液体収容室
５０６：表示板
５０８：表示用磁性体
５０９：分散液体

Claims (6)

1. 先端部がＳ極又はＮ極に磁化された第１の芯部材と、
   第１の芯部材と並行して設けられ、第１の芯部材の先端部側と同じ側が、第１の芯部材と同じ極に磁化された第２乃至第Ｍ（Ｍは３以上の整数。）の芯部材と、
   第１乃至第Ｍの芯部材を他端部側から先端部側へ付勢する第１乃至第Ｍの付勢部と、を備え、
   第Ｘ（Ｘは２以上Ｍ以下の整数。）の芯部材は、それぞれ、
   その先端部が、第（Ｘ−１）の芯部材の先端部よりも他端側に配置され、第（Ｘ−１）の芯部材の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触し、
   第１の芯部材を基準として第（Ｘ−１）の芯部材よりも外側に設けられているスタイラスペン。
2. 先端部がＳ極又はＮ極に磁化された第１の芯部材と、
   第１の芯部材と並行して設けられ、第１の芯部材の先端部側と同じ側が、第１の芯部材と同じ極に磁化された第２乃至第Ｍ（Ｍは３以上の整数。）の芯部材と、
   第１乃至第（Ｍ―１）の芯部材を他端部側から先端部側へ付勢する第１乃至第（Ｍ―１）の付勢部と、を備え、
   第Ｘ（Ｘは２以上Ｍ以下の整数。）の芯部材は、それぞれ、
   その先端部が、第（Ｘ−１）の芯部材の先端部よりも他端側に配置され、第（Ｘ−１）の芯部材の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触し、
   第１の芯部材を基準として第（Ｘ−１）の芯部材よりも外側に設けられているスタイラスペン。
3. 第２乃至第Ｍの芯部材の１つ又は複数（全部を含む）は、少なくとも先端部が、第１の芯部材と軸を共通にする、第１の芯部材を覆う中空の部材である、請求項１又は２に記載のスタイラスペン。
4. 先端部がＳ極又はＮ極に磁化された第１の芯部材と、
   第１の芯部材と並行して設けられ、第１の芯部材の先端部側と同じ側が、第１の芯部材と同じ極に磁化された第２の芯部材と、
   第１乃至第２の芯部材を他端部側から先端部側へ付勢する第１乃至第２の付勢部と、を備え、
   第２の芯部材は、
   その先端部が、第１の芯部材の先端部よりも他端側に配置され、第１の芯部材の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触するスタイラスペン。
5. 先端部がＳ極又はＮ極に磁化された第１の芯部材と、
   第１の芯部材と並行して設けられ、第１の芯部材の先端部側と同じ側が、第１の芯部材と同じ極に磁化された第２の芯部材と、
   第１乃の芯部材を他端部側から先端部側へ付勢する第１の付勢部と、を備え、
   第２の芯部材は、
   その先端部が、第１の芯部材の先端部よりも他端側に配置され、第１の芯部材の先端部が表示媒体に接触して所定量押し込まれた後、初めて表示媒体に接触するスタイラスペン。
6. 第２の芯部材は、少なくとも先端部が、第１の芯部材と軸を共通にする、第１の芯部材を覆う中空の部材である、請求項４又は５に記載のスタイラスペン。

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