JP4119174B2 - 入力ペン - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記機能を有し、先端に加わる押圧力に応じて移動可能なペン先部材を備えた入力ペンに関し、特にペン先部材に当接させる先端チップを有するペンキャップを備えた入力ペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンピュータ用のペンタブレットやタッチパネル等の座標入力装置には、入力ペンが利用される。
ここで、従来の入力ペンの例について図６を参照して説明する。
図６は、従来の入力ペンの構成例を示す透視図である。図６に例示する入力ペンは、本出願人の出願により、特公平２−５３８０５号公報及び特開平３−１４７０１２号公報に開示されたスタイラスペン型の位置指示器である。
図６に示す位置指示器３００は、筒状のペン軸３０２に、芯体３０４と、この芯体３０４を収容する貫通孔を備えたフェライトコア及びその周囲に巻回されたコイル３０６と、コイルバネ３０８と、スイッチ３１０と、コンデンサ（キャパシタ）３１２及び３１４とを内蔵し、ペン軸３０２の後端にキャップ３１６を備えて構成される。
【０００３】
芯体３０４はペン軸３０２の先端に、ペン軸３０２の長手方向に沿って移動可能に組み付けられており、コイルバネ３０８によりペン軸３０２の先端側へ付勢されている。コイル３０６とコンデンサ３１４とは並列共振回路を形成する。さらに、コンデンサ３１２は、スイッチ３１０を介してコイル３０６の両端に接続されることにより、上記の並列共振回路の電流の位相を遅らせる機能を有する。
【０００４】
芯体３０４の先端を位置検出面に押付ける（ペンダウン）操作が行われると、芯体３０４がペン軸３０２内に押込まれ、芯体３０４の後端がコイルバネ３０８を介してスイッチ３１０を押圧する。そして、スイッチ３１０が押圧されることで上記の並列共振回路の電流の位相が変化するので、位置指示器３００と組み合わされる座標入力装置側で上記並列共振回路の位相の変化を検出することにより、位置指示器３００における操作を検出する。
【０００５】
芯体３０４としては、一般に樹脂製の芯体が用いられるが、この芯体に鉛筆ユニットやボールペンユニット等の筆記ユニットを組み込むことも可能であり、そのような筆記ユニット付き入力ペンは、特開平８−１９４５７４号公報に開示されている。
すなわち、ペン軸３０２にシャープペンシルとしての機構を内蔵させ、芯体３０４の先端からシャープペンシルの芯が突出する構成とすることも可能であり、また、インクを排出する機構を芯体３０４の先端に設けることも可能である。
この場合、位置指示器３００は、座標入力装置における位置指示機能に加えて、紙面に筆記を行う筆記機能をも有するものとなる。
【０００６】
このように、従来、入力ペンとしての機能に加えて筆記機能を有する入力ペンが知られていた。この入力ペンは、座標入力装置の操作面に紙を置いて使用すれば、紙への筆記と、座標入力装置への入力とを同時に行うことができるという利点を有するものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、筆記機能を備えた入力ペンは、筆記機能が不要な場合に通常の入力ペンとして使用することができなかった。すなわち、座標入力装置の操作面に紙を置かなければ操作面が汚れてしまうので、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等、画面上に透明のタッチパネルが実装された機器では使うことができないという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するため、これまで、筆記機能を有するペン先と筆記機能を有しないペン先とをペン軸に対し交換（抜差）可能に支持する構成を備えた入力ペンが提案されていたが、交換作業にはピンセット様の器具が必要であったため、より簡単に筆記機能の有無を切り替えられる入力ペンが求められていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、筆記機能を有する入力ペンを、簡単な操作によって、筆記機能を持たない入力ペンとしても利用できるようにするペンキャップを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、筆記機能を有し、先端に加わる押圧力に応じて軸方向に移動可能なペン先部材を備えた入力ペンであって、ペン先部材の先端に当接され、着脱自在に密着係合される先端チップと、該先端チップを軸方向に移動可能に支持する支持部材を有するペンキャップと、を備え、この支持部材により先端チップがペン先部材に当接された状態で、先端チップを座標入力装置の操作面に押し付け、その際に先端チップに加わる押圧力に応じて、先端チップに当接されたペン先部材を軸方向に移動させ、このペン先部材の軸方向の移動を検出して、先端チップが置かれた座標入力装置の操作面上の位置を検出することを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着するだけで、ペン先部材の移動を妨げることなく、筆記機能のみを発揮できない状態とすることができる。すなわち、筆記機能を有する入力ペンの入力に係る機能を損なうことなく筆記機能のみを使用不能とし、通常の入力ペンに切り替えることができる。
【００１３】
また、請求項１記載の発明によれば、先端チップを交換することが可能となり、目的や用途に適した先端チップを用いることで、筆記機能を有する入力ペンを通常の入力ペンとして使用する際の利便性と操作性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の入力ペンにおいて、ペンキャップに設けられる支持部材が、先端チップに加わる押圧力に伴って変形することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着すると、ペン先部材が移動する際には、支持部材が変形することにより、先端チップがペン先部材の移動に伴って移動するので、ペン先部材の移動を妨げることなく筆記機能を発揮できない状態とすることができる。すなわち、筆記機能を有する入力ペンの入力に係る機能を損なうことなく筆記機能のみを使用不能とし、通常の入力ペンに切り替えることができる。さらに、支持部材が変形することで先端チップを移動可能としたため、ペン先部材のスムーズな移動を妨げることが無いので、入力ペンの操作感を損なわない。また、支持部材を変形可能なものとした他には特に可動部分を有しない単純な構造であるため、低コストで容易に実現可能である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の入力ペンにおいて、支持部材の構造を特定したものである。すなわち、支持部材は、先端チップを支持するチップ支持部と、先端チップがペン先部材に装着される際に入力ペンに当接する基部とからなり、チップ支持部は可撓性を有するものであり、基部はチップ支持部よりも硬質なものであることを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、チップ支持部と比較して硬質な基部によって入力ペンに強固に装着されるので、入力ペンに装着した際の安定性を向上させることができる。さらに、入力ペンのペン先部材が移動する際には、先端チップの移動とともにチップ支持部が弾性変形するので、良好な操作性を有するペンキャップを提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態におけるペンキャップは、ペンタブレット等の座標入力装置に使用する入力ペンのうち、筆記機能を有する入力ペンに装着して使用するものである。
【００１９】
ここで、筆記機能とは、紙などの筆記対象面に接触して、液体、固体またはジェル状の着色材料を筆記対象面に付着させることにより、筆記対象面上に視認可能な着色を施す機能をいい、具体的には、いわゆるシャープペンシル、水性または油性インクを用いるボールペン、フェルトペン等の一般的な筆記具と同等の機能を指す。
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態としてのペンキャップ２の構成を示す図である。図１中、（ａ）はペンキャップ２および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。なお、図１（ｂ）および（ｃ）においては、ペンキャップ２についてのみ断面を図示する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、入力ペン１は、略筒型のペン軸１１と、ペン軸１１の先端部に形成されたドーム型のペン軸先端部１２と、ペン軸先端部１２の先端から突出する芯体１３と、ペン軸１１の後端に配設されたキャップ受け１４とを備えて構成される。
【００２２】
入力ペン１のペン軸先端部１２には、ペン軸先端部１２を内外に貫通する貫通孔（図示略）が設けられ、この貫通孔を貫通するように芯体１３が配設されている。芯体１３は、ペン軸先端部１２の内外を出入りする方向に所定の範囲内で移動可能であり、さらに、ペン軸１１に内蔵されるバネ等（図示略）により、ペン軸先端部１２の内側から外側へ向かって付勢されている。そして、芯体１３は、芯体１３の先端に押圧力が加わると、この押圧力に屈してペン軸先端部１２内に押し込まれる方向に移動する。
【００２３】
また、ペン軸１１の内部には、芯体１３の移動を検知する検知回路（図示略）が内蔵されている。この検知回路は、芯体１３が移動した場合に、その移動量に応じて電流の位相が変化する回路である。
ペンタブレット等の座標入力装置（図示略）において入力ペン１を使用する場合、入力ペン１が前記座標入力装置の操作面に押付けられると、入力ペン１の芯体１３がペン軸１１内部に押し込まれる方向へ移動し、前記検知回路における電流の位相が変化する。ここで、前記座標入力装置において、入力ペン１の前記検知回路における電流の位相を検出することにより、入力ペン１による操作を検出することができる。
【００２４】
なお、芯体１３には、図示はしないが、ボールペンのインク排出機構が組み込まれており、一般的なボールペンと同様の筆記機能を有する。
【００２５】
ペンキャップ２は、略ドーム状のキャップ本体２１の先端に先端チップ２２が組み付けられて構成される。キャップ本体２１は、入力ペン１のペン軸先端部１２のサイズと形状に合わせて形成されたものであり、図１（ｂ）に示すように、入力ペン１のペン軸先端部１２に嵌め込まれる。
【００２６】
ペンキャップ２の詳細な構成を、図１（ｃ）を参照して説明する。
ペンキャップ２のキャップ本体２１の先端部は他の部分に比べて肉厚に形成され、先端チップ２２が貫通する断面円形の貫通孔２１１が穿設されている。そして、貫通孔２１１の長手方向中央部は他の部分より径が大きく形成され、切欠部２１２となっている。
【００２７】
先端チップ２２は、先端が丸められた略円錐状部材であって、長手方向中央部には、先端チップ２２の側面を一周するように凸に形成されたフランジ２２１が形成されている。また、先端チップ２２の後端には、入力ペン１に装着される際に芯体１３の先端部と咬み合う凹部２２２が形成されている。
【００２８】
先端チップ２２は、貫通孔２１１を貫通するようにキャップ本体２１に嵌め込まれ、フランジ２２１が切欠部２１２にはまることで組み付けられる。
貫通孔２１１の長手方向における切欠部２１２の長さ（図中符号Ａ）は、フランジ２２１の厚み（図中符号Ｂ）に比べて長くなるように形成されている。このため、フランジ２２１が切欠部２１２内に収まった状態で、先端チップ２２は貫通孔２１１の長手方向に沿って移動可能である。
【００２９】
入力ペン１のペン軸先端部１２にペンキャップ２を装着すると、入力ペン１とペンキャップ２とは、キャップ本体２１が、その基部においてペン軸先端部１２に密着し、芯体１３の先端が先端チップ２２の凹部２２２に咬み合った状態で固定される。なお、入力ペン１の非操作状態において、先端チップ２２は、キャップ本体２１から最も長く突出する位置にある。
この状態において、先端チップ２２は、貫通孔２１１の長手方向、すなわち芯体１３が移動する方向に沿って移動可能であるから、先端チップ２２は、芯体１３と一体となって移動できる。
【００３０】
これにより、ペンキャップ２を入力ペン１に装着した状態で、座標入力装置（図示略）に対して入力ペン１を使用すると、入力ペン１の操作に応じて先端チップ２２に押圧力が加わり、先端チップ２２がキャップ本体２１内に押し込まれる方向に移動する。このとき、先端チップ２２の移動に伴って、芯体１３がペン軸先端部１２内に押し込まれる方向に移動するので、ペン軸１１に内蔵された検知回路（図示略）では、電流の位相が変化する。
【００３１】
従って、入力ペン１は、ペンキャップ２を装着した状態であっても、座標入力装置における入力ペンとして使用することができる。また、ペンキャップ２を装着すると、芯体１３が有する筆記機能が発揮されなくなるので、入力ペン１を、筆記機能を有しない入力ペンとして使用できる。
【００３２】
なお、上記第１の実施の形態におけるペンキャップ２では、先端チップ２２を交換可能な構成とすることも可能である。
図２は、ペンキャップ２の先端チップを交換可能とした構成例を示す図であり、（ａ）は交換可能な先端チップ２３を備えたペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の要部拡大図であり、（ｂ）は先端チップ２３を別の先端チップ２４に交換した場合の要部拡大図である。
【００３３】
図２（ａ）に示す先端チップ２３は、先端が丸められた略円錐台状の部材であって、長手方向中央部には、先端チップ２３の側面を一周するように凸に形成されたフランジ２３１が形成され、後端には、入力ペン１に装着される際に芯体１３の先端部と咬み合う凹部２３２が形成されている。また、先端チップ２３のフランジ２３１より後端側は均一の径を有する柱状に形成されている。
【００３４】
先端チップ２３は、貫通孔２１１を貫通するようにキャップ本体２１に嵌め込まれ、フランジ２３１が切欠部２１２にはまることで組み付けられる。
ここで、キャップ本体２１の少なくとも先端部または先端チップ２３のいずれか一方または両方を可撓性の材料により構成すれば、先端チップ２３を、その先端側から引き抜いて取り外し、または、押し込んで取り付けることができる。
【００３５】
この場合、例えば図２（ｂ）に示すように、先端チップ２３を、半球状の先端を有する先端チップ２４に交換することができる。先端チップ２４は、その先端が大きな径を有する半球状に形成された先太状の部材であって、このような形状の先端チップは、例えば人体に接触した場合に疼痛を与える可能性が極めて低く、また、ペンタブレット等の座標入力装置の操作面に加えられる圧力を分散させることで、ユーザの手指にかかる負荷が軽減される等の利点があり、低年齢のユーザが安心して使用することができる。
【００３６】
このほか、先端チップ２３を、先端部のすべり具合が異なる先端チップに交換してもよい。先端部がすべりやすい入力ペンは繊細な作業に適しており、先端部がすべりにくい入力ペンは誤入力が少なく、初心者のユーザに好適である。このように、ペンキャップ２の先端チップを交換することで、入力ペン１を、様々な用途に適した入力ペンとして利用することができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態としてのペンキャップ３の構成を示す図である。図３中、（ａ）はペンキャップ３および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ３を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。図３（ｂ）および（ｃ）においては、ペンキャップ３についてのみ断面を図示する。
なお、本第２の実施の形態における入力ペン１は、上記第１の実施の形態における入力ペン１と同一のものであるから、ここでは説明を省略する。
【００３８】
ペンキャップ３は、略ドーム状のキャップ本体３１の先端に先端チップ３２が固定されて構成される。キャップ本体３１は、入力ペン１のペン軸先端部１２のサイズと形状に合わせて形成されたものであり、図３（ｂ）に示すように、入力ペン１のペン軸先端部１２に嵌め込まれる。
【００３９】
キャップ本体３１は、合成樹脂等の可撓性を有する材料によって構成され、後述する先端チップ３２に押圧力が加わった場合等に弾性変形する。
【００４０】
キャップ本体３１の先端部は平板状に形成され、この平板状部分に貫通孔３１１が穿設されている。一方、先端チップ３２は、芯体１３を覆う形状に形成された膜状の部材であって、容易に屈曲変形しない程度の剛性を有する材料により構成される。先端チップ３２の基端部は平板状に形成されたフランジ３２１となっている。
そして、先端チップ３２は、キャップ本体３１の内側から貫通孔３１１を通ってキャップ本体３１の外側へ突出するように配設され、先端チップ３２のフランジ３２１がキャップ本体３１の内面に固定される。
【００４１】
ペンキャップ３を入力ペン１に装着した状態においては、キャップ本体３１がペン軸先端部１２に嵌め込まれてキャップ本体３１の基部において密着し、さらに、先端チップ３２の内側に芯体１３が密着することで、芯体１３が先端チップ３２によって覆われる。なお、この状態において、先端チップ３２のフランジ３２１とペン軸先端部１２の先端部との間には空隙が存在する。
【００４２】
ペンキャップ３を入力ペン１に装着した状態において、先端チップ３２の先端に押圧力が加わると、この押圧力は先端チップ３２を介して芯体１３に伝達される。キャップ本体３１は可撓性を有する材料により構成された部材であるから、芯体１３が押圧力に屈して移動する際には、キャップ本体３１が押圧力により屈曲変形し、先端チップ３２が芯体１３の移動に追従して移動する。
【００４３】
これにより、ペンキャップ３を入力ペン１に装着した状態で、座標入力装置（図示略）に対して入力ペン１を使用すると、入力ペン１の操作に応じて芯体１３が移動するので、ペン軸１１に内蔵された検知回路（図示略）では、電流の位相が変化する。従って、入力ペン１は、ペンキャップ３を装着した状態であっても、座標入力装置における入力ペンとして使用することができる。また、ペンキャップ３を装着すると、芯体１３が有する筆記機能が発揮されなくなるので、入力ペン１を、筆記機能を有しない入力ペンとして使用できる。
さらに、芯体１３が先端チップ３２の内側に密着するので、ペンキャップ３を装着しない場合の入力ペン１の操作感を損なうことがない。
【００４４】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態としてのペンキャップ４の構成を示す図である。図４中、（ａ）はペンキャップ４および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ４を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。図４（ｂ）および（ｃ）においては、ペンキャップ４についてのみ断面を図示する。
なお、本第３の実施の形態において、入力ペン１は、上記第１および第２の実施の形態と同一のものであり、ここでは説明を省略する。
【００４５】
ペンキャップ４は、上記第２の実施の形態におけるペンキャップ３（図３）において、キャップ本体３１に相当する部材を、チップ支持部４１と基部４２とで構成したものである。
すなわち、ペンキャップ４は、入力ペン１に装着される際にペン軸１１に接触する基端側の基部４２と、先端側のチップ支持部４１とが組み合わされて構成され、チップ支持部４１はキャップ本体３１の先端側に、基部４２はキャップ本体３１の基端側に相当する。
チップ支持部４１は合成樹脂等の可撓性を有する材料により構成され、基部４２は、チップ支持部４１に比べて硬質で、容易に屈曲変形しない程度の剛性を有する材料により構成されたものである。
【００４６】
また、先端チップ４３は、上記第２の実施の形態におけるペンキャップ３の先端チップ３２と同様に、芯体１３を覆う形状に形成された膜状の部材であって、容易に屈曲変形しない程度の剛性を有する材料により構成される。先端チップ４３の基端部は平板状に形成されたフランジ４３１となっている。
【００４７】
ペンキャップ４を入力ペン１に装着した状態においては、基部４２がペン軸先端部１２に嵌め込まれて密着する。さらに、先端チップ４３の内側に芯体１３が密着することで、芯体１３が先端チップ４３によって覆われる。なお、この状態において、先端チップ４３のフランジ４３１とペン軸先端部１２の先端部分との間には空隙が存在する。
【００４８】
ペンキャップ４を入力ペン１に装着した状態において、先端チップ４３の先端に押圧力が加わると、この押圧力は先端チップ４３を介して芯体１３に伝達される。チップ支持部４１は可撓性を有する材料により構成された部材であるから、芯体１３が押圧力に屈して移動する際には、チップ支持部４１が押圧力により屈曲変形し、先端チップ４３が芯体１３の移動に追従して移動する。
【００４９】
一方、基部４２はチップ支持部４１に比較して硬質であるから、先端チップ４３の先端に押圧力が加わった場合にも変形しにくいので、ペンキャップ４を、入力ペン１に装着した状態で強固に保持することができる。このため、ペンキャップ４を装着した入力ペン１を使用する場合に、先端チップ４３に加わる押圧力でペンキャップ４がぐらついたり、脱落したりする恐れがない。従って、ペンキャップ４を用いることにより、入力ペン１に装着して使用する際の安定感をより一層向上させることが可能である。
【００５０】
［第４の実施の形態］
図５は、本発明を適用した第４の実施の形態としてのペンキャップ６の構成を示す外観図である。図５中、（ａ）は入力ペン５およびペンキャップ６の構成を示す図であり、（ｂ）および（ｃ）は入力ペン５にペンキャップ６を装着した状態を示す図である。
【００５１】
図５に示す入力ペン５は、略筒型のペン軸５１と、ペン軸５１の一端に形成されたペン軸端部５２と、ペン軸端部５２に組み付けられた筆記用芯体５３と、ペン軸５１の他端に形成されたペン軸端部５４と、ペン軸端部５４に組み付けられた芯体５５とを備えて構成される。
【００５２】
入力ペン５は、両端に、ペン軸端部５２とペン軸端部５４とがそれぞれ形成された略筒型部材である。ペン軸端部５２には、ペン軸端部５２を内外に貫通する貫通孔（図示略）が設けられ、この貫通孔を貫通するように筆記用芯体５３が配設されている。筆記用芯体５３は、ペン軸端部５２の内外を出入りする方向に所定の範囲内で移動可能である。
また、ペン軸端部５４には、ペン軸端部５４を内外に貫通する貫通孔（図示略）が設けられ、この貫通孔を貫通するように芯体５５が配設されている。芯体５５は、ペン軸端部５４の内外を出入り方向に所定の範囲内で移動可能である。なお、筆記用芯体５３および芯体５５は、ペン軸５１に内蔵されるバネ等（図示略）により、ペン軸５１の外側へ向かって付勢されている。
【００５３】
さらに、ペン軸５１の内部には、それぞれ筆記用芯体５３および芯体５５の移動を検知する複数の検知回路（図示略）が内蔵されている。これら検知回路は、筆記用芯体５３または芯体５５が移動した場合に、その移動量に応じて電流の位相が変化する回路である。
【００５４】
なお、筆記用芯体５３には、図示はしないが、ボールペンのインク排出機構が組み込まれており、一般的なボールペンと同様の筆記機能を有する。一方、芯体５５は、合成樹脂等によってなる部材であって、筆記機能は有しない。
【００５５】
すなわち、入力ペン５は、一端側に筆記機能を有する入力ペンとしての機能を備え、他端側に一般的な入力ペンとしての機能を備えたものである。
【００５６】
ペンキャップ６は、上記第１の実施の形態における入力ペン１（図１）と同様に構成されるペンキャップであって、略ドーム状のキャップ本体６１の先端に先端チップ６３が組み付けられて構成される。キャップ本体６１は、入力ペン１におけるキャップ本体２１と同様に構成され、先端チップ６３は、入力ペン１の先端チップ２２と同様に構成されたものである。
【００５７】
さらに、ペンキャップ６は、キャップ本体６１の側面を一周するように凸に形成されたリング６２を有する。リング６２は、ペン軸５１の表面にリング状部材を固着させるか、或いは、キャップ本体６１と一体となって形成された突起である。
【００５８】
以上のように構成されるペンキャップ６を、図５（ｂ）に示すように、入力ペン５のペン軸端部５２側に装着すれば、筆記用芯体５３が有する筆記機能が発揮されなくなるので、筆記用芯体５３を通常の入力ペンとして使用することができる。
また、ペンキャップ６は、入力ペン５のペン軸端部５４側に装着することもできる。この場合、例えば先端チップ６３を、芯体５５とはすべり具合やサイズが異なるものとすれば、芯体５５を交換したのと同様に、目的に応じた快適な操作感が得られる。
【００５９】
さらに、入力ペン５の筆記用芯体５３または芯体５５を、そのまま使用する場合には、不要になったペンキャップ６は、使用しない側に装着しておけば邪魔になることはない。例えば、入力ペン５を筆記機能付きの入力ペンとして使用する場合、筆記用芯体５３にペンキャップ６を装着することはできないが、この場合は芯体５５側にペンキャップ６を装着しておけば、ペンキャップ６を別の場所に収納しておく必要が無い。
【００６０】
また、ペンキャップ６は、入力ペン５のペン軸端部５２またはペン軸端部５４に被せるように装着され、入力ペン５からペンキャップ６を取り外す際には、入力ペン５からペンキャップ６を引き抜くような操作を必要とする。
ペンキャップ６はリング６２を備えるので、ユーザは、キャップ本体６１に指を掛けてペンキャップ６を入力ペン５から引き抜くことで、ペンキャップ６をより簡単に取り外すことができる。
これにより、入力ペン５に対してペンキャップ６を頻繁に着脱する場合であっても、着脱操作がユーザに負担を与えることはなく、ペンキャップ６を快適に使用することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想の範囲内において種々の変更が可能なのはいうまでもない。例えば、入力ペン１の芯体１３および入力ペン５の筆記用芯体５３は、ボールペンのインク排出機構が組み込まれることで、一般的なボールペンと同等の筆記機能を有する構成としたが、芯体１３および筆記用芯体５３は、紙などの筆記対象面に接触して、液体、固体またはジェル状の着色材料を筆記対象面に付着させることにより、筆記対象面上に視認可能な着色を施す筆記機能を有するものであれば限定されない。具体的には、芯体１３および筆記用芯体５３は、いわゆるシャープペンシル、水性または油性インクを用いるボールペン、フェルトペン等の一般的な筆記具としての機能を有するものであれば良い。
【００６２】
また、ペンキャップ２の先端チップ２２、先端チップ２３、先端チップ２４、ペンキャップ３の先端チップ３２、ペンキャップ４の先端チップ４３、およびペンキャップ６の先端チップ６３の形状や構成材料についても、その使用目的に合わせて任意に変更可能である。
このほか、入力ペンやペンキャップの具体的な細部構成についても、適宜変更可能であることは勿論である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着するだけで、ペン先部材の移動を妨げることなく筆記機能を発揮できない状態とすることができる。また、先端チップを交換することが可能となり、目的や用途に適した先端チップを用いることで、筆記機能を有する入力ペンを通常の入力ペンとして使用する際の利便性と操作性を向上させることができる。
【００６５】
請求項２記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着すると、ペン先部材が移動する際には、支持部材が変形することにより、先端チップがペン先部材の移動に伴って移動するので、ペン先部材の移動を妨げることなく筆記機能を発揮できない状態とすることができる。また、支持部材が変形することで先端チップを移動可能としたため、入力ペンの操作感を損なわず、さらに、単純な構造としたために低コストで容易に実現可能である。
【００６６】
請求項３記載の発明によれば、入力ペンに装着した際の安定性を向上させるとともに、良好な操作性を有するペンキャップを提供できる。
【００６７】
以上説明したように、本発明の入力ペンによれば、ペンキャップを着脱する簡単な操作によって、筆記機能を発揮できる状態と、筆記機能を発揮しない状態とを切り替えることができる。これにより、簡単な操作によって、筆記機能を有する入力ペンとしても、筆記機能を有しない通常の入力ペンとしても使用することが可能な利便性の高い入力ペンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としてのペンキャップ２の構成を示す図であり、（ａ）はペンキャップ２および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図２】ペンキャップ２の先端チップを交換可能とした構成例を示す図であり、（ａ）は交換可能な先端チップ２３を備えたペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の要部拡大図であり、（ｂ）は先端チップ２３を先端チップ２４に交換した場合の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態としてのペンキャップ３の構成を示す図であり、（ａ）はペンキャップ３および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ３を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態としてのペンキャップ４の構成を示す図であり、（ａ）はペンキャップ４および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ４を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明を適用した第４の実施の形態としてのペンキャップ６の構成を示す外観図であり、（ａ）は入力ペン５およびペンキャップ６の構成を示す図であり、（ｂ）おとび（ｃ）は入力ペン５にペンキャップ６を装着した状態を示す図である。
【図６】従来の入力ペンの一例として位置指示器３００の構成を示す透視図である。
【符号の説明】
１，５ 入力ペン
２，３，４，６ ペンキャップ
２１，３１，６１ キャップ本体
４１ チップ支持部
４２ 基部
２１１，３１１，４１１ 貫通孔
２２，２３，２４，３２，４３，６３ 先端チップ
２２１，２３１，２４１，３２１，４３１ フランジ
６２ リング
【発明の属する技術分野】
本発明は、筆記機能を有し、先端に加わる押圧力に応じて移動可能なペン先部材を備えた入力ペンに関し、特にペン先部材に当接させる先端チップを有するペンキャップを備えた入力ペンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コンピュータ用のペンタブレットやタッチパネル等の座標入力装置には、入力ペンが利用される。
ここで、従来の入力ペンの例について図６を参照して説明する。
図６は、従来の入力ペンの構成例を示す透視図である。図６に例示する入力ペンは、本出願人の出願により、特公平２−５３８０５号公報及び特開平３−１４７０１２号公報に開示されたスタイラスペン型の位置指示器である。
図６に示す位置指示器３００は、筒状のペン軸３０２に、芯体３０４と、この芯体３０４を収容する貫通孔を備えたフェライトコア及びその周囲に巻回されたコイル３０６と、コイルバネ３０８と、スイッチ３１０と、コンデンサ（キャパシタ）３１２及び３１４とを内蔵し、ペン軸３０２の後端にキャップ３１６を備えて構成される。
【０００３】
芯体３０４はペン軸３０２の先端に、ペン軸３０２の長手方向に沿って移動可能に組み付けられており、コイルバネ３０８によりペン軸３０２の先端側へ付勢されている。コイル３０６とコンデンサ３１４とは並列共振回路を形成する。さらに、コンデンサ３１２は、スイッチ３１０を介してコイル３０６の両端に接続されることにより、上記の並列共振回路の電流の位相を遅らせる機能を有する。
【０００４】
芯体３０４の先端を位置検出面に押付ける（ペンダウン）操作が行われると、芯体３０４がペン軸３０２内に押込まれ、芯体３０４の後端がコイルバネ３０８を介してスイッチ３１０を押圧する。そして、スイッチ３１０が押圧されることで上記の並列共振回路の電流の位相が変化するので、位置指示器３００と組み合わされる座標入力装置側で上記並列共振回路の位相の変化を検出することにより、位置指示器３００における操作を検出する。
【０００５】
芯体３０４としては、一般に樹脂製の芯体が用いられるが、この芯体に鉛筆ユニットやボールペンユニット等の筆記ユニットを組み込むことも可能であり、そのような筆記ユニット付き入力ペンは、特開平８−１９４５７４号公報に開示されている。
すなわち、ペン軸３０２にシャープペンシルとしての機構を内蔵させ、芯体３０４の先端からシャープペンシルの芯が突出する構成とすることも可能であり、また、インクを排出する機構を芯体３０４の先端に設けることも可能である。
この場合、位置指示器３００は、座標入力装置における位置指示機能に加えて、紙面に筆記を行う筆記機能をも有するものとなる。
【０００６】
このように、従来、入力ペンとしての機能に加えて筆記機能を有する入力ペンが知られていた。この入力ペンは、座標入力装置の操作面に紙を置いて使用すれば、紙への筆記と、座標入力装置への入力とを同時に行うことができるという利点を有するものであった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、筆記機能を備えた入力ペンは、筆記機能が不要な場合に通常の入力ペンとして使用することができなかった。すなわち、座標入力装置の操作面に紙を置かなければ操作面が汚れてしまうので、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等、画面上に透明のタッチパネルが実装された機器では使うことができないという問題があった。
【０００８】
この問題を解決するため、これまで、筆記機能を有するペン先と筆記機能を有しないペン先とをペン軸に対し交換（抜差）可能に支持する構成を備えた入力ペンが提案されていたが、交換作業にはピンセット様の器具が必要であったため、より簡単に筆記機能の有無を切り替えられる入力ペンが求められていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、筆記機能を有する入力ペンを、簡単な操作によって、筆記機能を持たない入力ペンとしても利用できるようにするペンキャップを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、筆記機能を有し、先端に加わる押圧力に応じて軸方向に移動可能なペン先部材を備えた入力ペンであって、ペン先部材の先端に当接され、着脱自在に密着係合される先端チップと、該先端チップを軸方向に移動可能に支持する支持部材を有するペンキャップと、を備え、この支持部材により先端チップがペン先部材に当接された状態で、先端チップを座標入力装置の操作面に押し付け、その際に先端チップに加わる押圧力に応じて、先端チップに当接されたペン先部材を軸方向に移動させ、このペン先部材の軸方向の移動を検出して、先端チップが置かれた座標入力装置の操作面上の位置を検出することを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着するだけで、ペン先部材の移動を妨げることなく、筆記機能のみを発揮できない状態とすることができる。すなわち、筆記機能を有する入力ペンの入力に係る機能を損なうことなく筆記機能のみを使用不能とし、通常の入力ペンに切り替えることができる。
【００１３】
また、請求項１記載の発明によれば、先端チップを交換することが可能となり、目的や用途に適した先端チップを用いることで、筆記機能を有する入力ペンを通常の入力ペンとして使用する際の利便性と操作性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の入力ペンにおいて、ペンキャップに設けられる支持部材が、先端チップに加わる押圧力に伴って変形することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着すると、ペン先部材が移動する際には、支持部材が変形することにより、先端チップがペン先部材の移動に伴って移動するので、ペン先部材の移動を妨げることなく筆記機能を発揮できない状態とすることができる。すなわち、筆記機能を有する入力ペンの入力に係る機能を損なうことなく筆記機能のみを使用不能とし、通常の入力ペンに切り替えることができる。さらに、支持部材が変形することで先端チップを移動可能としたため、ペン先部材のスムーズな移動を妨げることが無いので、入力ペンの操作感を損なわない。また、支持部材を変形可能なものとした他には特に可動部分を有しない単純な構造であるため、低コストで容易に実現可能である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の入力ペンにおいて、支持部材の構造を特定したものである。すなわち、支持部材は、先端チップを支持するチップ支持部と、先端チップがペン先部材に装着される際に入力ペンに当接する基部とからなり、チップ支持部は可撓性を有するものであり、基部はチップ支持部よりも硬質なものであることを特徴としている。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、チップ支持部と比較して硬質な基部によって入力ペンに強固に装着されるので、入力ペンに装着した際の安定性を向上させることができる。さらに、入力ペンのペン先部材が移動する際には、先端チップの移動とともにチップ支持部が弾性変形するので、良好な操作性を有するペンキャップを提供できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。
本発明の実施の形態におけるペンキャップは、ペンタブレット等の座標入力装置に使用する入力ペンのうち、筆記機能を有する入力ペンに装着して使用するものである。
【００１９】
ここで、筆記機能とは、紙などの筆記対象面に接触して、液体、固体またはジェル状の着色材料を筆記対象面に付着させることにより、筆記対象面上に視認可能な着色を施す機能をいい、具体的には、いわゆるシャープペンシル、水性または油性インクを用いるボールペン、フェルトペン等の一般的な筆記具と同等の機能を指す。
【００２０】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態としてのペンキャップ２の構成を示す図である。図１中、（ａ）はペンキャップ２および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。なお、図１（ｂ）および（ｃ）においては、ペンキャップ２についてのみ断面を図示する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように、入力ペン１は、略筒型のペン軸１１と、ペン軸１１の先端部に形成されたドーム型のペン軸先端部１２と、ペン軸先端部１２の先端から突出する芯体１３と、ペン軸１１の後端に配設されたキャップ受け１４とを備えて構成される。
【００２２】
入力ペン１のペン軸先端部１２には、ペン軸先端部１２を内外に貫通する貫通孔（図示略）が設けられ、この貫通孔を貫通するように芯体１３が配設されている。芯体１３は、ペン軸先端部１２の内外を出入りする方向に所定の範囲内で移動可能であり、さらに、ペン軸１１に内蔵されるバネ等（図示略）により、ペン軸先端部１２の内側から外側へ向かって付勢されている。そして、芯体１３は、芯体１３の先端に押圧力が加わると、この押圧力に屈してペン軸先端部１２内に押し込まれる方向に移動する。
【００２３】
また、ペン軸１１の内部には、芯体１３の移動を検知する検知回路（図示略）が内蔵されている。この検知回路は、芯体１３が移動した場合に、その移動量に応じて電流の位相が変化する回路である。
ペンタブレット等の座標入力装置（図示略）において入力ペン１を使用する場合、入力ペン１が前記座標入力装置の操作面に押付けられると、入力ペン１の芯体１３がペン軸１１内部に押し込まれる方向へ移動し、前記検知回路における電流の位相が変化する。ここで、前記座標入力装置において、入力ペン１の前記検知回路における電流の位相を検出することにより、入力ペン１による操作を検出することができる。
【００２４】
なお、芯体１３には、図示はしないが、ボールペンのインク排出機構が組み込まれており、一般的なボールペンと同様の筆記機能を有する。
【００２５】
ペンキャップ２は、略ドーム状のキャップ本体２１の先端に先端チップ２２が組み付けられて構成される。キャップ本体２１は、入力ペン１のペン軸先端部１２のサイズと形状に合わせて形成されたものであり、図１（ｂ）に示すように、入力ペン１のペン軸先端部１２に嵌め込まれる。
【００２６】
ペンキャップ２の詳細な構成を、図１（ｃ）を参照して説明する。
ペンキャップ２のキャップ本体２１の先端部は他の部分に比べて肉厚に形成され、先端チップ２２が貫通する断面円形の貫通孔２１１が穿設されている。そして、貫通孔２１１の長手方向中央部は他の部分より径が大きく形成され、切欠部２１２となっている。
【００２７】
先端チップ２２は、先端が丸められた略円錐状部材であって、長手方向中央部には、先端チップ２２の側面を一周するように凸に形成されたフランジ２２１が形成されている。また、先端チップ２２の後端には、入力ペン１に装着される際に芯体１３の先端部と咬み合う凹部２２２が形成されている。
【００２８】
先端チップ２２は、貫通孔２１１を貫通するようにキャップ本体２１に嵌め込まれ、フランジ２２１が切欠部２１２にはまることで組み付けられる。
貫通孔２１１の長手方向における切欠部２１２の長さ（図中符号Ａ）は、フランジ２２１の厚み（図中符号Ｂ）に比べて長くなるように形成されている。このため、フランジ２２１が切欠部２１２内に収まった状態で、先端チップ２２は貫通孔２１１の長手方向に沿って移動可能である。
【００２９】
入力ペン１のペン軸先端部１２にペンキャップ２を装着すると、入力ペン１とペンキャップ２とは、キャップ本体２１が、その基部においてペン軸先端部１２に密着し、芯体１３の先端が先端チップ２２の凹部２２２に咬み合った状態で固定される。なお、入力ペン１の非操作状態において、先端チップ２２は、キャップ本体２１から最も長く突出する位置にある。
この状態において、先端チップ２２は、貫通孔２１１の長手方向、すなわち芯体１３が移動する方向に沿って移動可能であるから、先端チップ２２は、芯体１３と一体となって移動できる。
【００３０】
これにより、ペンキャップ２を入力ペン１に装着した状態で、座標入力装置（図示略）に対して入力ペン１を使用すると、入力ペン１の操作に応じて先端チップ２２に押圧力が加わり、先端チップ２２がキャップ本体２１内に押し込まれる方向に移動する。このとき、先端チップ２２の移動に伴って、芯体１３がペン軸先端部１２内に押し込まれる方向に移動するので、ペン軸１１に内蔵された検知回路（図示略）では、電流の位相が変化する。
【００３１】
従って、入力ペン１は、ペンキャップ２を装着した状態であっても、座標入力装置における入力ペンとして使用することができる。また、ペンキャップ２を装着すると、芯体１３が有する筆記機能が発揮されなくなるので、入力ペン１を、筆記機能を有しない入力ペンとして使用できる。
【００３２】
なお、上記第１の実施の形態におけるペンキャップ２では、先端チップ２２を交換可能な構成とすることも可能である。
図２は、ペンキャップ２の先端チップを交換可能とした構成例を示す図であり、（ａ）は交換可能な先端チップ２３を備えたペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の要部拡大図であり、（ｂ）は先端チップ２３を別の先端チップ２４に交換した場合の要部拡大図である。
【００３３】
図２（ａ）に示す先端チップ２３は、先端が丸められた略円錐台状の部材であって、長手方向中央部には、先端チップ２３の側面を一周するように凸に形成されたフランジ２３１が形成され、後端には、入力ペン１に装着される際に芯体１３の先端部と咬み合う凹部２３２が形成されている。また、先端チップ２３のフランジ２３１より後端側は均一の径を有する柱状に形成されている。
【００３４】
先端チップ２３は、貫通孔２１１を貫通するようにキャップ本体２１に嵌め込まれ、フランジ２３１が切欠部２１２にはまることで組み付けられる。
ここで、キャップ本体２１の少なくとも先端部または先端チップ２３のいずれか一方または両方を可撓性の材料により構成すれば、先端チップ２３を、その先端側から引き抜いて取り外し、または、押し込んで取り付けることができる。
【００３５】
この場合、例えば図２（ｂ）に示すように、先端チップ２３を、半球状の先端を有する先端チップ２４に交換することができる。先端チップ２４は、その先端が大きな径を有する半球状に形成された先太状の部材であって、このような形状の先端チップは、例えば人体に接触した場合に疼痛を与える可能性が極めて低く、また、ペンタブレット等の座標入力装置の操作面に加えられる圧力を分散させることで、ユーザの手指にかかる負荷が軽減される等の利点があり、低年齢のユーザが安心して使用することができる。
【００３６】
このほか、先端チップ２３を、先端部のすべり具合が異なる先端チップに交換してもよい。先端部がすべりやすい入力ペンは繊細な作業に適しており、先端部がすべりにくい入力ペンは誤入力が少なく、初心者のユーザに好適である。このように、ペンキャップ２の先端チップを交換することで、入力ペン１を、様々な用途に適した入力ペンとして利用することができる。
【００３７】
［第２の実施の形態］
図３は、本発明の第２の実施の形態としてのペンキャップ３の構成を示す図である。図３中、（ａ）はペンキャップ３および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ３を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。図３（ｂ）および（ｃ）においては、ペンキャップ３についてのみ断面を図示する。
なお、本第２の実施の形態における入力ペン１は、上記第１の実施の形態における入力ペン１と同一のものであるから、ここでは説明を省略する。
【００３８】
ペンキャップ３は、略ドーム状のキャップ本体３１の先端に先端チップ３２が固定されて構成される。キャップ本体３１は、入力ペン１のペン軸先端部１２のサイズと形状に合わせて形成されたものであり、図３（ｂ）に示すように、入力ペン１のペン軸先端部１２に嵌め込まれる。
【００３９】
キャップ本体３１は、合成樹脂等の可撓性を有する材料によって構成され、後述する先端チップ３２に押圧力が加わった場合等に弾性変形する。
【００４０】
キャップ本体３１の先端部は平板状に形成され、この平板状部分に貫通孔３１１が穿設されている。一方、先端チップ３２は、芯体１３を覆う形状に形成された膜状の部材であって、容易に屈曲変形しない程度の剛性を有する材料により構成される。先端チップ３２の基端部は平板状に形成されたフランジ３２１となっている。
そして、先端チップ３２は、キャップ本体３１の内側から貫通孔３１１を通ってキャップ本体３１の外側へ突出するように配設され、先端チップ３２のフランジ３２１がキャップ本体３１の内面に固定される。
【００４１】
ペンキャップ３を入力ペン１に装着した状態においては、キャップ本体３１がペン軸先端部１２に嵌め込まれてキャップ本体３１の基部において密着し、さらに、先端チップ３２の内側に芯体１３が密着することで、芯体１３が先端チップ３２によって覆われる。なお、この状態において、先端チップ３２のフランジ３２１とペン軸先端部１２の先端部との間には空隙が存在する。
【００４２】
ペンキャップ３を入力ペン１に装着した状態において、先端チップ３２の先端に押圧力が加わると、この押圧力は先端チップ３２を介して芯体１３に伝達される。キャップ本体３１は可撓性を有する材料により構成された部材であるから、芯体１３が押圧力に屈して移動する際には、キャップ本体３１が押圧力により屈曲変形し、先端チップ３２が芯体１３の移動に追従して移動する。
【００４３】
これにより、ペンキャップ３を入力ペン１に装着した状態で、座標入力装置（図示略）に対して入力ペン１を使用すると、入力ペン１の操作に応じて芯体１３が移動するので、ペン軸１１に内蔵された検知回路（図示略）では、電流の位相が変化する。従って、入力ペン１は、ペンキャップ３を装着した状態であっても、座標入力装置における入力ペンとして使用することができる。また、ペンキャップ３を装着すると、芯体１３が有する筆記機能が発揮されなくなるので、入力ペン１を、筆記機能を有しない入力ペンとして使用できる。
さらに、芯体１３が先端チップ３２の内側に密着するので、ペンキャップ３を装着しない場合の入力ペン１の操作感を損なうことがない。
【００４４】
［第３の実施の形態］
図４は、本発明の第３の実施の形態としてのペンキャップ４の構成を示す図である。図４中、（ａ）はペンキャップ４および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ４を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。図４（ｂ）および（ｃ）においては、ペンキャップ４についてのみ断面を図示する。
なお、本第３の実施の形態において、入力ペン１は、上記第１および第２の実施の形態と同一のものであり、ここでは説明を省略する。
【００４５】
ペンキャップ４は、上記第２の実施の形態におけるペンキャップ３（図３）において、キャップ本体３１に相当する部材を、チップ支持部４１と基部４２とで構成したものである。
すなわち、ペンキャップ４は、入力ペン１に装着される際にペン軸１１に接触する基端側の基部４２と、先端側のチップ支持部４１とが組み合わされて構成され、チップ支持部４１はキャップ本体３１の先端側に、基部４２はキャップ本体３１の基端側に相当する。
チップ支持部４１は合成樹脂等の可撓性を有する材料により構成され、基部４２は、チップ支持部４１に比べて硬質で、容易に屈曲変形しない程度の剛性を有する材料により構成されたものである。
【００４６】
また、先端チップ４３は、上記第２の実施の形態におけるペンキャップ３の先端チップ３２と同様に、芯体１３を覆う形状に形成された膜状の部材であって、容易に屈曲変形しない程度の剛性を有する材料により構成される。先端チップ４３の基端部は平板状に形成されたフランジ４３１となっている。
【００４７】
ペンキャップ４を入力ペン１に装着した状態においては、基部４２がペン軸先端部１２に嵌め込まれて密着する。さらに、先端チップ４３の内側に芯体１３が密着することで、芯体１３が先端チップ４３によって覆われる。なお、この状態において、先端チップ４３のフランジ４３１とペン軸先端部１２の先端部分との間には空隙が存在する。
【００４８】
ペンキャップ４を入力ペン１に装着した状態において、先端チップ４３の先端に押圧力が加わると、この押圧力は先端チップ４３を介して芯体１３に伝達される。チップ支持部４１は可撓性を有する材料により構成された部材であるから、芯体１３が押圧力に屈して移動する際には、チップ支持部４１が押圧力により屈曲変形し、先端チップ４３が芯体１３の移動に追従して移動する。
【００４９】
一方、基部４２はチップ支持部４１に比較して硬質であるから、先端チップ４３の先端に押圧力が加わった場合にも変形しにくいので、ペンキャップ４を、入力ペン１に装着した状態で強固に保持することができる。このため、ペンキャップ４を装着した入力ペン１を使用する場合に、先端チップ４３に加わる押圧力でペンキャップ４がぐらついたり、脱落したりする恐れがない。従って、ペンキャップ４を用いることにより、入力ペン１に装着して使用する際の安定感をより一層向上させることが可能である。
【００５０】
［第４の実施の形態］
図５は、本発明を適用した第４の実施の形態としてのペンキャップ６の構成を示す外観図である。図５中、（ａ）は入力ペン５およびペンキャップ６の構成を示す図であり、（ｂ）および（ｃ）は入力ペン５にペンキャップ６を装着した状態を示す図である。
【００５１】
図５に示す入力ペン５は、略筒型のペン軸５１と、ペン軸５１の一端に形成されたペン軸端部５２と、ペン軸端部５２に組み付けられた筆記用芯体５３と、ペン軸５１の他端に形成されたペン軸端部５４と、ペン軸端部５４に組み付けられた芯体５５とを備えて構成される。
【００５２】
入力ペン５は、両端に、ペン軸端部５２とペン軸端部５４とがそれぞれ形成された略筒型部材である。ペン軸端部５２には、ペン軸端部５２を内外に貫通する貫通孔（図示略）が設けられ、この貫通孔を貫通するように筆記用芯体５３が配設されている。筆記用芯体５３は、ペン軸端部５２の内外を出入りする方向に所定の範囲内で移動可能である。
また、ペン軸端部５４には、ペン軸端部５４を内外に貫通する貫通孔（図示略）が設けられ、この貫通孔を貫通するように芯体５５が配設されている。芯体５５は、ペン軸端部５４の内外を出入り方向に所定の範囲内で移動可能である。なお、筆記用芯体５３および芯体５５は、ペン軸５１に内蔵されるバネ等（図示略）により、ペン軸５１の外側へ向かって付勢されている。
【００５３】
さらに、ペン軸５１の内部には、それぞれ筆記用芯体５３および芯体５５の移動を検知する複数の検知回路（図示略）が内蔵されている。これら検知回路は、筆記用芯体５３または芯体５５が移動した場合に、その移動量に応じて電流の位相が変化する回路である。
【００５４】
なお、筆記用芯体５３には、図示はしないが、ボールペンのインク排出機構が組み込まれており、一般的なボールペンと同様の筆記機能を有する。一方、芯体５５は、合成樹脂等によってなる部材であって、筆記機能は有しない。
【００５５】
すなわち、入力ペン５は、一端側に筆記機能を有する入力ペンとしての機能を備え、他端側に一般的な入力ペンとしての機能を備えたものである。
【００５６】
ペンキャップ６は、上記第１の実施の形態における入力ペン１（図１）と同様に構成されるペンキャップであって、略ドーム状のキャップ本体６１の先端に先端チップ６３が組み付けられて構成される。キャップ本体６１は、入力ペン１におけるキャップ本体２１と同様に構成され、先端チップ６３は、入力ペン１の先端チップ２２と同様に構成されたものである。
【００５７】
さらに、ペンキャップ６は、キャップ本体６１の側面を一周するように凸に形成されたリング６２を有する。リング６２は、ペン軸５１の表面にリング状部材を固着させるか、或いは、キャップ本体６１と一体となって形成された突起である。
【００５８】
以上のように構成されるペンキャップ６を、図５（ｂ）に示すように、入力ペン５のペン軸端部５２側に装着すれば、筆記用芯体５３が有する筆記機能が発揮されなくなるので、筆記用芯体５３を通常の入力ペンとして使用することができる。
また、ペンキャップ６は、入力ペン５のペン軸端部５４側に装着することもできる。この場合、例えば先端チップ６３を、芯体５５とはすべり具合やサイズが異なるものとすれば、芯体５５を交換したのと同様に、目的に応じた快適な操作感が得られる。
【００５９】
さらに、入力ペン５の筆記用芯体５３または芯体５５を、そのまま使用する場合には、不要になったペンキャップ６は、使用しない側に装着しておけば邪魔になることはない。例えば、入力ペン５を筆記機能付きの入力ペンとして使用する場合、筆記用芯体５３にペンキャップ６を装着することはできないが、この場合は芯体５５側にペンキャップ６を装着しておけば、ペンキャップ６を別の場所に収納しておく必要が無い。
【００６０】
また、ペンキャップ６は、入力ペン５のペン軸端部５２またはペン軸端部５４に被せるように装着され、入力ペン５からペンキャップ６を取り外す際には、入力ペン５からペンキャップ６を引き抜くような操作を必要とする。
ペンキャップ６はリング６２を備えるので、ユーザは、キャップ本体６１に指を掛けてペンキャップ６を入力ペン５から引き抜くことで、ペンキャップ６をより簡単に取り外すことができる。
これにより、入力ペン５に対してペンキャップ６を頻繁に着脱する場合であっても、着脱操作がユーザに負担を与えることはなく、ペンキャップ６を快適に使用することができる。
【００６１】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術思想の範囲内において種々の変更が可能なのはいうまでもない。例えば、入力ペン１の芯体１３および入力ペン５の筆記用芯体５３は、ボールペンのインク排出機構が組み込まれることで、一般的なボールペンと同等の筆記機能を有する構成としたが、芯体１３および筆記用芯体５３は、紙などの筆記対象面に接触して、液体、固体またはジェル状の着色材料を筆記対象面に付着させることにより、筆記対象面上に視認可能な着色を施す筆記機能を有するものであれば限定されない。具体的には、芯体１３および筆記用芯体５３は、いわゆるシャープペンシル、水性または油性インクを用いるボールペン、フェルトペン等の一般的な筆記具としての機能を有するものであれば良い。
【００６２】
また、ペンキャップ２の先端チップ２２、先端チップ２３、先端チップ２４、ペンキャップ３の先端チップ３２、ペンキャップ４の先端チップ４３、およびペンキャップ６の先端チップ６３の形状や構成材料についても、その使用目的に合わせて任意に変更可能である。
このほか、入力ペンやペンキャップの具体的な細部構成についても、適宜変更可能であることは勿論である。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着するだけで、ペン先部材の移動を妨げることなく筆記機能を発揮できない状態とすることができる。また、先端チップを交換することが可能となり、目的や用途に適した先端チップを用いることで、筆記機能を有する入力ペンを通常の入力ペンとして使用する際の利便性と操作性を向上させることができる。
【００６５】
請求項２記載の発明によれば、筆記機能を有するペン先部材を備えた入力ペンに装着すると、ペン先部材が移動する際には、支持部材が変形することにより、先端チップがペン先部材の移動に伴って移動するので、ペン先部材の移動を妨げることなく筆記機能を発揮できない状態とすることができる。また、支持部材が変形することで先端チップを移動可能としたため、入力ペンの操作感を損なわず、さらに、単純な構造としたために低コストで容易に実現可能である。
【００６６】
請求項３記載の発明によれば、入力ペンに装着した際の安定性を向上させるとともに、良好な操作性を有するペンキャップを提供できる。
【００６７】
以上説明したように、本発明の入力ペンによれば、ペンキャップを着脱する簡単な操作によって、筆記機能を発揮できる状態と、筆記機能を発揮しない状態とを切り替えることができる。これにより、簡単な操作によって、筆記機能を有する入力ペンとしても、筆記機能を有しない通常の入力ペンとしても使用することが可能な利便性の高い入力ペンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態としてのペンキャップ２の構成を示す図であり、（ａ）はペンキャップ２および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図２】ペンキャップ２の先端チップを交換可能とした構成例を示す図であり、（ａ）は交換可能な先端チップ２３を備えたペンキャップ２を入力ペン１に装着した場合の要部拡大図であり、（ｂ）は先端チップ２３を先端チップ２４に交換した場合の要部拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態としてのペンキャップ３の構成を示す図であり、（ａ）はペンキャップ３および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ３を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態としてのペンキャップ４の構成を示す図であり、（ａ）はペンキャップ４および入力ペン１の構成を示す外観図であり、（ｂ）はペンキャップ４を入力ペン１に装着した場合の構成を示す図であり、（ｃ）は同図（ｂ）の一部を拡大して示す図である。
【図５】本発明を適用した第４の実施の形態としてのペンキャップ６の構成を示す外観図であり、（ａ）は入力ペン５およびペンキャップ６の構成を示す図であり、（ｂ）おとび（ｃ）は入力ペン５にペンキャップ６を装着した状態を示す図である。
【図６】従来の入力ペンの一例として位置指示器３００の構成を示す透視図である。
【符号の説明】
１，５ 入力ペン
２，３，４，６ ペンキャップ
２１，３１，６１ キャップ本体
４１ チップ支持部
４２ 基部
２１１，３１１，４１１ 貫通孔
２２，２３，２４，３２，４３，６３ 先端チップ
２２１，２３１，２４１，３２１，４３１ フランジ
６２ リング
Claims (3)
- 筆記機能を有し、先端に加わる押圧力に応じて軸方向に移動可能なペン先部材を備えた入力ペンであって、
前記ペン先部材の先端に当接され、着脱自在に密着係合される先端チップと、
該先端チップを軸方向に移動可能に支持する支持部材を有するペンキャップと、を備え、
前記支持部材により前記先端チップが前記ペン先部材に当接された状態で、
前記先端チップを座標入力装置の操作面に押し付けたときの前記先端チップに加わる押圧力に応じて、前記先端チップに係合されたペン先部材をペン軸方向に移動させ、
前記ペン先部材の前記軸方向の移動を検出して、前記先端チップが置かれた前記座標入力装置の操作面上の位置を検出することを特徴とする入力ペン。 - 前記支持部材は、前記先端チップに加わる押圧力に伴って変形することを特徴とする請求項１に記載の入力ペン。
- 前記支持部材は、前記先端チップを支持するチップ支持部と、前記先端チップが前記ペン先部材に装着される際に前記入力ペンに当接する基部とからなり、前記チップ支持部は可撓性を有するものであり、前記基部は前記チップ支持部よりも硬質なものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の入力ペン。
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