JP6586341B2 - 電子機器、ペン、及びペンの保持方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、タッチパネルのペンを保持可能な電子機器に関する。

タッチパネルを押圧して情報を入力するタッチペンを内部スペースに影響することなく収納できる本体を備えた電子機器がある。この電子機器は、ペン状の突起部を有した取付部材を装着するための凹部を本体の側部に有している。凹部の底部には装着穴が開口しており、取付部材には装着孔に着脱自在に係合する係合部が設けられている。

特開２００１−１４２６２５号公報

ところで、タッチパネルに対応したペンはペン先が導電性を有しているものがある。電子機器は、高機能化、薄型化、及び軽量化に伴い筐体内部の実装状態が高密度になってきており、筺体の内部に専用のペン収納部を配置することが難しい。筐体の外周部には、無線通信用のアンテナなどが内蔵されるため、導電性部品が含まれたペンをアンテナの近傍に配置したくない。

そこで、本発明に係る一実施形態では、筐体の外周縁に内蔵されるアンテナに影響することなく入力装置の入力用のペンを保持できる電子機器、ペン、及びペンの保持方法を提供する。

本発明の一実施形態の電子機器は、筐体とペンとアンテナとを備える。筐体は、入力面と、この入力面の周囲に位置された外周縁と、前記入力面に沿う方向に前記外周縁に開口された係合孔と、を有している。ペンは、前記筐体の前記外周縁に沿って配置された状態で、前記係合孔に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片を有し、前記入力面に対する入力操作に使用される。アンテナは、前記筐体の前記外周縁の内側に配置され、前記入力面を横切る方向に沿う前記挿入片の寸法よりも小さい距離で前記挿入片に隣接する。
前記挿入片は、胴部および先端部を有する。前記胴部は、前記ペンの胴部に取り付けられた保持具の基部から前記ペンの径方向に延びるとともに、前記筐体の前記外周縁に沿う方向の寸法が前記係合孔の開口寸法よりも小さい。前記先端部は、前記胴部に連続するとともに、前記入力面を横切る方向に沿う寸法が前記係合孔の開口寸法より大きい。

本発明の一実施形態のペンは、入力装置を筐体に内蔵した電子機器に入力操作を行うためのペンであって、前記筐体の外周縁に前記入力装置の入力面に沿う方向に開口された係合孔に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片を備えている。前記挿入片が前記係合孔に挿入された状態では、前記係合孔の近傍で前記筐体の内部に配置されたアンテナに隣接して前記入力面を横切る方向に沿う前記挿入片の寸法よりも小さい位置に前記挿入片が配置される。
前記挿入片は、胴部および先端部を有する。前記胴部は、前記ペンの胴部に取り付けられた保持具の基部から前記ペンの径方向に延びるとともに、前記筐体の前記外周縁に沿う方向の寸法が前記係合孔の開口寸法よりも小さい。前記先端部は、前記胴部に連続するとともに、前記入力面を横切る方向に沿う寸法が前記係合孔の開口寸法より大きい。

本発明の一実施形態のペンの保持方法は、入力装置およびアンテナを筐体に内蔵した電子機器に入力操作を行うペンを前記筐体に取り付けておくためのペンの保持方法である。
前記筐体は、前記入力装置の入力面の周囲に位置された外周縁と、前記入力面に沿う方向に前記外周縁に開口された係合孔と、を有し、前記ペンは、前記係合孔に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片を側部に有するとともに、前記挿入片は、前記係合孔に対し前記入力面を横切る方向に弾性変形して嵌合する先端部を有する。
前記挿入片の前記先端部が前記挿入片の厚みよりも小さい距離で前記アンテナに接近する位置まで前記挿入片を前記入力面に沿って前記係合孔に差し込むことで、前記ペンを前記筐体の外周縁に沿うように前記筐体に固定する。

第１の実施形態の電子機器にペンを装着した状態を示す斜視図。 図１のペンを筐体から取り外した電子機器の分解斜視図。 第１の実施形態の電子機器とペンの嵌合部の断面図。 図３のＦ４−Ｆ４線に沿う電子機器とペンの嵌合部の断面図。 第２の実施形態の電子機器とペンの嵌合部の断面図。 第３の実施形態の電子機器からペンを取り外した分解斜視図。 第４の実施形態の電子機器からペンを取り外した分解斜視図。 第５の実施形態の電子機器からペン及び保持具を取り外した分解斜視図。

第１の実施形態に係る電子機器１について、図１から図４を参照して説明する。図１に示す電子機器１は、いわゆるタブレット型ポータブルコンピュータであって、四角形の平たいパネル状の筐体２の中にディスプレイユニット３、タッチ式の入力装置４、回路基板、バッテリ、及び通信用のアンテナ５を有している。ディスプレイユニット３の表示部３１は、筐体２の一方の面に配置されている。

入力装置４は、ディスプレイユニット３に重ねて配置されており、筐体２の表示部３１側の面に利用者が指で触れたり、専用のペン６で触れたりすることによって、入力操作を行うことができる。つまり、表示部３１が面した筐体２の外表面は、入力面４１でもある。本実施形態の電子機器１は、入力装置４としてタッチパネルを備えており、繊細な入力操作を可能にするための専用のペン６が用いられる。ここで入力装置４としてのタッチパネルとは、感圧式タッチパネル、静電容量式タッチパネル、デジタイザなどの現在知られている方式に限らず、入力面に対してペン６を使って入力操作することができるものを含む。

アンテナ５は、周辺機器やインターネット等に無線接続するために使用される周波数帯に応じて個々に用意されており、筐体２の外周縁２１に沿って配置されることが多い。なお、実施形態の説明の便宜上、入力操作される表示部側を「おもて面」、反対側の面を「裏面」と呼ぶ。また、表示部の１つの辺を上にした場合、その辺を「上部」、対辺を「下部」、左右の辺を「側部」と呼ぶことも有る。

ペン６は、ケースの中に電子回路、バッテリ、コイル等を内蔵しており、タッチパネルを内蔵した電子機器１の入力面４１に対する入力操作をするための磁界をペン先６Ａに発生する。このペン６は、使用しない場合、ペン先６Ａにキャップ６Ｂが装着され、電子機器１の筐体２の外周縁２１の１つの辺に沿って固定される。図１では、表示部３１を横長の状態にして電子機器１を使用する一例を示しており、右の側部にペン６が保持されている。筐体２は、図２に示すように入力面４１に沿う方向へ外周縁２１に開口した係合孔２２を有している。係合孔２２は、外周縁２１に沿う方向に長いスロット形状である。ペン６は、この筐体２の外周縁２１に沿って配置された状態で係合孔２２に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片６１を有している。係合孔２２に対して挿入片６１を入力面４１に沿う方向に差し込むだけで簡単に固定される。

図３は、筐体の係合孔２２にペン６の挿入片６１が嵌合した状態で、筐体２側を入力面４１に平行な面で切った断面図にして示す。図４は、係合孔２２に挿入片６１が嵌合した状態で、ペン６の中心軸に垂直な面で切った係合孔２２及び挿入片６１の断面図を示す。係合孔２２及び挿入片６１は、ペン６の太さよりも大きい長さを外周縁２１に沿って有している。また、挿入片６１は、入力面４１を横切る方向へ係合孔２２の開口寸法よりも大きい寸法の先端部６２と、外周縁２１に沿う方向に係合孔２２の開口寸法よりも小さい寸法の胴部６３とを有している。また、胴部６３は、入力面４１を横切る方向へ係合孔２２の開口寸法とほぼ同じ寸法に形成される。

本実施形態の場合、図２及び図３に示すように挿入片６１は、ペン先６Ａと反対側の端部６Ｃに外嵌する保持具６０に一体に設けられている。保持具６０は、外径がペン６の胴部と同じ太さに形成されたフープ形状の基部６４を有している。したがって、基部６４は、ペン６の端部６Ｃに設けられたくびれ部６Ｄに装着されている。挿入片６１は、基部６４からペン６の軸の半径方向に延びている。挿入片６１の形状がこのように設定されることによって、ペン６は、挿入片６１の差込方向を中心とした捩れのガタつきが抑えられ、外周縁２１に沿った状態に保持される。

アンテナ５は、入力面４１を横切る方向の挿入片６１の寸法よりも小さい距離に挿入片６１に隣接するように係合孔２２の近傍となる筐体２の外周縁２１の内側に配置されている。本実施形態では図３及び図４に示すように、アンテナ５は、フィルム状の基板に対してパターン形成されたアンテナであって、入力面４１を横切る方向へ挿入片６１に少なくとも一部が重なる位置に配置される。なお、アンテナ５は、入力面４１を横切る方向に挿入片６１の寸法よりも小さい距離であれば、図３や図４のように挿入片６１に重なる方向の他に外周縁２１に沿う方向に並んで配置されていてもよい。

以上のように、入力装置４としてタッチパネルを筐体２に内蔵した電子機器１の入力面４１に対する入力操作をするためのペン６を使用しない場合には、ペン６を筐体２に取り付けておく。本実施形態では、アンテナ５が内蔵された筐体２の外周縁２１に、入力面４１に沿う方向へ外周縁２１に開口した係合孔２２を設け、この係合孔２２に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片６１をペン６の側部に設ける。挿入片６１は、ペン６の軸方向に沿う係合孔２２よりも小さく、入力面４１を横切る方向に係合孔２２に対して弾性変形して嵌合する厚みを有している。そして、挿入片６１の厚みよりも小さい距離にアンテナ５に接近する位置まで入力面４１に沿って外周縁２１を横切る方向へ挿入片６１を係合孔２２に差し込むことで、ペン６を筐体２に着脱可能に固定する。

挿入片６１は、合成樹脂製であるので、このようにアンテナ５を接近して配置しても、アンテナ５の性能に影響しない。つまり、挿入片６１が差し込まれる係合孔２２に対してアンテナ５を離して配置する必要が無いため、筐体２内を有効に利用することができる。

以下に、第２から第５の実施形態の電子機器１について説明する。各実施形態において、第１の実施形態の電子機器１の構成と同じ機能を有する構成には、同じ符号を付し、詳細な説明は第１の実施形態の記載及び図を参酌することとする。

第２の実施形態の電子機器１について、図５を参照して説明する。図５は、電子機器１の外周縁２１に設けられた係合孔２２にペン６の挿入片６１を差し込んでペン６を筐体２に保持した状態で、係合孔２２及び挿入片６１をその周辺部とともにペン６の中心軸に垂直な面で切った断面図である。図５に示すように、アンテナ５は、筐体２の外周縁２１の内面に沿って湾曲して延びており、係合孔２２を通って筐体２の中に延びた挿入片６１が通される貫通穴５１を有している。アンテナ５のパターンは、貫通穴５１の周囲に形成される。貫通穴５１である代わりに切欠であってもよい。この他の構成は、第１の実施形態の電子機器１と同じである。

以上のように構成された第２の実施形態の電子機器１によれば、アンテナ５を実装する範囲に重なるようにペン６の挿入片６１を配置することができる。アンテナ５を配置する場合、導電性部品を含んだ周辺部品とは一定の距離を空ける必要があるため、筐体２の内部の実装効率を低下させるが、本実施形態のペン６の挿入片６１は合成樹脂製であるので、アンテナ５の近傍に配置する際に位置的な制限を受けない。したがって、アンテナ５のパターンに空いている部分があれば、当該部分が係合孔２２に合致するようにアンテナ５を配置することで、筐体２の内部の実装効率を高めることができる。

第３の実施形態の電子機器１について、図６を参照して説明する。図６は、電子機器１のペン６を取り外した状態の分解斜視図である。電子機器１において、筐体２は、係合孔２２を外周縁２１に沿って互いに離れた複数個所に有しており、ペン６は、この係合孔２２に対応する間隔で離れた複数の挿入片６１を有している。本実施形態の場合、電子機器１は、２つの係合孔２２と、これに対応する２つの挿入片６１を有している。ペン６は、入力操作の際に入力面４１に当接するペン先６Ａと、このペン先６Ａを保護するキャップ６Ｂとを有している。挿入片６１の１つは、ペン先６Ａとは反対側の端部６Ｃに配置され、挿入片６１のもう１つは、キャップ６Ｂに配置されている。したがって、挿入片６１は、ペン６の両端に配置される。

以上のように構成された第３の実施形態の電子機器１において、ペン６は、筐体２の２つの係合孔２２に挿入片６１がそれぞれ嵌合するので、ペン６を筐体２に固定して電子機器１を携行する場合に、ペン６が筐体２に対してしっかりと保持される。

第４の実施形態の電子機器１について、図７を参照して説明する。図７は、電子機器１のペン６を筐体２から取り外した状態の分解斜視図である。図７に示す電子機器１において、挿入片６１は、ペン６の軸方向にほぼ中央の位置に配置されている。挿入片６１は、他の実施形態と同様に、ペン６の軸から半径方向に突出している。ペン６を手に持つ場合、ペン６の軸方向に中央の範囲に突出するものが有ったとしても邪魔になることはない。本実施形態において、係合孔２２は、ペン６が装着される外周縁２１の端からペン６のキャップ６Ｂや端部６Ｃがはみ出さないように、ほぼ中央の位置に設けられる。

アンテナ５は、係合孔２２が開口した筐体２の外周縁２１の内面に沿って配置される。第１の実施形態のように係合孔２２に嵌合した挿入片６１に対して入力面４１を横切る方向に重なるようにアンテナ５が配置されていてもよいし、第２の実施形態のように係合孔２２に嵌合した挿入片６１が差し込まれる貫通穴５１を有していてもよい。

以上のように構成された第４の実施形態の電子機器１において、ペン６は、中央部に挿入片６１が配置されているので、ペン先６Ａが外周縁２１に沿ってどちら向きになっても筐体２に対して装着することができる。また、挿入片６１からペン６のキャップ６Ｂや端部６Ｃまでの距離が短いので、ペン６を筐体２に固定して電子機器１を携行する場合にペン６の安定性が増す。

第５の実施形態の電子機器１について、図８を参照して説明する。本実施形態の電子機器１において、ペン６は、取り外し可能な保持具６０を有し、挿入片６１は、この保持具６０に一体に設けられる。図８は、電子機器１のペン６を筐体２から取り外し、さらに保持具６０からも抜き取った状態の分解斜視図である。保持具６０は、ペン６の軸部の外径よりもやや小さい内径のフープ状の基部６４を有している。この基部６４は、挿入片６１と一体につながる合成樹脂で作られており、ペン６の胴部に外嵌する弾性を有している。

以上のように構成された第５の実施形態の電子機器１において、ペン６は、第４の実施形態と同様に中央部に挿入片６１を配置することができるとともに、挿入片６１の位置をペン６の軸方向に移動させることもできる。筐体２に対してペン６の配置を調整することができる。また、ペン６を他のものに取り換えることもできる。

なお、電子機器１は、表示面を有したタブレット型ポータブルコンピュータに限定されるものではなく、例えば、有線接続又は無線接続によって卓上コンピュータやクラムシェル型のポータブルコンピュータ、あるいはタブレット型ポータブルコンピュータなどの情報処理機器に拡張機能として外付け接続されるタッチパネルであってもよい。

また、電子機器１の筐体２に対してペン６を保持する位置は、外周縁２１のどの辺に沿っていてもよいし、電子機器１の使用状況に応じて、ペン６を保持する位置を変えられるように、に筐体２の外周縁２１のうちの複数の辺に係合孔２２を有していてもよい。さらに、第１の実施形態のようにペン先６Ａの反対側の端部６Ｃでペン６が保持される場合、筐体２にペン６を取り付けた状態で電子機器１を操作するあるいは携行する間、ペン先６Ａ側が動かないように、筐体２とペン６とを互いに内蔵した永久磁石などで吸着させてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…電子機器、２…筐体、２１…外周縁、２２…係合孔、４…入力装置（タッチパネル）、４１…入力面、６…ペン、６Ａ…ペン先、６Ｂ…キャップ、６Ｃ…端部、６０…保持具、６１…挿入片、６２…先端部、６３…胴部、６４…基部。

Claims (5)

1. 入力面と、この入力面の周囲に位置された外周縁と、前記入力面に沿う方向に前記外周縁に開口された係合孔と、を有する筐体と、
   前記筐体の前記外周縁に沿って配置された状態で、前記係合孔に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片を有し、前記入力面に対する入力操作に使用されるペンと、
   前記筐体の前記外周縁の内側に配置され、前記入力面を横切る方向に沿う前記挿入片の寸法よりも小さい距離で前記挿入片に隣接するアンテナと、
   を備え、
   前記挿入片は、
   前記ペンの胴部に取り付けられた保持具の基部から前記ペンの径方向に延びるとともに、前記筐体の前記外周縁に沿う方向の寸法が前記係合孔の開口寸法よりも小さい胴部と、
   前記胴部に連続するとともに、前記入力面を横切る方向に沿う寸法が前記係合孔の開口寸法より大きい先端部と、
   を有する電子機器。
2. 前記アンテナは、その少なくとも一部が前記入力面を横切る方向に前記挿入片と重なる位置に配置された請求項１に記載の電子機器。
3. 前記アンテナは、前記係合孔を通って前記筐体の中に延びた前記挿入片が通される貫通穴を有する請求項１に記載の電子機器。
4. 入力装置を筐体に内蔵した電子機器に入力操作を行うためのペンであって、
   前記筐体の外周縁に前記入力装置の入力面に沿う方向に開口された係合孔に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片を備え、前記挿入片が前記係合孔に挿入された状態では、前記係合孔の近傍で前記筐体の内部に配置されたアンテナに隣接して前記入力面を横切る方向に沿う前記挿入片の寸法よりも小さい位置に前記挿入片が配置され、
   前記挿入片は、
   前記ペンの胴部に取り付けられた保持具の基部から前記ペンの径方向に延びるとともに、前記筐体の前記外周縁に沿う方向の寸法が前記係合孔の開口寸法よりも小さい胴部と、
   前記胴部に連続するとともに、前記入力面を横切る方向に沿う寸法が前記係合孔の開口寸法より大きい先端部と、
   を有するペン。
5. 入力装置およびアンテナを筐体に内蔵した電子機器に入力操作を行うペンを前記筐体に取り付けておく保持方法であって、
   前記筐体は、前記入力装置の入力面の周囲に位置された外周縁と、前記入力面に沿う方向に前記外周縁に開口された係合孔と、を有し、
   前記ペンは、前記係合孔に着脱自在に嵌合する合成樹脂製の挿入片を側部に有するとともに、前記挿入片は、前記係合孔に対し前記入力面を横切る方向に弾性変形して嵌合する先端部を有し、
   前記挿入片の前記先端部が前記挿入片の厚みよりも小さい距離で前記アンテナに接近する位置まで前記挿入片を前記入力面に沿って前記係合孔に差し込むことで、前記ペンを前記筐体の外周縁に沿うように前記筐体に固定するようにしたペンの保持方法。

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