JP7637758B1

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Publication number: JP7637758B1
Application number: JP2023221552A
Authority: JP
Inventors: 圭一吉冨; 充弘山▲ざき▼
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2023-12-27
Filing date: 2023-12-27
Publication date: 2025-02-28
Anticipated expiration: 2043-12-27
Also published as: JP2025103865A

Abstract

【課題】使用感を向上することができる入力デバイス及び情報処理システムを提供する。
【解決手段】入力デバイスは、ペン型の入力デバイスであって、細長い棒状に形成された筐体と、前記筐体の先端に設けられたペン先部と、前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、を備える。
【選択図】図２

An input device and an information processing system that can improve usability are provided.
[Solution] The input device is a pen-type input device comprising a housing formed into a long, thin rod shape, a pen tip portion provided at the tip of the housing, a vibration generating portion disposed within the housing at a position closer to the pen tip portion than the center of the housing in the longitudinal direction, which receives a drive signal that combines a vibration component and a sound component and generates vibrations in accordance with the drive signal, and a sound output portion disposed at a position away from the vibration generating portion, which transmits sound vibrations in accordance with the drive signal of the sound component generated by the vibration generating portion via a vibration transmission medium and outputs the sound vibrations to the outside of the housing.
[Selected figure] Figure 2

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ペン型の入力デバイス、及び該入力デバイスと情報処理装置とを備える情報処理システムに関する。The present invention relates to a pen-type input device and an information processing system including the input device and an information processing device.

ノート型ＰＣ、タブレット型ＰＣ及びスマートフォン等の情報処理装置は、タッチスクリーンに対する入力操作にペン型の入力デバイスが用いられることがある。例えば特許文献１には、タッチパネルに対する入力に使用するタッチペンにおいて、棒状の筐体の内部に振動発生装置を設けた構成が開示されている。Information processing devices such as notebook PCs, tablet PCs, and smartphones may use a pen-type input device for input operations on a touch screen. For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a vibration generating device is provided inside a rod-shaped housing of a touch pen used for inputting to a touch panel.

特開２０２２－１８７４１１号公報JP 2022-187411 A

上記のような振動発生装置を備えた入力デバイスは、ハプティックペン（haptic pen）とも呼ばれ、触覚フィードバック機能を有する。触覚フィードバックは、文字等を表示するタッチスクリーンへの接触に応じて振動を発生させ、使用感を向上させるためのものである。An input device equipped with a vibration generating device as described above is also called a haptic pen, and has a tactile feedback function. Haptic feedback generates vibrations in response to contact with a touch screen that displays characters, etc., in order to improve the user experience.

ところで、鉛筆やボールペンのような一般的な筆記具は、触覚で知覚できる振動以外にも、筆記時に発生する音（筆記音）も使用感の向上に寄与している。しかしながら従来の入力デバイスは、このような筆記音については考慮されていない。Incidentally, in addition to the vibrations that can be perceived by the touch, common writing implements such as pencils and ballpoint pens also produce sounds (writing sounds) that contribute to improving the user experience. However, conventional input devices do not take such writing sounds into consideration.

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、使用感を向上することができる入力デバイス及び情報処理システムを提供することを目的とする。The present invention was made in consideration of the problems with the conventional technology described above, and aims to provide an input device and information processing system that can improve usability.

本発明の第１態様に係る入力デバイスは、ペン型の入力デバイスであって、細長い棒状に形成された筐体と、前記筐体の先端に設けられたペン先部と、前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、を備える。The input device according to the first aspect of the present invention is a pen-type input device, and includes a housing formed in a long, thin rod shape, a pen tip portion provided at the tip of the housing, a vibration generating portion disposed within the housing at a position closer to the pen tip portion than the center of the housing in the longitudinal direction, receiving a drive signal that combines a vibration component and a sound component, and generating vibrations in accordance with the drive signal, and a sound output portion disposed at a position away from the vibration generating portion, transmitting sound vibrations in accordance with the drive signal of the sound component generated by the vibration generating portion via a vibration transmission medium, and outputting the sound vibrations to the outside of the housing.

前記音出力部は、前記筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部とは反対側のペン尻部に近い位置に配置されていてもよい。The sound output unit may be positioned closer to the end of the pen, on the opposite side to the tip, than to the center of the housing in the longitudinal direction.

前記音出力部は、前記筐体の外壁に貫通形成された孔部を有してもよい。The sound output unit may have a hole formed through the outer wall of the housing.

前記音出力部は、前記孔部に連通し、前記音振動を増大させる空洞空間を有してもよい。The sound output section may have a hollow space that communicates with the hole and amplifies the sound vibrations.

前記筐体に設けられた開口部の一部を塞ぐように前記筐体に支持されたボタンスイッチを備え、前記孔部は、前記ボタンスイッチと前記筐体との間に形成された隙間であってもよい。The device may include a button switch supported on the housing so as to cover a portion of an opening in the housing, and the hole may be a gap formed between the button switch and the housing.

前記筐体内には、該筐体の長手方向に沿って延在し、前記振動発生部と前記音出力部との間を接続する連通経路が形成され、前記振動伝達媒体は、前記連通経路内の空気を含むものでもよい。A communication path is formed within the housing, extending along the longitudinal direction of the housing and connecting the vibration generating unit and the sound output unit, and the vibration transmission medium may include air within the communication path.

前記音出力部は、前記筐体の内部に設けられ、前記振動伝達媒体を介して伝達された音振動を増大させる空洞空間と、前記筐体の外壁に形成された開口部を塞ぐように設けられ、前記空洞空間の一面を形成する振動板と、を有してもよい。The sound output unit may have a hollow space provided inside the housing that amplifies the sound vibrations transmitted through the vibration transmission medium, and a diaphragm that is provided to close an opening formed in the outer wall of the housing and forms one side of the hollow space.

前記音出力部は、前記筐体の外壁に取り付けられた金属製のペンクリップを有し、
前記振動伝達媒体は、前記筐体の長手方向に沿って延在し、前記振動発生部と前記ペンクリップとの間を接続する金属棒体を含むものでもよい。 the sound output unit has a metal pen clip attached to an outer wall of the housing,
The vibration transmission medium may include a metal rod extending along the longitudinal direction of the housing and connecting between the vibration generating unit and the pen clip.

前記筐体に対して着脱可能に装着されたキャップ状部材を備え、前記音出力部は、前記キャップ状部材に設けられ、前記音振動を増大させる空洞空間と、前記キャップ状部材の外壁に貫通形成され、前記空洞空間と連通する孔部と、を有してもよい。The device may include a cap-shaped member that is removably attached to the housing, and the sound output unit may have a hollow space provided in the cap-shaped member that amplifies the sound vibrations, and a hole formed through an outer wall of the cap-shaped member and communicating with the hollow space.

前記振動伝達媒体は、前記筐体の長手方向に沿って延在し、前記振動発生部と前記音出力部との間を接続する金属棒体を含むものでもよい。The vibration transmission medium may include a metal rod extending along the longitudinal direction of the housing and connecting the vibration generating unit and the sound output unit.

本発明の第２態様に係る情報処理システムは、情報処理装置と、ペン型の入力デバイスとを備える情報処理システムであって、前記入力デバイスは、細長い棒状に形成された筐体と、前記筐体の先端に設けられたペン先部と、前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、を備える。The information processing system according to the second aspect of the present invention is an information processing system including an information processing device and a pen-type input device, the input device including a housing formed in a long and thin rod shape, a pen tip portion provided at the tip of the housing, a vibration generating portion disposed within the housing at a position closer to the pen tip portion than the center of the housing in the longitudinal direction, receiving a drive signal that combines a vibration component and a sound component, and generating vibrations according to the drive signal, and a sound output portion disposed at a position away from the vibration generating portion, transmitting sound vibrations according to the drive signal of the sound component generated by the vibration generating portion, and outputting the sound vibrations to the outside of the housing.

本発明の上記態様によれば、使用感を向上することができる。The above aspects of the present invention can improve the feel of use.

図１は、一実施形態に係る入力デバイスを備える情報処理システムの構成例を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration example of an information processing system including an input device according to an embodiment.図２は、第１実施形態に係る入力デバイスの内部構造を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic internal structure of the input device according to the first embodiment.図３は、一実施形態に係る情報処理システムの機能構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of an information processing system according to an embodiment.図４は、図２に示す入力デバイスの変形例に係る入力デバイスの断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an input device according to a modified example of the input device shown in FIG.図５は、図２に示す入力デバイスの別の変形例に係る入力デバイスの断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of an input device according to another modified example of the input device shown in FIG.図６は、第２実施形態に係る入力デバイスの内部構造を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a schematic internal structure of an input device according to the second embodiment.図７は、第３実施形態に係る入力デバイスの内部構造を模式的に示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a schematic internal structure of an input device according to the third embodiment.図８は、第４実施形態に係る入力デバイスの内部構造を模式的に示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic internal structure of an input device according to the fourth embodiment.

以下、本発明に係る入力デバイス及び情報処理システムついての好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。Below, preferred embodiments of the input device and information processing system according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

図１は、一実施形態に係る入力デバイス１０を備える情報処理システム１２の構成例を模式的に示す斜視図である。入力デバイス１０は、情報処理装置１４の入力操作に使用するペン型の入力デバイスである。入力デバイス１０は、デジタルペン、スタイラス、電子ペン、又はスマートペン等とも呼ばれる。本実施形態では、情報処理装置１４としてタブレット端末を例示する。入力デバイス１０の使用対象となる情報処理装置は、タブレット端末以外、例えばノート型ＰＣやスマートフォン等でもよい。FIG. 1 is a perspective view that shows a schematic configuration example of aninformation processing system 12 that includes aninput device 10 according to one embodiment. Theinput device 10 is a pen-type input device used for input operations on aninformation processing device 14. Theinput device 10 is also called a digital pen, a stylus, an electronic pen, a smart pen, or the like. In this embodiment, a tablet terminal is shown as an example of theinformation processing device 14. The information processing device on which theinput device 10 is used may be, other than a tablet terminal, for example, a notebook PC, a smartphone, or the like.

情報処理装置１４は、薄く扁平な平板形状を有する装置筐体１６と、装置筐体１６の一面を覆うタッチスクリーン１８とを備える。装置筐体１６の内部には、ＣＰＵ等の処理装置を実装したマザーボード及びバッテリ装置等の各種の電子部品が搭載されている。Theinformation processing device 14 comprises adevice housing 16 having a thin, flat, plate-like shape, and atouch screen 18 covering one side of thedevice housing 16. Inside the device housing 16, various electronic components are mounted, such as a motherboard on which a processing device such as a CPU is mounted, and a battery device.

タッチスクリーン１８は、表示部１８ａと、タッチセンサ１８ｂとを備える。表示部１８ａは、液晶や有機ＥＬ等で形成され、各種情報を表示可能である。タッチセンサ１８ｂは、表示部１８ａの表面に重ねて配置される。タッチセンサ１８ｂは、タッチスクリーン１８の表面１８ｃに対する入力デバイス１０の入力動作を検出可能なタッチパネルである。情報処理装置１４は、入力動作の有無を監視し、入力動作を検出した位置を特定し、入力動作に基づくデータ入力又は編集を実行することができる。情報処理装置１４は、例えばタッチセンサ１８ｂに入力デバイス１０が接触した接触位置の軌跡を表示部１８ａに表示させる。Thetouch screen 18 includes adisplay unit 18a and atouch sensor 18b. Thedisplay unit 18a is made of liquid crystal, organic electroluminescence, or the like, and is capable of displaying various types of information. Thetouch sensor 18b is disposed on top of the surface of thedisplay unit 18a. Thetouch sensor 18b is a touch panel capable of detecting an input operation of theinput device 10 on thesurface 18c of thetouch screen 18. Theinformation processing device 14 monitors the presence or absence of an input operation, identifies the position where the input operation is detected, and can execute data input or editing based on the input operation. Theinformation processing device 14, for example, causes thedisplay unit 18a to display the trajectory of the contact position where theinput device 10 contacts thetouch sensor 18b.

図２は、第１実施形態に係る入力デバイス１０の内部構造を模式的に示す断面図である。Figure 2 is a cross-sectional view that shows a schematic internal structure of theinput device 10 according to the first embodiment.

入力デバイス１０は、使用者が把持し、タッチスクリーン１８の表面１８ｃに接触しながら移動させることで、文字、記号及び図形等のデータ入力や編集に用いることができる。Theinput device 10 can be used for inputting and editing data such as characters, symbols, and figures by a user holding it and moving it while touching thesurface 18c of thetouch screen 18.

図２に示すように、入力デバイス１０は、筐体２０と、ペン先部２２と、振動発生部２４と、音出力部２６と、連通経路２７と、回路基板２８と、無線通信部３０と、バッテリ装置３１とを備える。図２において、回路基板２８と、振動発生部２４及びバッテリ装置３１等との間を繋ぐ太線は配線を示し、図４～図８においても同様である。As shown in FIG. 2, theinput device 10 includes ahousing 20, apen tip unit 22, a vibration generatingunit 24, asound output unit 26, acommunication path 27, acircuit board 28, awireless communication unit 30, and abattery device 31. In FIG. 2, the thick lines connecting thecircuit board 28 with thevibration generating unit 24 and thebattery device 31 indicate wiring, and the same is true in FIG. 4 to FIG. 8.

筐体２０は、樹脂、金属、又は木材属等で形成された細長い棒状の筒体である。筐体２０は、真円若しくは楕円の円筒状、又は角筒状等の各種断面形状を採用できる。筐体２０は、鉛筆やボールペン等の筆記具と同様、人手で把持するのに適した長さ及び太さを有する。Thehousing 20 is a thin, rod-like cylinder made of resin, metal, wood, or the like. Thehousing 20 can have various cross-sectional shapes, such as a circular or elliptical cylinder, or a square tube. Thehousing 20 has a length and thickness suitable for holding in the hand, similar to a writing instrument such as a pencil or ballpoint pen.

ペン先部２２は、タッチスクリーン１８に対する入力部である。ペン先部２２は、筐体２０の先端部２０ａから突出するように設けられる。先端部２０ａは、先細りのテーパ形状を有し、例えば円錐台形状である。ペン先部２２は、先端部２０ａの中心から筐体２０の軸方向Ａに沿って突出している。軸方向Ａは、細長い棒状の筐体２０の長手方向に延びる方向である。ペン先部２２は、細い棒状の基端部２２ａが筐体２０内でホルダ３２に支持され、円錐状のペン先２２ｂが筐体２０外に露出している。ホルダ３２は、筐体２０の内部における先端付近で支持されている。ペン先部２２は、ホルダ３２に対して着脱可能に又は着脱不能に支持される。Thepen tip 22 is an input unit for thetouch screen 18. Thepen tip 22 is provided so as to protrude from thetip 20a of thehousing 20. Thetip 20a has a tapered shape, for example, a truncated cone shape. Thepen tip 22 protrudes from the center of thetip 20a along the axial direction A of thehousing 20. The axial direction A is the direction extending in the longitudinal direction of the elongated rod-shaped housing 20. Thepen tip 22 is supported by aholder 32 in thehousing 20 at the thin rod-shaped base end 22a, and theconical pen tip 22b is exposed to the outside of thehousing 20. Theholder 32 is supported near the tip inside thehousing 20. Thepen tip 22 is supported in a detachable or non-detachable manner with respect to theholder 32.

振動発生部２４は、情報処理装置１４から回路基板２８を経た駆動信号に従って振動する。振動発生部２４は、例えばブラケット３４を介して筐体２０の内周面に支持されている。振動発生部２４は、例えばリニア共振アクチュエータ（LRA：Linear Resonant Actuator）で構成され、往復振動するアクチュエータ２４ａを備える（図３も参照）。振動発生部２４は、アクチュエータ２４ａの振動方向が軸方向Ａに沿うように配置することができる。この場合、振動発生部２４は筐体２０内で軸方向Ａに沿った振動を発生する。振動発生部２４は、アクチュエータ２４ａの振動方向が軸方向Ａと直交するように配置することもできる。この場合、振動発生部２４は筐体２０内で軸方向Ａと直交する方向の振動を発生する。The vibration generatingunit 24 vibrates according to a drive signal transmitted from theinformation processing device 14 through thecircuit board 28. The vibration generatingunit 24 is supported on the inner peripheral surface of thehousing 20, for example, via abracket 34. The vibration generatingunit 24 is configured, for example, by a linear resonant actuator (LRA) and includes anactuator 24a that vibrates back and forth (see also FIG. 3). The vibration generatingunit 24 can be arranged so that the vibration direction of theactuator 24a is along the axial direction A. In this case, thevibration generating unit 24 generates vibration along the axial direction A within thehousing 20. The vibration generatingunit 24 can also be arranged so that the vibration direction of theactuator 24a is perpendicular to the axial direction A. In this case, thevibration generating unit 24 generates vibration in a direction perpendicular to the axial direction A within thehousing 20.

ブラケット３４は、例えば樹脂又は金属で形成された塊状の部材である。ブラケット３４は、例えば振動発生部２４と筐体２０の内周面との間に介在する筒状部材や柱状部材である。ブラケット３４は、振動発生部２４の側面を振動が逃げないように強固に覆うことができる。ブラケット３４は、後述する振動発生部２４の振動成分に従った振動を筐体２０及び筐体２０を保持する指に伝達する。ブラケット３４は、例えば図７及び図８に示す入力デバイス６０，７０では、振動発生部２４をフローティング支持可能なゴム材等で形成することも有効である。ブラケット３４は省略してもよい。この場合、振動発生部２４は筐体２０の内壁に対してねじ又は接着剤等で直接的に固定するとよい。Thebracket 34 is a block-shaped member made of, for example, resin or metal. Thebracket 34 is, for example, a cylindrical or columnar member interposed between thevibration generating unit 24 and the inner peripheral surface of thehousing 20. Thebracket 34 can firmly cover the side of thevibration generating unit 24 so that the vibration does not escape. Thebracket 34 transmits vibrations according to the vibration components of thevibration generating unit 24, which will be described later, to thehousing 20 and the fingers holding thehousing 20. For example, in theinput devices 60 and 70 shown in Figures 7 and 8, it is also effective to form thebracket 34 from a rubber material or the like that can support thevibration generating unit 24 in a floating manner. Thebracket 34 may be omitted. In this case, thevibration generating unit 24 may be directly fixed to the inner wall of thehousing 20 with screws, adhesive, or the like.

音出力部２６は、振動発生部２４が発生する音振動を筐体２０の外部に出力する部分である。音出力部２６は振動発生部２４から離れた位置に設けられている。本実施形態の音出力部２６は、筐体２０の外壁２０ｂに貫通形成された孔部２６ａで構成されている。音出力部２６は筐体２０の長手方向の中央よりもペン尻部２０ｃに近い位置に配置されることができる。本実施形態の孔部２６ａは、筐体２０のペン尻部２０ｃの近傍で筐体２０の側面に開口している。ペン尻部２０ｃは、筐体２０の長手方向でペン先部２２（先端部２０ａ）側とは反対側の基端部である。孔部２６ａは外壁２０ｂの側面に形成された微細な孔部である。孔部２６ａは、１個でもよいし、外壁２０ｂの周方向に沿って複数個形成されてもよい。Thesound output unit 26 is a part that outputs the sound vibration generated by thevibration generating unit 24 to the outside of thehousing 20. Thesound output unit 26 is provided at a position away from thevibration generating unit 24. In this embodiment, thesound output unit 26 is configured with ahole 26a formed through theouter wall 20b of thehousing 20. Thesound output unit 26 can be arranged at a position closer to thepen end 20c than the center of the longitudinal direction of thehousing 20. In this embodiment, thehole 26a opens on the side of thehousing 20 near thepen end 20c of thehousing 20. Thepen end 20c is the base end on the opposite side to the pen tip 22 (tip 20a) side in the longitudinal direction of thehousing 20. Thehole 26a is a fine hole formed on the side of theouter wall 20b. There may be onehole 26a, or multiple holes may be formed along the circumferential direction of theouter wall 20b.

連通経路２７は、筐体２０内でその長手方向（Ａ方向）に沿って延在する空間である。連通経路２７は振動発生部２４と音出力部２６との間を接続する空気通路である。図２に示す連通経路２７は孔部２６ａから振動発生部２４まで連通する細長い空間である。筐体２０の内部には、振動発生部２４、回路基板２８、無線通信部３０、及びバッテリ装置３１等の電子部品と、各種の構造部品が収容されている。連通経路２７は、これら電子部品及び構造部品を避けつつ軸方向Ａに沿って延在する。Thecommunication path 27 is a space extending along the longitudinal direction (direction A) within thehousing 20. Thecommunication path 27 is an air passage that connects between thevibration generating unit 24 and thesound output unit 26. Thecommunication path 27 shown in FIG. 2 is a long and narrow space that communicates from thehole 26a to thevibration generating unit 24. Inside thehousing 20, electronic components such as thevibration generating unit 24,circuit board 28,wireless communication unit 30, andbattery device 31, as well as various structural components, are housed. Thecommunication path 27 extends along the axial direction A while avoiding these electronic components and structural components.

回路基板２８は、筐体２０内で支持されている。回路基板２８は、入力デバイス１０の制御基板であり、例えばＭＣＵ（Micro Controller Unit）３８を実装している。ＭＣＵ３８は、入力デバイス１０の機能を統括的に制御する処理装置である。ＭＣＵ３８は、プロセッサと、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリと、各種の入出力インタフェースを備える。ＭＣＵ３８は、情報処理装置１４とは独立に稼働する。無線通信部３０は、情報処理装置１４の無線通信部４６（図３参照）と無線データを送受信するための無線通信モジュールである。バッテリ装置３１は、入力デバイス１０の電源である。バッテリ装置３１は、乾電池でもよいし、充電池でもよい。Thecircuit board 28 is supported within thehousing 20. Thecircuit board 28 is a control board for theinput device 10, and has, for example, an MCU (Micro Controller Unit) 38 mounted thereon. TheMCU 38 is a processing device that comprehensively controls the functions of theinput device 10. TheMCU 38 includes a processor, memories such as ROM and RAM, and various input/output interfaces. TheMCU 38 operates independently of theinformation processing device 14. Thewireless communication unit 30 is a wireless communication module for transmitting and receiving wireless data to and from the wireless communication unit 46 (see FIG. 3) of theinformation processing device 14. Thebattery device 31 is a power source for theinput device 10. Thebattery device 31 may be a dry cell or a rechargeable battery.

次に、情報処理システム１２の機能構成の一例について説明する。Next, an example of the functional configuration of theinformation processing system 12 will be described.

図３は、一実施形態に係る情報処理システム１２の機能構成例を示すブロック図である。図３に示すように、情報処理システム１２は、情報処理装置１４と、入力デバイス１０とを備える。FIG. 3 is a block diagram showing an example of the functional configuration of aninformation processing system 12 according to one embodiment. As shown in FIG. 3, theinformation processing system 12 includes aninformation processing device 14 and aninput device 10.

情報処理装置１４は、タッチスクリーン１８と、制御部４０と、タッチ・ペンモジュール４２と、描画アプリ４４と、無線通信部４６とを備える。タッチスクリーン１８は、上記したように表示部１８ａ及びタッチセンサ１８ｂを有する。Theinformation processing device 14 includes atouch screen 18, acontrol unit 40, atouch pen module 42, adrawing application 44, and awireless communication unit 46. As described above, thetouch screen 18 includes adisplay unit 18a and atouch sensor 18b.

制御部４０は、情報処理装置１４の機能を統括的に制御する。制御部４０は、例えばＣＰＵ等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Integrated Circuit）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。本実施形態の制御部４０は、ＯＳ（Operating System）等のソフトウェアとＣＰＵ等の処理装置とを含む。Thecontrol unit 40 comprehensively controls the functions of theinformation processing device 14. Thecontrol unit 40 may be realized, for example, by having a processing device such as a CPU execute a program, i.e., by software, or may be realized by hardware such as an IC (Integrated Circuit), or may be realized by a combination of software and hardware. Thecontrol unit 40 of this embodiment includes software such as an OS (Operating System) and a processing device such as a CPU.

タッチ・ペンモジュール４２は、制御部４０と連係し、タッチスクリーン１８及び入力デバイス１０を制御する。タッチ・ペンモジュール４２は、例えばＣＰＵ等を実装したマザーボードに接続されたサブカードとして構成されてもよい。描画アプリ４４は、タッチ・ペンモジュール４２を介してタッチスクリーン１８や入力デバイス１０を制御するアプリケーションソフトウェアである。無線通信部４６は、入力デバイス１０の無線通信部３０と無線データを送受信するための無線通信モジュールである。Thetouch pen module 42 cooperates with thecontrol unit 40 to control thetouch screen 18 and theinput device 10. Thetouch pen module 42 may be configured as a sub-card connected to a motherboard on which a CPU or the like is mounted, for example. Thedrawing application 44 is application software that controls thetouch screen 18 and theinput device 10 via thetouch pen module 42. Thewireless communication unit 46 is a wireless communication module for transmitting and receiving wireless data to and from thewireless communication unit 30 of theinput device 10.

入力デバイス１０は、ＭＣＵ３８と、無線通信部３０と、振動発生部２４とを備える。Theinput device 10 includes anMCU 38, awireless communication unit 30, and avibration generating unit 24.

ＭＣＵ３８は、情報処理装置１４から無線通信部３０を用いて振動制御情報及び音制御情報が入力される。音制御情報及び振動制御情報は、例えばタッチ・ペンモジュール４２が制御部４０とも連係し、入力デバイス１０のタッチスクリーン１８に対する入力動作時の振動周波数等を制御し、同時にこの振動によって発生する音（筆記音）の大きさや周波数等を制御するための情報である。ＭＣＵ３８は、これら制御情報を用いて、振動成分と音成分を合成した駆動信号を生成する。ＭＣＵ３８は、生成した駆動信号を振動発生部２４に出力する。Vibration control information and sound control information are input to theMCU 38 from theinformation processing device 14 using thewireless communication unit 30. The sound control information and vibration control information are information that, for example, allows thetouch pen module 42 to link with thecontrol unit 40 to control the vibration frequency during an input operation on thetouch screen 18 of theinput device 10, and at the same time control the volume and frequency of the sound (writing sound) generated by this vibration. TheMCU 38 uses this control information to generate a drive signal that combines a vibration component and a sound component. TheMCU 38 outputs the generated drive signal to thevibration generating unit 24.

振動発生部２４は、アクチュエータ２４ａと、ＤＡＣ２４ｂと、アンプ２４ｃとを備える。ＤＡＣ（Digital-to-Analog Converter）２４ｂは、ＭＣＵ３８から入力されるデジタルの駆動信号をアナログの駆動信号に変換する。ＤＡＣ２４ｂは、変換されたアナログの駆動信号をアンプ２４ｃに出力する。アンプ（amplifier）２４ｃは、ＤＡＣ２４ｂから入力される駆動信号の振幅を調整し、振幅を調整した駆動信号をアクチュエータ２４ａに出力する。アクチュエータ２４ａは、アンプ２４ｃから入力される駆動信号のうち、振動成分に従った振動を発生する振動発生源であり、音成分に従った音振動を発生する音発生源でもある。Thevibration generating unit 24 includes anactuator 24a, aDAC 24b, and anamplifier 24c. The DAC (Digital-to-Analog Converter) 24b converts the digital drive signal input from theMCU 38 into an analog drive signal. TheDAC 24b outputs the converted analog drive signal to theamplifier 24c. Theamplifier 24c adjusts the amplitude of the drive signal input from theDAC 24b, and outputs the amplitude-adjusted drive signal to theactuator 24a. Theactuator 24a is a vibration generating source that generates vibrations according to the vibration components of the drive signal input from theamplifier 24c, and is also a sound generating source that generates sound vibrations according to the sound components.

次に、入力デバイス１０による入力動作及びその作用効果について説明する。Next, we will explain the input operation using theinput device 10 and its effects.

図１に示すように、入力デバイス１０の入力動作は、ペン先２２ｂをタッチスクリーン１８の表面１８ｃに接触させて移動させる。そうすると、入力デバイス１０は、タッチ・ペンモジュール４２から描画アプリ４４及び制御部４０を経た制御情報を受信する。入力デバイス１０は、この制御信号に基づきＭＣＵ３８の制御下に振動発生部２４に振動成分と音成分を合成した駆動信号を入力し、アクチュエータ２４ａを駆動して振動を発生させる。As shown in FIG. 1, the input operation of theinput device 10 involves contacting and moving thepen tip 22b against thesurface 18c of thetouch screen 18. Theinput device 10 then receives control information from thetouch pen module 42 via thedrawing application 44 and thecontrol unit 40. Based on this control signal, theinput device 10 inputs a drive signal that combines vibration and sound components to thevibration generating unit 24 under the control of theMCU 38, and drives theactuator 24a to generate vibrations.

図２に示すように、振動発生部２４は、振動成分の駆動信号に従った振動（振動Ｈ）を発生する。この振動Ｈは、筐体２０を保持する指で触覚として感知することができる。従って使用者は入力デバイス１０の筆記に伴う振動Ｈを指先で受けることができ、高い使用感が得られる。振動Ｈの共振周波数は、例えば人間が感じやすい周波数である１５０～３００Ｈｚ程度とすることができる。As shown in FIG. 2, thevibration generating unit 24 generates vibrations (vibrations H) according to the drive signal of the vibration component. This vibration H can be sensed as touch by the fingers holding thehousing 20. Therefore, the user can receive the vibrations H associated with writing on theinput device 10 at their fingertips, providing a high level of usability. The resonant frequency of the vibrations H can be set to, for example, about 150 to 300 Hz, which is a frequency that is easily felt by humans.

さらに振動発生部２４は、音成分の駆動信号に従った音振動（音Ｓ）を発生する。この音Ｓは、連通経路２７内の空気を振動伝達媒体として音出力部２６まで伝達され、孔部２６ａから筐体２０の外部へと効率よく出力される。図２中に１点鎖線で示す矢印は、音信号の伝達を模式的に示しており、図４以降の各図においても同様である。従って使用者は入力デバイス１０の筆記に伴う音Ｓを聴覚で感知でき、一層高い使用感が得られる。音Ｓの共振周波数は、例えば人間の可聴帯域のうち、高い感度が得られる５００Ｈｚ～２ｋＨｚ程度とすることができる。Thevibration generating unit 24 further generates sound vibrations (sound S) according to the drive signal for the sound component. This sound S is transmitted to thesound output unit 26 using the air in thecommunication path 27 as a vibration transmission medium, and is efficiently output from thehole 26a to the outside of thehousing 20. The arrows shown by dashed lines in FIG. 2 show a schematic representation of the transmission of sound signals, and are the same in FIG. 4 and subsequent figures. Therefore, the user can sense the sound S associated with writing on theinput device 10 with their hearing, providing an even better user experience. The resonant frequency of sound S can be, for example, about 500 Hz to 2 kHz, which is within the human audible range and provides high sensitivity.

以上のように、本実施形態の入力デバイス１０は、細長い棒状に形成された筐体２２０と、筐体２０の先端に設けられたペン先部２２と、筐体２０内でその長手方向での中央よりもペン先部２２に近い位置に配置された振動発生部２４と、振動発生部２４から離れた位置に設けられた音出力部２６とを備える。振動発生部２４は、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する。音出力部２６は、振動発生部２４が発生した音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達され、この音振動を筐体２０の外部に出力する。As described above, theinput device 10 of this embodiment includes a housing 220 formed in a long, thin rod shape, apen tip unit 22 provided at the tip of thehousing 20, avibration generating unit 24 located within thehousing 20 at a position closer to thepen tip unit 22 than the center in the longitudinal direction of the housing, and asound output unit 26 provided at a position away from thevibration generating unit 24. A drive signal that combines a vibration component and a sound component is input to thevibration generating unit 24, and thevibration generating unit 24 generates vibrations in accordance with the drive signal. Thesound output unit 26 transmits sound vibrations in accordance with the drive signal of the sound component generated by thevibration generating unit 24 via a vibration transmission medium, and outputs the sound vibrations to the outside of thehousing 20.

従って、入力デバイス１０は、使用者に対して触覚による振動Ｈと、聴覚による音Ｓとを出力しながらの入力動作が可能であり、鉛筆やボールペン等の筆記具と類似した高い使用感が得られる。しかも入力デバイス１０は振動Ｈ及び音Ｓを筐体２０内に搭載した共通の振動発生部２４で発生させることができる。このため入力デバイス１０は、消費電力を抑えつつ、構成の簡素化と部品点数削減によるコスト低減も可能となる。Theinput device 10 is therefore capable of performing input operations while outputting tactile vibrations H and auditory sounds S to the user, providing a high level of usability similar to that of writing implements such as pencils and ballpoint pens. Furthermore, theinput device 10 can generate the vibrations H and sounds S using a commonvibration generating unit 24 mounted within thehousing 20. As a result, theinput device 10 can reduce power consumption while also reducing costs by simplifying its configuration and reducing the number of parts.

特に振動発生部２４は、十分な触覚振動を出力できるアクチュエータ２４ａを用いた場合でも大きな音を出すことは難しい。すなわち、アクチュエータで振動を出力する場合、アクチュエータの特性が触覚振動領域の周波数２００～３００Ｈｚに共振周波数がある。このため、触覚振動と共に音を出そうとする場合、音の周波数帯域の周波数もアクチュエータに入力すればと同時に音も出るが、十分に大きな音を出すことは難しい。この点、当該入力デバイス１０は、アクチュエータ２４ａが発生する音振動を筐体２０の外部に出力するための音出力部２６（孔部２６ａ）を有するため、大きな音Ｓを出力することが可能となっている。In particular, it is difficult for thevibration generating unit 24 to produce a loud sound even when using anactuator 24a capable of outputting sufficient haptic vibrations. In other words, when outputting vibrations using an actuator, the actuator has a resonant frequency in the haptic vibration range of 200 to 300 Hz. For this reason, when trying to produce sound along with haptic vibrations, if a frequency in the sound frequency band is also input to the actuator, sound will be produced at the same time, but it is difficult to produce a sufficiently loud sound. In this regard, theinput device 10 has a sound output unit 26 (hole portion 26a) for outputting the sound vibrations generated by theactuator 24a to the outside of thehousing 20, making it possible to output a loud sound S.

一方で、入力デバイス１０の筆記音は、例えば情報処理装置１４のスピーカーから発生させる構成も考え得る。ところが、この場合はスピーカーによって十分な音量は出せるが、音の発生位置及び振動との同期を得ることは難しく、使用者に違和感を与える。この点、本実施形態の入力デバイス１０は、音Ｓが入力デバイス１０自体から発生するため、音の発生位置が筆記位置と同期する。さらに入力デバイス１０は、音Ｓと振動も同期するため、違和感のない高い使用感が得られるという利点がある。特に音出力部２６は、ペン尻部２０ｃに近い位置にあり、入力デバイス１０のうちで使用者の耳に最も近い位置にあると言える。このため、音Ｓの音量が小さい場合であっても使用者の聴覚で感知し易いという利点がある。On the other hand, it is also conceivable that the writing sound of theinput device 10 is generated, for example, from a speaker of theinformation processing device 14. However, in this case, although the speaker can produce a sufficient volume, it is difficult to obtain synchronization between the sound generation position and vibration, which gives the user a sense of discomfort. In this respect, in theinput device 10 of this embodiment, the sound S is generated from theinput device 10 itself, so the sound generation position is synchronized with the writing position. Furthermore, theinput device 10 has the advantage that a high level of usability without discomfort can be obtained because the sound S and vibration are also synchronized. In particular, thesound output unit 26 is located close to theend portion 20c of the pen, and can be said to be the closest part of theinput device 10 to the user's ears. Therefore, there is an advantage that even if the volume of the sound S is low, it is easy for the user to detect it with their hearing.

入力デバイス１０の音出力部２６は、筐体２０の外壁２０ｂに形成した孔部２６ａによって構成されている。このため音出力部２６は簡素な構成でありながらも、筐体２０内で発生した振動発生部２４からの音Ｓを効率的に筐体２０外へと出力できる。なお、入力デバイス１０の筐体２０は孔部２６ａが貫通形成されている。そこで入力デバイス１０は、筐体２０内に収容された回路基板２８等の電子部品や各接続端子等に防水コーティング等による防水処理を設けることもできる。Thesound output section 26 of theinput device 10 is configured by ahole 26a formed in theouter wall 20b of thehousing 20. Therefore, even though thesound output section 26 has a simple configuration, it can efficiently output the sound S generated from thevibration generating section 24 inside thehousing 20 to the outside of thehousing 20. Thehole 26a is formed through thehousing 20 of theinput device 10. Therefore, theinput device 10 can provide waterproofing treatment such as a waterproof coating on electronic components such as thecircuit board 28 housed in thehousing 20 and each connection terminal.

図４は、図２に示す入力デバイス１０の変形例に係る入力デバイス１０Ａの断面図である。図４において、図１～図３に示される参照符号と同一の参照符号は同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略し、図５においても同様とする。Figure 4 is a cross-sectional view of aninput device 10A according to a modified example of theinput device 10 shown in Figure 2. In Figure 4, the same reference symbols as those shown in Figures 1 to 3 indicate the same or similar configurations, and therefore will not be described in detail as they have the same or similar functions and effects, and the same applies to Figure 5.

図４に示す入力デバイス１０Ａは、図２に示す入力デバイス１０と比べて、音出力部２６とは構成の異なる音出力部２６Ａを備える。音出力部２６Ａは、孔部２６ａと共に空洞空間２６ｂを有する。Theinput device 10A shown in FIG. 4 includes asound output section 26A that is configured differently from thesound output section 26 compared to theinput device 10 shown in FIG. 2. Thesound output section 26A has ahollow space 26b together with ahole section 26a.

空洞空間２６ｂは筐体２０の内部に形成された空洞である。空洞空間２６ｂは、例えば連通経路２７の断面積よりも大きな断面積を有する。空洞空間２６ｂは、例えばペン尻部２０ｃとバッテリ装置３１との間に設けられる。図４に示す構成例の空洞空間２６ｂは、筐体２０の基端開口を閉じる蓋体（ペン尻部２０ｃ）と、バッテリ装置３１の後方に設けた立壁２０ｄとの間に形成されている。立壁２０ｄは、例えば筐体２０の外壁２０ｂを形成する壁部と一体的に形成され、筐体２０の内部空間を軸方向Ａに仕切る節状部材である。立壁２０ｄは一部に連通経路２７が貫通し、これにより連通経路２７と空洞空間２６ｂとを連通させている。立壁２０ｄは省略してもよい。この場合、空洞空間２６ｂは、筐体２０内に収容される部品、例えばバッテリ装置３１を立壁２０ｄの代わりに用いてもよい。Thehollow space 26b is a cavity formed inside thehousing 20. Thehollow space 26b has a cross-sectional area larger than that of thecommunication path 27, for example. Thehollow space 26b is provided, for example, between thepen end 20c and thebattery device 31. Thehollow space 26b in the configuration example shown in FIG. 4 is formed between a cover (pen end 20c) that closes the base end opening of thehousing 20 and a standingwall 20d provided at the rear of thebattery device 31. The standingwall 20d is, for example, formed integrally with a wall portion that forms theouter wall 20b of thehousing 20, and is a knot-shaped member that divides the internal space of thehousing 20 in the axial direction A. Thecommunication path 27 penetrates a part of the standingwall 20d, thereby communicating thecommunication path 27 with thehollow space 26b. The standingwall 20d may be omitted. In this case, thehollow space 26b may be formed by using a component housed in thehousing 20, for example, thebattery device 31, instead of the standingwall 20d.

空洞空間２６ｂはスピーカーのエンクロージャーの内部空間に相当する。空洞空間２６ｂは、連通経路２７を介して伝達された振動発生部２４からの音振動（音Ｓ）を増大させる空間である。音出力部２６Ａは、空洞空間２６ｂで増大させた音Ｓを孔部２６ａから筐体２０の外部へと効率よく出力することができる。従って、入力デバイス１０Ａは、使用者に対して大きな筆記音を出力することができる。Thehollow space 26b corresponds to the internal space of the speaker enclosure. Thehollow space 26b is a space that amplifies the sound vibration (sound S) from thevibration generating unit 24 transmitted via thecommunication path 27. Thesound output unit 26A can efficiently output the sound S amplified in thehollow space 26b from thehole portion 26a to the outside of thehousing 20. Therefore, theinput device 10A can output a loud writing sound to the user.

図５は、図２に示す入力デバイス１０の別の変形例に係る入力デバイス１０Ｂの断面図である。Figure 5 is a cross-sectional view of aninput device 10B, which is another modified example of theinput device 10 shown in Figure 2.

図５に示す入力デバイス１０Ｂは、図２に示す入力デバイス１０と比べて、音出力部２６とは構成の異なる音出力部２６Ｂを備える。Theinput device 10B shown in FIG. 5 has asound output unit 26B that has a different configuration from thesound output unit 26 compared to theinput device 10 shown in FIG. 2.

入力デバイス１０Ｂの筐体２０は、外壁２０ｂに形成された開口部２０ｅにボタンスイッチ４８が設けられている。開口部２０ｅは、例えば筐体２０のペン尻部２０ｃに形成された円筒状の開口である。ボタンスイッチ４８は開口部２０ｅの大部分を塞ぐように配置され、軸方向Ａに沿って進退可能な押しボタンである。ボタンスイッチ４８は、例えば入力デバイス１０Ｂの電源のオンオフに用いることができる。ボタンスイッチ４８と開口部２０ｅの内周面との間には、ボタンスイッチ４８の進退用の隙間（クリアランス）が形成されている。この隙間が、音出力部２６の孔部２６ａに代わる音出力部２６Ｂの孔部２６ｃとして機能する。Thehousing 20 of theinput device 10B has abutton switch 48 provided in anopening 20e formed in theouter wall 20b. Theopening 20e is, for example, a cylindrical opening formed in thepen end 20c of thehousing 20. Thebutton switch 48 is arranged to cover most of theopening 20e and is a push button that can be advanced and retreated along the axial direction A. Thebutton switch 48 can be used, for example, to turn the power of theinput device 10B on and off. A gap (clearance) for thebutton switch 48 to advance and retreat is formed between thebutton switch 48 and the inner surface of theopening 20e. This gap functions as thehole 26c of thesound output unit 26B instead of thehole 26a of thesound output unit 26.

従って、入力デバイス１０Ｂにおいても使用者に対して筆記音（音Ｓ）を孔部２６ｃから効率よく出力することができる。入力デバイス１０Ｂの孔部２６ｃはボタンスイッチ４８の進退動作に必要な隙間を利用したものである。このため入力デバイス１０Ｂは、筐体２０の外壁２０ｂに孔部２６ａを形成する必要がなく、外観品質が向上する。Therefore, theinput device 10B can also efficiently output the writing sound (sound S) to the user from thehole 26c. Thehole 26c of theinput device 10B utilizes the gap required for the forward and backward movement of thebutton switch 48. Therefore, theinput device 10B does not need to form thehole 26a in theouter wall 20b of thehousing 20, improving the appearance quality.

図６は、第２実施形態に係る入力デバイス５０の内部構造を模式的に示す断面図である。図６において、図１～図５に示される参照符号と同一の参照符号は同一又は同様な構成を示し、このため同一又は同様な機能及び効果を奏するものとして詳細な説明を省略し、図７及び図８においても同様とする。Figure 6 is a cross-sectional view showing a schematic internal structure of aninput device 50 according to the second embodiment. In Figure 6, the same reference symbols as those shown in Figures 1 to 5 indicate the same or similar configurations, and therefore will not be described in detail as they have the same or similar functions and effects, and the same applies to Figures 7 and 8.

図６に示す入力デバイス５０は、筐体２０に対して着脱可能に装着されるキャップ状部材５２を備える。キャップ状部材５２は、例えばバッテリ装置３１の交換時に開閉するキャップである。キャップ状部材５２は、例えば先端側にねじ部５２ａを有する。ねじ部５２ａは筐体２０のペン尻部２０ｃの内周面に形成された雌ねじに対して締付けできる。Theinput device 50 shown in FIG. 6 includes a cap-shapedmember 52 that is removably attached to thehousing 20. The cap-shapedmember 52 is a cap that is opened and closed, for example, when replacing thebattery device 31. The cap-shapedmember 52 has a threadedportion 52a, for example, on the tip side. The threadedportion 52a can be tightened to a female thread formed on the inner surface of thepen butt 20c of thehousing 20.

入力デバイス５０は、図４に示す入力デバイス１０Ａと同様な音出力部２６Ａをキャップ状部材５２に備える。キャップ状部材５２は、その外壁５２ｂに孔部２６ａが貫通形成され、内部に孔部２６ａと連通する空洞空間２６ｂが設けられている。入力デバイス５０において、音成分の駆動信号に従って振動発生部２４が発生した音振動（音Ｓ）は、例えば筐体２０の外壁２０ｂを形成する壁部を振動伝達媒体としてキャップ状部材５２の音出力部２６Ａまで伝達される。外壁２０ｂ，５２ｂはステンレス等の硬質な金属で形成することが好ましい。外壁２０ｂから外壁５２ｂに伝達された音Ｓは、空洞空間２６ｂで増大された後、孔部２６ａからキャップ状部材５２の外部へと出力される。Theinput device 50 includes asound output unit 26A in a cap-shapedmember 52 similar to theinput device 10A shown in FIG. 4. The cap-shapedmember 52 has ahole 26a formed through itsouter wall 52b, and ahollow space 26b communicating with thehole 26a is provided inside. In theinput device 50, the sound vibration (sound S) generated by thevibration generating unit 24 in accordance with the driving signal of the sound component is transmitted to thesound output unit 26A of the cap-shapedmember 52, for example, through the wall portion forming theouter wall 20b of thehousing 20 as a vibration transmission medium. Theouter walls 20b and 52b are preferably formed of a hard metal such as stainless steel. The sound S transmitted from theouter wall 20b to theouter wall 52b is amplified in thehollow space 26b and then output to the outside of the cap-shapedmember 52 from thehole 26a.

従って、入力デバイス５０においても使用者に対して筆記音（音Ｓ）を出力することができる。入力デバイス５０は、キャップ状部材５２に音出力部２６Ａを設けている。このため入力デバイス５０は、実質的に音出力部２６Ａを着脱可能に構成できる。そこで入力デバイス１０Ｂは、例えば音出力部を持たない単なるバッテリ装置３１の交換用のキャップ状部材を備える仕様と、音出力部２６Ａを有するキャップ状部材５２を備える仕様とをラインナップすることができる。換言すれば、音出力部２６Ａを備えるキャップ状部材５２は、入力デバイスに対して交換可能な外付けの筆記音増大用オプション部品として用いることができ、高い汎用性と利便性が得られる。Therefore, theinput device 50 can also output writing sounds (sound S) to the user. Theinput device 50 has asound output unit 26A provided on the cap-shapedmember 52. Therefore, theinput device 50 can be configured so that thesound output unit 26A is essentially removable. Theinput device 10B can be lined up in a specification that includes, for example, a cap-shaped member that is simply a replacement for thebattery device 31 without a sound output unit, and a specification that includes a cap-shapedmember 52 that includes thesound output unit 26A. In other words, the cap-shapedmember 52 that includes thesound output unit 26A can be used as an external optional part for increasing the writing sound that can be replaced with respect to the input device, providing high versatility and convenience.

図７は、第３実施形態に係る入力デバイス６０の内部構造を模式的に示す断面図である。Figure 7 is a cross-sectional view that shows a schematic internal structure of aninput device 60 according to the third embodiment.

図７に示す入力デバイス６０は、上記した入力デバイス１０Ａと比べて、音出力部２６Ａとは構成の異なる音出力部６２を備え、連通経路２７の代わりに金属棒体６４を備える。音出力部６２は、空洞空間２６ｂの一面を形成する振動板６６を有する。Theinput device 60 shown in FIG. 7 has asound output section 62 that is configured differently from thesound output section 26A compared to theinput device 10A described above, and has ametal rod body 64 instead of thecommunication path 27. Thesound output section 62 has adiaphragm 66 that forms one side of thehollow space 26b.

振動板６６は、筐体２０の外壁２０ｂに形成された開口部２０ｅを塞ぐように固定されている。振動板６６は振動することで音を発生させる部品であり、一般的なスピーカーに設けられた振動板（コーン）と同様に構成することができる。入力デバイス６０は、開口部２０ｅを含む空間を空洞空間２６ｂとして使用し、この空洞空間２６ｂの一面を振動板６６で閉塞した構成である。Thediaphragm 66 is fixed so as to cover theopening 20e formed in theouter wall 20b of thehousing 20. Thediaphragm 66 is a component that generates sound by vibrating, and can be configured in the same manner as the diaphragm (cone) provided in a typical speaker. Theinput device 60 uses the space including theopening 20e as ahollow space 26b, and one side of thishollow space 26b is closed by thediaphragm 66.

金属棒体６４は、筐体２０の長手方向に沿って延在する金属棒であり、例えば硬質のステンレス棒ある。金属棒体６４は、一端部が振動発生部２４に接続され、他端部が振動板６６に接続されている。これにより金属棒体６４は、音成分の駆動信号に従って振動発生部２４が発生した音振動（音Ｓ）を振動板６６へと伝達する振動伝達媒体として機能する。Themetal rod 64 is a metal rod that extends along the longitudinal direction of thehousing 20, for example a hard stainless steel rod. One end of themetal rod 64 is connected to thevibration generating unit 24, and the other end is connected to thediaphragm 66. This allows themetal rod 64 to function as a vibration transmission medium that transmits the sound vibrations (sound S) generated by thevibration generating unit 24 in accordance with the drive signal for the sound component to thediaphragm 66.

入力デバイス６０では、振動発生部２４が発生した音振動（音Ｓ）が金属棒体６４を介して振動板６６に伝達され、振動板６６がアクティブラジエーターとして機能する。これにより入力デバイス６０は、振動板６６の振動によって空洞空間２６ｂで増大された音Ｓを筐体２０の外部へと出力することができる。金属棒体６４の他端部は、振動板６６に直接的に接続せず、空洞空間２６ｂ内に配置してもよい。この場合は、振動板６６がパッシブラジエーターとして機能し、空洞空間２６ｂで増大された音Ｓを筐体２０の外部へと出力することができる。In theinput device 60, the sound vibrations (sound S) generated by thevibration generating unit 24 are transmitted to thediaphragm 66 via themetal rod 64, and thediaphragm 66 functions as an active radiator. This allows theinput device 60 to output the sound S amplified in thehollow space 26b by the vibration of thediaphragm 66 to the outside of thehousing 20. The other end of themetal rod 64 may be placed in thehollow space 26b without being directly connected to thediaphragm 66. In this case, thediaphragm 66 functions as a passive radiator, and the sound S amplified in thehollow space 26b can be output to the outside of thehousing 20.

図８は、第４実施形態に係る入力デバイス７０の内部構造を模式的に示す断面図である。Figure 8 is a cross-sectional view showing a schematic internal structure of aninput device 70 according to the fourth embodiment.

図８に示す入力デバイス７０は、上記した入力デバイス１０と比べて、音出力部２６とは構成の異なる音出力部７２を備え、連通経路２７の代わりに金属棒体６４を備える。音出力部７２は、ペンクリップ７４を有する。Theinput device 70 shown in FIG. 8 is equipped with asound output unit 72 having a different configuration from thesound output unit 26 compared to theinput device 10 described above, and is equipped with ametal rod body 64 instead of thecommunication path 27. Thesound output unit 72 has apen clip 74.

ペンクリップ７４は、入力デバイス７０を洋服のポケットの縁等に引っ掛ける際に使用できるクリップである。ペンクリップ７４は、音振動（音Ｓ）を増幅可能な硬質なステンレス等の金属製であることが好ましい。金属棒体６４は、一端部が振動発生部２４に接続され、他端部がペンクリップ７４に接続されている。ペンクリップ７４は、金属棒体６４と端部に一体に形成されていてもよい。ペンクリップ７４は、筐体２０の外壁２０ｂに対して取り付ける構成でもよく、この場合は外壁２０ｂに露出する金属棒体６４の端部に接着剤等で強固に固定されるとよい。Thepen clip 74 is a clip that can be used to hook theinput device 70 onto the edge of a pocket of clothes, etc. Thepen clip 74 is preferably made of a hard metal such as stainless steel that can amplify sound vibrations (sound S). One end of themetal rod 64 is connected to thevibration generating unit 24, and the other end is connected to thepen clip 74. Thepen clip 74 may be formed integrally with the end of themetal rod 64. Thepen clip 74 may be configured to be attached to theouter wall 20b of thehousing 20, and in this case, it is preferable that thepen clip 74 is firmly fixed to the end of themetal rod 64 exposed to theouter wall 20b with an adhesive or the like.

入力デバイス７０では、音成分の駆動信号に従って振動発生部２４が発生した音振動（音Ｓ）が金属棒体６４を振動伝達媒体としてペンクリップ７４まで伝達される。これによりペンクリップ７４が図７に示す振動板６６と同様な振動板として機能し、音Ｓを増大させて筐体２０の外部へと出力することができる。In theinput device 70, the sound vibration (sound S) generated by thevibration generating unit 24 in accordance with the drive signal of the sound component is transmitted to thepen clip 74 via themetal rod body 64 as a vibration transmission medium. This allows thepen clip 74 to function as a vibration plate similar to thevibration plate 66 shown in FIG. 7, and the sound S can be amplified and output to the outside of thehousing 20.

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course be freely modified without departing from the spirit of the present invention.

１０，１０Ａ，１０Ｂ，５０，６０，７０入力デバイス
１２情報処理システム
１４情報処理装置
２０筐体
２０ｃペン尻部
２２ペン先部
２４振動発生部
２４ａアクチュエータ
２６，２６Ａ，２６Ｂ，６２，７２音出力部
２６ａ，２６ｃ孔部
２６ｂ空洞空間
２７連通経路
４８ボタンスイッチ
５２キャップ状部材
６４金属棒体
６６振動板
７４ペンクリップ REFERENCE SIGNSLIST 10, 10A, 10B, 50, 60, 70Input device 12Information processing system 14Information processing device 20Housing20c Pen end 22Pen tip 24Vibration generatingsection 24a Actuator 26, 26A, 26B, 62, 72Sound output section 26a,26c Hole26b Hollow space 27Communication path 48Button switch 52 Cap-shapedmember 64Metal rod 66Vibration plate 74 Pen clip

Claims

Translated fromJapanese

ペン型の入力デバイスであって、
細長い棒状に形成された筐体と、
前記筐体の先端に設けられたペン先部と、
前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、
前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、
を備え、
前記合成した駆動信号は、前記振動成分として前記振動発生部に１５０～３００Ｈｚの周波数帯域を含む振動を発生させる駆動信号と、前記音成分として前記音出力部に５００Ｈｚ～２ｋＨｚの周波数帯域を含む音を発生させる駆動信号と、を含み、
前記音出力部は、前記筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部とは反対側のペン尻部に近い位置に配置され、
前記音出力部は、前記筐体の外壁に貫通形成された孔部を有し、
さらに、前記筐体に設けられた開口部の一部を塞ぐように前記筐体に支持されたボタンスイッチを備え、
前記孔部は、前記ボタンスイッチと前記筐体との間に形成された隙間である
ことを特徴とする入力デバイス。 A pen-type input device,
A housing formed in a long and thin rod shape;
a pen tip portion provided at a tip of the housing;
a vibration generating unit that is disposed in the housing at a position closer to the pen tip unit than the center of the housing in the longitudinal direction, receives a drive signal that combines a vibration component and a sound component, and generates vibrations in accordance with the drive signal;
a sound output unit that is provided at a position away from the vibration generating unit, transmits sound vibrations generated by the vibration generating unit in accordance with the drive signal of the sound component via a vibration transmission medium, and outputs the sound vibrations to the outside of the housing;
Equipped with
The synthesized drive signal includes a drive signal that causes the vibration generating unit to generate a vibration having a frequency band of 150 to 300 Hz as the vibration component, and a drive signal that causes the sound output unit to generate a sound having a frequency band of 500 Hz to 2 kHz as the sound component,
the sound output unit is disposed at a position closer to a pen end portion on the opposite side to the pen tip portion than to a center in a longitudinal direction of the housing,
The sound output unit has a hole formed through an outer wall of the housing,
The electronic device further includes a button switch supported by the housing so as to cover a part of an opening provided in the housing,
The hole is a gap formed between the button switch and the housing.
1. An input device comprising:

請求項１に記載の入力デバイスであって、
前記筐体内には、該筐体の長手方向に沿って延在し、前記振動発生部と前記音出力部との間を接続する連通経路が形成され、
前記振動伝達媒体は、前記連通経路内の空気を含む
ことを特徴とする入力デバイス。 2. An input device accordingto claim 1 ,
a communication path is formed within the housing, the communication path extending along a longitudinal direction of the housing and connecting the vibration generating unit and the sound output unit;
The input device, wherein the vibration transmission medium includes air in the communication path.

ペン型の入力デバイスであって、
細長い棒状に形成された筐体と、
前記筐体の先端に設けられたペン先部と、
前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、
前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、
を備え、
前記合成した駆動信号は、前記振動成分として前記振動発生部に１５０～３００Ｈｚの周波数帯域を含む振動を発生させる駆動信号と、前記音成分として前記音出力部に５００Ｈｚ～２ｋＨｚの周波数帯域を含む音を発生させる駆動信号と、を含み、
前記音出力部は、前記筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部とは反対側のペン尻部に近い位置に配置され、
前記音出力部は、
前記筐体の内部に設けられ、前記振動伝達媒体を介して伝達された音振動を増大させる空洞空間と、
前記筐体の外壁に形成された開口部を塞ぐように設けられ、前記空洞空間の一面を形成する振動板と、
を有する
ことを特徴とする入力デバイス。A pen-type input device,
A housing formed in a long and thin rod shape;
a pen tip portion provided at a tip of the housing;
a vibration generating unit that is disposed in the housing at a position closer to the pen tip unit than the center of the housing in the longitudinal direction, receives a drive signal that combines a vibration component and a sound component, and generates vibrations in accordance with the drive signal;
a sound output unit that is provided at a position away from the vibration generating unit, transmits sound vibrations generated by the vibration generating unit in accordance with the drive signal of the sound component via a vibration transmission medium, and outputs the sound vibrations to the outside of the housing;
Equipped with
The synthesized drive signal includes a drive signal that causes the vibration generating unit to generate a vibration having a frequency band of 150 to 300 Hz as the vibration component, and a drive signal that causes the sound output unit to generate a sound having a frequency band of 500 Hz to 2 kHz as the sound component,
the sound output unit is disposed at a position closer to a pen end portion on the opposite side to the pen tip portion than to a center in a longitudinal direction of the housing,
The sound output unit is
a hollow space provided inside the housing for amplifying the sound vibration transmitted through the vibration transmission medium;
a diaphragm that is provided to close an opening formed in an outer wall of the housing and forms one side of the hollow space;
An input device comprising:

ペン型の入力デバイスであって、
細長い棒状に形成された筐体と、
前記筐体の先端に設けられたペン先部と、
前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、
前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、
を備え、
前記合成した駆動信号は、前記振動成分として前記振動発生部に１５０～３００Ｈｚの周波数帯域を含む振動を発生させる駆動信号と、前記音成分として前記音出力部に５００Ｈｚ～２ｋＨｚの周波数帯域を含む音を発生させる駆動信号と、を含み、
前記音出力部は、前記筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部とは反対側のペン尻部に近い位置に配置され、
前記音出力部は、前記筐体の外壁に取り付けられた金属製のペンクリップを有し、
前記振動伝達媒体は、前記筐体の長手方向に沿って延在し、前記振動発生部と前記ペンクリップとの間を接続する金属棒体を含む
ことを特徴とする入力デバイス。A pen-type input device,
A housing formed in a long and thin rod shape;
a pen tip portion provided at a tip of the housing;
a vibration generating unit that is disposed in the housing at a position closer to the pen tip unit than the center of the housing in the longitudinal direction, receives a drive signal that combines a vibration component and a sound component, and generates vibrations in accordance with the drive signal;
a sound output unit that is provided at a position away from the vibration generating unit, transmits sound vibrations generated by the vibration generating unit in accordance with the drive signal of the sound component via a vibration transmission medium, and outputs the sound vibrations to the outside of the housing;
Equipped with
The synthesized drive signal includes a drive signal that causes the vibration generating unit to generate a vibration having a frequency band of 150 to 300 Hz as the vibration component, and a drive signal that causes the sound output unit to generate a sound having a frequency band of 500 Hz to 2 kHz as the sound component,
the sound output unit is disposed at a position closer to a pen end portion on the opposite side to the pen tip portion than to a center in a longitudinal direction of the housing,
the sound output unit has a metal pen clip attached to an outer wall of the housing,
An input device, characterized in that the vibration transmission medium includes a metal rod extending along a longitudinal direction of the housing and connecting between the vibration generating unit and the pen clip.

ペン型の入力デバイスであって、
細長い棒状に形成された筐体と、
前記筐体の先端に設けられたペン先部と、
前記筐体内で該筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部に近い位置に配置され、振動成分と音成分を合成した駆動信号が入力されると共に、該駆動信号に従った振動を発生する振動発生部と、
前記振動発生部から離れた位置に設けられ、前記振動発生部が発生した前記音成分の駆動信号に従った音振動が振動伝達媒体を介して伝達されると共に、該音振動を前記筐体の外部に出力する音出力部と、
を備え、
前記合成した駆動信号は、前記振動成分として前記振動発生部に１５０～３００Ｈｚの周波数帯域を含む振動を発生させる駆動信号と、前記音成分として前記音出力部に５００Ｈｚ～２ｋＨｚの周波数帯域を含む音を発生させる駆動信号と、を含み、
前記音出力部は、前記筐体の長手方向での中央よりも前記ペン先部とは反対側のペン尻部に近い位置に配置され、
前記筐体に対して着脱可能に装着されたキャップ状部材を備え、
前記音出力部は、
前記キャップ状部材に設けられ、前記音振動を増大させる空洞空間と、
前記キャップ状部材の外壁に貫通形成され、前記空洞空間と連通する孔部と、
を有する
ことを特徴とする入力デバイス。A pen-type input device,
A housing formed in a long and thin rod shape;
a pen tip portion provided at a tip of the housing;
a vibration generating unit that is disposed in the housing at a position closer to the pen tip unit than the center of the housing in the longitudinal direction, receives a drive signal that combines a vibration component and a sound component, and generates vibrations in accordance with the drive signal;
a sound output unit that is provided at a position away from the vibration generating unit, transmits sound vibrations generated by the vibration generating unit in accordance with the drive signal of the sound component via a vibration transmission medium, and outputs the sound vibrations to the outside of the housing;
Equipped with
The synthesized drive signal includes a drive signal that causes the vibration generating unit to generate a vibration having a frequency band of 150 to 300 Hz as the vibration component, and a drive signal that causes the sound output unit to generate a sound having a frequency band of 500 Hz to 2 kHz as the sound component,
the sound output unit is disposed at a position closer to a pen end portion on the opposite side to the pen tip portion than to a center in a longitudinal direction of the housing,
a cap-shaped member detachably attached to the housing,
The sound output unit is
a hollow space provided in the cap-shaped member for amplifying the sound vibration;
a hole formed through an outer wall of the cap-shaped member and communicating with the hollow space;
An input device comprising:

請求項５に記載の入力デバイスであって、
前記振動伝達媒体は、前記筐体の長手方向に沿って延在し、前記振動発生部と前記音出力部との間を接続する金属棒体を含む
ことを特徴とする入力デバイス。 6. An input device according to claim5 ,
The input device, characterized in that the vibration transmission medium includes a metal rod extending along a longitudinal direction of the housing and connecting between the vibration generating unit and the sound output unit.