JP2019106160A - ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】ポインティングデバイスを提供することを課題とする。【解決手段】ポインティングデバイスであって、筐体と第１電磁ユニットと第２電磁ユニットと第１弾性部材とペン先の根元部とを含む。筐体は、収容空間と開口部とを備え、開口部が収容空間に連通される。第１電磁ユニットは、第１磁体とコイルとを含み、第１磁体が収容空間内に固設され、コイルが第１磁体の外側を巻回する。第２電磁ユニットは、軸方向に沿って筐体の収容空間内に移動可能に設けれ、第２磁体と保護部材とを含み、保護部材が第２磁体を覆い、第２磁体が第１磁体から離れ又は接近できる。弾性部材は、収容空間内に設けられると共に軸方向に沿って第２電磁ユニットに弾性力を提供できる。ペン先の根元部は、筐体の開口部に移動可能に設けられると共に保護部材と連結する。【選択図】図１

Description

本発明は、ポインティングデバイスに関し、特に、電磁誘導式ポインティングデバイスに関する。

テクノロジーの発展に伴い、多くのスマートフォン、タブレットコンピュータ或いは携帯情報端末（ＰＤＡ）等のような電子機器においてタッチパネルをユーザーインターフェースとして使用し、ユーザーにタッチ方式で操作させることで利便性を高めている。また、タッチパネルの操作過程をより迅速かつ正確にさせるため、ペン型ポインティングデバイスを組み合わせて入力することもできる（例えば手書き又はクリック）。

ポインティングデバイスのタイプは、タッチパネルのタッチ方式により決まる。現在比較的幅広く運用されているタッチパネルのタッチ方式は、抵抗膜方式、静電容量方式及び電磁誘導方式などが挙げられる。
電磁式タッチ技術は、主にデジタルタブレット（Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ Ｔａｂｌｅｔ）を通じてポインティングデバイスから発せられた電磁信号を検出することで筆跡を形成する。また使用時、ポインティングデバイスは、ペン先の根元部から受ける圧力の大きさの違いにより、異なる電磁信号を生成でき、デジタルタブレット（Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒ Ｔａｂｌｅｔ）が感知した電磁信号により適切なアルゴリズムを通じてポインティングデバイスの位置及び筆圧を確認する。また如何にして電磁誘導式ポインティングデバイスの位置座標及び筆圧の確度（Ａｃｃｕｒａｃｙ）及び分解能（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を向上するかは、当業者が向上しようとするパフォーマンスの一つである。

本発明の目的は、検出信号が理想値から乖離する変化値を縮小するポインティングデバイスを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、ポインティングデバイスを提供するものであり、前記ポインティングデバイスは筐体と第１電磁ユニットと第２電磁ユニットと第１弾性部材とペン先の根元部とを含む。筐体は、収容空間と開口部とを備え、開口部が収容空間に連通される。第１電磁ユニットは、第１磁体とコイルとを含み、第１磁体が収容空間内に固設され、コイルが第１磁体の外側を巻回する。第２電磁ユニットは、軸方向に沿って筐体の収容空間内に移動可能に設けられ、第２磁体と保護部材とを含み、保護部材が第２磁体を覆い、第２磁体が第１磁体から離れ又は接近できる。弾性部材は、収容空間内に設けられると共に軸方向に沿って第２電磁ユニットに弾性力を提供できる。ペン先の根元部は、筐体の開口部に移動可能に設けられると共に保護部材と連結する。

本発明は、第２磁体の外側を保護部材で覆うことによって第２電磁ユニットを構成し、第２電磁ユニットが更にペン先の根元部と連結される。従ってペン先の根元部が衝撃力を受けた時、保護部材はその緩衝能力を介して受けた力を緩衝することで、第２磁体の損傷又は軸心のずれを防止し、これにより生成する信号変化が予想通りを確保し、電磁誘導式ポインティングデバイスの位置座標及び筆圧の確度（Ａｃｃｕｒａｃｙ）及び分解能（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）も確保する。

本発明の一実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。 図１のペン先の根元部が圧力受けた時の使用状態を示す模式図である。 本発明の別の実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。 図３のペン先の根元部が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。 本発明の更なる実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。 図５のペン先の根元部が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。 本発明の別の実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。 図７のペン先の根元部が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。 本発明の一実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。 図９のペン先の根元部が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。 本発明の更なる別の実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。 図１１のペン先の根元部が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。 本発明に係るポインティングデバイスの第２磁体の他の外観図である。

図１を参照する。図１は、本発明の一実施例に係るポインティングデバイスの構造断面図である。ポインティングデバイスは、回路ユニットを備えると共にデジタルタブレットの使用に合わせる受動式又は能動式電磁誘導ポインティングデバイスである。

図１に示すポインティングデバイスは、筐体１０と第１電磁ユニット２０と第２電磁ユニット３０と弾性部材とペン先の根元部５０とを含む。
筐体１０は、収容空間１１と収容空間１１に連通する開口部１２とを備える。第１電磁ユニット２０は、第１磁体２１と第１磁体２１を巻回するコイル２２とを含む。第１電磁ユニット２０は、収容空間１１内に固設される。第２電磁ユニット３０は、第２磁体３１及び第２磁体３１を覆う保護部材３２とを含み、収容空間１１内に移動可能に収容される。弾性部材は、筐体１０に設けられると共に軸方向Ｘに沿って第２電磁ユニット３０に弾性力を提供できる。ペン先の根元部５０は、開口部１２に移動可能に設けられると共に保護部材３２と連結する。

使用時、デジタルタブレットが電磁エネルギーを発射し、ポインティングデバイスがデジタルタブレットから発せられた電磁エネルギーを受け取り、コイル２２が電磁エネルギーを誘導結合する。
ポインティングデバイスは、デジタルタブレットに作用して、ペン先の根元部５０に圧力を印加した時、ペン先の根元部５０が第２磁体３１を第１磁体２１に対して移動させることで、コイル２２のインダクタンス値を変更する。こうしてデジタルタブレットがポインティングデバイスから発せられた電磁信号を受信し、またポインティングデバイスから発せられた電磁信号の大きさ及び周波数により適切なアルゴリズムの計算を経てポインティングデバイスの位置及び筆圧が得られることで、筆跡を生成できる。保護部材３２は、ポインティングデバイスが衝撃力を受けた時に緩衝を提供することで、第２磁体３１の損傷或いは軸心のずれを防止でき、製品寿命を延ばすと共に電磁誘導式ポインティングデバイスの位置座標及び筆圧の確度（Ａｃｃｕｒａｃｙ）及び分解能（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を確保する。

一実施例において、図１を引き続き参照する。筐体１０は、軸方向Ｘに沿って長さを延伸する細長い形状の中空ペン型筐体であるが、これに限定されない。筐体１０の一端は開放し、もう一端が密閉する形態であるが、これに限定されない。更に筐体１０の収容空間１１は、複数の部位１１１に区分され、第１電磁ユニット２０、第２電磁ユニット３０及びペン先の根元部５０を対応して収納するために用いられる。

更に図１を参照する。本実施例の筐体１０の収容空間１１は、開口部１２から他端に向けて第１部位１１１Ａ、第２部位１１１Ｂ及び第３部位１１１Ｃに順次区分する。
第１部位１１１Ａの内径は第２部位１１１Ｂの内径より小さく、かつ第２部位１１１Ｂの内径が第３部位１１１Ｃの内径より小さい。これを介して、第１電磁ユニット２０は、対応するように第３部位１１１Ｃに位置し、第２電磁ユニット３０も対応するように第２部位１１１Ｂに位置し、ペン先の根元部５０が対応するように第１部位１１１Ａに位置する。

一実施例において、同様に図１を参照する。第１電磁ユニット２０の第１磁体２１は中空円柱体であるが、これに限定されない。第１磁体２１は、貫通孔２１１を備え、貫通孔２１１が第１磁体２１の両端を貫通し、かつ第１磁体２１が外表面２１２と内表面２１３とを有し、内表面２１３が取り囲む範囲で貫通孔２１１を画成する。
また、本実施例の第１磁体２１は、磁性素材で製造される。コイル２２は、第１磁体２１の外表面２１２を巻回すると共に第１磁体２１と一緒に第３部位１１１Ｃ内に収容される。コイル２２の両端は、２本の導電線を通じて回路ユニットに接続でき、また回路ユニットを収容空間１１内（図示せず）に固設させることができる。

第２電磁ユニット３０の保護部材３２は、第２磁体３１を完全に覆う又は一部覆うことができる。かつ第２電磁ユニット３０は、筐体１０の開口部１２と他端との間を移動可能に収容空間１１に収容されることができる。また、第２電磁ユニット３０は、収容空間１１内に収容され、第２磁体３１が開口部１２と第１磁体２１との間に位置することを保持し、かつ第２電磁ユニット３０の保護部材３２の先端部位３２１と第１磁体２１との間が軸方向Ｘ上において移動距離を有する。

次に、再度図１を参照する。一実施例において、保護部材３２は、埋込射出成形方式で第２磁体３１外を完全に覆うが、これに限定されない。保護部材３２は、先端部位３２１と軸部３２２とを備え、先端部位３２１が第２磁体３１を完全に覆い、軸部３２２が第２磁体３１の軸心に沿って長細い構造として同軸に延伸する。
保護部材３２は、緩衝能力を持つ素材で製造される。例えば保護部材３２は、ＡＢＳ樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ Ｓｔｙｒｅｎｅ）或いはＡＢＳ樹脂とＰＣプラスチック（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）の混合素材で製造されることができるが、これに限定されない。緩衝能力を持つ保護部材３２で第２磁体３１の外側を覆うことで、第２磁体３１を保護する効果を奏する。

図１及び図２を参照する。本実施例において、第１磁体２１の貫通孔２１１の輪郭範囲は、保護部材３２の軸部３２２の輪郭範囲より大きい。更に具体的には、貫通孔２１１が丸孔で、かつ軸部３２２が丸棒の場合、貫通孔２１１の直径値が軸部３２２の外径値より大きい。
第２電磁ユニット３０が収容空間１１に収容された時、保護部材３２の先端部位３２１は第１部位１１１Ａと第２部位１１１Ｂの位置に対応し、また保護部材３２の軸部３２２が第１磁体２１の貫通孔２１１を挿通することで、所要の筐体外径を縮小して構造がコンパクトになるという目的を達成できる。また、保護部材３２の先端部位３２１は、更に第１部位１１１Ａと第２部位１１１Ｂとの間の段差部に当接することで、保護部材３２が収容空間１１内で動くことを拘束されて容易に開口部１２から脱落できないようにさせる。

また、一実施例において、図１及び図２を参照する。第２磁体３１は、対向する第１端３１１と第２端３１２とを備え、第１端３１１の外径が第２端３１２の外径より大きく、かつ第２磁体３１の第１端３１１が第２端３１２に比べ第１磁体２１に近く、すなわち、第２磁体３１の第２端３１２が第１端３１１に比べ開口部１２に近い。第２磁体３１の第２端３１２の寸法は、第１端３１１より小さいため、第２磁体３１の外側を覆う保護部材３２の寸法も縮小されることができる。
ポインティングデバイスのペン先の根元部５０は、漸縮する円錐形のペン先部５１を備える。これによって本実施例の第２電磁ユニット３０の第２磁体３１がその第２端３１２をペン先の根元部５０に挿入して第２磁体３１を円錐形ペン先部５１にできる限り近づかせることができ、これを介して本実施例のポインティングデバイスは、使用時、より一層デジタルタブレットに近づくことができることで、ポインティングデバイスのペン先部５１の座標及び圧力勾配の確度及び安定性を高めることができる。

更に、図１及び図２を参照する。第２磁体３１の第１端３１１と第２端３１２との間には、複数の階段部３１３を有することができ、各階段部３１３は傾斜率を有する傾斜面、傾斜率ゼロの真直部位或いは傾斜率を有しない曲面とすることができ、かつ第２磁体３１の第１端３１１と第２端３１２との間の階段部３１３は上記構造形態又はそれらの組み合わせから選択できる。第２磁体３１の第１端３１１と第２端３１２との間の階段部３１３は、上記構造形態の組み合わせの時、第１端３１１外径が第２端３１２外径より大きいという前提を逸脱しない。図１の実施例において、第２磁体３１の第１端３１１と第２端３１２との間は、傾斜率ゼロの真直部位及び曲面が含まれる。

更に図１及び図２を参照する。第２磁体３１の第２端３１２は球形で、かつ第２磁体３１の第２端３１２が開口部１２に向く。よって、ポインティングデバイスが不注意で落とされた時又は開口部１２から衝撃力を受けた時、第２磁体３１が保護部材３２の素材自体の緩衝能力を通じて衝撃力を吸収する以外に、第２磁体３１の球形第２端３１２が第２磁体３１の第２端３１２への応力集中現象発生を防止することで、更に第２磁体３１が衝撃力を受けて損傷する状況を避けることができ、従って製品の寿命を延ばすことができる。

弾性部材は、圧縮ばね、引張りばね又は弾性を持つ他の素材で製造される弾性体とすることができる。
図１及び図２を参照する。弾性部材は、第１弾性部材４０を含み、第１弾性部材４０は一般的なリング状ばね、円錐ばね、皿ばね又は圧縮能力を持つ他の弾性材料とすることができる。かつ第１弾性部材４０は、第２電磁ユニット３０に対し軸方向Ｘ上の弾性力を提供するため、第２電磁ユニット３０に直接的或いは間接的に当接できる。
ペン先の根元部５０は、筐体１０の開口部１２に移動可能に設けられると共に保護部材３２と連結する。ペン先の根元部５０の一部は、筐体１０の収容空間１１の第１部位１１１Ａ内に対応して位置し、錐形ペン先部５１が開口部１２から突出してポインタを制御するために用いられる。

これにより、ペン先の根元部５０が圧力を受けた時、第２電磁ユニット３０を第１電磁ユニット２０に対して弾性的に移動させることができ、また圧力の解放時自動的に元の位置に復帰できる。

更に、ポインティングデバイスがそのペン先の根元部５０の移動許容範囲内において第２磁体３１と第１磁体２１との間の相対位置を変更できるよう確保するため、第１弾性部材４０は弾性圧縮長さを有し、第２電磁ユニット３０と第１電磁ユニット２０の軸方向Ｘ上における距離がペン先の根元部の移動長さとし、本実施例の第１弾性部材４０の弾性圧縮長さがペン先の根元部の移動長さより大きい。
従って、ポインティングデバイスのペン先の根元部５０は、その構造上許容移動範囲内において第１弾性部材４０に押し当てて移動できる。こうしてポインティングデバイスの使用過程中、ポインティングデバイスのペン先の根元部５０が圧縮された後第１弾性部材４０の復元力を介して第２電磁ユニット３０を元の位置に押し戻り、電磁誘導値も初期値に戻ることができて次回も使用できる。

更に、図１及び図２を引き続き参照する。構造全体の安定性を高めると共に第１磁体２１の位置決めを図るため、第１固定具６０を更に含み、第１固定具６０は筐体１０の収容空間１１内に固定される。
第１固定具６０は、凹穴６１と軸孔６２と制限溝６３とを備え、凹穴６１と制限溝６３との間が軸孔６２を通じて連通する。具体的には、凹穴６１の形状寸法は、第１磁体２１の外周輪郭を収容できる形状寸法で、軸孔６２の内周輪郭が貫通孔２１１の内周輪郭と同じである。これにより、第１磁体２１の一端は、凹穴６１に当接することで位置を固定でき、コイル２２の一端が第１固定具６０のいずれか一端面に当接でき、第２電磁ユニット３０の保護部材３２の軸部３２２が軸孔６２を通じて制限溝６３に挿入される。

第２電磁ユニット３０は、軸部支持部材３３を更に含む。軸部支持部材３３の外輪郭の形状寸法は、制限溝６３の内周輪郭寸法より小さく、かつ軸部支持部材３３の外輪郭が軸部３２２の外径より大きい。軸部支持部材３３は、制限溝６３内に収容されると共に制限溝６３内において軸方向Ｘに沿って移動でき、保護部材３２の軸部３２２の制限溝６３内に挿入する一端が軸部支持部材３３の内部位置に結合し、第１弾性部材４０の一端が第１固定具６０に当接され、他端が軸部支持部材３３に当接される。これを介して第１弾性部材４０は、軸部支持部材３３を通じて第２電磁ユニット３０に対し弾性力が生じ、ペン先の根元部５０にタッチ操作の全過程中、復元力を持たせるよう確保する。

また、一実施例において、図１及び図２を参照する。更に第１弾性部材４０が制限溝６３に収容される安定性を確保するため、第１固定具６０の制限溝６３は凸台６３１を更に含む。軸部支持部材３３は、押し付け部３３１と凹部３３２とを備え、凹部３３２が押し付け部３３１の周縁に位置すると共に押し付け部３３１に対して凹む。
本実施例の第１弾性部材４０の一端は、押し付け部３３１を嵌挿して凹部３３２内に当接し、他端が凸台６３１を嵌挿して第１固定具６０の制限溝６３の内壁に当接する。こうして第１弾性部材４０は、凸台６３１と組み合わせて安定して制限溝６３内に位置し、また第１弾性部材４０が圧力を受けた時歪みが生じないことを確保でき、同時に第２電磁ユニット３０の移動経路を確保し、更に信号の変化がオリジナル設計の構想と一致させる。

更に、ポインティングデバイスの使用過程中、圧力勾配の呈露を持たせるため、弾性部材は第２弾性部材７０を更に含むことができ、前記第２弾性部材７０は弾性ブロック体とする。第２弾性部材７０は、収容空間１１内に設けられ、第２磁体３１が第１磁体２１へ移動して接近する方向上に位置する。
ペン先の根元部５０が圧力を受けない時、第２電磁ユニット３０と第２弾性部材７０との間は、軸方向Ｘ上において移動距離を有し、第２電磁ユニット３０の移動過程中、第２電磁ユニット３０が先に第１弾性部材４０を圧縮してから第２弾性部材７０を圧縮する。また言及すべき点は、ペン先の根元部５０への復元力提供面において、第１弾性部材４０及び第２弾性部材７０の同時設置を選択でき、又は第１弾性部材４０或いは第２弾性部材７０のいずれかを選択して設けることができる。

本実施例の第２弾性部材７０は、筐体１０の収容空間１１内に収容すると共に筐体１０の中心軸の延伸方向上に位置するが、これに限定されない。本実施例において、第２弾性部材７０は、保護部材３２の軸部３２２の開口部１２から離れた一端と筐体１０の他端との間に位置する。第２弾性部材７０は、第１弾性部材４０と異なる弾性率を有するゴム素材又は復元力を持つ他の素材で製造されることで、圧縮された後原状に回復できると共に、第２電磁ユニット３０に復元力を提供できる。

更に具体的には、本実施例の第２弾性部材７０の軸部支持部材３３に向かう面が平面とする。こうして第２電磁ユニット３０は、軸部支持部材３３を通じて第２弾性部材７０に押し当て、軸部支持部材３３と制限溝６３との間の対応形状を通じて軸部支持部材３３が移動時制限溝６３の制限を受けて安定かつ歪まないように軸方向Ｘに沿って移動させ、第２電磁ユニット３０が安定した移動経路に沿って移動することを確保でき、従って一致する作動及び変化効果が得られる。

一実施例において図１及び図２を引き続き参照する。ペン先の根元部５０は、嵌合溝５２を備える。保護部材３２の先端部位３２１の一部は、ペン先の根元部５０の嵌合溝５２に嵌設されることで、ペン先の根元部５０と結合する。更に具体的には、本実施例の保護部材３２の先端部位３２１は、順次繋がる頭部３２１１と首部３２１２と第１躯体部３２１３と第２躯体部３２１４とを備える。
頭部３２１１は、球形構造で、円滑に首部３２１２に収縮され、首部３２１２が徐々に第１躯体部３２１３まで拡大し、第１躯体部３２１３の階段部が第２躯体部３２１４まで拡張される。ペン先の根元部５０の嵌合溝５２の形状は、保護部材３２の先端部位３２１の頭部３２１１、首部３２１２及び第１躯体部３２１３の外輪郭形状に対応する。これを介してペン先の根元部５０は、嵌合溝５２を通じて取り外し可能に保護部材３２の先端部位３２１に組み込まれることができて、ペン先の根元部の摩損又は変形時ユーザーに所要のペン先の根元部５０を自ら取替らせ、ペン先の根元部５０の取替目的を達成することで、最適な手書きの手応えを維持できる。

更に、保護部材３２の先端部位３２１は、外輪郭の異なる頭部３２１１と首部３２１２と第１躯体部３２１３とを備える。ペン先の根元部５０は、保護部材３２に嵌挿された後、最も収縮した首部３２１２は外径が首部３２１２より大きい頭部３２１１及び第１躯体部３２１３の移動を制限できて、ペン先の根元部５０の脱落を制止して構造の安定性を高めることができる。

図３及び図４を参照する。これは本発明の別の実施例であり、図４が図３のペン先の根元部５０が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。本実施例は、図１、図２の実施例の構造形態と殆ど同じであるため、ここでその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

図３及び図４を参照する。本実施例において第２弾性部材７０の凸台６３１に近い面に陥凹部７１を有し、かつ凸台６３１の第２弾性部材７０に向かう面に凸部６３１１を有する。こうして第２弾性部材７０は、その陥凹部７１で凸台６３１の凸部６３１１を外嵌して固定されることで、第２弾性部材７０をより安定して制限溝６３内に固定させ、かつ同様に第２弾性部材７０に加圧する第２電磁ユニット３０の移動経路を確保して信号の変化がオリジナル設計の構想と一致させることができる。

これ以外に、本実施例において、第２磁体３１の第１端３１１から第２端３１２までの間には傾斜率ゼロの真直部位と、傾斜率を有する斜面とを備え、かつ第２端３１２の断面が略台形の形状となる。

次に、図５及び図６を参照する。これは本発明の更なる実施例の構造断面図である。図６は、図５のペン先の根元部５０が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。図５及び図６の実施例は、前記実施例と殆ど同じであるため、ここでその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

図５及び図６を参照する。本実施例において、第２電磁ユニット３０の保護部材３２の先端部位３２１及び軸部３２２は、分離した２個の独立部材であり、先端部位３２１及び軸部３２２が各々異種又は同種の素材で製造されることができる。構造形態において軸部３２２は、同様に先端部位３２１と軸部支持部材３３との間に当接されて前記実施例と同じ目的及び効果を奏することができる。

また、本実施例において、第１固定具６０の凸台６３１は、凹溝６３１２を備え、第２弾性部材７０が凹溝６３１２内に挿入されることで、第２弾性部材７０の安定性を維持すると共に前記各実施例と同じ目的及び効果を奏することができる。

次に、図７及び図８を参照する。これは本発明の更なる別の実施例の構造断面図である。図８は、図７のペン先の根元部５０が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。前記各実施例との主な相違点は、図７及び図８のポインティングデバイスの第１電磁ユニット２０の第１磁体２１が中実円柱体構造で、第２電磁ユニット３０の保護部材３２が先端部位３２１のみを備え、かつ第２弾性部材７０が第１電磁ユニット２０と第２電磁ユニット３０との間に設けられることである。更に、第２固定具８０を設けることで、第１電磁ユニット２０の第１磁体２１を固定できる。

本実施例において、図７を参照する。第２電磁ユニット３０の保護部材３２の一部は、第２磁体３１を覆う。具体的には、保護部材３２が先端部位３２１で第２磁体３１を覆う。保護部材３２の先端部位３２１は、嵌合溝３２３を備え、嵌合溝３２３が嵌合溝口部３２３１を備え、嵌合溝３２３の形状が第２磁体３１の形状に対応し、かつ嵌合溝口部３２３１の形状寸法が第２磁体３１の第１端３１１の形状寸法に対応し、第２磁体３１が嵌合溝口部３２３１から嵌合溝３２３に挿入させて固定されることができる。また、本実施例において第２弾性部材７０は、第２磁体３１の第１端３１１に固定されると共に嵌合溝３２３内に収容されて第１磁体２１と第２磁体３１との間に位置する。

更に、第２固定具８０は、筐体１０の収容空間１１内に固設される。第２固定具８０は、制限溝８１を備え、制限溝８１が第１区間８１１と第２区間８１２と第３区間８１３とを含み、第１区間８１１が溝開口部に連なり、第３区間８１３が溝底に連なり、第２区間８１２が第１区間８１１及び第３区間８１３に連なる。よって、第１電磁ユニット２０の第１磁体２１は、第３区間８１３に挿入されると共に制限溝８１の溝底に当接する。
コイル２２は、第１磁体２１の外側を巻回すると共に第３区間８１３と第２区間８１２と間の段差に当接できる。第１弾性部材４０の一端は、第１磁体２１及びコイル２２を嵌挿すると共に第１区間８１１と第２区間８１２の段差に当接できる。こうして第１電磁ユニット２０の第１磁体２１、コイル２２及び第１弾性部材４０は、いずれも安定して第２固定具８０に制限されることができる。更に、保護部材３２の先端部位３２１の外周面に更に凹んで当接縁部３２１５が設けられ、こうして第１弾性部材４０の他端は当接縁部３２１５に当接できる。

これを介して、ポインティングデバイスを使用し、またペン先の根元部５０に加圧した時、ペン先の根元部５０は第２電磁ユニット３０の保護部材３２の先端部位３２１を軸方向Ｘに沿って筐体１０内へ移動させ、保護部材３２の先端部位３２１が第２磁体３１及び第２弾性部材７０を移動させることで、第１磁体２１と第２磁体３１との間の相対位置を変更して電磁の周波数が筆圧をシミュレートする効果を奏する。
保護部材３２は、ポインティングデバイスが衝撃力を受けた時緩衝能力を提供して第２磁体３１が損傷しないように保護でき、またその位置がずれないよう確保することで検知に影響しない。また、第１弾性部材４０も第２電磁ユニット３０に弾性移動の能力を持たせて操作のスムーズ性を確保できる。

次に、図９及び図１０を参照する。これは本発明の一実施例に係るポインティングデバイスの断面図である。図１０は、図９のペン先の根元部５０が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。図９及び図１０の実施例は、図７、図８に示す実施例と殆ど同じであるため、ここでその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

図９及び図１０を参照する。本実施例において、保護部材３２の嵌合溝３２３内に押え縁３２３２を更に有し、押え縁３２３２は、嵌合溝３２３の内周面に位置し、かつ押え縁３２３２が嵌合溝口部３２３１と嵌合溝３２３の溝底との間に位置する。また押え縁３２３２の内周輪郭は、第２磁体３１の第１端３１１の外周輪郭より小さい。こうして第２磁体３１は、嵌合溝３２３の溝底と押え縁３２３２との間に収容され、第２弾性部材７０が押え縁３２３２の内輪郭に挿入されて第２磁体３１と結合する。こうして第２磁体３１及び第２弾性部材７０は、より安定して固定されて構造の安定性及び検知の確度を向上できる。

次に、図１１及び図１２を参照する。これは本発明の更なる別の実施例に係るポインティングデバイスの断面図である。図１２は、図１１のペン先の根元部５０が圧力を受けた時の使用状態を示す模式図である。図１１及び図１２の実施例は、図７、図８に示す実施例と殆ど同じであるため、ここでその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

図１１及び図１２を参照する。本実施例において、先端部位３２１は、端縁部３２３３を更に含み、端縁部３２３３が先端部位３２１の頭部３２１１と違い他端面に位置する。第２磁体３１は、嵌合溝３２３内に収容され、第２弾性部材７０の中央部に挿通孔７２を有し、第２弾性部材７０が端縁部３２３３内に設けられると共に挿通孔７２を嵌合溝口部３２３１に連通させる。
また、本実施例の第２固定具８０の制限溝８１は、第２区間８１２と第３区間８１３のみを含み、第３区間８１３が溝底に連なり、第２区間８１２が第３区間８１３及び溝開口部と連なり、かつ第２固定具８０の溝開口部を有する一端の外周面に外環状溝８１４を更に有する。

よって、該第１磁体２１が第３区間８１３に挿入されると共に一端で制限溝８１の溝底に抵当し、他端が制限溝８１の溝開口部から突出して第２弾性部材７０の挿通孔７２を通過して先端部位３２１の嵌合溝３２３内に挿通する。コイル２２は、第１磁体２１の側を巻回して第３区間８１３と第２区間８１２との間の段差に当接する。第１弾性部材４０の一端は、第２固定具８０の外周縁を嵌挿して外環状溝８１４に当接し、他端が先端部位３２１の当接縁部３２１５に当接する。これを介して、ポインティングデバイスは、同様に前記実施例と同じ目的及び効果を奏することができる。

幾つかの実施例において、第２電磁ユニット３０の第２磁体３１の形状は、第１端３１１が第２端３１２より大きいというベース下で、やはりその他の変化があり、その変化は図１３乃至図２８に示す通りとする。第２磁体３１の第１端３１１と第２端３１２との間に複数の階段部３１３を有し、かつ各階段部３１３が傾斜率ゼロの真直部位、傾斜率ゼロでない傾斜面、曲面若しくはそれらの組み合わせから選択できる。

上記から分かるように、本発明の各実施例は、第２磁体３１の外側を構造形態が限定しない保護部材３２で完全に覆い又は一部覆うことで、第２磁体３１を保護し、第２磁体３１が衝撃を受けた時損傷又はずれないよう防止し、電磁誘導式ポインティングデバイスの位置座標及び筆圧の確度（Ａｃｃｕｒａｃｙ）及び分解能（Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を確保する。また、第２磁体３１は、第１端３１１が第２端３１２より大きい態様を通じて第２磁体３１がより一層筐体１０の開口部１２及びデジタルタブレットに近かせることで、検知強度を高めることができる。ペン先の根元部５０と保護部材３２との間の対応構造は、またユーザーにペン先の根元部５０を自ら取替えさせることで、使用の自由度を向上できる。

上述の説明は、単に本発明の最良の実施例を挙げたまでであり、本発明を限定しない。その他本発明の開示する要旨を逸脱することなく完成された同等効果の修飾または置換はいずれも後述の特許請求の範囲に含まれる。

１０ 筐体
１１ 収容空間
１１１ 部位
１１１Ａ 第１部位
１１１Ｂ 第２部位
１１１Ｃ 第３部位
１２ 開口部
２０ 第１電磁ユニット
２１ 第１磁体
２１１ 貫通孔
２１２ 外表面
２１３ 内表面
２２ コイル
３０ 第２電磁ユニット
３１ 第２磁体
３１１ 第１端
３１２ 第２端
３１３ 階段部
３２ 保護部材
３２１ 先端部位
３２１１ 頭部
３２１２ 首部
３２１３ 第１躯体部
３２１４ 第２躯体部
３２１５ 当接縁部
３２２ 軸部
３２３ 嵌合溝
３２３１ 嵌合溝口部
３２３２ 押え縁
３２３３ 端縁部
３３ 軸部支持部材
３３１ 押し付け部
３３２ 凹部
４０ 第１弾性部材
５０ ペン先の根元部
５１ ペン先部
５２ 嵌合溝
６０ 第１固定具
６１ 凹穴
６２ 軸孔
６３ 制限溝
６３１ 凸台
６３１１ 凸部
６３１２ 凹溝
７０ 第２弾性部材
７１ 陥凹部
７２ 挿通孔
８０ 第２固定具
８１ 制限溝
８１１ 第１区間
８１２ 第２区間
８１３ 第３区間
８１４ 外環状溝
Ｘ 軸方向

Claims (12)

1. 収容空間と開口部とを備え、前記開口部が前記収容空間に連通される筐体と、
   第１磁体とコイルとを含み、前記第１磁体は前記収容空間内に固設され、前記コイルが前記第１磁体の外側を巻回する第１電磁ユニットと、
   軸方向に沿って前記筐体の前記収容空間内に移動可能に設けられ、第２磁体と保護部材とを含み、前記保護部材が前記第２磁体を覆い、前記第２磁体が前記第１磁体から離れ又は接近できる第２電磁ユニットと、
   前記筐体に設けられると共に前記軸方向に沿って前記第２電磁ユニットに弾性力を提供できる弾性部材と、
   前記筐体の前記開口部に移動可能に設けられると共に前記保護部材と連結するペン先の根元部と、を含むことを特徴とする、
   ポインティングデバイス。
2. 前記弾性部材は、前記収容空間内に設けられる第１弾性部材を含み、前記第１弾性部材がリング状ばねであることを特徴とする、請求項１に記載のポインティングデバイス。
3. 前記弾性部材は、前記収容空間内に設けられ、前記第２磁体が第１磁体へ移動して接近する方向上に位置する第２弾性部材を更に含み、前記第２弾性部材が弾性ブロック体であることを特徴とする、請求項２に記載のポインティングデバイス。
4. 前記第１弾性部材と前記第２弾性部材の弾性率は、異なることを特徴とする、請求項３に記載のポインティングデバイス。
5. 前記第２電磁ユニットと前記第１電磁ユニットは、前記軸方向上に移動距離を有し、前記弾性部材が圧縮距離を有し、前記圧縮距離が前記移動距離より大きいことを特徴とする、請求項１に記載のポインティングデバイス。
6. 前記第２磁体は、対向する第１端と第２端とを備え、前記第１端の外径が前記第２端の外径より大きく、前記第１端が前記第１磁体に近く、前記第２端が前記ペン先の根元部に近いことを特徴とする、請求項１に記載のポインティングデバイス。
7. 前記ペン先の根元部は、嵌合溝を備え、前記保護部材が先端部位を備え、前記保護部材の前記先端部位が前記嵌合溝に収容されることを特徴とする、請求項１に記載のポインティングデバイス。
8. 前記先端部位は、順次繋がる躯体部と首部と頭部とを備え、前記首部の外径が前記躯体部及び前記頭部の外径より小さいことを特徴とする、請求項７に記載のポインティングデバイス。
9. 前記第１磁体は、中空構造で、かつ貫通孔を備え、前記保護部材が先端部位と軸部とを備え、前記先端部位が前記第２磁体を覆い、前記軸部が前記貫通孔を挿通することで、前記先端部位と前記第１磁体との間が前記軸方向上に移動距離を有することを特徴とする、請求項３に記載のポインティングデバイス。
10. 前記第１弾性部材は、前記軸部の前記開口部から離れた一側に位置することを特徴とする、請求項９に記載のポインティングデバイス。
11. 前記第１磁体は、中実円柱体で、前記保護部材が先端部位を備え、前記先端部位が前記第２磁体を覆い、前記第１磁体と前記先端部位との間に移動距離を有することを特徴とする、請求項３に記載のポインティングデバイス。
12. 前記第１弾性部材は、前記第１電磁ユニットと前記第２電磁ユニットとの間に位置することを特徴とする、請求項１１に記載のポインティングデバイス。

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