JP2020024659A - 感圧ポインティングデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】感圧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】感圧ポインティングデバイスであって、筐体と電磁ユニットと芯体と押し当て部材と第１弾性部材と第２弾性部材と感圧素子と、を含む。筐体は、収容空間と収容空間に連通される開口部とを備える。電磁ユニットは、収容空間内に位置し、磁体とコイルとを含み、コイルが磁体の外側を巻回する。芯体は、軸方向に沿って開口部に移動自在に設けられる。押し当て部材は、収容空間内に設けられると共に芯体と連動するよう連結する。第１弾性部材は、筐体内に設けられ、一端が押し当て部材に固定される。第２弾性部材の一端は押し当て部材に当接し、他端が収容空間内に固定され、かつ第２弾性部材の軸方向における圧縮変形量が第１弾性部材の軸方向における圧縮変形量より大きい。感圧素子は、収容空間内に固設され、かつ感圧素子が第１弾性部材の他端に向かう。【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、感圧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、益々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タッチパネルが使用者インターフェースとして使用され、使用者にタッチ方式で操作させることで利便性を高める。また、タッチパネルの操作過程をより迅速及び正確にさせるため、更にペン型ポインティングデバイスを組み合わせて入力できる（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り、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。更に感圧型のポインティングデバイスは、通常芯体を弾性部材に押し当て、従って圧力センサーに押し当てることで、手書きの筆圧を感知する。弾性部材は、主に使用者が書いた時圧力段階の表現及び芯体を元の位置に戻す弾性力を提供する。

以上から分かるように、感圧型のポインティングデバイスは、一定時間使用した後、弾性部材がそれ自体の弾性疲労又は変形により、弾性力を喪失して芯体を元の位置に付勢できないことで、正確に感知できない問題が生じていた。

上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、以下の発明を完成するに至った。

前記目的を達成するための本発明は、筐体と電磁ユニットと芯体と押し当て部材と第１弾性部材と第２弾性部材と感圧素子と、を含む感圧ポインティングデバイスを提供する。
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。電磁ユニットは、収容空間内に位置し、磁体とコイルとを含み、コイルが磁体の外側を巻回する。芯体は、軸方向に沿って筐体の開口部に移動自在に設けられる。押し当て部材は、軸方向に沿って収容空間内に移動自在に設けられると共に芯体と連動するよう連結する。第１弾性部材は、筐体内に設けられ、一端が押し当て部材に固定される。第２弾性部材は、筐体内に設けられ、一端が押し当て部材に当接し、他端が収容空間内に固定され、かつ第２弾性部材の軸方向における圧縮変形量が第１弾性部材の軸方向における圧縮変形量より大きい。感圧素子は、収容空間内に固設され、かつ感圧素子が第１弾性部材の他端に向かう。

本発明の一実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。 図１の実施例の使用状態を示す図である。 本発明の感圧ポインティングデバイスの芯体が受けた荷重（横軸）と感圧素子が感知した圧力値（縦軸）の変化曲線図である。 本発明の別の実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。 本発明のまた別の実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。 本発明の更なる実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。 本発明の別の実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。 本発明の更なる別の実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。 本発明の感圧ポインティングデバイスの第１弾性部材を示す模式図である。 本発明の感圧ポインティングデバイスの第１弾性部材を示す模式図である。 本発明の感圧ポインティングデバイスの第１弾性部材を示す模式図である。 本発明の感圧ポインティングデバイスの押し当て部材の別の実施態様を示す図である。

図１を参照する。図１は、本発明の一実施例に係る感圧ポインティングデバイスの構造断面図である。感圧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ペン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に示す感圧ポインティングデバイスは、筐体１０と電磁ユニット２０と芯体３０と押し当て部材４０と第１弾性部材５０と第２弾性部材６０と感圧素子７０と、を含む。

図１を参照する。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。電磁ユニット２０は、収容空間１１に位置すると共に磁体２１と磁体２１を巻回するコイル２２を含む。芯体３０は、軸方向Ｘに沿って筐体１０の開口部１２に移動自在に設けられる。押し当て部材４０は、収容空間１１内に設けられると共に芯体３０と連動するよう連接する。第１弾性部材５０及び第２弾性部材６０は、収容空間１１内に設けられると共に各々一端を押し当て部材４０に当接する。第２弾性部材６０の他端は収容空間１１内に固定され、かつ第２弾性部材６０の軸方向Ｘにおける圧縮変形量が第１弾性部材５０の圧縮変形量より大きい。感圧素子７０は、収容空間１１内に設けられると共に第１弾性部材５０の他端に向かう。

以上を介して、使用時、ペンタブレットが電磁エネルギーを発射し、感圧ポインティングデバイスがペン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し、この電磁交換の過程により感圧ポインティングデバイスの位置を算出して筆跡を正確に表示できる。
感圧ポインティングデバイスがペンタブレットに作用することで圧力を芯体３０にかけた時、芯体３０は押し当て部材４０を動かせて第１弾性部材５０により感圧素子７０に加圧し、感圧素子７０が芯体３０の圧力を感知することで、更に筆圧を算出し、従って圧力変化のある筆跡を現実に近くなるよう表示できる。

こうしてペンタブレットが感圧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、また感圧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、周波数及び感圧素子７０で検出した圧力値により適切なアルゴリズムの計算を経て感圧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。また第１弾性部材５０は、圧力が適切な手書き感を提供でき、第２弾性部材６０が次の筆圧を感知して書くため、芯体３０の位置を元の位置に戻すことで、同時に検出した電磁信号をゼロにさせることができる。

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、電磁ユニット２０、芯体３０及びその他の内部構成要素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。以上を介して、芯体３０は、対応するように第１部位１１１Ａに位置し、電磁ユニット２０の磁体２１も対応するように第２部位１１１Ｂに位置し、コイル２２が対応するように第３部位１１１Ｃに位置する

一実施例において、同様に図１を参照する。電磁ユニット２０の磁体２１は、第１磁体２１１を含み、第１磁体２１１が中空円柱体であるが、これに限定されない。第１磁体２１１は、貫通穴２１１１を備え、貫通穴２１１１が第１磁体２１１の両端を貫通し、かつ第１磁体２１１が外表面２１１２と内表面２１１３とを有し、内表面２１１３が取り囲む範囲で貫通穴２１１１を画成する。第１磁体２１１は、第２部位１１１Ｂに収容され、かつ第１磁体２１１の一端が第２部位１１１Ｂと第１部位１１１Ａとの間の段差に当接する。また、本実施例の第１磁体２１１は、磁性素材で製造される。

図１を引き続き参照する。コイル２２は、第１磁体２１１の外表面２１１２を巻回すると共に第３部位１１１Ｃ内に収容される。コイル２２が第３部位１１１Ｃと第２部位１１１Ｂとの間の段差の制限を受けることで、第３部位１１１Ｃ内に拘束される。

更に、コイル２２の両端は、２本の導電線を通じて回路ユニットＣに接続でき、収容空間１１の部位１１１が第４部位１１１Ｄを更に含むことができ、回路ユニットＣは収容空間１１内の第４部位１１１Ｄに固設されることができる。第４部位１１１Ｄの内径は、第３部位１１１Ｃの内径より大きいことで、回路ユニットＣを第４部位１１１Ｄ内に拘束させることができる。

図１を参照する。一実施例において、芯体３０は、長い棒状構造である。芯体３０は対向するペン先部３１と組み込み端３２とを備える。ペン先部３１は、ペンポイント３１１を備え、芯体３０のペン先部３１が開口部１２から突出し、ペンポイント３１１を通じてタッチ又は書くために供し、組み込み端３２は収容空間１１内に位置して押し当て部材４０と連動するよう連結する。

図１を引き続き参照する。一実施例において、押し当て部材４０は、段付き円柱体である。押し当て部材４０は、第１段部４１と第２段部４２とを備え、第１段部４１の外径が第２段部４２の外径より大きく、かつ第１段部４１と第２段部４２との間が外径の差により段差を有する。押し当て部材４０の第１段部４１は、第１組み込み部４１１を備え、芯体３０の組み込み端３２が押し当て部材４０の第１組み込み部４１１に着脱可能に組み込まれる。

更に、一実施例において、芯体３０の組み込み端３２は、順次繋がる頭部３２１と頸部３２２と躯体部３２３とを備える。頭部３２１は半円球形構造であり、円滑に頸部３２２に収縮され、頸部３２２が徐々に躯体部３２３まで拡大する。押し当て部材４０の第１組み込み部４１１は、凹溝であり、第１組み込み部４１１の内周面の形状が芯体３０の組み込み端３２の頭部３２１、頸部３２２及び躯体部３２３の外輪郭形状に対応する。以上を介して、芯体３０の組み込み端３２と第１組み込み部４１１の係合により、押し当て部材４０に着脱可能に構設でき、芯体３０に摩損或いは変形があった時、使用者に芯体３０を自ら取替えさせ、芯体３０の取替目的を達成することで、最適な手書き感を維持できる。

同様に図１を参照する。第１弾性部材５０は、収容空間１１内に設けられ、かつ一端が押し当て部材４０に固定され、他端が感圧素子７０に向かう。以上を介して、芯体３０が書き動作により圧力を受けた時、芯体３０が押し当て部材４０を動かせて感圧素子７０に押し当てることでその書き圧力を感知できる。押し当て部材４０の第２段部４２は、第２組み込み部４２１を備え、第２組み込み部４２１が凹溝であり、第１弾性部材５０が第２組み込み部４２１に固定するよう嵌設される。

更に、図１を引き続き参照する。一実施例において、第１弾性部材５０は、対向する第１端５１と第２端５２とを備え、第１端５１が押し当て部材４０に当接され、第２端５２が感圧素子７０に向かい、第１端５１から第２端５２までの外径に変化がある。更に具体的には、第１端５１の外径は、第２端５２の外径より大きい。かつ第１端５１から第２端５２までの外径変化は、線形変化、曲率変化又は傾斜変化とすることができるが、これに限定されることはない。具体的には、第１端５１から第２端５２までの変化は、単位距離の変化が小さければ小さいほどよく、言い換えると、第１端５１から第２端５２まで変化が平滑になればなるほどよくなる。従って圧力段階の変化を使用者の期待値として応える。

本実施例において、第１端５１及び第２端５２は、いずれも円柱状構造で、かつ第１端５１と第２端５２との間に傾斜部位５３で連結する。具体的に、第１弾性部材５０は、復元力を有するゴム材質で製造されることができるが、これに限られるものではない。

図１を参照する。一実施例において、第２弾性部材６０は、収容空間１１内に収容され、かつ第２弾性部材６０の一端が押し当て部材４０に当接し、他端が固定される。第２弾性部材６０は、一般的なコイルばね、テーパーばね、皿ばね又はその他の圧縮能力を持つ弾性材料とすることができる。かつ第２弾性部材６０は、電磁ユニット２０に対し軸方向Ｘ上の弾性力に提供するため、直接的或いは間接的に電磁ユニット２０に当接できる。ここで第２弾性部材６０は、コイルばねのため押し当て部材４０の第２段部４２を嵌め込むと共に第１段部４１に当接でき、こうして第２弾性部材６０も同時に第１弾性部材５０の外周を嵌め込み、第１弾性部材５０を第２弾性部材６０の中央部に位置させることができるが、これに限定されることはない。

図１を引き続き参照する。感圧素子７０は、収容空間１１内に固設されると共に回路ユニットＣと電気的に接続する。感圧素子７０は、第１弾性部材５０の第２端５２に向かう位置に位置する。更に、感圧素子７０と第１弾性部材５０の第２端５２との間にほぼゼロになる微小隙間を有する。

具体的には、感圧素子７０と第１弾性部材５０との間の微小隙間とは、芯体３０が圧力を受けなかった時、感圧素子７０と第１弾性部材５０との間の隙間を意味する。従って、ほぼゼロになる微小隙間は、芯体３０が圧力を受けなかった時、感圧素子７０との間に力を発生させず、感圧素子７０が常時圧力を受けないようにする。

図２を参照する。感圧ポインティングデバイスを使用すると共に芯体３０に加圧した時、芯体３０が押し当て部材４０を軸方向Ｘに沿うと共に感圧素子７０の方向に向けて移動させる。この時、芯体３０は、同時に第１弾性部材５０を移動させると共に第２弾性部材６０を圧縮し、第１弾性部材５０が動かせると共に徐々に感圧素子７０に向けて移動され、第２弾性部材６０が弾性力を蓄積し続ける。
第１弾性部材５０移動量が微小隙間の距離を超えた後、第１弾性部材５０が感圧素子７０に付勢し始めると共に使用者に圧力段階の手応えを提供する。同時に、第１弾性部材５０と感圧素子７０との間の圧力も第１弾性部材５０に変形を生じさせると共に弾性力の蓄積も開始させる。

次に、芯体３０に対し引き続き加圧して第１弾性部材５０を感圧素子７０に引き続き接触させる状態において、感圧素子７０は筆圧を感知でき、また計算を通じて筆圧の異なる筆跡を表示できる。使用者が芯体３０への加圧を緩めた後、第１弾性部材５０と第２弾性部材６０が蓄積していた弾性力を放出することで押し当て部材４０を元の位置に戻させることができる。

更に、図３を参照する。図３は、芯体が受けた荷重（横軸）と感圧素子で感知した圧力値（縦軸）の変化曲線図である。図３では第１感知曲線Ｓ１及び第２感知曲線Ｓ２を有し、第１感知曲線Ｓ１が感圧素子７０と感圧素子７０に押し当てる要素間に微小隙間がない或いは両者間に予圧が存在する感知曲線であり、第２感知曲線Ｓ２は、感圧素子７０と第１弾性部材５０との間に微小隙間がある感知曲線である。
図３から明確に分かるように、感圧素子７０と感圧素子７０に押し当てる要素との間に微小隙間がない、或いは両者間に予圧が存在する時、芯体３０に力をかけると、感圧素子７０が圧力値を感知できる。感圧素子７０と第１弾性部材５０との間に微小隙間がある時、芯体３０に力をかけても感圧素子７０が感知する圧力値にすぐに反映できず、芯体３０に力をかけて第１弾性部材５０を先に微小隙間の距離まで移動させてから感圧素子７０に押し当てることで、感圧素子７０が圧力値を測定できる。

以上から分かる通り、一般的に感圧素子７０は一定程度の検出圧力範囲を有するため、芯体３０が圧力を受けない時、感圧素子７０に対し予圧をかけない状態において、感圧素子７０が使用過程で完全な検出圧力範囲を提供して感圧素子７０に力を受ける前最大の圧縮可能量を持たせ、感圧ポインティングデバイスが使用過程中の感圧素子７０の許容検出範囲を高める。

また感圧素子７０と第１弾性部材５０との間の微小隙間も感圧ポインティングデバイスの組み立てを終え、かつ使用者が芯体３０で書いていない又はタッチしていない状態において、第１弾性部材５０は感圧素子７０に予め設定された予圧をかけていないことを意味することができる。こうして感圧ポインティングデバイスの組み立て過程でかかる予圧の精度に注意を払うことなく、組み立ての難易度を明らかに下げて組立効率をアップできる。

一実施例において、感圧素子７０は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｏｒ）マイクロ電子機械システム感圧素子とすることができるが、これに限られるものではない。かつ感圧素子７０は、圧電効果を通じて感知できる圧電式感圧素子、静電容量式圧力センサー、電磁誘導式或いは抵抗膜方式の検出素子とすることができる。

本実施例において、第２弾性部材６０の軸方向Ｘにおける圧縮変形量は、第１弾性部材５０の圧縮変形量より大きいため、第１弾性部材５０が材質の疲労や劣化、変形により弾性疲労が生じた場合において、第２弾性部材６０はやはり押し当て部材４０に復元力を提供することで、芯体３０で書く時に同じ基礎下で行うことを確保し、使用上の精度を向上できる。
また感圧ポインティングデバイスの組み立てを終えて使用する前の第１弾性部材５０が感圧素子７０に予圧をかけることなく、すなわち、第１弾性部材５０は常時に圧縮される状態にない。こうして第１弾性部材５０の弾性疲労の発生期間を引き延ばさせることができ、第１弾性部材５０の寿命も延長できる。

一実施例において、図１を引き続き参照する。内部部材の構造安定性を高めるため、固定具８０を含み、固定具８０は筐体１０の収容空間１１内に固定される。固定具８０は、凹穴８１と軸孔８２と制限溝８３とを備え、凹穴８１と制限溝８３との間が軸孔８２を通じて連通する。具体的には、凹穴８１はその中に収容する押し当て部材４０が軸方向Ｘに沿って移動することも可能で、軸孔８２の内周輪郭が芯体３０の外周輪郭と同じであり、かつ制限溝８３の外形寸法は第１磁体２１１の端面外周輪郭の外形寸法に対応する。

以上より、感圧素子７０は、凹穴８１の軸方向Ｘにおける一端に固定される。第２弾性部材６０の一端は、凹穴８１内の感圧素子７０を固定する一端に当接し、他端が押し当て部材４０に当接する。第２弾性部材６０は、圧縮ばねであるため、第２弾性部材６０が常時に伸張して押し当て部材４０に突き当たることで、押し当て部材４０を凹穴８１の軸方向Ｘにおける他端に常時に当接させる。
第１弾性部材５０は、凹穴８１の両端の間に位置する。第１磁体２１１の他端は、制限溝８３に当接する。芯体３０が第１磁体２１１の貫通穴２１１１、軸孔８２を挿通した後、押し当て部材４０に結合する。従って、筐体１０内の各部材は、安定して位置決めされることで、安定した構造配置を有する。

図４は、本発明の別の実施例であり、図４の実施例は、図１、図２の実施例の構造配置とほぼ同じであるため、ここでは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４を参照する。本実施例において、芯体３０の組み込み端３２の頭部３２１は台形であるため、２つの対称斜辺３２１１を備え、斜辺３２１１が頭部３２１から頸部３２２まで漸次広くなり、頸部３２２が更に躯体部３２３まで収縮する。斜辺３２１１の形態を通じて芯体３０を取り付けた時、取り付け方向を誘導し、組み立ての利便性をアップする。また、本実施例内に第１弾性部材５０の異なる形態が示される。
第１弾性部材５０の第１端５１及び第２端５２は、各々円柱状構造であり、第１端５１の外径が第２端５２の外径より大きく、かつ第１端５１と第２端５２が垂直に繋がってＴ形の柱状体構造となる。本実施例において、第１弾性部材５０の第１端５１は、押し当て部材４０の第２段部４２に貼着し、第１弾性部材５０の第１端５１と押し当て部材４０の第２段部４２との間を接着剤、ネジ又はその他の固定手段を通じて連結できるものとするが、これに限定されることはない。

図５は、本発明の別の実施例であり、図５の実施例は、図１乃至図４の実施例の構造配置とほぼ同じであるため、ここではその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

電磁ユニット２０の磁体２１は、第２磁体２１２を更に含み、かつ電磁ユニット２０は保護部材２３を更に含む。保護部材２３は、第２磁体２１２の外側を覆う。保護部材２３は、ヘッド部２３１と軸部２３２とを備え、ヘッド部２３１が第２磁体２１２を完全に覆い、軸部２３２が第２磁体２１２の中心軸に沿って同軸に延伸して細長い構造となる。また、保護部材２３のヘッド部２３１は、第１差し込み端２３１１を備え、軸部２３２が第２差し込み端２３２１を備え、第２差し込み端２３２１の形状が押し当て部材４０の第１組み込み部４１１の形状に対応して成形する。以上を介して、保護部材２３の軸部２３２は、第１磁体２１１の貫通穴２１１１を挿通して第２差し込み端２３２１を押し当て部材４０に結合する。

図５を引き続き参照する。本実施例において、芯体３０は、キャップ形態であり、かつ芯体３０の組み込み端３２は凹溝形態となり、組み込み端３２の形状が保護部材２３の第１差し込み端２３１１の形状に対応して成形する。よって、芯体３０は、組み込み端３２と第１差し込み端２３１１の係合を通じて、保護部材２３のヘッド部２３１に着脱可能に嵌め込まれる。こうして芯体３０は、保護部材２３に結合し、保護部材２３が第２磁体２１２を覆うと共に押し当て部材４０に結合する。

本実施例において、保護部材２３は、緩衝能力を持つ素材で製造される。例えば保護部材２３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２３で第２磁体２１２の外側を覆うことで、第２磁体２１２を保護する効果を奏する。こうして保護部材２３は、感圧ポインティングデバイスが衝撃力を受けた時、緩衝能力を提供することで、第２磁体２１２が損傷を受けないよう保持し、またその位置のずれにより感知に影響を及ぼさないよう確保する。

本実施例を使用する時、芯体３０は、保護部材２３を移動させ、保護部材２３の軸部２３２が押し当て部材４０及び押し当て部材４０上に結合された第１弾性部材５０を感圧素子７０に押し当てさせ、感圧素子７０が芯体３０の受けた力を感知して計算することで、現実のペンタッチを模擬する。

図５を参照する。本実施例において、保護部材２３のヘッド部２３１は、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２３が収容空間１１内で動くよう拘束されることで容易に開口部１２から脱落できないようにさせる。

一実施例において、図５を参照する。第２磁体２１２は、対向する第１端２１２１と第２端２１２２とを備え、第１端２１２１の外径が第２端２１２２の外径より大きく、かつ第２磁体２１２の第１端２１２１が第２端２１２２に比べ第１磁体２１１に近く、すなわち、第２磁体２１２の第２端２１２２が第１端２１２１に比べ開口部１２に近い。芯体３０は、保護部材２３の第２磁体２１２の第２端２１２２に対応する位置に嵌め込む。以上を介して開口部１２に近い第２端２１２２のサイズは、第１端２１２１より小さく、第２磁体２１２の第２端２１２２に覆われる芯体３０サイズも縮小させることができる。本実施例の感圧ポインティングデバイスの芯体３０は、使用時、より一層ペンタブレットに近づくことができることで、芯体３０の座標及び圧力段階の精度及び安定性を高めることができる。

図６は、本発明の別の実施例であり、図６の実施例は、前記実施例の構造配置とほぼ同じであるため、ここではその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

本実施例において、電磁ユニット２０は、第１磁体２１１とコイル２２とを含み、かつ第１磁体２１１がソリッド棒体構造であり、コイル２２が同様に第１磁体２１１の外周を巻回する。

感圧ポインティングデバイスは、芯体連結部材９０を更に含む。芯体連結部材９０は、筐体１０の収容空間１１内に収容され、芯体連結部材９０が中空筐体構造であり、第１磁体２１１及びコイル２２が芯体連結部材９０内に固定できるよう収容され、かつ芯体連結部材９０の一端は押し当て部材４０に連結し、他端が芯体３０に連結する。また、押し当て部材４０は、同様に第１弾性部材５０に結合し、かつ第２弾性部材６０が押し当て部材４０を嵌め込むが、これに限られるものではない。

具体的には、芯体連結部材９０の外周輪郭形状は、第２部位１１１Ｂ及び第３部位１１１Ｃの形状に対応して成形することで、収容空間１１内において軸方向Ｘに沿って移動できる。かつ押し当て部材４０の第１段部４１は、嵌合縁部４１２を備え、芯体連結部材９０が嵌合縁部４１２に嵌め込み、かつ第１磁体２１１が嵌合縁部４１２内を挿通して固定する。

更に、本実施例において、固定具８０が収容空間１１内の第４部位１１１Ｄに固定され、凸部形態を呈し、感圧素子７０の固定及び第２弾性部材６０の嵌め込み・当接に用いられる。

芯体連結部材９０は、組み込み部９１を備え、組み込み部９１は芯体３０の組み込み端３２の形状に対応して成形する凹溝である。芯体３０の組み込み端３２を芯体連結部材９０の組み込み部９１に着脱可能に連結することで、本実施例が同様に芯体３０を取り替えることができる。

本実施例において、芯体３０に加圧して書く時、芯体３０は芯体連結部材９０を移動させ、芯体連結部材９０が押し当て部材４０を動かせて第１弾性部材５０、第２弾性部材６０及び感圧素子７０に押し当てさせ、感圧素子７０が筆圧を感知することで筆圧を実際に具現化することができる。

図７は、本発明の別の実施例であり、図７の実施例は、図６の実施例の構造配置とほぼ同じであるため、ここではその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

本実施例と図６の実施例との相違点は、第１弾性部材５０の形状である。本実施例において、第１弾性部材５０は、同様に第１端５１と第２端５２とを備え、かつ第１端５１の外径が第２端５２の外径より大きい。第１弾性部材５０は、結合部位５４を更に備え、結合部位５４が第１端５１につながり、かつ結合部位５４の外径が第１端５１の外径より小さい。第１弾性部材５０の結合部位５４は、押し当て部材４０の第２組み込み部４２１内に差し込まれる。従って、本実施例は、外観形態の異なる第１弾性部材５０を通じて同様に前述の各実施例と同じ目的或いは効果を奏することができる。

図８は、本発明の別の実施例であり、図８の実施例は、図７の実施例の構造配置とほぼ同じであるため、ここではその説明を省略する。以下、相違点についてのみ説明する。

本実施例と図７の実施例と相違点は、電磁ユニット２０の構造配置及び芯体３０の形態である。本実施例において、電磁ユニット２０は、第１磁体２１１とコイル２２と第２磁体２１２と保護部材２３とを含む。第１磁体２１１及び第２磁体２１２は、いずれもソリッド構造である。
第１磁体２１２及びコイル２２は、芯体連結部材９０内に収容され、保護部材２３が第２磁体２１２を覆いた後、芯体連結部材９０に固定され、芯体３０は保護部材２３に着脱可能に嵌め込まれる。従って、本実施例は、異なる電磁ユニット２０の配置及び異なる芯体３０形態の組み合わせを通じて、同様に前述の各実施例と同じ目的或いは効果を奏することができる。

幾つかの実施例において、第１弾性部材５０の形状は、第１端５１が第２端５２より大きいというベースにおいて、他の変化もあり、その変化を例えば図９〜図１１に示すものとするが、これに限られるものではない。第１弾性部材５０の第１端５１は、第２端５２より大きいという前提において、好ましい手書き感の実感を提供できる。

図１２を参照する。図１２は押し当て部材４０の別の実施態様を示す。押し当て部材４０の第１段部４１に操作切欠部４１３を更に備え、操作切欠部４１３が第１組み込み部４１１を貫通する。以上を介して、操作切欠部４１３は、使用者に第１組み込み部４１１内に差し込まれる芯体３０或いは保護部材２３を容易に取り外せることができて使用における便利性を向上できる。

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
１１１Ｄ 第４部位
１２ 開口部
２０ 電磁ユニット
２１ 磁体
２１１ 第１磁体
２１１１ 貫通穴
２１１２ 外表面
２１１３ 内表面
２１２ 第２磁体
２１２１ 第１端
２１２２ 第２端
２２ コイル
２３ 保護部材
２３１ ヘッド部
２３１１ 第１差し込み端
２３２ 軸部
２３２１ 第２差し込み端
３０ 芯体
３１ ペン先部
３１１ ペンポイント
３２ 組み込み端
３２１ 頭部
３２１１ 斜辺
３２２ 頸部
３２３ 躯体部
４０ 押し当て部材
４１ 第１段部
４１１ 第１組み込み部
４１２ 嵌合縁部
４１３ 操作切欠部
４２ 第２段部
４２１ 第２組み込み部
５０ 第１弾性部材
５１ 第１端
５２ 第２端
５３ 傾斜部位
５４ 結合部位
６０ 第２弾性部材
７０ 感圧素子
Ｘ 軸方向
８０ 固定具
８１ 凹穴
８２ 軸孔
８３ 制限溝
９０ 芯体連結部材
９１ 組み込み部
Ｓ１ 第１感知曲線
Ｓ２ 第２感知曲線

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、
   前記収容空間内に位置し、磁体とコイルとを含み、前記コイルが前記磁体の外側を巻回する電磁ユニットと、
   軸方向に沿って前記筐体の前記開口部に移動自在に設けられる芯体と、
   軸方向に沿って前記収容空間内に移動自在に設けられると共に前記芯体と連動するよう連結する押し当て部材と、
   前記筐体内に設けられ、一端が前記押し当て部材に固定される第１弾性部材と、
   前記筐体内に設けられ、一端が前記押し当て部材に当接し、他端が前記収容空間内に固定され、かつ軸方向における圧縮変形量が前記第１弾性部材の軸方向における圧縮変形量より大きい第２弾性部材と、
   前記収容空間内に固設され、かつ第１弾性部材の他端に向かう感圧素子と、を含むことを特徴とする、
   感圧ポインティングデバイス。
2. 前記感圧素子と前記第１弾性部材との間に微小隙間を有することを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
3. 前記微小隙間は、ほぼゼロであることを特徴とする、請求項２に記載の感圧ポインティングデバイス。
4. 前記第１弾性部材は、前記第２弾性部材の中央部に位置することを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
5. 前記第１弾性部材は、ゴムであり、前記第２弾性部材がコイルばねであることを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
6. 前記第１弾性部材は、対向する第１端と第２端とを備え、前記第１端が前記押し当て部材に当接され、前記第２端が感圧素子に向かい、前記第１弾性部材の前記第１端から前記第２端までの外径に変化があることを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
7. 前記第１弾性部材の前記第１端の外径は、前記第２端の外径より大きいことを特徴とする、請求項６に記載の感圧ポインティングデバイス。
8. 前記電磁ユニットの磁体は、第１磁体を含み、前記第１磁体が中空円柱体であり、前記芯体が前記第１磁体を挿通して前記押し当て部材と結合することを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
9. 芯体は対向するペン先部と組み込み端とを備え、前記押し当て部材が組み込み部を備え、前記芯体の前記組み込み端が前記第１組み込み部に着脱可能に組み込まれることを特徴とする、請求項８に記載の感圧ポインティングデバイス。
10. 前記組み込み端は、順次繋がる躯体部と頸部と頭部とを備え、前記頸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９に記載の感圧ポインティングデバイス。
11. 前記電磁ユニットは、保護部材を更に含み、前記磁体が第１磁体と第２磁体とを含み、前記第１磁体が中空円柱体であり、前記収容空間内に固定され、前記保護部材は前記第２磁体の外側を覆うと共に前記第１磁体を挿通して前記押し当て部材と結合し、前記芯体が前記該保護部材に結合することを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
12. 芯体連結部材を更に含み、前記芯体連結部材は前記軸方向に沿って移動自在に前記収容空間内に設けられ、前記磁体がソリッド柱体であり、前記芯体及び前記磁体は各々前記芯体連結部材に固結され、前記該芯体連結部材が前記押し当て部材に結合することを特徴とする、請求項１に記載の感圧ポインティングデバイス。
    

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