JP3181323U

JP3181323U - 電磁誘導式ペン

Info

Publication number: JP3181323U
Application number: JP2012007023U
Authority: JP
Inventors: 李志仁
Original assignee: 太瀚科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-19
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2022-11-19
Also published as: US20140125638A1; TWM453190U; CN202870760U

Abstract

【課題】可変インダクタンスを有する電磁誘導式ペンの入力装置を提供する。
【解決手段】少なくとも１つのペンチューブセット１０４ａ、１０４ｂ、ペン先１０６、ペンチューブセット内に設置されると共にそれを包囲させるコイルを有するフェライト・コア固定部材１０５、フェライト・コア１０８、フェライト・コア固定部材１０５及びペンチューブセット１０４ａ、１０４ｂの内に設置される弾性体１１０、フェライト・コア固定部材１０５及びペンチューブセット１０４ａ、１０４ｂの内に設置される接触部材１１２、及び回路基板１１８を備える。
【選択図】図２

Description

本考案は可変インダクタンスを有する電磁誘導式ペンに関する。

スマートフォン（ＳｍａｒｔＰｈｏｎｅ）、ディジタイズ用タブレット（Ｄｉｇｉｔｉｚｅｒｔａｂｌｅｔｓ）、或いは電子書籍リーダー（Ｅ−ｂｏｏｋ(登録商標)／Ｇｒｅｅｎｂｏｏｋ(登録商標)）等の入力装置は電磁誘導式ペン或いはスタイラス（ｓｔｙｌｕｓ(登録商標)）を用いて入力操作を行う。

入力装置はアンテナコイル或いはセンサーコイルにより構成されるセンサ板を有する。アンテナコイル或いはセンサーコイルは入力装置の入力面下或いはディスプレイの裏に配置される。電磁誘導式ペンの操作時の電磁誘導式ペンの座標位置は、電磁誘導式ペン内の発振回路とアンテナコイル或いはセンサーコイルとの間で伝送される電磁波経路信号の処理及び計算により獲得する。

しかしながら、前述した従来の技術では、電磁誘導式ペンの発振回路は通常インダクタンス、キャパシタ、及び相関する部材により構成されてペンチューブの内に設置される。インダクタンスはフェライト・コア（ｆｅｒｒｉｔｅｃｏｒｅ）を備え包囲させる金属コイルに付設されて構成され、キャパシタ等の相関する部材と共に発振回路を形成させ、入力装置のアンテナコイル回路或いはセンサーコイルとの間の電磁波信号の伝送と受信を行う。
電磁誘導式ペン内の発振回路の周波数の変化は通常キャパシタ或いはインダクタンスの数値の変更により達成させ、このため使用上の需要に合わせ電磁誘導式ペンの発振回路をキャパシタかインダクタンスのどちらで変更或いは調整を行うかを決定する。

そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記の課題解決のため、本考案は、可変インダクタンスを有する電磁誘導式ペンを提供することを主目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係る電磁誘導式ペンは、少なくとも１つのペンチューブセットと、前記ペンチューブセット内に設置されると共に前記ペンチューブセット内から突出されるペン先と、前記ペンチューブセット内に設置されると共にそれを包囲させるコイルを有するフェライト・コア固定部材と、前記フェライト・コア固定部材及び前記ペンチューブセットの内に設置されると共に前記ペン先に接触されるフェライト・コアと、前記フェライト・コア固定部材及び前記ペンチューブセットの内に設置され、前記フェライト・コアと前記接触部材との間に位置される弾性体と、前記フェライト・コア固定部材及び前記ペンチューブセットの内に設置され、その一端は前記フェライト・コア固定部材中から突出される接触部材と、その一方は前記接触部材に隣接される複数の導体接点を有し、弾性導体素子は前記導体接点と前記接触部材との間に位置され、前記コイルが接続される回路基板を備えることを特徴とする。

本考案に係る電磁誘導式ペンを説明する一実施形態図である。本考案の一実施形態による電磁誘導式ペンを説明する断面図である。

以下に図面を参照して、本考案を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本考案は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
まず、本考案の電磁誘導式ペンの一実施形態について説明する。

本考案の一実施形態の構成を図１から図２に示す。図１は本考案に係る電磁誘導式ペンの実施形態であり、図２は本考案の実施形態による電磁誘導式ペンの断面図である。図１によれば、電磁誘導式ペン１００の外観はスイッチ素子１０２、ペンチューブセット１０４ａ、ペンチューブセット１０４ｂ、及びペン先１０６で組成される。

図２の実施形態では、電磁誘導式ペン１００はスイッチ素子１０２、ペンチューブセット１０４ａ、ペンチューブセット１０４ｂ、及びペン先１０６を備えるほか、回路基板１１８、フェライト・コア固定部材（ｃｏｒｅｈｏｌｄｅｒ）１０５、固定部材１１６、固定部材１２０ａ、固定部材１２０ｂ、弾性体１１０、接触部材（ｔｏｕｃｈｐｉｎ）１１２、フェライト・コア（ｆｅｒｒｉｔｅｃｏｒｅ）１０８、及び弾性導体素子１１４を更に備える。
ペンチューブセット１０４ａ及びペンチューブセット１０４ｂは非金属材料により構成される中空ペンチューブセットを含み、回路基板１１８、フェライト・コア固定部材１０５、固定部材１１６、固定部材１２０ａ、固定部材１２０ｂ、弾性体１１０、接触部材１１２、及びフェライト・コア１０８を収納する。ペンチューブセット１０４ａ及びペンチューブセット１０４ｂの直径は６ミリメートル（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ）より小さく、５．５ミリメートルが好ましいが、但し５．５ミリメートルに限定するわけではない。ペンチューブセット１０４ａ及びペンチューブセット１０４ｂの直径は６ミリメートルより大きい。

回路基板１１８はプリント回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｂｏａｒｄ）を備え、プリント回路基板は発振回路及び制御部材等を有し、電磁誘導式ペンに電磁波信号を入力装置へと発信するか、或いは入力装置のアンテナコイルないしはセンサーコイルが発信した電磁波信号を受信する。入力装置にはスマートフォン、ディジタイズ用タブレット、或いは電子書籍リーダー等を含む。

本考案の実施形態では、ペン先１０６はペンチューブセット１０４ａ内からペンチューブセット１０４ａの一端の開口部へと貫通される。ペン先１０６は入力装置の表面に接触させる接触端及び断面積が大きい他端を有する。断面積が大きい他端の断面積はペンチューブセット１０４ａのペン先の一方へ向けられる内径より大きく、これによりペン先１０６がペンチューブセット１０４ａを貫通後にペンチューブセット１０４ａ内に制限され、ペン先１０６にペンチューブセット１０４ａを完全に貫通させずにペン先の方向へ脱落させる。

本考案の実施形態では、フェライト・コア１０８は中空のペンチューブセット１０４ａ内に位置し、ペン先１０６の後に接合される。中空のフェライト・コア固定部材１０５はペンチューブセット１０４ａ内に位置し、フェライト・コア１０８の固定に用いられてフェライト・コア１０８をその内部で軸方向に移動させる。
弾性体１１０及び接触部材１１２はフェライト・コア固定部材１０５内に位置し、弾性体１１０はフェライト・コア１０８と接触部材１１２との間に位置する。フェライト・コア固定部材１０５はペン先の他方の内径より大きい一方に向けられ、接触部材１１２はペン先の他方の直径或いは断面積より大きい一方に向けられる。接触部材１１２は直径或いは断面積がフェライト・コア固定部材１０５の他方の内径より大きい他方に向けられ、これにより接触部材１１２がフェライト・コア固定部材１０５を貫通後にフェライト・コア固定部材１０５内に制限させる。

本考案の実施形態では、回路基板１１８は固定部材１１６、フェライト・コア固定部材１０５、及び固定部材１２０ａであり、固定部材１２０ｂはペンチューブセット１０４ａ及びペンチューブセット１０４ｂ内に固定される。回路基板１１８はペン先の方向に向けられる一端は導体接点を有し、弾性導体素子１１４は回路基板１１８と接触部材１１２との間に位置する。
回路基板１１８は接触部材１１２により弾性導体素子１１４を押し回路基板１１８の導体接点を導通する。この部分の内容の詳細は下述する。スイッチ素子１０２はペンチューブセット１０４ａ内から外へ向けて設置され、回路基板１１８の回路のスイッチとする。

ペン先１０６はペンチューブセット１０４ａを貫通し、その間を滑動する。フェライト・コア１０８は中空のペンチューブセット１０４ａ内に位置し、ペン先１０６の後に接合される。弾性体１１０及び接触部材１１２はフェライト・コア１０８の後に設置されると共にフェライト・コア固定部材１０５内に位置する。弾性体１１０はフェライト・コア１０８と接触部材１１２との間に位置する。
接触部材１１２はフェライト・コア固定部材１０５内を滑動させるが、但しフェライト・コア固定部材１０５内に制限される。これによりフェライト・コア固定部材１０５と固定部材１１６、スイッチ素子１０２、固定部材１２０ａ、固定部材１２０ｂ、及び回路基板１１８はペンチューブセット１０４ａ及びペンチューブセット１０４ｂ内に固定され、ペン先１０６、フェライト・コア１０８、弾性体１１０、及び接触部材１１２はペンチューブセット１０４ａとフェライト・コア固定部材１０５とが構成する空間内に制限される。

本考案の実施形態では、ペンチューブセット１０４ａとフェライト・コア固定部材１０５とが構成する空間のサイズは固定であり、これによりペン先１０６、フェライト・コア１０８、及び接触部材１１２の移動行程は弾性体１１０が圧縮される行程に等しくなる。

本考案の実施形態では、弾性導体素子１１４は固定部材１１６及びフェライト・コア固定部材１０５内に設置され、フェライト・コア固定部材１０５から突出する接触部材１１２の一端と回路基板１１８の導体接点との間に位置する。弾性導体素子１１４はフェライト・コア固定部材１０５から突出する接触部材１１２の一端に押され回路基板１１８の導体接点との接触状態を変更し、回路基板１１８の導体接点の導通時に回路基板１１８の回路の電気的特性（例えばＬＣの発振周波数）を変更する。

本考案の実施形態では、弾性導体素子１１４は薄い円錐形ばね或いは導電ゴムを備えるが、これらに限定されない。円錐形ばねを例にすると、接触部材１１２の一端が変位して円錐形ばねを圧迫させると、円錐形ばねの中央を回路基板１１８の一方の複数の導体接点に接触させ、回路基板１１８の一部の部材の回路を導通させ、回路の電気的特性（例えばＬＣの発振周波数）を変更させる。弾性導体素子１１４は接触部材１１２に押されて回路基板１１８の導体接点を導通させ電磁誘導式ペン或いは無線ペンの入力機能を起動させるが、これに限定しない。

本実施形態では、フェライト・コア固定部材１０５の外には若干の巻き数の導体コイル（例えばエナメル線により相当な巻き数のコイルを包囲）が包囲され、フェライト・コア１０８が導体コイル内で移動すると、導体コイルに可変インダクタンスを形成させる。また、可変インダクタンスの導体コイルは回路基板１１８の回路に接続され、回路基板１１８のキャパシタ部材と共に発振周波数を変更させる発振回路を構成する。
導体コイルとフェライト・コア１０８により構成される可変インダクタンスはフェライト・コア１０８が包囲される導体コイルを有するフェライト・コア固定部材１０５内を滑動させてフェライト・コア１０８と導体コイルとの間に相対移動が発生する際に発生する誘導電流を利用し、インダクタンス値或いは発振回路の周波数を変更させる。発振回路の周波数の変更は電磁誘導式ペン或いは無線ペンの筆圧の強弱の変更に用いられるが、この限りではない。

本実施形態では、スイッチ素子１０２はペンチューブセット１０４ａの開孔部を部分的に貫通すると共に回路基板１１８に設置され、接触方式により回路基板１１８の回路機能のスイッチとする。スイッチ素子１０２は電磁誘導式ペン或いは無線ペンの入力と削除機能、ないしは消しゴム機能の切換スイッチとなるが、これに限定しない。

また、本考案の実施形態は電磁誘導式ペンの構造に集中するが、電磁誘導式ペンの機能を制限させるわけではなく、このため本考案の実施形態の電磁誘導式ペンの構造は電磁誘導式ペンの各種機能の実行が必要な状況に適応する。本考案の実施形態による電磁誘導式ペン構造がどの種の電磁誘導式ペンの機能を実行するかは回路設計を変更する事で決定される。

本実施形態では、弾性体１１０はゴム或いは他の弾性物質を備えるが、この限りではない。電磁誘導式ペン或いは無線ペンの使用時、ペン先１０６の一端は接触されて受力し、力はペン先１０６の他端及びフェライト・コア１０８へと伝わる。フェライト・コア１０８は弾性体１１０を圧縮して力を接触部材１１２へ伝え、接触部材１１２が弾性導体素子１１４を押し弾性導体素子１１４と回路基板１１８の導体接点との接触状態を変更させ、電磁誘導式ペン或いは無線ペンの機能を実行する。
例えば電磁誘導式ペン或いは無線ペンの入力機能を起動させる。電磁誘導式ペン或いは無線ペンを使用しない場合、接触部材１１２と弾性導体素子１１４との間には間隙が空けられる。

上述の実施形態は本考案の技術思想及び特徴を説明するためのものにすぎず、当該技術分野を熟知する者に本考案の内容を理解させると共にこれをもって実施させることを目的とし、本考案の特許請求の範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神を逸脱せずに行う各種の同様の効果をもつ改良又は変更は、後述の請求項に含まれるものとする。

１００電磁誘導式ペン
１０２スイッチ素子
１０４ａペンチューブセット
１０４ｂペンチューブセット
１０５フェライト・コア固定部材
１０６ペン先
１０８フェライト・コア
１１０弾性体
１１２接触部材
１１４弾性導体素子
１１６固定部材
１１８回路基板
１２０ａ固定部材
１２０ｂ固定部材

Claims

少なくとも１つのペンチューブセットと、
前記ペンチューブセット内に設置されると共に前記ペンチューブセット内から突出されるペン先と、
前記ペンチューブセット内に設置されると共にそれを包囲させるコイルを有するフェライト・コア固定部材と、
前記フェライト・コア固定部材及び前記ペンチューブセットの内に設置されると共に前記ペン先に接触されるフェライト・コアと、
前記フェライト・コア固定部材及び前記ペンチューブセットの内に設置され、前記フェライト・コアと前記接触部材との間に位置される弾性体と、
前記フェライト・コア固定部材及び前記ペンチューブセットの内に設置され、その一端は前記フェライト・コア固定部材中から突出される接触部材と、
その一方は前記接触部材に隣接される複数の導体接点を有し、弾性導体素子は前記導体接点と前記接触部材との間に位置され、前記コイルが接続される回路基板とを備える事を特徴とする、
電磁誘導式ペン。
前記弾性導体素子は円錐形ばねを備える事を特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導式ペン。
前記電磁誘導式ペンはスマートフォン、ディジタイズ用タブレット、或いは電子書籍リーダーに用いられる事を特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導式ペン。
前記弾性体はゴムを備える事を特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導式ペン。
スイッチ素子を更に備え、前記スイッチ素子は前記ペンチューブセットの開孔部を部分的に貫通させて前記回路基板上に設置され、接触方式により前記回路基板の回路の機能をスイッチさせる事を特徴とする、請求項１に記載の電磁誘導式ペン。
前記スイッチ素子は前記電磁誘導式ペンによる入力機能と削除機能の切換スイッチである事を特徴とする、請求項５に記載の電磁誘導式ペン。