KR20130135171A - 펜형 좌표지시기 - Google Patents

Abstract

[과제] 가압력(필압)의 오류검출을 방지함과 아울러, 펜 끝에 가해지는 가압력의 검출범위를 넓혀, 가압력의 변화를 보다 적절히 검출할 수 있는 펜형 좌표지시기를 실현한다.
[해결수단] 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 대향하는 단면 사이에 본체부(11a)에 대해서 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)를 마련한 링부(11)를 개설한다. 심체(101)에 대해서 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 본체부(11a)와 돌기부(11b1, 11b2) 및 돌기부(11c1, 11c2)가 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)를 이격하여 걸어, 필압의 오류검출을 방지한다.

Description

펜형 좌표지시기 {PEN-SHAPED COORDINATE INDICATOR}

본 발명은 지시위치를 검출하는 위치검출장치에 대해서, 그 검출해야 할 위치를 지시함과 아울러, 조작자의 조작에 따른 정보를 공급하는 펜형 좌표지시기에 관한 것이다.

최근, 타블렛형 PC(퍼스널 컴퓨터) 등의 입력 디바이스로서 위치입력장치가 이용되고 있다. 이 위치입력장치는, 예를 들면, 펜형으로 형성된 좌표지시기(펜형 좌표지시기)와, 이 펜형 좌표지시기를 이용하여, 포인팅 조작이나 문자 및 그림 등의 입력을 행하는 입력면을 가지는 위치검출장치로 구성된다. 도 21에 종래의 펜형 좌표지시기(100)와 위치검출장치(200)의 개략 구성의 일례를 나타낸다.

펜형 좌표지시기(100)의 회로 구성은 도 21의 왼쪽 상단부에 나타내는 바와 같이, 제1 페라이트(ferrite)(페라이트 칩(chip))(102)와, 제2 페라이트(페라이트 코어(core))(104)를 가진다. 그리고, 제2 페라이트(104)에 감겨진 코일(105)에 대해서, 1 이상의 공진(共振) 콘덴서(115)가 접속된다. 도 21에서는, 코일(105)에 대해서 2개의 공진 콘덴서(115a, 115b)가 접속되어 있는 경우를 나타내고 있다.

펜형 좌표지시기(100)의 보다 구체적인 구성을 도 22에 나타낸다. 도 22는 펜형 좌표지시기(100)의 단면도이지만, 설명을 간단하게 하기 위해, 코일(105)이 제2 페라이트(104)에 감겨진 상태를 나타내고 있다. 도 22에 나타내는 바와 같이, 펜형 좌표지시기(100)는 제1 페라이트(102)와, 코일(105)이 감겨져 있는 제2 페라이트(104)를 O(오)링(103)을 사이에 두고 대향시킨 구성을 가진다. 그리고, 심체(芯體)(101)에 가압력(필압(筆壓))이 가해짐으로써 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 가까워지는 구성으로 되어 있다.

또한, O링(103)은 합성수지나 합성고무 등을 이용하여, 절단면이 영문자 「O(오)」모양(원형 모양)이 되도록 형성한 링 모양의 부재이다. 또, 펜형 좌표지시기(100)는, 상술한 부분의 외에, 도 22에 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(113), 기판(114), 공진 콘덴서(115), 완충재로서의 링형 필름(117), 완충부재(118)가 중공의 케이스(111) 내에 수납된다. 이들은 캡(112)에 의해 케이스(111) 내의 위치가 고정되어 있다. 또한, 제2 페라이트(104)에 감겨진 코일(105)과 공진 콘덴서(115)가 접속됨으로써, 공진회로(116)가 구성된다.

그리고, 펜 끝을 구성하는 심체(101)가 맞닿아지는 제1 페라이트(102)가 심체에 가해지는 가압력에 따라 제2 페라이트(104)에 접근하면, 이것에 따라 코일(105)의 인덕턴스(inductance)가 변화한다. 이것에 의해, 공진회로(116)의 코일(105)로부터 송신되는 전파의 진동의 주기(공진주파수)가 변화하는 구성으로 되어 있다.

한편, 위치검출장치(200)는, 도 21에 나타내는 바와 같이, X축방향 루프 코일군(211)과 Y축방향 루프 코일군(212)을 적층시킨 위치검출코일(210)을 가진다. 각 루프 코일군(211, 212)은, 예를 들면, 각각 40개의 직사각형의 루프 코일로 이루어져 있다. 각 루프 코일군(211, 212)을 구성하는 각 루프 코일은 등간격으로 늘어서 차례차례 서로 겹치도록 배치되어 있다. 이들 X축방향 루프 코일군(211) 및 Y축방향 루프 코일군(212)은 선택회로(213)에 접속된다. 선택회로(213)는 2개의 루프 코일군(211, 212) 중 하나의 루프 코일을 차례차례 선택한다.

그리고, 발진기(221)는 주파수 f0의 교류신호를 발생하고, 전류 드라이버(222)와 동기(同期) 검파기(檢波器)(229)에 공급한다. 전류 드라이버(222)는 발진기(221)로부터 공급된 교류신호를 전류로 변환하여 전환접속회로(223)의 송신 측 단자(T)에 공급한다. 전환접속회로(223)는 후술하는 처리제어부(233)로부터의 제어에 의해, 선택회로(213)에 의해서 선택된 루프 코일을 송신 측 단자(T)와 수신 측 단자(R) 중 어느 하나에 접속하는지를 전환한다.

그리고, 선택회로(213)에 의해서 선택된 루프 코일이 전환접속회로(223)의 송신 측 단자(T)에 접속된 것으로 한다. 이 경우에는, 발진기(221)로부터의 교류신호가, 선택되어 있는 당해 루프 코일에 대해서 전류 드라이버(222), 송신 측 단자(T)를 통해서 공급되며, 펜형 좌표지시기(100)에 대해서 송신된다.

한편, 선택회로(213)에 의해서 선택된 루프 코일이 전환접속회로(223)의 수신 측 단자(R)에 접속된 것으로 한다. 이 경우에는, 선택회로(213)에 의해 선택된 루프 코일에 발생하는 유도전압이 선택회로(213) 및 전환접속회로(223)의 수신 측 단자(R)를 통하여 수신앰프(224)에 공급된다. 수신앰프(224)는 루프 코일로부터 공급된 유도전압을 증폭하고, 검파기(225) 및 동기 검파기(229)에 공급한다.

검파기(225)는 루프 코일에 발생한 유도전압, 즉 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터의 수신신호를 검파하여, 저역(低域) 필터(226)에 공급한다. 저역 필터(226)는 상술한 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단주파수를 가지고 있고, 검파기(225)의 출력신호를 직류신호로 변환하여 샘플홀드회로(227)에 공급한다. 샘플홀드회로(227)는 저역 필터(226)의 출력신호의 소정의 타이밍, 구체적으로는 수신기간 중의 소정의 타이밍에서의 전압값을 유지하여, A/D변환회로(228)에 공급한다. A/D변환회로(228)는 샘플홀드회로(227)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리제어부(233)에 공급한다.

한편, 동기 검파기(229)는 발진기(221)로부터의 교류신호로부터 직교하는 2개의 신호(0° 혹은 90°)를 만들고, 수신앰프(224)의 출력신호에 곱하는 것으로, 위상차를 검출한다. 저역 필터(230)는 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단주파수를 가지고 있으며, 동기 검파기(229)의 출력신호를 직류신호로 변환하여 샘플홀드회로(231)에 공급한다. 샘플홀드회로(231)는 저역 필터(230)의 출력신호의 소정의 타이밍에서의 전압값을 유지하여, A/D변환회로(232)에 공급한다. A/D변환회로(232)는 샘플홀드회로(231)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리제어부(233)에 공급한다.

처리제어부(233)는 위치검출장치(200)의 각 부를 제어한다. 즉, 처리제어부(233)는 선택회로(213)에서의 루프 코일의 선택, 전환접속회로(223)의 전환, 샘플홀드회로(227, 231)의 타이밍을 제어한다. 처리제어부(233)는 X축방향 루프 코일군(211) 및 Y축방향 루프 코일군(212)으로부터 일정한 송신 계속시간을 가지고 전파를 송신시킨다.

X축방향 루프 코일군(211) 및 Y축방향 루프 코일군(212)의 각 루프 코일에는 펜형 좌표지시기(100)로부터 송신되는 전파에 의해서 유도전압이 발생한다. 처리제어부(233)는 이 각 루프 코일에 발생한 유도전압의 전압값의 레벨에 근거하여 펜형 좌표지시기(100)의 X축방향 및 Y축방향의 지시위치의 좌표값을 산출한다. 또, 처리제어부(233)는 0°및 90°의 주기(위상) 검파의 결과로부터, 소정의 연산을 행해 위상값을 산출하며, 또한 그 결과를 이용하여 필압값을 산출한다.

이와 같이, 펜형 좌표지시기(100) 및 위치검출장치(200)로 이루어지는 종래의 위치입력장치에서는, 펜형 좌표지시기(100)에 의한 지시위치뿐만이 아니라, 펜형 좌표지시기(100)에 가해지고 있는 가압력, 즉 필압의 검출도 할 수 있도록 되어 있다. 또한, 도 21, 도 22를 이용하여 설명한 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 상세에 대해서는, 후에 기재하는 특허문헌 1에 기재되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 특개2002-244806호 공보

그런데, 도 21, 도 22를 이용하여 설명한 종래의 위치입력장치의 위치검출장치(200)에서는 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터의 전파의 진동의 주기(전파의 위상)의 변화가 소정의 문턱값을 넘은 경우에, 심체(101)에 필압이 가해지고 있는 것을 검지한다. 이와 같이, 소정의 문턱값을 마련하는 것은 필압의 오류검출을 방지하기 위함이다. 즉, 상술의 문턱값을 마련하지 않는 경우에는, 펜형 좌표지시기(100)를 위치검출장치(200)에 대해서 기울인 것만으로도 코일(105)의 인덕턴스가 변화한다. 이 경우, 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터 송출되는 전파의 진동의 주기가 변화해 버려 필압의 오류검출로 이어질 가능성이 있다. 그래서, 검출 마진으로서의 문턱값을 마련함으로써, 이른바 불감대(不感帶)를 마련하고, 진짜 필압이 가해졌을 경우를 정확하게 검출할 수 있도록 하고 있다.

그렇지만, 펜형 좌표지시기(100)의 구조는 그 펜 끝 부분만을 봐도, 심체(101), 제1 페라이트(102), O링(103), 코일(105)이 감겨진 제2 페라이트(104)가 직렬 배치된 구조를 가진다. 이들의 각 구성부재는 한 번에 많이 생산되기 때문에, 같은 구성부재라도 극히 약간이기는 하지만 크기에 차이가 발생하는 경우가 있는 것을 생각할 수 있다. 상술한 바와 같이, 펜형 좌표지시기(100)는 기울인 것만으로도 필압의 오류검출이 발생할 정도의 섬세한 것이며, 당해 구성부재에 발생하는 크기의 차이가 필압의 오류검출로 이어질 가능성이 있다.

예를 들면, O링(103)의 재질은 상술한 바와 같이 합성수지나 합성고무이며, 그 제조방법은 다수의 형틀이 형성된 형틀 프레임에 합성수지나 합성고무를 주입하여 제조하는 방법이 이용되는 것이 일반적이다. 이 경우, 예를 들면 합성수지나 합성고무의 형틀 프레임으로의 주입 상태 등에 의해, 동시에 제조된 O링(103)이라도, 크기에 차이가 발생하는 경우가 있다고 생각된다. 본래, O링(103)은, 도 22에 나타낸 바와 같이 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)에 접해서 마련된다. 그러나, O링(103)의 두께가 본래의 두께보다 약간 얇게 이뤄졌기 때문에, 도 23의 A에 나타내는 바와 같이, 펜형 좌표지시기(100)의 심체(101)를 지면 방향을 향한 상태에서 O링(103)과 제2 페라이트(104)와의 사이에 약간의 간격(α)이 발생하는 것을 생각할 수 있다.

이와 같은 펜형 좌표지시기(100)는, 도 23의 B에 나타내는 바와 같이 심체(101)가 위를 향하도록 한 것만으로(천공(天空) 방향을 향한 것만으로), 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 가까워져 버린다. 이 경우, 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터 송신되는 전파의 진동의 주기가 변화하므로, 필압의 오류검출이 발생할 가능성이 있다. 구체적으로는, 스마트폰으로 불리는 고기능 휴대전화단말을 위로 향해 뉘어 사용하는 경우와 같이, 심체(101)를 천공을 향해서 펜형 좌표지시기(100)를 사용하는 경우에 필압의 오류검출을 발생시킬 가능성이 있다.

이 문제에 대처하기 위해, 펜형 좌표지시기(100)를 천공 향함으로 하는 것에 의해 제1 페라이트(102)가 O링(103)을 통하여 제2 페라이트(104)에 근접한 조건으로, 콘덴서 측의 용량을 조정하여 대처하는 방법이 있다. 그러나, 펜형 좌표지시기(100)를 천공 향함으로 하여 콘덴서 측의 용량을 조정하는 것은 그 전용의 치구(治具)를 필요로 하며, 또, 천공 향함 상태에서의 조정작업은 작업 효율의 대폭적인 저하를 초래하고, 생산수량의 저하나 비용상승이라고 하는 문제를 일으키게 할 가능성이 있다.

또, 심체(101)를 천공 방향을 향해서 조정한 펜형 좌표지시기(100)의 경우, 심체(101)를 지면 방향을 향해서 사용하면, 제1 페라이트가 제2 페라이트에 대해서 떨어지기 때문에 본래 사용하는 신호주파수에 대해서 크게 고유 공진주파수가 벗어난다. 이 때문에, 심체(101)를 지면 방향을 향해서 사용할 때에는, 심체(101)를 가압하지 않는 조건하에서의 신호 레벨이 저하하여, 도 21에 나타낸 위치검출장치(200)에서 펜형 좌표지시기(100)를 검출할 수 있는 높이(읽어내기 가능 높이)가 저하해 버린다고 하는 염려가 있다. 이와 같이, 펜형 좌표지시기(100)의 심체(101) 근방의 구성부재의 크기의 오차, 특히 O링(103)의 크기의 오차는 저비용으로 고품질의 펜형 좌표지시기(100)의 양산화를 저해하는 원인이 될 수도 있다.

또, 도 22에 나타낸 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 경우에는, 원래 필압검출범위가 어느 정도 한정된 범위가 된다. 즉, 도 22에 나타낸 종래의 펜형 좌표지시기(100)에 있어서, O링(103)을 누르도록 하여 제1 페라이트(102)를 제2 페라이트(104)에 접근하는 데에는, 큰 필압(하중)을 펜형 좌표지시기(100)의 심체(101)에 가할 필요가 있다. 또, O링(103)을 누르는 경우, O링(103)의 변형에는 한계가 있다. 이 때문에, 심체(101)를 통해서 어느 일정 이상의 가압력이 걸리면, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)가 맞닿아 버린다.

이 경우, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 간격은 좁아지지 않아, 가압력에 따라 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터의 전파의 진동의 주기를 변화시킬 수 없게 된다. 그리고, 상술한 바와 같이, 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터의 전파의 진동의 주기의 변화에 대해서 소정의 문턱값을 마련할 필요가 있기 때문에, 가압력(필압)을 검출할 수 있는 하중의 변화 범위는 비교적 좁은 범위가 된다.

이 문제에 대한 1개의 해결방법으로서, 심체(101)를 지면 방향을 향한 상태에서, O링(103)과 제2 페라이트(104)와의 사이에 어느 정도의 간격을 마련하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 심체(101)에 대해서 극히 가벼운 가압력을 가하는 것만으로, 제1 페라이트(102)를 제2 페라이트(104)에 접근할 수 있다. 이 때문에, 가압검출을 위한 문턱값까지의 변화를 신속히 생기게 하는 것이 가능하게 되어, 필압검출의 변화범위를 넓힐 수 있다. 또, 이 방법의 경우, 펜형 좌표지시기(100)를 구성하는 각 부품에 대해서 개량을 행하는 것도 없으므로, 비교적 간단하게 실시할 수 있다.

그러나, 이 방법을 이용한 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 경우에는, 도 23을 이용하여 설명했을 경우와 같은 문제가 발생한다. 즉, 이 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기(100)를 심체(101)가 위를 향하도록 한 것만으로(천공 방향을 향한 것만으로), 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 가까워져 버린다. 이와 같은 상황에서 사용하는 경우, 심체(101)를 천공으로 향한 것만으로 펜형 좌표지시기(100)의 공진회로로부터의 전파의 주파수가 변화하므로, 심체(101)가 위치검출장치(200)의 검출면에 접하지 않아도 필압이 검출되어 버릴 가능성이 있는 것이다.

이상을 감안하여, 본 발명은 상기의 문제점을 일소(一掃)하고, 가압력(필압)의 오류검출을 방지함과 아울러, 펜 끝에 가해지는 가압력의 검출범위를 넓혀, 가압력의 변화를 보다 적절히 검출할 수 있도록 하는 위치입력장치의 펜형 좌표지시기를 실현하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1에 기재한 발명의 펜형 좌표지시기는,

케이스의 일단으로부터 돌출하여 펜 끝을 구성하는 심체와,

상기 심체와 한쪽의 단면이 접하는 기둥 모양의 제1 자성체와,

한쪽의 단면이 상기 제1 자성체의 다른 쪽의 단면과 대향하도록 마련되는 기둥 모양의 제2 자성체와,

상기 제1, 제2 자성체 중 적어도 한쪽에 감겨지는 코일과,

상기 코일에 접속되는 콘덴서와,

상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체와의 대향하는 단면 사이에 개설(介設)되는 탄성체를 구비하고,

상기 심체에 대해서 사용자로부터의 가압력이 가해지는 것으로 상기 탄성체가 변형하는 경우로서,

상기 탄성체는 본체부와, 당해 본체부에 마련되는 돌기부로 이루어지며, 상기 돌기부는 상기 가압력에 대한 항력이 상기 본체부보다도 작은 것이고,

상기 심체에 상기 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 상기 본체부와 상기 돌기부가 상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체를 이격하여 걸며,

상기 심체에 상기 가압력이 가해지면, 처음에 상기 돌기부가 주로 변형하고, 상기 돌기부가 변형한 후에는 주로 상기 본체부가 변형하며, 가압력에 따라 상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체와의 거리를 변경함으로써 가압력을 검출하는 것을 특징으로 한다.

청구항 1에 기재한 발명의 펜형 좌표지시기에 의하면, 기둥 모양의 제1 자성체의 한쪽의 단면과, 기둥 모양의 제2 자성체의 다른 쪽의 단면이 대향하도록 이루어지고, 기둥 모양의 제1 자성체의 다른 쪽의 단면은 펜 끝을 구성하는 심체와 맞닿도록 이루어진다. 또, 제1, 제2 자성체 중 적어도 한쪽에는 코일이 감겨지고, 이 코일은 콘덴서에 접속되어 공진회로를 구성한다. 그리고, 제1 자성체와 제2 자성체와의 대향하는 단면 사이에 탄성체가 개설된다. 당해 탄성체는 본체부에 대해서 돌기부를 마련한 구성을 가지고, 가압력에 대한 항력이 본체부의 항력보다도 돌기부의 항력이 작게 되도록 이루어져 있다.

그리고, 심체에 대해서 사용자로부터의 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 본체부와 돌기부가 제1 자성체와 제2 자성체를 이격하여 걸린다. 이것에 의해, 심체가 위를 향하도록 했을 때의 필압의 오류검출을 방지할 수 있다. 또, 심체에 대해서 사용자로부터의 가압력이 가해지면, 우선, 항력이 작은 돌기부가 재빠르게 변형하고, 그 후, 항력이 큰 본체부가 가압력에 따라 변형한다. 이 작용에 의해, 심체에 가해지는 가압력의 검출범위를 확대할 수 있다.

보다 일반적으로는, 제1 자성체와 제2 자성체를 이격하여 걸기 위한 탄성체는 동일한 재질이며, 1 또는 복수의 부분으로 나누어지거나, 또는 연속적으로 연결되어 있는 구조를 가지고, 각각의 부분은 가압력에 대한 항력이 부분마다 다른 구조를 이루고 있으며, 제1 자성체와 제2 자성체와의 사이에 개개의 부분이 직렬적으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 가압력에 대한 항력이 부분마다 다른 구조로서는, 부분마다 재질의 밀도가 다르고, 압축률이 다른 경우가 포함된다. 예를 들면, 스펀지 구조이며, 스펀지를 구성하는 재질의 밀도가 다른 경우이다. 또는, 스프링 구조이며, 부분에 따라 코일의 지름이 다른 경우도 생각할 수 있다.

본 발명에 의하면, 예를 들면, 심체가 위를 향하도록 했을 때의 가압력(필압)의 오류검출을 방지함과 아울러, 펜 끝에 가해지는 가압력의 검출범위를 넓혀, 가압력의 변화를 보다 적절히 검출할 수 있도록 하는 위치입력장치의 펜형 좌표지시기를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 펜형 좌표지시기(1)를 이용하는 전자기기(2)의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 펜형 좌표지시기(1)의 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 링부(11)의 구체적인 형상을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래의 펜형 좌표지시기의 특성과 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 특성을 설명하기 위한 위상(位相)-하중(荷重) 특성도이다.
도 5는 링부(11)의 변형예 1을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 링부(11)의 변형예 2를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 링부(11)의 변형예 3을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 링부(11)의 변형예 4를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 링부(11)의 변형예 5를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 링부(11)의 변형예 6을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 링부(11)의 변형예 7을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 링부(11)의 변형예 8을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 링부(11)의 변형예 9를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 링부(11)의 변형예 10을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 링부(11)의 변형예 11을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 돌기부의 형상의 배리에이션(variation)을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 링부(11)의 변형예 12를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 변형예 12의 링부(11L)의 배리에이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 링부(11)의 대체부재(11X)의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명이 적용 가능한 구성이 다른 펜형 좌표지시기(1X)를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 종래의 펜형 좌표지시기와 위치검출장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 종래의 펜형 좌표지시기의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 펜형 좌표지시기의 일실시형태에 대해서 구체적으로 설명한다.

[펜형 좌표지시기(1)의 사용예]

도 1은 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)를 이용하는 전자기기(2)의 일례를 나타내는 것이다. 이 예에서는, 전자기기(2)는, 예를 들면 LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시장치의 표시화면(2D)을 구비하는 고기능 휴대전화단말이며, 표시화면(2D)의 이면부에 전자유도 방식의 위치검출장치(22)를 구비하고 있다. 이 위치검출장치(22)는 도 23을 이용하여 설명한 종래의 위치검출장치(200)와 동일하게 구성되는 것이다.

그리고, 이 예의 전자기기(2)의 케이스에는 펜형 좌표지시기(1)를 수납하는 수납오목구멍(21)을 구비하고 있다. 사용자는, 필요에 따라서, 수납오목구멍(21)에 수납되어 있는 펜형 좌표지시기(1)를 전자기기(2)로부터 취출(取出)하여, 표시화면(2D)에서 위치지시조작을 행한다.

그리고, 전자기기(2)에 있어서, 표시화면(2D)상에서 펜형 좌표지시기(1)에 의해 위치지시조작이 이루어진 것으로 한다. 이 경우, 표시화면(2D)의 이면부에 마련된 위치검출장치(22)가 펜형 좌표지시기(1)에서 조작된 위치 및 필압을 검출하고, 전자기기(2)의 위치검출장치(22)가 구비하는 마이크로 컴퓨터가 표시화면(2D)에서의 조작위치 및 필압에 따른 표시처리를 시행하게 된다.

[펜형 좌표지시기(1)의 구성]

다음으로, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 구성예에 대해서 설명한다. 도 2는 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 펜 끝 측의 단면도이며, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 주요부를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에서, 케이스(111)(섀시(chassis))는 볼펜이나 샤프펜슬 등의 일반적인 필기도구를 모방하여, 보다 소형으로 형성된 예를 들면 ABS수지 등의 합성수지제의 케이스로서, 각 부재가 수납 가능하도록 중공(中空)으로 되어 있다. 또, 케이스(111)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 적어도 그 한쪽의 단부가 가늘어지도록 형성되며, 그 선단은 개구부를 가진다.

그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)는 케이스(111)의 일단으로부터 돌출하는 심체(101)를 구비한다. 심체(101)는 도 2에 나타내는 바와 같이 그 단면이 'T'자 모양으로 되어 있고, 심체(101)의 일부가 펜형 좌표지시기(1)의 케이스(111)의 일부와 맞물려 필요 이상으로 케이스(111)로부터 돌출하지 않도록 되어 있다. 또한, 심체(101)는, 조작면에 맞닿아 사용되는 경우의 마찰에 대한 내성을 고려하여, 예를 들면, 폴리아세탈(polyacetal) 수지(듀라콘(DURACON)) 등의 합성수지제이다.

또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 심체(101)에 한쪽의 단면이 접하는 원기둥 모양의 제1 페라이트(제1 자성체)(102)를 구비한다. 그리고, 이 제1 페라이트(102)의 다른 쪽의 단면에 대해서 한쪽의 단면이 대향하는 원기둥 모양의 제2 페라이트(제2 자성체)(104)를 구비한다. 이 제2 페라이트(104)의 측면에는 코일(105)이 감겨지고 있다. 또한, 제2 페라이트(104)는 케이스(111) 내의 소정의 위치에 고정하도록 이루어지며, 이동하지 않도록 되어 있다.

또, 제1 페라이트는, 도 2에서 단면으로 나타낸 바와 같이, 중심을 동일하게 하는 큰 직경의 원기둥 부분과 작은 직경의 원기둥 부분으로 이루어져 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 페라이트(102)의 직경이 큰 원기둥 부분은 심체(101)에 접하고, 직경이 작은 원기둥 부분은 제2 페라이트(104) 측에 위치하도록 되어 있다. 또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)가 대향하는 단면 사이에는 합성수지나 합성고무 등의 탄성체에 의해 형성된 링부(11)(탄성체)가 마련된다. 링부(11)의 구멍 부분(관통구멍)에는 제1 페라이트(102)의 작은 직경의 원기둥 부분이 끼워맞춤한다.

그리고, 상술한 바와 같이, 심체(101)는 케이스(111)로부터 필요 이상으로 돌출하지 않도록 되어 있지만, 사용자에 의해 가압력이 가해짐으로써, 케이스(111)의 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 되고 있다. 따라서, 심체(101)에 가압력이 가해지면, 심체(101), 제1 페라이트(102), 링부(11)가 제2 페라이트(104) 측으로 밀어붙여진다.

링부(11)는 상술한 바와 같이 합성수지나 합성고무 등의 탄성체로 형성되어 있으므로, 심체(101)에 가해지는 가압력(필압)에 따라 변형하고, 제1 페라이트(102)가 가압력에 따라 제2 페라이트(104) 측에 가까워진다. 이것에 의해, 제2 페라이트(104)에 대한 제1 페라이트(102)의 위치에 따라서, 제2 페라이트(104)에 감겨진 코일(105)의 인덕턴스가 변화하여, 가압력(필압)에 따른 출력을 얻을 수 있다.

그리고, 상세하게는 후술도 하지만, 링부(11)는 단면이 「O(오)」자 모양(원형 모양)이 되도록 형성된 링 모양의 입체 형상을 가지는 본체부(11a)를 가진다. 이 본체부(11a)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)를 제1 페라이트(102)로부터 이격하는 돌기부(돌기)(11b1, 11b2)와, 본체부(11a)를 제2 페라이트(104)로부터 이격하는 돌기부(돌기)(11c1, 11c2)가 마련되어 있다. 이들 돌기부(11b1, 11b2, 11c1, 11c2)는 본체부(11a)와 동일한 재질인 것이다. 이 실시형태에 있어서, 본체부(11a)와 돌기부(11b1, 11b2) 및 돌기부(11c1, 11c2)로 이루어지는 링부(11)는 일체 성형된 것이다.

이와 같이, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)는, 도 22, 도 23에 나타낸 종래의 펜형 좌표지시기(100)가 구비하고 있던 O링(103)에 대신하여, 본체부(11a)에 대해서, 돌기부(11b1, 11b2, 11c1, 11c2)가 마련된 링부(11)를 구비한다. 그리고, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)에 있어서, 링부(11) 이외의 각 부분은 도 22, 도 23을 이용하여 설명한 종래의 펜형 좌표지시기(100)와 동일하게 구성되어 있다.

[링부(11)의 형상]

도 3은 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)에서 이용되는 링부(11)의 형상을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 3의 A에 나타낸 X-X′단면도는 도 3의 B에 나타낸 링부(11)의 상면도에서, 링부(11)의 중심(O)을 통과하는 직선 X-X′로 나타낸 위치에서 링부(11)를 절단한 경우의 단면을 나타내고 있다. 또, 도 3의 C에 나타낸 측면도는 도 3의 B의 화살표에 의해 나타낸 방향으로부터 링부(11)를 보았을 경우의 측면을 나타내고 있다(다른 도면의 측면도도 마찬가지).

그리고, 도 3의 B의 상면도에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태의 링부(11)는 링 모양으로 형성된 본체부(11a)에 대해서, 2개의 돌기부(11b1, 11b2)가 마련되어 있다. 이 실시형태에서 돌기부(11b1, 11b2)는 본체부(11a)상으로서, 링부(11)의 중심을 통과하는 직선 X-X′상에 마련되어 있는 경우를 나타내고 있다. 즉, 2개의 돌기부(11b1, 11b2)는 링부(11)의 중심(O)을 기준으로 하여 점대칭이 되는 본체부(11a)상의 위치에 마련되어 있다.

그리고, 도 3의 A의 단면도에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)의 단면은 영문자의 「O(오)」자 모양(원형 모양)이며, 돌기부(11b1, 11b2)의 단면은 대략 반원형이다. 즉, 본체부(11a)는 단면이 원형 모양이며, 전체가 링 모양이 되는 입체 형상인 것이다. 또, 돌기부(11b1, 11b2)는 대략 반구 모양이 되는 입체 형상인 것이다. 그리고, 도 3의 A의 단면도에 나타낸 바와 같이, 본체부(11a)를 사이에 두고, 돌기부(11b1, 11b2)의 형성 위치와 반대 측의 본체부(11a)상에는 돌기부(11c1, 11c2)가 마련되어 있다. 돌기부(11c1, 11c2)는, 돌기부(11b1, 11b2)와 마찬가지로, 그 단면이 대략 반원형이며, 대략 반구 모양이 되는 입체 형상인 것이다.

즉, 도 3의 C의 측면도에 나타내는 바와 같이, 이 실시형태의 링부(11)는 본체부(11a)와, 본체부(11a)를 사이에 두고 대응하는 본체부(11a)상의 위치에 마련되는 돌기부(11b1, 11b2) 및 돌기부(11c1, 11c2)로 이루어져 있다. 그리고, 도 2에도 나타낸 바와 같이, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)에서는, 돌기부(11b1, 11b2)가 제1 페라이트(102) 측에 위치하고, 돌기부(11c1, 11c2)가 제2 페라이트(104) 측에 위치하도록, 링부(11)가 배치(장착)된다.

따라서, 심체(101)에 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 돌기부(11b1, 11b2)가 본체부(11a)를 제1 페라이트(102)로부터 이격하여 걸리는 기능을 실현한다. 또, 심체(101)에 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 돌기부(11c1, 11c2)가 본체부(11a)를 제2 페라이트(104)로부터 이격하여 걸리는 기능을 실현한다. 이것에 의해, 링부(11)의 본체부(11a)의 두께에 더하여, 적어도, 돌기부(11b1)와 돌기부(11c1)(돌기부(11b2)와 돌기부(11c2))의 높이만큼, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 간격을 크게 취할 수 있다.

그리고, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 심체(101)가 천공 방향을 향한 경우를 고려한다. 이 경우, 심체에 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본체부(11a)의 두께와, 돌기부(11b1)와 돌기부(11c1)와(돌기부(11b2)와 돌기부(11c2)와)의 높이만큼 간격을 제1, 제2 페라이트 사이에 유지할 수 있다.

이와 같이, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)에서는, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 대향하는 단면 사이의 거리를 종래의 펜형 좌표지시기보다 크게 취할 수 있다. 그리고, 심체(101)를 천공 방향을 향해서 심체(101)에 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 본체부(11a)와 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)와의 적층 방향의 높이분 이상, 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 가까워지지 않는다. 따라서, 심체(101)를 간단히 천공 방향을 향한 것 만으로는, 코일(105)의 인덕턴스가 변화하지 않기 때문에, 필압의 오류검출이 발생하지 않는다.

또한, 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)는, 펜 끝을 형성하는 심체(101)가 천공 방향을 향했을 때에, 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 접근하지 않는 정도의 항력밖에 발휘하지 않아도 된다. 이 때문에, 돌기부(11b1, 11b2)나 돌기부(11c1, 11c2)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 페라이트(102)나 제2 페라이트(104)와 대향하여, 접촉하는 부분의 면적은 비교적 작다.

따라서, 사용자가 심체(101)에 대해서 가압력(필압)을 걸기 시작한 직후에는, 본체부(11a)에 마련된 돌기부(11b1, 11b2)나 돌기부(11c1, 11c2)만을 누른다. 이 때에는, 극히 근소한 가압력밖에 필요없어, 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)가 본체부(11a)에 마련되고 있는 것에 의해, 조작에 위화감(違和感)을 주지 않는다. 그리고, 조작자(사용자)가 심체(펜 끝)(101)를 조작면에 대해서 밀어붙였을 때에 조작자가 느끼는 주된 항력은, 링부(11)의 본체부(11a) 전체가 눌러지기 시작했을 때의 항력이 된다.

[펜형 좌표지시기(1)의 위상-하중 특성]

도 4는 펜형 좌표지시기의 위상-하중 특성의 그래프를 나타내는 도면이다. 도 4의 그래프 G는 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)에 대한 위상-하중 특성을 나타내고 있다. 또, 도 4의 그래프 J1은 도 22를 이용하여 설명한 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 위상-하중 특성을 나타내고 있다. 또, 도 4의 그래프 J2는 심체(101)를 지면 방향을 향한 상태에서 O링(103)과 제2 페라이트(104)와의 사이에 소정의 간격을 마련한 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기의 위상-하중 특성을 나타내고 있다.

즉, 도 4의 그래프 J2에 나타내는 특성의 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기는 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 간격을 어느 정도 넓혀, 의도적으로 도 23의 A에 나타낸 펜형 좌표지시기(100)와 동일한 상태로 형성한 것이다. 그리고, 도 4에서는 가압력(필압)의 검출을 행하는 경우의 위상(펜형 좌표지시기(1)의 공진회로로부터의 전파의 진동의 주기)의 문턱값을 +20으로 설정한 경우를 나타내고 있다.

종래의 펜형 좌표지시기(100)의 경우에는, 도 22를 이용하여 설명한 바와 같이, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 사이에는 O링(103)이 존재하고 있다. 이 때문에, O링(103)을 누르도록 하여 제2 페라이트(104)에 대해서, 제1 페라이트(102)를 접근시키는 데에는, 큰 가압력(하중)을 펜형 좌표지시기(100)의 심체(101)에 가할 필요가 있다. 또, O링(103)을 누르는데도 한계가 있다.

따라서, 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 경우에는, 가압 당초의 하중이 비교적 가벼운 구간에서는 비교적 크게 코일(105)의 인덕턴스가 변화하고, 도 4의 그래프 J1에 나타내는 바와 같이 비교적 큰 위상 변화가 얻어진다. 그러나, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)가 부닥치면, 간격을 좁힐 수 없게 되어 위상의 변화는 소정값을 상한값으로 하여 변화하지 않게 된다.

상술도 한 바와 같이, 종래의 펜형 좌표지시기(100)로부터의 위상의 변화에 대해서는, 가압력을 적절히 검출하기 위해서 소정의 문턱값을 넘을 때까지 검출하지 않도록 하고 있다. 도 4에서는 위상의 문턱값이 +20으로 설정되어 있는 경우이므로, 도 4의 그래프 J1에 나타낸 특성을 가지는 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 경우에는, 도 4에서 하중 구간 k1으로 나타낸 구간에서밖에 가압력(필압)의 검출을 행할 수 없다.

다음으로, 심체(101)를 지면 방향을 향한 상태에서, O링(103)과 제2 페라이트(104)와의 사이에 어느 정도의 간격을 마련한 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기의 위상-하중 특성에 대해서 고려한다. 이 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기의 경우에는, 상술도 한 바와 같이, 도 23의 A에 나타낸 펜형 좌표지시기(100)와 마찬가지로, O링(103)과 제2 페라이트(104)와의 사이에 어느 정도의 간격이 존재한다.

이 때문에, O링(103)이 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)의 양쪽에 접할 때까지는, 심체(101)에 가볍게 가압력을 가하는 것만으로 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)가 급격하게 가까워진다. 이 경우, 코일(105)의 인덕턴스가 크게 변화하여, 도 4의 그래프 J2에 나타내는 바와 같이, 가압 당초에서 큰 위상 변화가 얻어져, 가벼운 가압력으로 신속히 소정의 문턱값(위상 = +20)에 도달한다.

그리고, O링(103)이 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)에 접촉한 후에는, O링(103)에 가해지는 가압력에 따라 O링(103)이 변형하여, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)가 가까워진다. 따라서, 도 4의 그래프 J2에 나타내는 바와 같이, 문턱값을 넘으면 위상 변화도 완만하게 된다. 이와 같은 특성을 가지는 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기의 경우, 가압력(필압)의 검출이 가능한 하중 범위는, 그래프 J1이 나타내는 위상-하중 특성을 가지는 종래의 펜형 좌표지시기(100)에 비해 크게 넓어져 있는 것을 알 수 있다.

그러나, 이 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기의 경우에는, 심체(101)를 천공 방향을 향한 것만으로, 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 가까워져 버려 가압력의 오류검출을 일으킬 가능성이 있다. 마찬가지로, 도 23을 이용하여 설명한 바와 같이, O링(103)의 두께가 목적으로 하는 두께보다도 약간 얇게 형성되어 버렸을 경우에도 발생한다.

이들 종래의 펜형 좌표지시기(100)(도 22 ~ 도 23)에 대해서, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 링부(11)는 본체부(11a)에 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)를 마련한 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 심체(101)에 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 예를 들어 심체(101)가 천공 방향으로 향해졌다고 해도, 본체부(11a)의 두께에 돌기부(11b1)와 돌기부(11c1)(돌기부(11b2)와 돌기부(11c2)와)의 높이를 더한 만큼의 거리 이상으로 가까워지지 않는다.

그리고, 심체(101)에 가압력이 가해지면, 우선, 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)가 변형한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)는 펜 끝을 형성하는 심체(101)가 천공 방향을 향했을 때에, 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 접근하지 않을 정도의 근소한 항력밖에 발휘하지 않는다.

이 때문에, 그래프 J2에 나타내는 특성이 되는 종래의 개량형 펜형 좌표지시기에 비하면, 약간의 가압력이 필요하게 되지만, 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)는 심체(101)에 가볍게 가압력을 가하는 것만으로, 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)가 변형한다. 이 경우, 링부(11)의 본체부(11a)의 전체가 눌러지기 시작할 때까지(본체부(11a)의 항력이 지배적으로 될 때까지)는, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)는 신속히 접근한다. 따라서, 도 4의 그래프 G에 나타내는 바와 같이, 개량형의 종래의 펜형 좌표지시기에 비하면, 문턱값에 도달하기까지 필요한 하중(가압력)이 약간 커진다. 그러나, 가압 당초에서 큰 위상 변화가 얻어져, 가벼운 가압력으로 신속히 소정의 문턱값(위상 = +20)에 도달한다.

그리고, 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)가 변형하여, 본체부(11a)의 전체에 가압력이 걸리게 된 후에는, 본체부(11a)의 항력이 지배적으로 된다. 따라서, 본체부(11a)에 가해지는 가압력에 따라 본체부(11a)가 변형하여, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)가 가까워진다. 이 때문에, 도 4의 그래프 G에 나타내는 바와 같이, 문턱값을 넘으면 위상 변화도 완만하게 된다. 그리고, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 가압력(필압)의 검출이 가능한 하중 범위는, 도 4에서 하중 구간 k2가 나타내는 바와 같이 크게 넓힐 수 있다. 종래의 펜형 좌표지시기(100)의 가압력의 검출 가능한 하중 범위를 나타내는 하중 구간 k1과 비교하면, 그 차이는 분명하다.

[실시형태의 펜형 좌표지시기(1)의 효과]

상술한 바와 같이, 이 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)는, 본체부(11a)와 돌기부(11b1, 11b2), 돌기부(11c1, 11c2)로 이루어지는 링부(11)의 기능에 의해, 심체(101)가 천공 방향으로 향해져도, 가압력(필압)의 오류검출을 일으키지 않는다. 또, 심체(101)에 걸리는 가압력(필압)의 검출범위를 종래의 펜형 좌표지시기(100)에 비해 큰 폭으로 확대할 수 있다. 또, 링부(11) 이외의 구성 부분에 큰 변경을 행할 필요도 없다.

또한, 도 23을 이용하여 설명한 O링의 크기에 오차가 발생하는 것 등을 고려한, 심체(101)를 천공 방향을 향한 상태에서의 콘덴서 용량의 조정 등의 작업이 필요 없기 때문에, 조정을 위한 다대(多大)한 공정수 증가를 억제할 수 있다. 이것에 의해, 펜형 좌표지시기의 생산 수량을 증대시켜, 제조 비용의 상승을 억제할 수 있다. 또, 종래의 O링(103) 등의 구성부재의 크기의 오차의 발생에 의해 발생하는 가능성이 있던, 펜 끝을 구성하는 심체를 누르지 않는 상황하에서의 읽어내기 높이의 저하를 초래하지 않는다. 물론, 심체(101)를 천공 방향을 향한 상태에서의 콘덴서 용량의 조정작업을 위한 추가의 치공구도 필요 없다.

또, 종래의 O링(103) 등의 구성부재의 크기의 오차가 큰 펜형 좌표지시기가 불량이 되는 수율의 저하를 저감하여, 재료비의 낭비를 저감할 수 있다.

또, 심체에 가압력을 가하기 시작할 때의 항력이 작고, 양호한 조작 감촉을 얻을 수 있는 펜형 좌표지시기를 실현할 수 있다.

즉, 전체로서, 고성능, 고품질의 펜형 좌표지시기를, 제조공정의 증가나 비용의 증가를 초래하지 않고, 게다가 대량생산할 수 있다고 하는 종래에 없는 현저한 효과를 발휘할 수 있다.

[링부(11)의 변형예]

링부(11)는 도 2, 도 3을 이용하여 설명한 구성의 것에 한정하는 것은 아니다. 링부(11)는 이하에 설명하는 바와 같이 여러 가지의 형태로 할 수 있다. 우선, 도 2, 도 3을 이용하여 설명한 바와 같이, 링 모양의 본체부(11a)에 대해서, 대략 반구 모양의 입체 형상을 가지는 복수의 돌기부를 마련하는 링부(11)의 변형예에 대해서 구체적으로 설명한다. 이하에 설명하는 링부(11)의 각 변형예를 펜형 좌표지시기(1)에 이용했을 경우에도, 상술한 링부(11)를 이용했을 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

[링부(11)의 변형예 1(편면(片面)에 돌기부 2개)]

도 5는 링부(11A)(링부(11)의 변형예 1)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에서, 도 5의 A는 링부(11A)의 상면도이며, 도 5의 B는 링부(11A)를 도 5에 나타낸 화살표의 방향에서 보았을 경우의 측면도이다.

도 5에 나타내는 링부(11A)의 본체부(11a)에는, 링부(11A)의 중심(O)을 기준으로 하여 점대칭이 되는 위치에 2개의 돌기부(11b1, 11b2)가 마련된다. 단, 링부(11A)의 경우, 도 5의 B에 나타내는 바와 같이, 돌기부(11b1, 11b2)는 본체부(11a)의 제1 페라이트(102)와 대향하는 측에만 혹은 본체부(11a)의 제2 페라이트(104)와 대향하는 측에만 마련된다.

그리고, 이 링부(11A)가 이용된 펜형 좌표지시기(1)의 심체(101)가 천공 방향을 향한 경우를 고려한다. 이 경우, 심체(101)에 가압력이 가해지지 않은 상태에서 돌기부(11b1, 11b2)는 본체부(11a)를 제1 페라이트(102) 혹은 제2 페라이트(104)로부터 돌기부(11b1, 11b2)의 높이만큼 이격하여 걸리는 기능을 실현한다.

[링부(11)의 변형예 2(본체부(11a)를 사이에 둔 다른 위치에 돌기부 2개)]

도 6은 링부(11B)(링부(11)의 변형예 2)를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에서, 도 6의 A는 링부(11B)의 상면도이며, 도 6의 B는 링부(11B)의 측면도이다. 도 6에 나타내는 링부(11B)는 본체부(11a)에 대해서 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)가 당해 본체부(11a)를 사이에 두고 다른 위치(대응하지 않는 위치)에 마련된다.

구체적으로는, 도 6의 A의 상면도를 보면 알 수 있는 바와 같이, 이 변형예 2의 링부(11B)에서 실선으로 나타낸 돌기부(11b1, 11b2)는 돌기부(11b1)와 돌기부(11b2)와의 중심을 잇는 직선(LY)상에 있고, 또한, 본체부(11a)상에 마련된다. 또, 점선으로 나타낸 돌기부(11c1, 11c2)는 돌기부(11b1)와 돌기부(11b2)와의 중심을 잇는 직선(LY)에 대해서 교차하는 직선(LX)상에 있으며, 또한, 돌기부(11b1, 11b2)가 마련되어 있는 측과는 반대 측의 본체부(11a)상에 마련된다. 또, 링부(11B)에서 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)는 링부(11B)의 중심(O)을 기준으로 하여 점대칭이 되는 위치에 마련된다.

따라서, 도 6의 B의 측면도를 보면 알 수 있는 바와 같이, 링부(11B)는 본체부(11a)를 사이에 두고 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)가 마련된 구성을 가진다. 그리고, 이 링부(11B)가 이용된 펜형 좌표지시기(1)의 심체(101)가 천공 방향을 향한 경우를 고려한다. 이 경우, 심체(101)에 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)는 본체부(11a)를 제1 페라이트(102)로부터도, 또, 제2 페라이트(104)로부터도 이격하여 걸리는 기능을 실현한다.

또한, 도 6에서, 직선(LX)과 직선(LY)은 대략 직교하는 상태를 나타내고 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 직선(LX)과 직선(LY)의 이루는 각의 각도는 여러 가지의 각도로 할 수 있다. 환언하면, 돌기부(11b1, 11b2)와 돌기부(11c1, 11c2)는 본체부(11a)를 사이에 두고, 서로 겹치지 않는 여러 가지의 위치에 마련할 수 있다.

[링부(11)의 변형예 3(본체부(11a)를 사이에 둔 대응하는 위치에 돌기부 3개)]

도 7은 링부(11C)(링부(11)의 변형예 3)를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서, 도 7의 A는 링부(11C)의 사시도이며, 도 7의 B는 링부(11C)의 상면도이고, 도 7의 C는 링부(11C)의 측면도이다.

도 7의 B의 상면도에 나타내는 바와 같이, 링부(11C)는 본체부(11a)에 대해서 3개의 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)가 마련된다. 이 링부(11C)에서 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)는, 예를 들면, 본체부(11a)상에서 각 돌기부 사이의 거리가 대략 동일하게 되는 위치에 마련된다. 물론, 정확하게 균등하게 되는 위치에 마련되지 않아도 된다.

그리고, 도 7의 A의 사시도에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)를 사이에 두고, 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)의 형성 위치와 반대 측의 본체부(11a)상에는 돌기부(11c1, 11c2, 11c3)가 마련된다. 즉, 도 7의 C의 측면도에 나타내는 바와 같이, 링부(11C)는 본체부(11a)와, 당해 본체부(11a)를 사이에 두고 대응하는 본체부(11a)상의 위치에 마련되는 돌기부(11b1, 11b2, 11b3) 및 돌기부(11c1, 11c2, 11c3)로 이루어진다.

[링부(11)의 변형예 4(편면에 돌기부 3개)]

도 8은 링부(11D)(링부(11)의 변형예 4)를 설명하기 위한 도면이다. 도 8에서, 도 8의 A는 링부(11D)의 상면도이며, 도 8의 B는 링부(11D)의 측면도이다. 링부(11D)는, 도 8의 A, B에 나타내는 바와 같이, 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)가 본체부(11a)의 제1 페라이트(102)와 대향하는 측에만, 혹은, 본체부(11a)의 제2 페라이트(104)와 대향하는 측에만 마련된다. 또한, 이 예에서, 3개의 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)의 본체부(11a)상의 위치 관계는 도 7에 나타낸 링부(11C)의 경우와 동일하다.

[링부(11)의 변형예 5(본체부(11a)를 사이에 둔 다른 위치에 돌기부 3개)]

도 9는 링부(11E)(링부(11)의 변형예 5)를 설명하기 위한 도면이다. 도 9에서, 도 9의 A는 링부(11E)의 상면도이며, 도 9의 B는 링부(11E)의 측면도이다. 링부(11E)는 본체부(11a)에 대해서 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)와 돌기부(11c1, 11c2, 11c3)가 본체부(11a)를 사이에 두고 다른 위치(대응하지 않는 위치)에 마련된다.

구체적으로는, 도 9의 A의 상면도상에서 보면, 실선으로 나타낸 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)는 점선으로 나타낸 돌기부(11c1, 11c2, 11c3)의 각각의 사이에 마련된다고 하는 위치 관계가 된다. 반대로 말하면, 점선으로 나타낸 돌기부(11c1, 11c2, 11c3)는 실선으로 나타낸 돌기부(11b1, 11b2, 11b3)의 각각의 사이에 마련된다고 하는 위치 관계가 된다.

[링부(11)의 변형예 6(본체부(11a)를 사이에 둔 대응하는 위치에 돌기부 4개)]

도 10은 링부(11F)(링부(11)의 변형예 6)를 설명하기 위한 도면이다. 도 10에서, 도 10의 A는 링부(11F)의 사시도이며, 도 10의 B는 링부(11F)의 상면도이고, 도 10의 C는 링부(11F)의 측면도이다.

도 10의 B의 상면도에 나타내는 바와 같이, 이 변형예 6의 링부(11F)는 본체부(11a)에 대해서, 4개의 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)가 마련되어 있다. 이 링부(11F)에서 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)는 본체부(11a)상에서 각 돌기부 사이의 거리가 대략 균등하게 되는 위치에 마련된다. 물론, 정확하게 균등하게 되는 위치에 마련되지 않아도 된다.

그리고, 도 10의 A의 사시도에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)를 사이에 두고, 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)의 형성 위치와 반대 측의 본체부(11a)상에는 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4)가 마련된다. 즉, 도 10의 C의 측면도에 나타내는 바와 같이, 링부(11F)는 본체부(11a)와, 본체부(11a)를 사이에 둔 대응하는 본체부(11a)상의 위치에 마련되는 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4) 및 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4)로 이루어진다.

[링부(11)의 변형예 7(편면에 돌기부 4개)]

도 11은 링부(11G)(링부(11)의 변형예 7)를 설명하기 위한 도면이다. 도 11에서, 도 11의 A는 링부(11G)의 상면도이며, 도 11의 B는 링부(11G)의 측면도이다. 링부(11G)는, 도 11의 A, B에 나타내는 바와 같이, 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)가 본체부(11a)의 제1 페라이트(102)와 대향하는 측에만, 혹은, 본체부(11a)의 제2 페라이트(104)와 대향하는 측에만 마련된다. 또한, 이 예에서, 4개의 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)의 본체부(11a)상의 위치 관계는 도 10에 나타낸 링부(11F)의 경우와 동일하다.

[링부(11)의 변형예 8(본체부(11a)를 사이에 둔 다른 위치에 돌기부 4개)]

도 12는 링부(11H)(링부(11)의 변형예 8)를 설명하기 위한 도면이다. 도 12에서, 도 12의 A는 링부(11H)의 상면도이며, 도 12의 B는 링부(11H)의 측면도이다. 링부(11H)는 본체부(11a)에 대해서 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)와 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4)가 당해 본체부(11a)를 사이에 두고 다른 위치(대응하지 않는 위치)에 마련된다. 구체적으로는, 도 12의 A의 상면도상에서 보면, 실선으로 나타낸 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4)는 점선으로 나타낸 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4)의 각각의 사이에 마련된다.

[링부(11)의 변형예 9(본체부(11a)를 사이에 둔 대응하는 위치에 돌기부 5개)]

도 13은 링부(11I)(링부(11)의 변형예 9)를 설명하기 위한 도면이다. 도 13에서, 도 13의 A는 링부(11I)의 상면도이며, 도 13의 B는 링부(11I)의 측면도이다. 링부(11I)는 본체부(11a)에 대해서 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4, 11b5)와 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4, 11c5)가 본체부(11a)를 사이에 두고 대응하는 위치에 마련되어 있다. 또한, 이 변형예 9에서 돌기부(11b1 ~ 11b5)와 돌기부(11c1 ~ 11c5)는 본체부(11a)상에서 각 돌기부 사이의 거리가 대략 균등하게 되는 위치에 마련된다. 물론, 정확하게 균등하게 되는 위치에 마련되지 않아도 된다.

[링부(11)의 변형예 10(편면에 돌기부 5개)]

도 14는 링부(11J)(링부(11)의 변형예 10)를 설명하기 위한 도면이다. 도 14에서, 도 14의 A는 링부(11J)의 상면도이며, 도 14의 B는 링부(11J)의 측면도이다. 링부(11J)는, 도 14의 A, B에 나타내는 바와 같이, 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4, 11b5)가 본체부(11a)의 제1 페라이트(102)와 대향하는 측에만, 혹은, 본체부(11a)의 제2 페라이트(104)와 대향하는 측에만 마련된다. 또한, 이 예에서, 5개의 돌기부(11b1 ~ 11b5)의 본체부(11a)상의 위치 관계는 도 13에 나타낸 링부(11I)의 경우와 동일하다.

[링부(11)의 변형예 11(본체부(11a)를 사이에 둔 다른 위치에 돌기부 5개)]

도 15는 링부(11K)(링부(11)의 변형예 11)를 설명하기 위한 도면이다. 도 15에서, 도 15의 A는 링부(11K)의 상면도이며, 도 15의 B는 링부(11K)의 측면도이다. 링부(11K)는 본체부(11a)에 대해서 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4, 11b5)와 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4, 11c5)가 본체부(11a)를 사이에 두고 다른 위치(대응하지 않는 위치)에 마련되어 있다. 구체적으로는, 도 15의 A의 상면도상에서 보면, 실선으로 나타낸 돌기부(11b1, 11b2, 11b3, 11b4, 11b5)는 점선으로 나타낸 돌기부(11c1, 11c2, 11c3, 11c4, 11c5)의 각각의 사이에 마련된다.

[변형예 1 ~ 변형예 11의 정리]

이하에서는, 특별히 구별하여 나타내는 경우를 제외하고, 돌기부(11b1 ~ 11b5)를 총칭하여 돌기부(11b)라고 기재하며, 돌기부(11c1 ~ 11c5)를 총칭하여 돌기부(11c)라고 기재한다. 상술한 바와 같이, 본체부(11a)에 대해서는 복수의 돌기부(11b, 11c)를 마련하여, 링부(11)의 변형예를 실현할 수 있다.

그리고, 상술한 실시형태와 그 변형예의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 링부(11)와 그 변형예의 링부(11A) ~ 링부(11K)는 3개의 그룹으로 분류할 수 있다. 우선, 링부(11)(도 3), 링부(11C)(도 7), 링부(11F)(도 10), 링부(11I)(도 13)는 본체부(11a)를 사이에 두고 본체부(11a)의 대응하는 위치에 돌기부(11b)와 돌기부(11c)를 마련하는 점에서 동일한 기술적 사상을 가지며, 제1 그룹을 형성한다.

또, 링부(11A)(도 5), 링부(11D)(도 8), 링부(11G)(도 11), 링부(11J)(도 14)는 본체부(11a)의 편측에만 돌기부(11b)를 마련하는 점에서 동일한 기술적 사상을 가지며, 제2 그룹을 형성한다. 또, 링부(11B)(도 6), 링부(11E)(도 9), 링부(11H)(도 12), 링부(11K)(도 15)는 본체부(11a)를 사이에 두고 본체부(11a)의 다른 위치에 돌기부(11b)와 돌기부(11c)를 마련하는 점에서 동일한 기술적 사상을 가지며, 제3 그룹을 형성한다.

그리고, 제2 그룹을 형성하는 링부(11A)(도 5), 링부(11D)(도 8), 링부(11G)(도 11), 링부(11J)(도 14)는 각 도면에 나타낸 바와 같이 본체부(11a)의 편측에 밖에 돌기부(11b)를 형성하지 않는다. 이 때문에, 제1, 제3 그룹에 속하는 링부(11) 등에 비해, 펜형 좌표지시기(1)에 적용했을 경우, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)의 대향하는 단면 사이의 거리를 크게 취할 수 없다. 그러나, 본체부(11a)의 편측에 마련하는 돌기부(11b)의 길이·형상을 조정함으로써, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)의 적어도 한쪽으로부터 본체부(11a)를 이격하여 거다고 하는 효과에 있어서, 제1, 제3 그룹에 속하는 링부(11) 등을 이용했을 경우와 대략 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또, 제1, 제3 그룹에 속하는 링부(11) 등을 이용했을 경우에는, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 간격을 보다 크게 취할 수 있어, 가압력(필압)의 오류검출을 정밀도 좋게 방지할 수 있다. 또, 제1, 제3 그룹에 속하는 링부(11) 등을 이용했을 경우에는, 본체부(11a)를 사이에 두고, 돌기부(11b)와 돌기부(11c)가 마련된 구성에 의해, 최초의 가압시에 사용자가 느끼는 가압감을 보다 소프트한 것으로 할 수 있다.

또, 제1 그룹에 속하는 링부(11) 등과, 제3 그룹에 속하는 링부(11B) 등에서는 대략 동등의 특성을 얻을 수 있다. 그리고, 제1 그룹에 속하는 링부(11) 등에 비해, 제3 그룹에 속하는 링부(11B) 등에서는 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 사이에서의 안정감을 얻을 수 있다.

또, 돌기부(11b), 돌기부(11c)의 수가 많아지면, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)의 사이에서의 이른바 불균일을 적게 할 수 있다. 또, 돌기부(11b), 돌기부(11c)의 수에 의해, 위상-하중 특성을 조정하는 것이 가능하다.

또, 상술한 실시형태 및 변형예에서는, 돌기부(11b)나 돌기부(11c)의 수가 2개 ~ 5개의 경우의 구체적인 예를 설명했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 돌기부(11b)나 돌기부(11c)의 크기를 조정함으로써, 6개 이상의 돌기부(11b)나 돌기부(11c)를 마련하도록 하는 것도 가능하다. 또, 돌기부(11b)나 돌기부(11c)의 높이를 조정함으로써, 도 4에 나타낸 위상-하중 특성을 조정하는 것도 가능하다.

또, 돌기부(11b, 11c)를 마련하는 위치도 상술한 실시형태의 것에 한정하는 것은 아니다. 돌기부(11b, 11c)를 본체부(11a)상의 랜덤인 위치에 마련하도록 해도 된다. 즉, 돌기부(11b, 11c)를 마련하는 위치는 여러 가지의 형태로 할 수 있다. 단, 돌기부(11b, 11c)는 치우치지 않게 마련하도록 하는 것이 바람직하다.

[돌기부(11b, 11c)의 형상의 변형예 등]

도 2, 도 3을 이용하여 설명한 링부(11)와, 그 변형예 1 ~ 변형예 11에서의 돌기부(11b), 돌기부(11c)는 도 2, 도 3, 도 5 ~ 도 15를 이용하여 설명한 바와 같이, 단면이 대략 반원형이 되는 대략 반구 모양의 입체 형상을 가지는 것이었다. 그러나, 이것에 한정하는 것은 아니다. 돌기부(11b)나 돌기부(11c)는 여러 가지의 입체 형상으로 할 수 있다. 도 16은 돌기부(11b), 돌기부(11c)의 형상의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

즉, 돌기부(11b, 11c)는, 도 16의 A에도 나타내는 바와 같이, 반구 모양이나 대략 반구 모양인 것 외에, 도 16의 B에 나타내는 원추 형상, 도 16의 C에 나타내는 사각추 형상, 도 16의 D에 나타내는 삼각추 형상, 또, 도 16의 E에 나타내는 사각기둥 형상으로 할 수도 있다. 물론, 이것에 한정하지 않고, 돌기부(11b, 11c)의 형상으로서는, 다각추 형상이나 다각기둥 형상으로 할 수도 있다.

또, 상술도 한 바와 같이, 돌기부(11b)나 돌기부(11c)의 크기나 높이도 임의로 선택 가능하다. 그러나, 실제로는, 여러 가지의 형상, 크기, 높이의 돌기부(11b, 11c)를 마련한 링부(11)를 이용한 펜형 좌표지시기를 구성하고, 도 4를 이용하여 설명한 하중-위상 특성을 측정한다. 그리고, 목적으로 하는 특성이 얻어지는 형상, 크기, 높이의 돌기부(11b, 11c)를 마련한 링부(11)를 형성하도록 하면 된다.

[링부(11)의 변형예 12(본체부(11a)에 원통 모양의 돌조(突條)부를 마련하는 예)]

도 17은 링부(11L)(링부(11)의 변형예 12)를 설명하기 위한 도면이다. 도 17에서, 도 17의 A는 링부(11L)의 사시도이며, 도 17의 B는 링부(11L)의 상면도이고, 도 17의 C는 링부(11L)의 측면도이다.

이 링부(11L)는 상술한 링부(11), 링부(11A) ~ 링부(11K)에 나타낸 것과는 달리, 예를 들면 반구 모양 등의 입체 형상을 가지는 2 이상의 돌기부(11b)나 돌기부(11c)를 마련하는 것은 아니다. 도 17의 A에 나타내는 바와 같이, 이 링부(11L)는, 본체부(11a)에 대해서, 원통 모양의 돌조부(돌기)(11d, 11e)를 마련한 구성을 가진다.

원통 모양의 돌조부(11d)는, 도 17의 B에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)의 예를 들면 제1 페라이트(102)와 대향하고, 당해 돌조부(11d)가 존재하지 않으면 제1 페라이트(102)와 최초로 접하게 되는 부분에 마련된다. 마찬가지로, 원통 모양의 돌조부(11e)는, 이 예의 경우, 본체부(11a)의 예를 들면 제2 페라이트(104)와 대향하고, 당해 돌조부(11e)가 존재하지 않으면 제2 페라이트(104)와 최초로 접하게 되는 부분에 마련된다. 즉, 돌조부(11d, 11e)는, 도 17의 C에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)를 사이에 두고 본체부(11a)상의 대응하는 위치에 마련된다.

이것에 의해, 이 링부(11L)의 경우, 돌조부(11d, 11e)가 상술한 링부(11)나 링부(11A) ~ 링부(11K)의 돌기부(11b), 돌기부(11c)와 동일한 기능을 실현한다. 그리고, 이 링부(11L)의 경우에도, 도 4를 이용하여 설명한 하중-위상 특성을 가지는 펜형 좌표지시기(1)를 구성하는 경우에 이용할 수 있다.

[변형예 12의 링부(11L)의 배리에이션]

다음으로, 도 17을 이용하여 설명한 변형예 12의 링부(11L)의 배리에이션에 대해서 설명한다. 도 18은 도 17의 B의 점선 X-X′로 나타낸 위치에서 링부(11L)를 절단한 경우의 단면도이며, 본체부(11a)에 대해서 마련하는 돌조부(11d, 11e)의 형상의 배리에이션을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 17을 이용하여 설명하고, 또, 도 18의 A, C, E에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)를 사이에 두고 본체부(11a)의 대응하는 위치에 돌조부(11d), 돌조부(11e)를 마련하는 형태로 할 수 있다. 또, 도 18의 B, D, F에 나타내는 바와 같이, 본체부(11a)에 대해서, 돌조부(11d)를, 본체부(11a)의 제1 페라이트(102)와 대향하는 측에만, 혹은, 본체부(11a)의 제2 페라이트(104)와 대향하는 측에만 마련하는 형태로 할 수도 있다. 돌조부의 단면은 장방형(長方形)(도 18의 A, B)이나 반원 형상(도 18의 C, D) 또는, 삼각형(도 18의 E, F) 등의 형상으로 할 수 있다.

또한, 도 17, 도 18에 나타낸 링부(11L)의 경우, 돌조부(11d, 11e)를 마련하는 본체부(11a) 위치는 제1 페라이트(102)나 제2 페라이트(104)와 대향하는 위치이면, 어느 위치에 마련해도 된다. 또, 돌조부(11d, 11e)의 높이나 폭에 대해서도 여러 가지의 변경이 가능하다. 또, 도 17에 나타낸 바와 같이, 돌조부(11d, 11e)는 링 모양인 것에 한정하는 것은 아니다. 소망의 위치에 노치(notch)를 마련한 것이라도 된다. 즉, 본체부(11a)상에 복수의 돌조부를 마련한 구성으로 할 수도 있다.

[링부(11)의 대체부재의 예(탄성부재)]

상술한 실시형태 및 그 변형예의 설명에서, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 사이에 마련하는 탄성체는 링 모양의 본체부(11a)에 대해서 돌기부를 마련한 구성의 것에 한정하는 것은 아니다.

도 19는 링부(11), 링부(11A ~ 11L)의 대체부재(11X)의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 이 예의 대체부재(11X)는, 상술한 링부(11) 등과 마찬가지로, 합성수지나 합성고무에 의해서 형성된다. 그리고, 도 19에 나타내는 바와 같이, 대체부재(11X)는 원형 평판 모양으로 형성된 베이스부(11aX)의 적어도 한쪽의 면에, 이 예의 경우에는 4개의 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)를 마련한 것이다. 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 대략 반구 모양으로 형성된 것이다.

그리고, 도 19에 나타내는 대체부재(11X)의 경우, 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)가 상술한 링부(11), 링부(11A) ~ 링부(11K)의 돌기부(11b), 돌기부(11c)와 동일한 기능을 실현한다. 즉, 대체부재(11X)가 탑재된 펜형 좌표지시기(1)의 심체(101)가 천공 방향을 향했을 경우를 고려한다. 이 경우, 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)는 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)를 소정의 거리 이상으로 접근하지 않도록, 이격하여 걸리는 기능을 실현한다. 그리고, 이 경우의 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)는 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 소정 거리 이상 접근하지 않는 정도의 근소한 항력밖에 발휘하지 않는다.

그리고, 당해 펜형 좌표지시기(1)의 심체(101)에 가볍게 가압력(필압)이 가해지면, 우선, 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)가 변형한다. 이 경우, 대체부재(11X)의 베이스부(11aX)의 전체가 눌러지기 시작할 때까지(베이스부(11aX)의 항력이 지배적으로 될 때까지)는, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)는 신속히 접근한다.

이 후, 베이스부(11aX)의 전체가 눌러지기 시작하면, 베이스부(11aX)에 가해지는 비교적 큰 가압력(필압)에 따라 변형하는 베이스부(11aX)의 변형 상태에 따라서, 제1 페라이트(102)가 제2 페라이트(104)에 가까워진다. 이것에 의해, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 거리에 따라서, 코일(105)의 인덕턴스가 변화한다. 즉, 심체(101)에 가해진 가압력(필압)에 따른 검출 출력을 얻을 수 있다.

이와 같이, 이 대체부재(11X)를 이용했을 경우에도, 상술한 링부(11)나 링부(11A) ~ 링부(11K)와 동일한 기능을 실현하며, 도 4를 이용하여 설명한 하중-위상 특성을 가지는 펜형 좌표지시기(1)를 구성하는 경우에 이용할 수 있다.

또한, 도 19에 나타낸 대체부재(11X)는 원형 평판 모양의 베이스부(11aX)의 일면에 4개의 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)를 마련한 것으로서 설명했지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. 베이스부(11aX)의 양면에 돌기부를 마련한 구성으로 해도 된다. 또, 돌기부의 수도 1 이상의 임의가 수로 할 수 있다. 단, 코일(105)의 인덕턴스의 변화를 안정되어 얻기 위해서는, 베이스부(11aX)의 한쪽 또는 양쪽의 면에 3 이상의 돌기부를 마련하는 것이 바람직하다. 또, 돌기부를 마련하는 위치도 여러 가지의 위치로 할 수 있다.

또, 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4) 등의 형상도 도 16을 이용하여 설명했을 경우와 마찬가지로, 반구 모양이나 대략 반구 모양인 것 외에, 원추 형상, 사각추 형상, 삼각추 형상, 사각기둥 형상으로 할 수도 있다. 물론, 이것에 한정하지 않고, 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4)의 형상으로서는, 다각추 형상이나 다각기둥 형상으로 할 수도 있다. 또, 돌기부(11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4) 등의 크기나 높이도 임의로 선택 가능하다.

[펜형 좌표지시기(1)의 다른 구성예]

도 20은 상술한 실시형태의 펜형 좌표지시기(1)와는 다른 구성의 펜형 좌표지시기(1X)의 일례를 설명하기 위한 도면이다. 도 20에서는, 이 예의 펜형 좌표지시기(1X)의 케이스(311)나 홀더(317)의 앞쪽 반을 절단하여 제거하고, 그 내부의 구조의 개략을 나타내고 있다. 케이스(311)는 볼펜이나 샤프펜슬 등의 일반적인 필기도구를 모방하여, 보다 소형으로 형성된 예를 들면 ABS수지 등의 합성수지제의 케이스이며, 이하에 설명하는 각 부재가 수납 가능하도록 중공으로 되어 있다. 또, 케이스(311)는, 도 20에 나타내는 바와 같이 적어도 그 한쪽의 단부가 가늘게 되도록 형성되며, 그 선단은 개구부를 가진다.

케이스(311)의 가늘어지도록 형성된 선단부에는 케이스(311)의 개구부로부터 돌출하도록 펜 끝을 구성하는 심체(101X)가 배치된다. 케이스(311)의 내부에 위치하는 심체(101X)의 기단부에는, 도 20에 나타낸 바와 같이 케이스(311)의 개구부 부분에 맞물리는 돌기가 마련되어 있으며, 심체(101X)의 전부가 케이스(311)로부터 돌출하지 않는 구조로 되어 있다.

그리고, 도 20에 나타내는 바와 같이, 심체(101X)의 기단부의 단면에 대해서, 제1 페라이트(페라이트 코어)(102X)가 단면을 맞닿게 하여 마련된다. 이 제1 페라이트(102X)의 측면에는, 도 20에 나타내는 바와 같이 코일(105X)이 세세하게 감겨져 있다. 코일(105X)은 후술하는 기판(318)의 콘덴서(도시생략)에 접속되어, 공진회로를 구성하고 있다. 또, 제1 페라이트(102X)의 심체(101X) 측과는 반대 측의 단면(기단부의 단면)에 대해서, 제2 페라이트(페라이트 칩)(104X)가 단면을 대향시키도록 하여 마련된다.

또, 제1 페라이트(102X)의 기단부에는 외측으로 불거져 나온 돌기부가 마련되어 있으며, 이것이 홀더(317)의 돌기부(317b)와 맞물린다. 이것에 의해, 제1 페라이트(102X)의 케이스(311) 내에서의 심체(101X) 방향으로의 이동이 규제된다. 즉, 제1 페라이트(102X)는 케이스(311) 내에서, 펜형 좌표지시기(1X)의 길이방향으로는 소정의 범위에서 슬라이딩 가능하게 된다.

그리고, 도 20에 나타내는 바와 같이, 제1 페라이트(102X)와 제2 페라이트(104X)와의 사이에는, 예를 들면, 상술한 링부(11)나 링부(11A ~ 11L), 혹은 대체부재(11X)가 마련됨으로써, 도 20에 나타낸 펜형 좌표지시기(1X)의 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.

[그 외]

또한, 제1 페라이트(102, 102X)와 제2 페라이트(104, 104X)는 원기둥 모양의 형상인 것에 한정되지 않는다. 다각 기둥 모양으로 형성된 것을 이용하도록 해도 된다.

또, 상술한 실시형태에서는, 본체부(11a)와 돌기부(11b, 11c, 11d, 11e)는 같은 재료에 의해서 일체 성형되는 것으로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 상술한 링부(11), 링부(11A ~ 11K)의 형성 방법은 여러 가지의 방법을 이용할 수 있다. 또, 대체부재(11X)에 대해서도 마찬가지이다.

또, 본체부(11a)와 돌기부(11b, 11c, 11d, 11e)를 다른 재질로 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 대체부재(11X)나, 베이스부(11aX)와 돌기부(11bX1, 11bX2, … ) 등을 다른 재료로 형성하는 것도 가능하다.

또, 본체부(11a)는 그 단면이 영문자 「O(오)」모양(원형 모양)이 되는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 그 단면이 타원 형상이 되는 것이라도 되고, 사각 형상으로 되는 것이라도 된다. 또, 본체부(11a)에 대해서도, 그 사이즈에 대해서는, 펜형 좌표지시기에 대해서 탑재 가능한 범위에서 조정 가능하다.

또, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 대향하는 단면 사이에 개설하는 탄성체는 상술한 실시형태의 것에 한정하는 것은 아니다. 본체부(베이스부)에서 돌기부나 돌조부를 사이에 둔 구성의 탄성체를 개설할 수도 있다. 즉, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 대향하는 각각의 단면 측에 합성수지나 합성고무로 형성한 탄성체의 링 모양 혹은 평판 모양의 본체부(베이스부)를 마련한다. 그리고, 제1 페라이트(102)와 제2 페라이트(104)와의 대향하는 각각의 단면 측에 마련되는 본체부(베이스부) 사이에, 그들에 접하여 합성수지나 합성고무의 돌기부나 돌조부를 마련한 구성의 탄성체를 이용하는 것도 가능하다.

1, 1X … 펜형 좌표지시기,
11, 11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G, 11H, 11I, 11J, 11K, 11L … 링부,
11a … 본체부(O링부), 11aX … 베이스부(본체부),
11b, 11b1, 11b2, 11b3, 11b4, 11b5 … 돌기부,
11c, 11c1, 11c2, 11c3, 11c4, 11c5 … 돌기부,
11d, 11d1, 11d2, 11d3 … 돌조부,
11e, 11e1, 11e2, 11e3 … 돌조부,
11X … 대체부재, 11bX1, 11bX2, 11bX3, 11bX4 … 돌기부,
101, 101X … 심체, 102, 102X … 제1 페라이트,
104, 104X … 제2 페라이트, 105, 105X … 코일,
111, 311 … 케이스, 103 … O링,
317 … 홀더, 317a … 오목부,
317b … 돌기부, 318 … 기판,
2 … 전자기기, 2D … 표시화면,
21 … 수납오목구멍, 22 … 위치검출장치,
100 … 펜형 좌표지시기, 200 … 위치검출장치

Claims (8)

1. 케이스의 일단으로부터 돌출하여 펜 끝을 구성하는 심체(芯體)와,
   상기 심체와 한쪽의 단면이 접하는 기둥 모양의 제1 자성체와,
   한쪽의 단면이 상기 제1 자성체의 다른 쪽의 단면과 대향하도록 마련되는 기둥 모양의 제2 자성체와,
   상기 제1, 제2 자성체 중 적어도 한쪽에 감겨지는 코일과,
   상기 코일에 접속되는 콘덴서와,
   상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체와의 대향하는 단면 사이에 개설(介設)되는 탄성체를 구비하고,
   상기 심체에 대해서 사용자로부터의 가압력이 가해지는 것으로 상기 탄성체가 변형하는 경우로서,
   상기 탄성체는 본체부와, 당해 본체부에 마련되는 돌기부로 이루어지며, 상기 돌기부는 상기 가압력에 대한 항력이 상기 본체부보다도 작은 것이고,
   상기 심체에 상기 가압력이 가해지지 않은 상태에서는, 상기 본체부와 상기 돌기부가 상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체를 이격(離隔)하여 걸며,
   상기 심체에 상기 가압력이 가해지면, 처음에 상기 돌기부가 주로 변형하고, 상기 돌기부가 변형한 후에는 주로 상기 본체부가 변형하며, 가압력에 따라 상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체와의 거리를 바꾸는 것으로 가압력을 검출하는 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 본체부의 상기 제1 자성체와 대향하는 측과 상기 제2 자성체와 대향하는 측과의 적어도 한쪽에 마련되는 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 본체부를 사이에 두고 상기 제1 자성체와 대향하는 측과 상기 제2 자성체와 대향하는 측의 상기 본체부상의 위치에 한 쌍이 되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 본체부를 사이에 두고 상기 제1 자성체와 대향하는 측과 상기 제2 자성체와 대향하는 측의 상기 본체부상이 다른 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌기부는 반원 형상, 원추 모양, 각추 모양, 각기둥 모양 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 본체부상에 형성되는 돌조(突條)부인 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 본체부는 링 모양 혹은 평판 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성체의 상기 본체부와 상기 돌기부는 동일 재료에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 펜형 좌표지시기.

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