KR20230095912A

KR20230095912A - 전자 펜

Info

Publication number: KR20230095912A
Application number: KR1020237004610A
Authority: KR
Inventors: 마모루 오가타; 다케노리 가네다; 겐이치 니노미야; 다카유키 아라이; 고헤이 다나카
Original assignee: 가부시키가이샤 와코무
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2021-10-04
Publication date: 2023-06-29
Also published as: US11941188B2; CN116134406A; US20230244331A1; WO2022097402A1; JPWO2022097402A1

Abstract

방수 기능을 구비함과 아울러, 폴더블 단말에 대해서 이용하기에 적합한 전자 펜을 제공한다. 전자 펜 본체부(2)의 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26)와의 사이는, 내측 보디(1)가, 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26)에 대해서 밀착하는 것에 의해서 밀폐되어, 해당 부분에 방수 기능이 실현된다. 또한, 전자 펜 본체부(2)와 내측 보디(1)는 일체로 되어, 함께 이동 가능하게 된다. 이것에 의해, 폴더블 단말의 대책에 대해서도, 간단하고 충분히 세울 수 있다.

Description

전자 펜

본 발명은, 예를 들면, 태블릿 PC(Personal Computer) 등의 전자 기기에 탑재된 위치 검출 장치에 대해서, 좌표를 지시함으로써 정보의 입력을 가능하게 하는 전자 펜에 관한 것이다.

예를 들면, 태블릿 PC(Personal Computer)나 스마트폰 등으로 불리는 고기능 휴대 전화 단말 등의 전자 기기에 있어서는, 탑재된 위치 검출 장치를 통해서, 보다 세밀한 묘화 입력을 행하기 위해, 전자 펜에 의한 지시 입력이 가능하게 된 것이 있다. 휴대되어 이용되는 경우가 많은 태블릿 PC나 고기능 전화 단말에서의 이용 양태를 감안하여, 전자 펜에 대해서도 세형화하여, 휴대하기 보다 적합한 것으로 하는 것이 생각되고 있다.

또한, 태블릿 PC나 고기능 전화 단말 등의 전자 기기나 전자 펜은, 우천시의 실외나 바다, 강, 호수와 늪, 수영장 등의 물가와 같은, 물에 의한 영향을 받기 쉬운 환경하에서 사용되는 경우도 많아지고 있다. 이 때문에, 해당 전자 기기와 함께, 전자 펜에 대해서도 방수 대책의 필요성이 중요시되도록 되고 있다. 전자 펜에 대한 방수 대책에 대해서는, 예를 들면 후술하는 특허문헌 1~3에 개시되어 있는 것이 있다.

특허문헌 1에는, 코일이나 회로 기판 등의 전자 펜의 중요 부품 전체를 실드한다고 하는 전체 실링을 행하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 2에는, 전자 펜 기능을 실현하는 구성 부재 등이 수납된 내부 하우징 내의 중공 부분에 수지를 충전하여, 방수 기능을 부가하는 기술이 개시되어 있다. 특허문헌 3에는, 하우징 내부의 펜 끝측이나 회로 기판 접속 부분에, 방수용의 탄성 부재(캡 부재나 실링 부재)를 마련하여, 외부로부터의 물 등의 침입을 방지하는 기술이 개시되어 있다.

국제 공개 제2015/122280호 국제 공개 제2017/149879호 일본 특허공개 제2018-18149호 공보

상술한 특허문헌 1~3에 개시된 기술은, 전자 펜에 방수 기능을 부가하는 기술로서 유용한 것이다. 그러나, 전자 펜에 대해서는, 방수 기능뿐만 아니라, 폴더블 단말 등으로 불리는 접이식의 휴대 단말에 대해서 사용하는 것으로 하여, 보다 적합한 것으로 하고 싶다고 하는 요구가 있다. 폴더블 단말은, 접이식이기 때문에, 종래의 휴대 단말과 같이 표시 화면 상에 강화 유리 등의 경질의 보호층을 마련할 수 없다.

그래서, 전자 펜의 심체에 의해, 폴더블 단말의 표시 화면을 손상시키지 않도록, 전자 펜의 심체가 폴더블 단말의 표시 화면에 과도한 필압을 가하지 않도록 대책을 세울 필요가 있다. 이 경우, 상술한 특허문헌 1~3에 기재된 방수 대책 기술의 경우, 심체는 필압에 따라서 다소의 접동(摺動) 이동은 가능하지만, 심체 이외의 전자 펜 기능을 실현하는 부분은, 하우징 내에 고정되어 버린다. 이 때문에, 폴더블 단말용의 대책을 간단하고 충분히 세울 수 없다.

이상의 것을 감안하여, 본 발명은, 방수 기능을 구비함과 아울러, 폴더블 단말에 대해서 이용하기에 적합한 전자 펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해,

선단(先端)측의 주위를 덮는 제1 실링 부재와, 선단으로부터 후단(後端)측으로 떨어진 위치에 외측 가장자리를 따라서 마련된 제2 실링 부재를 구비하는 전자 펜 본체부와,

통 모양체로서, 상기 전자 펜 본체부의 선단측이 삽입되는 것에 의해, 내벽면에 대해서, 상기 제1 실링 부재와 상기 제2 실링 부재가 밀착하는 내측 보디를 구비한 전자 펜을 제공한다.

이 전자 펜에 의하면, 전자 펜 본체부의 제1 실링 부재와 제2 실링 부재와의 사이는, 이들 실링 부재와 내측 보디가 밀착하는 것에 의해서 밀폐되어, 해당 부분에 방수 기능이 부여된다. 또한, 전자 펜 본체부와 내측 보디는 일체로 되어, 함께 이동 가능하게 된다. 이것에 의해, 폴더블 단말의 대책에 대해서도, 간단하고 충분히 세울 수 있게 된다.

도 1은 실시 형태의 전자 펜의 내부 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 실시 형태의 전자 펜을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 실시 형태의 전자 펜의 펜 끝측의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 실시 형태의 전자 펜에 대해서, 과잉의 필압이 걸리기 전과 걸린 후의 상태에 대해서 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명에 따른 전자 펜의 일 실시 형태에 대해 설명한다. 예를 들면, 전자 유도 방식의 전자 펜은, 코일과 콘덴서를 접속하여 구성되는 공진 회로를 구비하고, 위치 검출 장치와의 사이에서 자계의 송수(送受)를 행하는 것에 의해, 위치 지시나 필압의 통지를 행한다. 이 때문에, 전자 유도 방식의 전자 펜의 경우에는, 펜 끝측에 코일이 마련되지만, 이 코일 부분이 물 등으로 젖으면 전기적인 특성에 변화가 생겨 버리기 때문에, 해당 코일 부분에는 방수 대책을 세울 필요가 생긴다.

또한, 액티브 정전 용량 방식의 전자 펜의 경우에는, 배터리 충전용의 코일을 탑재하는 경우가 있어, 해당 코일 부분에 대해서 방수 대책을 세울 필요가 생긴다. 이와 같이, 전자 펜에는 다양한 방식의 것이 있고, 그 각각에 있어서, 방수 대책을 강구할 필요성이 높아지고 있다. 본 발명은 방수 대책을 세워야 할 개소가 있는 다양한 전자 펜에 대해서 적용 가능하다. 이하에 있어서는, 설명을 간단히 하기 위해서, 본 발명을 전자 유도 방식의 전자 펜에 적용한 경우를 예로 하여 설명한다.

도 1은 실시 형태의 전자 펜의 내부 구성을 설명하기 위한 사시도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 이 실시 형태의 전자 펜은, 내측 보디(1), 전자 펜 본체부(2), 본체부 홀더(3), 탄성체 홀더(4)의 크게 4개의 부분으로 이루어진다. 내측 보디(1)는, 도 1의 (A)에 나타내는 바와 같이, 선단측이 끝이 가늘어지게(테이퍼 형상) 된 통 모양체이고, 내부는 중공으로서, 선단에는 선단 개구부(11)가 마련되고, 후단에는 후단 개구부(12)가 마련되어 있다. 내측 보디(1)는 그 상면과 하면이 평면 모양으로 형성되어 있고, 상면 후단측에는 감합(嵌合) 돌기(13a)가 마련되어 있다. 또한, 도 1의 (A)에 있어서는 보이지 않지만, 하면 후단측에도, 감합 돌기(13a)와 대향하는 위치에 감합 돌기(13b)가 마련되어 있다.

전자 펜 본체부(2)는 전자 펜 기능을 실현하는 부분이다. 전자 펜 본체부(2)의 외관은, 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같이, 심체(21), 제1 실링 부재(22), 코일(24), 필압 검출부(25), 제2 실링 부재(26), 기판 유지부(27), 회로 기판(28), 배터리(29)로 이루어진다. 심체(21)는, 막대 모양의 것으로, 선단이 둥글게 된 펜 끝부와 펜 끝부로부터 후단측으로 연신(延伸)된 축부로 이루어진다.

제1 실링 부재(22)는, 예를 들면, 합성 고무 등의 탄성 재료에 의해 형성된 두께를 가지는 컵 형상의 것으로, 후단면(後端面)이 개구가 되어 있음과 아울러, 전단면(前端面)에도 개구가 마련되어, 심체(21)의 삽발(揷拔)이 가능하게 되어 있다. 제1 실링 부재(22)는 전자 펜 본체부(2)의 선단측에 장착되어, 선단측의 주위를 덮도록 전자 펜 본체부(2)와 밀착한다. 코일(24)은, 도 1에 있어서는 보이지 않는 페라이트 코어(23)의 측면에 절연 도선을 감는 것에 의해 형성되어 있는 것이다. 코일(24)을 구성하는 절연 도선의 양단은, 후단측으로 연장하여, 후술하는 회로 기판(28)에 마련되어 있는 콘덴서에 접속되는 것에 의해, 코일(24)과 콘덴서로 공진 회로를 형성한다.

필압 검출부(25)는 심체(21)의 압압(押壓)에 따라서 정전 용량이 변화하는 가변 용량 콘덴서를 내부에 구비하여 구성되어 있다. 이 가변 용량 콘덴서는, 코일(24)과 콘덴서로 형성되는 공진 회로에 대해서 병렬로 접속된다. 이것에 의해, 심체(21)에 걸리는 필압을 나타내는 정보도, 해당 공진 회로로부터 송신하는 자계(신호)에 포함해서 송신할 수 있게 된다. 제2 실링 부재(26)는, 예를 들면, 합성 고무 등의 탄성 재료에 의해 어느 정도의 굵기를 가진 선 모양체가 링 모양으로 형성된 것으로, 필압 검출부(25)의 후단(後段)에 위치하는 통 모양으로 형성되어 있는 기판 유지부(27)의 외측 가장자리를 따라서 밀착해서 마련되어 있다.

기판 유지부(27)는 제2 실링 부재(26)의 후단에 필압 검출부(25)에 대해 접속하도록 해서 마련되고, 필압 검출부(25)와의 접속 부분을 제외하고 상면측이 개구가 된 하프 파이프 형상의 것이다. 기판 유지부(27)는 기판 에어리어와 배터리 에어리어를 구비하고, 도 1의 (B)에 나타낸 바와 같이, 기판 유지부(27)의 기판 에어리어에는 회로 기판(28)이 탑재되고, 배터리 에어리어에는, 배터리(29)가 탑재된다.

회로 기판(28)은 코일(24)에 대해서 병렬로 접속되는 공진 회로용의 콘덴서, 제어용 IC(Integrated Circuit), 프레스 스위치(버튼 스위치)(SW) 등의 다양한 회로 부품에 의해서 전자 회로가 형성되어 있는 것이다. 또한, 프레스 스위치(SW)는, 전자 펜의 측면에 마련되어 사용자에 의해서 조작되는, 이른바 사이드 스위치를 실현하기 위한 것이다. 즉, 프레스 스위치(SW)를 프레스하고 있을 때와, 하고 있지 않을 때에, 서로 다른 자계(신호)의 송출을 할 수 있게 되어 있다.

또한, 이 실시 형태의 전자 펜은, 상술도 한 바와 같이 전자 유도 방식의 것으로, 자계의 작용에 의해 코일에 전류가 발생하여 동작하므로, 기본적으로는 구동 전원을 공급하는 배터리는 필요없다. 그러나, 이 실시 형태의 전자 펜은, 예를 들면, 블루투스(등록상표) 방식의 통신 회로 등의 구동 전원의 공급이 필요한 회로부를 구비하고 있기 때문에, 이들 회로부에 구동 전원을 공급하기 위한 배터리(29)가 탑재되어 있다. 해당 통신 회로는, 예를 들면, 전자 펜에 관한 정보를, 위치 검출 장치를 구비한 단말측에 통지하는 등을 위해 사용되는 것이다.

내측 보디(1)는 후단 개구부(12)로부터 전자 펜 본체부(2)가 펜 끝측부터 삽입되어, 전자 펜 본체부(2)의 선단측에 장착된다. 이 경우, 제1 실링 부재(22)의 외형은, 내측 보디(1)의 대응하는 내측 부분과 마찬가지의 형상의 것이지만, 그 사이즈는, 제1 실링 부재(22)쪽이 내측 보디(1)의 대응하는 내측 부분보다도 약간 크게 되어 있다. 마찬가지로, 제2 실링 부재(26)의 외형은, 내측 보디(1)의 대응하는 내측 부분과 동일한 형상이지만, 그 사이즈는, 제2 실링 부재(26)쪽이, 내측 보디(1)의 대응하는 내측 부분보다도 약간 크게 되어 있다.

상술한 바와 같이, 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26)는, 모두 탄성 재료에 의해 형성되어 있다. 이 때문에, 내측 보디(1)의 후단 개구부(12)로부터 전자 펜 본체부(2)를 펜 끝측부터 삽입하여, 정위치까지 밀어넣으면, 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26) 각각이, 내측 보디(1)의 대응하는 위치의 내벽과 밀착한다. 이것에 의해, 전자 펜 본체부(2)의 제1 실링 부재(22)로부터 제2 실링 부재(26)까지의 사이는, 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26)에 대해서, 내측 보디(1)가 밀착하는 것에 의해 밀폐되어, 물 등의 침입을 방지할 수 있다. 즉, 전자 펜 본체부(2)의 내측 보디(1)에 의해서 덮인 부분에 대해 방수 기능을 부가할 수 있다.

또한, 회로 기판(28) 부분에 대해서도 방수 대책을 세울 필요가 있다. 그러나, 내측 보디(1)를 후단측으로 연신하도록 했을 경우에는, 프레스 스위치(SW)의 프레스 조작을 할 수 없게 되어 버린다. 그래서, 이 실시 형태에서는, 회로 기판(28) 상을 수지로 덮도록 함으로써, 회로 기판(28) 부분에 대해서도 방수 기능을 부가하고 있다. 구체적으로는, 후술도 하지만, 자외선으로 경화하는 액체 플라스틱(UV 본드)으로, 회로 기판(28) 상을 덮고, 또한, 기판 유지부(27) 내를 채우도록 하고, 자외선을 조사하여 경화시키는 것에 의해, 기판 유지부(27)의 회로 기판 에어리어 전체에 대해 방수 기능을 부가하고 있다. 이 경우, 프레스 스위치(SW)의 조작은 가능하도록, 해당 부분은 액체 플라스틱의 두께가 얇게 되도록 된다.

본체부 홀더(3)는, 전자 펜 본체부(2)를 유지하는 것으로, 접속판(31a, 31b), 회로 기판 유지부(32), 배터리 유지부(33), 지지부(34), 누름자부(35), 접속 암(36a, 36b)을 구비한다. 본체부 홀더(3)에는, 접속판(31a, 31b)측으로부터, 내측 보디(1)가 장착된 전자 펜 본체부(2)가 후단측부터 삽입되어, 전자 펜 본체부(2)의 후단면(2T)이 배터리 유지부(33)의 저면(33T)에 맞닿도록 된다. 접속판(31a, 31b)은, 상하로부터 내측 보디(1)의 후단부를 끼워 넣음으로써, 전자 펜 본체부(2)를 유지한다.

또한, 접속판(31a)에는, 도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 감합 구멍(31ah)이 마련되고, 또한, 접속판(31b)에는, 도시되지 않지만, 접속판(31a)의 감합 구멍(31ah)과 대향하는 위치에 감합 구멍(31bh)이 마련되어 있다. 이 때문에, 접속판(31a)의 감합 구멍(31ah)에는, 내측 보디(1)의 상면의 감합 돌기(13a)가 감합하고, 접속판(31b)의 감합 구멍(31bh)에는, 내측 보디(1)의 하면의 감합 돌기(13b)가 감합한다. 이것에 의해, 내측 보디(1)가 장착된 전자 펜 본체부(2)가, 간단하게는 본체부 홀더(3)로부터 떨어지지 않는다.

회로 기판 유지부(32)와 배터리 유지부(33)의 부분은, 상면측이 개구가 된 하프 파이프 형상으로 되어 있다. 지지부(34)는 회로 기판 유지부(32)와 배터리 유지부(33)와의 경계 부분에 아치 모양으로 형성된 부분이다. 따라서, 전자 펜 본체부(2)의 기판 유지부(27)의 배터리 에어리어는, 지지부(34)의 아래를 통과하여, 지지부(34)의 후측의 배터리 유지부(33)에 도달한다. 이 경우, 전자 펜 본체부(2)의 기판 유지부(27)의 기판 에어리어는, 지지부(34)의 전측의 회로 기판 유지부(32)에 위치한다.

누름자부(35)는, 지지부(34)로부터 중공을 펜 끝측으로 연신된 것으로, 전자 펜 본체부(2)의 회로 기판(28)의 프레스 스위치(SW) 바로 위를 통과한다. 누름자부(35)는, 도 1의 (C)에 나타내는 바와 같이, 축부(35a)와 압압부(35b)로 이루어지는 가늘고 긴 판 모양의 것이다. 상술도 한 바와 같이, 전자 펜 본체부(2)의 기판 유지부(27)의 상면과 본체부 홀더(3)의 회로 기판 유지부(32)의 상면은, 모두 개구가 되어 있기 때문에, 누름자부(35)의 압압부(35b)를 매개로 하여, 회로 기판(28)의 프레스 스위치(SW)의 프레스 조작이 가능하게 된다.

도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 누름자부(35)의 후단은, 지지부(34)에 고정되어 있다. 이 때문에, 누름자부(35)는 지지부(34)를 지점으로 하여 판 스프링으로서 작용한다. 따라서, 누름자부(35)의 압압부(35b)의 상면을 압압하면, 압압부(35b)는 내려가 회로 기판(28)의 프레스 스위치(SW)를 프레스한다. 압압부(35b)의 상면에의 압압을 해제하면, 누름자부(35)는 판 스프링으로서 작용하여, 압압부(35b)는 원위치로 복귀하여, 프레스 스위치(SW)의 프레스를 해제한다. 이와 같이, 누름자부(35)는 사이드 스위치를 구성하기 위한 부재이다.

접속 암(36a, 36b)은, 탄성체 홀더(4)와의 접속을 가능하게 하는 부분으로서, 후술하는 탄성체 홀더(4)의 유지부(41)를 좌우로부터 끼워넣도록 하여, 본체부 홀더(3)를 탄성체 홀더(4)에 접속한다. 따라서, 내측 보디(1)가 장착된 전자 펜 본체부(2)는, 본체부 홀더(3)에 유지되고, 이 본체부 홀더(3)는 탄성체 홀더(4)에 접속된다.

탄성체 홀더(4)는 유지부(41)와 연신부(42)를 구비한다. 유지부(41)에는, 도 1의 (C)에 나타내는 바와 같이, 탄성체로서의 코일 스프링(43)이 유지된다. 연신부(42)는, 유지부(41)의 후단면으로부터 후단측으로 연신된 부분으로서, 이 실시 형태의 전자 펜의 내부 구조체(내측 보디(1), 전자 펜 본체부(2), 본체부 홀더(3), 탄성체 홀더(4)로 이루어지는 부분)를 소정의 길이로 하기 위한 것이다. 유지부(41)의 좌우의 측면에는, 홈부가 마련되어 있고, 이들 좌우의 홈부에는, 상술한 본체부 홀더(3)의 접속 암(36a, 36b)이 끼워넣어지는 것에 의해, 탄성체 홀더(4)에 대해서, 본체부 홀더(3)가 접속된다.

접속 암(36a, 36b)의 후단부는, 내측으로 돌출되도록 볼록부가 마련되어 있고, 유지부(41)의 좌우의 측면 홈부의 전단부와 맞물린다. 이것에 의해, 본체부 홀더(3)가 탄성체 홀더(4)에 대해서 용이하게 떨어지지 않게 됨과 아울러, 본체부 홀더(3)가 탄성체 홀더(4)에 대해, 축심 방향으로 밀어넣어지거나, 되돌아오거나 하는 것, 즉, 접동 이동(슬라이드 이동)하는 것이 가능하게 되어 있다. 탄성체 홀더(4)에 대해서 본체부 홀더(3)를 접속한 상태에서는, 도 1의 (C)에 나타낸 바와 같이, 본체부 홀더(3)의 외측 저면(36T)과 탄성체 홀더(4)의 유지부(41)의 내측 저면(41T) 사이에 코일 스프링(43)을 끼워넣는다. 코일 스프링(43)은 본체부 홀더(3)와 탄성체 홀더(4)가 멀어지도록 작용하고 있다.

그러나, 탄성체 홀더(4)의 후단면(4T)이 고정된 상태에서, 본체부 홀더(3)에 장착된 전자 펜 본체부(2)의 심체(21)에 대해서, 소정의 필압, 예를 들면 300g(그램) 이상의 필압이 걸린 것으로 한다. 이 경우, 본체부 홀더(3)는 탄성체 홀더(4)측으로 밀리고, 코일 스프링(43)이 수축하여, 본체부 홀더(3)의 외측 저면(36T)과 탄성체 홀더(4)의 유지부(41)의 내측 저면(41T)과의 사이의 거리가 줄어든다. 또한, 300g 이상의 필압이 걸리지 않게 되면, 코일 스프링(43)이 신장(伸長)하여, 본체부 홀더(3)의 외측 저면(36T)과 탄성체 홀더(4)의 유지부(41)의 내측 저면(41T)과의 사이의 거리가 원래의 거리로 복귀한다.

이와 같이, 코일 스프링(43)은, 본체부 홀더(3)와 탄성체 홀더(4)와의 사이에 개재하는 것에 의해, 심체(21)에 걸리는 필압에 따라서, 전자 펜 본체부(2)를 수납한 본체부 홀더(3)가 축심 방향으로 밀어넣어지거나, 되돌아오거나 하는 작용을 실현한다. 이 실시 형태에 있어서, 전자 펜 본체부(2)의 심체(21)에 걸리는 필압이, 소정의 필압 미만(예를 들면 300g 미만)이면 코일 스프링(43)은 수축하지 않는다. 그러나, 심체(21)에 걸리는 필압이, 해당 소정의 필압 이상(300g 이상)이 되면 코일 스프링(43)은 수축하여, 심체(21)를 축심 방향으로 끌어들이는 작용을 일으키게 한다.

도 2는 실시 형태의 전자 펜을 설명하기 위한 사시도이다. 도 2의 (A)는, 도 1을 이용하여 설명한 내측 보디(1), 전자 펜 본체부(2), 본체부 홀더(3), 탄성체 홀더(4)의 각 부가 접속된 상태의 전자 펜의 내부 구조체를 나타내고 있다. 즉, 도 2의 (A)는, 내측 보디(1)가 장착된 전자 펜 본체부(2)가 본체부 홀더(3)에 장착되고, 또한, 본체부 홀더(3)가 탄성체 홀더(4)에 접속된 상태를 나타내고 있다.

도 2의 (B)는, 도 2의 (A)에 나타낸 전자 펜의 내부 구조체가, 외측 하우징(5) 내에 수납되는 것에 의해, 사용자(엔드 유저)에 의해서 사용되는 양태의 전자 펜의 외관을 나타내고 있다. 외측 하우징(5)은, 펜 끝측이 끝이 가늘어지게(테이퍼 형상) 된 통 모양체로서, 펜 끝측 선단에는 선단 개구가 마련되고, 후단측에는 후단 개구가 마련되어 있다. 도 2의 (A)에 나타낸 전자 펜의 내부 구조체는, 외측 하우징(5)의 후단 개구로부터 삽입되어, 심체(21)가 선단 개구로부터 돌출되도록 된다. 이 상태일 때에, 내측 보디(1)의 선단 부분은, 외측 하우징(5)의 내측 선단 부분과 맞닿은 상태가 된다.

또한, 외측 하우징(5)의 후단 개구에는, 기둥 모양의 후단 캡(7)이 끼워넣어진다. 후단 캡(7)은 외측 하우징(5)의 내부에 끼워넣어지는 감합부와 외부에 노출되는 노출부로 이루어진다. 후단 캡의 감합부의 외경은, 외측 하우징(5)의 내경보다 약간 길게 되어 있고, 그 전체를 외측 하우징(5) 내에 밀어넣는 것에 의해, 용이하게 떨어지지 않게 된다. 또한, 후단 캡(7)의 노출부의 외경은, 외측 하우징(5)의 외경과 거의 동일한 길이로 되어 있다.

외측 하우징(5)에 대해서, 후단 캡(7)이 제대로 끼워넣어지면, 후단 캡의 감합부의 전단면과 도 2의 (A)에 나타낸 내부 구조체의 탄성체 홀더(4)의 연신부(42)의 후단면(4T)이 맞닿은 상태가 된다. 이것에 의해, 도 2의 (A)에 나타낸 내부 구조체는, 외측 하우징(5) 내에 있어서, 외측 하우징(5)의 내측 선단 부분과 후단 캡(7)의 감합부에 의해서 사이에 끼워넣어지고, 외측 하우징(5) 내에 있어서 그 위치가 규제된다.

이와 같이 하여, 도 2의 (A)에 나타낸 내부 구조체가, 외측 하우징(5)에 장착되어, 전자 펜으로서 사용된다. 이 경우에, 외측 하우징(5)의 선단 개구로부터 돌출되어 있는 심체(21)에, 소정값 이상의 필압이 걸리면, 본체부 홀더(3)와 탄성체 홀더(4) 사이에 있는 코일 스프링이 수축하고, 본체부 홀더(3)가 후단측으로 접동 이동하는 것에 의해서, 심체(21)가 외측 하우징 내에 수납된다. 이것에 의해, 심체(21)가 소정값 이상의 필압을 조작면에 가하지 않게 된다. 또한, 심체(21)에 소정값 이상의 필압이 걸리지 않게 되면, 코일 스프링(43)은 신장하여, 심체(21)는 외측 하우징(5)의 선단 개구로부터 돌출된 상태로 복귀한다.

또한, 외측 하우징(5)의 측면에는, 측면 개구부(5h)가 마련되어 있다. 측면 개구부(5h)는 전자 펜 본체부(2)의 회로 기판(28)에 마련된 프레스 스위치(SW)에 대응하는 위치에 마련되어 있고, 이 위치는, 누름자부(35)의 압압부(35b)의 위치에 대응하고 있다. 측면 개구부(5h)에는, 조작부(6)가 끼워넣어진다. 이것에 의해, 사용자는, 조작부(6)를 압압하면, 누름자부(35)의 압압부(35b)를 매개로 하여, 회로 기판(28)의 프레스 스위치(SW)를 프레스할 수 있다. 조작부(6)에의 프레스 조작을 해제하면, 누름자부(35)의 판 스프링 작용에 의해, 압압부(35b)는 원위치로 복귀하고, 이것에 따라서, 조작부(6)도 원상태로 복귀한다.

도 3은 실시 형태의 전자 펜의 펜 끝측의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 조작부(6)를 상측으로 하여, 안쪽과 앞쪽으로 나누도록 전자 펜의 길이 방향으로 절단하고, 앞쪽을 제거한 경우의 단면도이다. 이 실시 형태의 전자 펜은, 도 2의 (A)에 나타낸 내부 구조체가, 외측 하우징(5)이 장착된 상태에서는, 전자 펜 본체부(2)의 심체(21)의 펜 끝부가, 도 2의 (B), 도 3에 나타낸 바와 같이 외측 하우징(5)의 선단 개구부가 돌출된 상태가 된다. 심체(21)의 축부는, 통 모양체인 페라이트 코어(23)의 관통공을 관통하여, 필압 검출부(25)에 도달한다. 페라이트 코어(23)의 측면에는, 절연 도선이 감겨지는 것에 의해 코일(24)이 형성되어 있고, 코일(24)의 전단측에는, 페라이트 코어(23)의 전단측을 덮도록 제1 실링 부재(22)가 마련되어 있다.

필압 검출부(25)는 압압 부재(251)와, 제1 전극(252)과, 유전체(253)와, 제2 전극(254)으로 이루어진다. 압압 부재(251)에는 심체(21)의 축부의 후단측이 삽입되어 있다. 제1 전극(252)과, 이것에 대향하는 유전체(253)의 일방의 면과의 사이에는 공극이 마련되어 있고, 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압에 따라서, 압압 부재(251)를 매개로 하여, 제1 전극(252)이 유전체(253)에 가까워지거나 멀어지거나 한다. 유전체(253)의 타방의 면에는, 제2 전극이 마련되어 있으므로, 필압에 따라서 변화하는 제1 전극(252)과 제2 전극(254)과의 사이의 정전 용량에 기초하여, 필압의 검출이 가능하게 되어 있다.

제2 전극(254)의 후단(後段)에는, 접속 부재(2CN)가 마련되어 있다. 접속 부재(2CN)는 필압 검출부(25)와 기판 유지부(27)를 접속한다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, 접속 부재(2CN)의 전단(前段)에는 필압 검출부(25)가 접속되고, 접속 부재(2CN)의 후단에는, 기판 유지부(27)의 펜 끝측 선단부가 감합하는 것에 의해, 접속 부재(2CN)를 매개로 하여, 필압 검출부(25)와 기판 유지부(27)가 접속된다. 기판 유지부(27)의 펜 끝측은 통 모양으로 형성되어 있고, 그 측면 주위에는, 해당 측면 주위(외측 가장자리)에 밀착하여, 링 모양의 제2 실링 부재가 마련되어 있다. 또한, 상술도 한 바와 같이, 전자 펜 본체부(2)의 펜 끝측에는 내측 보디(1)가 장착되어 있다.

이 경우, 상술도 하고, 또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 내측 보디(1)의 내부의 펜 끝측에 있어서는, 제1 실링 부재와 밀착하고, 내측 보디(1)의 내부의 후단측에 있어서는, 제2 실링 부재와 밀착한다. 이것에 의해, 내측 보디(1) 내의 코일(24) 및 필압 검출부(25)로 이루어지는 부분은, 내측 보디(1)에 대해서, 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26)가 밀착하는 것에 의해 밀폐(密閉)되어, 방수 기능이 실현되고 있다.

기판 유지부(27)에는, 회로 기판(28)이나 배터리(29)가 탑재된다. 회로 기판(28)의 상면측은, UV 본드에 의해 채워지고, 자외선을 조사하는 것에 의해 회로 기판(28)이나 기판 유지부(27)의 내벽과 밀착한 상태에서 경화하여 보호층(28B)이 형성되고, 상술도 한 바와 같이, 회로 기판(28) 부분에 대해 방수 기능이 실현된다. 또한, 회로 기판(28)은 양면에 회로 부품이 배치되어 구성된 양면 기판이지만, 기판 유지부(27) 내를 UV 본드로 채우도록 하는 것에 의해서, 회로 기판(28)의 하면측에도 물 등의 액체가 침입하지 않게 할 수 있다.

또한, 회로 기판(28)의 상면에는, 프레스 스위치(SW)가 마련되어 있지만, 프레스 스위치(SW) 부분은, 프레스 조작이 가능하도록, UB 본드에 의한 보호층(28B)은, 그 두께가 얇게 되도록 되어 있다. 본체부 홀더(3)에 있어서, 전자 펜 본체부(2)의 적어도 회로 기판(28)이 위치하는 부분의 상면측은 개구가 되고, 해당 부분은 하프 파이프 형상으로 되어 있다. 또한, 본체부 홀더(3)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 지지부(34)로부터 중공을 펜 끝측으로 연신된 가늘고 긴 판 모양체인 누름자부(35)를 구비하고 있다.

누름자부(35)는 축부(35a)와 압압부(35b)로 이루어지지만, 압압부(35b)는 회로 기판(28) 상에 마련되어 있는 프레스 스위치(SW)를 프레스하는 것이 가능한 위치에 있다. 압압부(35b)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 하측에 볼록부를 구비하고 있고, 외측 하우징(5)의 측면 개구부(5h)에 마련된 조작부(6)를 프레스하는 것에 의해, 누름자부(35)의 압압부(35b)를 매개로 하여 프레스 스위치(SW)를 프레스할 수 있다.

또한, 조작부(6)에 가한 압압을 해제하면, 누름자부(35)는 판 스프링으로서 작용한다. 이 때문에, 조작부(6)에 가한 압압을 해제하면, 누름자부(35)는 지지부(34)를 지점으로 하여 원상태로 되돌아오도록 작용한다. 이것에 의해, 프레스 스위치(SW)로의 프레스를 해제하고, 조작부(6)도 밀어 올려, 원상태로 되돌아온다. 이와 같이, 이 실시 형태의 전자 펜의 경우에는, 간단한 구성으로 확실하게 프레스/비프레스의 상태를 전환하는 것이 가능한 사이드 스위치를 실현하고 있다.

또한, 조작부(6)는 전단에는 펜 끝을 향하여 약간 뻗어나온 전단 장출부(張出部)를 구비하고, 후단에는 후측을 향하여 약간 뻗어나온 후단 장출부를 구비하고 있다. 이 때문에, 조작부(6)는 외측 하우징(5)의 측면 개구로부터 용이하게 떨어지지 않게 된다. 즉, 조작부(6)는, 전단 장출부와 후단 장출부가, 외측 하우징(5)의 내벽과 맞물리는 것뿐이고, 누름자부(35)의 압압부(35b)의 상면에 올라가 있을 뿐이다.

이 때문에, 상술한 바와 같이, 심체(21)의 펜 끝부에, 소정값 이상의 필압이 걸리는 것에 의해, 전자 펜 본체부(2)가 장착된 본체부 홀더(3)가, 전자 펜의 후측으로 밀어넣어져도, 조작부(6)가 본체부 홀더(3)의 접동 이동의 방해가 되지 않는다. 또한, 조작부(6)를 외측 하우징(5)의 측면 개구에 대해서 장착하는 경우에는, 밀어넣는 것에 의해 장착 가능하다. 또한, 조작부(6)를 외측 하우징(5)으로부터 분리하는 경우에는, 외측 하우징(5)으로부터 도 2의 (A)에 나타낸 내부 구성체를 빼내는 것에 의해서, 조작부(6)는 외측 하우징(5)의 내측으로부터 간단하게 분리하는 것이 가능하다.

도 4는, 실시 형태의 전자 펜에 대해서, 과잉의 필압이 걸리기 전과 걸린 후의 상태에 대해서 설명하기 위한 도면으로서, 조작부(6)가 위치하는 측을 상측으로 하고, 그 반대측을 하측으로 하여, 길이 방향의 상하로 절단하고, 상측을 제거한 경우의 단면도이다. 도 4에 있어서, 도 4의 (A)는, 심체(21)의 펜 끝부에 필압이 가해지고 있지 않은 상태(필압=0g)의 상태를 나타내고 있고, 도 4의 (B)는, 심체(21)의 펜 끝부에 300g 이상의 필압이 가해지고 있는 상태를 나타내고 있다.

이 실시 형태의 전자 펜의 경우에는, 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압이, 0g 이상, 300g 미만의 범위 내이면, 도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이, 심체(21)의 펜 끝부가 외측 하우징(5)의 선단 개구로부터 돌출된 양태가 유지된다. 따라서, 이 실시 형태의 전자 펜을 폴더블 단말의 조작면 상에 있어서 이용했을 경우에는, 필압이 300g 미만이면, 전자 펜으로서 정상적으로 기능시킬 수 있다. 그러나, 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압이, 300g 이상이 되면, 코일 스프링(43)이 수축하기 시작하여, 전자 펜 본체부(2)가 장착된 본체부 홀더(3)가 서서히 후단측으로 이동하게 되어, 심체(21)의 펜 끝부는, 외측 하우징(5)의 내측으로 들어간다.

이와 같은 동작에 의해, 심체(21)의 펜 끝부에 의해서는, 조작면에 대해서 300g 이상의 필압이 걸리지 않게 된다. 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압이 300g 이상의 소정값이 되면, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 심체(21)의 펜 끝부가 외측 하우징(5) 내에 수납되어, 외측 하우징(5)의 선단 개구로부터 돌출되지 않은 상태가 된다. 이 경우, 심체(21)의 펜 끝부에 의해서, 조작면의 극히 좁은 범위에 300g 이상의 필압이 걸리는 것이 방지된다. 따라서, 강화 유리 등의 강고한 보호층을 마련할 수 없는 폴더블 단말의 조작면에 대해서, 심체(21)의 펜 끝부를 통해 과도한 필압이 걸리는 것에 의해, 손상을 주지 않게 할 수 있다. 또한, 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압이, 300g 미만이 되면, 코일 스프링(43)은 신장하여, 도 4의 (A)에 나타낸 상태로 복귀할 수 있다.

또한, 이 실시 형태의 전자 펜의 경우에는, 도 4에 있어서, 점선을 그어 나타낸 바와 같이, 내측 보디(1), 전자 펜 본체부(2), 본체부 홀더(3), 탄성체 홀더(4)로 이루어지는 내부 구조체를, 외측 하우징(5) 내에 있어서 거리 α만큼 후단측으로 접동 이동시킬 수 있다. 이와 같이, 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압에 따라서, 전자 펜 본체부(2)가 장착된 본체부 홀더(3)가 접동 이동해도, 전자 펜 본체부(2)에 장착된 내측 보디(1) 부분이나 회로 기판(28) 상의 보호층(28B) 부분에는, 물리적인 변화는 생기지 않는다. 이 때문에, 내부 구조체가 접동 이동해도, 내측 보디(1) 부분의 방수 기능이나 회로 기판(28) 상에 마련된 보호층(28B)에 의한 방수 기능이 열화하거나, 없어지거나 하지 않는다.

[실시 형태의 효과]

상술한 실시 형태의 전자 펜은, 코일(24) 및 필압 검출부(25)의 부분에는, 내측 보디(1)와 제1 실링 부재(22)와 제2 실링 부재(26)에 의해 방수 기능을 실현할 수 있다. 또한, 회로 기판(28) 부분에는, UV 본드에 의한 보호층(28B)을 마련하는 것에 의해 방수 기능을 실현할 수 있다. 이러한 방수 기능은, 심체(21)의 펜 끝부에 걸리는 필압에 따라서, 전자 펜 본체부(2)가 장착된 본체부 홀더(3)가 접동 이동해도, 영향을 받지 않아, 해당 부분의 방수 기능이 열화하거나, 없어지거나 하지 않는다. 따라서, 방수 기능을 부가함과 아울러, 폴더블 단말에 이용하기에 적합한 전자 펜을 실현할 수 있다.

[변형예]

상술한 실시 형태의 전자 펜의 경우에는, 회로 기판(28) 상에 보호층(28B)을 마련하는 것에 의해, 배터리(29)와의 접속 부분도 덮기 때문에, 배터리(29)의 부분에는 방수 대책을 세우지 않았지만, 세우도록 해도 된다. 또한, 상술한 실시 형태의 전자 펜에서는, 회로 기판(28) 부분에 대해, UV 본드를 이용하여 방수 기능을 부가했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 다양한 수지 소재를 이용하여, 방수 기능을 부가하는 것도 가능하다.

또한, 상술한 실시 형태의 전자 펜에 있어서는, 탄성체 홀더(4)가, 연신부(42)를 구비하도록 했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 연신부(42)의 기능을, 후단 캡(7)의 감합부의 길이를 길게 하거나, 외측 하우징(5)을, 내부 구조체를 수납하는 전단부(前段部)와, 내부 수납체를 후단(後端)측으로부터 밀도록 하는 후단부(後段部)의 2개로 나눈 구성으로 하거나 하는 것도 가능하다.

또한, 상술한 실시 형태의 전자 펜에 있어서는, 본체부 홀더(3)와 탄성체 홀더(4)와의 사이에 위치하는 탄성체는, 코일 스프링(43)을 이용하도록 했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 합성 고무나 스펀지 등의 코일 스프링(43)과 마찬가지로 기능하는 것이 가능한 다양한 탄성체를 이용할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태의 전자 펜에 있어서는, 조작부(6)는, 전후로 뻗어나온 장출부가, 외측 하우징(5)의 측면 개구부(5h)의 전후의 내벽에 맞물려, 외측 하우징(5)으로부터 떨어지지 않게 했지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 누름자부(35)의 압압부(35b) 부분에, 축심 방향(전자 펜의 길이 방향)을 따라서, 예를 들면 역T자형과 같이, 하측이 축심 방향과 교차하는 방향에 대해서 장출된 부분을 가지는 슬릿을 마련해 둔다. 한편, 조작부(6)의 하측에는, 압압부(35b)의 슬릿에 대응하여, 하측이 축심 방향과 교차하는 방향에 대해서 장출된 부분을 가지는 맞물림부(돌기부)를 마련해 둔다.

이 경우, 외측 하우징(5)에 도 2의 (b)에 나타낸 내부 구조체를 장착할 때에, 접속판(31a)이 측면 개구부(5h)를 통과하면, 조작부(6)를 측면 개구부(5h)에 감합시켜, 내부 구조체를 펜 끝측으로 밀어넣는다. 이것에 의해, 압압부(35b)의 슬릿에 대해서, 조작부(6)의 맞물림부가 끼워넣어져, 조작부(6)를 압압부(35b)에 장착하는 것이 가능하게 된다. 조작부(6)의 맞물림부는, 압압부(35b)의 축심 방향의 슬릿에 끼워넣어지므로, 내부 구조체가 축심 방향으로 접동 이동해도, 그 이동을 저해하는 것도 아니다. 또한, 조작부(6)가 압압부(35b)로부터 떨어지는 것도 아니다.

1 … 내측 보디 11 … 선단 개구부
12 … 후단 개구부 13a, 13b … 감합 돌기
2 … 전자 펜 본체부 21 … 심체
22 … 제1 실링 부재 23 … 페라이트 코어
24 … 코일 25 … 필압 검출부
26 … 제2 실링 부재 27 … 기판 유지부
28 … 회로 기판 29 … 배터리
SW … 프레스 스위치 2T … 전자 펜 본체부의 후단면
3 … 본체부 홀더 31a, 31b … 접속판
31ah, 31bh … 감합 구멍 32 … 회로 기판 유지부
33 … 배터리 유지부 33T … 배터리 유지부의 저면
34 … 지지부 35 … 누름자부
35a … 축부 35b … 압압부
36a, 36b … 접속 암 36T … 외측 저면
4 … 탄성체 홀더 41 … 유지부
41T … 내측 저면 42 … 연신부
4T … 탄성체 홀더의 후단면 43 … 코일 스프링
5 … 외측 하우징 5h … 측면 개구부
6 … 조작부

Claims

선단(先端)측의 주위를 덮는 제1 실링 부재와, 선단으로부터 후단(後端)측으로 떨어진 위치에 외측 가장자리를 따라서 마련된 제2 실링 부재를 구비하는 전자 펜 본체부와,
통 모양체로서, 상기 전자 펜 본체부의 선단측이 삽입되는 것에 의해, 내벽면에 대해서, 상기 제1 실링 부재와 상기 제2 실링 부재가 밀착하는 내측 보디를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
선단측에 탄성체를 구비한 탄성체 홀더와,
상기 전자 펜 본체부의 후단으로부터 전단(前端) 방향의 소정 부분을 수납하고, 후단면이 상기 탄성체에 접하여, 축심 방향으로 접동 가능하게 상기 탄성체 홀더에 접속되는 전자 펜 본체부 홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
선단측에 탄성체를 구비한 탄성체 홀더와,
상기 전자 펜 본체부의 후단으로부터 전단 방향의 소정 부분을 수납하고, 후단면이 상기 탄성체에 접하여, 축심 방향으로 접동 가능하게 상기 탄성체 홀더에 접속되는 전자 펜 본체부 홀더와,
상기 내측 보디와 상기 전자 펜 본체부와 상기 전자 펜 본체부 홀더와 상기 탄성체 홀더로 이루어지는 부분을 수납하는 외측 하우징을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 펜 본체부의 상기 제2 실링 부재의 후단(後段)에는, 회로 기판과, 상기 회로 기판을 수납하는 상면측이 개구가 된 하프 파이프 형상의 기판 유지부가 접속되어 있고,
상기 회로 기판의 상면은, 수지에 의해 덮여지는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 펜 본체부의 상기 제1 실링 부재와 상기 제2 실링 부재와의 사이에는, 코일이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
선단측에 탄성체를 구비한 탄성체 홀더와,
상기 전자 펜 본체부의 후단으로부터 전단 방향의 소정 부분을 수납하고, 후단면이 상기 탄성체에 접하여, 축심 방향으로 접동 가능하게 상기 탄성체 홀더에 접속되는 전자 펜 본체부 홀더와,
상기 내측 보디와 상기 전자 펜 본체부와 상기 전자 펜 본체부 홀더와 상기 탄성체 홀더로 이루어지는 부분을 수납하는 외측 하우징을 구비하고,
상기 전자 펜 본체부의 상기 제2 실링 부재의 후단에는, 프레스 스위치가 탑재된 회로 기판이 접속되어 있고,
상기 전자 펜 본체부 홀더에는, 후단측의 고정부로부터 상기 프레스 스위치의 상부를 통과하도록, 중공을 펜 끝측으로 연신된 막대 모양의 누름자부가 마련되어 있고,
상기 회로 기판의 상기 프레스 스위치에 대응하는 상기 외측 하우징의 측면 상의 위치에는, 개구부가 마련됨과 아울러, 상기 개구부에는 조작부가 마련되어 있고,
상기 회로 기판의 상기 프레스 스위치는, 상기 조작부와 상기 누름자부를 매개로 하여 조작되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.