JP2021507357A - アクティブスタイラス - Google Patents

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Abstract

タッチスクリーン(14)用のスタイラス(10)は、長手方向に延在するバレル(16)を含み、バレル(16)は、開口部(24)を含む第1の端部(22)および第2の端部(28)であって、第1の端部(22)および第2の端部(28)は、長手方向において、互いに反対側にある、第1の端部(22)および第2の端部(28)と、第1の部分(18)および第2の部分(20)であって、第1の部分(18)が第1の端部(22)を含み、第2の部分(20)が第2の端部(28)を含む、第1の部分(18)および第2の部分(20)と、を含む。スタイラス(10)は、少なくとも部分的にバレル(16)内に受容された電子式先端(26)であって、電子式先端(26)が開口部(24)を通ってバレル(16)の第1の部分(18)から突出する少なくとも使用時の構成を有するように構成された電子式先端(26)と、バレル(16)の第2の部分(20)上で周方向に位置付けされた少なくとも2つのアクチュエータ(30)であって、各アクチュエータ(30)は他のアクチュエータ(30)から独立して作動するように構成されており、少なくとも2つの構成を有する、アクチュエータと、アクチュエータ(30)の構成を検出するための少なくともある検出器(44)と、アクチュエータ(30)の構成に関する情報を送信するように構成された通信部品(46)と、を含む。【選択図】図1

Description

本開示は、タッチスクリーン用のスタイラスに関し、より具体的には、タッチスクリーンと協働するように構成された先端を備えるスタイラスに関する。
タッチスクリーンと相互作用するスタイラスは知られている。そのようなスタイラスは、概して、ユーザがタッチスクリーンおよび/またはタッチスクリーンを含む電子デバイス内のソフトウェアと対話することを可能にする1つのボタンを備える。
しかしながら、そのような相互作用は比較的制限されており、ボタンの人間工学は十分に調整されておらず、および/またはスタイラスの位置決めの精度は正確さに欠けている。
そのため、本開示の実施形態により、タッチスクリーン用のスタイラスが提供される。スタイラスは、長手方向に延在するバレルを含み、バレルは、開口部を含む第1の端部と第2の端部であって、第1の端部および第2の端部は、長手方向において、互いに反対側にある、第1の端部および第2の端部と、第1の部分および第2の部分であって、第1の部分は第1の端部を含み、第2の部分は第2の端部を含む、第1の部分および第2の端部と、を含む。スタイラスは、少なくとも部分的にバレル内に受容され、電子式先端が開口部を通ってバレルの第1の部分から突出する少なくとも使用時の構成を有するように構成された電子式先端と、バレルの第2の部分で互いに対して周方向に位置付けされた少なくとも2つのアクチュエータであって、各アクチュエータは長手方向に延在し、他のアクチュエータから独立して作動するように構成され、少なくとも2つの構成を有する、アクチュエータと、アクチュエータの構成を検出するための少なくともある検出器と、アクチュエータの構成に関する情報を送信するように構成された通信部品と、を含む。
そのようなスタイラスを提供することによって、マルチアクチュエータスタイラスを有することが可能であり、アクチュエータは、バレルの第2の部分、すなわち、タッチスクリーンでスタイラスを使用するときにユーザによって一般的に保持される部分ではない上に配設される。
電子式先端は、少なくとも部分的にバレル内に受容され、電子式先端がバレルの第1の部分から開口部を通って突出する少なくとも使用時の構成を有するように構成されており、スタイラスは固定先端スタイラスまたは格納式先端スタイラスであり得る。
アクチュエータは、バレルの第2の部分上に配設されており、回避されないとしても、アクチュエータの意図しない作動が低減される。さらに、ユーザがまだスタイラスを手に保持しながら、アクチュエータを親指で作動させることができる。
さらに、アクチュエータは互いに対して周方向に位置付けされており、特に1つのアクチュエータを作動させるために、ユーザはスタイラスを手の中で周方向に回転させてもよく、それによりアクチュエータは他のアクチュエータと干渉することなく親指で作動され得る。
これらの作動動作は比較的自然であり、そのような作動動作の人間工学は非常に改善されている。
検出器は、すべてのアクチュエータの構成を検出してもよく、または各アクチュエータが、1つの検出器に直接的または間接的に接続されてもよい。代わりに、すべてのアクチュエータではなく2つ以上のアクチュエータが、直接的または間接的に1つの検出器に接続されてもよく、すなわち、1つの検出器が、1つのアクチュエータの構成、またはいくつかのアクチュエータの構成、もしくはすべてのアクチュエータの構成を検出してもよい。検出器は、アクチュエータの構成を検出し、端部先端ではないことを理解されたい。
少なくとも2つのアクチュエータのおかげで、スタイラスとタッチスクリーンと間の相互作用を増加させることが可能である。
アクチュエータは、一時的なアクチュエータおよび/または常設のアクチュエータであり得る。一時的なアクチュエータは、作動するとパルスをトリガするアクチュエータであり、常設のアクチュエータは、作動すると1つの状態から別の状態に、例えば「オン」状態から「オフ」状態に変化するアクチュエータである。
いくつかの実施形態では、アクチュエータはオン/オフアクチュエータである
いくつかの実施形態では、電子式先端は端部先端を備える。
電子式先端は、電子部品に接続された端部先端のアセンブリである。電子部品は、検出器に接続されている。電子部品は、タッチスクリーンに対する端部先端の位置の検出を改善し得る。
電子部品はまた、タッチスクリーンを備えるデバイスと通信するように構成された通信部品を含んでもよい。
デバイスとスタイラスとの間の通信は、電磁波、例えば、WiFi、Bluetooth(登録商標)、近距離無線通信(NFC)など、または光波、例えば、LiFi、赤外線など、あるいは機械波、例えば、超音波や可聴音など、の無線通信であってもよい。デバイスとスタイラスの間の通信は、タッチスクリーンが容量性タッチスクリーンの場合、スタイラスの先端からタッチスクリーンへ直接なされ得る。デバイスとスタイラスの間の通信は、タッチスクリーンが誘導型タッチスクリーンの場合、スタイラスコイルとタッチスクリーンコイルのと間で直接なされ得る。これらの通信手段は、非限定的な例として与えられている。
いくつかの実施形態では、端部先端は取り外し可能である。
端部先端は、スタイラスから取り外されてもよく、別の端部先端と交換されてもよい。他の端部先端は、異なる端部先端形状および/またはサイズを有し得る。他の端部先端は、異なる材料で作られてもよく、および/または異なる密度を有してもよく、それによりユーザの感覚は、前の端部先端との感覚とは異なる。
いくつかの実施形態では、端部先端は導電性材料である。
スタイラスは、容量性タッチスクリーンまたは導電性端部先端と協働する任意のタイプのタッチスクリーンと協働し得る。電子部品は、導電性材料での端部先端の電力供給を可能にする。端部先端の電力供給のおかげで、電力が供給されていない導電性パッドと比較して、端部先端はより小さくなり、よりよい位置決め精度を有し得る。
いくつかの実施形態では、スタイラスは、圧力センサ先端ユニットを備える。
圧力センサ先端ユニットは、ユーザによってスタイラスの端部先端に加えられた圧力を記録することを可能にする。この情報は、タッチスクリーンを備えるユニットに送信され得、それにより、タッチスクリーンに描かれる線の太さは、端部先端にかかる圧力に比例する、すなわち、圧力が大きいほど、描かれる線の太さが大きくなる。
いくつかの実施形態では、第2の端部は、アクチュエータを備える。
いくつかの実施形態では、第2の端部は、導電性パッドまたは端部電子式先端を備える。
いくつかの実施形態では、第2の部分はクリップを備え、クリップはアクチュエータであり、および/またはクリップはディスプレイを備える。
ディスプレイは、LED、LCDスクリーンディスプレイなどのスクリーンディスプレイ、またはE−Inkディスプレイとすることができる。
いくつかの実施形態では、バレルの第1の部分が、アクチュエータを備えてもよい。
アクチュエータは、バレルの第1の部分上に配設されてもよい。バレルの第1の部分は、2つ以上のアクチュエータを備えてもよい。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータが、長手方向において作動されるように構成されている。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータが、並進で、または回転で作動されるように構成されている。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータが、周方向において作動されるように構成されている。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータが、半径方向において作動されるように構成されている。
いくつかの実施形態では、アクチュエータの作動は、アクチュエータの変位である。
いくつかの実施形態では、バレルおよび/または少なくとも1つのアクチュエータは、タッチ感応面を有する。
例えば、アクチュエータまたはバレルの表面は、容量性表面または抵抗性表面であってもよい。これらの実施形態では、作動は、アクチュエータに対する外部物体の変位である。
いくつかの実施形態では、アクチュエータまたはバレルの表面は、二次元アクチュエータである。
例えば、アクチュエータまたはバレルの表面は、容量性マトリクスまたは抵抗性マトリクスを有し得る。
いくつかの実施形態では、バレルおよび/または少なくとも1つのアクチュエータは、ディスプレイを備える。
ディスプレイは、LED、LCDスクリーンディスプレイなどのスクリーンディスプレイ、またはE−Inkディスプレイとすることができる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、押しボタンである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、スライドボタンである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、回転アクチュエータである。
いくつかの実施形態では、回転アクチュエータは、リングである。
いくつかの実施形態では、回転アクチュエータは、ホイールである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、ロッカスイッチである。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、時間比例セレクタである。
時間比例セレクタは、任意のタイプのアクチュエータで実装することができる。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、各構成で安定している。
アクチュエータは、取り得る各構成で安定している。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つのアクチュエータは、各構成で安定していない。
アクチュエータは、アクチュエータが作動後にユーザとの相互作用なしに元に戻すデフォルト構成を有する。スタイラスは、アクチュエータを安定した構成に戻すための付勢要素を備えてもよい。
いくつかの実施形態では、アクチュエータは、比例アクチュエータである。
アクチュエータは、それが取る各構成で安定している。例えば、アクチュエータは、電気抵抗、電気容量、または誘導の変化に基づいてもよい。
いくつかの実施形態では、スタイラスは動き検出器を備える。
動き検出器は、慣性測定ユニット(「IMU」)であり得、9自由度で向きおよび動きを測定することを可能にする。このような慣性測定ユニットは、3自由度の加速度計、3自由度のジャイロスコープ、および3自由度の磁力計を備える。IMUは、改良された傾斜検出器として使用され得る。
いくつかの実施形態では、スタイラスは、傾斜検出器を備える。
いくつかの実施形態では、傾斜検出器は傾きスイッチである。
いくつかの実施形態では、傾斜検出器は可動部分を備える。
いくつかの実施形態では、傾斜検出器はジャイロスコープである。
いくつかの実施形態では、スタイラスは電池を備える。
電池は、電子部品の電源である。それはまた、検出器に電力を供給し得る。電池は、一度使用したら交換する必要があるものであってもよい。
いくつかの実施形態では、電池は充電式電池である。
いくつかの実施形態では、スタイラスは、電池を充電するための接続部を備える。
いくつかの実施形態では、電池は誘導充電式電池である。
いくつかの実施形態では、電池は、近距離無線通信充電式電池である。
したがって、スタイラスがNFCを介して通信するデバイスの近くに配設されると、スタイラスの電池を充電することができる。
いくつかの実施形態では、電池は、Qi充電式電池である。
いくつかの実施形態では、スタイラスは、電池を充電するためのエネルギーハーベスティングデバイスを備える。
エネルギーハーベスティングデバイスの例としては、太陽エネルギーハーベスティングデバイス、機械的エネルギーハーベスティングデバイス、電磁エネルギーハーベスティングデバイス、熱エネルギーハーベスティングデバイスが挙げられる。機械的エネルギーハーベスティングデバイスは、圧電効果に基づいている場合がある。熱エネルギーハーベスティングデバイスは、ゼーベック効果に基づいている場合がある。
いくつかの実施形態では、スタイラスは誘導コイルを備える。
スタイラスは、誘導タッチスクリーンと連携し得る。誘導コイルは、タッチスクリーンを備える電子デバイスに含まれるコイルから電力供給を受けてもよい。電池を使用するときのように、誘導コイルは、タッチスクリーンによって電力が供給されているとき、電子部品および/または検出器の電力供給源となり得る。
いくつかの実施形態では、バレルの第1の部分および第2の部分は、互いに対して少なくとも2つの構成を有する。
いくつかの実施形態では、第1の部分および第2の部分は、第1の構成から第2の構成へ、および第2の構成から第1の構成へ、互いに対して並進および/または回転移動するように構成されている。
いくつかの実施形態では、スタイラスはメモリユニットを備える。
メモリユニットは、情報を記憶するために使用される。
いくつかの実施形態では、メモリユニットは、1つのアクチュエータの少なくとも個別化に関する情報を記憶するように構成される。
いくつかの実施形態では、電子式先端は、電子式先端がバレル内に完全に受容される格納された構成を有する。
電子式先端は、格納式先端である。電子式先端を格納された構成から使用時の構成に移動するためのボタンは、ボタンの構成を検出する検出器に直接的または間接的にリンクされていない場合があることに留意されたい。
いくつかの実施形態では、バレルは、少なくとも部分的にバレル内に受容された筆記先端を備え、筆記先端は、筆記先端が部分的にバレル内に受容され、かつ開口部を通してバレルの第1の部分から突出する使用時の構成と、筆記先端がバレル内に完全に受容される格納された構成とを有する。
いくつかの実施形態では、スタイラスは触覚フィードバックデバイスを備える。
触覚フィードバックデバイスは、電力供給を受けると振動を生成する圧電デバイスであってもよい。
例えば、触覚フィードバックデバイスは、アクチュエータで実現された選択またはアクションが検出されたことの確認をユーザに与え得る。触覚フィードバックデバイスはまた、鉛筆で紙に書く感覚など、ユーザとの特定の感覚を作成または再現するために使用され得る。
いくつかの実施形態では、スタイラスはカラースキャナを備える。
いくつかの実施形態では、バレルの第1の部分の長手方向の長さは、25mm(ミリメートル)以上、好ましくは70mm以上かつ110mm以下、好ましくは90mm以下である。
いくつかの実施形態では、バレルの第2の部分の長手方向の長さは、30mm以上、好ましくは40mm以上かつ110mm以下、好ましくは80mm以下である。
いくつかの実施形態では、第1の部分は、ノーズコーンを備える。
いくつかの実施形態では、ノーズコーンの長手方向の長さは、1mm以上、好ましくは5mm以上かつ110mm以下、好ましくは80mm以下である。
いくつかの実施形態では、バレルは平坦部分を備える。
平坦部分は、ディスプレイ、光起電力素子を支持するため、および/または電子部品を固定するために使用され得る。
上記の要素と本明細書内の要素との組み合わせは、他に矛盾しない限り行うことができることが意図されている。
前述の概説および以下の詳細な説明の両方は、例示および説明のみであり、特許請求されるように、本開示を限定するものではないことを理解されたい。
本明細書に組み込まれ、その一部を構成する添付の図面は、本開示の実施形態を示し、説明とともに、その原理を説明するのに役立つ。
本開示の実施形態による、スタイラスおよびタッチスクリーンを備えるデバイスの概略斜視図を示す。 図1のスタイラスのユーザの手における概略斜視図を示す。 本開示の実施形態による、スタイラスの概略斜視図を示す。 図1のスタイラスの断面図である。 筆記先端を備えるスタイラスの図4と同様の断面図である。 スタイラスの第2部分の部分斜視図である。 様々なタイプのアクチュエータを示す。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 様々なタイプのディスプレイを示す。 同上。 同上。 スタイラスの第2の端部に位置するアクチュエータを示す。 スタイラスの第2の端部に位置する導電性パッドを示す。 バレルの第1の部分および第2の部分が、周方向に互いに対して少なくとも2つの構成を有するスタイラスを示す。 バレルの第1の部分および第2の部分が、長手方向に互いに対して少なくとも2つの構成を有するスタイラスを示す。 クリップの様々なタイプのアクチュエータを示す。 同上。 同上。 同上。 同上。 クリップの様々なタイプのディスプレイを示す。 同上。 バレルの第1の部分の様々なタイプのアクチュエータを示す。 同上。 同上。 同上。 同上。 同上。 バレルの第1の部分上のディスプレイを示す。 様々なタイプの端部先端を示す。 同上。 同上。 同上。 スタイラスとタッチスクリーンを備えるデバイスとの間の様々なタイプの相互作用を示す。 同上。 同上。 同上。 同上。 本開示の実施形態による、電子プリント基板を示す。
ここで、本開示の例示的な実施形態を詳細に参照し、その例が添付の図面に示されている。可能な限り、同じまたは同様の部品を参照するために、図面全体を通して同じ参照番号が使用される。
図1は、本開示の実施形態による、例示的なスタイラス10の表現を示す。スタイラス10は、タブレットコンピュータ12のタッチスクリーン14などのタッチスクリーン14と協働するように構成されている。
スタイラス10は、長手方向Xに延在するバレル16を備える。
一般に、長手方向Xはバレル16の軸Xに対応し、半径方向Rは長手方向Xに垂直な方向であり、周方向Cは長手方向Xの周りを回る方向である。
バレル16は、第1の部分18および第2の部分20を備える。第1の部分18および第2の部分20は、長手方向Xに互いに組み立てられた2つの異なる要素であり得、第1の部分18および第2の部分20は、半径方向Rに互いに組み立てられた2つの異なる要素、またはそれらの組み合わせであり得る。第1の部分18および第2の部分20はまた、一体であってもよい。
第1の部分18は、ユーザの手で保持されることになる。第1の部分18は、電子式先端26が突出する孔24を有するバレル16の第1の端部22を備える。
図1では、電子式先端26は使用時の構成にある。電子式先端26は固定されてもよく、または電子式先端26は格納式であってもよい。電子式先端26が格納式である場合、使用時の構成では、電子式先端26は少なくとも部分的にバレル16内に受容され、かつ電子式先端26はバレル16の第1の部分18から開口部24を通って突出するが、一方、格納された構成では、電子式先端26はバレル16内に完全に受容される(図5を参照)。
第2の部分20は、第2の端部28を備え、第2の端部28は、長手方向Xにおいて、第1の端部22の反対側である。図1の実施形態では、第2の部分20は、互いに対して周方向Cに位置付けられた4つのアクチュエータを備え、3つだけが見えている。アクチュエータは、長手方向Xに延在するスライドボタン30である。第2の部分20はまた、クリップ32を備える。
バレル16の第1の部分18の長手方向Xにおける長さL18は80mmに等しく、バレル16の第2の部分20の長手方向Xにおける長さL20は70mmに等しい。
図3は、第1の部分18がノーズコーン34および中間バレル36を備えるスタイラス10を示す。長手方向Xにおけるバレル16の第1の部分18のノーズコーン34の長さL34は、10mmに等しく、長手方向Xにおけるバレル16の第1の部分18の中間バレル36の長さL36は、70mmに等しい。
図4の断面図から分かるように、電子式先端26は、複数の電子部品42を備える電子プリント基板40に接続された端部先端38のアセンブリである。電子プリント基板40は、可撓性であってもよい。
電子部品42は、タッチスクリーン14に対する端部先端38の位置の検出を改善し得る。
スタイラス10は、4つの検出器44を備え、各検出器44は、1つのスライドボタン30の構成を検出する。例えば、検出器44は、アクチュエータの状態を検出するようにプログラムされたマイクロコントローラであり得る。検出器44は、直接的または間接的にアクチュエータに接続されている。直接接続の非限定的な例は、ピン、リボンケーブル、ケーブル、金属製の導電性ストリップ、または成形回路部品(MID)である。通信プロトコルを介した間接接続の非限定的な例は、マルチプレクサ/デマルチプレクサを使用する。マルチプレクサ/デマルチプレクサは、接点の必要性を減らし、スペースの節約を可能にする。
検出器44は、端部先端38に接続された電子プリント基板40上にあってもよい。図27では、検出器44は電子プリント基板40上にある。しかしながら、検出器44は、別個の電子プリント基板上にあってもよい。
電子部品42は、検出器44に接続されている。電子構成要素42は、タッチスクリーン14を備えるデバイス12と通信するための通信部品46を含む。デバイス12とスタイラス10との間の通信は、電磁波、例えば、WiFi、Bluetooth(登録商標)、NFCなど、または光波、例えば、LiFi、赤外線など、あるいは機械波、例えば、超音波や可聴音など、の無線通信であってもよい。通信部品46は、アクチュエータの構成に対して検出器44によって検出された情報を送信するように構成されている。
いくつかの実施形態では、スタイラス10は、傾斜検出器48を備えてもよい。傾斜検出器48は、傾きスイッチまたはジャイロスコープ、あるいは可動部を備える傾斜検出器であってもよい。
いくつかの実施形態では、スタイラス10はまた、動き検出器50、例えば、9自由度で向きおよび動きを測定することを可能にする慣性測定ユニット(「IMU」)を備えてもよい。このような慣性測定ユニットは、3自由度の加速度計、3自由度のジャイロスコープ、および3自由度の磁力計を備える。動き検出器50は、電子プリント基板40上に配設されてもよい。
図5に示すように、電子式先端6は、電子式先端6がバレル16内に完全に受容される格納された構成を有し得る。このため、電子式先端26は格納式先端であり、すなわち、電子式先端26は、図4に示すように、電子式先端26がバレル16の第1の部分18から開口部24を通って突出する使用時の構成、および図5に示すように、電子式先端6がバレル16内に完全に受容される格納された構成を有する。
図5にまた示されるように、バレル16は、少なくとも部分的にバレル16内に受容される筆記先端Wを備える。筆記先端Wは、筆記先端Wがバレル16内に部分的に受容され、開口部24を通ってバレル16の第1の部分18から突出する使用時の構成、および図5に示すように、筆記先端Wがバレル16内に完全に受容される格納された構成を取り得る。
図6は、スタイラス10の第2の部分20を示す。特に、スライドボタン30は、長手方向Xにおいて作動され得、より具体的には、図6の実施形態において、スライドボタン30は、長手方向Xに沿って並進するスライドボタン30の変位によって、長手方向Xに沿って並進して作動される。
各スライドボタン30は、他のスライドボタン30から独立して作動され得る。
各スライドボタン30は、取り得る各構成で安定であってもよく、または各スライドボタン30は、取り得る各構成で安定でなくてもよい。安定したスライドボタン(複数可)30と非安定なスライドボタン(複数可)30の混合もあり得る。
各スライドボタン30は、少なくとも2つの構成を取り得る。各スライドボタン30は、3つ以上の構成を取ってもよい。各スライドボタン30は、他のスライドボタン30とは異なる数の構成を取ってもよい。1つ以上のスライドボタン30は、同じ数の構成を有してもよい。
例えば、1つのスライドボタン30は安定であり、2つの構成を有する、すなわち、スライドボタン30は、図7Aに示される第1の構成および図7Bに示される第2の構成を有する。スライドボタン30が第1の構成または第2の構成のいずれかであるとき、スライドボタン30は安定している、すなわち、スライドボタン30は、ユーザによって作動されない限り動かない。第1の構成から第2の構成に移動するために、ユーザは、スライドボタン30を図52の矢印52の方向に作動させ、逆に、第2の構成を第1の構成に移動するために、ユーザは、スライドボタン30を図7Bの矢印54の方向に作動させる。
例えば、1つのスライドボタン30は安定ではなく、2つの構成を有する、すなわち、スライドボタン30は、図7Aに示される第1の構成および図7Bに示される第2の構成を有する。スライドボタン30が第1の構成で安定で、第2の構成で安定でない、すなわち、スライドボタン30がデフォルトの構成、この場合第1の構成、を有するとき、ユーザの相互作用なしで、スライドボタン30は、第2の構成で作動された後に元に戻る。第1の構成から第2の構成に移動するために、ユーザは、図52の矢印52の方向にスライドボタン30を作動させ、スライドボタン30は、第2の構成を取り、ユーザから解放されると、ユーザの相互作用なしで、スライドボタン30は、第1の構成に戻る。スタイラス10は、スライドボタン30を安定した構成、この場合、第1の構成に戻すための付勢要素を備え得る。
第2の構成がデフォルト構成であって、第1の構成が非安定構成であり、かつ第2の構成が安定構成であってもよいことが理解される。
ユーザによってアクティブ化されていない場合、スライドボタン30はデフォルト構成にあるが、スライドボタン30はデフォルト構成において異なるステータスを有してもよい、例えば、スライドボタン30は、第1の作動時に「オン」ステータスから「オフ」ステータスに移行し、第2の作動時に「オフ」ステータスから「オン」ステータスに移行してもよい。3つ以上のステータスを有する可能性もある。
スライドボタン30はまた、図7Cに示されるように、軸Xに向かって半径方向Rに作動されるように構成されてもよい。このため、スライドボタン30は、押しボタン56であってもよい。典型的には、そのような作動の場合、押しボタン56は、押しボタン56が安定しているデフォルト構成である第1構成と、押しボタン56が半径方向Rの軸Xに向かって押され、押しボタン56は安定していない、第2構成とを有する。ユーザが押しボタン56を離すと、押しボタン56は第1の構成に戻る。
スライドボタン30はまた、図7Dに示されるように、周方向Cにおいて作動されてもよい。例えば、スライドボタン30は、矢印58の方向または矢印60の方向のいずれかに周方向に移動または押されてもよい。概して、スライドボタン30は、スライドボタン30が安定しているデフォルト構成である第1の構成、およびスライドボタン30が、矢印58の方向または矢印60の方向のいずれかに周方向Cに向かって押され、押しボタンが安定でない2つの構成を有する。ユーザがスライドボタン30を離すと、スライドボタン30は第1の構成に戻る。
各スライドボタン30は、図7A〜図7Dに従って作動されるように構成され得ることが理解される。しかしながら、すべての作動が、各スライドボタン30で可能ではない場合がある。一部のスライドボタン30は、長手方向Xに沿って並進のみで変位し得る。一部のスライドボタン30は、長手方向Xに沿って並進で作動され得、かつ周方向Cにおいて作動され得る。一部のスライドボタン30は、長手方向Xに沿って並進で、および半径方向Rに作動され得る。すべての組み合わせが含められる。さらに、1つのスライドボタン30が、他のスライドボタン30とは異なる構成を有してもよい。
スライドボタン30はまた、長手方向Xに3つ以上の構成を有し得る。図8に示されるように、スライドボタン30は、3つの構成を有する。スライドボタン30が安定しているデフォルト構成である第1の構成、およびスライドボタン30が、矢印62の方向または矢印64の方向のいずれかに長手方向Xに沿って押され、押しボタンが安定でない2つの構成である。ユーザがスライドボタン30を離すと、スライドボタン30は、図8に示す第1の構成に戻る。スライドボタン30はまた、3つの構成において安定であってもよい。
図7C〜図7Dのスライドボタン30について説明した構成はまた、図8のスライドボタン30の可能なオプションでもあることを理解されたい。
スライドボタン30が、それが取るすべての構成で安定している場合、スライドボタン30に対して4つ以上の構成を有することが可能である。スライドボタン30はまた、連続的に異なる構成を取り得、すなわち、スライドボタン30は、図7Aの構成から図7Bの構成に連続的に移動され得、スライドボタン30の各位置は、安定した構成であり得る。後者のスライドボタン30は、比例アクチュエータである。
アクチュエータは、ロックボタン66であってもよい。ロックボタン66は、図9に示されるように、軸Xに向かって半径方向Rに作動されるように構成される。
ロックボタン66は、ロックボタン66が安定しているデフォルト構成である第1の構成、ロックボタン66が矢印68の方向で半径方向Rに軸Xに向かって押され、ロックボタン66が安定ではない第2の構成、およびロックボタン66が矢印70の方向で半径方向Rに軸Xに向かって押され、ロックボタン66が安定ではない第3の構成を有する。第2の構成または第3の構成のいずれかにおいて、ユーザがロックボタン66離すと、ロックボタン66は第1の構成に戻る。
3つの構成は、安定した構成であってもよい。ロックボタン66はまた、ロックボタン66が矢印68の方向で半径方向Rに軸Xに向かって押される第1の構成、およびロックボタン66が矢印70の方向で半径方向Rに軸Xに向かって押される第2の構成の2つの安定した構成を有してもよい。
図7C〜図7Dのスライドボタン30について説明した構成はまた、図9のロックボタン66の可能なオプションでもあることを理解されたい。
アクチュエータは、図10に示すホイール72であってもよい。ホイール72は、矢印74の方向および/または矢印76の方向のいずれかに回転して長手方向Xにおいて作動されるように構成されている。
ホイール72は、複数の別個のまたは連続的な構成を取るように構成されてもよい。
図7C〜図7Dのスライドボタン30について説明された構成はまた、図10のホイール72の可能なオプションでもあることを理解されたい。
アクチュエータは、タッチ感応面78を備えてもよい。タッチ感応面78は、例えば、容量性表面または抵抗性表面であってもよい。タッチ感応面78は、例えば、タッチ感応面78に沿ったユーザの指の変位によって、長手方向Xに沿って、周方向Cに沿って、および/または半径方向Rに沿って作動され得る。タッチ感応面78は、比例アクチュエータであってもよい。
アクチュエータは、上記の非限定的リストのアクチュエータの組み合わせであってもよい。説明したように、スライドボタンは押しボタンであってもよい。感応面は、押しボタン、等であってもよい。
アクチュエータは、図12Aおよび図12Bに示されるように、LCDスクリーンディスプレイ80などのディスプレイを備えてもよい。LCDスクリーンは、アクチュエータが存在する構成に関連する情報、例えば、色(図12A)または所与のアクチュエータに関連する他の情報(図12B)を表示し得る。代わりに、ディスプレイは、E−Inkディスプレイであってもよい。
バレル16は、図13に示されるように、LED82などのディスプレイを備えてもよい。LED82は、アクチュエータの近くに配設され得、アクチュエータが存在する構成を示す。
図12に示すように、第2の部分20の第2の端部28は、押しボタン84を含む。押しボタン84は、長手方向Xにおいて作動されるように構成されている。典型的には、そのような作動の場合、押しボタン84は、押しボタン84が安定であるデフォルト構成の第1の構成、および押しボタン84が長手方向Xで第1の端部22に向かって押され、押しボタン84が安定でない第2の構成を有する。ユーザが押しボタン84を離すと、押しボタン84は第1の構成に戻る。
押しボタン84は、LCDスクリーンディスプレイ、E−Inkディスプレイ、またはLEDなどのディスプレイを備えてもよい。
図15に示すように、第2の部分20の第2の端部28は、導電性パッド86を含む。導電性パッド86は、端部電子式先端であってもよい。
図16に示されるように、いくつかの実施形態では、第1の部分18および第2の部分20は、第2の部分20上に配設され、かつ図16の第1の部分18上に配設された第1のマーカ90と整列するインジケータ88によって示される第1の構成から第1の部分18上に配設された第2のマーカ92によって示される第2の構成に、互いに対して周方向Cに回転して移動するように構成され得る。第1の部分18および第2の部分20はまた、第2の構成から第1の構成に移動することもができる。実施形態は、2つの構成に限定されない。構成の数は、非限定的な例としてのみ与えられている。
図17に示すように、いくつかの実施形態では、第1の部分18および第2の部分20は、互いに対して長手方向Xに並進して移動し、第2の部分20上に配設されたマーカ94によって示される異なる構成をとるように構成されてもよい。構成の数は、非限定的な例としてのみ与えられている。
第1の部分18および第2の部分20は、互いに対して周方向Cに回転して、および互いに対して長手方向Xに並進しての両方で移動するように構成され得ることが理解される。
図18A〜図18Bに示されるように、クリップ32が、アクチュエータであってもよい。クリップ32は、半径方向Rおよび/または周方向Cに作動されてもよい。
図19A〜図19Cに示されるように、クリップ32は、タッチ感応面96を含んでもよい。タッチ感応面96は、例えば、容量性表面または抵抗性表面であってもよい。タッチ感応面96は、長手方向Xに沿って、周方向Cに沿って、および/または半径方向Rに沿って作動されてもよい。例えば、タッチ感応面96は、長手方向Xにおいて比例アクチュエータであってもよい。
クリップ32は、図20Aに示されるように、LCDスクリーンディスプレイ98などのディスプレイを備えてもよい。LCDスクリーンは、アクチュエータが存在する構成に関連する情報、例えば、色または他の情報を表示し得る。代わりに、ディスプレイは、E−Inkディスプレイであってもよい。
クリップ32は、図20Bに示されているように、LED100または複数のLED100などのディスプレイを備えてもよい。
図21A〜図21Fに示されるように、バレル16の第1の部分18が、アクチュエータを含んでもよい。
バレル16の第2の部分20に関連して説明された任意のタイプのアクチュエータはまた、バレル16の第1の部分18にも実装され得、そのいくつかの非限定的な実施形態が図21A〜図21Fに示されている。
図21Aでは、アクチュエータは、周方向に回転するように構成されたリング102である。
図21Bでは、アクチュエータは、タッチ感応面を備えたリング104である。
図21Cでは、アクチュエータは、図7A〜図7Bのスライドボタン30と同様のスライドボタン106である。
図21Dおよび図21Fでは、アクチュエータは、図11のタッチ感応面78と同様のタッチ感応面108である。
図21Eでは、アクチュエータは、図14の押しボタン84と同様の押しボタン110である。
バレル16の第1の部分18は、2つ以上のアクチュエータ、および異なるタイプのアクチュエータを含み得る。
バレル16の第1の部分18は、LCDスクリーンディスプレイ112またはE−Inkディスプレイなどのディスプレイを備え得る(図22を参照)。LCDスクリーンディスプレイ112は、スタイラス10の平坦部分上に配設され得る。
図23Aに示すように、端部先端38は取り外し可能である。
端部先端38は、スタイラス10から取り外されてもよく、別の端部先端38と交換されてもよい。図23B〜図23Dに示されるように、他の端部先端38は、異なる端部先端形状および/またはサイズを有し得る。他の端部先端38は、異なる材料で作られてもよく、および/または、異なる密度を有してもよく、それによりユーザの感覚は、前の端部先端38との感覚とは異なる。
スタイラスは、圧力センサ先端ユニット114を備えてもよい(図4を参照)。圧力センサ先端ユニット114は、ユーザによってスタイラス10の端部先端38に加えられた圧力を記録することを可能にする。この情報は、タッチスクリーン14を備えるユニット12に送信され得、それにより、タッチスクリーン14上に描かれる線116の太さは、端部先端38にかかる圧力に比例する、すなわち、圧力が大きいほど、描かれる線の太さが大きくなる(図1を参照)。
タッチスクリーン14とスタイラス10との間の可能な相互作用について説明する。
スタイラス10は、特定のアプリケーションをデバイス12にインストールすることによって、またはデバイス12のネイティブオペレーティングシステムと互換性があることによって、デバイス12のタッチスクリーン14と協働し得る。
例えば、第2の部分20の第2の端部28が導電性パッド86を備える場合。導電性パッド86は、タッチスクリーン14によって消しゴムとして認識され得る(図24を参照)。
アクチュエータは、色またはツール(蛍光ペン、鉛筆、シャープペンシル、ブラシ)、あるいは、描画の太さの変化、不透明度の変化、彩度の変化、パターンの変化、アプリケーションオプションの設定、ツールオプションの設定、アプリケーションのショートカット(コピー/ペースト、保存、ズーム、等)などの機能、を選択するために使用され得る。このリストは限定的なものではない。
IMUは、タッチスクリーン14上の端部先端38の変位速度の関数として変化し得る描かれる線の太さなどの高度な機能を可能にし得る。
バレルの第2の部分20の第2の端部28に配設された押しボタン84は、消しゴムとして使用され得る、すなわち、作動されると、スタイラス10は、タッチスクリーン14上に線を引かず、タッチスクリーン14上の線および描画を消去する。押しボタン84上に配設されたLEDは、「消去」機能が「オン」であるか「オフ」であるかをユーザに知らせ得る。
押しボタン84は、時間比例セレクタであってもよい。短い作動、すなわち1秒未満の場合、押しボタン84は「オン」/「オフ」ステータスの間で切り替わり、一方、長い作動、すなわち2秒を超えると、押しボタンは別のアクションをトリガし得る。他のアクションは、「元に戻す」アクションまたは「保存」アクションであってもよい。「保存」アクションは、タッチスクリーン14に表示されている現在の図面および/またはテキストを保存するアクションであり得る。「保存」アクションはまた、すべてのアクチュエータの現在のステータスを保存するアクション、またはユーザによって選択されたアクチュエータの個別化であってもよい。「保存」アクションは、一度に1つのアクチュエータ、一般に、ステータスが最後に変更されたアクチュエータ、またはアクチュエータのグループに関連し得る。「保存」アクションは、電子プリント基板40の一部であるメモリユニット132に情報を保存し得る。
時間比例セレクタは、任意のタイプのアクチュエータで実装することができる。
図25Aは、安定ではなく、各々が2つの構成を有する2つのスライドボタン30A、30Bの例を示し、すなわち、スライドボタン30A、30Bは、図7Aに示される第1の構成および図7Bに示される第2の構成を有する。スライドボタン30A、30Bが第1の構成で安定で、第2の構成では安定でない、すなわち、スライドボタン30A、30Bがデフォルトの構成、この場合第1の構成、を有するとき、ユーザの相互作用なしで、スライドボタン30A、30Bは、第2の構成で作動された後に元に戻る。
スライドボタン30Aは、例えば、タッチスクリーン14の一部118内のツールを選択するために、デフォルト構成において3つのステータスを有し得、スライドボタン30Aは、スライドボタン30Aの連続的な作動の際に、1つのステータスから別のステータスに移行し得る。
スライドボタン30Bは、例えば、タッチスクリーン14の一部120において、描かれるべき線のテクスチャを選択するために、デフォルト構成において高さステータスを有し得、スライドボタン30Bは、スライドボタン30Aの連続的な作動の際に、1つのステータスから別のステータスに移行し得る。
図25Aはまた、安定している2つのスライドボタン30A、30Bの例を示し得、スライドボタン30Aは3つの構成を有し、スライドボタン30Bは高さ構成を有する。
各ボタン30A、30Bは、互いに独立して作動され得ることが理解される。
図25Bは、タッチ感応面96を有するクリップ32を示す。クリップのタッチ感応面96は、タッチスクリーン14の一部122において、描かれる線の太さを選択するために使用されてもよい。
図26は、作動時に、タッチスクリーンの一部124において一端部先端から別の先端に切り替えることを可能にする押しボタン110を有する第1の部分18を示す。
スタイラス10はまた、例えばリンゴ128などのオブジェクトの色をサンプリングすることを可能にするカラースキャナ126を備えてもよく、次に、スタイラス10が、走査された色をデバイス12に伝達することができ、タッチスクリーン14の一部130にそれを表示し、ユーザが走査された色でフォームを記入することを可能にし得る。
スタイラス10はまた、電子プリント基板40およびエネルギーを要求する構成要素の電力供給のための電池134(図4を参照)を備え得る。
電池134は、充電式電池であってもよい。スタイラスは、電池134を充電するための接続部136を備え得る。
電池134は、誘導充電式電池、近距離無線通信充電式電池および/またはエネルギーハーベスティング電池であってもよい。
スタイラス10は、誘導コイル138を備え得る(図5を参照)。スタイラス10は、誘導タッチスクリーンと協働し得る。誘導コイル138は、誘導タッチスクリーンを備える電子デバイスに含まれるコイルから電力供給を受け得る。電池を使用するときのように、誘導コイル138は、タッチスクリーンによって電力が供給されているとき、電子部品および/または検出器の電力供給源であり得る。
スタイラスは、触覚フィードバックデバイス140を備え得る(図5を参照)。触覚フィードバックデバイス140は、電力供給を受けると振動を生成する圧電デバイスであり得る。
例えば、触覚フィードバックデバイス140は、アクチュエータを用いて実現された選択またはアクションが検出されたことの確認をユーザに与え得る。触覚フィードバックデバイス140はまた、鉛筆で紙に書く感覚のような、ユーザとの特定の感覚を作成または再現するために使用され得る。
図27は、図4の端部先端38に接続された電子プリント基板40を表す。電子プリント基板40は、可撓性であってもよい。
電子プリント基板40は、タッチスクリーン14に対する端部先端38の位置の検出を改善するための電子部品42を備える。
電子プリント基板40は、検出器44を備え得る。図27には1つの検出器44しか表されていないが、電子プリント基板40は必要な数の検出器44を備え得ることが理解される。
電子プリント基板40は、通信構成要素46を備え得る。電子プリント基板40は、傾斜検出器48および/または動き検出器50を備え得る。
電子プリント基板40は、スタイラス10、メモリユニット132および/または触覚フィードバックデバイスと通信するためのカラースキャナ126およびカラースキャナ用の電子部品を備え得る。
図27に破線で表されている各構成要素は、端部先端38に接続されている電子プリント基板40上に存在する必要はないことが理解される。実際、図27に破線で表されている各構成要素は、別個の電子プリント基板(複数可)上に配設されてもよい。別個の電子プリント基板(複数可)は、直接的または間接的に接続され得る。直接接続の非限定的な例は、ピン、リボンケーブル、ケーブル、金属製の導電性ストリップ、または成形回路部品(MID)である。通信プロトコルを介した間接接続の非限定的な例は、マルチプレクサ/デマルチプレクサを使用する。マルチプレクサ/デマルチプレクサは、接点の必要性を減らし、スペースの節約を可能にする。
さらに、これらの構成要素のすべてがスタイラス10に存在することを要求されるわけではないことを理解されたい。
例えば、傾斜検出器48、動き検出器50、カラースキャナ126、メモリユニット132、および/または触覚フィードバックデバイス140は、スタイラスの所望の機能に応じて、スタイラス10において省略されてもよい。
特許請求の範囲を含めて、説明全体を通して、「備える(comprising a)」という用語は、特に明記されていない限り、「少なくとも1つを備える(comprising at least one)」と同義であると理解されるべきである。加えて、特許請求の範囲を含めて、説明に記載されている任意の範囲は、特に明記されていない限り、その最終値(複数可)を含むものとして理解されるべきである。記載された要素の特定の値は、当業者に知られている容認された製造または業界の許容範囲内であると理解されるべきであり、「実質的に(substantially)」および/または「およそ(approximately)」あるいは/または「概して(generally)」という用語の使用は、そのような容認された許容範囲内に収まることを意味すると理解されるべきである。
本明細書における本開示は、特定の実施形態を参照して説明されたが、これらの実施形態は、本開示の原理および用途の単なる例示であることを理解されたい。
本明細書および実施例は単なる例示と見なされ、本開示の真の範囲は、以下の特許請求の範囲によって示されることが意図されている。

Claims (16)

  1. タッチスクリーン(14)用のスタイラス(10)であって、
    −長手方向(X)に延在するバレル(16)であって、前記バレル(16)が、
    開口部(24)を備える第1の端部(22)および第2の端部(28)であって、前記第1の端部(22)および前記第2の端部(28)が、長手方向(L)において、互いに反対側にある、第1の端部(22)および第2の端部(28)と、
    第1の部分(18)および第2の部分(20)であって、前記第1の部分(18)が前記第1の端部(22)を含み、前記第2の部分(20)が前記第2の端部(28)を含む、第1の部分(18)および第2の部分(20)と、を備える、バレル(16)と、
    −少なくとも部分的に前記バレル(16)内に受容された電子式先端(26)であって、前記電子式先端(26)が前記開口部(24)を通って前記バレル(16)の前記第1の部分(18)から突出する少なくとも使用時の構成を有するように構成された、電子式先端(26)と、
    −前記バレル(16)の前記第2の部分(20)上に互いに対して周方向(C)に位置付けされた少なくとも2つのアクチュエータ(30、56、66、72、78)であって、各アクチュエータ(30、56、66、72、78)が、前記長手方向(X)に延在し、前記他のアクチュエータとは独立して作動するように構成されており、少なくとも2つの構成を有する、少なくとも2つのアクチュエータ(30、56、66、72、78)と、
    −前記アクチュエータ(30、56、66、72、78)の前記構成を検出するための少なくともある検出器(44)と、
    −前記アクチュエータ(30)の前記構成に関する情報を送信するように構成された通信部品(46)と、を備える、スタイラス(10)。
  2. 前記第2の端部(28)が、少なくともアクチュエータ(84)を備える、請求項1に記載のスタイラス(10)。
  3. 前記第2の端部(28)が、導電性パッド(86)または端部電子式先端を備える、請求項1または2に記載のスタイラス(10)。
  4. 前記バレル(16)の前記第1の部分(18)が、アクチュエータ(102、104、106、108、110)を備える、請求項1〜3のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  5. 前記第2の部分(18)がクリップ(32)を備え、前記クリップ(32)がアクチュエータ(32、96)であり、および/または前記クリップがディスプレイ(98、100)を備える、請求項1〜4のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  6. 少なくとも1つのアクチュエータ(30、32、56、66、72、78、96、102、104、106、108、110)が、前記長手方向(L)において作動されるように構成されている、請求項1〜5のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  7. 少なくとも1つのアクチュエータ(30、32、56、66、72、78、96、102、104、106、108、110)が、並進で、または回転で作動されるように構成されている、請求項1〜6のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  8. 少なくとも1つのアクチュエータ(30、32、56、66、72、78、96、102、104、106、108、110)が、前記周方向(C)において作動されるように構成されている、請求項1〜7のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  9. 少なくとも1つのアクチュエータ(30、32、56、66、72、78、96、102、104、106、108、110)が、半径方向(R)において作動されるように構成されている、請求項1〜8のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  10. 前記バレル(16)の前記第1の部分(18)および前記第2の部分(20)が、互いに対して少なくとも2つの構成を有する、請求項1〜9のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  11. 前記バレル(16)および/または少なくとも1つのアクチュエータ(30、56、66、72、78、102、104、106、108、110)が、ディスプレイ(80、82、112)を備える、請求項1〜10のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  12. 前記スタイラス(10)が、動き検出器(50)および/または傾斜検出器(48)を備える、請求項1〜11のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  13. メモリユニット(132)を備える、請求項1〜12のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  14. 前記メモリユニット(132)が、1つのアクチュエータ(30、32、56、66、72、78、96、102、104、106、108、110)の少なくとも個別化に関する情報を記憶するように構成されている、請求項13に記載のスタイラス(10)。
  15. 前記電子式先端(26)は、前記電子式先端(26)が前記バレル(16)内に完全に受容される格納された構成を有する、請求項1〜14のいずれかに記載のスタイラス(10)。
  16. 前記バレル(16)が、少なくとも部分的に前記バレル(16)内に受容された筆記先端(W)を備え、前記筆記先端(W)は、前記筆記先端(W)が部分的に前記バレル(16)内に受容され、かつ前記開口部(24)を通して前記バレル(16)の前記第1の部分(18)から突出する使用時の構成と、前記筆記先端(W)が前記バレル(16)内に完全に受容される格納された構成とを有する、請求項15に記載のスタイラス(10)。
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