电子设备的制作方法

文档序号:12801152阅读:365来源:国知局
电子设备的制作方法与工艺

本发明涉及电子设备。



背景技术:

已知一种与插入其中的电子笔电连接的电子设备。例如,专利文献1披露了这样的技术:将笔主体插入分离型支架中使得设置在笔主体中的端子推压分离型支架的接触弹簧,从而使端子和接触弹簧彼此抵靠并且使笔主体与分离型支架彼此电连接。

[专利文献1]jp-a-2006-260345



技术实现要素:

在jp-a-2006-260345所披露的技术中,由于在接触弹簧从分离型支架内的空间中露出来的状态下将笔主体插入,因此当端子推压接触弹簧时端子和接触弹簧会相互摩擦,从而导致端子被磨损的问题。因此,本发明的目的是:同电极被固定在与端子相接触的位置处的情况相比,抑制插入到电子设备中的电子笔的端子的磨损,其中该电子设备的电极与端子接触从而与端子电连接。

根据本发明的第一方面,提供一种电子设备,其包括:

支撑部件,其在包括端子的电子笔插入到所述电子设备中时支撑所述电子笔;

电极,其被可移动地支撑;以及

移动机构,当所述电子笔插入到所述电子设备中时,所述移动机构通过从所述电子笔接受的力将所述电极移动至与所述端子接触的第一位置。

根据本发明的第二方面,提供根据第一方面所述的电子设备,其中,当所述电子笔从所述电子设备拔出时,所述移动机构将所述电极移动至所述电子笔插入之前所述电极所在的第二位置。

根据本发明的第三方面,提供根据第二方面所述的电子设备,其中,所述移动机构包括姿势变化部件,所述姿势变化部件具有通过受插入到所述电子设备中的所述电子笔的推压而变化的姿势,所述移动机构通过由姿势已变化的所述姿势变化部件施加的力将所述电极移动至所述第一位置,并且当所述电子笔被拔出时,所述移动机构向所述姿势变化部件施加力以使所述姿势变化部件恢复到初始姿势,从而将所述电极移动至所述第二位置。

根据本发明的第四方面,提供根据第三方面所述的电子设备,其中,所述姿势变化部件构造为:通过所述姿势变化部件的与所述电子笔接触的部分因所述电子笔的重量而被下推,来改变所述姿势变化部件的姿势。

根据本发明的第五方面,提供根据第三或第四方面所述的电子设备,所述电子设备还包括:

调整机构,其对由姿势已变化的所述姿势变化部件施加的力的大小进行调整,或者对使所述姿势变化部件的已变化的姿势恢复到所述初始姿势的力的大小进行调整。

根据本发明的第六方面,提供根据第三至第五方面中任一方面所述的电子设备,

其中,所述电子笔具有笔尖,并且

所述姿势变化部件在插入到所述电子设备中的所述电子笔的所述笔尖所在的位置处设置有孔。

根据本发明的第七方面,提供根据第一至第六方面中任一方面所述的电子设备,

其中,所述电子笔包括:壳体,其包括具有圆筒形形状的圆筒形部分;以及笔尖,其设置在与所述圆筒形部分的轴线分离的位置,并且

所述电子设备还包括旋转机构,当所述电子笔插入到所述电子设备中时,所述旋转机构旋转所述电子笔,使得所述笔尖被引导至确定的位置。

根据本发明的第八方面,提供根据第一至第七方面中任一方面所述的电子设备,还包括:

电子元件;以及

柔性印刷电路,其将所述电极和所述电子元件彼此电连接并且具有与所述电极移动的距离相对应的长度。

根据本发明的第九方面,提供根据第一至第八方面中任一方面所述的电子设备,还包括:

推压部件,其被推压进所述电子设备中所插入的所述电子笔的凹部内,并且构造为使得在所述电子笔的旋转期间将所述推压部件推回所需的力大于在将所述电子笔从所述电子设备取出或插入所述电子设备中时将所述推压部件推回所需的力。

根据本发明的第一方面,同电极被固定在与端子相接触的位置处的情况相比,可以抑制插入到电子设备中的电子笔的端子的磨损,其中电子设备的电极与端子接触从而与端子电连接。

根据本发明的第二和第三方面,与电极未移动至第二位置的情况相比,可以抑制当电子笔拔出时端子的磨损。

根据本发明的第四方面,即使在电子笔插入期间用户不施加力,电极也会被移动至第一位置。

根据本发明的第五方面,可以调整电极与端子之间的接触状况以及姿势变化部件的姿势恢复状况中的一者或两者。

根据本发明的第六方面,即使电子笔的笔尖处于伸出状态,也能防止电子笔的笔尖与姿势变化部件接触。

根据本发明的第七方面,在电子笔的插入期间可以使电子笔的端子与电极接触而无需注意电子笔的方向。

根据本发明的第八方面,即使当电极被移动时,也可以维持电子设备与电极之间的连接。

根据本发明的第九方面,可以在减小将电子笔从电子设备拔出以及将电子笔插入电子设备中的阻力的同时抑制插入到电子设备中的电子笔的旋转。

附图说明

将基于下列附图详细地描述本发明的示例性实施例,其中:

图1是示出根据实例的电子笔系统的整体构造的示意图;

图2是示出编码图像的示意图;

图3a和图3b是示出电子笔的构造的示意图;

图4a和图4b是示出笔尖已伸出的电子笔的示意图;

图5是示出支架的构造的示意图;

图6是示出将电子笔插入到支架中的状态的示意图;

图7a、图7b和图7c是端头保持部件的板部件的放大视图;

图8是电极的放大视图;

图9a和图9b是示出连接至一个fpc的两个电极的示意图;

图10a和图10b是凹部和锁定部件的放大视图;

图11a和图11b是示出根据变型例的凹部的示意图;

图12是示出根据变型例的支架的实例的示意图;

图13a和图13b是示出根据变型例的电子笔的实例的示意图;

图14a和图14b是示出根据变型例的支架的实例的示意图;并且

图15a和图15b是示出插入到支架中的电子笔的行为的实例的示意图。

具体实施方式

[1]实例

图1示出了根据实例的电子笔系统100的整体构造。电子笔系统100包括电子笔1、支架2、介质200和个人计算机(pc)300。电子笔1实现了允许用户用手将字符或图形写在介质200上的功能以及获取形成在介质200上的编码图像的功能。形成在介质200上的编码图像是通过根据所确定的编码方案对信息进行编码和成像而得到的。

支架2是与电子笔1电连接以协调电子笔1与外部装置之间的通信并且向电子笔1供电的电子设备(换言之,支架2具有通信功能和充电功能)。支架2具有供电子笔1插入的孔3,并且通过将电子笔1插入到孔3中而与电子笔1电连接。

介质200可以由纸张或诸如ohp片材等塑料以及任何其它材料形成,或者可以是具有电重写在其上的显示内容的电子纸张。当电子笔1所指定的位置处的编码图像的信息被解码时,pc(个人计算机)300使用解码信息执行相关处理。例如,pc300将用户使用电子笔1手写的内容电子化,从而生成表示电子文档的电子数据。

图2是示出编码图像的示意图。如图2所示,编码图像由多个点状图像组构成。在图2中,被涂成黑色的矩形区域a1和区域a2对应于布置有点状图像的区域,而填充有斜线的区域a3至区域a9对应于没有布置点状图像的区域。编码图像是表示用于识别介质200的识别信息的图像或表示在介质200上的位置的位置信息的图像,并且具有根据点状图像的布置图案表示的信息。

图3a和图3b示出了电子笔1的构造。图中的电子笔1包括壳体10、框架20、电子元件组30、笔芯40、按压部件50、杆60和支撑部件70。图3a示出了从宽度方向观看到的电子笔1,并且图3b示出了从按压部件50的前侧观看到的电子笔1。在电子笔1中,将附接有笔尖41(将在后文中描述)的一侧假定为前侧,而将相反侧假定为后侧。

壳体10是具有管状部分的长部件,并且由非金属材料(例如,树脂材料)形成。壳体10包括具有圆筒形形状的圆筒形部分11和形成于圆筒形部分11的前侧的端头部分12,端头部分12具有渐缩形形状并且笔尖41从其中伸出(将在后文中描述)。具有柱状形状的内部空间15形成在圆筒形部分11的内周面111侧上。电子笔1中所包括的部分被储存在内部空间15中,即,壳体10的内部。

端头部分12形成有用作笔尖41(将在后文中描述)从壳体10伸出的路径的开口16以及用作拍摄上述编码图像时的光的路径的开口17。此外,凹部18形成在壳体10的圆筒形部分11中。凹部18是与推压支架2中所插入的电子笔1从而防止电子笔旋转的部件(将在后文中描述)相接触的部分。

框架20是固定在壳体10上并且支撑电子元件组30的框架结构。框架20包括固定部分21、引导部分22和支撑部分23。固定部分21的表面具有与圆筒形部分11的内周面111相同的尺寸和形状,并且固定部分21通过粘附等方式固定在内周面111上。引导部分22具有两根棒的形状,并且沿着棒可移动地支撑着包括在支撑部件70(将在后文中描述)中的滑动件71。支撑部分23支撑包括在电子元件组30(将在后文中描述)中的基板31和电池36。

电子元件组30是使电子笔1实现获取上述编码图像的功能的多个电子元件。电子元件组30包括基板31、照射装置32、拍摄装置33、压力传感器34、柔性印刷电路35、电池36和多个支架端子37。

基板31包括含有中央处理单元(cpu)或专用集成电路(asic)的计算装置、存储器等,并且执行管理电子笔1的供电的处理、控制照射装置32和拍摄装置33的驱动的处理、拍摄编码图像的处理、将所拍摄的编码图像传送至pc300的处理等。

照射装置32包括诸如发光二极管(led)等光源,并且使用沿开口17的方向从光源(本实例中为红外灯)发射的光来执行照射。拍摄装置33包括透镜、缩窄部分、反射镜、图像传感器等,并且接收从开口17入射的光以对对象(例如,上述的编码图像)进行拍摄。

压力传感器34测量推压笔尖41(将在后文中描述)的力。推压笔尖41的力是指在使用电子笔1书写时作用于压在介质上的笔尖41上的压力,即,指书写压力。柔性印刷电路35是即使在反复发生变形时也能保持其电气特性的基板,并且柔性印刷电路35将基板31和压力传感器34彼此电连接。电池36是例如可充电的电池,并且向电子笔1的每个部分供电以驱动电子笔1。

多个支架端子37全都是设置在壳体10的圆筒形部分11中的端子,并且独立地与基板31电连接。支架端子37是本发明的“端子”的实例。支架端子37在电子笔1插入到支架2中的状态下与支架2的电极接触,并且将基板31和支架2彼此电连接。因此,外部装置和基板31通过支架2彼此连接并彼此通信,或者将从外部装置供应的电力供应至基板31。当电力通过支架端子37被供应至基板31时,基板利用所供应的电力运转基板本身以及电子笔的每个部分并且对电池36充电。

笔芯40是所谓的替换芯,笔芯40构造为可从电子笔1移除并且可被其它笔芯40替换。笔芯40是直的棒形部件,并且由支撑部件70(将在后文中描述)沿图中箭头所示的纵向b1可移动地支撑。纵向b1是指沿着棒形笔芯40的长度的方向。笔芯40包括位于其前侧的笔尖41,并且包括笔尖41后侧的储墨部分42。

笔尖41布置在笔芯40沿纵向b1移动时从开口16伸出的位置。由于用作光的路径的开口17大于开口16,笔尖41布置在与圆筒形部分11的轴线分离的位置,换言之,笔尖41布置在比轴线更靠近圆筒形部分11侧的位置。在电子笔1中,将接近笔尖41的一侧(图3a中的左侧)假定为笔尖侧。支架端子37设置在与笔尖侧相反的一侧上。在电子笔1中,将设置有支架端子37的一侧(图3a中的右侧)假定为支架端子侧。

储墨部分42具有轴线沿纵向b1的旋转体的形状(具体地说,具有圆筒形形状),并且将要被供应至笔尖41的墨存储在储墨部分42的中空的内部。在图3a和图3b中,笔尖41被收回在壳体10中。然而,当笔尖41沿从电子笔1的后侧指向前侧的向前方向b2移动(可以是沿纵向b1指向前侧的方向移动)并且从壳体10伸出时,通过将笔尖41推压在介质上来执行书写操作,从而墨从笔尖41排出以绘制字符或图案。

按压部件50是受到使笔尖41伸出到壳体10的外侧的力的部件。按压部件50与笔芯40的后方的物体(例如,用户的手指)接触并且力由该物体施加到按压部件50上。按压部件50将由外侧施加的力传递到杆60。

在本实例中杆60是由不锈钢形成的细长棒形部件。杆60传递从笔芯40后方的外侧接受的力(由按压部件50从外侧接受的力)以使笔芯40沿纵向b1移动。当向前的力施加到按压部件50上时,杆60在从按压部件50传递来的力的作用下向前移动。杆60的前端被固定在支撑部件70上。

支撑部件70是通过在其上固定笔芯40并通过借助作为引导件的框架20来移动而沿纵向b1可移动地支撑笔芯40的部件。支撑部件70包括滑动件71和弹簧72。滑动件71由包括在框架20中的引导部分22引导并且沿纵向b1移动。笔芯40的后端固定在滑动件71上并且杆60的前端固定在滑动件71上。因此,当杆60向前移动时,滑动件71也向前移动,并且笔芯40也相应地向前移动。

滑动件71设置有上文所述的压力传感器34。压力传感器34设置在与笔芯40的后端接触的位置。因此,当笔芯40的笔尖41推压在介质上时,笔尖41施加在介质上的压力(书写压力)的反作用力(来自介质)通过笔芯40被传递到压力传感器34并且作为压力而被测量。

弹簧72构造为使得其前端与框架20的固定部分21接触并且构造为不再向前移动。此外,弹簧72具有与滑动件71接触并且向滑动件71施加向后的力的后端。因此,即使电子笔1的前侧竖直向下地指向,笔芯40也不会掉出来。然而,当向按压部件50施加力时,杆60和支撑部件70向前移动,从而笔芯40的笔尖41可从壳体10伸出。

图4a和图4b示出了笔尖41已伸出的电子笔1。如图4a和图4b所示,当按压部件50向前移动时,按压部件50将用于启动基板31的开关下推,并且电力被供应至电子元件组30中的各个部分。电通过柔性印刷电路35被供应至压力传感器34。此外,压力传感器34的信号通过柔性印刷电路35被传输至基板31。

图4a和图4b示出了笔尖41被推压在介质200上的状态。在该状态下,压力传感器34对书写压力进行测量,所测量的书写压力的值通过柔性印刷电路35被供应至基板31。例如,当测量出书写压力的值大于或等于阈值时,基板31执行控制以驱动照射装置32和拍摄装置33。从而,从照射装置32发射的红外光经由开口17到达介质200的区域r1,并且在区域r1中漫反射的红外光(漫反射光)到达拍摄装置33。漫反射光表示在区域r1中形成的编码图像。

区域r1是位于与笔尖41接触介质200的接触位置p1对应的位置处的区域。具体地说,区域r1位于沿从笔芯40指向拍摄装置33的方向偏移一段距离(笔芯40与拍摄装置33之间的距离)的位置,而不是位于接触位置p1。拍摄装置33是读取来自区域r1的光的传感器,并且拍摄由所读取的光(漫反射光)表示的编码图像。

拍摄装置33以预先确定的帧率(例如,60帧每秒(fps))执行拍摄。基板31从已拍摄的编码图像对以编码图像表示的信息进行解码以提取识别信息和位置信息。对于信息的提取,可以使用公知的技术,例如,使用jp-a-2013-152705中所披露的技术。基板31将已提取的信息传输到pc300。

图5示出了支架2的构造。图5示出了沿水平方向观看到的安装在桌面等上的支架2。支架2具有能覆盖插入其中的电子笔1的形状,但为了便于理解支架2的内部,图5仅示出了具有能覆盖电子笔1的形状的部件的端面。支架2包括支撑部件210、电极部分220、移动机构400、接线部件260、基板270、笔锁定机构280和辊290。

支撑部件210是支撑插入到支架2中的电子笔1的部件。支撑部件210形成供电子笔1插入的孔3的外周。支撑部件210包括第一支撑部件211和第二支撑部件212。第一支撑部件211包括与插入的电子笔1接触的接触表面211s,并且支撑图3a和图3b中描述的电子笔1的笔尖侧。第二支撑部件212包括与插入的电子笔1接触的接触表面212s,并且支撑电子笔1的支架端子侧。第二支撑部件中形成有用于传送包括在电极部分220(将在后文中描述)中的电极的电极孔213和电极孔214。

电极部分220包括电极221和电极222以及旋转轴223和旋转轴224。电极221和电极222被可移动地支撑。具体地,电极221被支撑为能以旋转轴223为中心旋转,并且布置为借助电极的旋转使得电极221的顶端221p通过电极孔213从第二支撑部件212的接触表面212s伸出。图5示出了顶端221p收回到接触表面212s以里的状态。电极222被支撑为能以旋转轴224为中心旋转,并且布置为借助电极的旋转使得电极222的顶端222p通过电极孔214从第二支撑部件212的接触表面212s伸出。图5示出了顶端222p缩回到接触表面212s以里的状态。

当电子笔1插入到支架2中时,移动机构400通过从电子笔1接受的力将电极221和电极222移动到与支架端子37接触的位置(在下文中,称为“第一位置”)。移动机构400包括端头保持部件230、电极保持部件240和螺旋弹簧250。

端头保持部件230是已插入的电子笔1的端头部分12被推压于其上并且保持被推压的端头部分12的部件。端头保持部件230包括板部件231和支点部件232。板部件231是板状部件,并且被支撑为能以支点部件232为中心旋转,其中支点部件232是柱状部件。电子笔1的端头部分12构造为使得板部件231在第一支撑部件211侧的接触区域233与端头部分12接触。板部件231构造为使得接触区域234与电极保持部件240接触,接触区域234与接触区域233相对并且支点部件232设置在接触区域234与接触区域233之间。

电极保持部件240是保持电极221和电极222的部件。电极保持部件240包括第一板部件241和第二板部件242。第一板部件241的竖直方向上的下端部与板部件231的接触区域234接触并且由端头保持部件230支撑。当端头保持部件230的板部件231围绕支点部件232旋转时,第一板部件241相应地上下移动。

第一板部件241在其竖直方向上的上侧形成有电极孔243和电极孔244。电极221的与顶端221p相反的后端221q侧穿过电极孔243,并且电极222的与顶端222p相反的后端222q侧穿过电极孔244。在图5中所示的状态下,两个电极的后端侧接受第一板部件241施加的竖直向下的力并且在该力的作用下围绕各自的旋转轴旋转,从而使得电极的两个顶端收回到第二支撑部件212的接触表面212s以里。

第二板部件242构造为使得其一端固定在第一板部件241上并且螺旋弹簧250的一端与第二板部件242的竖直面向上方的表面接触。螺旋弹簧250的另一端与第二支撑部件212接触,并且假定该端的位置不动。换言之,第二板部件242接受来自螺旋弹簧250的竖直向下的力。力f1被竖直向下地施加到板部件231的接触区域234,其中力f1是从螺旋弹簧250接受的力与施加在第一板部件241和第二板部件242上的重力的合力。力f1竖直向下地推压电极221和电极222的后端侧,而板部件231的接触区域233侧被竖直向上地推压。

接线部件260是具有将电极部分220和基板270彼此电连接起来的线路的部件。接线部件260包括第一柔性印刷电路(fpc)261和第二fpc262。第一fpc261构造为使得其一端在比电极孔243更靠近后端221q侧的一侧上通过焊料263焊接于电极221并且该第一fpc261的另一端连接至基板270。第二fpc262构造为使得其一端在比电极孔244更靠近后端222q侧的一侧上通过焊料264焊接于电极222并且该第二fpc262的另一端连接至基板270。从而,将电极和基板270彼此电连接。

基板270连接至外部电源和外部装置(图中未示出),并且在电子笔1通过电极221和电极222与基板270连接时,对电子笔1的电池36充电并且协调电子笔1与外部装置之间的通信。基板270是本发明的“电子元件”的实例。此外,也可以设置其它电子元件来替代基板270(例如,在基板被设置在外部的情况下,用来将线缆与基板连接起来的端子)。

笔锁定机构280是锁定插入支架2中的电子笔1从而防止电子笔围绕圆筒形部分11的轴线旋转的机构。辊290是将插入在支架2中的电子笔1的支架端子侧推压在第二支撑部件212上的部件。后文中将对笔锁定机构280和辊290进行详细描述。

图6示出了电子笔1被插入到支架2中的状态。由用户插入支架2的电子笔1沿插入方向b11移动并且由与第一支撑部件211接触的电子笔1的笔尖侧支撑,电子笔1的支架端子侧与第二支撑部件212接触,并且端头部分12与端头保持部件230接触。在端头保持部件230中,在插入在支架中的电子笔1的笔尖41的位置处设置有孔。将参考图7a至图7c对孔的形状进行详细说明。

图7a至图7c示出了端头保持部件230的板部件231的放大图。板部件231包括孔235。孔235包括台阶表面236和开口237。孔235构造为电子笔1的端头部分12所插入的一侧较宽并且朝向相反侧变窄。此外,孔235在中间位置处较窄,并且台阶表面236形成在孔235的台阶部分中。台阶表面236是面向端头部分12侧并且具有圆环形形状的表面。

台阶表面236的内边缘238具有这样的尺寸:使笔尖41能从中穿过但阻止壳体10的端头部分12从中穿过。此外,开口237具有使笔尖41从中穿过的尺寸。因此,在插入笔尖41已伸出的端头部分12的情况下(如图7a所示),笔尖41穿过内边缘238和开口237,而端头部分12在与台阶表面236接触时被阻挡(如图7b所示)。台阶表面236与端头部分12接触的区域是在图5中所示的接触区域233。

以这种方式,即使电子笔1的笔尖41处于伸出状态,孔235的设置也能防止笔尖41与端头保持部件230接触。此外,由于电子笔1的笔尖侧到达接触区域233侧,因此通过使支架端子37面向电极221和电极222来支撑电子笔1。

此外,如图7c所示,即使在插入笔尖41未伸出的电子笔1的情况下,端头部分12在与台阶表面236接触时也被阻挡。以这种方式,无论笔尖41在电子笔1中处于何种状态,电子笔1都被端头保持部件230保持。此外,在将电子笔1插入支架2的期间,在笔尖41伸出与不伸出的状态下支架端子37与端头保持部件230之间的距离都是相同的,从而使得支架端子37与移动到第一位置的电极221和电极222接触。

回看图6,通过电子笔1的重量将竖直向下的力f2施加在端头保持部件230的板部件231的接触区域233上。通过力f2将竖直向上的力f3施加在支点部件232的相对侧的接触区域234上。接触区域234与支点部件232之间的距离小于接触区域233与支点部件232之间的距离。因此,力f3小于力f2,但大于图5中所示的力f1(螺旋弹簧250的力与施加在第一板部件241和第二板部件242上的重力的合力)。

因此,板部件231的接触区域234侧被竖直地向上推压,并且电极保持部件240被向上推起。结果,电极221和电极222各自的顶端221p和顶端222p通过电极221和电极222的旋转从第二支撑部件212的接触表面212s伸出。这时,电子笔1被插入到端头部分12将板部件231向下推的位置,并且支架端子37到达与电极孔213和电极孔214彼此相对的位置。因此,从电极孔213伸出的电极221的顶端221p和从电极孔214伸出的电极222的顶端222p分别与相应的支架端子37接触。

如上文所述,端头保持部件230是通过被插入到支架2中的电子笔1的推压而改变姿势的部件,并且是本发明的“姿势变化部件”的实例。此处使用的术语“姿势”是指部件的方向、位置、形状等。在本实例中,端头保持部件230的方向发生了变化。此外,端头保持部件230具有由因电子笔1的重量而被向下推的接触区域233改变的姿势,接触区域233是端头保持部件230与电子笔1接触的部分。移动机构400通过姿势已变化的端头保持部件230施加的力将电极221和电极222向上移动到上述的第一位置(电极与支架端子37接触的位置)。姿势已变化的端头保持部件230通过电极保持部件240将力施加至电极221和电极222。

当支架的电极是伸出且固定的时,电极与支架端子彼此摩擦,因此电极和支架端子都被磨损。在本实例中,与电极固定在第一位置(电极与支架端子接触的位置)的情况相比,由于电极是通过将电子笔1插入而伸出的,因此抑制了电极和支架端子的磨损。此外,伸出且固定的电极也会与壳体摩擦,从而在电子笔1插入期间起到阻碍物的作用。

在本实例中,由于电极在电子笔1插入期间没有伸出而不与壳体10发生摩擦,因此电子笔1插入期间的阻力比电极固定在第一位置的情况小。此外,由于端头保持部件230的姿势因电子笔1的重量而发生变化,因此即使在电子笔1插入期间用户不施加力,电极221和电极222也会被移动至第一位置。

当电极保持部件240被上推时,电极221的后端221q和电极222的后端222q也被上推。以这种方式,即使当电极被移动时,电极和基板270也能通过fpc261和fpc262彼此连接,fpc261和fpc262是即使发生变形也能维持电气特性的接线部件。此外,每个fpc的长度都取决于电极移动的距离。将参考图8对该长度进行说明。

图8示出了电极221的放大图。当电极221从在图5中所示的状态旋转为在图6中所示的状态时,固定在电极221上的fpc261的端部261p移动了距离l1。在这种情况下,fpc261变为比图5中所示状态下的fpc本身的两端之间的距离l2与距离l1之和长。因此,即使电极被移动时,也能维持基板270与电极之间的连接。

此外,在电子笔1中,电极221的后端221q侧和电极222的后端222q侧分别连接至单独的柔性印刷电路(fpc)的端部(图6中所示的261p和262p)。当两个电极的后端侧与一个fpc连接时,将会产生以下问题。

图9a和图9b示出了连接至一个fpc265的电极221x和电极222x。图9a示出了当各个电极的顶端从第二支撑部件的接触表面212s伸出时的两个电极,而图9b示出了当各个电极的顶端从接触表面212s收回时的两个电极。在图9a中,连接至两个电极的后端侧的fpc265的端部265p具有一块直板的形状。另一方面,在图9b中,端部265p的插有两个电极的部分发生了变形。

以这种方式,在图9a和图9b所示的实例中,使电极移动到第一位置的力的一部分可能会被用作为使fpc265的端部265p发生变形的力,并且取决于端部265p的刚度,电极可能无法向上移动至第一位置。如上文所述,在电子笔1中,两个电极的后端侧被分别连接至单独的fpc的端部,从而与图9a和图9b中所示的实例相比,不需要使fpc的端部发生变形的力,并且能容易地将电极移动至第一位置。此外,两个电极之间的距离可以设计为比图9a和图9b所示的实例中的短。

笔锁定机构280包括推压部件281和锁定部件282。推压部件281包括弹簧等,并且通过施加指向电子笔1侧的力将锁定部件282推压在电子笔1上。当电子笔1插入到支架2中时,笔锁定机构280布置为使得壳体10的凹部18位于锁定部件282被推压的位置。

图10a和图10b示出了凹部18和锁定部件282的放大图。图10a示出了包括凹部18的壳体10的横截面。凹部18由具有圆弧形的截面的凹部表面181形成。锁定部件282是被推压在支架2中所插入的电子笔1的凹部18上的部件,并且是本发明的“推压部件”的实例。锁定部件282包括圆盘形的盘部分283和可旋转地支撑盘部分283的旋转轴284。旋转轴284由推压部件281(图中未示出)支撑。凹部表面181的半径大于盘部分283的外周表面285的半径。从而,当锁定部件282被推压在凹部18上时,盘部分283的外周表面285与凹部表面181接触。

当将电子笔1从支架2拔出时,壳体10沿拔出方向b12移动。然后,盘部分283在因与凹部表面181之间的摩擦力而旋转的同时被推回。当盘部分283不发生旋转时,摩擦力作为拔出电子笔1时的阻力。然而,在本实例中,摩擦力转换为盘部分283的转动力。因此,电子笔1拔出时的阻力小于盘部分283不发生旋转的情况下的阻力。

图10b示出了从前侧观看到的凹部18以及当壳体10围绕圆筒形部分11的轴线旋转时的旋转方向b13。凹部表面181的旋转方向b13侧上形成有平坦的侧面182。因此,在将沿旋转方向b13进行旋转的力施加给电子笔1的情况下,盘部分283被侧面182限制(卡住),使得电子笔1不再旋转。以这种方式,插入到支架2中的电子笔1不会被笔锁定机构280旋转。

辊290包括具有圆盘形形状的盘部分291和可旋转地支撑盘部分291的旋转轴292。当电子笔1插入到支架2中时,盘部分291与壳体10接触并且将电子笔1推压至第二支撑部件212侧。盘部分291在因与壳体10之间的摩擦力而旋转的同时推压电子笔1,从而电子笔1插入期间的阻力小于盘部分291不发生旋转的情况下的阻力。

当电子笔1从支架2拔出时,由电子笔1施加的图6中所示的力f2和力f3消失,从而电极221和电极222各自的后端侧被如图5所示的力f1竖直地向下推,而板部件231的接触区域233侧被竖直地向上推。以这种方式,当电子笔1从支架2拔出时,移动机构400将电极221和电极222移动到电子笔插入之前的位置(在下文中,称为“第二位置”)。

力f1通过电极保持部件240和螺旋弹簧250被施加在端头保持部件230上。以这种方式,当电子笔1从支架2拔出时,移动机构400向端头保持部件230(姿势变化部件的实例)施加力f1以使端头保持部件230恢复到初始姿势,从而将电极221和电极222移动到上述第二位置。因此,与电极221和电极222未移动到第二位置的情况相比,抑制了电子笔1拔出时支架端子37的磨损。

[2]变型例

上述实例仅是本发明的实施方式的一个示例,并且可以作出下述变型。此外,必要时可以将实例和变型例彼此组合实施。

[2-1]笔锁定机构

笔锁定机构不局限于在实例中所描述的笔锁定机构。例如,推压在电子笔1的凹部上的推压部件的形状可以不是圆盘形形状而是球形形状或半球形形状。将参考图11a和图11b对这种情况下的凹部的形状进行说明。

图11a和图11b示出了该变型例的凹部18a的实例。图11a示出了当从水平方向观看时凹部18a的截面。在该截面中,凹部18a的凹陷表面181a的形状与半径为r1的圆的圆周重叠。图11b示出了从竖直向下的方向观看到的凹部18a的截面。在该截面中,凹部18a的凹部表面181a的形状与半径为r2(小于r1)的圆的圆周重叠。

例如,在球形推压部件推压在凹部18a上的情况下,随着沿壳体10a的移动方向凹部表面181a半径的增大,推压部件被平缓地推压,因此移动壳体10a的力可以较小。因此,在球形推压部件推压在凹部18a上的情况下,在电子笔1旋转期间将推压部件推回所需的力变得大于将电子笔1取出或插进支架2时将推压部件推回所需的力。

从而,在减小将电子笔1从支架2拔出以及将电子笔1插入支架2时的阻力的同时抑制了已插入到支架2中的电子笔1的旋转。同时,可以改变推压部件的形状而不是如图11a和图11b所示的实例中那样改变形成凹部的表面的半径。例如,将以电子笔拔出和插入的方向作为纵向方向的椭圆体构造为推压部件,因此具有如上文所述的将推压部件推回的力。

[2-2]力调整机构

可以调整将电极移动至第一位置的力(在下文中,称为“第一力”)和将电极移动至第二位置的力(在下文中,称为“第二力”)。

图12示出了根据本变型例的支架2b的实例。支架2b包括端头保持部件230b。端头保持部件230b包括板部件231b和支点部件232b。板部件231b包括导轨部239。导轨部239形成存放支点部件232b的空间,并且以下述方式支撑具有柱状形状的支点部件232b:支点部件232b可沿从接触区域234指向接触区域233的方向b21以及与方向b21相反的方向b22移动。

支点部件232b被固定在导轨部239中的任何位置处。随着支点部件232b的固定位置更靠近接触区域233,支点更靠近施力点(施加电子笔1的重量的点)而远离作用点(将力施加于电极保持部件240的点),从而因电子笔1施加于接触区域233中的力f2而产生的在接触区域234中施加于电极保持部件240的竖直向上的力f5变小。力f5是将电极221和电极222移动至第一位置的第一力的实例。

相反,随着支点部件232b的固定位置远离接触区域233,支点远离施力点而更靠近作用点,从而即使上述力f2不发生变化力f5也变大。因此,例如,在电极221和电极222在使用期间没有伸出或与支架端子接触不良的情况下,通过实施调整以增大力f5来使电极与支架端子的接触恢复到初始状态。

此外,即使施加于接触区域234的竖直向下的力f1(来自螺旋弹簧250的力和施加于电极保持部件240上的重力的合力)不发生变化,当支点更靠近接触区域234时提举端头保持部件230b的接触区域233侧的力f6也变小,而当支点远离接触区域234时力f6则变大。力f6是使端头保持部件230b恢复到其初始姿势的力的实例,即,将电极221和电极222移动至第二位置的第二力。因此,例如,即使当端头保持部件230b因其使用而没有恢复到其初始姿势时,也可以通过实施调整以增大力f6来使端头保持部件恢复到其初始姿势。

在本变型例中,端头保持部件230b用作调整机构,该调整机构调整姿势已变化的部件施加于电极上的力(例如,力f5)并且调整使该部件恢复到其初始姿势的力(例如,力f6)的大小。因此,例如,即使当插入不同重量的电子笔时,也可以通过调整第一力和第二力来对电极221和电极222的伸出程度以及端头保持部件230b的姿势的恢复状况进行调整。

另外,调整机构的构造不限于此。例如,调整机构可以是这样的机构:通过改变与螺旋弹簧250的边缘相接触的部件的位置而改变螺旋弹簧250的收缩量从而调整第一力和第二力。此外,例如,调整机构可以是这样的机构:通过在电极保持部件上悬挂诸如配重等重物或者使用电动机等施加载荷来调整第一力和第二力。此外,调整机构可以是仅调整第一力的机构,或者是仅调整第二力的机构。简而言之,任何能够调整第一力和第二力中的一者或两者的机构都可以作为调整机构。在这两种情况中,对电极与端子之间的接触状况以及端头保持部件的姿势的恢复状况中的一种或两种进行调整。

[2-3]笔旋转机构

当电子笔插入到支架中时,电子笔的笔尖侧可以被限制为面向特定方向。

图13a和图13b示出了根据本变型例的电子笔1c的实例。图13a示出了从前侧观看到的电子笔1c,并且图13b示出了沿电子笔1c的宽度方向观看到的电子笔1c。电子笔1c包括设置有开口17c的端头部分12c。如图13a所示,从前侧观看到的开口17c具有圆形的一部分成缺口的形状,并且在端头部分12c中缺口部分设置有笔尖部分121,其中笔尖部分121布置有笔尖41。此外,倾斜的平面122形成在端头部分12c中除笔尖部分121以外的部分中。

图14a和图14b示出了根据本变型例的支架2c的实例。图14a示出了从电子笔1c插入侧观看到的支架2c,并且图14b示出了沿水平方向观看到的布置在桌面等上的支架2c的孔3c的内部。支架2c包括限制部件215,在插入孔3c中的电子笔1c的笔尖41位于端头保持部件230c的孔235c处时,该限制部件215处于面向开口17c的位置。

限制部件215包括在竖直向上方向上(孔3c开口的一侧)的倾斜平面216。倾斜平面216是以这种方式倾斜地形成的平面:其远离端头保持部件230c的孔235c的一侧较高而靠近孔235c的一侧较低。此处使用的短语“倾斜地形成的平面”是指这样的平面:其法线相对于插入方向b11或者与插入方向b11垂直的方向形成角度。限制部件215形成为比开口17c小并且构造为使得其在倾斜平面216侧的端部进入开口17c。

图15a和图15b示出了插入到支架中2c的电子笔1c的行为的实例。图15a示出了沿插入方向b11移动的电子笔1c的笔尖41朝向与设置有端头保持部件230c的孔235c的位置不同的位置移动的状态。在这种情况下,图13a和图13b中所示的电子笔1c的倾斜平面122与限制部件215的倾斜平面216彼此接触,并且电子笔1c沿旋转方向b31旋转,直到电子笔沿笔尖41的插入方向b11到达孔235c的位置。在电子笔旋转到到达该位置之后,限制部件215进入开口17c,从而允许笔尖41穿过孔235c并且使端头保持部件230c保持端头部分12c。

如上文所述,限制部件215用作旋转机构,当电子笔1c插入到支架2c中时,该旋转机构旋转电子笔1以使得笔尖41被引导至确定的位置(在图15a和图15b的实例中,该位置是沿笔尖41的插入方向b11到达孔235c的位置)。因此,在电子笔插入支架期间无需注意电子笔的方向就能使电子笔的支架端子与电极接触。

[2-4]电极的数量和结构

尽管在实例中在支架中设置有两个电极,但也可以设置一个或三个或更多个电极。尽管在实例中两个电极是沿插入方向b11并排布置的,但电极也可以沿电子笔的宽度方向并排布置。简而言之,所布置的电极的数量和位置可以与包括在电子笔中的支架端子的数量和位置相对应。

[2-5]支架的功能

在实例中支架具有通信功能和充电功能。然而,本发明不限于此,并且支架可以具有该两种功能中的任何一种或者可以具有其它功能(例如,连接外围设备的功能、显示功能、隔音功能等)。

[2-6]姿势变化部件

尽管在实例中作为姿势变化部件的实例的端头保持部件230具有根据电子笔1的重量而变化的姿势,但本发明不限于此。例如,电子笔1的姿势可以通过用户施加的力来改变。因此,本发明可以应用于例如这样的支架:电子笔沿水平的插入方向插入该支架,或沿具有竖直向上的分量的插入方向插入该支架。

[2-7]向第二位置的移动

尽管在本实例中当电子笔从支架拔出时电极被移动至第二位置,但本发明不限于此。例如,即使在通过这样的固定部件来拔出电子笔时,电极仍然保持停留在第一位置:该固定部件将移动至第一位置的电极插入并且将电极固定在第一位置。因此可以通过用户移动设置在支架中的操作杆将从固定部件脱离的电极移动至第二位置。与电极被固定的情况相比,即使在这种情况下,当插入电子笔时,也可以抑制电极和支架端子的磨损。

为了解释和说明起见,已经提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。其本意并不是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然,对于本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。实施例的选取和说明是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用,从而使所属领域的其他技术人员能够理解本发明适用于各种实施例,并且具有各种变型的本发明适合于所设想的特定用途。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。

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