(57)【要約】  電子ペンは、ケーシング６０、６１と、表面Ｓ上に置かれるべきペン先６を有する。ペンは、表面上のペン先６の位置を検出するための位置決めモジュールと、表面上でのペン先の検出位置に応じて信号を出力するように構成された音声モジュールとを含む。これらのモジュールは、ケーシング６０、６１内に収納される一体型の構成要素取付けユニット２３を形成する。また、ペンは、スピーカを備える音声ボックスと、モジュールを接続するための手段と、ケーシングをロックするためのロック構造とを有する。
2009527843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、表面上に置かれるべきペン先と、前記表面上の前記ペン先の位置を検出するための位置決めモジュールと、前記表面上での前記ペン先の検出位置に応じて音声信号を出力するように構成された音声モジュールと、を備え、
前記位置決めモジュールおよび前記音声モジュールは、前記ケーシング内に収納される一体型の構成要素取付けユニットを形成することを特徴とする電子ペン。
【請求項２】
前記位置決めモジュールおよび前記音声モジュールは、前記取付けユニットの一部を形成する共通の一体型の保持体を有する、請求項１に記載の電子ペン。
【請求項３】
前記位置決めモジュールおよび前記音声モジュールは、前記共通の保持体に取り付けられる共通のプリント回路基板を有する、請求項２に記載の電子ペン。
【請求項４】
前記位置決めモジュールは、第１の保持部材を有し、前記音声モジュールは、第２の保持部材を有し、前記第１と第２の保持部材は、互いに接続されて保持構造を形成する、請求項１に記載の電子ペン。
【請求項５】
前記位置決めモジュールは、前記第１の保持部材に取り付けられる第１のプリント回路基板を有し、前記音声モジュールは、前記第２の保持部材に取り付けられる第２のプリント回路基板を有する、請求項４に記載の電子ペン。
【請求項６】
前記第１と第２のプリント回路基板の間に機械的接続または電気的接続のうちの少なくとも１つを提供するように構成された接続手段をさらに備える、請求項５に記載の電子ペン。
【請求項７】
前記接続手段は、前記第１と第２のプリント回路基板の間に配置される接続部材を備え、前記接続部材は、前記第１と第２のプリント回路基板の各々への電気的接続を提供するための突出接続ピンを有する、請求項６に記載の電子ペン。
【請求項８】
前記第１と第２保持部材との接続は、前記ペン先への衝撃に起因する前記取付けユニットへの衝撃を緩和する手段を備える、請求項４〜７のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項９】
前記接続および緩和する手段は、前記第１の保持部材から突出して設けられた第１の接続部分を備え、前記第１の接続部分は、前記第２の保持部材に設けられた対応する第２の接続部分に接続され、
前記第１と第２の接続部分は、締付け手段によって互いに取り付けられる、請求項８に記載の電子ペン。
【請求項１０】
前記第１と第２の接続部分のうちの少なくとも１つは、前記衝撃の緩和を行うために少なくとも部分的に弾性を有する、請求項９に記載の電子ペン。
【請求項１１】
前記第１の接続部分は、前記第１の保持部材に設けられた管状突起部を備え、前記管状突起部は、前記第２の保持部材に設けられた凹部に対応するものであり、
前記締付け手段は、前記凹部から前記管状突起部の中へ延びるネジまたはリベットを備える、請求項９または１０に記載の電子ペン。
【請求項１２】
前記音声モジュールは、スピーカが取り付けられる音声ボックスを備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項１３】
前記音声ボックスは、前記音声モジュールを保持する前記取付けユニットの壁部分によって、および／または、前記ケーシングの内側から突出する壁部分によって形成され、
前記壁部分は、前記スピーカが配置される開口を形成し、前記壁部分および前記スピーカは、前記音声ボックスの閉鎖空間を定める、請求項１２に記載の電子ペン。
【請求項１４】
前記スピーカのための前記開口は、前記取付けユニットの第２の保持部材の壁部分に形成される、請求項１３に記載の電子ペン。
【請求項１５】
前記スピーカのための前記開口は、前記取付けユニットの第２のプリント回路基板に形成される、請求項１３に記載の電子ペン。
【請求項１６】
前記スピーカのための前記開口は、前記ケーシングの内側からペン中心軸に向けて延びる前記ケーシングの壁部分によって定められる、請求項１３に記載の電子ペン。
【請求項１７】
第２のプリント回路基板の少なくとも一部分は、前記音声ボックスの前記閉鎖空間に接して延びている、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項１８】
前記第２のプリント回路基板の一部分は、前記音声ボックスの前記閉鎖空間に接して配置されており、電子部品を備えている、請求項１７に記載の電子ペン。
【請求項１９】
前記第２のプリント回路基板は、前記音声ボックスの前記閉鎖空間内に延びている、請求項１７または１８に記載の電子ペン。
【請求項２０】
前記音声ボックスは、前記音声モジュールの前記第２の保持部材の壁部分によって形成され、前記壁部分は、前記スピーカのための開口から離れた反対側の開口を定め、前記反対側の開口は、前記音声モジュールの前記第２のプリント回路基板によって閉鎖され、
前記音声ボックスの前記閉鎖空間は、前記スピーカ、前記保持部材の壁部分、および、前記第２のプリント回路基板によって定められる、請求項５および１４に記載の電子ペン。
【請求項２１】
前記反対側の開口を定める壁端部分が、前記音声ボックスの前記閉鎖空間を定める前記第２のプリント回路基板の表面に押しあてて封止されている、請求項２０に記載の電子ペン。
【請求項２２】
封止要素が、前記壁端部分と前記第２のプリント回路基板の前記表面との間に配置されている、請求項２１に記載の電子ペン。
【請求項２３】
前記第２のプリント回路基板の一部分は、前記音声ボックスの前記閉鎖空間内に配置されており、電子部品を備えている、請求項２０または２１に記載の電子ペン。
【請求項２４】
前記ケーシングは、主ケーシング部材と前部ケーシング部材とを備え、
前記前部ケーシング部材は、ロックピンによって主ケーシング部材に接続されており、
前記ロックピンは、前記主ケーシング部材と前部ケーシング部材の壁に設けられたロックピン穴を介して前記ケーシングを横切って延びており、不正開封防止構造を提供する、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項２５】
前記主ケーシング部材は、第１の結合部分を有しており、前記第１の結合部分は、前記前部ケーシング部材に設けられた対応する第２の結合部分と結合し、
前記ロックピン穴は、前記第１と第２の結合部分に設けられている、請求項２４に記載の電子ペン。
【請求項２６】
前記ロックピンは、前記取付けユニットに設けられた穴を通って延びている、請求項２５に記載の電子ペン。
【請求項２７】
前記ロックピンは、前記ケーシングの外面の両側から外向きに突出し、
前記ロックピンの両側の突出部は、キャップの内側に設けられた対応する凹部に係合して、前記前部ケーシング部材を覆うように取り付けられたときに前記キャップを取外し可能に接続するように構成されている請求項２４〜２６のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項２８】
前記ケーシングは、主ケーシング部材を形成するように接合された２つの細長いシェル部材を備え、前記２つのシェル部材には、前部ケーシング部材が取り付けられ、
前記シェル部材は、内部固定手段を有しており、前記内部固定手段は、前記ケーシング内に収納される前記取付けユニットに設けられた対応固定手段に対応する、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項２９】
前記ロックピンは、前記２つのシェル部材のうちの１つを横切って延び、かつ、前記２つのシェル部材のうちの１つをロックする、請求項２７および２８に記載の電子ペン。
【請求項３０】
前記ケーシングは、一体に形成された管状主ケーシング部材と、前記主ケーシング部材の後端部に取り付けられた後部ケーシング部材と、内部固定手段とを有しており、前記内部固定手段は、前記ケーシング内に収納される前記取付けユニットに設けられた対応固定手段に対応する、請求項１〜２７のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項３１】
前記位置決めモジュールは、前記表面上でコードを感知するための光学手段を備える、請求項１〜３０のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項３２】
前記音声モジュールは、マイクロフォンをさらに備える、請求項１〜３１のいずれか一項に記載の電子ペン。
【請求項３３】
前記マイクロフォンは、前記音声モジュールの第２の保持部材に取り付けられる弾性要素によって支持されている、請求項３２に記載の電子ペン。
【請求項３４】
閉鎖空間を有する音声ボックスを備え、
前記閉鎖空間は、スピーカの背面、電子ペンの内部の構成要素取付けユニットの壁部分、および／または、前記電子ペンの内面から突出する壁部分によって定められることを特徴とする電子ペン用の音声モジュール。
【請求項３５】
管状ケーシング部材と、請求項３４に記載の音声モジュールと、を備え、
前記音声モジュールは、前記スピーカの前面が前記管状ケーシング部材の軸方向に向くように、前記ケーシング内に配置されることを特徴とする電子ペン。
【請求項３６】
前記音声ボックスの前記閉鎖空間と接して配置されたプリント回路基板をさらに備える、請求項３５に記載の電子ペン。
【請求項３７】
外向きに突出するペン先と、接続手段によって互いに接続された２つの構成要素保持部材と、を備え、
前記接続手段は、前記ペン先への衝撃に起因する前記取付けユニットへの物理的衝撃を緩和するために少なくとも部分的に弾性を有することを特徴とする構成要素取付けユニット。
【請求項３８】
少なくとも２つのケーシング部材を備えるケーシングと、前記ケーシング部材を互いに組み合わせるために前記ケーシングを横切って延びるロックピンと、を備え、
前記ロックピンは、前記ケーシングの外面の両側から外向きに突出し、
前記ロックピンの両側の突出部は、キャップの内側に設けられた対応する凹部に係合して、前記キャップを前記ペンケーシングの前部分に取外し可能に接続するように構成されていることを特徴とする電子ペン用のロック構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００６年２月２２日出願のスウェーデン特許出願第０６００３８９−１号および２００６年２月２７日出願の米国仮特許出願第６０／７４３３６１号の利益を主張する。これらの出願は、参照により本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
本発明は、ペンの先端（ペン先）の位置を検出するための位置決めシステムと、ペン先の検出された位置に応じて音声信号を出力するように構成された音声システムとを有する電子ペンに関する。
【背景技術】
【０００３】
電子ペンは、様々な目的、例えば走査（スキャン）や位置検出などに使用することができる。そのような電子ペンの機構および構造の例は、例えば、本出願者の国際公開０３／００１３５８号、国際公開０２／０９３４６７号、および国際公開０２／１０３６２３号に開示されている。そのような電子ペンの機構、光学システム、およびソフトウェアのさらなる例は、例えば、本出願者の国際公開０６／００６９２５号、国際公開０６／００４５０６号、国際公開０５／０５７４７１号、国際公開０３／０６９５４７号、国際公開０３／０４６７０８号、および国際公開０３／００１４４０号、ならびにその中の参照に開示されている。
【特許文献１】国際公開０３／００１３５８号パンフレット
【０００４】
最近では、音声フィードバック機能を備えた特殊なタイプのそのような電子ペンが、市場で成功を納めている。特に、これらの音声機能付きペンは、玩具や学習の市場向けに設計される。そのようなペンは、Ｌｅａｐｆｒｏｇ  Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，Ｉｎｃ．から「ＦＬＹ（商標）  ペントップ・コンピュータ」という製品名で市販されている。この構造のペンは、ケーシングと、そこから突出しているペン先とを有する。ケーシング内には、ペンが操作される表面の画像を捕らえるように、光学スキャナが配置されている。この表面は、位置コーディングパターンを有するいわゆるドットマトリックス紙であってもよい。ユーザがこの表面上でペン先を動かすと、ペン内部の処理回路が画像処理を行って、表面上でのペンの位置および動きを電子的に求める。ペンは音声機能を有しており、すなわち、ドットマトリックス紙上のペン先の動きや特定の「ヒット」に応じて音声信号を出力する。例えば、ペン先が米国の地図上に置かれた場合、音声システムの声が、スピーカを介して、ペン先がどの州に置かれたかを教えてもよい。
【０００５】
しかし、この種の既存の電子ペンには、以下に論じる特定の問題点がある。
【０００６】
これらのペンの寸法は、かなり大きく、そのため扱いにくく、時には扱うのが困難である。したがって、コンパクトな構造の小型ペンが求められる。
【０００７】
さらに、これら既知のペンの内部に収納される特定の部品は、ケーシングの内側に固定されているが、これにより、取付けの弱い箇所が構成される可能性がある。また、ペンが落下したり、何かに対して投げられたりすると、構成要素間の電線および接触が緩む可能性もある。例えば、ペン先への衝撃がペンの内部に伝わった場合、デリケートな構成要素は破壊されるおそれがある。
【０００８】
音声システムについては、スピーカは、単にペンのケーシングの内側に取り付けられることが多い。したがって、スピーカは、大型のペンの内部空間の全体にさらされる。この結果、音質が低下したり、スピーカがその取付け箇所から緩んでしまう可能性もある。
【０００９】
これらのペンの製造工程は、複数の部品および構成要素が関係するため複雑であり、その一部は、上述のように緩んでしまう可能性のある電線によって接続しなければならない。したがって、より効果的かつ確実な製造工程が望ましい。そして、これら既知のペンは、ペンを分解してデリケートな構成要素を操作するのが簡単なので、不正な開封を防止する機能が十分であるとはいえない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上記の問題点を取り除き、または少なくとも軽減し、それによって従来技術より改善された電子ペン構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的およびさらなる目的は、以下の説明から明らかになるであろう。そして、これらの目的およびさらなる目的は、添付の独立請求項に述べる特徴を有する電子ペン、音声モジュール、構成要素取付けユニット、およびロック構造を提供することにより実現される。好ましい実施形態は、添付の従属請求項で定められる。
【００１２】
本発明の第１の態様では、電子ペンの位置決めモジュールおよび音声モジュールは、コンパクトな構造を構成する一体型の構成要素取付けユニットを形成する。このコンパクトな取付けユニットは、いくつかの利点をもたらす。組立て工程では、一つのユニットとして扱うことが容易である。さらに、取付けユニットの外側の構成は、ケーシングの内側の構成に容易に適合され、逆も同様である。別の利点は、同じ内部構造、すなわち同じ取付けユニットに対して、様々なケーシングを使用できるということである。
【００１３】
一実施形態では、位置決めモジュールは、第１の保持部材を含み、音声モジュールは、第２の保持部材を含む。２つの保持部材は、互いに接続されて保持構造を形成する。位置決めモジュールの１つのプリント回路基板（ＰＣＢ）は、第１の保持部材に取り付けられてもよく、音声モジュールの別のプリント回路基板（ＰＣＢ）は、第２の保持部材に取り付けられてもよい。この構造は、いくつかの理由で有利となりうる。第１に、位置決めモジュールは構成要素の厳密な空間構成を必要とするので、その許容誤差の要求（必要条件）が高い可能性がある。したがって、位置決めモジュールは、許容誤差やクリーンな環境などに関して、高水準の別個の生産ラインで生成することができる。一方、音声モジュールは、許容誤差の要求などがそれ程厳しくない別の生産ラインで生産することができる。さらに、いずれのモジュールも、万一試験中または販売後に何らかの欠陥が生じた場合、交換することができる。
【００１４】
２つの保持体の間、すなわち２つのプリント回路基板の間の接続手段は、機械的かつ電気的接続のうちの少なくとも１つを提供してもよい。一実施形態では、この接続手段は、各プリント回路基板用に突出する接触ピンを有するいわゆる基板間コネクタを備える。これにより、これらの基板間の電線をなくしてまたは少なくとも最小限にして、製造を容易にしかつ生産での自動化を可能にする。
【００１５】
一実施形態では、２つの保持部材の間の接続は、ペンの先端（ペン先）への衝撃によって生じる取付けユニットへの衝撃を緩和するための手段を含む。この構造により、ペンがペン先から落下した場合に取付けユニットのデリケートな構成要素が損傷を受ける危険性が軽減される。好ましい一実施形態では、この接続および緩和手段は、保持部材の少なくとも部分的に弾性を有する部品を含む。これにより、ペンの内部の構成要素への損傷の危険性がさらに軽減される。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、電子ペンの音声モジュールは、音声ボックスを有し、そこにスピーカが取り付けられる。ペンのケーシング内に収納される音声ボックスによって、音質を改善することができる。
【００１７】
音声ボックスは、音声モジュールを保持する取付けユニットの壁部分によって、および／または、ケーシングの内側から突出する壁部分によって、形成されてもよい。壁部分は、スピーカが配置される開口を形成してもよい。また、壁部分とスピーカは、音声ボックスの閉鎖空間を定めてもよい。この構造により、コンパクトな音声ボックスが実現されてもよい。
【００１８】
一実施形態では、音声ボックスは、音声モジュールの第２の保持部材の壁によって形成され、それらの壁は、スピーカの開口から離れた反対側の開口を定める。この反対側の開口は、音声モジュールの第２のプリント回路基板によって閉鎖され、音声ボックスの閉鎖空間は、スピーカ、保持部材壁、および、第２のプリント回路基板によって定められる。この構造では、プリント回路基板を、音声ボックスの閉鎖空間の壁として使用する。したがって、基板の構成要素は、音声ボックスの空間内に収容され、それにより保護することができる。例えば、この空間内にアンテナを収納することができる。さらにこの構造により、ペンの全体的な寸法を縮小することが可能になる。
【００１９】
本発明の第３の態様では、ペンのケーシングは、主ケーシング部材と、前部ケーシング部材とを含み、前部ケーシング部材は、ロックピンによって、主ケーシング部材に接続される。ロックピンは、主ケーシング部材および前部ケーシング部材の壁に設けられた穴を介して、ケーシングを横切って延びている（貫通している）。このロックピンは、不正開封防止構造を提供する。
【００２０】
一実施形態では、ロックピンは、ケーシングの外面の両側から突出している。ロックピンの両側の突出部は、保護キャップの内側に設けられた対応する凹部（対応凹部）と係合して、キャップをペンの前部材に取外し可能に接続するように構成されている。ロックピンの両側の突出部と対応凹部とが対応して係合することにより、好適なスナップ式の接続が提供されてもよい。
【００２１】
次に、本発明およびその多くの利点についてさらに説明する。現時点で好ましい例示的な実施形態を示す添付の図面を参照されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の第１の実施形態による電子ペン１を、図１に示す。ペン１は、２つのシェル部材２、３で構成された管状主ケーシング部材と、管状前部ケーシング部材４とを有する。管状前部ケーシング部材４からは、ペン先６を有するペンの心棒５が突出している。シェル部材２、３は、互いに接合されるとともに、前部部材４に接合されている。このケーシング（または筐体構造）２〜４は、以下で説明するロックピン４４を用いてロックされる。
【００２３】
図２は、分離されたシェル部材２、３と、ペン１のケーシング２〜４内に収容される部品や構成要素を示す。位置決めモジュール（または位置決め構成）は、前部保持体８と、第１のプリント回路基板（ＰＣＢ）９とを備える。また、音声モジュール（または位置決め構成）は、後部保持体１１と、第２のプリント回路基板（ＰＢＣ）１２と、スピーカ１３とを備える。後部保持体１１は、電池１０を収納するためのシート部１１ａと、スピーカ１３を収納するための開口１４とを有する。
【００２４】
スピーカ１３を取り付けるときには、後部保持体１１の開口１４を取り囲む部分とスピーカ１３との間に、環状封止体１５が配置される。対応する形で、マイクロフォン１６が、後部保持体１１の開口１７内に収納される。マイクロフォン１６は、マイクロフォン１６を妨害する恐れのある衝撃（音、振動など）を緩和しまたは吸収するように構成された弾性要素１８を用いて、開口１７内に保持される。後部保持体１１のうちのスピーカの開口１４の壁部分は、以下で説明する音声または共振ボックス１９を形成している。
【００２５】
シェル部材２、３は、複数のネジ２０を用いてペンケーシングへと組み立てられる。２つのＰＣＢ９、１２と２つの保持体８、１１は、ネジ２１によって組み立てられる。
【００２６】
ＰＣＢ９、１２は、複数の電子部品を備えるが、それらについては、ここでは詳細に説明しない。しかしながら、位置決めモジュールの第１のＰＣＢ９が、表面Ｓ（例えばドットマトリックス紙、図１参照）の画像を記録するためのカメラシステム５１に含まれる光センサ（図示せず）を有することについては、説明しておく必要がある。また、位置決めモジュールは、ペンの心棒５に動作可能に接続された接触センサ５２を含み、カメラシステム５１は、この接触センサ５２からの出力に基づいて選択的に起動される。音声モジュールの第２のＰＣＢ１２は、表面Ｓ上でのペン先６の検出位置に応じて音声信号を生成する手段を有する。音声信号は、一方のシェル部材２内の複数の小さな開口２２を介して、スピーカ１３から出力される。
【００２７】
また、対話式の電子ペン１は、様々な機能を制御しかつ電池１０に接続された処理回路（図示せず）を有する。ＰＣＢに取り付けられた構成要素によって実装されるこの処理回路について、ここでは説明を省略する。
【００２８】
図３〜４は、ペン１のケーシング２〜４内に配置されるべき一体型の構成要素取付けユニット２３に組み立てられた位置決めモジュールと音声モジュールを示す。このコンパクトな取付けユニット２３は、組立て工程で扱うのが容易であり、ペンケーシング内の空間がほぼ満たされている。そして、緩んだ部品や電線は存在しない。
【００２９】
取付けユニット２３は、シェル部材２、３の内側の内部固定／係合手段５５、５６（図２参照）に対応する外部固定／係合手段５３、５４を有する。これらの対応する手段は、取付けユニットをシェル部材に固定して取り付けるように、互いに物理的に接続してもよく、あるいは、単に取付けユニットとシェル部材の相互の位置を制御するように、相互作用してもよい。この種のさらなる固定手段は、取付けユニット２３とケーシング２〜４の内側との間の機械的インターフェースに設けることができる。固定／係合手段は、リブ、フランジ、フック、タワー、突起、リップ、凹部、溝、スロットなどを含んでもよい。
【００３０】
図５〜６では、位置決めモジュールが単独で示される。この位置決めモジュールは、例えば許容誤差に関して品質要求の高い別個の生産ラインで生産することができる。正確な位置検出を確実にするためには、光学構成部品および関連する他の要素が、確実かつ明確な形で取り付けられることが重要である。位置決めモジュールをこうして別個に生産する利点は、カメラシステム５１および前部ＰＣＢ９を、清浄でかつ塵のない環境（例えば、いわゆるクリーンルーム内で）組み立てることができることである。
【００３１】
図７〜８には、音声モジュールが単独で示される。この音声モジュールも、別個の生産ラインで生産することができるが、許容誤差などの要求は、位置決めモジュールの生産の場合より低くてもよい。
【００３２】
図９では、位置決めモジュールと音声モジュールの間の接続部が詳細に示される。位置決めモジュールの保持体８は、音声モジュールの保持体１１の凹部２５（図７参照）に対応する管状突起部２４を有する。保持体８、１１の各々は、基本的にペンの軸方向に長く延びており、凹部２５から管状突起部２４内に向けて延びるネジ２６によって、互いに接続されている。衝撃緩和効果を得るために、管状突起部２４は、少なくとも部分的に弾性を有してもよい。ペン１が落下して、ペン先６への衝撃が生じた場合、この衝撃は、ペンの心棒５を介してその内端部５ａに伝わり、保持体８、１１の間の弾性接合によって緩和される。その結果、生じる軸方向の衝撃は、管状突起部２４と締付けネジ２６の軸との間で緩和され、衝撃によるＰＣＢ９、１２の構成要素への損傷の危険性は、軽減される。代替実施形態（図示せず）では、突起部２４は、代わりに第２の保持体１１上に設けられ、第１の保持体８内の凹部２５内へ延びる。この場合も、突起部は、少なくとも部分的に弾性を有することが好ましい。他の実施形態（図示せず）では、突起部の材料ではなく、または突起部の材料に加えて、凹部を画定する材料が、少なくとも部分的に弾性を有してもよい。図示の実施形態に基づき、保持体間の弾性接合のさらなる代替実装形態を、当業者であれば見出すことができるであろう。例えば、軸方向に移動可能な２つの他の保持体を、それらの保持体の重なる部分を貫通する１つまたは複数の弾性留め具（リベット、ネジなど）によって結合して、軸方向の衝撃を吸収するようにしてもよい。別の例では、２つの重ならない保持体を、弾性材料から作られた中間連結部によって、または、軸方向の衝撃に弾性効果を有するように設計された中間連結部によって接合してもよい。
【００３３】
図９の例に戻ると、前部保持体８からのさらなる突起部５７は、前部ＰＣＢ９の対応する開口５８内に受けられるとともに、後部保持体１１の対応する凹部５９内に受けられる。これらの対応する結合により、位置決めおよび音声モジュール間の好適な機械的接続をもたらしてもよい。
【００３４】
図９には、さらなる接続手段、すなわち、２つのＰＣＢ９、１２を互いに接続する接続部材２７が示される。接続部材２７は、それぞれＰＣＢ９、１２内の対応する穴に受けられる突出した接続ピン２８を有する。これらのピン２７は、いかなる電線も必要としないでＰＣＢ９、１２の間の電気接続を提供する。これにより、潜在的にＰＣＢの組立てが簡素化され、かつ、電気的接続の信頼性および耐久性が高くなる。一実施形態では、接続部材２７は、いわゆる基板間コネクタである。別法としてまたは追加として、電線アセンブリを使用して（例えば、端子ブロック、プラグソケットコネクタ、ネジ端子、半田付けなどを介して）ＰＣＢを電気的に接続してもよい。
【００３５】
図１０には、音声モジュールの音声ボックス１９が詳細に示される。上述のように、スピーカ１３は、後部保持体１１の開口１４内に配置される。音声ボックス１９は、保持体１１の壁部分２８によって構成される。壁部分２８は、スピーカの開口１４の反対側の開口２９を定める。この反対側の開口２９は、第２のＰＣＢ１２によって閉鎖される。したがって、音声ボックス１９の内側の閉鎖空間３０は、スピーカ１３の背面、壁部分２８、およびＰＣＢ１２によって定められる。この閉鎖空間３０は、良好な音質のための好適な条件をもたらす。閉鎖空間３０の容積、形状、および壁の特性は、音質に影響を及ぼすことがあるため、それらの必要条件に従って変更することができる。本実施形態および他の実施形態では、「閉鎖空間」とは、例えば音質を改善するために、境界が明瞭な孔や小さな開口が音声ボックスの壁の１つに設けられた本質的に閉鎖された空間も含むことに留意されたい。
【００３６】
図１０の構成は、音声ボックス１９とＰＣＢ１２の間のあらゆる間隔を取り除くことによって、ペンの内側の空間の無駄をなくすという一般的な利点を有する。構成要素３１が音声ボックス１９の閉鎖空間３０内に延びるようにＰＣＢ１２を構成することによって、さらに空間の無駄をなくすことができる。したがって、ペンの径方向および／または軸方向の延長を縮小することができ、または、より多くの構成要素を所与の寸法のペン内に収容することができる。
【００３７】
音声ボックス１９の別の利点は、第２のＰＣＢ１２のデリケートな構成要素（ペンからの信号を無線通信するためのアンテナ３１など）を、音声ボックス１９の閉鎖空間３０内に収容できることである。これにより、万一ペンケーシングが開けられた場合に、これらの構成要素への損傷の危険性が、生産中も使用中も軽減される。
【００３８】
また、図１１および１２には、音声ボックス１９が概略的に示される。開口２９を定める壁端部分３２は、第２のＰＣＢ１２の表面に押しあてて封止されている。封止要素３３は、壁端部分３２とＰＣＢ１２の表面との間に配置される。
【００３９】
図１３には、音声ボックス１９の代替実施形態が示される。この音声ボックス１９では、スピーカ１３が後部壁３４内に配置される。ＰＣＢ１２は、例えばデリケートな構成要素３１を保護するために、空間３０内に延びている。このようにスピーカ１３を後方に位置することは、ペンの径方向の延長をさらに縮小させるのに望ましいであろう。
【００４０】
図１４には、音声ボックス１９の別の代替実施形態が示される。この音声ボックス１９では、閉鎖空間３０が後部保持体１１の壁３５だけで形成される。空間３０内には、ＰＣＢは存在しない。この実施形態は、ペン１のケーシングをかなり厚くすることが可能な場合に、好ましいであろう。
【００４１】
ここでは特に図示しないが、ある実施形態では、図１４のものと類似の音声ボックス１９が、単独の部品として製造される。その部品は、ケーシングの内側に取り付けられ、および／または、シェル部材２、３にしっかりと係合されて保持される。
【００４２】
図１５には、音声ボックス１９の他の実施形態が示される。この音声ボックス１９では、スピーカ１３がＰＣＢ１２内の開口３６内に配置され、ＰＣＢ１２が後部保持体１１の壁３７とともに閉鎖空間３０を定める。
【００４３】
図１６では、スピーカ１３は、シェル部材３の内側からペン１の中心軸Ｃの方へ延びる壁部分３９によって定められる開口３８内に配置される。この実施形態では、音声ボックス１９の閉鎖空間３０は、スピーカ１３、シェル部材３の突出する壁部分３９、およびシェル部材３の外側の壁４０によって定められる。
【００４４】
図１７には、音声ボックス１９の別の実施形態が示される。この音声ボックス１９は、後部保持体１１の第１の壁部分４１と、シェル部材３からの突起からなる第２の壁部分４２とによって形成される。別法として、第２の壁部分４２は、前部保持体８の一部とすることもできる。音声ボックス１９の空間３０を大きくするために、（特にＰＣＢ１２が、壁部分４１によって定められる上部空間と、壁部分４２によって定められる底部空間との間の界面全体を覆うのに十分なほど広い場合には、）空間３０の内側に延びるＰＣＢ１２は、１つまたは複数の開口４３を有してもよい。
【００４５】
図１８には、電子ペンの別の実施形態における音声ボックス構成が示される。この音声ボックス１９は、後部保持体１１の壁部分とＰＣＢ１２によって定められる。この音声ボックスは、壁部分によって定められる開口を介して、スピーカ１３の背面によって封鎖される。音声を生成するスピーカの前面がペンの軸方向（図１の軸Ｃを参照）に向くように、スピーカ１３を配置するための周辺シート部が、保持体１１によって定められる。したがって、スピーカ１３の前面は、直接シェル部材に面するのではなく、シェル部材、穴の開いていない止め板６０、およびスピーカ１３の前面によって定められる円筒状の出力空間に面する。放射状の開口６２が、ペンから生成された音を伝えるように、シェル部材の内部に定められる。スピーカ１３のこの構成は、ペンの径方向の延長を縮小するのに役立つことがある。
【００４６】
図１９〜２１には、ロックピン構造が示される。このロックピン構造では、主ケーシング部材２、３と前部ケーシング部材４の壁内の穴４５を介してケーシングを横切って貫通するロックピン４４によって、前部ケーシング部材４が主ケーシング部材２、３に接続されかつロックされる。その結果、不正開封防止構造が実現される（図１９参照）。
【００４７】
図２０は、主ケーシング部材２、３が、前部ケーシング部材４の対応する第２の結合部分４７に挿入される第１の結合部分４６を有することを示す。ロックピン穴４５は、これらの結合部分４６、４７内に設けられる。
【００４８】
また、図示しない一実施形態では、ロックピン４４は、取付けユニット２３の穴を貫通する。これにより、さらなる不正開封防止効果がもたらされ、ならびに潜在的にペンの安定性および耐久性が高くなる。
【００４９】
ロックピン４４は、ケーシング２〜４および／または取付けユニット２３と協働して、一方向のロック構造を形成し、これにより、ピン４４の取付けは可能でありながら、ロック構造を破損することなくそれを除去できないようにすることが好ましい。この目的のために、ロック構造は、スナップ式としてもよい。例えば、ピン４４は、穴４５にまたは取付けユニット２３内の対応する穴に配置されたリブ、フランジ、またはタブなどの１つまたは複数の突起に係合する溝構成を有してもよい。
【００５０】
図２０〜２１に示されるように、ロックピン４４は、前部ケーシング部材４の外面の両側から突出する。これらの両側の突出部４８は、保護キャップ５０の内側に設けられた対応する凹部４９に係合して、キャップ５０をペン１の前部ケーシング部材４に取外し可能に接続するように構成される。ピン４４の突出部４８と凹部４９の間の係合は、スナップ式であることが好ましい。耐久性のためには、突出部４８は、ピン４４の中心部分より耐磨耗性に優れた材料を備えてもよく、または、そのような材料から作ってもよい。
【００５１】
最後に、本発明の概念は、以上の記載に限定されるものではなく、本発明の概念のいくつかの修正形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内で可能であることを述べておく必要がある。例えば、ペンのケーシングは、他の構造（図２２参照）とすることができる。２つのシェル部材からなる主ケーシング部材および前部ケーシング部材の代わりに、ペンは、一体型の１つの管状主ケーシング６０を有してもよく、その中に構成要素取付けユニット２３が挿入され、かつ後部ケーシング部材６１によって固定される。これらのケーシング６０、６１は、取付けユニット２３の外部固定手段と協働する内部固定手段を有する（図示せず）。
【００５２】
他の実施形態では、位置決めモジュールおよび音声モジュールは、取付けユニットの一部を形成する共通の一体型の保持体を含んでもよく、これらのモジュールは、そのような共通の保持体に、または別個の前部および後部保持体に取り付けられた、共通のプリント回路基板を含んでもよい。
【００５３】
音声ボックスに関しては、音声ボックスの壁の開口内のスピーカの構成に関してさらなる実施形態でも実現可能である。
【００５４】
以上の実施形態は、１つまたは複数の加速度計、１つまたは複数のローラーボール、三角測量、１つまたは複数の磁気センサなど、ペンの先端の位置を決定するための任意の他の技術を利用する電子ペンに実装可能であることを理解されたい。また、音声モジュールおよびロック構造の一般的な原理は、共通の取付けユニットの有無にかかわらず、電子ペンに実装可能であることも理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態による電子ペンの図である。
【図２】ペンの主要な部品を示すペンの分解図である。
【図３】ペンの構成要素取付けユニットを２方向から示す図である。
【図４】ペンの構成要素取付けユニットを２方向から示す図である。
【図５】取付けユニットの位置決めモジュールを２方向から示す図である。
【図６】取付けユニットの位置決めモジュールを２方向から示す図である。
【図７】取付けユニットの音声モジュールを２方向から示す図である。
【図８】取付けユニットの音声モジュールを２方向から示す図である。
【図９】位置決めモジュールと音声モジュールの間の接続部の断面図である。
【図１０】音声モジュールの音声ボックスの断面図である。
【図１１】図１０に示す音声ボックスの概略断面図である。
【図１２】封止要素を示す図１１の細部の拡大図である。
【図１３】音声モジュールの音声ボックスの他の実施形態を示す図である。
【図１４】音声モジュールの音声ボックスの他の実施形態を示す図である。
【図１５】音声モジュールの音声ボックスの他の実施形態を示す図である。
【図１６】音声モジュールの音声ボックスの他の実施形態を示す図である。
【図１７】音声モジュールの音声ボックスの他の実施形態を示す図である。
【図１８】音声ボックスの他の実施形態を示す、電子ペンの後端部の縦断面図である。
【図１９】破線で示すペンの前部ケーシング部分に保護キャップをロックするためのロック構造を示す図である。
【図２０】ロックピンを示す、図１９における２０−２０断面図である。
【図２１】ロックピンとキャップの間の係合を示す、図２０における２１−２１横断面図である。
【図２２】代替例のケーシング構造を有する電子ペンを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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