(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子スタイラスであって、
ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、
前記ユーティリティ部は、手持ち式コンピューティングデバイスのタッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、
前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、
前記ケーブルは、前記手持ち式コンピューティングデバイスと細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記手持ち式コンピューティングデバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記手持ち式コンピューティングデバイスに伝送するよう構成され、
前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、
（ａ）前記ケーブルには前記手持ち式コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、
（ｂ）前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものであり、
（ｃ）前記スタイラスは、前記手持ち式コンピューティングデバイスと無線通信するための手段を有しない、電子スタイラス。
【請求項２】
請求項１に記載のスタイラスであって、前記ケーブルは、第１段階において、前記第１の信号を規定電圧で前記ケーブル内の部材を通って伝送し、第２段階において、前記第２の信号を前記初期電圧から変調された電圧で前記ケーブル内の部材を通って伝送するよう構成され、前記変調された電圧と前記初期電圧の差が前記下向きの圧力の大きさに対応する、スタイラス。
【請求項３】
請求項２に記載のスタイラスであって、前記ユーティリティ部は、前記タッチスクリーンとの係合のための浮動部材と、前記第１の信号を変調して前記第２の信号とする信号変調器とを含む、スタイラス。
【請求項４】
請求項３に記載のスタイラスであって、前記信号変調器は、加えられた圧力の変化に応答して抵抗を変調させ、これにより通過する電流を変調させる、スタイラス。
【請求項５】
請求項３に記載のスタイラスであって、前記変調器が感圧センサである、スタイラス。
【請求項６】
請求項４に記載のスタイラスであって、前記感圧センサが互い違いに配置された２組の指部を備えている、スタイラス。
【請求項７】
請求項６に記載のスタイラスであって、前記ケーブルのジャックが、マイクセクションと、グランドセクションと、左オーディオセクションと、右オーディオセクションとを備える、スタイラス。
【請求項８】
請求項７に記載のスタイラスであって、前記ジャックは第１コンタクトピン及び第２コンタクトピンに接続されている、スタイラス。
【請求項９】
請求項８に記載のスタイラスであって、前記ユーティリティ部は、前記コネクタの前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションが、一端において前記手持ち式コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに電気的に接続可能とされ且つ他端において前記第１コンタクトピンに接続され、前記第２コンタクトピンが、前記グランドセクションに電気的に接続されるよう構成される、スタイラス。
【請求項１０】
請求項９に記載のスタイラスであって、前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションと、前記第１コンタクトピンと、前記第２コンタクトピンと、前記グランドセクションが直列に配置される、スタイラス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のスタイラスであって、前記ユーティリティ部分は、第１の接続構成又は第２の接続構成を取るよう適合されており、前記浮動部材に圧力が加えられず前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差に変化がない前記第１の接続構成において、前記第２の信号は、変調されないか又は前記第１の信号と同一である、スタイラス。
【請求項１２】
請求項１１のスタイラスであって、前記浮動部材に圧力が加えられ前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差が変化する第２の構成において、前記第２の信号は、前記第１の信号から変調され、生成されるストロークの幅の変化が、前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーン上でユーザによって加えられる下向きの圧力の大きさに対応するよう構成される、スタイラス。
【請求項１３】
請求項８に記載のスタイラスであって、前記ユーティリティ部は、前記コネクタの前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションが、一端において前記手持ち式コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに電気的に接続可能とされ且つ他端において前記第１コンタクトピンに接続され、前記第２コンタクトピンが、前記マイクセクションに電気的に接続されるよう構成される、スタイラス。
【請求項１４】
請求項１３に記載のスタイラスであって、前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションと、前記第１コンタクトピンと、前記第２コンタクトピンと、前記マイクセクションが直列に配置される、スタイラス。
【請求項１５】
請求項１４に記載のスタイラスであって、前記ユーティリティ部分は、第１の接続構成又は第２の接続構成を取るよう適合されており、前記浮動部材に圧力が加えられず前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差に変化がない前記第１の接続構成において、前記第２の信号が、変調されないか又は前記第１の信号と同一である、スタイラス。
【請求項１６】
請求項１５のスタイラスであって、前記浮動部材に圧力が加えられ前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差が変化する第２の構成において、前記第２の信号は、前記第１の信号から変調され、生成されるストロークの幅の変化が、前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーン上でユーザによって加えられる下向きの圧力の大きさに対応するよう構成される、スタイラス。
【請求項１７】
電子スタイラスであって、
ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、
前記ユーティリティ部は、手持ち式コンピューティングデバイスのタッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、
前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、
前記ケーブルは、前記手持ち式コンピューティングデバイスと細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記手持ち式コンピューティングデバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記手持ち式コンピューティングデバイスに伝送するよう構成され、
前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、
（ａ）前記ケーブルには前記手持ち式コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、
（ｂ）前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成されるよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものである、電子スタイラス。
【請求項１８】
タッチスクリーンと電子スタイラスの組み合わせを備えた手持ち式電子デバイスであって、
ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、
前記ユーティリティ部は、前記タッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、
前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、
前記ケーブルは、前記手持ち式電子デバイスと細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記手持ち式電子デバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記手持ち式電子デバイスに伝送するよう構成され、
前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、
（ａ）前記ケーブルには前記手持ち式電子デバイスの通常の入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、
（ｂ）前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものであり、
（ｃ）前記スタイラスは、コンピューティングデバイスと無線通信するための手段を有しない、電子スタイラス。
【請求項１９】
タッチスクリーンを備えた手持ち式電子デバイス、電子スタイラス、及び前記手持ち式電子デバイスにインストールされたコンピュータプログラムを備える入力システムであって、
（ａ）ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、
前記ユーティリティ部は、前記タッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、
前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、
前記ケーブルは、前記手持ち式電子デバイスと細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記手持ち式電子デバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記手持ち式電子デバイスに伝送するよう構成され、
前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、
（ｂ）前記ケーブルには前記手持ち式電子デバイスのオーディオ入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、
（ｃ）前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものであり、
（ｄ）前記スタイラスは、コンピューティングデバイスと無線通信するための手段を有さず、
（ｅ）前記コンピュータプログラムは、（ｉ）前記ケーブルの、右オーディオ又は左オーディオセクション及びグランドセクション又はマイクセクションの間で検出された電位差と、（ｉｉ）前記ケーブルのグランドセクション及びマイクセクションの間の電位差の差分に対応する値を生成するよう構成され、
前記コンピューティングデバイスは、前記差分の値に応じて、当該差分の値に相応する幅又は選択を有するストロークを生成する、入力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピューティングデバイスとともに使用する改良された入力デバイスに関し、特に、コンピューティングデバイスのタッチスクリーンと対話する際に使用する入力デバイスに関する。本発明はまた、上記のようなコンピューティングデバイス及び入力デバイスを備えたシステムと、上記コンピューティングデバイスとともに使用するコンピュータプログラムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユーザがデータを入力することのできる、タッチスクリーンを備えた電子デバイスはますます普及してきている。しかしながら、共通の課題の１つは、そのようなデバイスには情報を正確に入力することが困難なことである。様々な問題がしばしば発生する。例えば、タッチスクリーンが小さすぎると、タッチスクリーン上の仮想ボタン又は仮想スイッチを操作することが一部のユーザにとって困難となる。
【０００３】
これらの課題に対し、ユーザの指を使用する代わりに、ペン型の部材あるいはスタイラスを入力デバイスとして使用する提案がなされている。このようなペン型の部材は、一般的に微細なペン先を有しているため、ある程度は有効であるが、たいてい、洗練された筆使いを作り出すことはできない。例えば、ペン型の部材では、たいてい、伝統的な手書きや書道のような筆致を得ることはできない。いくつかの例では、これらペン型の部材のいくつかは、設計及び操作の複雑さにもかかわらず、限定的な筆使いしかできない。
【０００４】
本発明は、上記の課題を解決するため、又は少なくとも公知手段の代替物を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、電子スタイラスであって、ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、前記ユーティリティ部は、コンピューティングデバイスのタッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、前記ケーブルは、前記コンピューティングデバイスと前記細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記コンピューティングデバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記コンピューティングデバイスに伝送するよう構成され、前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、前記ケーブルには前記コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くか又はタッチスクリーン上で選択を行うよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又はタッチスクリーン上での選択は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記スタイラスは、前記コンピューティングデバイスと無線通信するための手段を有しない、電子スタイラスが提供される。
【０００６】
好ましくは、前記ケーブルは、第１段階において、前記第１の信号を初期電圧で前記ケーブル内の部材を通って伝送し、第２段階において、前記第２の信号を前記初期電圧から変調された電圧で前記ケーブル内の部材を通って伝送するよう構成され、前記変調された電圧と前記規定電圧の差が前記下向きの圧力の大きさに対応する。前記ユーティリティ部は、前記タッチスクリーンとの係合のための浮動部材と、前記第１の信号を変調して前記第２の信号とする信号変調器とを含んでいても良い。前記（信号）変調器は、加えられた圧力の変化に応答して抵抗を変調させ、これにより通過する電流を変調させても良い。前記変調器は感圧センサであっても良い。前記感圧センサは互い違いに配置された２組の指部を備えている。前記ケーブルのジャックは、マイクセクションと、グランドセクションと、左オーディオセクションと、右オーディオセクションとを備えても良い。前記ジャックは第１コンタクトピン及び第２コンタクトピンに接続されても良い。
【０００７】
一実施形態において、前記ユーティリティ部は、前記コネクタの前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションが、一端において前記コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに電気的に接続可能とされ且つ他端において前記第１コンタクトピンに接続され、前記第２コンタクトピンが、前記グランドセクションに電気的に接続されるよう構成される。前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションと、前記第１コンタクトピンと、前記第２コンタクトピンと、前記グランドセクションは直列に配置されても良い。前記ユーティリティ部分は、第１の接続構成又は第２の接続構成を取るよう適合されており、前記浮動部材に圧力が加えられず前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差に変化がない前記第１の接続構成において、前記第２の信号は、変調されないか又は前記第１の信号と同一であっても良い。あるいは、前記浮動部材に圧力が加えられ前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差が変化する第２の構成において、前記第２の信号は、前記第１の信号から変調され、生成されるストロークの幅の変化が、前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーン上でユーザによって加えられる下向きの圧力の大きさに対応するよう構成されても良い。
【０００８】
一実施形態において、前記ユーティリティ部は、前記コネクタの前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションが、一端において前記コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに電気的に接続可能とされ且つ他端において前記第１コンタクトピンに接続され、前記第２コンタクトピンが、前記マイクセクションに電気的に接続されるよう構成される。前記右オーディオセクション又は前記左オーディオセクションと、前記第１コンタクトピンと、前記第２コンタクトピンと、前記マイクセクションが直列に配置されても良い。前記ユーティリティ部分は、第１の接続構成又は第２の接続構成を取るよう適合されており、前記浮動部材に圧力が加えられず前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差に変化がない前記第１の接続構成において、前記第２の信号が、変調されないか又は前記第１の信号と同一であっても良い。あるいは、前記浮動部材に圧力が加えられ前記グランドセクションと前記マイクセクションの間の電位差が変化する第２の構成において、前記第２の信号は、前記第１の信号から変調され、生成されるストロークの幅の変化が、前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーン上でユーザによって加えられる下向きの圧力の大きさに対応するよう構成されても良い。
【０００９】
本発明の第２の態様では、電子スタイラスであって、ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、前記ユーティリティ部は、コンピューティングデバイスのタッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、前記ケーブルは、前記コンピューティングデバイスと前記細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記コンピューティングデバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記コンピューティングデバイスに伝送するよう構成され、前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、前記ケーブルには前記コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くか又はタッチスクリーン上で記録を行うよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又は選択は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又は記録の選択の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものである、電子スタイラスが提供される。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、タッチスクリーンと電子スタイラスの組み合わせを備えた電子デバイスであって、ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、前記ユーティリティ部は、コンピューティングデバイスのタッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、前記ケーブルは、前記電子デバイスと前記細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記電子デバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記電子デバイスに伝送するよう構成され、前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、前記ケーブルには前記電子デバイスの通常の入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くか又はタッチスクリーン上で記録を行うよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又は選択は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又は記録の選択の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものであり、前記スタイラスは、前記コンピューティングデバイスと無線通信するための手段を有しない、電子スタイラスが提供される。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、タッチスクリーンを備えた電子デバイス、電子スタイラス、及び前記電子デバイスにインストールされたコンピュータプログラムを備える入力システムであって、ユーティリティ部と、ハンドル部と、ケーブルとを備え、前記ユーティリティ部は、コンピューティングデバイスのタッチスクリーンに入力するか又は当該タッチスクリーンに接触するよう構成され、前記ハンドル部は、ユーザが使用時に握れるよう構成され、前記ケーブルは、前記コンピューティングデバイスと前記細長い部材とを電気的に接続し、第１の信号を前記コンピューティングデバイスから前記スタイラスに伝送し、第２の信号を前記スタイラスから前記コンピューティングデバイスに伝送するよう構成され、前記第２の信号は、前記スタイラス内で生成されるのではなく、前記第１の信号から変調されるものであり、前記ケーブルには前記コンピューティングデバイスのオーディオ入出力ポートに接続するためのジャックが設けられ、前記スタイラスの前記ユーティリティ部は、タッチスクリーン上にストロークの長さ方向に沿って幅の変化するストロークを描くか又はタッチスクリーン上で記録を行うよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又は選択は、前記ユーザが前記ユーティリティ部を介して前記タッチスクリーンに与える下向きの力に対応するよう構成され、前記ストロークの長手方向の特定位置におけるストロークの幅又は記録の選択の一部は、前記スタイラス内の感圧センサが受ける下向きの圧力によってもたらされるものであり、前記スタイラスは、前記コンピューティングデバイスと無線通信するための手段を有さず、前記コンピュータプログラムは、（ｉ）前記ケーブルの、右オーディオ又は左オーディオセクション及びグランドセクション又はマイクセクションの間で検出された電位差と、（ｉｉ）前記ケーブルのグランドセクション及びマイクセクションの間の電位差の差分に対応する値を生成するよう構成され、前記コンピューティングデバイスは、前記差分の値に応じて、当該差分の値に相応する幅又は選択を有するストロークを生成する、入力システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明のいくつかの実施形態を、添付の図面を参照して説明する。
【図１】データの入力を補助するためのスタイラスを備えた従来のタブレットを示す模式図である。
【図２】データの入力を補助するためのスタイラスを備えた従来のタブレットを示す模式図である。
【図３】本発明に係るスタイラスの実施形態を示す概略図である。
【図４】図３のスタイラスの内部構造を示す図である。
【図５】図４のスタイラスのユーティリティ部を示す側面図である。
【図６】図５のスタイラスの反対側の側面図である。
【図７】図５のスタイラスの拡大図である。
【図８】図７に対応する図であり、スタイラスの先端部分がユーティリティ部から取り外された状態を示している。
【図９】図３のスタイラス内に存在する電子部品を示す概略図である。
【図１０】図９に対応する図であり、電子部品への電気的接続を示している。
【図１１】一実施形態に係る、図１０の電子部品の回路構成を示す概略図である。
【図１２】２つのシナリオにおける、図１１のスタイラスの右部分（Ｒ）及びグラウンド部分（Ｇ）の電位差の経時的な変動を示すグラフである。
【図１３】図１３Ａは、図１１の電子部品の一部の概略図であり、図１３Ｂは、図１１の電子部品の回路図である。
【図１４】図１１の電子部品の別の回路図である。
【図１５】図１５Ａは、本発明に用いられる抵抗の一実施形態を示す概略図であり、図１５Ｂは、回路内の抵抗の変化に伴って同回路の電圧も変化することを示す模式図である。
【図１６】本発明に係る入力システムの一実施形態を示す図である。
【図１７】本発明に係る入力システムの他の実施形態を示す図である。
【図１８】一実施形態に係るスタイラスの動作及び同スタイラスの筆致を示す概略図である。
【図１９】図１８のスタイラスの異なる筆致を示す図である。
【図２０】図１８のスタイラスの異なる筆致を示す図である。
【図２１】本発明に係る入力システムの他の実施形態を示す図である。
【図２２】本発明に係る入力システムの他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１及び図２は、データ入力を補助するスタイラス２を備えた従来のタブレット４を示す模式図である。スタイラス２を使用することにより、ユーザは線を描くことができるが、その長さ方向と略垂直な方向の幅は一定である。ユーザが異なる太さの線を描画したい場合、ユーザは、タブレット４を異なる幅の線（例えば線８）に対応する他のモードに切り替えなければ、スタイラス２によって異なる太さの線を描画することはできない。したがって、スタイラス２を用いて幅を変えつつ連続的に線を描画することは不可能であると考えられる。言い換えると、複雑な図や書体はほとんど常に幅の異なる連続した線を描画する必要があるため、スタイラスを使用して図面を作成したり洗練された書体を書いたりすることは不可能といえる。
【００１４】
図３は、本発明に係るスタイラスの実施形態を示す概略図である。スタイラス１２は、一般にインナー部であるユーティリティ部１４を備え、アウター部１６は、一般に円筒形ハウジングの形態となっている。また、スタイラス１２の後端からは、電気ケーブル１８が延びている。
【００１５】
図４は、スタイラス１２の内部を示す分解図である。図５は、図４のスタイラス１２の正面を示す拡大図である。ケーブル１８の一端は、スタイラス１２の下部に配置された第１連結ピン２０と第２連結ピン２２とを備えている。また、スタイラス１２の下部に向かって、スタイラス１２の先端を形成する信号変調器２４及びペン先２６が設けられている。
【００１６】
図６は、図５と対応する図であり、スタイラス１２の背面を示す。この図では、スタイラス１２にはその長手方向に沿って細長い部材２８が設けられていることが示されている。本実施形態において、この細長い部材２８は円筒形状をなし、スタイラス１２に適切な重量を与えるためのウェイト部材として使用される。
【００１７】
図６、図７及び図８は、ペン先２６の構成をより明確に示している。ペン先２６は、例えばタブレット又は他の手持ち式デジタル機器のタッチスクリーンと接触させるため、下端がより細くなった円錐形状を有している。ペン先２６は、フランジ３０を有する上端部３２を備えており、当該フランジ３０において、ペン先２６がスタイラス１２のユーティリティ部１４に固定されている。ペン先２６は、その両端に拡大端部を有する細長い部材を含む。細長い部材の一端である下端（図示せず）は、ペン先２６の細くなった端部に埋め込まれている。
細長い部材の他端は、上端部３２に接続されているか、上端部３２の一部となっている。ペン先２６をスタイラスに接触させた状態でユーザがスタイラスに圧力をかけると、ペン先２６がタッチスクリーンの表面に押し付けられ、ペン先はわずかに変形し、ペン先への反作用がペン先内の細長い部材の下端に作用する。その結果、細長い部材は、力検出抵抗に向かって上方に移動させられる。
【００１８】
図８の矢印に示すように、スタイラス使用中の下向きの圧力の大きさに応じて、ペン先２６に加え、細長い部材も対応してユーティリティ部１４に近づくように移動する。図７及び図８はペン先２６と信号変調器（ｓｉｇｎａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）２４の接続をより明確に示している。図７は、ユーティリティ部１４から取り外されたペン先２６を示し、図８は、ユーティリティ部１４に取り付けられたペン先２６を示す。ペン先２６の上端部３２は凸形状を有し、信号変調器２４と係合するようになっている。したがって、スタイラス１２に下向きの圧力が加えられる際、ペン先２６が移動して信号変調器２４に近づけば近づくほど、ペン先２６の上端部３２が信号変調器２４をより強く押圧することになる。
【００１９】
図９は信号変調器２４の斜視図であり、図１０は電気ケーブル１８に接続された信号変調器２４を示す。信号変調器２４は、力検出抵抗（感圧センサ、ｆｏｒｃｅ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｒｅｓｉｓｔｏｒ）３４を備える。本実施形態において、抵抗３４は円形で薄い形状をなしている。抵抗３４は、信号変調器２４の残りの部分に対して約９０°曲げられている。図１０に示すように、信号変調器２４の抵抗３４に、ペン先２６の上端部３２が係合している。信号変調器２４は、抵抗３４に加えられる圧力又は力の大きさに応じて入力された信号が変調されるよう構成される。
【００２０】
図１１は、電気ケーブル１８の一端部３６を示す概略図である。電気ケーブル１８はその一端部に、左オーディオセクション４０、右オーディオセクション４２、グランドセクション４４及びマイクセクション４６を有しており、各セクションは、それぞれ、左配線（Ｌ）、右配線（Ｒ）、グランド配線（Ｇ）及びマイク配線（Ｍ）と接続される。図１１は、本発明の特定の実施形態を示すものであり、Ｒ、抵抗を有する信号変調器（ＳＭ）、及びＧが直列に接続され、Ｒ−ＳＭ−Ｇにより回路が形成されている。この構成により、Ｒ−ＳＭ−Ｇ回路の電圧又は電位差が、スタイラス１２に加えられる圧力の変化に基づく抵抗３４の抵抗の変化に応答して変化する。（Ｖ＝ＲＩ）図１２は、２つのシナリオにおけるＲ−ＳＭ−Ｇ回路の例示的な電圧変動を示す。太い曲線４８によって表される第１のシナリオでは、圧力がスタイラス１２に及ぼされないので、抵抗３４による抵抗は変化しない。この場合、Ｒ−ＳＭ−Ｇ回路の電圧は、例えば正弦波によって示すことができる。太線ではない曲線５０によって表される第２のシナリオでは、スタイラス１２に加えられる圧力が変化し、その結果、Ｒ−ＳＭ−Ｇ回路における抵抗及び電圧が変化する。加えられる圧力の大きさに依存して、図１２の矢印５２に示されるように、初期無圧力状態と圧力が加えられた状態における電圧の差を大きくすることができる。
【００２１】
図１３Ａは、Ｒ−ＳＭ−Ｇ回路の別の例を示す。初期状態では、回路内の電圧は一定である。
【００２２】
図１３Ｂは、動作中に２つの電位差があることを示す。すなわち、ＲとＧの間の変調された電位差（これをＰＶｍとする）と、ＧとＭの間の初期の電位差（これをＰＶｄとする）である。
【００２３】
図１４は、抵抗３４が作動しておらず、回路内の信号に変化がないことを示す概略図である。抵抗が作動すると、回路内の信号に変化が生じ、信号パターンは図１４に示すものとは異なってくる。
【００２４】
図１５Ａは、スタイラス１２に圧力が加わっていない状態のときに現れる正弦波を示す模式図である。図１５Ａは、抵抗３４が互い違いに配置された２組の指部を備えていることを示している。
【００２５】
なお、スタイラス１２に圧力が加えられると、抵抗３４がＲ−ＳＭ−Ｇ回路の電圧を変化させ、波形のパターンが変化する。図１５Ｂは、回路の抵抗が変化するのに応じて、回路の電圧も変化することを示している。
【００２６】
図１６は、本発明に係る、デジタル機器１０２と、当該デジタル機器１０２とともに使用するスタイラスを組み合わせた実施形態を示す概略図である。図１１と同様、スタイラスからの接続ケーブルの右配線はグランド配線Ｇに接続され、右配線Ｒ、力検出抵抗ＦＳＲ及びグランド配線Ｇが直列に接続されている。グランド配線Ｇはマイク配線Ｍに接続されている。スタイラスに圧力がかかっていないときは、右配線Ｒに入り抵抗ＦＳＲを介してグランド配線から出る信号は変調されていないので、（ｉ）右配線Ｒとグランド配線Ｇの電位差と（ｉｉ）グランド配線Ｇとマイク配線Ｍの電位差の差分は実質的にゼロである。この状態では、デジタル機器にインストールされたコンピュータプログラムは、実質的に差分がないことを検出し、幅の広い線は記録（ｒｅｇｉｓｔｅｒ）しない。
しかしながら、スタイラスに圧力が加わると、右配線Ｒに入り抵抗ＦＳＲを介してグランド配線から出る信号が変調され、（ｉ）右配線Ｒとグランド配線Ｇの電位差と（ｉｉ）グランド配線Ｇとマイク配線Ｍの電位差の差分が生じる。この別の状態では、デジタル機器１０２にインストールされたコンピュータプログラムは、この差分の検出し、幅の広い線を描画する。幅の増加の程度は、スタイラスに作用する下向きの力の大きさに対応する。図１６の２つの曲線は、実質的に差がない場合の時間フレームと、それに続く実質的に差がある場合の時間フレームを示している。
【００２７】
図１７は、配線の接続が僅かに異なる代替の実施形態を示す。この実施形態では、右配線Ｒは、信号変調器又は力検出抵抗ＦＳＲを介してマイク配線Ｍに接続され、グランド配線はマイク配線Ｍに接続されている。右配線Ｒとマイク配線Ｍの間の第１の電位差と、グランド配線Ｇとマイク配線Ｍの間の第２の電位差の２つの電位差が同じように検出される。スタイラスに作用する下向きの圧力及び抵抗ＦＳＲが受ける圧力に応じて、２つの電位差に差分が生じる。この差分は、使用中のタッチスクリーンインタフェースに表示される線の幅の調整のために変換される。
【００２８】
図１８は、筆記動作中にスタイラスに作用する下向きの力に応じて、異なる幅の線を引くことができることを示す概略図である。図１８の左側には、スタイラスに加えられる力を弱めると細い線（ストローク）が描かれることが示され、図１８の右側にはスタイラスに加えられる力を強めると太い線（ストローク）が描かれることが示されている。
【００２９】
図１９は、本発明のデジタル機器及びスタイラスシステムの一実施形態に係る、タッチスクリーンに表示される複数の線のイメージである。この図には、本発明の利用により、描画又は書き込みの途中で書き込みモードを変更することなく、タッチスクリーン上に幅を変化させながら連続線を描くことが可能であることが示されている。図２０は、このようなシステムの利用により、書道の文字（キャラクタベース又はアルファベットベース）を単に書けるというだけでなく、紙に書（描）いたものと同じように書くことができることを示している。
【００３０】
図２０及び図２１は、本発明に係る、デジタル機器とスタイラスを組み合わせた一実施形態を示す。ここで、デジタル機器はタブレットである。スタイラスは、物理的なケーブルを介してタブレットに接続されている。図２１は、使用中にデジタル機器とスタイラスの組み合わせがどのように動作するかを示している。数ある利点のうちの１つは、タブレットとスタイラスの物理的な接続により、スタイラスが切り離され失われる可能性を最小にすることである。なお、スタイラスは例えば、物理的な接続ケーブルでタブレットと通信する。このスタイラスには、無線送信手段がない。この点は、スタイラスが最小限の電子部品しか必要としないため、スタイラスに設計の自由度を与える上で有利である。
【００３１】
本発明の実施形態の上述した説明の大部分は、タブレットのタッチスクリーンに線を描くことに関するものであったが、本発明は、コンピューティングデバイスのタッチスクリーン上における他の記録の形態にも同様に適用することが可能である。例えば、本発明は、幅が変化する線を描く代わりに、タッチスクリーンを有するコンピューティングデバイスにロードされたフットボールのビデオゲームに用いるという代替の実施形態にも適用することができる。そのような実施形態では、スタイラスがタッチスクリーンに押し付けられたとき、ユーザは、スタイラスを介してタッチスクリーンに及ぼす力をコントロールすることによって、ボールを所望の距離まで蹴ることができる。言い換えれば、ユーザは、スタイラスの下向きの力及び移動方向をコントロールすることで、スタイラスの１回の動作、すなわち、記録の選択によってボールを所望の方向、所望の距離移動させることができる。
【００３２】
なお、明確にするため別個の実施形態の内容として説明された本発明のいくつかの特徴を組み合わせて、単一の実施形態とすることも可能である。逆に、簡潔にするため一つの実施形態に記載された様々な特徴を、別々の実施形態や、任意の適切なサブコンビネーションの実施形態とすることも可能である。また、実施形態のいくつかの特徴は、非限定的な例として示されるものである。加えて、当業者は、簡潔性のため上記で説明していない先行技術については認識するであろう。
【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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