Устройство ввода
Изобретение относится к указательному устройству ввода. Технический результат -исключение погрешностей вследствие возмущения магнитного поля. Результат достигается за счет обеспечения слоя экранирования магнитного поля, который не оказывает влияния на работу геомагнитного датчика в указательном устройстве ввода типа сенсорного экрана, использующего электромагнитное перо. Слой экранирования магнитного поля сформирован из магнитного металлического порошка. Слой экранирования магнитного поля сформирован напрямую на указательном устройстве ввода без необходимости в отдельном адгезионном слое. 14 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в общем, к указательному устройству ввода и более конкретно, хотя не исключительно, к указательному устройству ввода, имеющему слой экранирования магнитного поля, который пропускает магнитное поле земли, распознанное посредством геомагнитного датчика.
Уровень техники
С быстрым развитием рынков, относящихся к смартфонам или сенсорным экранам, активно проводятся исследования в отношении этих устройств. Сенсорный экран широко используется в качестве устройства ввода мобильного терминала и, в общем, включает в себя прозрачный электрод. Обычно используется сенсорный экран емкостного типа, который измеряет изменение в электростатической емкости, происходящее вследствие касания. Однако в сенсорном экране емкостного типа пользователь должен обеспечивать предварительно определенное давление или смещение посредством контакта с сенсорным экраном и не может выполнять операцию ввода посредством использования пера.
Чтобы преодолеть эти недостатки, в последнее время стал популярным сенсорный экран, использующий электромагнитные волны. Указательное устройство ввода, использующее эту схему, может классифицироваться в различные типы, примером которых является тип электромагнитного резонанса (EMR).
Однако электронное устройство, такое как мобильный терминал и т.д., часто включает в себя установочное приспособление для установки указательного устройства ввода, аккумулятор, различные схемные блоки и т.д., которые могут блокировать или возмущать магнитное поле. Как результат, оказывается отрицательное влияние на функционирование указательного устройства ввода. Чтобы предотвращать такое отрицательное влияние, используется слой экранирования магнитного поля.
Мобильный терминал применяет различные дополнительные функции, чтобы улучшать удобство и развлекательные возможности для пользователя. Например, обеспечивается изменение экрана в соответствии с величиной перемещения мобильного терминала. Чтобы распознавать перемещение, мобильный терминал оснащается геомагнитным датчиком. Однако если геомагнитный датчик обеспечивается в указательном устройстве ввода, слой экранирования магнитного поля может оказывать влияние на работу геомагнитного датчика.
В дополнение в мобильном терминале устанавливаются компоненты, имеющие сильные магниты, такие как громкоговоритель, камера и т.д., так же как геомагнитный датчик. Такие магнитные компоненты генерируют сильное низкочастотное магнитное поле, и, таким образом, имеется необходимость в слое экранирования магнитного поля.
Раскрытие изобретения
Техническая проблема
Слой экранирования магнитного поля предотвращает наведение вихревого тока, обеспечивая возможность точного отслеживания положения электромагнитного пера. Однако если геомагнитный датчик размещается рядом со слоем экранирования магнитного поля, низкочастотное магнитное поле, такое как магнитное поле земли, блокируется или возмущается посредством слоя экранирования магнитного поля, что затрудняет выполнение операции точного геомагнитного распознавания.
Поэтому имеется необходимость в слое экранирования магнитного поля, который предотвращает ослабление магнитного поля посредством блокировки магнитного поля, генерируемого посредством установочного приспособления, аккумулятора, различных схем и т.д., размещенных под слоем экранирования магнитного поля, и при этом пропускает магнитное поле земли, распознанное посредством геомагнитного датчика, и не оказывает влияния на работу геомагнитного датчика. Более того, когда указательное устройство ввода, такое как мобильный терминал, включает в себя магнитные компоненты, требуется слой экранирования магнитного поля, который эффективно блокирует сигнал сильного низкочастотного магнитного поля и в то же время пропускает низкочастотное магнитное поле, гарантируя работу геомагнитного датчика.
Решение проблемы
Целью некоторых вариантов осуществления изобретения является решить, ослабить или устранить, по меньшей мере частично, по меньшей мере, одну из проблем и/или недостатков, связанных с предшествующим уровнем техники. Некоторые варианты осуществления имеют целью обеспечить, по меньшей мере, одно из преимуществ, описанных ниже.
Соответственно цель некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить указательное устройство ввода, имеющее слой экранирования магнитного поля, который не оказывает влияния на работу геомагнитного датчика.
Другая цель некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить указательное устройство ввода, имеющее слой экранирования магнитного поля, который частично пропускает приложенное магнитное поле, чтобы обеспечивать возможность геомагнитному датчику распознавать магнитное поле земли.
Другая цель некоторых вариантов осуществления настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить указательное устройство ввода, имеющее слой экранирования магнитного поля, который обеспечивает возможность геомагнитному датчику распознавать магнитное поле земли и эффективно блокирует сигнал магнитного поля, генерируемый посредством магнитных компонентов.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, обеспечивается устройство ввода, включающее в себя блок отображения для вывода (например отображения) экрана отображения, блок распознавания электромагнитного излучения, размещенный под блоком отображения, чтобы распознавать магнитное поле, сгенерированное от электромагнитного пера при приближении или контакте с поверхностью (например верхней поверхностью) блока отображения, слой частичного экранирования магнитного поля, размещенный под блоком распознавания электромагнитного излучения, в котором распределен магнитный порошок (например, рассеян), и датчик (например, геомагнитный датчик), размещенный в устройстве ввода, чтобы распознавать магнитное поле, приложенное через слой частичного экранирования магнитного поля.
Предпочтительные эффекты изобретения
Слой экранирования магнитного поля согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предотвращает достижение магнитным полем, сгенерированным посредством электромагнитного пера, проводника, расположенного под слоем экранирования магнитного поля, и минимизирует влияние на работу геомагнитного датчика, установленного в указательном устройстве ввода.
Более того, посредством использования магнитного порошка в слое электромагнитного экранирования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, слой электромагнитного экранирования формируется напрямую в указательном устройстве ввода без отдельного адгезионного слоя, тем самым уменьшая толщину указательного устройства ввода.
Дополнительно варианты осуществления настоящего изобретения минимизируют влияние на геомагнитный датчик и максимизируют чувствительность геомагнитного датчика посредством использования смеси разных магнитных порошков.
В дополнение слой экранирования магнитного поля, имеющий низкое свойство экранирования магнитного поля, такой как материал магнитного порошка, и слой экранирования магнитного поля, имеющий высшее свойство экранирования, такой как аморфный металл, располагаются согласно положениям геомагнитного датчика, громкоговорителя и камеры, гарантируя как функционирование геомагнитного датчика, так и функционирование указательного устройства ввода.
Краткое описание чертежей
Вышеописанные и другие признаки и преимущества вариантов осуществления настоящего изобретения станут более ясными из последующего подробного описания, взятого в соединении с сопровождающими чертежами, на которых:
фиг. 1 иллюстрирует поперечное сечение указательного устройства ввода, имеющего слой экранирования магнитного поля, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 иллюстрирует ослабление магнитного поля, вызванное вихревым током;
фиг. 3 иллюстрирует вид в поперечном разрезе указательного устройства ввода как пример сравнения;
фиг. 4А и 4В являются графиками, иллюстрирующими характеристики датчика магнитного поля, когда используется стандартный аморфный металл;
фиг. 5 является графиком, иллюстрирующим характеристики проницаемости аморфного металла по отношению к частоте;
фиг. 6 является графиком, иллюстрирующим характеристики проницаемости аморфного металла и магнитного порошка по отношению к частоте;
фиг. 7 иллюстрирует вид в поперечном разрезе для описания формы, в которой слой экранирования магнитного поля размещается согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8 является диаграммой, иллюстрирующей форму, в которой слой экранирования магнитного поля размещается согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 9 является видом в поперечном разрезе фиг. 8;
фиг. 10 является графиком, иллюстрирующим характеристики геомагнитного датчика, когда используется материал магнитного порошка согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 11 является графиком, иллюстрирующим сравнение чувствительности, когда используются аморфный металл и магнитный порошок, имеющий проницаемость 150 µ0, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 12 является видом в поперечном разрезе, иллюстрирующим форму, в которой слой экранирования магнитного поля размещается согласно дополнительному варианту осуществления настоящего изобретения.
Наилучший вариант осуществления для выполнения изобретения
Ниже варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. Следует отметить, что идентичные компоненты указываются посредством идентичных ссылочных позиций всюду на чертежах. Подробное описание функций и конфигураций, включенных сюда, которые хорошо известны специалистам в данной области техники, будут пропускаться, чтобы избегать излишнего затруднения понимания настоящего изобретения.
Настоящее изобретение обеспечивает слой экранирования магнитного поля, который не оказывает влияния на работу геомагнитного датчика в указательном устройстве ввода типа сенсорного экрана, использующего электромагнитное перо. Слой экранирования магнитного поля включает в себя материал металлического порошка. Слой экранирования магнитного поля может формироваться напрямую на указательном устройстве ввода без отдельного адгезионного слоя, посредством смешивания магнитного порошка и адгезива и нанесения смеси.
Кратко описываются принципы работы указательного устройства ввода типа электромагнитного резонанса (EMR), используемого в вариантах осуществления настоящего изобретения. Указательное устройство ввода этого типа включает в себя сенсорный экран.
Как показано на фиг. 1, в указательном устройстве ввода типа EMR контурная катушка 110 размещается на блоке 115 распознавания электромагнитного излучения, и на контурную катушку 110 подается ток, так что генерируется магнитное поле 126, и сгенерированное магнитное поле поглощается электромагнитным пером 102. Электромагнитное перо 102 включает в себя конденсатор 100 и катушку 105 и излучает поглощенное магнитное поле 127 на предварительно определенной частоте. Другими словами, магнитное поле 126, сгенерированное посредством контурной катушки 110, наводит ток в резонансном контуре пера, и этот наведенный ток, текущий в катушке 105 пера, генерирует соответствующее магнитное поле 127.
Магнитное поле, излучаемое посредством электромагнитного пера 102, поглощается контурной катушкой 110 блока 115 распознавания электромагнитного излучения, так что блок 115 распознавания электромагнитного излучения определяет то, к какому положению указательного устройства ввода электромагнитное перо 102 находится близко.
Как таковой, блок 115 распознавания электромагнитного излучения включает в себя множество контурных катушек 110, множество контурных катушек 110 размещаются, чтобы перекрывать друг друга. Когда пользователь перемещает электромагнитное перо 102 близко к конкретной части множества контурных катушек 110, множество контурных катушек 110 распознает магнитное поле, сгенерированное от электромагнитного пера 102. Таким образом, каждая из множества контурных катушек 110 выводит ток, наведенный посредством распознанного магнитного поля. Так как контурная катушка 110 размещается ближе к электромагнитному перу 102, она распознает магнитное поле, имеющее более большую амплитуду, и излучает соответствующий наведенный ток. Таким образом, множество контурных катушек 110 выводят наведенные токи различных величин, так что посредством измерения выводов контурных катушек 110 отслеживается положение электромагнитного пера 102. Другими словами, магнитное поле пера (генерируемое как результат тока, наведенного в пере посредством магнитного поля, сгенерированного посредством контурной катушки) оказывает влияние на (то есть изменяет) ток в контурной катушке, над которой перо располагается. Этот эффект (изменение) может детектироваться и используется в качестве индикации положения пера.
Под блоком 115 распознавания электромагнитного излучения обеспечивается слой 120 экранирования магнитного поля. Под слоем 120 экранирования магнитного поля обеспечивается блок 130 платы с печатной схемой (РСВ), в котором размещаются установочное приспособление (которое может быть описано как установочное средство) для надежной установки указательного устройства ввода, аккумулятор и различные схемные блоки и т.д. Слой 120 аккумулятор и различные схемные блоки и т.д. слой 120 экранирования магнитного поля блокирует магнитное поле, генерируемое от схемных блоков, и т.д., размещенных на блоке 130 РСВ под слоем 120 экранирования магнитного поля, чтобы предотвращать ослабление магнитного поля.
Фиг. 2 иллюстрирует принцип слоя экранирования магнитного поля. Фиг. 2 предполагает, что магнитное поле прикладывается к металлической скобе, которая является проводящим материалом 201, имеющим низкое сопротивление, без слоя экранирования магнитного поля. Когда магнитное поле прикладывается к материалу, имеющему низкое электрическое сопротивление, генерируется вихревой ток 202. Вихревой ток генерирует магнитное поле, противоположное приложенному магнитному полю катушки, таким образом генерируя магнитное поле 203 вихревого тока. Как результат, магнитное поле катушки ослабляется посредством магнитного поля 203 вихревого тока и, таким образом, уменьшается. Следовательно, когда интенсивность магнитного поля, излученного посредством электромагнитного пера 102, уменьшается, максимальное расстояние, требуемое для распознавания магнитного поля, уменьшается, увеличивая вероятность нарушения нормальной работы. То есть электромагнитное перо 102 может распознаваться в пределах максимального расстояния посредством блока 115 распознавания электромагнитного излучения.
Чтобы предотвращать такое явление, используется слой 120 экранирования магнитного поля. В этом случае магнитное поле 200 катушки не проходит под слой 120 экранирования магнитного поля, так что вихревой ток не генерируется, даже когда под слоем 120 самым, предотвращает ослабление магнитного поля. Следовательно, магнитное поле катушки достигает блок 115 распознавания электромагнитного излучения рядом со слоем 120 экранирования магнитного поля, без ослабления магнитного поля, так что может распознаваться магнитное поле, наведенное электромагнитным пером 102.
В общем, для слоя экранирования магнитного поля для указательного устройства ввода используется тонкая пленка сплава, сформированная из кремния (Si) на основе железа (Fe). В последнее время используется аморфный металл, созданный посредством смешивания железа (Fe), кремния (Si) и бора (В), при изменении кристаллической структуры смеси. Аморфный металл является материалом, который имеет высшую характеристику экранирования магнитного поля с высокой проницаемостью и проводимостью по отношению к магнитному полю в диапазоне нескольких сотен кГц и низкочастотном диапазоне, которые, в общем, используются для указательного устройства ввода. В частности, аморфный металл имеет намного более высокую проницаемость, чем другие материалы в DC (прямом токе).
Однако когда геомагнитный датчик 125 располагается рядом со слоем 120 экранирования магнитного поля, сформированным из аморфного металла, проиллюстрированным на фиг. 3, магнитное поле земли, распознанное посредством геомагнитного датчика 125, может блокироваться или возмущаться слоем 120 экранирования магнитного поля. Другими словами, вследствие того, что аморфный металл имеет высокую проницаемость в DC, геомагнитный датчик 125 имеет трудность в распознавании магнитного поля земли, которое является магнитным полем DC.
Оценка характеристик геомагнитного датчика, когда используется аморфный металл, иллюстрируется на фиг. 4В. На фиг. 4А и 4В графики показывают выводы геомагнитного датчика без и с присутствием аморфного металла соответственно, когда прикладывается магнитное поле DC посредством вращения вокруг геомагнитного датчика. Направление приложенного магнитного поля определяется посредством отношения составляющих направления вывода геомагнитного датчика, то есть отношения выводов вдоль осей X и Y графика. Поэтому чтобы знать точное направление магнитного поля, геомагнитный датчик должен иметь одну и ту же чувствительность для направления магнитного поля вдоль осей X и Y. Например, когда магнитное поле прикладывается в направлении 4 5 градусов, силы магнитного поля, измеренные на соответствующих осях, должны быть равны.
Поэтому если магнитное поле предварительно определенной силы прикладывается ко всем направлениям в течение нормальной работы геомагнитного датчика, силы магнитного поля в направлениях X и Y являются такими, что одна уменьшается, если другая увеличивается, и, таким образом, векторная сумма двух сил формирует предварительно определенную форму, то есть круг, как проиллюстрировано на фиг. 4А.
Когда рядом с геомагнитным датчиком существует магнитное тело, центр круга, показанного на фиг. 4А, перемещается, или форма круга, показанного на фиг. 4А, изменяется в овальную форму, как проиллюстрировано на фиг. 4В. График, показанный на фиг. 4В, показывает, что нарушения нормальной работы геомагнитного датчика вследствие блокирования или возмущения магнитного поля земли, вызываются аморфным металлом. Более того, аморфный металл имеет сильное остаточное поле, так что, когда сильное магнитное поле прикладывается к аморфному металлу, аморфный металл поддерживает намагниченное состояние, таким образом служа в качестве постоянного магнита. Впоследствии влияние на геомагнитный датчик непрерывно поддерживается.
Фиг. 5 иллюстрирует характеристики проницаемости аморфного металла по отношению к частоте. Проницаемость, показанная на фиг. 5, является более высокой, чем 1000 µ0 в диапазоне частоты 100 кГц или менее. µ0 определяется как проницаемость в вакууме. Из фиг. 5 можно видеть, что влияние аморфного металла на геомагнитный датчик является значительным.
Поэтому указательное устройство ввода, имеющее функцию распознавания магнитного поля, как, например, в геомагнитном датчике, нуждается в слое экранирования магнитного поля, который может выполнять функцию экранирования магнитного поля без оказания влияния на геомагнитный датчик.
Один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает слой экранирования магнитного поля, сформированный из материала магнитного порошка. Фиг. 6 иллюстрирует характеристики материала магнитного порошка, аморфный металл имеет проницаемость 170 µ0 или более в диапазоне 500 кГц и имеет проницаемость 10,000 µ0 или более в диапазоне частоты меньшей, чем 500 кГц, как проиллюстрировано на фиг. 5. В этом случае магнитное поле земли блокируется или возмущается посредством аморфного металла, так что геомагнитный датчик не может работать, чтобы распознавать магнитное поле земли.
Материал магнитного порошка, используемый в одном варианте осуществления настоящего изобретения, имеет проницаемость 100 µ0 в диапазоне 500 кГц и поддерживает эту проницаемость над большой частотной областью. Более того, аналогичная проницаемость обеспечивается в диапазоне DC. Поэтому принимая во внимание, что проницаемость DC аморфного металла больше, чем 10,000 µО, проницаемость материала магнитного порошка равняется 1/100 от проницаемости аморфного металла, так что влияние магнитного порошка на геомагнитный датчик минимизируется.
Хотя проницаемость в диапазоне 500 кГц равняется 100 µО в качестве примера, слой экранирования магнитного поля может быть сформирован, чтобы иметь проницаемость 150 µ0, посредством использования материала магнитного порошка. В этом случае слой экранирования магнитного поля имеет проницаемость, аналогичную проницаемости аморфного металла в первичном диапазоне, без наличия большого влияния на функционирование указательного устройства ввода, что, тем самым, блокирует магнитное поле, наведенное электромагнитным пером. В дополнение проницаемость материала магнитного порошка поддерживается на относительно низком уровне на большой частотной области, так что магнитное поле земли, распознаваемое посредством геомагнитного датчика, пропускается.
Фиг. 7 иллюстрирует форму, в которой слой экранирования магнитного поля, составленный из материала магнитного порошка, размещается согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг.7 является видом в поперечном разрезе указательного устройства ввода, показанного на фиг. 1. Указательное устройство ввода включает в себя блок 700 отображения, блок 115 распознавания электромагнитного излучения, слой 120 экранирования магнитного поля, геомагнитный датчик 125 и блок 130 РСВ.
Блок 700 отображения является областью для отображения визуальной информации, распознаваемой пользователем. Блок 700 отображения принимает внешний ввод сигнала управления или графический сигнал и отображает экран отображения, соответствующий сигналу управления или графическому сигналу. Блок 700 отображения является предпочтительно модулем жидкокристаллического дисплея (LCD), но не имеется никакого ограничения на тип блока 700 отображения, как должны легко понимать специалисты в данной области техники.
Блок 115 распознавания электромагнитного излучения размещается смежно с нижней поверхностью блока 700 отображения. Структура блока 115 распознавания электромагнитного излучения является такой же, как описанная выше со ссылкой на фиг. 1. Блок 115 распознавания электромагнитного излучения распознает электромагнитное излучение, падающее от электромагнитного пера, которое приближается к или контактирует с верхней поверхностью блока 700 отображения, тем самым определяя точку, выбранную пользователем.
Геомагнитный датчик 125 размещается в указательном устройстве ввода и распознает часть магнитного поля земли, приложенного через слой 120 экранирования магнитного поля. Геомагнитный датчик 125 располагается под слоем 120 экранирования магнитного поля, на который магнитное поле электромагнитного пера не оказывает влияния. В качестве другого примера геомагнитный датчик 125 размещается на блоке 130 РСВ.
Блок 130 РСВ включает в себя различные электронные компоненты, выполненные с возможностью электрически работать и управлять указательным устройством ввода. Магнитное поле, включающее в себя электромагнитные волны, созданные от различных электронных компонентов блока 130 РСВ, блокируется посредством слоя 120 экранирования магнитного поля, составленного из материала магнитного порошка.
Слой 120 экранирования магнитного поля согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения сформирован из материала магнитного порошка и размещается под блоком 115 распознавания электромагнитного излучения. Слой 120 экранирования магнитного поля является слоем частичного экранирования, выполненным с возможностью частично пропускать приложенное магнитное поле, и сформирован посредством распределения (например, рассеяния) магнитного порошка. Могут использоваться магнитный металлический порошок, называемый ферритом, порошок MolyPermalloy (МРР), материал, основанный на Fe-Si-Al, (Sandust), материал, основанный на Ni-Fe, (Highflux), или подобное. Так как магнитный порошок находится в форме порошка, он наносится после смешивания с адгезивом, таким как полимер (например РР(полипропилен), РЕ(полиэтилен) и т.д.) Порошок аморфного металла и магнитный порошок предпочтительно используются вместе, и магнитный металлический порошок и порошок аморфного металла смешиваются с адгезивом, чтобы формировать слой 120 экранирования магнитного поля.
Слой 120 экранирования магнитного поля, сформированный из магнитного порошка, имеет разную проницаемость и разную плотность магнитного порошка. По мере того, как плотность магнитного порошка увеличивается, проницаемость слоя 120 экранирования магнитного поля увеличивается. Таким образом, плотность магнитного порошка слоя 120 экранирования магнитного поля регулируется, чтобы получать проницаемость, аналогичную проницаемости, когда используется металлическая тонкая пленка, но в отличие от случая, когда используется металлическая тонкая пленка, магнитное поле земли пропускается, так что на работу геомагнитного датчика 125 влияние не оказывается.
Проницаемость слоя 120 экранирования магнитного поля является разной в зависимости от отношения смешивания магнитного порошка, смешанного с полимером для формирования слоя 120 экранирования магнитного поля, то есть плотности магнитного порошка. Плотность магнитного порошка, то есть отношение смешивания, предпочтительно устанавливается таким образом, что проницаемость слоя 120 экранирования магнитного поля равняется 100~200 µ0 в диапазоне DC. Таким образом, получаются выходные характеристики геомагнитного датчика, проиллюстрированного на фиг. 10, и эти характеристики являются аналогичными характеристикам, показанным на фиг. 4А, что соответствует отсутствию аморфного металла. То есть когда используется материал магнитного порошка, геомагнитный датчик 125 работает нормально.
Такой магнитный порошок смешивается с адгезивом и приклеивается к блоку 115 распознавания электромагнитного излучения. Таким образом, при сравнении со стандартным слоем экранирования магнитного поля, для которого наносится адгезив и затем впоследствии приклеивается металлическая тонкая пленка, слой 120 экранирования магнитного поля не нуждается в отдельном адгезионном слое, что вносит вклад в уменьшение в толщине. Другими словами, материал магнитного порошка находится в жидком состоянии, когда смешивается с адгезивом, и может, таким образом, равномерно наноситься на блок 115 распознавания электромагнитного излучения. Как таковой, в отличие от случая, когда используется стандартная металлическая тонкая пленка, материал магнитного порошка наносится равномерно, так что может получаться действие равномерного экранирования над всей поверхностью слоя 120 экранирования магнитного поля. Более того, слой 120 экранирования магнитного поля напрямую приклеивается к указательному устройству ввода без отдельного адгезионного слоя, что упрощает обработку и уменьшает дополнительную толщину, соответствующую толщине стандартного адгезионного слоя.
Как описано выше, материал магнитного порошка может наноситься на, например, поверхность блока 115 распознавания электромагнитного излучения в указательном устройстве ввода. Альтернативно материал магнитного порошка может наноситься на адгезионную пленку, имеющую способность адгезии, и затем на поверхность в указательном устройстве ввода.
Остаточное магнитное поле материала магнитного порошка не является сильным в отличие от случая, когда используется тонкая пленка аморфного металла, так что, даже когда к материалу магнитного порошка прикладывается сильное магнитное поле, материал магнитного порошка не оказывает влияния на работу геомагнитного датчика. Однако указательное устройство ввода, имеющее слой 120 экранирования магнитного поля, использующий материал магнитного порошка, когда помещается на материал, возмущающий магнитное поле, такой как проводник, может испытывать ухудшение в чувствительности вследствие влияния вихревого тока, создания магнитного поля или ухудшения характеристик поглощения. Однако такое ухудшение
чувствительности является относительным в сравнении с тонкой пленкой аморфного металла и имеет должный уровень чувствительности для указательного устройства ввода, проиллюстрированного на фиг. 11.
Фиг. 11 является графиком, иллюстрирующим сравнение чувствительности, когда используются аморфный металл и магнитный порошок согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. На фиг. 11 измерена сила сигнала сенсорного экрана, который использует материал магнитного порошка, имеющий проницаемость 150 µ0 и толщину 50 µм, и тонкую пленку аморфного металла, имеющую толщину 25 µм. Как показано на фиг. 11, материал магнитного порошка может иметь более низкую чувствительность, чем тонкая пленка аморфного металла, но его чувствительность может регулироваться посредством регулировки толщины, чтобы получать требуемую чувствительность. Толщина слоя 120 экранирования магнитного поля, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, равняется предпочтительно 50 µм или более. Так как проницаемость слоя 120 экранирования магнитного поля изменяется согласно толщине слоя 120 экранирования магнитного поля, толщина должна устанавливаться согласно требуемой проницаемости.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, слой экранирования магнитного поля формируется, как проиллюстрировано на фиг. 8. На фиг. 8 слой 805 экранирования магнитного поля, использующий магнитный порошок, то есть слой экранирования магнитного порошка, размещается вокруг геомагнитного датчика 800, и слой 810 экранирования магнитного поля, использующий тонкую пленку аморфного металла, то есть слой экранирования аморфного металла, размещается на другой области. Например, когда геомагнитный датчик 800 размещается в центре, слой 805 экранирования магнитного порошка размещается вокруг геомагнитного датчика 800, чтобы гарантировать нормальную работу геомагнитного датчика 800, и слой 810 экранирования аморфного металла размещается на другой области, чтобы улучшать чувствительность.
Применяется компоновка, проиллюстрированная на фиг. 9. Фиг. 9 иллюстрирует поперечное сечение компоновки слоя 805 экранирования магнитного порошка и слоя 810 экранирования аморфного металла, включая сюда блок 815 отображения. Слой экранирования магнитного поля включает в себя слой 805 экранирования магнитного порошка, в котором рассеян магнитный порошок для частичного пропускания приложенного магнитного поля земли, и слой 810 экранирования аморфного металла, который использует тонкую пленку аморфного металла для блокировки приложенного магнитного поля. Положения слоя 805 экранирования магнитного порошка и слоя 810 экранирования аморфного металла изменяются согласно положению геомагнитного датчика 800.
В другом варианте осуществления, показанном на фиг. 8 и 9, часть всего слоя экранирования магнитного поля, соответствующая положению геомагнитного датчика 800, формируется в качестве слоя 805 экранирования магнитного порошка с использованием магнитного порошка. Посредством использования магнитного порошка, пропускается низкочастотное магнитное поле, такое как магнитное поле земли, распознанное посредством геомагнитного датчика 800, но пропускание магнитного поля частоты, используемой для осуществления указывания, ограничено. Однако другая часть слоя экранирования магнитного поля формируется из слоя 810 экранирования аморфного металла, препятствующего магнитному полю, создаваемому согласно компоновке установочного приспособления, аккумулятора, различных схемных блоков, и так далее, на которых установлено указательное устройство ввода.
Однако слой 810 экранирования аморфного металла сформирован в области другой, нежели область, где сформирован слой 805 экранирования магнитного порошка, как показано на фиг. 8 и 9, так что магнитное поле земли частично блокируется посредством слоя 810 экранирования аморфного металла, что ухудшает функционирование геомагнитного датчика 800 по сравнению со структурой слоя 120 экранирования магнитного поля, показанного на фиг. 7. Например, на фиг. 7 согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, весь слой 120 экранирования магнитного поля сформирован из магнитного порошка, независимо от положения геомагнитного датчика 125, так что слой 120 экранирования магнитного порошка не блокирует магнитное поле земли и поэтому не оказывает влияния на функционирование геомагнитного датчика 125.
Поэтому один вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает структуру слоя экранирования магнитного поля, проиллюстрированную на фиг. 12. В частности, вариант осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированный на фиг. 12, обеспечивает структуру слоя экранирования магнитного поля, где установлен магнитный компонент для генерирования сильного низкочастотного магнитного поля другого, нежели геомагнитный датчик.
Хотя громкоговоритель и камера 1230 установлены в качестве примеров магнитных компонентов 1230 на стороне блока 130 РСВ на фиг. 12, магнитные компоненты 1230 также размещаются на блоке 130 РСВ. Магнитное поле, сгенерированное в магнитных компонентах 1230, проходит через слой экранирования магнитного порошка, таким образом оказывая влияние на функционирование указательного устройства ввода. Например, для электромагнитных волн магнитное поле, сгенерированное в магнитном компоненте, изменяет частоту и силу сигнала, сгенерированного в пере, прерывая работу пера. Однако если слой экранирования магнитного поля, имеющий высшее свойство экранирования, такой как аморфный металл, заменяет слой 120 экранирования магнитного порошка, показанный на фиг. 7, чтобы блокировать магнитное поле, сгенерированное в магнитном компоненте, слой экранирования аморфного металла оказывает влияние на функционирование геомагнитного датчика 125.
Поэтому принимая во внимание вышеописанные моменты, вариант осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированный на фиг. 12, обеспечивает структуру, которая эффективно блокирует магнитное поле, сгенерированное посредством магнитных компонентов 1230, без оказания влияния на функционирование геомагнитного датчика 800.
Структура слоя экранирования магнитного поля, проиллюстрированного на фиг. 12, отличается от структуры слоя экранирования магнитного поля, показанного на фиг. 7, тем, что слой 1220 экранирования аморфного металла размещается под слоем 1210 экранирования магнитного порошка и в близости к магнитному компоненту, который генерирует сильное низкочастотное магнитное поле, например, громкоговорителю/камере 1230. Слой 1220 экранирования аморфного металла размещается под слоем 1210 экранирования магнитного порошка, сформированным на поверхности блока 115 распознавания электромагнитного излучения, и в близости к громкоговорителю/камере 1230 в близком контакте со слоем 1210 экранирования магнитного порошка. Слой 1220 экранирования аморфного металла находится в близком контакте с частью поверхности слоя 1210 экранирования магнитного порошка, нежели со всей его поверхностью, и размер и положение слоя 1220 экранирования аморфного металла являются такими, что они могут блокировать магнитное поле, сгенерированное посредством магнитных компонентов 1230, и, таким образом, изменяются согласно размеру и положению магнитного компонента.
Слой экранирования магнитного поля согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения предотвращает достижение магнитным полем, сгенерированным посредством электромагнитного * пера, проводника, расположенного под слоем экранирования магнитного поля, и минимизирует влияние на работу геомагнитного датчика, установленного в указательном устройстве ввода.
Более того, посредством использования магнитного порошка в слое электромагнитного экранирования согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, слой электромагнитного экранирования формируется напрямую в указательном устройстве ввода без отдельного адгезионного слоя, что, тем самым, уменьшает толщину указательного устройства ввода.
Дополнительно варианты осуществления настоящего изобретения минимизируют влияние на геомагнитный датчик и максимизируют чувствительность геомагнитного датчика посредством использования смеси разных магнитных порошков.
В дополнение слой экранирования магнитного поля, имеющий низкое свойство экранирования магнитного поля, такой как материал магнитного порошка, и слой экранирования магнитного поля, имеющий высшее свойство экранирования, такой как аморфный металл, располагаются согласно положениям геомагнитного датчика, громкоговорителя и камеры, что гарантирует как функционирование геомагнитного датчика, так и функционирование указательного устройства ввода.
Всюду в описании и формуле изобретения в материалах заявки признаки "включать в себя" и "содержать" и вариации упомянутых признаков, например "включающий в себя" и "содержащий", означают "включающий в себя, но не ограниченный этим", и не предназначены (и не делают этого), чтобы исключать другие компоненты, добавки, составляющие, целые числа или этапы.
Всюду в описании и формуле изобретения в материалах заявки единичное охватывает множественное, если контекст не требует иным образом. В частности, там, где используется форма единственного числа, материалы заявки должны пониматься как предусматривающие множественность также как единичность, если контекст не требует иным образом.
Признаки, целые числа, характеристики, составляющие, химические компоненты или группы, описанные в соединении с конкретным аспектом, вариантом осуществления или примером изобретения, должны пониматься как применимые к любому другому аспекту, варианту осуществления или примеру, здесь описанному, кроме случаев, когда являются не совместимыми ними.
Следует также принять во внимание, что всюду в описании и формуле изобретения в материалах заявки язык в общей форме вида "X для Y" (где Y является некоторым действием, деятельностью или этапом, и X является некоторым средством для выполнения этого действия, деятельности или этапа) охватывает средство X, приспособленное или конкретно выполненное с возможностью, но не исключительно, чтобы осуществлять Y.
В то время как изобретение было показано и описано со ссылкой на его варианты осуществления, специалистам в данной области техники следует понимать, что могут делаться различные изменения в форме и деталях без отхода от объема изобретения, как определено посредством пунктов прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.
1. Устройство ввода, содержащее:
блок отображения для вывода экрана отображения;
блок распознавания электромагнитного излучения, размещенный под блоком отображения, чтобы распознавать магнитное поле, сгенерированное посредством электромагнитного пера при приближении или контакте с верхней поверхностью блока отображения;
слой частичного экранирования магнитного поля, размещенный под блоком распознавания электромагнитного излучения, в котором распределен магнитный порошок; и
геомагнитный датчик для распознавания магнитного поля земли, проходящего через слой частичного экранирования магнитного поля.
2. Устройство ввода по п. 1, в котором слой частичного экранирования магнитного поля сформирован посредством смешивания и нанесения магнитного порошка и адгезива.
3. Устройство ввода по п. 1, в котором слой частичного экранирования магнитного поля имеет плотность с проницаемостью 100~200 μ0 в диапазоне прямого тока (DC).
4. Устройство ввода по п. 1, в котором слой частичного экранирования магнитного поля имеет толщину 50 μм или более.
5. Устройство ввода по п. 4, в котором упомянутая толщина изменяется с проницаемостью слоя частичного экранирования магнитного поля.
6. Устройство ввода по п. 1, при этом магнитный порошок является магнитным металлическим порошком, выбранным из группы,
состоящей из феррита, порошка MolyPermalloy (MPP), материала, основанного на Fe-Si-Al, и материала, основанного на Ni-Fe.
7. Устройство ввода по п. 6, в котором слой частичного экранирования магнитного поля сформирован посредством смешивания магнитного металлического порошка и порошка аморфного металла с адгезивом.
8. Устройство ввода по п. 1, в котором слой частичного экранирования магнитного поля сформирован посредством нанесения на поверхность блока распознавания электромагнитного излучения.
9. Устройство ввода по п. 1, дополнительно содержащее блок платы с печатной схемой (PCB), размещенный под слоем частичного экранирования магнитного поля, на котором размещен геомагнитный датчик.
10. Устройство ввода по п. 9, дополнительно содержащее слой экранирования, содержащий тонкую пленку аморфного металла, расположенный под слоем частичного экранирования магнитного поля, и предпочтительно в близости к магнитному компоненту, когда магнитный компонент размещается на или на стороне блока PCB.
11. Устройство ввода по п. 10, в котором слой частичного экранирования магнитного поля сформирован посредством нанесения на поверхность блока распознавания электромагнитного излучения, и слой экранирования, содержащий тонкую пленку аморфного металла, размещается на части слоя частичного экранирования магнитного поля.
12. Устройство ввода по п. 10 или 11, в котором магнитный компонент содержит, по меньшей мере, одно из громкоговорителя и камеры.
13. Устройство ввода по п. 1, в котором слой частичного экранирования магнитного поля содержит:
слой экранирования магнитного порошка, на котором распределен магнитный порошок для пропускания части магнитного поля земли; и
слой экранирования аморфного металла, содержащий тонкую пленку аморфного металла для блокировки магнитного поля.
14. Устройство ввода по п. 13, в котором положение слоя экранирования магнитного порошка и слоя экранирования, содержащего тонкую пленку аморфного металла, различается согласно положению геомагнитного датчика.
15. Устройство ввода по п. 13 или 14, в котором слой экранирования магнитного порошка размещается вокруг геомагнитного датчика, и слой экранирования, содержащий тонкую пленку аморфного металла, размещается в области другой, нежели область, где размещается слой экранирования магнитного порошка.
