特許 6116558 入力装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6116558

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】入力装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20170410BHJP

   G06F 3/046 20060101ALI20170410BHJP

   H01F 27/36 20060101ALI20170410BHJP

   H01F 1/20 20060101ALI20170410BHJP

   H01F 1/36 20060101ALI20170410BHJP

   H01F 1/34 20060101ALI20170410BHJP

   G01C 17/28 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/041 662

   G06F3/046 A

   H01F27/36 B

   H01F1/20

   H01F1/36

   H01F1/34 140

   G01C17/28

【請求項の数】13

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-520120(P2014-520120)

(86)(22)【出願日】2012年7月10日

(65)【公表番号】特表2014-523588(P2014-523588A)

(43)【公表日】2014年9月11日

(86)【国際出願番号】KR2012005460

(87)【国際公開番号】WO2013009071

(87)【国際公開日】20130117

【審査請求日】2015年5月14日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0068641

(32)【優先日】2011年7月11日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】10-2011-0105362

(32)【優先日】2011年10月14日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】503447036

【氏名又は名称】サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000051

【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】イ、 ユ ソプ

(72)【発明者】

【氏名】イ、 ジュ フン

(72)【発明者】

【氏名】ジョン、 ソン テ

【審査官】 原 秀人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２５２６６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６６９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６４５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０５１０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 システム＆ソリューション，月刊新医療 ６月号，日本，株式会社エム・イー振興協会，２００１年 ６月 １日，第２８巻第６号，pp. 150-151

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０４６

Ｇ０１Ｃ １７／２８

Ｈ０１Ｆ １／２０

Ｈ０１Ｆ １／３４

Ｈ０１Ｆ １／３６

Ｈ０１Ｆ ２７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ディスプレイ画面を出力するディスプレイ部と、
前記ディスプレイ部の下方に配置され、入力装置の外部の電磁気ペンから生成された磁場を感知する電磁気センシング部と、
前記電磁気センシング部の下面上に形成され、前記磁場の少なくとも一部を遮蔽し、磁性体物質を含む遮蔽層と、
前記遮蔽層の少なくとも一部の下方に配置され、前記遮蔽層を通過する地球磁場を感知する地磁気センサーと、
を含み、
前記遮蔽層は、地球磁場の一部を透過させる磁性体粉末が散布された磁性体粉末遮蔽層及び前記磁場を遮断させる非晶質金属薄膜を使用した遮蔽層により構成されることを特徴とする、入力装置。

【請求項2】

前記磁性体粉末遮蔽層は、
磁性体粉末と接着剤を混合して塗布することによって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項3】

前記磁性体粉末遮蔽層は、
透磁率がＤＣ帯域において１００乃至２００μ_０の密度を有することを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項4】

前記磁性体粉末遮蔽層は、
厚さが５０μｍ以上であり、前記の厚さは前記磁性体粉末遮蔽層の透磁率によって変わることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項5】

前記磁性体物質は、磁性体粉末を含み、
フェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）、ＭＰＰ（Ｍｏｌｙｐｅｒｍａｌｌｏｙ ｐｏｗｄｅｒ）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系列の材質、Ｎｉ−Ｆｅ系列の材質のうち、いずれか１つである磁性金属粉末であることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項6】

前記遮蔽層は、
前記磁性金属粉末及び非晶質金属粉末が接着剤と共に混合されて形成されることを特徴とする、請求項５に記載の入力装置。

【請求項7】

前記磁性体粉末遮蔽層は、
前記電磁気センシング部の下部一面に塗布されて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項8】

前記磁性体粉末遮蔽層の下方に配置され、前記地磁気センサーが配置される印刷回路基板部をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項9】

前記印刷回路基板部の一面または一側面に磁石部品が配置される場合、
前記磁性体粉末遮蔽層の下方で、かつ前記磁石部品と隣接した位置に非晶質金属薄膜を使用した遮蔽層をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の入力装置。

【請求項10】

前記磁性体粉末遮蔽層は前記電磁気センシング部の一面に塗布されて形成され、前記非晶質金属薄膜を使用した遮蔽層は前記磁性体粉末遮蔽層の一部分に配置されることを特徴とする、請求項９に記載の入力装置。

【請求項11】

前記磁石部品は、
スピーカー、カメラのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項９に記載の入力装置。

【請求項12】

前記磁性体粉末遮蔽層及び前記非晶質金属薄膜を使用した遮蔽層の配置位置は、
前記地磁気センサーの位置によって変わることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【請求項13】

前記磁性体粉末遮蔽層は前記地磁気センサーの周囲に配置され、前記磁性体粉末遮蔽層が配置された領域以外には前記非晶質金属薄膜を使用した遮蔽層が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の入力装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はポインティング入力装置に係り、より詳しくは、地磁気センサーにより感知する地磁界（Ｅａｒｔｈ’ｓ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ）は透過されるようにする磁場遮蔽層を有するポインティング入力装置に関する。

【背景技術】

【0002】

最近、スマートフォンまたはタッチスクリーンと関連した市場が急速に成長するにつれて、これと関連した研究も活発に進められている。このような移動端末機の入力装置としてタッチスクリーンが多く使われている。タッチスクリーンは、通常透明電極からなり、最近ではタッチにより発生する静電容量の変化を測定する静電容量方式（Ｃａｐａｃｉｔｉｖｅ Ｔｙｐｅ）のタッチスクリーンがよく使われる。ところが、静電容量方式のタッチスクリーンはユーザがタッチスクリーンに接触を遂行して所定の圧力または変位を提供しなければならないという不便性が存在し、ペンを用いた入力が可能でないという短所がある。

【0003】

このような短所を克服するために、最近、電磁波を用いる方式のタッチスクリーン技術が多く用いられる。この方式のポインティング入力装置はその種類が多様であるが、一例に電磁気共振（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ、ＥＭＲ）方式のポインティング入力装置がある。

【0004】

しかしながら、上記移動端末機のような電子機器はポインティング入力装置を取り付ける機構物、バッテリー、各種の回路部などを含み、これらは磁場遮断、撹乱の原因になることもある。したがって、ポインティング入力装置の性能に悪影響を及ぼすので、これを防止するために磁場遮蔽層が使われる。

【0005】

一方、移動端末機は使用の便利性やエンターテインメント的な面白みを増大させるためにさまざまな付加的な機能が採用されている。このような一例として、移動端末機の動きの程度によって画面が変わる機能がある。このような動きを感知するために移動端末機には地磁気センサーが取り付けられるようになる。しかしながら、このような地磁気センサーをポインティング入力装置に具備しようとする場合には、磁場遮蔽層が存在することによって地磁気センサーの動作が影響を受けるようになる。

【0006】

また、移動端末機には地磁気センサー以外に、スピーカー、カメラなど、強い磁石を有する部品も共に取り付けられる。このような磁石部品は強い低周波磁界を生成するので、磁場遮蔽層が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記したように、磁場遮蔽層は渦電流が誘導されないようにして電磁気ペンの位置を正確に追跡することを可能にする。しかしながら、磁場遮蔽層の近くに地磁気センサーが配置されれば、地磁界（Ｅａｒｔｈ’ｓ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｉｅｌｄ）のような低周波磁界は磁場遮蔽層により遮断または歪曲されるので、正確な地磁気センサーの動作が困難になる。

【0008】

したがって、磁場遮蔽層の下方に配置される機構物、バッテリー、各種の回路部により発生される磁場を遮断することによって、磁場減殺を防ぎながらも、地磁気センサーにより感知する地磁界は透過されるようにして地磁気センサーの作動に影響を及ぼさない磁場遮蔽層が要求される実状である。また、移動端末機をはじめとするポインティング入力装置が磁石部品を含む場合には、磁石部品により生成される強い低周波磁界信号は効果的に遮断すると共に、地磁気センサーの動作を保証する程度の低周波磁界は透過されるようにする磁場遮蔽層が要求される。

【課題を解決するための手段】

【0009】

したがって、本発明は地磁気センサーの動作に影響を及ぼさない磁場遮蔽層を有するポインティング入力装置を提供する。

【0010】

また、本発明は地磁気センサーにより地磁界が感知できるように印加される磁場を一部透過させる磁場遮蔽層を有するポインティング入力装置を提供する。

【0011】

また、本発明は地磁気センサーにより地磁界が感知できるようにすると共に、磁石部品による磁界信号は効果的に遮断する磁場遮蔽層を有するポインティング入力装置を提供する。

【0012】

上記したことを達成するための本発明は、磁場遮蔽層を有するポインティング入力装置において、ディスプレイ画面を出力するディスプレイ部と、上記ディスプレイ部の下方に配置され、上記ディスプレイ部の上面に近接または接触した電磁気ペンから生成された磁場を感知する電磁気センシング部と、上記電磁気センシング部の下方に配置され、印加される磁場を一部透過させる磁性体粉末が散布された部分的磁場遮蔽層と、上記ポインティング入力装置の内に配置され、上記部分的磁場遮蔽層を経由して印加される磁場を感知する地磁気センサーとを含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明に従う磁場遮蔽層は、ポインティング入力装置において磁場遮蔽層の下方に導電体があっても電磁気ペンにより発生される磁場が到達しないようにし、かつポインティング入力装置の内部に設置された地磁気センサーの動作に及ぼす影響を最小化できる。

【0014】

また、本発明に従う磁場遮蔽層に磁性体粉末を使用することによって、ポインティング入力装置に別途の接着層無しで直接的な磁場遮蔽層の形成が可能であるので、ポインティング入力装置の厚さの減少が可能である。

【0015】

また、本発明においては互いに異なる磁性体粉末の混合使用により地磁気センサーへの影響を最小化し、かつ感度を最大化できる。

【0016】

また、本発明においては粉末磁性材料のような低い磁場遮蔽特性を有する磁場遮蔽層と非晶質金属のような高い遮蔽特性を有する磁場遮蔽層を地磁気センサー、スピーカー、カメラの位置を考慮して配置することによって、地磁気センサーの性能及びポインティング入力装置の性能を全て保証できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態による磁場遮蔽層を有するポインティング入力装置を概略的に示す図である。

【図2】渦電流による磁場相殺を説明するための図である。

【図3】比較例によるポインティング入力装置の断面図である。

【図4】（ａ）は、非晶質金属を使用しない場合の磁場センサーの特性を、（ｂ）は、従来の非晶質金属を使用した場合の磁場センサーの特性を示すグラフである。

【図5】非晶質金属周波数別透磁率特性を示すグラフである。

【図6】非晶質金属及び磁性体粉末に対する周波数別透磁率特性を示すグラフである。

【図7】本発明の一実施形態に従う磁場遮蔽層が配置された形態を説明するための断面図である。

【図8】本発明の他の実施形態に従う磁場遮蔽層が配置された形態を説明するための配置図である。

【図9】図８の断面図である。

【図10】本発明の実施形態に従って磁性体粉末物質を使用した場合の地磁気センサーの特性を示すグラフである。

【図11】本発明の実施形態に従って非晶質金属と透磁率が１５０μ０である磁性体粉末を使用した場合の感度比較を示すグラフである。

【図12】本発明の更に他の実施形態に従う磁場遮蔽層が配置された形態を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照してより詳細に説明する。図面中、同一の構成要素はできる限り同一の符号により表していることに留意しなければならない。以下の説明及び添付図面において本発明の要旨を曖昧にする公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。

【0019】

本発明は、電磁気ペンを使用するタッチスクリーン方式のポインティング入力装置において地磁気センサーの動作には影響を及ぼさない磁場遮蔽層を提供する。このための本発明に従う磁場遮蔽層は磁性体粉末（ｍｅｔａｌ ｐｏｗｄｅｒ）物質により構成される。このような磁場遮蔽層は磁性体粉末と接着剤が混合されて塗布されることによって、別途の接着層無しでポインティング入力装置に直接形成できる。

【0020】

本発明を説明する前に、本発明において用いられる電磁気共振方式のポインティング入力装置の動作原理を簡略に説明する。このようなポインティング入力装置はタッチスクリーンを備える。

【0021】

このために、図１を参照すると、電磁気共振方式は、電磁気センシング部１１５にループコイル１１０を配置し、ここに電流を導通させて磁場が発生するように制御し、発生した磁場が電磁気ペン１０２により吸収できるように制御する。ここで、電磁気ペン１０２はキャパシタ１００及びコイル１０５を含むことができ、吸収した磁場をまた所定の周波数により放出する。

【0022】

電磁気ペン１０２により放出された磁場は、電磁気センシング部１１５のループコイル１１０によりまた吸収され、これによって、電磁気ペン１０２がポインティング入力装置のどの位置に近接しているかを判断できる。

【0023】

このように、電磁気センシング部１１５には電磁気ペン１０２と相互作用する多数のループコイル１１０が備えられ、このような多数のループコイル１１０は互いに重なって配置されている。もし、ユーザが複数個のループコイル１１０の特定の部分の近くに電磁気ペン１０２を近接させれば、複数個のループコイル１１０は電磁気ペン１０２から発生する磁場をセンシングする。ここで、複数個のループコイル１１０の各々はセンシングされた磁場により誘導された誘導電流を出力するようになる。電磁気センシング部１１５の複数個のループコイル１１０のうち、電磁気ペン１０２と近接したループであるほど振幅の大きい磁場をセンシングして、これに対応する誘導電流を放出する。これによって、複数個のループコイル１１０は、多様なサイズの誘導電流を出力するので、ループコイル１１０の出力を測定すれば電磁気ペン１０２の位置を追跡できる。

【0024】

一方、電磁気センシング部１１５の下方には磁場遮蔽層１２０が備えられる。このような磁場遮蔽層１２０の下方にはポインティング入力装置を堅く取付させる機構物、バッテリー、各種の回路部などが配置される印刷回路基板部１３０が備えられる。このような磁場遮蔽層１２０は、その下方に置かれる印刷回路基板部１３０の上面に配置される回路部等から発生する磁場により磁場減殺されないように磁場を遮断する役割をする。

【0025】

図２を参照して磁場遮蔽層の原理を簡略に説明すれば、次の通りである。図２は、磁場遮蔽層無しで磁場が抵抗の低い導電物質である金属に加えられた場合を仮定したものである。電気的抵抗の低い物質に磁場が加えられれば、渦電流（ｅｄｄｙ ｃｕｒｒｅｎｔ）が生成される。渦電流は、加えられたコイル磁場の反対方向の磁場を発生させて渦電流磁場を生成し、結果的に渦電流磁場とコイル磁場とは互いに相殺されて減少するようになる。したがって、電磁気ペン１０２により放出される磁場の強度が減少し誤動作の可能性が増えるようになる。即ち、電磁気ペン１０２は電磁気センシング部１１５の最大距離内において感知され得る。

【0026】

これを防止するために磁場遮蔽層１２０が使われる。このような場合、コイル磁場はその磁場遮蔽層１２０の下方には到達しなくなるので、下方に導電体があっても渦電流が生成されないので磁場減殺がなくなる。これによって、磁場減殺無しで磁場遮蔽層１２０に接している電磁気センシング部１１５までコイル磁場が到達するので、電磁気ペン１０２により誘導される磁場をセンシングできる。

【0027】

一般に、このようなポインティング入力装置用磁場遮蔽層には鉄（Ｆｅ）を基盤に珪素（Ｓｉ）を配合した合金薄膜が使われる。最近では、鉄（Ｆｅ）、珪素（Ｓｉ）、硼素（Ｂ）を混合し、結晶構造を無くした非晶質（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ）金属が使われている。上記のような金属の割合は使われるポインティング入力装置のタイプによって調節できる。このような非晶質金属は、ポインティング入力装置のために一般的に使われる数百ＫＨｚ帯域と低周波数帯域における磁場に対する透磁率が極めて高く、導電率が高くて、高い磁場遮蔽性能を有する物質である。特に、非晶質金属はＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）における透磁率が他の物質に比べて極めて高い。

【0028】

しかしながら、このような非晶質金属からなる磁場遮蔽層１２０は、図３に示すように、地磁気センサー１２５が近くに位置する場合には地磁気センサー１２５が感知する地磁界が磁場遮蔽層１２０により遮断または歪曲されることがある。言い換えると、ＤＣにおける透磁率の高い非晶質金属１２０によりＤＣ磁場である地磁界を感知することが困難になる。

【0029】

このような非晶質金属を使用した場合、地磁気センサーの特性を評価した結果は、図４（ｂ）に図示した通りである。図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すグラフは、各々非晶質金属がない場合とある場合にＤＣ磁界を地磁気センサーの周囲に回転させながら加えた時の地磁気センサーの出力を描いたものである。加えられる磁界の方向は地磁気センサー出力の各方向成分の割合、即ちグラフのｘ、ｙ方向出力の割合により定まる。したがって、地磁気センサーでは正確な磁場の方向を知るためには、２軸方向とも磁場の方向に対して同一な感度を有さなければならない。例えば、４５度方向に磁場が加えられれば、各軸において測定された磁場の強さは同一でなければならない。

【0030】

したがって、地磁気センサーが正常に動作する間、一定のサイズの磁場が全ての方向に対して加えられれば、図４（ａ）に示すように、２方向の磁場の強さは１つが増えれば１つが減り、２つの強さのベクトル（ｖｅｃｔｏｒ）の合計は一定の、即ち円の形態を有する。

【0031】

これとは異なり、地磁気センサーの近くに磁性体がある場合、図４（ａ）に示す円は図４（ｂ）に示すように、中心が移動するか、または円でない楕円の形態を有するようになる。図４（ｂ）に示すグラフは地磁気センサーが非晶質金属の地磁界遮断、撹乱により誤動作することを意味する。その上、非晶質金属は残留磁場が大きくて、大きい磁場が加えられた時に磁化が維持されて、永久磁石のような役割をする。これによって、地磁気センサーに及ぼす影響が持続的に維持される。

【0032】

このような非晶質金属の特性を周波数別透磁率特性を示す図５を参照して説明すると、図５においては周波数１００ｋＨｚ以下の帯域における透磁率が１０００μ０以上のものを示している。μ０は真空における透磁率である。図５に示すように地磁気センサーに対して非晶質金属が及ぼす影響が極めて大きいことがわかる。

【0033】

したがって、地磁気センサーのような磁場をセンシングする機能が備えられたポインティング入力装置においては、このような地磁気センサーに影響を及ぼさずに磁場遮蔽機能も同時にすることができる磁場遮蔽層が要求される。

【0034】

このことを考慮して、本発明においては磁性体粉末物質により構成された磁場遮蔽層を提案する。このような磁性体粉末物質の特性を図６を参照して説明すると、非晶質金属は５００ｋＨｚ帯域においては透磁率が１７０μ０以上であり、５００ｋＨｚ以下においては図５のように１００００μ０以上の透磁率を有する。このような場合、地磁気センサーにより感知する地磁界は非晶質金属により遮断または歪曲され、地磁気センサーによる動作が不可能になる。

【0035】

一方、本発明において用いられる磁性体粉末物質は、透磁率は５００ｋＨｚ帯域においては透磁率が１００μ０であり、この透磁率は広い周波数領域に亘って維持される。その上、ＤＣ帯域における透磁率もこれと類似している。したがって、非晶質金属のＤＣ透磁率が１００００μ０以上のものと比較して見ると、磁性体粉末物質の透磁率は１／１００であるので、非晶質金属に比べて地磁気センサーに及ぼす影響を最小化できることを表している。

【0036】

ここで、５００ｋＨｚという使用帯域における透磁率が例えば、１００μ０の場合を例示しているが、磁性体粉末物質を使用して透磁率が１５０μ０であるように磁場遮蔽層を構成することができる。このような場合、ポインティング入力装置の性能には大きい影響を及ぼさないながらも主に使用する帯域においては非晶質金属を使用した場合と類似な透磁率を有するので、電磁気ペンにより誘導される磁場を遮断することが可能である。その上、磁性体粉末物質の透磁率は広い周波数領域に亘って比較的低い透磁率が維持されるので、地磁気センサーにより感知する地磁界は透過可能である。

【0037】

以下、本発明の一実施形態により上記したような磁性体粉末物質により構成される磁場遮蔽層が配置された形態を説明するために図７を参照する。

【0038】

図７は図１のポインティング入力装置の断面図を例示し、ポインティング入力装置は、ディスプレイ部７００、電磁気センシング部１１５、磁場遮蔽層１２０、地磁気センサー１２５、及び印刷回路基板部１３０を含む。

【0039】

まず、ディスプレイ部７００はユーザが認識する視覚情報をディスプレイする領域である。ディスプレイ部７００は、外部から制御信号またはグラフィック信号の入力を受けて、制御信号またはグラフィック信号に対応するディスプレイ画面を出力する。ディスプレイ部７００は、好ましくはＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）モジュールであるが、ディスプレイ部７００の種類に制限がないことは当業者が容易に理解できる。

【0040】

電磁気センシング部１１５は、ディスプレイ部７００の下面に隣接するように配置できる。このような電磁気センシング部１１５の細部的な構成は、図１と関連して説明したことと同一である。このような電磁気センシング部１１５は、ディスプレイ部７００の上面に近接または接触した電磁気ペンから入射される電磁気を感知して、ユーザがどの地点を指定したかを判断する。

【0041】

地磁気センサー１２５はこのようなポインティング入力装置の内に配列され、磁場遮蔽層１２０を経由して印加される地球磁場の一部を感知する。このような地磁気センサー１２５は電磁気ペンからの磁場に影響を受けない磁場遮蔽層１２０の下方に位置することができ、このような配置の他の例として、地磁気センサー１２５は印刷回路基板部１３０の上面に配置できる。

【0042】

印刷回路基板部１３０には、ポインティング入力装置を電気的に作動及び制御させる各種の電子部品などが備えられる。このような印刷回路基板部１３０の各種の電子部品から発生する電磁波をはじめとする磁場は、磁性体粉末物質からなる磁場遮蔽層１２０により遮断される。

【0043】

本発明の磁場遮蔽層１２０は磁性体粉末物質により構成され、電磁気センシング部１１５の下方に配置される。このような磁場遮蔽層１２０は、印加される磁場を一部透過できる部分的遮蔽層であって、磁性体粉末が散布（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）されることにより形成される層である。このような磁性体粉末には、フェライト（ｆｅｒｒｉｔｅ）、ＭＰＰ（Ｍｏｌｙｐｅｒｍａｌｌｏｙ ｐｏｗｄｅｒ）、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系列の材質（Ｓａｎｄｕｓｔ）、Ｎｉ−Ｆｅ系列の材質（Ｈｉｇｈｆｌｕｘ）などと呼ばれる磁性金属粉末が使用できる。このような磁性体粉末は金属を使用する場合とは異なり、粉末形態を有するので、ポリマー（例えば、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＰＥ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ））のような接着剤と混合して塗布（ｓｐｒｅａｄ）できる。また、このような粉末以外に非晶質金属粉末も共に使うことができ、上記磁性金属粉末及び非晶質金属粉末が接着剤と共に混合されて磁場遮蔽層１２０を形成することができる。磁性金属粉末及び非晶質金属粉末の混合割合は金属薄膜を使用した時と類似な透磁率を得ることができるように混合割合が決定される。

【0044】

このように、磁性体粉末により作られた磁場遮蔽層１２０は、磁性体粉末の密度に従って透磁率も変わる。磁性体粉末の密度を高める場合には磁場遮蔽層１２０の透磁率は増加するようになる。これによって、金属薄膜を使用した場合と類似な透磁率を得ることができるように磁場遮蔽層１２０の磁性体粉末の密度を作ることができ、金属薄膜とは異なり、地磁界は透過できるので、地磁気センサー１２５の動作に影響を及ぼさない。

【0045】

この際、磁場遮蔽層１２０を形成するようにポリマーと混合される磁性体粉末を混ぜる割合、即ち磁性体粉末の密度に従って磁場遮蔽層１２０の透磁率が変わる。本発明の実施形態に従う磁場遮蔽層１２０の透磁率はＤＣ帯域において１００乃至２００μ０になるように密度が定まることが好ましい。これによって、図１０のような地磁気センサーの出力特性が得られるが、これは非晶質金属がない場合の地磁気センサーの出力特性を示す図４（ａ）と類似している。即ち、磁性体粉末物質を使用した場合には地磁気センサー１２５が正常に動作する特性を表す。磁場遮蔽層１２０は磁性体粉末及び接着体の混合である。または、磁場遮蔽層１２０は接着剤と共に磁性体粉末及び非晶質金属粉末の混合になることができる。

【0046】

その上、このような磁性体粉末は接着剤と混合されるものであるので、電磁気センシング部１１５に塗布される形態により接着される。これによって、接着剤を塗布した後、金属薄膜を接着させる既存の磁場遮蔽層に比べて接着層が省略できるので、厚さの減少が可能になる。言い換えると、磁性体粉末物質は接着剤と混合される場合、液状形態を有するので、電磁気センシング部１１５の上面に均等に塗布できる。このように、既存の金属薄膜を使用した場合とは異なり、均等に塗布可能であるので、遮蔽性能において磁場遮蔽層１２０の全体面に均等な品質を示す。その上、磁場遮蔽層１２０は別途の接着層無しでポインティング入力装置に直接接着できるので、工程が単純化され、既存の接着層の厚さに該当する厚さが減る。

【0047】

上記したように、磁性体粉末物質はポインティング入力装置の内に、例えば電磁気センシング部１１５の一面にコーティングされることができ、あるいは、接着力を有する接着フィルムにコーティングされた後、そのポインティング入力装置の内の一面に接着されることもできる。

【0048】

また、磁性体粉末物質は非晶質金属薄膜とは異なり、残留磁場が大きくないので大きい磁場が加えられても地磁気センサー動作に影響を与えない。但し、このような磁性体粉末物質を使用した磁場遮蔽層１２０を有するポインティング入力装置は、導体のような磁場撹乱体の上面に置かれる場合、渦電流の影響、磁場の生成、吸収特性の低下により感度（ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）が低下することがある。しかしながら、このような感度の低下は非晶質金属薄膜に比べて相対的なものであり、図１１に示すように、ポインティング入力装置のためには適合した水準の感度を有する。

【0049】

図１１は磁性体粉末物質と非晶質金属薄膜との感度の比較を示すグラフであって、本発明の実施形態に従って透磁率が１５０μ０で、かつ厚さが５０μｍである磁性体粉末物質と厚さが２５μｍである非晶質金属薄膜を使用したタッチスクリーンの信号強さを測定した結果を例示している。図１１のように、磁性体粉末物質は非晶質金属薄膜に比べて感度が低いことがあるが、所望の感度を得るために状況によって弾力的に厚さ調節による感度調節が可能である。本発明の実施形態に従う磁場遮蔽層１２０の厚さは５０μｍ以上が好ましい。このような厚さは磁場遮蔽層の透磁率によって変わるので、透磁率が定まることによって厚さも定めることができる。

【0050】

一方、本発明の他の実施形態により磁場遮蔽層は図８に図示したように構成できる。図８においては地磁気センサー８００の周囲に磁性体粉末を使用した磁場遮蔽層８０５が位置するように構成し、それ以外には非晶質金属薄膜を使用した磁場遮蔽層８１０が位置する場合を例示している。例えば、地磁気センサー８００が中央に位置する場合には、その地磁気センサー８００を中心にした周辺は磁性体粉末物質を用いた磁場遮蔽層８０５を配置することによって、地磁気センサー８００の動作を保証し、残りの領域には非晶質金属磁場遮蔽層８１０を配置することによって、感度を向上させるようになる。

【0051】

上記以外に、図９に図示したような配置も可能である。図９においては、このような磁性体粉末を使用した磁場遮蔽層８０５及び電磁気センシング部１１５を含む非晶質金属薄膜を使用した磁場遮蔽層８１０の配置断面を例示している。磁場遮蔽層は印加される磁場を一部透過させる磁性体粉末が散布された磁性体粉末遮蔽層８０５及び上記印加される磁場のうち、残りを遮断させる非晶質金属薄膜を使用した遮蔽層８１０により構成される。地磁気センサー８００の位置によって磁性体粉末を使用した磁場遮蔽層８０５及び非晶質金属薄膜を使用した磁場遮蔽層８１０の配置位置は変わる。

【0052】

前述した図８及び図９のような本発明の他の実施形態においては、全体磁場遮蔽層のうち、地磁気センサー８００の位置に対応して一部だけを磁性体粉末を使用した磁場遮蔽層８０５により構成した場合を例示したものである。このような磁性体粉末を使用することによって、地磁気センサー８００により感知する地磁界のような低周波の磁界はよく透過しながらもポインティングに使われる周波数の磁場の透過は制限できる。しかしながら、ポインティング入力装置を取り付ける機構物、バッテリー、各種の回路部などの配置によって発生する磁場は遮蔽できるように残りの部分は非晶質金属磁場遮蔽層８１０により構成する。

【0053】

しかしながら、このような非晶質金属磁場遮蔽層８１０は、図８及び図９のように磁性体粉末磁場遮蔽層８０５の領域以外において構成されるので、非晶質金属磁場遮蔽層８１０により地磁界が一部遮断されて図７における磁場遮蔽層の構造に比べて相対的に地磁気センサー８００の性能が多少低下することがある。例えば、本発明の一実施形態による図７においては、地磁気センサー１２５の位置に関わらず、全体磁場遮蔽層が磁性体粉末磁場遮蔽層１２０により構成されるので、磁性体粉末磁場遮蔽層１２０は地磁界を遮断しないので地磁気センサー１２５の性能に影響を及ぼさない。

【0054】

したがって、本発明の更に他の実施形態においては図１２のような磁場遮蔽層構造を提案する。特に、図１２に図示された本発明の更に他の実施形態においては、地磁気センサー以外に強い低周波磁場を生成する磁石部品が取り付けられた場合を考慮した磁場遮蔽層構造を提案する。

【0055】

図１２においては、このような磁石部品の例に、スピーカー、カメラなどが印刷回路基板部１３０の一側面に取り付けられた場合を例示しているが、このような磁石部品１２３０は、印刷回路基板部１３０の上面にも位置できる。このような磁石部品１２３０により生成される磁場は、磁性体粉末磁場遮蔽層は透過してポインティング入力装置の性能に影響を及ぼす。例えば、電磁気方式の場合、磁石部品１２３０により生成される磁場は電磁気ペンにより生成される信号の周波数及び強さを変化させて動作を妨害することがある。しかしながら、このような磁石部品１２３０により生成される磁場を遮断するために、非晶質金属のような遮蔽特性の良い磁場遮蔽層により図７における磁性体粉末磁場遮蔽層１２０に代えれば、このような非晶質金属磁場遮蔽層は地磁気センサー１２５の性能に影響を及ぼすようになる。

【0056】

したがって、本発明の更に他の実施形態においては、このような点を考慮して磁石部品により生成される磁場は効率的に遮断しながらも地磁気センサー８００の性能には影響を及ぼさないようにする構造を提案するものである。

【0057】

このような図１２の磁場遮蔽層の構造は、図７の磁場遮蔽層の構造と比較して見ると、高い透過特性を有する磁性体粉末磁場遮蔽層１２１０の下方で、かつ強い低周波磁界を生成する磁石部品１２３０、例えば、スピーカー、カメラの近くに非晶質金属磁場遮蔽層１２２０を配置するという点に差がある。このような非晶質金属磁場遮蔽層１２２０は、電磁気センシング部１１５の一面全体に構成された磁性体粉末磁場遮蔽層１２１０の下方に位置し、磁性体粉末磁場遮蔽層１２１０と密着してスピーカー、カメラと近接した位置に配置される。この際、非晶質金属磁場遮蔽層１２２０は磁性体粉末磁場遮蔽層１２１０の全体面でない一部面に密着配置され、そのサイズ及び配置位置は磁石部品１２３０による磁場を遮断できるサイズ及び位置でなければならないので、磁石部品１２３０のサイズ及び配置位置によって変わる。

【符号の説明】

【0058】

１０２ 電磁気ペン
１１０ ループコイル
１１５ 電磁気センシング部
１２０ 磁場遮蔽層
１２５、８００ 地磁気センサー
１３０ 印刷回路基板部
７００、８１５、１２００ ディスプレイ部
８０５、１２１０ 磁性体粉末を使用した磁場遮蔽層
８１０、１２２０ 非晶質金属薄膜を使用した磁場遮蔽層
１２３０ 磁石部品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】