CN102192760A - 位置指示器、可变电容器及输入装置 - Google Patents

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Abstract

一种位置指示器、可变电容器及输入装置，设法使可变电容器切实地恢复到初始状态，提高可变电容器的耐久性。包括：框体(11)；大致棒状的芯体(12)，一端向框体的外侧突出，并容纳在框体内；可变电容器(15)，电容根据经由芯体施加的外力而变化。可变电容器具有电介质(22)、构成第1电极部的端子部件(23)、导电部件(26)、弹性部件(27)。电介质具有第1面部(22a)及第2面部(22b)。第2电极部包含导电部件(26)并与电介质的第2面部相对配置，导电部件根据外力改变与第2面部的抵接面积。此外弹性部件对导电部件向远离第2面部的方向施力。

Description

位置指示器、可变电容器及输入装置
技术领域
本发明涉及一种适用于检测笔压的位置指示器、用于检测其笔压的可变电容器以及具备该位置指示器的输入装置。
背景技术
近年来，使用输入装置作为个人计算机等的输入设备。该输入装置例如由笔状的位置指示器和位置检测装置构成，该位置检测装置具有利用该位置指示器执行指示操作或输入文字以及图等的输入面。
并且，以往在位置指示器的笔压检测部上使用专利文献1所记载的可变电容器。该专利文献1所记载的可变电容器具有安装在电介质的一个面上的第1电极和配置在与电介质的上述一个面相对的另一面侧的具有挠性的第2电极。并且上述可变电容器具有在第2电极和电介质的另一面之间除了其一部分以外只相距很小间隔的机构和向第2电极和电介质之间施加相对压力或位移的机构。
在图41中表示现有的可变电容器的具体结构。图41A是表示现有的可变电容器的初始状态的图，图41B是表示施加有压力的状态的图。
该可变电容器200具有大致圆盘状的电介质201、安装在电介质201的一个面201a上的第1电极202、配置在与电介质201的一个面201a相对的另一面201b侧的第2电极203。第2电极203具有挠性，经由环状垫片204配置在电介质201的另一面201b侧。并且在第2电极203的电介质201的相反侧上经由弹性体205设有棒状的芯体210。
在第1电极202的一个面侧设有第1端子206。第1端子206由圆盘状凸缘部206a、从该凸缘部206a的一个面的大致中央延伸的引线部206b构成。当加有笔压时凸缘部206a与第1电极202的一个面接触，并与该第1电极202电连接。
在第2电极203的端部上设有第2端子207。第2端子207与第1端子206一样由圆盘状的凸缘部207a、从该凸缘部207a的一个面的大致中央延伸的引线部207b构成。当加有笔压时凸缘部207a与第2电极203的一个面接触，并与该第2电极203电连接。
该可变电容器200在完全没有压力或位移加到芯体210上的状态(初始状态)下，通过垫片204在电介质201的另一面201b和第2电极203之间形成很小的间隔。并且如图41B所示，在芯体201上加有压力时弹性体205和第2电极203被芯体210按压发生弹性形变。这样一来第2电极203接触到电介质201的另一面201b。并且该第2电价203和电介质201的另一面201b的接触面积增加时，第1以及第2端子206、207之间的电容值增加。其结果，通过检测第1以及第2端子206、207之间的电容值的变化来检测加在芯体210上的压力(笔压)。
专利文献1：日本特开平4-96212号公报
但是现有的可变电容器200在第2电极203和电介质201之间只设有环状的垫片204，没有使第2电极203从电介质201分离的结构。所以可变电容器200在第2电极203朝向上方时，第2电极203由于自身重量弯曲。并且把可变电容器200配置到位置指示器上时，若芯体210的指示部朝上方，则芯体210由于重力下降，并按压弹簧体205以及第2电极203。其结果出现在没有施加压力(笔压)的状态下第2电极203和电介质201接触的问题。
并且，若在第2电极203和电介质201接触的状态下保管，则存在第2电极203和电介质201粘上的担忧。所以有第2电极203或者电介质201劣化，可变电容器200的耐久性下降的缺陷。
并且现有的可变电容器200中，在电介质201的一面201a上形成第1电极202，使该形成的第1电极与第1端子206接触而电连接。所以需要使第1电极202在电介质的一面201a上形成的工时，并且除了第1电极202，还需要第1端子206。
此外，在施加有笔压时，第1端子206的凸缘部206a与第1电极202接触，与第1电极202电连接，所以每次施加笔压时第1电极202和第1端子206的凸缘部206a碰撞。因此一般使第1电极202和第1端子206的凸缘部206a点接触。所以现有的位置指示器中，第1电极202上与第1端子206的凸缘部206a碰撞的部分逐渐磨耗，存在可变电容器的耐久性下降的担心。
发明内容
本发明是鉴于以上情况而作出的，其目的在于提供一种位置指示器以及可变电容器，能够切实地恢复到初始状态，并且能够削减制造工时，还能够提高耐久性。
本发明的一种位置指示器，包括：框体；大致棒状的芯体，以一端向上述框体的外侧突出的状态被容纳到上述框体内；和可变电容器，电容根据经由上述芯体施加的外力而变化，上述可变电容器包括：至少一个电介质，具有第1面部和与上述第1面部相对的第2面部；端子部件，与上述电介质的上述第1面部接合；电极部，与上述电介质的上述第2面部相对配置，包含与上述第2面部的抵接面积根据上述外力而变化的导电部件；和弹性部件，向远离上述第2面部的方向对上述导电部件施力。
并且，本发明的一种可变电容器，包括：至少一个电介质，具有第1面部和与上述第1面部相对的第2面部；端子部件，与上述电介质的上述第1面部接合；电极部，与上述电介质的上述第2面部相对配置，包含与上述第2面部的抵接面积根据上述外力而变化的导电部件；和弹性部件，向远离上述第2面部的方向对上述导电部件施力。
在上述结构的位置指示器以及可变电容器中，在电介质的第1面部侧接合端子部件，该端子部件起到第1电极的作用。从而可以在电介质的第1面部侧不形成电极，能够省略用于形成该电极的工序，并且不用担心由于端子部件和电介质的第1面部的电极接触而引起磨耗，因此有利于提高耐久性。
并且，在电介质的第2面部侧设有与第1电极相对的第2电极即电极部。该电极部具备导电部件，该导电部件通过施加到芯材上的外力与电介质的第2面部抵接，且该接触面积根据施加在芯材上的外力而变化。并且导电部件被弹性部件向从第2面部远离的方向施力。
从而，能够防止电极部的导电部件与电介质的第2面部粘贴，有利于提高耐久性。
根据本发明，能够提供一种位置指示器以及可变电容器，能够切实地恢复到初始状态，并且能够削减制造工时，能够提高耐久性。
附图说明
图1是表示应用了本发明的输入装置的实施方式的透视图。
图2是表示用A-A’线剖开图1所示的位置指示器的说明图。
图3是表示本发明的可变电容器的第1实施方式的透视图。
图4是表示用B-B’线剖开图3所示的可变电容器的说明图。
图5是表示本发明的可变电容器涉及的外壳的透视图。
图6用于表示本发明的可变电容器涉及的外壳，图6A是主视图，图6B是图5所示C-C’线剖视图，图6C是图5所示D-D’线剖视图。
图7用于表示本发明的可变电容器涉及的外壳，图7A是俯视图，图7B是仰视图。
图8用于表示本发明的可变电容器涉及的电介质，图8A是俯视图，图8B是主视图，图8C是仰视图。
图9是表示本发明的可变电容器涉及的端子部件的透视图。
图10是表示本发明的可变电容器涉及的导电部件及电介质安装在保持部件上的状态的透视图。
图11用于表示本发明的可变电容器涉及的保持部件，图11A是透视图，图11B是从相反侧看的透视图。
图12用于表示本发明的可变电容器涉及的保持部件，图12A是图11A所示S-S’线剖视图，图12B是图11A所示T-T’线剖视图。
图13是表示本发明的可变电容器涉及的导电部件的其他实施方式的透视图。
图14用于表示本发明的可变电容器涉及的导电部件的其他实施方式，图14A是导电部件的俯视图，图14B是导电部件的主视图，图14C是导电部件的左侧视图。
图15用于表示可变电容器涉及的弹性部件，图15A是从正面看的说明图，图15B是俯视图。
图16是表示本发明的可变电容器涉及的弹性部件的其他实施方式的从正面看的说明图。
图17是表示芯体上施加有压力(笔压)的状态的可变电容器的剖视图。
图18是应用了本发明的位置指示器以及位置检测装置的电路构成的示意框图。
图19是应用了本发明的输入装置涉及的位置检测装置的处理部的处理的流程图。
图20是表示应用了本发明的输入装置涉及的位置检测装置中执行X轴整体扫描动作时的各部的波形的一例的图。
图21是表示应用了本发明的输入装置涉及的位置检测装置中执行Y轴整体扫描动作时的各部的波形的一例的图。
图22是表示应用了本发明的输入装置涉及的位置检测装置中执行X轴部分扫描动作以及Y轴部分扫描动作时的各部的波形的一例的图。
图23用于表示可变电容器的相位-负荷特性，图23A是表示本发明的可变电容器的相位-负荷特性的图表，图23B是表示图41所示现有的可变电容器的相位-负荷特性的图表。
图24是表示应用了本发明的位置指示器上设置的共振电路的其他实施方式的说明图。
图25是表示应用了本发明的位置指示器的其他实施方式的电路图。
图26是本发明的第2实施方式的可变电容器的剖视图。
图27是用于说明本发明的第2实施方式的可变电容器的一部分的图。
图28是用于说明本发明的第3实施方式的可变电容器的一部分的图。
图29是本发明的第4实施方式的可变电容器的剖视图。
图30是用于说明本发明的第4实施方式的可变电容器的一部分的图。
图31是本发明的第5实施方式的可变电容器的剖视图。
图32是用于说明本发明的第5实施方式的可变电容器的一部分的图。
图33是本发明的第6实施方式的可变电容器的剖视图。
图34是用于说明本发明的第6实施方式的可变电容器的一部分的图。
图35是本发明的第7实施方式的可变电容器的剖视图。
图36是本发明的第7实施方式的可变电容器的其他例的剖视图。
图37是本发明的第8实施方式的可变电容器的剖视图。
图38是本发明的第9实施方式的可变电容器的剖视图。
图39是本发明的第10实施方式的可变电容器的剖视图。
图40是本发明的第10实施方式的可变电容器的其他例的剖视图。
图41用于示意说明现有的可变电容器，图41A是表示初始状态的图，图41B是表示在芯体上施加有压力(笔压)的状态的图。
具体实施方式
[第1实施方式]
参照图1～图25说明本发明的位置指示器、可变电容器以及输入装置的第1实施方式。其中，在各图中相同的部件上标注相同的标号。并且本发明不仅限于以下的实施方式。
[输入装置]
首先根据图1说明本发明的输入装置的实施方式的概要结构。该图1是表示本发明的输入装置的实施方式的透视图。
本发明的第1实施方式的输入装置10由位置检测装置1和向该位置检测装置1输入信息的位置指示器2构成。
[位置检测装置1]
位置检测装置1经由电缆8连接个人计算机或PDA(PersonalDigital Assistant：个人数字助理)等图中未示出的外部装置上，以作为这些外部装置的输入装置使用。其中虽然没有特殊地图示说明，但也可以将该位置检测装置1内置到个人计算机等中。
位置检测装置1由检测由位置指示器2指示的位置的检测部4和具有该检测部4的大致薄长方体的中空的框体5构成。框体5具有上部框体7和与该上部框体7重叠的未图示的下部框体，该上部框体7具有用于露出检测部4的检测面的开口部6。并且上部框体7具有使检测部4的输入面露出的四边形的开口部6，在该开口部6中嵌入检测部4。具有如此结构的位置检测装置1执行位置指示器2的指示操作的文字以及图等的输入。
[位置指示器2]
接着，参照图2对位置指示器2的概要结构进行说明。图2是图1所示位置指示器2的A-A’线剖视图。
该位置指示器2利用电磁感应方式对位置检测装置1指示位置。即，位置指示器2具有与从位置检测装置1发送过来的特定频率的电磁波共振的共振电路。并且位置指示器2将由共振电路检测出的共振信号发送至位置检测装置1，以对位置检测装置1指示位置。
如图2所示，位置指示器2由表示框体的一个具体例的外壳11、芯体12、位置指示线圈13、可变电容器15、铁氧体芯16、印刷基板17构成。
外壳11作为位置指示器2的外装部形成。该外壳11呈一端闭合的有底圆筒状。并且该外壳11由在轴向上重叠组装的第1外壳18和第2外壳19构成。第1外壳18的轴向的一端侧呈大致圆锥状，在其前端有开口部18a。并且该第1外壳18的轴向的另一端有开口。
第2外壳19为轴向的一端有开口且另一端闭合的圆筒状。第1外壳18和第2外壳19配置在同一轴线上，由粘合剂或固定螺丝等固定机构固定。并且在第2外壳19上利用粘合剂或固定螺丝等固定机构固定有安装了电子部件的印刷基板17，在第1外壳18上容纳有铁氧体芯16。
铁氧体芯16例如呈圆筒状，在其筒孔16a上插通有芯体12。并且芯体12的指示部12a从铁氧体芯16的轴向的一端侧突出。此外，在铁氧体芯16的外周上卷绕安装有构成共振电路的位置指示线圈13。位置指示线圈13的未图示的两端电连接在印刷基板17上的电子部件上。在印刷基板17上安装有构成共振电路的电子部件。
芯体12由大致棒状的部件构成，其沿着外壳11的轴向容纳在外壳11内。该芯体12由在其轴向的一端起笔尖作用的指示部12a和从指示部12a连续形成的轴部12b构成。指示部12a大致呈圆锥状形。芯体12容纳在外壳11内时该指示部12a从第1外壳18的开口部18a向外侧突出。并且在轴部12b的轴向的另一端上安装有可变电容器15。
[可变电容器15]
接着参照图3～图18对该实施方式的可变电容器15进行说明。图3是可变电容器15的透视图，图4是图3所示可变电容器15的B-B’线剖视图。
可变电容器15为对应加在位置指示器2上的压力(笔压)改变其电容值的电容器。并且，该可变电容器15根据该电容值的变化检测出加在芯体12上的笔压，并作为位置指示器2的笔压检测部起作用。
如图3以及图4所示，可变电容器15具备支架21、电介质22、端子部件23、保持部件24、导电部件26、弹性部件27。
[支架21]
首先参照图5～图7对可变电容器15的支架21进行说明。图5是支架21的外观透视图，图6A是支架21的主视图，图6B是图5所示支架21的C-C’线剖视图，图6C是图5所示支架21的D-D’线剖视图。并且图7A是支架21的俯视图，图7B是支架21的仰视图。
支架21呈中空的大致圆筒形。该支架21在侧面上具有彼此平行相对的两个平面部21b、21b。在该支架21的轴向的一端侧开四个缺口以形成四个突起部29、29、29、29。并且如图4所示，在该支架21上安装有电介质22，并且在表示本发明的中空部的一个具体例的支架21的筒孔21a中容纳有导电部件26、弹性部件27、保持部件24。并且在支架21上设有凸缘部31、两个接合孔32、32、两个卡定部33、33。
如图6B以及图6C所示，表示凸部的一个具体例的凸缘部31向支架21的半径方向的内侧突出配置。该凸缘部31是例如在支架21的内壁上沿着该内壁的周方向连续伸出的环状的突出部。并且，如图4所示在该凸缘部31上从支架21的轴向的一端侧抵接有电介质22，从支架21的轴向的另一端侧抵接有弹性部件27。此外如图7A以及图7B所示在该凸缘部31的一部分形成缺口以设有贯通孔34。
其中在本实施例中作为凸部的一个具体例，以在支架21的内壁上沿着其内壁的周方向连续突出的环状的凸缘部进行了说明，但是不仅限于此。例如也可以以在支架21的内壁上向该内壁的半径方向突出的多个突起作为凸部形成。即，如果在凸部上电介质22从支架21的轴向的一端侧抵接，且弹性部件27从支架21的轴向的另一端侧抵接，则以任何形状形成都是可以的。
并且如图5、图6A以及图6B所示，在支架21的两个平面部21b、21b上设有表示第1接合部的一个具体例的两个接合孔32、32。该两个接合孔32、32从支架21的轴向的中央靠向另一端侧。并且两个接合孔32、32例如以大致四边形状形成开口。如图3以及图4所示，在该两个接合孔32、32上沿着支架21的轴向可移动地接合有保持部件24。其中，两个接合孔32、32不仅可以以大致四边形形成，还可以以大致圆形形成。并且，两个接合部32、32不仅可以形成为贯通孔，还可以形成为在支架21的内壁上设置的凹部。
此外，如图5、图6A、图6B所示，在支架21的轴向的一端侧具有两个卡定部33、33。该两个卡定部33、33在支架21的轴向的一端侧位于两个突起部29、29之间。如图6B所示卡定部33沿支架21的轴向切断的剖面形状为大致梯形。并且，如图3以及图4所示端子部件23与该两个卡定部33、33卡定以固定在支架21上。
其中，该支架21的材质例如可以用工序塑料。并且本例说明了支架21以圆筒状形成的例，但支架21可以以例如方筒状形成。此外以支架21容纳了电介质22、导电部件26、弹性部件27以及保持部件24的例进行了说明，但也可以将支架21和外壳11成形为一体并在外壳11内直接容纳导电部件26、弹性部件27以及保持部件24。
[电介质22]
接着参照图8A～图8C对电介质22进行说明。图8A是电介质22的俯视图，图8B是电介质22的主视图，图8C是电介质22的仰视图。
该电介质22例如呈大致圆盘状，其具有大致圆形的第1面部22a和与该第1面部大致平行相对的大致圆形的第2面部22b。在该例中第1面部22a以及第2面部22b都以平面形状形成。并且该例中，在第1面部22a上没有设置电极部，而是端子部件23兼用作电极部。并且第2面部22如图8C所示，例如通过镜面研磨表面而实施有镜面加工。
并且，如图4所示，该电介质22配置在凸缘部31上以使第2面部22b朝着支架21的轴向的另一端侧。此外该电介质22在配置在支架21的凸缘部31的状态下被端子部件23向支架21的轴向的另一端侧施力。其中电介质22的形状不仅可以呈大致圆盘状，还可以以大致四棱柱或大致六棱柱等的板状形成。并且以第2面部22b上实施有镜面加工的例进行了说明，但是也可以不对第2面部22b实施镜面加工。
[端子部件23]
图9是端子部件23的外观透视图。该端子部件23由导电性金属构成，并具有：作为与电介质22的第1面部22a接合的面部的一例的平坦部37；从该平坦部37连续形成的两个卡定部38、38；同样从平坦部37连续形成的引线片39。平坦部37的形状与电介质22的第1面部22a的形状对应，在该例中第1面部22a为平面，因此平坦部37以大致平板状形成。
两个卡定部38、38之间夹持平坦部37。该两个卡定部38大致呈J字状。平坦部37的左右卡定部38夹持着平坦部37呈左右对称的形状。并且卡定部38由导电性金属从平坦部37的外缘弯曲两次而形成。通过该两个卡定部38，在端子部件23上施加有弹性，以使端子部件23的平坦部37始终向卡定部38的端部38b的方向产生弹性。并且在卡定部38的端部38b上设有例如大致四边形状的开口部38a。
并且，引线片39向与卡定部38的端部38b突出的方向相反的方向突出。并且该引线片39通过例如电阻焊接或超声波焊接等连接在图2所示印刷基板17的未图示的接点部上。这样一来端子部件23电连接到印刷基板17的电子部件上。其中作为该端子部件23的材质，可以例举镀银的钛铜等。
并且，如图3以及图4所示，通过两个卡定部38、38的开口部38a、38a与支架21的卡定部33、33卡定，端子部件23固定在支架21上。这时端子部件23的平坦部37抵接到电介质22的第1面部22a。端子部件23具有由于两个卡定部38、38产生的弹性，平坦部37以被按压的状态与电介质22的第1面部22a抵接。如上所述端子部件23的平坦部37具有与电介质22的第1面部22a的表面形状相对应的表面形状(该例中为平面)，因此平坦部37和电介质22的第1面部22a之间没有间隙地抵接。
由此，可以使端子部件23的平坦部37和电介质22的第1面部22a切实地抵接。此外，端子部件23通过其弹性对电介质22向支架21的轴向的另一端侧施力，因此可以防止或者抑制电介质22在支架21内倾斜。
如上所述端子部件23具有对电介质22向支架21侧施力的作用和作为与电介质22的第1面部22a接触并与印刷基板17连接的电极端子的两个作用。其中，本例说明了端子部件23由一个部件形成的情况，但平坦部37以及卡定部38、引线片39也可以分别由不同的部件形成。
[保持部件24、导电部件26以及弹性部件27]
下面参照图10～图17对保持部件24、导电部件26以及弹性部件27进行说明。图10是表示用保持部件24保持导电部件26以及弹性部件27状态的透视图。图11A是保持部件24的外观透视图，图11B是从图11A的相反侧看保持部件24的透视图，图12A是图11A所示保持部件24的S-S’线剖视图，图12B是图11A所示保持部件24的T-T’线剖视图。
[保持部件]
如图10～图12所示保持部件24具有大致棱柱状的基部41和大致圆筒状的嵌合部42。在基部41上设有大致呈圆柱状凹进去的接合凹部43(参照图11)。如图4所示在该接合凹部43上插入有芯体12的轴部12b的轴向的另一端。这样一来保持部件24和芯体12相接合。并且，在该基部41的侧面部的两个彼此相对的平面部上设有剖面形状为大致三角形状的两个接合部44、44。并且，该两个接合部44、44接合在设在支架21上的两个接合孔32、32上。这样一来保持部件24沿着支架21的轴向可移动地被支撑。
此外，在基部41上设有两个狭缝46、46。该两个狭缝46、46由各自从基部41的轴向的一端向另一端切开预定的长度而形成。
并且，作为用于在保持部件上安装导电部件26的凹部的嵌合部42向基部41的另一端侧突出形成。在该嵌合部42上大致等角度间隔地形成有两个缺口47、47。该两个缺口47、47从嵌合部42的轴向的一端到基部41为止切割形成。其中该缺口47的数量不限定于两个，可以形成三个以上，至少有一个就能达到其目的。并且在该嵌合部42上嵌合导电部件26。
[导电部件26]
如图4以及图10所示，导电部件26例如呈炮弹型，在其轴向的一端有曲面部26a。该导电部件26的轴向的另一端侧的圆柱部26b嵌合在保持部件24的嵌合部42里。其中导电部件26的圆柱部26b的直径设定为例如比保持部件24的嵌合部42的内径稍大。这样一来导电部件26和保持部件24的嵌合部42的嵌合关系设定成过盈嵌合。其结果是可以防止或抑制导电部件26从保持部件24的嵌合部42脱落。
并且，在可变电容器15中，如图4所示在导电部件26的轴向的一端侧形成的曲面部26a与电介质22的第2面部22b相对配置，导电部件26形成可变电容器15的第2电极部。
如后所述，导电部件26的曲面部26a和电介质22的第2面部22b初始是夹持着空气层分离的状态，但是当芯体12上加有笔压时变为接触的状态。
并且该导电部件26由具有导电性并且可弹性形变的弹性部件构成。作为这样的弹性部件可例举硅导电橡胶或压敏导电橡胶(PCR：Pressure sensitive Conductive Rubber)等。作为导电部件26使用该弹性部件，从而电介质22的第2面部22b和导电部件26的接触面积随着对芯体12施加的笔压(压力)的增加而增加。
其中本例说明导电部件26的形状为其一端部即曲面部26a形成为大致半球状，但是该导电部件的形状不限定于该形状。只要与第1电极部36相对的面积随着加在芯体12上的笔压(压力)增加而增加，其可以以任何形状形成。
接着参照图13以及图14说明本例的导电部件的其他实施例。
图13是表示导电部件的其他实施方式的透视图，图14A是表示导电部件的其他实施方式的俯视图，图14B是表示导电部件的其他实施方式的主视图，图14C是表示导电部件的其他实施方式的左侧视图。
该其他实施方式的导电部件70以大致圆柱状形成，在其轴向的一端上有具有三个不同曲率半径的曲面部71。曲面部71上形成有第1曲面71a，该第1曲面71a相对于与导电部件70的轴向Z正交的第1方向X具有第1曲率半径Ra。该第1曲面71a相对于与导电部件70的轴向Z正交并且与第1方向X正交的第2方向Y具有与第1曲率半径Ra不同的第2曲率半径。
并且曲面部71上设有第2曲面71b，该第2曲面71b通过导电部件70的轴心沿着第1方向X形成，相对于第1方向X具有曲率半径Ra，相对于第2方向Y具有与第1曲率半径Ra以及第2曲率半径Rb不同的第3曲率半径Rc。此外曲面部71上设有第3曲面71c，该第3曲面71c通过导电部件70的轴心沿着第2方向Y形成，相对于第2方向Y具有第2曲率半径Rb、相对于第1方向X具有第3曲率半径Rc。即第2曲面71b形成在由具有第1曲率半径Ra的曲面形成的棱线上，第3曲面71c形成在由具有曲率半径Rb的曲面形成的棱线上。
其中第1曲率半径Ra例如设定为2mm，第2曲率半径Rb例如设定为4mm。并且第3曲率半径例如设定为0.5mm。
在这里，前面说明的以大致炮弹型形成的导电部件26由于每个制品的偏差或装配时的偏移存在曲面部26a的头顶部抵接不到电介质22的第2面部22b的担忧。但是该其他实施方式涉及的导电部件70，即使是每个制品都有偏差或者装配时在保持部件24和导电部件70间发生偏离也可以使第2曲面71b或第3曲面71c与电介质22的第2面部22b切实地接触。
其中在上述的其他实施方式中，说明了导电部件70的轴向的一端上第1曲率半径Ra和第2曲率半径Rb大致90度交叉的例，但是这些曲率半径不仅限于大致90°的情况。例如可以使第1曲率半径Ra和第2曲率半径Rb彼此从不同的两个角度方向形成，把具有第1曲率半径Ra的曲面所形成的棱线和具有第2曲率半径Rb的曲面所形成的棱线倒角处理，设置圆度。如此一来，即使每个制品都有偏差或者装配时在保持部件24和导电部件70之间发生偏离也可以使第2曲面或第3曲面与电介质22的第2面部22b切实地点接触。
[弹性部件]
图15A是弹性部件27的主视图，图15B是弹性部件27的俯视图。弹性部件27是例如具有导电性的螺旋弹簧，包括有弹性的卷绕部51、该卷绕部51的一端部上的端子片53、卷绕部51的另一端上的连接部52。
连接部52是卷绕部51的另一端部向卷绕半径方向的内侧大致垂直地弯曲形成的。并且弹性部件27通过将该连接部52与保持部件24的嵌合部42上设置的缺口47接合而安装在保持部件24上。如图4以及图10所示，弹性部件27安装在保持部件24上时卷绕部51经由保持部件24的嵌合部42覆盖导电部件26的外围。这时连接部52介于保持部件24和导电部件26间，并接触到导电部件26。这样一来弹性部件27与导电部件26电连接。
并且，端子片53是卷绕部51的一端部与卷绕方向大致垂直地弯曲形成的。并且如图3所示该端子片53，在把弹性部件27容纳在支架21内时通过该支架21上设置的贯通孔34向支架21的轴向的一端侧突出。并且端子片53，如图2所示通过例如锡焊、电阻焊接或超声波焊接等连接到印刷基板17的未图示的接点部上。这样一来弹性部件27与印刷基板17的电子部件电连接。作为该弹性部件27的材质可以是具有导电性的材质，例举钛铜或不锈钢等金属。
并且如图4所示，导电部件26以及弹性部件27安装在保持部件24上，并容纳在支架21的筒孔21a里。这时在导电部件26的轴向的一端侧形成的曲面部26a与电介质22的第2面部22b相对，导电部件26作为可变电容器15的第2电极部工作。
图16用于表示弹性部件的其他实施方式。
该其他实施方式涉及的弹性部件27A把连接部52A进一步向卷绕部51A的卷绕方向弯曲。这样一来使弹性部件27A和导电部件26安装在保持部件24上时该连接部52A向导电部件26的轴向的另一端扎入。其结果是可以切实地连接导电部件26和弹性部件27A，并可以防止或抑制导电部件26和弹性部件27A接触不良。
[可变电容器15的装配]
具有如此结构的可变电容器15例如如下装配。首先如图10所示，把导电部件26和弹性部件27安装在保持部件24上。即，把弹性部件27的连接部52接合在保持部件24的嵌合部42上设置的缺口47上以使弹性部件27安装在保持部件24上。这时弹性部件27的卷绕部51以覆盖保持部件24的嵌合部42的外围的方式配置。在这里嵌合部42上设有两个缺口47。这样一来与有一个缺口47时相比，因为没有必要考虑弹性部件27的连接部52和保持部件24的缺口47的朝向，所以可以提高弹性部件27的安装作业的效率。
接着把导电部件26嵌合到保持部件24的嵌合部42。因为这里的嵌合部42和导电部件26的嵌合关系为过盈嵌合，因此可以防止或者抑制导电部件26从保持部件24脱落。
这时弹性部件27的连接部52介于导电部件26和保持部件24之间存在，导电部件26和连接部52相接触。这样一来导电部件26和弹性部件27电连接。此外弹性部件27的卷绕部51经由保持部件24的嵌合部42覆盖导电部件26的外围。这样一来装配完由导电部件26、弹性部件27、保持部件24构成的第1组装体。
接着如图4所示，把电介质22从支架21的轴向的一端侧以第2面部22b朝向支架21的轴向的另一端侧的方向插入，配置在支架21的凸缘部31上。接着把端子部件23安装在支架21上。即把端子部件23的两个卡定部38、38卡止在支架21的两个卡定部33、33上。这时端子部件23的平坦部37面接触到电介质22的第1面部22a。这样一来端子部件23的平坦部37起到电介质22的第1面部22侧的第1电极的作用。
在这里，端子部件23的两个卡定部38、38具有弹性，其对平坦部37向电介质22的第1面部22a侧方向施力。这样一来端子部件23的平坦部37被向电介质22的第1面部22a按压成为切实接触的状态。
从而在该实施方式中，即使电介质22的第1面部22a上不形成电极，也可以使端子部件23作为电极兼用。因此可以削减在电介质22的第1面部22a上形成电极的工序。并且，端子部件23的平坦部37始终产生弹性而与电介质22的第1面部22a接触，所以可以解决由电介质22上形成的电极和端子部件23碰撞时的接触(尤其是点接触)产生磨耗的问题。
并且，电介质22由于端子部件23具有的弹性被端子部件23向支架21的轴向的另一端侧施力，所以可以防止电介质22从支架21脱落。此外可以防止或抑制电介质22在支架21内倾斜，可以使电介质22和导电部件26没有倾斜且平衡地接触。这样一来完成了由支架21、电介质22、端子部件23构成的第2组装体。
接着将第1组装体从支架21的轴向的另一端侧插入。这时使弹性部件27的端子片53通过图7A以及图7B所示的支架21的贯通孔34从支架21的轴向的一端侧突出。并且使构成第1组装体的保持部件24的两个接合部44、44接合在支架21的两个接合孔32、32上。因为这里的两个接合孔32、32沿着支架21的轴向以预定的长度形成开口，所以保持部件24可以被支架21沿着其轴向可移动地支撑。这时导电部件26的曲面部26a接近电介质22的第2面部22b。
并且，在保持部件24的两个接合部44、44接合在支架21的两个接合孔32、32时弹性部件27的卷绕部51抵接到凸缘部31的支架21的轴向的另一端侧。
这时弹性部件27的卷绕部51以稍微压缩的状态介于保持部件24和支架21的凸缘部31之间。所以导电部件26始终被弹性部件27向远离电介质22的方向施力。因此在芯体12上没有施加压力(笔压)的初始状态下，即使倒置可变电容器15以使导电部件26位于上方，也可以防止或者抑制导电部件26和电介质22相接触。其结果可以防止或者抑制导电部件26和电介质22粘上，所以可以防止导电部件26或者电介质22劣化，提高可变电容器15的耐久性。
通过以上步骤完成如图3以及图4所示的可变电容器15的装配。其中可变电容器15的装配不仅限定于上述步骤。即第1组装体和第2组装体的装配中先进行哪个都可以。
[可变电容器15的动作]
接着参照图2、图4以及图17对本例的可变电容器15的动作进行说明。图17是表示在芯体12上加有压力(笔压)状态的电容器15的剖视图。
对芯体12的指示部12a向如图17所示箭头K的方向施加压力(笔压)时，可变电容器15的保持部件24被芯体12的轴部12b的另一端按压。这样一来如图17所示，保持部件24在支架21的筒孔21a中向支架21的轴向的一端侧移动。并且导电部件26的曲面部26a接触到电介质22的第2面部22b。芯体12的指示部12a上进一步施加压力时导电部件26被电介质22的第2面部22b按压而变形(扁平化)。其结果是导电部件26和第2面部22b的接触面积变化，改变电介质22的电容值。并且在端子部件23和弹性部件27之间检测出该电容值。这样一来可以检测出施加在指示部12a上的压力。
如图4所示，在芯体12上没有施加压力(笔压)的状态(初始状态)下，导电部件26从电介质22的第2面部22b物理分离，没有和第2面部22b抵接。从而在导电部件26的曲面部26a和电介质22的第2面部22b之间存在空气层。所以，这时的电介质22的第1面部22a侧的第1电极(端子部件23)和第2电极部之间的电容值(初始电容)约等于电介质22的电容和相对介电常数为1.0的空气层的电容的串联合成电容，其值是相当小的。
在芯体12上加有压力时，导电部件26和电介质22的第2面部22b之间的空气层的厚度与初始状态相比变薄。则由于该空气层的电容与该空气层的厚度成反比地变大，相应地可变电容器15的第1电极和第2电极之间的合成电容值也将变大。
加在芯体12上的压力增加后，如图17所示，导电部件26的曲面部26a接触到电介质22的第2面部22b时，在该接触部分只有电介质22的电容。并且此后加在芯体12上的按压力进一步增加时，由于电介质22的相对介电常数比空气大，所以可变电容器15的第1以及第2电极间的电容值与电介质22和导电部件26的曲面部26a的接触面积大致成比例地增加。
因此，在导电部件26的曲面部26接触到电介质22的第2面部22b之前，可变电容器15的电容非常小，随着由于笔压导电部件26的曲面部26a和电介质22的第2面部22b之间的空气层的厚度逐渐变小其电容逐渐变大。并且在导电部件26的曲面部26a接触到电介质22的第2面部22b之后，可变电容器15的电容与导电部件26的曲面部26a和电介质22的第2面部22b之间的接触面积成比例地变大。
这时的可变电容器15的电容值的增大变化取决于电介质22的第2面部22b的研磨精度，在该实施方式中因为实施有镜面加工，所以与接触面积正确地成比例地增加。
在这里弹性部件27的弹力设定为小于施压在芯体12上的压力(笔压)，以使弹性部件27的弹力不对由可变电容器15检测的笔压特性产生影响。并且电介质22的第2面部22b实施有镜面加工。因此可以降低电介质22的第2面部22b和导电部件26由于反复接触而引起导电部件26磨耗。此外第2面部22b上实施有镜面加工，以使其成为平滑的表面，从而能够提高可变电容器15的初始灵敏度。
并且，如图4所示，芯体12的指示部12a上没有施加压力时，保持部件24由于弹性部件27的弹力和导电部件26的曲面部26a的恢复力在支架21的筒孔21a内向支架21的轴向的另一侧移动。并且导电部件26从电介质22的第2面部22b脱离。
此外，即使芯体12的指示部12a朝向上方，通过弹性部件27的弹力可以防止或者抑制保持部件24由于芯体12或保持部件24的自身重量在支架21内向电介质22侧移动。其结果可以防止或者抑制在芯体12上没有施加压力的状态下导电部件26和电介质22接触，并且还可以提高降低的响应性。
并且，在保持部件24上设有两个接合部44、44，在支架21上设有与该两个接合部44、44接合的两个接合孔32、32。其结果两个接合部44、44抵接到支架21的两个接合孔32、32的轴向的另一端侧，以防止保持部件24从支架21脱落。
[位置检测装置的电路结构]
接着，参照图18说明用上述实施方式的位置指示器2进行位置指示的检测以及笔压检测的位置检测装置1的具体实施方式的电路结构例。图18是表示位置指示器2以及位置检测装置1的电路结构例的框图。输入装置由位置指示器2和位置检测装置1构成。
作为位置指示器2的电路结构，通过由位置指示线圈13、与该位置指示线圈13连接的可变电容器15、与该可变电容器15并联连接的共振电容器60a构成的共振电路61来表现。
另一方面，在位置检测装置1上，通过层叠设置X轴方向环路线圈组104a和Y轴方向环路线圈组104b而形成位置检测线圈101。各环路线圈组104a、104b例如分别由40个矩形环路线圈构成。构成各环路线圈组104a、104b的各环路线圈等间隔地排列并依次重叠配置。
并且，在位置检测装置1上设有连接X轴方向环路线圈组104a以及Y轴方向环路线圈组104b的选择电路106。该选择电路106依次选择两个环路线圈组104a、104b中的一个环路线圈。
此外，在位置检测装置1上设有振荡器103、电流驱动器105、切换电路107、接收放大器108、检波器109、低通滤波器110、采样保持电路112、A/D转换电路113、同步检波器116、低通滤波器117、采样保持电路118、A/D转换电路119、处理部114。
振荡器103产生频率f0的交流信号，并将信号供给给电流驱动器105和同步检波器116。电流驱动器105将从振荡器103供给的交流信号转换为电流后发送给切换电路107。切换电路107根据来自后述的处理部114的控制，切换由选择电路106选择的环路线圈所连接的连接目标(发送侧端子T、接收侧端子S)。在该连接目标中发送侧端子T上连接有电流驱动器105，在接收侧端子R上连接有接收放大器108。
选择电路106选择的环路线圈中产生的感应电压经由选择电路106以及切换电路107发送至接收放大器108。接收放大器108使从环路线圈供给的感应电压放大后发送至检波器109以及同步检波器116。
检波器109检波在环路线圈中产生的感应电压即接收信号并发送至低通滤波器110。低通滤波器110具有比上述频率f0足够小的截止频率，使检波器109的输出信号转换为直流信号后发送至采样保持电路112。采样保持电路112保持低通滤波器110的输出信号的预定定时具体为接收期间中的预定定时下的电压值，并发送至A/D(Analog toDigital：模拟/数字)转换电路113。A/D转换电路113将采样保持电路的模拟输出转换为数字信号输出至处理部114。
另一方面，同步检波器116用来自振荡器103的交流信号同步检波接收放大器108的输出信号，将它们之间的相位差所对应的电平的信号发送至低通滤波器117。该低通滤波器117具有比频率f0足够低的截止频率，将同步检波器116的输出信号转换为直流信号后发送至采样保持电路118。该采样保持电路118保持低通滤波器117的输出信号的预定定时下的电压值，并发送至A/D(Analog to Digital)转换电路119。A/D转换电路119将采样保持电路118的模拟输出转换为数字信号并输出至处理部114。
处理部114控制位置检测装置1的各部分。即处理部114控制选择电路106的环路线圈的选择、切换电路107中的切换、采样保持电路112、118的定时。处理部114根据来自A/D转换电路113、119的输入信号，以一定的发送持续时间从X轴方向环路线圈组104a以及Y轴方向环路线圈组104b发送电波。
在X轴方向环路线圈组104a以及Y轴方向环路线圈组104b的各环路线圈根据从位置指示器2发送的电波产生感应电压。处理部114根据各环路线圈中产生的感应电压的电压值的电平计算出位置指示器2的X轴方向以及Y轴方向的指示位置的坐标值。并且，处理部114根据发送的电波和接收的电波之间的相位差检测笔压。
下面参照图19说明沿着处理部114中的处理流程进行的位置检测装置1的动作。图19是表示处理部114中的处理流程的图。
首先，处理部114依次扫描/选择X轴方向环路线圈组104a的各环路线圈(以下称该依次扫描/选择为整体扫描)(步骤S1)。
具体说明该整体扫描，处理部114首先向选择电路106发送选择X轴方向环路线圈组104a中的第1个环路线圈例如环路线圈X1的信息，并且向切换电路107发送选择发送侧的信号。这样一来，从振荡器103向环路线圈X1供给频率f0的正弦波信号，环路线圈X1产生频率f0的电波。这时若在位置检测装置1的上面300a上接近或接触位置指示器2，则从环路线圈X1产生的电波激励具有位置指示线圈13的共振电路61。其结果在共振电路61上产生频率f0的感应电压。
向切换电路107发送预定时间选择发送侧端子T的信号后，处理部114向切换电路107发送选择接收侧端子R的信号，消除由环路线圈X1产生的电波。这时位置指示器2的具有共振电容器60a以及可变电容器15的共振电路61上产生的感应电压，与其损耗对应地逐渐衰减，共振电路61发送频率f0的电波。该电波反过来激励上述的环路线圈X1，在环路线圈X1上产生感应电压。
向切换电路107发送预定时间选择接收侧端子R的信号后，处理部114向切换电路107发送使选择电路106选择X轴方向环路线圈组104a中的第2个环路线圈例如环路线圈X2的信息。此后，处理部114向切换电路107发送选择接收侧端子R的信号，从而与上述同样地执行电磁波的发送/接收。
下面，处理部114执行相同的处理，依次扫描/选择X轴方向环路线圈组104a中第3个到第40个环路线圈例如环路线圈X3～X40。其结果在环路线圈X3～X40中执行电磁波的发送/接收。
其中，在步骤S1的处理中，处理部114没必要选择X轴方向环路线圈组104a的所有环路线圈，可以适当每隔一个或每隔两个环路线圈而选择。并且还可以对一个环路线圈执行多次的电波的发送/接收。此外虽然用于各环路线圈的发送时间和用于各环路线圈的接收时间必须相等，但是发送时间和接收时间不必相同。
上述的在接收期间X轴方向环路线圈组104a的环路线圈上发生的感应电压即接收信号被检波器109检波后转换为直流信号，并被低通滤波器110平滑化。并且被采样保持电路112以预定的定时保持，经由A/D转换电路113作为电压值发送至处理部114。
图20用于表示在上述的X轴整体扫描动作(图19的步骤S1)中的各部分的波形的一个例子。在图20中(a)表示从位置检测线圈101发送的电磁波，(b)表示共振电路61中产生的感应电压，(c)表示位置检测装置1接收的接收信号，(d)表示采样保持电路112的输出信号。
在此采样保持电路112的输出电平是取决于位置指示器2和环路线圈间的距离的值。所以处理部114判断采样保持电路112的输出电平的最大值是否为预先设定的一定值以上(步骤S2)，由此判定位置指示器2是否处于位置检测装置1的有效读取高度内。
在步骤S2的处理中，如果采样保持电路112的输出电平的最大值不是预先设定的一定值以下，即判定位置指示器2没有处于有效读取高度内时(步骤S2的“否(NO)”)，处理部114使处理返回至步骤S1。
另一方面，如果判定位置指示器2在有效读取高度内(步骤S2的“是(YES)”)，则处理部114在各环路线圈X1～X40中提取获得最大值的环路线圈(以下称峰值线圈)并储存其编号(在本例中是“X7”)(步骤S3)。
接着，处理部114依次扫描/选择Y轴方向环路线圈组104b的各环路线圈(整体扫描)(步骤S4)，并执行Y轴方向环路线圈组104b的各环路线圈的电波的发送/接收。
图21用于表示Y轴整体扫描动作中各部分的波形图的一例。在图21中(a)、(b)、(c)、(d)所示的各信号和图20的(a)、(b)、(c)、(d)所示信号是相同的信号。
接着，处理部114提取各环路线圈Y1～Y40中获得最大值的环路线圈(以下称峰值线圈)并储存其编号(在本例中是“Y5”)(步骤S5)。
接着，处理部114以X轴方向环路线圈组104a中的峰值线圈为中心对与该峰值线圈相邻的预订数量的环路线圈例如5个环路线圈执行电波的发送/接收。在该电波的发送/接收中发送电波时，即切换电路107选择发送侧端子T时，处理部114始终选择峰值线圈(在本例中是“环路线圈X7”)。另一方面，接收电波时，即切换电路107选择接收侧端子R时，处理部114对环路线圈(在本例中是5个)从小的编号开始向大的编号(或者从大的编号向小的编号)依次扫描/选择(部分扫描)(步骤S6)。
在完成X轴部分扫描动作之后处理部114对Y轴方向环路线圈组104b中以峰值线圈为中心的预定数量例如5个环路线圈执行电波的发送/接收。在该电波的发送/接收中，发送电磁波时即切换电路107选择发送侧端子T时，处理部114始终选择峰值线圈(在本例中是“环路线圈Y5”)。另一方面，接收电磁波时，即切换电路107选择接收侧端子R时，处理部114对环路线圈(在本例中是5个)从小的编号开始向大的编号(或者从大的编号向小的编号)依次扫描/选择(部分扫描)(步骤S7)。
图22用于表示X轴部分扫描动作以及Y轴部分扫描动作时各部分的波形的一例。在图22中(a)、(b)、(c)、(d)所示的各信号和图20的(a)、(b)、(c)、(d)所示信号是相同的信号。
在完成Y轴部分扫描动作之后，处理部114判定在步骤S6，S7的处理中得到的感应电压的最大值是否为预先设定的一定值以上(步骤S8)，由此判定位置指示器2是否位于位置检测装置1的有效读取高度内。
在步骤8的处理中，如果判定采样保持电路112的输出电平的最大值不是预先设定的一定值以上，即判定位置指示器2没有处于有效读取高度内时(步骤S8的“NO”)，处理部114使处理返回至步骤S1。
另一方面，如果判定位置指示器2处于有效读取高度内时(步骤S8中的“yes”)，处理部114提取获得最大感应电压的X轴方向的峰值线圈以及Y周方向的峰值线圈后储存各自的编号(步骤S9)。
接着，处理部114在X轴方向以及Y轴方向的各部分扫描中分别以电平由大到小的顺序提取多个例如三个感应电压，并根据这些信号求出由位置指示器2指示的位置的X轴方向以及Y轴方向的坐标值(步骤10)。该X轴方向以及Y轴方向的坐标值可以通过执行本申请人在先申请的日本专利第2131145号中公开的已知的坐标计算来计算。
接着，处理部114从发送的电波和接收的电波的相位差相应的信号电平检测笔压(步骤S12)。下面，只要位置指示器2处于有效读取高度内，则处理部114反复步骤S6～S11的处理，若判定没有处于有效读取高度内就返回至步骤S1的处理。
这样一来，位置检测装置1可以用处理部114检测接近的位置指示器2的位置。还可以通过检测接收的信号的相位获得位置指示器2的笔压值的信息。
[位置指示器2的笔压(压力)的检测精度]
如上所述，可变电容器15构成位置指示器中的笔压检测部，接着参照图23A以及图23B对上述实施方式的可变电容器15和现有的可变电容器的笔压(压力)检测精度进行说明。
图23A以及图23B是横轴表示加在芯体12上的负荷、纵轴表示相位(发送的电波和接收的电波的相位差)时的可变电容器的相位-负荷特性的图表。并且，图23A是表示上述实施方式的可变电容器15的相位-负荷特性的图表，图23B是表示图41所示现有的可变电容器的相位-负荷特性的图表。
实施方式的可变电容器15的电介质22的第2面部22b上实施有镜面加工且导电部件26的接触部分为曲面状。其结果是，如图23A所示，可以检测1g的微小负荷(压力)。并且，弹性部件27的弹力设定为例如比加在芯体12上的1g以下压力(笔压)小得多，以使弹性部件27的弹力对笔压特性不产生影响。与此相反，如图23B所示，现有的可变电容器因为有10g～20g的不感应范围，所以检测不出加在芯体上的微小的压力。
并且，现有的可变电容器200没有使第2电极203从电介质201分离的结构。并且，如图23B所示，可知加有负荷时相位如曲线(箭头E’)变化，减小负荷时相位如曲线(箭头F’)变化。如该图23B所示滞后现象变得明显，所以加有某负荷和减小负荷时的相位差(箭头H’)差别很大。其结果是笔压的控制变得困难，可变电容器配置在位置指示器上时，位置指示器的书写感或笔感会下降。
对此，上述实施方式的可变电容器15通过弹性部件27的弹力和导电部件26的曲面部26的恢复力对导电部件26向远离电介质22的方向施力。并且，如图23A所示，可知加有负荷时相位如曲线(箭头E)变化，减小负荷时相位如曲线(箭头F)变化。如图23A所示，可以使滞后现象变得比现有的可变电容器200小，可以减小加有某负荷时和消除负荷时的相位差(箭头H’)。其结果使笔压的控制变得容易，可变电容器15配置到位置指示器2上时，可以提高位置指示器的书写感或笔感。
[位置指示器的其他例]
图24是表示位置指示器2上设有的共振电路的其他例(第2例)的说明图。该例的共振电路62由位置指示线圈13和可变电容器15构成。共振电路的第1例即共振电路61(参照图18)中，可变电容器15和共振电容器60a并联连接构成了并联共振电路。但是作为位置指示器2的共振电路，如图24所示也可以只将可变电容器15用作电容器来构成。
接着，参照图25说明位置指示器的其他例。图25是表示其他例的位置指示器2A的电路图。其中，在该图25的说明中，与图18相对应的部分标注与图18相同的标号以省略详细说明。
位置指示器2A具有以从位置指示装置1上设有的位置检测线圈101(参照图18)发送的频率f0共振的共振电路121。该共振电路121由位置指示线圈13和共振电容器60a构成。并且，在位置指示器2A的电路基板上配置有基于公知的CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)技术的集成电路(IC：Integrated Circuit)122。该集成电路122通过由二极管123和电容器124构成的驱动电源驱动。
该二极管123与共振电路121连接。并且，在该二极管123上施加有根据从位置检测线圈101供给的激励信号在共振电路121中产生的交流电压。该交流电压被二极管123和电容器124整流后再转换为直流以作为集成电路122的驱动电源。并且，在共振电路121上产生的信号经由电容器125也供给给集成电路122。该集成电路122根据经由电容器125供给的信号产生用于位置指示器2A和位置检测装置1间发送/接收信号的时钟信号以及用于检测笔压的时钟信号。
可变电容器15如上所述，其电容随着加在芯体12(参照图2)的笔压而变化。该可变电容器15与电阻(图中未示出)连接构成时间常数电路。从而，可变电容器15的电容随着笔压变化时，时间常数电路的时间常数变化。并且，该时间常数在集成电路122中转换为预定的位数例如8位的笔压值。
如此求得的笔压数据(8位的笔压值)与用于上述位置检测装置1和位置指示器2A间的信号的发送/接收的时钟信号同步地逐位从集成电路122输出。集成电路122通过该输出控制与共振电路122并联连接的开关60b的ON/OFF(接通/断开)的切换。从而，当该开关60b为OFF时，位置检测装置1检测来自位置指示器2A的信号。并且，开关60b为ON时，因为共振电路121短路，位置检测装置1无法检测从位置指示器2A发送的信号。
这样一来，位置检测装置1从位置检测线圈101发送一定时间用于向位置指示器2A供给电力的励磁信号，此后检测从位置指示器2A发送的信号，从而可以求出加在芯体12上的笔压。
[第2实施方式]
第2实施方式与第1实施方式的区别是在位置指示器的可变电容器中端子部件23的平坦部37和电介质的第1面部22a的接触部的结构。图26是表示该第2实施方式中位置指示器的可变电容器150的结构的图。在该图26的可变电容器150中与上述第1实施方式中的可变电容器15相同的部分上标注相同的标号以省略详细说明。
在该第2实施方式中电介质22的第1面部22a侧上设有的端子部件23的平坦部37不是直接与电介质22的第1面部接触，而是在端子部件23的平坦部37和电介质22的第1面部22a之间夹持着例如由导电性橡胶构成的导电性弹性部件81。
该导电性弹性部件81如图27所示，呈与端子部件23的平坦部37大致相等或稍微大的圆板状。并且装配有可变电容器150时由于端子部件23的卡定部38、38的弹性偏，导电性弹性部件81夹持在端子部件23的平坦部37和电介质22的第1面部22a之间。
根据该第2实施方式，由于夹持着导电性弹性部件81，端子部件23的平坦部37的整个面积部分与电介质22的第1面部22a切实接触。从而，即使电介质22由于笔压从第2面部22b被按压时，电介质22的第1面部22a侧的第1电极也能具有稳定的电极面积，该电极面积为夹持着导电性弹性部件81的端子部件23的平坦部37和电介质22的第1面部22a的接触面积。
其中，导电性弹性部件81为与电介质22以及端子部件23不同的部件，在装配可变电容器150时可以使其夹持在电介质22的第1面部22a和端子部件23的平坦部37之间，也可以预先粘着到电介质22的第1面部22a或者端子部件23的平坦部37上。
[第3实施方式]
第3实施方式与第1实施方式以及第2实施方式的区别也是位置指示器的可变电容器中端子部件23的平坦部37和电介质的第1面部22a的接触部的结构。即在该第3实施方式中，如图28所示，在电介质22的第1面部22a上与端子部件23的平坦部37接触的面积部分相等的区域或者比该面积部分大的区域内形成了电极层82。该电极层82由例如使在电介质22的第1面部22a上烧结银膏而成。其它结构与上述的第1实施方式相同。
由于具有如此结构，在第3实施方式的可变电容器中，端子部件23的平坦部37受着端子部件23的弹力引起的按压力，与电介质22的第1面部22a以预定面积接触时切实地接触电极层82。
并且，在该第3实施方式的情况下，电介质22的第1面部2a侧的第1电极的面积由电极层82的面积决定，成为稳定的电极面积。在该第3实施方式的情况下，即使电极层82存在，由于端子部件23的弹力，该端子部件23的平坦部37始终与电极层82面接触。从而，端子部件23和电介质22的第1面部22a的电极层82之间没有产生以往的碰撞的可能性，所以基本上没有电极层82的磨耗，对耐久性有益。
[第4实施方式]
第4实施方式与上述实施方式的区别在于和电介质22的第1面部22a接触的端子部件的结构。图29用于表示该第4实施方式中位置指示器的可变电容器151的结构例。在该图29的可变电容器151中与上述第1实施方式中的电容器15相同的部分也标注相同的标号以省略其详细说明。
在该第4实施方式中，在电介质22的第1表面22a侧设有的端子部件为如图29以及图30所示的端子部件400。该端子部件400由与端子部件23相同的导电性金属形成，由弹性接合部401和引线片412构成。弹性接合部410如图30A所示剖面形状为U字形，在该U字弯曲的底部上具有与电介质22的第1面部22a接触的平坦部403。
并且，引线片402如图30A、B所示，从U字的一端部延长设置。并且，该引线片402由例如电阻焊接或超声波焊接等连接在图2所示的印刷基板17的图中未示的接点部上。这样一来，端子部件400与印刷基板17的电子部件电连接。
该实施方式中，在支架21的轴向的一端侧，与电介质22的第1面部22a相对的盖部21c固定在支架21上。在该盖部21c上设有端子部件400的引线片402贯通的贯通孔(图中未示出)。
并且，在装配该实施方式的可变电容器151时，在把盖部21c固定在支架21上之前，在盖部21c的贯通孔里插通端子部件400的引线片402。并且，在U字形的弹性接合部401配置在盖部21c和电介质22的第1面部22a间的空间里的状态下，盖部21c固定到支架21上。
此时，从端子部件400的平坦部403上与电介质22的第1面部22a接触的面开始到U字形的弹性接合部401的端部401a以及401b的长度设定为比被固定的盖部21c和电介质22的第1面部22a之间的距离长。
因此，盖部21c固定在支架21上的状态下，端子部件400的U字形弹性接合部401的端部401a以及401b与盖部21c抵接，平坦部403由于弹性接合部401的弹性力靠向电介质22的第1面部22a侧，平坦部403变为与电介质22的第1面部22a压接的状态。
如上所述，在该第4实施方式中也和上述的第1实施方式相同，端子部件400的平坦部403变为被电介质22的第1面部22a按压而接触的状态，端子部件400作为第1电极动作。从而，在该第4实施方式中也能获得与上述第1实施方式相同的作用效果。
其中，图29所示的可变电容器151的例是使端子部件400的平坦部403直接与电介质22的第1面部22a相接触的情况，但是也可以如上述的第2实施方式在端子部件400的平坦部403和电介质22的第1面部22a之间夹持导电性弹性部件81。并且，如第3实施方式也可以以在电介质22的第1面部22a上形成金属电极82，使该金属电极82和端子部件400的平坦部403接触。
[第5实施方式]
第5实施方式与上述实施方式的区别也是与电介质22的第1面部22a抵接的端子部件的结构。图31用于表示该第5实施方式中的位置指示器的可变电容器152的结构例。在该图31的可变电容器152中与上述第1实施方式中的可变电容器15相同的部分也标注相同的标号以省略其详细说明。
在该第5实施方式中，在电介质22的第1面部22a侧设有的端子部件为如图31以及图32所示的端子部件410。该端子部件410由与端子部件23相同的导电性金属形成，由弹性接合部411和引线片412构成。弹性接合部411如图32A所示由板状的金属以螺旋状形成，在其底部具有与电介质22的第1面部22a接触的平坦部413。
并且，引线片412如图32A、B所示，从螺旋状板状金属的最外周的部分的端部延长而形成。并且该引线片412通过例如电阻焊接或超声波焊接连接在图2所示印刷基板17的图中未示出的接点部上。这样一来，端子部件410和印刷基板17的电子部件电连接。
并且，在该第5实施方式中也和第4实施方式相同，在支架21的轴向的一端侧设有的盖部21c上设有端子部件410的引线片412贯通的贯通孔(图中未示出)。
并且，在装配该实施方式的可变电容器152时，盖部21c固定在支架21之前，使端子部件410的引线片412插通到该盖部21c的贯通孔里。并且，在弹性接合部411配置在盖部21c和电介质22的第1面部22a之间的空间里的状态下，盖部21c固定在支架21上。
这时，从端子部件410的平坦部413上与电介质22的第1面部22a接触的面到与上述平坦部413相对的螺旋状的弹性接合部411的上端部411a的距离设定得比被固定的盖部21c和电介质22的第1面部22a之间的距离大。
所以，在盖部21c固定在支架21上的状态下，端子部件410的螺旋状弹性接合部411的上端部411a和盖部21c抵接，由于弹性接合部411的弹性力，平坦部413靠向电介质22的第1面部22a侧，平坦部413变成与电介质22的第1面部22a压接的状态。
如上所述，在该第5实施方式中也和前述第1实施方式相同，端子部件410的平坦部413变成被电介质22的第1面部22a按压并接触的状态。端子部件410作为第1电极动作。从而，在该第5实施方式中也能获得与上述第1实施方式同样的作用效果。
其中，图31所示的可变电容器152的例是端子部件410的平坦部413直接与电介质22的第1面部22a接触的情况，但也可以如上述第2实施方式在端子部件410的平坦部413和电介质22的第1面部22a之间夹持导电性弹性部件81。并且，如第3实施方式也可以在电介质22的第1面部22a上形成金属电极82，且该金属电极82和端子部件410的平坦部413接触。
[第6实施方式]
第6实施方式与上述实施方式的区别也是与电介质22的第1面部22a接触的端子部件的结构。图33用于表示该第6实施方式中的位置指示器的可变电容器153的结构例。在该图33的可变电容器153中与上述第1实施方式中的可变电容器15相同的部分也标注相同的标号以省略其详细说明。
在该第6实施方式中，在电介质22的第1面部22a侧设有的端子部件为如图33以及图34所示的端子部件420。该端子部件420由与端子部件23相同的导电性金属形成，由圆板状接合部421和棒状的引线片422构成。圆板状接合部421如图34所示通过由导电性金属形成的圆板构成，从该圆板状接合部421的一面421a竖立与该一面421a垂直的棒状片，以形成引线片422。
该引线片422通过例如电阻焊接或超声波焊接连接在图2所示印刷基板17的图中未示出的接点部上。这样一来，端子部件420和印刷基板17的电子部件电连接。
并且，在该第6实施方式中也和第4实施方式中相同，在支架21的轴向的一端侧设有的盖部21c上设有端子部件420的引线片422贯通的贯通孔(图中未示出)。
并且，在该第6实施方式中在棒状引线片42上插通螺旋弹簧423，由于该螺旋弹簧423的弹性力，端子部件420的圆板状接合部421的一面421a的相反侧面与电介质22的第1面部22a压接。
在装配该第6实施方式的可变电容器153时，端子部件420的棒状引线片422上插通螺旋弹簧423后使棒状引线片插通到盖部21c的贯通孔里。并且，使端子部件420的圆板状接合部421的一面的相反侧面和电介质22的第1面部22a接触，且使盖部21c在收缩螺旋弹簧423的状态下固定在支架21上。
这样，在盖部21c被固定在支架21上的状态下，螺旋弹簧423发挥使端子部件420的圆板状接合部421靠向电介质22的第1面部22a侧的作用。
如上所述，在该第6实施方式中端子部件420的圆板状接合部421也变成被电介质22的第1面部22a按压并接触的状态，端子部件420作为第1电极动作。从而，在该第6实施方式中也可以获得与上述第1实施方式相同的作用效果。
[第7实施方式]
第7实施方式与上述实施方式的区别也是与电介质22的第1面部22a接触的端子部件的结构。图35用于表示该第7实施方式中的位置指示器的可变电容器154的结构例。在该图35的可变电容器154中与上述第1实施方式中的可变电容器15相同的部分也标注相同的标号以省略其详细说明。
在该第7实施方式中，在电介质22的第1面部22a侧设有的端子部件为如图35所示的端子部件430。在该例中该端子部件430由一个球形的弹性部件431、盖部21c、引线片432构成。弹性部件431例如由导电橡胶形成。并且，在该例中球形的弹性部件431的直径设定为比被固定的盖部21c和电介质22的第1面部22a的距离大。
并且，在该第7实施方式中盖部21c由导电金属形成，在该盖部21c上连接有用于连接到印刷基板17的接点部的引线片432。
并且，在装配该第7实施方式的可变电容器154时，在弹性部件431配置在电介质22的第1面部22a和盖部21c之间的状态下，盖部21c被固定在支架21上。
这样，因为弹性部件431的直径比被固定的盖部21c和电介质22的第1面部22a的距离大，所以弹性部件431被压扁后以面接触的状态和电介质22的第1面部22a压接。
如上所述，在该第7实施方式中也和上述第1实施方式相同，端子部件430变成被电介质22的第1面部22a按压并面接触的状态，端子部件430作为第1电极动作。从而在该第7实施方式中也可以获得与上述第1实施方式同样的作用效果。
其中，在上述第7实施方式的说明中端子部件430使用了一个弹性部件431，但也可以是多个，例如如图36所示也可以使用两个弹性部件431a、431b。
[第8实施方式]
第8实施方式与上述实施方式的区别也是与电介质22的第1面部22a接触的端子部件的结构。图37用于表示该第8实施方式中的位置指示器的可变电容器155的结构例。在该图37的可变电容器155中与上述第1实施方式中的可变电容器15相同的部分也标注相同的标号以省略其详细说明。
在该第8实施方式中，在电介质22的第1表面22a侧设有的端子部件为如图37所示的端子部件440。在该例中端子部件440由弹性接合部441和引线片442构成。弹性接合部441由和设置在电介质22的第2面部22b侧的导电部件26相同的炮弹形状的例如导电橡胶形成。并且在该例中弹性接合部441的轴向的长度设定为比被固定的盖部21c和电介质22的第1面部22a的距离稍大。
引线片442由导电性金属形成，包括与弹性部件441相连接的金属板部442a和用于连接到印刷基板17的图中未示出的接点部的棒状片442b。在盖部21c上设有引线片442的棒状片442b贯通的贯通孔(图中未示出)。
并且，在装配该第8实施方式的可变电容器155时，盖部21c固定在支架21之前，在该盖部21c的贯通孔里插通好端子部件440的引线片442的棒状片442b。并且，在使炮弹型的弹性接合部441的拱状曲面441a与电介质22的第1面部22a面接触的状态下，盖部21c固定在支架21上。如上所述，因为弹性接合部441的轴向的长度设定为比被固定的盖部21c和电介质22的第1面部22a的距离稍大，所以弹性接合部441的拱状曲面441a上与电介质22的第1面部22a接触的部分变为弹性形变而压扁，弹性接合部441的拱状曲面441a和电介质22的第1面部22a面接触。
如上所述，在该第8实施方式中也和上述第1实施方式相同，端子部件440变为被电介质22的第1面部22a按压并接触的状态，端子部件440作为第1电极动作。从而在该第8实施方式中也可以获得和上述第1实施方式相同的作用效果。
其中图29、图31、图33、图35、图36以及图37所示的可变电容器的例都和第1实施方式同样使端子部件400、410、420、430、440直接与电介质22的第1面部22a接触，但是也可以如上述第2实施方式，在端子部件400、410、420、430、440和电介质22的第1面部22a之间夹持导电性弹性部件81。并且，也可以如第3实施方式在电介质22的第1面部22a上形成金属电极82，使该金属电极82和端子部件400、410、420、430、440接触。
[第9实施方式]
该第9实施方式用于表示电介质22的第2面部22b侧配置的导电部件的其他例。图38用于表示该第9实施方式中的位置指示器的可变电容器157的结构例。该图38的可变电容器157与上述第1实施方式的区别点是，在第1实施方式的可变电容器15中，代替配置在电介质22的第2面部22b侧的导电部件26，设置有导电部件510。其中，在图38中与图4的第1实施方式相同的部分上标注相同的标号以省略详细说明。
该第9实施方式中的导电部件510由导电性弹性部件511、板簧512、螺旋弹簧513构成。
板簧512具有与支架21的内部空间对应的中央部分512a，并且还具有向支架21的外部突出的大小的凸缘部512b。并且板簧512的凸缘部512a可移动地卡定在支架21上，所以可以向施加笔压的方向弹性形变。
导电性弹性部件511由拱状的例如导电橡胶构成，作为平面的底面通过粘着等被固定在板簧512的中央部分512a的大致中央位置上，以安装在板簧512上。
并且，在保持部件24的基部41的电介质22侧的前端部和板簧512之间设有螺旋弹簧513。这时，螺旋弹簧513配置在板簧512的中央部分512a的中心位置上。螺旋弹簧513在保持部件24由于笔压被芯体12向电介质22侧偏离时用于将该偏离传递至板簧512。
根据该第9实施方式，根据笔压加在芯体12上的压力增加时板簧512偏离，导电性弹性部件511的拱状曲面511a和电介质22的第2面部22b抵接，并且该接触面积根据笔压变化。并且，当笔压消失，芯体112恢复到初始状态时，导电性弹性部件511由于板簧512的弹性恢复力可以切实地从电解质22的第2面部22b分离。
如上所述，在该第9实施方式中，即使芯体12的指示部12a朝向上方，由于板簧512的弹力，也可以防止或抑制保持部件24由于芯体12或保持部件24的自身重量在支架21内向电介质22侧移动。其结果，可以防止或者抑制在芯体12上没有施加压力的状态下导电性弹性部件511和电介质22接触，并且还可以提高降低的响应性。
[第10实施方式]
该第10实施方式用于表示电介质22的第2面部22b侧配置的导电部件的其他例。图39用于表示该第10实施方式中的位置指示器的可变电容器158的结构例。该图39的可变电容器158与上述第1实施方式的例子的区别点是，在上述第1实施方式的可变电容器15中，代替配置在电介质22的第2面部22b侧的导电部件26，设置有导电部件520。其中，在图39中与图4的第1实施方式相同的部分上标注相同的标号以省略详细说明。
该第10实施方式中的导电部件520由导电性弹性部件521、板簧522、导电性金属板部523构成。
板簧522具有与支架21的内部空间相对应的中央部分522a，并且还具有向支架21的外部突出的大小的凸缘部522b。并且，板簧522的凸缘部522a被可移动地卡定在支架21上，所以可以向施加笔压的方向弹性形变。
导电性弹性部件521的前端521a由拱状的炮弹型例如导电橡胶构成。该例中在板簧522的中央部分522a的中心部上设有比导电性弹性部件521的直径小的贯通孔522c。并且，使拱状的前端51a从板簧522的贯通孔522c向电介质22的第2面部22b侧突出，从而导电性弹性部件521和板簧522装配。导电性弹性部件521的前端521a的相反侧嵌合在保持部件24的基部41的嵌合凹部(图示省略)里。
导电性金属板部523设在保持部件24的基部41侧上。该导电性金属板部523与导电性弹性部件521接触并电连接。该导电性弹性部件523用于从由导电性弹性部件521构成的第2电极导出引线片(图示省略)。
根据该第10实施方式，根据笔压施加在芯体12上的压力增加时，板簧522偏离，从该板簧512的贯通孔突出的导电性弹性部件521的前端521a的拱状曲面与电介质22的第2面部22b接触，并且其接触面积根据笔压变化。并且笔压消失，芯体12恢复到初始状态时，导电性弹性部件521的前端521a由于板簧522的弹性恢复力可以切实地从电介质22的第2面部22b分离。
如上所示，在第10实施方式中也可以获得与上述第1实施方式以及第9实施方式相同的作用效果。
其中，板簧522可以不使其凸缘部522b向支架21的外部突出而被卡定，而可以如图40所示卡定于支架21内部的电介质22的卡定用凸缘部31。
另外，本发明不局限于上述的如图所示的实施方式，只要不脱离权利要求书所记载的本发明要旨的范围，可以是各种变形方式。这里说明了端子部件适用螺旋弹簧的例，但除了螺旋弹簧也可以将板簧等其他各种具有弹性的部件用于端子部件。并且，在这里是弹性部件的连接部和导电部件的底面部接触的结构，但也可以形成和导电部件的侧面部接触的弹性部件。

Claims (11)

1.一种位置指示器，其特征在于，
包括：框体；
大致棒状的芯体，以一端向上述框体的外侧突出的状态被容纳在上述框体内；和
可变电容器，电容根据经由上述芯体施加的外力而变化，
上述可变电容器包括：
至少一个电介质，具有第1面部和与上述第1面部相对的第2面部；
端子部件，与上述电介质的上述第1面部接合；
电极部，与上述电介质的上述第2面部相对配置，包含与上述第2面部的抵接面积根据上述外力而变化的导电部件；和
弹性部件，对上述导电部件向远离上述第2面部的方向施力。
2.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于，
上述端子部件由金属构成，具有与上述电介质的上述第1面部接合的第3面部。
3.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于，
上述端子部件具有弹性，上述端子部件通过上述弹性被向上述第1面部施力。
4.根据权利要求2所述的位置指示器，其特征在于，
在上述电介质的上述第1面部和上述端子部件的上述第3面部之间夹持有导电性弹性部件。
5.根据权利要求2所述的位置指示器，其特征在于，
在与上述端子部件的上述第3面部接合的上述电介质的上述第1面部上配置有导电性金属。
6.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于，
上述弹性部件具有导电性。
7.根据权利要求6所述的位置指示器，其特征在于，
上述弹性部件通过卷绕而具有弹性。
8.根据权利要求6所述的位置指示器，其特征在于，
上述弹性部件是板簧。
9.根据权利要求1所述的位置指示器，其特征在于，
上述电介质的上述第2面部被实施了镜面加工。
10.一种可变电容器，其特征在于，包括：
至少一个电介质，具有第1面部和与上述第1面部相对的第2面部；
端子部件，与上述电介质的上述第1面部接合；
电极部，与上述电介质的上述第2面部相对配置，包含与上述第2面部的抵接面积根据上述外力而变化的导电部件；和
弹性部件，对上述导电部件向远离上述第2面部的方向施力。
11.一种输入装置，其特征在于，
包括位置指示器和位置检测装置，
上述位置指示器包括：框体；
大致棒状的芯体，以一端向上述框体的外侧突出的状态被容纳在上述框体内；和
可变电容器，电容根据经由上述芯体施加的外力而变化，
上述位置检测装置具有被上述芯体的一端指示的检测面，检测上述一端指示的位置，
上述可变电容器包括：
至少一个电介质，具有第1面部和与上述第1面部相对的第2面部；
端子部件，与上述电介质的上述第1面部接合；
电极部，与上述电介质的上述第2面部相对配置，包含与上述第2面部的抵接面积根据上述外力而变化的导电部件；和
弹性部件，对上述导电部件向远离上述第2面部的方向施力。
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