CN108369458B - 电子笔 - Google Patents

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Abstract

提供兼具向纸介质等的记录功能和电子笔的功能、并且实现了细型化的电子笔。将发送部、墨水笔记部、连接部件、电路基板和笔压探测部收容于壳体内而构成电子笔。墨水笔记部包含芯体和墨水保持部。墨水笔记部的与芯体相反的一侧的端部保持于连接部件的一方，在连接部件的另一方保持电路基板的一端部。在电路基板的与连接部件连接的一侧相反的端部侧，设置有笔压探测部。与施加于芯体的笔压相应地，成为一体的墨水笔记部、连接部件和电路基板发生移动。

Description

电子笔
技术领域
本发明涉及一种作为与位置检测装置一起使用的笔型的位置指示器的电子笔。
背景技术
电子笔由使用者抓持，用于位置检测装置的传感器上的位置指示。由该电子笔指示的传感器上的指示位置是通过在电子笔与传感器之间利用电磁感应耦合方式、静电电容耦合方式等各种耦合方式进行位置检测用信号的交换而由位置检测装置检测的。另外，在电子笔中，还存在能够在做笔记时检测由使用者施加的笔压、并将该笔压向位置检测装置通知的电子笔。在该情况下，能够进行还考虑了笔压的极细微的信息的输入。并且，由电子笔进行的笔压的检测例如使用可变电容电容器来进行。
在电子笔中用于笔压检测的可变电容电容器例如有图10所示的可变电容电容器。该可变电容电容器在外壳506内设置有电介体501、第一电极502、第二电极503、间隔物504、弹性体505，并且设置有按压弹性体505的按压体507。端子508、509是该可变电容电容器的输出端子。外壳506包含第一外壳部件561以及形成为从下侧插入于该第一外壳部件561的第二外壳部件562。另外，按压体507包含芯体571和罩体572。
并且，如图10所示，在外壳506内夹着电介体501以及间隔物504而在其两侧配置第一电极502以及第二电极503，由它们形成电容器。在该情况下，第二电极503形成为夹着间隔物504而与电介体501的按压体507侧的面对向，所以，与通过按压体507施加的按压力(笔压)相应地，电介体501的按压体507侧的面与第二电极503的接触面积发生变化，静电电容发生变化。能够基于该静电电容的变化来检测笔压。此外，关于这样的使用可变电容电容器的电子笔，在后面记载的专利文献1等中进行了详细说明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5－275283号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，作为电子笔的使用方式之一，用墨水在放置于位置检测装置上的例如纸介质上进行笔记，通过该位置检测装置辨识并获取与在该纸介质上进行笔记的轨迹对应的电子数据，并保持该电子数据。这是由于，如果保留与在纸介质等进行笔记的轨迹对应的电子数据，则能够容易地进行该轨迹的复制、编辑等，是便利的。在这样的情况下，以往如使用图10说明的那样，将与笔压检测用的可变电容电容器一起形成的电子笔的芯体571替换成圆珠笔的墨水笔芯(替芯)来使用。即，通过将电子笔模块的芯体更换成圆珠笔的笔芯(替芯)，能够实现作为圆珠笔的功能和作为电子笔的功能。
但是，如使用图10说明的那样，笔压检测用的可变电容电容器是被芯体按压的结构，所以，直径比芯体大。因此，针对电子笔的外径、设计的制约大，难以做成受使用者喜爱的设计。特别是，难以使电子笔细型化。如果能够使电子笔细型化，则便于与平板PC(Personal Computer，个人计算机)等便携信息终端一起随身携带。另外，如果能够使电子笔细型化到圆珠笔的笔芯(替芯)程度，则能够将笔芯形状的电子笔收容到平常使用的圆珠笔的壳体(外壳)，简单地实现使用便利性良好的电子笔。
鉴于以上叙述，本发明的目的在于，提供一种兼具向纸介质等的记录功能和电子笔的功能、并且实现了细型化的电子笔。
用于解决问题的手段
为了解决上述课题，技术方案1所记载的发明的电子笔的特征在于，具备：
墨水笔记部，包含芯体和保持向所述芯体供给的墨水的墨水保持部；
电路基板；
发送部；
连接部件，在一方保持所述墨水笔记部的与所述芯体相反一侧的端部，在另一方保持所述电路基板的一端部；
笔压探测部，设置于所述电路基板的另一端部侧；以及
壳体，使所述芯体的前端部分突出，收容所述墨水笔记部、所述连接部件、所述电路基板和所述笔压探测部，
在所述墨水笔记部中，
通过将所述发送部固定于所述芯体而使所述发送部相比所述墨水保持部更配置于所述芯体侧，从而使所述墨水保持部配置于所述发送部与所述电路基板之间，
与施加于所述芯体的笔压相应地，至少所述墨水笔记部、所述连接部件和所述电路基板发生移动。
根据技术方案1所记载的发明的电子笔，将发送部、墨水笔记部、连接部件、电路基板和笔压探测部收容于壳体内而构成电子笔。墨水笔记部包含芯体和墨水保持部，相当于例如圆珠笔等的替芯。并且，在墨水笔记部的芯体侧配置发送部，将墨水笔记部的与芯体相反一侧的端部保持于连接部件的一方，在该连接部件的另一方保持电路基板的一端部。由此，至少墨水笔记部、连接部件与电路基板串联连接而成为一体。另外，在电路基板的与连接部件连接的一侧相反的端部侧，设置有笔压探测部。并且，与施加于芯体的笔压相应地，成为一体的墨水笔记部、连接部件和电路基板一体地移动。
这样，由于不是与芯体成为一体的墨水笔记部直接按压笔压探测部的结构，所以，不需要如以往的电子笔那样将笔压探测部形成为对应于与芯体成为一体的墨水笔记部的外径的大的结构。因此，能够实现电子笔的细型化。另外，能够在电路基板的与连接部件连接的一侧相反的端部侧设置笔压探测部。并且，通过将墨水笔记部、连接部件与电路基板串联连接而设为一体的结构，能够将施加于墨水笔记部的芯体的笔压适当地传递到笔压探测部。
发明效果
根据本发明，能够实现一种兼具向纸介质等的记录功能和电子笔的功能、并且实现了细型化的电子笔。
附图说明
图1是用于说明本发明的电子笔的实施方式的整体的概要的图。
图2是用于说明本发明的电子笔的实施方式的内部结构等的分解立体图。
图3是用于说明在本发明的电子笔的实施方式中以墨水笔记部为中心的连接部分以及以笔压探测部为中心的连接部分的剖视图。
图4是示出实施方式的电子笔以及位置检测装置的电路结构例的框图。
图5是用于说明使用实施方式的电子笔主体部来构成的电子笔用盒的图。
图6是用于说明在多色圆珠笔的壳体中利用电子笔用盒的情况下的例子的图。
图7是说明将本发明应用于静电电容耦合方式的电子笔主体部的情况下的例子的剖视图。
图8是用于说明使用静电电容耦合方式的坐标检测传感器的位置检测装置的框图。
图9是用于说明基板保护管的变形例的图。
图10是示出以往的电子笔的芯体和笔压探测部的结构例的图。
具体实施方式
下面，参照图来说明本发明的电子笔的实施方式。首先，说明将本发明应用于电磁感应方式的电子笔的情况下的实施方式。
[电子笔的结构]
图1是用于说明本发明的实施方式的电子笔10的结构例的图，用于说明该实施方式的电子笔10的整体的概要。在图1中，切断该实施方式的电子笔10的壳体(外壳)101而示出其内部。
该实施方式的电子笔10是将电子笔主体部8收容于壳体101内并且用壳体盖102盖上该壳体101的后端侧而构成的。如图1所示，电子笔主体部8具备芯体11与墨水保持部12成为一体而成的墨水笔记部1、设置于该墨水笔记部1的芯体11的周围的线圈部2、连接部件3以及电路基板4，是在电路基板4的周围设置基板保护管(硬质管状部件)6、并且在电路基板4的与连接部件3侧相反一侧的端部设置笔压探测部5而构成的部分。
图2是主要用于说明电子笔主体部8的结构的分解立体图。如上所述，该实施方式的电子笔10是将电子笔主体部8收容于图2(A)所示的壳体101内、并且用图2(B)所示的壳体盖102盖上壳体101的后端侧而构成的。
如图2(B)所示，电子笔主体部8具备包含芯体11和墨水保持部12的墨水笔记部1。墨水笔记部1能够将保持于墨水保持部12的墨水向芯体11供给，将墨水向芯体11的前端导出，在与芯体11的前端接触的纸介质等上描绘墨水的轨迹。即，墨水笔记部1相当于圆珠笔的替芯。此外，墨水保持部12的与芯体相反一侧的端部为开口部。
如图2(B)所示，在墨水笔记部1的芯体11的周围，设置有线圈部2。线圈部2是使绝缘的电线(包覆导线)卷绕于圆筒状的铁素体21的周围而形成的。在该实施方式中，如图2(B)所示，在线圈部2的轴心方向的两侧，设置有未卷绕有包覆导线的铁素体部分，但并非一定要设置该部分。
分别来自使包覆导线卷绕于线圈部2的铁素体21而形成的线圈22的两端的延长线22a、22b连接于在后述的电路基板4上形成的电子电路。然后，线圈部2与在电路基板4上形成的电子电路的电容器(电容元件)等一起构成谐振电路，能够通过该谐振电路而在与位置检测装置之间发送接收信号。
连接部件3将墨水笔记部1与电路基板4连接。连接部件3的墨水笔记部1侧的部分(一端部部分)是嵌合于墨水保持部12的与芯体11侧相反一侧的端部的开口部而保持墨水笔记部1的第一保持部31。另外，连接部件3的电路基板侧的部分(另一端部部分)是夹入后述的电路基板4而保持电路基板4的第二保持部32。另外，连接部件3的第二保持部32(在图2(B)中未图示)与收容电路基板4的后述的基板保护管6嵌合，也是保持基板保护管6的部分。另外，也可以通过连接部件3使墨水保持部12密闭，对墨水保持部12的内部进行加压。
电路基板4是在将突起部4a、4b设置于轴心方向的两端的长方形形状的绝缘基板上搭载端子41a、41b、各种电子构件(电路构件)、并且设置将它们连接的布线而形成的。此外，在图2(B)中，示出电路基板4连接于连接部件3的状态，看不到设置于电路基板4的连接部件3侧的突起部4b。另外，在搭载于电路基板4而构成电子电路的各种电子构件中，包括作为控制电路发挥功能的IC(Integrated Circuit，集成电路)42、侧开关43、电容器44～48等。
并且，将笔压探测部5连接到电路基板4的与连接部件3相反一侧的端部。如图1以及图2(B)所示，如果大致区分，则笔压探测部5包含连接端子部51、嵌合部52、压敏部53。
如图2(B)所示，连接端子部51具备连结于后述的嵌合部52的上下2张板部。该板部夹入电路基板4。在该情况下，上下2张板部的间隔比电路基板4的厚度稍窄，能够夹持电路基板4。然后，在这2张板部中的一个板部、在该实施方式中是在上侧的板部，如图1以及图2(A)所示，设置有连接来自后述的压敏部53的端子部件的信号线的端子51a、51b。该端子51a、51b以从连接端子部51的上侧的板部的上表面通过侧面达到下表面的方式设置成日文字符“コ”字形。由此，当在连接端子部51处夹持(连接)电路基板4时，将连接端子部51的端子51a、51b与电路基板4的端子41a、41b自动地连接。
嵌合部52是与后述的基板保护管6嵌合的部分。嵌合部52由树脂、硬质橡胶等形成为例如大致圆筒状，与后述的压敏部53牢固地嵌合而成为一体。在嵌合部52的内侧，虽然未图示，但设置有供电路基板4的突起部4a嵌合的凹部。此外，嵌合部52的外径比基板保护管6的内径稍长，能够与基板保护管6牢固地嵌合。并且，在使基板保护管6嵌合于嵌合部52的情况下，基板保护管6的外周与压敏部53的外周一致。此外，嵌合部52的电路基板4侧的端部部分为了容易嵌入基板保护管6，设置有其外周比基板保护管6的内周短的倾斜部分。
压敏部53是在由树脂等圆柱状地构成的外壳内搭载压敏用构件而构成的，其端面的外周以及形状与基板保护管6的外周以及形状大致一致。
基板保护管6使用金属、碳原料、合成树脂等来形成，是不易折断或者弯曲的硬质管状部件。基板保护管6的两端为开口部。这些基板保护管6的两端的开口部是与轴心方向交叉的方向的开口部。并且，基板保护管6的连接部件3侧的开口部部分成为与连接部件3嵌合的嵌合部。另外，基板保护管6的笔压探测部5侧的开口部部分成为与笔压探测部5的嵌合部52嵌合的嵌合部。
进一步地，基板保护管6为了将轴心方向的两端的开口部(与轴心交叉的方向的开口部)连接，具有以切取基板保护管6的侧壁的一部分的方式形成的开口部(沿着轴心方向的方向的侧面开口部)63。开口部63在将电路基板4收容于基板保护管6内的状态下，使得能够对设置于电路基板4的侧开关进行操作。另外，开口部63为了调整与线圈部2一起构成谐振电路的电容器(电容元件)的电容，使得能够进行用于切断不需要的电容器的连接的激光切割作业。这样，开口部63用于使得能够进行针对收容于基板保护管6内的电路基板4的操作、作业。
并且，基板保护管6即使设置有开口部63，也具有以轴心为中心的180度以上的角范围的侧壁。更详细地说，如图2(C)所示，在将电路基板4收容于基板保护管6的情况下，以电路基板4的与开口部63对向的面的两条长边接触到基板保护管6的内壁的方式，保留基板保护管6的侧壁。即，开口部63的与轴心方向正交的方向的宽度比电路基板4的不是突起部4a、4b部分的部分的与轴心方向交叉的方向的宽度窄。
更详细地说，如图1以及图2所示，将电路基板4收容于基板保护管6的内部来进行保护。在该情况下，电路基板4在理想情况下，如图2(C)所示，被以使基板保护管6的轴心O与电路基板4的轴心大致一致的方式收容到基板保护管6内。在该情况下，理想的是，电路基板4形成为除了设置于轴心方向的两端的突起部4a、4b的部分之外，与轴心正交的方向的剖面的对角线与基板保护管6的内径相同。
但是，电路基板4为了能够容易地收容到基板保护管6内，使在图2(C)中虚线所示的与轴心方向正交的方向的剖面的对角线比基板保护管6的内径稍短。并且，如图2(C)所示，在基板保护管6内，固定有使电路基板4稍微位于上方的梯形型的基板支承台7。即，将电路基板4放在基板支承台7上，在该情况下，将电路基板4在基板保护管6内稍微向上方顶起，使得能够由基板支承台7与基板保护管6夹持电路基板4并保持。
并且，在该实施方式的电子笔主体部8中，墨水笔记部1的芯体11贯通线圈部2的筒状的铁素体21，从而能够在芯体11的周围设置线圈部2。另外，墨水笔记部1的墨水保持部12的开口部与连接部件的第一保持部31嵌合，连接部件3保持墨水笔记部1。并且，连接部件3的与墨水笔记部1侧相反一侧的第二保持部32夹持电路基板4的一端部并保持电路基板4。
进一步地，基板保护管6收容电路基板4，与连接部件3的第二保持部32嵌合。并且，在笔压探测部5的连接端子部51处夹持电路基板4的另一端部(设置有端子41a、41b的一侧)，并且电路基板4的突起部4a嵌合到嵌合部52的内侧的凹部。另外，基板保护管6的与连接部件3相反一侧的端部部分嵌合到笔压探测部5的嵌合部52。
这样，将线圈部2、墨水笔记部1、连接部件3、电路基板4以及基板保护管6、笔压探测部5连接而构成成为一体的电子笔主体部8。在该情况下，线圈部2的卷绕有包覆导线的部分、墨水笔记部1的墨水保持部12、连接部件的第一、第二保持部31、32以外的部分、基板保护管6与笔压探测部5的压敏部53的部分的外周以及与轴心交叉的方向的切剖面的形状大致相同。由此，能够构成在侧面几乎没有凹凸、容易收容到壳体101的电子笔主体部8。
此外，由于存在沿着基板保护管6的轴心方向的方向的开口部63(侧面开口部)，从而能够操作设置于电路基板4的侧开关，或者进行针对形成于在基板保护管6内收容的电路基板4的电子电路的作业。而且，如使用图2(C)说明的那样，开口部63以保留以轴心为中心的角范围为180度以上的侧壁的方式形成，所以，基板保护管6的强度不会变弱，能够适当地保护电路基板4。
接下来，对该实施方式的电子笔主体部8的以墨水笔记部1为中心的连接部分以及以笔压探测部5为中心的连接部分进行说明。图3是用于说明图1、图2所示的电子笔主体部8的以墨水笔记部1为中心的连接部分(图3(A))以及以笔压探测部为中心的连接部分(图3(B))的剖视图。
如图3(A)所示，在墨水笔记部1的芯体11的周围，通过该芯体11贯通线圈部2的筒状的铁素体21而设置线圈部2。并且，在墨水笔记部1的墨水保持部12的开口部，连接部件3的第一保持部31进行嵌合，而保持墨水笔记部1。另外，连接部件3的第二保持部32夹持电路基板4并对其进行保持。另外，针对连接部件3的第二保持部32，基板保护管6以包围其外侧的方式进行嵌合。在该情况下，基板保护管6收容并保护保持于连接部件3的第二保持部32的电路基板4。这样，将线圈部2、墨水笔记部1、连接部件3、电路基板4与基板保护管6连接。
另一方面，如图3(B)所示，笔压探测部5的压敏部53是在例如树脂模具53x内设置压敏用构件而形成的。如图3(B)所示，搭载于压敏部53的压敏用构件包含电介体53a、端子部件53b、保持部件53c、导电部件53d和弹性部件53e这多个构件。端子部件53b由导电性材料构成，构成由压敏用构件构成的电容可变电容器的第一电极。另外，导电部件53d例如由导电性橡胶构成，弹性部件53e通过由导电性材料构成的螺旋弹簧而构成。导电部件53d与弹性部件53e电连接而构成所述电容可变电容器的第二电极。
并且，如图3(B)所示，在笔压探测部5的连接端子部51夹持电路基板4，并且电路基板4的突起部4b嵌合到嵌合部52的内侧的凹部。由此，将电路基板4与笔压探测部5连接。另外，基板保护管6的与连接部件3相反一侧的端部嵌合到笔压探测部5的嵌合部52而进行保持。由此，将墨水笔记部1、连接部件3、电路基板4、笔压探测部5串联连接。另外，收容电路基板4的基板保护管6将连接部件3与笔压探测部5连接，与电路基板4一起将连接部件3与笔压探测部5之间连接。
进一步地，通过将电路基板4与笔压探测部5的连接端子部51连接，从而如上所述，将设置于电路基板4的端子41a与连接端子部51的端子51a电连接。同样地，将设置于电路基板4的端子41b与连接端子部51的端子51b电连接。电路基板4的端子41a、41b连接于形成于电路基板4的电子电路。另外，在连接端子部51的端子51a连接来自包含端子部件53b的第一电极的连接线，在连接端子部51的端子51b连接来自包含导电部件53d和弹性部件53e的第二电极的连接线。由此，将来自压敏部53的压敏用构件的输出信号向构成于电路基板4的电子电路供给。
并且，如图3(B)所示，包含保持部件53c和导电部件53d的部分通过弹性部件53e的作用，始终被向导电部件53d从电介体53a离开的方向施力。即，电介体53a与导电部件53d构成为能够接近或者离开。由此，在该实施方式的电子笔主体部8的情况下，当对芯体11施加笔压时，包含墨水笔记部1、连接部件3与电路基板4的部分对笔压探测部5进行作用。
在该情况下，观察图3(B)可知，包含树脂模具53x、端子部件53b和电介体53a的部分接近于通过弹性部件53e的作用而向离开的方向被施力的包含导电部件53d和保持部件53c的部分。由此，设为可变电容电容器的结构的压敏用构件的静电电容发生变化，将与笔压相应的输出信号向电路基板4的电子电路供给。由此，在形成于电路基板4的电子电路中，能够探测笔压。
并且，如图3(A)所示，来自线圈部2的线圈22的两端的延长线22a、22b连接于电路基板4的电子电路。由此，如上所述，线圈部2与电路基板4的电子电路的电容器44等一起构成谐振电路，能够将与笔压相应的信号从线圈部2发送到位置检测装置。
此外，在该实施方式中，壳体盖102设置有嵌合到设置于压敏部53内的保持部件53c的凹部的突起部。由此，包含保持部件53c和导电部件53d的部分在树脂模具53x内被限制位置，能够在一定的位置处与电介体53a对向。
[电磁感应收发方式的坐标检测传感器的概要]
接下来，关于利用使用图1～图3说明的电磁感应收发方式的电子笔10来进行指示位置的检测以及笔压的检测(探测)的电磁感应收发方式的位置检测装置200的具体的实施方式的电路结构例，参照图4进行说明。图4是示出电子笔10以及位置检测装置200的电路结构例的框图。由电子笔10和位置检测装置200构成输入装置。
关于电子笔10，作为电路结构，通过包含位置指示线圈22、连接于该位置指示线圈22的压敏部53的作为压敏用构件的可变电容电容器以及并联连接于该压敏部53的可变电容电容器的谐振电容器44等的谐振电路来呈现。
另一方面，在位置检测装置200中，通过使X轴方向环形线圈群204a与Y轴方向环形线圈群204b层叠地设置，从而形成电磁感应方式的坐标检测传感器201。各环形线圈群204a、204b例如分别由40根矩形的环形线圈构成。构成各环形线圈群204a、204b的各环形线圈配置成等间隔地并列而依次相互重叠。
另外，在位置检测装置200中，设置有连接X轴方向环形线圈群204a以及Y轴方向环形线圈群204b的选择电路206。该选择电路206依次选择2个环形线圈群204a、204b中的一个环形线圈。
进一步地，在位置检测装置200中，设置有振荡器203、电流驱动器205、切换连接电路207、接收放大器208、检波器209、低通滤波器210、采样保持电路212、A/D变换电路213、同步检波器216、低通滤波器217、采样保持电路218、A/D变换电路219和处理部214。
振荡器203是产生频率f0的交流信号并供给到电流驱动器205和同步检波器216的振荡器203。电流驱动器205将从振荡器203供给的交流信号变换成电流并送出给切换连接电路207。切换连接电路207通过来自后述的处理部214的控制，对连接由选择电路206选择出的环形线圈的连接目标(发送侧端子T、接收侧端子S)进行切换。将电流驱动器205连接于该连接目标中的发送侧端子T，将接收放大器208连接于接收侧端子R。
在由选择电路206选择出的环形线圈中产生的感应电压经由选择电路206以及切换连接电路207而被送到接收放大器208。接收放大器208将从环形线圈供给的感应电压放大，并送出给检波器209以及同步检波器216。
检波器209对在环形线圈中产生的感应电压、即接收信号进行检波，并送出给低通滤波器210。低通滤波器210具有充分低于上述频率f0的截止频率，将检波器209的输出信号变换成直流信号，并送出给采样保持电路212。采样保持电路212保持低通滤波器210的输出信号的规定的定时、具体来说接收期间内的规定的定时下的电压值，并送出给A/D(Analogto Digital，模数)变换电路213。A/D变换电路213将采样保持电路212的模拟输出变换成数字信号，并输出到处理部214。
另一方面，同步检波器216通过来自振荡器203的交流信号对接收放大器208的输出信号进行同步检波，将与它们之间的相位差相应的电平的信号送出到低通滤波器217。该低通滤波器217具有充分低于频率f0的截止频率，将同步检波器216的输出信号变换成直流信号，并送出到采样保持电路218。该采样保持电路218保持低通滤波器217的输出信号的规定的定时下的电压值，并送出给A/D(Analog to Digital，模数)变换电路219。A/D变换电路219将采样保持电路218的模拟输出变换成数字信号，并输出到处理部214。
处理部214控制位置检测装置200的各部。即，处理部214控制选择电路206中的环形线圈的选择、切换连接电路207的切换、采样保持电路212、218的定时。处理部214基于来自A/D变换电路213、219的输入信号，使电波利用一定的发送持续时间从X轴方向环形线圈群204a以及Y轴方向环形线圈群204b发送。
在X轴方向环形线圈群204a以及Y轴方向环形线圈群204b的各环形线圈中，通过从电子笔10发送的电波而产生感应电压。处理部214基于在该各环形线圈中产生的感应电压的电压值的电平，计算电子笔10的X轴方向以及Y轴方向的指示位置的坐标值。另外，处理部214基于所发送的电波与所接收到的电波的相位差来检测笔压。这样，能够通过该实施方式的电磁感应收发方式的电子笔10和图4所示的电磁感应收发方式的位置检测装置200来构成输入装置。
[盒式的电子笔]
还能够利用该实施方式的电子笔主体部8，构成例如与圆珠笔的替芯(笔芯)相同的形状的电子笔用盒，将它安装到例如圆珠笔壳体内而构成电子笔。图5是用于说明使用该实施方式的电子笔主体部8来构成的电子笔用盒的图。
图5(A)是如使用图1～图3说明的那样构成的电子笔主体部8。图5(B)示出收容电子笔主体部8的筒状的盒壳体8CT。关于盒壳体8CT，图5(B)的左侧端部(芯体侧端部)具有电子笔主体部8的芯体11的前端部分突出的程度小的开口。另外，关于盒壳体8CT，图5(B)的右侧端部(后端侧端部)具有插入电子笔主体部8的开口。
并且，如在图5中虚线箭头所示，将电子笔主体部8从后端侧的开口收容到盒壳体8CT内。图5(C)示出将电子笔主体部8收容到盒壳体8CT而构成的电子笔用盒9的外观。此外，在图5(C)中，示出盒壳体8CT由透明的合成树脂构成而能够观察内部的情况。
在该例子的情况下，如图5(C)所示，仅电子笔主体部8的芯体11的前端部分从盒壳体8CT的芯体侧端部的开口突出，电子笔主体部8的其他部分位于盒壳体8CT内。并且，在盒壳体8CT的后端侧端部的开口，使盒壳体盖8BK嵌合而盖上。如图5(C)所示，该例子的盒壳体盖8BK与圆珠笔的替芯同样地，设置有用于安装到圆珠笔壳体内的凹部。
此外，在该例子中，在盒壳体盖8BK的与压敏部53对向的面，与图2、图3所示的壳体盖102同样地，设置有嵌合到设置于压敏部53内的保持部件53c的凹部的突起部。由此，包含保持部件53c和导电部件53d的部分在树脂模具53x内被进行位置限制，能够在一定的位置处与电介体53a对向。
并且，如图5(C)所示，在该例子的电子笔用盒9中，长边方向的长度R1以及与长边方向正交的方向的宽度R2均与安装它的圆珠笔的替芯的长度和宽度一致。
由此，通过将把电子笔主体部8收容到盒壳体8CT而形成的该例子的电子笔用盒9安装到规定的圆珠笔的壳体内，能够构成由使用者使用的电子笔。即，能够通过已有的圆珠笔的壳体和该电子笔用盒9来构成电子笔。由此，能够利用平常习惯使用的圆珠笔的壳体来简便地构成使用便利性优良的电子笔。
另外，在如使用图5说明的那样形成电子笔用盒9的情况下，还能够用它替代安装于多色的圆珠笔的壳体内的替芯来利用。图6是用于说明在多色圆珠笔的壳体中利用电子笔用盒的情况下的例子的图。
图6(A)是示出该例子的电子笔10X的外观的结构图。该图6(A)的例子也示出电子笔10X的壳体101M由透明的合成树脂构成而能够透视其内部的状态。
电子笔10X的壳体101M具备与市场出售的敲叩式的多色圆珠笔的壳体以及敲叩凸轮机构相同的结构。也可以直接使用市场出售的敲叩式的多色圆珠笔的壳体以及敲叩凸轮机构。在该壳体101M内，在该例子中，收容有3根电子笔用盒9B、9R、9E。
在壳体101M的轴心方向的一端侧，形成有开口101Ma，在通过敲叩机构使电子笔用盒9B、9R、9E中的某一方在轴心方向上滑动移动时，该芯体11的前端部通过该开口101Ma向外部突出。
电子笔用盒9B、9R、9E在未通过敲叩机构而在轴心方向上滑动移动的状态下，如图6(A)所示，成为包括各个芯体11的前端地将整体收容于壳体101M的中空部内而进行保护的状态。并且，如上所述，电子笔用盒9B、9R、9E中的、通过敲叩机构而在轴心方向上滑动移动的电子笔用盒的芯体11的前端通过该开口101Ma向外部突出。因此，通过敲叩机构而使芯体11的前端通过开口101Ma向外部突出的电子笔用盒被解除保护。
该电子笔用盒9B、9R、9E除了与多色圆珠笔的替芯相同尺寸地构成这一点，在外形上，与使用图5说明的电子笔用盒9同样地构成。但是，在该例子的情况下的电子笔用盒9B、9R、9E中，如后所述，将与由敲叩机构产生的轴心方向的移动相应地进行接通/断开的开关部件设置于盒壳体91B、91R、91E(相当于图的盒壳体8CT)。
在该例子的电子笔10X中，如后所述，根据设置于该电子笔用盒9B、9R、9E的开关的状态，检测是否处于通过敲叩机构而在电子笔10X中保护各个电子笔用盒9B、9R、9E的状态。电子笔用盒9B、9R、9E的其他结构设为与使用图1～图3以及图5说明的电子笔用盒9相同。
电子笔10X的敲叩机构包含：具备分别嵌合电子笔用盒9B、9R、9E的嵌合部19Ba、19Ra、19Ea的敲叩棒19B、19R、19E；弹簧支承部件17；以及配设于电子笔用盒9B、9R、9E各自的嵌合部19Ba、19Ra、19Ea与弹簧支承部件17之间的螺旋弹簧18B、18R、18E。
弹簧支承部件17固定并安装到壳体101M的中空部内的轴心方向的规定位置。在该弹簧支承部件17，形成有被电子笔用盒9B、9R、9E的盒壳体91B、91R、91E插通的贯通孔17B、17R、17E。电子笔用盒9B、9R、9E分别通过将该弹簧支承部件17的各个贯通孔17B、17R、17E以及各个螺旋弹簧18B、18R、18E插通并嵌合到敲叩棒19B、19R、19E的嵌合部19Ba、19Ra、19Ea，从而安装到电子笔10X。
在壳体101M的收容敲叩棒19B、19R、19E的部分，设置有通孔狭缝(在图6(A)中省略图示)，该通孔狭缝使得敲叩棒19B、19R、19E的一部分向外部露出并且敲叩棒19B、19R、19E分别能够在轴心方向上移动。
电子笔10X与公知的多色圆珠笔同样地，在使敲叩棒19B、19R、19E中的某一方向开口101Ma侧滑动、嵌合于该敲叩棒的电子笔用盒9B、9R、9E中的某一方的芯体11的前端成为从开口101Ma向外部突出的状态时，敲叩棒19B、19R、19E的卡止部(省略图示)卡合到形成于壳体101M的中空部内的卡合部，成为在该状态下卡止的锁定状态。
并且，当在该锁定状态下使其他敲叩棒向开口101Ma侧滑动移动时，处于锁定状态的敲叩棒的锁定被解除，通过螺旋弹簧18B、18R、18E中的某一方，该敲叩棒返回到图6(A)所示的原来的状态。然后，从后面滑动移动的敲叩棒能够在嵌合于该敲叩棒的电子笔用盒9B、9R、9E中的某一方的芯体11的前端从开口101Ma向外部突出的状态下，成为锁定状态。
下面，同样地，能够通过使敲叩棒进行滑动移动来改变使前端从开口101Ma突出的电子笔用盒。在使敲叩棒19B、19R、19E中的某一方的滑动移动在变成锁定状态的中途停止时，进行处于锁定中的其他敲叩棒的锁定解除，并且该敲叩棒通过螺旋弹簧18B、18R、18E中的某一方而恢复到图6(A)的保护状态。
图6(B)以及(C)是用于说明设置于电子笔用盒9B、9R、9E的开关的图。该图6(B)、(C)示出设置于电子笔用盒9B的开关，关于其他电子笔用盒9R、9E，也同样地构成。
即，在当电子笔用盒9B嵌合于处于非锁定状态的敲叩棒19B的嵌合部19Ba时正好收容到弹簧支承部件17的贯通孔17B的盒壳体91B的部位的周面，设置有贯通孔91Ba，并且在盒壳体91B内，以一部分从该贯通孔91Ba露出的方式设置有开关部件50B。
该开关部件50B由具有弹性并且具有导电性的材料、例如具有弹性的导电性金属构成。如图6(B)以及(C)所示，该开关部件50B包含固定于盒壳体91B的贯通孔91Ba的附近的内壁面的固定端子片B1以及能够与该固定端子片B1弹性地接触的可动端子片B2。可动端子片B2具备构成为能够实现与固定端子片B1弹性地接触的状态以及非接触的状态的折弯部B2a，以使该折弯部B2a的一部分能够从贯通孔91Ba突出的方式，安装于盒壳体91B内。
在电子笔用盒9B嵌合到处于非锁定状态的敲叩棒19B的嵌合部19Ba、并且电子笔用盒9B的全部存在于壳体101M的中空部的保护状态时，如图6(B)所示，开关部件50B正好位于弹簧支承部件17的贯通孔17B内。因此，可动端子片B2的折弯部B2a由于贯通孔17B的内壁而向盒壳体91B内侧弹性地位移，固定端子片B1与可动端子片B2不接触而成为分离的状态。即，开关部件50B成为断开的状态。
当使敲叩棒19B滑动移动至锁定状态，电子笔用盒9B的芯体11的前端成为从壳体101M的开口101Ma突出的非保护状态时，如图6(C)所示，开关部件50B成为从弹簧支承部件17的贯通孔17B脱离的状态。于是，可动端子片B2的折弯部B2a的一部分以从贯通孔91Ba突出的方式发生弹性位移，由此，可动端子片B2与固定端子片B1成为接触的状态。即，开关部件50B成为接通的状态。
该开关部件50B的固定端子片B1和可动端子片B2电连接于收容于盒壳体91B的电路基板4的IC42。IC42具有作为控制电路的功能，通过监视该开关部件50B的接通/断开状态，从而检测是电子笔用盒9B全部存在于壳体101M的中空部的保护状态、还是通过敲叩棒19B而电子笔用盒9B的芯体11的前端从壳体101M的开口101Ma突出的非保护状态。
在电子笔用盒9R、9E中，也同样地，在盒壳体91R、91E内设置有开关部件50R、50E(省略图示)，连接到收容于盒壳体91R、91E的电路基板4的IC42。并且，在该例子的情况下，在电子笔用盒9B、9R、9E中的开关部件50B、50R、50E变成接通的状态而成为非保护的状态时，搭载于电路基板4的各电子构件间的连接变成接通而发挥功能。由此，能够与位置检测装置侧进行信号的发送接收。
并且，在该实施方式的情况下，与电子笔用盒9B、9R、9E一起使用的位置检测装置具备接收从电子笔用盒9B、9R、9E分别发送来的识别信息并进行判别的功能。即，该实施方式的情况下的位置检测装置判别电子笔用盒9B、9R、9E的差异，使得实现分别分配给电子笔用盒9B、9R、9E的功能。
例如，电子笔用盒9B被分配用黑色表示根据其指示位置而显示的轨迹(文字、图形)的功能，电子笔用盒9R被分配用红色表示根据其指示位置而显示的轨迹的功能，电子笔用盒9E被分配根据其指示位置删去先前指示输入的轨迹的功能。
因此，在分别搭载于电子笔用盒9B、9R、9E的电路基板4，搭载有ID存储器，该ID存储器除了电子笔用盒9B、9R、9E的识别信息以外，还存储通知这些文字颜色的信息、通知删去功能的信息。并且，分别搭载于电子笔用盒9B、9R、9E的电路基板4的IC42能够根据需要将这些信息发送到位置检测装置。
此外，分配给电子笔用盒的功能不仅是该例子那样的与指示位置相应的轨迹的显示颜色，也可以是轨迹的粗细度、实线、虚线、单点划线等所显示的线的类别等。
[对静电电容耦合方式的电子笔的应用]
上述实施方式的电子笔主体部8是电磁感应收发方式的，但本发明也能够应用于构成静电电容耦合方式的电子笔主体部的情况。图7是用于说明将本发明应用于静电电容耦合方式的电子笔主体部的情况下的例子的剖视图，示出以墨水笔记部1为中心的部分的各结构部件的连接状态。
如图7所示，该例子的电子笔主体部8A在墨水笔记部1的芯体11的周围设置有端子部件13和导电部件14。在该例子的情况下，芯体11由金属等导电性的材料形成。端子部件13是设置于芯体11的周围的圆环状的端子，例如由金属等导电性的材料形成。将连接线13A连接到该端子部件13，并使它延伸至电路基板4而连接于电路基板4的电子电路。进一步地，护罩15配置成覆盖芯体11的周围。
导电部件14例如由导电性橡胶、导电性树脂等形成，具备直径小于芯体11的外径的贯通孔，使芯体11贯通到该贯通孔，从而将端子部件13与芯体11可靠地电连接。此外，关于导电部件14，由导电部件14与墨水笔记部1夹持端子部件13，使得端子部件13不会移动。
由此，将来自形成于电路基板4的电子电路的发送信号通过连接线13A供给到端子部件13。供给到端子部件13的发送信号通过将端子部件13与芯体11连接的导电部件14供给到芯体11。芯体11将对它供给的发送信号发送到位置检测装置。通过这样，能够实现所谓的有源静电电容方式的电子笔。
这样，图7所示的电子笔主体部8A在墨水笔记部1的芯体11的周围具备连接到电路基板的电子电路的端子部件13以及用于将该端子部件13与芯体11电连接的导电部件14，在这一点上与上述电子笔主体部8不同。其他部分与上述电子笔主体部8的情况同样地构成。
[静电电容耦合方式的位置检测装置的概要]
图8是用于说明接受来自使用图7所示的电子笔主体部8A构成的电子笔10Y的信号而检测传感器上的位置、并且检测笔压、侧开关的状态的使用静电电容耦合方式的坐标检测传感器的位置检测装置300的框图。
如图8所示，该例子的位置检测装置300包含静电电容耦合方式的坐标检测传感器(下面简称为传感器)310以及连接到该传感器310的笔检测电路320。传感器310在该例子中省略剖视图，从下层侧起依次层叠第一导体群311、绝缘层(省略图示)、第二导体群312而形成。第一导体群311例如使在横向(X轴方向)上延伸的多个第一导体311Y1、311Y2、…、311Ym(m是正整数)相互离开规定间隔而并列地在Y轴方向上配置。另外，第二导体群312在与第一导体群311正交的纵向(Y轴方向)上延伸，并且相互离开规定间隔而并列地在X轴方向上配置。
这样，在位置检测装置300的传感器310中，具备使用使第一导体群311与第二导体群312交叉而形成的传感器图案来检测电子笔指示的位置的结构。此外，在以下说明中，关于第一导体311Y1、311Y2、…、311Ym，在不需要区分各个导体时，将该导体称为第一导体211Y。同样地，关于第二导体312X1、312X2、…、312Xn，在不需要区分各个导体时，将该导体称为第二导体312X。
笔检测电路320包含作为与传感器310的输入输出接口的选择电路321、放大电路322、带通滤波器323、检波电路324、采样保持电路325、AD(Analog to Digital，模数)变换电路326和控制电路327。
选择电路321基于来自控制电路327的控制信号，从第一导体群311以及第二导体群312中选择1根导体311Y或者312X。由选择电路321选择出的导体连接到放大电路322，来自电子笔10Y的信号通过所选择出的导体进行检测，并通过放大电路322进行放大。将该放大电路322的输出供给到带通滤波器323，仅提取从电子笔10Y发送的信号的频率的分量。
带通滤波器323的输出信号通过检波电路324进行检波。将该检波电路324的输出信号供给到采样保持电路325，通过来自控制电路327的采样信号，在规定的定时下进行采样保持之后，通过AD变换电路326变换成数字值。来自AD变换电路326的数字数据由控制电路327读取并进行处理。
控制电路327通过在内部的ROM中储存的程序，以将控制信号分别送出到采样保持电路325、AD变换电路326以及选择电路321的方式进行动作。并且，控制电路327根据来自AD变换电路326的数字数据，计算由电子笔10Y指示的传感器110上的位置坐标。进一步地，控制电路327检测通过电子笔10Y的包含压敏用构件等的笔压探测部5检测到的笔压以及电子笔10Y的侧开关43的状态。
此外，在该例子的电子笔10Y中，电路基板4的IC42的信号产生电路42X形成为仅有振荡电路的结构，将笔压、侧开关的接通/断开作为其振荡频率的变化而传送到位置检测装置。但是，不限于此。也可以由振荡电路以及对其振荡信号进行规定的调制的电路构成信号产生电路，将笔压信息、表示侧开关的接通/断开的信息作为例如ASK信号等传送到位置检测装置。
[基板保护管的变形例]
此外，在上述实施方式的电子笔主体部8的基板保护管6中，如使用图2说明的那样，为了将轴心方向的端部的开口部(与轴心方向交叉的方向的开口部)连接，设置有以切取基板保护管6的侧壁的一部分的方式形成的开口部63。该开口部63是沿着轴心方向的方向的侧面开口部，也称为设置于基板保护管6的侧面的窗部或者缺口部。但是，不限于此。
图9是用于说明基板保护管6的变形例的图。例如，图9(A)所示的变形例1的基板保护管6A为了将芯体侧开口部61与后端侧开口部62连接，具有以切取基板保护管6的侧壁的一部分的方式形成的开口部63A。但是，如图9(A)所示，在芯体侧开口部61和后端侧开口部62的部分，也可以设置使该开口部的宽度变窄而得到的部分。通过这样，能够使得连接部件3的与第二保持部32的嵌合、笔压探测部5的与嵌合部52的嵌合更加牢固。
另外，图9(B)所示的变形例2的基板保护管6B在能够进行针对电路基板4的侧开关43的操作、针对形成于电路基板4的电子电路的作业的位置处，设置所需最小限度的开口部63B。该开口部63B是开口范围为被基板保护管6B的侧面包围的闭合的范围的所谓的窗部。另外，在芯体侧开口部61和后端侧开口部62的部分，设置作为开口范围的一部分为未被基板保护管6B的侧面包围的开放的范围的开口部的缺口部6Ba、6Bb。该缺口部6Ba、6Bb用于使得连接部件3的与第二保持部32的嵌合、笔压探测部5的与嵌合部52的嵌合能够不降低其嵌合的程度并且容易地进行嵌合。
在该图9(B)所示的变形例2的情况下，开口部63B、缺口部6Ba、6Bb的部分比图2所示的基板保护管6的开口部63、图9(A)所示的基板保护管6A的开口部63A窄。因此，与图2所示的基板保护管6、图9(A)所示的基板保护管6A相比，在强度方面较强，能够更牢固地保护电路基板4。
另外，图9(C)所示的变形例3的基板保护管6C是不设置图9(B)所示的变形例2的基板保护管6B所具备的缺口部6Ba、6Bb、仅设置有作为窗部的开口部63C的类型。在该基板保护管6C的情况下，与图9(B)所示的基板保护管6B相比，不具备缺口部6Ba、6Bb，相应地能够增大基板保护管6C自身的强度。
这样，设置于基板保护管的窗部(沿着轴心方向的方向的侧面开口部)能够在基板保护管的适当的位置处，按所需的数量设置所需的大小、所需的形状的窗部。但是，为了能够保持收容于基板保护管6内的电路基板，一定需要存在具有以轴心为中心的180度以上的角范围的侧壁的部分。
更优选的是，构成为收容于内部的电路基板的与侧面开口部对向的面的两条长边抵接到基板保护管的内壁而不伸出到外部即可。另外，换言之，设置于基板保护管的侧面开口部构成为小于电路基板的对向的面即可。此外，为了维持基板保护管6的强度，优选构成为不存在具有以轴心为中心的小于180度的角范围的侧壁的部分。
[其他]
此外，构成电子笔主体部8、8A的各构件的尺寸能够使用适当的尺寸，能够构成适当的尺寸的电子笔主体部。因此，电子笔用盒9的尺寸也能够构成适当的尺寸。即，在圆珠笔的笔芯(替芯)的规格上，也存在各种规格。因此，构成符合于作为目标的规格的电子笔主体部8、8A，使用符合于作为目标的规格的盒壳体8CT，从而能够构成符合于作为目标的规格的电子笔用盒9等。
另外，在上述实施方式中，考虑在墨水笔记部1中芯体11由金属等导体构成、前端部成为圆珠笔的机构的结构。但是，不限于此。例如，也可以使用设为将来自墨水保持部12的墨水供给到具备导电性的毡制品的芯体而能够进行笔记的所谓的毡笔的结构的墨水笔记部。这样，墨水笔记部1包括芯体11具备导电性、该芯体11从墨水保持部12接受墨水的供给、并且能够用该墨水进行笔记的各种墨水笔记部。
另外，在电路基板4，除了上述电子构件之外，当然还能够搭载各种电子构件。
此外，在上述实施方式中，笔压探测部5的压敏用构件使用与笔压相应地通过机械性的可动部而使静电电容可变的可变电容电容器，但不限于此。也可以使用将可变电容电容器构成为包含半导体器件的MEMS(Micro Electro Mechanical System，微机电系统)芯片的构件。另外，压敏用构件也可以不检测静电电容的变化，而使电感值、电阻值可变，这自不待言。
另外，在上述实施方式中，关于基板保护管6，设想圆筒状的基板保护管，但不限于此。也可以是具有剖面为多边形的侧壁的筒状的基板保护管。
标号说明
1…墨水笔记部；11…芯体；12…墨水保持部；2…线圈部；21…铁素体；22…线圈；22a、22b…延长线；3…连接部件；4…电路基板；41a、41b…端子；42…IC(控制电路)；43…侧开关；44～48…电容器；5…笔压探测部；51…连接端子部；51a、51b…端子；52…嵌合部；53…压敏部；6…基板保护管；63…开口部；7…基板支承台；8、8A…电子笔主体部；8CT…盒壳体；9…电子笔用盒；10…电子笔；13…端子部件；14…导电部件；15…护罩；101…壳体(外壳)；102…壳体盖。

Claims (10)

1.一种电子笔，其特征在于，具备：
墨水笔记部，包含芯体和保持向所述芯体供给的墨水的墨水保持部；
电路基板；
发送部；
连接部件，在一方保持所述墨水笔记部的与所述芯体相反一侧的端部，在另一方保持所述电路基板的一端部；
笔压探测部，设置于所述电路基板的另一端部侧；以及
壳体，使所述芯体的前端部分突出，收容所述墨水笔记部、所述连接部件、所述电路基板和所述笔压探测部，
在所述墨水笔记部中，
通过将所述发送部固定于所述芯体而使所述发送部相比所述墨水保持部配置于所述芯体侧，从而使所述墨水保持部配置于所述发送部与所述电路基板之间，
与施加于所述芯体的笔压相应地，至少所述墨水笔记部、所述连接部件和所述电路基板发生移动。
2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
与施加于所述芯体的笔压相应地，至少所述墨水笔记部、所述连接部件和所述电路基板发生移动，而对所述笔压探测部进行作用。
3.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
具备收容所述电路基板的硬质管状部件，
所述硬质管状部件具有使得能够对所收容的所述电路基板进行操作的侧面开口部，在轴心方向的一端部与所述连接部件嵌合。
4.根据权利要求2所述的电子笔，其特征在于，
具备收容所述电路基板的硬质管状部件，
所述硬质管状部件具有使得能够对所收容的所述电路基板进行操作的侧面开口部，在轴心方向的一端部与所述连接部件嵌合。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电子笔，其特征在于，
是电磁感应方式的电子笔，
所述发送部是线圈部，且设置于所述芯体的周围，
通过将所述线圈部与形成于所述电路基板的包括电容元件的电子电路连接来形成谐振电路，
通过所述线圈部，对位置检测装置发送信号。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的电子笔，其特征在于，
是静电电容方式的电子笔，
所述发送部是与所述芯体一体的，
在所述电路基板，构成有具有振荡电路的电子电路，
所述电子笔具备将所述电子电路与所述芯体电连接的连接部件，
通过所述芯体，对位置检测装置发送来自所述振荡电路的信号。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的电子笔，其特征在于，
所述笔压探测部是与施加于所述芯体的笔压相应地静电电容发生变化的可变电容电容器。
8.根据权利要求7所述的电子笔，其特征在于，
将可变电容电容器构成为包含半导体器件的MEMS芯片。
9.根据权利要求1～4中的任一项所述的电子笔，其特征在于，
构成为与收容于圆珠笔壳体的替芯相同的形状。
10.根据权利要求1～4中的任一项所述的电子笔，其特征在于，
构成为与收容于多功能笔壳体的替芯相同的形状。
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