CN110770681B - 电子笔 - Google Patents

Abstract

提供即使在使用应变仪的情况下也为细的形状的电子笔。在与电子笔的壳体的轴心方向正交的方向上形成有应变体的平面部，在应变体的平面部配设有多个应变感测元件。经由与在应变体的平面部配设的多个应变感测元件的端部电连接并在壳体的轴心方向上延伸的延伸部，多个应变感测元件与基于应变感测元件感测到的信号来进行控制的控制电路电连接，应变体和控制电路经由延伸部而在壳体的轴心方向上配设，由此能够使电子笔的壳体变细。

Description

电子笔

技术领域

本发明涉及与具备位置检测传感器的位置检测装置一起使用的电子笔。

背景技术

在这种电子笔中，具有用于检测相对于位置检测传感器的输入面的接触和接触时的压力(笔压)的压力传感器的电子笔多。作为压力传感器的结构，很多时候使用机构性地利用2个电极夹住电介质且根据笔压而2电极间的静电容量变化的结构的容量可变电容器、由半导体器件构成的容量可变电容器等，但也提议了使用应变仪(参照专利文献1及专利文献2)。

应变仪是用于测定物体的应变的力学性传感器(力检测传感器)，在电子笔中，很多时候使用半导体应变仪。半导体应变仪是利用了半导体的电阻率因应力而变化的压阻效应(piezoresistive effect)、出现与施加的压力成比例的极化(表面电荷)的压电效应(piezoelectric effect)的应变仪。

作为使用了应变仪的压力传感器，也提出了所谓的3轴力检测传感器。(参照专利文献3及专利文献4)。

应变仪(半导体应变仪；在以下的说明中，简称为应变仪)例如在绝缘片材上配置有根据应变而电阻值变化的应变感测元件，并且形成有应变仪的输出端子。

应变仪的电阻变化是微小的值，因此在力检测传感器(压力传感器)中，通过使用惠斯登桥式电路等桥式电路来得到与应变相应的信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第5548092号公报

专利文献2：美国专利第9322732号公报

专利文献3：日本特开2010-164495号公报

专利文献4：美国专利第4896543号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在电子笔中使用应变仪的情况下，在细型化进展的最近的电子笔中，使用应变仪的力检测传感器也为小型的电子笔是优选的。

但是，使用了以往的这种应变仪的力检测传感器难以小型化，电子笔的壳体可能会变粗。

本发明鉴于以上的点，目的在于提供即使使用采用应变仪的3轴力检测传感器也能够达成细型化及小型化的目的的电子笔。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明提供一种电子笔，其特征在于，具备：

芯体，以前端部从所述筒状的壳体的轴心方向的一方的开口侧向外部突出的状态配置于所述壳体内；

应变体，配置于所述筒状的壳体内，在与所述壳体的轴心方向正交的方向上形成有平面部并且施加于所述芯体的力被传递到所述应变体；

多个应变感测元件，配设于所述应变体的所述平面部；

控制电路，基于所述多个应变感测元件感测到的信号来进行控制；及

延伸部，与在所述应变体的所述平面部配设的所述多个应变感测元件的端部电连接并在所述壳体的轴心方向上延伸，

所述多个应变感测元件与所述控制电路经由所述延伸部而电连接。

发明效果

根据本发明的电子笔，在与电子笔的壳体的轴心方向正交的方向上形成有应变体的平面部，在该应变体的平面部配设有多个应变感测元件。并且，经由与在应变体的平面部配设的多个应变感测元件的端部电连接并在壳体的轴心方向上延伸的延伸部，多个应变感测元件与基于应变感测元件感测到的信号来进行控制的控制电路电连接，并且，应变体、延伸部及控制电路在电子笔的壳体的轴心方向上配设，因此能够使电子笔的壳体变细。

附图说明

图1是用于说明本发明的电子笔的第一实施方式的结构例的图。

图2是用于说明第一实施方式的电子笔的主要部分的构成部件的一例的图。

图3是用于说明第一实施方式的电子笔的主要部分的构成部件的一例的图。

图4是用于说明在第一实施方式的电子笔中使用的应变仪的一例的图。

图5是用于说明在第一实施方式的电子笔中使用的应变仪的电子电路例的图。

图6是说明本发明的电子笔的第一实施方式的电子电路例和位置检测装置的电路例的框图。

图7是用于说明在第一实施方式的电子笔中使用的应变仪的另一例的图。

图8是用于说明本发明的电子笔的第二实施方式的结构例的图。

图9是示出第二实施方式的电子笔的电子电路例的框图。

图10是示出与第二实施方式的电子笔一起使用的位置检测装置的电路结构例的框图。

图11是用于说明本发明的电子笔的另一实施方式的主要部分的图。

图12是用于说明本发明的电子笔的又一实施方式的主要部分的图。

图13是用于说明在本发明的电子笔的实施方式中使用的主要部分的构成部件的另一例的图。

图14是用于说明在本发明的实施方式的电子笔中使用的应变仪的另一例的图。

图15是用于说明在本发明的实施方式的电子笔中使用的应变仪的另一例的图。

图16是用于说明本发明的电子笔的又一实施方式的主要部分的图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边说明本发明的电子笔的几个实施方式。

[第一实施方式]

该第一实施方式是本发明应用于电磁感应方式的电子笔的情况的例。图1用于说明该第一实施方式的电子笔1的结构例，图1(A)是将电子笔1分解成主要部件而示出的图。图1(B)是示出将图1(A)所示的主要部件组装起来的电子笔1的主要部分的图。

电子笔1具备在轴心方向细长且构成圆筒状的壳体的由第一外壳2A和第二外壳2B构成的外壳2。该外壳2例如由树脂等构成，如图1(A)所示，圆筒状的第一外壳2A和圆筒状的第二外壳2B在轴心方向上分离。并且，第一外壳2A和第二外壳2B构成为由外壳结合构件3如图1(B)所示那样结合而形成外壳2。在该例中，第一外壳2A被设为电子笔1的笔尖侧，另外，第二外壳2B被设为与笔尖侧相反一侧的笔后端侧。

如图2(A)所示，外壳结合构件3由在圆柱状构件的外周侧面形成有螺纹牙的螺纹构件31和与螺纹构件31螺合的环构件32构成。通过使环构件32与螺纹构件31螺合，两者结合而形成外壳结合构件3。在该情况下，环构件32在螺纹构件31的轴心方向上的位置能够任意调整。

并且，如图1(A)所示，在第一外壳2A的与外壳结合构件3的结合侧的开口部的内壁面形成有与外壳结合构件3的螺纹构件31螺合的螺纹部21。另外，如图1(A)所示，在第二外壳2B的与外壳结合构件3的结合侧的开口部的内壁面形成有与外壳结合构件3的螺纹构件31螺合的螺纹部22。

并且，在外壳2内配设笔模块10。在该例中，该笔模块10构成为包括芯体部4、卷绕有线圈5的磁性体芯6、力检测传感器7、外壳结合构件3及印制基板(电路基板)8。并且，在外壳2内收纳有笔模块10的状态下，如图1(B)所示，在第一外壳2A内收纳笔模块10中的由芯体部4、卷绕有线圈5的磁性体芯6、力检测传感器(压力传感器)7构成的部分，在第二外壳2B内收纳笔模块10中的印制基板8的部分。

芯体部4在该例中被设为如图3(A)所示那样在细的棒状体部41的一端侧具备圆板部42的形状，例如由POM(Polyoxymethylene：聚甲醛)等硬质树脂或SUS(Steel SpecialUse Stainless：特殊用途不锈钢)等构成。棒状体部41和圆板部42在该例中一体形成。

磁性体芯6在该例中被设为铁氧体芯。该磁性体芯6具有圆柱形状，在其中心线位置沿轴心方向具备贯通孔6a。并且，构成为，芯体部4的棒状体部41向磁性体芯6的贯通孔6a插入嵌合，卷绕有线圈5的磁性体芯6相对于芯体部4的棒状体部41卡定。

芯体部4的圆板部42构成力检测传感器7的应变体部。力检测传感器7由构成该应变体部的圆板部42和应变仪71构成。在图4(A)及(B)所示的例中，应变仪71是在由绝缘性膜片构成的相同的1片片状基材72如后述那样配设应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2、构成桥式电路(参照图5)的一部分的固定电阻R1、R2及R3、R4而且形成布线图案而得到的。

在该实施方式中，如图3及图4所示，应变仪71具备力感知部73和从该力感知部73向左右延伸的延伸部74及延伸部75。力感知部73和延伸部74及延伸部75由1片片状基材72形成。力感知部73与延伸部74之间和力感知部73与延伸部75之间分别经由构成为具有弯折容易性的连结部76及77而连结。

片状基材72中的力感知部73的部分形成为与芯体部4的圆板部42的直径相等或比圆板部42的直径稍小的直径的圆形形状。并且，该圆形形状的力感知部73的圆形形状部的未形成应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的面侧相对于芯体部4的圆板部42的与棒状体部41相反一侧的底面例如通过由粘接材料贴附而接合。由此，应变仪71的力感知部73固定于芯体部4的圆板部42，在力感知部73产生与在芯体部4的圆板部42产生的应变相同的应变，力感知部73的应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2能够感知经由棒状体部41而向圆板部42施加的力。

在片状基材72中，延伸部74及延伸部75的部分在该例中形成为从力感知部73向左右延伸出的矩形形状部分。在该例中，如图4(A)所示，延伸部74及延伸部75形成为延伸方向的长度为L且与延伸方向正交的宽度为W的矩形状。在该例的情况下，延伸部74及延伸部75的延伸方向的长度L及宽度W被设为考虑了在该延伸部74及延伸部75构成的电子部件、布线图案的尺寸。在图4的例中，延伸部74及延伸部75的宽度W被选定为比力感知部73的半径大且比直径小的值。

连结部76及连结部77以使延伸部74及延伸部75相对于力感知部73具有弯折容易性而容易折弯的方式，与延伸方向正交的方向的宽度被设为比力感知部73的直径短且比延伸部74及延伸部75的宽度W短的长度。即，在该例中，连结部76及连结部77构成缩窄部。

在该实施方式中，延伸部74及延伸部75在该例中能够相对于贴附有力感知部73的圆板部42的面在连结部76及连结部77的部分处向正交的方向(电子笔1的轴心方向)且第二外壳2B侧容易地折弯，因此能够使力感知部73的在圆板部42的一面设置的应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的各端部经由延伸部74及延伸部75而在电子笔1的轴心方向上容易地延伸出。

需要说明的是，在图3及图4的例中，虽然延伸部74及延伸部75的与延伸方向正交的方向的宽度W设为了比力感知部73的直径短，但也可以比力感知部73的直径长。

另外，若能够维持力感知部73与延伸部74及延伸部75之间的弯折容易性，则也可以不设置图4的例那样的构成缩窄部的连结部76及连结部77。例如，也可以从圆形的力感知部73连续地形成具备与延伸方向正交的方向的宽度W的延伸部74及延伸部75，之后，在圆形的力感知部73与延伸部74及延伸部75的结合部分以留下与图4的例的连结部76及连结部77相等的宽度部分的状态形成沿着圆形的力感知部73的圆周的切缝或切口。

如图4(A)所示，在力感知部73的与圆板部42接合的面的相反侧的面形成有应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2和布线图案。

应变感测元件X1及X2检测根据在与芯体部4的棒状体部41的轴心方向正交的第一方向(以下，称作X轴方向)上施加的力而在应变仪71产生的X轴方向的应变，配置于从圆形形状的力感知部73的中心位置向与X轴方向对应的方向互相离开了相等距离的位置。

另外，应变感测元件Y1及Y2检测根据在与芯体部4的棒状体部41的轴心方向正交且与所述X轴方向正交的第二方向(以下，称作Y轴方向)上施加的力而在应变仪71产生的Y轴方向的应变，配置于从圆形形状的力感知部73的中心位置向与Y轴方向对应的方向互相离开了相等距离的位置。

另外，应变感测元件Z1及Z2检测根据在芯体部4的棒状体部41的轴心方向的第三方向(以下，称作Z轴方向)上施加的力而在应变仪71产生的Z轴方向的应变，在该例中，在应变感测元件X1、X2、Y1、Y2的配置位置的外周侧，以由应变感测元件X1、X2构成的X轴与由应变感测元件Y1、Y2构成的Y轴的交点为中心点，配置于互相错开45度的位置。需要说明的是，配置于互相错开45度的位置的4个元件中的互相位于附近的2个元件连结，并且剩余的2个元件互相连结，由此分别构成应变感测元件Z1及Z2。并且，在力感知部73中，形成有从应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的各自的两端延伸出的布线图案(在图4中用粗线表示。以下相同)。

在该实施方式中，在应变仪71中，通过使用桥式电路结构而高灵敏度地检测X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的应变。图5是被设为桥式电路结构的应变仪71的电路图的例。

如该图5所示，在端子D与端子F之间，应变感测元件X1与应变感测元件X2的串联电路和电阻R3与电阻R4的串联电路并联连接而形成了桥式电路71X。并且，从应变感测元件X1与应变感测元件X2的连接中点导出端子E，从电阻R3与电阻R4的连接中点导出端子H。

另外，在端子A与端子C之间，应变感测元件Y1与应变感测元件Y2的串联电路和电阻R1与电阻R2的串联电路并联连接而形成了桥式电路71Y。并且，从应变感测元件Y1与应变感测元件Y2的连接中点导出端子B，从电阻R1与电阻R2的连接中点导出端子G。

而且，应变感测元件Z1和应变感测元件Z2与桥式电路71X和桥式电路71Y一起形成桥式电路71Z。即，在端子C与端子F之间，应变感测元件Z1与桥式电路71Y的串联电路和应变感测元件Z2与桥式电路71X的串联电路并联连接而形成了桥式电路71Z。在该情况下，应变感测元件Z1与桥式电路71Y的连接中点成为端子A，应变感测元件Z2与桥式电路71X的连接中点成为端子D。

并且，在该实施方式中，在应变仪71的延伸部75配置与应变感测元件X1及X2一起构成桥式电路71X的电路要素即固定电阻的电阻R3及R4，另外，在延伸部74配设与应变感测元件Y1及Y2一起构成桥式电路71Y的固定电阻的电阻R1及R2。

并且，在该例中，在延伸部74及延伸部75以构成图5所示的桥式电路的方式形成有与从形成于力感知部73的应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的各自的两端延伸出的布线图案连续地相连的布线图案。并且，在延伸部74的与力感知部73相反一侧的端缘形成有端子A、B、G、C作为，在延伸部75的与力感知部73相反一侧的端缘形成有端子F、E、H、D作为焊片。

需要说明的是，在该情况下，在延伸部74及延伸部75形成布线图案，并且形成用于安装电阻R1、R2、R3、R4的各自的焊盘，在该形成的焊盘例如通过软钎焊而安装电阻R1、R2、R3、R4的各自。在图4(A)中，虚线所示的布线图案表示经由双重圆的记号所示的通孔而布线于背面侧的部分。

并且，进一步，在该实施方式中，如图4(A)所示，在应变仪71的延伸部74及延伸部75形成有用于线圈5的卷绕开始端5a及卷绕结束端5b的各自与配置于第二外壳2B侧的后述的印制基板的电子电路的连接的导体图案741及751。

在该例中，在供应变仪71的力感知部73贴附的圆板部42的面形成有4条腿部43。另一方面，如图2(A)及(C)所示，在外壳结合构件3的螺纹构件31的第一外壳2A侧的端面31a形成有供芯体部4的圆板部42的4条腿部43嵌合的4个凹孔311。另外，在外壳结合构件3的螺纹构件31中，如图2(B)及(C)所示，遍及与延伸部74及75的与从力感知部73的延伸方向正交的方向的宽度W(参照图4(A))量的长度相当的角范围的弧状贯通孔312与应变仪71的延伸部74及延伸部75对应地形成。

并且，在圆板部42贴附安装有应变仪71的力感知部73的状态下，芯体部4的圆板部42相对于外壳结合构件3的螺纹构件31通过其腿部43向凹孔311嵌合并且圆板部42与螺纹构件31的端面31a由粘接材料粘接而固定。

在该情况下，在将芯体部4的圆板部42固定于外壳结合构件3的螺纹构件31之前，如图1(A)所示，将线圈5的卷绕开始端5a及卷绕结束端5b的各自例如软钎焊于在应变仪71的延伸部74及延伸部75形成的导体图案741及751的端部子741a及751a(参照图4(A))。需要说明的是，如图1(A)及图3(A)所示，在芯体部4的圆板部42的外周部形成有轴心方向的狭缝42a、42b，线圈5的卷绕开始端5a及卷绕结束端5b的各自的包覆线在与应变仪71的延伸部74及延伸部75的导体图案741及751的连接时向该狭缝42a及42b内收纳，不比圆板部42的直径向外部伸出。

进一步，使应变仪71的延伸部74及延伸部75插通螺纹构件31的弧状贯通孔312，向外壳结合构件3的螺纹构件31的与第二外壳2B的结合侧突出。在该情况下，由于应变仪71的延伸部74及延伸部75的延伸方向的长度L(参照图4(A))被选定为比外壳结合构件3的螺纹构件31的轴心方向的长度长，所以在将芯体部4的圆板部42固定于外壳结合构件3的螺纹构件31的状态下，应变仪71的延伸部74及延伸部75成为贯通螺纹构件31而向第二外壳2B内的印制基板8侧突出的状态。

在印制基板8设置有与上述的线圈5连接而构成谐振电路的电容器81，并且形成有用于进行该实施方式的电子笔1的整体的控制的控制电路(IC(Integrated Circuit；集成电路))82和其他的电路结构要素。如后所述，控制电路82构成为能够检测向芯体部4施加的力的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的分量。

并且，在印制基板8的外壳结合构件3侧的端部形成有突部8a，并且如图2(A)及(B)所示，在外壳结合构件3的螺纹构件31的印制基板8侧的端面31b形成有将印制基板8的突部8a嵌合的凹孔313。

印制基板8以突部8a嵌合于外壳结合构件3的螺纹构件31的凹孔313的状态，如以下说明这样，与应变仪71的延伸部74及延伸部75之间例如通过将导线软钎焊而电连接，从而卡定于外壳结合构件3。

即，将与设置于印制基板8的电容器81的一方及另一方的电极连接的导体图案的各自与应变仪71的延伸部74及延伸部75的导体图案741及751的端部741b及751b例如经由导线而连接。另外，将应变仪71的前述的端子A～H与连接于设置于印制基板8的控制电路82的对应的端子的导体图案经由导线而连接。

这样，通过将在成为了贯通外壳结合构件3的螺纹构件31而向第二外壳2B侧突出的状态的应变仪71的延伸部74及延伸部75的端部形成的端子A～H及导体图案741及751的端部741b及751b与印制基板8的对应的导体图案部分之间通过软钎焊导线而连接，从而将印制基板8与应变仪71电连接，并且将印制基板8相对于外壳结合构件3结合。印制基板8与应变仪71的电连接也可以是连接器连接、ACF压接等方法。

如以上这样，对外壳结合构件3的螺纹构件31固定安装有应变仪71的芯体部4的圆板部42，并且对应变仪71的延伸部74及延伸部75连接并结合印制基板8，构成笔模块10。需要说明的是，应变仪71的延伸部74及延伸部75与印制基板的连接当然也可以不是通过上述的例那样的软钎焊导线而是通过连接器连接、ACF压接等方法来连接。

相对于如以上这样构成的笔模块10的外壳结合构件3的螺纹构件31，在芯体部4、卷绕有线圈5的磁性体芯6及力检测传感器7的一部分收纳于第一外壳2A内的状态下螺合第一外壳2A，并且在印制基板8及力检测传感器7的一部分收纳于第二外壳2B内的状态下螺合第二外壳2B，构成电子笔1。

在第一外壳2A的前端部以使芯体部4的棒状体部41的前端部突出的方式形成有开口部2Aa。并且，在该实施方式中，如图1(A)所示，在芯体部4的棒状体部41的前端部形成有螺纹部41a，在该前端部的螺纹部41a上如图1(B)所示那样螺合安装笔尖构件11而构成笔前端部。

在该情况下，为了在该笔尖构件11接受了电子笔1的轴心方向的力及与轴心方向交叉的方向的力时能够将该力经由芯体部4的棒状体部41而向圆板部42传递并且在未向笔尖构件11施加力时使应变仪71的检测输出成为0，在第一外壳2A的开口部2Aa侧的端面与笔尖构件11之间设置规定的空隙δ。

在该实施方式中，该规定的空隙δ调整外壳结合构件3的环构件32相对于螺纹构件31的轴心方向的位置，使得应变仪71的应变检测输出成为0。即，首先，在笔模块10的外壳结合构件3上螺合并安装第一外壳2A，使笔模块10的芯体部4的棒状体部41的前端41a从第一外壳2A的开口部2Aa突出。然后，在从第一外壳2A的开口部2Aa突出的芯体部4的棒状体部41的前端41a螺合并固定笔尖构件11。此时，以使规定的间隙δ形成于第一外壳2A的开口部2Aa侧的端面与笔尖构件11之间而应变仪71的应变检测输出成为0的方式，调整外壳结合构件3的环构件32相对于螺纹构件31的轴心方向的位置，并如图1(B)所示，使第一外壳2A与环构件32以对接的方式螺合，从而使第一外壳2A相对于外壳结合构件3牢固地结合。

当这样以使规定的间隙δ形成于第一外壳2A的开口部2Aa侧的端面与笔尖构件11之间的方式在外壳结合构件3上螺合并结合第一外壳2A后，如图1(B)所示，将第二外壳2B以使笔模块10的印制基板8收纳于其中空部内的状态相对于外壳结合构件3的螺纹构件31螺合并结合。然后，虽然图示省略，但将第二外壳2B的与外壳结合构件3侧相反一侧的开口利用盖构件堵住，电子笔1完成。

[电子笔1的电子电路结构例及动作例]

图6是将该实施方式的电子笔1的电子电路100的一例和与该电子笔1进行基于电磁感应耦合的信号授受的位置检测装置200的电路结构例一起示出的图。该实施方式的电子笔1构成为，通过与位置检测装置200的传感器的导体进行电磁感应耦合来授受位置检测用信号，并且将基于具备应变仪71的力检测传感器7的输出而由控制电路82检测的向芯体部4施加的力的3轴方向分量和电子笔1自身的识别信息(ID(Identification))向位置检测装置200发送。

即，在电子笔1的电子电路100中，对卷绕于磁性体芯6的线圈5并联连接形成于印制基板8的电容器81而构成并联谐振电路101。

并且，如图6所示，电子电路100包括前述的控制电路82、应变仪71、电源电压生成电路110、用于对位置检测装置200附加位置检测用信号并向位置检测装置200发送的附加信息的生成控制的开关电路102及ID存储器83。

构成控制电路82的IC构成为利用从设置于电源电压生成电路110的作为蓄电单元的例的双电层电容器111得到的电源Vcc来动作。并且，在电源电压生成电路110中，利用并联谐振电路101从位置检测装置200通过电磁耦合而接收到的交流信号被由二极管112及电容器113构成的整流电路114整流，并向作为充电电路的双电层电容器111蓄电。

并且，在该例中，在并联谐振电路101与整流电路114之间设置有通常被设为开(常开)的状态的开关电路115。该开关电路115例如由半导体开关电路构成，在开的状态下成为高阻抗的状态。

该开关电路115由来自开关控制电路116的开关控制信号控制成接通。开关控制电路116根据利用并联谐振电路101从位置检测装置200通过电磁耦合而接收到的交流信号来生成开关控制信号。即，当电子笔1与位置检测装置200接近而通过电磁耦合成为从该位置检测装置接收交流信号的状态时，开关电路115由开关控制电路116设为接通，成为对电源电压生成电路110的双电层电容器111充电的状态。

需要说明的是，在图6的例中，整流电路114虽然被设为半波整流电路，但当然也可以是全波整流电路。另外，作为由IC构成的控制电路82的电源，当然也可以不是该例的双电层电容器111这样的蓄电单元而是电池。

另外，在电子电路100中，前述的开关电路102并联连接于由线圈5和电容器81构成的并联谐振电路101。该开关电路102构成为由控制电路82进行接通·断开控制。并且，对于控制电路82，作为用于与位置检测装置200之间的电磁感应信号的授受的同步信号，经由电容器103而供给从位置检测装置200发送出的电磁感应信号。

因此，电子笔1的控制电路82通过检测用于从该位置检测装置200发送的电磁感应信号的授受的同步信号的电磁感应信号，能够判断是否是与位置检测装置200之间电磁耦合的状态。控制电路82在判断为电子笔1是未与位置检测装置200之间电磁耦合的状态时，使开关电路102始终成为断开的状态，使并联谐振电路101成为动作状态。并且，控制电路82在判断为电子笔1是与位置检测装置200之间电磁耦合的状态时，如后所述，在附加信息的发送定时下对开关电路102进行接通、断开控制，从而将附加信息向位置检测装置200发送。

在控制电路82上连接有应变仪71的端子A～H，如前所述，控制电路82具备使用应变仪71的前述的图5的电路来检测向电子笔1的X轴方向、Y轴方向及Z轴方向这3个轴施加的力的功能。对使用该应变仪71的图5的电路的所述3轴方向的力的检测动作进行说明。

在应变仪71中，以在未向芯体部4的棒状体部41施加力而在圆板部42未产生应变时在各桥式电路71X、71Y及71Z中成为取得信号的平衡的状态的方式设定了电阻R1、R2、R3、R4的各电阻值。因而，在从控制电路82向例如端子C与端子F之间施加了规定的输入电压时，端子A与端子D之间的电位差是0(桥式电路71Z)，端子B与端子G之间的电位差是0(桥式电路71Y)，端子E与端子H之间的电位差是0(桥式电路71X)。

并且，若向电子笔的笔尖部即嵌合于芯体部4的棒状体部41的笔尖构件11施加力，则通过该施加的力的X轴方向的分量，经由棒状体部41而在圆板部42的X轴方向上在该圆板部42的中心位置的一侧产生伸长的方向的应变，在中心位置的另一侧产生收缩的方向的应变。因而，应变仪71的力感知部73的应变感测元件X1及X2的电阻值变化，桥式电路71X的信号平衡瓦解，在端子E与端子H之间产生电位差。

同样，通过施加于笔尖构件11的力的Y轴方向的分量，经由棒状体部41而在圆板部42的Y轴方向上在该圆板部42的中心位置的一侧产生伸长的方向的应变，在中心位置的另一侧产生收缩的方向的应变。因而，应变仪71的力感知部73的应变感测元件Y1及Y2的电阻值变化，桥式电路71Y的信号平衡瓦解，在端子B与端子G之间产生电位差。

同样，通过施加于笔尖构件11的力的Z轴方向的分量，应变仪71的力感知部73的应变感测元件Z1及Z2的电阻值变化，桥式电路71Z的信号平衡瓦解，在端子A与端子D之间产生电位差。

控制电路82基于上述的各端子间的电位差来检测在3轴的各方向上施加的力。并且，控制电路82将Z轴方向的力的检测信息作为笔压数据而向位置检测装置200传递，另外，将X轴方向及Y轴方向的力作为电子笔1相对于位置检测装置的输入面的倾斜角的检测用而向位置检测装置200传递。在该实施方式中，控制电路82通过对开关电路102进行接通·断开控制而将检测到的3轴的各方向的力的信息作为多位的数字信号向位置检测装置200发送。在该实施方式中，检测到的3轴的各方向的力的信息构成从电子笔1向位置检测装置200发送的附加信息的一部分。

另外，如图6所示，在该实施方式中，在印制基板8上设置有存储包括电子笔1的制造商编号及产品编号的识别信息(ID)的ID存储器83。在控制电路82上连接有该ID存储器83。控制电路82将存储于该ID存储器83的识别信息读出，并通过对开关电路102进行接通·断开控制而作为多位的数字信号向位置检测装置200发送。在该实施方式中，该识别信息也构成附加信息的一部分。

控制电路82当通过电容器103而接收到来自位置检测装置200的同步信号时，在基于该同步信号的定时下，通过对开关电路102进行接通·断开控制而将3轴的各方向的力的信息、识别信息作为ASK(Amplitude Shift Keying：幅移键控)调制信号向位置检测装置200发送。需要说明的是，也可以取代ASK调制而调制成OOK(On Off Keying：开关键控)信号。

在位置检测装置200中，如图6所示，X轴方向环形线圈群211X与Y轴方向环形线圈群212Y层叠而形成了位置检测线圈。各环形线圈群211X、212Y例如分别由n、m条矩形的环形线圈构成。构成各环形线圈群211X、212Y的各环形线圈以等间隔并列并依次重叠的方式配置。需要说明的是，该位置检测线圈中的X轴方向及Y轴方向与电子笔1的应变仪71检测的力的X轴方向及Y轴方向并非相互具有关联，单纯为了表示正交的2轴方向的位置坐标轴及互相正交的3轴方向的力而使用。

另外，在位置检测装置200设置有供X轴方向环形线圈群211X及Y轴方向环形线圈群212Y连接的选择电路213。该选择电路213依次选择2个环形线圈群211X、212Y中的一个环形线圈。

而且，在位置检测装置200设置有振荡器221、电流驱动器222、切换连接电路223、接收放大器224、检波器225、低通滤波器226、采样保持电路227、A/D变换电路228及处理控制部229。处理控制部229例如由微型计算机构成。

振荡器221产生频率f0的交流信号。电子笔1的并联谐振电路101的谐振频率被选定成以该频率f0为中心频率。并且，在振荡器221中产生的交流信号向电流驱动器222供给。电流驱动器222将从振荡器221供给的交流信号变换为电流并向切换连接电路223送出。切换连接电路223通过来自处理控制部229的控制而切换供由选择电路213选择出的环形线圈连接的连接对象(发送侧端子T、接收侧端子R)。在该连接对象中的发送侧端子T上连接有电流驱动器222，在接收侧端子R上连接有接收放大器224。

在由选择电路213选择出的环形线圈产生的感应电压经由选择电路213及切换连接电路223而向接收放大器224输送。接收放大器224将从环形线圈供给的感应电压放大，并向检波器225送出。

检波器225对在环形线圈产生的感应电压即接收信号进行检波，并向低通滤波器226送出。低通滤波器226具有比前述的频率f0充分低的切断频率，将检波器225的输出信号变换为直流信号并向采样保持电路227送出。采样保持电路227保持低通滤波器226的输出信号的规定的定时(具体而言是接收期间中的规定的定时)下的电压值，并向A/D(Analogto Digital：模拟/数字)变换电路228送出。A/D变换电路228将采样保持电路227的模拟输出变换为数字信号，并向处理控制部229输出。

处理控制部229控制选择电路213中的环形线圈的选择、切换连接电路223的切换、采样保持电路227的定时。处理控制部229基于来自A/D变换电路228的输入信号，从X轴方向环形线圈群211X及Y轴方向环形线圈群212Y以一定的发送持续时间发送电磁感应信号。

在X轴方向环形线圈群211X及Y轴方向环形线圈群212Y的各环形线圈中通过从电子笔1发送的电磁感应信号而产生感应电压。处理控制部229基于在该各环形线圈产生的感应电压的电压值的电平来算出电子笔1的X轴方向及Y轴方向的指示位置的坐标值。

另外，处理控制部229向电流驱动器222供给用于对发送信号进行断续控制的信号及用于发送信号电平控制的信号，并且进行来自电子笔1的3轴的各力的信息、识别信息等附加信息的接收处理。如后所述，处理控制部229将来自电子笔1的由ASK信号构成的断续信号作为多位的数字信号进行检测，并检测3轴的各力的信息、识别信息等附加信息。

[电子笔1与位置检测装置200之间的动作]

位置检测装置200基于处理控制部229的处理控制来发送交流信号。另一方面，电子笔1的控制电路82通过来自双电层电容器111的电源电压Vcc而动作。不过，在电子笔1中，在不处于利用并联谐振电路101接收来自位置检测装置200的交流信号时，开关电路115断开，不向双电层电容器111充电。并且，当成为利用并联谐振电路101接收来自位置检测装置200的交流信号的状态时，开关电路115成为接通，进行向双电层电容器111的充电(蓄电)。

并且，在该实施方式的电子笔1的控制电路82判断为未通过电容器103接收来自位置检测装置200的同步信号且未与位置检测装置200电磁耦合时，开关电路102设为断开，并联谐振电路101始终设为动作的状态。

因此，此时，电子笔1成为在并联谐振电路101中能够接收来自位置检测装置200的交流信号的状态。并且，当电子笔1向位置检测装置200的传感器接近时，通过电磁感应耦合而接收来自位置检测装置200的交流信号。

于是，电子笔1的电子电路100的开关控制电路116根据从位置检测装置200的传感器接收到的交流信号来生成使开关电路115成为接通的开关控制信号。当通过该开关控制信号而开关电路115成为接通时，并联谐振电路101接收到的交流信号被整流电路114整流，双电层电容器111被充电(蓄电)。

在并联谐振电路101的动作状态下，在电子笔1中，利用并联谐振电路101接收来自位置检测装置200的传感器的信号，电子笔1以将该接收到的信号向位置检测装置200的传感器反馈的方式动作。在位置检测装置200中，通过接收来自该电子笔1的反馈信号来检测电子笔1的指示位置。并且，位置检测装置200当成为来自电子笔1的附加信息的接收定时时，如前述那样将同步信号向电子笔1发送。

电子笔1的控制电路82基于来自该位置检测装置200的同步信号而将电子笔1自身的识别信息和使用应变仪71检测到的3轴的各方向的力的信息值作为附加信息生成。并且，控制电路82通过根据该生成的附加信息的数字值对开关电路102进行接通·断开控制而将生成的附加信息从电子笔1向位置检测装置200发送。

在该情况下，在开关电路102为断开时，并联谐振电路101能够通过相对于从位置检测装置200发送出的交流信号的谐振动作而将电磁感应信号向位置检测装置200送回。位置检测装置200的环形线圈接收来自电子笔1的并联谐振电路101的电磁感应信号。相对于此，在开关电路102为接通时，并联谐振电路101成为相对于来自位置检测装置200的交流信号的谐振动作被禁止的状态，因而，不从并联谐振电路101向位置检测装置200送回电磁感应信号，位置检测装置200的环形线圈不接收来自电子笔1的信号。

在该例中，位置检测装置200的处理控制部229通过将来自电子笔1的接收信号的有无的检测进行附加信息的位数量的次数而接收该多位的数字信号的附加信息。

另一方面，电子笔1的控制电路82生成与发送的附加信息对应的多位的数字信号，通过该多位的数字信号，同步于与位置检测装置200之间的电磁感应信号的收发而对开关电路102进行接通·断开控制。例如，在附加信息的位是“0”时，开关电路102被设为接通。于是，如前所述，从电子笔1不向位置检测装置200送回电磁感应信号。另一方面，在附加信息的位是“1”时，开关电路102被设为断开。于是，如前所述，从电子笔1向位置检测装置200送回电磁感应信号。

因此，位置检测装置200的处理控制部229能够通过将来自电子笔1的接收信号的有无的检测进行附加信息的位数量的次数而接收作为数字信号的附加信息。

并且，位置检测装置200能够对接收到的数字信号的内的3轴的各方向的力的信息进行解析，根据Z轴方向的力的信息来检测施加于电子笔1的笔压，另外，根据X轴方向及Y轴方向的力的信息来检测电子笔1相对于位置检测装置200的输入面的倾斜角。

[实施方式的效果]

如以上说明这样，在该实施方式的电子笔1中，通过使在力感知部73的圆板部42的一面形成的应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的端部经由延伸部74及延伸部75而向电子笔1的轴心方向延伸出，能够使与应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2电连接的例如构成桥式电路的电路要素(例如，电阻R1、R2、R3、R4)在电子笔1的轴心方向上收纳，因此能够使电子笔1变细。

并且，上述的实施方式的电子笔1通过对外壳结合构件3的螺纹构件31固定安装有应变仪71的芯体部4的圆板部42，并且对应变仪71的延伸部74及延伸部75连接并结合印制基板8，来构成笔模块10。并且，仅通过对该笔模块10的外壳结合构件3的螺纹构件31螺合第一外壳2A和第二外壳2B就能够构成电子笔1，具有适合于量产化这一效果。

并且，为了使向电子笔1的笔尖部施加的力向芯体部4可靠地传递，在芯体部4的棒状体部41的前端部设置笔尖构件11，且以在笔尖构件与第一外壳的轴心方向的端部之间形成规定的间隙δ的方式进行调整。具有该调整能够仅通过将外壳结合构件3利用螺纹构件31和环构件32构成并调整环构件32的螺纹构件31的轴心方向的位置来进行这一效果。

[第一实施方式的变形例]

在上述的第一实施方式的说明中，应变仪71通过从向应变体贴附(或固定)的力感知部73使2个延伸部74及延伸部75延伸而形成，但如图7(A)及(B)所示，使应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的连接端延伸出的延伸部也可以设为1个。

即，该图7的例的应变仪71A也如图7(B)所示，在相同的1片片状基材72A形成应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2和构成桥式电路(参照图5)的一部分的固定电阻R1、R2及R3、R4，但在该例中，由圆形形状的力感知部73A和与该力感知部73A经由与第一实施方式的应变仪71的连结部74同样地构成的连结部74A而连结的1个延伸部74A构成。并且，在力感知部73A与上述的实施方式同样地形成应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2及布线图案，并且在延伸部74A形成电阻R1、R2、R3、R4、从力感知部73A连续的布线图案及输出用的端子A～H以及为了说明线圈与印制基板之间而使用的导体图案。

另外，虽然图示省略，但应变仪71的延伸部的数量也可以根据需要而是3个或4个。在3个的情况下，在其中的一个延伸部配设例如4个电阻R1～R4中的2个电阻，在其他的2个延伸部的各自配设各一个电阻。另外，在4个的情况下，在各延伸部配设各一个电阻。

需要说明的是，应变仪的力感知部的形状不限于圆形，当然也可以设为与应变体的形状相配合的形状。

另外，在上述的实施方式中，应变体设为了与芯体部4的棒状体部41一体地形成的圆板部42，但圆板部42和棒状体部41也可以设为分体构件。

[第二实施方式]

第一实施方式的电子笔是电磁感应耦合方式的情况的例，但本发明当然能够也应用于静电容量耦合方式的电子笔。该第二实施方式是对静电容量耦合方式的电子笔应用了本发明的情况，尤其是所谓的主动静电容量耦合方式的电子笔的情况。

图8是用于说明本发明的第二实施方式的电子笔1E的主要部分的结构例的图。该第二实施方式的结构是如下情况：芯体部的结构与第一实施方式的芯体部4不同，并且配置于印制基板的电子电路的结构不同，但其他与第一实施方式同样地构成。于是，在该第二实施方式的电子笔1E中，对与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记，省略其详细说明。

该第二实施方式的电子笔1E的芯体部4E仅在由导体的材料构成这一点上与第一实施方式的芯体部4不同，棒状体部41E和构成应变体部的圆板部42E构成为一体物这一点与第一实施方式的芯体部4是同样的。并且，在该第二实施方式中，不需要铁氧体芯及线圈，因此棒状体部41E能够设为比较短的长度。另外，外壳结合构件3与第一实施方式同样，通过向螺纹构件31螺合环构件32而构成。

构成该第二实施方式的壳体(外壳)的第一外壳2AE仅在配合芯体部4的棒状体部41E的长度短而轴心方向的长度被缩短这一点上不同，具备与外壳结合构件3的螺纹构件31螺合的螺纹部21、用于使棒状体部41E插通而向外部突出的开口部2AEa等其他方面被设为与第一实施方式的电子笔1的第一外壳2A同样的结构。并且，在该实施方式中，在棒状体部41E的前端部41Ea螺合的笔尖构件11E由导电体构成。

另外，第二外壳2B与第一实施方式大致同样地构成，在其中空部内收纳印制基板8。不过，在该第二实施方式的情况下，在印制基板8不设置电容器81，而是如图8(A)所示，设置控制电路82和ID存储器83，并且还设置产生通过芯体部4E而向位置检测装置的位置检测传感器送出的信号的信号发送电路84。

在该第二实施方式中，在芯体部4E的圆板部42E贴附图4所示的应变仪71的力感知部73而构成了力检测传感器7E。并且，在应变仪71的延伸部74及延伸部75插通外壳结合构件3的螺纹构件31的弧状贯通孔312(参照图2(B)、(C))并向印制基板8侧露出的状态下，芯体部4E与外壳结合构件3结合。

并且，在该第二实施方式中，如图8(A)所示，应变仪71的延伸部75的导体图案751的一端751a与由导电体构成的圆板部42E电连接。另外，延伸部75插通外壳结合构件3的螺纹构件31而向印制基板8侧露出的导体图案751的另一端751b与形成于印制基板8的信号发送电路84的信号输出端电连接。另外，为了向外壳结合构件3的螺纹构件31固定而形成有多条腿部43E。由此，在该第二实施方式的电子笔1E中，构成为来自信号发送电路84的信号从芯体部4E及笔尖构件11E向外部送出。

在该例中也是，通过对外壳结合构件3结合芯体部4E并且结合印制基板8且进行电连接而构成笔模块10E。并且，与第一实施方式同样，通过对外壳结合构件3螺合第一外壳2AE及第二外壳2B，在芯体部4E的前端螺合并安装笔尖构件11E，从而如图8(B)所示，构成该第二实施方式的实施方式的电子笔1E。

图9示出该第二实施方式的电子笔1E的电子电路的结构。如该图9所示，控制电路82控制信号发送电路84，使位置检测用的信号通过芯体部4E而送出。并且，控制电路82基于从应变仪71的端子A～H接收到的信息来检测关于施加于笔尖构件11E的力的3轴的各方向的力的信息。并且，控制电路82控制信号发送电路84，以使检测到的3轴的各方向的力的信息通过芯体部4E而送出的方式进行控制。而且，控制电路82控制信号发送电路84，从ID存储器83读出电子笔1E的识别信息，以使该识别信息通过芯体部4E而送出的方式进行控制。在该情况下，信号发送电路84能够将3轴的各方向的力的信息、识别信息等附加信息与前述的第一实施方式同样地例如作为ASK调制信号、OOK调制信号等向位置检测装置传送。

图10是用于说明使用了接收来自电子笔1E的信号而检测传感器上的位置并且检测前述的3轴的各方向的力的信息及识别信息的静电容量耦合方式的坐标检测传感器的位置检测装置500的框图。

如图10所示，该例的位置检测装置500具备静电容量耦合方式的坐标检测传感器(以下，简称为传感器)510和笔检测电路520。在该例中，虽然剖视图省略，但传感器510通过从下层侧起依次层叠第一导体群511、绝缘层(图示省略)、第二导体群512而形成。第一导体群511例如是将在横向(X轴方向)上延伸的多个第一导体511Y1、511Y2、…、511Ym(m是正的整数)互相隔开规定间隔并列并在Y轴方向上配置而得到的。另外，第二导体群512是将在与第一导体群511正交的纵向(Y轴方向)上延伸的多个第二导体512X1、512X2、…、512Xn(n是正的整数)互相隔开规定间隔并列并在X轴方向上配置而得到的。

这样，在位置检测装置500的传感器510中，具备使用使第一导体群511和第二导体群512交叉而形成的传感器图案来检测电子笔1E指示的位置的结构。需要说明的是，在以下的说明中，在关于第一导体511Y1、511Y2、…、511Ym无需区分各导体时，将该导体称作第一导体511Y。同样，在关于第二导体512X1、512X2、…、512Xn无需区分各导体时，将该导体称作第二导体512X。

笔检测电路520由被设为与传感器510的输入输出接口的选择电路521、放大电路522、带通滤波器523、检波电路524、采样保持电路525、AD(Analog to Digital：模拟/数字)变换电路526及控制电路527构成。

选择电路521基于来自控制电路527的控制信号而从第一导体群511及第二导体群512中选择1条导体511Y或512X。由选择电路521选择出的导体与放大电路522连接，来自电子笔1E的信号由选择出的导体检测并由放大电路522放大。该放大电路522的输出向带通滤波器523供给，仅从电子笔1E向发送的信号的频率的成分被提取。

带通滤波器523的输出信号由检波电路524检波。该检波电路524的输出信号向采样保持电路525供给，由来自控制电路527的采样信号在规定的定时下被采样保持后，由AD变换电路526变换为数字值。来自AD变换电路526的数字数据由控制电路527读取并处理。

控制电路527通过保存于内部的ROM的程序而以向采样保持电路525、AD变换电路526及选择电路521分别送出控制信号的方式动作。并且，控制电路527根据来自AD变换电路526的数字数据，算出由电子笔1E指示的传感器510上的位置坐标。而且，控制电路527检测由电子笔1E的应变仪71检测到的3轴的各方向的力的信息，并且检测电子笔1E的识别信息。

如以上这样，在该第二实施方式的电子笔1E中，也能够与上述的实施方式同样地使电子笔变细。另外，能够准确地检测向电子笔1E施加的力。

需要说明的是，在上述的静电容量耦合方式的电子笔中，仅从芯体送出信号，但信号的送出的方法不限于此。例如，也可以将在静电容量耦合方式的电子笔的筒状的壳体的笔尖侧以包围芯体的周围的方式设置的套筒用导电体构成，构成为取代芯体或与芯体一起从该套筒送出信号。另外，也可以是“在芯体和套筒的一方中通过静电容量耦合而接收来自位置检测装置的信号，并将该接收到的信号放大等，从芯体和套筒的另一方向位置检测装置反馈信号”这样的静电容量耦合方式的电子笔的结构。

[其他的实施方式或变形例]

[具备应变仪的芯体部的变形例]

在上述的第一实施方式的电子笔1、第二实施方式的电子笔1E中，将芯体部设为由棒状体部和应变体部构成的结构，通过向应变体部贴附或固定应变仪而构成力检测传感器。并且，在第一实施方式的电子笔1、第二实施方式的电子笔1E的力检测传感器中，将应变体部设为与棒状体部一体或与棒状体部分体的圆板部，在该圆板部的一方的平坦面贴附或固定应变仪的力感知部。

这种类型的力检测传感器的结构当然不限于上述的实施方式那样的由棒状体部和圆板部构成的结构。

[来自主动静电容量耦合方式的电子笔中的信号产生电路的信号的送出的方法的例]

图11是用于说明来自主动静电容量耦合方式的电子笔中的信号产生电路的信号的送出的方法的例的图。在该例的电子笔1J中，在筒状的外壳2J的笔尖侧形成有螺纹部2Ja，例如由金属等导电体构成的笔尖套筒23与该螺纹部2Ja螺合而设置。在该例的电子笔1J中，笔尖套筒23具有导电性，因此构成为从笔尖套筒23也能够进行信号的送出。

并且，在该例的电子笔1J中，芯体部4J由例如由树脂构成的应变体部42J和由金属等导电体构成的棒状体部41J构成。棒状体部41J构成为从设置于笔尖套筒23的开口部23a向外部突出。并且，在棒状体部41J的前端部例如螺合并安装由导电体构成的笔尖构件11J。在该情况下，分别具有导电性且互相连结的棒状体部41J和笔尖构件11J构成为从具有导电性的笔尖套筒23的开口部23a突出，因此在与棒状体部41J对向的笔尖套筒23的壁部和与笔尖构件11J隔着规定的间隙δ而对向的壁部的各自如图11中的粗线所示那样形成有绝缘膜23b，棒状体部41J及笔尖构件11J与笔尖套筒23被设为电绝缘状态。或者，也可以将具备与形成的绝缘膜23b同样的形状的绝缘构件嵌装于笔尖套筒23的开口部23a。也可以将例如由树脂构件构成且在中心部具备具有将棒状体部41J插通的开口部的筒部的圆盘形状的树脂构件作为绝缘构件，嵌装于笔尖套筒23的开口部23a。

并且，在芯体部4J的应变体部42J安装有由力感知部73J和2个延伸部74J及延伸部75J构成的应变仪71J。即，在该例中，由芯体部4J和应变仪71J构成力检测传感器。

在该例中，与使用图4说明的应变仪71同样，在应变仪71J形成有构成为延伸部74J及延伸部75J相对于力感知部73J容易折弯的连结部76J及连结部77J。并且，以相对于应变仪71J的力感知部73J在连结部76J的部分处延伸部74J折弯的状态，力感知部73J向应变体部42J的底面(平面)贴附或固定，另外，延伸部74J向应变体部42J的周侧面(曲面)贴附，由此，如图11所示，应变仪71J贴附或固定于应变体部42J。

虽然图示省略，但在力感知部73J与前述的实施方式同样地设置有应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2，在延伸部74J设置有用于构成如图5所示的桥式电路的电路要素，例如电阻R1、R2、R3、R4。即，该例的应变仪71J也是，在1片绝缘性片上，图5所示的桥式电路包括电阻R1、R2、R3、R4而形成。

在延伸部75J中，在该例中，设置于应变仪71J的端子A～H(在图11中图示省略)经由导体图案751J及752J而将来自设置于印制基板8J的信号发送电路(在图11中图示省略)的信号向笔尖套筒23和棒状体部41J的各自供给。

并且，延伸部75J在连结部77J处折弯，并且其端部与印制基板8J通过导线、连接器连接或ACF压接而电连接。需要说明的是，在该例中，延伸部75J的导体图案751J及752J如图11所示，设置于力感知部73J的应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2的各端部经由延伸部74J而延伸，在该延伸部74J处形成有端子741Ja及742Ja。并且，连接于导体图案751J的延伸部74J的端子741Ja与笔尖套筒23例如由导线电连接，另外，连接于导体图案752J的延伸部74J的端子742Ja与棒状体部41J例如由导线电连接。

并且，在该电子笔1J的电子电路中，控制电路82监视来自应变仪71J的信息，在电子笔1J的笔尖构件11J未与位置检测传感器的输入面接触时，以将来自信号发送电路84的信号从笔尖套筒23和棒状体部41J或从笔尖套筒23送出的方式控制。

并且，控制电路82检测来自应变仪71J的信息，在电子笔1J的笔尖构件11J与位置检测传感器的输入面接触时，以将来自信号发送电路84的信号不从笔尖套筒23送出而从棒状体部41J及笔尖构件11J送出的方式控制。需要说明的是，棒状体部41J和笔尖构件11J是从电子笔的前端部向外部突出来进行位置指示的导电性中心导体。

[用于笔尖构件与外壳的间隙的调整的结构的另一例]

图12是示出在主动静电容量耦合方式的电子笔中与用于笔尖构件与外壳的间隙的调整的结构相关的另一例的图。该例的电子笔1K的芯体部4K由用于安装笔尖构件11K的螺纹部41K和构成应变体部的笔尖支撑部42K构成。螺纹部41K和笔尖支撑部42K在该例中一体构成而构成了芯体部4K。

并且，作为需要用于笔尖构件11K与电子笔1K的外壳2K的间隙δ的调整的构件，设置与芯体部4K的螺纹部41K螺合的2个环构件45KA及45KB。这2个环构件45KA及45KB以相对于螺纹部41K螺合的旋转方向不同的方式形成有螺纹。即，在环构件45KA构成为若右旋转则与螺纹部41K螺合而向笔尖支撑部42K侧移动的情况下，环构件45KB构成为若左旋转则与螺纹部41K螺合而向笔尖支撑部42K侧移动。因而，通过使2个环构件45KA及45KB互相向相反方向旋转而对接，能够在螺纹部41K的轴心方向的任意的位置处固定。

另一方面，笔尖构件11K在该例中在与笔尖侧相反的一侧具备具有与芯体部4K的螺纹部41K螺合的螺纹孔部11Kb的突部11Ka。并且，如图12所示，通过2个环构件45KA及45KB预先螺合的螺纹部41K向笔尖构件11K的突部11Ka的螺纹孔部11Kb螺入，笔尖构件11K与芯体部4K结合。

并且，通过调整2个环构件45KA及45KB的螺纹构件41K的轴心方向的固定位置，能够决定能够使螺纹部41K螺入至笔尖构件11K的螺纹孔部11Kb的哪个位置。因此，由此，能够进行笔尖构件11JK与电子笔1JK的外壳2JK的间隙δ的调整。

电子笔1K的外壳2K在该例中通过向筒状的外壳主体21K螺合笔尖侧外壳22K而构成。在外壳主体21K的中空部形成有与芯体部4K的笔尖支撑部42K的螺纹部42Ka螺合的螺纹部2Kb。另外，在笔尖侧外壳22K形成有成为从外壳2K突出的状态的笔尖构件11K的突部所处的状态的开口部2Ka。

如图11所示，芯体部4K的笔尖支撑部42K为内部具有中空的筒状体的构造，具备若向笔尖部11K施加压力则会产生与该施加压力对应的应变的应变体部的结构。并且，在该芯体部4K的笔尖支撑部42K的中空部的底面安装应变仪71K。在该例中，由芯体部4K和应变仪71K构成力检测传感器。应变仪71K具有与例如第一实施方式的应变仪71同样的结构，在1片绝缘性片形成有力感知部73K和1个延伸部74K。

在该情况下，在笔尖支撑部42K的中空部的底面贴附应变仪71K的力感知部73K，在笔尖支撑部42K固定应变仪71K。并且，应变仪71K的延伸部74K相对于印制基板8K例如通过连接器连接、ACF压接而连接。

如以上这样，通过应变仪71K相对于芯体部4K的笔尖支撑部42K固定且印制基板8K与应变仪71K连接并且向芯体部4K的螺纹部41K螺合笔尖构件11K，来构成笔模块。如图12所示，印制基板8K向外壳2K的中空部内插入，并且芯体部4K的笔尖支撑部42K的螺纹部42Kb与在电子笔1K的筒状的外壳2K的中空部内形成的螺纹部2Kb螺合，从而该笔模块固定于外壳2K。之后，笔尖侧外壳22K与外壳主体21K螺合。并且，最后，笔尖构件11K向芯体部4K的螺纹部41K螺合并安装。

此时，笔尖构件11K与笔尖侧外壳22K的开口部2Ka的端面之间的规定的间隙δ通过2个环构件45KA及45KB的固定位置的调整而调整。在假设间隙δ不合适时，将笔尖构件11K从螺纹部41K拆卸，并且拆卸笔尖侧外壳22K，调整2个环构件45KA及45KB的螺纹构件41K的轴心方向的固定位置。并且，在调整后，再次将笔尖侧外壳22K向外壳主体21K螺合，之后，将笔尖构件11K向笔尖取付用构件41K嵌合并安装。

[具有耐冲击性的芯体部的结构例]

图13示出能够利用应变仪来检测向笔尖施加的力的芯体部的另一结构例，该例是特别构成为具有耐冲击性的例。图13(A)是从笔尖侧观察该例的芯体部4L时的俯视图，图13(B)是图13(A)的B-B线剖视图。

如图13(A)及(B)所示，该例的芯体部4L由以具有耐冲击性的方式构成为特殊形状的芯体主体部41L和固定有应变仪71L的应变体部42L构成。

图13(C)是从与应变体部42L的结合侧观察构成该芯体部4L的芯体主体部41L时的立体图。如该图13(C)及图13(B)的剖视图所示，该例的芯体部4L的芯体主体部41L由形成为具有长方体形状的外观且该长方体的底面侧呈圆顶状凹陷而成为拱形构造的基部412L和形成为从基部412L的长方体形状的一面(上表面)的中心位置向相对于该上表面正交的方向直立的棒状体部411L构成。在该例中，基部412L与棒状体部411L一体形成，但也可以是将不同的部件结合而成。

该例的基部412L的与棒状体部411L的轴心方向正交的方向的横截面的外径形状被设为正方形，另外，基部412L的呈圆顶状凹陷而形成的空洞部分412La的横截面形状被设为圆形。因此，基部412L的底面412Lb侧的4边的各自的中央部附近如图13(C)所示那样成为薄壁部，该基部412L成为其底面412Lb侧的薄壁部容易向外方挠曲的构造。

如以上这样，该例的基部412L通过呈圆顶状凹陷而形成的空洞部分412La的存在而具有如图13(D)所示的拱形构造。因而，如图13(D)所示，在对棒状体部411L施加了如箭头AR0所示的轴心方向的力时，该力作为相对于基部412L的压缩力(要将物体压扁的力)作用。但是，在具有呈圆顶状凹陷而形成的空洞部分412La而被设为拱形构造的基部412L中，该压缩力如图13(D)所示，在基部412L的底面412Lb侧被变换为如箭头AR1所示的拉伸力(要将物体拉长的力)。并且，如上所述，该例的基部412L的底面412Lb侧被设为容易在拉伸力的方向上挠曲的构造，因此容易吸收该拉伸力。

因此，在该例的芯体主体部41L中，具有相对于通过棒状体部411L而向基部412L施加的压缩力的耐冲击性。

该例的芯体主体部41L的应变体部42L被设为能够良好地承受芯体主体部41L的基部412L的与向棒状体部411L施加的力对应的位移的构造。即，如图13(B)的剖视图所示，应变体部42L构成为使例如由树脂构成的2片板状体421L及422L隔开规定的空间而平行地对向并结合而成的结构。并且，如图13(A)及(B)所示，在成为基部412L侧的板状体422L形成有向基部412L的侧面方向伸出的檐部423La、423Lb、423Lc、423Ld。

另一方面，如图13(A)、(B)、(C)所示，在基部412L的侧面形成有与应变体部42L的板状体422L的檐部423La、423Lb、423Lc、423Ld的各自卡合的伸出部413La、413Lb、413Lc、413Ld。

并且，芯体主体部41L相对于应变体部42L的板状体422L，以基部412L的伸出部413La、413Lb、413Lc、413Ld在板状体422L的檐部423La、423Lb、423Lc、423Ld的各自的内侧如图13(B)所示那样卡合的方式结合。并且，芯体主体部41L的基部412L的底面部与应变体部42L的板状体422L的面之间例如由粘接材料粘接而两者被固定。

由此，在应变体部42L的板状体422L及板状体421L产生与根据如上述那样施加的力而在芯体主体部41L的基部412L产生的拉伸力对应的位移(应变)。如图13(B)所示，在板状体421L的与板状体422L侧相反一侧的面安装应变仪71L。因此，在该例中，由芯体主体部41L、应变体部42L及应变仪71L构成力检测传感器。

该应变仪71L与上述的实施方式的例同样，具备力感知部73L和延伸部74L，虽然图示省略，但在力感知部73L设置应变感测元件X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2及布线图案，并且在延伸部74L设置电阻R1、R2、R3、R4及布线图案，构成如图5所示的桥式电路。并且，力感知部73L向板状体421L的所述面贴附，应变仪71L向应变体部42L固定。在该情况下，力感知部73L的应变感测元件X1、X2、Y1、Y2以板状体421L的四边形的面的例如横向为X轴方向且以纵向为Y轴方向而安装。

根据该图13的例的应变体部42L及安装有应变仪71L的芯体主体部41L，能够在具有耐冲击性的同时，通过应变仪71L来检测向棒状体部411L施加的力的3轴的各方向的力的信息。

[其他的变形例]

需要说明的是，在应变仪的力感知部的中央也可以设置贯通孔。即，图14的例的应变仪71M示出了在图4的例的应变仪71的力感知部73的中央形成有贯通孔73p的例。需要说明的是，贯通孔73p以外与图4的例的应变仪71完全相同，因此在图14中，对这些相同的部分标注与图4相同的附图标记。通过在将该例这样的具有贯通孔73p的应变仪固定的应变体部也设置与该贯通孔73p连通的贯通孔，能够通过该贯通孔73p而将规定的部件插通。

即，在图15的例的应变仪71N中，在力感知部73的应变感测元件Z1、Z2的外侧设置半圆周量的导体图案73N1及73N2。并且，在该例中，使该导体图案73N1及73N2延长，在延伸部74形成导体图案743N及端子743Na，在延伸部75形成导体图案753N及端子753Na。在该情况下，来自信号发送电路的信号分别通过端子743Na及端子753Na而向导体图案743N及753N供给。

需要说明的是，在电子笔的笔尖套筒未由图11所示的例那样的导电体构成的情况下，也可以在该不是导电体的笔尖套筒形成与导体图案73MN1及73MN2同样的导体图案，将该导体图案与芯体部的导体部一起设为信号发送用。

需要说明的是，在上述的第一实施方式及第二实施方式的电磁感应耦合方式的电子笔中，将卷绕于磁性体芯的线圈在电子笔的轴心方向上配置于芯体与力检测传感器之间，但也可以构成为将力检测传感器在电子笔的轴心方向上配置于芯体与卷绕于磁性体芯的线圈之间。

图16示出这样构成的电子笔1P的主要部分。在该例的电子笔1P中は，芯体部4P与图3(A)所示的第一实施方式的芯体部4同样地具备将棒状体部41P与圆板部42P一体结合的结构。并且，在该芯体部4P的圆板部42P与第一实施方式的芯体部4的情况同样地固定与图3(B)所示的第一实施方式的力检测传感器7的应变仪71同样的结构的力检测传感器7P的应变仪71P。即，应变仪71P具备力感知部73P和延伸部74P及75P(在图16中仅记载延伸部75P)，通过在圆板部42P的与棒状体部41P的结合侧的相反侧的面固定力感知部73P而安装于芯体部4P。

并且，在卷绕有线圈5P的磁性体芯6P的芯体部4P侧的端面固定并安装芯体部4P的圆板部42P。在该情况下，在圆板部42P的固定有力感知部73P的面侧形成有多条腿部43P，并且在磁性体芯6P的端面形成有供圆板部42P的腿部43P嵌合的多个凹孔61P。并且，芯体部4P的圆板部42P相对于磁性体芯6P的端面通过其腿部43P向凹孔61P嵌合并且圆板部42P由粘接材料粘接于磁性体芯6P的端面而固定。

此时，应变仪71的延伸部74P及75P相对于圆板部42P的力感知部73P折弯，沿着磁性体芯6P的侧周面配置。并且，在图16中，虽然图示省略，但线圈5P的两端5Pa及5Pb相对于应变仪71P的延伸部74P及75P的布线图案连接。在延伸部74P及75P如前述那样形成有桥式电路及其他的布线图案，在省略图示的印制基板形成的电路部件与该延伸部74P及75P的端子部连接。在该情况下，线圈5P的两端5Pa及5Pb经由延伸部74P及75P而与印制基板连接。

通过该图16的电子笔1P的应变仪71P，也能够与上述的实施方式的电子笔同样地将向芯体部4P施加的笔压与电子笔1P的倾斜一起检测。

需要说明的是，图5的例所示的应变仪的桥式电路是一例，应变仪的桥式电路的结构当然不限于该图5的例。

需要说明的是，在上述的实施方式中，力检测传感器设为了检测X轴方向、Y轴方向及Z轴方向的3轴方向的压力的3轴传感器，但力检测传感器也可以设为2轴传感器，关于Z轴方向，使用以往使用的笔压检测传感器。

标号说明

1、1E、IJ、1K…电子笔，2…外壳，3…外壳结合构件，4…芯体部，5…线圈，6…铁氧体芯，7…力检测传感器，8…印制基板，71…应变仪，72…片状基材，73…力感知部，74、75…延伸部，82…控制电路。

Claims (13)

1.一种电子笔，其特征在于，具备：

筒状的壳体；

芯体，以前端部从所述筒状的壳体的轴心方向的一方的开口侧向外部突出的状态配置于所述壳体内；

应变体，配置于所述筒状的壳体内，在与所述壳体的轴心方向正交的方向上形成有平面部并且施加于所述芯体的力被传递到所述应变体；

力感知部，接合于所述应变体的所述平面部，在该力感知部的与所述平面部接合的面的相反侧的面形成有多个应变感测元件，所述多个应变感测元件能够感知向所述应变体施加的力；

控制电路，基于所述多个应变感测元件感测到的信号进行控制；及

两个延伸部，从所述力感知部向左右延伸，

所述力感知部和所述两个延伸部由1片片状基材形成，所述片状基材中的所述力感知部的部分形成为圆形形状，所述两个延伸部分别形成为矩形状，

所述两个延伸部的每一个与所述力感知部之间分别经由构成为具有弯折容易性的连结部而连结，所述连结部以使所述两个延伸部相对于所述力感知部具有弯折容易性而容易折弯的方式，与所述延伸部的延伸方向正交的方向的宽度被设为比所述力感知部的直径短且比所述两个延伸部各自的宽度短的长度，

所述多个应变感测元件与所述控制电路经由所述延伸部而电连接。

2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

在所述应变体的所述平面部配设的所述多个应变感测元件的端部和在所述壳体的轴心方向上延伸的延伸部具有一体性结构。

3.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

在设置于在所述壳体的轴心方向上配设的所述应变体与所述控制电路之间的所述延伸部配设有电子电路，该电子电路与所述多个应变感测元件的端部电连接，将由在所述应变体的所述平面部配设的所述多个应变感测元件感测到的应变变换为电信号。

4.根据权利要求3所述的电子笔，其特征在于，

所述电子电路构成为通过与在所述应变体的所述平面部配设的所述多个应变感测元件一起构成桥式电路而将在所述应变体的所述平面部配设的所述多个应变感测元件感测到的应变变换为电信号。

5.根据权利要求3所述的电子笔，其特征在于，

所述电子电路构成为至少包括有源元件。

6.根据权利要求3所述的电子笔，其特征在于，

所述电子电路构成为至少包括无源元件。

7.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

所述多个应变感测元件固定于所述应变体的所述平面部。

8.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

所述多个应变感测元件贴附于所述应变体的所述平面部。

9.根据权利要求8所述的电子笔，其特征在于，

所述多个应变感测元件和所述延伸部配设于片状基材，所述延伸部相对于所述多个应变感测元件弯折并在所述壳体的轴心方向上延伸。

10.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

所述应变感测元件以检测施加于芯体的力中的互相正交的X轴、Y轴、Z轴这3个轴中的至少1轴的力的方式设置于所述应变体的所述平面部。

11.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

所述应变体与所述芯体一体地构成。

12.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

在所述筒状的壳体具有卷绕于磁性体芯的线圈，所述电子笔构成为通过由所述线圈生成的电磁感应信号来检测所述芯体指示的位置。

13.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，

所述芯体具有导电性，并且所述电子笔构成为通过由发送电路发送出的信号向具有导电性的所述芯体供给而以静电方式检测所述芯体指示的位置。