CN116670630A - 电子笔 - Google Patents

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Abstract

本发明不使电子笔的功能下降地实现电子笔的进一步的细型化。柱状的铁氧体芯(212)具有贯通孔(212a)，并且由前侧部分(212F)、中间部分(212M)、后侧部分(212B)这三个部分构成。中间部分(212M)的外径比前侧部分(212F)的外径和后侧部分(212B)的外径短，从而如作为体操器械的所谓的哑铃那样成为了中间部分(212M)变细的形状。由于在中间部分(212M)卷绕绝缘导线而形成线圈(211)，所以铁氧体芯(212)的卷绕有线圈(211)的部分不会变粗，能够有助于电子笔的细型化。

Description

电子笔
技术领域
本发明涉及与位置检测装置一起使用的笔型的位置指示器即电子笔。
背景技术
电子笔由使用者把持，为了位置检测装置的传感器上的位置指示而使用。电子笔搭载电路基板等而构成，因此比例如圆珠笔、钢笔等一般的书写用具粗。但是，伴随于搭载位置检测装置的被称作所谓的平板PC(Personal Computer：个人计算机)、智能手机等的高功能便携电话终端等电子设备的小型化薄型化，要求也使电子笔更细。
因此，在后述的专利文献1中公开了与电子笔主体部等相关的发明，其中，形成与圆珠笔的换芯(替芯)相同程度的尺寸的电子笔主体部，且能够将其向现有的圆珠笔壳体搭载而使用。另外，在后述的专利文献2中公开了与即使细型化、外压容易施加的笔尖部分也不会弯曲或折断的提高了强度的电子笔等相关的发明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-224178号公报
专利文献2：国际公开第2017/183526号
发明内容
发明所要解决的课题
在由电子笔和位置检测装置构成的位置输入装置中，例如存在电磁感应方式、静电电容方式等的位置输入装置。在电磁感应方式的电子笔的情况下，为了与电磁感应方式的位置检测装置之间进行磁信号的授受，需要将与电容器一起构成谐振电路的线圈设置于笔尖侧。另外，在静电电容方式的电子笔的情况下，例如有时为了搭载的蓄电池的无线充电而在电子笔的笔尖侧设置连接于蓄电池的线圈且通过电磁感应(磁场耦合)来进行蓄电池的充电。
在这些情况下，通过使绝缘导体向磁性体芯卷绕来形成线圈。这是因为，磁性体芯存在能够根据其磁化而使绝缘导线的阻抗增加、抑制向线圈流动的噪声电流的传播等作用。但是，由于将绝缘导线向磁性体芯卷绕来形成线圈，所以如上述的专利文献1的图3、专利文献2的图3、图7等所示，电子笔的形成线圈的部分不论如何都会变粗。
近年来，搭载线圈而构成的电子笔的进一步的细型化的要求升高。例如，要求以能够向便携终端的壳体容易地收纳的方式将电子笔比以往细型化。另外，为了能够在所谓的多色笔(多功能笔)之一更容易地搭载电子笔功能，也存在电子笔的进一步的细型化的要求。
鉴于以上，本发明的目的在于不使电子笔的功能下降地实现电子笔的进一步的细型化。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，提供一种电子笔，具备：
线圈；
柱状的磁性体芯，卷绕有所述线圈，并具备轴心方向的贯通孔；
电容器，与所述线圈一起构成谐振电路；及
棒状的芯体，插通所述磁性体芯的所述贯通孔，
所述电子笔与位置检测传感器之间通过电磁感应来收发信号，其特征在于，
所述磁性体芯由前侧部分、后侧部分及中间部分构成，所述前侧部分是从笔尖侧的前端朝向与所述笔尖侧相反的后端的一侧的规定范围的部分，所述后侧部分是从所述后端朝向所述前端的一侧的规定范围的部分，所述中间部分是被所述前侧部分和所述后侧部分夹着的部分，
所述中间部分的外径比所述前侧部分的外径和所述后侧部分的外径短，
在所述中间部分卷绕有所述线圈。
根据该电子笔，柱状的磁性体芯具备贯通孔，并且由前侧部分、中间部分、后侧部分这三个部分构成。通过中间部分的外径比前侧部分的外径和后侧部分的外径短，中间部分变细，成为了与作为体操器械的所谓哑铃类似的形状。由于在该中间部分卷绕绝缘导线而形成线圈，所以磁性体芯的卷绕有线圈的部分不会变粗，能够有助于电子笔的细型化。
附图说明
图1是用于对实施方式的电子笔和使用该电子笔的平板终端进行说明的图。
图2是用于说明实施方式的电子笔的主要部分的结构例的图。
图3是用于对实施方式的电子笔的铁氧体芯部分的结构进行说明的图。
图4是用于说明本发明的电子笔的铁氧体芯部分的磁通分布和以往的电子笔的铁氧体芯部分的磁通分布的图。
图5是用于对在本发明的电子笔的铁氧体芯设置的槽部进行说明的图。
图6是用于对将本发明的电子笔应用于主动静电电容方式的电子笔的情况下的结构例进行说明的图。
具体实施方式
以下，一边参照图，一边对本发明的电子笔的一实施方式进行说明。需要说明的是，在电子笔及位置检测传感器的位置检测方式中，例如存在电磁感应方式、静电电容方式等。在电磁感应方式(EMR(Electro Magnetic Resonance)方式)中，位置检测装置具备在X轴方向和Y轴方向上分别配设有多个环形线圈的传感器部。交替地设置向该传感器部的多个环形线圈依次供给电力而使磁场产生的发送期间和停止电力的供给且接收来自外部的磁场的接收期间。对应的电子笔具备由线圈和电容器构成的谐振电路，通过根据来自该传感器部的磁场而电流向该线圈流动来产生信号，在该信号中包含笔压信息并向位置检测传感器发送。位置检测装置在接收期间中接收该信号，检测电子笔的指示位置和笔压。
在静电电容方式中，位置检测装置具备在X轴方向和Y轴方向上分别配设有多个线状导体(线电极)的传感器部。该传感器部根据因手指、静电笔接近而在线状导体产生的静电电容(电荷)的变化来检测指示位置。需要说明的是，在静电笔中，存在具有导电性的笔型的位置指示器和由蓄电池驱动且送出信号的所谓主动式静电笔(AES(ActiveElectrostatic)方式)。在使用主动式静电笔的主动静电耦合方式的情况下，电子笔在来自搭载于电子笔的振荡电路的信号中也包含笔压信息并发送该信号，在位置检测装置中接收该信号，检测指示位置和笔压。
在主动式静电笔的情况下，基本上无需搭载线圈。但是，在通过非接触充电来对搭载的蓄电池进行充电的情况下，有时作为充电用而搭载线圈。本发明能够对需要搭载线圈的电子笔应用。因此，本发明的电子笔不管对于电磁感应方式的电子笔还是对于进行非接触充电的主动静电耦合方式的电子笔(主动式静电笔)都能够应用。需要说明的是，在以下说明的实施方式中，首先，以对线圈成为必需的构成要素的电磁感应方式的电子笔应用了本发明的情况为例来进行说明。
[平板终端1和电子笔2的整体结构例]
<平板终端的结构例>
图1是用于对实施方式的电子笔2和使用该电子笔2的平板终端1进行说明的图。平板终端1例如具备LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)11作为显示设备，具有LCD11的比较大的显示画面1A向正面露出的结构。在显示画面1A上设置有例如保护玻璃等。在显示画面1A的背部设置有位置检测传感器12和位置检测装置部13。位置检测传感器12以不管在利用电子笔2指示了显示画面1A上的哪个位置的情况下都能够检测该指示位置的方式，具有与显示画面1A的整面对应的检测区域。位置检测装置部13控制位置检测传感器12，并且基于来自位置检测传感器12的输出信号来检测指示位置、笔压。
如上所述，位置检测传感器12是将在X轴方向(横向)上配设多个环形线圈而构成的X轴方向传感器和在Y轴方向(纵向)上配设多个环形线圈而构成的Y轴方向传感器层叠而构成的部分。位置检测装置部13能够以交替地设置向位置检测传感器12的个环形线圈依次供给电力而使磁场产生的发送期间和停止电力的供给且接收来自外部的磁场的接收期间的方式进行控制。位置检测装置部13基于在接收期间中接收到的信号来检测指示位置和笔压。
另外，虽然未图示，但在平板终端1的壳体内部搭载有主板。在该主板搭载有显示控制电路、信息处理电路、通信处理电路等各种电路、存储器等，能够进行各种信息处理。另外，虽然未图示，但在平板终端1的壳体的侧面设置有电源按钮等一些操作按钮，能够接受来自使用者的操作输入并进行与所接受的操作对应的处理。
由此，假设：在平板终端1中，在显示画面1A上由电子笔2进行了位置指示操作。在该情况下，基于来自设置于显示画面1A的背部的位置检测传感器12的检测输出，位置检测装置部13确定显示画面1A中的指示位置。表示由位置检测装置部13确定的指示位置的信息向搭载于平板终端1的信息处理电路供给，能够进行与此对应的处理。
<电子笔2的结构例>
如前所述，电子笔2通过以电磁感应方式与平板终端1的位置检测装置部13的位置检测传感器12授受信号来使平板终端1的位置检测装置部13检测其指示位置。电子笔2的机械结构除了磁性体芯的形状存在特征这一点之外，能够为与公知的电磁感应方式的电子笔的结构同样的结构。
如图1所示，该实施方式的电子笔2在例如由树脂构成的筒状的壳体20的中空部的、轴心方向的一方的开口20a侧具备电子笔主体部21。电子笔主体部21具备线圈211、卷绕有该线圈211的磁性体芯(在该例子中为铁氧体芯212)、加强管213、芯体214、笔压检测部215及与线圈211一起构成谐振电路的电容器216。在图1中，为了明确地示出主要部分的结构，将壳体20示出得较粗，但实际上，电子笔主体部21构成为细型，因此与以往的电子笔相比形成为细型。
图2是用于说明电子笔主体部21的结构例的图。如图2的(A)所示，铁氧体芯212在例如圆柱形状的铁氧体材料形成有用于供后述的加强管213插通的规定的直径r1(例如r1＝0.91mm)的轴心方向的贯通孔212a。详情也会后述，铁氧体芯212从笔尖侧朝向轴心方向的后端由前侧部分212F、中间部分212M、后侧部分212B这三个部分构成。
中间部分212M的外径比前侧部分212F的外径和后侧部分212B的外径短。这样，通过中间部分212M的粗细比前侧部分212F和后侧部分212B的粗细细，铁氧体芯212的整体的形状为与作为体操器械的哑铃类似的形状。由此，虽然在中间部分212M卷绕绝缘导线来形成线圈211，但使得形成有线圈211的部分的外径不比前后的前侧部分212F、后侧部分212B的外径长(粗)。
另外，在铁氧体芯212的前侧部分212F的笔尖侧形成有逐渐变得尖细的锥部212T。由此，使与位置检测装置部13的位置检测传感器12之间的磁耦合与没有锥部212T的情况相比更强。需要说明的是，除了锥部212T之外的前侧部分212F的外径和后侧部分212B的外径为相同的长度。由此，如图2的(A)所示，由铁氧体芯212及线圈211构成的部分除了锥部212T之外，其外径不管在轴心方向的哪个部分都成为大致相同的长度。
如图1、图2的(A)所示，在电子笔主体部21中，在铁氧体芯212的贯通孔212a设置有加强管213。加强管213由例如SUS316等不锈钢形成，其外径比铁氧体芯212的贯通孔的内径稍短。如图2的(A)所示，加强管213从铁氧体芯212的贯通孔212a的一端固定至另一端，前端部分从铁氧体芯212的前端开口突出，后端部分从铁氧体芯212的后端开口突出。因此，如图2的(A)所示，加强管213的轴心方向的长度比铁氧体芯212的轴心方向的长度长。
在铁氧体芯212的后端侧设置有例如由树脂构成的筒状体部217。在筒状体部217的与铁氧体芯212的结合部的附近设置有笔压检测部215。笔压检测部215例如为使用了如日本特开2013-161307号公报所公开的根据笔压而使静电电容可变的半导体元件的结构。需要说明的是，笔压检测部215也能够为使用了例如日本特开2011-186803号公报所记载的周知的机构结构的笔压检测单元的、静电电容根据笔压而变化的可变容量电容器的结构。
在筒状体部217内还收纳有印刷基板218。在印刷基板218设置有与线圈211并联连接而构成谐振电路的电容器216。由笔压检测部215构成的可变容量电容器与设置于印刷基板218的电容器216并联连接而构成上述的谐振电路的一部分。
如图2的(B)所示，通过铁氧体芯212的后侧部分212B的后端部向设置于筒状体部217的凹部217a嵌合，铁氧体芯212与筒状体部217结合。虽然图示省略，但在该铁氧体芯212与筒状体部217的结合时，来自线圈211的两端的延伸线211a、211b与设置于筒状体部217的印刷基板218的电容器216并联连接。
在该实施方式中，芯体214是直径比插通铁氧体芯212的贯通孔212a的加强管213的内侧的中空部(贯通孔)的内径小的棒状的构件。芯体214的轴心方向的长度比加强管213的轴心方向的长度长。在该实施方式中，如图2的(B)所示，芯体214向插通了铁氧体芯212的贯通孔212a的加强管213的中空部插通，尾端部214b向笔压检测部215的嵌合孔215a嵌合。在该嵌合状态下，芯体214成为笔尖部从加强管213的前端侧的开口突出的状态。
在该实施方式中，如图2的(B)所示，芯体214的笔尖部214a与加强管213的笔尖侧的一部分和铁氧体芯212的笔尖侧的一部分一起从电子笔2的壳体20的开口20a向外部突出。因此，向芯体214的笔尖部214a施加的笔压通过芯体214而直接地传递到笔压检测部215。
该实施方式的电子笔2将通过位置检测装置部13的位置检测传感器12而发送的频率f0的交流信号通过电磁感应耦合而利用谐振电路来接收。并且，电子笔2的谐振电路将该接收到的交流信号通过电磁感应耦合而向位置检测传感器12反馈。在位置检测装置部13中，通过检测从电子笔2反馈的交流信号在位置检测传感器12上的位置来检测电子笔2的指示位置。另外，位置检测装置部13通过检测从电子笔2接收到的交流信号的频率或相位的变化来检测施加于电子笔2的笔压。
需要说明的是，为了能够尽量减少能量损失而良好地进行电子笔2与位置检测传感器12之间的交流信号的交互，电子笔2的谐振电路的谐振频率与来自位置检测装置部13的交流信号的频率f0相等地选定。
<铁氧体芯的结构>
图3是用于对实施方式的电子笔2的铁氧体芯212部分的结构进行说明的图。图3的(A)是装配有线圈211、加强管213、芯体214的状态的铁氧体芯212部分的立体图。图3的(B)是仅铁氧体芯212的立体图。图3的(C)是将铁氧体芯212从相对于轴心方向(长度方向)交叉的方向观察的情况下的外观图。
线圈211、铁氧体芯212、加强管213、芯体214分别能够为各种尺寸。但是，在该实施方式的电子笔2中，以使由线圈211、铁氧体芯212、加强管213、芯体214构成的部分的外径与圆珠笔的换芯(替芯)的标准即4C标准相同的方式设计铁氧体芯212的形状、尺寸，其他的部分也选定了与此对应的尺寸。
需要说明的是，在4C标准中，也考虑公差，外径为2.3mm～2.4mm的范围内。因而，以下，设为由线圈211、铁氧体芯212、加强管213、芯体214构成的部分的外径/>与4C标准的外径对应且为大致2.3mm来说明。另外，关于其他的部分的外径等长度，虽然省略“大致”这一记载，但也存在包含公差的情况，意味着大概成为所示的长度。
铁氧体芯212是铁氧体(以氧化铁为主成分的陶瓷)制的磁性体，如图3的(B)所示，形成为圆柱形状，设置有以轴心为中心线的贯通孔212a。另外，如图3的(B)、(C)所示，铁氧体芯212由前侧部分212F、中间部分212M、后侧部分212B这三个部分构成，在前侧部分212F的笔尖侧设置有变得尖细的锥部212T。
在该实施方式中，铁氧体芯212的前侧部分212F和后侧部分212B的外径都为大致2.3mm，中间部分212M的外径为1.4mm。即，通过中间部分212M的外径比前侧部分212F的外径和后侧部分212B的外径短0.9mm，作为整体而成为了与哑铃类似的形状。需要说明的是，铁氧体芯212的内径(贯通孔212a的直径)/>不管在前侧部分212F、中间部分212M、后侧部分212B的哪个部分都为0.91mm。
如图3(A所示，对具有这样的形状的铁氧体芯212的中间部分212M卷绕绝缘导线而形成线圈211。在该实施方式中，线圈211使用通过将7条直径为0.05mm的导线捻合而形成的绞合线/>来形成。因此，该绞合线的直径成为约0.15mm左右，但即使在中间部分212M如第1重(第1层)26匝、第2重(第2层)24匝这样双重地使绞合线卷绕，线圈211部分的厚度也为约0.3mm左右。
因而，即使在铁氧体芯212的中间部分212M卷绕绝缘导线而形成线圈211，形成有线圈211的部分的外径也不会比未形成线圈的前侧部分212F、后侧部分212B的外径(大致2.3mm)长。即，由线圈211和铁氧体芯212构成的部分不管哪个部分的外径都成为大致2.3mm以下。需要说明的是，加强管213如上所述，由不锈钢(SUS316)形成，如图3的(A)所示，是外径内径/>的构件。另外，芯体214由例如聚缩醛(POM)等树脂形成，其直径为0.56mm。
通过这些各部分，如图3的(A)所示，加强管213插通于卷绕有线圈211的铁氧体芯212的贯通孔212a，芯体214插通于加强管213的中空部，构成电子笔主体部21的笔尖侧的部分。加强管213不仅将芯体214加强，也将铁氧体芯212加强，提高了电子笔主体部21的外压施加的笔尖侧的构成部分的强度。
使用图3的(C)，关于该实施方式的铁氧体芯212的形状和尺寸进行总结。铁氧体芯212是外径为大致2.3mm的圆柱状的构件，具有以轴心为中心线L的直径为0.91mm的贯通孔212a。铁氧体芯212的全长为13mm，但由长度为3.5mm的前侧部分212F、长度为6.5mm的中间部分212M及长度为3.0mm的后侧部分212B构成。前侧部分212F的前端为锥部212T。
如图3的(C)所示，中间部分212M的外径为1.4mm，与前侧部分212F及后侧部分212B相比，外径短0.9mm。因此，在中间部分212M与前侧部分212F及后侧部分212B之间，遍及整周地产生了0.45mm的台阶，以外径计产生了0.9mm的差。因而，如上所述，即使将作为绝缘导线的绞合线向中间部分212M双重地卷绕，线圈211的厚度也为0.3mm左右，因此卷绕有线圈211的中间部分212M的外径不会超过大致2.3mm，能够构成遵循了圆珠笔的换芯的标准即4C标准的外径(大致2.3mm)的电子笔主体部21。
图4是用于说明本发明的电子笔的铁氧体芯212部分的磁通分布(图4的(A))和以往的电子笔的铁氧体芯300部分的磁通分布(图4的(B))的图。需要说明的是，在图4中，仅示出铁氧体芯和线圈，关于芯体等的记载省略。图4的(B)所示的以往的电子笔的铁氧体芯300是圆柱状的构件，轴心方向的长度为13mm，轴心方向的所有部位的外径都为大致2.3mm。
在该情况下，若在以往的电子笔的铁氧体芯300的笔尖侧卷绕线圈，则线圈成为阻碍，无法使芯体的前端部及铁氧体芯300的前端部从笔尖侧成为了锥形状的电子笔壳体突出。因此，如图4的(B)所示，在以往的电子笔的铁氧体芯300的情况下，会在更后端侧卷绕绝缘导线来形成线圈310。在图4的(B)所示的例子的情况下，成为了以下的结构：从铁氧体芯300的笔尖侧的前端朝向后端侧设置有5.4mm的非卷绕部，之后形成有长度6.0mm的线圈，之后设置有1.6mm的非卷绕部。
因而，为了使期望的磁通(磁场)在笔尖侧产生，需要增大自感(L值)。因此，在以往的电子笔情况下，需要使线圈相对于铁氧体芯300卷绕例如3重以上，卷绕有线圈的部分的外径在图4的(B)的情况下变粗为3.18mm左右。由此，如图4的(B)所示，能够使期望的磁通在笔尖侧产生。但是，由于在铁氧体芯300的后端侧形成有线圈310，所以在以往的电子笔的情况下，在铁氧体芯300的后端侧与笔尖侧相比产生大的磁通(磁场)。
相对于此，在图4的(A)所示的该实施方式的电子笔2的铁氧体芯212的情况下，如使用图3的(C)而说明的那样，前侧部分212F和后侧部分212B的外径为大致2.3mm，但中间部分的外径为1.4mm。另外，如图4的(A)所示，铁氧体芯212的前侧部分212F是从笔尖侧的前端朝向后端侧为3.5mm的部分，中间部分212M是前侧部分212F之后的6.5mm的部分，后侧部分是中间部分212M之后的3.0mm的部分。
在该实施方式的电子笔2的情况下，在长度6.5mm的中间部分双重地卷绕绝缘导线而形成线圈。如上所述，线圈211由为绞合线的绝缘导线形成，该绞合线的直径为0.15mm左右，因此，即使双重地卷绕而形成线圈，其厚度也为0.3mm左右。因而，形成有线圈的部分的外径成为大致2.3mm以下。因此，在该实施方式的电子笔2的情况下，铁氧体芯212部分的外径包括形成有线圈211的部分在内成为大致2.3mm以下。
而且，如图4的(A)所示，由于能够使线圈211位于铁氧体芯212的笔尖侧，所以即使仅在中间部分212M双重地卷绕绝缘导线而形成了线圈211，也能够使期望的磁通在笔尖侧产生。另外，在该实施方式的电子笔2的情况下，由于能够在铁氧体芯212的大致中央部分形成线圈211，所以能够在铁氧体芯212的笔尖侧和后端侧使大致相等的磁通(磁场)产生。因此，不会使无用地大的磁通(磁场)在电子笔2的后端侧产生。
图5是用于对设置于本发明的电子笔2的铁氧体芯212的槽部进行说明的图。如上所述，来自卷绕于铁氧体芯212的线圈211的两端的延伸线211a、211b与设置于印刷基板218的电容器216并联连接。因而，以能够将来自线圈211的两端的延伸线211a、211b向后端合适地延伸的方式，在铁氧体芯212的后侧部分212B的侧面沿着轴心方向设置有槽部212Gr。由此，延伸线211a、211b不在铁氧体芯212的侧面上出现，能够通过设置于铁氧体芯212的侧面的槽部212Gr而向后段的印刷基板218延伸。
[向主动静电电容方式的电子笔的应用]
图6是用于对将本发明的电子笔应用于主动静电电容方式的电子笔(主动式静电笔)的情况下的结构例进行说明的图。该例子的主动式静电笔400具备作为蓄电部发挥功能的双电层电容器401、整流用二极管402、电压变换电路403、充电用的线圈404。而且，主动式静电笔400具备振荡电路405、笔压检测部406、信号线路407、导电性的芯体408。
在该例子中，线圈404的一端连接于整流用二极管402的阳极，另一端被接地(GND)。另外，双电层电容器401的一端连接于整流用二极管402的阴极，另一端被接地。线圈404并不构成基于电磁感应的位置指示用的谐振电路，而是作为接受来自外部的电源的供给的电源的供给端来使用，实现无接点充电功能。导电性的芯体408通过信号线路407而电连接于振荡电路405。另外，笔压检测部406电连接于振荡电路405。
振荡电路405产生频率根据笔压检测部406的可变容量电容器(电容器)的容量而变化的信号，将该产生的信号通过信号线路407而向芯体408供给。来自振荡电路405的信号从芯体408的笔尖部(前端部)作为基于该信号的电场而放射。振荡电路405例如由利用了线圈和电容器的谐振的LC振荡电路构成。在检测由该例子的主动式静电笔400指示的坐标位置的位置检测装置中，能够根据该信号的频率来求出施加于芯体408的笔尖的笔压。
电压变换电路403将蓄积于双电层电容器401的电压变换为一定的电压并作为振荡电路405的电源而供给。在将该例子的静电电容方式的主动式静电笔400装配于未图示的充电器时，通过充电器产生的交变磁场而在线圈404产生感应电动势，能够经由整流用二极管402而对双电层电容器401进行充电。
在这样的结构的主动式静电笔400中，在芯体408的周围设置与上述的铁氧体芯212同容地构成的铁氧体芯，在该铁氧体芯的中间部分设置充电用的线圈404。由此，能够使得由铁氧体芯和线圈404构成的部分的外径不会变粗而构成主动式静电笔400。
[实施方式的效果]
根据上述的实施方式的电子笔2，通过使中间部分212M的外径比前侧部分212F的外径、后侧部分212B的外径短并在中间部分212M形成线圈211，能够将铁氧体芯212部分的整体细型化。由此，能够将电子笔主体部21的整体细型化，能够实现电子笔2自身的细型化。具体而言，能够使电子笔主体部21的外径与圆珠笔的换芯的4C标准同样地成为大致2.3mm，因此能够实现能够向便携终端的壳体容易地收纳的更细型化的电子笔。另外，通过使外径与圆珠笔的换芯的4C标准同样地为大致2.3mm的细型化的电子笔，也能够将其作为电子笔换芯使用，作为多功能笔之一而搭载电子笔功能。
另外，由于能够在铁氧体芯212的更笔尖侧形成线圈211，所以能够增大电感。由此，能够在电子笔2的笔尖侧使磁通分布广。换言之，能够在电子笔2的笔尖侧利用线圈211来使良好的磁通(磁场)产生。由此，在电磁耦合方式的电子笔的情况下，能够对位置检测传感器12及位置检测装置部13合适地进行位置指示及笔压的传递。另外，在静电电容方式的电子笔的情况下，能够高效地对双电层电容器进行充电。
[变形例]
在上述的实施方式中，关于线圈211、铁氧体芯212、加强管213、芯体214所示的尺寸只不过是一例，不限于该尺寸。例如，也能够将铁氧体芯212的中间部分212M设置于更笔尖侧，将线圈211形成于更笔尖侧。即，关于铁氧体芯212的前侧部分212F、中间部分212M、后侧部分212B的轴心方向的长度，也能够为各种长度。在上述的实施方式的电子笔2的情况下，形成有线圈211的部分不会变粗，因此形成有线圈211的部分也能够从电子笔2的壳体20突出。即，能够使与位置检测装置部13的电磁耦合更强。
另外，在上述的电子笔主体部21的情况下，为了使设置有线圈211的部分的外径成为大致2.3mm以下，关于线圈211，对中间部分212M双重(2层)地卷绕绝缘导线。但是，在也可以不为大致2.3mm以下的情况下，也可以3重(3层)地卷绕绝缘导线来形成线圈。通过增多线圈的层数，绝缘导线彼此紧贴，能够增大磁通链，因此自感(L值)变大，能够良好地使磁通(磁场)产生。
另外，在铁氧体芯212、芯体214的强度高的情况下，也能够为不设置加强管213的结构。另外，在上述的实施方式中，作为磁性体芯而使用铁氧体芯，但不限于此。在能够使用各种磁性材料来实现发挥与铁氧体芯同等的功能的芯材的情况下，也可以使用该磁性材料。
标号说明
1…平板终端，1A…显示画面，11…LCD，12…位置检测传感器，13…位置检测装置部，2…电子笔，20…壳体，20a…开口，21…电子笔主体部，211…线圈，211a、211b…延伸线，212…铁氧体芯，212a…贯通孔，212T…锥部，212F…前侧部分，212M…中间部分，212B…后侧部分，212Gr…槽部，213…加强管，214…芯体，214a…笔尖部，214b…尾端部，215…笔压检测部，215a…嵌合孔，216…电容器，217…筒状体部，217a…凹部，218…印刷基板，300…铁氧体芯，310…线圈，400…主动式静电笔，401…双电层电容器，402…整流用二极管，403…电压变换电路，404…充电用的线圈，405…振荡电路，406…笔压检测部，407…信号线路，408…导电性的芯体

Claims (11)

1.一种电子笔，具备：
线圈；
柱状的磁性体芯，卷绕有所述线圈，并具备轴心方向的贯通孔；
电容器，与所述线圈一起构成谐振电路；及
棒状的芯体，插通所述磁性体芯的所述贯通孔，
所述电子笔与位置检测传感器之间通过电磁感应来收发信号，
所述电子笔的特征在于，
所述磁性体芯由前侧部分、后侧部分及中间部分构成，所述前侧部分是从笔尖侧的前端朝向与所述笔尖侧相反的后端的一侧的规定范围的部分，所述后侧部分是从所述后端朝向所述前端的一侧的规定范围的部分，所述中间部分是被所述前侧部分和所述后侧部分夹着的部分，
所述中间部分的外径比所述前侧部分的外径和所述后侧部分的外径短，
在所述中间部分卷绕有所述线圈。
2.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述磁性体芯的所述中间部分成为卷绕有所述线圈的卷绕部，所述前侧部分和所述后侧部分成为未卷绕所述线圈的非卷绕部，
卷绕有所述线圈的状态的所述卷绕部的外径为所述非卷绕部的外径以下。
3.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述磁性体芯的所述前侧部分的笔尖侧逐渐变得尖细而形成有锥部。
4.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
在所述磁性体芯的所述后侧部分的侧面，为了将绝缘导线向后端侧延伸而设置有沿着轴心方向的槽部，所述绝缘导线来自在所述磁性体芯的所述中间部卷绕的所述线圈。
5.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述电子笔具备加强管，该加强管从所述磁性体芯的所述贯通孔的一端固定至另一端，该加强管的前端从所述磁性体芯的前端开口突出，
所述芯体能够在所述加强管内沿轴心方向滑动移动。
6.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
以所述磁性体芯的所述前侧部分的至少一部分和所述芯体的笔尖部从电子笔壳体突出的状态使用。
7.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述电子笔具备加强管，该加强管从所述磁性体芯的所述贯通孔的一端固定至另一端，该加强管的前端从所述磁性体芯的前侧部分突出，
以所述磁性体芯的所述前侧部分的至少一部分、所述加强管的前端部及所述芯体的笔尖部从电子笔壳体突出的状态使用。
8.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述磁性体芯的所述中间部分的轴心方向的长度与将所述磁性体芯的所述前侧部分的轴心方向的长度和所述后侧部分的轴心方向的长度相加而得到的长度相等。
9.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述磁性体芯的所述中间部分的轴心方向的长度与将所述磁性体芯的所述前侧部分的轴心方向的长度和所述后侧部分的轴心方向的长度相加而得到的长度相等，
所述前侧部分的轴心方向的长度比所述后侧部分的轴心方向的长度稍长。
10.根据权利要求1所述的电子笔，其特征在于，
所述磁性体芯的所述前侧部分和所述后侧部分的外径为大致2.3毫米。
11.一种电子笔，是静电电容方式的电子笔，该电子笔具备：
线圈，连接于蓄电池的充电电路，所述蓄电池供给驱动电力；
柱状的磁性体芯，卷绕有所述线圈，并具备轴心方向的贯通孔；
棒状的芯体，插通所述磁性体芯的所述贯通孔；及
振荡电路，产生通过所述芯体而送出的信号，
所述电子笔的特征在于，
所述磁性体芯由前侧部分、后侧部分及中间部分构成，所述前侧部分是从成为笔尖部的前端朝向与所述笔尖侧相反的后端的一侧的规定范围的部分，所述后侧部分是从所述后端朝向所述前端的一侧的规定范围的部分，所述中间部分是被所述前侧部分和所述后侧部分夹着的部分，
所述中间部分的外径比所述前侧部分的外径和所述后侧部分的外径短，
在所述中间部分卷绕有所述线圈。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116865381A (zh) * 2023-06-25 2023-10-10 昂宝电子（上海）有限公司 充电器及其控制电路

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006163798A (ja) * 2004-12-07 2006-06-22 Wacom Co Ltd 座標指示器、および、座標入力装置
JP5534419B2 (ja) 2010-03-09 2014-07-02 株式会社ワコム 位置指示器、可変容量コンデンサ及び入力装置
JP5892595B2 (ja) 2012-02-06 2016-03-23 株式会社ワコム 位置指示器
US20130321355A1 (en) 2012-05-31 2013-12-05 N-Trig Ltd. Writing tip for a stylus
JP5954115B2 (ja) * 2012-10-26 2016-07-20 Tdk株式会社 電子ペン用コイル装置
US9897682B2 (en) * 2013-03-29 2018-02-20 Qualcomm Incorporated Magnetic synchronization for a positioning system
JP2015032010A (ja) * 2013-07-31 2015-02-16 株式会社東芝 デジタイザペン
US9424048B2 (en) * 2014-09-15 2016-08-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Inductive peripheral retention device
EP3267294B1 (en) * 2015-03-06 2019-05-08 Wacom Co., Ltd. Electronic pen and electronic pen main body unit
EP3316104B1 (en) * 2015-06-25 2020-02-12 Wacom Co., Ltd. Magnetic core coil and electronic pen
JP6602717B2 (ja) 2016-03-30 2019-11-06 ジャパンスーパーコンダクタテクノロジー株式会社 冷凍ユニットのメンテナンス方法
TWI736580B (zh) 2016-04-22 2021-08-21 日商和冠股份有限公司 電子筆及電子筆本體部
JP6756525B2 (ja) 2016-06-16 2020-09-16 株式会社ワコム 筆記具及び電子ペン本体部
JP6694347B2 (ja) * 2016-07-25 2020-05-13 株式会社ワコム 電子ペン
JP2018041429A (ja) * 2016-09-01 2018-03-15 三菱鉛筆株式会社 デジタイザ筆記具
JP7283948B2 (ja) 2019-04-03 2023-05-30 株式会社ワコム スタイラス
CN111090347B (zh) 2019-12-31 2025-04-04 智林信息技术股份有限公司 一种基于磁弹性体的力敏手写装置

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