JP2002244806A - ペン型座標指示器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置を測定するタブレット等の位置検出装置
に対し、その測定すべき位置を指示するとともに、操作
者の操作を通知するペン型座標指示器において、より細
型の構成を実現する。 【解決手段】 ペン型のケース１１を有する入力ペン１
０において、コイル１０５が巻回されてなるフェライト
コア１０４とフェライトチップ１０２とを、Ｏリング１
０３を介して対向させ、フェライトチップ１０２には突
起１０２ａを設け、操作時に突起１０２ａとフェライト
コア１０４とが接近する構成とする。操作時にフェライ
トチップ１０２がフェライトコア１０４に接近すると、
突起１０２ａがフェライトコア１０４に非常に近接する
ので、フェライトチップ１０２がコイル１０５内に進入
しなくとも良好に応答し、フェライトコア１０４には開
口部や中空部を設ける必要がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、位置を測定するタ
ブレット等の位置検出装置に対し、その測定すべき位置
を指示するとともに、操作者の操作を通知するペン型座
標指示器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンピュータ用の入力装置とし
て、ペンタブレットと呼ばれるポインティングデバイス
が利用されている。ペンタブレットは、板状のタブレッ
トと、このタブレット上で操作者により操作される入力
ペンとにより構成される。そして、操作者が入力ペンで
タブレット上の任意の位置を指示すると、その位置がタ
ブレットによって検出され、位置情報がコンピュータへ
出力される。

【０００３】本出願人は、例えば実公平５−４０３４号
公報に示すように、ペンタブレットの入力ペン等を種々
提案してきた。ここで、従来の入力ペンの一例につい
て、図１３を参照して説明する。

【０００４】図１３は、従来の入力ペンの一例として、
入力ペン９０の概略構成を示す断面図である。入力ペン
９０は、ボールペンや万年筆等の筆記具とほぼ同形状に
形成されたペン軸９１に各部を収容している。

【０００５】ペン軸９１の先端には、ペン軸９１の内部
に連通する芯体９２が配設されている。芯体９２の基端
部側は、フェライトコア９４が有する貫通孔に挿入され
ており、さらに芯体９２の基端部は芯ホルダ９６に固定
されている。芯ホルダ９６は、バネ９７を介してペン軸
９１に固定されている。芯体９２はフェライトチップ９
３を内蔵しており、入力ペン９０の非操作状態において
は、フェライトチップ９３の３分の２程度が、フェライ
トコア９４の貫通孔の中に入った状態となる。そして、
芯体９２は、芯ホルダ９６とともにバネ９７によって支
持されており、バネ９７の伸縮方向、即ちペン軸９１の
軸方向及びフェライトコア９４の貫通孔に沿って、移動
可能である。

【０００６】フェライトコア９４は円筒状に形成された
フェライトであって、長手方向に沿って貫通孔を有し、
その内部に芯体９２が挿入されている。また、フェライ
トコア９４の外側面にはコイル９５が巻回されており、
コイル９５は、ペン軸９１内のコンデンサ９８と接続さ
れて同調回路９９を構成している。

【０００７】入力ペン９０が具備する同調回路９９は、
タブレット（図示略）から所定の同調周波数、例えば周
波数ｆ_０の電波が発信されると、該電波を受けて励振さ
れ、コイル９５には誘導電圧が誘起される。そして、該
電波の発信が停止されると、前記誘導電圧に基づく電流
により、コイル９５から所定の周波数の電波が発信され
る。この同調回路９９から発信された電波をタブレット
（図示略）で受信することで、タブレット（図示略）上
における入力ペン９０の位置を検知できる。

【０００８】また、入力ペン９０は、ペン軸９１の先端
をタブレットに押しつけるように操作される。この操作
時には、芯体９２がペン軸９１内に押し込まれ、芯体９
２に内蔵されたフェライトチップ９３がフェライトコア
９４の内部において、基端部側へ向かって移動する。

【０００９】上記のように、フェライトコア９４にはコ
イル９５が巻回されているので、フェライトコア９４の
両端とフェライトチップ９３との位置関係に変化が生じ
ると、コイル９５のインダクタンスが変化する。従っ
て、コイル９５を含んで構成される同調回路９９におい
ては、フェライトチップ９３の移動により、コイル９５
のインダクタンスが変化して、同調回路９９の同調周波
数が変化する。

【００１０】この場合、タブレット（図示略）から周波
数ｆ_０の無線信号を発信すると、同調回路９９の同調周
波数が変化しているため、コイル９５に生じる誘導電圧
は、非操作時とは位相がずれたものとなる。このため、
同調回路９９からは、タブレット（図示略）から発信さ
れた電波とは位相がずれた電波が発信される。従って、
タブレット（図示略）から電波を発信して同調回路９９
を励振するとともに、同調回路９９から発せられる電波
における位相差を検知すれば、入力ペン９０の操作を検
知することができる。

【００１１】上記に例示したように、従来のペンタブレ
ットは、タブレットと入力ペンとを結線する必要がな
く、また、万年筆やボールペン等の通常の筆記具に似た
使用感が得られるので、操作性に富むという利点を有す
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、入力ペ
ン９０に例示される従来の入力ペンは、ボールペン等の
通常の筆記具と同様のサイズであり、据え置き型のデス
クトップコンピュータ等に特に好適である。一方、最近
では、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）と呼ばれ
る携帯型の電子機器が普及するなど、電子機器の小型化
が進んでいる。このため、小型の電子機器に使用するた
めの入力装置についても、小型化が望まれている。しか
しながら、上記従来の入力ペンの構造を変えずに大幅な
小型化を実現するのは難しいという問題があった。

【００１３】上記の入力ペン９０を例にとれば、小型化
に際しては、単に短小にするだけでなく細型のものにし
なければならないので、フェライトコア９４及び芯体９
２を細くする必要がある。しかし、芯体９２はフェライ
トチップ９３を内蔵しているため、芯体９２を細くする
と、フェライトチップ９３が内蔵される部分の壁面は肉
薄になってしまう。一般に、芯体９２のような部材は樹
脂製であることが多いので、肉薄になることで強度が不
足し、操作時の荷重により塑性変形する恐れがある。そ
して、フェライトコア９４の内部で芯体９２が変形した
場合、フェライトコア９４の内壁に芯体９２が当たって
しまい、芯体９２が移動しなくなる恐れがある。この状
態では、入力ペン９０による入力操作は行えない。従っ
て、芯体９２を細くすることは困難である。

【００１４】一方、フェライトコア９４は芯体９２が挿
入される貫通孔を有するので、フェライトコア９４を細
くするためには、貫通孔を細くし、かつ、肉薄にしなけ
ればならない。しかし、芯体９２の細型化が難しい上、
フェライトは構造材としては脆いものであり、限度を超
えて肉薄にしてしまうと強度不足から割れを生じる恐れ
がある。

【００１５】例えば、入力ペン９０の製造過程におい
て、フェライトコア９４にコイル９５の巻線を行う工程
ではフェライトコア９４に線材の張力が加わる。また、
該工程はフェライトコア９４を固定して行われるが、線
材の張力によってフェライトコア９４の固定部分には応
力が集中するので、フェライトコア９４には相応の堅牢
性が求められる。さらに、輸送時の振動や製品としての
落下衝撃試験を考慮すれば、フェライトコア９４に要求
される強度は決して小さくない。

【００１６】そして、フェライトコア９４が割れてしま
うとコイル９５のインダクタンスが当初の値よりも低下
し、同調回路９９の同調周波数がずれてしまうので、入
力装置としての使用に耐えられない可能性がある。

【００１７】従って、上記入力ペン９０の例では、芯体
９２及びフェライトコア９４は一定以上の強度を確保す
る必要があり、入力ペン９０の構成をそのまま小型化す
ることは困難であった。

【００１８】さらに、電子機器が小型化されると、携帯
性の向上がもたらされる一方で、入力操作時における操
作性の低下が懸念される。このため、小型で、かつ操作
性の良い入力装置が求められていた。

【００１９】そこで、本発明は、位置を測定するタブレ
ット等の位置検出装置に対し、その測定すべき位置を指
示するとともに、操作者の操作を通知するペン型座標指
示器において、より細型の構成を実現することを目的と
する。

【００２０】また、本発明の他の目的は、細型のペン型
座標指示器において、良好な操作性を確保することにあ
る。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、次のような特徴を備えている。な
お、次に示す説明中、括弧書きにより実施の形態に対応
する構成を一例として示す。符号等は、後述する図面参
照符号等である。

【００２２】請求項１記載の発明に係るペン型座標指示
器は、位置を測定する位置検出装置に対し、その測定す
べき位置を指示するとともに操作者の操作を通知するペ
ン型座標指示器（例えば、図１に示す入力ペン１０）で
あって、開口部の無い端面を有するコア（例えば、図１
に示すフェライトコア１０４）に巻回されたコイル（１
０５）と、このコイルの軸線に沿って、前記コアの端面
に対向して配設される磁性体（例えば、図１に示すフェ
ライトチップ１０２）とを備え、前記コアと前記磁性体
とは離隔しており、操作者の操作に応じて接近すること
を特徴とする。

【００２３】ここで、上記位置検出装置としては、例え
ば、平板形状のケース内に複数のループコイルを備え、
これらのループコイルから所定の発振周波数の電波を発
信し、該電波によりペン型座標指示器内のコイルに誘起
される電圧をもとにペン型座標指示器の位置を検出する
ものが挙げられるが、液晶表示パネル等の表示画面と一
体となって構成されるものとしても良く、また、形状は
平板以外であっても良い。また、上記磁性体としては、
例えばソフトフェライトが挙げられる。さらに、上記コ
アとしては、例えばソフトフェライト等の磁性体やその
他の各種金属を用いた部材が挙げられる。

【００２４】請求項１記載の発明によれば、位置を測定
する位置検出装置に対し、その測定すべき位置を指示す
るとともに操作者の操作を通知するペン型座標指示器に
おいて、開口部の無い端面を有するコアに巻回されたコ
イルと、このコイルの軸線に沿ってコアの端面に対向し
て配設される磁性体とを備え、コアと磁性体とは離隔し
て配設されており、操作者の操作に応じて接近する。ま
た、コアの端面には開口部が無く、磁性体とコアとが接
近しても磁性体がコイルの内側に進入することはない。

【００２５】従って、本発明に係るペン型座標指示器に
おいては、磁性体がコイルのコアに接近することによっ
てコイルのインダクタンスを変化させ、位置を測定する
位置検出装置に対し、操作者の操作を通知することがで
きる。また、コアの端面には開口部を設ける必要が無い
ので、コアを細くしてもコアの強度不足等を招く恐れが
ない。これにより、コアを細く形成し、コアと磁性体と
をコイルの軸線に沿って配設することで、非常に細いペ
ン型座標指示器を実現できる。

【００２６】また、操作者による操作の際には、コアと
磁性体が接近するので、コイルのインダクタンスは増大
する方向へ変化する。位置検出装置とともに使用される
座標指示器には、操作を検知するために加圧時に容量が
変化する可変コンデンサを用いたＬＣ共振回路を採用す
ることがある。このような座標指示器は、操作者による
操作が加わると可変コンデンサの容量が増大し、結果的
にＬＣ共振回路の共振周波数が低い方へシフトするもの
で、感度が良い一方で構造が複雑であり、高価である。
本発明に係るペン型座標指示器は、操作時にコイルのイ
ンダクタンスが増大するので、該コイルを含むＬＣ共振
回路を構成すれば、操作時に共振周波数が低い方へシフ
トする。従って、可変コンデンサを用いた座標指示器と
同様の動作を行うペン型座標指示器を、より簡単な構成
により、安価で実現できる。さらに、操作時におけるコ
イルのインダクタンス変化は、コイルと磁性体とが近接
しているほど顕著である。このため、初期状態における
コイルと磁性体との間の所定の距離を短くすれば、より
確実に操作を検知できる上、より小型のペン型座標指示
器を実現できる。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のペ
ン型座標指示器において、前記コアの端面と前記磁性体
との間に介設される弾性体（例えば、図１に示すＯリン
グ１０３）をさらに備えることを特徴とする。

【００２８】ここで、弾性体としては、例えば、ゴムや
可撓性樹脂等によってなるものであり、その形状として
は環状や平板状の部材、或いは部分的に厚みが異なる板
状部材や球体等が挙げられる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、コアの端面
と磁性体との間に介設される弾性体により、操作が無い
初期状態ではコアと磁性体とが互いに離隔した状態で保
持され、操作によってコアと磁性体が接近した場合はコ
アと磁性体とが互いに離隔する方向へ付勢され、操作後
は初期状態が復元される。

【００３０】従って、操作後の復元動作がスムーズに行
われるので、操作性の良いペン型座標指示器を実現でき
る。即ち、操作時の応答が良好で、かつ速やかに復元す
る機構を簡単な構成によって実現するものであり、容易
に小型化でき、かつ、低コスト化が可能である。また、
一般に、弾性体に力が加わる場合の変形量は加わった力
の大きさに対応するので、コイルのインダクタンスの変
化量から弾性体の変形量を求め、操作時に加えられた力
を求めることも可能である。

【００３１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のペ
ン型座標指示器において、前記弾性体は、前記コアの端
面においては該端面の一部においてのみ接触し、前記磁
性体の面のうち前記コアの端面に対向する対向面におい
ては該対向面の一部においてのみ接触しており、前記コ
アの端面の一部と前記磁性体の対向面の一部とが、間に
前記弾性体を介さずに対向することを特徴とする。

【００３２】請求項３記載の発明によれば、弾性体は、
例えば貫通孔を有する平板形状や環状、或いは球体等に
構成され、コアの端面の一部においては該端面の一部に
おいてのみ接触し、磁性体においてコアの端面に対向す
る対向面においては該対向面の一部においてのみ接触し
ている。即ち、弾性体はコアの端面の全体を覆うもので
はなく、磁性体の対向面全面を覆うものでもない。そし
て、コアの端面と磁性体の対向面とは、その一部におい
て、間に弾性体を介しないで対向しており、この部分に
おいては、コアと磁性体との間における磁気的な相互作
用が弾性体によって阻害されない。

【００３３】従って、コアの端面或いは磁性体の対向面
の全面が弾性体で覆われた場合に比べて、操作時にコイ
ルのインダクタンスが顕著に変化する。さらに、操作時
に、弾性体の弾力に比較して大きい力が加わった場合に
は、コアと磁性体とが非常に近接し、或いは接触して、
コイルのインダクタンスがより大きく変化する。これに
より、操作者による操作が鋭敏に、かつ確実に検知され
るので、応答が良好で操作性の良いペン型座標指示器を
実現できる。

【００３４】請求項４記載の発明は、請求項２又は３記
載のペン型座標指示器において、前記コアの端面と、前
記磁性体において前記コアの端面に対向する対向面との
少なくともいずれか一方には、前記弾性体の厚みよりも
低い突出部（例えば、図１に示す突起１０２ａ）が形成
されてなることを特徴とする。

【００３５】請求項４記載の発明によれば、コアの端面
と、磁性体においてコアの端面に対向する対向面との少
なくともいずれか一方には、弾性体の厚みよりも低い突
出部が形成されており、コアと磁性体とが対向する部分
では、突出部と面、もしくは突出部どうしが対向する。
つまり、突出部が無い場合と比較して、初期状態でコア
と磁性体とがより近接しており、操作時にはコアと磁性
体とがさらに接近する。また、突出部の高さは弾性体の
厚みよりも低く、初期状態においてコアと磁性体とは接
触しない。

【００３６】コイルのインダクタンスに対する磁性体の
影響はコイルと磁性体との間の距離の２乗に反比例する
ので、コアと磁性体とが近接しているほど操作時にコイ
ルのインダクタンスが急激に変化する。本発明に係るペ
ン型座標指示器は突出部を備えるので、初期状態におけ
る弾性体とコアの間隔を小さくし、操作時に、コアと磁
性体とを速やかに接近させることができる。さらに、突
出部の高さは弾性体の厚みよりも低いので、非操作時に
コアと磁性体とを離隔させておくための構成としては弾
性体を挟んでおけば良いので、構造の複雑化を避けられ
る。従って、操作時にコイルのインダクタンスが鋭敏に
変化し、位置検出装置側において操作者の操作を確実に
検知できるので、良好な応答を示し、操作性の良いペン
型座標指示器を実現できる。

【００３７】請求項５記載の発明は、請求項４記載のペ
ン型座標指示器において、前記弾性体は、前記コアの端
面と前記磁性体の対向面とに連通する貫通孔を有する環
状部材であって、前記突出部は、前記弾性体が有する貫
通孔内に向かって突出するものであることを特徴とす
る。

【００３８】請求項５記載の発明によれば、弾性体は、
コアの端面と磁性体の対向面とに連通する貫通孔を有す
る環状部材であって、突出部は、弾性体が有する貫通孔
内に向かって突出するものであり、操作によってコアと
磁性体とが接近すると、環状部材である弾性体が変形し
ながら、弾性体の貫通孔に突出する突出部と、対向する
面もしくは突出部とが接近する。

【００３９】これにより、本発明に係るペン型座標指示
器の操作時には、環状の弾性体が押圧されることで水平
方向へ突出するように変形するため、比較的小さい力で
弾性体が変形する。従って、弱い力で操作してもコアと
磁性体とを容易に接近させることができ、操作時の抵抗
が小さく、比較的弱い力で操作可能な、利便性に富むペ
ン型座標指示器を実現できる。

【００４０】請求項６記載の発明は、請求項５記載のペ
ン型座標指示器において、前記弾性体は前記コアの端面
及び前記磁性体の対向面に対して線接触する環状部材で
あり、前記突出部は、前記弾性体の内側面に沿った側面
を有するものであり、前記磁性体及び前記コアはいずれ
も円柱形状であることを特徴とする。

【００４１】請求項６記載の発明によれば、弾性体は、
例えばＯ（オー）リングのように、コア及び磁性体に対
して線接触する環状部材であり、コアと磁性体とが接近
する際には容易に弾性変形する。また、突出部は、弾性
体の内側面に沿った側面を有し、弾性体の中央部におけ
る空間内へ突出するものであり、弾性体の内側面と突出
部の側面とが当接することで弾性体は支持される。ま
た、コア及び磁性体はいずれも円柱形状である。

【００４２】従って、より弱い力で操作しても、確実に
弾性体が変形してコアと磁性体とが接近するので、操作
時の抵抗が小さく、比較的弱い力で操作可能なペン型座
標指示器を実現できる。また、突出部が弾性体を支持す
るので、使用に際してコア、磁性体及び弾性体の相対位
置のずれを防止でき、より信頼性の高いペン型座標指示
器を実現できる。さらに、コアと磁性体とをコアの軸線
に沿って配置し、コアと磁性体との間に弾性体を配設す
る際の位置合わせが容易である。

【００４３】請求項７記載の発明は、請求項１から６の
いずれかに記載のペン型座標指示器において、ペン型の
ケース内に前記コア及び前記磁性体を収容してなり、該
ケースの先端には該ケース内外に挿通する芯（１０１）
を備え、前記磁性体は前記芯の基端部に連結されること
を特徴とする。

【００４４】請求項７記載の発明によれば、ペン型のケ
ース内にコア及び磁性体を収容して構成され、該ケース
の先端には該ケース内外に挿通する芯を備えており、磁
性体は芯の外側において芯の基端部に連結され、操作者
の操作によって芯がケース内に押し込まれると、芯とと
もに磁性体が移動してコアに接近し、コイルのインダク
タンスを変化させる。

【００４５】従って、操作者の操作に対して確実に磁性
体が移動し、例えば操作者がケースを傾けて操作した場
合のように、操作による力が伝達されにくい場合であっ
ても、磁性体がコアに接近する。これにより、操作者の
操作に確実に応答し、操作性の良いペン型座標指示器を
実現できる。また、磁性体は芯の外側にあるので、芯の
内部に磁性体を収容する空間等を設ける必要がなく、芯
を細くすることができる。即ち、芯に磁性体を収容する
ために芯の内部に空間を形成すると、この空間の壁部は
肉薄になってしまうので、使用に耐えうる強度を確保す
るためには芯を太くせざるを得ない。しかしながら、本
発明に係るペン型座標指示器では、芯は磁性体を内蔵し
ないので、芯を細くしても強度が不足する恐れがない。
このため、芯を細く形成して、より細型のペン型座標指
示器を実現できる。また、芯を細くすると芯を挿通させ
るためのケース先端の孔が小さくて済むため、ケースの
細型化が容易である他、ペン先として機能する芯を細く
することで、細かな操作を行う際の操作性が向上する。
さらに、例えば、芯、磁性体、弾性体及びコアをコアの
軸線に沿って直列に配置した場合、ケースを非常に細く
することが可能であり、より細型のペン型座標指示器を
実現できる。

【００４６】請求項８記載の発明は、請求項７記載のペ
ン型座標指示器において、前記コア及び前記磁性体を収
容する前記ケースの中空部には、前記ケースの先端側に
おいて、当該中空部の内径が狭まる段（例えば、図１６
に示す段部Ｂ）が形成され、前記コアは、前記磁性体に
対向する端面が前記ケースの中空部に形成された段に当
接するように配置されることを特徴とする。

【００４７】請求項８記載の発明によれば、コア及び磁
性体を収容するケースの中空部には、ケースの先端側に
おいて、中空部の内径が狭まる段が形成され、コアは、
磁性体に対向する端面がケースの中空部に形成された段
に当接するように配置されるので、コアは、ケースの中
空部から外側へ移動しないように段によって支持されて
いる。これにより、本発明のペン型座標指示器の使用中
等にコアが動くことが無く、がたつきの無い安定した操
作感を実現することができる。また、コアを固定するた
めに接着のような手法を用いる必要がなく、本発明を適
用したペン型座標指示器は少ない工数で容易に製造可能
である。

【００４８】請求項９記載の発明は、請求項７または８
記載のペン型座標指示器において、前記コアの前記磁性
体に対向しない側の端面と、前記ケースの中空部におけ
る基端部との間に介設される第２の弾性体（例えば、図
１５に示す緩衝部材７０７）を備えることを特徴とす
る。

【００４９】請求項９記載の発明によれば、コアの磁性
体に対向しない側の端面と、ケースの中空部における基
端部との間に第２の弾性体が介設されるので、第２の弾
性体の弾性によってコアを支持することができる。ま
た、コアの長手方向のサイズに公差が生じた場合であっ
ても、この公差を第２の弾性体の弾性によって吸収する
ことが可能となり、コアの公差に関わらずコアを確実に
支持することができるので、安定した操作感を実現でき
る。また、本発明を適用したペン型座標指示器は、コア
の公差を補正する必要がないため、少ない工数で容易に
製造可能である。

【００５０】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
ペン型座標指示器において、前記コアの前記磁性体に対
向しない側の端面と、前記第２の弾性体との間に介設さ
れる支持部材（例えば、図１５に示す基板ホルダー７０
３）をさらに備え、前記支持部材は、前記コアの端面に
向かって突出するコア保持突起（例えば、図１６に示す
コア保持突起７２１）を備え、前記コアの前記支持部材
に接する端面には、前記コア保持突起と嵌合する凹部が
形成されてなることを特徴とする。

【００５１】請求項１０記載の発明によれば、コアの磁
性体に対向しない側の端面と、第２の弾性体との間に支
持部材が介設され、支持部材はコアの端面に向かって突
出するコア保持突起を備え、コアの支持部材に接する端
面には、コア保持突起と嵌合する凹部が形成されてなる
ので、コア保持突起とコアの凹部とが嵌合し、さらに第
２の弾性体と支持部材とによってコアが支持されること
で、コアを確実に支持することができる。これにより、
本発明のペン型座標指示器の使用中等にコアが動くこと
が無く、がたつきの無い安定した操作感を実現すること
ができる。また、コアを固定するために接着のような手
法を用いる必要がなく、本発明を適用したペン型座標指
示器は少ない工数で容易に製造可能である。

【００５２】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
のペン型座標指示器において、前記支持部材と前記コア
の端面との間に介設される調整部材（例えば、図１７に
示すリング型フィルム７２３）をさらに備えることを特
徴とする。

【００５３】請求項１１記載の発明によれば、支持部材
とコアの端面との間に調整部材が介設されるので、コア
の長手方向のサイズに公差が生じた場合は、この公差に
相当する厚みを有する調整部材を用いれば、公差を補正
することができる。これにより、コアの公差に関わらず
コアを確実に支持することができるので、安定した操作
感を実現できる。また、本発明を適用したペン型座標指
示器は、コアの公差を容易に補正できるので、少ない工
数で簡単に製造可能である。さらに、コアの公差を補正
した場合であっても、ケース内においてコアより基端部
側の各部には影響を及ぼすことがないので、例えばスイ
ッチ等を有するペン型座標指示器に対しても容易に適用
可能である。

【００５４】請求項１２記載の発明は、請求項７から１
１のいずれかに記載のペン型座標指示器において、前記
コア及び前記磁性体を収容する前記ケースの中空部に
は、前記ケースの先端側において、当該中空部の内径が
狭まる第２の段（例えば、図１６に示す段部Ｃ）が形成
され、前記芯の基端部には前記ケースの横断面に平行な
平面部が形成されてなり、前記芯は、前記ケースの中空
部に形成された第２の段に前記平面部が接するように配
置されることを特徴とする。

【００５５】請求項１２記載の発明によれば、コア及び
磁性体を収容するケースの中空部に、ケースの先端側に
おいて中空部の内径が狭まる第２の段が形成され、芯の
基端部にはケースの横断面に平行な平面部が形成され、
芯は、ケースの中空部に形成された第２の段に平面部が
接するように配置されるので、第２の段によって、芯が
ケースの外側へ移動しないように保持される。これによ
り、芯がケースの外側へ動くことが無いので、がたつき
の無い安定した操作感を実現することができる。また、
芯を固定するために芯と磁性体を接着する等の手法を用
いる必要がなく、本発明を適用したペン型座標指示器は
少ない工数で容易に製造可能である。

【００５６】請求項１３記載の発明は、請求項１２記載
のペン型座標指示器において、前記芯の基端部に形成さ
れた平面部には、さらに前記磁性体の端面に向かって突
出する磁性体保持突起（例えば、図１６に示すチップ保
持突起７２２）が形成され、前記磁性体の前記芯に接す
る端面には、前記磁性体保持突起と嵌合する凹部が形成
されてなることを特徴とする。

【００５７】請求項１３記載の発明によれば、芯の基端
部に形成された平面部には、さらに磁性体の端面に向か
って突出する磁性体保持突起が形成され、磁性体の芯に
接する端面には、磁性体保持突起と嵌合する凹部が形成
されてなるので、磁性体保持突起と磁性体の凹部とが嵌
合することで磁性体と芯が互いに一体となった状態で支
持される。これにより、芯がケースの外側へ向かって移
動したり、ケースの横断面方向に動くことがなく、がた
つきの無い安定した操作感を実現することができる。ま
た、芯を固定するために芯と磁性体を接着する等の手法
を用いる必要がなく、本発明を適用したペン型座標指示
器は少ない工数で容易に製造可能である。

【００５８】なお、以上の説明において括弧書きにより
示した符号は、あくまで一例として、請求項記載の構成
要件に対応する図面参照符号を示すものであり、請求項
記載の構成要件を具体的に限定するものでは無い。

【００５９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を、図１から図１８の各図に基づき説明する。

【００６０】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態に係る入力ペン１０の構成を示す断面図
である。同図において、１１はケース、１２は基板ホル
ダー、１３は基板、１４はコンデンサ、１５は同調回
路、１０１は芯、１０２はフェライトチップ、１０３は
Ｏ（オー）リング、１０４はフェライトコア、１０５は
コイルであり、１０２ａは、フェライトチップ１０２に
設けられた突起である。なお、図１には、非操作状態に
おける入力ペン１０を示す。

【００６１】ケース１１は、ボールペンやシャープペン
シル等の一般的な筆記具を模して、より小型に形成され
たＡＢＳ樹脂等の合成樹脂あるいは金属製の筐体であっ
て、中空となっている。ケース１１の先端には、ケース
１１の内外に挿通する棒状の芯１０１が配設され、芯１
０１の基端部にはフェライトチップ１０２が固定されて
いる。フェライトチップ１０２は、例えばソフトフェラ
イト等のフェライト磁石の片体であって、可撓性のＯリ
ング１０３を介してフェライトコア１０４の先端に対向
している。

【００６２】フェライトコア１０４は、断面が円形や方
形に形成された棒状のフェライトであり、先端面がフェ
ライトチップ１０２に対向するように配設され、基端部
は基板１３に固定されている。また、フェライトコア１
０４の側面にはコイル１０５が巻回されている。

【００６３】基板１３は、コンデンサ１４等が実装され
たプリント基板等であり、基板ホルダー１２を介してケ
ース１１に固定されている。なお、コンデンサ１４は公
知の素子である。そして、基板１３上に実装されたコン
デンサ１４等の素子と、コイル１０５とを含んで同調回
路１５が構成される。

【００６４】ここで、フェライトコア１０４の先端面は
ほぼ平滑に形成され、フェライトチップ１０２の、フェ
ライトコア１０４の先端面に対向する面のほぼ中央に
は、例えば円柱形状の突起１０２ａが形成されている。

【００６５】また、Ｏリング１０３は、合成樹脂や合成
ゴム等を英字「Ｏ」状に形成してなるリングであり、平
面中央部に貫通孔を有し、この貫通孔にフェライトチッ
プ１０２の突起１０２ａが嵌入している。

【００６６】従って、Ｏリング１０３を介して、フェラ
イトコア１０４の端面と突起１０２ａとが対向する構成
となっている。また、Ｏリング１０３は、フェライトチ
ップ１０２とフェライトコア１０４とを離隔させて保持
するとともに、フェライトチップ１０２とフェライトコ
ア１０４とを接近させる方向の押圧力が加わった場合に
は弾性変形する。

【００６７】なお、Ｏリング１０３は、例えばシリコン
ゴムのような弾性体により構成され、押圧力が加わった
後の初期状態への回復性を考慮すれば、好ましくは純シ
リコン製であり、より好ましくはゴム硬度３０度の純シ
リコンである。また、芯１０１は、摺動時の摩擦に対す
る耐性を考慮して、ポリアセタール樹脂（ジュラコン）
等の合成樹脂製であることが好ましい。

【００６８】入力ペン１０は、略平板状のタブレット２
０（図２）の上で操作される。操作時には、入力ペン１
０は通常の筆記具と同じくケース１１の先端を下方に向
けて保持され、芯１０１をタブレット（図２）に押しつ
けるように操作される。

【００６９】従って、入力ペン１０の操作時には芯１０
１がケース１１の内部に押し込まれることにより、芯１
０１とともにフェライトチップ１０２がフェライトコア
１０４側へ押圧され、Ｏリング１０３が弾性変形して、
フェライトチップ１０２がフェライトコア１０４に接近
する。

【００７０】そして、フェライトチップ１０２がフェラ
イトコア１０４に接近することにより、フェライトコア
１０４に巻回されたコイル１０５のインダクタンスが変
化する。即ち、入力ペン１０においては、操作時にコイ
ル１０５のインダクタンスが変化する。

【００７１】次いで、入力ペン１０を含んでなる座標入
力装置１について説明する。図２は、座標入力装置１の
構成を示す回路図である。図中、２０はタブレット、３
０は制御回路、３１は信号発生回路、３２，３３はＸ方
向及びＹ方向の選択回路、３４，３５は送受切替回路、
３６はＸＹ切替回路、３７は受信タイミング切替回路、
３８は帯域フィルタ（ＢＰＦ：Band Pass Filter）、３
９は検波器、４０は低域フィルタ（ＬＰＦ：Low Pass F
ilter）、４１，４２は位相検波器（ＰＳＤ：Phase Shi
ft Detector）、４３，４４は低域フィルタ（ＬＰ
Ｆ）、４５，４６は駆動回路、４７，４８は増幅器、４
９は電子機器、５０は表示装置、５１は出力装置であ
る。

【００７２】なお、電子機器４９としては、例えば、Ｌ
ＣＤ（Liquid Crystal Display）等によってなる表示装
置５０を一体として、若しくは外部に具備したパーソナ
ルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistan
t）、無線通信機能を有する携帯端末装置等が挙げられ
る。また、出力装置５１としては、電子機器４９に一体
として、若しくは外部接続された印刷装置、無線通信装
置、各種ディスクドライブ、各種半導体メモリデバイス
等が挙げられる。

【００７３】図３は、図２に示すタブレット２０の要部
構成を示す分解斜視図であり、詳細には、タブレット２
０を構成するＸ方向のループコイル群２１及びＹ方向の
ループコイル群２２の配置状態を示す図である。図３に
示すように、タブレット２０は、図中符号Ｘで示す方向
へ延びるＸ方向のループコイル群２１と、図中符号Ｙで
示す方向へ延びるＹ方向のループコイル群２２とを備え
て構成される。なお、図中符号Ｘ，Ｙで示す方向は互い
に直交する。

【００７４】Ｘ方向のループコイル群２１は、Ｘ方向に
沿って互いに平行で且つ重なり合う如く配置された多数
のループコイル、例えば４８本のループコイル２１−
１，２１−２，…２１−４８からなる。また、Ｙ方向の
ループコイル群２２は、Ｙ方向に沿って互いに平行で且
つ重なり合う如く配置された多数のループコイル、例え
ば上記と同じく４８本のループコイル２２−１，２２−
２，…２２−４８からなるものである。

【００７５】Ｘ方向のループコイル群２１とＹ方向のル
ープコイル群２２とは、互いに密接して重ね合わされ、
さらに図示しない非金属素材からなるケースに収容され
ている。なお、図３では理解の便宜を図るため、ループ
コイル群２１とループコイル群２２とを離して図示して
いる。また、符号２１−１〜２１−４８，２２−１〜２
２−４８で示す各ループコイルは１ターンで構成される
ものとして図示しているが、必要に応じて複数ターンを
なす構成としても良い。

【００７６】次に、座標入力装置１の構成及び動作を説
明する。まず、入力ペン１０とタブレット２０との間に
おける電波の送受信と、その際に得られる信号につい
て、上記図２，３及び図４に示すタイミングチャートに
従って説明する。なお、図４のタイミングチャートにお
いて、後述するように実質的に同一の信号については、
符号を併記して一個のチャートのみを図示する。

【００７７】図２に示す制御回路３０は周知のマイクロ
プロセッサ等により構成され、信号発生回路３１を制御
するとともに、後述する図５のフローチャートに従って
選択回路３２，３３を介してタブレット２０の各ループ
コイルの切り替えを制御する。また、制御回路３０は、
ＸＹ切替回路３６及び受信タイミング切替回路３７に対
し、座標検出方向の切り替えを制御する。さらに制御回
路３０は、低域フィルタ４０，４３，４４からの出力値
をアナログ・ディジタル（Ａ／Ｄ）変換し、後述する演
算処理を実行して入力ペン１０による指示位置の座標値
を求めるとともに、受信信号の位相を検出して、これら
を電子機器４９に送出する。

【００７８】選択回路３２は、Ｘ方向（図３参照）のル
ープコイル群２１から一のループコイルを順次選択する
ものである。また、選択回路３３はＹ方向（図３参照）
のループコイル群２２より一のループコイルを順次選択
するものである。これら選択回路３２，３３は、それぞ
れ制御回路３０からの情報に従って動作する。送受切替
回路３４は、選択回路３２により選択されたＸ方向の一
のループコイルを駆動回路４５並びに増幅器４７に交互
に接続するものである。また、送受切替回路３５は、選
択回路３３により選択されたＹ方向の一のループコイル
を駆動回路４６並びに増幅器４８に交互に接続するもの
であって、送受切替回路３４，３５は後述する送受切替
信号Ｃに従って動作する。

【００７９】信号発生回路３１は、所定の周波数ｆ_０、
例えば５００ kHz（キロヘルツ）の矩形波信号Ａ、該矩
形波信号Ａの位相を９０゜（度：Degree）遅らせた信号
Ｂ、所定の周波数ｆ_ｋ、例えば１６．６２５ kHzの送受
切替信号Ｃ、及び、受信タイミング信号Ｄを発生して出
力する。

【００８０】信号発生回路３１から出力された矩形波信
号Ａは、そのまま位相検波器４１に送出されるととも
に、図示しない低域フィルタにより正弦波信号Ｅに変換
され、さらにＸＹ切替回路３６を介して駆動回路４５，
４６のいずれか一方へ送出される。また、信号発生回路
３１から出力される矩形波信号Ｂは位相検波器４２へ送
出され、送受切替信号Ｃは送受切替回路３４，３５に送
出され、さらに、受信タイミング信号Ｄは受信タイミン
グ切替回路３７に送出される。

【００８１】制御回路３０からＸ方向を選択する情報が
出力され、ＸＹ切替回路３６及び受信タイミング切替回
路３７に入力されている状態では、信号発生回路３１か
ら出力される正弦波信号Ｅは駆動回路４５に送出されて
平衡信号に変換され、さらに送受切替回路３４に送出さ
れる。ここで、送受切替回路３４は、送受切替信号Ｃに
基づいて駆動回路４５又は増幅器４７のいずれか一方を
切り替えて接続するので、送受切替回路３４から選択回
路３２に出力される信号は、時間Ｔ（＝１／２ｆ_ｋ）
毎、上記例によれば３２μｓｅｃ（マイクロ秒）毎に、
５００ kHzの信号の出力／停止が繰り返される信号Ｆと
なる。そして、送受切替回路３４から出力される信号Ｆ
は、選択回路３２を介してタブレット２０のＸ方向の一
のループコイル２１−ｉ（ｉ＝１，２，…４８）に送出
され、該ループコイル２１−ｉにおいては信号Ｆに基づ
く電波が発生する。

【００８２】ここで、信号Ｆに信号が出力されている期
間を送信期間とし、信号Ｆに信号が出力されていない期
間を受信期間とする。図４のタイミングチャートに示す
ように、送信期間と受信期間とは上記時間Ｔ毎に、交互
に繰り返される。

【００８３】タブレット２０上において、入力ペン１０
が略直立状態、即ち使用状態に保持されると、ループコ
イル２１−ｉから発生した電波によって入力ペン１０の
コイル１０５（図１）が励振され、同調回路１５（図
１）において、信号Ｆに同期した誘導電圧Ｇが発生す
る。

【００８４】その後、送受切替回路３４の動作によって
信号Ｆにおいて信号無しの期間、即ち受信期間に入ると
ともにループコイル２１−ｉが増幅器４７側に切り替え
られると、該ループコイル２１−ｉからの電波は直ちに
消滅するが、入力ペン１０の同調回路１５に生じた誘導
電圧Ｇは、同調回路１５内の損失に応じて徐々に減衰す
る。

【００８５】そして、誘導電圧Ｇに基づいて同調回路１
５を流れる電流により、コイル１０５から電波が発信さ
れる。コイル１０５から発信された電波によって、増幅
器４７に接続されたループコイル群２１−ｉが励振さ
れ、該ループコイル群２１−ｉにはコイル１０５からの
電波による誘導電圧が発生する。この誘導電圧は、受信
期間の間のみ送受切替回路３４から増幅器４７に送出さ
れ、増幅されて受信信号Ｈとなって受信タイミング切替
回路３７に送出される。

【００８６】受信タイミング切替回路３７には、Ｘ方向
又はＹ方向の選択情報のいずれか一方、ここではＸ方向
の選択情報と、実質的に送受切替信号Ｃの反転信号であ
る受信タイミング信号Ｄとが入力されている。受信タイ
ミング切替回路３７は、信号Ｄが‘Hi’レベルの期間は
受信信号Ｈを出力し、‘Lo’レベルの期間は何も出力し
ないため、実質的に受信信号Ｈと同一の信号Ｉを出力す
る。

【００８７】信号Ｉは帯域フィルタ３８に送出される。
帯域フィルタ３８は、周波数ｆ_０を固有の振動数とする
セラミックフィルタであり、信号Ｉ中の周波数ｆ_０成分
のエネルギーに応じた振幅を有する信号Ｊを検波器３９
及び位相検波器４１，４２に送出する。厳密には、帯域
フィルタ３８は、数個の信号Ｉが帯域フィルタ３８に入
力され収束した状態において、これらの信号Ｊを検波器
３９及び位相検波器４１，４２に送出する。

【００８８】検波器３９に入力された信号Ｊは検波・整
流され、信号Ｋとされた後、さらに遮断周波数の充分低
い低域フィルタ４０によって振幅のほぼ１／２に対応す
る電圧値、例えばＶｘを有する直流信号Ｌに変換され、
制御回路３０に送出される。

【００８９】信号Ｌの電圧値Ｖｘは、ループコイル２１
−ｉに誘起される誘導電圧に基づくものであり、入力ペ
ン１０とループコイル２１−ｉとの間の距離に依存した
値、ここではほぼ距離の４乗に反比例した値を示す。こ
のため、ループコイル２１−ｉが異なるループコイルに
切り替えられると、信号Ｌの電圧値Ｖｘは異なる値とな
る。

【００９０】従って、制御回路３０において、各ループ
コイル毎に得られる電圧値Ｖｘをディジタル値に変換
し、これらに後述する演算処理を実行することにより、
各ループコイルと入力ペン１０との位置関係を求めるこ
とにより、入力ペン１０による指示位置のＸ方向の座標
値が求められる。なお、入力ペン１０による指示位置の
Ｙ方向の座標値についても同様にして求められる。

【００９１】一方、位相検波器４１には、信号発生回路
３１により発生された矩形波信号Ａが検波信号として入
力され、位相検波器４２には、矩形波信号Ａと位相が９
０°遅れた矩形波信号Ｂが検波信号として入力されてい
る。そして、信号Ｊの位相が矩形波信号Ａの位相とほぼ
一致している場合は、位相検波器４１はちょうど信号Ｊ
を正側に反転した信号Ｍ１を出力し、また、位相検波器
４２は正側及び負側に対称な波形を有する信号Ｍ２を出
力する。なお、位相検波器４１から出力される信号Ｍ１
は実質的に信号Ｋと同一である。

【００９２】信号Ｍ１は、上記の信号Ｋと同様に、低域
フィルタ４３によって信号Ｊの振幅のほぼ１／２に対応
する電圧値、即ちＶｘを有する直流信号Ｎ１に変換され
制御回路３０に送出される。ここで、直流信号Ｎ１は実
質的に信号Ｌと同一である。また、信号Ｍ２は、同様に
低域フィルタ４４によって直流信号Ｎ２に変換され、制
御回路３０に送出されるが、図４に示す例では位相検波
器４２からの信号Ｍ２において正側及び負側の成分が同
一であるため、低域フィルタ４４の出力の電圧値は０
［Ｖ］となる。

【００９３】制御回路３０は、低域フィルタ４３，４４
の出力値、ここでは信号Ｎ１，Ｎ２をディジタル値に変
換し、得られたディジタル値を用いて下記式（１）で示
される演算処理を実行することにより、位相検波器４
１，４２に加わった信号、ここでは信号Ｊと矩形波信号
Ａとの位相差θを求める。

【数１】 θ＝−ｔａｎ^−１（ＶＱ／ＶＰ） …（１）

【００９４】前記式（１）で、ＶＰは低域フィルタ４３
の出力に対応するディジタル値を、また、ＶＱは低域フ
ィルタ４４の出力に対応するディジタル値を示す。例え
ば、前述した信号Ｊの場合、信号Ｎ１の電圧値はＶｘで
あるが、信号Ｎ２の電圧値は０［Ｖ］、即ちＶＱ＝０で
あるから位相差θ＝０゜となる。

【００９５】ところで、信号Ｊの位相は、入力ペン１０
の同調回路１５における同調周波数に対応して変化す
る。即ち、同調回路１５における同調周波数が所定の周
波数ｆ _０と一致している場合、同調回路１５には信号の
送信期間及び受信期間とも周波数ｆ_０の誘導電圧が発生
し、また、これに同期した誘導電流が流れるため、受信
信号Ｈ（又はＩ）の周波数及び位相は矩形波信号Ａと一
致することになり、信号Ｊの位相も矩形波信号Ａと一致
する。

【００９６】一方、同調回路１５における同調周波数が
所定の周波数ｆ_０と一致していない場合、例えば周波数
ｆ_０よりわずかに低い周波数ｆ_１の場合は、送信期間に
おいて同調回路１５には周波数ｆ_０の誘導電圧が発生す
るが、この誘導電圧により同調回路１５には位相遅れを
伴う誘導電流が流れる。そして、受信期間においてはほ
ぼ周波数ｆ_１の誘導電圧が生じ、これに同期した誘導電
流が流れるため、受信信号Ｈ（又はＩ）の周波数は矩形
波信号Ａの周波数よりわずかに低く、また、その位相も
やや遅れたものとなる。

【００９７】前述したように、帯域フィルタ３８は周波
数ｆ_０のみを固有の振動数とするものであるから、その
入力信号の低い方への周波数のずれは位相遅れとして出
力されることになり、従って、信号Ｊの位相は受信信号
Ｈ（又はＩ）よりさらに遅れたものとなる。

【００９８】また、逆に同調回路１５における同調周波
数が所定の周波数ｆ_０よりわずかに高い場合、例えば周
波数ｆ_２の場合、送信期間において同調回路１５には周
波数ｆ_０の誘導電圧が発生し、同調回路１５には位相進
みを伴う誘導電流が流れる。また、受信期間においては
ほぼ周波数ｆ_２の誘導電圧及びこれに同期した誘導電流
が流れるため、受信信号Ｈ（又はＩ）の周波数は矩形波
信号Ａの周波数よりわずかに高く、また、その位相もや
や進んだものとなる。帯域フィルタ３８において、その
入力信号の高い方への周波数のずれは、前述した場合と
は逆に位相進みとして出力されることになり、従って、
信号Ｊの位相は受信信号Ｈ（又はＩ）よりさらに進んだ
ものとなる。

【００９９】前述のように、入力ペン１０においては、
操作時にフェライトチップ１０２がフェライトコア１０
４に接近する。従って、入力ペン１０の操作時にはコイ
ル１０５のインダクタンスが増大し、同調回路１５の同
調周波数は低い周波数に変化する。この同調周波数の変
化は、コイル１０５のインダクタンスの変化量、即ち、
Ｏリング１０３の変形量に対応する。従って、制御回路
３０によって前記式（１）で示される演算処理により得
られた位相差θの値をもとに、Ｏリング１０３の変形
量、即ち入力ペン１０の操作時に加わった力を検出する
ことができる。

【０１００】次に、図５及び図６に従って、入力ペン１
０により指示された座標検出動作及び位相検出動作につ
いて詳細に説明する。図５は制御回路３０の動作を示す
フローチャートである。また、図６は、タブレット２０
における信号検出動作を示すタイミングチャートであ
り、図中、（ａ）はタブレット２０のループコイルへ送
出される正弦波信号を示し、（ｂ）は送信期間と受信期
間の切替状態を示し、（ｃ）はタブレット２０のループ
コイルにおける検出電圧を示す。

【０１０１】まず、座標入力装置１全体の電源が投入さ
れ、測定開始状態になると、制御回路３０（図２）は、
Ｘ方向を選択する情報をＸＹ切替回路３６及び受信タイ
ミング切替回路３７に送出するとともに、タブレット２
０が有するＸ方向のループコイル２１−１〜２１−４８
（図３）のうち、最初のループコイル２１−１を選択す
る情報を選択回路３２に送り、該ループコイル２１−１
を送受切替回路３４に接続する。

【０１０２】続いて、送受切替回路３４は、信号発生回
路３１から出力された送受切替信号Ｃに基づいて、ルー
プコイル２１−１を駆動回路４５並びに増幅器４７に交
互に接続する。このとき、駆動回路４５は、３２μｓｅ
ｃの送信期間において、図６（ａ）に示すような５００
kHzの１６個の正弦波信号を該ループコイル２１−１へ
出力する。

【０１０３】上記の送受切替回路３４，３５による送信
及び受信の切り替えは、図６（ｂ）に示すように一のル
ープコイル、ここでは２１−１に対して７回繰返され
る。この７回の送信及び受信の繰返し期間が、一のルー
プコイルの選択期間（４４８μｓｅｃ）に相当する。

【０１０４】この４４８μｓｅｃの選択期間には、一の
ループコイルに対して７回の受信期間が含まれ、増幅器
４７の出力としては受信期間毎に誘導電圧が得られる。
ここで得られる誘導電圧は、前述したように受信タイミ
ング切替回路３７を介して帯域フィルタ３８に送出され
て平均化され、検波器３９、位相検波器４１，４２及び
低域フィルタ４０，４３，４４を経て制御回路３０に送
出される。

【０１０５】そして、制御回路３０は、低域フィルタ４
０の出力値をＡ／Ｄ変換して入力し、入力ペン１０とル
ープコイル２１−１との距離に依存した検出電圧、例え
ばＶｘ１として一時記憶する。

【０１０６】次いで、制御回路３０は、ループコイル２
１−２を選択する情報を選択回路３２へ送出し、該ルー
プコイル２１−２を送受切替回路３４に接続させる。そ
して、入力ペン１０とループコイル２１−２との距離に
比例した検出電圧Ｖｘ２を得てこれを記憶し、以後、同
様にループコイル２１−３〜２１−４８を順次、送受切
替回路３４に接続させて、図６（ｃ）に示すような各ル
ープコイル毎の入力ペン１０とのＸ方向の距離に依存し
た検出電圧Ｖｘ１〜Ｖｘ４８（但し、図６（ｃ）にはそ
の一部のみをアナログ的な表現で示す。）を記憶する
（以上、図５：ステップＳ１）。

【０１０７】実際には、全てのループコイルで検出電圧
を得る動作には時間がかかり非効率的であるため、入力
ペン１０が置かれた位置（ｘｐ）に最も近いループコイ
ルを中心として、その前後の数本のループコイルのみに
ついて検出電圧が得られる。なお、これら数本のループ
コイル以外のループコイルにおける検出電圧は無視でき
るほど小さい値である。

【０１０８】制御回路３０は、上記ステップＳ１におけ
る処理により記憶した検出電圧の電圧値が一定の検出レ
ベル以上であるか否かをチェックし（ステップＳ２）、
一定の検出レベルより下であれば（ステップＳ３；Ｎ
ｏ）、再度、Ｘ方向の各ループコイルの選択及び電圧検
出を繰返す。また、一定の検出レベル以上であれば（ス
テップＳ３；Ｙｅｓ）、次の処理へ移行する。

【０１０９】なお、ステップＳ２で実行されるレベルチ
ェックにおいて、制御回路３０は、検出電圧の最大値が
検出レベルに達しているか否か、及び、最大値の検出電
圧を有するループコイルがどのループコイルであるかを
チェックし、検出レベルに達していなければ以後の座標
計算等を停止し、或いは、次回の座標検出動作及び位相
検出動作において選択するループコイルの中心を設定す
る処理を行う。

【０１１０】続いて、制御回路３０は、ＸＹ切替回路３
６及び受信タイミング切替回路３７に対してＹ方向の選
択情報を送出し、上記ステップＳ１の処理と同様にして
選択回路３３及び送受切替回路３５に切り替えを実行さ
せ、電波を送受信した時の低域フィルタ４０の出力値を
Ａ／Ｄ変換して得られる入力ペン１０とＹ方向の各ルー
プコイル２２−１〜２２−４８との距離に依存した検出
電圧を一時記憶する（ステップＳ４）。

【０１１１】この後、制御回路３０は、記憶した検出電
圧のレベルチェックを実行し（ステップＳ５）、一定の
検出レベルより下であれば（ステップＳ６；Ｎｏ）、再
度、Ｘ方向の各ループコイルの選択及び電圧検出へ戻
る。また、一定の検出レベル以上であれば（ステップＳ
６；Ｙｅｓ）、記憶した電圧値から入力ペン１０による
指示位置のＸ方向及びＹ方向の座標値を算出する（ステ
ップＳ７）。

【０１１２】ここで、ステップＳ７における処理の例に
ついて説明する。Ｘ方向又はＹ方向の座標値、例えば前
記座標値ｘｐを求める算出方法の一つとして、前記検出
電圧Ｖｘ１〜Ｖｘ４８の極大値付近の波形を適当な関数
で近似し、その関数の極大値の座標を求める方法があ
る。

【０１１３】例えば図６（ｃ）に示す最大値の検出電圧
Ｖｘ３と、その両側の検出電圧Ｖｘ２及びＶｘ４を２次
関数で近似すると、次のようにして算出することができ
る。なお、下記式（２）〜（７）においては、各ループ
コイル２１−１〜２１−４８の中心位置の座標値をｘ１
〜ｘ４８とし、その間隔をΔｘとする。

【０１１４】まず、各検出電圧と座標値については、下
記式（２），（３），（４）が成り立つ。なお、下記式
（２）〜（４）においてａ，ｂは定数（ａ＜０）であ
る。

【数２】 Ｖｘ２＝ａ（ｘ２−ｘｐ）^２＋ｂ …（２） Ｖｘ３＝ａ（ｘ３−ｘｐ）^２＋ｂ …（３） Ｖｘ４＝ａ（ｘ４−ｘｐ）^２＋ｂ …（４）

【０１１５】また、各ループコイルの中心位置の座標値
については、下記式（５），（６）が成り立つ。

【数３】ｘ３−ｘ２＝Δｘ …（５） ｘ４−ｘ２＝２Δｘ …（６）

【０１１６】ここで、前記式（５），（６）を前記式
（３），（４）に代入して整理すると、下記式（７）が
導かれる。

【数４】 ｘｐ＝ｘ２＋Δｘ／２｛（３Ｖｘ２−４Ｖｘ３＋Ｖｘ４）／（Ｖｘ２−２Ｖｘ ３＋Ｖｘ４）｝ …（７）

【０１１７】このように、各ループコイルからの検出電
圧Ｖｘ１〜Ｖｘ４８から、ステップＳ２のレベルチェッ
クの際に求められた最大値の検出電圧と、その前後の検
出電圧を抽出し、これらと該最大値の検出電圧が得られ
たループコイルの１つ前のループコイルの座標値（既
知）とをもとにして、前記式（７）に相当する演算を行
なうことにより、入力ペン１０の座標値ｘｐを算出でき
る。

【０１１８】その後、制御回路３０は、Ｘ方向のループ
コイル２１−１〜２１−４８（又はＹ方向のループコイ
ル２２−１〜２２−４８）のうち、最大の検出電圧が得
られたループコイル（ピークコイル）を選択する情報を
選択回路３２（又は３３）に送出し（ステップＳ８）、
入力ペン１０に対する電波の送受信を複数回、例えば７
回繰返させ、低域フィルタ４３，４４から得られた出力
値をＡ／Ｄ変換し（ステップＳ９）、前述のように位相
差θを算出する（ステップＳ１０）。

【０１１９】得られた位相差θは、制御回路３０によっ
て、例えば４０゜加算する等の処理により調整され、筆
圧を表す位相情報に変換されて、ステップＳ７で求めら
れた入力ペン１０による指示位置の座標値とともに、電
子機器４９へ出力される（ステップＳ１１）。

【０１２０】以上のステップＳ１〜１１に示す処理によ
って第１回目の座標検出動作及び位相検出動作が終了す
ると、制御回路３０は、第２回目以降の座標検出動作と
して、Ｘ方向のループコイル２１−１〜２１−４８のう
ち、最大の検出電圧が得られたループコイルを中心とし
て、その前後の一定数、例えば１０本のループコイルの
みを選択する情報を選択回路３２に送出し、同様に、Ｙ
方向のループコイル２２−１〜２２−４８のうち、最大
の検出電圧が得られたループコイルを中心として、その
前後の一定数、例えば１０本のループコイルのみを選択
する情報を選択回路３３に送出する。そして、同様に出
力値を得て入力ペン１０による指示位置のＸ方向及びＹ
方向の座標検出動作並びに位相検出動作を行ない、得ら
れた座標値及び位相情報を電子機器４９に転送し、以
下、これら一連の処理を繰返す。これにより、随時、入
力ペン１０による指示位置の座標と、操作時の筆圧に係
る情報とを取得できる。

【０１２１】続いて、上記のように座標入力装置１で使
用される入力ペン１０の構成について詳述する。図７
は、フェライトチップ１０２に形成された突起１０２ａ
の高さと、座標入力装置１における検知状態の一例を示
す図であり、（ａ）は入力ペン１０に加わる荷重と座標
入力装置１により検知される筆圧とに関する試験結果を
示すグラフであり、（ｂ）は同図（ａ）に示す試験の条
件を示す図である。

【０１２２】なお、図７（ａ）に示す試験は、次の条件
下で行われたものである。 ・フェライトコア１０４としては、Ｌ６材（ＴＤＫ製）
を用い、外径φ２．５ｍｍ（ミリメートル）、長さ２０
ｍｍの構成とした。 ・コイル１０５は、φ０．０７ｍｍの線材による７芯、
４６ターンの構成とした。 ・Ｏリング１０３は、硬度３０度のシリコンゴム製と
し、外径φ２ｍｍ、内径φ１ｍｍ、線形０．５ｍｍの構
成とした。 ・フェライトチップ１０２としては、Ｌ６材（ＴＤＫ
製）を用い、外径φ２．５ｍｍ、長さ１ｍｍの構成とし
た。

【０１２３】また、図７（ａ）中に示す（１）〜（３）
の各試験において、図７（ｂ）に示す突起１０２ａは下
記の構成とした。なお、突起１０２ａの高さは、図７
（ｂ）中符号Ｘで示す高さであり、突起１０２ａの断面
は円形である。また、下記の値は入力ペン１０の非操作
状態における値を示す。 ・条件（１）…外径φ０．８ｍｍ，高さ０．３ｍｍ。 ・条件（２）…外径φ０．８ｍｍ，高さ０．１ｍｍ。 ・条件（３）…突起１０２ａは無し。

【０１２４】図７（ａ）に示すグラフにおいて、横軸は
入力ペン１０に対して加えられる荷重を、縦軸は座標入
力装置１により検知される筆圧レベルを示す。タブレッ
ト２０により検知される筆圧レベルの変化は、前述のよ
うに、コイル１０５のインダクタンスの変化に基づくも
のである。従って、グラフの縦軸方向の変化は、間接的
にコイル１０５のインダクタンスの変化を示すものであ
る

【０１２５】図７（ａ）に示すように、（３）の条件
下、即ち突起１０２ａが存在せず、フェライトチップ１
０２の端面が平滑である場合は、入力ペン１０に加わる
荷重の増加に伴って、座標入力装置１により検知される
筆圧レベルも緩やかに上昇している。

【０１２６】また、（２）の条件下、即ち高さ０．１ｍ
ｍの突起１０２ａを有する場合は、同図（３）に示す場
合に比べて荷重の増加とともに筆圧レベルが速やかに上
昇し、グラフが速やかに立ち上がっている。

【０１２７】さらに、（１）の条件下、即ち突起１０２
ａの高さが０．３ｍｍの場合には、荷重の増大に応じ
て、より速やかに筆圧レベルが上昇しており、グラフの
立ち上がりは非常に早い。

【０１２８】なお、（１）及び（２）のグラフにおい
て、入力ペン１０に対する荷重が所定の値を超えると筆
圧レベルがほぼ一定になっているが、この状態は、Ｏリ
ング１０３の弾性変形によって突起１０２ａとフェライ
トコア１０４とが当接したことを示している。

【０１２９】このように、図７（ａ）に示す結果から、
入力ペン１０に加わる荷重に対する筆圧レベルの変化
は、非操作状態において突起１０２ａとフェライトコア
１０４の端面とが近接しているほど、鋭敏であるといえ
る。また、突起１０２ａの有無は筆圧レベルの応答に大
きく影響し、突起１０２ａの高さがわずか０．１ｍｍで
あっても、突起１０２ａが無い場合とは明らかに異なる
結果が得られている。さらに突起１０２ａの高さが０．
３ｍｍの場合は、その差が顕著である。従って、フェラ
イトチップ１０２の端面に突起１０２ａを設けて、非操
作状態でフェライトチップ１０２とフェライトコア１０
４とが近接する構成とすれば、入力ペン１０への荷重が
小さい場合でも、検知される筆圧レベルは鋭敏に応答
し、一定以上の筆圧レベルを検知できる。これにより、
弱い力でも確実に動作し、操作性の良い入力ペン１０を
実現できる。

【０１３０】本第１の実施の形態においては、フェライ
トチップ１０２とフェライトコア１０４との間にＯリン
グ１０３を介設することにより、フェライトチップ１０
２及びフェライトコア１０４を同一軸線上に配設して、
ケース１１の細型化を図っている。この場合、フェライ
トチップ１０２とフェライトコア１０４とはＯリング１
０３の分だけ離隔されてしまうが、フェライトチップ１
０２側に突起１０２ａを形成し、突起１０２ａがＯリン
グ１０３の中央に嵌入する構成とすれば、フェライトチ
ップ１０２とフェライトコア１０４とをより近接させる
ことができる。

【０１３１】ここで、図７（ａ）に示す試験と同一の条
件下で、フェライトチップ１０２の突起１０２ａの高さ
をさらに変化させた場合の試験結果について説明する。
図１４は、フェライトチップ１０２に形成された突起１
０２ａの高さと、座標入力装置１における検知状態の別
の例を示す図であり、（ａ）は入力ペン１０に加わる加
重と座標入力装置１により検知される筆圧とに関する試
験結果を示すグラフであり、（ｂ）は同図（ａ）に示す
試験の条件を示す図である。

【０１３２】図１４（ａ）に示すグラフは、図７（ａ）
に示す試験と同一条件下で突起１０２ａの高さのみを変
更した例を追加して示すものである。すなわち、図１４
（ｂ）に示すように、突起１０２ａの高さを０．４ｍｍ
とした場合の筆圧レベル−荷重特性を、図中（４）とし
て示す。図１４（ａ）に示すように、突起１０２ａの高
さを０．４ｍｍとした場合、突起１０２ａが０．１ｍｍ
或いは０．３ｍｍである場合に比べて、荷重に応答して
検知される筆圧レベルの立ち上がりが速やかである。

【０１３３】図１４（ａ）に示す筆圧レベルの立ち上が
りが速やかであれば、入力ペン１０への荷重が小さい場
合であっても、筆圧レベルが鋭敏に応答し、一定以上の
筆圧レベルを検知できる。すなわち、入力ペン１０を操
作する操作者が、軽い力で操作を行った場合であって
も、座標入力装置１において操作を確実に検知できる。

【０１３４】従って、図７（ａ）および図１４（ａ）に
示す結果から、フェライトチップ１０２の突起１０２ａ
の高さは、０．１ｍｍ以上であることが好ましく、さら
に０．３ｍｍ以上であればより好ましく、最適な値とし
ては０．４ｍｍが挙げられる。

【０１３５】なお、ここで、フェライトチップ１０２お
よびフェライトコア１０４に用いられる磁性材料の特性
について、説明する。上述のように、図７（ａ）および
図１４（ａ）に示す試験においては、フェライトチップ
１０２とフェライトコア１０４とはＬ６材（ＴＤＫ製）
により構成されるものとした。

【０１３６】しかしながら、フェライトチップ１０２は
芯１０１に近接する部材であって、操作者により力が加
わりやすいことから、より強度の高い材料を用いて構成
しても良い。例えば、フェライトチップ１０２をＬ９Ｇ
材（ＴＤＫ製）により構成した場合、Ｌ６材の曲げ強度
が、一般的なニッケル系フェライトの強度である１．０
Ｅ＋０７（ｋｇ／ｍ^２）程度であるのに対し、Ｌ９Ｇ材
の曲げ強度は１．８Ｅ＋０７（ｋｇ／ｍ^２）であるか
ら、曲げ強度が約１．８倍まで高められる。なお、Ｌ６
材とＬ９Ｇ材との特性の違いから、Ｌ６材に代えてＬ９
Ｇ材を用いた場合に座標入力装置１の動作に影響を与え
る可能性がある。例えば、フェライトコア１０４をＬ９
Ｇ材で構成した場合、コイル１０５のインダクタンスの
変化が鈍くなる可能性がある。しかし、フェライトチッ
プ１０２はフェライトコア１０４に比べて微小な部材で
あるから、フェライトチップ１０２をＬ９Ｇ材で構成し
た場合の影響はごく軽微であり、座標入力装置１を使用
する上で問題は無い。そこで、フェライトチップ１０２
をＬ９Ｇ材（ＴＤＫ製）により構成し、フェライトコア
１０４をＬ６材（ＴＤＫ製）により構成すると、コイル
１０５における特性と強度の両面から、非常に好まし
い。

【０１３７】なお実際に、フェライトチップ１０２にＬ
９Ｇ材（ＴＤＫ製）を用い、フェライトコア１０４にＬ
６材（ＴＤＫ製）を用いて構成した入力ペン１０につい
て、芯１０１に荷重を加えて耐久性を調べる試験を行っ
たところ、３００ｇの荷重を３回／秒の頻度で加えた場
合に、１０００万回以上の荷重に耐えうることが明らか
になった。

【０１３８】また、さらにフェライトコア１０４の径を
より太くすることで、フェライトコア１０４の耐久性を
高めることも可能であり、フェライトコア１０４の径が
２．５ｍｍ以上であれば、入力ペン１０に衝撃が加わっ
た場合にも耐えうる高い耐久性が得られるが、３．０ｍ
ｍ以上であれば、より高い耐久性が得られる。

【０１３９】図８は、入力ペン１０におけるフェライト
チップ１０２及びフェライトコア１０４の構成例を示す
図であり、（ａ）は図１に示した構成例を示す断面図で
あり、（ｂ）は同図（ａ）とは異なる構成例を示す断面
図であり、（ｃ）は同図（ａ）及び（ｂ）とはさらに異
なる構成例を示す断面図である。

【０１４０】図８（ａ）に示すように、図１に示す入力
ペン１０においては、ほぼ平滑の端面を有するフェライ
トコア１０４と、突起１０２ａを有するフェライトチッ
プ１０２とを対向させる構成とした。しかしながら、フ
ェライトチップ１０２とフェライトコア１０４とが、Ｏ
リング１０３を間に介しながら近接する条件は、その他
の構成によっても実現可能である。

【０１４１】例えば、図８（ｂ）に示すように、フェラ
イトチップ１０２に代えて、ほぼ平滑の端面を有するフ
ェライトチップ６０１を用い、フェライトコア１０４に
代えて突起６０２ａを有するフェライトコア６０２を用
いても良い。突起６０２ａは、突起１０２ａと同様に端
面の中央に形成された突起であり、Ｏリング１０３の貫
通孔に嵌入する。この場合、フェライトチップ６０１が
有するほぼ平滑の端面とフェライトコア６０２が有する
突起６０２ａとが、Ｏリング１０３を介して対向するの
で、図８（ａ）に示す構成と同様の効果が得られる。な
お、突起６０２ａは、突起１０２ａと同様に、入力ペン
１０の非操作状態において対向する端面に接触しない高
さに形成されるものとする。

【０１４２】また、例えば、図８（ｃ）に示すように、
フェライトチップ１０２に代えて、突起６０３ａを有す
るフェライトチップ６０３を用い、フェライトコア１０
４に代えて突起６０４ａを有するフェライトコア６０４
を用いることも可能である。突起６０３ａ，６０４ａ
は、突起１０２ａと同様に端面の中央に形成された突起
であり、Ｏリング１０３の貫通孔に嵌入する。この場
合、フェライトチップ６０３が有する突起６０３ａと、
フェライトコア６０４が有する突起６０４ａとがＯリン
グ１０３を介して対向するので、図８（ａ）に示す構成
と同様の効果が得られる。なお、突起６０３ａ，６０４
ａは、入力ペン１０の非操作状態において互いに接触し
ない高さに形成されるものとする。

【０１４３】図９は、フェライトチップ１０２及びフェ
ライトコア１０４に代わる他の構成例を示す図であり、
（ａ）はフェライトチップ６１１及びフェライトコア６
１２を用いた構成を示す断面図であり、（ｂ）はフェラ
イトチップ６１４及びフェライトコア６１５を用いた構
成を示す断面図であり、（ｃ）はフェライトチップ６１
６及びフェライトコア６１７を用いた構成を示す断面図
である。

【０１４４】上記図８（ｂ）及び（ｃ）には、端面のほ
ぼ中央に棒状の突起が形成された構成例を図示したが、
本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図９
（ａ）に示すように、フェライトチップ１０２に代え
て、端面の外縁に外周突起６１１ａを有するフェライト
チップ６１１を用い、Ｏリング１０３に代えて、Ｏリン
グ１０３よりも外径が小さく、外周突起６１１ａ内に収
容可能なＯリング６１３を用い、フェライトコア１０４
に代えて、ほぼ平滑な端面を有するフェライトコア６１
２を用いる構成とすることも可能である。

【０１４５】ここで、フェライトチップ６１１は、図１
０（ａ）に示すように、略円柱状の部材であって、上面
の外縁部分のみが突出して外周突起６１１ａをなしてお
り、外周突起６１１ａの内側は陥没している。外周突起
６１１ａの内部には、Ｏリング６１３が収容される。そ
して、Ｏリング６１３の厚みと外周突起６１１ａの高さ
を調整し、図９（ａ）に示すように、入力ペン１０の非
操作状態において外周突起６１１ａがフェライトコア６
１２の端面に接触しないように構成すれば、図１に示す
入力ペン１０と同様の効果が得られる。

【０１４６】また、図９（ｂ）に示すように、外周突起
６１１ａと同様の外周突起６１５ａを有するフェライト
コア６１５を、フェライトコア１０４に代えて用い、フ
ェライトチップ１０２に代えてほぼ平滑な端面を有する
フェライトチップ６１４を用いる構成とすることも可能
である。そして、図９（ｂ）に示すように、入力ペン１
０の非操作状態において外周突起６１５ａがフェライト
チップ６１４の端面に接触しないように構成すれば、図
１に示す入力ペン１０と同様の効果が得られる。

【０１４７】さらに、図９（ｃ）に示すように、外周突
起６１１ａと同様の外周突起６１６ａを有するフェライ
トチップ６１６をフェライトチップ１０２に代えて用
い、外周突起６１１ａと同様の外周突起６１７ａを有す
るフェライトコア６１７をフェライトコア１０４に代え
て用いる構成とすることも可能である。この場合、図９
（ｃ）に示すように、入力ペン１０の非操作状態におい
て外周突起６１６ａと外周突起６１７ａが互いに接触し
ない構成とすれば、図１に示す入力ペン１０と同様の効
果が得られる。

【０１４８】また、外周突起６１１ａ，６１５ａ，６１
６ａ，６１７ａは、図１０（ａ）に示す構成だけでな
く、図１０（ｂ）に示すフェライトチップ６１８のよう
に、切欠部６１８ａを備える構成としても良い。この場
合、切欠部６１８ａの数や形状については任意である。

【０１４９】さらに、例えば図９（ａ）に示すフェライ
トチップ６１１とフェライトコア６１２とを同一軸線上
に保持し、横方向へずれない構成とすれば、Ｏリング６
１３に代えて、可撓性の球を用いることも可能である。
つまり、図１に示すＯリング１０３、及び、図９（ａ）
に示すＯリング６１３のいずれも、入力ペン１０の非操
作状態においてフェライトチップとフェライトコアとを
離隔させて保持し、入力ペン１０の操作時に弾性変形す
るものであれば良いので、Ｏリング６１３に代えて複数
の球を用いることも可能である。

【０１５０】図１１は、フェライトチップ１０２が有す
る突起１０２ａ、及び、Ｏリング１０３の構成例を示す
図であり、（ａ）は突起１０２ａの構成を示す斜視図で
あり、（ｂ）は同図（ａ）とは異なる構成例を示す斜視
図であり、（ｃ）は同図（ａ）及び（ｂ）とはさらに異
なる構成例を示す斜視図である。また、図９（ｄ）は、
図１に示したＯリング１０３の構成を示す斜視図であ
り、（ｅ）は断面図である。（ｆ）は同図（ｅ）とは異
なる構成例を示す斜視図であり、（ｇ）は断面図であ
る。

【０１５１】入力ペン１０におけるフェライトチップ１
０２が有する突起１０２ａは、図１１（ａ）に示すよう
に断面円形の棒状としたが、例えば図１１（ｂ）に示す
ように、断面が方形の突起６０５ａとして構成しても良
い。この突起６０５ａを有するフェライトチップ６０５
をフェライトチップ１０２に代えて入力ペン１０に適用
した場合、突起６０５ａがＯリング１０３の貫通孔に嵌
入するのであれば、上記と同様の効果が得られる。

【０１５２】さらに、図１１（ｃ）に示すように、フェ
ライトチップ１０２に代えて、断面が三角形の突起６０
６ａを有するフェライトチップ６０６を用いても良い。
この場合、突起６０６ａがＯリング１０３の貫通孔に嵌
入するのであれば、上記と同様の効果が得られる。な
お、上記突起６０５ａ，６０６ａの他、さらに異なる形
状の突起を使用することも勿論可能である。

【０１５３】また、入力ペン１０におけるＯリング１０
３は、図１１（ｄ）及び（ｅ）に示すように、断面が円
形の線材が英字「Ｏ」をなす構成とした。このＯリング
１０３は、断面形状が円形であり、フェライトチップ１
０２及びフェライトコア１０４の端面に対して線で接触
する。このため、入力ペン１０の操作時に、フェライト
チップ１０２とフェライトコア１０４とに挟まれて弾性
変形する際、フェライトコア１０４の端面に沿って水平
方向へ広がるように変形可能である。即ち、Ｏリング１
０３においては、フェライトチップ１０２及びフェライ
トコア１０４に対する接触部が線の状態から面の状態へ
変化するので、Ｏリング１０３は入力ペン１０の操作時
に弾性変形しやすい。これにより、入力ペン１０の操作
時には速やかにＯリング１０３が変形し、フェライトチ
ップ１０２とフェライトコア１０４とが近接するので、
図１１（ｄ）及び（ｅ）に示すＯリング１０３は、入力
ペン１０に好適である。

【０１５４】しかしながら、図１１（ｆ）及び（ｇ）に
示すように、断面が方形の線材が英字「Ｏ」状に形成さ
れてなるＯリング６０７を、Ｏリング１０３に代えて入
力ペン１０に用いることも可能である。この場合、Ｏリ
ング６０７はフェライトチップ１０２及びフェライトコ
ア１０４に対して面で接触するため、比較的弾性変形し
にくいが、より柔軟な材料によりＯリング６０７を形成
すれば、Ｏリング１０３と同様の操作性が得られる。ま
た、入力ペン１０を、比較的強い力での操作に適した構
成とする場合、Ｏリング１０３より弾性変形しにくいＯ
リング６０７は好適である。

【０１５５】以上のように、入力ペン１０においては、
フェライトコア１０４には開口部や中空部が形成されな
いので、フェライトコア１０４を細型にしても強度不足
を招く恐れがない。また、芯１０１及びフェライトチッ
プ１０２についても、容易に細型化が可能であり、非常
に細型のケース１１内に各部を収容して、小型の入力ペ
ン１０とすることができる。また、入力ペン１０におい
ては、操作時にコイル１０５のインダクタンスが増大す
るので、高価な可変コンデンサを用いた座標指示器と同
様の動作を行うペン型座標指示器と同様の動作をさせる
ことができる。即ち、位置検出装置とともに使用される
座標指示器には、操作を検知するために加圧時に容量が
変化する可変コンデンサを用いたＬＣ共振回路を採用す
ることがある。このような座標指示器は、操作者による
操作が加わると可変コンデンサの容量が増大し、結果的
にＬＣ共振回路の共振周波数が低い方へシフトするもの
で、感度が良い一方で構造が複雑であり、高価である。
入力ペン１０においては、操作時にコイル１０５のイン
ダクタンスが増大するので、操作時に同調回路１５の共
振周波数が低い方へシフトする。従って、可変コンデン
サを用いた座標指示器と同様の動作を行うペン型座標指
示器を、より簡単な構成により、安価で実現できる。

【０１５６】また、フェライトチップ１０２とフェライ
トコア１０４との間にＯリング１０３が介設されるの
で、操作後の復元動作がスムーズに行われ、良好な操作
性が得られる。さらに、コイル１０５のインダクタンス
の変化量からＯリング１０３の変形量を求めることで、
操作時に加えられた力を求めることも可能である。

【０１５７】また、Ｏリング１０３はフェライトチップ
１０２とフェライトコア１０４の端面の全面を覆わない
ように形成されているので、フェライトチップ１０２と
フェライトコア１０４とが直接対向する部分が存在する
ので、操作時にはコイル１０５のインダクタンスが鋭敏
に変化し、操作が確実に検知されるので、入力ペン１０
の応答を良好にし、良好な操作性を確保できる。

【０１５８】また、フェライトチップ１０２に突起１０
２ａを設けることにより、初期状態におけるフェライト
チップ１０２とフェライトコア１０４の間隔を小さく
し、操作時にフェライトチップ１０２とフェライトコア
１０４とを速やかに接近させることができる。さらに、
突起１０２ａの高さはＯリング１０３の厚みよりも低い
ので、非操作時にフェライトチップ１０２とフェライト
コア１０４とを離隔させておくための構成としては弾性
体を挟んでおけば良いので、構造の複雑化を避けられ
る。

【０１５９】さらに、フェライトチップ１０２とフェラ
イトコア１０４との間の弾性体としてＯリング１０３を
用いるので、比較的弱い力で操作してもフェライトチッ
プ１０２とフェライトコア１０４とを容易に接近させる
ことができる。このため、入力ペン１０は、操作時の抵
抗が小さく、比較的弱い力で操作可能である。

【０１６０】なお、上記第１の実施の形態においては、
フェライトチップ１０２とフェライトコア１０４とは円
柱形状として説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、フェライトコア１０４はコイル１０５を巻
回すことが可能な形状であれば良いし、フェライトチッ
プ１０２は、芯１０１に固定可能な形状であれば良い。
また、Ｏリング１０３の構成は、上述したものの他、例
えば複数の直方体等の可撓性部材をフェライトチップ１
０２に張り付けして代えることも可能である。さらに、
ケース１１の形状は筆記具を模した形状に限られず、フ
ェライトチップ１０２、Ｏリング１０３、フェライトコ
ア１０４、基板ホルダー１２、基板１３、コンデンサ１
４、同調回路１５等を内蔵できる構成であれば特に限定
されず、その他の細部構成についても、特許請求の範囲
に記載した技術思想の範囲内において種々の変更が可能
なのはいうまでもない。

【０１６１】また、上記第１の実施の形態では、フェラ
イトチップ１０２、Ｏリング１０３、及びフェライトコ
ア１０４をケース１１の先端側に設ける構成としたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、ケース１１の
後端側に設けても良い。以下、この場合について、図１
２を参照し、変形例として説明する。

【０１６２】［変形例］図１２は、本発明の第１の実施
の形態における変形例として、入力ペン８０の構成を示
す断面図である。図１２において、８１はケース、８２
は基板ホルダー、８３は基板、８４は芯である。また、
図１に示す入力ペン１０と同様に構成されるものについ
ては、同符号を付して説明を省略する。

【０１６３】図１２に示す入力ペン８０は、ケース１１
と同様に、ボールペンやシャープペンシル等の一般的な
筆記具を模して形成された小型の合成樹脂あるいは金属
製のケース８１内に、各部を収容して構成される。ケー
ス８１の先端には、ケース８１の内外に挿通する棒状の
芯８４が配設され、芯８４の基端部は基板ホルダー８２
の一端に固定されている。基板ホルダー８２には基板８
３が固定され、基板８３には、コンデンサ１４を含む各
種素子が実装されている。これら基板８３に実装された
各種素子、コンデンサ１４及びコイル１０５を含んで同
調回路１５が構成される。

【０１６４】基板ホルダー８２の他端にはフェライトコ
ア１０４が固定されており、フェライトコア１０４は、
Ｏリング１０３を介してフェライトチップ１０２に対向
する。そして、フェライトチップ１０２は、ケース８１
の基端部において、ケース８１の内面に固定されてい
る。

【０１６５】入力ペン８０は、入力ペン１０と同様に、
略平板状のタブレット２０（図２）の上で、通常の筆記
具と同じくケース１１の先端を下方に向けて保持され、
芯８４をタブレット（図２）に押しつけるように操作さ
れる。

【０１６６】つまり、入力ペン８０の操作時には、芯８
４がケース８１の内部に押し込まれる。すると、芯８４
とともに基板ホルダー８２が押圧されるので、基板ホル
ダー８２に固定されたフェライトコア１０４が、ケース
８１の基端部側、即ちフェライトチップ１０２側へ押圧
される。そして、フェライトコア１０４を介して加わる
押圧力によってＯリング１０３が弾性変形し、フェライ
トコア１０４と突起１０２ａとが接近する。

【０１６７】従って、入力ペン８０の操作時には、入力
ペン１０の操作時と同様に突起１０２ａとフェライトコ
ア１０４とが接近し、コイル１０５のインダクタンスが
変化する。このため、入力ペン１０に代えて入力ペン８
０を用い、タブレット２０の上で操作すると、座標入力
装置１によって、入力ペン８０の操作により指示された
座標位置を検知することができる。

【０１６８】このように、上記第１の実施の形態におけ
る入力ペン１０は、芯１０１側にフェライトチップ１０
２を設ける構成としたことで、例えばケース１１が斜め
に傾いた状態で操作されても確実に操作に応答するとい
う効果を奏するものであり、より好適である。しかしな
がら、この点を除いては、図１２に示す入力ペン８０の
ように、フェライトチップ１０２がケース８１の基端部
側に配設された構成であっても同様の効果を得ることが
可能である。

【０１６９】［第２の実施の形態］続いて、本発明の第
２の実施の形態について説明する。図１５は、本第２の
実施の形態における入力ペン７０の構成を示す断面図で
ある。なお、図１５に示す入力ペン７０を構成する各部
の材料については、上記第１の実施の形態における入力
ペン１０の各部と共通である。

【０１７０】図１５に示す入力ペン７０は、入力ペン１
０と同様に座標入力装置１において座標を指示する目的
で操作者により操作されるペン型の座標指示器である。
入力ペン７０は、後尾が開口した中空のケース７０１
と、ケース７０１の後尾開口部に嵌め込まれて該開口部
を塞ぐキャップ７０２、ケース７０１の中空部に収納さ
れる基板ホルダー７０３、基板ホルダー７０３に固定さ
れる基板７０４、基板７０４上に実装されるコンデンサ
７０５、コンデンサ７０５を含んで構成される同調回路
７０６、基板ホルダー７０３に当接して配置されたフェ
ライトコア７０８、フェライトコア７０８に巻回された
コイル７０９、フェライトコア７０８の先端面とＯリン
グ７１１を介して対向するように配置されたフェライト
チップ７１０、および、フェライトチップ７１０に接し
て配置され、先端がケース７０１の先端から外へ突出す
る芯７１２等の各部を備えて構成される。さらに、入力
ペン７０においては、基板ホルダー７０３の基端部とキ
ャップ７０２との間には緩衝部材７０７が介設される。
なお、以下において、入力ペン７０が備える各部につい
てはケース７０１の先端側を「先端部」、ケース７０１
の後尾側を「基端部」と称して説明する。

【０１７１】なお、基板７０４、コンデンサ７０５、同
調回路７０６およびコイル７０９の各部は、上記第１の
実施の形態における基板１３、コンデンサ１４、同調回
路１５およびコイル１０５と同様に構成され、同等の機
能を有するものであるから、ここでは説明を省略する。

【０１７２】入力ペン７０の先端においてはケース７０
１が開口しており、この開口部からケース７０１の先端
が突出する。ケース７０１は、円盤状の基端部と、この
基端部に立設された棒状部とで構成され、基端部はフェ
ライトチップ７１０に接している。フェライトチップ７
１０は、Ｏリング７１１を挟んでフェライトコア７０８
に対向する。なお、フェライトチップ７１０は、上記第
１の実施の形態におけるフェライトチップ１０２の突起
１０２ａと同様の突起を有している。さらにフェライト
コア７０８は、フェライトチップ７１０と基板ホルダー
７０３とに挟まれるように配置され、基板ホルダー７０
３の基端部は、緩衝部材７０７を介してキャップ７０２
に接している。そして、芯７１２、フェライトチップ７
１０、Ｏリング７１１、フェライトコア７０８、基板ホ
ルダー７０３、キャップ７０２およびケース７０１は同
一軸線上に配置されている。緩衝部材７０７は、発泡ウ
レタンやゴム等の弾性体により構成されたものである。

【０１７３】ここで、入力ペン７０の先端部の構成につ
いて詳細に説明する。図１６は、入力ペン７０の先端部
を拡大して示す要部拡大図である。図１６に示すよう
に、ケース７０１の内側に設けられた中空部の内径は、
入力ペン７０の先端部に向かって３段階に細くなり、入
力ペン７０の基端部側から順に図中符号Ａ，Ｂ，Ｃで示
す段部が形成されている。このうち、段部Ａとケース７
０１の基端部との間において、ケース７０１の中空部に
は基板ホルダー７０３等の各部が収容される。フェライ
トコア７０８の先端は段部Ｂに接し、基端部分が基板ホ
ルダー７０３の先端に当接する。また、芯７１２の基端
部は段部Ｃに接し、段部Ｃと段部Ｂとの間において、芯
７１２の基端部、フェライトチップ７１０およびＯリン
グ７１１が収容された構成となっている。

【０１７４】基板ホルダー７０３の先端には、ケース７
０１の先端側へ向かって突出するコア保持突起７２１が
形成されており、コア保持突起７２１は、フェライトコ
ア７０８の基板ホルダー７０３側に穿設された穴と嵌合
する。これにより、フェライトコア７０８と基板ホルダ
ー７０３とは、入力ペン７０の横断面方向へずれないよ
うに固定される。

【０１７５】さらに、芯７１２の基端部の円盤状部分に
は、ケース７０１の基端部側へ向かって突出するチップ
保持突起７２２が形成され、チップ保持突起７２２は、
フェライトチップ７１０の芯７１２側に穿設された穴と
嵌合する。これにより、フェライトチップ７１０と芯７
１２とは、入力ペン７０の横断面方向へずれないよう固
定される。

【０１７６】以上のように構成される入力ペン７０にお
いて、ケース７０１の中空部に収容された基板ホルダー
７０３とフェライトコア７０８は、先端側は段部Ｂによ
り固定され、基端部側は緩衝部材７０７を介してキャッ
プ７０２によって固定される。このため、基板ホルダー
７０３とフェライトコア７０８は、緩衝部材７０７の弾
性力によって固定される。また、フェライトチップ７１
０および芯７１２は、先端側は段部Ｃにより固定され、
基端部側はＯリング７１１を介してフェライトコア７０
８により固定されている。このため、フェライトチップ
７１０および芯７１２は、Ｏリング７１１が屈曲可能な
範囲において、入力ペン７０の基端部側へ移動すること
が可能となる。

【０１７７】入力ペン７０の操作時には、入力ペン７０
の先端がタブレット２０（図２）表面に押しつけられる
ことにより、芯７１２がケース７０１の内部側へ押し込
まれ、芯７１２とともにフェライトチップ７１０がケー
ス７０１の基端部側へ移動する。これにより、フェライ
トコア７０８に巻回されたコイル７０９のインダクタン
スが変化することにより、座標入力装置１によって入力
ペン７０の操作を検出できる。

【０１７８】そして、入力ペン７０においては、基板ホ
ルダー７０３とフェライトコア７０８が緩衝部材７０７
の弾性力によって固定され、さらに、フェライトチップ
７１０と芯７１２とが段部ＣとＯリング７１１に挟まれ
た構成となっているので、入力ペン７０の非操作時に芯
７１２がケース７０１の外側へ脱落することも、フェラ
イトコア７０８や芯７１２が遊動することも無いので、
座標入力装置１の使用感をより快適なものとすることが
できる。

【０１７９】また、基板ホルダー７０３とフェライトコ
ア７０８とはコア保持突起７２１により固定され、芯７
１２とフェライトチップ７１０とはチップ保持突起７２
２によって固定されるので、基板ホルダー７０３とフェ
ライトコア７０８、或いは芯７１２とフェライトチップ
７１０とを接着する必要がない。一般に、摺動時の耐久
性を有する樹脂に対して接着剤を用いた場合、強固な接
着力を得ることが難しい。入力ペン７０によれば、芯７
１２や基板ホルダー７０３を、接着剤を用いることなく
固定することができるので、耐久性に優れた入力ペン７
０を実現できる上、製造時の工数と作業負担を削減する
ことで、容易に低コストで製造できる。

【０１８０】さらに、フェライトコア７０８の製造時に
おける公差により、フェライトコア７０８の長手方向の
サイズが、設計上のサイズからずれてしまうことがあ
る。入力ペン７０においては、公差によってフェライト
コア７０８の長手方向のサイズが違っても、緩衝部材７
０７の弾性によって公差を吸収することが可能である。
これにより、製造時の工数と作業負担をさらに削減し、
より一層低コストで容易に製造できる。

【０１８１】また、入力ペン７０に衝撃が加わった場
合、この衝撃をＯリング７１１とともに緩衝部材７０７
によって吸収することができるので、より耐久性に優れ
た入力ペン７０を実現できる上、良好な操作性を永く保
つことができる。そして、耐久性に優れることから入力
ペン７０をさらに細く構成することもできる。

【０１８２】なお、本第２の実施の形態において、フェ
ライトコア７０８の製造上の公差による長手方向のずれ
が明らかな場合、リング状に形成された樹脂片等を用い
て公差を補正することもできる。図１７は、図１６と同
様に入力ペン７０の要部を拡大して示す断面図である。

【０１８３】前述のように、基板ホルダー７０３の先端
部とフェライトコア７０８の基端部とはコア保持突起７
２１により固定されている。そこで、リング状に形成さ
れたリング型フィルム７２３を、コア保持突起７２１に
嵌め込むように装着し、基板ホルダー７０３とフェライ
トコア７０８との間にリング型フィルム７２３が介在す
る構成とすることができる。リング型フィルム７２３
は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂製
のフィルムであって、その厚さは、例えば０．１ｍｍで
ある。また、リング型フィルム７２３は中央に孔を有
し、孔の径はコア保持突起７２１の外径と同程度または
それ以上である。

【０１８４】例えばフェライトコア７０８の長手方向の
サイズが、設計上のサイズより０．３ｍｍ短いことが明
らかな場合、０．１ｍｍ厚のリング型フィルム７２３を
コア保持突起７２１に３枚嵌め込むことにより、基板ホ
ルダー７０３とフェライトコア７０８とが０．３ｍｍ離
隔される。これにより、フェライトコア７０８が設計上
のサイズ通りに形成された場合と同様に、入力ペン７０
を組み立てることができる。

【０１８５】なお、同様に、リング型フィルム７２３と
同様のフィルムを、チップ保持突起７２２に嵌め込むよ
うに装着することにより、フェライトチップ７１０の長
手方向のサイズが設計上のサイズとずれた場合に、ずれ
を補正することが可能となる。

【０１８６】また、リング型フィルム７２３はフェライ
トコア７０８の公差を補正して基板ホルダー７０３とフ
ェライトコア７０８とを固定する目的で設けられるもの
であるから、リング型フィルム７２３を用いずに緩衝部
材７０７のみによって基板ホルダー７０３とフェライト
コア７０８とを固定することも可能である。しかしなが
ら、入力ペン７０にスイッチを設けた場合、リング型フ
ィルム７２３を用いることが好ましい。以下、入力ペン
７０にスイッチを設けた場合について説明する。

【０１８７】図１８は、図１５に示す入力ペン７０にス
イッチ７３を設けてなる入力ペン７１の構成を示す断面
図である。なお、入力ペン７１において、入力ペン７０
と同一の構成によってなる部分については、同符号を付
して説明を省略する。

【０１８８】図１８中に破線で示すように、入力ペン７
１の側面には、操作者により押圧操作されるスイッチ７
３が設けられている。スイッチ７３はケース７０１の外
装に組み付けられるスイッチであり、基板７０４上に
は、スイッチ７３の押圧操作を検知するための検知部
（図示略）が設けられている。ケース７０１およびスイ
ッチ７３はいずれも合成樹脂等により構成されるので、
製造上の公差は無視できる程度であり、ケース７０１に
おけるスイッチ７３の位置はほぼ一定である。

【０１８９】ここで、フェライトコア７０８の製造上の
公差を緩衝部材７０７の弾性により吸収しようとする
と、基板ホルダー７０３の位置、すなわち基板７０４の
位置が、入力ペン７１の軸方向に沿って移動することに
なる。基板７０４が移動すると、スイッチ７３の位置
と、スイッチ７３の押圧操作を検知する検知部（図示
略）の位置がずれる可能性があるため、好ましいとは言
えない。一方、フェライトコア７０８の製造上の公差を
リング型フィルム７２３によって吸収する構成とすれ
ば、フェライトコア７０８のサイズに関係なく基板ホル
ダー７０３の位置すなわち基板７０４の位置は一定であ
る。このため、スイッチ７３の位置と、スイッチ７３の
押圧操作を検知する検知部（図示略）の位置がずれる恐
れが無い。

【０１９０】なお、基板ホルダー７０３とフェライトコ
ア７０８との間に介設されるリング状の部材は、リング
型フィルム７２３に限らず、フェライトコア７０８の公
差に応じたサイズで所定の弾性を有する部材であれば良
く、いわゆるＯリングを用いて同様の効果を得ることも
可能である。このＯリングは、例えば線径０．４ｍｍ、
外径２．２ｍｍ、内径１．４ｍｍのサイズに構成する
と、入力ペン７１のサイズからみて好適であるが、外径
及び内径は入力ペン７１のサイズに応じて変化させても
良く、線径はフェライトコア７０８の公差により変更さ
せても良い。また、Ｏリングの材質としては、例えば硬
度７０のＮＢＲ（ニトリルゴム）が好適である。フェラ
イトコア７０８の公差として０．４ｍｍの公差を吸収す
るためには、０．１ｍｍ厚のリング型フィルム７２３を
用いると４枚のリング型フィルム７２３を重ねることと
なるが、線径０．４ｍｍのＯリングを用いれば、部品点
数が１個で済む。このため、フェライトコア７０８の公
差が微細な値に収まらない場合、上記Ｏリングをコア保
持突起７２１に嵌め込むように装着し、フェライトコア
７０８の公差を吸収させれば、作業工程を複雑化するこ
となく確実に公差を補正できる。

【０１９１】なお、以上の第２の実施の形態における入
力ペン７０，７１の構成は、あくまで好適な一例を示す
ものであり、例えばリング型フィルム７２３や上記Ｏリ
ングを用いる代わりに緩衝部材７０７を省いて構成する
ようにしても良く、その他、各部を構成する材料等の具
体的な細部構成についても、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて任意に変更可能である。

【０１９２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、コアの端面には開口部を設ける必要が無い
ので、コアを細く形成して、非常に細いペン型座標指示
器を実現することができる。また、操作時にコイルのイ
ンダクタンスが増大して、該コイルを含むＬＣ共振回路
の共振周波数が低い方へシフトするので、可変コンデン
サを用いた座標指示器と同様の動作を行うペン型座標指
示器を、より簡単な構成により、安価で実現できる。

【０１９３】請求項２記載の発明によれば、弾性体によ
り操作後の復元動作がスムーズに行われるので、操作性
の良いペン型座標指示器を簡単な構成によって実現でき
る。また、コイルのインダクタンスの変化量から弾性体
の変形量を求め、操作時に加えられた力を求めることも
可能である。

【０１９４】請求項３記載の発明によれば、操作時にコ
イルのインダクタンスが顕著に変化し、弾性体の弾力に
比較して大きい力が加わった場合にはコアと磁性体とが
非常に近接し、或いは接触して、コイルのインダクタン
スがより大きく変化するので、応答が良好で操作性の良
いペン型座標指示器を実現できる。

【０１９５】請求項４記載の発明によれば、初期状態に
おける弾性体とコアの間隔を小さくし、操作時にコアと
磁性体とを速やかに接近させることで、応答が良好で操
作性の良いペン型座標指示器を実現できる。さらに、非
操作時にコアと磁性体とを離隔させておくための構成と
しては弾性体を挟んでおけば良いので、構造の複雑化を
避けられる。

【０１９６】請求項５記載の発明によれば、比較的小さ
い力で弾性体が変形するので、操作時の抵抗が小さく、
軽い力で操作可能なペン型座標指示器を実現できる。

【０１９７】請求項６記載の発明によれば、操作時の抵
抗が小さく、比較的弱い力で操作可能なペン型座標指示
器を実現できる。また、突出部により弾性体を支持させ
て、コア、磁性体及び弾性体の相対位置のずれを防止
し、より信頼性の高いペン型座標指示器を実現できる。
さらに、コアと磁性体との間に弾性体を配設する際の位
置合わせが容易である。

【０１９８】請求項７記載の発明によれば、操作者の操
作に対して確実に磁性体が移動し、例えば操作者がケー
スを傾けて操作した場合のように、操作による力が伝達
されにくい場合であっても、操作者の操作に確実に応答
し、操作性の良いペン型座標指示器を実現できる。ま
た、芯を細くすることにより、ケースの細型化と操作性
の向上を図ることができる。

【０１９９】請求項８記載の発明によれば、コアがケー
スの中空部から外側へ移動しないように段によって支持
されているので、本発明のペン型座標指示器の使用中等
にコアが動くことが無く、がたつきの無い安定した操作
感を実現することができる。また、コアを固定するため
に接着のような手法を用いる必要がなく、本発明を適用
したペン型座標指示器は少ない工数で容易に製造可能で
ある。

【０２００】請求項９記載の発明によれば、第２の弾性
体の弾性によってコアを支持することができる上、コア
の長手方向のサイズに公差が生じた場合であっても、こ
の公差を第２の弾性体の弾性によって吸収することが可
能となり、コアの公差に関わらずコアを確実に支持する
ことができ、安定した操作感を実現できる。また、本発
明を適用したペン型座標指示器は、コアの公差を補正す
る必要がないため、少ない工数で容易に製造可能であ
る。

【０２０１】請求項１０記載の発明によれば、コア保持
突起とコアの凹部とが嵌合し、さらに第２の弾性体と支
持部材とによってコアが支持されることで、コアを確実
に支持することができる。これにより、本発明のペン型
座標指示器の使用中等にコアが動くことが無く、がたつ
きの無い安定した操作感を実現することができる。ま
た、コアを固定するために接着のような手法を用いる必
要がなく、本発明を適用したペン型座標指示器は少ない
工数で容易に製造可能である。

【０２０２】請求項１１記載の発明によれば、コアの長
手方向のサイズに公差が生じた場合、この公差に相当す
る厚みを有する調整部材を用いれば公差を補正できる。
これにより、コアの公差に関わらずコアを確実に支持す
ることができるので、安定した操作感を実現できる。ま
た、本発明を適用したペン型座標指示器は、コアの公差
を容易に補正できるので、少ない工数で簡単に製造可能
である。さらに、コアの公差を補正する際に、ケース内
においてコアより基端部側の各部には影響を及ぼさない
ので、例えばスイッチ等を有するペン型座標指示器に対
しても容易に適用可能である。

【０２０３】請求項１２記載の発明によれば、第２の段
によって芯がケースの外側へ移動しないように保持され
るので、がたつきの無い安定した操作感を実現すること
ができる。また、芯を固定するために芯と磁性体を接着
する等の手法を用いる必要がなく、本発明を適用したペ
ン型座標指示器は少ない工数で容易に製造可能である。

【０２０４】請求項１３記載の発明によれば、磁性体保
持突起と磁性体の凹部とが嵌合することで磁性体と芯が
互いに一体となって支持されるので、芯がケースの外側
へ向かって移動したりケースの横断面方向に動くことが
なく、がたつきの無い安定した操作感を実現することが
できる。また、芯を固定するために芯と磁性体を接着す
る等の手法を用いる必要がなく、本発明を適用したペン
型座標指示器は少ない工数で容易に製造可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る入力ペン１０
の構成を示す断面図である。

【図２】図１の入力ペン１０を含んでなる座標入力装置
１の構成を示す回路図である。

【図３】図２のタブレット２０の要部構成を示す分解斜
視図であり、詳細には、タブレット２０を構成するＸ方
向のループコイル群２１及びＹ方向のループコイル群２
２の配置状態を示す図である。

【図４】図２の座標入力装置１における各信号を示すタ
イミングチャートである。

【図５】図２の制御回路３０の動作を示すフローチャー
トである。

【図６】図２のタブレット２０における信号検出動作を
示すタイミングチャートであり、（ａ）はタブレット２
０のループコイルへ送出される正弦波信号を示し、
（ｂ）は送信期間と受信期間の切替状態を示し、（ｃ）
はタブレット２０のループコイルにおける検出電圧を示
す。

【図７】図１のフェライトチップ１０２に形成された突
起１０２ａの高さと、図２に示す座標入力装置１におけ
る検知状態の関係を示す図であり、（ａ）は入力ペン１
０に加わる荷重と座標入力装置１により検知される筆圧
とに関する試験結果のグラフを示し、（ｂ）は同図
（ａ）の試験条件を示す図である。

【図８】図１の入力ペン１０におけるフェライトチップ
１０２及びフェライトコア１０４の構成例を示す断面図
であり、（ａ）は図１に示した構成例を示し、（ｂ）は
フェライトチップ６０１及びフェライトコア６０２を用
いた構成例を示し、（ｃ）はフェライトチップ６０３及
びフェライトコア６０４を用いた構成例を示す。

【図９】図１のフェライトチップ１０２及びフェライト
コア１０４に代わる構成例を示す図であり、（ａ）はフ
ェライトチップ６１１及びフェライトコア６１２を用い
た構成を示す断面図であり、（ｂ）はフェライトチップ
６１４及びフェライトコア６１５を用いた構成を示す断
面図であり、（ｃ）はフェライトチップ６１６及びフェ
ライトコア６１７を用いた構成を示す断面図である。

【図１０】図１のフェライトチップ１０２に代わる構成
例を示す図であり、（ａ）はフェライトチップ６１１の
構成を示す斜視図であり、（ｂ）は、同図（ａ）とはさ
らに異なる構成例としてのフェライトチップ６１８を示
す斜視図である。

【図１１】図１の入力ペン１０が有するフェライトチッ
プ１０２の突起１０２ａ、及び、Ｏリング１０３の構成
例を示す図であり、（ａ）は図１に示した突起１０２ａ
の構成を示す斜視図であり、（ｂ）はフェライトチップ
６０５の構成を示す斜視図であり、（ｃ）はフェライト
チップ６０６の構成を示す斜視図である。また、図９
（ｄ）は、Ｏリング１０３の構成を示す斜視図であり、
（ｅ）はＯリング１０３の構成を示す断面図である。
（ｆ）はＯリング６０７の構成を示す斜視図であり、
（ｇ）はＯリング６０７の構成を示す断面図である。

【図１２】本発明の第１の実施の形態における変形例と
して、入力ペン８０の構成を示す断面図である。

【図１３】従来のペンタブレットにおける入力ペンの一
例として、入力ペン９０の構成を示す断面図である。

【図１４】図１のフェライトチップ１０２に形成された
突起１０２ａの高さと、座標入力装置１における検知状
態の別の例を示す図であり、（ａ）は入力ペン１０に加
わる加重と座標入力装置１により検知される筆圧とに関
する試験結果を示すグラフであり、（ｂ）は同図（ａ）
に示す試験の条件を示す図である。

【図１５】本発明の第２の実施の形態における入力ペン
７０の構成を示す断面図である。

【図１６】図１５に示す入力ペン７０の先端部を示す要
部拡大図である。

【図１７】図１５に示す入力ペン７０の先端部を示す要
部拡大図である。

【図１８】本発明の第２の実施の形態における入力ペン
７０にスイッチ７３を設けてなる入力ペン７１の構成を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ 座標入力装置 １０，７０，７１ 入力ペン １１，７０１ ケース １２，７０３ 基板ホルダー １３，７０４ 基板 １４，７０５ コンデンサ １５，７０６ 同調回路 １０１，７１２ 芯 １０２，７１０ フェライトチップ １０２ａ 突起 １０３，７１１ Ｏリング １０４，７０８ フェライトコア １０５，７０９ コイル ７０７ 緩衝部材 ７２１ コア保持突起 ７２２ チップ保持突起 ７２３ リング型フィルム ７３ スイッチ Ａ，Ｂ，Ｃ 段部 ２０ タブレット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金田 剛典 埼玉県北埼玉郡大利根町豊野台２丁目510 番地１ 株式会社ワコム内 Ｆターム(参考） 5B068 AA05 BD02 BD07 BD23

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 位置を測定する位置検出装置に対し、そ
   の測定すべき位置を指示するとともに操作者の操作を通
   知するペン型座標指示器であって、 開口部の無い端面を有するコアに巻回されたコイルと、 このコイルの軸線に沿って、前記コアの端面に対向して
   配設される磁性体とを備え、 前記コアと前記磁性体とは離隔しており、操作者の操作
   に応じて接近することを特徴とするペン型座標指示器。
2. 【請求項２】 前記コアの端面と前記磁性体との間に介
   設される弾性体をさらに備えることを特徴とする請求項
   １記載のペン型座標指示器。
3. 【請求項３】 前記弾性体は、前記コアの端面において
   は該端面の一部においてのみ接触し、前記磁性体の面の
   うち前記コアの端面に対向する対向面においては該対向
   面の一部においてのみ接触しており、前記コアの端面の
   一部と前記磁性体の対向面の一部とが、間に前記弾性体
   を介さずに対向することを特徴とする請求項２記載のペ
   ン型座標指示器。
4. 【請求項４】 前記コアの端面と、前記磁性体において
   前記コアの端面に対向する対向面との少なくともいずれ
   か一方には、前記弾性体の厚みよりも低い突出部が形成
   されてなることを特徴とする請求項２又は３記載のペン
   型座標指示器。
5. 【請求項５】 前記弾性体は、前記コアの端面と前記磁
   性体の対向面とに連通する貫通孔を有する環状部材であ
   って、 前記突出部は、前記弾性体が有する貫通孔内に向かって
   突出するものであることを特徴とする請求項４記載のペ
   ン型座標指示器。
6. 【請求項６】 前記弾性体は前記コアの端面及び前記磁
   性体の対向面に対して線接触する環状部材であり、 前記突出部は、前記弾性体の内側面に沿った側面を有す
   るものであり、 前記磁性体及び前記コアはいずれも円柱形状であること
   を特徴とする請求項５記載のペン型座標指示器。
7. 【請求項７】 ペン型のケース内に前記コア及び前記磁
   性体を収容してなり、該ケースの先端には該ケース内外
   に挿通する芯を備え、 前記磁性体は前記芯の基端部に連結されることを特徴と
   する請求項１から６のいずれかに記載のペン型座標指示
   器。
8. 【請求項８】 前記コア及び前記磁性体を収容する前記
   ケースの中空部には、前記ケースの先端側において、当
   該中空部の内径が狭まる段が形成され、 前記コアは、前記磁性体に対向する端面が前記ケースの
   中空部に形成された段に当接するように配置されること
   を特徴とする請求項７記載のペン型座標指示器。
9. 【請求項９】 前記コアの前記磁性体に対向しない側の
   端面と、前記ケースの中空部における基端部との間に介
   設される第２の弾性体を備えることを特徴とする請求項
   ７または８記載のペン型座標指示器。
10. 【請求項１０】 前記コアの前記磁性体に対向しない側
    の端面と、前記第２の弾性体との間に介設される支持部
    材をさらに備え、 前記支持部材は、前記コアの端面に向かって突出するコ
    ア保持突起を備え、 前記コアの前記支持部材に接する端面には、前記コア保
    持突起と嵌合する凹部が形成されてなることを特徴とす
    る請求項９記載のペン型座標指示器。
11. 【請求項１１】 前記支持部材と前記コアの端面との間
    に介設される調整部材をさらに備えることを特徴とする
    請求項１０記載のペン型座標指示器。
12. 【請求項１２】 前記コア及び前記磁性体を収容する前
    記ケースの中空部には、前記ケースの先端側において、
    当該中空部の内径が狭まる第２の段が形成され、 前記芯の基端部には前記ケースの横断面に平行な平面部
    が形成されてなり、 前記芯は、前記ケースの中空部に形成された第２の段に
    前記平面部が接するように配置されることを特徴とする
    請求項７から１１のいずれかに記載のペン型座標指示
    器。
13. 【請求項１３】 前記芯の基端部に形成された平面部に
    は、さらに前記磁性体の端面に向かって突出する磁性体
    保持突起が形成され、 前記磁性体の前記芯に接する端面には、前記磁性体保持
    突起と嵌合する凹部が形成されてなることを特徴とする
    請求項１２記載のペン型座標指示器。