JP2018163687A - 電子ペン - Google Patents

Abstract

【課題】筆圧検出部と、回路の回路素子との間の電気的な接続の作業工程を削減する。【解決手段】芯体に印加される圧力を検出する筆圧検出部と、筐体内において軸心方向に延在可能な形状とされたフレキシブル基板が用いられた回路基板と、筆圧検出部と回路基板とを保持して軸心方向に延在するように収納されるホルダー部とを備える。回路基板は、筆圧検出部載置部と、回路載置部と、筆圧検出部載置部の筆圧検出部の部品と回路載置部の回路素子との間を電気的に接続する線路パターンが形成されている線路部とが軸心方向に並ぶように形成されている。線路部の部分でフレキシブル基板が屈曲されて、筆圧検出部が、芯体に印加される軸芯方向の圧力を受けることができるように、軸心方向に垂直な方向となる状態でホルダー部に保持される。筆圧検出部載置部から延伸する延伸部に設けられる接続部において、芯体側に設けられる信号送信用部材が電気的に接続される。【選択図】図１０

Description

この発明は、位置検出装置と共に使用され、芯体に印加された圧力（筆圧）を検出する筆圧検出機能を有する電子ペンに関する。

電子ペンは、従来から、芯体の先端部（ペン先）に印加された圧力（筆圧）を検出して、位置検出装置に伝達する機能を備えるように構成されている。この場合に、筆圧を検出する方法の一例として、コンデンサの静電容量を筆圧に応じて変化させる機構を用いる筆圧検出部の構成が知られている（例えば特許文献１（特開２０１１−１８６８０３号公報）参照）。

この特許文献１に記載の筆圧検出部は、誘電体と、この誘電体を挟んで互いに対向する第１の電極及び第２の電極とを備え、芯体に印加される圧力により２個の電極の一方の電極、例えば第１の電極と誘電体との接触面積が変化するように構成される。この構成によれば、第１の電極と第２の電極との間の静電容量は、芯体に印加される圧力に応じて変化する、第１の電極部と誘電体との接触面積に応じて変化するので、その静電容量を検出することにより、筆圧を検出することができる。

この筆圧検出部は、従来、複数個の部品の全てを、筒状のホルダーの中空部内に、当該ホルダーの軸芯方向の一方及び他方の開口から挿入して配置することにより製造される。このため、筆圧検出部を構成する複数の部品の全てについて、軸芯方向および軸芯方向に直交する方向の位置合わせを考慮しながら、ホルダーの中空部内に、筆圧検出部を構成する複数の部品の全てを挿入して配置する必要がある。しかしながら、軸芯方向および軸芯方向に直交する方向の位置合わせを確実にすることが難しいという問題があり、そのため、筆圧検出部を製造する工程においては、作業に困難性を伴うと共に、工数が多くなり、量産には向かないという問題があった。

例えば特許文献２（特開２０１４−２０６７７５号公報）には、この問題を解決した電子ペンが提供されている。この特許文献２に開示されている電子ペンは、芯体の先端に対して印加される押圧力を検出するための筆圧検出回路用の回路素子が設けられたプリント基板を、プリント基板載置部に載置して係止すると共に、筆圧検出用部品を保持するための保持部を備えるホルダー部を備える。そして、ホルダー部の保持部は、筒状形状とされると共に、軸心方向に直交する方向を向く開口を備えていて、筆圧検出用部品の少なくとも一部が、その開口から挿入される構成である。この構成の特許文献２の電子ペンは、筆圧検出部を製造する工程における作業の困難性を軽減することができ、量産に向くという効果を奏する。

特開２０１１−１８６８０３号公報 特開２０１４−２０６７７５号公報

しかしながら、特許文献２の電子ペンにおいても、筆圧検出部の第１の電極と第２の電極と、プリント基板の筆圧検出回路用の回路素子との間は、例えば半田付けにより電気的に接続されており、別工程として必要であった。

この発明は、以上の点に鑑み、筆圧検出部と筆圧検出回路との電気的な接続を含めて、できるだけ工程数を削減することができるようにした電子ペンを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、
筒状の筐体と、
前記筒状の筐体の軸心方向の一端側に配置される芯体と、
前記芯体に印加される圧力を検出する筆圧検出部と、
前記筒状の筐体内において、前記軸心方向に延在可能な形状とされたフレキシブル基板が用いられた回路基板と、
前記筒状の筐体内において、前記筆圧検出部と前記回路基板とを保持して、前記軸心方向に延在するように収納されるホルダー部と、
を備え、
前記回路基板は、前記筆圧検出部の少なくとも一部の部品が載置されて固定されている筆圧検出部載置部と、所定の回路が前記フレキシブル基板上に形成されている回路載置部と、前記筆圧検出部載置部と前記回路載置部との間に形成され、前記筆圧検出部の部品と前記回路載置部の回路素子との間を電気的に接続する線路パターンが形成されている線路部とが、前記筆圧検出部載置部が前記芯体側となるような状態で前記軸心方向に並ぶように形成されており、
前記回路基板の前記回路載置部は、前記ホルダー部に保持されると共に、前記回路基板の前記筆圧検出部載置部は、前記線路部の部分で前記フレキシブル基板が屈曲されて、前記軸心方向に垂直な方向となる状態で前記ホルダー部に保持されて、前記筆圧検出部が、前記芯体に印加される軸芯方向の圧力を受けることが可能に構成され、
前記芯体側には、信号送信用部材を備え、
前記回路基板の前記フレキシブル基板は、前記筆圧検出部載置部から延伸する延伸部を備えると共に、前記延伸部には、前記信号送信用部材との接続部が設けられ、
前記ホルダー部には、前記延伸部を外部に露出させるための開口部が形成されており、
前記開口部から露出している前記延伸部の前記接続部に、前記信号送信用部材が電気的に接続される
ことを特徴とする電子ペンを提供する。

上述の構成の電子ペンにおいては、回路基板は、フレキシブル基板が用いられると共に、例えば筆圧検出回路を含む所定の回路が形成される回路載置部と、少なくとも筆圧検出部の一部の部品が載置されて固定されている筆圧検出部載置部と、回路載置部と筆圧検出部載置部との間を電気的に接続する線路パターンが形成されている線路部とを備える。したがって、筆圧検出部の筆圧検出部載置部に載置されて固定されている部品と、回路載置部の回路素子との間の電気的な接続は、回路基板において予めなされた状態となっている。このため、筆圧検出部の筆圧検出部載置部に載置されて固定されている部品と、回路載置部の回路素子との間の電気的な接続の作業工程は不要となる。

また、回路基板の筆圧検出部載置部から延伸する延伸部に設けられる接続部は、ホルダー部に形成されている開口部から外部に露出しているので、この開口部から露出している接続部において、芯体側に設けられる信号送信用部材が電気的に接続される。

この発明による電子ペンの第１の実施形態の一例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子ペン本体部の一例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子ペン本体部の一例の一部拡大図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子ペン本体部の一例の一部の分解斜視図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子ペン本体部の一例における回路基板及びホルダー部の例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子ペン本体部の一例における筆圧検出部の例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子ペン本体部の一例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の電子回路の例と、対応する位置検出装置の電子回路例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態の電子ペン本体部の一例における回路基板及びホルダー部の例を説明するための図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態の電子ペン本体部の一例の一部拡大図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態の電子ペン本体部の他の一例の一部拡大図である。 この発明による電子ペンの第３の実施形態の電子ペン本体部の一例の一部拡大図である。 この発明による電子ペンの第４の実施形態の電子回路例を示す回路図である。

以下、この発明による電子ペンの幾つかの実施形態を、図を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
図１は、この発明による電子ペンの第１の実施形態の構成例を示す図であり、この例は、電磁誘導方式の電子ペンの場合である。この第１の実施形態の電子ペン１は、筒状の筐体２の中空部２ａ内に、電子ペン本体部３が収納され、ノックカム機構部１０により、電子ペン本体部３のペン先側が、筐体２の長手方向の一端の開口２ｂ側から出し入れされるノック式の構成を備える。この実施形態では、電子ペン本体部３は、カートリッジ式の構成とされ、筐体２に対して着脱可能とされている。

図１（Ａ）は、電子ペン本体部３の全体が筐体２の中空部２ａ内に収容されている状態を示し、図１（Ｂ）は、ノックカム機構部１０により電子ペン本体部のペン先側が、筐体２の開口２ｂから突出した状態を示している。なお、図１の例では、電子ペン１の筐体２が透明の合成樹脂で構成されていて、その内部が透けて見える状態として示している。

この実施形態の電子ペン１は、市販のノック式ボールペンと互換性が取れる構成とされている。

筐体２及び当該筐体２内に設けられるノックカム機構部１０は、周知の市販のノック式ボールペンと同一の構成とされると共に、寸法関係も同一に構成される。換言すれば、筐体２及びノックカム機構部１０は、市販のノック式のボールペンの筐体及びノックカム機構部をそのまま用いることもできる。

ノックカム機構部１０は、図１に示すように、カム本体１１と、ノック棒１２と、回転子１３とが組み合わされた周知の構成とされている。カム本体１１は、筒状の筐体２の内壁面に形成されている。ノック棒１２は、使用者のノック操作を受け付けることができるように、端部１２ａが、筐体２のペン先側とは反対側の開口２ｃから突出するようにされている。回転子１３は、電子ペン本体部３のペン先側とは反対側の端部が嵌合される嵌合部１３ａを備える。

図１（Ａ）の状態において、ノック棒１２の端部１２ａが押下されると、ノックカム機構部１０により、電子ペン本体部３は、筐体２内において図１（Ｂ）の状態にロックされ、電子ペン本体部３のペン先側が、筐体２の開口２ｂから突出する状態になる。そして、この図１（Ｂ）の状態から、ノック棒１２の端部１２ａが再度押下されると、ノックカム機構部１０によりロック状態が解除され、復帰用バネ５により、電子ペン本体部３の筐体２内の位置は、図１（Ａ）の状態に戻る。ノックカム機構部１０の詳細な構成及びその動作は、周知であるので、ここでは、その説明を省略する。

［電子ペン本体部３の実施形態］
図２は、電子ペン本体部３の構成例を、市販のノック式ボールペンの替え芯と比較して示す図である。すなわち、図２（Ａ）は、市販のノック式ボールペンの替え芯６を示し、また、図２（Ｂ）は、この実施形態の電子ペン本体部３の構成例を示している。

市販のノック式ボールペンの替え芯６は、図２（Ａ）に示すように、ボールが先端に配設されているペン先部６ａと、インク収納部６ｃとが、結合部６ｂで結合されて一体化された周知の構成を備える。結合部６ｂは、インク収納部６ｃと同じ径を有する。

一方、この実施形態の電子ペン本体部３においては、図２（Ｂ）に示すように、芯体３０と、信号送信用部材４０と、後述するように、筆圧検出部を保持すると共に回路基板を保持するホルダー部５０と、ホルダー部５０に保持される筆圧検出部と回路基板とを収納して保護する機能を備えるカートリッジ筐体部材６０と、カートリッジ筐体部材６０の芯体側とは反対側に結合されて設けられる後端部材７０とからなる。

芯体３０は、この例では比較的硬質で弾性を有する樹脂材料、例えばＰＯＭ（Polyoxymethylene）からなる棒状の部材であり、その径は、例えば１ｍｍ程度とされている。

信号送信用部材４０は、電磁誘導方式で位置検出装置と信号を送受信するための共振回路を構成するコイル４１と、このコイル４１が巻回された磁性体コア、この例ではフェライトコア４２と、このフェライトコア４２の貫通孔４２ａに嵌合固定されている芯パイプ部材４３とからなる。

ホルダー部５０は、例えば樹脂材料で構成され、筆圧検出部を保持すると共に、信号送信用部材４０のフェライトコア４２と嵌合する筒状部５１を備えると共に、図２では図示を省略する回路基板載置台部５２（後述の図４参照）を備える。

カートリッジ筐体部材６０は、硬質の材料からなるパイプ形状の部材、この例では金属からなるパイプ形状の部材により構成され、筆圧検出部及び回路基板の電気的回路構成部分を保護する回路部保護部材を構成する。

信号送信用部材４０のフェライトコア４２及び芯パイプ部材４３の、軸心方向のペン先側とは反対側が、ホルダー部５０の筒状部５１に挿入嵌合されて、信号送信用部材４０とホルダー部５０とが軸心方向に結合される。また、ホルダー部５０の回路基板載置台部５２と筒状部５１の一部とが、カートリッジ筐体部材６０の中空部内に収納されるような状態で、カートリッジ筐体部材６０とホルダー部５０とが軸心方向に結合される。そして、軸心方向において、カートリッジ筐体部材６０の信号送信用部材４０との結合側とは反対側に後端部材７０が結合される。電子ペン本体部３は、以上のように、信号送信用部材４０とホルダー部５０とカートリッジ筐体部材６０と後端部材とが軸心方向に結合されることで、ボールペンの替え芯６と外形としては同一とされるカートリッジの構成とされる。

なお、後端部材７０は、軸心方向に分けられた２個の棒状部材７１と７２とが、軸心方向に互いに近づくように移動可能な状態で結合棒７３を介して互いに結合されている。そして、コイルバネ７４が結合棒７３をその巻回空間内に収納するようにして、２個の棒状部材７１と７２との間に設けられていて、このコイルバネ７４により、２個の棒状部材７１と７２とは、通常は、互いに離間するように弾性的に変位させられている。この後端部材７０のコイルバネ７４を含む構成部分は、電子ペン本体部３の芯体３０側に衝撃荷重（衝撃圧力）が加わった時に、その衝撃荷重を吸収して電子ペン本体部３を保護するショックアブソーバ（衝撃吸収部材）の役割をする部分である。すなわち、電子ペン本体部３の軸心方向に衝撃荷重が印加されたときには、その衝撃荷重に対応してコイルバネ７４が収縮して、その衝撃を吸収するように働く。衝撃荷重がなくなれば、後端部材７０のコイルバネ７４により、棒状部材７１と７２とは元の離間する状態に復帰する。

図３（Ａ）は、信号送信用部材４０の全体、及び、当該信号送信用部材４０と、ホルダー部５０と、カートリッジ筐体部材６０との結合部を拡大して示した図である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の縦断面図である。ただし、図３（Ｂ）では、説明の便宜上、芯パイプ部材４３と芯体３０とは破断せずに示している。

この例のフェライトコア４２は、例えば円柱状形状のフェライト材料に、芯パイプ部材４３を挿通させるための、所定の径の軸心方向の貫通孔４２ａ（図３（Ｂ）参照）が形成されたものとされている。このフェライトコア４２のペン先側には、徐々に先細となるテーパー部４２ｂが形成されている。このテーパー部４２ｂにより、このフェライトコア４２を通る磁束は、テーパー部４２ｂで高密度となり、位置検出装置のセンサとの間の磁気的な結合を、テーパー部４２ｂがない場合に比して、より強くすることができる。

そして、この実施形態では、図３（Ａ）に示すように、コイル４１がフェライトコア４２の軸心方向の全長に亘って巻回されるのではなく、部分的に巻回されている。すなわち、この例では、コイル４１はフェライトコア４２の全長の約１／２長の巻回長を有するものとされると共に、図３（Ａ）に示すように、当該コイル４１のフェライトコア４２における巻回部は、フェライトコア４２の、ホルダー部５０の筒状部５１との結合部側に偏った位置とされる。

そして、フェライトコア４２をその軸心方向に見たとき、そのペン先側の端部から、コイル４１の巻回部の一方の端までの部分は、コイル４１が巻回されない第１のコイル非巻回部４２ｃとされ、また、コイル４１の巻回部の他方の端から、ホルダー部５０の筒状部５１との結合部側の若干の部分も、コイル４１が巻回されない第２のコイル非巻回部４２ｄとされる。第２のコイル非巻回部４２ｄの軸心方向の長さは、ホルダー部５０の筒状部５１と結合するための短い長さとされる（図３（Ｂ）参照）。一方、第１のコイル非巻回部４２ｃの軸心方向の長さは、この例では、フェライトコア４２の全長の約１／２長から、第２のコイル非巻回部４２ｄの長さ分を差し引いた、比較的長いものとされる。

芯パイプ部材４３は、この例では、金属で構成されており、図３（Ｂ）に示すように、フェライトコア４２の貫通孔４２ａの径より僅かに小さい外径を有するものとされ、フェライトコア４２の貫通孔４２ａに挿通され、例えば接着材によりフェライトコア４２と結合されて固定されて取り付けられている。

図３（Ｂ）に示すように、芯パイプ部材４３は、フェライトコア４２の軸心方向の長さよりも長いものとされており、このため、フェライトコア４２の貫通孔４２ａよりもペン先側及びペン先側とは反対側とに飛び出している突出部４３ａ及び４３ｂを備える。この例においては、図３（Ｂ）に示すように、芯パイプ部材４３のペン先側とは反対側の突出部４３ｂは、フェライトコア４２の貫通孔４２ａの径よりも大きい外径を有するものとされ、この突出部４３ｂにより、芯パイプ部材４３がフェライトコア４２の貫通孔４２ａから、ペン先側に抜け落ちないようにされている。

そして、芯パイプ部材４３の貫通孔４３ｃ（図３（Ｂ）の芯パイプ部材４３の点線部参照）の径は、芯体３０の径よりも若干大きいものとされており、芯体３０は、この芯パイプ部材４３の貫通孔４３ｃ内を軸芯方向に移動可能に挿通することができるように構成されている。芯体３０の長さは、図３（Ｃ）に示すように、芯パイプ部材４３の長さよりも長く選定されている。この例の場合に、芯体３０の長さは、図３（Ｂ）に示すように、芯体３０は、一方の端部３０ａ（以下、ペン先部３０ａという）が、ペン先として、フェライトコア４２及び芯パイプ部材４３のペン先側から突出することが可能であると共に、フェライトコア４２及び芯パイプ部材４３のペン先側とは反対側にも突出することが可能な長さとされている。芯パイプ部材４３は、貫通孔４２ａを備えるフェライトコア４２を補強すると共に、フェライトコア４２のペン先側よりも突出した突出部４３ａにより、フェライトコア４２のペン先側に突出する細い芯体３０が折れないように保護する機能を備える。

そして、図３（Ｂ）に示すように、ホルダー部５０の筒状部５１は、フェライトコア４２の第２のコイル非巻回部４２ｄの径とほぼ同径の嵌合凹部５１ａと、後で詳述する筆圧検出部８０を収納する収納空間を備える収納部５１ｂと、嵌合凹部５１ａと収納部５１ｂとの間を貫通し、内径が芯パイプ部材４３のペン先側とは反対側の突出部４３ｂの外径とほぼ同径の貫通孔５１ｃとを備える。

そして、信号送信用部材４０のフェライトコア４２の第２のコイル非巻回部４２ｄが、嵌合凹部５１ａに嵌合し、芯パイプ部材４３のペン先側とは反対側の突出部４３ｂが貫通孔５１ｃに嵌合する状態で、フェライトコア４２が、ホルダー部５０の筒状部５１に結合される。このとき、図３（Ｂ）に示すように、筒状部５１の貫通孔５１ｃには、フェライトコア４２及び芯パイプ部材４３との結合に先立ち、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示す圧力伝達部材３１と、コイルバネ３２とが配設されている。

圧力伝達部材３１は、筆圧検出部８０の圧力受部に芯体３０のペン先部３０ａに印加される圧力（筆圧）を伝達するための部材であり、弾性を有する部材、この例では、弾性を有する樹脂により構成されている。この例の圧力伝達部材３１は、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、筒状部５１の貫通孔５１ｃの径よりも若干小さい径の押圧先端部３１ａと、コイルバネ３２の内径よりも小さい径の柱状部３１ｂを備える。そして、柱状部３１ｂには、芯体３０のペン先部３０ａとは反対側の端部３０ｂを嵌合係止する嵌合凹部３１ｃ（図３（Ｂ）及び（Ｃ）の圧力伝達部材３１の点線部参照）が形成されている。

コイルバネ３２の軸心方向の長さは、圧力伝達部材３１の柱状部３１ｂの軸心方向の長さよりも若干長く選定されている。圧力伝達部材３１の柱状部３１ｂの径は、コイルバネ３２の内径よりも小さいので、コイルバネ３２は、図３（Ｂ）に示すように、柱状部３１ｂの周囲に配置されるような状態となる。

そして、信号送信用部材４０のフェライトコア４２及び芯パイプ部材４３をホルダー部５０の筒状部５１に嵌合させた状態では、図３（Ｂ）に示すように、筒状部５１の貫通孔５１ｃ内において、コイルバネ３２は、芯パイプ部材４３のペン先側とは反対側の突出部４３ｂの先端と、筆圧検出部８０の圧力受付部との間に存在するので、このコイルバネ３２の弾性により、圧力伝達部材３１が常に筆圧検出部８０の圧力受付部に当接するような状態とされる。

そして、信号送信用部材４０のフェライトコア４２及び芯パイプ部材４３をホルダー部５０の筒状部５１に嵌合させた後に、芯体３０を、芯パイプ部材４３の貫通孔４３ｃを貫通させて、その端部３０ｂを圧力伝達部材３１の嵌合凹部３１ｃに嵌合させる。なお、芯体３０は、ペン先部３０ａを引っ張ることにより、圧力伝達部材３１との嵌合から離脱させて引き抜くことが可能である。したがって、芯体３０は、交換可能である。

圧力伝達部材３１の押圧先端部３１ａの先端と、筆圧検出部８０の圧力受付部との間に空間が空いているときには、電子ペン１を位置検出装置の入力面に押し当てて筆記しようとする操作をする際に、筆圧を印加していないにも関わらず、ペン先部３０ａが、前記空間の分だけ引っ込んでしまい、違和感を使用者に与えるようになる。これに対して、この実施形態では、コイルバネ３２の弾性により、圧力伝達部材３１が常に筆圧検出部８０の圧力受付部に当接するような状態とされて、前記空間が生じないようにされている。このため、電子ペン１を位置検出装置の入力面に押し当てて筆記する操作をする際に、ペン先部３０ａが、前記空間の分だけ引っ込んでしまう問題は生じない。これにより、ペン先部３０ａが、位置検出装置のセンサの入力面に触れた瞬間に筆圧を検出することができ、文字の入力に最適な書き心地となる。

なお、この実施形態の電子ペンにおいては、図２（Ｂ）に示すように、電子ペン１の筐体２の開口２ｂから芯体３０のペン先部３０ａが突出するときには、フェライトコア４２の第１のコイル非巻回部４２ｃのペン先側の一部と、芯パイプ部材４３のペン先側の突出部４３ａも、筐体２の開口２ｂから突出する状態となる。

次に、ホルダー部５０と、このホルダー部５０に保持される筆圧検出部８０及び回路基板９０と、カートリッジ筐体部材６０の部分について、図４〜図７を用いて説明する。

図４は、ホルダー部５０と、このホルダー部５０に保持される筆圧検出部８０及び回路基板９０と、カートリッジ筐体部材６０とを分解して示した分解斜視図である。

ホルダー部５０は、軸心方向に細長で、ペン先側に上述した筒状部５１を備えるボート状の部材であり、絶縁性材料、この例では、樹脂で構成されている。このホルダー部５０には、筒状部５１と一体に、回路基板９０を載置する回路基板載置台部５２が設けられている。回路基板載置台部５２は、円柱をその中心線を含む切断面で切断することで得られるような平面部５２ａを備えている。すなわち、回路基板載置台部５２は、この例では、断面が半円の柱状形状とされている。

そして、回路基板載置台部５２の平面部５２ａは、筒状部５１の軸心方向を長手方向としており、その短辺方向の長さ（幅）は、カートリッジ筐体部材６０の内径よりも若干短いものとされている。したがって、回路基板載置台部５２は、カートリッジ筐体部材６０内に収納されるように構成されている。

ホルダー部５０の筒状部５１は、ペン先側においては、外径がカートリッジ筐体部材６０の外径と同一とされ、回路基板載置台部５２側においては、回路基板載置台部５２の平面部５２ａの幅と同じ外径を有するものとされており、そのため、外径が異なる部分の境目の位置には、段部５１ｄが形成されている。したがって、カートリッジ筐体部材６０内に、ホルダー部５０を挿入したとき、カートリッジ筐体部材６０のペン先側の端面が段部５１ｄに突き当たるようになり、その状態で、ホルダー部５０とカートリッジ筐体部材６０とが結合される。すなわち、カートリッジ筐体部材６０内には、ホルダー部５０の回路基板載置台部５２と、筒状部５１の内の回路基板載置台部５２側の段部５１ｄまでの部分が収納される。ホルダー部５０の筒状部５１の段部５１ｄよりもペン先側の部分の外径は、カートリッジ筐体部材６０の外径と同一であるので、ホルダー部５０とカートリッジ筐体部材６０とが結合された状態では、外観上は、段部５１ｄは無くなって、ホルダー部５０とカートリッジ筐体部材６０とが１本の棒状体となるようになる。

図５（Ａ）は、ホルダー部５０を、回路基板載置台部５２の平面部５２ａを真上から見たときの図である。また、図５（Ｂ）は、ホルダー部５０を、回路基板載置台部５２の平面部５２ａ側とは反対側から見た図である。

図４及び図５（Ａ）に示すように、ホルダー部５０の筒状部５１の段部５１ｄよりも回路基板載置台部５２側の部分には、前述した筆圧検出部８０の収納部５１ｂが設けられている。この収納部５１ｂの部分に対応する、段部５１ｄよりも回路基板載置台部５２側の部分は、軸心方向に直交する方向を向く開口部５１ｂｍとされており、収納部５１ｂには、筆圧検出部８０が、この開口部５１ｂｍを通じて軸心方向に直交する方向から挿入することができるように構成されている。

また、図４及び図５（Ａ）に示すように、収納部５１ｂの回路基板載置台部５２側には、軸心方向に直交する壁面を備える壁部５１ｅが設けられている。この壁部５１ｅは、所定の厚さの板状体で構成されている。収納部５１ｂは、後述する筆圧検出部８０を当該収納部５１ｂから外方に突出させることなく収納することができる大きさとされている。

ホルダー部５０の筒状部５１の段部５１ｄよりも回路基板載置台部５２側の部分において、壁部５１ｅよりも回路基板載置台部５２側の部分には、図４及び図５（Ａ）に示すような切欠き部５１ｆが形成されている。そして、図３（Ｂ）、図４及び図５（Ａ）に示すように、この例では、切欠き部５１ｆの部分における筒状部５１内には、回路基板載置台部５２の平面部５２ａに連続して、壁部５１ｅの部分まで延伸する平面状に構成されている。切欠き部５１ｆの軸心方向に直交する方向の幅は、後述する回路基板９０の線路部９４の幅よりも広く選定されている。

ホルダー部５０がカートリッジ筐体部材６０に収納されて両者が結合された状態では、収納部５１ｂの開口部５１ｂｍ及び切欠き部５１ｆは、カートリッジ筐体部材６０により覆われるようになる。

そして、この実施形態においては、ホルダー部５０の平面部５２ａとは反対側の面（曲面）には、図５（Ｂ）に示すように、コイル４１の両端を、回路基板９０に接続するための２個の端子部材５３及び５４（理解を容易にするために、図５（Ａ）及び（Ｂ）では、斜線を付して示す）が、ＭＩＤ（Molded Interconnect Device）技術を用いた立体微細パターンとして、ペン先側から、段部５１ｄを跨いで、回路基板載置台部５２の中間部にまでに亘って、電子ペン１の軸心方向に形成されている。この結果、端子部材５３及び５４は、ホルダー部５０に一体的に形成されている状態となる。なお、図４及び図５（Ａ）に示すように、端子部材５３及び５４は、その端部５３ａ及び５４ａが、回路基板載置台部５２の平面部５２ａにも現れるように形成されている。

そして、端子部材５３及び５４は、ホルダー部５０の筒状部５１の段部５１ｄよりもペン先側にも延長されているので、カートリッジ筐体部材６０とホルダー部５０とが結合されたときにも、その段部５１ｄよりもペン先側にも延長されている部分が外部に露出する状態となる。コイル４１の両端は、この外部に露出している端子部材５３及び５４と例えば半田付けされることで電気的に接続される。

次に、回路基板９０について説明する。図５（Ｃ）及び図５（Ｄ）は、回路基板９０を、導体パターンが形成されている面側から見た図であり、図５（Ｃ）は、回路基板９０に筆圧検出部８０を載置する前の状態を示し、図５（Ｄ）は、筆圧検出部８０を、回路基板９０に載置して電気的に接続し、固定した状態を示している。また、図５（Ｅ）は、ホルダー部５０に、回路基板９０を保持させた状態を示す図である。

回路基板９０は、細長形状のフレキシブル基板９１が用いられて構成されている。回路基板９０は、フレキシブル基板９１の長手方向に沿って、図４、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、筆圧検出部８０の検出出力から筆圧情報を生成するための回路素子を含むと共に、位置検出用信号を位置検出装置に送出するための回路（この例では共振回路）を構成する回路素子を含む回路載置部９２と、筆圧検出部８０を載置する筆圧検出部載置部９３と、回路載置部９２と筆圧検出部載置部９３との間の線路部９４とを備えるように構成されている。

フレキシブル基板９１の回路載置部９２の部分の長手方向の長さはホルダー部５０の回路基板載置台部５２の平面部５２ａの長手方向の長さとほぼ等しく選定され、また、その幅（長手方向に直交する方向の長さ（以下同じ））は、この例でホルダー部５０の回路基板載置台部５２の幅と同一とされている。もっとも、回路載置部９２の部分の幅は、回路基板載置台部５２の幅よりも狭くてもよい。

フレキシブル基板９１の筆圧検出部載置部９３の部分の幅は、この例では、回路載置部９２の部分の幅よりも狭くされている。また、筆圧検出部載置部９３の部分のフレキシブル基板９１の長手方向の長さは、収納部５１ｂ内に全体が収納される長さとされている。フレキシブル基板９１の筆圧検出部載置部９３の部分は、この例では、後述する筆圧検出部８０の形状に合わせて、正方形の形状とされている。なお、筆圧検出部載置部９３の大きさは、筆圧検出部８０の大きさと同じ、あるいは、若干大きくてもよい。

フレキシブル基板９１の線路部９４の部分の長手方向の長さは、ホルダー部５０の筒状部５１の切欠き部５１ｆの長さよりも若干長く選定されている。そして、フレキシブル基板９１の線路部９４の部分の幅は、筆圧検出部載置部９３の幅よりも更に狭く、かつ、切欠き部５１ｆの幅よりも細く、選定されていて、フレキシブル基板９１が、この線路部９４の部分で、より折り曲げ易くなるように構成されている。

回路載置部９２には、フレキシブル基板９１の一面（表面）９１ａ上に、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、信号送信用部材４０のコイル４１と並列に接続されて共振回路を構成するキャパシタ９５ａ，９５ｂ，９５ｃが設けられていると共に、コイル４１と、これらのキャパシタ９５ａ，９５ｂ，９５ｃとを並列に接続することにより共振回路を構成するようにするための導体パターン９６ａ，９６ｂ等からなる回路用の導体パターンが設けられている。

なお、フレキシブル基板９１の回路載置部９２において、ホルダー部５０の回路基板載置台部５２の平面部５２ａに載置したときに、端子部材５３の端部５３ａ及び端子部材５４の端部５４ａと対応する部分は、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、切欠き部９２ａ及び９２ｂが形成されている。そして、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、導体パターン９６ａ，９６ｂは、この切欠き部９２ａ，９２ｂの部分にも形成されている。

したがって、図５（Ｅ）に示すように、回路基板９０を、ホルダー部５０の回路基板載置台部５２に載置したときには、端子部材５３の端部５３ａ及び端子部材５４の端部５４ａと、導体パターン９６ａ及び９６ｂとが、互いに近接した位置となる。このため、端子部材５３の端部５３ａと導体パターン９６ａとの間、及び端子部材５４の端部５４ａと導体パターン９６ｂとの間において、例えば半田付けにより容易に電気的に接続可能となる。

線路部９４には、図５（Ｃ）及び（Ｄ）に示すように、回路載置部９２の導体パターン９６ａ及び９６ｂのそれぞれと電気的に接続されている線路パターン（導体パターン）９４１及び９４２が、筆圧検出部載置部９３との間に形成されている。そして、筆圧検出部載置部９３には、図５（Ｃ）に示すように、線路部９４の線路パターン９４１及び９４２を介して回路載置部９２の導体パターン９６ａ及び９６ｂとそれぞれ電気的に接続されている導電パッドパターン９３１及び９３２が形成されている。導電パッドパターン９３１及び９３２は、筆圧検出部８０との電気的な接続用である。

なお、図５（Ｃ）及び（Ｄ）の例においては、回路載置部９２の導体パターン９６ｂと線路部９４の線路パターン９４２との間には、キャパシタ９５ｄが接続されている。

この例の回路基板９０においては、フレキシブル基板９１の一方の面側（表面側）にのみ、必要な導体パターンが形成され、その導体パターンを介して接続される回路素子が配置されている。そして、この例では、回路基板９０のフレキシブル基板９１の回路載置部９２の他方の面側（裏面側）には、両面テープ（図５では図示は省略）が貼付されている。なお、この例では、フレキシブル基板９１の筆圧検出部載置部９３及び線路部９４の裏面側には、両面テープは貼付されていないが、貼付してもよい。

筆圧検出部８０は、この例では、芯体に印加される圧力を静電容量の変化として検出するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）素子を用いてパッケージとして構成した単一部品からなる。

図６は、この例の筆圧検出部８０の構成を説明するための図であり、図６（Ａ）は、その圧力受付部側からみた平面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図である。

この例の筆圧検出部８０は、ＭＥＭＳ技術により製作されている半導体デバイスとして構成される圧力感知チップ８１を、例えば直方体の箱型のパッケージ８２内に封止したものである。

圧力感知チップ８１は、印加される圧力を、静電容量の変化として検出するものである。この例の圧力感知チップ８１は、縦×横×高さ＝Ｌ１×Ｌ１×Ｈ１の直方体形状とされており、例えば、Ｌ１＝１．５ｍｍ、Ｈ１＝０．５ｍｍとされている。

この例の圧力感知チップ８１は、第１の電極８１１と、第２の電極８１２と、第１の電極８１１及び第２の電極８１２の間の絶縁層（誘電体層）８１３とからなる。第１の電極８１１および第２の電極８１２は、この例では、単結晶シリコン（Ｓｉ）からなる導体で構成される。絶縁層８１３は、この例では酸化膜（ＳｉＯ_２）からなる。

そして、この絶縁層８１３の第１の電極８１１と対向する面側には、この例では、当該面の中央位置を中心とする円形の凹部８１４が形成されている。この凹部８１４により、絶縁層８１３と、第１の電極８１１との間に空間８１５が形成される。この例では、凹部８１４の底面は平坦な面とされ、その半径Ｒは、例えばＲ＝１ｍｍとされている。また、凹部８１４の深さは、この例では、数十ミクロン〜百ミクロン程度とされている。

この空間８１５の存在により、第１の電極８１１は、第２の電極８１２と対向する面とは反対側の面８１１ａ側から押圧されると、当該空間８１５の方向に撓む変位をすることが可能となる。第１の電極８１１の例としての単結晶シリコンの厚さは、印加される圧力によって撓むことが可能な厚さとされ、第２の電極８１２よりも薄くされている。

以上のような構成の圧力感知チップ８１においては、第１の電極８１１と第２の電極８１２との間にキャパシタ８１Ｃが形成される。そして、第１の電極８１１の第２の電極８１２と対向する面とは反対側の面８１１ａ側から第１の電極８１１に対して圧力が印加されると、第１の電極８１１は撓み、第１の電極８１１と、第２の電極８１２との間の距離が短くなり、キャパシタ８１Ｃの静電容量の値が大きくなるように変化する。第１の電極８１１の撓み量は、印加される圧力の大きさに応じて変化する。したがって、キャパシタ８１Ｃは、圧力感知チップ８１に印加される圧力の大きさに応じた可変容量キャパシタとなる。

この実施形態の筆圧検出部８０においては、以上のような構成を備える圧力感知チップ８１は、圧力を受ける第１の電極８１１の面８１１ａが、圧力受付側となるような状態でパッケージ８２内に収納されている。

パッケージ８２は、この例では、セラミック材料や樹脂材料等の電気絶縁性材料からなるパッケージ部材８２１と、このパッケージ部材８２１内の、圧力感知チップ８１の圧力を受ける面８１１ａ側に設けられる弾性部材８２２とからなる。

この例のパッケージ８２は、縦×横×高さ＝Ｌ２×Ｌ２×Ｈ２の直方体形状とされており、例えば、Ｌ２＝１．９ｍｍ、Ｈ２＝１．０ｍｍとされている。

そして、図６（Ｂ）に示すように、筆圧検出部８０のパッケージ部材８２１の圧力受付側とは反対側の底面には、圧力感知チップ８１の第１の電極８１１と接続される第１のリード端子８３が導出されると共に、圧力感知チップ８１の第２の電極８１２と接続される第２のリード端子８４が導出される。第１のリード端子８３は、例えば金線８５により第１の電極８１１と電気的に接続される。また、第２のリード端子８４は、例えば金線８６により第２の電極８１２と電気的に接続される。

筆圧検出部８０は、その第１のリード端子８３及び第２のリード端子８４と、回路基板９０の筆圧検出部載置部９３に形成されている導電パッドパターン９３１及び９３２とがそれぞれ電気的に接続されるようにして、図５（Ｄ）に示すように、回路基板９０の筆圧検出部載置部９３に載置され、筆圧検出部載置部９３上に固定される。

このようにして、筆圧検出部８０が筆圧検出部載置部９３上に載置及び電気的に接続されて固定された回路基板９０は、コイル４１と共に共振回路を構成するキャパシタと、筆圧検出部８０で構成されるキャパシタとが並列に接続された状態となる。

以上の構成の回路基板９０は、次のようにして製造される。すなわち、先ず、所定の大きさのフレキシブル基板に、回路載置部９２と、筆圧検出部載置部９３と、線路部９４とに、上述したような必要な導体パターンを形成した、上記の回路基板９０の構成を有するものを、複数個形成するようにする。このとき、上記の回路基板９０の構成を有する部分のそれぞれは、後で分離することができるだけの隙間を空けて複数個並べて形成する。

次に、複数個の回路基板９０の構成部分のそれぞれにおいて、回路載置部９２には、形成されている導体パターンと必要な電子部品との接続用の半田ペーストを施して前記必要な電子部品を位置合わせして載置すると共に、筆圧検出部載置部９３のそれぞれの導電パッドパターン９３１及び９３２に半田ペーストを施して、筆圧検出部８０を、その第１のリード端子８３及び第２のリード端子８４と導電パッドパターン９３１及び９３２とを位置合わせして載置する。

次に、当該筆圧検出部載置部９３に筆圧検出部８０を載置したフレキシブル基板を、半田リフロー装置に入れて、フレキシブル基板上の半田ペーストを溶融させて、回路載置部９２の電子部品を導体パターンとの電気的接続をすると共に、筆圧検出部載置部９３の導電パッドパターン９３１及び９３２と、筆圧検出部８０の第１のリード端子８３及び第２のリード端子８４との電気的接続をして、回路載置部９２に必要な電子部品を、筆圧検出部載置部９３に筆圧検出部８０を、それぞれ固着させる。

次に、フレキシブル基板を、複数個の回路基板９０の部分を互いに分離するように切断して、上述した構成の回路基板９０のそれぞれが完成する。

以上のようにして製造された回路基板９０は、図７に示すように、筆圧検出部８０が載置され、電気的に接続されて固定された筆圧検出部載置部９３の部分が、ホルダー部５０の筒状部５１の開口部５１ｂｍを通じて、軸心方向に直交する方向であって、ホルダー部５０の回路基板載置台部５２の平面部５２ａに直交する方向から、収納部５１ｂ内に差し込まれて挿入されて収納される。そして、回路基板９０は、図７及び図５（Ｄ）に示すように、線路部９４のところで折り曲げられて、回路載置部９２の部分が、回路基板載置台部５２の平面部５２ａ側に押し付けられる。このとき、線路部９４は、ホルダー部５０の切欠き部５１ｆを通じて回路基板載置台部５２の平面部５２ａ側に位置することが可能である（図３（Ｂ）及び図５（Ｄ）参照）。

そして、図７に示すように、回路基板９０のフレキシブル基板９１の裏面側に設けられている両面テープ９７により、筆圧検出部載置部９３が壁部５１ｅの収納部５１ｂ側の面に接着固定されると共に、回路載置部９２が、ホルダー部５０の回路基板載置台部５２の平面部５２ａ上に接着固定される。なお、回路基板載置台部５２の後端側には、回路基板９０の長手方向の端部を挟持して係止するようにするための突起５２ｂが形成されており、回路基板９０は、その端部を、この突起５２ｂと回路基板載置台部５２の平面部５２ａとの間で挟持されるように、回路基板載置台部５２の平面部５２ａに配設する。

なお、図３（Ｂ）の例では、線路部９４は、空中に存在するような状態としたが、この線路部９４も、壁部５１ｅの収納部５１ｂ側とは反対側の面及び回路載置部９２の延長平面に両面テープで接着して固定するようにしても勿論よい。

以上のようにしてホルダー部５０に回路基板９０を保持した後、カートリッジ筐体部材６０内に、ホルダー部５０を、筒状部５１とは反対側から収納し、前述したように、カートリッジ筐体部材６０の端面が、ホルダー部５０の筒状部５１の段部５１ｄに衝合する状態とする。これにより、ホルダー部５０の筒状部５１の切欠き部５１ｆ及び収納部５１ｂの開口部５１ｂｍが、カートリッジ筐体部材６０により覆われた状態で、カートリッジ筐体部材６０に対して、ホルダー部５０が結合される。

その後、ホルダー部５０の筒状部５１の貫通孔５１ｃにコイルバネ３２を巻回した圧力伝達部材３１を挿入する。そして、信号送信用部材４０のフェライトコア４２及び芯パイプ部材４３を、ホルダー部５０の筒状部５１に挿入して嵌合させて、ホルダー部５０に信号送信用部材４０を結合する。そして、信号送信用部材４０のフェライトコア４２に巻回されているコイル４１の一端及び他端は、それぞれ、ホルダー部５０の筒状部５１に形成されている端子部材５３及び５４に、例えば半田付け等により電気的に接続される。

その後、芯体３０を芯パイプ部材４３の貫通孔４３ｃを挿通させて、芯体３０の端部３０ｂを圧力伝達部材３１の嵌合凹部３１ｃ内に挿入嵌合させる。以上で、電子ペン本体部３が完成となる。

以上のようにして、この実施形態においては、回路基板９０は筆圧検出部載置部９３を備え、その筆圧検出部載置部９３に予め筆圧検出部８０を載置して、回路基板の回路載置部９２の回路素子と電気的に接続する状態で固定しておくようにしている。したがって、回路基板９０をホルダー部５０に保持させる前の段階で、既に筆圧検出部８０と回路載置部９２との間の電気的な接続は終了している。このため、従来のような、回路基板９０をホルダー部５０に保持させた後に、筆圧検出部と回路基板とを半田付け等により接続する工程は不要となる。

［電子ペン１と共に使用する位置検出装置における位置検出および筆圧検出のための回路構成］
次に、上述の実施形態の電子ペン１による指示位置の検出および電子ペン１に印加される筆圧の検出を行う位置検出装置４００の回路構成例及びその動作について、図８を参照して説明する。

電子ペン１は、図８に示すように、インダクタンス素子としてのコイル４１と、筆圧検出部８０の圧力感知チップ８１により構成される可変容量キャパシタ８１Ｃと、回路基板９０の回路載置部９２に配置されている共振用のキャパシタＣｆとが並列に接続された共振回路を備える。キャパシタＣｆは、回路基板９０の回路載置部９２に配置されているキャパシタ９５ａ，９５ｂ，９５ｃを合成したものとして示したものである。また、回路基板９０の回路載置部９２のキャパシタ９５ｄは、説明の便宜上、可変容量キャパシタ８１Ｃに含めたものとした。

一方、位置検出装置４００には、Ｘ軸方向ループコイル群４１１と、Ｙ軸方向ループコイル群４１２とが積層されて位置検出コイル４１０が形成されている。各ループコイル群４１１，４１２は、例えば、それぞれｎ，ｍ本の矩形のループコイルからなっている。各ループコイル群４１１，４１２を構成する各ループコイルは、等間隔に並んで順次重なり合うように配置されている。

また、位置検出装置４００には、Ｘ軸方向ループコイル群４１１及びＹ軸方向ループコイル群４１２が接続される選択回路４１３が設けられている。この選択回路４１３は、２つのループコイル群４１１，４１２のうちの一のループコイルを順次選択する。

さらに、位置検出装置４００には、発振器４２１と、電流ドライバ４２２と、切り替え接続回路４２３と、受信アンプ４２４と、検波器４２５と、低域フィルタ４２６と、サンプルホールド回路４２７と、Ａ／Ｄ変換回路４２８と、同期検波器４２９と、低域フィルタ４３０と、サンプルホールド回路４３１と、Ａ／Ｄ変換回路４３２と、処理制御部４３３とが設けられている。処理制御部４３３は、マイクロコンピュータにより構成されている。

発振器４２１は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器４２１は、発生した交流信号を、電流ドライバ４２２と同期検波器４２９に供給する。電流ドライバ４２２は、発振器４２１から供給された交流信号を電流に変換して切り替え接続回路４２３へ送出する。切り替え接続回路４２３は、処理制御部４３３からの制御により、選択回路４１３によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を切り替える。この接続先のうち、送信側端子Ｔには電流ドライバ４２２が、受信側端子Ｒには受信アンプ４２４が、それぞれ接続されている。

選択回路４１３により選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路４１３及び切り替え接続回路４２３を介して受信アンプ４２４に送られる。受信アンプ４２４は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、検波器４２５及び同期検波器４２９へ送出する。

検波器４２５は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわち受信信号を検波し、低域フィルタ４２６へ送出する。低域フィルタ４２６は、前述した周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、検波器４２５の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路４２７へ送出する。サンプルホールド回路４２７は、低域フィルタ４２６の出力信号の所定のタイミング、具体的には受信期間中の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路４２８へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路４２８は、サンプルホールド回路４２７のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理制御部４３３に出力する。

一方、同期検波器４２９は、受信アンプ４２４の出力信号を発振器４２１からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルタ４３０に送出する。この低域フィルタ４３０は、周波数ｆ０より充分低い遮断周波数を有しており、同期検波器４２９の出力信号を直流信号に変換してサンプルホールド回路４３１に送出する。このサンプルホールド回路４３１は、低域フィルタ４３０の出力信号の所定のタイミングにおける電圧値を保持し、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路４３２へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路４３２は、サンプルホールド回路４３１のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理制御部４３３に出力する。

処理制御部４３３は、位置検出装置４００の各部を制御する。すなわち、処理制御部４３３は、選択回路４１３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路４２３の切り替え、サンプルホールド回路４２７、４３１のタイミングを制御する。処理制御部４３３は、Ａ／Ｄ変換回路４２８、４３２からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群４１１及びＹ軸方向ループコイル群４１２から一定の送信継続時間（連続送信区間）をもって電波を送信させる。

Ｘ軸方向ループコイル群４１１及びＹ軸方向ループコイル群４１２の各ループコイルには、電子ペン１から送信（帰還）される電波によって誘導電圧が発生する。処理制御部４３３は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて電子ペン１のＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。また、処理制御部４３３は、送信した電波と受信した電波との位相差に応じた信号のレベルに基づいて筆圧を検出する。

このようにして、位置検出装置４００では、接近した電子ペン１の位置を処理制御部４３３で検出する。そして、受信した信号の位相を検出することにより、電子ペン１の筆圧値の情報を得る。

［第１の実施形態の効果］
上述の実施形態の電子ペン１においては、フレキシブル基板９１に、その長手方向に、回路載置部９２と、筆圧検出部載置部９３と、回路載置部９２と筆圧検出部載置部９３との間の線路部９４とを形成した回路基板９０を用い、筆圧検出部載置部９３には、予め筆圧検出部８０が載置され、線路部９４を介して電気的に回路載置部９２の回路素子と接続される状態で固定されている。したがって、回路基板９０をホルダー部５０に保持させる前の段階で、既に筆圧検出部８０と回路載置部９２との間の電気的な接続は終了しており、筆圧検出部８０と回路載置部９２の回路素子とを電気的に接続するための半田付け処理の工程を削減することができる。

そして、回路基板９０は、フレキシブル基板９１で構成され、線路部９４の部分で屈曲することができるので、筆圧検出部８０をホルダー部５０の筒状部５１の収納部５１ｂ内に、芯体３０に印加される圧力を受けることができるように、筆圧検出部８０の圧力受付面を軸芯方向に直交する方向となるように収納することができるという効果を奏する。

また、筆圧検出部８０は、圧力感知チップ８１がパッケージ８２に収納された一つの部品とされているので、回路基板９０の筆圧検出部載置部９３に載置して、圧力感知チップ８１の端子部材を、筆圧検出部載置部９３の導電パッドパターンに電気的に接続する状態で固定するようにするだけで取り付けができるという効果もある。

また、ホルダー部５０に、コイル４１の両端と回路載置部９２の回路素子との電気的な接続のための端子部材５３，５４が形成されているので、コイル４１の両端と回路載置部９２の回路素子との電気的な接続は、ホルダー部５０において可能となり、接続作業が簡単になるという効果がある。

［第２の実施形態］
上述の第１の実施形態の電子ペン１においては、コイル４１と回路基板９０の回路載置部９２の回路素子との接続のために、ホルダー部５０の筒状部５１に、端子部材５３及び５４を立体微細パターンとして形成するようにした。しかしながら、コイル４１と回路基板９０の回路載置部９２の回路素子との接続は、このような態様に限らない。第２の実施形態の電子ペンにおいては、第１の実施形態における電子ペン本体部３のホルダー部５０及び回路基板９０の構成を若干変更することにより、回路基板とコイル４１の両端とを直接的に接続することができるように構成する。

図９は、この第２の実施形態の電子ペンの要部を構成するホルダー部５０Ａと、回路基板９０Ａとを示す図であり、第２の実施形態の電子ペンのその他の部分は、第１の実施形態と同様に構成されている。この図９の例のホルダー部５０Ａ及び回路基板９０Ａにおいて、上述の第１の実施形態の電子ペン１のホルダー部５０及び回路基板９０と同一部分には、同一の参照記号を付して、その詳細な説明は省略する。

図９（Ａ）は、ホルダー部５０Ａを、回路基板載置台部５２Ａの平面部５２Ａａを真上から見たときの図である。また、図９（Ｂ）は、ホルダー部５０Ａを、回路基板載置台部５２Ａの平面部５２Ａａ側とは反対側から見た図である。また、図９（Ｃ）は、回路基板９０Ａを、フレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａ側から見た図、図９（Ｄ）は、回路基板９０Ａを、フレキシブル基板９１Ａの裏面９１Ａｂ側から見た図、図９（Ｅ）は、回路基板９０Ａの一部の側面図である。

図９（Ａ）に示すように、ホルダー部５０Ａを回路基板載置台部５２Ａの平面部５２Ａａを真上から見たときの構成は、端子部材５３及び５４の端部５３ａ及び５４ａが存在しないことが異なるだけで、第１の実施形態の電子ペン１におけるホルダー部５０と同様となる。第２の実施形態では、ホルダー部５０Ａの、回路基板載置台部５２Ａの平面部５２Ａａとは反対側の構成が第１の実施形態のホルダー部５０とは異なる。

すなわち、図９（Ｂ）に示すように、この第２の実施形態におけるホルダー部５０Ａの筒状部５１Ａの回路基板載置台部５２Ａの平面部５２Ａａ側とは反対側には、コイル４１の一端４１ａ及び他端４１ｂを、筒状部５１Ａの側周面から突出しないようにするためのＶ字形状の溝５１ｇが、軸心方向に沿って形成されていると共に、筆圧検出部８０の収納部５１ｂと連通する開口凹部５１ｈが形成されている。溝５１ｇは、筒状部５１Ａのペン先側から開口凹部５１ｈの位置まで形成されている。

この場合に、開口凹部５１ｈは、軸心方向において、ホルダー部５０Ａの段部５１ｄの位置よりも回路基板載置台部５２Ａ側に形成されている。したがって、この開口凹部５１ｈは、カートリッジ筐体部材６０とホルダー部５０Ａとが結合されたときには、カートリッジ筐体部材６０に覆われる状態となる。

この第２の実施形態の回路基板９０Ａのフレキシブル基板９１Ａは、図９（Ｃ）に示すように、筆圧検出部載置部９３よりも更に長手方向に延伸する延伸部９８を備える。この延伸部９８は、筆圧検出部載置部９３との接続部の幅は細く構成されていて、その部分で屈曲し易くされている。

この延伸部９８のフレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａには、筆圧検出部載置部９３に形成されている導電パッドパターン９３１及び９３２のそれぞれと接続されている線路パターン９８１及び９８２が形成されている。そして、延伸部９８においては、図９（Ｃ）及び図９（Ｄ）に示すように、フレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａの線路パターン９８１及び９８２のそれぞれは、スルーホール９８３及び９８４のそれぞれを通じて、フレキシブル基板９１Ａの裏面９１ｂの導電パッド９８５及び９８６と接続されている。なお、この例では、図示は省略するが、延伸部９８においては、フレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａ側に両面テープ９７ａが設けられている。

この第２の実施形態の電子ペン１Ａにおいては、図１０（Ａ）に示すように、回路基板９０Ａは、線路部９４の部分で屈曲されると共に、延伸部９８の部分も、筆圧検出部載置部９３に対して屈曲させることが可能となる。

図１０（Ｂ）は、この第２の実施形態の電子ペン１Ａの信号送信用部材４０と、ホルダー部５０Ａの結合部分の断面図を示すものである。この第２の実施形態においては、回路基板９０Ａは、第１の実施形態と同様にして、図１０（Ａ）に示すように線路部９４のところで屈曲されて、筆圧検出部８０が取り付けられている筆圧検出部載置部９３及び延伸部９８が、ホルダー部５０Ａの筒状部５１Ａの開口部５１ｂｍから収納部５１ｂ内に、軸心方向に直交する方向から挿入される。

すると、図１０Ｂに示すように、延伸部９８は、収納部５１ｂと連通している開口凹部５１ｈに位置するようにされる。この状態で、筆圧検出部載置部９３は壁部５１ｅに対して両面テープで接着され、これにより、筆圧検出部８０は、芯体３０に印加される圧力を受け付けることができるような状態で収納部５１ｂ内に収納される。

そして、延伸部９８は、開口凹部５１ｈの底部に、両面テープでフレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａが接着されて固定される。すると、図１０（Ｃ）に示すように、ホルダー部５０の筒状部５１Ａの開口凹部５１ｈからは、延伸部９８のフレキシブル基板９１Ａの裏面９１Ａｂ側に形成されている導電パッド９８５及び９８６が露呈するようにな状態となる。

そして、ホルダー部５０Ａの筒状部５１Ａに、信号送信用部材４０のフェライトコア４２及び芯パイプ部材４３を嵌合させて、ホルダー部５０Ａに信号送信用部材４０を結合させる。その後、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、フェライトコア４２に巻回されているコイル４１の一端４１ａ及び他端４１ｂを、筒状部５１ＡのＶ字型の溝５１ｇ内に沿わせて、開口凹部５１ｈのところまで導く。そして、コイル４１の一端４１ａ及び他端４１ｂを、開口凹部５１ｈに露呈している導電パッド９８５及び９８６のそれぞれと、例えば半田付け等により電気的に接続する。

以上のようにして、この第２の実施形態によれば、回路基板９０Ａに延伸部９８を設け、この延伸部９８において、コイル４１の一端４１ａ及び他端４１ｂとの電気的な接続を直接的に行うことができる。これにより、第１の実施形態の電子ペン１の場合のようなＭＩＤ技術を用いて筒状部５１に形成する端子部材５３及び５４は不要とすることができる。

［第２の実施形態の変形例］
＜第１の変形例＞
上述の第２の実施形態の電子ペン１Ａにおいては、延伸部９８を外部に露呈させる開口凹部５１ｈは、収納部５１ｂのペン先側に形成した。このため、回路基板９０Ａのフレキシブル基板９１Ａは、図１０（Ａ）に示したように、延伸部９８は、ペン先側に延伸するように屈曲されて、開口凹部５１ｈからは、延伸部９８のフレキシブル基板９１Ａの裏面９１Ａｂ側が露呈する状態とされる。そのために、上述の第２の実施形態においては、延伸部９８においては、裏面９１Ａｂ側に、スルーホール９８３及び９８４を通じて、表面９１Ａａ側の線路パターン９８１及び９８２と接続される導電パッド９５及び９６を形成する必要があった。

図１１（Ａ）の例の電子ペン１Ｂは、回路基板９０Ａの延伸部９８においては、フレキシブル基板９１Ａの裏面側への導体パターンの形成をしなくてもよいようにした例である。この図１１（Ａ）は、この第２の実施形態の電子ペン１Ｂの信号送信用部材４０と、ホルダー部５０Ｂの結合部分の断面図を示すものである。なお、この図１１（Ａ）の例の電子ペン１Ｂにおいて、第２の実施形態の電子ペン１Ａと同一部分には同一参照符号を付してその詳細な説明は省略する。

この図１１（Ａ）の例の電子ペン１Ｂにおいては、ホルダー部５０Ｂの筒状部５１Ｂの収納部５１ｂに連通する開口凹部５１ｈＢを、収納部５１ｂよりもホルダー部５０Ｂの回路基板載置台部５２Ｂ側に設ける。このようにすれば、回路基板９０Ｂの筆圧検出部載置部９３を収納部５１ｂ内に収納したときに、その延伸部９８Ｂは、開口凹部５１ｈＢを通じてフレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａ側が露呈する状態となる。

そこで、この例の電子ペン１Ｂにおいては、回路基板９０Ｂの延伸部９８Ｂには、図１１（Ａ）に示すように、フレキシブル基板９１Ａの表面９１Ａａ側に導電パッド９８７及び９８８を、線路パターン９８１及び９８２に代えて形成し、スルーホール９８３及び９８４や裏面９１Ａｂの導電パッド９８５及び９８６は設けない。そして、ホルダー部５０Ｂの筒状部５１Ｂに形成されるＶ字型の溝５１ｇＢは、筒状部５１Ｂのペン先側から開口凹部５１ｈＢの位置まで形成されている。

そして、ホルダー部５０Ｂに、信号送信用部材４０のフェライトコア４２及び芯パイプ部材４３とを嵌合させた後、コイル４１の一端４１ａ及び他端４１ｂを、溝５１ｇＢ内に沿わせて、開口凹部５１ｈＢまで導く。そして、コイル４１の一端４１ａ及び他端４１ｂを、開口凹部５１ｈＢに露呈している導電パッド９８７及び９８８のそれぞれと、例えば半田付け等により電気的に接続する。

なお、この場合に、開口凹部５１ｈＢは、軸心方向において、ホルダー部５０Ｂの段部５１ｄの位置よりも回路基板載置台部５２Ｂ側に形成されている。したがって、この開口凹部５１ｈＢは、カートリッジ筐体部材６０とホルダー部５０Ｂとが結合されたときには、カートリッジ筐体部材６０に覆われる状態となる。

この図１１（Ａ）の例によれば、回路基板９０Ｂのフレキシブル基板９１Ａの片面側において、電気的な接続のための導体パターンを生成するだけで良くなるという効果がある。

＜第２の変形例＞
図１１（Ｂ）は、第２の実施形態の変形例の第２の例の電子ペン１Ｃを説明するための図であり、この図１１（Ｂ）も、この例の電子ペン１Ｃの信号送信用部材４０と、ホルダー部５０Ｃの結合部分の断面図を示すものである。

この第２の例の電子ペン１Ｃでは、回路基板９０Ｃとしては、第１の実施形態の電子ペン１における回路基板９０と同様に、延伸部９８を有さずに、回路載置部９２と、筆圧検出部載置部９３と、線路部９４とを備える構成とする。ただし、この第２の例の回路基板９０Ｃにおいては、図１１（Ｂ）に示すように、第１の実施形態における回路基板９０の切欠き部９２ａ及び９２ｂが形成されていた長手方向位置に、導体パターン９６ａ及び９６ｂに接続されているスルーホール９９ａ及び９９ｂが形成されている。

また、ホルダー部５０Ｃの回路基板載置台部５２Ｃの、回路基板９０Ｃが平面部５２ａＣに載置されたときに、スルーホール９９ａ及び９９ｂが位置する位置に、平面部５２ａＣの裏側から、平面部５２ａＣまで貫通する貫通孔５５ａ，５５ｂが形成されている。また、ホルダー部５０Ｃに形成されるＶ字型の溝５１ｇＣは、軸心方向においてペン先側から貫通孔５５ａ，５５ｂが形成されている位置にまで亘って形成されている。

そして、この第２の例の電子ペン１Ｃにおいては、図１１（Ｂ）に示すように、信号送信用部材４０のコイルの一端４１ａ及び他端４１ｂは、溝５１ｇＣ内に沿って、貫通孔５５ａ，５５ｂが形成されている位置まで導かれ、さらに、貫通孔５５ａ及び５５ｂをそれぞれ通じ、また、回路基板９０Ｃのスルーホール９９ａ及び９９ｂを通じて、回路基板９０Ｃのフレキシブル基板９１Ｃの表面９１ａＣ側まで導出される。そして、回路基板９０Ｃの回路載置部９２Ｃのフレキシブル基板９１Ｃの表面９１ａＣにおいて、導体パターン９６ａ及び９６ｂと例えば半田付け等により電気的に接続される。

＜第３の変形例＞
第２の実施形態の電子ペン１Ａ及び変形例の第１の例の電子ペン１Ｂにおいては、回路基板９０Ａ及び９０Ｂには、筆圧検出部載置部９３から、長手方向に延長するように延伸部９８，９８Ｂを形成するようにした。しかしながら、図１１（Ｃ）に示すように、筆圧検出部載置部９３からフレキシブル基板９１を延伸させる延伸部９８Ｄを、長手方向ではなく、回路基板９０の短辺方向に延伸するように、回路基板９０Ｄを形成してもよい。

なお、この第３の例の場合には、ホルダー部５０Ｄ（図示せず）には、収納部５１ｂの開口部５１ｂｍが向いていする方向とは直交する方向に開口凹部を形成し、その開口凹部から、延伸部９８Ｄを外部に露呈させるようにする。また、ホルダー部５０Ｄの筒状部５１Ｄ（図示せず）のＶ字型の溝も、開口凹部に対応するように形成するようにする。

［第３の実施形態］
上述の実施形態においては、筆圧検出部は、ＭＥＭＳ素子を用いた１個のパッケージ部品としたが、筆圧検出部の構成は、これに限られるものではない。第３の実施形態は、誘電体を挟む第１及び第２の電極を備え、第１の電極と誘電体との接触面積を、芯体に印加される圧力に応じた変化をさせることで、静電容量の変化として筆圧を検出する構成の筆圧検出部（特許文献１参照）を用いる場合である。

この第３の実施形態では、筆圧検出部の構成と、ホルダー部の筒状部の構成が変わるだけで、その他の構成は、前述の実施形態と同様に構成される。図１２は、この第３の実施形態の電子ペン１Ｅにおける筆圧検出部８０Ｅと、ホルダー部５０Ｅの構成を説明するための図である。図１２（Ａ）は、ホルダー部５０Ｅに対する組み込みを考慮して、筆圧検出部８０Ｅを分解して示すと共に、この筆圧検出部８０Ｅを収納保持する筒状部５１Ｅの部分を示す図である。また、図１２（Ｂ）は、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅに筆圧検出部８０Ｅを収納保持した状態における縦断面図である。なお、図１２において、上述した第１の実施形態の電子ペン１と同一の部分には、同一の参照符号を付してある。

この例の筆圧検出部８０Ｅも、芯体に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する容量可変コンデンサを構成する。この例の筆圧検出部８０Ｅは、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、誘電体８０１と、端子部材８０２と、保持部材８０３と、導電部材８０４と、コイルバネ８０５との複数個の部品からなる。端子部材８０２は、筆圧検出部８０Ｅで構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。また、導電部材８０４とコイルバネ８０５とは電気的に接続されて、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。

一方、この例のホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅは、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、軸心方向に直交する方向を向いている開口部５１ｂｍＥを有する収納部５１ｂＥを備えると共に、筆圧検出部８０Ｅを構成する複数の部品を、この収納部５１ｂＥと、当該収納部５１ｂＥと連通している筒状部５１Ｅの中空部内において軸芯方向に並べて収納する構成とされている。

誘電体８０１は、図１２（Ａ）に示すように、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの収納部５１ｂＥに収納することができる径及び厚さを有する板状に形成されている。また、端子部材８０２は、誘電体８０１の軸心方向の一方の面側に接触する状態で、誘電体８０１と共にホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの収納部５１ｂＥに収納することができる径及び厚さを有する円板状の導電部材、例えば導電性金属の板状体で構成される。

そして、この第３の実施形態においては、端子部材８０２は、回路基板９０Ｅの筆圧検出部載置部９３Ｅに載置され、この筆圧検出部載置部９３Ｅに形成されている導電パッドと電気的に接続されて固定される。なお、この第３の実施形態における回路基板９０Ｅにおいては、筆圧検出部載置部９３Ｅには、端子部材８０２と電気的に接続する１個の導電パッドが形成されている。そのため、線路部９４Ｅに形成されている線路パターンは１本とされている。そして、回路基板９０Ｅの回路載置部９２Ｅには、後述するように、筆圧検出部８０Ｅの第２の電極の一部を構成する弾性部材、この例ではコイルバネ８０５の端部と接続する導電パッドが形成されている。回路基板９０Ｅのその他の構成は、第１の実施形態の回路基板９０と同様である。

筆圧検出部８０Ｅを構成する複数の部品のうち、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの中空部内で、軸芯方向に移動しない部品である誘電体８０１と、端子部材８０２は、図１２（Ａ）に示すように、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの収納部５１ｂＥの軸芯方向に直交する方向を向いている開口部５１ｂｍＥを通じて、当該筒状部５１Ｅの収納部５１ｂＥに、軸芯方向に直交する方向から挿入されて、図１２（Ｂ）に示すように収納される。

この場合に、端子部材８０２は、上述したように、回路基板９０Ｅの筆圧検出部載置部９３Ｅに固定されている。そのため、上述した第１の実施形態の場合と同様にして、回路基板９０Ｅが、図１２（Ａ）に示すように、線路部９４Ｅのところで屈曲されて、端子部材８０２に固定されている筆圧検出部載置部９３Ｅが、収納部５１ｂＥに差し込まれる。

そして、回路基板９０Ｅは、図１２（Ｂ）に示すように、回路載置部９２Ｅの部分がホルダー部５０Ｅの回路基板載置台部５２Ｅの平面部５２ａＥに載置され、フレキシブル基板９１Ｅの回路載置部９２Ｅの部分の裏面側に設けられている両面テープにより、当該回路載置部９２Ｅが、回路基板載置台部５２Ｅの平面部５２ａＥに接着固定される。

端子部材８０２には、図１２（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、誘電体８０１側に突出するＬ字状突起８０２ｂが形成されている。この端子部材８０２のＬ字状突起８０２ｂにより、誘電体８０１の開口部５１ｂｍＥ側端部が押さえられて、収納部５１ｂＥから離脱しないように保持される。

筆圧検出部８０Ｅを構成する保持部材８０３は、その軸芯方向の芯体３０側となる側に、芯体３０を圧入嵌合させる凹穴８０３ｂが設けられている円柱状形状部８０３ａと、凹穴８０３ｂ側とは軸芯方向の反対側に、導電部材８０４を嵌合する凹穴が設けられているリング状突部８０３ｃとを備えている。

保持部材８０３の円柱状形状部８０３ａの外径（周方向の一部）は、筒状部５１Ｅの中空部の内径ｄ２より若干小さく選定されている。また、保持部材８０３のリング状突部８０３ｃの外径は、円柱状形状部８０３ａの外径よりも小さく、かつ、弾性部材を構成するコイルバネ８０５の内径よりも小さく選定されている。この場合、リング状突部８０３ｃと円柱状形状部８０３ａとの間で段部を構成するようにされる。この段部は、コイルバネ８０５の端部を係止させるためのものである。

そして、この実施形態では、保持部材８０３の円柱状形状部８０３ａの側周面には、係合突部８０３ｄ及び８０３ｅが形成され、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの側周面には、係合突部８０３ｄ及び８０３ｅが係合する係合孔５１ｉａ及び５１ｉｂ（図１２（Ｂ）参照）が形成されている。これにより、保持部材８０３は、係合突部８０３ｄ及び８０３ｅが係合孔５１ｉａ及び５１ｉｂに係合されている状態においても、その軸芯方向に移動可能とされている。

導電部材８０４は、導電性を有すると共に弾性変形可能な弾性部材からなるものとされており、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴムにより構成される。この導電部材８０４の径大部８０４ａ及び径小部８０４ｂの中心線位置は、同一とされる。そして、径大部８０４ａの径小部８０４ｂとは反対側の端面は、図１２（Ｂ）に示すように、砲弾型に膨出する曲面部を有するように構成されている。

また、コイルバネ８０５は、例えば導電性を有するコイルバネで構成され、弾性を有する巻回部８０５ａと、この巻回部８０５ａの一端部に端子片８０５ｂを有し、巻回部８０５ａの他端部に接続部８０５ｃを有している。コイルバネの巻回部８０５ａは、その巻回部８０５ａ内に、導電部材８０４を接触することなく収納することができる径であって、かつ、保持部材８０３の円柱状形状部８０３ａの径よりも小さい径とされる。

コイルバネ８０５の接続部８０５ｃは、保持部材８０３のリング状突部８０３ｃに形成されている凹穴の底部に挿入するようにされる（図１２（Ｂ）参照）。したがって導電部材８０４の径小部８０４ｂが保持部材８０３のリング状突部８０３ｃに圧入嵌合されたときには、導電部材８０４の径小部８０４ｂの端面が、導電性を有するコイルバネ８０５の接続部８０５ｃと接触して、電気的に接続される状態となる。

この第３の実施形態においては、先ず、筆圧検出部８０Ｅを構成する部品のうちの誘電体８０１及び回路基板９０Ｅの筆圧検出部載置部９３Ｅに載置され固定されている端子部材８０２を、開口部５１ｂｍＥを通じて、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの収納部５１ｂＥ内に収納する。

次に、この例においては、保持部材８０３のリング状突部８０３ｃの凹穴に導電部材８０４の径小部８０４ｂを圧入嵌合させると共、コイルバネ８０５の巻回部８０５ａを、リング状突部８０３ｃ及び導電部材８０４の周囲に持ち来たすように配する。

次に、この保持部材８０３と導電部材８０４とコイルバネ８０５とを組み合わせたものを、導電部材８０４側から、筒状部５１Ｅの開口部５１ａＥを通じて、軸芯方向に筒状部５１Ｅの中空部内に挿入する。そして、保持部材８０３の円柱状形状部８０３ａに形成されている係合突部８０３ｄ及び８０３ｅが、筒状部５１Ｅの側周面に形成されている係合孔５１ｉａ及び５１ｉｂに嵌合するまで、軸芯方向に挿入する。

これにより、コイルバネ８０５の軸芯方向の偏倚力にかかわらず、保持部材８０３は、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの開口部５１ａＥから離脱することなく、筒状部５１Ｅの中空部内に係止する。また、この状態では、コイルバネ８０５の軸芯方向の偏倚力により、誘電体８０１及び端子部材８０２が壁部５１ｅＥ側に押し付けられる。これにより、誘電体８０１が、筒状部５１Ｅの収納部５１ｂＥの開口部５１ｂｍＥから離脱してしまうことが防止される。

次に、以上のようにして、筆圧検出部８０Ｅを構成する複数個の部品の全体を、ホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅの中空部及び収納部５１ｂＥ内に収納させて係止させた状態において、コイルバネ８０５の端子片８０５ｂを、回路基板９０Ｅに半田付けする。

この例の筆圧検出部８０は、芯体３０に圧力が印加されると、保持部材８０３が印加された圧力に応じてコイルバネ８０５の弾性偏倚力に抗して、導電部材８０４を誘電体８０１に対して押圧する状態となり、誘電体８０１と導電部材８０４との接触面積が、印加された圧力に応じて変化する。この結果、端子部材８０２とコイルバネ８０５の端子片８０５ｂとの間に得られる静電容量が、印加された圧力に応じて変化する。このため、前述の第１の実施形態と同様にして、コイル４１と回路基板９０Ｅに設けられているキャパシタと、筆圧検出部８０Ｅで構成される共振回路の共振周波数が変化して、筆圧情報として位置検出装置に伝達される。

以上のようにして、第３の実施形態の電子ペン１Ｅにおいては、筆圧検出部８０Ｅを構成する可変容量キャパシタの一方の電極を構成する端子部材８０２は、回路基板９０Ｅの筆圧検出部載置部９３Ｅ上に予め載置され、電気的に接続されて固定されている。したがって、筆圧検出部８０Ｅをホルダー部５０Ｅの筒状部５１Ｅに保持させた後においては、筆圧検出部８０Ｅを構成する可変容量キャパシタの他方の電極を構成するコイルバネ８０５の端子片８０５ｂと回路基板９０Ｅとの間での半田付けによる電気的な接続の工程は必要なものの、端子部材８０２と回路基板９０Ｅとの間の半田付けによる電気的な接続の工程は不要となるという効果を奏する。

なお、図１２の例では、回路基板９０Ｅの筆圧検出部載置部９３Ｅには、端子部材８０２のみを載置し、電気的に接続して固定させるようにしたが、この筆圧検出部載置部９３Ｅに、コイルバネ８０５の端子片８０５ｂと接続する電極片や、導体パッドパターンを形成しておき、その電極片や導体パッドパターンに対して、コイルバネ８０５の端子片８０５ｂを半田付け等により電気的に接続するようにしてもよい。その場合には、線路部９４Ｅには、端子部材８０２と電気的に接続する線路パターンに加えて、コイルバネ８０５の端子片８０５ｂを接続する電極片や、導体パッドパターンと電気的に接続する線路パターンを形成するものである。

［第４の実施形態］
以上の実施形態は、電磁誘導方式の電子ペンの場合であったが、この発明は、所定の信号を静電結合方式で位置検出装置に送信することで位置指示するようにする、アクティブ静電結合方式の電子ペンにも適用可能である。

このアクティブ静電結合方式の電子ペンにおいても、構成部品としては、上述した電子ペンと同様とすることができる。ただし、アクティブ静電結合方式の電子ペンの場合には、上述した第１〜第３の実施形態において、樹脂からなる芯体３０に代わりに、導電性を有する材料、例えば金属で構成する芯体３０Ｆ（後述の図１３参照）を用いる。また、フェライトコア４２に巻回されたコイル４１は、電磁誘導方式で蓄電素子に充電する充電電流を得るための回路を構成するものとする。さらに、回路基板には、導電性の芯体３０Ｆに信号を供給するための信号発信回路を設ける。そして、回路基板の信号発信回路からの信号を、芯体３０Ｆに供給するための電気的な接続の構成を加える。したがって、この第４の実施形態では、信号送信用部材は、芯体３０Ｆと信号発信回路で構成される。

この第４の実施形態における静電結合方式の電子ペン１Ｆの回路基板に形成される電子回路の例を図１３を参照して説明する。

図１３において、１０１は電気二重層キャパシタ、１０２は整流用ダイオード、１０３は電圧変換回路、１０４は、この例の信号発信回路を構成する発振回路である。図１３に示すように、この例では、コイル４１の一端はダイオード１０２のアノードに接続され、他端は、接地（ＧＮＤ）されている。また、電気二重層キャパシタ１０１の一端はダイオード１０２のカソードに接続され、他端は、接地されている。

芯体（電極芯）３０Ｆは、コイル４１が巻かれたフェライトコア４２Ｆまたは４２Ｇの芯パイプ部材４３Ｆまたは４３Ｇの貫通孔４３Ｆａまたは４３Ｇａを貫通して、可変容量キャパシタ８０Ｃを構成する、例えば筆圧検出部８０に物理的に結合（係合）されると共に、電極芯３０Ｆは回路基板の発振回路１０４と接続線１０５を通じて電気的に接続されている。したがって、電極芯３０Ｆと可変容量キャパシタ８０Ｃを構成する筆圧検出部８０との前記物理的な結合により電極芯３０Ｆに加えられた圧力（筆圧）は筆圧検出部８０に伝達されるとともに、接続線１０５を経由して発振回路１０４からの送信信号が電極芯３０Ｆより送信される。

発振回路１０４は、筆圧検出部８０の可変容量キャパシタ８０Ｃの容量に応じて周波数が変化する信号を発生し、その発生した信号を電極芯３０Ｆに供給する。発振回路１０４からの信号は、電極芯３０Ｆよりその信号に基づく電界として放射される。発振回路１０４は、例えばコイルとキャパシタによる共振を利用したＬＣ発振回路により構成される。この実施形態の電子ペン１Ｆにより指示された座標位置を検出するタブレットでは、この信号の周波数より電極芯３０Ｆに加えられた筆圧を求めることができる。

電圧変換回路１０３は、電気二重層キャパシタ１０１に蓄えられた電圧を一定の電圧に変換して発振回路１０４の電源として供給する。この電圧変換回路１０３は、電気二重層キャパシタ１０１の両端の電圧よりも低くなるような降圧タイプのものでも良いし、電気二重層キャパシタ１０１の両端の電圧よりも高くなるような昇圧タイプのものでも良い。また、電気二重層キャパシタ１０１の両端の電圧が前記一定の電圧よりも高い場合は降圧回路として動作し、前記一定の電圧よりも低い場合は昇圧回路として動作する昇降圧タイプのものでも良い。

この実施形態の電子ペン１Ｆを図示しない充電器に装着したときに、充電器が発生する交番磁界によりコイル４１には誘導起電力が発生して、ダイオード１０２を介して電気二重層キャパシタ１０１を充電する。

この実施形態の電子ペン１Ｆが通常動作するとき（充電動作を行わないとき）は、コイル４１は固定電位（この例では接地電位（ＧＮＤ））となるため、電極芯３０Ｆの周囲に設けたシールド電極として作用する。なお、電子ペン１Ｆが通常動作するときのコイル４１の固定電位は、接地電位に限らず、電源のプラス側電位であっても良いし、電源のプラス側電位と接地電位との中間の電位であっても良い。

なお、上述の第４の実施形態では、電子ペン１Ｆは、筆圧検出部８０で検出した筆圧を周波数に変換して電極芯３０Ｆに供給するようにしたが、筆圧を対応させる信号属性としては周波数に限られるものではなく、信号の位相や信号の断続回数などに筆圧を対応させるようにしても良い。

［その他の実施形態または変形例］
なお、上述の実施形態は、電子ペンの筐体内に収納されるカートリッジ状の電子ペン本体部に、この発明を適用した場合として説明したが、このような電子ペン本体部ではなく、電子ペンの筐体内に、直接的に、信号送信用部材と、ホルダー部と、回路基板とを収納する構成であってもよいことは言うまでもない。

なお、上述の実施形態では、筆圧検出部で検出された筆圧情報は、信号送出部からの位置検出用信号と共に、送出するようにしたが、回路基板の回路載置部に、無線送信部を設けて、位置検出用信号とは別個に、筆圧情報は、この無線送信部を通じて位置検出装置に送信するように構成してもよい。

また、上述の第４の実施形態の静電結合方式の電子ペンにおいては、芯体から信号を送出するようにしたが、芯体とは別個に、例えば芯体の周囲を囲むスリーブ状部材を導体により構成して、その導体を通じて、あるいは、その導体と芯体との両方を用いて、位置検出装置に信号を送出する構成としてもよい。

また、上述の実施形態では、回路基板の回路載置部は、両面テープでホルダー部の回路基板載置台部に接着固定するようにしたが、両面テープに限らず、接着材を塗布して接着固定してもよいことは言うまでもない。

１…電子ペン、２…筐体、３…電子ペン本体部、３０…芯体、４０…信号送信用部材、４１…コイル、４２…フェライトコア、４３…芯パイプ部材、５０…ホルダー部、５１…筒状部、５２…回路基板載置台部、６０…カートリッジ筐体部材、８０…筆圧検出部、９０…回路基板、９１…フレキシブル基板、９２…回路載置部、９３…筆圧検出部載置部、９４…線路部

Claims (10)

1. 筒状の筐体と、
   前記筒状の筐体の軸心方向の一端側に配置される芯体と、
   前記芯体に印加される圧力を検出する筆圧検出部と、
   前記筒状の筐体内において、前記軸心方向に延在可能な形状とされたフレキシブル基板が用いられた回路基板と、
   前記筒状の筐体内において、前記筆圧検出部と前記回路基板とを保持して、前記軸心方向に延在するように収納されるホルダー部と、
   を備え、
   前記回路基板は、前記筆圧検出部の少なくとも一部の部品が載置されて固定されている筆圧検出部載置部と、所定の回路が前記フレキシブル基板上に形成されている回路載置部と、前記筆圧検出部載置部と前記回路載置部との間に形成され、前記筆圧検出部の部品と前記回路載置部の回路素子との間を電気的に接続する線路パターンが形成されている線路部とが、前記筆圧検出部載置部が前記芯体側となるような状態で前記軸心方向に並ぶように形成されており、
   前記回路基板の前記回路載置部は、前記ホルダー部に保持されると共に、前記回路基板の前記筆圧検出部載置部は、前記線路部の部分で前記フレキシブル基板が屈曲されて、前記軸心方向に垂直な方向となる状態で前記ホルダー部に保持されて、前記筆圧検出部が、前記芯体に印加される軸芯方向の圧力を受けることが可能に構成され、
   前記芯体側には、信号送信用部材を備え、
   前記回路基板の前記フレキシブル基板は、前記筆圧検出部載置部から延伸する延伸部を備えると共に、前記延伸部には、前記信号送信用部材との接続部が設けられ、
   前記ホルダー部には、前記延伸部を外部に露出させるための開口部が形成されており、
   前記開口部から露出している前記延伸部の前記接続部に、前記信号送信用部材が電気的に接続される
   ことを特徴とする電子ペン。
2. 前記回路基板において、前記フレキシブル基板の前記線路部の前記軸心方向に直交する方向の幅は、前記回路載置部よりも細く構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
3. 前記回路基板の前記筆圧検出部載置部と前記回路載置部とは、前記フレキシブル基板の同一の面側に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
4. 前記回路基板は、両面テープにより、前記ホルダー部に固定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
5. 前記筆圧検出部は、前記芯体に印加される圧力を静電容量の変化として検出するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）素子を用いた単一部品からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
6. 前記筆圧検出部は、誘電体と、前記誘電体を挟んで互いに対向する２個の電極部とを備え、前記芯体に印加される圧力により前記２個の電極部の一方の電極部と前記誘電体との接触面積が変化し、前記接触面積に応じて静電容量を可変するものであり、
   前記回路基板の前記筆圧検出部載置部には、前記２個の電極部の他方の電極部が載置されて固定されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
7. 前記信号送信用部材は、前記芯体を挿通する貫通孔を有する磁性体に巻回されたコイルを備え、前記回路基板の前記回路載置部の前記所定の回路は、前記コイルと共振回路を構成するキャパシタを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
8. 前記信号送信用部材は、前記芯体側に設けられた導体で構成され、前記回路基板の前記回路載置部の前記所定の回路は、前記導体に送信信号を供給する信号発信回路を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
9. 筒状体からなり、少なくとも、前記ホルダーの前記回路基板を保持している部分を前記筒状体の中空部内に収納すると共に、前記回路基板の前記筆圧検出部載置部を挿入する開口を閉塞するような状態で、前記ホルダー部の一部を中空部内に収納する回路部保護部材を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
10. 前記信号送信用部材は、前記回路部保護部材に一部が収納された前記ホルダー部の前記芯体側に嵌合されることで、電子ペンカートリッジの構成とされる
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子ペン。

Images