JP5954819B2 - ペン型座標指示器 - Google Patents

Description

この発明は、指示位置を検出する位置検出装置に対して、その検出すべき位置を指示すると共に、操作者の操作に応じた情報を供給するペン型座標指示器に関する。

近年、タブレット型ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の入力デバイスとして位置入力装置が用いられている。この位置入力装置は、例えば、ペン型に形成された座標指示器（ペン型座標指示器）と、このペン型座標指示器を用いて、ポインティング操作や文字及び図等の入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成される。図２１に従来のペン型座標指示器１００と位置検出装置２００の概略構成の一例を示す。

ペン型座標指示器１００の回路構成は、図２１の左上端部に示すように、第１のフェライト（フェライトチップ）１０２と、第２のフェライト（フェライトコア）１０４とを有する。そして、第２のフェライト１０４に巻回されたコイル１０５に対して、１以上の共振コンデンサ１１５が接続される。図２１においては、コイル１０５に対して２つの共振コンデンサ１１５ａ、１１５ｂが接続されている場合を示している。

ペン型座標指示器１００のより具体的な構成を図２２に示す。図２２は、ペン型座標指示器１００の断面図であるが、説明を簡単にするため、コイル１０５が第２のフェライト１０４に巻回された状態を示している。図２２に示すように、ペン型座標指示器１００は、第１のフェライト１０２と、コイル１０５が巻回されている第２のフェライト１０４とを、Ｏ（オー）リング１０３を介して対向させた構成を有する。そして、芯体１０１に押圧力（筆圧）が加わることにより第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に近づく構成となっている。

なお、Ｏリング１０３は、合成樹脂や合成ゴム等を用い、切断面が英文字「Ｏ（オー）」状（円形状）となるように形成したリング状の部材である。また、ペン型座標指示器１００は、上述した部分の他、図２２に示したように、基板ホルダー１１３、基板１１４、共振コンデンサ１１５、緩衝材としてのリング型フィルム１１７、緩衝部材１１８が、中空のケース１１１内に収納される。これらはキャップ１１２によりケース１１１内の位置が固定されている。なお、第２のフェライト１０４に巻回されたコイル１０５と共振コンデンサ１１５とが接続されることにより、共振回路１１６が構成される。

そして、ペン先を構成する芯体１０１が当接される第１のフェライト１０２が、芯体に加わる押圧力に応じて第２のフェライト１０４に接近すると、これに応じてコイル１０５のインダクタンスが変化する。これにより、共振回路１１６のコイル１０５から送信される電波の振動の周期（共振周波数）が変化する構成になっている。

一方、位置検出装置２００は、図２１に示すように、Ｘ軸方向ループコイル群２１１と、Ｙ軸方向ループコイル群２１２とを積層させた位置検出コイル２１０を有する。各ループコイル群２１１，２１２は、例えば、それぞれ４０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２１１，２１２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。これらＸ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２は選択回路２１３に接続される。選択回路２１３は、２つのループコイル群２１１，２１２のうちの一のループコイルを順次選択する。

そして、発振器２２１は、周波数ｆ０の交流信号を発生し、電流ドライバ２２２と同期検波器２２９に供給する。電流ドライバ２２２は、発振器２２１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２２３の送信側端子Ｔに供給する。切り替え接続回路２２３は、後述する処理制御部２３３からの制御により、選択回路２１３によって選択されたループコイルを、送信側端子Ｔと受信側端子Ｒとのいずれに接続するかを切り替える。

そして、選択回路２１３によって選択されたループコイルが、切り替え接続回路２２３の送信側端子Ｔに接続されたとする。この場合には、発振器２２１からの交流信号が、選択されている当該ループコイルに対して電流ドライバ２２２、送信側端子Ｔを通じて供給され、ペン型座標指示器１００に対して送信される。

一方、選択回路２１３によって選択されたループコイルが、切り替え接続回路２２３の受信側端子Ｒに接続されたとする。この場合には、選択回路２１３により選択されたループコイルに発生する誘導電圧が、選択回路２１３及び切り替え接続回路２２３の受信側端子Ｒを介して受信アンプ２２４に供給される。受信アンプ２２４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２２５及び同期検波器２２９に供給する。

検波器２２５は、ループコイルに発生した誘導電圧、すなわちペン型座標指示器１００の共振回路からの受信信号を検波し、低域フィルタ２２６に供給する。低域フィルタ２２６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２２５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２２７に供給する。サンプルホールド回路２２７は、低域フィルタ２２６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変換回路２２８に供給する。Ａ／Ｄ変換回路２２８は、サンプルホールド回路２２７のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理制御部２３３に供給する。

一方、同期検波器２２９は、発振器２２１からの交流信号から直交する２つの信号（０°あるいは９０°）を作り、受信アンプ２２４の出力信号に乗算することで、位相差を検出する。低域フィルタ２３０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２２９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２３１に供給する。サンプルホールド回路２３１は、低域フィルタ２３０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変換回路２３２に供給する。Ａ／Ｄ変換回路２３２は、サンプルホールド回路２３１のアナログ出力をディジタル信号に変換し、処理制御部２３３に供給する。

処理制御部２３３は、位置検出装置２００の各部を制御する。すなわち、処理制御部２３３は、選択回路２１３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２２３の切り替え、サンプルホールド回路２２７、２３１のタイミングを制御する。処理制御部２３３は、Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２から一定の送信継続時間をもって電波を送信させる。

Ｘ軸方向ループコイル群２１１及びＹ軸方向ループコイル群２１２の各ループコイルには、ペン型座標指示器１００から送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理制御部２３３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ペン型座標指示器１００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２３３は、０°及び９０°の周期（位相）検波の結果から、所定の演算を行い位相値を算出し、更にその結果を用いて筆圧値を算出する。

このように、ペン型座標指示器１００および位置検出装置２００からなる従来の位置入力装置においては、ペン型座標指示器１００による指示位置だけでなく、ペン型座標指示器１００に加えられている押圧力、すなわち筆圧の検出もできるようになっている。なお、図２１、図２２を用いて説明した従来のペン型座標指示器１００の詳細については、後に記す特許文献１に記載されている。

特開２００２−２４４８０６号公報

ところで、図２１、図２２を用いて説明した従来の位置入力装置の位置検出装置２００では、ペン型座標指示器１００の共振回路からの電波の振動の周期（電波の位相）の変化が所定の閾値を超えた場合に、芯体１０１に筆圧が加えられていることを検知する。このように、所定の閾値を設けるのは、筆圧の誤検出を防止するためである。すなわち、上述の閾値を設けない場合には、ペン型座標指示器１００を位置検出装置２００に対して傾けただけでもコイル１０５のインダクタンスが変化する。この場合、ペン型座標指示器１００の共振回路から送出される電波の振動の周期が変化してしまい筆圧の誤検出に繋がる可能性がある。そこで、検出マージンとしての閾値を設けることにより、いわゆる不感帯を設け、真に筆圧が加えられた場合を正確に検出することができるようにしている。

しかしながら、ペン型座標指示器１００の構造はそのペン先部分だけを見ても、芯体１０１、第１のフェライト１０２、Ｏリング１０３、コイル１０５が巻回された第２のフェライト１０４が直列配置された構造を持つ。これらの各構成部材は、一度に数多く生産されるため、同じ構成部材であっても極僅かではあるが大きさに差が生じる場合があると考えられる。上述したように、ペン型座標指示器１００は傾けただけでも筆圧の誤検出が発生するほどの繊細なものであり、当該構成部材に生じる大きさの差が筆圧の誤検出に繋がる可能性がある。

例えば、Ｏリング１０３の材質は上述したように合成樹脂や合成ゴムであり、その製造方法は多数の型が形成された型枠に合成樹脂や合成ゴムを注入して製造する方法が用いられるのが一般的である。この場合、例えば合成樹脂が合成ゴムの型枠への注入具合等により、同時に製造されたＯリング１０３であっても、大きさに差が生じる場合があると考えられる。本来、Ｏリング１０３は、図２２に示したように第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とに接して設けられる。しかし、Ｏリング１０３の厚みが本来の厚みより若干薄くなったために、図２３Ａに示すように、ペン型座標指示器１００の芯体１０１を地面方向に向けた状態でＯリング１０３と第２のフェライト１０４との間に若干の間隔αが生じることが考えられる。

このようなペン型座標指示器１００は、図２３Ｂに示すように芯体１０１が上に向くようにしただけで（天空方向に向けただけで）、第１のフェライト１０２が第１のフェライト１０４に近づいてしまう。この場合、ペン型座標指示器１００の共振回路から送信される電波の振動の周期が変化するので、筆圧の誤検出が発生する可能性がある。具体的には、スマートフォンと呼ばれる高機能携帯電話端末を仰向けに寝て使用する場合のように、芯体１０１を天空に向けてペン型座標指示器１００を使用する場合に筆圧の誤検出を発生させる可能性がある。

この問題に対処するため、ペン型座標指示器１００を天空向きにすることにより第１のフェライト１０２がＯリング１０３を介して第２のフェライト１０４に近接した条件で、コンデンサ側の容量を調整して対処する方法がある。しかし、ペン型座標指示器１００を天空向きにしてコンデンサ側の容量を調整することは、それ専用の治具を必要とし、また、天空向きの状態での調整作業は作業効率の大幅な低下を招き、生産数量の低下やコスト上昇といった問題を生じさせる可能性がある。

また、芯体１０１を天空方向に向けて調整したペン型座標指示器１００の場合、芯体１０１を地面方向に向けて使用すると、第１のフェライトが第２のフェライトに対して離れるため本来使用する信号周波数に対して大きく固有共振周波数がずれる。このため、芯体１０１を地面方向に向けて使用する際には、芯体１０１を押圧しない条件下での信号レベルが低下して、図２１に示した位置検出装置２００においてペン型座標指示器１００を検出できる高さ（読み取り可能高さ）が低下してしまうという懸念がある。このように、ペン型座標指示器１００の芯体１０１近傍の構成部材の大きさの誤差、特にＯリング１０３の大きさの誤差は、低コストで高品質のペン型座標指示器１００の量産化を阻害する原因になりかねない。

また、図２２に示した従来のペン型座標指示器１００の場合には、もともと筆圧検出範囲がある程度限られた範囲になる。すなわち、図２２に示した従来のペン型座標指示器１００において、Ｏリング１０３を押しつぶすようにして第１のフェライト１０２を第２のフェライト１０４に近づけるには、大きな筆圧（荷重）をペン型座標指示器１００の芯体１０１に加える必要がある。また、Ｏリング１０３を押しつぶす場合、Ｏリング１０３の変形には限界がある。このため、芯体１０１を通じてある一定以上の押圧力が掛かると、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とが当接してしまう。

この場合、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間隔は狭くならず、押圧力に応じてペン型座標指示器１００の共振回路からの電波の振動の周期を変化させることができなくなる。そして、上述したように、ペン型座標指示器１００の共振回路からの電波の振動の周期の変化について所定の閾値を設ける必要があるために、押圧力（筆圧）を検出できる荷重の変化範囲は比較的に狭い範囲となる。

この問題に対する１つの解決方法として、芯体１０１を地面方向に向けた状態で、Ｏリング１０３と第２のフェライト１０４との間にある程度の間隔を設けることが考えられる。この場合、芯体１０１に対してごく軽い押圧力を加えるだけで、第１のフェライト１０２を第２のフェライト１０４に近づけることができる。このため、押圧検出のための閾値までの変化を迅速に生じさせることが可能となり、筆圧検出の変化範囲を広げることができる。また、この方法の場合、ペン型座標指示器１００を構成する各部品に対して改良を行うことも無いので、比較的に簡単に実施することができる。

しかし、この方法を用いた改良型の従来のペン型座標指示器１００の場合には、図２３を用いて説明した場合と同様の問題が生じる。すなわち、この改良型の従来のペン型座標指示器１００を芯体１０１が上に向くようにしただけで（天空方向に向けただけで）、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に近づいてしまう。このような状況で使用する場合、芯体１０１を天空に向けただけでペン型座標指示器１００の共振回路からの電波の周波数が変化するので、芯体１０１が位置検出装置２００の検出面に接していなくても筆圧が検出されてしまう可能性があるのである。

以上のことに鑑み、この発明は、上記の問題点を一掃し、押圧力（筆圧）の誤検出を防止すると共に、ペン先に加えられる押圧力の検出範囲を広げ、押圧力の変化をより適切に検出できるようにする位置入力装置のペン型座標指示器を実現することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明のペン型座標指示器は、
筐体の一端より突出してペン先を構成する芯体と、
前記芯体と一方の端面が接する柱状の第１の磁性体と、
一方の端面が前記第１の磁性体の他方の端面と対向するように設けられる柱状の第２の磁性体と、
前記第１、第２の磁性体の少なくとも一方に巻回されるコイルと、
前記コイルに接続されるコンデンサと、
前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との対向する端面間に介設される弾性体と
を備え、
前記芯体に対して使用者からの押圧力が加わることで前記弾性体が変形する場合であって、
前記弾性体は、本体部と、当該本体部に設けられる突部とからなり、前記突部は、前記押圧力に対する抗力が前記本体部よりも小さいものであり、
前記芯体に前記押圧力が加えられていない状態では、前記本体部と前記突部とが前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを離隔して係止し、
前記芯体に前記押圧力が加えられると、初めに前記突部が主に変形し、前記突部が変形した後においては主に前記本体部が変形し、押圧力に応じて前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との距離を変えることで押圧力を検出することを特徴とする。

請求項１に記載の発明のペン型座標指示器によれば、柱状の第１の磁性体の一方の端面と、柱状の第２の磁性体の一方の端面とが対向するようにされ、柱状の第１の磁性体の他方の端面はペン先を構成する芯体と当接するようにされる。また、第１、第２の磁性体の少なくとも一方にはコイルが巻回され、このコイルはコンデンサに接続されて共振回路を構成する。そして、第１の磁性体と第２の磁性体との対向する端面間に弾性体が介設される。当該弾性体は、本体部に対して突部を設けた構成を有し、押圧力に対する抗力が、本体部の抗力よりも突部の抗力が小さくなるようにされている。

そして、芯体に対して使用者からの押圧力が加えられていない状態では、本体部と突部とが第１の磁性体と第２の磁性体とを離隔して係止する。これにより、芯体が上に向くようにしたときの筆圧の誤検出を防止することができる。また、芯体に対して使用者からの押圧力が加えられると、まず、抗力の小さな突部が素早く変形し、その後、抗力の大きな本体部が押圧力に応じて変形する。この作用により、芯体に加えられる押圧力の検出範囲を拡大できる。

より一般的には、第１の磁性体と第２の磁性体とを離隔して係止するための弾性体は、同一の材質であり、一または複数の部分に分かれ、又は連続的に繋がっている構造を有し、各々の部分は押圧力に対する抗力が部分ごとに異なる構造を成しており、第１の磁性体と第２の磁性体との間に個々の部分が直列的に配置されることを特徴とする。押圧力に対する抗力が部分ごとに異なる構造としては、部分ごとに材質の密度が異なり、圧縮率が異なる場合が含まれる。例えば、スポンジ構造であり、スポンジを構成する材質の密度が異なる場合である。又は、バネ構造であり、部分によってコイルの径が異なる場合も考えられる。

この発明によれば、例えば、芯体が上に向くようにしたときの押圧力（筆圧）の誤検出を防止すると共に、ペン先に加えられる押圧力の検出範囲を広げ、押圧力の変化をより適切に検出できるようにする位置入力装置のペン型座標指示器が実現できる。

この発明のペン型座標指示器１を用いる電子機器２の一例を説明するための図である。 この発明のペン型座標指示器１の実施の形態を説明するための図である。 リング部１１の具体的な形状を説明するための図である。 従来のペン型座標指示器の特性とこの実施の形態のペン型座標指示器１の特性とを説明するための位相−荷重特性図である。 リング部１１の変形例１を説明するための図である。 リング部１１の変形例２を説明するための図である。 リング部１１の変形例３を説明するための図である。 リング部１１の変形例４を説明するための図である。 リング部１１の変形例５を説明するための図である。 リング部１１の変形例６を説明するための図である。 リング部１１の変形例７を説明するための図である。 リング部１１の変形例８を説明するための図である。 リング部１１の変形例９を説明するための図である。 リング部１１の変形例１０を説明するための図である。 リング部１１の変形例１１を説明するための図である。 突起部の形状のバリエーションを説明するための図である。 リング部１１の変形例１２を説明するための図である。 変形例１２のリング部１１Ｌのバリエーションを説明するための図である。 リング部１１の代替部材１１Ｘの一例を説明するための図である。 この発明が適用可能な構成が異なるペン型座標指示器１Ｘを説明するための図である。 従来のペン型座標指示器と位置検出装置を説明するための図である。 従来のペン型座標指示器の一例を説明するための図である。 改良型の従来のペン型座標指示器の一例を説明するための図である。

以下、図を参照しながら、この発明のペン型座標指示器の一実施の形態について具体的に説明する。

［ペン型座標指示器１の使用例］
図１は、この実施形態のペン型座標指示器１を用いる電子機器２の一例を示すものである。この例では、電子機器２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２Ｄを備える高機能携帯電話端末であり、表示画面２Ｄの裏部に、電磁誘導方式の位置検出装置２２を備えている。この位置検出装置２２は、図２３を用いて説明した従来の位置検出装置２００と同様に構成されるものである。

そして、この例の電子機器２の筐体には、ペン型座標指示器１を収納する収納凹穴２１を備えている。使用者は、必要に応じて、収納凹穴２１に収納されているペン型座標指示器１を、電子機器２から取り出して、表示画面２Ｄで位置指示操作を行う。

そして、電子機器２において、表示画面２Ｄ上で、ペン型座標指示器１により位置指示操作がされたとする。この場合、表示画面２Ｄの裏部に設けられた位置検出装置２２が、ペン型座標指示器１で操作された位置及び筆圧を検出し、電子機器２の位置検出装置２２が備えるマイクロコンピュータが、表示画面２Ｄでの操作位置及び筆圧に応じた表示処理を施すことになる。

［ペン型座標指示器１の構成］
次に、この実施の形態のペン型座標指示器１の構成例について説明する。図２は、この実施の形態のペン型座標指示器１のペン先側の断面図であり、この実施の形態のペン型座標指示器１の要部を説明するための図である。図２において、ケース１１１（筐体）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例えばＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製の筐体であり、各部材が収納可能なように中空となっている。また、ケース１１１は、図２に示すように少なくともその一方の端部が細くなるように形成され、その先端は開口部を有する。

そして、図２に示すように、この実施の形態のペン型座標指示器１は、ケース１１１の一端から突出する芯体１０１を備える。芯体１０１は図２に示すようにその断面がＴ字状になっており、芯体１０１の一部がペン型座標指示器１のケース１１１の一部と係合して必要以上にケース１１１から突出することがないようになっている。なお、芯体１０１Ｘは、操作面に当接して使用される場合の摩擦に対する耐性を考慮して、例えば、ポリアセタール樹脂（ジュラコン）等の合成樹脂製である。

また、図２に示すように、芯体１０１に一方の端面が接する円柱状の第１のフェライト（第１の磁性体）１０２を備える。そして、この第１のフェライト１０２の他方の端面に対して、一方の端面が対向する円柱状の第２のフェライト（第２の磁性体）１０４を備える。この第２のフェライト１０４の側面にはコイル１０５が巻回されている。なお、第２のフェライト１０４は、ケース１１１内の所定の位置に固定するようにされ、移動することがないようにされている。

また、第１のフェライトは、図２において断面で示したように、中心を同じくする大きな直径の円柱部分と小さな直径の円柱部分とからなっている。そして、図２に示すように、第１のフェライト１０２の直径の大きな円柱部分は芯体１０１に接し、直径の小さな円柱部分は第２のフェライト１０４側に位置するようになっている。また、図２に示すように、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とが対向する端面間には、合成樹脂や合成ゴムなどの弾性体により形成されたリング部１１（弾性体）が設けられる。リング部１１の穴部（貫通孔）には、第１のフェライト１０２の小さな直径の円柱部分が嵌合する。

そして、上述したように、芯体１０１は、ケース１１１から必要以上に突出することがないようにされているが、使用者により押圧力が加えられることにより、ケース１１１の長手方向に摺動可能にされている。したがって、芯体１０１に押圧力が加えられると、芯体１０１、第１のフェライト１０２、リング部１１が第２のフェライト１０４側に押し付けられる。

リング部１１は、上述したように合成樹脂や合成ゴムなどの弾性体で形成されているので、芯体１０１に加わる押圧力（筆圧）に応じて変形し、第１のフェライト１０２が押圧力に応じて第２のフェライト１０４側に近づく。これにより、第２のフェライト１０４に対する第１のフェライト１０２の位置に応じて、第２のフェライト１０４に巻回されたコイル１０５のインダクタンスが変化し、押圧力（筆圧）に応じた出力を得ることができる。

そして、詳しくは後述もするが、リング部１１は、断面が「Ｏ（オー）」字状（円形状）となるように形成されたリング状の立体形状を有する本体部１１ａを有する。この本体部１１ａには、図２に示すように、本体部１１ａを第１のフェライト１０２から離隔する突起部（突部）１１ｂ１、１１ｂ２と、本体部１１ａを第２のフェライト１０４から離隔する突起部（突部）１１ｃ１、１１ｃ２とが設けられている。これら突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｃ１、１１ｃ２は、本体部１１ａと同じ材質のものである。この実施の形態において、本体部１１ａと突起部１１ｂ１、１１ｂ２及び突起部１１ｃ１、１１ｃ２からなるリング部１１は、一体成型されたものである。

このように、この実施の形態のペン型座標指示器１は、図２２、図２３に示した従来のペン型座標指示器１００が備えていたＯリング１０３に替えて、本体部１１ａに対して、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｃ１、１１ｃ２が設けられたリング部１１を備える。そして、この実施の形態のペン型座標指示器１において、リング部１１以外の各部分は、図２２、図２３を用いて説明した従来のペン型座標指示器１００と同様に構成されている。

［リング部１１の形状］
図３は、この実施の形態のペン型座標指示器１で用いられるリング部１１の形状を説明するための図である。なお、図３Ａに示したＸ−Ｘ´断面図は、図３Ｂに示したリング部１１の上面図において、リング部１１の中心Ｏを通る直線Ｘ−Ｘ´で示した位置でリング部１１を切断した場合の断面を示している。また、図３Ｃに示した側面図は、図３Ｂの矢印により示した方向からリング部１１を見た場合の側面を示している（他の図の側面図も同様）。

そして、図３Ｂの上面図に示すように、この実施の形態のリング部１１は、リング状に形成された本体部１１ａに対して、２つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２が設けられている。この実施の形態において突起部１１ｂ１、１１ｂ２は、本体部１１ａ上であって、リング部１１の中心を通る直線Ｘ−Ｘ´上に設けられている場合を示している。すなわち、２つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２は、リング部１１の中心Ｏを基準にして点対称となる本体部１１ａ上の位置に設けられている。

そして、図３Ａの断面図に示すように、本体部１１ａの断面は英文字の「Ｏ（オー）」字状（円形状）であり、突起部１１ｂ１、１１ｂ２の断面は略半円形である。すなわち、本体部１１ａは断面が円形状であり、全体がリング状となる立体形状のものである。また、突起部１１ｂ１、１１ｂ２は略半球状となる立体形状のものである。そして、図３Ａの断面図に示したように、本体部１１ａを挟んで、突起部１１ｂ１、１１ｂ２の形成位置と反対側の本体部１１ａ上には、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が設けられている。突起部１１ｃ１、１１ｃ２は、突起部１１ｂ１、１１ｂ２と同様に、その断面が略半円形であり、略半球状となる立体形状のものである。

すなわち、図３Ｃの側面図に示すように、この実施の形態のリング部１１は、本体部１１ａと、本体部１１ａを挟んで対応する本体部１１ａ上の位置に設けられる突起部１１ｂ１、１１ｂ２及び突起部１１ｃ１、１１ｃ２とからなっている。そして、図２にも示したように、この実施の形態のペン型座標指示器１では、突起部１１ｂ１、１１ｂ２が第１のフェライト１０２側に位置し、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が第２のフェライト１０４側に位置するように、リング部１１が配置（装着）される。

したがって、芯体１０１に押圧力が加えられていない状態では、突起部１１ｂ１、１１ｂ２が本体部１１ａを第１のフェライト１０２から離隔して係止する機能を実現する。また、芯体１０１に押圧力が加えられていない状態では、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が本体部１１ａを第２のフェライト１０４から離隔して係止する機能を実現する。これにより、リング部１１の本体部１１ａの厚みに加えて、少なくとも、突起部１１ｂ１と突起部１１ｃ１（突起部１１ｂ２と突起部１１ｃ２）の高さの分、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間隔を大きく取ることができる。

そして、この実施の形態のペン型座標指示器１の芯体１０１が天空方向に向けられた場合を考える。この場合、芯体に押圧力が加えられていない状態では、図２に示したように、本体部１１ａの厚みと、突起部１１ｂ１と突起部１１ｃ１と（突起部１１ｂ２と突起部１１ｃ２と）の高さ分の間隔を第１、第２のフェライト間に維持することができる。

このように、この実施の形態のペン型座標指示器１では、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との対向する端面間の距離を従来のペン型座標指示器よりも大きく取ることができる。そして、芯体１０１を天空方向に向け、芯体１０１に押圧力が加えられていない状態では、本体部１１ａと突起部１１ｂ１、１１ｂ２と突起部１１ｃ１、１１ｃ２との積層方向の高さ分以上、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に近づかない。したがって、芯体１０１を単に天空方向に向けただけでは、コイル１０５のインダクタンスが変化することは無いので、筆圧の誤検出が発生しない。

なお、突起部１１ｂ１、１１ｂ２と突起部１１ｃ１、１１ｃ２とは、ペン先を形成する芯体１０１が天空方向を向いた際に、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に接近しない程度の抗力しか発揮しなくてよい。このため、突起部１１ｂ１、１１ｂ２や突起部１１ｃ１、１１ｃ２は、図３に示したように、第１のフェライト１０２や第２のフェライト１０４と対向し、接触する部分の面積は比較的に小さい。

したがって、使用者が芯体１０１に対して押圧力（筆圧）をかけ始めた直後においては、本体部１１ａに設けられた突起部１１ｂ１、１１ｂ２や突起部１１ｃ１、１１ｃ２のみを押しつぶす。この際には、極わずかな押圧力しか必要なく、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が本体部１１ａに設けられていることにより、操作に違和感を与えることはない。そして、操作者（使用者）が芯体（ペン先）１０１を操作面に対して押し付けた際に操作者が感じる主な抗力は、リング部１１の本体部１１ａ全体が押され始めた際の抗力となる。

［ペン型座標指示器１の位相−荷重特性］
図４は、ペン型座標指示器の位相−荷重特性のグラフを示す図である。図４のグラフＧは、この実施の形態のペン型座標指示器１についての位相−荷重特性を示している。また、図４のグラフＪ１は、図２２を用いて説明した従来のペン型座標指示器１００の位相−荷重特性を示している。また、図４のグラフＪ２は、芯体１０１を地面方向に向けた状態でＯリング１０３と第２のフェライト１０４との間に所定の間隔を設けた改良型の従来のペン型座標指示器の位相−荷重特性を示している。

すなわち、図４のグラフＪ２に示す特性の改良型の従来のペン型座標指示器は、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間隔をある程度広げ、意図的に図２３Ａに示したペン型座標指示器１００と同様の状態に形成したものである。そして、図４では、押圧力（筆圧）の検出を行う場合の位相（ペン型座標指示器１の共振回路からの電波の振幅の周期）の閾値を＋２０に設定した場合を示している。

従来のペン型座標指示器１００の場合には、図２２を用いて説明したように、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間にはＯリング１０３が存在している。このため、Ｏリング１０３を押しつぶすようにして第２のフェライト１０４に対して、第１のフェライト１０２を近づけるには、大きな押圧力（荷重）をペン型座標指示器１００の芯体１０１に加える必要がある。また、Ｏリング１０３を押しつぶすのにも限界がある。

したがって、従来のペン型座標指示器１００の場合には、押圧当初の荷重が比較的に軽い区間においては比較的に大きくコイル１０５のインダクタンスが変化し、図４のグラフＪ１に示すように比較的に大きな位相変化が得られる。しかし、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とがぶつかると、間隔が狭められなくなり位相の変化は所定値を上限値として変化しなくなる。

上述もしたように、従来のペン型座標指示器１００からの位相の変化については、押圧力を適切に検出するために所定の閾値を超えるまで検出しないようにしている。図４では位相の閾値が＋２０に設定されている場合であるので、図４のグラフＪ１に示した特性を有する従来のペン型座標指示器１００の場合には、図４において荷重区間ｋ１で示した区間でしか押圧力（筆圧）の検出を行うことができない。

次に、芯体１０１を地面方向に向けた状態で、Ｏリング１０３と第２のフェライト１０４との間にある程度の間隔を設けた改良型の従来のペン型座標指示器の位相−荷重特性について考える。この改良型の従来のペン型座標指示器の場合には、上述もしたように、図２３Ａに示したペン型座標指示器１００と同様に、Ｏリング１０３と第２のフェライト１０４との間にある程度の間隔が存在する。

このため、Ｏリング１０３が第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との両方に接するまでは、芯体１０１に軽く押圧力を加えるだけで第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とが急激に近づく。この場合、コイル１０５のインダクタンスが大きく変化し、図４のグラフＪ２に示すように、押圧当初において大きな位相変化が得られ、軽い押圧力で迅速に所定の閾値（位相＝＋２０）に到達する。

そして、Ｏリング１０３が第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とに接触した後においては、Ｏリング１０３に加わる押圧力に応じてＯリング１０３が変形し、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とが近づく。したがって、図４のグラフＪ２に示すように、閾値を超えると位相変化もなだらかになる。このような特性を有する改良型の従来のペン型座標指示器の場合、押圧力（筆圧）の検出が可能な荷重範囲は、グラフＪ１が示す位相−荷重特性を有する従来のペン型座標指示器１００に比べ大きく広がっていることが分かる。

しかし、この改良型の従来のペン型座標指示器の場合には、芯体１０１を天空方向に向けただけで、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に近づいてしまい押圧力の誤検出を生じさる可能性がある。同様のことが、図２３を用いて説明したように、Ｏリング１０３の厚みが目的とする厚みよりも若干薄く形成されてしまった場合にも発生する。

これら従来のペン型座標指示器１００（図２２〜図２３）に対して、この実施の形態のペン型座標指示器１のリング部１１は、本体部１１ａに突起部１１ｂ、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２を設けた構成になっている。このため、芯体１０１に押圧力が加えられていない状態では、例え芯体１０１が天空方向に向けられたとしても、本体部１１ａの厚みに突起部１１ｂ１と突起部１１ｃ１と（突起部１１ｂ２と突起部１１ｃ２と）の高さを加えた分の距離以上に近づくことはない。

そして、芯体１０１に押圧力が加えられると、まず、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が変形する。しかし、上述したように、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２は、ペン先を形成する芯体１０１が天空方向を向いた際に、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に接近しない程度の僅かな抗力しか発揮しない。

このため、グラフＪ２に示す特性となる従来の改良型ペン型座標指示器に比べれば、若干の押圧力が必要になるものの、実施の形態のペン型座標指示器１は芯体１０１に軽く押圧力を加えるだけで、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が変形する。この場合、リング部１１の本体部１１ａの全体が押され始めるまで（本体部１１ａの抗力が支配的になるまで）は、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とは迅速に接近する。したがって、図４のグラフＧに示すように、改良型の従来のペン型座標指示器に比べれば、閾値に到達するまでに必要となる荷重（押圧力）が若干大きくなる。しかし、押圧当初において大きな位相変化が得られ、軽い押圧力で迅速に所定の閾値（位相＝＋２０）に到達する。

そして、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２が変形し、本体部１１ａの全体に押圧力がかかるようになった後においては、本体部１１ａの抗力が支配的になる。したがって、本体部１１ａに加わる押圧力に応じて本体部１１ａが変形し、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とが近づく。このため、図４のグラフＧに示すように、閾値を超えると位相変化もなだらかになる。そして、この実施の形態のペン型座標指示器１の押圧力（筆圧）の検出が可能な荷重範囲は、図４において荷重区間ｋ２が示すように大きく広げることができる。従来のペン型座標指示器１００の押圧力の検出可能な荷重範囲を示す荷重区間ｋ１と比べれば、その差は明らかである。

［実施の形態のペン型座標指示器１の効果］
上述したように、この実施の形態のペン型座標指示器１は、本体部１１ａと突起部１１ｂ１、１１ｂ２、突起部１１ｃ１、１１ｃ２からなるリング部１１の機能により、芯体１０１が天空方向に向けられても、押圧力（筆圧）の誤検出を生じさせることがない。また、芯体１０１にかかる押圧力（筆圧）の検出範囲を、従来のペン型座標指示器１００に比べ大幅に拡大することができる。また、リング部１１以外の構成部分に大きな変更を行う必要も無い。

さらに、図２３を用いて説明したＯリングの大きさに誤差が生じること等を考慮した、芯体１０１を天空方向に向けた状態でのコンデンサ容量の調整等の作業が必要ないため、調整のための多大な工数増加を抑制できる。これにより、ペン型座標指示器の生産数量を増大させ、製造コストの上昇を押さえることができる。また、従来のＯリング１０３等の構成部材の大きさの誤差の発生により生じる可能性があった、ペン先を構成する芯体を押さない状況下での読み取り高さの低下を招くことも無い。もちろん、芯体１０１を天空方向に向けた状態でのコンデンサ容量の調整作業のための追加の治工具も必要ない。

また、従来のＯリング１０３等の構成部材の大きさの誤差が大きいペン型座標指示器が不良となる歩留の低下を低減し、材料費の無駄を低減できる。

また、芯体に押圧力を加え始め際の抗力が小さく、良好な操作感触が得られるペン型座標指示器が実現できる。

すなわち、全体として、高性能、高品質のペン型座標指示器を、製造工程の増加かコストの増加を招くことなく、しかも大量生産することができるという従来にない顕著な効果を奏することができる。

［リング部１１の変形例］
リング部１１は、図２、図３を用いて説明した構成のものに限るものではない。リング部１１は以下に説明するように種々の態様とすることができる。まず、図２、図３を用いて説明したように、リング状の本体部１１ａに対して、略半球状の立体形状を有する複数の突起部を設けるリング部１１の変形例について具体的に説明する。以下に説明するリング部１１の各変形例をペン型座標指示器１に用いた場合にも、上述したリング部１１を用いた場合と同様の効果が得られる。

［リング部１１の変形例１（片面に突起部２個）］
図５は、リング部１１Ａ（リング部１１の変形例１）を説明するための図である。図５において、図５Ａはリング部１１Ａの上面図であり、図５Ｂはリング部１１Ａを図５に示した矢印の方向から見た場合の側面図である。

図５に示すリング部１１Ａの本体部１１ａには、リング部１１Ａの中心Ｏを基準にして点対称となる位置に２つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２が設けられる。但し、リング部１１Ａの場合、図５Ｂに示すように、突起部１１ｂ１、１１ｂ２は、本体部１１ａの第１のフェライト１０２と対向する側だけに、あるいは、本体部１１ａの第２のフェライト１０４と対向する側だけに設けられる。

そして、このリング部１１Ａが用いられたペン型座標指示器１の芯体１０１が天空方向に向けられた場合を考える。この場合、芯体１０１に押圧力が加えられていない状態で突起部１１ｂ１、１１ｂ２は、本体部１１ａを第１のフェライト１０２あるいは第２のフェライト１０４から突起部１１ｂ１、１１ｂ２の高さの分、離隔して係止する機能を実現する。

［リング部１１の変形例２（本体部１１ａを挟んだ異なる位置に突起部２個）］
図６は、リング部１１Ｂ（リング部１１の変形例２）を説明するための図である。図６において、図６Ａはリング部１１Ｂの上面図であり、図６Ｂはリング部１１Ｂの側面図である。図６に示すリング部１１Ｂは、本体部１１ａに対して突起部１１ｂ１、１１ｂ２と突起部１１ｃ１、１１ｃ２とが、当該本体部１１ａを挟んで異なる位置（対応しない位置）に設けられる。

具体的には、図６Ａの上面図を見ると分かるように、この変形例２のリング部１１Ｂにおいて、実線で示した突起部１１ｂ１、１１ｂ２は、突起部１１ｂ１と突起部１１ｂ２との中心を結ぶ直線ＬＹ上であって、かつ、本体部１１ａ上に設けられる。また、点線で示した突起部１１ｃ１、１１ｃ２は、突起部１１ｂ１と突起部１１ｂ２との中心を結ぶ直線ＬＹに対して交差する直線ＬＸ上であって、かつ、突起部１１ｂ１、１１ｂ２が設けられている側とは反対側の本体部１１ａ上に設けられる。また、リング部１１Ｂにおいて、突起部１１ｂ１、１１ｂ２と、突起部１１ｃ１、１１ｃ２とは、リング部１１Ｂの中心Ｏを基準にして点対称となる位置に設けられる。

したがって、図６Ｂの側面図を見ると分かるように、リング部１１Ｂは、本体部１１ａを挟んで突起部１１ｂ１、１１ｂ２と突起部１１ｃ１、１１ｃ２とが設けられた構成を有する。そして、このリング部１１Ｂが用いられたペン型座標指示器１の芯体１０１が天空方向に向けられた場合を考える。この場合、芯体１０１に押圧力が加えられていない状態では、突起部１１ｂ１、１１ｂ２と突起部１１ｃ１、１１ｃ２とは、本体部１１ａを、第１のフェライト１０２からも、また、第２のフェライト１０４からも離隔して係止する機能を実現する。

なお、図６において、直線ＬＸと直線ＬＹとは、ほぼ直交する状態を示しているが、これに限るものではない。直線ＬＸと直線ＬＹとのなす角の角度は種々の角度とすることができる。換言すれば、突起部１１ｂ１、１１ｂ２と突起部１１ｃ１、１１ｃ２とは、本体部１１ａを挟んで、重なり合わない種々の位置に設けることができる。

［リング部１１の変形例３（本体部１１ａを挟んだ対応する位置に突起部３個）］
図７は、リング部１１Ｃ（リング部１１の変形例３）を説明するための図である。図７において、図７Ａはリング部１１Ｃの斜視図であり、図７Ｂはリング部１１Ｃの上面図であり、図７Ｃはリング部１１Ｃの側面図である。

図７Ｂの上面図に示すように、リング部１１Ｃは、本体部１１ａに対して、３つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３が設けられる。このリング部１１Ｃにおいて突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３は、例えば、本体部１１ａ上において各突起部間の距離がほぼ同じになるような位置に設けられる。もちろん、正確に均等となる位置に設けられていなくてもよい。

そして、図７Ａの斜視図に示すように、本体部１１ａを挟んで、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３の形成位置と反対側の本体部１１ａ上には、突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３が設けられる。すなわち、図７Ｃの側面図に示すように、リング部１１Ｃは、本体部１１ａと、当該本体部１１ａを挟んで対応する本体部１１ａ上の位置に設けられる突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３及び突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３とからなる。

［リング部１１の変形例４（片面に突起部３個）］
図８は、リング部１１Ｄ（リング部１１の変形例４）を説明するための図である。図８において、図８Ａはリング部１１Ｄの上面図であり、図８Ｂはリング部１１Ｄの側面図である。リング部１１Ｄは、図８Ａ、Ｂに示すように、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３が、本体部１１ａの第１のフェライト１０２と対向する側だけに、あるいは、本体部１１ａの第２のフェライト１０４と対向する側だけに設けられる。なお、この例において、３つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３の本体部１１ａ上の位置関係は、図７に示したリング部１１Ｃの場合と同様である。

［リング部１１の変形例５（本体部１１ａを挟んだ異なる位置に突起部３個）］
図９は、リング部１１Ｅ（リング部１１の変形例５）を説明するための図である。図９において、図９Ａはリング部１１Ｅの上面図であり、図９Ｂはリング部１１Ｅの側面図である。リング部１１Ｅは、本体部１１ａに対して突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３と突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３とが、本体部１１ａを挟んで異なる位置（対応しない位置）に設けられる。

具体的には、図９Ａの上面図上で見れば、実線で示した突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３は、点線で示した突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３のそれぞれの間に設けられるという位置関係になる。逆にいえば、点線で示した突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３は、実線で示した突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３のそれぞれの間に設けられるという位置関係になる。

［リング部１１の変形例６（本体部１１ａを挟んだ対応する位置に突起部４個）］
図１０は、リング部１１Ｆ（リング部１１の変形例６）を説明するための図である。図１０において、図１０Ａはリング部１１Ｆの斜視図であり、図１０Ｂはリング部１１Ｆの上面図であり、図１０Ｃは、リング部１１Ｆの側面図である。

図１０Ｂの上面図に示すように、この変形例６のリング部１１Ｆは、本体部１１ａに対して、４つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４が設けられている。このリング部１１Ｆにおいて突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４は、本体部１１ａ上において各突起部間の距離がほぼ均等となる位置に設けられる。もちろん、正確に均等となる位置に設けられていなくてもよい。

そして、図１０Ａの斜視図に示すように、本体部１１ａを挟んで、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４の形成位置と反対側の本体部１１ａ上には、突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４が設けられる。すなわち、図１０Ｃの側面図に示すように、リング部１１Ｆは、本体部１１ａと、本体部１１ａを挟んだ対応する本体部１１ａ上の位置に設けられる突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４及び突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４とからなる。

［リング部１１の変形例７（片面に突起部４個）］
図１１は、リング部１１Ｇ（リング部１１の変形例７）を説明するための図である。図１１において、図１１Ａはリング部１１Ｇの上面図であり、図１１Ｂはリング部１１Ｇの側面図である。リング部１１Ｇは、図１１Ａ、Ｂに示すように、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４が、本体部１１ａの第１のフェライト１０２と対向する側だけに、あるいは、本体部１１ａの第２のフェライト１０４と対向する側だけに設けられる。なお、この例において、４つの突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４の本体部１１ａ上の位置関係は、図１０に示したリング部１１Ｆの場合と同様である。

［リング部１１の変形例８（本体部１１ａを挟んだ異なる位置に突起部４個）］
図１２は、リング部１１Ｈ（リング部１１の変形例８）を説明するための図である。図１２において、図１２Ａはリング部１１Ｈの上面図であり、図１２Ｂはリング部１１Ｈの側面図である。リング部１１Ｈは、本体部１１ａに対して突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４と突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４とが、当該本体部１１ａを挟んで異なる位置（対応しない位置）に設けられる。具体的には、図１２Ａの上面図上で見れば、実線で示した突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４は、点線で示した突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４のそれぞれの間に設けられる。

［リング部１１の変形例９（本体部１１ａを挟んだ対応する位置に突起部５個）］
図１３は、リング部１１Ｉ（リング部１１の変形例９）を説明するための図である。図１３において、図１３Ａはリング部１１Ｉの上面図であり、図１３Ｂはリング部１１Ｉの側面図である。リング部１１Ｉは、本体部１１ａに対して突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４、１１ｂ５と突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４、１１ｃ５とが、本体部１１ａを挟んで対応する位置に設けられている。なお、この変形例９において突起部１１ｂ１〜１１ｂ５と、突起部１１ｃ１〜１１ｃ５とは、本体部１１ａ上において各突起部間の距離がほぼ均等となる位置に設けられる。もちろん、正確に均等となる位置に設けられていなくてもよい。

［リング部１１の変形例１０（片面に突起部５個）］
図１４は、リング部１１Ｊ（リング部１１の変形例１０）を説明するための図である。図１４において、図１４Ａはリング部１１Ｊの上面図であり、図１４Ｂはリング部１１Ｊの側面図である。リング部１１Ｊは、図１４Ａ、Ｂに示すように、突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４、１１ｂ５が、本体部１１ａの第１のフェライト１０２と対向する側だけに、あるいは、本体部１１ａの第２のフェライト１０４と対向する側だけに設けられる。なお、この例において、５つの突起部１１ｂ１〜１１ｂ５の本体部１１ａ上の位置関係は、図１３に示したリング部１１Ｉの場合と同様である。

［リング部１１の変形例１１（本体部１１ａを挟んだ異なる位置に突起部５個）］
図１５は、リング部１１Ｋ（リング部１１の変形例１１）を説明するための図である。図１５において、図１５Ａはリング部１１Ｋの上面図であり、図１５Ｂはリング部１１Ｋの側面図である。リング部１１Ｋは、本体部１１ａに対して突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４、１１ｂ５と突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｂ４、１１ｂ５とが、本体部１１ａを挟んで異なる位置（対応しない位置）に設けられている。具体的には、図１５Ａの上面図上で見れば、実線で示した突起部１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４、１１ｂ５は、点線で示した突起部１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４、１１ｃ５のそれぞれの間に設けられる。

［変形例１〜変形例１１のまとめ］
以下においては、特に区別して示す場合を除き、突起部１１ｂ１〜１１ｂ５を総称して突起部１１ｂと記載し、突起部１１ｃ１〜１１ｃ５を総称して突起部１１ｃと記載する。上述したように、本体部１１ａに対しては、複数の突起部１１ｂ、１１ｃを設けて、リング部１１の変形例を実現できる。

そして、上述した実施の形態とその変形例の説明から分かるように、リング部１１とその変形例のリング部１１Ａ〜リング部１１Ｋは３つのグループに分類できる。まず、リング部１１（図３）、リング部１１Ｃ（図７）、リング部１１Ｆ（図１０）、リング部１１Ｉ（図１３）は、本体部１１ａを挟んで本体部１１ａの対応する位置に突起部１１ｂと突起部１１ｃを設ける点で同じ技術的思想を有し、第１のグループを形成する。

また、リング部１１Ａ（図５）、リング部１１Ｄ（図８）、リング部１１Ｇ（図１１）、リング部１１Ｊ（図１４）は、本体部１１ａの片側だけに突起部１１ｂを設ける点で、同じ技術的思想を有し、第２のグループを形成する。また、リング部１１Ｂ（図６）、リング部１１Ｅ（図９）、リング部１１Ｈ（図１２）、リング部１１Ｋ（図１５）は、本体部１１ａを挟んで本体部１１ａの異なる位置に突起部１１ｂと突起部１１ｃを設ける点で同じ技術的思想を有し、第３のグループを形成する。

そして、第２のグループを形成するリング部１１Ａ（図５）、リング部１１Ｄ（図８）、リング部１１Ｇ（図１１）、リング部１１Ｊ（図１４）は、各図に示したように本体部１１ａの片側にしか突起部１１ｂを形成しない。このため、第１、第３のグループに属するリング部１１等に比べて、ペン型座標指示器１に適用した場合、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４の対向する端面間の距離を大きく取ることはできない。しかし、本体部１１ａの片側に設ける突起部１１ｂの長さ・形状を調整することによって、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との少なくとも一方から、本体部１１ａを離隔して係止するという効果において、第１、第３のグループに属するリング部１１等を用いた場合とほぼ同様の効果を得ることができる。

また、第１、第３のグループに属するリング部１１等を用いた場合には、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間隔を、より大きく取ることができ、押圧力（筆圧）の誤検出を精度よく防止できる。また、第１、第３のグループに属するリング部１１等を用いた場合には、本体部１１ａを挟んで、突起部１１ｂと突起部１１ｃとが設けられた構成により、最初の押圧時に使用者が感じる押圧感をよりソフトなものとすることができる。

また、第１のグループに属するリング部１１等と、第３のグループに属するリング部１１Ｂ等では、ほぼ同等の特性を得ることができる。そして、第１のグループに属するリング部１１等に比べ、第３のグループに属するリング部１１Ｂ等では、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間における安定感を得ることができる。

また、突起部１１ｂ、突起部１１ｃの数が多くなれば、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間におけるいわゆるがたつきを少なくすることができる。また、突起部１１ｂ、突起部１１ｃの数により、位相−荷重特性を調整することが可能である。

また、上述した実施の形態及び変形例では、突起部１１ｂや突起部１１ｃの数が、２個〜５個の場合の具体例を説明したが、これに限るものではない。突起部１１ｂや突起部１１ｃの大きさを調整することにより、６個以上の突起部１１ｂや突起部１１ｃを設けるようにすることも可能である。また、突起部１１ｂや突起部１１ｃの高さを調整することにより、図４に示した位相−荷重特性を調整することも可能である。

また、突起部１１ｂ、１１ｃを設ける位置も、上述した実施の形態のものに限るものではない。突起部１１ｂ、１１ｃを本体部１１ａ上のランダムな位置に設けるようにしてもよい。すなわち、突起部１１ｂ、１１ｃを設ける位置は、種々の態様とすることができる。但し、突起部１１ｂ、１１ｃは、偏ることなく設けるようにした方が好ましい。

［突起部１１ｂ、１１ｃの形状の変形例等］
図２、図３を用いて説明したリング部１１と、その変形例１〜変形例１１における突起部１１ｂ、突起部１１ｃは、図２、図３、図５〜図１５を用いて説明したように、断面が略半円形となる略半球状の立体形状を有するものであった。しかし、これに限るものではない。突起部１１ｂや突起部１１ｃは種々の立体形状とすることができる。図１６は、突起部１１ｂ、突起部１１ｃの形状の他の例を説明するための図である。

すなわち、突起部１１ｂ、１１ｃは、図１６Ａにも示すように、半球状や略半球状のものの他、図１６Ｂに示す円錐形状、図１６Ｃに示す四角錐形状、図１６Ｄに示す三角錐形状、また、図１６Ｅに示す四角柱形状とすることもできる。もちろん、これに限らず、突起部１１ｂ、１１ｃの形状としては、多角錐形状や多角柱形状とすることもできる。

また、上述もしたように、突起部１１ｂや突起部１１ｃの大きさや高さも任意に選択可能である。しかし、実際には、種々の形状、大きさ、高さの突起部１１ｂ、１１ｃを設けたリング部１１を用いたペン型座標指示器を構成し、図４を用いて説明した荷重−位相特性を測定する。そして、目的とする特性が得られる形状、大きさ、高さの突起部１１ｂ、１１ｃを設けたリング部１１を形成するようにすればよい。

［リング部１１の変形例１２（本体部１１ａに円筒状の突条部を設ける例）］
図１７は、リング部１１Ｌ（リング部１１の変形例１２）を説明するための図である。図１７において、図１７Ａはリング部１１Ｌの斜視図であり、図１７Ｂはリング部１１Ｌの上面図であり、図１７Ｃは、リング部１１Ｌの側面図である。

このリング部１１Ｌは、上述したリング部１１、リング部１１Ａ〜リング部１１Ｋに示したものとは異なり、例えば半球状等の立体形状を有する２以上の突起部１１ｂや突起部１１ｃを設けるものではない。図１７Ａに示すように、このリング部１１Ｌは、本体部１１ａに対して、円筒状の突条部（突部）１１ｄ、１１ｅを設けた構成を有する。

円筒状の突条部１１ｄは、図１７Ｂに示すように、本体部１１ａの例えば第１のフェライト１０２と対向し、当該突条部１１ｄが存在しなければ第１のフェライト１０２と最初に接することになる部分に設けられる。同様に、円筒状の突条部１１ｅは、この例の場合、本体部１１ａの例えば第２のフェライト１０４と対向し、当該突条部１１ｅが存在しなければ第２のフェライト１０４と最初に接することになる部分に設けられる。すなわち、突条部１１ｄ、１１ｅは、図１７Ｃに示すように、本体部１１ａを挟んで本体部１１ａ上の対応する位置に設けられる。

これにより、このリング部１１Ｌの場合、突条部１１ｄ、１１ｅが、上述したリング部１１やリング部１１Ａ〜リング部１１Ｋの突起部１１ｂ、突起部１１ｃと同様の機能を実現する。そして、このリング部１１Ｌの場合にも、図４を用いて説明した荷重−位相特性を有するペン型座標指示器１を構成する場合に用いることができる。

［変形例１２のリング部１１Ｌのバリエーション］
次に、図１７を用いて説明した変形例１２のリング部１１Ｌのバリエーションについて説明する。図１８は、図１７Ｂの点線Ｘ−Ｘ´で示した位置でリング部１１Ｌを切断した場合の断面図であり、本体部１１ａに対して設ける突条部１１ｄ、１１ｅの形状のバリエーションを説明するための図である。

まず、図１７を用いて説明し、また、図１８Ａ、Ｃ、Ｅに示すように、本体部１１ａを挟んで本体部１１ａの対応する位置に突条部１１ｄ、突条部１１ｅを設ける態様とすることができる。また、図１８Ｂ、Ｄ、Ｆに示すように、本体部１１ａに対して、突条部１１ｄを、本体部１１ａの第１のフェライト１０２と対向する側だけに、あるいは、本体部１１ａの第２のフェライト１０４と対向する側だけに設ける態様とすることもできる。突条部の断面は、長方形（図１８Ａ、Ｂ）や半円形状（図１８Ｃ、Ｄ）または、三角形（図１８Ｅ、Ｆ）などの形状にすることができる。

なお、図１７、図１８に示したリング部１１Ｌの場合、突条部１１ｄ、１１ｅを設ける本体部１１ａ位置は、第１のフェライト１０２や第２のフェライト１０４と対向する位置であれば、いずれの位置に設けてもよい。また、突条部１１ｄ、１１ｅの高さや幅についても種々の変更が可能である。また、図１７に示したように、突条部１１ｄ、１１ｅは、リング条のものに限るものではない。所望の位置に切り欠きを設けたものでもよい。すなわち、本体部１１ａ上に複数の突条部を設けた構成とすることもできる。

［リング部１１の代替部材の例（弾性部材）］
上述した実施の形態、及びその変形例の説明において、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との間に設ける弾性体は、リング状の本体部１１ａに対して、突起部を設けた構成のものに限るものではない。

図１９は、リング部１１、リング部１１Ａ〜１１Ｌの代替部材１１Ｘの一例を説明するための図である。この例の代替部材１１Ｘは、上述したリング部１１等と同様に、合成樹脂や合成ゴムによって形成される。そして、図１９に示すように、代替部材１１Ｘは、円形平板状に形成されたベース部１１ａＸの少なくとも一方の面に、この例の場合には４つの突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４を設けたものである。突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４は、図１９に示したように、略半球状に形成されたものである。

そして、図１９に示す代替部材１１Ｘの場合、突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４が、上述したリング部１１、リング部１１Ａ〜リング部１１Ｋの突起部１１ｂ、突起部１１ｃと同様の機能を実現する。つまり、代替部材１１Ｘが搭載されたペン型座標指示器１の芯体１０１が天空方向を向いた場合を考える。この場合、突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４は、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とを所定の距離以上に接近しないように、離隔して係止する機能を実現する。そして、この場合の突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４は、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に所定距離以上接近しない程度の僅かな抗力しか発揮しない。

そして、当該ペン型座標指示器１の芯体１０１に軽く押圧力（筆圧）が加えられると、まず、突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４が変形する。この場合、代替部材１１Ｘのベース部１１ａＸの全体が押され始めるまで（ベース部１１ａＸの抗力が支配的になるまで）は、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４とは迅速に接近する。

この後、ベース部１１ａＸの全体が押され始めると、ベース部１１ａＸに加わる比較的に大きな押圧力（筆圧）に応じて変形するベース部１１ａＸの変形の状態に応じて、第１のフェライト１０２が第２のフェライト１０４に近づく。これにより、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との距離に応じて、コイル１０５のインダクタンスが変化する。すなわち、芯体１０１に加えられた押圧力（筆圧）に応じた検出出力が得られる。

このように、この代替部材１１Ｘを用いた場合にも、上述したリング部１１やリング部１１Ａ〜リング部１１Ｋと同様の機能を実現し、図４を用いて説明した荷重−位相特性を有するペン型座標指示器１を構成する場合に用いることができる。

なお、図１９に示した代替部材１１Ｘは、円形平板状のベース部１１ａＸの一面に４つの突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４を設けたものとして説明したが、これに限るものではない。ベース部１１ａＸの両面に突起部を設けた構成としてもよい。また、突起部の数も１以上の任意の数とすることができる。但し、コイル１０５のインダクタンスの変化を安定して得るためには、ベース部１１ａＸの一方または両方の面に、３つ以上の突起部を設けることが望ましい。また、突起部を設ける位置も種々の位置とすることができる。

また、突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４等の形状も図１６を用いて説明した場合と同様に、半球状や略半球状のものの他、円錐形状、四角錐形状、三角錐形状、四角柱形状とすることもできる。もちろん、これに限らず、突起部１１ｂ、１１ｃの形状としては、多角錐形状や多角柱形状とすることもできる。また、突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４等の大きさや高さも任意に選択可能である。

［ペン型座標指示器１の他の構成例］
図２０は、上述した実施の形態のペン型座標指示器１とは異なる構成のペン型座標指示器１Ｘの一例を説明するための図である。図２０においては、この例のペン型座標指示器１Ｘのケース３１１やホルダー３１７の手前側半分を切断して取り除き、その内部の構造の概略を示している。ケース３１１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例えばＡＢＳ樹脂等の合成樹脂製の筐体であり、以下に説明する各部材が収納可能なように中空となっている。また、ケース３１１は、図２０に示すように少なくともその一方の端部が細くなるように形成され、その先端は開口部を有する。

ケース３１１の細くなるように形成された先端部には、ケース３１１の開口部から突出するようにペン先を構成する芯体１０１Ｘが配設される。ケース３１１の内部に位置する芯体１０１Ｘの基端部には、図２０に示したようにケース３１１の開口部部分に係合する突起が設けられており、芯体１０１Ｘの全部がケース３１１から突出しない構造になっている。

そして、図２０に示すように、芯体１０１Ｘの基端部の端面に対して、第１のフェライト（フェライトコア）１０２Ｘが端面を当接させて設けられる。この第１のフェライト１０２Ｘの側面には、図２０に示すようにコイル１０５Ｘが細かく巻回されている。コイル１０５Ｘは、後述する基板３１８のコンデンサ（図示せず）に接続され、共振回路を構成している。また、第１のフェライト１０２Ｘの芯体１０１Ｘ側とは反対側の端面（基端部の端面）に対して、第２のフェライト（フェライトチップ）１０４Ｘが端面を対向させるようにして設けられる。

また、第１のフェライト１０２Ｘの基端部には外側に張り出す突起部が設けられており、これがホルダー３１７の突起部３１７ｂと係合する。これにより、第１のフェライト１０２Ｘのケース３１１内における芯体１０１Ｘ方向への移動が規制される。すなわち、第１のフェライト１０２Ｘは、ケース３１１内において、ペン型座標指示器１Ｘの長手方向には、所定の範囲で摺動可能にされる。

そして、図２０に示すように、第１のフェライト１０２Ｘと第２のフェライト１０４Ｘとの間には、例えば、上述したリング部１１やリング部１１Ａ〜１１Ｌ、あるいは代替部材１１Ｘが設けられことにより、図２０に示したペン型座標指示器１Ｘの場合にも、この発明を適用することができる。

［その他］
なお、第１のフェライト１０２、１０２Ｘと第２のフェライト１０４、１０４Ｘは、円柱状の形状のものに限られない。多角柱状に形成されたものを用いるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態においては、本体部１１ａと突起部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅとは同じ材料によって一体成型されるものとして説明したが、これに限られるものではない。上述したリング部１１、リング部１１Ａ〜１１Ｋの形成方法は種々の方法を用いることができる。また、代替部材１１Ｘについても同様である。

また、本体部１１ａと突起部１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅとを異なる材質で形成することもできる。同様に、代替部材１１Ｘも、ベース部１１ａＸと突起部１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、…等を異なる材料で形成することも可能である。

また、本体部１１ａは、その断面が英文字「Ｏ（オー）」状（円形状）となるものに限られない。例えば、その断面が楕円形状となるものであってもよいし、四角形状となるものであってもよい。また、本体部１１ａについても、そのサイズについては、ペン型座標指示器に対して搭載可能な範囲で調整可能である。

また、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との対向する端面間に介設する弾性体は、上述した実施の形態のものに限るものではない。本体部（ベース部）で突起部や突条部を挟んだ構成の弾性体を介設することもできる。すなわち、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との対向するそれぞれの端面側に、合成樹脂や合成ゴムで形成した弾性体のリング状あるいは平板状の本体部（ベース部）を設ける。そして、第１のフェライト１０２と第２のフェライト１０４との対向するそれぞれの端面側に設けられる本体部（ベース部）間に、それらに接して合成樹脂や合成ゴムの突起部や突条部を設けた構成の弾性体を用いることも可能である。

１、１Ｘ…ペン型座標指示器、１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ、１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｉ、１１Ｊ、１１Ｋ、１１Ｌ…リング部、１１ａ…本体部（Ｏリング部）、１１ａＸ…ベース部（本体部）、１１ｂ、１１ｂ１、１１ｂ２、１１ｂ３、１１ｂ４、１１ｂ５…突起部、１１ｃ、１１ｃ１、１１ｃ２、１１ｃ３、１１ｃ４、１１ｃ５…突起部、１１ｄ、１１ｄ１、１１ｄ２、１１ｄ３…突条部、１１ｅ、１１ｅ１、１１ｅ２、１１ｅ３…突条部、１１Ｘ…代替部材、１１ｂＸ１、１１ｂＸ２、１１ｂＸ３、１１ｂＸ４…突起部、１０１、１０１Ｘ…芯体、１０２、１０２Ｘ…第１のフェライト、１０４、１０４Ｘ…第２のフェライト、１０５、１０５Ｘ…コイル、１１１、３１１…ケース、１０３…Ｏリング、３１７…ホルダー、３１７ａ…凹部、３１７ｂ…突起部、３１８…基板、２…電子機器、２Ｄ…表示画面、２１…収納凹穴、２２…位置検出装置、１００…ペン型座標指示器、２００…位置検出装置

Claims (8)

1. 筐体の一端より突出してペン先を構成する芯体と、
   前記芯体と一方の端面が接する柱状の第１の磁性体と、
   一方の端面が前記第１の磁性体の他方の端面と対向するように設けられる柱状の第２の磁性体と、
   前記第１、第２の磁性体の少なくとも一方に巻回されるコイルと、
   前記コイルに接続されるコンデンサと、
   前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との対向する端面間に介設される弾性体と
   を備え、
   前記芯体に対して使用者からの押圧力が加わることで前記弾性体が変形する場合であって、
   前記弾性体は、本体部と、当該本体部に設けられる突部とからなり、前記突部は、前記押圧力に対する抗力が前記本体部よりも小さいものであり、
   前記芯体に前記押圧力が加えられていない状態では、前記本体部と前記突部とが前記第１の磁性体と前記第２の磁性体とを離隔して係止し、
   前記芯体に前記押圧力が加えられると、初めに前記突部が主に変形し、前記突部が変形した後においては主に前記本体部が変形し、押圧力に応じて前記第１の磁性体と前記第２の磁性体との距離を変えることで押圧力を検出することを特徴とするペン型座標指示器。
2. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記突部は、前記本体部の前記第１の磁性体と対向する側と前記第２の磁性体と対向する側との少なくとも一方に設けられることを特徴とするペン型座標指示器。
3. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記突部は、前記本体部を挟んで前記第１の磁性体と対向する側と前記第２の磁性体と対向する側の前記本体部上の位置に一対となるように設けられることを特徴するペン型座標指示器。
4. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記突部は、前記本体部を挟んで前記第１の磁性体と対向する側と前記第２の磁性体と対向する側の前記本体部上の異なる位置に設けられることを特徴するペン型座標指示器。
5. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記突部は、半円形状、円錐状、角錐状、角柱状のいずれかであることを特徴とするペン型座標指示器。
6. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記突部は、前記本体部上に形成される突条部であることを特徴とするペン型座標指示器。
7. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記本体部はリング状あるいは平板状に形成されることを特徴とするペン型座標指示器。
8. 請求項１に記載のペン型座標指示器であって、
   前記弾性体の前記本体部と前記突部とは同一材料により形成されることを特徴とするペン型座標指示器。

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