JP6269393B2 - 位置指示器 - Google Patents

Description

本発明は、位置指示器に関する。

近年、使用者の手書きによる筆記内容を電子的に入力可能な電子筆記装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電子筆記装置では、使用者が、いわゆる電子ペン等の電子筆記具を用いて、被筆記体の筆記面に、手書きの所望の文字列等を筆記する。それと同時に、当該電子筆記具から筆記信号（検出信号）が送信され、上記被筆記体の背面に配置されたコイルでその筆記信号が受信される。これにより、筆記面への筆記動作に対応した位置情報の時間的変化によって筆記データが生成され、電子ファイルとして保存される。つまり、電子ペンは、筆記面において近接する位置を装置本体に指示する位置指示器として機能する。

電子ペンには、ペン先の筆記による押圧を検知する為のスイッチが設けられ、そのスイッチの接点部にはコイルバネが配置される。使用者が文字等を筆記するために、ペン先を筆記面に押しつけた（ペンダウンした）場合、コイルバネが圧縮され、ペン先の移動に合わせて金属部品が接点部に接触することによって、スイッチはオンする。スイッチがオンすると、電子ペンに内蔵されたコイルから出力される磁界（筆記信号）の周波数が変化する。電子筆記装置は、その周波数の変化を読み取ることによってペンダウンを検知できる。一方、使用者が文字等の筆記を止め、ペン先を筆記面から離した（ペンアップした）場合、コイルバネの反力により接点部から金属部品が離れるので、スイッチはオフする。スイッチがオフすると、コイルから出力される磁界の周波数は元の状態に戻るので、電子筆記装置はペンアップを検知できる。

特開２０１２−１７３８３３号公報

上記のような電子ペンは、持ち易さ等の観点から外径を小さくする必要があるので、接点部において十分な隙間を確保することが難しい。十分な隙間を確保できなければ金属部品と接点部とが常時接触してしまい、ペンダウンした状態のみならず、ペンアップの状態でもペンダウンしたものと誤検知してしまうという問題点があった。

本発明の目的は、ペンアップの状態でオンすることを防止できる位置指示器を提供することである。

本発明の第一態様に係る位置指示器は、筒体に内蔵される信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、前記筒体内を軸方向に移動可能に設けられ、前記筒体の前記軸方向の一端部に設けた開口部から一部が出退するペン状芯と、前記筒体内に設けられ、前記検出信号を出力する為の電子回路を有する基板と、前記基板の前記開口部側に対向する端面において互いに離間して設けられ、前記電子回路と電気的に接続する二つの第一接点部と、前記端面において前記二つの第一接点部に挟まれる間に設けられ、前記電子回路と電気的に接続し、前記二つの第一接点部のうち少なくとも何れかと導通することによって、前記電子回路をオフからオンに切り替える第二接点部と、前記筒体内において前記開口部と前記基板との間に設けられ、前記ペン状芯と一体して前記筒体内を前記軸方向に移動する移動部材と、前記基板の前記端面と前記移動部材との間に配置され、導通性を有する円錐コイルバネとを備え、前記円錐コイルバネの頂点部は、前記移動部材と常時接触し、且つ前記第二接点部に対して、前記頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部側から接離可能に対向し、前記座面部のうち、前記円錐コイルバネの軸線に直交する方向において互いに対向する両側部は、前記二つの第一接点部と常時接触し、前記第二接点部は、前記基板に取り付けられる接点金具の一部であって、前記接点金具は、前記基板に固定され、前記電子回路と電気的に接続される固定部と、前記固定部から前記基板の両面のうち一方の面に沿って前記端面側に延びる第一延設部と、前記第一延設部の延出方向先端部から前記端面側に屈曲する屈曲部と、前記屈曲部から前記端面に沿って前記一方の面とは反対側の他面側に向かって延び、前記第二接点部を構成する第二延設部とを備え、前記第二延設部の先端部は、前記端面における前記他面側の一端部から出ないことを特徴とする。

第一態様によれば、第二接点部として機能する第二延設部の先端部と、円錐コイルバネの座面部との間に、隙間を確実に形成できるので、ペン先を筆記面から離したペンアップの状態で電子回路がオンするのを防止できる。尚、電子回路がオンするとは、例えば、コンデンサを配した回路につながり、信号出力手段から出力される検出信号の周波数が変化することをいう。また、第二延設部の長さを短くすることで、円錐コイルバネの頂点部と接触する第二接点部の面積を小さくできる。よって、第二接点部と円錐コイルバネの座面部との間の隙間を確実に取ることができるので、電子回路が常時オンとなるのを防止できる。

第一態様の屈曲部は、円錐コイルバネの軸方向から見た場合に、円錐コイルバネの座面部よりも内側に配置されていてもよい。これにより、屈曲部は円錐コイルバネの座面部と接触しないので、ペンアップの状態で電子回路がオンするのを防止できる。

本発明の第二態様に係る位置指示器は、筒体に内蔵される信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、前記筒体内を軸方向に移動可能に設けられ、前記筒体の前記軸方向の一端部に設けた開口部から一部が出退するペン状芯と、前記筒体内に設けられ、前記検出信号を出力する為の電子回路を有する基板と、前記基板の前記開口部側に対向する端面において互いに離間して設けられ、前記電子回路と電気的に接続する二つの第一接点部と、前記端面において前記二つの第一接点部に挟まれる間に設けられ、前記電子回路と電気的に接続し、前記二つの第一接点部のうち少なくとも何れかと導通することによって、前記電子回路をオフからオンに切り替える第二接点部と、前記筒体内において前記開口部と前記基板との間に設けられ、前記ペン状芯と一体して前記筒体内を前記軸方向に移動する移動部材と、前記基板の前記端面と前記移動部材との間に配置され、導通性を有する円錐コイルバネとを備え、前記円錐コイルバネの頂点部は、前記移動部材と常時接触し、且つ前記第二接点部に対して、前記頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部側から接離可能に対向し、前記座面部は、前記円錐コイルバネの軸方向から見た場合に矩形枠状に形成され、且つ前記二つの第一接点部と常時接触することを特徴とする。

第二態様によれば、円錐コイルバネの座面部は、円錐コイルバネの軸方向から見た場合に矩形枠状に形成され、且つ二つの第一接点部と常時接触する。座面部が矩形枠状であるので、第二接点部と円錐コイルバネの座面部との間の隙間を確実に取ることができる。これにより、ペン状芯の先端が筆記面に当たっていないペンアップの状態では、座面部は第二接点部に接触しないので、電子回路がオンするのを防止できる。

本発明の第三態様に係る位置指示器は、筒体に内蔵される信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、前記筒体内を軸方向に移動可能に設けられ、前記筒体の前記軸方向の一端部に設けた開口部から一部が出退するペン状芯と、前記筒体内に設けられ、前記検出信号を出力する為の電子回路を有する基板と、前記基板の前記開口部側に対向する端面において互いに離間して設けられ、前記電子回路と電気的に接続する二つの第一接点部と、前記端面において前記二つの第一接点部に挟まれる間に設けられ、前記電子回路と電気的に接続し、前記二つの第一接点部のうち少なくとも何れかと導通することによって、前記電子回路をオフからオンに切り替える第二接点部と、前記筒体内において前記開口部と前記基板との間に設けられ、前記ペン状芯と一体して前記筒体内を前記軸方向に移動する移動部材と、前記基板の前記端面と前記移動部材との間に配置され、導通性を有する円錐コイルバネとを備え、前記円錐コイルバネの頂点部は、前記第二接点部と常時接触し、前記円錐コイルバネの前記頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部は、前記移動部材と常時接触し、且つ前記二つの第一接点部に対して接離可能に対向することを特徴とする。

第三態様によれば、円錐コイルバネの頂点部は、第二接点部と常時接触する。円錐コイルバネの頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部は、移動部材と常時接触し、且つ二つの第一接点部に対して接離可能に対向する。それ故、ペン状芯の先端が筆記面に当たっていないペンアップの状態では、円錐コイルバネの座面部は、第一接点部に接触しないので、電子回路がオンするのを防止できる。

第三態様の移動部材は円錐コイルバネの座面部と常時接触する接触部を備えてもよい。接触部は、円錐コイルバネの径方向に対して平行に延びる形状を有する。それ故、ペン状芯の先端が筆記面に押し付けられたペンダウンの状態では、移動部材の接触部は、円錐コイルバネの座面部を基板側に押すので、座面部は二つの第一接点部の少なくとも何れかと確実に接触できる。

位置検出装置１及び電子ペン３の斜視図である。 電子ペン３の斜視図である。 図２の二点鎖線Ｑで示す部分における電子ペン３の断面図である。 接点金具６０，７０が固定された基板４０の先端側部分の斜視図である。 基板４０の先端側の縦断面図である。 第一接点部６５，６６、及び第二接点部７７と、円錐コイルバネ５０との相互の位置関係を、軸方向の先端側から見た図である。 円錐コイルバネ５０の位置に対して、第一接点部６５，６６、及び第二接点部７７の位置がずれた状態を示す図である。 第二実施形態である電子ペン１３０の図３に対応する断面図である。 接点金具１７０が固定された基板４０の図５に対応する縦断面図である。 第一接点部６５，６６、及び第二接点部１７７と、円錐コイルバネ１５０との相互の位置関係を、軸方向の先端側から見た図である。 第三実施形態の電子ペン２３０の図３に対応する断面図である。 第一接点部６５，６６、及び第二接点部１７７と、円錐コイルバネ５０と、リフィルホルダ３００の接触部１３３との相互の位置関係を、軸方向の先端側から見た図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。参照する図面は、本発明が採用し得る技術的特徴を説明するために用いられるものである。図面に記載されている装置の構成等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。以下説明では、三つの実施形態を順に説明する。

−第一実施形態−
図１を参照し、位置検出装置１の概要を説明する。以下説明では、図１の上側、下側、右上側、左下側、左上側、右下側を、夫々、位置検出装置１の前側、後側、上側、下側、左側、右側とする。位置検出装置１は、位置検出装置１に配置された紙媒体５に電子ペン３によって記入された情報を、電子データとして取得する装置である。

位置検出装置１は、樹脂製で矩形薄板状の筐体８Ｌ，８Ｒを備える。位置検出装置１は、筐体８Ｌ，８Ｒを左右方向に見開いた状態（図１参照）と、筐体８Ｌ，８Ｒを折り畳んだ状態（図示略）とに変形できる。紙媒体５は、筐体８Ｌ，８Ｒの夫々の正面に配置される。筐体８Ｌ，８Ｒは、夫々、センサ基板９Ｌ，９Ｒ等の各種基板（図示略）を収容する。

センサ基板９Ｌ，９Ｒは、夫々、互いに直交する二軸方向に並ぶ複数のアンテナコイル（図示略）をセンサ面上に張り巡らせた矩形状の基板である。センサ基板９Ｌ，９Ｒの制御部（図示略）は、アンテナコイルのスイッチを順に切り替え、個々のアンテナコイルに順に電流を流し、センサ面を二軸方向夫々においてスキャンする。電子ペン３はコイル７５（図２参照）を内蔵し、該コイル７５から検出信号としての磁界を発生させる。センサ基板９Ｌ，９Ｒの制御部は、電磁誘導によってアンテナコイルを流れる電流に生じた変化に基づく信号を検出し、センサ基板９Ｌ，９Ｒに対する電子ペン３の位置（座標）を算出して出力可能である。

紙媒体５は、左右方向に見開き可能な冊子状の媒体である。紙媒体５は、一対の表紙（表表紙６Ｌ、裏表紙６Ｒ）と複数の用紙７を、夫々の縁部で綴じて形成したものであり、例えばＡ５サイズのノートである。紙媒体５は、表表紙６Ｌが筐体８Ｌの正面に載置され、且つ、裏表紙６Ｒが筐体８Ｒの正面に載置されるように、位置検出装置１に配置される。紙媒体５が位置検出装置１に配置された状態で、ユーザは電子ペン３を用いて紙媒体５に情報を記入する。この時、位置検出装置１は、センサ基板９Ｌ，９Ｒから出力される電子ペン３の位置（座標）に基づいて、紙媒体５に記入された情報を示す電子データを生成し、内部メモリ等に記憶する。

図２を参照し、電子ペン３の外観構造を説明する。電子ペン３は、カバー体１０を備える。カバー体１０は、軸方向に長く延びる円筒状である。カバー体１０の先端部には開口部１４が形成され、基端部にはノック部１７が設けられている。ノック部１７が先端側へ押圧されると、カバー体１０の内部に設けられた周知のラチェット機構により、開口部１４からリフィル１５のペン先１６が出退する。リフィル１５は替え芯であり、内部にインクが充填された管を有する。

電子ペン３は、カバー体１０の基端部に、電子回路（図示略）を実装する基板４０（図３，図４参照）を収容する。電子回路は常時コイル７５に所定の電流を流して磁界を発生させている。筆記時に開口部１４から突出されたペン先１６が、用紙７の筆記面に押し付けられる（以下、ペンダウンと呼ぶ）と、リフィル１５は後述するリフィルホルダ３０と共に、カバー体１０内で軸方向の基端側へ移動する。リフィルホルダ３０は、後述する円錐コイルバネ５０（図３参照）を押し上げて圧縮変形させる。これにより、基板４０の先端面４５に設けられた後述する第一接点部６５，６６と、第二接点部７７とが、円錐コイルバネ５０を介して互いに導通し、電子回路はコンデンサ（図示略）を配した回路とつながる。これにより、コイル７５から出力する磁界の周波数が変化するので、位置検出装置１は電子ペン３の位置検出を行うことができる。尚、本実施形態では、電子回路がコンデンサを配した回路とつながっていない通常の状態を、電子回路がオフの状態といい、電子回路がコンデンサを配した回路とつながった状態を、電子回路がオンの状態という。

そして、ペン先１６が用紙７の筆記面から離される（以下、ペンアップと呼ぶ）と、リフィル１５及びリフィルホルダ３０は先端側へ移動する。円錐コイルバネ５０は元の形状に戻るので、第一接点部６５，６６と、第二接点部７７との導通が遮断され、電子回路はオフする。尚、基板４０の電子回路のオンオフを切り替える具体的な仕組みについては後述する。

図２に示すように、カバー体１０は、先端側のキャップ部１１、基端側の挟み部１２、キャップ部１１と挟み部１２との間の胴軸部１３の三つの部位に分かれる。挟み部１２及び胴軸部１３は円筒状に形成されている。挟み部１２の側面には、例えば、背広のポケット等に挟んで電子ペン３を保持するためのクリップ１８が設けられている。挟み部１２と胴軸部１３は同軸上に配置され、挟み部１２の先端部が胴軸部１３の基端部内に挿入された状態（図３参照）で、互いに連結される。挟み部１２と胴軸部１３の連結部位には、円環状のリング１９が嵌められている。胴軸部１３の先端部には、キャップ部１１が取り付けられている。キャップ部１１は、先端部に上記の開口部１４を備える筒状に形成され、該開口部１４からキャップ部１１内に退避したリフィル１５のペン先１６を保護する。

図２，図３を参照し、電子ペン３の内部構造を説明する。図３に示すように、電子ペン３は、カバー体１０の内側に、フレーム２０、コイル７５（図２参照）、リフィルホルダ３０、基板４０、円錐コイルバネ５０等を備える。以下、各部品について順に説明する。

先ず、フレーム２０の構造を説明する。図２に示すように、フレーム２０は、略円筒状に長く延び、側面が部分的に開口する樹脂部品である。フレーム２０はカバー体１０内に収容される。フレーム２０の先端は、カバー体１０内で胴軸部１３の先端側に配置され、フレーム２０の基端は、挟み部１２の軸方向の中央部に配置される。フレーム２０は先端に開口（図示略）を有する。開口は、リフィル１５の先端部を出し入れする。図３に示すように、フレーム２０は内側に、略円柱状の空洞である第一収納部２１と第二収納部２２を同軸上に備える。第一収納部２１はフレーム２０の先端側、第二収納部２２はフレーム２０の基端側に夫々位置する。第一収納部２１には、リフィル１５及びリフィルホルダ３０が収納される。第二収納部２２には、基板４０及び円錐コイルバネ５０が収納される。

また、第一収納部２１と第二収納部２２との間には、仕切壁２４が設けられている。その仕切壁２４の第二収納部２２側の面の略中央には、凹部２２Ａが設けられている。凹部２２Ａは、第一収納部２１側に一段低くなった円形の段状部位である。凹部２２Ａの内側には、後述する円錐コイルバネ５０が配置される。凹部２２Ａの略中央には、円形状の貫通穴２５が設けられている。貫通穴２５は、仕切壁２４を軸方向に貫通し、第一収納部２１と第二収納部２２とを互いに連通する。貫通穴２５には、第一収納部２１に収納されたリフィルホルダ３０の後述する押圧部３２が、第一収納部２１側から第二収納部２２側に向かって遊挿される。

次に、コイル７５を説明する。図２に示すように、コイル７５は、フレーム２０の先端部に接着されたフェライトコア（図示略）に巻回され、電磁誘導による位置指示を行う為の磁界を発生するコイルである。コイル７５の両側の端部は、軸方向に沿ってフレーム２０の基端側に延び、基板４０に実装された電子回路に接続される。

次に、リフィルホルダ３０の構造を説明する。図３に示すように、リフィルホルダ３０は、有底円筒状に形成された樹脂部品（例えば、ポリカーボネート等）である。リフィルホルダ３０は、有底円筒状の本体部３１を備え、該本体部３１の開口側を、軸方向の先端側に向けた状態で、フレーム２０の第一収納部２１内に収納される。本体部３１の開口する内側には、リフィル１５の後端側が圧入により保持される。本体部３１の閉塞する基端側の壁部の外面３１Ａの略中央には、略円柱状の押圧部３２が設けられている。押圧部３２は、本体部３１の軸方向に沿って延び、フレーム２０の仕切壁２４に設けられた貫通穴２５に遊挿されている。リフィルホルダ３０が第一収納部２１内を軸方向に往復移動すると、押圧部３２は貫通穴２５を介して第二収納部２２に対して出退する。

尚、図示しないが、本体部３１の外周面の軸方向の略中央には、径方向外側に延出するストッパが設けられている。ストッパは、フレーム２０の第一収納部２１の周壁に設けられた開口部（図示略）の内側に配置される。開口部は矩形状に形成され、軸方向に平行に延設されている。ストッパは、開口部の軸方向の先端側の縁部と基端側の縁部とに夫々当接可能である。それ故、リフィルホルダ３０は、開口部の長手方向の長さを移動範囲として、フレーム２０に対して相対的に移動可能である。これにより、筆記荷重が後述する円錐コイルバネ５０に全てかかるのを防止できるので、打鍵寿命を延ばすことができる。なお、ストッパについては省略してもよい。

次に、基板４０の構造を説明する。図３に示すように、基板４０は、フレーム２０の第二収納部２２内に収納され、フレーム２０に固定される。図４に示すように、基板４０は、軸方向に対して平行に延びる細長長方形の板状に形成され、表面４１、右端面４２、左端面４３、背面４４、基端面（図示略）、先端面４５を備える。表面４１は、第一収納部２１の開口する側に位置する面である。背面４４は、フレーム２０の周壁の内面に対向する面である。基端面は、軸方向の基端側に位置する面である。先端面４５は、軸方向の先端側に位置する面である。基板４０の基端側には、コイル７５に通電する上記の電子回路が実装される。尚、基板４０の先端面４５側には、開口４８が設けられている。開口４８には、後述する接点金具７０の固定部７１が挿入して固定される。

基板４０の先端面４５側には、２つの接点金具６０，７０が夫々固定されている。接点金具６０，７０は、導電性を有する長尺状の金属部材である。接点金具６０は、基板４０の表面４１の先端面４５側に固定され、接点金具７０は背面４４の先端面４５側に固定されている。

図４に示すように、接点金具６０は、固定部６３、第一金具部６１、第二金具部６２を備える。固定部６３は、略長方形の板状に形成され、基板４０の表面４１に半田付けで固定される部位である。固定部６３は、電子回路の第一端子部（図示略）に電気的に接続されている。第一金具部６１及び第二金具部６２は、固定部６３の幅方向両端部に夫々設けられ、表面４１側から先端面４５を介して背面４４側に延びる側面視略Ｕ字型の部位である。つまり、接点金具６０は、固定部６３から第一金具部６１と第二金具部６２とに二股状に夫々分かれる形状を有する。第一金具部６１は、第一延設部６１Ａ、第二延設部６１Ｂ、係止部６１Ｃを備える。第一延設部６１Ａは、一端が固定部６３に接続され、該一端から基板４０の表面４１に沿って先端面４５に向けて直線状に延設された部位である。第二延設部６１Ｂは、第一延設部６１Ａの一端とは反対側の他端から背面４４側に略直角に屈曲し、先端面４５に沿って背面４４側の端部まで直線状に延設された部位である。係止部６１Ｃは、第二延設部６１Ｂの延設方向の先端から基端側に略直角に屈曲して背面４４に沿って直線状に延設され、背面４４に係止する部位である。尚、係止部６１Ｃの長さは、少なくとも背面４４に係止できる長さであればよい。また、詳述しないが、第二金具部６２も、第一金具部６１と同様に、第一延設部６２Ａ、第二延設部６２Ｂ、係止部６２Ｃを備える。

他方、接点金具７０は、側面視略Ｃ字型に形成され、固定部７１、第一延設部７２、屈曲部７３、第二延設部７４を備える。固定部７１は、略水平且つ直線状に延設され、基板４０に設けられた開口４８に挿入して固定される部位である。固定部７１は、例えば半田付け（図示略）によって基板４０に固定される。第一延設部７２は、固定部７１の開口４８から背面４４側に突出する一端から先端面４５側に略直角に屈曲し、背面４４に対して平行、且つ先端面４５に向けて直線状に延設された部位である。屈曲部７３は、第一延設部７２の先端面４５に向けて延設された一端から表面４１側に略直角に屈曲する部分である。

更に、第二延設部７４は、屈曲部７３から先端面４５に沿って表面４１側に直線状に延設された部位である。尚、第二延設部７４は、先端面４５に接着剤で接着されていてもよい。そして、第二延設部７４の先端位置は、少なくとも先端面４５の表面４１側の一端部よりも突出しない位置であり、好ましくは、表面４１側の一端部から背面４４側に離間する位置に配置される。本実施形態では、基板４０の厚み方向の略中央に位置している。このような形状を有する接点金具７０の固定部７１は、基板４０に実装された電子回路の第二端子部（図示略）に電気的に接続されている。

ここで、図４に示すように、基板４０の先端面４５の幅方向の両側には、接点金具６０の第一金具部６１の第二延設部６１Ｂと、第二金具部６２の第二延設部６２Ｂとが、夫々配置されている。そして、それらに挟まれる略中央には、接点金具７０の第二延設部７４が配置されている。ここで、第二延設部６１Ｂ，６２Ｂは、電子回路の第一端子部に電気的に接続された第一接点部６５，６６として機能する。また、第二延設部７４は、電子回路の第二端子部に電気的に接続された第二接点部７７（図５参照）として機能する。つまり、第一接点部６５，６６と第二接点部７７が互いに導通することによって、電子回路はオンする。

次に、円錐コイルバネ５０の形状と配置場所を説明する。図３，図６に示すように、円錐コイルバネ５０は、上部がカットされた円錐形状の周知のコイルスプリングである。円錐コイルバネ５０は、頂点部５１と座面部５２を備える。頂点部５１は、円錐コイルバネ５０の頂上に位置する部分である。座面部５２は、円錐コイルバネ５０の最外径を構成する略一周部分（図６においてドットを施した部分とは反対側の部分）である。円錐コイルバネ５０は、第二収納部２２の凹部２２Ａの内側において、頂点部５１を軸方向の先端側に、座面部５２側を軸方向の基端側に向けた状態で配置されている(図３参照）。この状態では、頂点部５１は、貫通穴２５から突出するリフィルホルダ３０の押圧部３２の先端部と接触し、座面部５２は、基板４０の先端面４５の幅方向の両側に位置する第一接点部６５，６６と接触する。よって、円錐コイルバネ５０は、常時、リフィルホルダ３０を軸方向の先端側に弾力的に付勢する。

次に、円錐コイルバネ５０の作用を説明する。図３に示すように、電子ペン３がペンアップの状態では、円錐コイルバネ５０は、押圧部３２を軸方向の先端側に弾力的に付勢する。リフィルホルダ３０は軸方向の先端側に移動し、円錐コイルバネ５０は円錐形状を保持する。この状態では、第二接点部７７に対して、円錐コイルバネ５０の頂点部５１は接触していない。それ故、第一接点部６５，６６と第二接点部７７とは、互いに導通していないので、電子回路はオフの状態である。

この状態から、使用者が電子ペン３をペンダウンした場合、リフィル１５及びリフィルホルダ３０は、フレーム２０の第一収納部２１を軸方向の基端側に移動する。これに伴い、押圧部３２は貫通穴２５を介して、円錐コイルバネ５０の頂点部５１を基端側に押し上げる。これにより、円錐コイルバネ５０は軸方向に圧縮されるので、頂点部５１は基板４０の先端面４５に向けて移動し、第二接点部７７と接触する。この状態では、第一接点部６５，６６と第二接点部７７とが、円錐コイルバネ５０を介して互いに導通するので、電子回路はオフからオンに切り替わり、コイル７５から発生する磁界の周波数が変化するので、位置検出装置１は電子ペン３の位置検出を行うことができる。

次に、基板４０の先端面４５に設けられた第一接点部６５，６６、及び第二接点部７７と、円錐コイルバネ５０との相互の位置関係を説明する。図６に示すように、円錐コイルバネ５０を軸方向の先端側から見た場合に、座面部５２のうち第一接触部５２Ａと第二接触部５２Ｂ（図６において格子状のハッチを施した部分の反対側の面）において、第一接点部６５，６６と常時接触している。尚、第一接触部５２Ａと第二接触部５２Ｂは、軸方向に直交する方向において互いに対向する位置関係にある。

これに対し、接点金具７０の第二接点部７７は、円錐コイルバネ５０の環状の座面部５２の内側に配置されている。ここで、本実施形態では、少なくとも接点金具７０の屈曲部７３が、円錐コイルバネ５０の座面部５２よりも内側に配置されるように、基板４０の先端面４５と、円錐コイルバネ５０との相互の位置関係が調整されている。そして、接点金具７０は、接点金具６０の第一，第二金具部６１，６２の係止部６１Ｃ，６２Ｃに対応する部分を備えておらず、第二延設部７４の延設する長さは、第一，第二金具部６１，６２の第二延設部６１Ｂ，６２Ｂの夫々の延設する長さよりも短くなっている（図４，図５参照）。これにより、第二接点部７７は、円錐コイルバネ５０の頂点部５１に対向しつつ、屈曲部７３とは反対側の先端部の位置を、座面部５２よりも内側に離れた位置に確実に配置できる。これにより、電子ペン３は、ペンアップの状態において、第二接点部７７が座面部５２と接触して電子回路がオンするのを防止できる。

例えば、図７に示すように、電子ペン３を構成する各部品の組み付け誤差、又は部品の寸法誤差等によって、接点金具７０の屈曲部７３の位置が、円錐コイルバネ５０の中央側にずれる場合がある。そのような場合でも、円錐コイルバネ５０の軸方向から見た場合に、上記の位置関係によって、第二接点部７７の先端部は、座面部５２にはかからない。よって、電子ペン３を構成する各部品の組み付け誤差、又は部品の寸法誤差等があっても、電子ペン３がペンアップの状態において、第二接点部７７が座面部５２と接触して電子回路がオンするのを防止できる。

以上説明にて、リフィル１５が本発明のペン状芯に相当し、リフィルホルダ３０が本発明の移動部材に相当し、座面部５２のうち第一接触部５２Ａと第二接触部５２Ｂとは、本発明の両側部に相当する。

以上説明したように、第一実施形態の電子ペン３は、カバー体１０に内蔵されるコイル７５から検出信号を出力し、該検出信号を検出する位置検出装置１に対して近接する位置を指示する位置指示器である。電子ペン３は、リフィル１５、基板４０、二つの第一接点部６５，６６、第二接点部７７、リフィルホルダ３０、円錐コイルバネ５０等を備える。リフィル１５は、カバー体１０内を軸方向に移動可能に設けられ、そのペン先１６がカバー体１０の開口部１４から出退する。基板４０は、カバー体１０内に設けられ、検出信号を出力する電子回路を実装する。基板４０の先端面４５は、カバー体１０の開口部１４と対向する面である。二つの第一接点部６５，６６は、基板４０の先端面４５において互いに離間して設けられ、電子回路と電気的に接続する。第二接点部７７は、先端面４５において二つの第一接点部６５，６６に挟まれる間に設けられ、電子回路と電気的に接続する。

リフィルホルダ３０は、カバー体１０の開口部１４と基板４０との間に設けられ、リフィル１５を保持し、且つリフィル１５と一体してカバー体１０内を軸方向に移動する。円錐コイルバネ５０は、基板４０の先端面４５とリフィルホルダ３０との間に配置され、導通性を有するバネである。円錐コイルバネ５０の頂点部５１は、リフィルホルダ３０と常時接触し、第二接点部７７に対して座面部５２側から接離可能に対向する。座面部５２のうち、円錐コイルバネ５０の軸線に直交する方向において互いに対向する第一接触部５２Ａと第二接触部５２Ｂは、二つの第一接点部６５，６６と常時接触する。ペン先１６が筆記面に押し付けられるペンダウンの状態では、円錐コイルバネ５０は、基板４０の先端面４５とリフィルホルダ３０との間に挟まれて圧縮される。このとき、頂点部５１が第二接点部７７に接触することによって、第一接点部６５，６６と第二接点部７７とが、円錐コイルバネ５０を介して導通するので、電子回路はオフからオンに切り替わり、コイル７５から発生する検出信号としての磁界の周波数が変化するので、位置検出装置１は電子ペン３の位置検出を行うことができる。

上記構成において、第二接点部７７は、基板４０に取り付けられる接点金具７０の一部である。接点金具７０は、固定部７１、第一延設部７２、屈曲部７３、第二延設部７４を備える。固定部７１は、基板４０に固定され、電子回路と電気的に接続される部位である。第一延設部７２は、固定部７１から基板４０の背面４４に沿って先端面４５側に延びる部位である。屈曲部７３は、第一延設部７２の延出方向の先端部から先端面４５側に屈曲する部位である。第二延設部７４は、屈曲部７３から先端面４５に沿って表面４１側に向かって延び、第二接点部７７を構成する部位である。この第二延設部７４の先端部は、先端面４５における表面４１側の一端部から背面４４側に離間する位置に配置されている。これにより、第二延設部７４の先端部と、円錐コイルバネ５０の座面部５２との間に、隙間を確実に形成できるので、ペンアップの状態で電子回路がオンするのを防止できる。また、第二延設部７４の長さを短くすることで、円錐コイルバネ５０の頂点部５１と接触する第二接点部７７の面積を小さくできる。よって、第二接点部７７と円錐コイルバネ５０の座面部５２との間の隙間を確実に取ることができるので、電子回路が常時オンとなるのを防止できる。

また、第一実施形態では更に、屈曲部７３は、円錐コイルバネ５０の軸方向から見た場合に、座面部５２よりも内側に配置されている。これにより、屈曲部７３は座面部５２と接触しないので、ペンアップの状態で電子回路がオンするのを防止できる。

−第二実施形態−
図８〜図１０を参照し、本発明の第二実施形態を説明する。第二実施形態は第一実施形態の変形例である。図８に示すように、第二実施形態の電子ペン１３０は、基板４０に設ける第一実施形態の接点金具７０の代わりに、接点金具１７０を備え、円錐コイルバネ５０の代わりに、円錐コイルバネ１５０を備える。その他の構造は、第一実施形態と同じであるので、異なる部分を中心に説明する。尚、第一実施形態と同じ部材、又は部分については、第一実施形態と同じ符号を付して説明する。

先ず、接点金具１７０を説明する。図８，図９に示すように、接点金具１７０は、軸方向の先端側において、他の接点金具６０の第一，第二金具部６１，６２と同様の側面視略Ｕ字型形状を備える。接点金具１７０は、第一実施形態の接点金具１７０と同様の固定部１７１、第一延設部１７２、屈曲部１７３、第二延設部１７４に加え、係止部１７５を備える。係止部１７５は、第二延設部１７４の延設方向の先端から基端面側に略直角に屈曲して表面４１に沿って直線状に延設され、表面４１に係止する部位である。尚、係止部１７５の長さは、少なくとも表面４１に係止できる長さであればよい。そして、第二延設部１７４は、電子回路の第二端子部に電気的に接続された第二接点部１７７として機能する。

次に、円錐コイルバネ１５０を説明する。図８，図１０に示すように、円錐コイルバネ１５０は、通常の円錐コイルバネ５０の最外径の端部に続けて、平面視矩形枠状の座面部１５２を備える。頂上部１５１は、円錐コイルバネ１５０の頂上に位置する部分である。座面部１５２は、円錐コイルバネ１５０の最外径を構成する矩形枠の略一周部分（図１０においてドットを施した部分とは反対側の部分）である。円錐コイルバネ１５０は、第一収納部２１の凹部２２Ａの内側において、頂上部１５１を軸方向の先端側に、座面部１５２側を軸方向の基端側に向けた状態で配置されている(図８参照）。この状態では、頂上部１５１は、貫通穴２５から突出するリフィルホルダ３０の押圧部３２の先端部と接触し、座面部１５２は、基板４０の先端面４５の幅方向の両側に位置する第一接点部６５，６６と接触する。円錐コイルバネ１５０は、円錐コイルバネ５０と同様に、常時、押圧部３２を軸方向の先端側に弾力的に付勢する。尚、円錐コイルバネ１５０の作用は、円錐コイルバネ５０と同じである。また、円錐コイルバネ１５０が配置される凹部２２Ａは、矩形枠状の座面部１５２に合わせて、矩形状にしてもよい。

次に、基板４０の先端面４５に設けられた第一接点部６５，６６、及び第二接点部１７７と、円錐コイルバネ１５０との相互の位置関係を説明する。図１０に示すように、円錐コイルバネ１５０を軸方向の先端側から見た場合に、座面部１５２のうち第一接触部１５２Ａと第二接触部１５２Ｂ（図１０において格子状のハッチを施した部分の反対側の面）において、第一接点部６５，６６と常時接触している。尚、第一接触部１５２Ａと第二接触部１５２Ｂは、軸方向に直交する方向において互いに対向する位置関係にある。

そして、円錐コイルバネ１５０の座面部１５２は矩形枠状であるので、第一実施形態の円錐コイルバネ５０の円形の座面部５２に比べて、接点金具１７０の第二接点部１７７との間に隙間を大きく且つ容易に作ることができる。これにより、電子ペン１３０を構成する各部品の組み付け誤差、又は部品の寸法誤差等によって、接点金具１７０と円錐コイルバネ１５０の位置関係がずれた場合でも、接点金具１７０の第二接点部１７７は、円錐コイルバネ１５０の座面部１５２よりも内側に配置できる。よって、第二実施形態の電子ペン１３０は、第一実施形態と同様に、ペンアップの状態において、第二接点部１７７が座面部１５２と接触してオンするのを防止できる。

−第三実施形態−
図１１，図１２を参照して、第三実施形態を説明する。第三実施形態は、第一実施形態と第二実施形態の変形例である。図１１に示すように、第三実施形態の電子ペン２３０は、第一実施形態と同じ円錐コイルバネ５０を備えるが、円錐コイルバネ５０を配置する向きが、第一実施形態に対して上下反対になっている。更に、電子ペン２３０は、第一実施形態のリフィルホルダ３０を一部変形したリフィルホルダ３００を備える。尚、その他の構造は、第一実施形態又は第二実施形態と同じであるので、異なる部分を中心に説明する。第一実施形態及び第二実施形態と同じ部材、又は部分については、第一実施形態及び第二実施形態と同じ符号を付して説明する。接点金具１７０は、第二実施形態と同じである。

図１１に示すように、円錐コイルバネ５０は、フレーム２０の第二収納部２２の凹部２２Ａの内側において、頂点部５１を軸方向の基端側に、座面部５２側を軸方向の先端側に向けた状態で配置されている。この状態では、頂点部５１は、接点金具１７０の第二接点部１７７と常時接触し、座面部５２は、凹部２２Ａの底面と内周面との角部に沿って配置される。

そして、電子ペン２３０をペンダウンした場合に、座面部５２を基板４０の先端面４５側に押し上げる為に、リフィルホルダ３００は、第一実施形態の押圧部３２の代わりに、接触部１３３を備えている。図１２に示すように、接触部１３３は、平面視細長の長方形の板状に形成され、円錐コイルバネ５０の径方向に対して平行で、且つ第一接点部６５，６６、及び第二接点部１７７の夫々の長手方向に対して平行に延びている。尚、接触部１３３の長さは、円錐コイルバネ５０の座面部５２の径方向の長さよりも長くすることによって、座面部５２に接触して押し上げることができる。

図１１に示すように、電子ペン２３０がペンアップの状態では、円錐コイルバネ５０は、接触部１３３を軸方向の先端側に弾力的に付勢する。リフィルホルダ３００は軸方向の先端側に移動し、円錐コイルバネ５０は円錐形状を保持する。この状態では、基板４０の先端面４５の第二接点部１７７に対して、円錐コイルバネ５０の頂点部５１が接触する。他方、第一接点部６５，６６に対して、円錐コイルバネ５０の座面部５２は接触していない。それ故、第一接点部６５，６６と第二接点部７７とは互いに導通しないので、電子回路はオフの状態である。そして、ペンアップの状態では、頂点部５１は、第一接点部６５，６６から離れていて、これらと接触しないので、電子回路がオンするのを防止できる。

この状態から、使用者が電子ペン３をペンダウンした場合、リフィル１５及びリフィルホルダ３００は、フレーム２０の第一収納部２１を軸方向の基端側に移動する。これに伴い、接触部１３３は、円錐コイルバネ５０の座面部５２を軸方向の基端側に押し上げる。よって、円錐コイルバネ５０は軸方向に圧縮されるので、座面部５２は基板４０の先端面４５に向けて移動し、座面部５２のうち第一接触部５２Ａと第二接触部５２Ｂ（図１２において格子状のハッチを施した部分の反対側の面）において、第一接点部６５，６６と夫々接触する。この状態では、第一接点部６５，６６と、第二接点部７７とは、円錐コイルバネ５０を介して導通するので、電子回路はオンする。

このように、第三実施形態では、電子ペン２３０がペンアップの状態において、円錐コイルバネ５０の頂点部５１は、第二接点部１７７と接触しているので、座面部５２とは接触しない。よって、ペンアップの状態で、電子回路がオンするのを防止できる。また、リフィルホルダ３００には、円錐コイルバネ５０の径方向に対して平行に延びる板状の接触部１３３が起立して設けられているので、電子ペン２３０がペンダウンした場合に、座面部５２を基板４０側に押し上げることができる。これにより、座面部５２を第一接触部５２Ａと第二接触部５２Ｂにおいて、第一接点部６５，６６に接触させることができるので、電子回路をオンすることができる。

なお、本発明は上記第一，第二，第三実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲での変更が可能である。例えば、上記実施形態では、リフィル１５を交換可能とする為に、リフィルホルダ３０，３００を備えるものであるが、例えば、スタイラスペンに適用することもできる。その場合、リフィル１５とリフィルホルダ３０，３００を一体化した形状の芯体を設ければよい。

また、上記実施形態では、ノック部１７（図２参照）を押すことによって、ペン先１６をカバー体１０の開口部１４から出退させるものであるが、例えば、ペン先１６は開口部１４から常時突出した状態とし、ペン先１６を保護するキャップ部材（図示略）をカバー体１０の先端側に被せるものであってもよい。

また、上記実施形態の位置検出装置１及び電子ペン３は電磁誘導方式によるものであるが、例えば、超音波検出方式、レーザ検出方式等でもよい。

また、第一実施形態では、接点金具７０の第二延設部７４の先端部の位置を、先端面４５における表面４１側の一端部から背面４４側に離間する位置に配置しているが、少なくとも表面４１側の一端部から出なければよい。例えば、第二延設部７４の先端部の位置を、表面４１側の一端部に揃えてもよい。

また、第三実施形態のリフィルホルダ３００の接触部１３３の形状について、平面視細長の長方形の板状に形成されているが、少なくとも座面部５２の径方向に延びる形状であれば、板状でなくてもよく、例えばＴ字状、又は棒状であってもよい。

１ 位置検出装置
３ 電子ペン
１０ カバー体
１４ 開口部
１５ リフィル
３０ リフィルホルダ
４０ 基板
４１ 表面
４４ 背面
４５ 先端面
５０ 円錐コイルバネ
５１ 頂点部
５２ 座面部
５２Ａ 第一接触部
５２Ｂ 第二接触部
６５，６６ 第一接点部
７０ 接点金具
７１ 固定部
７２ 第一延設部
７３ 屈曲部
７４ 第二延設部
７５ コイル
７７ 第二接点部
１３０ 電子ペン
１３３ 接触部
１５０ 円錐コイルバネ
１５１ 頂上部
１５２ 座面部
１５２Ａ 第一接触部
１５２Ｂ 第二接触部
１７０ 接点金具

Claims (5)

1. 筒体に内蔵される信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、
   前記筒体内を軸方向に移動可能に設けられ、前記筒体の前記軸方向の一端部に設けた開口部から一部が出退するペン状芯と、
   前記筒体内に設けられ、前記検出信号を出力する為の電子回路を有する基板と、
   前記基板の前記開口部側に対向する端面において互いに離間して設けられ、前記電子回路と電気的に接続する二つの第一接点部と、
   前記端面において前記二つの第一接点部に挟まれる間に設けられ、前記電子回路と電気的に接続し、前記二つの第一接点部のうち少なくとも何れかと導通することによって、前記電子回路をオフからオンに切り替える第二接点部と、
   前記筒体内において前記開口部と前記基板との間に設けられ、前記ペン状芯と一体して前記筒体内を前記軸方向に移動する移動部材と、
   前記基板の前記端面と前記移動部材との間に配置され、導通性を有する円錐コイルバネと
   を備え、
   前記円錐コイルバネの頂点部は、前記移動部材と常時接触し、且つ前記第二接点部に対して、前記頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部側から接離可能に対向し、
   前記座面部のうち、前記円錐コイルバネの軸線に直交する方向において互いに対向する両側部は、前記二つの第一接点部と常時接触し、
   前記第二接点部は、前記基板に取り付けられる接点金具の一部であって、
   前記接点金具は、
   前記基板に固定され、前記電子回路と電気的に接続される固定部と、
   前記固定部から前記基板の両面のうち一方の面に沿って前記端面側に延びる第一延設部と、
   前記第一延設部の延出方向先端部から前記端面側に屈曲する屈曲部と、
   前記屈曲部から前記端面に沿って前記一方の面とは反対側の他面側に向かって延び、前記第二接点部を構成する第二延設部と
   を備え、
   前記第二延設部の先端部は、前記端面における前記他面側の一端部から出ない
   ことを特徴とする位置指示器。
2. 請求項１に記載の位置指示器であって、
   前記屈曲部は、
   前記円錐コイルバネの前記軸方向から見た場合に、前記円錐コイルバネの前記座面部よりも内側に配置されていることを特徴とする位置指示器。
3. 筒体に内蔵される信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、
   前記筒体内を軸方向に移動可能に設けられ、前記筒体の前記軸方向の一端部に設けた開口部から一部が出退するペン状芯と、
   前記筒体内に設けられ、前記検出信号を出力する為の電子回路を有する基板と、
   前記基板の前記開口部側に対向する端面において互いに離間して設けられ、前記電子回路と電気的に接続する二つの第一接点部と、
   前記端面において前記二つの第一接点部に挟まれる間に設けられ、前記電子回路と電気的に接続し、前記二つの第一接点部のうち少なくとも何れかと導通することによって、前記電子回路をオフからオンに切り替える第二接点部と、
   前記筒体内において前記開口部と前記基板との間に設けられ、前記ペン状芯と一体して前記筒体内を前記軸方向に移動する移動部材と、
   前記基板の前記端面と前記移動部材との間に配置され、導通性を有する円錐コイルバネと
   を備え、
   前記円錐コイルバネの頂点部は、前記移動部材と常時接触し、且つ前記第二接点部に対して、前記頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部側から接離可能に対向し、
   前記座面部は、前記円錐コイルバネの軸方向から見た場合に矩形枠状に形成され、且つ前記二つの第一接点部と常時接触する
   ことを特徴とする位置指示器。
4. 筒体に内蔵される信号出力手段から検出信号を出力し、前記検出信号を検出する位置検出装置に対して近接する位置を指示する位置指示器であって、
   前記筒体内を軸方向に移動可能に設けられ、前記筒体の前記軸方向の一端部に設けた開口部から一部が出退するペン状芯と、
   前記筒体内に設けられ、前記検出信号を出力する為の電子回路を有する基板と、
   前記基板の前記開口部側に対向する端面において互いに離間して設けられ、前記電子回路と電気的に接続する二つの第一接点部と、
   前記端面において前記二つの第一接点部に挟まれる間に設けられ、前記電子回路と電気的に接続し、前記二つの第一接点部のうち少なくとも何れかと導通することによって、前記電子回路をオフからオンに切り替える第二接点部と、
   前記筒体内において前記開口部と前記基板との間に設けられ、前記ペン状芯と一体して前記筒体内を前記軸方向に移動する移動部材と、
   前記基板の前記端面と前記移動部材との間に配置され、導通性を有する円錐コイルバネと
   を備え、
   前記円錐コイルバネの頂点部は、前記第二接点部と常時接触し、
   前記円錐コイルバネの前記頂点部とは反対側で且つ最外径を有する座面部は、前記移動部材と常時接触し、且つ前記二つの第一接点部に対して接離可能に対向する
   ことを特徴とする位置指示器。
5. 請求項４に記載の位置指示器であって、
   前記移動部材は、前記円錐コイルバネの前記座面部と常時接触する接触部を備え、
   前記接触部は、前記円錐コイルバネの径方向に対して平行に延びる形状を有することを特徴とする位置指示器。

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