JP6952591B2 - 電子ペン及び電子ペン本体部 - Google Patents

Description

この発明は、位置検出装置と共に使用される電子ペン及び電子ペン本体部に関する。

電子ペンは、筒状の筐体の中空部内に、電子ペンを構成する電子ペン構成部材を収納して構成される。電磁誘導方式の電子ペンの電子ペン構成部材は、少なくとも、磁性体コアの例としてのフェライトコアに巻回されたコイルと、このコイルと並列に接続されて共振回路を構成するキャパシタとを含む。アクティブ静電方式の電子ペンの電子ペン構成部材は、少なくとも、導電性の芯体と、この芯体を通じて送出する位置検出用信号を発生する信号発生回路とを含む。

出願人は、電子ペン構成部材を電子ペン本体部として、カートリッジ式とした電子ペンを提案している（特許文献１（特許第５９５９０３８号公報）参照）。

図９は、特許文献１に開示されている電子ペンの構成例を示す図である。この例の電子ペン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４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。この例の電子ペン１における電子ペン本体部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９（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９（Ｂ）は、ノックカム機構部４により電子ペン本体部３のペン先側が、筐体２の開口２ｂから突出した状態を示している。なお、図９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。そして、この例の電子ペン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４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４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４は、図９に示すように、カム本体４１と、ノック棒４２と、回転子４３とが組み合わされた周知の構成とされている。ノック棒４２の端部４２ａは、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４３は、嵌合部４３ａを備え、この嵌合部４３ａに、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。

電子ペン本体部３においては、コイル３１が巻回された磁性体コア、この例ではフェライトコア３２が筒状体部３３と結合されている。図１０（Ａ）は、コイル３１が巻回されたフェライトコア３２と、筒状体部３３の一部と、芯体３４の部分の分解拡大図、また、図１０（Ｂ）は、図９（Ｂ）の状態の電子ペン１のペン先側の拡大図である。

図９及び図１０に示すように、芯体３４が、フェライトコア３２の貫通孔３２ｄを通じて挿通されて、その挿通される側の端部３４ｂが、筒状体部３３内に設けられている筆圧検出部３５に嵌合されて電子ペン本体部３の一部として設けられる。図１０（Ｂ）に示すように、芯体３４の端部３４ｂとは反対側の端部３４ａは、ペン先として、フェライトコア３２から突出する。

そして、フェライトコア３２をその軸心方向に見たとき、ペン先側の端部から、コイル巻回部３２ａの一方の端までの部分は、コイルが巻回されない第１のコイル非巻回部３２ｂとされ、また、コイル巻回部３２ａの他方の端から、フェライトコア３２の筒状体部３３との結合部側の若干の部分も、コイル３１が巻回されない第２のコイル非巻回部３２ｃとされる。

フェライトコア３２の径は、筐体２の開口２ｂの径よりも小さく選定されている。ただし、市販のノック式ボールペンと互換性が取れる構成とするために、コイル巻回部３２ａの径は、筐体２の開口２ｂの径よりも大きいものとされている。これにより、第１のコイル非巻回部３２ｂのペン先側部分は、図１０（Ｂ）に示すように、筐体２の開口２ｂから外部に突出することができる。なお、第２のコイル非巻回部３２ｃは、筒状体部３３と結合するための部分である。

電子ペン本体部３の筒状体部３３のフェライトコア３２との結合部の近傍には、筆圧検出部３５が設けられている。筒状体部３３内には、さらにプリント基板３６が収納されている。このプリント基板３６には、コイル３１に並列に接続されて共振回路を構成するキャパシタが設けられている。

図９（Ａ）の状態において、ノック棒４２の端部４２ａが押下されると、ノックカム機構部４により、電子ペン本体部３は、筐体２内において図９（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９（Ｂ）の状態から、ノック棒４２の端部４２ａが再度押下されると、ノックカム機構部４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９（Ａ）の状態に戻る。

特許第５９５９０３８号公報

上述した電子ペン１においては、電子ペン本体部３は、ペン先側とは反対側の端部がノックカム機構部４の回転子４３の嵌合部４３ａに嵌合されて点的に支持されている。そして、電子ペン本体部３のペン先側の出入りがあるために、電子ペン１の筐体２の開口２ｂと、電子ペン本体部３のペン先側との間は、ある程度の余裕を持った寸法とされている。このため、図９（Ｂ）に示すように、芯体３４を突出させ、電子ペン１を傾けた状態で、電子ペン１により筆記すると、芯体３４に印加される筆圧により電子ペン本体部３に曲げモーメントが加わり、電子ペン本体部３が撓ることがある。

上述したように、電子ペン本体部３のペン先側には、フェライトコア３２が配置されており、電子ペン１の筐体２の開口２ｂから一部が突出すると状態とされている。このため、電子ペン本体部３が撓ると、開口２ｂから一部が突出しているフェライトコア３２が破損してしまう恐れがあった。

また、図９の例の電子ペン１は、電磁誘導方式の電子ペンであって、フェライトコア３２に巻回されているコイル３１は、芯体３４のペン先３４ａ側に近くなるようにして、位置検出装置のセンサ部までの距離をできる限り短くした方が、位置検出装置における位置検出の精度が高くなる。

しかしながら、図９の例の電子ペン１では、市販のノック式ボールペンと互換性が取れる構成としているので、電子ペン１の筐体２の開口２ｂの寸法の関係上、コイル３１は、筐体２の開口２ｂから外部に突出させることができないので、コイルと位置検出装置のセンサ部との距離の短縮化が困難であった。

さらに、図９の電子ペン１は、電子ペン本体部３のペン先側とは反対側で支持する構成であるため、寸法精度の公差が比較的大きくなるという問題もあった。

この発明は、以上の問題点を解決することができるようにした電子ペン及び電子ペン本体部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、
軸心方向の少なくとも一方側に開口を備えると共に、前記開口と連通する軸心方向の第１の中空部を備える筐体と、前記筐体の前記開口側において結合され、軸心方向の第２の中空部内に電子ペン構成部材が収納されている電子ペン本体部とからなり、
前記電子ペン本体部は、
前記筐体の前記開口を介して前記筐体の前記第１の中空部内に収納される軸心部と、
前記軸心部と結合されていると共に、前記筐体の前記開口より外部に露出する先端部と、
を備え、
前記電子ペン本体部の前記先端部の前記軸心方向の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口側の第１のリング状端面と当接する第２のリング状端面を備えるように、前記開口よりも大きくされていて、前記電子ペン本体部は、前記先端部と前記軸心部との結合部に段部を備え、
前記電子ペン本体部の前記第２のリング状端面と、前記筐体の前記開口側の前記第１のリング状端面とが当接する状態で、前記筐体に対して前記電子ペン本体部が結合される
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、電子ペン本体部は、その軸心部が筐体の軸心方向の一方側の開口から筐体の第１の中空部内に収納されると共に、その先端部と軸心部との結合部の段部における第２のリング状端面と、筐体の開口側の第１のリング状端面とが当接する状態で、筐体に対して結合される。すなわち、電子ペン本体部は、ペン先側とは反対側である軸心部の端部が点的に固定されて筐体に結合されるのではなく、先端部と軸心部との結合部の段部の第１のリング状端面と筐体の開口側の第２のリング状端面とが衝合して結合される状態となる。

このため、電子ペン本体部の先端部のペン先側に圧力が印加された場合に、当該圧力は、電子ペン本体部の先端部を通じて筐体の第１のリング状端面で受けることになり、印加された圧力による曲げモーメントは電子ペン本体部には殆ど生じない。もしも、印加された圧力による曲げモーメントが電子ペン本体部に生じたとしても、それは、先端部のみに加わる状態となり、軸心部には全く加わらない。したがって、電子ペン本体部の全体が撓るような状況になることを回避することができる。

そして、上述の構成の電子ペンによれば、電子ペン本体部の先端部は、筐体の開口から突出する部分であって、筐体の開口のリング状端面と当接するリング状端面を有する大きさであるので、当該電子ペン本体部の先端部の部分にも、電子ペン構成部材の一部を収納させることが可能である。したがって、例えば電子ペンが電磁誘導方式の電子ペンである場合に、磁性体コアに巻回されるコイルを、当該電子ペン本体部の先端部の部分にも収納することが可能であり、コイルと位置検出装置のセンサ部との距離の短縮化が可能となる。

また、筐体の開口のリング状端面と、電子ペン本体部の先端部のリング状端面とが当接する状態で、筐体に対して電子ペン本体部が結合されるので、寸法精度の公差を小さくすることができる。

この発明による電子ペンの第１の実施形態の構成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構成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例と、位置検出装置の電子回路例を説明するためのブロック図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態の構成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電子ペン本体部の他の構成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電子ペン本体部の他の構成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電子ペン本体部の他の構成例を説明するための図である。 図７の例の電子ペン本体部の電子回路例を説明するための回路図である。 従来の電子ペンの一例を説明するための図である。 図９の例の電子ペンの要部を説明するための図である。

［第１の実施形態］
この発明による電子ペンの第１の実施形態の構成例を、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、この第１の実施形態の電子ペン１００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１００は、図１（Ａ）に示すように、筐体１０１の中空部１０１ａ内に、電子ペン本体部１０２の後述する軸心部１０２１が収納された状態で結合されることで構成される。図１（Ａ）は、筐体１０１のみを断面として示したものである。図１（Ｂ）は、電子ペン本体部１０２の外観斜視図である。また、図１（Ｃ）は、筐体１０１を、電子ペン本体部１０２との結合側から、その軸心方向に見た図である。さらに、図２は、筐体１０１に対して、電子ペン本体部１０２を結合させる途中の状態を示す図であり、筐体１０１及び電子ペン本体部１０２の断面図を示したものである。

筐体１０１は、例えば樹脂で構成されており、図１（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、細長で断面形状が、この例では６角形状の棒状体であり、その内部に、中心線に沿って軸心方向の円柱状中空部１０１ａを備える。筐体１０１の、この円柱状の中空部１０１ａの内径（直径）はＲ１とされている。そして、この実施形態では、筐体１０１の中空部１０１ａの軸心方向の一方の端部側は、開口１０１ｂ（図１（Ｃ）及び図２参照）とされている。したがって、開口１０１ｂの径は、Ｒ１となっている。なお、筐体１０１の外形は、６角柱に限られるものではなく、断面が多角形の柱状であってもよいし、円柱形状であってもよい。

そして、この第１の実施形態では、筐体１０１の開口１０１ｂ側は、開口１０１ｂに向かって徐々に先細となるようにテーパー部１０１ｄとされている。そして、筐体１０１の開口１０１ｂ側の先端部分には、図１（Ａ），（Ｃ）及び図２に示すように、軸心方向に直交する方向の面であって、所定幅ｗのリング状端面１０１ｅが形成されるように構成されている。

筐体１０１の軸心方向の他方の端部側は、この例では閉塞部１０１ｃとされている。なお、筐体１０１自身を閉塞部１０１ｃで閉塞させるのではなく、軸心方向の他方の端部側も開口としておき、その開口を蓋部で閉塞するように構成しても勿論よい。

電子ペン本体部１０２は、図１（Ａ）に示すように、筐体１０１と結合したときに、筐体１０１の中空部１０１ａ内に収納される部分となる軸心部１０２１と、この軸心部１０２１と結合されていると共に、筐体１０１の開口１０１ｂより外部に露出する部分となる先端部１０２２とからなる。

電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１の外形は、筐体１０１の中空部１０１ａ内に収納されるように、この実施形態では、筐体１０１の中空部１０１ａの内径Ｒ１よりも若干小さい外径Ｒ２を有する円柱形状とされている。ただし、軸心部１０２１の、先端部１０２２との結合部の近傍部分１０２１ａの外径は、筐体１０１の中空部１０１ａの内径Ｒ１とほぼ等しくされて、この近傍部分１０２１ａのところで、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１が筐体１０１の中空部１０１ａに対して圧入されることで、電子ペン本体部１０２が筐体１０１から抜け落ちずに係止する状態となるように構成されている。

一方、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２の外形は、軸心部１０２１との結合側から徐々に先細となるテーパー部１０２２ａを備える円錐形状とされている。この場合に、先端部１０２２の、軸心部１０２１との結合部となる円錐形状の底面の径Ｒ３は、筐体１０１の開口１０１ｂよりも大きくされている。そして、この実施形態では、先端部１０２２の、軸心部１０２１との結合部となる円錐形状の底面の径Ｒ３は、電子ペン本体部１０２を筐体１０１と結合したときに、図１（Ａ）に示すように筐体１０１のテーパー部１０１ｄと先端部１０２２のテーパー部１０２２ａとが面一として連続するような値に選定されている。

すなわち、先端部１０２２の、軸心部１０２１との結合部となる円錐形状の底面の径Ｒ３は、図１（Ｂ）に示すように、
Ｒ３＝（筐体１０１の中空部１０１ａの内径Ｒ１）＋（筐体１０１の開口１０１ｂ側の先端部分のリング状端面１０１ｅの幅ｗの２倍）
とされている。

電子ペン本体部１０２は、以上のように構成されることにより、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１と、先端部１０２２との結合部には、段部１０２３が形成される。そして、この段部１０２３においては、先端部１０２２の軸心部１０２１との結合側である底面の、軸心部１０２１よりも外側に張り出す部分として、軸心方向に直交する方向の面であって、所定幅ｗのリング状端面１０２２ｂを備える。

電子ペン本体部１０２は、その軸心部１０２１を、筐体１０１の開口１０１ｂ側から中空部１０１ａ内に挿入して、軸心部１０２１と先端部１０２２との結合部まで、筐体１０１の中空部１０１ａ内に押し込まれる。すると、筐体１０１の開口１０１ｂ側の先端部分のリング状端面１０１ｅと、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２のリング状端面１０２２ｂとが当接する状態になる。

このとき、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１の、先端部１０２２との結合部の近傍部分１０２１ａの外径は、筐体１０１の中空部１０１ａの内径にほぼ等しいので、当該近傍部分１０２１ａは筐体１０１の中空部１０１ａ内に圧入される状態となる。したがって、筐体１０１の開口１０１ｂ側の先端部分のリング状端面１０１ｅと、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２のリング状端面１０２２ｂとが当接する状態で、筐体１０１に対して電子ペン本体部１０２が係止されて、両者が結合される。

そして、図１（Ａ）に示すように、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１の軸心方向の長さよりも、筐体１０１の中空部１０１ａの軸心方向の長さが長いので、筐体１０１の中空部１０１ａには、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１の軸心方向の端部と閉塞部１０１ｃとの間には中空空間が生じている。

そして、この実施形態では、図２に示すように、電子ペン本体部１０２には、軸心方向の中空部１０２ａが設けられており、この中空部１０２ａ内に、電子ペン構成部材を構成する複数の部品が、軸心方向に並べられて配設されている。この実施形態では、電磁誘導方式の電子ペンを構成するための電子ペン構成部材の全てが、電子ペン本体部１０２の中空部１０２ａ内に収容される。

この実施形態の電子ペン１００における電子ペン本体部１０２の筐体１０２ＣＳは、例えば樹脂で構成されている。図２に示すように、この例では、軸心部１０２１の筐体及び先端部１０２２の筐体の全体が一つの筐体１０２ＣＳで構成されている。軸心部１０２１の筐体と先端部１０２２の筐体とを別々に構成して、両者を結合することで電子ペン本体部１０２の筐体を構成するようにしても勿論良い。

この実施形態では、電子ペン本体部１０２の筐体１０２ＣＳ内には、軸心方向の中空部１０２ａが、図２に示すように、軸心部１０２１のみではなく、先端部１０２２にまで亘って形成されている。すなわち、中空部１０２ａは、軸心方向において、筐体１０１に電子ペン本体部１０２が結合されたとき、筐体１０１の開口１０１ｂよりも外方に存在する先端部１０２２側の部分にまで亘って形成されている。この例では、中空部１０２ａは、円柱形状を有し、その径Ｒ４は、当該中空部１０２ａ内に、後述する複数の部品からなる電子ペン構成部材が収納可能な値とされている。

そして、図２に示すように、電子ペン本体部１０２の筐体１０２ＣＳの先端部１０２２とは反対側においては、中空部１０２ａは開口とされており、この開口から電子ペン構成部材が、中空部１０２ａ内に収納されるように構成されている。当該中空部１０２ａの先端部１０２２とは反対側の開口は、蓋部１０２ＣＰにより閉塞されている。

前述したように、径Ｒ４の中空部１０２ａは、図２に示すように、先端部１０２２の先細端部近傍まで延長されている。そして、先端部１０２２の先端部には、図２に示すように、後述する芯体２０１が挿通される細い径Ｒ５（Ｒ５＜Ｒ４）の貫通孔１０２２ｃが、中空部１０２ａと連通するように設けられている。したがって、中空部１０２ａの先端部１０２２の先細端部近傍には、段部１０２２ｄが形成されている。

電磁誘導方式の電子ペン構成部材は、この実施形態では、図２に示すように、芯体２０１と、コイル２０２が巻回された磁性体コアの例としてのフェライトコア２０３と、圧力検出部材２０４と、プリント基板２０５とからなる。そして、これらの電子ペン構成部材は、電子ペン本体部１０２の中空部１０２ａ内において、軸心方向に、先端部１０２２側から見て、コイル２０２が巻回されたフェライトコア２０３、圧力検出部材２０４、プリント基板２０５の順番に、配設される。

コイル２０２が巻回されたフェライトコア２０３の、先端部１０２２の先細端部近傍側の端部は、図２に示すように、中空部１０２ａの、先端部１０２２の先細端部近傍の段部１０２２ｄに当接する状態で配設される。したがって、フェライトコア２０３のみではなく、巻回されているコイル２０２の一部、図２の例では、軸心方向の長さの半分以上が、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２内に収納される状態となる。

そして、図２に示すように、フェライトコア２０３の、先端部１０２２の先細端部近傍側とは反対側の端部は、圧力検出部材２０４に嵌合される。この例では、圧力検出部材２０４は、中空部１０２ａの軸心部１０２１の部分内に収納されている。

圧力検出部材２０４は、この例では、軸心方向を中心線方向とする円柱状あるいは角柱状の、例えば樹脂からなるパッケージ２０４０を備え、このパッケージ２０４０内に、感圧チップ２０４１が設けられて、構成されている。感圧チップ２０４１は、この実施形態では、芯体２０１に印加される圧力に応じた静電容量を呈する容量可変キャパシタの構成とされている。この例では、感圧チップ２０４１は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子からなる半導体チップで構成されている。このＭＥＭＳ素子からなる感圧チップは、例えば特許文献；特開２０１３−１６１３０７号公報などに開示されているので、ここでは、その詳細な説明は省略する。

なお、圧力検出部材２０４としては、キャパシタの静電容量を、印加される圧力（筆圧）に応じて変化させる機構を用いるもの（例えば特許文献（特開２０１１−１８６８０３号公報）参照）を用いてもよい。

圧力検出部材２０４のパッケージ２０４０には嵌合部が形成されていて、フェライトコア２０３の端部が、その嵌合部に嵌合される。そして、図２に示すように、圧力検出部材２０４のパッケージ２０４０内の感圧チップ２０４１の圧力を受ける側には、例えば弾性ゴムなどの弾性部材からなる圧力伝達部材２０４２が設けられている。

フェライトコア２０３には、芯体２０１を挿通する軸心方向の貫通孔２０３ａが設けれられており、コイル２０２が巻回されたフェライトコア２０３が中空部１０２ａ内に収納されたときに、フェライトコア２０３の貫通孔２０３ａと、先端部１０２２の貫通孔１０２２ｃとが連通するように構成されている。芯体２０１は、先端部１０２２の貫通孔１０２２ｃを通じ、また、フェライトコア２０３の貫通孔２０３ａを通じて挿入される。

圧力検出部材２０４の圧力伝達部材２０４２には、図２に示すように、芯体２０１の端部が嵌合される嵌合部が形成されており、先端部１０２２の貫通孔１０２２ｃ及びフェライトコア２０３の貫通孔２０３ａを挿通された芯体２０１の端部が嵌合され、芯体２０１の先端に印加される圧力が、圧力伝達部材２０４２を介して感圧チップ２０４１に加わるように構成されている。なお、芯体２０１は、圧力伝達部材２０４２との嵌合部から容易に引き抜くことが可能であって、交換可能である。

圧力検出部材２０４のパッケージ２０４０の、先端部１０２２側とは反対側には、プリント基板２０５が嵌合されている。この例では、コイル２０２が巻回されたフェライトコア２０３と、圧力検出部材２０４と、プリント基板２０５とは、軸心方向に並べられて結合されて、モジュール化されている。そして、プリント基板２０５の、先端部１０２２とは反対側は、蓋部１０２ＣＰに当接するように構成されている。すなわち、コイル２０２が巻回されたフェライトコア２０３と、圧力検出部材２０４と、プリント基板２０５とからなるモジュール部材は、フェライトコア２０３の一方の端部が中空部１０２ａの先端部１０２２の段部１０２２ｄと当接していることと相まって、軸心方向の移動が規制されるようにされている。

すなわち、圧力検出部材２０４は、蓋部１０２ＣＰにより、軸心方向に移動しないように固定されており、芯体２０１の外部に突出している部分に印加された圧力（筆圧）が、この圧力検出部材２０４の感圧チップ２０４１で、静電容量の変化として検知される。

プリント基板２０５には、フェライトコア２０３に巻回されているコイル２０２と並列に接続されて共振回路を構成するキャパシタ２０６が配置されており、コイル２０２の両端部と、キャパシタ２０６との電気的な接続も、このプリント基板２０５上でなされる。また、圧力検出部材２０４の感圧チップ２０４１で構成される容量可変キャパシタも、プリント基板２０５上において、コイル２０２及びキャパシタ２０６と並列に電気的に接続される。

以上のように構成される、この実施形態の電子ペン１００の電子回路例と、この電子ペン１００と共に使用される電磁誘導方式の位置検出装置の電子回路例について、図３を参照して説明する。

この図３に示すように、電子ペン１００においては、コイル２０２の一方の端部及び他方の端部と、キャパシタ２０６とが接続されると共に、圧力検出部材２０４の感圧チップ２０４１で構成される容量可変キャパシタ２０４Ｃが、コイル２０２及びキャパシタ２０６に並列に接続されて、共振回路１００Ｒが構成されている。

この実施形態の電磁誘導方式の位置検出装置３００は、電子ペン１００に対して電磁結合により信号を送信し、電子ペン１００は、位置検出装置３００から受信した信号を共振回路１００Ｒを介して帰還する。

位置検出装置３００では、電子ペン１００の共振回路１００Ｒからの帰還信号を、電磁結合により受信し、その受信した信号が検出されるセンサ上の位置から、電子ペン１００により指示されたセンサ上の位置を検出すると共に、電子ペン１００の共振回路１００Ｒから電磁結合により受信する信号の位相変化を検出することより共振周波数の変化を検出して、電子ペン１００の芯体２０１に印加された筆圧を検出するようにする。

位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１１と、Ｙ軸方向ループコイル群３１２とが積層されて位置検出コイルからなるセンサ３１０が形成されている。また、位置検出装置３００には、Ｘ軸方向ループコイル群３１１及びＹ軸方向ループコイル群３１２が接続される選択回路３１３が設けられている。この選択回路３１３は、２つのループコイル群３１１，３１２のうちの一のループコイルを順次選択する。

また、位置検出装置３００には、発振器３０１と、電流ドライバ３０２と、切り替え接続回路３０３と、受信アンプ３０４と、位置検出用回路３０５と、筆圧検出用回路３０６と、処理制御部３０７とが設けられている。処理制御部３０７は、マイクロコンピュータにより構成されている。処理制御部３０７は、選択回路３１３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路３０３の切り替えを制御すると共に、位置検出用回路３０５及び筆圧検出用回路３０６での処理タイミングを制御する。

発振器３０１は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器３０１は、発生した交流信号を、電流ドライバ３０２と筆圧検出用回路３０６に供給する。電流ドライバ３０２は、発振器３０１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３０３へ送出する。切り替え接続回路３０３は、処理制御部３０７からの制御により、選択回路３１３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３０２が、受信側端子Ｒには受信アンプ３０４が、それぞれ接続されている。

選択回路３１３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３１３及び切り替え接続回路３０３を介して受信アンプ３０４に送られる。受信アンプ３０４は、ループコイルから供給された誘導電圧を増幅し、位置検出用回路３０５及び筆圧検出用回路３０６へ送出する。

Ｘ軸方向ループコイル群３１１及びＹ軸方向ループコイル群３１２の各ループコイルには、電子ペン１００から送信される電波によって誘導電圧が発生する。位置検出用回路３０５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、その検波出力信号をディジタル信号に変換し、処理制御部３０７に出力する。処理制御部３０７は、位置検出用回路３０５からのデジタル信号、すなわち、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。

一方、筆圧検出用回路３０６は、受信アンプ３０４の出力信号を発振器３０１からの交流信号で同期検波して、それらの間の位相差（周波数偏移）に応じたレベルの信号を得、その位相差（周波数偏移）に応じた信号をデジタル信号に変換して処理制御部３０７に出力する。処理制御部３０７は、筆圧検出用回路３０６からのデジタル信号、すなわち、送信した電波と受信した電波との位相差（周波数偏移）に応じた信号のレベルに基づいて、電子ペン１００に印加されている圧力を検出する。

［第１の実施形態の電子ペン１００の効果］
上述の第１の実施形態の電子ペン１００においては、電子ペン本体部１０２は、その軸心部１０２１が筐体１０１の軸心方向の一方側の開口１０１ｂから筐体１０１の中空部１０１ａ内に収納され、その先端部１０２２と軸心部１０２１との結合部の段部１０２３において、先端部１０２２のリング状端面１０２２ｂと、筐体１０１の開口１０１ｂ側のリング状端面１０１ｅとが当接する状態で、筐体１０１に対して結合される。すなわち、電子ペン本体部１０２は、ペン先側とは反対側である軸心部の端部が点的に固定されて筐体に結合されるのではなく、先端部１０２２と軸心部１０２１との結合部の段部１０２３のリング状端面１０２２ｂと筐体１０１の開口１０１ｂ側のリング状端面１０１ｅとが衝合して結合される状態となる。

このため、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２に力が加わった場合には、その力及び曲げモーメントを、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２を通じて筐体１０１のリング状端面１０１ｅで受けることになり、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１には、その曲げモーメントは加わらないので、電子ペン本体部１０２には、軸心部１０２１のペン先側とは反対側の端部で支持する従来の場合ような、撓りは殆ど生じない。

先端部１０２２の貫通孔１０２２ｃを通じて装着された芯体２０１に、軸心方向に交差する方向の圧力（筆圧）が印加された場合には、芯体２０１が先端部１０２２の貫通孔１０２２ｃの開口に当接して、芯体２０１に印加される力（曲げモーメン）が先端部１０２２に加わるが、上述のように、この印加された筆圧による曲げモーメントは電子ペン本体部１０２には殆ど生じず、電子ペン本体部１０２が撓るような状況になることを回避することができる。したがって、電子ペン本体部１０２内に収納されるフェライトコア２０３が破損することを防止することができる。

そして、この第１の実施形態の電子ペン１００の電子ペン本体部１０２においては、その中空部１０２ａは、軸心部１０２１のみではなく、先端部１０２２の先細端部近傍まで存在するように設けられており、当該中空部１０２ａの先端部１０２２の部分に、コイル２０２が巻回されたフェライトコア２０３の部分が存在するように構成されている。したがって、フェライトコア２０３に巻回されたコイル２０２を、電子ペン１００の芯体２０１の先端に近い部分に配置することができる。このため、コイル２０２と位置検出装置のセンサ部との距離の短縮化が可能となって、電子ペンと位置検出装置のセンサとの電磁結合を強くすることが可能となるという効果を奏する。

また、電子ペン本体部１０２と筐体１０１とは、筐体１０１のペン先側のリング状端面１０１ｅと、電子ペン本体部１０２の先端部１０２２のリング状端面１０２２ｂとが当接することで結合されるため、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１を、筐体１０１の中空部１０１ａ内で支持する必要はなく、軸心部１０２１のペン先側とは反対側の端部は、中空部１０１ａ内で遊端となっている。このため、筐体１０１の中空部１０１ａは、単なる柱状空間となっていればよく、当該中空部１０１ａの内壁面に加工を施す必要はないので、筐体１０１の構造が非常に簡単になる。

そして、この実施形態では、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１の、先端部１０２２との結合部の近傍部分１０２１ａの外径を、筐体１０１の中空部１０１ａの径とほぼ等しいものとしたので、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１の先端部１０２２との結合部の近傍部分１０２１ａは、筐体１０１の中空部１０１ａ内に圧入される状態となり、電子ペン本体部１０２は、筐体１０１に対して、リング状端面１０２２ｂがリング状端面１０１ｅと当接する状態で係止する。したがって、この実施形態の電子ペン１００は、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１を、筐体１０１の中空部１０１ａに挿入するだけで、筐体１０１と結合させることができる。

そして、この実施形態においては、軸心方向に、電子ペン本体部１０２を筐体１０１から引き抜くようにすることで、容易に結合を解除することができる。したがって、筐体１０１と結合する電子ペン本体部１０２を交換することが容易である。

上述の実施形態の電子ペン１００においては、筐体１０１の開口１０１ｂ側の端部の外周部をテーパー部１０１ｄとして、当該テーパー部１０１ｄと電子ペン本体部１０２の先端部１０２２のテーパー部１０２２ａとが、直線的に連続するようにしたので、使用者は、より傾けて電子ペン１０２を使用することができる。

［第２の実施形態］
上述した第１の実施形態の電子ペン１００においては、筐体１０１の軸心方向の一方側を開口１０１ｂとして、この開口１０１ｂから、電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１を挿入することで、電子ペン本体部１０２を、筐体１０１に結合するようにして、筐体１０１の軸心方向の他方側は、閉塞するようにした。しかし、筐体１０１の軸心方向の他方側も開口として、この軸心方向の他方側の開口にも、上述の実施形態の電子ペン本体部と同様の構成の他の電子ペン本体部を結合するようにすることもできる。

第２の実施形態は、筐体の軸心方向の一方側のみではなく、他方側にも電子ペン本体部を結合するようにした電子ペンの場合である。

図４は、この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂの構成例を示すものである。この第２の実施形態において、第１の実施形態と同一部分には、同一参照符号を付してある。図４（Ａ）は、この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂの全体の構成を説明するための図であり、筐体１０１Ｂのみを断面として示したものである。この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂの筐体１０１Ｂは、第１の実施形態の筐体１０１とは、軸心方向の他方側にも開口１０１ｆを備える筒状とされる点が異なるのみで、他は、第１の実施形態の筐体１０１と同様に構成されている。

この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂにおいては、筐体１０１Ｂの軸心方向の一方の開口１０１ｂ側に、第１の実施形態と同様に電子ペン本体部１０２が結合されると共に、筐体１０１Ｂの軸心方向の他方の開口１０１ｆ側には、別の電子ペン本体部１０３が結合される。この電子ペン本体部１０３は、この第２の実施形態では、この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂと共に使用される位置検出装置に対して、電子ペン１００Ｂにより指示入力された指示位置の情報の、消去機能を有するものとされる。そこで、以下の説明においては、別の電子ペン本体部１０３は、電子消しゴム機能部１０３と称することとする。

電子消しゴム機能部１０３の構成を、図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照しながら、以下説明する。図４（Ｂ）は、筐体１０１Ｂに対して、電子消しゴム機能部１０３を結合させる途中の状態を示す図であり、筐体１０１Ｂ及び電子消しゴム機能部１０３の断面図を示したものである。

電子消しゴム機能部１０３は、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筐体１０１Ｂの開口１０１ｆ側と結合したときに、筐体１０１Ｂの中空部１０１ａ内に収納される部分となる軸心部１０３１と、この軸心部１０３１と結合されていると共に、筐体１０１Ｂの開口１０１ｆより外部に露出する部分となる先端部１０３２とからなる。

電子消しゴム機能部１０３の軸心部１０３１の外形は、第１の実施形態の電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１と同様に構成されており、筐体１０１Ｂの中空部１０１ａ内に収納されるように、中空部１０１ａの内径Ｒ１よりも若干小さい外径Ｒ２を有する円柱形状とされている。

なお、この電子消しゴム機能部１０３の軸心部１０３１の、先端部１０３２との結合部の近傍部分１０３１ａの外径は、筐体１０１Ｂの中空部１０１ａの内径Ｒ１とほぼ等しくされて、この近傍部分１０３１ａのところで、電子消しゴム機能部１０３の軸心部１０３１が筐体１０１Ｂの中空部１０１ａに対して圧入されることで、電子消しゴム機能部１０３が筐体１０１Ｂから抜け落ちずに係止する状態となるように構成されている。

電子消しゴム機能部１０３の先端部１０３２の外形は、この例では、筐体１０１Ｂの外径Ｒ６と等しい外径を有する円柱形状とされている。したがって、電子消しゴム機能部１０３の軸心部１０３１と先端部１０３２との結合部には段部１０３３が形成され、所定幅ｗＢのリング状端面１０３２ｂを備えるものである。この場合、所定幅ｗＢは、筒状の筐体１０１Ｂの厚さに等しい。

電子消しゴム機能部１０３は、その軸心部１０３１を、筐体１０１Ｂの開口１０１ｆ側から挿入して、軸心部１０３１と先端部１０３２との結合部まで、筐体１０１Ｂの中空部１０１ａ内に押し込むことで筐体１０１Ｂに結合される。この結合状態では、筐体１０１Ｂの開口１０１ｆ側の先端部分のリング状端面１０１ｇと、電子消しゴム機能部１０３の先端部１０３２のリング状端面１０３２ｂとが当接する状態になる。

そして、筐体１０１Ｂの開口１０１ｆ側の先端部分のリング状端面１０１ｇと、電子消しゴム機能部１０３の先端部１０３２のリング状端面１０３２ｂとが当接する状態で、筐体１０１Ｂに対して電子消しゴム機能部１０３が係止されて、両者が結合される。

この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂにおいては、筐体１０１Ｂの中空部１０１ａの軸心方向の長さは、図４（Ａ）に示すように、電子ペン本体部１０２の長さと、電子消しゴム機能部１０３の軸心部１０３１の長さとの和よりも、長く選定されている。したがって、筐体１０１Ｂの中空部１０１ａにおいては、軸心部１０２１の軸心方向の端部と、軸心部１０３１の軸心方向の端部との間には中空空間が生じるものとなっている。

そして、この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂの電子消しゴム機能部１０３には、図４（Ｂ）に示すように、軸心方向の中空部１０３ａが設けられており、この中空部１０３ａ内に、電子ペン構成部材の例として、この例では電子消しゴム構成部材を構成する複数の部品が、軸心方向に並べられて配設されている。この第２の実施形態では、電磁誘導方式の電子ペン本体部１０２で指示入力された座標情報を、消去するための電子消しゴム構成部材の全てが、電子消しゴム機能部１０３の中空部１０３ａ内に収容される。

この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂにおける電子消しゴム機能部１０３の筐体１０３ＣＳは、例えば樹脂で構成されており、電子ペン本体部１０２の筐体１０２ＣＳと同様の構成を備える。すなわち、図４（Ｂ）に示すように、軸心部１０３１の筐体及び先端部１０３２の筐体の全体を一つの筐体１０３ＣＳで構成するように形成されている。なお、軸心部１０３１の筐体と先端部１０３２の筐体とを別々に構成して、両者を結合することで電子消しゴム機能部１０３の筐体を構成するようにしても勿論良い。

この実施形態では、電子消しゴム機能部１０３の筐体１０３ＣＳ内には、軸心方向の中空部１０３ａが、図４（Ｂ）に示すように、軸心部１０３１から先端部１０３２にまで亘って形成されている。この例では、中空部１０３ａは、円柱形状を有し、その径Ｒ７は、当該中空部１０３ａ内に、電子消しゴム構成部材を構成する、後述するコイル２１２が巻回されたフェライトコア２１３、圧力検出部材２１４及びプリント基板２１５がが収納可能な値とされている。

そして、図４（Ｂ）に示すように、電子消しゴム機能部１０３の筐体１０３ＣＳの先端部１０３２とは反対側においては、中空部１０３ａは開口とされており、この開口から電子消しゴム構成部材が、中空部１０３ａ内に収納されるように構成されている。当該中空部１０３ａの先端部１０３２とは反対側の開口は、蓋部１０３ＣＰにより閉塞されている。

前述したように、径Ｒ７の中空部１０３ａは、図４（Ｂ）に示すように、先端部１０３２の軸心方向の端部の近傍まで延長されている。そして、先端部１０３２の軸心方向の端部には、図４（Ｂ）に示すように、後述する消去指示部２１１の圧力伝達用棒状体２１１ａが挿通される細い径Ｒ８（Ｒ８＜Ｒ７）の貫通孔１０３２ｃが、中空部１０３ａと連通するように設けられている。

電子消しゴム構成部材は、この実施形態では、図４（Ｂ）に示すように、消去指示部２１１と、コイル２１２が巻回されたフェライトコア２１３と、圧力検出部材２１４と、プリント基板２１５とからなる。そして、これらの電子ペン構成部材は、電子消しゴム機能部１０３の中空部１０３ａ内において、軸心方向に、先端部１０３２側から見て、コイル２１２が巻回されたフェライトコア２１３、圧力検出部材２１４、プリント基板２１５の順番に、配設される。

消去指示部２１１は、この例では樹脂により円板状に構成されていると共に、その円板状部分の中心位置には、消去指示部２１１に印加される圧力を、圧力検出部材２１４に伝達するために、軸心方向に設けられている棒状体２１１ａが設けれている。

フェライトコア２１３には、消去指示部２１１の圧力伝達用の棒状体２１１ａを挿通する軸心方向の貫通孔２１３ａが設けれられており、フェライトコア２１３の貫通孔２１３ａと、先端部１０３２の貫通孔１０３２ｃとが連通するように構成され、消去指示部２１１の圧力伝達用棒状体２１１ａは、貫通孔１０３２ｃを通じ、また、貫通孔２１３ａを通じて挿入される。

フェライトコア２１３のみではなく、巻回されているコイル２１２の一部、図４（Ｂ）の例では、軸心方向の長さの半分以上が、電子消しゴム機能部１０３の先端部１０３２内に収納される状態となる。すなわち、フェライトコア２１３のみではなく、コイル２１２が、電子消しゴム機能部１０３の先端部１０３２の軸心方向の端部に近接されて配置されている状態となる。

そして、図４（Ｂ）に示すように、フェライトコア２１３の先端部１０３２の軸心方向の端部近傍側とは反対側の端部は、圧力検出部材２１４に嵌合される。

圧力検出部材２１４は、この例では、前述した電子ペン本体部１０２の圧力検出部材２０４と同様の構成とされ、軸心方向を中心線方向とする円柱状あるいは角柱状の、例えば樹脂からなるパッケージ２１４０を備え、このパッケージ２１４０内に、感圧チップ２１４１が設けられている。感圧チップ２１４１は、前述した第１の実施形態の圧力検出部材２０４の感圧チップ２０４１と同様に、印加される圧力に応じた静電容量を呈する容量可変キャパシタを構成するＭＥＭＳ素子からなる半導体チップで構成されている。

なお、圧力検出部材２１４としては、キャパシタの静電容量を筆圧に応じて変化させる機構を用いるもの（例えば特許文献（特開２０１１−１８６８０３号公報）参照）を用いてもよい。

圧力検出部材２１４のパッケージ２１４０には嵌合部が形成されていて、フェライトコア２１３の端部が、その嵌合部に嵌合される。

圧力検出部材２１４の圧力伝達部材２１４２には、図４（Ｂ）に示すように、消去指示部２１１の圧力伝達用棒状体２１１ａの端部が嵌合される嵌合部が形成されており、消去指示部２１１に印加される圧力が、圧力伝達部材２１４２を介して感圧チップ２１４１に加わるように構成されている。なお、消去指示部２１１は、容易に引き抜くことが可能である。

圧力検出部材２１４のパッケージ２１４０の、先端部１０３２側とは反対側には、プリント基板２１５が嵌合されている。したがって、この例では、コイル２１２が巻回されたフェライトコア２１３と、圧力検出部材２１４と、プリント基板２１５とは、軸心方向に並べられて結合されて、モジュール化されている。そして、プリント基板２１５の先端部１０３２とは反対側は、蓋部１０３ＣＰに当接するように構成されている。この蓋部１０３ＣＰにより、コイル２１２が巻回されたフェライトコア２１３と、圧力検出部材２１４と、プリント基板２１５とからなるモジュール部材は、フェライトコア２１３の一方の端部が中空部１０３ａの先端部１０３２の段部１０３２ｄと当接していることと相まって、軸心方向の移動が規制されるようにされている。

したがって、圧力検出部材２１４は、蓋部１０３ＣＰにより、軸心方向に移動しないように位置規制されており、消去指示部２１１に印加された圧力が、この圧力検出部材２１４の感圧チップ２１４１で検知できるように構成されている。

プリント基板２１５には、フェライトコア２１３に巻回されているコイル２１２と並列に接続されて共振回路１０３Ｒ（図示は省略）を構成するキャパシタ２１６が配置されている。

この第２の実施形態における電子消しゴム機能部１０３において、コイル２１２とキャパシタ２１６及び圧力検出部材２１４の感圧チップ２１４１で構成される容量可変キャパシタで構成される共振回路１０３Ｒの共振周波数は、電子ペン本体部１０２の共振回路１０２Ｒの共振周波数とは、位置検出装置側で、判別可能な程度に異なるものとされている。

この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂと共に使用される位置検出装置は、電子ペン本体部１０２の共振回路１０２Ｒと電磁結合することで、電子ペン本体部１０２の芯体２０１により指示されるセンサ上の位置座標を検出すると共に、電子消しゴム機能部１０３の共振回路１０３Ｒと電磁結合することで、消去指示部２１１で指示されるセンサ上部分において先に指示入力された位置座標を消去する。

この場合に、位置検出装置は、例えば、共振回路１０２Ｒの共振周波数の第１の交流信号と、共振回路１０３Ｒの共振周波数の第２の交流信号とを、時分割で送出するようにして、第１の交流信号の送出期間では、電子ペン本体部１０２により指示された位置を検出する処理を行い、第２の交流信号の送出期間では、電子消しゴム機能部１０３により指示された部分の消去の処理を行うように動作するようにする。

この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂは、位置指示入力用の電子ペン本体部１０２と、電子消しゴム機能部１０３との両方を、筒状の筐体１０１Ｂの軸心方向の一方の開口側と他方の開口側とに結合することで、容易に実現することができる。そして、この第２の実施形態の電子ペン１００Ｂでは、電子消しゴム機能部１０３は、先端部１０３２と軸心部１０３１との結合部の段部のリング状端面１０３２ｂが、筐体１０１Ｂのリング状端面１０１ｇと当接する状態で結合されるので、消去指示部２１１に大きな圧力が加わっても、それに対する耐力が大きいという効果を有する。

［電子ペン本体部の他の実施形態］
＜電磁誘導方式の電子ペン本体部の他の例＞
上述の実施形態の電子ペン本体部１０２及び電子ペン本体部の他の例である電子消しゴム機能部１０３における圧力検出部材２０４及び圧力検出部材２１４は、印加された圧力に応じて容量を可変とする容量可変キャパシタを用いるもので構成したが、圧力検出部材は、容量可変キャパシタを用いるものに限られるものではない。

図５は、印加された圧力に応じてインダクタンス値を可変とすることで、圧力に応じて共振回路の共振周波数を変化させるようにした圧力検出部材を用いた電子ペン本体部１０４の例を示すものである。図５は、当該電子ペン本体部１０４の縦断面図である。

すなわち、図５の例の電子ペン本体部１０４は、外観としては、前述の実施形態の電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１及び芯体部１０２２と同様の構成を備える軸心部１０４１及び芯体部１０４２を備える。この例の電子ペン本体部１０４は、中空部１０４ａ内に収納される電子ペン構成部材が、電子ペン本体部１０２とは異なる。

この例の電子ペン本体部１０４の電子ペン構成部材としては、芯体２２１と、コイル２２２が巻回されたフェライトコア２２３と、圧力検出部材２２４と、プリント基板２２５とを備えて構成されている。そして、この例では、圧力検出部材２２４は、中空部１０４ａの先端部１０４２内において、芯体２２１と、コイル２２２が巻回されたフェライトコア２２３との間に設けられる。

芯体２２１は、図５に示すように、円板状の鍔部２２１ｂの中心位置に芯体棒状部２２１ａが設けられた形状とされている。コイル２２２が巻回されているフェライトコア２２３には貫通孔は設けられない。

この例の圧力検出部材２２４は、円板状のフェライトチップ２２４１と、弾性部材からなるＯリング２２４２とからなる。

この電子ペン本体部１０４においては、芯体２２１に圧力が印加されると、その圧力に応じて、弾性部材からなるＯリング２２４２が軸心方向に弾性的に変形するため、フェライトチップ２２４１とフェライトコア２２３との距離が変化する。このため、コイル２２２とキャパシタ２２６とからなる共振回路におけるインダクタンス値が変化して、共振周波数が変化する。前述と同様にして、位置検出装置では、この共振周波数の変化を検出することで、電子ペン本体部１０４の芯体２２１に印加される圧力（筆圧）を検出することができる。

この例の電子ペン本体部１０４においては、上述した電子ペン本体部１０２と同様の作用効果を得ることができる上に、コイル２２２が巻回されるフェライトコア２２３には、貫通孔を設ける必要がないので、フェライトコア２２３が構成し易く、且つ、丈夫であるという効果を奏する。

図６は、図５に示した電子ペン本体部１０４の変形例であり、図５の示した構成部分と同一部分には同一の参照記号を付す。この例の電子ペン本体部１０５は、電子ペン本体部１０４とは、電子ペン構成部材を構成する圧力検出部材が異なるものである。中空部１０４ａ内に収納される電子ペン構成部材の構成とが電子ペン本体部１０４とは異なる。

圧力検出部材２３４は、中空部１０４ａの先端部１０４２内において、芯体２３１と、コイル２３２が巻回されたフェライトコア２３３との間に設けられる。

この例においては、圧力検出部材２３４は、前述した電子ペン本体部１０２の圧力検出部材２１４と同様に、容量可変キャパシタを構成するＭＥＭＳ素子からなる感圧チップ２３４１を用いるもので構成されている。そして、芯体２３１は、前述の芯体２２１と同様に円板状の鍔部２３１ｂ及び芯体棒状部２３１ａを備えると共に、鍔部２３１ｂには、芯体棒状部２３１ａとは反対側に突出して、圧力検出部材２３４の圧力伝達部材２３４２に設けられている嵌合部に嵌合する圧力伝達用棒状体２３１ｃを備える。芯体２３１に圧力が印加されると、その圧力が、芯体２３４の圧力伝達用棒状体２３１ｃにより、圧力検出部材２３４の感圧チップ２３４１に、圧力伝達部材２３４２を介して伝達され、感圧チップ２３４１の静電容量が印加された圧力に応じて変化する。

この図６の例の電子ペン本体部１０５によれば、図５の例の電子ペン本体部１０４と同様の効果を奏する。

＜アクティブ静電方式の電子ペン本体部の例＞
以上説明した実施形態は、電磁誘導方式の電子ペンの場合であるが、この発明は、静電方式の電子ペンにも適用できることは言うまでもない。

図７は、アクティブ静電方式の電子ペンに、この発明を適用した場合の電子ペン本体部の構成例を示す図である。この図７の例のアクティブ静電方式の電子ペン本体部１０６は、外観としては、前述の実施形態の電子ペン本体部１０２と同様の構成を備え、軸心部１０６１と先端部１０６２とが一つの筐体１０６ＣＳで構成されて形成されている。

そして、この電子ペン本体部１０６の軸心部１０６１及び先端部１０６２のそれぞれの外観構成も、前述の実施形態の電子ペン本体部１０２の軸心部１０２１及び１０２２と同様であって、先端部１０６２と軸心部１０６１との結合部には段部１０６３が形成され、先端部１０６２の軸心部１０６１との結合部側には、電子ペンの筐体の開口のリング状端面と当接するリング状端面１０６２ｂを備える。

そして、この電子ペン本体部１０６においては、軸心部１０６１と先端部１０６２とに亘る中空部１０６ａ内には、以下に説明する点を除き、前述の実施形態の電子ペン本体部１０２とほぼ同様の構成を備える電子ペン構成部材が中空部１０６ａ内に収納される。

フェライトコア２４３には、芯体２４１が貫通する貫通孔２４３ａを備える。芯体２４１は、先端部１０６２の貫通孔１０６２ｃ及びフェライトコア２４３の貫通孔２４３ａを通じて挿通され、その端部が圧力検出部材２４４の圧力伝達部材２４４２に嵌合される。ただし、この例の電子ペン本体部１０６においては、芯体２４１は、例えば導電性の金属や導電性粉体が混入されて導電性を有するようにされた樹脂等からなっている。

そして、圧力検出部材２４４においては、図示は省略するが、圧力伝達部材２４４２に嵌合された芯体２４１と電気的に接続される端子が、感圧チップ２４４１から導出される端子とは別個に導出されるように構成されている。

そして、この例の電子ペン本体部１０６のプリント基板２４５には、信号発信回路２６０が設けられていると共に、コイル２４２を充電用コイルとして用いて充電を行って、蓄電する電源電圧生成回路２５０が設けられている。そして、この例では、芯体２４１は、この例では、圧力検出部材２４４から導出されている端子が用いられて、信号発信回路２６０と電気的に接続されて、信号発信回路２６０からの信号が、導電性の芯体２４１に供給されるように構成されている。

また、信号発信回路２６０に対しては、圧力検出部材２４４の感圧チップ２４４１から導出されている端子が電気的に接続されており、当該信号発信回路２６０が備える発振回路の発振周波数が、圧力検出部材２４４で構成される容量可変キャパシタ２４４Ｃに応じて変化するように構成されている。電子ペン本体部１０６のその他の構成は、電子ペン本体部１０２と同様とされている。

図８は、この例のアクティブ静電方式の電子ペン本体部１０６のプリント基板２４５の回路構成例を示すものである。

この例では、プリント基板２４５に形成されている電子回路は、図８に示すように、信号発信回路２６０と、この信号発信回路２６０を駆動するための電源電圧生成回路２５０とからなる。電源電圧生成回路２５０は、駆動電圧（電源電圧）を発生する蓄電素子の例としての電気二重層キャパシタ２５１と、整流用ダイオード２５２と、電圧変換回路２５３とを含む回路構成を有する。信号発信回路２６０は、この例では発振回路で構成されている。

そして、芯体２４１は、前述したようにして、プリント基板の信号発信回路２６０と電気的に接続されている。また、圧力検出部材２４４で構成される容量可変キャパシタ２４４Ｃが信号発信回路２６０に電気的に接続されている。信号発信回路２６０を構成する発振回路は、圧力検出部材２４４で構成される容量可変キャパシタ２４４Ｃ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芯体２４１に供給する。

この例の電子ペン本体部１０６が装着された電子ペンは、図示しない充電器に装着されたときに、充電器が発生する交番磁界によりコイル２４２には誘導起電力が発生して、ダイオード２５２を介して電気二重層キャパシタ２５１を充電する。電圧変換回路２５３は、電気二重層キャパシタ２５１に蓄えられた電圧を一定の電圧に変換して信号発信回路２６０の電源として供給する。

この例のアクティブ静電方式の電子ペン本体部１０６が装着された電子ペンが通常動作するとき（充電動作を行わないとき）は、コイル２４２は固定電位（この例では接地電位（ＧＮＤ））となるため、芯体２４１の周囲に設けたシールド電極として作用する。なお、電子ペン本体部１０６が装着された電子ペンが通常動作するときのコイル２４２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。

信号発信回路（発振回路）２６０は、圧力検出部材２４４の感圧チップ２４４１で構成される容量可変キャパシタ２４４Ｃ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芯体２４１に供給する。信号発信回路２６０からの信号は、芯体２４１よりの信号に基づく電界として放射される。信号発信回路２６０を構成する発振回路は、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本体部１０６が装着された電子ペンで指示された位置の座標を検出する位置検出装置では、この信号の周波数より芯体２４１に加えられた圧力（筆圧）を求めることができる。

［その他の実施形態または変形例］
図５〜図７に示した電子ペン本体部１０４〜電子ペン本体部１０６は、位置指示を行うためのものとして説明したが、これらの変形例として、電子ペン本体部の先端部及び芯体の構成を、第２の実施形態と同様とすることにより、電子消しゴム機能部の構成とすることもできる。

第２の実施形態では、筒状の筐体の軸心方向の一方の開口側には、位置指示を行う電子ペン本体部を結合し、他方の開口側には、先に位置指示入力した座標を消去する電子消しゴム機能部の構成の電子ペン本体部としたが、筐体の軸心方向の一方の開口側と他方の開口側の両方に、位置指示を行う電子ペン本体部を結合するようにしてもよい。その場合に、結合する２個の電子ペン本体部は、同一の構成のものでもよいし、異なるものであってもよい。例えば、筐体の軸心方向の一方の開口側には、電磁誘導方式の電子ペン本体部を結合し、他方の開口側には、アクティブ静電方式の電子ペン本体部を結合するようにしてもよい。

１００…電子ペン、１０１，１０１Ｂ…筐体、１０２，１０３，１０４，１０５，１０６…電子ペン本体部、１０２１，１０３１，１０４１，１０５１，１０６１…軸心部、１０２２，１０３２，１０４２，１０５２，１０６２…先端部、１０２３，１０３３，，１０６３…段部、１０１ａ…筐体の中空部、１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ，１０５ａ，１０６ａ…電子ペン本体部の中空部、１０１ｅ，１０１ｇ…リング状端面、１０２２ｂ，１０３２ｂ，１０６２ｂ…リング状端面

Claims (18)

1. 軸心方向の少なくとも一方側に開口を備えると共に、前記開口と連通する軸心方向の第１の中空部を備える筐体と、前記筐体の前記開口側において結合され、軸心方向の第２の中空部内に電子ペン構成部材が収納されている電子ペン本体部とからなり、
   前記電子ペン本体部は、
   前記筐体の前記開口を介して前記筐体の前記第１の中空部内に収納される軸心部と、
   前記軸心部と結合されていると共に、前記筐体の前記開口より外部に露出する先端部と、
   を備え、
   前記電子ペン本体部の前記先端部の前記軸心方向の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口側の第１のリング状端面と当接する第２のリング状端面を備えるように、前記開口よりも大きくされていて、前記電子ペン本体部は、前記先端部と前記軸心部との結合部に段部を備え、
   前記電子ペン本体部の前記第２のリング状端面と、前記筐体の前記開口側の前記第１のリング状端面とが当接する状態で、前記筐体に対して前記電子ペン本体部が結合される
   ことを特徴とする電子ペン。
2. 前記電子ペン本体部の前記第２の中空部は、前記先端部から前記軸心部に亘って設けられており、前記電子ペン構成部材は、前記電子ペン本体部の前記軸心部と前記先端部とに跨って、前記第２の中空部内に収納されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
3. 前記電子ペン構成部材は、磁性体コアに巻回されたコイルを含み、前記磁性体コア及び前記コイルの一部が前記第２の中空部の前記先端部の部分に収納されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
4. 前記電子ペン構成部材は、前記第２の中空部内において軸心方向に並べられた複数個の部材からなり、
   前記電子ペン本体部の前記第２の中空部内には回路基板が収納されており、前記回路基板上に前記電子ペン構成部材の少なくとも一部の部材が配設されると共に、前記回路基板において前記一部の部材と前記電子ペン構成部材の他の部材との電気的な接続がなされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
5. 前記先端部は、軸心方向において、前記軸心部との結合側から離れるほど、前記軸心部との結合側よりも小さくされたテーパー状形状とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
6. 前記電子ペン構成部材は、前記先端部側に印加される圧力を検出する圧力検出部材を含むと共に、前記第２の中空部内の前記圧力検出部材に前記圧力を伝達するための芯体を含み、
   前記先端部は、前記第２の中空部に連通する芯体開口部を備え、前記芯体は、その一端側が前記芯体開口部から突出する状態で、前記圧力検出部材に前記圧力を伝達するように取り付けられる
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
7. 前記電子ペン本体部の前記軸心部の、前記先端部との結合側とは反対側は、前記第２の中空部を閉塞させる閉塞部とされており、前記閉塞部により、前記圧力検出部材の軸心方向の位置が規制される
   ことを特徴とする請求項６に記載の電子ペン。
8. 前記電子ペン本体部の前記軸心部の前記先端部との結合部近傍部分は、前記筐体の前記第１の中空部の前記開口近傍部分と嵌合することで、前記電子ペン本体部が、前記筐体に係止する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
9. 前記電子ペン構成部材は、電磁誘導方式で位置検出装置と結合するための部材を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
10. 前記電子ペン構成部材は、静電方式で位置検出装置に信号を送出するための部材を含む
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
11. 前記電子ペン構成部材は、位置検出装置に対して、指示入力された座標位置入力の消去の機能を実現するための部材である
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
12. 軸心方向の一方側の第１の開口と連通する軸心方向の第１の中空部と、軸心方向の他方側の第２の開口と連通する軸心方向の第２の中空部とを備える筐体と、前記筐体の前記第１の開口側において結合され、軸心方向の第３の中空部内に電子ペン構成部材が収納されている第１の電子ペン本体部と、前記筐体の前記第２の開口側において結合され、軸心方向の第４の中空部内に電子ペン構成部材が収納されている第２の電子ペン本体部とからなり、
    前記第１の電子ペン本体部は、
    前記筐体の前記第１の開口を介して前記筐体の前記第１の中空部内に収納される第１の軸心部と、
    前記第１の軸心部と結合されていると共に、前記筐体の前記第１の開口より外部に露出する第１の先端部と、
    を備え、
    前記第１の電子ペン本体部の前記第１の先端部の前記軸心方向の前記第１の軸心部との結合側は、前記筐体の前記第１の開口の第１のリング状端面と当接する第２のリング状端面を備えるように、前記第１の開口よりも大きくされていて、前記第１の電子ペン本体部は、前記第１の先端部と前記第１の軸心部との結合部に第１の段部を備え、
    前記第１の電子ペン本体部の前記第２のリング状端面と、前記筐体の前記第１の開口側の前記第１のリング状端面とが当接する状態で、前記筐体に対して前記第１の電子ペン本体部が結合され、
    前記第２の電子ペン本体部は、
    前記筐体の前記第２の開口を介して前記筐体の前記第２の中空部内に収納される第２の軸心部と、
    前記第２の軸心部と結合されていると共に、前記筐体の前記第２の開口より外部に露出する第２の先端部と、
    を備え、
    前記第２の電子ペン本体部の前記第２の先端部の前記軸心方向の前記第２の軸心部との結合側は、前記筐体の前記第２の開口の第３のリング状端面と当接する第４のリング状端面を備えるように、前記第２の開口よりも大きくされていて、前記第２の電子ペン本体部は、前記第２の先端部と前記第２の軸心部との結合部に第２の段部を備え、
    前記第２の電子ペン本体部の前記第４のリング状端面と、前記筐体の前記第２の開口側の前記第３のリング状端面とが当接する状態で、前記筐体に対して前記第２の電子ペン本体部が結合される
    ことを特徴とする電子ペン。
13. 前記筐体の前記第１の中空部と前記第２の中空部とは連通している
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
14. 前記第１の電子ペン本体部は、位置検出装置に対して位置指示入力をするものであり、
    前記第２の電子ペン本体部は、前記位置検出装置に対して、前記第１の電子ペン本体部により入力された位置指示入力の消去の機能を有するものである
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
15. 軸心方向の少なくとも一方側に開口を備えると共に、前記開口と連通する軸心方向の第１の中空部を備える筐体の前記開口側において結合され、軸心方向の第２中空部内に電子ペン構成部材が収納されている電子ペン本体部であって、
    前記筐体の前記開口を介して前記筐体の前記第１の中空部内に収納される軸心部と、
    前記軸心部と結合されていると共に、前記筐体の前記開口より外部に露出する先端部と、
    を備え、
    前記先端部の前記軸心方向の前記軸心部との結合側は、前記筐体の前記開口側の第１のリング状端面と当接する第２のリング状端面を備えるように、前記開口よりも大きくされていて、前記先端部と前記軸心部との結合部に段部を備え、
    前記第２のリング状端面と、前記筐体の前記開口側の前記第１のリング状端面とが当接する状態で、前記筐体に対して結合される
    ことを特徴とする電子ペン本体部。
16. 前記第２の中空部は、前記先端部から前記軸心部に亘って設けられており、前記電子ペン構成部材は、前記軸心部と前記先端部とに跨って、前記第２の中空部内に収納されている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の電子ペン本体部。
17. 前記電子ペン構成部材は、磁性体コアに巻回されたコイルを含み、前記磁性体コア及び前記コイルの一部が前記第２の中空部の前記先端部の部分に収納されている
    ことを特徴とする請求項１６に記載の電子ペン本体部。
18. 前記先端部は、軸心方向において、前記軸心部との結合側から離れるほど、前記軸心部との結合側よりも小さくされたテーパー状形状とされている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の電子ペン本体部。
    

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