JP7145160B2 - 電子ペン及び電子ペン用のカートリッジ - Google Patents

Description

この発明は、電子ペン及び電子ペン用のカートリッジに関する。

近年、電子ペンの細型化が進んでいる。そのため、例えば特許文献１（ＷＯ２０１７／０１０３３６号公報）に開示されているように、近年、電子ペンを構成する部品は、細長の筒状の筐体内に、軸芯方向に並べられて結合されている構成とされている。

特許文献１に開示されている電磁誘導方式の電子ペンにおいては、筒状の筐体内の軸心方向に、コイルが巻回されたフェライトコアと、回路部品が載置されている細長形状のプリント基板と、筆圧検出モジュールとが配設されている。この場合に、筆圧検出モジュールは、コイルが巻回されたフェライトコアとプリント基板との間に配置されており、当該筆圧検出モジュールの芯体側に、コイルが巻回されたフェライトコアが結合されると共に、当該筆圧検出モジュールの芯体側とは反対側において、プリント基板を保持する構成とされている。

そして、特許文献１では、筆圧検出モジュールは、その内部にフェライトコアが結合される係合部材と、プリント基板を保持するように構成されるホルダーとに軸心方向に２分され、両者の結合により、筆圧検出用部品を保持する構成とされている。この場合に、特許文献１においては、係合部材とホルダーとは、樹脂で構成され、内部に筆圧検出用部品を収納する空間を備える状態で互いに嵌合して結合することができるように、一方に嵌合突部、他方に嵌合凹溝を備える構成とされている。そして、係合部材とホルダーとを、筆圧検出用部品を前記空間に保持する状態で、嵌合突部と嵌合凹溝とで互いに嵌め合うように嵌合させることで、樹脂の弾性力を利用して嵌合結合するようにしている。

ＷＯ２０１７／０１０３３６号公報

ところで、特許文献１における筆圧検出モジュールを構成する係合部材とホルダーとは、筆圧検出用部品を、ガタツクことなくしっかりと保持することができるように結合させる必要がある。何故なら、筆圧検出用部品にガタツキが生じると、筆圧を精度良く検出することができなくなる恐れがあるからである。

そのために、係合部材とホルダーとに形成される嵌合突部と嵌合凹溝は、高精度に、精度良く嵌合することができる形状及び寸法にする必要がある。しかし、係合部材とホルダーとの形状及び寸法を、条件を満たすように構成することは困難である。特に、筆圧検出モジュールには筆圧がかかるために、結合後に条件が変化しないようにするための強度が必要であり、初期的に条件を満足していても、事後的にガタツクようになってしまうおそれもあった。

そこで、係合部材とホルダーとを嵌合させて結合するだけでなく、接着材も併用して強固に結合させるようにすることも考えられる。しかし、その場合には、第１の結合部材と第２の結合部材とを嵌合結合する前に接着材を塗布しておく必要があり、手間がかかると共に、接着材が接着を要しない他の部分に付着しないように注意して第１の結合部材と第２の結合部材とを嵌合結合しなければならず、厄介な作業となる。

そして、接着固化に時間を要する遅効性の接着材を用いる場合には、接着材が固化するまで結合状態を保持しておかなければならないという問題がある。また、即効性の接着材を用いる場合には、係合部材とホルダーとを嵌合する際に、接着材が接着を要しない他の部分に付着すると、嵌合をさせ難くなるので、嵌合作業が厄介なものとなるという問題がある。また、接着材を用いる場合には、事後的に接着材が浸み出して、筆圧検出用部品の軸心方向の動きに対して悪影響を及ぼすという問題もある。

この発明は、以上の問題点を解決することができる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、この発明は、
筒状の筐体と、
前記筐体の中空部内に、前記筐体の軸心方向に互いに結合されて配置される第１の結合部材及び第２の結合部材と、
を備え、
前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは、互いに一部が重なる状態で結合されており、
前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部には、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とを固着するための溶着部が形成されており、
前記第２の結合部材は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材との結合側とは反対側で、プリント基板を保持し、
前記第２の結合部材には、前記第１の結合部材又は前記第２の結合部材の少なくとも一方で保持されている部品と、前記プリント基板との間の電気的な接続を行うための線路部が設けられており、
前記溶着部は、前記線路部を避けた位置に形成されている
ことを特徴とする電子ペンを提供する。

上述の構成の発明の電子ペンにおいては、筒状の筐体の中空部内に、その軸心方向に第１の結合部材と第２の結合部材とが結合されて配設されている。そして、第１の結合部材と第２の結合部材とは、互いの一部が重なる状態で結合されていると共に、その重なり状態となっている結合部には、両者を固着するための溶着部が形成されている。

この場合に溶着部は、第１の結合部材と第２の結合部材とを嵌合結合させて、適切な結合状態になるように調整した状態で、例えばレーザー光の照射により形成することができ、精密に調整した状態でしっかりと固着することができる。したがって、第１の結合部材と第２の結合部材とを嵌合結合させるだけの場合のような事後的なガタツキは生じない。

また、接着材を用いないので、第１の結合部材と第２の結合部材とを嵌合結合する前の接着材の塗布は不要となると共に、嵌合結合作業は容易となり、さらには、事後的な接着材の浸み出し等の心配もない。その上、嵌合結合作業をした後に、溶着部の生成を行うだけで良いので、作業工程が簡便となり、量産に向く。

この発明による電子ペンの第１の実施形態が用いられる電子機器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の実施形態の内部構成例を説明するための分解斜視図である。 この発明による電子ペンの第１の実施形態の要部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の実施形態に用いられる筆圧検出用部品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の実施形態の要部の一部の詳細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の実施形態と位置検出装置の電子回路の構成例を示す図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態の要部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の実施形態の電子回路の構成例を示す図である。 この発明による電子ペンの第２の実施形態と共に使用する位置検出装置の電子回路の構成例を示す図である。 この発明による電子ペンのその他の実施形態及び変形例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の実施形態を、位置検出装置に対して電磁誘導方式で指示位置を伝達するタイプの電磁誘導方式の電子ペンの場合について、図を参照しながら説明する。

図１は、この第１の実施形態の電子ペン１を用いる電子機器２００の一例を示すものである。この例では、電子機器２００は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２００Ｄを備える高機能携帯電話端末であり、表示画面２００Ｄの下部（裏側）に、電磁誘導方式の位置検出装置２０２を備えている。

この例の電子機器２００の筐体は、電子ペン１を収納する収納凹穴２０１を備えている。使用者は、必要に応じて、収納凹穴２０１に収納されている電子ペン１を、電子機器２００から取り出して、表示画面２００Ｄを入力面として位置指示操作を行う。

電子機器２００においては、表示画面２００Ｄ上で、電子ペン１により位置指示操作がされると、表示画面２００Ｄの裏側に設けられた位置検出装置２０２が、電子ペン１で操作された位置及び筆圧を検出し、電子機器２００の位置検出装置２０２が備えるマイクロコンピュータが、表示画面２００Ｄでの操作位置及び筆圧に応じた表示処理を施す。

この実施形態の電子ペン１においては、例えば樹脂からなる筒状の筐体２の中空部内に、電子ペン１の複数個の部品が軸心方向に並べられて収納されている。そして、筒状の筐体２の一端側は先細形状にされると共に、その端部に開口（図１では図示を省略）が設けられ、その開口を通じて後述する棒状の芯体３の先端部３２がペン先として露出するようにされている。そして、筐体２のペン先側とは反対側は、筐体キャップ２１が嵌合されて閉塞されている。

図２は、電子ペン１の筐体２内に収納される部品群を、部品毎に並べた分解斜視図である。図２に示すように、筐体２の中空部内には、ペン先側から順に、筐体２の軸心方向に、芯体３と、芯体３が挿通されるコイル部材４と、筆圧検出モジュール５と、プリント基板６とが配置される。プリント基板６は、回路基板の一例である。

芯体３は、芯体本体部３１と、ペン先となる先端部３２とからなり、筐体２の中空部内に上記の部品の全てが収納されている状態で、筐体２のペン先側の開口から芯体本体部３１が挿入されて、後述するように筆圧検出モジュール５に設けられる押圧部材５５と係合することで取り付けられる。芯体３は、先端部３２に印加される圧力（筆圧）を、筆圧検出モジュール５の筆圧検出用部品５３に伝達することができるように、硬質の非導電性材料の例としての樹脂、例えばポリカーボネート、合成樹脂やＡＢＳ（acrylonitrile－butadiene－styrene）樹脂等からなる。この芯体３は、電子ペン１に対して、挿脱可能とされている。

コイル部材４は、芯体側構成部材を構成するもので、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とからなる。コイル部材４のフェライトコア４２は、この例では、中心軸位置に、棒状の芯体３の芯体本体部３１を挿通するために、この芯体本体部３１の径よりも若干大きい径の貫通孔４２ａを有する柱状形状を備える。なお、芯体３の先端部３２は、この例では、芯体本体部３１の径よりも若干大きい径を有するように構成されている。

筆圧検出モジュール５は、この実施形態では、図２の分解斜視図に示すように、軸心方向の２分された第１の結合部材の例として筆圧検出用部品ホルダー５１と第２の結合部材の例としての回路接続部材５２とを備える。そして、後述するように、これら筆圧検出用部品ホルダー５１と回路接続部材５２とが軸心方向に互いに嵌合して結合することで、この例では複数個の部品からなる筆圧検出用部品５３を、筆圧検出モジュール５の内部に収納することができるように構成されている。なお、以下の説明においては、簡単のために、筆圧検出用部品ホルダー５１は、単にホルダー５１と略称する。

図３（Ａ）及び（Ｂ）は、これらホルダー５１と回路接続部材５２とを軸芯方向に嵌合させて結合した状態を示す図である。ホルダー５１及び回路接続部材５２は、この例では、レーザー光の照射により溶着（レーザー溶着）が可能な絶縁性樹脂を用いた例えば射出成型品として構成されている。そして、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ホルダー５１と回路接続部材５２とは、互いに嵌合して結合することで互いの一部が重なる状態となっている部分に対するレーザー光の照射により、図３（Ａ）及び（Ｂ）で点線の○印で示すように、点的にレーザー溶着がなされて固着される構成とされている。

この例においては、ホルダー５１と回路接続部材５２との互いの結合部においては、ホルダー５１内に回路接続部材５２の一部が挿入嵌合される構成とされており、当該結合部では、ホルダー５１が回路接続部材５２の外側となる。そのため、ホルダー５１は、レーザー光を透過させる光透過性樹脂で構成され、また、回路接続部材５２は、レーザー光を吸収する光吸収性樹脂で構成される。この例では、ホルダー５１は、透明あるいは半透明の樹脂で構成され、回路接続部材５２は、濃色樹脂で構成されている。

なお、ホルダー５１は、全てを光透過性樹脂で構成する必要はなく、少なくとも回路接続部材５２との結合部が光透過性樹脂で構成されていればよい。同様に、回路接続部材５２も、全てを光吸収性樹脂で構成する必要はなく、少なくとも回路接続部材５２との結合部が光吸収性樹脂で構成されていればよい。

そして、図２及び図３に示すように、ホルダー５１は、軸心方向に貫通部を備える略円筒形状とされる。また、回路接続部材５２は、ホルダー５１と嵌合して結合して筆圧検出モジュール５を形成したときに、その全体として、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、外観が略円柱状形状となるように構成されている。この場合に、ホルダー５１の外径と、回路接続部材５２の最大径は互いに等しく選定されている。

図２に示すように、筐体２の軸心方向において、筆圧検出モジュール５のホルダー５１は、コイル部材４側に設けられ、回路接続部材５２は、プリント基板６側に設けられる。そして、図２、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ホルダー５１の軸心方向のコイル部材４側には、フェライトコア４２を嵌合する嵌合凹部５１ａが形成されており、この嵌合凹部５１ａに、フェライトコア４２の芯体３の挿入側とは反対側が嵌合されて、ホルダー５１に、コイル部材４が結合される。そして、ホルダー５１には、結合されたコイル部材４のコイル４１の一方の端部４１ａ及び他方の端部４１ｂを、回路接続部材５２まで、その側周面から突出させることなく、延長することができるように、軸心方向に沿った凹溝５１ｂが形成されている。

なお、図３（Ａ）及び（Ｂ）は、筆圧検出モジュール５を、軸心方向に直交する方向から見た図であって、図３（Ａ）は、凹溝５１ｂがホルダー部５１の中央に見える方向から見た図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の状態から１８０度回転させて、凹溝５１ｂが裏側にある状態となる方向から見た図である。

筆圧検出用部品５３は、図２に示すように、感圧用部品５４と、芯体３の先端部３２に印加される筆圧（圧力）を感圧用部品５４に伝達するための圧力伝達部材としての押子部材５５とからなる。

感圧用部品５４は、この実施形態では、図２及び図４に示すように、誘電体５４１と、スペーサ５４２と、導電性弾性体５４３とで構成されている。

誘電体５４１は、図４（Ａ）に示すように、例えば略円板状をなしており、互いに対向する円形の一方の面５４１ａ及び他方の面５４１ｂを有し、誘電体５４１の一方の面５４１ａ上に円形の導体層５４４が形成されている。この導体層５４４は、この例の感圧用部品８４で構成される可変容量キャパシタの第１の電極を構成する。

スペーサ５４２は絶縁性材料からなり、図４（Ｂ）に示すように、外径が誘電体５４１の径と同一とされているリング形状の薄い板状体の構成とされている。

導電性弾性体５４３は、この例では、導電性を有する弾性ゴムで構成されている。この例の導電性弾性体５４３は、図４（Ｃ）に示すように、外径が誘電体５４１の径と同一とされている円板状の薄い板状体５４３ａの互いに１８０角間隔離れた周縁から、２個の突出部５４３ｂ，５４３ｃが形成された形状とされている。スペーサ５４２は、この導電性弾性体５４３の円板状の板状体５４３ａ上に、その外周縁が導電性弾性体５４３の外周縁と一致するような状態で、例えば接着されている。スペーサ５４２が導電性弾性体５４３に接着された状態においては、導電性弾性体５４３の２個の突出部５４３ｂ，５４３ｃは、スペーサ５４２の外周縁よりも外側に突出して存在する状態となる。

押子部材５５は、図２、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、例えば樹脂により、導電性弾性体５４３側がドーム状に膨出する砲弾型形状に構成されている。この押子部材５５の外径は、この例では、誘電体５４１の径よりも小さいものとされている。そして、この押子部材５５の押圧部材５５側とは反対側に、芯体３の芯体本体部３１の先端部３２とは反対側の端部が嵌合挿入される凹穴５５ａが形成されている。

そして、誘電体５４１の導体層５４４が形成されている面５４１ａとは反対側の面５４１ｂ側に、スペーサ５４２を介して導電性弾性体５４３を重ねるように配設し、導電性弾性体５４３を、誘電体５４１側とは反対側から、押子部材５５によりスペーサ５４２を介して押圧するように構成することで、可変容量キャパシタが構成される。

すなわち、この例の可変容量キャパシタは、誘電体５４１の一方の面５４１ａに形成されている導体層５４４からなる第１の電極と、導電性弾性体５４３で構成される第２の電極とを備える。導電性弾性体５４３が、押子部材５５により押圧されていない状態（筆圧が印加されていない状態）では、スペーサ５４２の厚さ分だけ、誘電体５４１の面５４１ｂと導電性弾性体５４３との間には空間が生じている。そして、導電性弾性体５４３が、押子部材５５により押圧されると、その押圧力の大きさに応じた面積で、導電性弾性体５４３が誘電体５４１に接触するようになる。したがって、この例の感圧用部品５４で構成される可変容量キャパシタの第１の電極と第２の電極との間の静電容量は、押子部材５５に印加される圧力（筆圧）に応じた導電性弾性体５４３と誘電体５４１との接触面積に応じて変化する。

筆圧検出モジュール５のホルダー５１には、図２及び図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、軸心方向のほぼ中央位置からホルダー５１の軸芯方向の回路接続部材５２側の端部位置までに亘って、円柱状の凹部５１ｃが形成されている。この凹部５１ｃには、図２及び図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筆圧検出用部品５３の感圧用部品５４が収納されると共に、後述するように、回路接続部材５２の、後述する嵌合部５２ａが嵌合される。これにより、感圧用部品５４が、軸心方向において、ホルダー５１と回路接続部材５２とで挟持されるように構成されている。

そして、ホルダー５１の軸心方向のほぼ中央位置よりもコイル部材４との結合側の部分には、前述の凹部５１ｃに部分的に連通する状態で、押子部材５５を収納するための凹部５１ｄが形成されている。この凹部５１ｄに収納される押子部材５５に形成されている凹穴５５ａに、図３（Ａ）及び（Ｂ）で点線で示すように、芯体３の芯体本体部３１の端部を挿入嵌合することできるように、当該凹部５１ｄは、コイル部材４が嵌合される嵌合凹部５１ａと空間的には連通されるように構成されている。

ただし、押子部材５５を収納するための凹部５１ｄのコイル部材４側の端部（底部）と、コイル部材４が嵌合される嵌合凹部５１ａの底部との間には、押子部材５５が、コイル部材４側に脱落しないようにするための段部５１ｅが形成されている。

また、凹部５１ｃと凹部５１ｄとにより段部が形成されている。また、凹部５１ｄの段部５１ｅまでの深さは、この例では、押子部材５５の軸心方向の長さと等しく選定されている。したがって、押子部材５５が凹部５１ｄ内に収納されときには、その砲弾型の膨出面の先端位置は、凹部５１ｃと凹部５１ｄとで形成される段部と同一面位置となり、凹部５１ｃ側には、そのままでは突出しない状態となる。

そして、ホルダー５１の凹部５１ｃの側周面には、互いに１８０度の角間隔だけ離れた位置に、軸心方向に沿ったスリット部５１ｆ、５１ｇが形成されている。このスリット部５１ｆ、５１ｇの幅は、感圧用部品５４の導電性弾性体５４３の突出部５４３ｂ，５４３ｃの円周方向の幅よりも若干大きく選定されて、スリット部５１ｆ、５１ｇに、導電性弾性体５４３の突出部５４３ｂ，５４３ｃが挿入可能となるように構成されている。

したがって、感圧用部品５４の導電性弾性体５４３は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、その２個の突出部５４３ｂ，５４３ｃを、スリット部５１ｆ、５１ｇに挿入した状態で、凹部５１ｃ内の、凹部５１ｄとの間で形成される段部まで収納することが可能とされている。

次に、ホルダー５１と嵌合されて結合される回路接続部材５２の構成について説明する。この実施形態では、筆圧検出モジュール５の回路接続部材５２においては、その軸心方向のホルダー５１側には、図２及び図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ホルダー５１の凹部５１ｃに嵌合する円柱形状の嵌合部５２ａが形成されていると共に、ホルダー５１のスリット部５１ｆ，５１ｇに嵌合する突部５２ｂ，５２ｃが形成されている。

すなわち、図２、図３、図５に示すように、回路接続部材５２の嵌合部５２ａは、ホルダー５１の凹部５１ｃに嵌合する小径の円柱状形状を備えるように構成されていると共に、突部５２ｂ，５２ｃは、当該嵌合部５２ａの側周面の互いに１８０度の角間隔を隔てて対向する位置において半径方向に突出するようにして、ホルダー５１のスリット部５１ｆ、５１ｇに嵌合するように、軸心方向に沿って形成されている。

回路接続部材５２の軸心方向のほぼ中央部は、ホルダー５１の外径に等しい大径部５２ｄとされている。嵌合部５２ａ及び突部５２ｂ、５２ｃは、この大径部５２ｄからホルダー５１側に突出するように形成されている。突部５２ｂ、５２ｃの突出方向の端面は、大径部５２ｄと面一となるようにされている。

大径部５２ｄのホルダー５１とは反対側には、プリント基板６を保持する保持接続部５２ｅが形成されている。この保持接続部５２ｅには、プリント基板６の軸心方向の芯体３側の端部を挟持するように軸心方向に突出する板状の２個の突出部５２ｇ，５２ｈが設けられている。２個の軸心方向の突出部５２ｇ，５２ｈは、プリント基板６の厚さ分だけ離れて互いに対向する平面を備え、この互いに対向する平面の間の空間として凹溝５２ｆが形成されている。

そして、回路接続部材５２には、導電性の立体微細パターンとして、その軸心方向の一端側から他端側にまでに亘って、２個の電気的接続用の線路部材５２１及び５２２（理解を容易にするために、図２及び図３では、斜線を付して示す）が、軸心方向に形成されている。すなわち、線路部材５２１及び５２２は、嵌合部５２ａ、大径部５２ｄ及び保持接続部５２ｅに跨って、形成されている。

この場合に、２個の線路部材５２１及び５２２は、回路接続部材５２において、図３（Ａ）に示すように、回路接続部材５２の突部５２ｂ，５２ｃを、ホルダー５１のスリット部５１ｆ、５１ｇに嵌合したときに、ホルダー５１の凹溝５１ｂの延長方向となる角度位置に形成されている。すなわち、２個の線路部材５２１及び５２２は、回路接続部材５２の円周方向において、２個の突部５２ｂ、５２ｃが形成されている角度位置の間の丁度中間の角度位置に形成されている。したがって、図２及び図３（Ａ）に示すように、保持接続部５２ｅでは、２個の線路部材５２１及び５２２は、軸心方向の突出部５２ｇの上面にのみ形成されている。

この場合に、２個の線路部材５２１及び５２２は、図２、図３及び図５に示すように、回路接続部材５２の軸心方向に沿って、円周方向に互いに近接した位置であるが、互いに離間する状態で形成されている。すなわち、この実施形態では、２個の線路部材５２１及び５２２は、回路接続部材５２の円周方向のほぼ同一の角度位置にまとめられて軸心方向に沿って形成されている。そして、２個の線路部材５２１及び５２２は、嵌合部５２ａのホルダー５１側を向く軸心方向の端面及び保持接続部５２ｅの突出部５２ｇのプリント基板６側を向く軸心方向の端面においても露出して存在するように形成されている。

この実施形態では、線路部材５２１及び５２２は、回路接続部材５２の表面に一体的に立体微細パターンとして形成されている。この２個の線路部材５２１及び５２２を、回路接続部材５２の表面に立体微細パターンとして形成する方法としては、例えばパナソニック社により開発されたＭＩＤ（Molded Interconnect Device）応用技術であるＭＩＰＴＥＣ（Microscopic Integrated Processing Technology）を用いることができる。立体微細パターンとして形成された線路部材５２１及び５２２の表面には、接触及び半田付けにより電気的な接続を容易にするために、ニッケルメッキ層が形成され、更に、その上に金メッキ層が形成されている。

図５（Ａ）は、回路接続部材５２を、軸心方向においてホルダー５１側から見た図であり、特に円柱形状の嵌合部５２ａのホルダー５１側を向く端面における線路部材５２１及び５２２の部分を説明するための図である。また、図５（Ｂ）は、回路接続部材５２を、軸心方向に直交する方向から見た図であって、特に円柱形状の嵌合部５２ａと大径部５２ｄの一部を示す図である。なお、図５（Ａ）及び（Ｂ）では、回路接続部材５２の２個の線路部材５２１及び５２２は、容易に認識することができるように、斜線を付して示している。

また、図５（Ｂ）では、回路接続部材５２の２個の線路部材５２１及び５２２と、筆圧検出用部品５３との電気的な接続関係をも示すために、筆圧検出用部品５３をも示すようにしている。なお、筆圧検出用部品５３は、実際的には、ホルダー５１の凹部５１ｃ内に収納されて配置され、ホルダー５１に対して回路接続部材５２を嵌合させることで、筆圧検出用部品５３と、回路接続部材５２の線路部材５２１及び５２２との電気的な接続がなされるものである。

図３及び図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、回路接続部材５２の嵌合部５２ａのホルダー５１側の端面には、ホルダー５１側に突出する、嵌合部５２ａの径よりも小径の円形突部５２ａｔが形成されている。この円形突部５２ａｔの上端面は、平面とされている。線路部材５２１及び５２２の内の一方、この例では、線路部材５２１は、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、この円形突部５２ａｔの上端面にまで延長されて形成されている。この例では、図５（Ａ）に示すように、線路部材５２１は、円形突部５２ａｔの上端面では円形パターン５２１ｔとされている。

この線路部材５２１の、円形突部５２ａｔの上端面の円形パターン５２１ｔは、図５（Ｂ）に示すように、回路接続部材５２がホルダー５１に嵌合されたときに、誘電体５４１の一面に形成されている導体層５４４と接触して電気的に接続されるようにされている。つまり、この例では、線路部材５２１は、感圧用部品５４で構成される可変容量キャパシタの第１の電極と電気的に接続される。

回路接続部材５２の嵌合部５２ａの側面に形成されている突部５２ｂ，５２ｃは、図３及び図５（Ｂ）に示すように、嵌合部５２ａの円形突部５２ａｔの上端面よりも、さらに、ホルダー５１側に突出するように形成されている。この突部５２ｂ，５２ｃの、嵌合部５２ａの円形突部５２ａｔの上端面よりもホルダー５１側に突出する長さは、図５（Ｂ）に示すように、誘電体５４１の厚さとスペーサ５４２の厚さとの和に等しい長さとされている。

そして、図５（Ａ）に示すように、嵌合部５２ａにおける円形突部５２ａｔの周囲には、線路部材５２２に連なっているリング状パターン５２２ａが形成されている。このリング状パターン５２２ａと、円形突部５２ａｔの上端面の線路部材５２１の円形パターン５２１ｔとは、軸心方向に離間されていると共に、軸心方向に直交する回路接続部材５２の半径方向にも離間されている。これにより、線路部材５２１の円形パターン５２１ｔと、線路部材５２２のリング状パターン５２２ａとは、電気的に十分に離間するように構成されている。

そして、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、線路部材５２２のリング状パターン５２２ａからは、突部５２ｂ，５２ｃの内壁面及びホルダー５１側の端面にまで亘って、延長端面パターン５２２ｂ、５２２ｃが形成されている。前述したように、突部５２ｂ，５２ｃの、嵌合部５２ａの円形突部５２ａｔの上端面よりもホルダー５１側に突出する長さは、図５（Ｂ）に示すように、誘電体５４１の厚さとスペーサ５４２の厚さとの和に等しい長さとされている。したがって、図５（Ｂ）に示すように、ホルダー５１に対して回路接続部材５２を嵌合させたときには、突部５２ｂ，５２ｃの先端面に形成されている延長端面パターン５２２ｂ、５２２ｃは、感圧用部品５４の導電性弾性体５４３の突出部５４３ｂ，５４３ｃと衝合して、電気的に接続される状態となるように構成されている。

線路部材５２１及び５２２は、回路接続部材５２の大径部５２ｄでは、図２、図３（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、幅広のランドパターン５２１Ｌ及び５２２Ｌとされている。このランドパターン５２Ｌ及び５２２Ｌには、図３（Ａ）に示すように、コイル４１の一方の端部４１ａ及び他方の端部４１ｂが、例えば半田付けされるように構成されている。

また、線路部材５２１及び５２２は、保持接続部５２ｅの板状の突出部５２ｇにおいては、図２及び図３（Ａ）に示すように、当該突出部５２ｇの軸心方向の端面にも、プリント基板６との接続用パターン５２１Ｐ及び５２２Ｐとして延長されて形成されている。

プリント基板６の長手方向の回路接続部材５２側の端部の回路部品配置面６ａ側には、図２及び図３（Ａ）に示すように、当該プリント基板６の端部部分を、回路接続部材５２の保持接続部５２ｅの凹溝５２ｆに挿入したとき、回路接続部材５２の保持接続部５２ｅの突出部５２ｇの端面に形成されている接続用パターン５２１ｐ及び５２２Ｐのそれぞれと接触して電気的な接続がなされるように、形成された導電パターン６１及び６２が設けられている。

プリント基板６には、コイル４１と共に共振回路を構成するキャパシタ６３が設けられており、導電パターン６１及び６２は、このキャパシタ６３の一方及び他方の電極にそれぞれ接続されるように配線されている。なお、図２では図示は省略したが、プリント基板６には、キャパシタ６３以外の必要な電子部品が配設されているものである。

［筆圧検出モジュール５の組み立て手順］
以上のように構成されているホルダー５１と、回路接続部材５２とを、筆圧検出用部品５３を、ホルダー５１の凹部５１ｃ及び凹部５１ｄに収納した状態で、互いに嵌合させて結合することで筆圧検出モジュール５を組み立てることができる。

先ず、ホルダー５１に対して、押子部材５５を、回路接続部材５２との結合側から挿入して、凹部５１ｃを介して凹部５１ｄ内に収納させる。このとき、押子部材５５は、凹部５１ｄの段部５１ｅで係止して、ホルダー５１のコイル部材４との結合側から脱落することはない。

次に、スペーサ５４２が接着されている導電性弾性体５４３を、スペーサ５４２が接着されている面側とは反対側が押子部材５５側となる状態で、かつ、当該導電性弾性体５４３の突出部５４３ｂ，５４３ｃをホルダー５１のスリット部５１ｆ、５１ｇに挿入させて、回路接続部材５２との結合側から凹部５１ｃ内に挿入して収納する。導電性弾性体５４３は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、円板状の板状体５４３ａが、押子部材５５の先端端面に接触するような状態で凹部５１ｃの底部に収納される。

次に、誘電体５４１を、導体層５４４が形成されている面とは反対側が導電性弾性体５４３側を向く状態で、ホルダー５１の凹部５１ｃ内に収納する。

次に、ホルダー５１に対して、回路接続部材５２を嵌合させる。すなわち、ホルダー５１のスリット部５１ｆ、５１ｇに、回路接続部材５２の突部５２ｂ、５２ｃを嵌合させるようにする状態で、回路接続部材５２の嵌合部５２ａを、ホルダー５１の凹部５１ｃ内に嵌合させる。この状態では、図３（Ａ）に示すように、ホルダー５１の凹溝５１ｂの部分、或いはその近傍に回路接続部材５２の線路部材５２１及び５２２が位置するようになる。

こうしてホルダー５１と回路接続部材５２とを嵌合して係止させた状態においては、回路接続部材５２の嵌合部５２ａの円形突部５２ａｔの上端に形成されている線路部材５２１の円形パターン５２１ｔが、感圧用部品５４を構成する誘電体５４１に形成されている導体層５４４と接触して、導体層５４４と線路部材５２１とが電気的に接続される状態となる。つまり、筆圧検出用部品５３で構成される可変容量キャパシタの第１の電極が回路接続部材５２の線路部材５２１と電気的に接続される。

また、回路接続部材５２の嵌合部５２ａから軸心方向に直交する方向に突出している突部５２ｂ，５２ｃの先端端面の線路部材５２２の延長端面パターン５２２ｂ，５２２ｃは、導電性弾性体５４３の突出部５４３ｂ，５４３ｃと接触して、導電性弾性体５４３と線路部材５２２とが電気的に接続される状態となる。つまり、筆圧検出用部品５３で構成される可変容量キャパシタの第２の電極が回路接続部材５２の線路部材５２２と電気的に接続される。

上述したように、この第１の実施形態においては、可変容量キャパシタの第１の電極を構成する誘電体５４１に形成されている導体層５４４に電気的に接続されている線路部材５２１の円形パターン５２１ｔと、可変容量キャパシタの第２の電極を構成する導電性弾性体５４３に電気的に接続されている線路部材５２２のリング状パターンとは、電気的に十分に離間されている。可変容量キャパシタの第１の電極と第２の電極とに接続されている導体パターンが近接している場合には、そのパターン間の浮遊容量が、可変容量キャパシタの静電容量に影響する恐れがあるが、この実施形態の構成においては、そのような不具合を防止することができる。

以上のようにしてホルダー５１と回路接続部材５２とを嵌合して係止させた状態において、ホルダー５１と回路接続部材５２との嵌合により互いの一部が重なる結合部の複数の位置にレーザー光を照射してレーザー溶着を行うようにする。この場合に、ホルダー５１と回路接続部材５２との結合部のレーザー光の照射位置のそれぞれにおいては、ホルダー５１と回路接続部材５２とが溶融して互いに固着する状態となり、ホルダー５１と回路接続部材５２とは点的に溶着、つまり、レーザー光が照射される小領域を点領域としてその点領域において溶着されて、レーザー溶着部を形成する。

この実施形態では、図３（Ａ）に示すように、ホルダー５１と回路接続部材５２との結合部において、ホルダー５１の凹溝５１ｂがその中央に見える１８０度角範囲部分の領域においては、凹溝５１ｂの両側であって、回路接続部材５２の線路部材５２１，５２２の存在位置からずれた位置に、４個のレーザー溶着部ＬＺａ，ＬＺｂ，ＬＺｃ，ＬＺｄが形成される。すなわち、レーザー溶着部ＬＺａ，ＬＺｂ，ＬＺｃ，ＬＺｄは、回路接続部材５２の線路部材５２１，５２２の存在位置からずれた位置とされることで、線路部材５２１，５２２にレーザー光が照射されないようにされる。これにより、線路部材５２１にレーザー光が照射されることにより、線路部材５２１が分断されてしまう等の不具合が生じないようにしている。

この場合に、筆圧検出モジュール５をプリント基板６側から見たときに、２個のレーザー溶着部ＬＺａ，ＬＺｂは、凹溝５１ｂの右側において、凹溝５１ｂに沿って（凹溝５１ｂと平行に）軸心方向に異なる２つの位置に形成されると共に、他の２個のレーザー溶着部ＬＺｃ，ＬＺｄは、凹溝５１ｂの左側において、凹溝５１ｂに沿って（凹溝５１ｂと平行に）軸心方向に異なる２つの位置に形成される。したがって、２個のレーザー溶着部ＬＺａ，ＬＺｂと、２個のレーザー溶着部ＬＺｃ，ＬＺｄとは、凹溝５１ｂを挟んで、軸心方向に交差する方向（この例では直交する方向）、すなわち、筆圧検出用モジュール５の円周方向に、離間する状態で設けられている。

そして、この例では、ホルダー５１と回路接続部材５２との結合部において、図３（Ａ）を半回転した状態の図３（Ｂ）に示す１８０度角範囲部分の領域においては、軸心方向に交差する方向（この例では直交する方向）、すなわち、筆圧検出用モジュール５の円周方向に、及び軸芯方向に沿う方向に異なるように、４個のレーザー溶着部ＬＺｅ，ＬＺｆ，ＬＺｇ，ＬＺｈが形成される。この４個のレーザー溶着部ＬＺｅ，ＬＺｆ，ＬＺｇ，ＬＺｈの内の、２個のレーザー溶着部ＬＺｅ，ＬＺｆは凹溝５１ｂと平行な状態で、軸心方向に異なる２つの位置に形成され、また、２個のレーザー溶着部ＬＺｇ，ＬＺｈは、凹溝５１ｂと平行な状態で、軸心方向に異なる２つの位置に形成され、かつ、２個のレーザー溶着部ＬＺｅ，ＬＺｆと２個のレーザー溶着部ＬＺｇ，ＬＺｈとは、筆圧検出用モジュール５の円周方向に離間する状態で設けられている。

そして、この実施形態では、複数個のレーザー溶着部は、ホルダー５１と回路接続部材５２との結合部において、軸心方向に交差する方向の、互いに対向する位置に形成されている。この例では、２個のレーザー溶着部ＬＺａ，ＬＺｂと２個のレーザー溶着部ＬＺｇ，ＬＺｈとは、筆圧検出モジュール５の半径方向（軸心方向に直交する方向）に互いに対向する位置に設けられていると共に、２個のレーザー溶着部ＬＺｃ，ＬＺｄと２個のレーザー溶着部ＬＺｅ，ＬＺｆとは筆圧検出モジュール５の半径方向（軸心方向に直交する方向）に互いに対向する位置に設けられている。

以上のようにして筆圧検出モジュール５が組み立てられたら、次に、コイル部材４のフェライトコア４２を、ホルダー５１の嵌合凹部５１ａに嵌合させる。そして、コイル部材４のコイル４１の一方の端部４１ａ及び他方の端部４１ｂを、ホルダー５１の凹溝５１ｂ内に収納しながら、回路接続部材５２側まで延長させる。そして、コイル部材４のコイル４１の一方の端部４１ａ及び他方の端部４１ｂを、回路接続部材５２の線路部材５２１及び５２２のランドパターン５２１Ｌ及び５２２Ｌにおいて、それぞれ半田付けする。

次に、回路接続部材５２の保持接続部５２ｅの突出部５２ｇ及び５２ｈの間の凹溝５２ｆに、プリント基板６の長手方向の導電パターン６１及び６２が形成されている方の端部を挿入する。そして、回路接続部材５２の保持接続部５２ｅの突出部５２ｇの端部に形成されている線路部材５２１及び５２２の接続用パターン５２１Ｐ及び５２２Ｐと、プリント基板６の導電パターン６１及び６２との間を半田付けして、電気的に接続すると共に、保持接続部５２ｅによりプリント基板６を保持する状態にする。

以上により、電子ペン１の内部に収納する部品の組み立てが完了する。この組み立てが完了してモジュール化された電子ペンモジュール部品は、コイル部材４側を、筐体２のペン先側として筐体２内に収納され、軸心方向に移動しないようにされた状態とされ、筐体２のペン先側とは反対側が筐体キャップ２１などにより閉塞される。そして、筐体２のペン先側の開口から芯体３が挿入され、コイル部材４のフェライトコア４２の貫通孔４２ａを通じて、筆圧検出モジュール５の感圧用部品５４の押子部材５５の凹穴５５ａに、芯体３の芯体本体部３１の端部が圧入嵌合される。以上で、電子ペン１が完成する。

なお、以上の説明では、ホルダー５１と回路接続部材５２とを嵌合結合した後、その結合部の複数の位置にレーザー溶着部を形成し、その後、筆圧検出モジュール５にコイル部材４とプリント基板６とを結合するようにしたが、レーザー溶着を行う前に、筆圧検出モジュール５にコイル部材４とプリント基板６とを結合させておいてもよい。

また、上述の説明では、筆圧検出モジュール５に対してコイル部を結合させた後、プリント基板６を結合させるようにしたが、プリント基板６を先に結合してもよいし、可能であれば、両方を同時に結合させるようにしてもよい。

［電子ペン１及び位置検出装置２０２の電子回路構成例］
図６は、この電子ペン１の電子回路及び電子ペン１と共に使用される位置検出装置２０２の電子回路構成を示す図である。

この図６に示すように、電子ペン１においては、コイル４１の一方の端部４１ａ及び他方の端部４１ｂと、回路接続部材５２の線路部材５２１及び５２２を介してキャパシタ６３とが接続されて、並列共振回路１Ｒが構成されている。さらに、線路部材５２１及び５２２のランドパターン５２１Ｌ及び５２２Ｌに筆圧検出モジュール５の感圧用部品５４で構成される可変容量キャパシタ５Ｃの第１の電極及び第２の電極が接続されていることから、コイル４１とキャパシタ６３との並列共振回路１Ｒに並列にさらに、可変容量キャパシタ５Ｃが接続されている。

芯体３の先端部３２に圧力（筆圧）が印加されると、押子部材５５が導電性弾性体５４３を押圧して当該導電性弾性体５４３が、スペーサ５４２を介して誘電体５４１に対して接触するようになり、導電性弾性体５４３と誘電体５４１との接触面積は、芯体３の先端部３２に印加される圧力（筆圧）に応じたものとなる。可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量は、導電性弾性体５４３と誘電体５４１との接触面積に応じたものとなるので、芯体３の先端部３２に印加される圧力（筆圧）に応じたものとなる。

この実施形態の電磁誘導方式の位置検出装置２０２は、電子ペン１に対して電磁結合により信号を送信し、電子ペン１は、位置検出装置２０２から受信した信号を共振回路を介して帰還する。

位置検出装置２０２では、電子ペン１の共振回路１Ｒ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１により指示されたセンサ２２０上の位置を検出すると共に、電子ペン１の共振回路１Ｒ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１の芯体３に印加された筆圧を検出するようにする。

位置検出装置２０２には、Ｘ軸方向ループコイル群２２１と、Ｙ軸方向ループコイル群２２２とが積層されて位置検出コイルからなるセンサ２２０が形成されている。また、位置検出装置２０２には、Ｘ軸方向ループコイル群２２１及びＹ軸方向ループコイル群２２２が接続される選択回路２２３が設けられている。この選択回路２２３は、２つのループコイル群２２１，２２２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２０２には、発振器２３１と、電流ドライバ２３２と、切り替え接続回路２３３と、受信アンプ２３４と、位置検出用回路２３５と、筆圧検出用回路２３６と、処理制御部２３７とが設けられている。処理制御部２３７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２４３は、選択回路２２３におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２３３の切り替えを制御すると共に、位置検出用回路２３５及び筆圧検出用回路２３６での処理タイミングを制御する。

発振器２３１は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。そして、発振器２３１は、発生した交流信号を、電流ドライバ２３２と筆圧検出用回路２３６に供給する。電流ドライバ２３２は、発振器２３１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２３３へ送出する。切り替え接続回路２３３は、処理制御部２３７からの制御により、選択回路２２３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２３２が、受信側端子Ｒには受信アンプ２３４が、それぞれ接続されている。

選択回路２２３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２２３及び切り替え接続回路２３３を介して受信アンプ２３４に送られる。受信アンプ２３４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２３５及び筆圧検出用回路２３６へ送出する。

Ｘ軸方向ループコイル群２２１及びＹ軸方向ループコイル群２２２の各ループコイルには、電子ペン１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２３５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ジタル信号に変換し、処理制御部２３７に出力する。処理制御部２３７は、位置検出用回路２３５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２３６は、受信アンプ２３４の出力信号を発振器２３１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２３７に出力する。処理制御部２３７は、筆圧検出用回路２３６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１に印加されている筆圧を検出する。

［第１の実施形態の電子ペン１の効果］
以上説明したように、上述の実施形態の電子ペン１によれば、筆圧検出モジュール５は、ホルダー５１と回路接続部材５２とを互いの一部が重なるように嵌合して結合した後、その互いの一部が重なる結合部分においてレーザー溶着をするようにしたので、単にホルダー５１と回路接続部材５２とを嵌合させて結合した場合に比べて、筆圧検出モジュール５と回路接続部材５２とを強固に結合することができる。

上述の実施形態の電子ペン１によれば、接着材を用いる必要はないので、ホルダー５１と回路接続部材５２との嵌合作業が容易となり、量産が良好になる。

［第２の実施形態］
以上説明した第１の実施形態の電子ペン１は、この発明を電磁誘導方式の電子ペンに適用した場合であったが、この発明は、アクティブ静電方式の電子ペンにも適用することができる。以下に、この発明を、アクティブ静電方式の電子ペンに適用した第２の実施形態の電子ペン１Ａについて、図７～図９を参照して説明する。

図７（Ａ）は、この第２の実施形態の電子ペン１Ａの実施形態の要部を説明するための図であり、導電性を有する芯体３Ａを含む芯体側構成部材７と、筆圧検出モジュール５Ａとの結合部分の詳細な構成例を示す断面図である。図７（Ｂ）及び（Ｃ）は、導電性を有する芯体３Ａと、筆圧検出モジュール５Ａの回路接続部材５２Ａに結合保持されるプリント基板６Ａに形成されている信号発信回路との電気的な結合のための端子部材８の一例を示す図である。図７（Ｂ）は、端子部材８の平面図、図７（Ｃ）は、端子部材８の側面図である。さらに、図７（Ｄ）は、筆圧検出モジュール５Ａの回路接続部材５２Ａの要部を説明するための図である。

この第２の実施形態の説明において、上述の第１の実施形態と同一の構成部分には、同一の参照符号を付与して、その詳細な説明は省略する。また、第１の実施形態の構成部品と対応するが、構成が若干異なる構成部品には、同一の参照符号にサフィックスＡを付与することとする。

この第２の実施形態の電子ペン１Ａにおいては、筆圧検出モジュール５Ａのホルダー５１Ａの軸心方向のペン先側には、第１の実施形態の電子ペン１の場合のコイル部材４に代えて、導電性材料からなる芯体３Ａとシールド用部材７０とからなる芯体側構成部材７が結合される。

また、この第２の実施形態の電子ペン１Ａにおいては、筆圧検出モジュール５Ａの軸心方向のペン先とは反対側において回路接続部材５２Ａと結合されるプリント基板６Ａには、導電性の芯体３Ａを通じて位置検出装置に信号を送信するようにする電子回路（図７（Ｄ）では図示を省略する）が搭載されるように構成されている。

そして、この第２の実施形態の電子ペン１Ａの筆圧検出モジュール５Ａにおいては、芯体側構成部材７と、プリント基板６Ａとの間の電気的な接続のための構成部分が、第１の実施形態の筆圧検出モジュール５とは異なる。第２の実施形態における筆圧検出モジュール５Ａのその他の構成は、第１の実施形態の筆圧検出モジュール５と同様とされる。

芯体３Ａは、図７（Ａ）に示すように、直径が例えば１．９ｍｍに形成された導電性材料、例えば金属からなる芯体本体部３１Ａを備え、この実施形態では、芯体本体部３１Ａのペン先側の約半分が絶縁性材料からなる保護部材３２Ａにより覆われている。保護部材３２Ａは、位置検出装置のセンサ入力面を傷付けないようにすると共にセンサ入力面との接触面積を大きくする役割を有する。

図７（Ａ）に示すように、芯体側構成部材７のシールド用部材７０は、絶縁層で覆われた導電性材料で構成されている。

そして、シールド用部材７０は、そのペン先側とは反対側の端部が、筆圧検出モジュール５Ａのホルダー５１Ａの嵌合凹部５１ａに嵌合されてホルダー５１Ａに保持される。ただし、この第２の実施形態においては、図７（Ａ）に示すように、ホルダー５１Ａの嵌合凹部５１Ａａの底部には、導電性の芯体３Ａとプリント基板６Ａの電子回路とを電気的に接続するために用いられる端子部材８が配される。

この端子部材８は、導電性の部材、例えば導電性金属で構成されており、図７（Ｂ）に示すように、ホルダー５１Ａの嵌合凹部５１Ａａの底部に配置される円板状板部８１を備えると共に、図７（Ａ）～（Ｃ）に示すように、嵌合凹部５１Ａａの側壁面を通じてホルダー５１Ａの外表面にまで延長されて露出される露出部８２を備える。この例の場合に、図示は省略するが、端子部材８の露出部８２は、筆圧検出モジュール５Ａのホルダー５１Ａの凹溝５１ｂ（図示は省略）の位置において、露出するように配設される。

図７（Ａ）～図７（Ｃ）に示すように、端子部材８の円板状板部８１の中央には、芯体３Ａの芯体本体部３１Ａの径とほぼ等しい凹穴８１ａが形成されている。芯体３Ａの芯体本体部３１Ａが端子部材８の凹穴８１ａと接触する状態で貫通するようにされた後、芯体本体部３１Ａの端部３１Ａａが、筆圧検出用部品５３の押子部材５５の凹穴５５ａに嵌合される。ただし、芯体３Ａを所定の力で引っ張ることで、当該芯体３Ａは、押子部材５５との結合及び端子部材８との係合が解除されて引き抜くことが可能とされている。つまり、芯体３Ａは交換可能とされている。

図７（Ｄ）に示すように、この第２の実施形態の電子ペン１Ａの筆圧検出モジュール５Ａの回路接続部材５２の大径部５２ｄには、線路部材５２１及び５２２のランドパターン５２１Ｌ及び５２２Ｌに加えて、ランドパターン５２７及び５２８が形成されている。この例では、ランドパターン５２７及び５２８は、図７（Ｄ）に示すように、ランドパターン５２１Ｌと５２２Ｌとの間において、ランドパターン５２１Ｌ及び５２２Ｌと平行に、互いに離間された状態で形成されている。

そして、この例では、ランドパターン５２７及び５２８からは、線路部材５２１及び５２２と平行に、延長パターンが、回路接続部材５２の軸心方向突出部５２Ａｇの端部にまで形成されている。プリント基板６Ａは、図７（Ｄ）に示すように、この軸心方向突出部５２Ａｇと、軸心方向突出部５２ｈとの間の凹溝５２ｆ内に挿入される。

この実施形態では、端子部材８の露出部８２には、図７（Ａ）に示すように、リード線８３の一端が例えば半田付けされて取り付けられる。このリード線８３は、ホルダー５１Ａの凹溝５１ｂ内に収納されながら、回路接続部材５２Ａの例えばランドパターン５２７にまで延長され、その他端部がランドパターン５２７に半田付けされる。

また、図７（Ａ）に示すように、シールド用部材７０には、端子部７３が設けられている。そして、この端子部７３にはリード線７４の一端が例えば半田付けされて取り付けられる。このリード線７４は、ホルダー５１Ａの凹溝５１ｂ内に収納されながら、回路接続部材５２Ａの例えばランドパターン５２８にまで延長され、その他端部がランドパターン５２８に半田付けされる。

そして、図示は省略するが、プリント基板６Ａ上に構成されている電子回路に接続されている導体パターンと、線路部材５２１及び５２２とが半田付けされると共に、ランドパターン５２７及び５２８から導出されている延長パターンとが半田付けされる。これにより、電子ペン１Ａにおいては、図８に示すような電子回路が構成される。

図７（Ａ）の構成においても、芯体３Ａに筆圧が印加されると、当該筆圧により押子部材５５がスペーサ５４２を介して導電性弾性体５４３を誘電体５４１側に押圧するように変位する。これにより、筆圧検出モジュール５Ａにおいても、第１の実施形態と同様に、筆圧に応じて、可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量が変化する。

［第２の実施形態の電子ペン１Ａの電子回路の構成例の説明］
図８は、この第２の実施形態の電子ペン１Ａの電子回路により構成される信号送信制御回路３００の回路構成図である。すなわち、信号送信制御回路３００は、この例では、コントローラ３０１と、発振回路３０２とを備える。

コントローラ３０１は、例えばマイクロプロセッサで構成されており、電子ペン１Ａの信号送信制御回路３００の動作を制御する制御回路を構成するもので、駆動電源の例としてのバッテリー３０３からの電源電圧ＶＤＤが供給されている。コントローラ３０１は、発振回路３０２を制御する。

回路接続部材５２Ａの線路部材５２１及び５２２の一方は、コントローラ３０１に接続されていると共に、他方は接地されている。すなわち、コントローラ３０１には、筆圧検出用部品５３で構成される可変容量キャパシタ５Ｃが接続されている。コントローラ３０１は、この可変容量キャパシタ５Ｃの容量を監視することで、電子ペン１Ａの芯体３Ａに印加される筆圧を検出する。この例では、可変容量キャパシタ５Ｃに対して放電用抵抗器Ｒｄが接続されており、コントローラ３０１は、可変容量キャパシタ５Ｃが満充電の状態から、所定の両端電圧になるまでの放電時間を計測することで、可変容量キャパシタ５Ｃの静電容量を検出し、その検出した静電容量から筆圧を検出する。

発振回路３０２は、所定周波数の交流信号を発生するもので、バッテリー３０３からの電源電圧ＶＤＤが供給されている。この発振回路３０２からの交流信号の所定時間の連続波、すなわち、バースト信号は、位置検出装置のセンサに対して送出される位置検出用信号となる。

コントローラ３０１は、この発振回路３０２のイネーブル端子ＥＮに制御信号（イネーブル信号ＣＴ）を供給して当該発振回路３０２をオン、オフ制御することで、発振回路３０２から前記バースト信号及びＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調信号を発生させる。発振回路３０２は、コントローラ３０１からのイネーブル信号ＣＴに応じて、発生する交流信号を断続させ、これにより、発振回路３０２は、バースト信号及びＡＳＫ変調信号を発生することができる。この例では、コントローラ３０１は、検出した筆圧の値をデジタル信号に変換し、そのデジタル信号に応じて発振回路３０２を制御することで、筆圧値の情報をＡＳＫ変調信号として、発振回路３０２から出力させるようにする。

発振回路３０２の出力端は、回路接続部材５２Ａのランドパターン５２７の延長パターンに接続されている。すなわち、この実施形態では、発振回路３０２の出力端は、芯体３Ａの導電性の芯体本体部３１Ａに接続されており、発振回路３０２からの交流信号は、芯体３Ａの導電性の芯体本体部３１Ａを通じて位置検出装置のセンサに対して送出される。そして、この例では、シールド用部材７０に電気的に接続されている回路接続部材５２Ａのランドパターン５２８の延長パターンは、図８に示すように、接地されている。

［第２の実施形態の位置検出装置の構成例の説明］
この第２の実施形態の電子ペン１Ａと共に使用される静電方式の位置検出装置４００は、図９に示すように、当該位置検出装置４００を構成するセンサ４１０と、このセンサ４１０に接続されるペン指示検出回路４２０とで構成されている。

センサ４１０は、下層側から順に、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体からなる第１の導体群、絶縁層（図示は省略）、縦方向（Ｙ軸方向）に延在した複数の第１の導体からなる第２の導体群を積層して形成されたものである。

このように、位置検出装置４００のセンサ４１０では、第１の導体群と第２の導体群を交差させて形成したセンサパターンを用いて、電子ペン１が指示する位置を検出する構成を備えている。

この実施形態の位置検出装置４００においては、センサ４１０は、例えばタブレット型情報端末などの電子機器の表示画面の大きさに対応した大きさのセンサ面（指示入力面）を備えており、光透過性を有する、第１の導体群と第２の導体群とによって形成されている。

ペン指示検出回路４２０は、センサ４１０との入出力インターフェースとされる選択回路４２１と、増幅回路４２２と、受信信号処理回路４２３と、制御回路４２４とからなる。制御回路４２４は、選択回路４２１及び受信信号処理回路４２３に制御信号を供給する。

選択回路４２１は、制御回路４２４からの制御信号に基づいて、第１の導体群及び第２の導体群の中からそれぞれ１本の導体を選択する。選択回路４２１により選択された導体は増幅回路４２２に接続され、電子ペン１Ａからの信号が、選択された導体により検出されて増幅回路４２２により増幅される。この増幅回路４２２の出力は受信信号処理回路４２３に供給される。

受信信号処理回路４２３では、増幅回路４２２の出力から電子ペン１Ａから送信される信号の周波数の成分のみを抽出し、その抽出した成分を検波し、その検波出力をデジタル信号に変換して制御回路４２４に供給する。

制御回路４２４は、受信信号処理回路４２３からのデジタルデータから、電子ペン１Ａによって指示されたセンサ４１０上の位置座標を算出し、その位置座標のデータを、例えばタブレット型情報端末などの電子機器内の他の処理プロセッサ等に出力する。また、制御回路４２４は、電子ペン１Ａから、位置指示信号に続いて送られてくるＡＳＫ信号をデジタル信号として検出することで、電子ペン１Ａの芯体３Ａに印加されている筆圧を検出するようにする。

［他の実施形態又は変形例］
なお、上述の第１の実施形態及び第２の実施形態では、筆圧検出モジュール５，５Ａの回路接続部材５２，５２Ａにおける線路部材５２１及び５２２や、ランドパターン５２７，５２８を、筆圧検出モジュール５，５Ａの円周方向の１か所にまとめて配置するようにして、ホルダー５１の軸心方向の凹溝５１ｂは、一つとし、レーザー溶着部は、その部分を避けた位置とするようにした。

しかし、筆圧検出モジュール５，５Ａの回路接続部材５２，５２Ａにおける線路部材５２１及び５２２や、ランドパターン５２７，５２８を、筆圧検出モジュール５，５Ａの円周方向の１か所にまとめて配置することは必須ではなく、筆圧検出モジュール５，５Ａの円周方向の複数箇所に分散して配置するようにしてもよい。その場合には、レーザー溶着部は、その分散された複数箇所を避けて、それら複数箇所の間の位置とするようにする。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、第１の実施形態の電磁誘導方式の電子ペン１に用いられる筆圧検出用モジュールの変形例である。この例の筆圧検出モジュール５Ｂにおいては、ホルダー５１Ｂには、線路部材５２１用と線路部材５２２用とにそれぞれ個別の凹溝５１Ｂｂ１と、凹溝５１Ｂｂ２とを設ける。そして、この場合に、凹溝５１Ｂｂ１と凹溝５１Ｂｂ２との円周方向の離間距離は、線路部材５２１及び５２２に影響を与えることなくレーザー溶着部を形成することができる程度の距離とされる。

そして、この例の筆圧検出モジュール５Ｂにおいては、図１０（Ａ）に示すように、ホルダー５１Ｂと回路接続部材５２Ｂとの結合部の、凹溝５１Ｂｂ１と凹溝５１Ｂｂ２との円周方向の離間距離の中央部に、レーザーを照射して、レーザー溶着部ＬＺｉを形成する。また、図１０（ｂ）に示すように、ホルダー５１Ｂと回路接続部材５２Ｂとの結合部の、このレーザー溶着部ＬＺｉに対して軸心方向に直交する方向に対向する側も、レーザーを照射して、レーザー溶着部ＬＺｊを形成する。

そして、ホルダー５１Ｂのペン先側に嵌合されるコイル部材４のコイル４１の一方の端部４１ａは、凹溝５１Ｂｂ１に収納させて線路部材５２１Ｂのランドパターン５２１ＢＬに導き、例えば半田付けする。また、コイル４１の他方の端部４１ｂは、凹溝５１Ｂｂ２に収納させて線路部材５２１Ｂのランドパターン５２１ＢＬに導き、例えば半田付けする。

図１０の例では、レーザー溶着により、互いに対向する位置のそれぞれに１個ずつのレーザー溶着部ＬＺｉ及びＬＺｊを形成するようにしたが、互いに対向する位置のそれぞれにおいて、軸心方向に複数個のレーザー溶着部を設けてもよい。また、互いに対向する位置のそれぞれにおいて、軸心方向に交差する方向、つまり、円周方向に複数個のレーザー溶着部を設けてもよい。軸心方向に交差する方向、つまり、円周方向に複数個のレーザー溶着部を設ける場合には、互いに対向する位置でなくてもよい。さらには、第１の実施形態の筆圧検出モジュール５と同様に、互いに対向する位置のそれぞれにおいて、軸心方向及び軸心方向に交差する方向（円周方向）に複数個のレーザー溶着部を設けてもよい。なお、図１０の例は、第２の実施形態の電子ペン１Ａにも適用可能である。

また、以上の実施形態では、筆圧検出モジュール５，５Ａ，５Ｂに対して、コイル部材４、芯体側構成部材７と、プリント基板６，６Ａを結合したものを、そのまま筒状の筐体２に収納することで電子ペン１，１Ａを構成するようにした。しかし、筆圧検出モジュール５，５Ａ，５Ｂに対して、コイル部材４、芯体側構成部材７と、プリント基板６，６Ａを結合したものを、図１０（Ｃ）に示すように、筒状の内部筐体９に収納して、電子ペン用のカートリッジの構成として、この電子ペン用のカートリッジを、筐体２（外部筐体）に収納するように構成することもできる。

なお、図１０（Ｃ）の例の電子ペン用のカートリッジの例は、第１の実施形態の電磁誘導方式の電子ペンの場合であるが、第２の実施形態のアクティブ静電方式の電子ペン１Ａの場合にも、内部筐体内に電子ペン用の部品を収納することで同様に構成することができる。なお、図１０（Ｃ）の例の電子ペン用のカートリッジの例では、コイル部材４は、内部筐体９内には収納しなかったが、コイル部材４も含めて内部筐体９内に収納してもよい。第２の実施形態のアクティブ静電方式の場合には、芯体側構成部材７は、内部筐体９内に収納して構成した方がよい。

［その他の変形例］
なお、以上の例では、第１の結合部材は筆圧検出モジュール５、５Ａ，５Ｂのホルダー５１，５１Ａ，５１Ｂとし、第２の結合部材は回路接続部材５２，５２Ａ，５２Ｂとするようにした。しかし、第１の結合部材と第２の結合部材は、この例のように、筆圧検出用モジュールを軸心方向に２分する部材に限られるものではなく、電子ペンを構成する部材であって、軸心方向に結合する部材であればどのような部材であってもよい。

例えば、電子ペンを構成する部材を、芯体側構成部材を含む部材と、プリント基板を保持する部材との２つにより構成し、芯体側構成部材を含む部材を第１の結合部材とすると共に、プリント基板を保持する部材を第２の結合部材として、これら２つの部材を結合するように構成してもよい。

なお、筆圧検出用部品は、上述の例では、誘電体と、スペーサと、導電性弾性体と、押子部材とからなるものを用いたが、例えば、特開２０１３－１６１３０７号公報に開示されているような、印加される圧力に応じて静電容量を変化させるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）素子からなる感圧チップがパッケージ部品として収納されているものを用いるようにしてもよい。

また、筆圧検出用部品は、可変容量キャパシタの構成ではなく、可変インダクタンスの構成とするようにしてもよい。

また、この発明の電子ペンは、筆圧検出機能を備えないものであっても、適用できることは言うまでもない。

また、第１の結合部材と第２の結合部材との結合部に形成する溶着部は、上述の実施形態では、レーザー溶着により形成するようにしたが、他の溶着方法、例えば熱溶着で溶着部を形成するようにしてもよい。この発明においては、要は、第１の結合部材と第２の結合部材とを嵌合させて結合させた後、その結合部において、外部からの刺激による溶着をすることができればよい。

１，１Ａ…電子ペン、２…筐体、３，３Ａ…芯体、４…コイル部材、５，５Ａ，５Ｂ…筆圧検出用モジュール、６，６Ａ…プリント基板、７…芯体側構成部材、８…端子部材、９…内部筐体、４１…コイル、４２…フェライトコア、５１，５１Ａ，５１Ｂ…ホルダー、５２，５２Ａ，５２Ｂ…回路接続部材、５２１，５２２…線路部材、ＬＺａ～ＬＺｊ…レーザー溶着部

Claims (22)

1. 筒状の筐体と、
   前記筐体の中空部内に、前記筐体の軸心方向に互いに結合されて配置される第１の結合部材及び第２の結合部材と、
   を備え、
   前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは、互いに一部が重なる状態で結合されており、
   前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部には、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とを固着するための溶着部が形成されており、
   前記第２の結合部材は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材との結合側とは反対側で、プリント基板を保持し、
   前記第２の結合部材には、前記第１の結合部材又は前記第２の結合部材の少なくとも一方で保持されている部品と、前記プリント基板との間の電気的な接続を行うための線路部が設けられており、
   前記溶着部は、前記線路部を避けた位置に形成されている
   ことを特徴とする電子ペン。
2. 前記第１の結合部材は、前記軸心方向において、前記第２の結合部材との結合側とは反対側で、芯体を含む芯体側構成部材と結合されており、
   前記第２の結合部材は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材との結合側とは反対側で、プリント基板を保持する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
3. 前記溶着部は、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部の、前記軸心方向に交差する方向に、複数の位置に、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. 前記複数個の前記溶着部は、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部の、前記軸心方向に交差する方向において、互いに対向する位置に形成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載の電子ペン。
5. 前記溶着部は、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部の、前記軸心方向に沿って、複数、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。
6. 前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の一方内に他方が嵌合される状態とされており、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の前記一方は、レーザー光による溶着を可能にするために光透過性樹脂とされ、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の前記他方は、光吸収性樹脂で構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
7. 前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の前記一方は、透明又は半透明の樹脂で構成され、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の前記他方は、濃色の樹脂で構成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の電子ペン。
8. 前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との間に保持される筆圧検出用部品を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
9. 前記第２の結合部材は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材との結合側とは反対側で、プリント基板を保持し、
   前記第２の結合部材は、前記筆圧検出用部品と前記プリント基板上に形成されている電子回路との電気的な接続用の導体を備える
   ことを特徴とする請求項８に記載の電子ペン。
10. 前記第１の結合部材は、前記軸心方向において、前記第２の結合部材との結合側とは反対側で、芯体を含む芯体側構成部材と結合されており、
    前記筆圧検出用部品は、誘電体と、前記軸心方向に前記誘電体を挟むように設けられる第１の電極及び第２の電極とを含み、前記第１の電極及び前記第２の電極との間に得られる静電容量が、前記芯体に印加される圧力に応じて変化する構成を備えている
    ことを特徴とする請求項８に記載の電子ペン。
11. 前記第１の結合部材は、前記軸心方向において、前記第２の結合部材との結合側とは反対側で、芯体を含む芯体側構成部材と結合されており、
    前記筆圧検出用部品は、誘電体と、前記軸心方向に前記誘電体を挟むように設けられる第１の電極及び第２の電極とを含み、前記第１の電極及び前記第２の電極との間に得られる静電容量が、前記芯体に印加される圧力に応じて変化する構成を備えている
    ことを特徴とする請求項９に記載の電子ペン。
12. 前記第２の結合部材の前記第１の結合部材側の端面側には、
    前記第１の電極と前記第２の電極の内の前記誘電体の前記第２の結合部材側の一方の電極と接触して電気的に接続する第１の導体が配設されていると共に、
    前記第１の電極と前記第２の電極の内の前記誘電体の前記第２の結合部材側とは反対側の他方の電極と、前記第１の導体とは前記軸心方向及び前記軸心方向に直交する方向において異なる位置で接触して電気的に接続される第２の導体が配設されており、
    前記第２の結合部材には、前記第１の導体及び前記第２の導体と前記プリント基板とを接続するための第１及び第２の線路部が形成されている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の電子ペン。
13. 前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは、一方が他方に嵌合されることで結合され、
    前記筆圧検出用部品は、前記嵌合により、前記軸心方向において前記第２の結合部材に押し付けられて、前記接続用の導体と電気的に接続される
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電子ペン。
14. 前記線路部は、前記軸心方向に形成されており、
    前記溶着部は、前記線路部に並行する位置に形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
15. 前記線路部は複数個であって、集中的にまとめられて前記軸心方向に形成されており、
    前記溶着部は、前記集中的にまとめられて配置されている前記複数個の前記線路部の両脇に並行して形成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の電子ペン。
16. 前記芯体側構成部材は、前記芯体と、前記芯体が挿通される貫通孔を有する磁性体コアに巻回されたコイルとを含む
    ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
17. 前記第２の結合部材は、前記コイルの両端と、プリント基板上に配置されているキャパシタとを電気的に接続して共振回路を構成するようにするための導体を備える
    ことを特徴とする請求項１６に記載の電子ペン。
18. 前記芯体側構成部材の前記芯体は、導電性を有する部材で構成されており、
    前記第２の結合部材は、前記芯体に、前記プリント基板上に配置されている信号発信回路からの信号を供給するための導体を備える
    ことを特徴とする請求項２に記載の電子ペン。
19. 電子ペンの筒状の外部筐体の中空部に配設される内部筐体と、
    前記内部筐体の中空部内に、前記内部筐体の軸心方向に互いに結合されて配置される第１の結合部材及び第２の結合部材と、
    を備え、
    前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とは、互いに一部が重なる状態で結合されており、
    前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部には、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材とを固着するための溶着部が形成されており、
    前記第２の結合部材は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材との結合側とは反対側で、プリント基板を保持し、
    前記第２の結合部材には、前記第１の結合部材又は前記第２の結合部材の少なくとも一方で保持されている部品と、前記プリント基板との間の電気的な接続を行うための線路部が設けられており、
    前記溶着部は、前記線路部を避けた位置に形成されている
    ことを特徴とする電子ペン用のカートリッジ。
20. 前記第１の結合部材は、前記軸心方向において、前記第２の結合部材との結合側とは反対側で、芯体を含む芯体側構成部材と結合されており、
    前記第２の結合部材は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材との結合側とは反対側で、プリント基板を保持する
    ことを特徴とする請求項１９に記載の電子ペン用のカートリッジ。
21. 前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との結合部は、前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の一方内に他方が嵌合される状態とされており、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の前記一方は、レーザー光による溶着を可能にするために光透過性樹脂とされ、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材の前記他方は、光吸収性樹脂で構成されている
    ことを特徴とする請求項１９に記載の電子ペン用のカートリッジ。
22. 前記軸心方向において、前記第１の結合部材と前記第２の結合部材との間に保持される筆圧検出用部品を備える
    ことを特徴とする請求項１９に記載の電子ペン用のカートリッジ。

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