JPWO2017010336A1 - 筆圧検出モジュール及び電子ペン - Google Patents
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Abstract
Description
・感圧部の周辺は、筆圧の強い力に対する耐久性が必要とされている、
・感圧部の周辺を構成する部品には精度の高い部品が要求される、
・高圧力の中、感圧部との電気的な接続を確保する必要がある、
などの条件を満足することが重要となる。
・筆圧検出モジュールで破損が生じる、
・筆圧値の正確な検出ができない、
・筆圧検出モジュールと筆圧検出回路との電気的な接続が切断されてしまう
などの問題が生じる。
印加された圧力に応じた電気情報を電極を通じて出力する感圧部と、
前記感圧部を保持すると共に、前記保持された前記感圧部と、前記感圧部から出力される前記電気情報に基づいて前記印加された圧力を検出する回路を有する回路基板とを電気的に接続するホルダーと、
を備え、
前記ホルダーは、前記感圧部を保持する保持部と、前記回路基板との係合部を備えると共に、前記ホルダーの表面上には前記保持部から前記係合部にまで亘る配線が形成されており、前記ホルダーと前記回路基板とが係合されたときに、前記感圧部の前記電極と前記回路基板とが、前記配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする筆圧検出モジュールを提供する。
図3は、筆圧検出モジュール6の構成例を説明するための分解斜視図である。図4は、感圧用部品群を説明するための図である。また、図5は、図3に示した筆圧検出モジュール6の各構成部品を組み立てた状態の斜視図である。また、図6は、筆圧検出モジュール6を基板ホルダー7と嵌合させたときの嵌合部分を、プリント基板8の基板面8dに垂直な上方から見た図であり、図7は、逆に、プリント基板8の基板面8dに垂直な裏側から見た図である。
次に、上述の実施形態の電子ペン1を用いて指示位置の検出および筆圧の検出を行う位置検出装置における回路構成例について、図8を参照して説明する。図8は、この例の位置検出装置202の回路構成例を示すブロック図である。
上述した実施形態の筆圧検出モジュール6によれば、2個の端子部材623および624が、基板ホルダーと嵌合する筆圧検出モジュール6のホルダー62の接続部622の表面に一体的に形成されている。このため、従来例のように2個の端子部材についての取り付け精度を気にしながら組み立てる必要がなく、高精度の筆圧検出モジュールの組み立てが容易になる。
なお、上述の例では、プリント基板8の端部は、接続部622の突出部6221と突起部6222とで挟持して、突出部6221と突起部6222との間の端面を衝合面6223とした。しかし、要は、接続部622の突出部6221に形成されている2個の端子部材623及び624とプリント基板8の導体パターン81,82とが電気的に接続されるように、筆圧検出モジュール6の接続部622とプリント基板8が係合するように構成されればよいので、筆圧検出モジュール6に、プリント基板8の長手方向の端縁が衝合する衝合面を形成する必要はない。例えば、筆圧検出モジュール6を、接続部622の突出部6221に形成されている2個の端子部材623及び624とプリント基板8の導体パターン81,82とが電気的に接続される係合状態となるように、基板ホルダー7に係止させるように構成してもよい。
以上は、電磁誘導方式の電子ペンの場合にこの発明を適用した場合である。しかし、この発明は、静電容量方式の電子ペンの例であるアクティブ静電ペンにも適用できる。以下に説明するアクティブ静電ペンの例の電子ペンにおいては、フェライトコアに巻回されたコイルは、アクティブ静電ペンが備える信号発信回路の電源を充電する充電回路の一部とされる。
上述の実施形態では、筆圧検出モジュールの感圧部で構成される容量可変キャパシタは、上述の例のような複数の部品を組み合わせた機構的な構成を有するものに限られるものではなく、例えば特開2013−161307号公報に開示されているような筆圧に応じて静電容量を可変とする半導体素子を用いた1部品の構成とすることもできる。
Claims (30)
- 印加された圧力に応じた電気情報を電極を通じて出力する感圧部と、
前記感圧部を保持すると共に、前記保持された前記感圧部と、前記感圧部から出力される前記電気情報に基づいて前記印加された圧力を検出する回路を有する回路基板とを電気的に接続するホルダーと、
を備え、
前記ホルダーは、前記感圧部を保持する保持部と、前記回路基板との係合部を備えると共に、前記ホルダーの表面上には前記保持部から前記係合部にまで亘る配線が形成されており、前記ホルダーと前記回路基板とが係合されたときに、前記感圧部の前記電極と前記回路基板とが、前記配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする筆圧検出モジュール。 - 前記ホルダーは、樹脂による射出成型品に、前記配線が立体微細パターンとして形成されたものである
ことを特徴とする請求項1に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記ホルダーの表面上の前記配線には、導電性材料のメッキが施されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の筆圧検出モジュール。 - 印加された圧力に応じた電気情報を電極を通じて出力する感圧部と、
前記感圧部を保持するための保持部と、前記保持部に保持された前記感圧部の前記電極と、前記感圧部から出力される前記電気情報に基づいて前記印加された圧力を検出する回路を有する回路基板とを電気的に接続するための導電性材料からなる端子部材を具備する接続部を有するホルダーと、
を備え、
前記ホルダーの前記保持部と前記接続部とは、前記保持部が前記圧力が印加される側となる状態で、前記圧力の印加方向に沿って並ぶように構成されると共に、
前記ホルダーの前記接続部は、前記圧力が印加される側とは反対側において、前記回路基板と係合する係合部を備え、前記端子部材は前記保持部から前記係合部にまで亘って形成されており、
前記ホルダーの前記接続部の前記係合部が前記回路基板と係合したときに、前記端子部材を介して前記感圧部と前記回路基板とが電気的に接続される
ことを特徴とする筆圧検出モジュール。 - 前記ホルダーの前記接続部の前記係合部は、前記圧力が印加される側とは反対側において、前記圧力の印加方向と同方向に突出する突出部を有し、
前記突出部の本体部分は、樹脂からなると共に、前記回路基板の基板面と平行となる平面を有し、
前記端子部材の一方の端部は、前記保持部に保持された前記感圧部の前記電極と電気的に接続されるように形成されていると共に、
前記端子部材の他方の端部側は、前記突出部の本体部分の前記回路基板の基板面と平行となる平面側の表面に露出するように設けられており、
前記ホルダーと前記回路基板とが係合したときに、前記突出部の前記回路基板の基板面と平行となる面が前記回路基板の基板面に接触して、前記端子部材の前記他方の端部が前記回路基板に形成されている導体パターンに電気的に接続される
ことを特徴とする請求項4に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記ホルダーは、樹脂による射出成型品に、前記端子部材が立体微細パターンとして形成されたものである
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記端子部材には、導電性材料のメッキが施されている
ことを特徴とする請求項6に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記突出部においては、前記端子部材の前記他方の端部側が、前記突出部の前記回路基板の基板面と平行となる面の、前記圧力の印加方向と直交する両端縁に形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記接続部の係合部には、前記突出部の前記回路基板の基板面と平行となる面との間で前記回路基板を厚さ方向に挟む突起が形成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記突出部の本体部分は、前記回路基板の端縁が衝合する衝合面を有し、
前記突出部の前記衝合面に前記回路基板の端縁が衝合する状態で前記接続部と前記回路基板とが係合したときに、前記ホルダーの前記接続部の前記突出部の前記回路基板の基板面と平行となる面が前記回路基板の基板面に接触して、前記端子部材の前記他方の端部が前記回路基板に形成されている導体パターンに電気的に接続される
ことを特徴とする請求項5に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記接続部には、前記突出部の前記回路基板の基板面と平行となる面との間で前記回路基板を厚さ方向に挟む突起が形成されていると共に、前記衝合面は、前記突出部と前記突起部との間に形成されている
ことを特徴とする請求項10に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記感圧部を構成する感圧用部品は、誘電体と、導電体と、前記誘電体と前記導電体との間に介在される絶縁性材料からなるスペーサとを含む
ことを特徴とする請求項1または請求項4に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記感圧部を構成する感圧用部品は、印加される圧力に応じて静電容量を変化させる半導体素子を含む
ことを特徴とする請求項1または請求項4に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記感圧部の前記電極は、前記保持部に前記感圧部が保持されたときに、前記配線または前記端子部材の前記一方の端部と電気的に接続される
ことを特徴とする請求項1または請求項4に記載の筆圧検出モジュール。 - 圧力伝達部材を前記圧力の印加方向に摺動可能に保持すると共に、前記ホルダーの前記保持部と係合する係合部を備える係合部材を備え、
前記係合部材を前記ホルダーの前記保持部と係合させることで、前記圧力伝達部材が前記感圧部に対して前記圧力を伝達可能とする状態で、前記感圧部が前記保持部に保持される
ことを特徴とする請求項1または請求項4に記載の筆圧検出モジュール。 - 芯体と、
前記芯体の先端に印加される圧力を筆圧として検出する筆圧検出モジュールと、
前記筆圧検出モジュールで検出された前記筆圧に応じた信号を生成するための回路素子が配置されている回路基板と、
前記筆圧検出モジュールと、前記回路基板を保持するための第1のホルダーと、
を有し、筒状の筐体の中空部内に、前記芯体と、前記筆圧検出モジュールと、前記回路基板とが、軸心方向に順次に配列される電子ペンであって、
前記筆圧検出モジュールは、
印加された圧力に応じた電気情報を電極を通じて出力する感圧部と、
前記感圧部を保持すると共に、前記保持された前記感圧部と、前記感圧部から出力される前記電気情報に基づいて前記印加された圧力を検出する回路を有する回路基板とを電気的に接続する第2のホルダーと、
を備え、
前記第2のホルダーは、前記感圧部を保持する保持部と、前記回路基板との係合部を備えると共に、前記第2のホルダーの表面上には前記保持部から前記係合部にまで亘る配線が形成されており、前記第2のホルダーと前記回路基板とが係合されたときに、前記感圧部の前記電極と前記回路基板とが、前記配線を介して電気的に接続される
ことを特徴とする電子ペン。 - 芯体と、
前記芯体の先端に印加される圧力を筆圧として検出する筆圧検出モジュールと、
前記筆圧検出モジュールで検出された前記筆圧に応じた信号を生成するための回路素子が配置されている回路基板と、
前記筆圧検出モジュールと、前記回路基板を保持するための第1のホルダーと、
を有し、筒状の筐体の中空部内に、前記芯体と、前記筆圧検出モジュールと、前記回路基板とが、軸心方向に順次に配列される電子ペンであって、
前記筆圧検出モジュールは、
印加された圧力に応じた電気情報を電極を通じて出力する感圧部と、
前記感圧部を保持するための保持部と、前記保持部に保持された前記感圧部の前記電極と、前記感圧部から出力される前記電気情報に基づいて前記印加された圧力を検出する回路を有する回路基板とを電気的に接続するための導電性材料からなる端子部材を具備する接続部を有する第2のホルダーと、
を備え、
前記第2のホルダーの前記保持部と前記接続部とは、前記保持部が前記圧力が印加される側となる状態で、前記圧力の印加方向に沿って並ぶように構成されると共に、
前記第2のホルダーの前記接続部は、前記圧力が印加される側とは反対側において、前記回路基板と係合する係合部を備え、前記端子部材は前記保持部から前記係合部にまで亘って形成されており、
前記第2のホルダーの前記接続部の前記係合部が前記回路基板と係合したときに、前記端子部材を介して前記感圧部と前記回路基板とが電気的に接続される
ことを特徴とする電子ペン。 - 前記第2のホルダーは、樹脂による射出成型品に、前記端子部材が立体微細パターンとして形成されたものである
ことを特徴とする請求項17に記載の電子ペン。 - 前記第1のホルダーは、前記回路基板を載置する載置台を備えると共に、前記筆圧検出モジュールの前記第2のホルダーの接続部と嵌合する嵌合部を備え、
前記筆圧検出モジュールの前記第2のホルダーの接続部が、前記第1のホルダーの前記嵌合部に嵌合されることで、前記載置台に載置されている前記回路基板に形成された導体に、前記筆圧検出モジュールの前記接続部に形成された前記端子部材が電気的に接続される
ことを特徴とする請求項17に記載の電子ペン。 - 前記第2のホルダーの前記接続部においては、前記端子部材の前記他方の端部側が、前記接続部の前記回路基板の基板面と平行となる面の、前記圧力の印加方向と直交する両端縁に形成されており、
前記回路基板の前記基板面には、前記端子部材に対応して、前記圧力の印加方向に沿って延在する導体パターンが形成されており、
前記筆圧検出モジュールの前記第2のホルダーの接続部が、前記第1のホルダーの前記嵌合部に嵌合したときに、前記端子部材と、前記導体パターンとが対応して電気的に接続される
ことを特徴とする請求項19に記載の電子ペン。 - 前記筆圧検出モジュールの前記接続部には、当該接続部が前記第1のホルダーの嵌合部に嵌合されたときに、前記接続部の前記回路基板の基板面と平行となる面との間で前記回路基板を厚さ方向に挟む突起が形成されている
ことを特徴とする20に記載の電子ペン。 - 前記筆圧検出モジュールの前記感圧部を構成する感圧用部品は、誘電体と、導電体と、前記誘電体と前記導電体との間に介在されるスペーサとを含む
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。 - 前記筆圧検出モジュールの前記感圧部を構成する感圧用部品は、印加される圧力に応じて静電容量を変化させる半導体素子を含む
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。 - 前記筆圧検出モジュールの前記感圧部の前記電極は、前記保持部に前記感圧部が保持されたときに、前記配線または前記端子部材と電気的に接続される
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。 - 前記ホルダーの前記接続部の前記係合部は、前記圧力が印加される側とは反対側において、前記圧力の印加方向と同方向に突出する突出部を有し、
前記突出部の本体部分は、前記配線基板の端縁が衝合する衝合面を有し、
前記突出部の前記衝合面に前記配線基板の端縁が衝合する状態で前記接続部と前記回路基板とが係合したときに、前記ホルダーの前記接続部の前記突出部の前記回路基板の基板面と平行となる面が前記回路基板の基板面に接触して、前記端子部材のそれぞれの前記他方の端部が前記回路基板に形成されている導体パターンに電気的に接続される
ことを特徴とする請求項17に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記接続部には、前記回路基板の基板面と平行となる面との間で前記回路基板を厚さ方向に挟む突起が形成されていると共に、前記衝合面は、前記回路基板の基板面と平行となる面と前記突起部との間に形成されている
ことを特徴とする請求項20に記載の筆圧検出モジュール。 - 前記芯体と結合して前記芯体に印加される圧力を前記感圧部に伝達するための圧力伝達部材と、
前記第2のホルダーの前記保持部側と嵌合して、前記圧力伝達部材を、前記感圧部に対して前記圧力を伝達するように結合させる嵌合部材と、
を備え、前記嵌合部材を前記ホルダーの前記保持部側と嵌合させることで、前記圧力伝達部材が前記感圧部と結合した状態で、前記感圧部が前記保持部に保持される
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。 - 前記筒状の筐体において、前記筆圧検出モジュールの前記芯体側には、磁性体コアに巻回されたコイルが配され、前記芯体が前記磁性体コアに設けられている貫通孔を挿通することで、前記芯体に印加される圧力を前記筆圧検出モジュールに伝達するようにする
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。 - 前記コイルと電気的に接続されて、共振回路を構成するキャパシタが前記回路基板に形成されている
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。 - 前記芯体は、導電性を有する部材で構成されている
ことを特徴とする請求項16または請求項17に記載の電子ペン。
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