JPWO2017110338A1 - 電子ペン - Google Patents

Abstract

芯体や筆圧検出部などの筐体内部の搭載機構を、軸心方向にかかる負荷からも、また、軸心方向に交差する方向にかかる負荷からも適切に保護できるようにする。芯体は、一方の端部をフロントキャップの開口部から突出するようにケース内に取り付けられる。芯体保護部材は、芯体のフロントキャップの開口部から突出する当該一方の端部の側を内部に収容するように覆って、芯体を保護する。フロントキャップの軸心方向に交差する方向の衝止面と、芯体保護部材の第１の対向面部とが対向するようにされ、また、フロントキャップの軸心方向の内部壁面、芯体保護部材の第２の対向面部とが対向するようにされる。

Description

この発明は、例えば、静電結合方式や電磁誘導方式の位置検出装置に対する位置指示器としての機能を実現する電子ペンに関する。

スマートフォンなどと呼ばれる高機能携帯電話端末やタブレットＰＣ（Personal Computer）などと呼ばれる情報端末などには、入力デバイスとしてタッチパネルが搭載されたものが多い。タッチパネルは、液晶ディスプレイなどの表示装置と座標検出センサなどの位置入力装置が組み合わされた電子部品であり、使用者の指によるタッチ操作によって種々の操作入力を可能にしている。しかしながら、細かく表示された項目を選択したり、描画入力したりする場合など、より細かな操作入力を行う必要がある場合には、専用の位置指示器としての電子ペンが用いられることも多い。そして、タッチパネルに用いられる座標検出センサ（位置検出センサ）には、電磁誘導方式や静電容量方式のものがあり、電子ペンも座標検出センサに対応したものが用いられる。

なお、電磁誘導方式の座標検出センサの一例については、後に記す特許文献１に開示されており、また、静電容量方式の座標検出センサの一例については、後に記す特許文献２に開示されている。また、タッチパネルに限らず、電磁誘導方式や静電容量方式の座標検出センサが用いられて構成され、表示装置は備えないいわゆるデジタイザなどの座標入力装置も、従来からパーソナルコンピュータなどの情報処理装置への入力デバイスとして用いられている。このような座標入力装置に対して操作入力を行う場合にも、多くの場合、専用の電子ペンが用いられている。

特開平０７−０４４３０４号公報 特開平０７−２９５７２２号公報

電子ペンは、棒状の芯体が筒状の筐体内に取り付けられて構成されるが、芯体の一方の先端部は当該筐体の一方の端部から突出するようにして構成される。そして、静電結合方式と電磁誘導方式とのいずれの位置検出装置に用いられる電子ペンであっても、芯体を通じて信号を送信するタイプの電子ペンの場合には、芯体自体が導電性を備える必要がある。この場合、電子ペンの芯体は、タッチパネルの接触面を傷つけることなく、かつ、導電性を備えたものとするために、樹脂に金属粉やカーボンなどの導電性物質を混ぜて形成する。

しかし、樹脂に金属粉やカーボンなどの導電性物質を混ぜて芯体を形成すると、芯体は若干硬くなり、衝撃に対して弱くなる傾向がある。電子ペンは使用者が手に持って使用するものであるため、使用者が手を滑らせて電子ペンを床に落とすといったことも発生する。この場合、ペン先から床に落ちた場合には、芯体に対して軸心方向に過度の負荷（衝撃）がかかり、芯体が変形したり折れたりする可能性が若干ではあるが高くなると考えられる。また、電子ペンがペン先からではあるが、床に対して傾いて落ちれば、芯体に対して軸心方向と交差する方向に過度の負荷（衝撃）がかかり、芯体が折れたりする可能性が若干ではあるが高くなると考えられる。

また、電子ペンの中には、筐体から突出する芯体の先端部にかけられる筆圧に応じて芯体が筐体内に押し込まれるように移動し、筐体内に固定された筆圧検出部を芯体が押圧することにより筆圧を検出できる構成を有するものもある。この場合、当該電子ペンは、検出した筆圧に応じた信号を、芯体を通じて座標検出センサに送信する構成を有する。これにより、座標検出センサは、電子ペンからの信号の受信位置に応じて指示位置を検出できると共に、筆圧も検出でき、筆圧に応じた筆跡の入力が可能になる。

そして、筆圧検出部を備える電子ペンの場合には、芯体に加えられた筆圧を適切に筆圧検出部に伝達できるようにすると共に、芯体が過度に筆圧検出部を押圧することがないように、芯体の長さは適切に決められる。しかし、ペン先が下に向けられた状態で電子ペンを床に落としてしまったような場合には、芯体に対して瞬時に軸心方向に過度の負荷がかかり、芯体が筐体内に必要以上に押し込まれて、筆圧検出部に対しも過度の負荷がかかってしまう場合があると考えられる。この場合、芯体や筆圧検出部に対して損傷を与えてしまう危険性もあるため、芯体及び筆圧検出部を適切に保護できなければならない。

以上のことに鑑み、この発明は、電子ペンの芯体に対してかかる軸心方向の過度の負荷及び軸心方向に交差する方向の過度の負荷から、芯体や筆圧検出部などの内部機構を適切に保護できる電子ペンを提供することをも目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の電子ペンは、
軸心方向の一方の端部に開口部を有する筒状の筐体と、
前記開口部から軸心方向の一方の端部が突出するように、前記筐体内に取り付けられる芯体と、
前記芯体の軸心方向の前記一方の端部の側をその内部に収容するように覆って、前記芯体を保護するための芯体保護部材と
を備え、
前記筐体の前記開口部側には、当該筐体の軸心方向に交差する方向の衝止面を有すると共に、当該筐体の軸心方向の内部壁面とを有し、
前記芯体保護部材は、前記筐体の前記衝止面に対向する第１の対向面部と、前記筐体の前記内部壁面対向する第２の対向面部とを有する
ことを特徴とする。

この請求項１に記載の発明の電子ペンによれば、芯体は、一方の端部を筒状の筐体の開口部から突出するように筐体内に取り付けられる。そして、芯体保護部材は、芯体の筐体の開口部から突出する当該一方の端部の側を内部に収容するように覆って、芯体を保護する。そして、筐体の軸心方向に交差する方向の衝止面（他の面と付け合わされて止める面）と、芯体保護部材の第１の対向面部とが対向するようにされる。また、筐体の軸心方向の内部壁面と、芯体保護部材の第２の対向面部とが対向するようにされる。

そして、筐体の衝止面と芯体保護部材の第１の対向面部とが衝合する（付け合せられる）と、芯体はそれ以上筐体の軸心方向であって筐体の内部に向う方向に押し込まれることがないように規制される。同様に、筐体の内壁側面と芯体保護部材の第２の対向面部とが衝合すると、芯体はそれ以上筐体の軸心方向と交差する方向にひずむことがないように規制される。

これにより、芯体に対して軸心方向に過度な負荷がかけられても、必要以上に芯体が筐体内部に押し込まれることがないようにし、芯体や筐体内部の機構に損傷を与えないようにすることができる。また、芯体に対して軸心方向と交差する方向に過度な負荷がかけられても、必要以上に芯体が軸心方向と交差する方向にひずんだり折れ曲がったりすることがないようにして、芯体に損傷を与えないようにすることができる。すなわち、芯体保護部材が芯体に被されることにより芯体を補強することになる。

この発明によれば、電子ペンの芯体に対してかかる軸心方向の過度の負荷及び軸心方向に交差する方向の過度の負荷から、芯体や筆圧検出部などの内部機構を適切に保護できる電子ペンを実現できる。

この発明による電子ペンの実施の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実施の形態の構成例を説明するための要部の断面図である。 この発明による位置指示器の実施の形態の要部の機能を説明するため図である。 ペン先部の変形例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンが用いられる位置検出装置の構成例を説明するためのブロック図である。 この発明の電子ペンの変形例を説明するための図である。 電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンの構成例について説明するための図である。 図７に示した電子ペンを用いて利用される位置検出装置の回路構成例を示すブロック図である。

以下、図を参照しながら、座標検出センサが用いられて構成される位置検出装置に対する位置指示器として用いられるこの発明による電子ペンの実施の形態について説明する。図１〜図４は、この発明の実施の形態の電子ペンを説明するための図である。この発明は、静電容量方式の座標検出センサ用の電子ペンにも、また、電磁誘導方式の座標検出センサ用の電子ペンにも適用できる。

しかし、説明の簡単のため、まず、この発明を静電容量方式の座標検出センサ用の電子ペンであって、電子ペン側から信号を送出することによって、座標検出センサ側で信号を検出する方式のアクティブ型の電子ペンに適用した場合を例にして説明する。このアクティブ型の電子ペンの利点は、ペン先より信号を送出するため、ペン先を細くしても、座標検出センサ側で電子ペンの指示位置を検出することが可能である点である。

［静電容量方式の座標検出センサ用のアクティブ型の電子ペンの構成例］
図１は、この実施形態の電子ペン１の全体の概要を示すものであり、説明のために、電子ペン１のケース（筐体）２の一部を切断して、その内部を示したものである。また、図２（Ａ）は、図１では切断していないペン先側の部分の内部構成を説明するための図であり、この実施形態の電子ペン１の要部の拡大断面図である。また、図２（Ｂ）は、この実施形態の電子ペン１において、筆圧検出及び信号送信の機能を実現する部分を抜き出して模式的に示した図である。

図１に示すように、電子ペン１は、軸心方向（軸心に沿う方向）に細長であって、軸心方向の一方がペン先側とされて、開口を有するようにされると共に、軸心方向の他方が閉じられた円筒状の形状とされている筐体を構成するケース２を備える。このケース２は、導電性材料、この例ではアルマイト加工されたアルミニウムからなるもので、内部に中空部を有する円筒形状のケース本体２１と、このケース本体２１と結合されるフロントキャップ２２及びリアキャップ２３により構成されている。フロントキャップ２２及びリアキャップ２３が、ケース本体２１に圧入嵌合されることで、ケース２が形成される。

フロントキャップ２２は、図２（Ａ）に示すように、軸心方向の貫通孔２２ａを有する筒状体の構成とされると共に、電子ペン１のペン先側の部分が、ペン先に近くなるほど外径が小さくなるテーパ形状の外形を備える。そして、図２（Ａ）に示すように、フロントキャップ２２のペン先側の端面は、フロントキャップ２２の軸心方向と交差する衝止面Ａ１となる。すなわち、衝止面Ａ１はリング形状の面である。そして、この衝止面Ａ１の内側の端部からフロントキャップ２２の軸心方向には、内部壁面Ｂ１が形成されている。すなわち、内部壁面Ｂ１は筒状体であるフロントキャップ２２の内側の面である。

さらに、フロントキャップ２２の内側には、内部壁面Ｂ１よりも軸心に向って張り出した（ケース２の内側に張り出した）張り出し部２２ｂが設けられている。この張り出し部２２ｂのペン先側において軸心方向に交差する方向の面が他の衝止面Ａ２となる。すなわち、衝止面Ａ２は、衝止面Ａ１よりもより軸心に近い位置であって、リアキャップ側にずれた位置に形成されたリング形状の面である。また、張り出し部２２ｂにおいて、他の衝止面Ａ２の内側の端部からフロントキャップ２２の軸心方向には、他の内部壁面Ｂ２が形成されている。すなわち、内部壁面Ｂ２は、内部壁面Ｂ１よりもより軸心に近い位置であって、リアキャップ側にずれた位置に形成された筒状体であるフロントキャップ２２の内側の面である。

従って、図２（Ａ）にも示すように、この実施の形態の電子ペン１のフロントキャップ２２には、軸心方向と軸心方向に交差する方向とに位置を変えて、２つの衝止面Ａ１，Ａ２が設けられている。また、フロントキャップ２２には、その内部において、軸心方向と軸心方向に交差する方向とに位置を変えて、ケース２の軸心を囲むように２つの内部壁面Ｂ１，Ｂ２とが設けられている。

そして、フロントキャップ２２のペン先側には、図１及び図２（Ａ）に示すように、芯体４１と芯体保護部材４２とからなるペン先部４が設けられる。芯体４１は、導電性の棒状体のものである。具体的に、芯体４１は、例えば、金属粉やカーボンが混入された樹脂で構成されており、棒状の芯体本体部４１ａと、その先端に設けられた半球状の先端部（ペン先）４１ｂとからなる。この実施形態では、芯体本体部４１ａと先端部４１ｂとは同一材料により一体に形成されている。

芯体保護部材４２は、絶縁性材料、例えばＡＢＳ樹脂で構成されており、図２（Ａ）に示すように、芯体４１のフロントキャップ２２の開口部から突出する側の芯体本体部４１ａを、その内部に収容するように覆って、芯体４１を保護する。図２（Ａ）に示した例の場合には、芯体４１の先端部４１ｂと、先端部４１ｂとは反対側の芯体４１の端部部分は、芯体保護部材４２によっては覆われないようにされている。

そして、芯体保護部材４２は、図２（Ａ）に示すように、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１と対向する第１の対向面部ａ１と、フロントキャップ２２の衝止面Ａ２と対向する第１の対向面部ａ２とを備える。また、芯体保護部材４２は、図２（Ａ）に示すように、フロントキャップ２２の内部壁面Ｂ１に対向する第２の対向面部ｂ１と、フロントキャップ２２の内部壁面Ｂ２に対向する第２の対向面部ｂ２とを備える。

このような芯体４１及び芯体保護部材４２とからなるペン先部４が、フロントキャップ２２のペン先側の開口部１Ｈから貫通孔２２ａに挿入されて、芯体４１の端部がフロントキャップ２２内に装着される。

そして、この実施形態の電子ペン１の場合には、芯体４１と芯体保護部材４２とからなるペン先部４は、フロントキャップ２２のテーパ形状と連続するテーパ形状を有するようになっている。すなわち、図２（Ａ）に示すように、ペン先部４が、ケース２に装着されたときには、ペン先部４とフロントキャップ２２との外形は、ほぼ連続し、段差が無いように構成されている。これによって、電子ペン１のペン先部４及びフロントキャップ２２からなる部分では、その外形において段差がなく、電子ペン１を使用者が手に持った場合に手にフィットし、違和感なく電子ペン１を使用することができるように構成されている。

一方、ケース２の中空部内には、図１に示すように、基板ホルダー３や電池５が収納されると共に、図２（Ａ）に示すように、芯体ホルダー６や感圧用部品（筆圧検出部）７が収納される。

基板ホルダー３は、図２（Ａ）に示すように、絶縁性の樹脂、例えば液晶ポリマーにより構成され、ケース２の中空部内に収納されたときに、電子ペン１の軸心方向となる長手方向に、感圧用部品保持部３ａと、プリント基板載置台部３ｂとが連続する構成とされている。感圧用部品保持部３ａは、内部の中空部に感圧用部品７（筆圧検出用の複数個の部品）を収納する中空部を備える円筒形状とされる。プリント基板載置台部３ｂは、プリント基板８を載置して保持するボート状の形状であって、筒状体を軸芯方向に略半分切断したような形状とされている。

基板ホルダー３は、感圧用部品保持部３ａが芯体４１側となるように、ケース２内に収納される。そして、この感圧用部品保持部３ａに、芯体４１を保持する芯体ホルダー６が結合され、芯体４１に印加される圧力（筆圧）が、感圧用部品保持部３ａの感圧用部品７に伝達されるように構成されている。

基板ホルダー３の感圧用部品保持部３ａの外径は、フロントキャップ２２の貫通孔２２ａの内径よりも小さい径とされており、これにより、感圧用部品保持部３ａは、フロントキャップ２２の貫通孔２２ａ内に収納される。また、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂは、感圧用部品保持部３ａをペン先側に押圧するようにして、ケース本体２１の部分に収納される。これにより、基板ホルダー３は、図２（Ａ）に示すように、ケース２内の軸心方向の芯体４１側に移動しないように位置規制されている。

基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂの、感圧用部品保持部３ａとは反対側の端部には、端子導体５１が設けられている。この端子導体５１は、図１に示すように、電池５のプラス側端子５ａと電気的に衝合すると共に、プリント基板８の電源ラインの銅箔パターンと電気的に接続されている。また、リアキャップ２３のケース本体２１との圧入嵌合部には、電池５のマイナス側端子５ｂと電気的に接続する、導電性金属からなるコイルバネ端子５２が設けられている。

電池５は、図１に示すように、プラス側端子５ａを端子導体５１に接続するようにケース２内に挿入される。その後、リアキャップ２３が、コイルバネ端子５２により電池５のマイナス側端子５ｂを押圧するようにして、ケース本体２１に圧入嵌合される。

この実施形態では、導電性材料からなるケース本体２１は、電気的にプリント基板８のアース導体と接続されている。リアキャップ２３及びケース本体２１が導電性材料で構成されているので、電池５のマイナス側端子５ｂは、これらリアキャップ２３及びケース本体２１を介して、プリント基板８のアース導体と電気的に接続される。一方、電池５のプラス側端子５ａは、端子導体５１を通じてプリント基板８の電源ラインの銅箔パターンに接続される。これにより、電池５の電圧が、プリント基板８に形成されている回路の電源電圧として供給される。

この実施形態では、プリント基板８上には、電子ペン１の芯体４１から送出する信号を発生する信号発生回路８Ｓおよび当該信号発生回路８Ｓからの信号の芯体４１への送信を制御する制御回路を構成するＩＣ（Integrate Circuit）１０及びその周辺回路部品からなる回路部が設けられている。周辺回路部には、プッシュスイッチ（サイドスイッチ）１１，１２が含まれる。また、プリント基板８には、芯体４１と信号発生回路８Ｓなどとを接続する導体端子部材１４と感圧用部品７から筆圧の検出出力を伝達する導体端子部材１５とが接続される。

芯体４１は、この実施形態では、芯体本体部４１ａが、導電性弾性部材９を介して導電性材料からなる芯体ホルダー６に嵌合されることにより、芯体ホルダー６に対して結合保持されている。そして、芯体ホルダー６が、基板ホルダー３の感圧用部品保持部３ａ内の感圧用部品７の保持部材７３に嵌合されることにより、芯体４１に印加される圧力（筆圧）が感圧用部品７に伝達されるように構成されている。この場合に、芯体ホルダー６は、当該芯体ホルダー６と基板ホルダー３との間に設けられる、導電性金属などの導電性材料からなる弾性部材の例としてのコイルばね１３により、基板ホルダー３に対して常に芯体４１側に付勢されるように構成されている。なお、コイルばね１３は、導体端子部材１４と共に、プリント基板８に配設されているＩＣ１０からの信号を芯体４１に伝達するための電気的接続用部材を構成するものである。ペン先部４は、芯体本体部４１ａが、導電性弾性部材９を介して導電性材料からなる芯体ホルダー６に嵌合されると共に、ペン先部４を芯体ホルダー６より抜き取ることも可能である。すなわち、ペン先部４は、交換可能である。

そして、図２（Ｂ）に示すように、この実施形態の電子ペン１では、芯体ホルダー６と、基板ホルダー３の感圧用部品保持部３ａとの間に設けた導電性の材料で構成されたコイルばね１３と、基板ホルダー３の感圧用部品保持部３ａに設けられた導体端子部材１４とにより電気的接続用部材を構成し、この電気的接続用部材により、プリント基板８の信号発生回路８Ｓからの信号供給のための電気的接続を実現している。

そして、この実施形態の電子ペン１において、感圧用部品（筆圧検出部）７は、芯体４１に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する容量可変コンデンサを用いた場合である。感圧用部品７は、図２（Ａ）に示すように、誘電体７１と、端子部材７２と、保持部材７３と、導電部材７４と、弾性部材７５との複数個の部品からなる。端子部材７２は、導電性材料からなり、感圧用部品７で構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。また、導電部材７４は例えば導電性ゴムで構成され、弾性部材は導電性材料からなるコイルばねで構成されている。導電部材７４と弾性部材７５とは電気的に接続されて、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。

これにより、第１の電極を構成する端子部材７２と、第２の電極を構成する導電部材７４との間で形成される容量可変コンデンサの静電容量が、芯体４１に印加される圧力に応じて変化する。この容量可変コンデンサの静電容量の変化が、導体端子部材１５を通じて、感圧用部品７からプリント基板８に設けられているＩＣ１０に供給されて、ＩＣ１０で筆圧が検出される。

すなわち、この実施形態の電子ペン１は、図２（Ａ）に示したように、使用されていない状態では、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１，Ａ２と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１，ａ２とは、若干の隙間を空けて対向するようになっている。これにより、芯体４１及び芯体保護部材４２からなるペン先部４は、使用者によって芯体４１にかけられる筆圧に応じてフロントキャップ２２側に移動でき、芯体４１及び芯体ホルダー６が、感圧用部品７を押圧し、筆圧を検出できる構成になっている。また、芯体４１にかけられた筆圧が解除されたときには、上述したコイルばね１３の作用により、芯体４１及び芯体保護部材は、図２（Ａ）に示した状態に復帰できる構成になっている。

電子ペン１のＩＣ１０は、座標検出センサに対して、例えば、座標検出（位置検出）のためのバースト信号を送出する。そして、電子ペン１のプリント基板８に構成されている回路では、バースト信号を送出している期間に、上述した可変容量コンデンサの構成とされた感圧用部品７において静電容量に基づいて筆圧を検出する動作を実行する。そして、電子ペン１は、バースト信号の送出期間の終了後、検出した筆圧に応じた符号化信号を芯体４１から送出する。

このようにして、この実施形態の電子ペン１は、座標検出センサに対して座標検出センサ上の位置を指示すると共に、芯体４１にかけられた筆圧を検出して、当該座標検出センサに対して通知する機能を実現する。

そして、この実施の形態の電子ペン１は、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１，Ａ２と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１，ａ２とが対向する構成を有し、この構成により芯体４１に加えられる軸心方向の過度の負荷から芯体４１及び感圧用部品７等を保護できる。また、この実施の形態の電子ペン１は、フロントキャップ２２の内部壁面Ｂ１，Ｂ２と芯体保護部材４２の第２の対向面部ｂ１，ｂ２とが対向する構成を有し、この構成により芯体４１に加えられる軸心方向に交差する方向の過度の負荷から芯体４１を保護できる。

図３は、この実施の形態の電子ペン１において、芯体４１に対してかけられる過度の負荷から、芯体４１や感圧用部品７等の搭載部品を保護するための構成について説明するための図である。図３（Ａ）は、芯体４１に対して、軸心方向に過度の負荷がかけられる場合を、また、図３（Ｂ）は、芯体４１に対して軸心方向に交差する方向に過度の負荷がかけられる場合を説明するための図である。

例えば、ペン先部４を床に向けた状態で電子ペン１を落としてしまった場合など、図３（Ａ）において矢印が示すように、芯体４１に対して軸心方向に過度の負荷（衝撃）がかかる場合を考える。この場合、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１，Ａ２に対して、芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１，ａ２が衝合したときには、ペン先部４は、それ以上ケース２内に押し込むことができないように規制される。

これにより、図３（Ａ）に示したように、芯体４１に対して、軸心方向にかかる過度の負荷を芯体保護部材４２及びフロントキャップ２２が機能して低減し、芯体４１及び感圧用部品７等の芯体４１によって押圧される内蔵部品を保護する。すなわち、芯体４１が変形したり折れたりすることを防止でき、また、感圧用部品７等の芯体４１によって押圧される内蔵部品が損傷を受けることを防止できる。

また、手に持った電子ペン１で机を叩くなどした場合であって、図３（Ｂ）において矢印が示すように、芯体４１に対して軸心方向に交差する方向に過度の負荷（衝撃）がかかってしまった場合を考える。この場合、フロントキャップ２２の内部壁面Ｂ１，Ｂ２に対して、芯体保護部材４２の第２の対向面部ｂ１，ｂ２が衝合したときには、ペン先部４は、それ以上軸心方向に交差する方向にひずんだり折れ曲がったりしないように規制される。

これにより、図３（Ｂ）に示したように、芯体４１に対して、軸心方向に交差する方向にかかる過度の負荷を芯体保護部材４２及びフロントキャップ２２が機能して低減し、芯体４１を保護する。すなわち、芯体４１は棒状のものであり、軸心方向に交差する方向が負荷に対して最も弱い方向になる。しかし、芯体保護部材４２及びフロントキャップ２２が機能して、軸心方向に交差する方向にかかる過度の負荷から芯体４１を保護し、芯体４１が折れることを防止できる。

なお、電子ペン１のペン先部４が下向きで、かつ、電子ペン１が斜めに傾いた状態で床に落下した場合には、ペン先部４に対して、軸心方向にも軸心方向に交差する方向にも過度の負荷（衝撃）がかかる場合もある。このような場合であっても、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１，Ａ２と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１，ａ２とが、また、フロントキャップ２２の内部壁面Ｂ１，Ｂ２と芯体保護部材４２の第２の対向面部ｂ１，ｂ２とが衝合する構成により、芯体及び内蔵部品を適切に保護できる。

また、この実施の形態の電子ペン１の場合、図３（Ａ）、（Ｂ）に示したように、使用されていない状態では、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１との間の間隔は１．０ｍｍとされている。また、フロントキャップ２２の衝止面Ａ２と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ２との間の間隔は１．２ｍｍとされている。このため、芯体４１に対する軸心方向の負荷については、まず、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１とが衝合することにより吸収する。

そして、更に大きな負荷がかかり、ペン先部４がさらにケース２側に押し込まれた場合には、フロントキャップ２２の衝止面Ａ２と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ２とがさらに衝合する。これにより、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１とに加えて、フロントキャップ２２の衝止面Ａ２と芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ２とが機能し、より大きな負荷を吸収できる。このように、芯体４１にかけられる軸心方向の負荷に対しては、２段階で負荷を吸収することができ、芯体４１を適切に保護できる。

なお、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１，Ａ２と、芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１，ａ２とは、感圧用部品７の検出限界点に到達する前に衝合するようになっている。これにより、芯体４１に対して軸心方向に加わる負荷から、感圧用部品７などの搭載部品を保護することができる。

［ペン先部４の変形例］
図２（Ａ）を用いて説明したように、電子ペン１において、芯体保護部材４２は、芯体４１の芯体本体部４１ａをその内部に収容するように覆い、芯体４１の先端部４１ｂは芯体保護部材４２から突出させるようにしてペン先部４を構成していた。このようにペン先部４を構成することにより、芯体４１から座標検出センサへの信号の送信を適切に行うことができると共に、外部からの負荷に対して比較的に弱い部分となる芯体本体部４１ａを適切に保護できる。

しかし、ペン先部４の構成は、図２（Ａ）などに示したものに限るものではない。芯体４１の先端部４１ｂを芯体保護部材４２から突出しないようにしてペン先部４を構成することもできる。図４は、ペン先部４の変形例を説明するための図であり、変形例のペン先部について、その軸心方向に沿って半分に切断した場合の断面を示している。いずれの変形例も、芯体と芯体保護部材とからなるものであるが、芯体の先端部が芯体保護部材から突出することがないように形成したものである。

図４（Ａ）に示したペン先部４Ａの場合、芯体４１Ｘの先端部は先端部材４３により覆われて保護されると共に、当該先端部から下の部分は芯体保護部材４２によって保護される構成になったものである。芯体４１Ｘは、上述した芯体４１と同様の材料によって形成されるものであるが、その外観は、図２、図３に示したものとは異なっている。すなわち、芯体４１Ｘは、ペン先側にいわゆるキノコの傘のような形状は有さず、ペン先側の先端が丸められて形成されたものである。

そして、先端部材４３により形成されるペン先は曲面となっているので、使用時における滑らかさを実現できる。また、先端部材４３を設けることにより、芯体４１Ｘの先端を図４（Ａ）に示すように、芯体保護部材４２から突出させても、芯体４１Ｘの先端が外部に露出することはない。したがって、芯体４１Ｘのペン先側の先端が、直接に座標検出センサ（位置検出センサ）の操作面に対して接触することが無く、芯体４１Ｘの先端を摩耗等から保護できる。

なお、図４（Ａ）に示したペン先部４Ａにおいて、芯体保護部材４２と先端部材４３とは、異なる材料を用いて構成できる。例えば、芯体保護部材４２は絶縁性の部材を用いるが、先端部材４３は導電性の部材を用いることができる。また、先端部材４３として誘電体の材料を用いることもできる。これにより、例えば、芯体保護部材４２は誘電率の低い材料を用いて形成し、先端部材４３については、誘電率の高い材料を用いて形成することもできる。

また、図４（Ａ）に示したペン先部４Ａの場合には、芯体保護部材４２と先端部材４３とは、異なる材料により検出するものとして説明したが、芯体保護部材４２と先端部材４３とは同一材料により形成することもできる。そこで、図４（Ａ）に示した芯体保護部材４２と先端部材４３とを同一材料により一体に形成し、芯体４１Ｘと組み合わせたものが、図４（Ｂ）に示すペン先部４Ｂである。

図４（Ｂ）に示したペン先部４Ｂは、絶縁材料により形成された芯体保護部材４４によって、芯体４１Ｘの一方の端部をその先端部分も露出させることがないように覆って、芯体４１Ｘを保護するようにしたものである。そして、芯体保護部材４４は、絶縁材料により構成されても、芯体４１Ｘから送出するようにされる信号に応じて、芯体４１Ｘに接触した内側と芯体４１Ｘから離れた外側とでは、分極により電位差が生じる。これにより、静電容量方式の座標検出センサ側に、位置を指示することができる。

このように、電子ペン１用のペン先としては、図２（Ａ）に示したように、芯体４１の先端部４１ｂを芯体保護部材４２から突出させたペン先部４として構成することができる。また、電子ペン１用のペン先としては、図４に示したように、芯体４１Ｘの先端部を芯体保護部材４２及び先端部材４３で覆うことにより、また、芯体保護部材４４によって覆うことにより、芯体４１Ｘの先端部が露呈しないように構成することもできる。

また、図４に示した芯体４１Ｘの先端部を露出させない構成の場合には、芯体保護部材４２、４４と芯体４１Ｘと軸心方向の位置関係を適宜の位置に調整できる。また、図４に示した例において、芯体４１Ｘに替えて、図２に示した芯体４１を用いることもできる。すなわち、芯体のペン先側の形状は、図２に示したようにキノコ型にしたり、図４に示したように芯体４１の先端を保護する形状としたり、その他の種々の形状とすることができる。

［静電容量方式の座標検出センサの概要］
図５は、電子ペン１からの信号を受け、センサ上の位置を検出すると共に、筆圧やサイドスイッチの状態を検出するようにする静電容量方式の座標検出センサが用いられた位置検出装置１００を説明するためのブロック図である。

この例の位置検出装置１００は、図５に示すように、静電容量方式の座標検出センサ（以下、センサと略称する）１１０と、このセンサ１１０に接続されるペン検出回路１２０とからなる。センサ１１０は、この例では、断面図は省略するが、下層側から順に、第１の導体群１１１、絶縁層（図示は省略）、第２の導体群１１２を積層して形成されたものである。第１の導体群１１１は、例えば、横方向（Ｘ軸方向）に延在した複数の第１の導体１１１Ｙ１、１１１Ｙ２、…、１１１Ｙｍ（ｍは正の整数）を互いに所定間隔離して並列に、Ｙ軸方向に配置したものである。また、第２の導体群１１２は、第１の導体群１１１と直交する縦方向（Ｙ軸方向）に延在し互いに所定間隔離して並列に、Ｘ軸方向に配置したものである。

このように、位置検出装置１００のセンサ１１０では、第１の導体群１１１と第２の導体群１１２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。なお、以下の説明において、第１の導体１１１Ｙ１、１１１Ｙ２、…、１１１Ｙｍについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第１の導体１１１Ｙと称する。同様に、第２の導体１１２Ｘ１、１１２Ｘ２、…、１１２Ｘｎについて、それぞれの導体を区別する必要がないときには、その導体を、第２の導体１１２Ｘと称することとする。

ペン検出回路１２０は、センサ１１０との入出力インターフェースとされる選択回路１２１と、増幅回路１２２と、バンドパスフィルタ１２３と、検波回路１２４と、サンプルホールド回路１２５と、ＡＤ（Analog to Digital）変換回路１２６と、制御回路１２７とからなる。

選択回路１２１は、制御回路１２７からの制御信号に基づいて、第１の導体群１１１および第２の導体群１１２の中から１本の導体１１１Ｙまたは１１２Ｘを選択する。選択回路１２１により選択された導体は増幅回路１２２に接続され、電子ペン１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１２２により増幅される。この増幅回路１２２の出力はバンドパスフィルタ１２３に供給されて、電子ペン１から送信される信号の周波数の成分のみが抽出される。

バンドパスフィルタ１２３の出力信号は検波回路１２４によって検波される。この検波回路１２４の出力信号はサンプルホールド回路１２５に供給されて、制御回路１２７からのサンプリング信号により、所定のタイミングでサンプルホールドされた後、ＡＤ変換回路１２６によってデジタル値に変換される。ＡＤ変換回路１２６からのデジタルデータは制御回路１２７によって読み取られ、処理される。

制御回路１２７は、内部のＲＯＭに格納されたプログラムによって、サンプルホールド回路１２５、ＡＤ変換回路１２６、および選択回路１２１に、それぞれ制御信号を送出するように動作する。そして、制御回路１２７は、ＡＤ変換回路１２６からのデジタルデータから、電子ペン１によって指示されたセンサ１１０上の位置座標を算出する。さらに、制御回路１２７は、電子ペン１の感圧用部品７などからなる筆圧検出モジュールで検出された筆圧と、図１に示したように、押圧部１１ａ、１２ａとプッシュスイッチ１１、１２によって構成されるサイドスイッチの状態を検出する。

また、上述の例のアクティブ静電ペンの構成の電子ペン１においては、信号発生回路８Ｓは、発振回路のみの構成とし、筆圧やサイドスイッチのオン／オフをその発振周波数の変化として位置検出装置に伝送するようにした。しかし、これに限るものではない。信号発生回路を、発振回路と、その発振信号に対して所定の変調を行う回路とで構成し、筆圧情報やサイドスイッチのオン／オフを示す情報を、例えば上述したＡＳＫ信号などとして位置検出装置に伝送するようにしてもよい。

この実施の形態の電子ペン１は、図５を用いて説明した静電容量方式の座標検出センサが用いて形成された位置検出装置に対して用いて好適なものである。

［電子ペン１の変形例］
上述した電子ペン１は、フロントキャップ２２の衝止面Ａ１，Ａ２に対して、芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１，ａ２が対向していた。また、フロントキャップ２２の内部壁面Ｂ１，Ｂ２に対して、芯体保護部材４２の第２の対向面部ｂ１，ｂ２が対向していた。しかし、このように構成される場合に限るものではない。少なくとも、衝止面と第１の対向面部とのペアは１つであってもよい。

図６は、電子ペン１の変形例である電子ペン１Ａを説明するための図である。この例の電子ペン１Ａもまた、その基本的な構成は、図１、図２に示した電子ペン１とほぼ同様に構成される。このため、図６に示す電子ペン１Ａにおいて、図１、図２を用いて上述した電子ペン１と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分についての説明は重複するので省略する。そして、以下に説明する変形例の電子ペン１Ａにおいては、フロントキャップ２２Ａと、芯体保護部材４２Ａの構成が、上述した電子ペン１のフロントキャップ２２と、芯体保護部材４２とは異なっている。

この例の電子ペン１Ａのフロントキャップ２２Ａもまた、図６に示すように、軸心方向の貫通孔２２ａを有する筒状体の構成とされると共に、電子ペン１Ａのペン先側の部分が、ペン先に近くなるほど外径が小さくなるテーパ形状の外形を備える。そして、図６に示すように、フロントキャップ２２Ａの先端には、面積がごくわずかな端面Ａ１Ａが設けられている。この端面Ａ１Ａの内側の端部から軸心方向に内部壁面Ｂ１Ａが設けられている。

さらに、フロントキャップ２２Ａの内側には内部壁面Ｂ１Ａよりフロントキャップ２２Ａの内部に張り出した張り出し部２２ｂが設けられ、この張り出し部２２ｂのペン先側において、軸心方向に交差する方向の面が衝止面Ａ２Ａとされる。この衝止面Ａ２Ａの内側の端部からフロントキャップ２２Ａの軸心方向には、内部壁面Ｂ２Ａが形成されている。このように、フロントキャップ２２Ａは、軸心方向の位置と軸心方向に交差する方向の位置を変えて、端面Ａ１Ａと衝止面Ａ２Ａとが設けられている。また、軸心方向の位置と軸心方向に交差する方向の位置を変えて、２つの内部壁面Ｂ１Ａ，Ｂ２Ａとが設けられている。

一方、芯体保護部材４２Ａは、軸心方向に交差する方向の面であって、フロントキャップ２２Ａの衝止面Ａ２Ａと対向する第１の対向面部ａ１Ａを備える。また、芯体保護部材４２Ａは、いずれも軸心方向に沿う方向の面であって、フロントキャップ２２Ａの内部壁面Ｂ１Ａに対向する第２の対向面部ｂ１Ａと、フロントキャップ２２Ａの内部壁面Ｂ２Ａに対向する第２の対向面部ｂ２Ａとを備える。

このように、フロントキャップ２２Ａと芯体保護部材４２Ａとの間において、軸心方向に交差する方向の面では衝止面Ａ２Ａと第１の対向面部ａ１Ａとの１か所でしか対向しない。しかし、図２（Ａ）と図６とを比較すると分かるように、衝止面Ａ２Ａと第１の対向面部ａ１Ａとの間で対向する面積は大きくなっており、強固かつ確実に芯体４１Ａ及び芯体保護部材４２Ａとが、ケース２に対して必要以上に押し込まれことがないようにできる。

これに対して、フロントキャップ２２Ａと芯体保護部材４２Ａとの間において、軸心方向に沿う方向の面では内部壁面Ｂ１Ａ，Ｂ２Ａと第２の対向面部ｂ１Ａ，ｂ２Ａとの２か所で対向する。しかも、対向面積は、電子ペン１Ａが使用されていない状態のであっても、また、使用されている状態であっても、上述した実施の形態の電子ペン１に比べて大きくすることができる。これにより、芯体４１Ａや芯体保護部材４２Ａに対して軸心方向に交差する方向に過度の負荷がかけられた場合であっても、芯体４１Ａを軸心方向と交差する方向に大きくひずませることが無いように強固かつ確実に保護し、芯体４１Ａが損傷しないようにできる。

なお、この変形例の電子ペン１Ａの場合には、図６に示したように芯体４１Ａの芯体本体部４１ａの先端部４１ｂとは反対側の端部４１ｃは、芯体保護部材４２Ａによって保護されている芯体本体部４１ａの部分よりもその直径が大きくなるようにされている。これにより、芯体保護部材４２Ａは、芯体４１Ａの先端部４１ｂと端部４１ｃとによって挟持され、芯体４１Ａから芯体保護部材４２Ａがずれたり、外れたりすることがないようにしている。

また、芯体４１Ａの端部４１ｃが芯体本体部４１ａよりも大きな直径を有することにより、図６に示したように、芯体ホルダー６Ａは、芯体４１の端部４１ｃに対応した大きな開口部を有するものとなり、また、導電性弾性部材９Ａも芯体４１の端部４１ｃを挟持できるように、芯体ホルダー６Ａの内側に設けられる。

また、この変形例の電子ペン１Ａの場合にも、フロントキャップ２２Ａの衝止面Ａ２Ａと、芯体保護部材４２Ａの第１の対向面部ａ１Ａとは、感圧用部品７の検出限界点に到達する前に衝合するようになっている。これにより、芯体４１に対して軸心方向に加わる負荷から、感圧用部品７などの搭載部品を保護することができる。

また、ケース本体２１と芯体４１Ａとは導電性の材料で形成し、芯体保護部材４２Ａを非導電性の材料で形成することによって、電子ペン１、１Ａの電気的な接続関係については適切に構成することができる。また、ケース本体２１から芯体４１Ａに対してノイズが混入するのを芯体保護部材４２Ａが適切に防止できる。

［電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンへの適用］
上述もしたように、この発明は、電磁誘導方式の座標検出センサ用の電子ペンに対しても適用できる。このため、その具体例として、この発明の電子ペンを電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンに適用した場合について説明する。図７は、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペン１Ｂの構成例について説明するための図であり、電子ペン１Ｂを軸心方向に半分に切断した場合の切断面（断面図）を示している。なお、図７において、図２（Ａ）に示した電子ペン１と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明は省略する。

この例の電子ペン１Ｂは、電磁誘導方式により後述する位置検出装置２００に対して位置を指示するものである。すなわち、電子ペン１Ｂは、位置検出装置２００から送信される特定周波数の電磁波に対して共振する共振回路を有している。そして、電子ペン１Ｂは、この共振回路で検出した共振信号を位置検出装置２００に送信することにより位置検出装置２００に対して位置を指示するようになっている。

図７（Ａ）に示すように、電子ペン１Ｂは、筐体の一具体例を示すケース本体２１Ｂと、芯体４１及び芯体保護部材４２からなるペン先部４と、位置指示コイル１７と、可変容量コンデンサ（筆圧検出部）７Ｂと、フェライトコア１６と、プリント基板８Ｂとを備えて構成されている。

ケース本体２１Ｂは、導電性材料からなるもので、電子ペン１Ｂの外装部として形成されている。このケース本体２１Ｂは、一方が閉じられた有底の円筒状をなしている。そして、ケース本体２１Ｂは、軸心方向に重ね合わせて組立結合される第１のケース２２Ｂと第２のケース２３Ｂとから構成されている。第１のケース２２Ｂは、図７に示すように、軸心方向の貫通孔２２ａを有する筒状体の構成とされると共に、電子ペン１Ｂのペン先側の部分が、ペン先に近くなるほど外径が小さくなるテーパ形状の外形を備える。そして、第１のケース２２Ｂの先端は、開口部１Ｈを有している。そして、この第１のケース２２Ｂの軸心方向の他端は、開口している。

第２のケース２３Ｂは、軸心方向の一端が開口し、かつ他端が閉じられた円筒形をなしている。第１のケース２２Ｂと第２のケース２３Ｂとは、同一軸線上に配置されて、接着剤や固定ねじ等の固着手段により固定されている。そして、第２のケース２３Ｂに、電子部品が実装されたプリント基板８Ｂが接着剤や固定ねじ等の固着手段によって固定されており、第１のケース２２Ｂには、フェライトコア１６が収納されている。

フェライトコア１６は、例えば円筒形をなしており、その筒孔１６ａに芯体４１が挿通されている。そして、フェライトコア１６の軸方向の一端側から芯体４１の先端部４１ｂが突出している。更に、フェライトコア１６の外周には、共振回路を構成する位置指示コイル１７が巻回して装着されている。位置指示コイル１７の図示しない両端は、プリント基板８Ｂ上の電子部品に電気的に接続されている。プリント基板８Ｂには、共振回路を構成する電子部品が実装されている。

芯体４１は、上述もしたように、導電性の棒状体のものである。具体的に、芯体４１は、例えば、金属粉やカーボンが混入された樹脂で構成されており、棒状の芯体本体部４１ａと、その先端に設けられた半球状の先端部（ペン先）４１ｂとからなる。なお、芯体４１の芯体本体部４１ａは、フェライトコア１６や位置指示コイル１７が設けられるために、図２、図３に示した例の芯体４１よりも長くなっている。しかし、その他の構成は図２、図３に示したものと同じである。

そして、芯体４１は、ケース本体２１Ｂの軸心方向に沿ってケース本体２１Ｂ内に収納される。先端部４１ｂは、略円錐状に形成されている。この先端部４１ｂは、芯体４１をケース本体２１Ｂ内に収納した際に、第１のケース２２Ｂの開口部１Ｈから外側に向けて突出する。そして、芯体本体部４１ａの軸心方向の他端には、感圧用部品７Ｂが取り付けられている。この感圧用部品７Ｂは、上述した電子ペン１の感圧用部品７と同様の構成を有するものである。

そして、この例の電子ペン１Ｂの場合には、芯体４１のペン先側の芯体本体部４１ａは、芯体保護部材４２により覆われて保護され、芯体４１の先端部４１ｂは、芯体保護部材４２から突出するようにされる。芯体保護部材４２は、上述もしたように、絶縁性材料、例えばＡＢＳ樹脂で構成されている。そして、図７（Ｂ）と図２（Ａ）とを比較すると分かるように、第１のケース２２Ｂのペン先側の部分と芯体保護部材４２とは、図２（Ａ）を用いて説明した場合と同様の構成を有する。

すなわち、図７（Ｂ）に示すように、第１のケース２２Ｂのペン先側の端面は、第１のケース２２Ｂの軸心方向と交差する衝止面Ａ１Ｂとなる。この衝止面Ａ１Ｂの内側の端部から第１のケース２２Ｂの軸心方向には、内部壁面Ｂ１Ｂが形成されている。さらに、図７（Ｂ）に示すように、第１のケース２２Ｂの内側には、内部壁面Ｂ１Ｂよりも軸心に向って張り出した（第１のケース２２Ｂの内側に張り出した）張り出し部２２ｂが設けられている。この張り出し部２２ｂのペン先側において軸心方向に交差する方向の面が他の衝止面Ａ２Ｂとなる。また、張り出し部２２ｂにおいて、他の衝止面Ａ２Ｂの内側の端部から第１のケース２２Ｂの軸心方向には、他の内部壁面Ｂ２Ｂとなる。

図７（Ｂ）に示すように、第１のケース２２Ｂは、軸心方向と軸心方向に交差する方向とに位置を変えて、２つの衝止面Ａ１Ｂ，Ａ２Ｂを備える。また、第１のケース２２Ｂは、その内部において、軸心方向と軸心方向に交差する方向とに位置を変えて、ケース２の軸心を囲むように２つの内部壁面Ｂ１Ｂ，Ｂ２Ｂとを備える。

そして、芯体保護部材４２は、図７（Ｂ）に示すように、第１のケース２２Ｂの衝止面Ａ１Ｂと対向する第１の対向面部ａ１Ｂと、第１のケース２２Ｂの衝止面Ａ２Ｂと対向する第１の対向面部ａ２Ｂとを備える。また、芯体保護部材４２は、図７（Ｂ）に示すように、第１のケース２２Ｂの内部壁面Ｂ１Ｂに対向する第２の対向面部ｂ１Ｂと、第１のケース２２Ｂの内部壁面Ｂ２Ｂに対向する第２の対向面部ｂ２Ｂとを備える。

このような芯体４１及び芯体保護部材４２とからなるペン先部４が、第１のケース２２Ｂのペン先側の開口部１Ｈから貫通孔２２ａに挿入されて、芯体４１の端部が第１のケース２２Ｂ内に装着される。

そして、図２（Ａ）及び図３を用いて説明した電子ペン１の場合と同様に、この例の電子ペン１Ｂの場合にも、芯体４１に対して軸心方向に過度の負荷がかけられた場合であっても、芯体４１及び感圧用部品７Ｂなどの搭載部品を破損等から保護できる。すなわち、芯体４１に対して軸心方向に過度の負荷がかけられた場合、第１のケース２２Ｂの衝止面Ａ１Ｂ，Ａ２Ｂと芯体保護部材４２の第１の対向面部ａ１Ｂ，ａ２Ｂが対向することによって、芯体４１及び芯体保護部材４２からなるペン先部４を、必要以上にケース本体２１Ｂ側に押し込むことがないように規制できる。

また、図２（Ａ）及び図３を用いて説明した電子ペン１の場合と同様に、この例の電子ペン１Ｂの場合にも、芯体４１に対して軸心方向と交差する方向に過度の負荷がかけられた場合であっても、芯体４１を破損等から保護できる。すなわち、芯体４１に対して軸心方向と交差する方向に過度の負荷がかけられた場合、第１のケース２２Ｂの内部壁面Ｂ１Ｂ，Ｂ２Ｂと芯体保護部材４２の第２の対向面部ｂ１Ｂ，ｂ２Ｂが対向することによって、芯体４１及び芯体保護部材４２からなるペン先部４を、必要以上に軸心方向と交差する方向に押し出すことがないように規制できる。

すなわち、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペン１Ｂの場合にも、第１のケース２２Ｂと芯体保護部材４２との構成が、図２、図３に示した電子ペン１の場合と同様の構成になっている。これにより、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンの場合にも、芯体４１や感圧用部品７Ｂ等の搭載部品を芯体４１にかかる過度の負荷から適切に保護できる。

なお、図７に示した構成例は、図２、図３を用いて説明した場合と同様に構成したものであるが、これに限るものではない。電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンの場合にも、図６を用いた態様の構成とすることももちろんできる。

［電磁誘導授受方式の座標検出センサの概要］
次に、図７を用いて説明した電子ペン１Ｂを用いて指示位置の検出および筆圧の検出を行う電磁誘導授受方式の位置検出装置２００の具体的な実施形態の回路構成例について、図８を参照して説明する。図８は、電子ペン１Ｂ及び位置検出装置２００の回路構成例を示すブロック図である。電子ペン１Ｂと位置検出装置２００とにより入力装置が構成される。

電子ペン１Ｂは、回路構成としては、位置指示コイル１７と、この位置指示コイル１７に接続された可変容量コンデンサ（筆圧検出部）７Ｂと、この可変容量コンデンサ７Ｂに並列に接続される共振コンデンサ６０ａからなる共振回路６１によって現される。

一方、位置検出装置２００には、Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａと、Ｙ軸方向ループコイル群２０４ｂとを積層させて設けることにより、電磁誘導方式の座標検出センサ２０１が形成されている。各ループコイル群２０４ａ，２０４ｂ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２０４ａ，２０４ｂ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。

また、位置検出装置２００には、Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群２０４ｂが接続される選択回路２０６が設けられている。この選択回路２０６は、２つのループコイル群２０４ａ，２０４ｂのうちの一のループコイルを順次選択する。

さらに、位置検出装置２００には、発振器２０３と、電流ドライバ２０５と、切り替え接続回路２０７と、受信アンプ２０８と、検波器２０９と、低域フィルタ２１０と、サンプルホールド回路２１２と、Ａ／Ｄ変換回路２１３と、同期検波器２１６と、低域フィルタ２１７と、サンプルホールド回路２１８と、Ａ／Ｄ変換回路２１９と、処理部２１４とが設けられている。

発振器２０３は、周波数ｆ０の交流信号を発生し、電流ドライバ２０５と同期検波器２１６に供給する発振器２０３である。電流ドライバ２０５は、発振器２０３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２０７へ送出する。切り替え接続回路２０７は、後述する処理部２１４からの制御により、選択回路２０６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Ｓ）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２０５が、受信側端子Ｒには受信アンプ２０８が、それぞれ接続されている。

選択回路２０６に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２０６及び切り替え接続回路２０７を介して受信アンプ２０８に送られる。受信アンプ２０８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２０９及び同期検波器２１６へ送出する。

検波器２０９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、低域フィルタ２１０へ送出する。低域フィルタ２１０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２０９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２１２へ送出する。サンプルホールド回路２１２は、低域フィルタ２１０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（Analog to Digital）変換回路２１３へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２１３は、サンプルホールド回路２１２のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理部２１４に出力する。

一方、同期検波器２１６は、受信アンプ２０８の出力信号を発振器２０３からの交流信号で同期検波し、それらの間の位相差に応じたレベルの信号を低域フィルタ２１７に送出する。この低域フィルタ２１７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２１６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２１８に送出する。このサンプルホールド回路２１８は、低域フィルタ２１７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（Analog to Digital）変換回路２１９へ送出する。Ａ／Ｄ変換回路２１９は、サンプルホールド回路２１８のアナログ出力をデジタル信号に変換し、処理部２１４に出力する。

処理部２１４は、位置検出装置２００の各部を制御する。すなわち、処理部２１４は、選択回路２０６におけるループコイルの選択、切り替え接続回路２０７の切り替え、サンプルホールド回路２１２、２１８のタイミングを制御する。処理部２１４は、Ａ／Ｄ変換回路２１３、２１９からの入力信号に基づき、Ｘ軸方向ループコイル群２０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群２０４ｂ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２０４ａ及びＹ軸方向ループコイル群２０４ｂの各ループコイルには、電子ペン１Ｂから送信される電波によって誘導電圧が発生する。処理部２１４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電子ペン１Ｂ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、処理部２１４は、送信した電波と受信した電波との位相差に基づいて筆圧を検出する。

このように、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペン１Ｂにも、この発明の電子ペンを適用できる。そして、電子ペン１Ｂは、図８を用いて説明した電磁誘導授受方式の座標検出センサが用いられて形成された位置検出装置に対して用いて好適なものである。また、ここでは、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンにこの発明を適用した場合を説明したが、電子ペン側に信号の発生手段を備え、電磁誘導方式の座標検出センサに対して、位置及び筆圧検出用の信号を送信する電磁誘導方式の座標検出センサ用の電子ペンにもこの発明を適用できる。

また、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンや電磁誘導方式の座標検出センサ用の電子ペンの場合にも、芯体と芯体保護部材からなるペン先部は、芯体の先端部を芯体保護部材から突出させることがないように構成することもできる。すなわち、電磁誘導授受方式の座標検出センサ用の電子ペンや電磁誘導方式の座標検出センサ用の電子ペンの場合にも、図４を用いて説明した態様で、芯体及び芯体保護部材からなるペン先部を構成できる。

また、ケース本体２１Ｂと芯体４１とは導電性の材料で形成し、芯体保護部材４２を非導電性の材料で形成することによって、電子ペン１Ｂの電気的な接続関係については適切に構成することができる。また、ケース本体２１Ｂから芯体４１に対してノイズが混入するのを芯体保護部材４２が適切に防止できる。

［変形例］
なお、図２に示した芯体４１と芯体保護部材４２とからなるペン先部４は、異材質(材料)どうしを組み合わせて一体に成形する技術であるいわゆる二色成形（ダブルモールド）技術を用いて一体に形成することが可能である。もちろん、図４に示した、芯体４１Ｘと芯体保護部材４２と先端部材４３からなるペン先部４Ａ、芯体４１Ｘと芯体保護部材４４からなるペン先部４Ｂについても二色成形により形成できる。また、図６に示した芯体４１Ａ及び芯体保護部材４２Ａからなるペン先部についても、二色成形により形成できる。

また、上述した実施の形態では、２つの衝止面Ａ１，Ａ２と２つの第１の対向面部ａ１，ａ２が対向する場合について説明したが、これに限るものではない。フロントキャップ２２側に３つ以上の衝止面を設け、芯体保護部材４２側に対応する３つ以上の第１の対向面部を設けるようにすることもできる。同様に、フロントキャップ２２側に３つ以上の内部壁面を設け、芯体保護部材４２側に対応する３つ以上の第２の対向面部を設けるようにすることもできる。

なお、上述した実施の形態おいて、感圧用部品７、７Ｂは、例えば可変容量コンデンサで構成するものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて、感圧センサを構成し、これを感圧用部品７、７Ｂとして用いるようにすることもできる。

１，１Ａ，１Ｂ…電子ペン、２…ケース、２１…ケース本体、２２…フロントキャップ、２３…リアキャップ、３…基板ホルダー、３ａ…感圧用部品保持部、３ｂ…プリント基板載置台部、５…電池、６…芯体ホルダー、７，７Ｂ…感圧用部品、８，８Ｂ…プリント基板、９…導電性弾性部材、１０…ＩＣ、１３…コイルばね、１４…導体端子部材、１５…導体端子部材、１６…フェライトコア、１７…位置指示コイル、４１，４１Ｘ，４１Ａ…芯体、４１ａ…芯体本体部、４１ｂ…先端部、４１ｃ…端部、４２…芯体保護部材、４３…先端部材、４４…芯体保護部材、Ａ１，Ａ２，Ａ１Ａ，Ａ２Ａ，Ａ１Ｂ，Ａ２Ｂ…衝止面、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ１Ａ，Ｂ２Ａ，Ｂ１Ｂ，Ｂ２Ｂ…内部壁面、ａ１，ａ２，ａ１Ａ，ａ２Ａ，ａ１Ｂ，ａ２Ｂ…第１の対向面部、ｂ１，ｂ２，ｂ１Ａ，ｂ２Ａ，ｂ１Ｂ，ｂ２Ｂ…第２の対向面部

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の電子ペンは、
軸心方向の一方の端部に開口部を有する筒状の筐体と、
前記開口部から軸心方向の一方の端部が突出するように、前記筐体内に取り付けられる芯体と、
前記芯体の軸心方向の前記一方の端部の側を覆うことにより前記芯体を保護するための芯体保護部材と
を備え、
前記筐体の前記開口部側には、当該筐体の軸心方向に交差する方向に、複数の衝止面を有すると共に、当該筐体の軸心方向の内部壁面とを有し、
前記芯体保護部材は、前記筐体の前記複数の衝止面のそれぞれに対向する複数の第１の対向面部と、前記筐体の前記内部壁面に対向する第２の対向面部とを有する
ことを特徴とする電子ペン。
ことを特徴とする。

この請求項１に記載の発明の電子ペンによれば、芯体は、一方の端部を筒状の筐体の開口部から突出するように筐体内に取り付けられる。そして、芯体保護部材は、芯体の筐体の開口部から突出する当該一方の端部の側を内部に収容するように覆って、芯体を保護する。そして、筐体の軸心方向に交差する方向の複数の衝止面（他の面と付け合わされて止める面）と、芯体保護部材の複数の第１の対向面部とが対向するようにされる。また、筐体の軸心方向の内部壁面と、芯体保護部材の第２の対向面部とが対向するようにされる。

そして、筐体の複数の衝止面と芯体保護部材の複数の第１の対向面部とが衝合する（付け合せられる）と、芯体はそれ以上筐体の軸心方向であって筐体の内部に向う方向に押し込まれることがないように規制される。同様に、筐体の内壁側面と芯体保護部材の第２の対向面部とが衝合すると、芯体はそれ以上筐体の軸心方向と交差する方向にひずむことがないように規制される。

Claims (11)

1. 軸心方向の一方の端部に開口部を有する筒状の筐体と、
   前記開口部から軸心方向の一方の端部が突出するように、前記筐体内に取り付けられる芯体と、
   前記芯体の軸心方向の前記一方の端部の側を覆うことにより前記芯体を保護するための芯体保護部材と
   を備え、
   前記筐体の前記開口部側には、当該筐体の軸心方向に交差する方向の衝止面を有すると共に、当該筐体の軸心方向の内部壁面とを有し、
   前記芯体保護部材は、前記筐体の前記衝止面に対向する第１の対向面部と、前記筐体の前記内部壁面対向する第２の対向面部とを有する
   ことを特徴とする電子ペン。
2. 請求項１に記載の電子ペンであって、
   前記芯体の先端部は、前記芯体保護部材から突出するようにされていることを特徴とする電子ペン。
3. 請求項１に記載の電子ペンであって、
   前記芯体の先端部は、前記芯体保護部材から突出しないようにされていることを特徴とする電子ペン。
4. 請求項１に記載の電子ペンであって、
   前記筐体の前記開口部側には、軸心方向に交差する方向に、複数の前記衝止面が設けられており、
   前記芯体保護部材は、複数の前記衝止面のそれぞれに対向する複数の第１の対向面部を有することを特徴とする電子ペン。
5. 請求項１に記載の電子ペンであって、
   前記筐体の前記開口部側には、軸心方向と軸心方向に交差する方向とに位置を変えて、複数の前記内部壁面が設けられており、
   前記芯体保護部材は、複数の前記内部壁面のそれぞれに対向する複数の第２の対向面部を有することを特徴とする電子ペン。
6. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記芯体保護部材は、非導電性材料で形成され、
   前記芯体と前記筐体とは導電性材料で形成され、
   前記芯体と前記筐体とは、前記芯体保護部材によって絶縁されていることを特徴とする電子ペン。
7. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記筐体内には、筆圧検出部が設けられており、
   前記芯体に筆圧を加えることにより、前記芯体が前記筐体内に押し込まれ、前記筆圧検出部に筆圧を伝え、
   前記筐体の前記衝止面と、前記芯体保護部材の第１の対向面部とは、前記筆圧検出部の検出限界点に到達する前に衝合することを特徴とする電子ペン。
8. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記芯体と前記芯体保護部材とは、２色成形により一体に形成されることを特徴とする電子ペン。
9. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
   前記芯体と、前記芯体保護部材と、前記筐体の前記開口部部分との外形は、段差のないように形成されていることを特徴とする電子ペン。
10. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
    発振回路を備え、
    前記発振回路からの信号を、前記芯体を通じて送出することにより静電容量方式の位置検出センサを通じて情報の入力を行うようにする静電容量方式の電子ペン。
11. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれかに記載の電子ペンであって、
    共振回路を備え、
    電磁誘導授受方式の位置検出センサからの信号を受信して、これを利用した信号を、前記芯体を通じて送出することにより前記電磁誘導授受方式の位置検出センサを通じて情報の入力を行うようにする電磁誘導授受方式の電子ペン。
    

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