JPWO2020095666A1 - 静電容量方式の電子ペン - Google Patents

Abstract

細型化を可能として静電容量方式の電子ペンを提供する。筒状の筐体の中空部の一方の開口側から導電性材料からなる芯体の先端が突出するように配設される。絶縁性材料からなり、電子ペンの複数の部品の少なくとも一部を収納する筒状結合部材を備える。筒状の筐体は、軸心方向に分離された第１の筐体部と第２の筐体部とを備える。第１の筐体部は、導電性材料で構成され、芯体とは電気的に分離されている状態で芯体の先端を外部に突出させるための開口を有する。筒状結合部材の外側周面には、当該外周側面から軸心方向に直交する方向に突出し、その突出する部分の端面が筐体の一部を成す突出部が形成されている。筒状結合部材の突出部よりも軸心方向の一方側は第１の筐体部と嵌合され、軸心方向の他方側は第２の筐体部と嵌合される。第１の筐体部と第２の筐体部とは突出部により電気的に分離されている。

Description

この発明は、位置検出装置と共に使用される静電容量方式の電子ペンに関する。

静電容量方式の電子ペンとして、位置検出装置の位置検出センサとの間の電界結合を通じて信号の授受（インタラクション）を行うことで、位置検出センサで電子ペンにより指示された位置を検出するようにする、いわゆるアクティブ静電容量方式の電子ペンが賞用されている。

この種の電子ペンは、筒状の筐体の中空部内に、電源としての電池（一次電池又は二次電池）と、筆圧検出部と、信号発信回路が搭載される回路基板等が、電子ペンの筐体の軸心方向に並べられて収納されて構成されている。

この場合に、回路基板は基板ホルダーに載置されると共に、筆圧検出部は、筆圧検出部用筐体内に感圧用部品及び圧力伝達部材が収納される構成とされている。そして、筆圧検出部と基板ホルダーとが電子ペンの筐体の軸心方向において結合されることでユニット化（モジュール化）されているものが多い。基板ホルダーが、筆圧検出部の筐体部分を備えるように構成されているものもある。

電子ペンは、筒状の筐体の中空部内に、前記ユニット化された電子ペンの構成部品と電池とが軸心方向に並べられて収納されることで構成されている。このように電子ペンの構成部品をユニット化した構成とすることで、電子ペンは、落下衝撃による内部回路への衝撃を回避し、強度の強化、内部回路の微調整を可能としている。また、電子ペンの筐体のみを交換することで、多様な筐体形状の電子ペンに対応可能であるというメリットがある。

ところで、近年のアクティブ静電容量方式の電子ペンにおいては、電子ペンによる指示位置を検出する位置検出センサ側からの信号を受信して、その受信した信号の要求に基づいたフォーマットの信号を発信する双方向通信型の電子ペンも登場してきた（例えば特許文献１（特開２０１６−１３４１６８号公報）参照）。

この種の双方向通信型電子ペンにおいては、位置検出センサからの信号を受信するための受信部（アンテナ）の位置と大きさが重要である。静電容量方式の電子ペンの場合、位置検出センサから送信される信号は、静電容量結合により受信可能な電界によるものであり、その到達距離は非常に短い。そのため、双方向通信型電子ペンの受信部（アンテナ）は、位置検出センサからの信号を大きい強度で受信することができるように、ペン先に近い位置に配置される。そして、電子ペンの受信部（アンテナ）は、なるべく大きな受信範囲を有するような大きさの構成することが要求される。

そこで、上述の特許文献１の電子ペンでは、受信部（アンテナ）は、導電性材料で構成されている芯体との電気的な絶縁を考慮しつつ、芯体の周囲を、芯体の先端部の近傍まで覆うように設けられた筒状の導体かならる周辺電極により構成されている。

また、最近は、位置検出装置で、電子ペンの位置検出センサ面に対する傾き角（電子ペンの軸心方向と位置検出センサ面との成す角度）を検出し、検出した傾き角を電子ペンの指示軌跡（筆記跡）の太さなどに反映するようにすることが提案されている。この種の傾き角の検出に対応する電子ペンの一例は、例えば特許文献２（特開２０１６−１２６５０３号公報）に開示されている。

この特許文献２に開示されているように、この種の傾き角等検出に対応の電子ペンにおいても、上述した双方向通信型電子ペンと同様に、芯体の周囲を、芯体の先端部の近傍まで覆うように設けられた筒状の導体かならる周辺電極を備える構成とされている。

図６は、この種の従来の静電容量方式の電子ペンのペン先側の構成の一例を示すものであり、図６（Ａ）は、その外観を示し、図６（Ｂ）は、その縦断面図である。この例の電子ペン１００は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、筒状の筐体１０１のペン先側の開口に、テーパ形状の筒状体からなるフロントキャップ１０２が嵌合されて取り付けられている。筐体１０１は、使用者が電子ペン１００を持って操作するときに、人体を通じてアース（地球アース）されるように、導電性材料、例えば金属で構成されている。また、フロントキャップ１０２は、絶縁性材料、例えば樹脂で構成されている。

図６（Ｂ）に示すように、フロントキャップ１０２の先細となっているペン先側には、芯体１０３が軸心方向に自由に移動可能となるように挿通可能とされる開口１０２ａが設けられている。芯体１０３は、導電性材料で構成されており、フロントキャップ１０２の開口１０２ａから電子ペン１００の筐体内に挿入されて、その先端部１０３ａが外部に突出する状態で後述する芯体ホルダー１１３に保持されるように構成されている。この場合に、導電性材料からなる芯体１０３と、導電性材料からなる筐体１０１とは、フロントキャップ１０２が介在することにより電気的に分離（絶縁）されている。

図６（Ｂ）に示すように、筐体１０１の中空部内には、信号発信回路等の回路部品が搭載されているプリント基板１０４を、載置部１０５ａに載置している基板ホルダー１０５が収納されている。基板ホルダー１０５は、軸心方向に細長の絶縁性材料である樹脂により構成されており、図６（Ｂ）の例では、載置部１０５ａよりも軸心方向においてペン先側に、筒状部１０５ｂを備える構成とされている。この筒状部１０５ｂ内には、筆圧検出部１０６を構成する感圧用部品及び圧力伝達部材が収納される。この例の筆圧検出部１０６は、芯体１０３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で構成される。

この例の感圧用部品は、図６（Ｂ）に示すように、誘電体１０７と、端子部材１０８と、保持部材１０９と、導電部材１１０と、弾性部材１１１とで構成される複数個の部品からなる。端子部材１０８は、導電性材料例えばＳＵＳからなり、感圧用部品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１１０は例えば導電性ゴムで構成され、弾性部材１１１は導電性材料例えばＳＵＳからなるコイルばねで構成されている。導電部材１１０と弾性部材１１１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。導電部材１１０は、保持部材１０９に保持されている。そして、誘電体１０７と、保持部材１０９との間に、弾性部材１１１が配され、導電部材１１０が誘電体１０７から離間する方向に常時付勢されるように設けられている。

芯体１０３は、その先端部とは反対側が、導電性弾性部材１１２を介して導電性材料からなる芯体ホルダー１１３に嵌合されることにより、芯体ホルダー１１３に対して結合保持されている。そして、芯体ホルダー１１３が、基板ホルダー１０５の筒状部１０５ｂ内の感圧用部品の保持部材１０９に嵌合されることにより、芯体１０３に印加される圧力（筆圧）が感圧用部品に伝達されるように構成されている。

この場合に、導電性弾性部材１１２を有する芯体ホルダー１１３は、芯体１０３に印加される圧力（筆圧）を感圧用部品に伝達するための圧力伝達部材としての機能を備えるものとして構成されている。この場合に、図６に示すように、芯体ホルダー１１３は、当該芯体ホルダー１１３を保持するための筐体１１４内に収納されるように構成されている。

そして、筐体１１４内には、芯体ホルダー１１３を常に芯体１０３側に付勢するようにするコイルばね１１５が設けられている。このコイルばね１１５は、導電性金属などの導電性材料で構成されており、その一端は、図示は省略するが、プリント基板１０４に配設されている信号発信回路と電気的に接続されている。

芯体ホルダー１１３は、導電性材料で構成されているので、この芯体ホルダー１１３に対して導電性弾性部材１１２を介して装着された導電性材料からなる芯体１０３は、このコイルばね１１４を通じて、プリント基板１０４に配設されている信号発信回路と電気的に接続されている。

この例の電子ペン１００においては、芯体１０３の先端側に圧力（筆圧）が印加されると、芯体１０３は、軸心方向に、電子ペン１００の筐体１０１内側に変位するようになる。すると、芯体１０３が嵌合されている芯体ホルダー１１３が、芯体１０３と一体的に軸心方向に変位するので、感圧用部品の弾性部材１１１の弾性力に抗して、導電部材１１０を誘電体１０７側に変位させる。すると、導電部材１１０と誘電体１０７との両者の接触面積が、印加された圧力に応じて変化して、筆圧検出部１０６で構成される容量可変コンデンサの静電容量が印加された圧力に応じて変化する。したがって、この筆圧検出部１０６で構成される容量可変コンデンサの静電容量から、筆圧を検出することができる。

そして、この例の電子ペン１００においては、図６（Ｂ）に示すように、芯体１０３の周囲を囲む導電体材料からなる周辺電極１１６が、基板ホルダー１０５の筒状部１０５ｂのペン先側の外周部に嵌合して設けられている。この周辺電極１１６は、図６（Ｂ）では図示を省略したが、プリント基板１０４の回路部品と電気的に接続されている。

この場合に、周辺電極１１６は、フロントキャップ１０２の開口部１０２ａ近傍の部位１０２ｃの存在により、芯体１０３とは電気的に分離（絶縁）された状態となるようにされている。また、フロントキャップ１０２は、図６（Ｂ）に示すように、周辺電極１１６と、電子ペン１００の筐体１０１との間の電気的な分離（絶縁）の役割をも担うように構成されている。

特開２０１６−１３４１６８号公報 特開２０１６−１２６５０３号公報

ところで、近年のノート型コンピュータ、タブレットなどの携帯端末等は、その表示画面に重畳されて静電容量方式の位置検出センサが配設されて、静電容量方式の電子ペンによる指示入力を受け付けることができるようになっている。そして、この種の携帯機器は、より携帯性を向上させるために、小型・薄型になってきている。そのため、この種の携帯端末の位置検出センサに付随する静電容量方式の電子ペンも小型化・細型化が求められてきている。

しかしながら、従来の電子ペンにおいては、図６（Ｂ）に示したように、筆圧検出部１０６は、基板ホルダー１０５の筒状部１０５ｂ内に、感圧用部品と、筐体１１４内に収納された圧力伝達部材としての芯体ホルダー１１３が収納されて構成されている。このため、筆圧検出部１０６の筐体を構成する基板ホルダー１０５の筒状部１０５ｂは、筐体１１４内に収納された圧力伝達部材としての芯体ホルダー１１３を収納することができる太さが必要であり、筐体１１４の存在分だけ細型化が困難となっている。

そして、上述した双方向通信型電子ペンや、傾き角の検出に対応可能な電子ペンにおいては、図６（Ｂ）に示したように、筒状の周辺電極１１６を、電子ペン１００のペン先側において、筐体１０１及び芯体１０３に対して、電気的に分離（絶縁）した状態で設ける必要がある。

従来の電子ペン１００においては、筐体１０１と周辺電極１１６との間の電気的な分離（絶縁）を実現するために、電子ペン１００のペン先側に絶縁材料からなるフロントキャップ１０２を設けて、このフロントキャップ１０２により周辺電極１１６と筐体１０１及び芯体１０３との間の電気的な分離（絶縁）を実現している。このために、電子ペン１００の軸心方向に直交する方向において、筐体１０１と周辺電極１１６との間及び周辺電極１１６と芯体１０３との間にフロントキャップ１０２を介在させる構成となっており、電子ペンの細型化が困難となっている。また、フロントキャップ１０２をそのような絶縁を可能とするような複雑な形状とする必要もあった。

この発明は、以上の問題点に鑑み、細型化を可能として静電容量方式の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、
筒状の筐体の中空部の一方の開口側から導電性材料からなる芯体の先端が突出するように配設されると共に、前記中空部内に、複数の部品が軸心方向に沿って並べられて構成される電子ペンであって、
絶縁性材料からなり、前記複数の部品の少なくとも一部を収納する筒状結合部材を備えると共に、
前記筒状の筐体は、軸心方向に分離された第１の筐体部と第２の筐体部とを備え、
前記第１の筐体部は、導電性材料で構成されていると共に、前記芯体とは電気的に分離されている状態で前記芯体の先端を外部に突出させるための開口を有し、
前記筒状結合部材の外側周面には、当該外周側面から前記軸心方向に直交する方向に突出するリング状鍔部が形成され、前記リング状鍔部の前記突出する部分の端面が前記筒状の筐体の一部を成すと共に、前記筒状結合部材の、前記リング状鍔部よりも軸心方向の一方側は前記第１の筐体部と嵌合され、前記リング状鍔部よりも前記軸心方向の他方側は前記第２の筐体部と嵌合されて、前記第１の筐体部と前記第２の筐体部とは、前記リング状鍔部の存在により接触することなく分離されている
ことを特徴とする静電容量方式の電子ペンを提供する。

上述の構成の電子ペンにおいては、筒状結合部材の中空部内に、電子ペンを構成する複数の部品の内の一部、例えば筆圧検出用部品の一部を収納することができる。つまり、筆圧検出ユニットの筐体を、筒状結合部材で兼用することができる。この筒状結合部材は、リング状鍔部が筐体の一部を構成するものであり、電子ペンの細型化が可能になる。

そして、上記の構成の電子ペンでは、筐体を第１の筐体部と第２の筐体部の２つに分け、ペン先側となる第１の筐体部を導電性材料で構成していると共に、第１の筐体部と第２の筐体部とを、筒状結合部材のリング状鍔部よりも軸心方向の一方側と、他方側とに、嵌合することで電子ペンの筐体を構成する。この場合に、リング状鍔部の存在により第１の筐体部と第２の筐体部とは接触することなく分離されている。

したがって、上述の構成の電子ペンにおいては、導電性材料で構成されている第１の筐体を、双方向通信型電子ペンの周辺電極や、傾き角の検出に対応可能な電子ペンの周辺電極として構成することができる。すなわち、周辺電極を筐体の一部として構成することができるので、構成が簡単になると共に、電子ペンの細型化も可能となる。

この発明による電子ペン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実施形態の要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実施形態における構成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実施形態における構成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実施形態の電気的構成の回路例を説明するための図である。 従来の電子ペンの構成例を説明するための図である。

図１は、この発明による静電容量方式の電子ペンの実施形態の構成例を説明するための図であり、図１（Ａ）は、この実施形態の静電容量方式の電子ペン１の外観を示す図、図１（Ｂ）は、そのペン先側の縦断面図である。また、図２は、この実施形態の静電容量方式の電子ペン１の筐体１０の構成を説明するための分解斜視図である。

この実施形態の静電容量方式の電子ペン１の筐体１０は、ペン先側の第１の筐体部１１と、後端側の第２の筐体部１２とが、筒状結合部材１３を介して結合されて構成されている。そして、この筐体１０の第１の筐体部１１側の開口１０ａ（図１（Ｂ）参照）から、芯体２１の先端部２１ａが外部に突出する状態で、芯体２１が、保持されるように構成されている。芯体２１は、導電性材料、例えば導電性金属で構成され、図１（Ｂ）に示すような棒状体からなる。

ペン先側の第１の筐体部１１及び後端側の第２の筐体部１２は、それぞれ導電性材料、例えば導電性金属で構成され、図１（Ａ）及び（Ｂ）並びに図２に示すような筒状体からなる。

第１の筐体部１１は、図１及び図２に示すように、外径が一定の円筒形状部１１ａと、ペン先側に向かって徐々に先細となるようにテーパー状に形成されているテーパー部１１ｂとを有する形状とされている。第２の筐体部１２は、第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａの外径と等しい外径の円筒形状を有している。

筒状結合部材１３は、絶縁性材料、この例では樹脂で構成されており、図１（Ｂ）及び図２に示すような筒状体であって、その外周面の軸心方向の中ほどの位置には、当該外周側面から前記軸心方向に直交する方向に突出するリング状鍔部１３Ｆが形成されている。このリング状鍔部１３Ｆは、軸心方向に所定の幅Ｗ（図１及び図２参照）を有し、その端面は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１の筐体部１１及び第２の筐体部１２と段差を生じることなく面一となって筐体１０の一部を構成するようにされている。つまり、リング状鍔部１３Ｆの外周部の径は、第１の筐体部１１及び第２の筐体部１２の外径と等しく選定されている。

そして、この筒状結合部材１３の、リング状鍔部１３Ｆよりも軸心方向の一方側であるペン先側は、第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａと嵌合される第１の嵌合筒状部１３ａとされる。この筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａの外径は、第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａの内径と等しいか僅かに小さくされており、第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａは、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａに、リング状鍔部１３Ｆのところまで圧入嵌合されて結合されるように構成されている。

また、筒状結合部材１３の、リング状鍔部１３Ｆよりも軸心方向に後端側は、第２の筐体部１２と嵌合される第２の嵌合筒状部１３ｂとされる。この筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂの外径は、第２の筐体部１２の内径と等しいか僅かに小さくされており、第２の筐体部１２は、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂに、リング状鍔部１３Ｆのところまで圧入嵌合されて結合されるように構成されている。

第１の筐体部１１と、第２の筐体部１２とが、筒状結合部材１３に対して、図２で矢印で示すように挿入されて嵌合され、結合された状態では、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、１本の筒状体の筐体１０が形成される。このとき、前述したように、第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａの外周面と、第２の筐体部１２の外周面と、リング状鍔部１３Ｆの端面とは面一の状態となっている。そして、導電性材料からなる第１の筐体部１１と第２の筐体部１２とは、筒状結合部材１３のリング状鍔部１３Ｆの存在により接触することなく互いに電気的に分離（絶縁）されている状態となっている。

第１の筐体部１１のペン先側の開口１１ｃ（図２参照）には、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、絶縁性材料、例えば樹脂からなるフロントキャップ１４が設けられている。このフロントキャップ１４には、芯体２１の径よりも若干大きい径の開口１０ａが形成されている。芯体２１は、このフロントキャップ１４の開口１０ａを通じて、電子ペン１の筐体１０内に挿通される。導電性材料からなる芯体２１と第１の筐体部１１とは、図１（Ｂ）に示すように、この絶縁材であるフロントキャップ１４により、電気的に分離（絶縁）される。この実施形態の電子ペン１においては、第１の筐体部１１は、図１（Ｂ）に示すように、芯体２１の先端部２１ａよりも後端側を覆うように配されており、周辺電極を構成する。

第２の筐体部１２の中空部内には、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、基板載置台部３０１にプリント基板３１が載置された基板ホルダー３０と、電源としての電池３２が収納されている。電池３２としては、一次電池であっても、二次電池（充電式電池）であってもよい。第２の筐体部１２の後端側は、図１（Ａ）に示すように、バックキャップ１５により閉塞されている。

基板ホルダー３０は、絶縁性の樹脂により構成され、電子ペン１の軸心方向となる長手方向において、基板載置台部３０１側とは反対側に、感圧用部品保持部３０２を有している。基板ホルダー３０は、図１（Ｂ）に示すように、筐体１０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３０２と、基板載置台部３０１とが連続する構成とされている。感圧用部品保持部３０２は、内部の中空部に感圧用部品５（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。基板載置台部３０１は、プリント基板３１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３０は、感圧用部品保持部３０２が芯体２１側となるように、筐体１０内に収納される。そして、この感圧用部品保持部３０２に、芯体２１を保持する芯体ホルダー２３が結合され、芯体２１に印加される圧力（筆圧）が、感圧用部品保持部３０２の感圧用部品５に伝達されるように構成されている。

基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の外径は、この実施形態では、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂの外径と等しいあるいは若干小さく選定されている。そして、図２に示すように、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の一部が、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂの一部と嵌合することで、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２と筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂとが結合されて構成されている。

基板ホルダー３０は、図１（Ｂ）及び図２に示すように、感圧用部品保持部３０２が、軸心方向において、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと嵌合結合されることで、筐体１０内において軸心方向に移動しないように位置規制されている。

そして、図示は省略するが、基板ホルダー３０の基板載置台部３０１の、感圧用部品保持部３０２とは反対側に配設されている電池３２の両端と、プリント基板３１の電源ライン及びアースラインの銅箔パターンとが電気的に接続されている。これにより、電池３２の電圧が、プリント基板３１に形成されている回路に、電源電圧として供給される。

この実施形態では、導電性材料からなる第２の筐体部１２は、電気的に、プリント基板３１のアースラインの銅箔パターンと接続されている。

この実施形態では、プリント基板３１上には、芯体２１から送出する信号を発生する信号発生回路および当該信号発生回路からの信号の芯体２１への送信を制御する制御回路を構成するＩＣ（Integrate Circuit）４１（図１（Ａ）及び図５参照）及びその周辺回路部品からなる周辺回路部が設けられている。周辺回路部には、図示を省略するが、プッシュスイッチ（サイドスイッチ）や、電池３２の充電回路が含まれる。

芯体２１は、この実施形態では、図１（Ｂ）に示すように、導電性弾性部材２２を介して導電性材料からなる芯体ホルダー２３に嵌合されることにより、芯体ホルダー２３に対して結合保持されている。そして、芯体ホルダー２３が、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２内の感圧用部品５の後述する保持部材５３に嵌合されることにより、芯体２１に印加される圧力（筆圧）が感圧用部品５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２３は、当該芯体ホルダー２３と基板ホルダー３０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３４により、基板ホルダー３０に対して常に芯体２１側に付勢されるように構成されている。なお、コイルばね２４は、後述する導体端子部材２５と共に、プリント基板３１に配設されているＩＣ４１からの信号を芯体２１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。

図３（Ａ）は、芯体２１、導電性弾性部材２２、芯体ホルダー２３、コイルばね２４及び基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の部分の分解斜視図である。

導電性弾性部材２２は、例えば導電性ゴムからなり、芯体２１の先端部２１ａとは反対側の端部が嵌合される貫通孔２２ａを備える円筒状形状に形成されている。この導電性弾性部材２２の芯体２１側は、他の部分よりも外径が小さくされて薄肉部とされると共に、スリット２２２が形成されて、芯体２１を把持し易くする把持部２２１とされている。

このように構成したことにより、芯体２１は、把持部２２１の、スリット部２２２が形成された２個の薄肉部である弧状部分により把持される。したがって、芯体２１は導電性弾性部材２２の把持部２２１に対して容易に挿入嵌合され、また、所定の力で引っ張ることで、芯体２１を導電性弾性部材２２から容易に引き抜くことができる。

芯体ホルダー２３は、導電性材料、例えばＳＵＳ（Steel Special Use Stainless）からなり、導電性弾性部材２２を収納嵌合する凹穴２３１ａを有する収納嵌合部２３１と、感圧用部品５の後述する保持部材５３に嵌合する棒状部２３２とが一体に形成されたものである。

上述のようにして導電性弾性部材２２を収納した芯体ホルダー２３の棒状部２３２に導電性のコイルばね２４が装着された後、芯体ホルダー２３の棒状部２３２は、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２内の感圧用部品５の保持部材５３に嵌合される。

この場合に、この実施形態の電子ペン１においては、プリント基板３１上に構成されている回路で生成される送信信号を、芯体２１に供給しなければならないことを考慮する必要がある。しかし、基板ホルダー３０及び感圧用部品保持部３０２に収納された感圧用部品５の保持部材５３は、絶縁性の材料である樹脂で構成されているので、芯体ホルダー２３と保持部材５３との間で電気的な接続をすることはできない。

そこで、この実施形態では、芯体ホルダー２３と、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２との間に設けた、導電性の材料で構成されたコイルばね２４と、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に設けられた導体端子部材２５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３１の信号発信回路からの信号供給のための電気的接続を実現している。

すなわち、この実施形態では、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２には、図３（Ａ）に示すように、芯体ホルダー２３の棒状部２３２が挿入される開口部３０２ａ側を覆うように、導電性を有する材料、例えばＳＵＳからなる導体端子部材２５が装着されている。

この導体端子部材２５は、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の開口部３０２ａ側を覆い、かつ、芯体ホルダー２３の棒状部２３２が挿通する貫通孔２５１ａを備える当接板部２５１と、この当接板部２５１に対して直交し、互いに対向する取り付け用板部２５２，２５３とを備えている。

また、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の部分を跨いで、基板載置台部３０１の部分まで延伸する延伸部２５４が設けられている。この延伸部２５４の先端部には、この例では、プリント基板３１の裏面に例えば半田付けされる端子部２５４ａが形成されている。

そして、導体端子部材２５が基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に装着された状態においては、図１（Ｂ）に示すように、導体端子部材２５から延伸する延伸部２５４の先端の端子部２５４ａは、基板ホルダー３０の基板載置台部３０１に載置されているプリント基板３１の裏面側の導体と当接し、例えば半田付けされる。これにより、導体端子部材２５とプリント基板３１の表面に形成されている信号発生回路とが電気的に接続される。

そして、前述したように、導電性弾性部材２２が嵌合された芯体ホルダー２３の棒状部２３２が、コイルばね２４を介在させた状態で、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の中空部内に、導体端子部材２５の当接板部２５１の貫通孔２５１ａを通して挿入されて、感圧用部品保持部３０２に嵌合される。コイルばね２４の内径は、芯体ホルダー２３の棒状部２３２の外形よりも大きいものとされている。

したがって、コイルばね２４は、芯体ホルダー２３に弾性的に接触すると共に、導体端子部材２５の当接板部２５１に当接して弾性的に接触する。コイルばね２４は、導電性材料で構成されていると共に、導電性弾性部材２２及び芯体ホルダー２３は導電性を有するので、コイルばね２４及び導体端子部材２５を介して、芯体ホルダー２３に嵌合されている導電性弾性部材２２は、プリント基板３１の回路部と電気的に接続される。

そして、以上のように筐体１０内に収納された芯体ホルダー２３に嵌合された導電性弾性部材２２の貫通孔２２ａに対して、芯体２１が、前述したようにして挿入嵌合されて、芯体２１が、芯体ホルダー２３に対して、導電性弾性部材２２を介して保持される。この状態では、芯体２１は、プリント基板３１の信号発信回路と電気的に接続されることになり、信号発信回路からの信号が芯体２１に供給される状態となる。

次に、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２及び感圧用部品５の構成、さらに、感圧用部品５の保持部材５３と、芯体ホルダー２３との嵌合について説明する。

図４は、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２内に収納される感圧用部品５の分解斜視図である。感圧用部品保持部３０２に感圧用部品５が、図４に示すように収納されて図１（Ｂ）に示すように構成されることで、筆圧検出用モジュールが構成される。そして、この筆圧検出用モジュールに、芯体ホルダー２３を介して芯体２１が結合されることで、芯体２１の先端部２１ａに印加される筆圧が筆圧検出用モジュールの感圧用部品５で検出される。この場合に、筆圧検出用モジュールは、これを構成する感圧用部品５の一部が、芯体２１の先端部２１ａに印加される筆圧に応じて、芯体２１及び芯体ホルダー２３と共に軸心方向に移動することで、筆圧を検出する。

この例の筆圧検出部は、芯体２１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。

この例の感圧用部品５は、図４（Ａ）に示すように、誘電体５１と、端子部材５２と、保持部材５３と、導電部材５４と、弾性部材５５との複数個の部品からなる。端子部材５２は、導電性材料例えばＳＵＳからなり、感圧用部品５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５４は例えば導電性ゴムで構成され、弾性部材は導電性材料例えばＳＵＳからなるコイルばねで構成されている。導電部材５４と弾性部材５５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。

基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２は、図４（Ａ）に示すように、中空部を備える筒状体により構成され、感圧用部品５を、その中空部内において軸心方向に並べて収納する構成とされている。

上記のような複数個の部品からなる感圧用部品５のうち、筒状体からなる感圧用部品保持部３０２内で、軸心方向に移動しない部品である誘電体５１と、端子部材５２は、図４（Ａ）に示すように、感圧用部品保持部３０２を構成する筒状体の側周面の一部に形成された軸心方向に直交する方向を開口とする開口部３０３を通じて、当該感圧用部品保持部３０２の軸心方向に直交する、プリント基板３１の基板面に垂直な方向から挿入されて、図１（Ｂ）に示すように収納される。

基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２と基板載置台部３０１との境目には、壁部３０４が設けられており、端子部材５２は、この壁部３０４に押し付けられるように配設される。

誘電体５１は、所定の厚さを有する板状体の構成とされており、端子部材５２に接触する状態で感圧用部品保持部３０２に収納される。したがって、誘電体５１は、感圧用部品保持部３０２内で、軸心方向において端子部材５２側には移動しないようにされる。

容量可変コンデンサの第１の電極の役割を果たす端子部材５２は、リード部５２ｃを備える。このリード部５２ｃは、感圧用部品保持部３０２内に収納されたときに、壁部３０４を跨いで、基板載置台部３０１上に載置されているプリント基板３１の基板面のランド部（図示は省略）に半田付け接続される。

なお、端子部材５２は、誘電体５１と端子部材５２とが感圧用部品保持部３０２内に収納されたときに、誘電体５１の開口部３０３側の側面部を押さえるようにするＬ字状突起５２ｄを備える。

保持部材５３は、非導電性材料、この例では絶縁性材料である樹脂からなり、図４に示すように、その軸心方向の芯体２１側となる側に、芯体ホルダー２３の棒状部２３２が圧入嵌合される凹穴５３ｂが設けられている円柱状形状部５３ａを備え、また、凹穴５３ｂ側とは軸心方向の反対側に、導電部材５４を嵌合する凹穴５３ｄが設けられているリング状突部５３ｃを備えている。

保持部材５３の円柱状形状部５３ａには、芯体ホルダー２３の棒状部２３２の凹穴５３ｂへの圧入嵌合のし易さを補助することを企図して、凹穴５３ｂの軸心方向に沿ったスリット５３ｅが形成されている。保持部材５３の円柱状形状部５３ａは、このスリット５３ｅの備えることで、芯体ホルダー２３の棒状部２３２に対応した把持部を構成し、保持部材５３は、芯体ホルダー２３を確実に把持して保持する。すなわち、保持部材５３の円柱状形状部５３ａは、芯体ホルダー保持部を構成する。

また、保持部材５３のリング状突部５３ｃも、凹穴５３ｄを挟んで連通するようにされたスリット５３ｆを備えている。このスリット５３ｆの存在により、導電部材５４は、リング状突部５３ｃによって確実に把持され、保持部材５３に保持される。

また、保持部材５３の円柱状形状部５３ａの側面部には、凹穴５３ｂに連通する開口部５３ｇ，５３ｈが、円筒中心軸位置を挟んで対向するように形成されている。また、保持部材５３の円柱状形状部５３ａの周側面には、係合突部５３ｉ及び５３ｊが形成されている。

一方、芯体ホルダー２３の棒状部２３２の先端部２３２ａの近傍には、図３（Ａ）に示すように、保持部材５３の開口部５３ｇ，５３ｈと係合する段部２３２ｂ，２３２ｃが形成されている。芯体ホルダー２３の棒状部２３２は、図１（Ｂ）に示すように、保持部材５３の凹穴５３ｂに圧入嵌合されると、段部２３２ｂ、２３２ｃが、開口部５３ｇ，５３ｈの壁部に衝合して、芯体２１側には抜け落ちないように係合される。

導電部材５４は、導電性を有すると共に弾性変形可能な弾性部材からなるものとされており、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴムにより構成される。導電部材５４は、保持部材５３のリング状突部５３ｃの凹穴５３ｄに嵌合する突部５４ａを備える。

また、弾性部材５５は、例えば導電性を有するコイルばねで構成され、弾性を有する巻回部５５ａと、この巻回部５５ａの一端部に端子片５５ｂを有し、巻回部５５ａの他端部に接続部５５ｃを有している。

弾性部材５５は、保持部材５３のリング状突部５３ｃをその巻回部５５ａ内に収納するようにして、保持部材５３の軸心方向に組み合わされる。そして、導電部材５４の突部５４ａが、保持部材５３のリング状突部５３ｃの凹穴５３ｄに嵌合される。このとき、弾性部材５５の接続部５５ｃは、保持部材５３のリング状突部５３ｃのスリット部からリング状突部５３ｃに形成されている凹穴５３ｄの底部に挿入するようにされる。したがって導電部材５４の径小部５４ｂが保持部材５３のリング状突部５３ｃに圧入嵌合されたときには、導電部材５４の径小部５４ｂの端面が、導電性を有する弾性部材５５の接続部５５ｃと接触して、電気的に接続される状態となる。

そして、弾性部材５５の端子片５５ｂは、感圧用部品保持部３０２内に挿入された時には、誘電体５１、端子部材５２及び壁部３０４を跨いで、基板載置台部３０１上に載置されているプリント基板３１の基板面の導電パターンに、半田付け接続されるように構成されている。

そして、保持部材５３に対して、その軸心方向に、弾性部材５５を介して導電部材５４が結合されたものが、開口部３０２ａ側から感圧用部品保持部３０２内に挿入される。そして、保持部材５３の円柱状形状部５３ａの側周面に形成されている係合突部５３ｉ及び５３ｊが、感圧用部品保持部３０２の側周面に形成されている係合段部（図１（Ｂ）参照）に係合することで、保持部材５３は感圧用部品保持部３０２から芯体２１側に抜け落ちないように係止する。ただし、保持部材５３は、芯体２１側から筆圧が印加されたときには、感圧用部品保持部３０２の中空部内を、その軸心方向の芯体２１とは反対側に移動可能となる。そして、弾性部材５５の弾性偏倚力により、芯体２１側からの筆圧の印加が無くなった時には、係合突部５３ｉ、５３ｊが、感圧用部品保持部３０２の係合段部に係合する状態に戻る。

以上のようにして感圧用部品５を、感圧用部品保持部３０２を構成する筒状体内に収納した後、感圧用部品保持部３０２の開口３０２ａ側の端面には、図３（Ｂ）に示した前述した導体端子部材２５を、前述したように弾性的に装着する。その後、前述したように、導電性弾性部材２２が嵌合された芯体ホルダー２３の棒状部２３２を、導体端子部材２５の当接板部２５１の貫通孔２５１ａを通して、感圧用部品保持部３０２内に挿入して、保持部材５３に嵌合する。これにより、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に対して、芯体ホルダー２３が保持される。

そして、以上のように基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に芯体ホルダー２３が嵌合されている状態において、芯体２１を、芯体ホルダー２３に嵌合されている導電性弾性部材２２の貫通孔２２ａに圧入させる。これにより、芯体２１は、前述したように、導電性弾性部材２２により芯体ホルダー２３に対してしっかりと保持される。

このとき、芯体２１、導電性弾性部材２２、芯体ホルダー２３は、全て導電性を有するので、導電性のコイルばね２４及び導体端子部材２５を通じて芯体２１とプリント基板３１の信号発信回路とが電気的に接続される（図１（Ｂ）の点線参照）。したがって、プリント基板３１の信号発信回路からの信号が芯体２１から送出するようにされる。

なお、芯体２１は、芯体ホルダー２３に嵌合されて保持された状態から、先端部２１ａ側の方向に引き抜くことが可能である。したがって、前述したように、芯体２１は、交換が可能である。

この電子ペン１において、芯体２１の先端部２１ａに圧力が印加されると、その圧力に応じて、芯体２１は、軸心方向に後端側に変位する。この芯体２１の変位により、感圧用部品保持部３０２内の保持部材５３が弾性部材５５の弾性偏倚力に抗して、誘電体５１側に変位する。その結果、保持部材５３に嵌合されている導電部材５４が、誘電体５１側に変位し、導電部材５４と誘電体５１との間の距離、さらには、導電部材５４と誘電体５１との接触面積が、芯体２１に印加される圧力に応じて変化する。

これにより、第１の電極を構成する端子部材５２と、第２の電極を構成する導電部材５４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２１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、プリント基板３１に設けられているＩＣ４１で検出されて筆圧が検出される。

次に、周辺電極を構成する第１の筐体部１１と、プリント基板３１の回路部との電気的な接続について説明する。

ここで、図２は、基板ホルダー３０を基板載置台部３０１とは反対側から見たときの第１の筐体部１１及び第２の筐体部１２、さらに、筒状結合部材１３を示している。この図２に示すように、筒状結合部材１３の外周面には、凹溝１３ｃが、当該筒状結合部材１３の軸心方向に沿った方向に、第１の嵌合筒状部１３ａから、リング状鍔部１３Ｆの下部を通って、第２の嵌合筒状部１３ｂに亘って形成されている。この場合に、凹溝１３ｃは、第２の嵌合筒状部１３ｂでは、その軸心方向の全体に亘って形成されている。

そして、この筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと結合される基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の周側面にも、結合したときに、第２の嵌合筒状部１３ｂの凹溝１３ｃと連続するような凹溝３０２３が形成されている。この凹溝３０２３は、感圧用部品保持部３０２の周側面の軸心方向の全体に亘って、基板載置台部３０１の位置まで延長して形成されている。そして、基板ホルダー３０の基板載置台部３０１には、図２に示すように、切欠き部３０１１が形成されて、載置されるプリント基板３１の裏面３１ｂ側が、この切欠き部３０１１側から見えるような状態に構成されている。

そして、図２に示すように、凹溝１３ｃ及び凹溝３０２３内には、導電体材料、この例では、導電体金属からなる接続端子導体１６が配設される。この場合に、図１（Ｂ）にも示すように、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａ側の凹溝１３ｃに配設される接続端子導体１６の端部１６ａは、少なくとも一部が、当該第１の嵌合筒状部１３ａの外周面よりも若干膨出するように配設される。ただし、当該端部１６ａの部分の凹溝１３ｃの深さは、当該端部１６ａを上から押下したときには、端部１６ａが弾性的に下方に押下できるような深さに構成されている。

これにより、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａに第１の筐体部１１が嵌合されたときに、接続端子導体１６の端部１６ａと、第１の筐体部１１の内壁とが確実に接触して、第１の筐体部１１と接続端子導体１６とが電気的に接続される状態となるように構成されている。

一方、凹溝１３ｃの内、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂ側に設けられている部分は、深さが深くされていて、この凹溝１３ｃ内に配設される接続端子導体１６の上面が、第２の嵌合筒状部１３ｂの外周面位置よりも低い位置となるようにされている。

基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に設けられている凹溝３０２３も、同様に、深さが深くされていて、この凹溝３０２３内に配設される接続端子導体１６の上面が感圧用部品保持部３０２の外周面位置よりも低い位置となるようにされている。

これにより、第２の筐体部１２が、基板ホルダー３０を内部に収納する状態で、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂに嵌合されたときには、凹溝１３ｃ及び凹溝３０２３内の接続端子導体１６の上面と第２の筐体部１２の内壁面との間には、空気層が存在することで、両者の電気的分離（絶縁）が実現される。

そして、接続端子導体１６のプリント基板３１側に伸びている端部１６ｂは、基板ホルダー３０の切欠き部３０１１のところで折り曲げられて、プリント基板３１の裏面３１ｂ側に電気的に接続される。図示は省略してあるが、接続端子導体１６の端部１６ｂは、プリント基板３１の表面側の回路部とはスルーホールを介して、電気的に接続されている。

なお、凹溝１３ｃ及び凹溝３０２３の深さを調整するのではなく、接続端子導体１６の厚さを変えることで、端部１６ａは、第１の嵌合筒状部１３ａの外周面よりも僅かに膨出し、第２の嵌合筒状部１３ｂ及び基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２では、接続端子導体１６と第２の筐体部１２との間に空間が生じるようにして、接続端子導体１６と第２の筐体部１２との絶縁を実現するようにしてもよい。なお、第２の嵌合筒状部１３ｂ及び基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２では、凹溝１３ｃの接続端子導体１６の上面を絶縁層で覆うようにして、より確実に接続端子導体１６と第２の筐体部１２との絶縁を実現するようにしてもよい。

以上のように構成されているこの実施形態の電子ペン１の組み立てについて説明する。先ず、基板ホルダー３０の基板載置台部３０１に、予め回路部品を搭載させておいたプリント基板３１を載置して固定する。次に、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に、筆圧検出部を構成する感圧用部品５を収納する。

次に、前述したように、導体端子部材２５を、その当接板部２５１が基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の開口部３０２ａ側を閉塞するようにして、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２に取り付ける。そして、導体端子部材２５の延伸部２５４の先端の端子部２５４ａを、プリント基板３１の裏面３１ｂに半田付けして、プリント基板３１の表面３１ａ側の回路部と、スルーホールを介して電気的に接続する。

次に、コイルばね２４を棒状部２３２の部分に装着した芯体ホルダー２３を、コイルばね２４が芯体ホルダー２３と導体端子部材２５の当接板部２５１との間に保持される状態で、開口部３０２ａから感圧用部品保持部３０２の内部に挿入し、保持部材５３により保持されるようにする。

次に、筒状結合部材１３の中空部内に芯体ホルダー２３を収納させるようにして、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２とを結合させる。そして、筒状結合部材１３の凹溝１３ｃ及び感圧用部品保持部３０２の凹溝３０２３内に、接続端子導体１６を、前述したような状態で配設し、接続端子導体１６の基板ホルダー３０の基板載置台部３０１側の端部１６ｂを、プリント基板３１の裏面３１ｂに半田付けして、プリント基板３１の表面３１ａ側の回路部と、スルーホールを介して電気的に接続する。

次に、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａ側に、開口１１ｃにフロントキャップ１４が取り付けられている第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａを嵌合させる。この場合に、第１の筐体部１１の円筒形状部１１ａは、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａに対して、リング状鍔部１３Ｆのところまで押し込んで嵌合する。この結果、第１の筐体部１１は、図１（Ｂ）に示すように、接続端子導体１６の端部１６ａと圧接して、電気的に接続される。つまり、第１の筐体部１１は、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａに嵌合させることにより、接続端子導体１６を通じてプリント基板３１の回路部と電気的に接続される状態となる。

次に、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂに対して、第２の筐体部１２を、その中空部内に基板ホルダー３０を収納する状態で嵌合させる。この場合に、第２の筐体部１２も、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂに対して、リング状鍔部１３Ｆのところまで押し込んで嵌合する。なお、ここでは、図示は省略するが、基板ホルダー３０を収納した状態で、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂに嵌合された第２の筐体部１２は、プリント基板３１のアース導体と電気的に接続されるように構成されている。

その後、第２の筐体部１２の中空部内には、軸心方向において、基板ホルダー３０の基板載置台部３０１よりも後端側に、電池３２が挿入されて固定される。そして、第２の筐体部１２の後端側の開口がバックキャップ１５により閉塞される。

最後に、第１の筐体部１１に装着されているフロントキャップ１４の開口１０ａを通じて芯体２１が挿入されて、芯体ホルダー２３に保持されている導電性弾性部材２２に嵌合されて保持される。以上で、電子ペン１が完成となる。

この場合に、芯体２１の先端部２１ａから、筒状結合部材１３のリング状鍔部１３Ｆの第１の筐体部１１との結合側までの長さＬ１（図１（Ａ）参照）は、電子ペン１を使用者が使用時に手で把持したときに、指が触れてしまわないような長さになるように、第１の筐体部１１の軸心方向の長さ、フロントキャップ１４の軸心方向の長さ及び芯体２１の長さが選定される。芯体２１の長さは、フロントキャップ１４の開口から外部に突出する先端部２１ａの長さが、主として長さＬ１に関与するので、それを考慮して選定されるものである。ちなみに、長さＬ１は、１０〜１５ｍｍとなるようにされることで、使用者の指が触れてしまわないような長さになるものである。

図５に、この実施形態の電子ペン１の電気的な構成例を示す。図５に示すように、プリント基板３１に載置されているＩＣ４０により制御回路４１が構成される。そして、この制御回路４１に対して、信号発信回路４２と受信回路４３とが接続されていると共に、筆圧検出部の感圧用部品５で構成される可変容量コンデンサ５Ｃが接続されている。可変容量コンデンサ５Ｃには、並列に抵抗５Ｒが接続されている。

そして、信号発信回路４２の信号出力端が、導体端子部材２５及び芯体ホルダー２３並びに導電性弾性部材２２を通じて芯体２１に接続されている。また、芯体２１の周囲を覆うように配設されている第１の筐体部１１（周辺電極）は、接続端子導体１６を通じて受信回路４３の入力端に接続されている。

そして、電池３２からの電源電圧が、ＩＣ４１、信号発信回路４２、受信回路４３のそれぞれに対して供給されている。

受信回路４３は、第１の筐体部１１で構成される周辺電極で、位置検出装置の位置検出センサとの間での静電容量結合（電界結合）を介して受信した信号を受け取り、当該受信した信号に応じた復調等の処理をして、その処理結果の信号を制御回路４１に送る。

制御回路４１は、受信回路４３からの信号を解析して、相手の位置検出装置の仕様を判断する。そして、その判断結果に基づいて信号発信回路４２から出力する信号のフォーマットを、相手の位置検出装置の仕様に合致するものとなるように制御する。

信号発信回路４２は、基本的には、位置検出装置での位置検出のための位置検出用信号（バースト信号）と、筆圧検出部の感圧用部品５で検出した筆圧情報とを含む信号を、制御回路４１の制御の下に出力する。すなわち、信号発信回路４２は、制御回路４１による制御の下に、位置検出のためのバースト信号を送出する。そして、制御回路４１は、信号発信回路４２からバースト信号を送出している期間に、筆圧検出部の感圧用部品５で構成される可変容量コンデンサ５Ｃの静電容量に基づいて筆圧を検出する動作を実行する。

この例では、制御回路４１は、まず、可変容量コンデンサ５Ｃを満充電の状態まで充電し、その後、充電を停止させることで、可変容量コンデンサ５Ｃを、抵抗５Ｒを通じて放電する状態にする。そして、その放電開始時点から、可変容量コンデンサ５Ｃの両端電圧が予め定められている所定の電圧になるまでの時間を計測し、その時間から、可変容量コンデンサ５Ｃのその時の静電容量を検出する。可変容量コンデンサ５Ｃの静電容量は、その時に芯体２１に印加されている筆圧に対応したものとなっているので、その検出した静電容量に基づき筆圧を検出する。

そして、制御回路４１は、信号発信回路４２を、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、例えば符号化信号からなる筆圧情報を芯体２１から送出するように制御する。制御回路４１は、更に、判断した相手の位置検出装置の仕様に応じた信号の発生制御、例えば電子ペン１の識別情報を送信したり、電池３２の残容量の情報を送信したりするなどを行うようにする。

なお、位置検出装置及び位置検出センサの回路構成は、周知のものを用いることができるので、ここでは、その構成例の説明は省略する。

［実施形態の効果］
以上説明したように、この実施形態の電子ペン１においては、筐体１０は、第１の筐体部１１と第２の筐体部１２とに分離され、筒状結合部材１３の軸心方向の一方側及び他方側に対して、これら第１の筐体部１１及び第２の筐体部１２がそれぞれ嵌合されることで形成される。そして、筒状結合部材１３は、この実施形態では、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２と結合されており、筆圧検出部を構成する部品（感圧用部品５と圧力伝達部材としての芯体ホルダー２３）の内、感圧用部品５は基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２内に収納され、圧力伝達部材としての芯体ホルダー２３は筒状結合部材１３内に収納されるように構成されている。

したがって、図６に示した従来の電子ペン１００における筆圧検出部の構成と比較すると、実施形態の電子ペン１では、圧力伝達部材を構成する芯体ホルダー２３を収納する筐体は、筒状結合部材１３で兼用されている構成であり、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２内に収納される電子ペン１００における筐体１１４は不要となるので、その分だけ、細型化が可能となる。

また、図６に示した従来の電子ペン１００においては、筐体１０１と周辺電極１１６とは、電子ペン１００の軸心方向に直交する方向において絶縁材料であるフロントキャップ１０２を介在させる構成であるのに対して、この実施形態の電子ペン１００では、周辺電極を構成する第１の筐体部１１と、第２の筐体部１２との電気的な分離（絶縁）は、筒状結合部材１３のリング状鍔部１３Ｆを、軸心方向に介在されることで実現する構成であって、第１の筐体部１１と第２の筐体部１２とを軸心方向に並べることができる構成であるので、細型化が可能となる。

そして、周辺電極としての第１の筐体部１１と芯体２１との電気的な分離（絶縁）は、単純な筒状形状のフロントキャップ１４を第１の筐体部１１の開口１１ｃ側に設けるだけで実現するようにしたので、図６に示した従来の電子ペン１００における特殊な形状なフロントキャップ１０２が不要となるというメリットもある。

［他の実施形態または変形例］
上述の実施形態では、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａと第１の筐体部１１、また、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと第２の筐体部１２とは、圧入嵌合することで結合させて筐体１０を構成するようにした。しかし、圧入嵌合ではなく、互いに螺合するようにしてもよい。また、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａと第１の筐体部１１との一方に、あるいは、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと第２の筐体部１２との一方に、リング状突部を設けると共に、他方に対応するリング状凹部を設けて、当該リング状突部とリング状凹部でクリック的に係止するように嵌合させるように構成してもよい。

また、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａと第１の筐体部１１との嵌合は螺合とし、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと第２の筐体部１２との嵌合は、圧入あるいは上記のクリック的な係止を行うものとしてもよい。その逆に、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂと第２の筐体部１２との嵌合は螺合とし、筒状結合部材１３の第１の嵌合筒状部１３ａと第１の筐体部１１との嵌合は、圧入あるいは上記のクリック的な係止を行うものとしてもよい。

また、上述の実施形態では、筒状結合部材１３のリング状鍔部１３Ｆの端面の外径と、第１の筐体部１１の外径と、第２の筐体部１２の外径とは、全て同一として、筐体１０としては、軸心方向に凹凸の無い形状とした。しかし、筒状結合部材１３のリング状鍔部１３Ｆの端面の外径と、第１の筐体部１１の外径と、第２の筐体部１２の外径とは、全て同一とする必要はなく、例えば、第１の筐体部１１の外径と第２の筐体部１２の外径とは同一とし、リング状鍔部１３Ｆの外径は、それよりも大きいあるいは小さくするようにしてもよい。この場合には、リング状鍔部１３Ｆが外径が大きく、その部分で筐体１０において突部となるので、使用者が使用時に電子ペンを把持する際に、第１の筐体部１１側を指が接触しないようにするときの手掛かりとなり、便利である。

また、第１の筐体部１１と第２の筐体部１２の外径を互いに異ならせると共に、リング状鍔部１３Ｆの外径を、第１の筐体部１１と第２の筐体部１２の一方と等しくするように構成してもよい。この場合にも、筐体１０の外周面に生じる段差が、使用者が使用時に電子ペンを把持する際に、第１の筐体部１１側を指が接触しないようにするときの手掛かりとなり、便利である。

上述の実施形態では、筒状結合部材１３と基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２とは一部が嵌合する状態で結合するように構成したが、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂの軸心方向の端部と、基板ホルダー３０の感圧用部品保持部３０２の軸心方向の端部とが単に衝合するような構成としてもよい。

また、筆圧検出部の感圧用部品５の保持部は、基板ホルダー３０に一体的に設けるのではなく、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂ側に、一体的に設けるようにしてもよい。

また、筒状結合部材１３と、基板ホルダー３０とを一体的に構成するようにするようにしてもよい。その場合には、基板ホルダー３０の部分の外径は、筒状結合部材１３の第２の嵌合筒状部１３ｂの外径よりも、小さくして、第２の筐体部１２内に収納し易くする構成とすることができる。

なお、上述の実施形態では、第１の筐体部１１だけではなく、第２の筐体部１２も導電性材料で構成するようにしたが、第２の筐体部１２を導電性材料で構成することは必須ではなく、第２の筐体部１２は、例えば樹脂などの絶縁性材料で構成してもよい。

なお、上述の実施形態では、周辺電極を構成する第１の筐体部１１は、信号受信専用とした電子ペンについて説明したが、この第１の筐体部１１から信号を送出するように構成する電子ペンであってもよい。

例えば、電子ペンが位置検出センサの入力面に接触しておらず、その上空に在る状態（いわゆるホバー状態）のときには、芯体２１からのみならず、あるいは芯体２１からの信号送出に代えて、周辺電極としての第１の筐体部１１から信号を送出することで、位置検出センサで、電子ペンのホバー状態におけるおおよその位置を検出し易くすることができる。

また、前述した特許文献２の電子ペンのように、周辺電極としての第１の筐体部１１から信号を送出することで、位置検出装置で、電子ペンの傾きを検出することができるように構成することもできる。

なお、上述の実施形態の電子ペン１では、芯体２１は、位置検出センサに対して信号送信のみをするように構成したが、芯体２１を、位置検出センサに対する信号送信と、位置検出センサからの信号受信とを、時分割で行えるように構成した電子ペンの構成とすることもできる。

また、上述の実施形態の電子ペンでは、芯体２１や第１の筐体部１１と位置検出装置の位置検出センサとの間でのみ信号の送受信を行うように説明したが、例えばブルートゥース（登録商標）規格の無線通信手段を用いることで、位置検出装置との間で無線通信により信号の送受信を行うように、電子ペンを構成してもよい。

なお、上述の実施形態では、筆圧検出部の感圧用部品は、誘電体５１を端子部材５２と導電部材５４とで挟持することで可変容量コンデンサを構成するようにしたが、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、ＭＥＭＳ（Micro Elector Mechanical Systems）素子からなる可変容量コンデンサとして構成され半導体素子を用いて構成することもできる。

また、上述の実施形態では、第１の筐体部１１を、１個の導電性部材としたが、この第１の筐体部１１を、周方向に分割した２個や３個などの複数個の導電性部材を備えるものとし、それらの複数個の導電性部材のそれぞれに独立に信号を供給して、位置検出センサに対し送信することができるように構成してもよい。その場合には、位置検出装置では、電子ペンの回転角も検出することができる。

１…電子ペン、１０…筐体、１１…第１の筐体部、１２…第２の筐体部、１３…筒状結合部材、１３ａ…第１の嵌合筒状部、１３ｂ…第２の嵌合筒状部、１３Ｆ…リング状鍔部、１４…フロントキャップ、１５…バックキャップ、１６…接続端子導体、２１…芯体、２２…導電性弾性部材、２３…芯体ホルダー、２４…コイルばね、２５…導体端子部材、３０…基板ホルダー、３０１…基板載置台部、３０２…感圧用部品保持部、３１…プリント基板、３２…電池、４１…制御回路、４２…信号発信回路、４３…受信回路

Claims (16)

1. 筒状の筐体の中空部の一方の開口側から導電性材料からなる芯体の先端が突出するように配設されると共に、前記中空部内に、複数の部品が軸心方向に沿って並べられて構成される電子ペンであって、
   絶縁性材料からなり、前記複数の部品の少なくとも一部を収納する筒状結合部材を備えると共に、
   前記筒状の筐体は、軸心方向に分離された第１の筐体部と第２の筐体部とを備え、
   前記第１の筐体部は、導電性材料で構成されていると共に、前記芯体とは電気的に分離されている状態で前記芯体の先端を外部に突出させるための開口を有し、
   前記筒状結合部材の外側周面には、当該外周側面から前記軸心方向に直交する方向に突出部が形成され、前記突出部の端面が前記筒状の筐体の一部を成すと共に、前記筒状結合部材の、前記突出部よりも軸心方向の一方側は前記第１の筐体部と嵌合され、前記突出部よりも前記軸心方向の他方側は前記第２の筐体部と嵌合されて、前記第１の筐体部と前記第２の筐体部とは、前記突出部により分離されている
   ことを特徴とする静電容量方式の電子ペン。
2. 前記突出部は、リング状鍔部であり、前記第１の筐体部と前記第２の筐体部とを電気的に絶縁している
   ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
3. 前記第１の筐体部の側面と、前記第２の筐体部の側面と、前記突出部の端面とは、軸心方向において段差が無いように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
4. 前記第１の筐体部は、軸心方向において前記筒状結合部材と結合される側は筒状形状とされると共に、前記筒状結合部材と結合される側とは反対側はテーパー状とされ、前記テーパー状の先端に、前記芯体の先端が突出する開口を備えている
   ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
5. 前記第１の筐体部と前記芯体との間には絶縁材が配設されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の静電容量方式の電子ペン。
6. 前記第２の筐体部は、導電性材料で構成されていて、固定電位とされている
   ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
7. 前記複数の部品には、前記芯体に印加される圧力を検出する筆圧検出部を含み、
   前記筒状結合部材は、前記筆圧検出部の筐体の一部を構成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
8. 前記筆圧検出部は、感圧用部品と、前記感圧用部品に前記芯体に印加される圧力を伝達する圧力伝達部品とを備え、
   前記圧力伝達部品の少なくとも一部は、前記筒状結合部材内に収納されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の静電容量方式の電子ペン。
9. 前記筐体内には、前記筆圧検出部の前記感圧用部品を収納する感圧用部品収納部を有するホルダーが配設されており、
   前記筒状結合部材は、前記ホルダーの感圧用部品収納部と軸心方向に結合されている
   ことを特徴とする請求項８に記載の静電容量方式の電子ペン。
10. 前記筒状結合部材は、前記ホルダーと一体に構成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載の静電容量方式の電子ペン。
11. 前記芯体は、指示位置検出用信号を送出する
    ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
12. 前記芯体は、指示位置検出用信号を送出すると共に、位置検出センサからの信号を受信する
    ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
13. 前記第１の筐体部は、位置検出センサからの信号を受信する受信電極を構成する
    ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
14. 前記筒状結合部材の前記突出部よりも前記第１の筐体部側との嵌合部の周側面には、前記第２の筐体部に収納されている電子回路に一端側が接続されている接続用導体の他端が露出する状態で配設されており、前記第１の筐体部が前記筒状結合部材と嵌合されることで、前記第１の筐体部と前記接続用導体との電気的な接続がなされる
    ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
15. 前記第１の筐体部は、前記芯体の先端を位置検出センサと電界結合させて位置指示をするときに、使用者の指が掛からない位置とされている
    ことを特徴とする請求項１に記載の静電容量方式の電子ペン。
16. 前記芯体の先端から、前記筒状結合部材のリング状鍔部までの長さは、１０〜１５ｍｍの範囲とされている
    ことを特徴とする請求項１５に記載の静電容量方式の電子ペン。

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