KR20180027507A - 위치 지시기 - Google Patents

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KR20180027507A
KR20180027507A KR1020187000602A KR20187000602A KR20180027507A KR 20180027507 A KR20180027507 A KR 20180027507A KR 1020187000602 A KR1020187000602 A KR 1020187000602A KR 20187000602 A KR20187000602 A KR 20187000602A KR 20180027507 A KR20180027507 A KR 20180027507A
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히로유키 후지츠카
다케노리 가네다
다카유키 아라이
겐이치 니노미야
고헤이 다나카
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가부시키가이샤 와코무
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Abstract

부품의 조립 정밀도를 용이하게 확보할 수 있는 것과 함께, 큰 필압의 인가에 대해서, 프린트 기판과의 접속 강도를 유지할 수 있게 한 필압 검출 모듈을 제공한다. 검출한 압력에 따른 전기 정보를 전극을 통해서 출력하는 감압부와, 감압부를 유지하는 것과 함께, 유지된 감압부와, 감압부로부터 출력되는 전기 정보에 기초하여 인가된 압력을 검출하는 회로를 가지는 회로 기판을 전기적으로 접속하는 홀더를 구비한다. 홀더는 감압부를 유지하는 유지부와, 회로 기판과의 맞물림부를 구비하는 것과 함께, 홀더의 표면 상에는 유지부로부터 맞물림부에까지 걸치는 배선이 형성되어 있고, 홀더와 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 감압부의 전극과 회로 기판이, 배선을 통해서 전기적으로 접속되는 구성을 구비한다.

Description

위치 지시기
본 발명은 위치 검출 장치와 함께 사용되며, 필압 검출 기능을 가지는 전자 펜에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 전자 펜에 사용되는 필압 검출 모듈에 관한 것이다.
전자 펜은 펜 끝에 가해지는 필압(압력)을 전달하는 심체와, 필압(압력)을 검출하기 위한 감압(感壓)부를 포함하는 필압 검출 모듈과, 감압부로 검출한 필압에 따른 전기적인 출력 신호를 얻기 위한 필압 검출 회로를 구비한다.
일반적으로는, 감압부는 펜 끝에 가해지는 필압(압력)을, 예를 들면 정전 용량이나 인덕턴스 등의 전기적인 특성량(전기 정보)의 변화로서 인식한다. 이를 위해, 감압부는 2개의 전극을 가지며, 필압 검출 모듈은 이 감압부의 2개의 전극에 전기적으로 접속되어 있는 2개의 단자를 구비한다.
필압 검출 회로는 프린트 기판에 배치되어 있고, 필압 검출 모듈은 2개의 단자가 프린트 기판에 예를 들면 납땜됨으로써 전기적으로 접속되어, 필압 검출 회로에 접속된다. 이것에 의해, 필압 검출 회로는 필압 검출 모듈의 감압부로 검출된 필압에 따른 전기적인 특성량의 변화량을 검출하여, 전기적인 출력 신호를 얻을 수 있다.
그런데, 전자 펜의 펜 끝에 인가되는 필압은, 매우 큰 압력이 되는 경우가 있다. 예를 들면, 펜 끝에 순간적으로 500g 이상의 힘이 상시·단속(斷續)적으로 가해지는 경우가 있다. 그 때문에, 필압 검출 모듈에 있어서는,
·감압부의 주변은, 필압의 강한 힘에 대한 내구성이 필요하게 되어 있는,
·감압부의 주변을 구성하는 부품에는 정밀도 높은 부품이 요구되는,
·고압력 중, 감압부와의 전기적인 접속을 확보할 필요가 있는,
등의 조건을 만족하는 것이 중요하게 된다.
그리고, 필압 검출 모듈을 구성하는 부품에 시프트·흔들림이 있으면,
·필압 검출 모듈에서 파손이 생기는,
·필압값의 정확한 검출을 할 수 없는,
·필압 검출 모듈과 필압 검출 회로의 전기적인 접속이 절단되어 버리는
등의 문제가 생긴다.
구체적인 예를 들어 설명한다. 종래, 이런 종류의 전자 펜으로서는, 전자 유도 방식의 위치 검출 장치용의 것이 잘 알려져 있다. 이 전자 유도 방식의 전자 펜은, 페라이트 코어에 권회된 코일에 대해서, 공진용 커패시터가 접속되어 구성되고 있는 공진 회로를 가지고 있다. 그리고, 이 전자 펜은 공진 회로로 얻어진 공진 신호를 위치 검출 장치에 송신함으로써 위치 검출 장치의 위치 검출 센서 상에서의 위치를 지시하게 되어 있다.
그리고, 이 전자 유도 방식의 전자 펜에 있어서는, 심체의 선단부(펜 끝)에 인가된 압력을, 공진 회로의 공진 주파수의 변화로서, 위치 검출 장치에 전달하도록 구성되어 있다. 이 경우에, 필압을 검출하는 필압 검출 모듈로서는, 공진 회로를 구성하는 코일의 인덕턴스를 필압에 따라 변화시키는 감압부를 이용하는 방법이나, 공진 회로를 구성하는 커패시터의 정전 용량을 필압에 따라 변화시키는 감압부를 이용하는 방법이 알려져 있다.
도 12는 전자 펜의 공진 회로를 구성하는 커패시터의 정전 용량을 필압에 따라 변화시키는 용량 가변 커패시터형의 감압부를 구비하는 필압 검출 모듈의 종래의 구성예를 나타내는 것으로, 특허문헌 1(일본 특개평 4-96212호 공보)에 기재되어 있는 것이다.
이 도 12는 이 예의 필압 검출 모듈의 구성예를 설명하기 위한 단면도이다. 또한, 도 13의 (A) 및 (B)는, 도 12의 예의 필압 검출 모듈의 일부 부품을 설명하기 위한 도면이다.
도 12의 예의 필압 검출 모듈(100)은, 전자 펜의 심체(101)에 가해진 압력(필압)에 대응하여 정전 용량을 변화시키는 용량 가변 커패시터를 감압부(110)로서 이용한다. 이 예의 필압 검출 모듈(100)에 있어서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 수지로 이루어지는 홀더(102) 내에, 감압부(110)가 마련되는 것과 함께, 이 감압부(110)에 대해서 심체(101)에 인가되는 압력(필압)을 전달하는 압력 전달 부재(103)가 마련된다.
홀더(102)는 제1 홀더(102a)와 제2 홀더(102b)가 감합됨으로써 구성된다. 감압부(110)는 제1 전극 도체(111)와, 유전체(112)와 ,스페이서(113)와, 제2 전극 도체(114)와, 탄성 부재(115)에 의해 용량 가변 커패시터로서 구성되어 있다.
유전체(112)는, 도 13의 (A)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 대략 원판 모양을 이루고 있고, 서로 대향하는 원형의 한쪽 면(112a) 및 다른 쪽 면(112b)을 가진다. 그리고, 유전체(112)의 한쪽 면(112a) 상에 제1 전극 도체(111)가 형성되어 있다.
스페이서(113)는 절연성 재료로 이루어지며, 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(112)의 지름과 동일하게 되어 있는 링 형상의 얇은 판상체(113a)의 외경의 둘레로부터, 1개의 돌출부(113b)가 반경 방향의 바깥쪽으로 돌출되도록 형성된 형상으로 되어 있다.
제2 전극 도체(114)는 도전성 재료로 이루어지며, 도 13의 (C)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(112)의 지름과 동일하게 되어 있는 원판 모양의 얇은 판상체(114a)의 둘레로부터, 1개의 돌출부(114b)가 반경 방향의 바깥쪽으로 돌출되도록 형성된 형상으로 되어 있다.
탄성 부재(115)는 예를 들면 고무 등의 탄성을 가지는 재료로 이루어지며, 도 13의 (D)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(112)의 지름과 동일하게 되어 있는 원판 모양의 얇은 판상체(115a)의 서로 180 각도 간격 떨어진 둘레로부터, 2개의 돌출부(115b, 115c)가 형성된 형상으로 되어 있다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 유전체(112)는 제1 홀더(102a) 내에 수납되어 있고, 이 유전체(112)의 한쪽 면(112a)에 형성되어 있는 제1 전극 도체(111)에는, 제1 홀더(102a)로부터 외부로 도출되어 있는 제1 단자(104)가 전기적으로 접속된다. 제1 단자(104)는 도전성 재료 예를 들면 도전성 금속으로 구성되고, 도 13의 (E)에 나타내는 바와 같이, 제1 전극 도체(111)와 접촉함으로써 전기적으로 접속되는 원판 모양의 접촉편(104a)과, 이 원판 모양의 접촉편(104a)의 중심 위치에 세워 놓여져 있는 막대 모양부(104b)로 이루어지며, 막대 모양부(104b)가, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 홀더(102a)로부터 외부로 도출되어 있다.
그리고, 도 12에 나타내는 바와 같이, 유전체(112)의 다른 쪽 면(112b) 측은, 스페이서(113)를 통해서 제2 전극 도체(114)가 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 제2 전극(114)의 스페이서(113) 측과는 반대 측에는, 탄성 부재(115)가 겹쳐지게 배치된다. 이 경우에, 스페이서(113)의 돌출부(113a)는, 탄성 부재(115)의 돌출부(115b)와 공간적으로 겹치는 위치에 배치되고, 제2 전극 도체(114)의 돌출부(114a)는, 탄성 부재(115)의 돌출부(115c)와 겹치는 위치에 배치된다.
그리고, 제2 전극(114)의 돌출부(114a)에, 제1 홀더(102a)로부터 외부로 도출되어 있는 제2 단자(105)가 전기적으로 접속된다. 제2 단자(105)는, 도전성 재료, 예를 들면 도전성 금속으로 구성되고, 도 13의 (F)에 나타내는 바와 같이, 제2 전극 도체(114)의 돌출부(114a)와 접촉함으로써 전기적으로 접속되는 작은 원판 모양의 접촉편(105a)과, 이 작은 원판 모양의 접촉편(105a)의 중심 위치에 세워 놓여져 있는 막대 모양부(105b)로 이루어지며, 막대 모양부(105b)가, 도 12에 나타내는 바와 같이, 제1 홀더(102a)로부터 외부로 도출되어 있다.
제2 홀더(102b)에는, 압력 전달 부재(103)가, 탄성 부재(115)의 판상체(115a)를 축심 방향으로 압압(押壓) 가능한 상태로, 또한, 당해 제2 홀더(102b)의 축심 방향으로 이동 가능한 상태로 배치되어 있다. 이 압력 전달 부재(103)는 예를 들면 포탄(砲彈)형으로 형성되어 있고, 탄성 부재(115)의 판상체(115a)를 압압하는 측이 곡면 모양 단면(103a)으로 되어 있다. 그리고, 이 압력 전달 부재(103)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 심체(101)의 펜 끝 측과는 반대 측의 단부가 감합되는 감합 오목부(103b)를 구비한다.
그리고, 이상과 같이 구성되어 있는 필압 검출 모듈(100)의 제1 단자(104)의 막대 모양부(104b)와, 제2 단자(105)의 막대 모양부(105b)가, 프린트 기판의 도체 패턴에 납땜 되어, 필압 검출 모듈(100)이, 당해 프린트 기판에 배설되어 있는 필압 검출 회로에 전기적으로 접속된다. 그리고, 필압 검출 모듈의 압력 전달 부재(103)의 감합 오목부(103b)에, 심체(101)가 감합됨으로써, 심체(101)의 선단에 인가되는 필압이 필압 검출 회로로 검출된다.
즉, 필압 검출 모듈(100)에 있어서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 심체(101)의 펜 끝 측에 압력(필압)이 가해지고 있지 않는 상태(초기 상태)에서는, 제2 전극 도체(114)가, 스페이서(113)에 의해 유전체(112)의 제2 면부(112b)로부터 물리적으로 떨어져 있어, 제2 면부(112b)와 접촉하고 있지 않다.
그리고, 심체(101)의 펜 끝 측에 압력이 가해지면, 그 압력이 압력 전달 부재(103)를 통해서 탄성 부재(115)에 전달되고, 압력 전달 부재(103)의 곡면 모양 단면(103a)에 의해 탄성 부재(115)가 유전체(112) 측으로 압압 변위된다. 이 탄성 부재(115)의 압압 변위에 따라 제2 전극 도체(114)와 유전체(112)의 제2 면부(112b) 사이의 공기층의 두께는, 초기 상태보다도 얇게 된다. 또한, 심체(101)의 펜 끝 측에 가해지는 압력이 증가하여, 압력 전달 부재(103)의 곡면 모양 단면(103a)의 압압에 의해, 제2 전극 도체(114)가 유전체(112)의 제2 면부(112b)에 접촉하고, 그 접촉 면적은, 심체(101)에 인가되는 압력에 따른 것으로 된다.
필압 검출 모듈(100)의 감압부(110)의 용량 가변 커패시터의 정전 용량은, 제1 전극 도체(114)와 제2 전극 도체(115) 사이의 모습이, 심체(101)에 가해지는 압압력에 따라, 이상과 같이 변화하므로, 심체(101)에 가해지는 압압력에 따라 변화한다. 프린트 기판에 배치되어 있는 필압 검출 회로는, 이 용량 가변 커패시터의 정전 용량에 기초하여, 심체(101)에 인가되는 필압을 검출한다.
일본 특개평 4-96212호 공보
그런데, 필압 검출 모듈은 큰 힘(필압)을 받는 부품이기 때문에, 그 프린트 기판에의 장착 방법, 장착 위치의 정밀도에 따라서는, 필압 검출 모듈의 2개의 단자 부분에 큰 스트레스가 걸려, 접촉 불량이 생기는 일이 있다.
그러나, 상술한 바와 같이, 종래의 필압 검출 모듈(100)로부터 도출되어 있는 제1 및 제2 단자(104 및 105)는, 금속편 및 금속봉으로 구성되어 있었다. 그 때문에, 필압 검출 모듈(100)에, 이들 제1 및 제2 단자(104, 105)를 장착할 때의 장착 정밀도 또는 취급 방법에 따라서는, 프린트 기판에 대한 필압 검출 모듈(100)의 고정 위치가, 적정한 소정의 위치로부터 벗어난 위치가 되어 버리는 경우가 있었다.
따라서, 종래의 필압 검출 모듈(100)의 경우에는, 제1 및 제2 단자(104 및 105)를, 당해 필압 검출 모듈(100)에 대해서 장착할 때의 장착 정밀도가 큰 과제여서, 제조에 숙련과 세심한 주의가 필요하여 손이 많이 간다고 하는 문제가 있었다.
또한, 종래의 필압 검출 모듈(100)은, 제1 및 제2 단자(104 및 105)에 도전성의 금속 부품을 사용함으로써, 고압력에 대한 내구성을 높이는 것과 동시에 도전성을 확보하고 있었다. 그러나, 금속 부품을 포함한 복수의 부품으로 이루어지는 필압 검출 모듈(100)을 제조하려면 공정이 많아지고, 제조된 필압 검출 모듈(100) 전체의 정밀도도 불규칙하게 나온다고 하는 문제가 있었다. 또한, 필압 검출 모듈(100)로부터의 신호를 프린트 기판의 필압 검출 회로에 전달하기 위해, 필압 검출 모듈(100)의 금속 단자(104 및 105)와 프린트 기판의 도체 패턴을, 납땜에 의해, 단단히 장착할 필요가 있었다.
게다가, 근래의 휴대 단말의 소형화에 수반하여, 휴대 단말에서 사용되는 전자 펜의 세형화도 요구되고 있다. 그 때문에, 필압 검출 모듈의 소형화가 요구되고 있어, 상기의 필압 검출 모듈의 내구성, 정밀도, 전기적인 접속성은 중요한 문제로 되고 있었다.
본 발명은, 이상의 문제점을 감안하여, 부품의 조립 정밀도를 용이하게 확보할 수 있는 것과 함께, 큰 필압의 인가가 있어도, 프린트 기판과의 접속 강도를 유지할 수 있게 한 필압 검출 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은,
인가된 압력에 따른 전기 정보를 전극을 통해서 출력하는 감압부와,
상기 감압부를 유지하는 것과 함께, 상기 유지된 상기 감압부와, 상기 감압부로부터 출력되는 상기 전기 정보에 기초하여 상기 인가된 압력을 검출하는 회로를 가지는 회로 기판을 전기적으로 접속하는 홀더를 구비하고,
상기 홀더는 상기 감압부를 유지하는 유지부와, 상기 회로 기판과의 맞물림부를 구비하는 것과 함께, 상기 홀더의 표면 상에는 상기 유지부로부터 상기 맞물림부에까지 걸치는 배선이 형성되어 있고, 상기 홀더와 상기 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 상기 감압부의 상기 전극과 상기 회로 기판이, 상기 배선을 통해서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈을 제공한다.
상술한 구성의 발명에 따른 필압 검출 모듈에 있어서는, 감압부를 유지하는 유지부와, 회로 기판과 맞물림되는 맞물림부를 가지는 홀더부를 구비한다. 그리고, 홀더의 표면 상에는 유지부로부터 맞물림부에까지 걸치는 배선이 형성되어 있고, 홀더와 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 감압부의 전극과 회로 기판이, 배선을 통해서 전기적으로 접속된다.
따라서, 본 발명에 따른 필압 검출 모듈에 의하면, 감압부를 홀더의 유지부에 수납하여 유지시켜, 홀더를 회로 기판과 맞물림 시킴으로써, 감압부의 전극과 회로 기판의 전기적인 접속이 가능하여, 종래 예와 같이, 단자 부재를, 독립된 금속 부재로서 조립할 필요가 없고, 필압 검출 모듈에 있어서의 단자 부재의 장착 정밀도는, 고정밀도로 하는 것이 용이하다.
또한, 필압 검출 모듈에 있어서의 감압부의 전극과 회로 기판의 전기적인 접속은, 홀더에 형성되어 있는 선로를 통해서 이루어지므로, 필압 검출 모듈과, 프린트 기판의 전기적인 접속에 있어서도 위치 결정이 용이하게, 또한, 고정밀도로 할 수 있다. 또한, 감압부의 전극과 회로 기판의 전기적인 접속을 행하는 선로는, 홀더의 표면에 형성되어 있으므로, 필압의 인가에 대해서도 강도를 확보할 수 있다.
또한, 필압 검출 모듈의 홀더와 프린트 기판이 맞물림되었을 때에, 유지부에 유지되어 있는 감압부와 회로 기판이 전기적으로 접속되도록 되어 있다. 따라서, 필압 검출 모듈의 홀더에 유지되고 있는 감압부와 회로 기판의 전기적인 접속이, 용이하고 고정밀도로 이루어진다.
또한, 본 발명에 있어서는, 홀더는, 수지에 의한 사출 성형품에, 2개의 단자 부재가 입체 미세 패턴으로서 형성된 것으로 하도록 구성할 수 있다.
이와 같이 했을 경우에는, 2개의 단자 부재는, 홀더에 대해서 일체적으로 형성되어 있고, 별도 부품으로서 조립할 필요가 없기 때문에, 종래 예와 같이 2개의 단자 부재에 대한 장착 정밀도를 신경쓰면서 조립할 필요가 없고, 고정밀도의 필압 검출 모듈의 조립이 용이하게 된다.
본 발명에 의하면, 부품의 조립 정밀도를 용이하게 확보할 수 있는 것과 함께, 큰 필압의 인가가 있어도, 프린트 기판과의 접속 강도를 유지할 수 있게 한 필압 검출 모듈을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태가 이용되는 전자기기의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 필압 검출 모듈의 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 필압 검출 모듈의 실시 형태에 이용하는 감압용 부품 그룹을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3에 나타낸 실시 형태의 필압 검출 모듈의 각 구성부품을 조립한 상태의 사시도이다.
도 6은 도 3에 나타낸 실시 형태의 필압 검출 모듈을 기판 홀더와 감합시켰을 때의 감합 부분을, 프린트 기판의 기판면에 수직한 상방으로부터 본 도면이다.
도 7은 도 3에 나타낸 실시 형태의 필압 검출 모듈을 기판 홀더와 감합시켰을 때의 감합 부분을, 프린트 기판의 기판면에 수직한 이면 측으로부터 본 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태와 함께 사용되는 위치 검출 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 전자 펜의 다른 실시 형태와 함께 사용되는 위치 검출 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 전자 펜의 또 다른 실시 형태의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 전자 펜의 또 다른 실시 형태와 함께 사용되는 위치 검출 장치의 회로 구성예를 나타내는 도면이다.
도 12는 필압 검출 모듈의 종래의 구성예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 12의 종래의 필압 검출 모듈의 일부 부품을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 필압 검출 모듈의 실시 형태를, 전자 펜의 실시 형태와 함께, 도면을 참조하면서 설명한다. 먼저, 전자 펜에 의한 지시 위치가, 위치 검출 장치에 대해 전자 유도 방식으로 전달되는 경우의 실시 형태에 대해서 설명한다.
도 2는 본 실시 형태의 전자 펜(1)을 이용하는 전자기기(200)의 일례를 나타내는 것이다. 이 예에서는, 전자기기(200)는 예를 들면 LCD(Liquid Crystal Display) 등의 표시 장치의 표시 화면(200D)을 구비하는 고기능 휴대 전화 단말이며, 표시 화면(200D)의 하부(이면 측)에, 전자 유도 방식의 위치 검출 장치(202)를 구비하고 있다.
이 예의 전자기기(200)의 하우징은, 전자 펜(1)을 수납하는 수납 오목 구멍(201)을 구비하고 있다. 사용자는, 필요에 따라서, 수납 오목 구멍(201)에 수납되어 있는 전자 펜(1)을, 전자기기(200)로부터 꺼내서, 표시 화면(200D)을 입력면으로서 위치 지시 조작을 행한다.
전자기기(200)에 있어서는, 표시 화면(200D) 상에서, 전자 펜(1)에 의해 위치 지시 조작이 이루어지면, 표시 화면(200D)의 이면 측에 마련된 위치 검출 장치(202)가, 전자 펜(1)으로 조작된 위치 및 필압을 검출하고, 전자기기(200)의 위치 검출 장치(202)가 구비하는 마이크로컴퓨터가, 표시 화면(200D)에서의 조작 위치 및 필압에 따른 표시 처리를 실시한다.
본 실시 형태의 전자 펜(1)에 있어서는, 예를 들면 수지로 이루어지는 통 모양의 케이스(하우징)(2)의 중공부 내에, 전자 펜(1)의 복수 개의 부품이 축심 방향으로 늘어서서 수납되어 있다. 그리고, 통 모양의 케이스의 일단 측은 테이퍼 형상으로 되는 것과 함께, 그 단부에 개구(도 2에서는 도시를 생략)가 마련되고, 그 개구를 통해서 후술하는 심체(3)의 선단부(32)가 펜 끝으로서 노출되도록 되어 있다. 그리고, 케이스(2)의 펜 끝 측과는 반대 측은, 케이스 캡(2a)이 감합되어, 폐색(閉塞)되어 있다.
도 1은 전자 펜(1)의 케이스(2) 내에 수납되는 부품 그룹을, 부품별로 나열한 분해 사시도이다. 본 실시 형태에서는, 케이스(2)의 중심축에 직교하는 방향의 외형 형상(케이스(2)의 횡단면의 윤곽 형상과 같음)은, 편평(扁平)한 형상으로 되어 있다. 그리고, 이 케이스(2)의 내부의 중공부도, 그 횡단면 형상이 케이스(2)의 외형 형상에 따른 편평한 형상으로 되어 있고, 케이스(2) 내에 수납되는 부품도 중공부의 편평한 형상에 대응한 형상으로 되어 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 케이스(2)의 중공부 내에는, 펜 끝 측으로부터 순서대로, 축심 방향으로, 코일(4)이 권회된 자성체 코어, 이 예에서는 페라이트 코어(5)와, 필압 검출 모듈(6)과, 기판 홀더(7)가 배치된다. 기판 홀더(7)의 기판 재치대부(71)에는, 프린트 기판(8)이 재치되어 걸린다. 프린트 기판(8)은 회로 기판의 일례이다.
페라이트 코어(5)는, 이 예에서는, 중심축 위치에, 심체(3)의 심체 본체부(31)를 삽입 통과시키기 위해서, 심체 본체부(31)의 지름보다도 약간 큰 지름의 관통공(5a)을 가지는 기둥 모양 형상을 구비한다. 이 페라이트 코어(5)는, 본 실시 형태에서는, 케이스(2)의 중공부의 횡단면 형상에 대응한 편평한 횡단면 형상을 가지며, 펜 끝 측은, 점점 가늘어지게 되도록 테이퍼 모양으로 구성되어 있다.
그리고, 이 페라이트 코어(5)에 권회되어 있는 코일(4)의 일단(4a) 및 타단(4b)(코일(4)의 와인딩 시작단 및 와인딩 종료단)은, 펜 끝 측과는 반대 측에 있어서 축심 방향으로 연장되어, 기판 홀더(7)에 재치되어 있는 프린트 기판(8)에 납땜하는 것이 가능하도록 되어 있다.
필압 검출 모듈(6)은, 본 실시 형태에서는, 후술하는 복수 개의 감압용 부품으로 이루어지는 감압부(61)와, 홀더(62)와, 맞물림 부재(63)를 구비하고 있다. 홀더(62)는 절연성 재료 예를 들면 수지로 이루어지며, 감압부(61)를 유지하는 유지부(621)와, 이 유지부(621)에 유지되어 있는 감압부(61)가 구비하는 2개의 전극을 기판 홀더(7)에 재치되어 있는 프린트 기판(8)과 전기적으로 접속하기 위한 접속부(622)를 일체로 하여 구비한다. 후술하는 바와 같이, 홀더(62)의 접속부(622)는, 프린트 기판(8)과의 맞물림부가 된다.
맞물림 부재(63)는, 홀더(62)의 유지부(621)와 맞물림 됨으로써, 감압부(61)의 복수 개의 감압용 부품을, 홀더(62)의 유지부(621)에 유지시키도록 한다. 맞물림 부재(63)는, 또한, 페라이트 코어(5)를 감합 유지하기 위한 감합부도 구비한다. 맞물림 부재(63)의 페라이트 코어(5)를 감합 유지하는 감합부에는, 페라이트 코어(5)의 테이퍼부와는 반대 측의 단부가 감합되어, 필압 검출 모듈(6)과, 코일(4)이 권회되어 있는 페라이트 코어(5)가 결합되도록 구성되어 있다.
기판 홀더(7)는 절연성 재료 예를 들면 수지로 이루어지며, 기판 재치대부(71)와, 필압 검출 모듈(6)과의 감합부(72)를 구비한다.
기판 홀더(7)의 기판 재치대부(71)는, 가늘고 긴 직사각형 형상의 프린트 기판(8)의 긴 변 방향을 전자 펜(1)의 축심 방향으로 하여 재치하도록 하는 재치면(71a)을 구비한다. 그리고, 기판 재치대부(71)는, 재치면(71a)의 케이스 캡 측의 단부 위치에, 당해 재치면(71a)과 함께 프린트 기판(8)의 케이스 캡 측의 단부(8a)를 협지(挾持)하도록 하는 돌기부(71b, 71c)를 구비한다. 또한, 기판 재치대부(71)는, 프린트 기판(8)의 펜 끝 측의 단부를 걸리게 하기 위해서, 재치면(71a)의 펜 끝 측의 단부 근방에 있어서 재치면(71a)으로부터 상방으로 돌출되는 돌기부(71d, 71e)를 구비한다.
한편, 프린트 기판(8)의 펜 끝 측의 단부 근방에 있어서는, 기판 재치대부(71)의 재치면(71a)의 돌기부(71d, 71e)에 대응하는 위치에, 돌기부(71d, 71e)와 맞물림되도록 노치부(8b, 8c)가 형성되어 있다. 그리고, 프린트 기판(8)은, 케이스 캡 측의 단부(8a)가, 기판 재치대부(71)의 돌기부(71b, 71c)와 재치면(71a)으로 협지되도록 결합되는 것과 함께, 노치부(8b, 8c)가 기판 재치대부(71)의 돌기부(71d, 71e)와 맞물림되도록 재치됨으로써, 기판 재치대부(71)에 걸린다.
또한, 기판 홀더(7)의 감합부(72)는, 본 실시 형태에서는, 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)의 접속부(622)가 삽입되는 중공부를 가지는 통 모양 형상을 가진다. 후술하는 바와 같이, 홀더(62)의 접속부(622)에는, 감압부(61)의 2개의 전극에 접속되어 있는 2개의 단자 부재가, 프린트 기판(8)에 형성되어 있는 도체 패턴(81, 82)과 접속되도록 형성되어 있다.
그리고, 후술하는 바와 같이, 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)의 접속부(622)는, 감합부(72)에 삽입되면, 기판 재치대부(71)에 재치되어 있는 프린트 기판(8)을, 그 판두께 방향으로 끼우도록 맞물림된다. 이것에 의해, 필압 검출 모듈(6)에 유지되어 있는 감압부(61)의 2개의 전극과, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 형성되어 있는 도체 패턴(81 및 82)이, 접속부(622)의 2개의 단자 부재를 통해서, 전기적으로 접속된다. 후술하는 바와 같이, 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)의 접속부(622)의 2개의 단자 부재와, 프린트 기판(8)의 도체 패턴(81, 82)은, 필압 검출 모듈(6)과 기판 홀더(7) 및 프린트 기판(8)의 감합 결합에 의해 접촉되어 전기적으로 접속되는 상태가 되지만, 본 실시 형태에서는, 전기적인 접속을 보다 강고하게 하기 위해서 납땜 된다.
또한, 본 실시 형태의 전자 펜(1)은, 그 지시 위치를 위치 검출 장치에 전달하기 위해, 페라이트 코어(5)에 권회되어 있는 코일(4)과 커패시터로 이루어지는 공진 회로를 이용하지만, 그 공진 회로를 구성하는 커패시터(83)가, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 형성되어 있다. 그리고, 본 실시 형태의 필압 검출 모듈(6)은, 감압부(61)로서, 필압에 따른 정전 용량을 나타내는 용량 가변 커패시터를 이용한다. 전자 펜(1)은 이 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)의 용량 가변 커패시터를, 상기 공진 회로에 접속함으로써, 공진 회로의 공진 주파수를 필압에 따른 것으로 하도록 한다. 전자 펜(1)에 대응하는 위치 검출 장치(202)는, 전자 펜(1)으로부터의 전자 결합 신호의 공진 주파수의 변화를 검출함으로써, 전자 펜(1)의 펜 끝에 인가되고 있는 필압을 검출하는 기능을 가진다. 상술한 도체 패턴(81 및 82)은, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)에 의해 구성되는 용량 가변 커패시터를, 공진 회로에 접속하기 위한 단자부로 되어 있다.
이상과 같이 하여, 페라이트 코어(5)가 필압 검출 모듈(6)의 맞물림 부재(63)에 감합되어 결합되며, 그리고, 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)의 접속부(622)가 기판 홀더(7)의 감합부(72)를 통해서 프린트 기판(8)과 결합된다. 이것에 의해, 코일(4)이 권회되어 있는 페라이트 코어(5)와, 필압 검출 모듈(6)과, 프린트 기판(8)이 유지되는 기판 홀더(7)는, 서로 결합되어, 하나의 모듈(펜 모듈 부품)의 구성으로 된다.
또한, 이 경우에, 페라이트 코어(5)에 권회되어 있는 코일(4)의 일단(4a) 및 타단(4b)은, 후술하는 바와 같이, 필압 검출 모듈(6)의 외측을 통해서, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)과는 반대 측의 면으로 연장되어, 당해 기판면(8d)과는 반대 측에 형성되어 있는 도체 패턴과 납땜 된다. 이 기판면(8d)과는 반대 측에 형성되어 있는 도체 패턴은, 프린트 기판(8)에 형성되는 스루홀을 통해서, 기판면(8d)에 형성되어 있는 커패시터(83)에 병렬로 접속되어, 공진 회로를 구성한다.
그리고, 상술한 페라이트 코어(5)와, 필압 검출 모듈(6)과, 프린트 기판(8)이 유지되는 기판 홀더(7)가 서로 결합되어 하나의 모듈의 구성으로 된 펜 모듈 부품이, 전자 펜(1)의 케이스(2)의 중공부 내에 수납된다. 이 경우에, 케이스(2)의 중공부의 펜 끝 측의 개구부 근방에는, 페라이트 코어(5)의 테이퍼부가 위치하도록 되지만, 본 실시 형태에서는, 페라이트 코어(5)의 테이퍼부는 보호 캡(9)에 의해 덮여 보호되도록 된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 필압 검출 모듈(6)의 맞물림 부재(63)의 감합부에 코일(4)이 권회된 페라이트 코어(5)가 감합됨으로써, 필압 검출 모듈(6)의 축심 방향의 중심선 위치와, 페라이트 코어(5)의 축심 방향의 중심선 위치가 일치하게 된다. 그리고, 기판 홀더(7)의 감합부(72)에 필압 검출 모듈(6)이 감합되어 프린트 기판(8)에 대해서, 필압 검출 모듈(6)이 결합됨으로써, 필압 검출 모듈(6)은 기판 홀더(7) 및 프린트 기판(8)에 대해서 기정(旣定)된 위치에서 결합하게 된다. 또한, 펜 모듈 부품을, 케이스(2)의 중공부 내에 수납한 상태에서는, 필압 검출 모듈(6)의 축심 방향의 중심선 위치 및 페라이트 코어(5)의 축심 방향의 중심선 위치가, 당해 케이스(2)의 중공부의 축심 방향의 중심선 위치와 일치하도록, 기판 홀더(7)가 케이스 캡(2a)에 결합되어 있다.
그리고, 심체(3)의 심체 본체부(31)는, 케이스(2)의 개구(도시는 생략) 및 보호 캡(9)의 관통공(9a), 또한, 페라이트 코어(5)의 관통공(5a)을 삽입 통과되어, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)에 맞물림된다. 이 경우에, 심체(3)는 선단부(32)에 인가되는 압력(필압)을, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)에 전달할 수 있도록, 경질(硬質)의 비도전성 재료의 예로서의 수지, 예를 들면 폴리카보네이트, 합성 수지나 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene) 수지 등으로 이루어진다. 이 심체(3)는, 전자 펜(1)에 대해서, 삽입 탈락(揷脫) 가능하게 되어 있다.
［필압 검출 모듈의 실시 형태의 설명］
도 3은 필압 검출 모듈(6)의 구성예를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 4는 감압용 부품 그룹을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 5는 도 3에 나타낸 필압 검출 모듈(6)의 각 구성 부품을 조립한 상태의 사시도이다. 또한, 도 6은 필압 검출 모듈(6)을 기판 홀더(7)와 감합시켰을 때의 감합 부분을, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 수직한 상방으로부터 본 도면이며, 도 7은, 반대로, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 수직한 이면 측으로부터 본 도면이다.
감압부(61)는, 본 실시 형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 유전체(611)와, 스페이서(612)와, 도전성 탄성체(613)로 구성되어 있다.
유전체(611)는, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 대략 원판 모양을 이루고 있고, 서로 대향하는 원형의 한쪽 면(611a) 및 다른 쪽 면(611b)을 가지며, 유전체(611)의 한쪽 면(611a) 상에 원형의 도체층(614)이 형성되어 있다. 이 도체층(614)은 이 예의 감압부(61)로서의 용량 가변 커패시터의 제1 전극을 구성한다.
스페이서(612)는 절연성 재료로 이루어지며, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(611)의 지름과 동일하게 되어 있는 링 형상의 얇은 판상체의 구성으로 되어 있다.
도전성 탄성체(613)는, 이 예에서는, 탄성 고무로 구성되어 있다. 이 예의 도전성 탄성체(613)는, 서두의 종래 예에서 설명한 제2 전극 도체와 탄성 부재를 겸용한 구성으로 되어 있고, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(611)의 지름과 동일하게 되어 있는 원판 모양의 얇은 판상체(613a)의 서로 180 각도 간격 떨어진 둘레로부터, 2개의 돌출부(613b, 613c)가 형성된 형상으로 되어 있다. 스페이서(612)는 이 도전성 탄성체(613)의 원판 모양 판상체(613a)에, 예를 들면 접착되어 있다.
그리고, 유전체(611)의 다른 쪽 면(611b) 측에, 스페이서(612)를 통해서 도전성 탄성체(613)를 겹침으로써, 이 예의 감압부(61)로서의 용량 가변 커패시터가 구성된다. 이 예의 감압부(61)로서의 용량 가변 커패시터는, 유전체(611)의 한쪽 면(611a)에 형성되어 있는 도체층(614)으로 이루어지는 제1 전극과, 도전성 탄성체(613)로 구성되는 제2 전극을 구비한다.
필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)는, 수지를 이용한 예를 들면 사출 성형품으로서, 유지부(621)와 접속부(622)를 일체로 구비하는 구성으로 되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 홀더(62)에는, 도전성의 입체 미세 패턴으로서, 유지부(621)로부터 접속부(622)에까지 걸쳐서, 2개의 단자 부재(623 및 624)(이해를 쉽게 하기 위해서, 도 3, 도 5 및 도 6에서는, 사선을 부여하여 나타냄)가, 필압이 인가되는 방향을 따라서, 즉, 전자 펜(1)의 축심 방향으로 형성되어 있다. 이 결과, 단자 부재(623 및 624)는 홀더(62)에 일체적으로 형성되어 있는 상태가 된다.
여기서, 2개의 단자 부재(623 및 624)를, 홀더(62)의 표면에 입체 미세 패턴으로서 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 파나소닉사에 의해 개발된 MIPTEC(Micorscopic Integrated Processing Technology)를 이용할 수 있다. 입체 미세 패턴으로서 형성된 단자 부재(623 및 624)의 표면에는, 접촉에 의해 전기적인 접속을 용이하게 하기 위해서, 니켈 도금층이 형성되고, 또한, 그 위에 금 도금층이 형성되어 있다.
홀더(62)의 유지부(621)는, 유전체(611)와 스페이서(612)와 도전성 탄성체(613)가 결합된 감압부(61)를 수납하는 오목부(621a)를 구비하는 것과 함께, 이 오목부(621a)로부터, 축심 방향으로 맞물림 부재(63) 측(심체(3) 측)을 향해 돌출되는 맞물림 돌기부(621b, 621c, 621d, 621e)를 구비한다. 오목부(621a)의 저부에는, 단자 부재(624)의 한쪽 단부(624a)가 노출되어 형성되어 있다(도 3의 사선부 참조). 유전체(611)는 한쪽 면(611a)에 형성되어 있는 도체층(614)이 오목부(621a)의 저부의 단자 부재(624)의 한쪽 단부(624a)에 맞닿음하도록 수납된다. 따라서, 오목부(621a) 내에 유전체(611)가 수납 유지되는 상태에서는, 감압부(61)의 제1 전극으로서의 도체층(614)과, 단자 부재(624)의 한쪽 단부(624a)가 접촉하여 전기적으로 접속되는 상태가 된다.
또한, 홀더(62)의 유지부(621)의 맞물림 돌기부(621b와 621c)의 사이, 및 맞물림 돌기부(621d와 621e)의 사이에는, 도전성 탄성체(613)의 돌출부(613b 및 613c)가 충합하는 단면이 형성되어 있다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 맞물림 돌기부(621b와 621c) 사이의 단면에는, 단자 부재(623)의 한쪽 단부(623a)가 노출되어 형성되어 있다(도 3의 사선부 참조). 따라서, 오목부(621a) 내에, 도전성 탄성체(613)가, 유전체(611) 및 스페이서(612)와 함께 수납 유지되는 상태에서는, 도전성 탄성체(613)의 돌출부(613b)가, 단자 부재(623)의 한쪽 단부(623a)와 충합함으로써, 도전성 탄성체(613)와 단자 부재(623)가 접촉하여 전기적으로 접속된다.
이렇게 하여, 본 실시 형태에서는, 홀더(62)의 유지부(621)에 감압부(61)를 수납 유지함으로써, 감압부(61)의 제1 전극 및 제2 전극은, 접속부(622)의 2개의 단자 부재(623 및 624)에 자동적으로 전기적으로 접속되는 상태가 된다.
필압 검출 모듈(6)의 맞물림 부재(63)는, 코일(4)이 권회된 페라이트 코어(5)와 감합하는 감합부(631)와, 홀더(62)의 유지부와의 맞물림부(632)를 구비한다. 감합부(631)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 페라이트 코어(5)의 일부를 감합 수납하는 감합 오목 구멍(631a)을 구비한다.
맞물림 부재(63)의 맞물림부(632)는, 도시는 생략하지만, 감합부(631)의 감합 오목 구멍(631a)과 연통되는 축심 방향의 관통공을 구비하고, 그 관통공 내에, 감압부(61)에 필압을 전달하기 위한 필압 전달 부재로서의 압압 부재(615)를, 축심 방향으로 슬라이딩 가능하게 수납한다. 압압 부재(615)는 절연성 재료 예를 들면 수지에 의해 구성되어 있다.
압압 부재(615)는 심체(3)의 심체 본체부(31)의 단부가 삽입 감합되는 오목부(615a)를 구비하고 있다. 심체(3)의 심체 본체부(31)의 단부는, 압압 부재(615)의 오목부(615a)에 압입 감합되지만, 빼내는 것도 가능하게 되어 있다. 심체(3)의 선단에 필압이 인가되면, 그 필압이, 이 압압 부재(615)에 전달되어, 당해 압압 부재(615)에 의해, 도전성 탄성체(613)의 원판 모양의 판상체(613a)가 축심 방향으로 필압에 따라 압압 된다. 이것에 의해, 스페이서(612)를 통해서 이격되어 있는 도전성 탄성체(613)와 유전체(611)가 접촉하고, 그 접촉 면적이 필압에 따라 변화한다. 이 도전성 탄성체(613)와 유전체(611)의 접촉 면적에 따른 정전 용량이, 감압부(61)의 제1 전극과 제2 전극의 사이에 얻어진다.
맞물림 부재(63)의 맞물림부(632)에는, 또한, 홀더(62)의 유지부(621)의 맞물림 돌기부(621b 및 621c)와 맞물림되는 맞물림 돌기(632a)와, 맞물림 돌기부(621d 및 621e)와 맞물림되는 맞물림 돌기(632b)가 형성되어 있다. 홀더(62)의 유지부(621)의 맞물림 돌기부(621b 및 621c)의 선단에는 맞물림 돌기(632a)와 맞물림되는 맞물림 클로(claw)부(621bt 및 621ct)가 형성되어 있고, 또한, 맞물림 돌기부(621d 및 621e) 선단에는, 맞물림 돌기(632b)와 맞물림되는 맞물림 클로부(621dt 및 621et)가 형성되어 있다.
그리고, 홀더(62)의 유지부(621)에 감압부(61)를 수납하고 있는 상태에 있어서, 홀더(62)에 대해서, 맞물림 부재(63)를 축심 방향으로 결합시키면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 양자가 결합하고, 이것에 의해, 감압부(61)가 홀더(62)의 유지부(621)에 유지되게 된다. 이때, 홀더(62)의 유지부(621)의 맞물림 돌기부(621b 및 621c)의 선단의 맞물림 클로부(621bt 및 621ct)가 맞물림 부재(63)의 맞물림 돌기(632a)와 맞물림되는 것과 함께, 맞물림 돌기부(621d 및 621e) 선단의 맞물림 클로부(621dt 및 621et)가 맞물림 돌기(632b)와 맞물림되어, 홀더(62)의 유지부(621)에 대해서 맞물림 부재(63)가 맞물림되며, 이것에 의해, 홀더(62)에 대해서 맞물림 부재(63)가 걸려서, 양자가 결합하는 상태가 된다.
맞물림 부재(63)가 홀더(62)에 맞물림되는 상태에서는, 유지부(621)에 있어서, 전술한 바와 같이, 감압부(61)의 유전체(611)의 한쪽 단면의 도체층(614)(제1 전극)이, 단자 부재(624)에 전기적으로 접속되는 것과 함께, 도전성 탄성체(613)(제2 전극)의 돌출부(613b)가, 단자 부재(623)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 홀더(62)의 접속부(622)는, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 대해서 평행한 방향으로서 축심 방향(필압의 인가 방향과 같은 방향)으로 돌출되는 판 모양의 돌출부(6221)를 구비한다. 돌출부(6221)는 프린트 기판(8)의 기판면(8d)과 평행하게 되는 평면(6221a)(도 5 참조)을 구비한다. 이 돌출부(6221)의 평면(6221a)은, 필압 검출 모듈(6)이 기판 홀더(7)와 감합하여 프린트 기판(8)과 맞물림되었을 때에, 기판면(8d)과 정확히 접하도록 마련되어 있다.
2개의 단자 부재(623 및 624)는, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 이 돌출부(6221)에 있어서는, 평면(6221a)의, 짧은 변 방향의 양단 가장자리(필압이 인가되는 방향에 직교하는 방향의 단부)에, 필압이 인가되는 방향의 긴 변을 따라서, 서로 이격되는 상태로 형성되어 있다. 그리고, 2개의 단자 부재(623 및 624)는, 적어도 돌출부(6221)의 평면(6221a) 측으로 노출되도록 형성되어 있다.
또한, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 접속부(622)에는, 판 모양의 돌출부(6221)와 같은 방향으로 돌출되는 돌기부(6222)가 형성되어 있다. 돌기부(6222)는 돌출부(6221)의 상기 평면(6221a)과의 사이에서 프린트 기판(8)을 판두께 방향으로 정확히 협지하도록 하는 위치 관계로 형성되어 있다. 이 경우에, 돌기부(6222)를, 그 선단 측이 될수록, 서서히 돌출부(6221) 측과의 간격이 조금 좁게 되도록 형성하고, 돌기부(6222)의 탄성력에 의해, 프린트 기판(8)을, 항상 돌출부(6221)가 변위시키도록, 돌기부(6222)를 구성해도 된다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 접속부(622)의 돌출부(6221) 시작단과 돌기부(6222) 시작단 사이에는, 프린트 기판(8)의 긴 변 방향의 단 가장자리(압력의 인가 방향의 단 가장자리)가 충합하는 충합면(6223)(도 5 참조)이 형성되어 있다.
따라서, 필압 검출 모듈(6)을 기판 홀더(7)와 감합시켰을 때에는, 돌출부(6221)와 돌기부(6222)에 의해 프린트 기판(8)의 판두께 방향이 협지되는 상태가 되는 것과 함께, 프린트 기판(8)의 긴 변 방향의 단 가장자리(압력의 인가 방향의 단 가장자리)는, 접속부(622)의 돌출부(6221)와 돌기부(6222) 사이의 충합면(6223)에 충합하는 상태가 된다. 기판 홀더(7)는, 케이스 캡(2a)에 의해, 심체(3)에 인가되는 필압의 인가 방향으로는 이동 불가하게 되어 있다. 이 때문에, 이 프린트 기판(8)의 긴 변 방향의 단 가장자리와 접속부(622)의 충합면(6223)과의 충합에 의해, 전자 펜(1)의 케이스(2) 내에 있어서는, 필압 검출 모듈(6)은 축심 방향으로는 이동하지 않게 된다.
그리고, 이 필압 검출 모듈(6)과 기판 홀더(7)의 감합 상태에서는, 접속부(622)와 프린트 기판(8)이 맞물림되는 상태가 된다. 그리고, 이 접속부(622)와 프린트 기판(8)이 맞물림되는 상태에 있어서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 돌출부(6221)의 짧은 변 방향의 양단 가장자리에 있어서, 평면(6221a)의 표면에 노출되도록 형성되어 있는 2개의 단자 부재(623 및 624)가, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 형성되어 있는 도체 패턴(81 및 82)과 접촉하여, 전기적으로 접속되는 상태가 된다.
본 실시 형태에서는, 프린트 기판(8)에 형성되어 있는 도체 패턴(81 및 82)의 각각은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 필압이 인가되는 방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있다. 필압 검출 모듈(6)의 2개의 단자 부재(623 및 624)도, 접속부(622)의 돌출부(6221)에 있어서, 필압이 인가되는 방향을 따라서 연장되도록 형성되어 있다. 따라서, 2개의 단자 부재(623 및 624)와, 도체 패턴(81 및 82)은, 확실히 전기적으로 접속되게 된다. 따라서, 납땜을 하지 않아도, 2개의 단자 부재(623 및 624)와 도체 패턴(81 및 82)의 전기적인 접속은 가능하게 되지만, 본 실시 형태에서는, 2개의 단자 부재(623 및 624)와, 도체 패턴(81 및 82)은 납땜 되어, 보다 강고하게 전기적으로 접속된다. 그리고, 이 납땜에 의해, 필압 검출 모듈(6)은 기판 홀더(7)에 걸린 프린트 기판(8)과 서로 고정된다.
이상과 같이 하여, 본 실시 형태에 의하면, 필압 검출 모듈(6)을, 프린트 기판(8)이 걸린 기판 홀더(7)에 대해서 감합하는 것만으로, 필압 검출 모듈(6)의 2개의 단자 부재(623 및 624)가, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 형성되어 있는 도체 패턴(81 및 82)과 접촉하여 전기적인 접속이 이루어진다. 즉, 필압 검출 모듈(6)의 2개의 단자 부재(623 및 624)와, 프린트 기판(8)의 도체 패턴(81 및 82)의 전기적인 접속에 대한 위치 맞춤은, 필압 검출 모듈(6)을 기판 홀더(7)에 감합하는 것만으로 자동적으로 이루어진다.
게다가, 필압 검출 모듈(6)을, 프린트 기판(8)이 걸린 기판 홀더(7)에 대해서 감합하는 것만으로, 상술한 바와 같이, 프린트 기판(8)의 긴 변 방향의 단 가장자리(압력의 인가 방향의 단 가장자리)는, 접속부(622)의 돌출부(6221)와 돌기부(6222) 사이의 단면(6223)에 충합하는 상태가 되므로, 필압의 인가를, 필압 검출 모듈(6)과 기판 홀더(7)는, 일체적으로 받게 되어, 필압의 인가에 대해서, 필압 검출 모듈(6)과 프린트 기판(8)의 전기적인 접속 부분이 영향을 받는 일이 없다.
그리고, 필압 검출 모듈(6)의 맞물림 부재(63)의 감합부(631)의 오목 구멍(631a) 내에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 코일(4)이 권회된 페라이트 코어(5)가 감합된다. 이와 같이 필압 검출 모듈(6)에 코일(4)이 권회된 페라이트 코어(5)가 감합된 상태로, 필압 검출 모듈(6)과 기판 홀더(7)가 감합되었을 때에는, 필압 검출 모듈(6)에 감합된 페라이트 코어(5)에 권회되어 있는 코일(4)의 일단(4a) 및 타단(4b)은, 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(7)의 기판 재치대부(71)의 이면 측으로 연장되어 배설되어 있는 상태가 된다.
그리고, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)과는 반대 측의 면(8e)에는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 코일의 일단(4a) 및 타단(4b)이 접속되어야 할 도체 패턴(84 및 85)이 형성되어 있다. 이 도체 패턴(84 및 85)은, 기판 홀더(7)의 기판 재치대부(71)에 형성되어 있는 노치부(71f 및 71g)에 의해, 외부로 노출되어 있다. 코일의 일단(4a) 및 타단(4b)은, 노출되어 있는 도체 패턴(84 및 85)에 납땜 된다. 이 도체 패턴(84 및 85)은, 도시를 생략한 스루홀을 통해서 기판면(8d)에 형성되어 있는 커패시터(83)의 양단에 접속되어 있다. 따라서, 도체 패턴(84 및 85)에, 코일(4)의 일단(4a) 및 타단(4b)이 납땜 됨으로써, 코일(4)과 커패시터(83)에 의해 병렬 공진 회로가 형성된다.
［위치 검출 장치(202)에 있어서의 전자 펜(1)의 위치 검출 및 필압 검출을 위한 회로 구성］
다음으로, 상술한 실시 형태의 전자 펜(1)을 이용하여 지시 위치의 검출 및 필압의 검출을 행하는 위치 검출 장치에 있어서의 회로 구성예에 대해서, 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 이 예의 위치 검출 장치(202)의 회로 구성예를 나타내는 블록도이다.
전자 펜(1)은 코일(4)과, 커패시터(83)와, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)로 구성되는 용량 가변 커패시터(61C)의 병렬 회로로 이루어지는 공진 회로(1R)를 구비한다. 이 경우, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)로 구성되는 용량 가변 커패시터의 정전 용량이, 인가되는 필압에 따라 변화하므로, 공진 회로(1R)의 공진 주파수가 필압에 따라 변화한다.
위치 검출 장치(202)에서는, 전자 펜(1)의 공진 회로(1R)로부터 전자 결합에 의해 수신하는 신호가 검출되는 센서 상의 위치로부터, 전자 펜(1)에 의해 지시된 센서 상의 위치를 검출하는 것과 함께, 전자 펜(1)의 공진 회로(1R)로부터 전자 결합에 의해 수신하는 신호의 위상 변화를 검출함으로써 공진 주파수의 변화를 검출하여, 전자 펜(1)의 심체(3)에 인가된 필압을 검출하도록 한다.
위치 검출 장치(202)에는, X축 방향 루프 코일 그룹(211)과, Y축 방향 루프 코일 그룹(212)이 적층되어 위치 검출 코일(210)이 형성되어 있다. 또한, 위치 검출 장치(202)에는, X축 방향 루프 코일 그룹(211) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(212)이 접속되는 선택 회로(213)가 마련되어 있다. 이 선택 회로(213)는 2개의 루프 코일 그룹(211, 212) 중 하나의 루프 코일을 순서대로 선택한다.
또한, 위치 검출 장치(202)에는, 발진기(231)와, 전류 드라이버(232)와, 전환 접속 회로(233)와, 수신 앰프(234)와, 검파기(235)와, 로우 패스 필터(236)와, 샘플 홀드 회로(237)와, A/D 변환 회로(238)와, 동기 검파기(239)와, 로우 패스 필터(240)와, 샘플 홀드 회로(241)와, A/D 변환 회로(242)와, 처리 제어부(243)가 마련되어 있다. 처리 제어부(243)는 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다.
발진기(231)는 주파수 f0의 교류 신호를 발생시킨다. 그리고, 발진기(231)는 발생시킨 교류 신호를, 전류 드라이버(232)와 동기 검파기(239)에 공급한다. 전류 드라이버(232)는 발진기(231)로부터 공급된 교류 신호를 전류로 변환하여 전환 접속 회로(233)에 송출한다. 전환 접속 회로(233)는, 처리 제어부(243)로부터의 제어에 의해, 선택 회로(213)에 의해서 선택된 루프 코일이 접속되는 접속처(송신측 단자(T), 수신측 단자(R))를 전환한다. 이 접속처 중, 송신측 단자(T)에는 전류 드라이버(232)가, 수신측 단자(R)에는 수신 앰프(234)가, 각각 접속되어 있다.
선택 회로(213)에 의해 선택된 루프 코일에 발생하는 유도 전압은, 선택 회로(213) 및 전환 접속 회로(233)를 통해서 수신 앰프(234)에 보내진다. 수신 앰프(234)는 루프 코일로부터 공급된 유도 전압을 증폭시켜, 검파기(235) 및 동기 검파기(239)에 송출한다.
검파기(235)는 루프 코일에 발생한 유도 전압, 즉 수신 신호를 검파하여, 로우 패스 필터(236)에 송출한다. 로우 패스 필터(236)는 전술한 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 검파기(235)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(237)에 송출한다. 샘플 홀드 회로(237)는 로우 패스 필터(236)의 출력 신호의 소정의 타이밍, 구체적으로는 수신 기간 중의 소정의 타이밍에 있어서의 전압값을 유지하여, A/D(Analog to Digital) 변환 회로(238)에 송출한다. A/D 변환 회로(238)는 샘플 홀드 회로(237)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(243)에 출력한다.
한편, 동기 검파기(239)는 수신 앰프(234)의 출력 신호를 발진기(231)로부터의 교류 신호로 동기 검파하고, 그것들 사이의 위상차에 따른 레벨의 신호를 로우 패스 필터(240)에 송출한다. 이 로우 패스 필터(240)는 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 동기 검파기(239)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(241)에 송출한다. 이 샘플 홀드 회로(241)는 로우 패스 필터(240)의 출력 신호의 소정의 타이밍에 있어서의 전압값을 유지하여, A/D(Analog to Digital) 변환 회로(242)에 송출한다. A/D 변환 회로(242)는 샘플 홀드 회로(241)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(243)에 출력한다.
처리 제어부(243)는 위치 검출 장치(202)의 각부를 제어한다. 즉, 처리 제어부(243)는 선택 회로(213)에 있어서의 루프 코일의 선택, 전환 접속 회로(233)의 전환, 샘플 홀드 회로(237, 241)의 타이밍을 제어한다. 처리 제어부(243)는 A/D 변환 회로(238, 242)로부터의 입력 신호에 기초하여, X축 방향 루프 코일 그룹(211) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(212)으로부터 일정한 송신 계속 시간으로 전파를 송신시킨다.
X축 방향 루프 코일 그룹(211) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(212)의 각 루프 코일에는, 전자 펜(1)으로부터 송신되는 전파에 의해서 유도 전압이 발생한다. 처리 제어부(243)는, 이 각 루프 코일에 발생한 유도 전압의 전압값의 레벨에 기초하여 전자 펜(1)의 X축 방향 및 Y축 방향의 지시 위치의 좌표값을 산출한다. 또한, 처리 제어부(243)는 송신한 전파와 수신한 전파의 위상차에 따른 신호의 레벨에 기초하여 필압을 검출한다.
이와 같이 하여, 위치 검출 장치(202)에서는, 접근한 전자 펜(1)의 위치를 처리 제어부(243)로 검출할 수 있다. 또한, 수신한 신호의 위상(주파수 편이)을 검출함으로써, 전자 펜(1)에 있어서, 전자 펜(1)의 심체(3)에 인가된 필압을 검출할 수 있다.
［실시 형태의 효과］
상술한 실시 형태의 필압 검출 모듈(6)에 의하면, 2개의 단자 부재(623 및 624)가, 기판 홀더와 감합하는 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)의 접속부(622)의 표면에 일체적으로 형성되어 있다. 이 때문에, 종래 예와 같이 2개의 단자 부재에 대한 장착 정밀도를 신경쓰면서 조립할 필요가 없고, 고정밀도의 필압 검출 모듈의 조립이 용이하게 된다.
또한, 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)를, 프린트 기판(8)이 걸린 기판 홀더(7)에 대해서 감합하는 것만으로, 필압 검출 모듈(6)의 2개의 단자 부재(623 및 624)가, 프린트 기판(8)의 기판면(8d)에 형성되어 있는 도체 패턴(81 및 82)과 자동적으로 위치 맞춤 되어 접촉하여 전기적인 접속이 이루어진다. 따라서, 필압 검출 모듈(6)과 프린트 기판(8)의 조립 및 전기적인 접속이 용이하게 된다.
또한, 필압 검출 모듈(6)을, 프린트 기판(8)이 걸린 기판 홀더(7)에 대해서 감합하는 것만으로, 상술한 바와 같이, 프린트 기판(8)의 긴 변 방향의 단 가장자리(압력의 인가 방향의 단 가장자리)는, 필압 검출 모듈(6)의 홀더(62)의 접속부(622)의 돌출부(6221)와 돌기부(6222) 사이의 충합면(6223)에 충합하는 상태가 되므로, 필압 검출 모듈(6)과 기판 홀더(7)는, 필압의 인가를, 일체적으로 받게 된다. 이 때문에, 필압의 인가에 대해서, 필압 검출 모듈(6)과 프린트 기판(8)의 전기적인 접속 부분이 영향을 받는 일이 없고, 큰 필압의 인가가 있어도, 필압 검출 모듈(6)의, 프린트 기판과의 접속 강도를 유지할 수 있다고 하는 효과가 있다.
［상술한 실시 형태의 변형예］
또한, 상술한 예에서는, 프린트 기판(8)의 단부는, 접속부(622)의 돌출부(6221)와 돌기부(6222)로 협지하고, 돌출부(6221)와 돌기부(6222) 사이의 단면을 충합면(6223)으로 했다. 그러나, 요점은, 접속부(622)의 돌출부(6221)에 형성되어 있는 2개의 단자 부재(623 및 624)와 프린트 기판(8)의 도체 패턴(81, 82)이 전기적으로 접속되도록, 필압 검출 모듈(6)의 접속부(622)와 프린트 기판(8)이 맞물림되도록 구성되면 되기 때문에, 필압 검출 모듈(6)에, 프린트 기판(8)의 길이 방향의 단 가장자리가 충합하는 충합면을 형성할 필요는 없다. 예를 들면, 필압 검출 모듈(6)을, 접속부(622)의 돌출부(6221)에 형성되어 있는 2개의 단자 부재(623 및 624)와 프린트 기판(8)의 도체 패턴(81, 82)이 전기적으로 접속되는 맞물림 상태가 되도록, 기판 홀더(7)에 걸리게 구성해도 된다.
또한, 2개의 단자 부재(623 및 624)는, 돌출부(6221)의 양옆에 형성하도록 했지만, 평면(6223) 측으로 노출되어 형성되어 프린트 기판의 도체 패턴과 접속하도록 구성되어 있으면 되므로, 돌출부의 양옆이 아니라, 평면(6223)에 있어서, 서로 떨어진 위치에 형성되어 있어도 된다.
상술한 실시 형태의 전자 펜(1)에서는, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)로 검출되는 필압에 따른 정전 용량 변화를, 공진 회로의 주파수 변화로서 위치 검출 장치에 송신하도록 했지만, 전자 펜으로부터의 필압 정보의 위치 검출 장치에의 전달 방법은, 이 예로 한정되는 것은 아니다.
도 9의 예는, 전자 펜에 의한 지시 위치의 검출은, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 코일(4)과 커패시터(83)의 공진 회로로부터의 신호를 수신하는 센서 상의 위치를 검출하는 것으로 행하지만, 전자 펜의 심체에 인가되는 필압은, 전자 펜으로부터 위치 검출 장치에 디지털 신호로서 전송하도록 한다.
이 도 9의 예의 위치 검출 장치(203)에 있어서는, 도 8에 나타낸 위치 검출 장치(202)와 마찬가지로, X축 방향 루프 코일 그룹(211)과, Y축 방향 루프 코일 그룹(212)이 적층된 위치 검출 코일(210)이 형성되어 있는 것과 함께, 2개의 루프 코일 그룹(211, 212) 중 하나의 루프 코일을 순서대로 선택하는 선택 회로(213)도, 마찬가지로 마련되어 있다. 그리고, 이 도 9의 예의 위치 검출 장치(203)에 있어서는, 2개의 루프 코일 그룹(211, 212)의 주위에, 이 예의 전자 펜(1A)에 전원을 공급하기 위한 여자 코일(214)이 마련되어 있다.
도 9의 예의 전자 펜(1A)은, IC 회로로 구성되는 신호 제어 회로(301)를 구비하고 있다. 그리고, 인덕턴스 소자로서의 코일(4)과, 프린트 기판(8)에 배설되어 있는 커패시터(83)에 의해 공진 회로(1RA)가 구성되어 있고, 이 공진 회로(1RA)에 병렬로, 스위치(302)가 접속되어 있다. 이 스위치(302)는 신호 제어 회로(301)에 의해 온·오프 제어되도록 구성되어 있다. 이 신호 제어 회로(301)에 의한 스위치(302)의 온·오프 제어에 의해, 공진 회로로부터의 신호는 ASK(Amplitude Shift Keying) 변조되어, 위치 검출 장치(203)에 공급되게 된다.
신호 제어 회로(301)는 코일(4)과 커패시터(83)로 구성되는 공진 회로(1RA)에서 위치 검출 장치(203)로부터 전자 유도에 의해 수신한 교류 신호를, 다이오드(303) 및 커패시터(304)로 이루어지는 정류회로(전원 공급 회로)(305)로 정류하여 얻어지는 전원 Vcc에 의해 동작하도록 구성되어 있다. 신호 제어 회로(301)는 공진 회로(1RA)와는 커패시터(306)를 통해서 접속되어 있고, 공진 회로(1RA)의 동작 상황을 모니터하고 있다. 공진 회로(1RA)의 동작 상황을 모니터함으로써, 위치 검출 장치(203)의 여자 코일(214)과의 전자 결합 상황, 혹은, 이 예에서는 설명을 생략하지만, 2개의 루프 코일 그룹(211, 212)을 사용하여 위치 검출 장치(203)로부터 송신된 제어 데이터 등의 신호를 신호 제어 회로(301)로 검출하고, 원하는 동작 제어를 행할 수 있게 되어 있다.
또한, 신호 제어 회로(301)에는, 필압 검출 모듈(6)의 감압부(61)에 의해 구성되는 용량 가변 커패시터(61C)가 접속되어 있고, 신호 제어 회로(301)는 필압에 따른 용량 가변 커패시터(61C)의 정전 용량을 검출할 수 있도록 구성되어 있다. 신호 제어 회로(301)는 용량 가변 커패시터(61C)의 정전 용량의 값으로부터 전자 펜(1A)에 있어서의 필압을 검출하고, 그 검출한 필압을, 복수 비트 예를 들면 8비트의 디지털 신호로 변환한다. 그리고, 신호 제어 회로(301)는, 그 필압에 대응하는 디지털 신호에 의해, 스위치(302)를 제어한다. 또한, 코일(4)과, 감압부(61)로 구성되는 용량 가변 커패시터 외에는, 모두, 프린트 기판(8) 상에 배설되어 있다.
또한, 도 9의 예에서는, 위치 검출 장치(203)의 루프 코일 그룹(211, 212)은 전자 펜(1A)의 공진 회로(1RA)로부터의 전자 결합 신호의 수신에만 이용되는 것으로서 설명하지만, 전자 펜(1A)과의 사이에서 전자 결합함으로써, 여자 코일(214) 대신에 전자 펜(1A)에 구비된 신호 제어 회로(301)를 구동하는 전압을 생성하기 위해서 이용하는 것을 배제하는 것은 아니다. 또한, 전자 펜(1A)에 구비된 신호 제어 회로(301)에 대해서, 위치 검출 장치(301)로부터 소정의 제어 데이터 등의 신호를 송신하는 것을 배제하는 것은 아니다.
이 도 9의 예의 위치 검출 장치(203)에 있어서는, 여자 코일(214)은 드라이브 회로(252)에 접속되어 있다. 드라이브 회로(252)는 소정의 주파수 fo로 발진하는 발진 회로(251)에 접속되어 있다.
드라이브 회로(252)는 마이크로컴퓨터로 구성되는 처리 제어부(258)에 의해 제어된다. 처리 제어부(258)는 드라이브 회로(252)를 제어하고, 발진 회로(251)로부터의 주파수 fo의 발진 신호의, 여자 코일(214)에의 공급을 제어하며, 여자 코일(214)로부터의 전자 펜(1A)에의 신호 송신을 제어한다.
선택 회로(213)는, 처리 제어부(258)에 의해, 전술한 위치 검출 장치(202)와 마찬가지로 선택 제어되어 하나의 루프 코일을 선택한다. 이 선택 회로(213)에 의해 선택된 루프 코일에 발생하는 유도 전압은, 수신 앰프(253)에서 증폭되고, 밴드 패스 필터(254)에 공급되어, 주파수 fo의 성분만이 추출된다. 밴드 패스 필터(254)는 그 추출된 성분을 검파 회로(255)에 공급한다.
검파 회로(255)는 주파수 fo의 성분을 검출하고, 그 검출한 주파수 fo의 성분에 따른 직류 신호를 샘플 홀드 회로(256)에 공급하고, 또한 A/D 변환 회로(257)에 송출한다. A/D 변환 회로(257)는 샘플 홀드 회로(256)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(258)에 출력한다.
그리고, 처리 제어부(258)는 A/D 변환 회로(257)로부터의 디지털 신호가 소정의 임계값을 넘은 값인지 여부를 판정하여, 선택 회로(213)로 선택되어 있는 루프 코일이 전자 펜(1A)으로 위치 지시된 위치의 루프 코일인지 여부를 판정한다.
처리 제어부(258)는, 또한, 전자 펜(1A)에 의한 지시 위치의 검출과는 별도로, 전자 펜(1A)으로부터의 신호의 단속을, 수 비트 예를 들면 8 비트의 디지털 신호로서 검출하여, 필압을 검출하도록 한다.
［전자 펜의 다른 실시 형태］
이상은, 전자 유도 방식의 전자 펜의 경우에 본 발명을 적용했을 경우이다. 그러나, 본 발명은 정전 용량 방식의 전자 펜의 예인 액티브 정전 펜에도 적용할 수 있다. 이하에 설명하는 액티브 정전 펜의 예인 전자 펜에 있어서는, 페라이트 코어에 권회된 코일은, 액티브 정전 펜이 구비하는 신호 발신 회로의 전원을 충전하는 충전 회로의 일부가 된다.
도 10은 이 예의 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)의 회로 구성예를 나타내는 것이다. 이 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)에 있어서는, 심체(3B)는 도체, 예를 들면 도전성 금속이나 도전성 분말 끝을 혼입한 경질 수지로 이루어지는 전극심의 구성으로 된다. 이하의 설명에서는, 심체(3B)를, 전극심(3B)이라고 칭한다. 또한, 도시는 생략하지만, 이 전자 펜(1B)의 필압 검출 모듈은, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 형성되어 있어서, 감압부(61B)를 구비하고 있고, 코일(4B)이 권회되어 있는 페라이트 코어와 감합하는 것과 함께, 기판 홀더와 감합하여, 기판 홀더에 걸려 있는 프린트 기판에 형성되어 있는 전자 회로(도 10 참조)에 전기적으로 접속되어 있다.
이 예에서는, 프린트 기판에 형성되어 있는 전자 회로는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 신호 발신 회로(51)와, 이 신호 발신 회로(51)를 구동하기 위한 구동 전압(전원 전압)을 발생시키는 축전 소자의 예로서의 전기 이중층 커패시터(52)와, 정류용 다이오드(53)와, 전압 변환 회로(54)를 포함하는 회로 구성을 가진다. 신호 발신 회로(51)는 이 예에서는 발진 회로로 구성되어 있다.
전극심(3B)은, 상술한 실시 형태의 경우와 마찬가지로 하여, 페라이트 코어의 관통공을 삽입 통과하여, 필압 검출 모듈의 압압 부재(압력 전달 부재)에 감합되고, 이 압압 부재를 통해서 필압을 감압부(61B)에 전달한다. 그리고, 전극심(3B)은, 접속선(55)에 의해, 프린트 기판의 신호 발신 회로(51)와 전기적으로 접속되어 있다. 이 경우, 전극심(3B)은 필압 검출 모듈의 압압 부재에 직접 감합하는 것은 아니며, 도전성 고무 등의 도전성 탄성 부재를 통해서 압압 부재에 감합하도록 하는 것과 함께, 도전성 탄성 부재를 접속선(55)을 통해서 신호 발신 회로(51)에 전기적으로 접속하도록 하는 구성으로 한다. 이것에 의해, 전극심(3B)을 도전성 탄성 부재를 통해서 압압 부재에 감합함으로써, 전극심(3B)을 신호 발신 회로(51)와 접속할 수 있다.
그리고, 필압 검출 모듈의 2개의 단자 부재(623B 및 624B)는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 프린트 기판에 형성되어 있는 신호 발신 회로(51)에 전기적으로 접속되어 있다. 신호 발신 회로(51)를 구성하는 발진 회로는, 필압 검출 모듈의 감압부(61B)의 용량 가변 커패시터(61BC)의 용량에 따라 주파수가 변화하는 신호를 발생시키고, 그 발생시킨 신호를 전극심(3B)에 공급한다.
이 예의 전자 펜(1B)은, 도시하지 않은 충전기에 장착했을 때에, 충전기가 발생시키는 교번 자계에 의해 코일(4B)에는 유도 기전력이 발생하여, 다이오드(53)를 통해서 전기 이중층 커패시터(52)를 충전한다. 전압 변환 회로(54)는 전기 이중층 커패시터(52)에 축적된 전압을 일정한 전압으로 변환하여 신호 발신 회로(51)의 전원으로서 공급한다.
이 예의 정전 방식 스타일러스 펜으로서의 전자 펜(1B)이 통상 동작할 때(충전 동작을 행하지 않을 때)는, 코일(4B)은 고정 전위(이 예에서는 접지 전위(GND))가 되기 때문에, 전극심(3B)의 주위에 마련된 실드 전극으로서 작용한다. 또한, 정전 방식 스타일러스 펜이 통상 동작할 때의 코일(4B)의 고정 전위는, 접지 전위로 한정되지 않고, 전원의 플러스 측 전위여도 되고, 전원의 플러스 측 전위와 접지 전위의 중간 전위여도 된다.
신호 발신 회로(발진 회로)(51)는 필압 검출 모듈의 감압부(61B)로 구성되는 가변 용량 커패시터(61BC)의 용량에 따라 주파수가 변화하는 신호를 발생시키고, 그 발생시킨 신호를 전극심(3B)에 공급한다. 신호 발신 회로(51)로부터의 신호는, 전극심(3B)으로부터 그 신호에 기초하는 전계로서 방사된다. 신호 발신 회로(51)를 구성하는 발진 회로는, 예를 들면 코일과 커패시터에 의한 공진을 이용한 LC 발진 회로에 의해 구성된다. 본 실시 형태의 전자 펜(1B)의 예의 정전 방식 스타일러스 펜의 좌표 위치를 검출하는 위치 검출 장치에서는, 이 신호의 주파수로부터 전극심(3B)에 가해진 필압을 구할 수 있다.
도 11은 정전 방식 스타일러스 펜의 구성인 전자 펜(1B)으로부터의 신호를 받아, 센서 상의 위치를 검출하는 것과 함께, 필압을 검출하도록 하는 위치 검출 장치(700)를 설명하기 위한 블록도이다.
본 실시 형태의 위치 검출 장치(700)는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 센서(710)와, 이 센서(710)에 접속되는 펜 검출 회로(720)로 이루어진다. 센서(710)는, 이 예에서는, 단면도는 생략하지만, 하층 측으로부터 순서대로, 제1 도체 그룹(711), 절연층(도시는 생략), 제2 도체 그룹(712)을 적층해서 형성된 것이다. 제1 도체 그룹(711)은, 예를 들면, 가로 방향(X축 방향)으로 연장된 복수의 제1 도체(711Y1, 711Y2, …, 711Ym)(m은 1 이상의 정수)를 서로 소정 간격 떨어트려 병렬로, Y축 방향으로 배치한 것이다.
또한, 제2 도체 그룹(712)은 제1 도체(711Y1, 711Y2, …, 711Ym)의 연장 방향에 대해서 교차하는 방향, 이 예에서는 직교하는 세로 방향(Y축 방향)으로 연장된 복수의 제2 도체(712X1, 712X2, …, 712Xn)(n은 1 이상의 정수)를 서로 소정 간격 떨어트려 병렬로, X축 방향으로 배치한 것이다.
이와 같이, 위치 검출 장치(700)의 센서(710)에서는, 제1 도체 그룹(711)과 제2 도체 그룹(712)을 교차시켜 형성한 센서 패턴을 이용하여, 전자 펜(1B)이 지시하는 위치를 검출하는 구성을 구비하고 있다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 제1 도체(711Y1, 711Y2, …, 711Ym)에 대해서, 각각의 도체를 구별할 필요가 없을 때에는, 그 도체를, 제1 도체(711Y)라고 칭한다. 마찬가지로, 제2 도체(712X1, 712X2, …, 712Xn)에 대해서, 각각의 도체를 구별할 필요가 없을 때에는, 그 도체를, 제2 도체(712X)라고 칭하는 것으로 한다.
펜 검출 회로(720)는 센서(710)와의 입출력 인터페이스가 되는 선택 회로(721)와, 증폭 회로(722)와, 밴드 패스 필터(723)와, 검파 회로(724)와, 샘플 홀드 회로(725)와, AD(Analog to Digital) 변환 회로(726)와, 제어 회로(727)로 이루어진다.
선택 회로(721)는, 제어 회로(727)로부터의 제어 신호에 기초하여, 제1 도체 그룹(711) 및 제2 도체 그룹(712) 중에서 1개의 도체(711Y 또는 712X)를 선택한다. 선택 회로(721)에 의해 선택된 도체는 증폭 회로(722)에 접속되고, 전자 펜(1B)으로부터의 신호가, 선택된 도체에 의해 검출되어 증폭 회로(722)에 의해 증폭된다. 이 증폭 회로(722)의 출력은 밴드 패스 필터(723)에 공급되고, 전자 펜(1B)으로부터 송신되는 신호의 주파수의 성분만이 추출된다.
밴드 패스 필터(723)의 출력 신호는 검파 회로(724)에 의해서 검파된다. 이 검파 회로(724)의 출력 신호는 샘플 홀드 회로(725)에 공급되고, 제어 회로(727)로부터의 샘플링 신호에 의해, 소정의 타이밍에서 샘플 홀드 된 후, AD 변환 회로(726)에 의해서 디지털 값으로 변환된다. AD 변환 회로(726)로부터의 디지털 데이터는 제어 회로(727)에 의해서 읽어내지고, 처리된다.
제어 회로(727)는, 내부의 ROM에 격납된 프로그램에 의해서, 샘플 홀드 회로(725), AD 변환 회로(726), 및 선택 회로(721)에, 각각 제어 신호를 송출하도록 동작한다. 그리고, 제어 회로(727)는 AD 변환 회로(726)로부터의 디지털 데이터로부터, 전자 펜(1B)에 의해서 지시된 센서(710) 상의 위치 좌표를 산출하는 것과 함께, 전자 펜(1B)의 필압 검출 모듈로 검출된 필압을 검출하도록 한다.
동작의 흐름으로서는, 제어 회로(727)는 선택 신호를 선택 회로(721)에 공급하고, 제2 도체(712X)의 각각을 선택하여, AD 변환 회로(726)로부터 출력되는 데이터를 신호 레벨로서 읽어낸다.
제2 도체(712X) 중 어느 것으로부터 소정치 이상의 레벨의 신호가 검출되었을 경우에는, 제어 회로(727)는 가장 높은 신호 레벨이 검출된 제2 도체(712X)의 번호와 그 주변의 복수 개의 제2 도체(712X)를 기억한다. 마찬가지로 하여, 제어 회로(727)는 선택 회로(721)를 제어하여, 제1 도체(711Y) 중 가장 큰 신호 레벨이 검출된 제1 도체(711Y)와 그 주변의 복수 개의 제1 도체(711Y)의 번호를 기억한다.
그리고, 제어 회로(727)는, 이상과 같이 하여 기억한, 제2 도체(712X)의 번호 및 제1 도체(711Y)의 번호로부터, 전자 펜(1B)에 의해 지시된 센서(710) 상의 위치를 검출한다.
제어 회로(727)는, 또한, AD 변환 회로(726)로부터의 신호의 주파수를 검출하고, 그 검출한 주파수로부터, 전자 펜(1B)의 필압 검출 모듈로 검출된 필압값을 검출한다. 즉, 전술한 바와 같이, 전자 펜(1B)의 신호 발신 회로(51)를 구성하는 발진 회로의 발진 주파수는, 필압 검출 모듈의 감압부(61B)로 구성되는 가변 용량 커패시터(61BC)의 정전 용량에 따른 주파수로 되어 있다. 제어 회로(727)는, 예를 들면, 전자 펜(1B)의 신호 발신 회로(51)를 구성하는 발진 회로의 발진 주파수와 필압값의 대응 테이블의 정보를 구비하고 있고, 이 대응 테이블의 정보로부터, 필압값을 검출한다.
또한, 상술한 예에서는, 전자 펜(1B)은 필압 검출 모듈의 감압부(61B)로 검출한 필압을 주파수로 변환하여 전극심(3B)에 공급하도록 했지만, 필압을 대응시키는 신호 속성으로서는 주파수로 한정되는 것은 아니며, 신호의 위상이나 신호의 단속 횟수 등에 필압을 대응시키도록 해도 된다.
또한, 상술한 예의 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)에 있어서는, 페라이트 코어에 권회된 코일(4B)을, 충전용의 코일로 했지만, 신호 발신 회로(51)의 전원 전압의 공급원으로서 전지(배터리)를 내장하도록 구성해도 된다. 그 경우에는, 코일을 권회한 페라이트 코어는 불필요하게 된다.
또한, 상술한 예의 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)에 있어서는, 신호 발신 회로(51)는 발진 회로만의 구성으로 하여, 필압을 그 발진 주파수의 변화로서 위치 검출 장치에 전송하도록 했지만, 신호 발신 회로를, 발진 회로와, 그 발진 신호에 대해서 소정의 변조를 행하는 회로로 구성하여, 필압 정보를, 예를 들면 상술한 ASK 신호 등으로 하여 위치 검출 장치에 전송하도록 해도 된다.
［그 외의 실시 형태 또는 변형예］
상술한 실시 형태에서는, 필압 검출 모듈의 감압부로 구성되는 용량 가변 커패시터는, 상술한 예와 같은 복수의 부품을 조합한 기구적인 구성을 가지는 것으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 일본 특개 2013-161307호 공보에 개시되어 있는 바와 같은 필압에 따라 정전 용량을 가변으로 하는 반도체소자를 이용한 1 부품의 구성으로 할 수도 있다.
또한, 필압 검출 모듈의 감압부는, 상술한 실시 형태에서는, 필압에 따라 정전 용량을 가변하는 가변 용량 커패시터를 이용하도록 했지만, 공진 회로의 공진 주파수를 변화시키는 변화 소자로서의 인덕턴스 값이나 저항값을 가변하는 것이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.
1…전자 펜, 2…케이스, 3…심체, 4…코일, 5…페라이트 코어, 6…필압 검출 모듈, 7…기판 홀더, 8…프린트 기판, 61…감압부, 62…홀더, 63…맞물림 부재, 621…유지부, 622…접속부, 623, 624…단자 부재, 81, 82…도체 패턴

Claims (30)

  1. 인가된 압력에 따른 전기 정보를 전극을 통해서 출력하는 감압부와,
    상기 감압부를 유지하는 것과 함께, 상기 유지된 상기 감압부와, 상기 감압부로부터 출력되는 상기 전기 정보에 기초하여 상기 인가된 압력을 검출하는 회로를 가지는 회로 기판을 전기적으로 접속하는 홀더를 구비하고,
    상기 홀더는 상기 감압부를 유지하는 유지부와, 상기 회로 기판과의 맞물림부를 구비하는 것과 함께, 상기 홀더의 표면 상에는 상기 유지부로부터 상기 맞물림부에까지 걸치는 배선이 형성되어 있고, 상기 홀더와 상기 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 상기 감압부의 상기 전극과 상기 회로 기판이, 상기 배선을 통해서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀더는, 수지에 의한 사출 성형품에, 상기 배선이 입체 미세 패턴으로서 형성된 것인 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 홀더의 표면 상의 상기 배선에는, 도전성 재료의 도금이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  4. 인가된 압력에 따른 전기 정보를 전극을 통해서 출력하는 감압부와,
    상기 감압부를 유지하기 위한 유지부와, 상기 유지부에 유지된 상기 감압부의 상기 전극과, 상기 감압부로부터 출력되는 상기 전기 정보에 기초하여 상기 인가된 압력을 검출하는 회로를 가지는 회로 기판을 전기적으로 접속하기 위한 도전성 재료로 이루어지는 단자 부재를 구비하는 접속부를 가지는 홀더를 구비하고,
    상기 홀더의 상기 유지부와 상기 접속부는, 상기 유지부가 상기 압력이 인가되는 측이 되는 상태로, 상기 압력의 인가 방향을 따라서 늘어서도록 구성되는 것과 함께,
    상기 홀더의 상기 접속부는, 상기 압력이 인가되는 측과는 반대 측에 있어서, 상기 회로 기판과 맞물림되는 맞물림부를 구비하며, 상기 단자 부재는 상기 유지부로부터 상기 맞물림부에까지 걸쳐서 형성되어 있고,
    상기 홀더의 상기 접속부의 상기 맞물림부가 상기 회로 기판과 맞물림되었을 때에, 상기 단자 부재를 통해서 상기 감압부와 상기 회로 기판이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 홀더의 상기 접속부의 상기 맞물림부는, 상기 압력이 인가되는 측과는 반대 측에 있어서, 상기 압력의 인가 방향과 같은 방향으로 돌출되는 돌출부를 가지고,
    상기 돌출부의 본체 부분은, 수지로 이루어지는 것과 함께, 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 평면을 가지며,
    상기 단자 부재의 한쪽 단부는, 상기 유지부에 유지된 상기 감압부의 상기 전극과 전기적으로 접속되도록 형성되어 있는 것과 함께,
    상기 단자 부재의 다른 쪽 단부 측은, 상기 돌출부의 본체 부분의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 평면 측의 표면에 노출되도록 마련되어 있고,
    상기 홀더와 상기 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 상기 돌출부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면이 상기 회로 기판의 기판면에 접촉하여, 상기 단자 부재의 상기 다른 쪽 단부가 상기 회로 기판에 형성되어 있는 도체 패턴에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 홀더는, 수지에 의한 사출 성형품에, 상기 단자 부재가 입체 미세 패턴으로서 형성된 것인 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단자 부재에는 도전성 재료의 도금이 실시되어 있는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 돌출부에 있어서는, 상기 단자 부재의 상기 다른 쪽 단부 측이, 상기 돌출부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면의, 상기 압력의 인가 방향과 직교하는 양단 가장자리에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 접속부의 맞물림부에는, 상기 돌출부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면과의 사이에서 상기 회로 기판을 두께 방향으로 끼우는 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 돌출부의 본체 부분은, 상기 회로 기판의 단 가장자리가 충합하는 충합면을 가지며,
    상기 돌출부의 상기 충합면에 상기 회로 기판의 단 가장자리가 충합하는 상태로 상기 접속부와 상기 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 상기 홀더의 상기 접속부의 상기 돌출부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면이 상기 회로 기판의 기판면에 접촉하여, 상기 단자 부재의 상기 다른 쪽 단부가 상기 회로 기판에 형성되어 있는 도체 패턴에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 접속부에는, 상기 돌출부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면과의 사이에서 상기 회로 기판을 두께 방향으로 끼우는 돌기부가 형성되어 있는 것과 함께, 상기 충합면은 상기 돌출부와 상기 돌기부의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  12. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 감압부를 구성하는 감압용 부품은, 유전체와, 도전체와, 상기 유전체와 상기 도전체의 사이에 개재되는 절연성 재료로 이루어지는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  13. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 감압부를 구성하는 감압용 부품은, 인가되는 압력에 따라 정전 용량을 변화시키는 반도체소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  14. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 감압부의 상기 전극은, 상기 유지부에 상기 감압부가 유지되었을 때에, 상기 배선 또는 상기 단자 부재의 상기 한쪽 단부와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  15. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    압력 전달 부재를 상기 압력의 인가 방향으로 슬라이딩 가능하게 유지하는 것과 함께, 상기 홀더의 상기 유지부와 맞물림되는 맞물림부를 구비하는 맞물림 부재를 구비하고,
    상기 맞물림 부재를 상기 홀더의 상기 유지부와 맞물림시킴으로써, 상기 압력 전달 부재가 상기 감압부에 대해서 상기 압력을 전달 가능하게 되는 상태로, 상기 감압부가 상기 유지부에 유지되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  16. 심체와,
    상기 심체의 선단에 인가되는 압력을 필압으로서 검출하는 필압 검출 모듈과,
    상기 필압 검출 모듈로 검출된 상기 필압에 따른 신호를 생성하기 위한 회로 소자가 배치되어 있는 회로 기판과,
    상기 필압 검출 모듈과, 상기 회로 기판을 유지하기 위한 제1 홀더를 가지며,
    통 모양의 하우징의 중공부 내에, 상기 심체와, 상기 필압 검출 모듈과, 상기 회로 기판이, 축심 방향으로 순서대로 배열되는 전자 펜으로서,
    상기 필압 검출 모듈은,
    인가된 압력에 따른 전기 정보를 전극을 통해서 출력하는 감압부와,
    상기 감압부를 유지하는 것과 함께, 상기 유지된 상기 감압부와, 상기 감압부로부터 출력되는 상기 전기 정보에 기초하여 상기 인가된 압력을 검출하는 회로를 가지는 회로 기판을 전기적으로 접속하는 제2 홀더를 구비하고,
    상기 제2 홀더는 상기 감압부를 유지하는 유지부와, 상기 회로 기판과의 맞물림부를 구비하는 것과 함께, 상기 제2 홀더의 표면 상에는 상기 유지부로부터 상기 맞물림부에까지 걸치는 배선이 형성되어 있고, 상기 제2 홀더와 상기 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 상기 감압부의 상기 전극과 상기 회로 기판이, 상기 배선을 통해서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  17. 심체와,
    상기 심체의 선단에 인가되는 압력을 필압으로서 검출하는 필압 검출 모듈과,
    상기 필압 검출 모듈로 검출된 상기 필압에 따른 신호를 생성하기 위한 회로 소자가 배치되어 있는 회로 기판과,
    상기 필압 검출 모듈과, 상기 회로 기판을 유지하기 위한 제1 홀더를 가지며,
    통 모양의 하우징의 중공부 내에, 상기 심체와, 상기 필압 검출 모듈과, 상기 회로 기판이, 축심 방향으로 순서대로 배열되는 전자 펜으로서,
    상기 필압 검출 모듈은,
    인가된 압력에 따른 전기 정보를 전극을 통해서 출력하는 감압부와,
    상기 감압부를 유지하기 위한 유지부와, 상기 유지부에 유지된 상기 감압부의 상기 전극과, 상기 감압부로부터 출력되는 상기 전기 정보에 기초하여 상기 인가된 압력을 검출하는 회로를 가지는 회로 기판을 전기적으로 접속하기 위한 도전성 재료로 이루어지는 단자 부재를 구비하는 접속부를 가지는 제2 홀더를 구비하고,
    상기 제2 홀더의 상기 유지부와 상기 접속부는, 상기 유지부가 상기 압력이 인가되는 측으로 되는 상태로, 상기 압력의 인가 방향을 따라서 늘어서도록 구성되는 것과 함께,
    상기 제2 홀더의 상기 접속부는, 상기 압력이 인가되는 측과는 반대 측에 있어서, 상기 회로 기판과 맞물림되는 맞물림부를 구비하고, 상기 단자 부재는 상기 유지부로부터 상기 맞물림부에까지 걸쳐서 형성되어 있으며,
    상기 제2 홀더의 상기 접속부의 상기 맞물림부가 상기 회로 기판과 맞물림되었을 때에, 상기 단자 부재를 통해서 상기 감압부와 상기 회로 기판이 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 제2 홀더는, 수지에 의한 사출 성형품에, 상기 단자 부재가 입체 미세 패턴으로서 형성된 것인 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  19. 청구항 17에 있어서,
    상기 제1 홀더는 상기 회로 기판을 재치하는 재치대를 구비하는 것과 함께, 상기 필압 검출 모듈의 상기 제2 홀더의 접속부와 감합하는 감합부를 구비하며,
    상기 필압 검출 모듈의 상기 제2 홀더의 접속부가, 상기 제1 홀더의 상기 감합부에 감합됨으로써, 상기 재치대에 재치되어 있는 상기 회로 기판에 형성된 도체에, 상기 필압 검출 모듈의 상기 접속부에 형성된 상기 단자 부재가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제2 홀더의 상기 접속부에 있어서는, 상기 단자 부재의 상기 다른 쪽 단부 측이, 상기 접속부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면의, 상기 압력의 인가 방향과 직교하는 양단 가장자리에 형성되어 있고,
    상기 회로 기판의 상기 기판면에는, 상기 단자 부재에 대응하여, 상기 압력의 인가 방향을 따라서 연장되는 도체 패턴이 형성되어 있으며,
    상기 필압 검출 모듈의 상기 제2 홀더의 접속부가, 상기 제1 홀더의 상기 감합부에 감합되었을 때에, 상기 단자 부재와, 상기 도체 패턴이 대응해서 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 필압 검출 모듈의 상기 접속부에는, 당해 접속부가 상기 제1 홀더의 감합부에 감합되었을 때에, 상기 접속부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면과의 사이에서 상기 회로 기판을 두께 방향으로 끼우는 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  22. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 필압 검출 모듈의 상기 감압부를 구성하는 감압용 부품은, 유전체와, 도전체와, 상기 유전체와 상기 도전체의 사이에 개재되는 스페이서를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  23. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 필압 검출 모듈의 상기 감압부를 구성하는 감압용 부품은, 인가되는 압력에 따라 정전 용량을 변화시키는 반도체소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  24. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 필압 검출 모듈의 상기 감압부의 상기 전극은, 상기 유지부에 상기 감압부가 유지되었을 때에, 상기 배선 또는 상기 단자 부재와 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  25. 청구항 17에 있어서,
    상기 홀더의 상기 접속부의 상기 맞물림부는, 상기 압력이 인가되는 측과는 반대 측에 있어서, 상기 압력의 인가 방향과 같은 방향으로 돌출되는 돌출부를 가지고,
    상기 돌출부의 본체 부분은, 상기 배선 기판의 단 가장자리가 충합하는 충합면을 가지며,
    상기 돌출부의 상기 충합면에 상기 배선 기판의 단 가장자리가 충합하는 상태로 상기 접속부와 상기 회로 기판이 맞물림되었을 때에, 상기 홀더의 상기 접속부의 상기 돌출부의 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면이 상기 회로 기판의 기판면에 접촉하여, 상기 단자 부재의 각각의 상기 다른 쪽 단부가 상기 회로 기판에 형성되어 있는 도체 패턴에 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  26. 청구항 20에 있어서,
    상기 접속부에는, 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면과의 사이에서 상기 회로 기판을 두께 방향으로 끼우는 돌기부가 형성되어 있는 것과 함께, 상기 충합면은 상기 회로 기판의 기판면과 평행하게 되는 면과 상기 돌기부의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 필압 검출 모듈.
  27. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 심체와 결합하여 상기 심체에 인가되는 압력을 상기 감압부에 전달하기 위한 압력 전달 부재와,
    상기 제2 홀더의 상기 유지부 측과 감합하여, 상기 압력 전달 부재를, 상기 감압부에 대해서 상기 압력을 전달하도록 결합시키는 감합 부재를 구비하고,
    상기 감합 부재를 상기 홀더의 상기 유지부 측과 감합시킴으로써, 상기 압력 전달 부재가 상기 감압부와 결합한 상태로, 상기 감압부가 상기 유지부에 유지되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  28. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 통 모양의 하우징에 있어서, 상기 필압 검출 모듈의 상기 심체 측에는, 자성체 코어에 권회된 코일이 배치되고, 상기 심체가 상기 자성체 코어에 마련되어 있는 관통공을 삽입 통과함으로써, 상기 심체에 인가되는 압력을 상기 필압 검출 모듈에 전달하도록 하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  29. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 코일과 전기적으로 접속되어, 공진 회로를 구성하는 커패시터가 상기 회로 기판에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
  30. 청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
    상기 심체는 도전성을 가지는 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020017876A1 (ko) * 2018-07-16 2020-01-23 엘지전자 주식회사 전자펜

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110770681B (zh) 2017-07-06 2023-08-29 株式会社和冠 电子笔
JP7145160B2 (ja) 2017-09-05 2022-09-30 株式会社ワコム 電子ペン及び電子ペン用のカートリッジ
JP2020004103A (ja) * 2018-06-28 2020-01-09 シャープ株式会社 電子ボード
CN110825246B (zh) * 2018-08-07 2023-05-23 深圳普赢创新科技股份有限公司 侧压式位置指示装置
KR20200059923A (ko) 2018-11-22 2020-05-29 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 디지털 펜의 구조
CN113272768B (zh) * 2019-02-08 2024-04-30 株式会社和冠 电磁耦合方式的电子笔
US11089139B2 (en) * 2019-05-13 2021-08-10 Hughes Network Systems Method of aggregating representational state transfer response fields
JP1663478S (ko) 2019-10-17 2020-07-13
JP1663475S (ko) * 2019-10-17 2020-07-13
JP1677384S (ko) * 2020-04-21 2021-01-25
CN111638808A (zh) * 2020-06-30 2020-09-08 深圳市绘王动漫科技有限公司 数位式电磁笔、输入系统及其控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0496212A (ja) 1990-08-06 1992-03-27 Wacom Co Ltd 可変容量コンデンサ
JP2014127009A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Tdk Corp 電子ペン用感圧素子保持装置
KR20140122670A (ko) * 2013-04-10 2014-10-20 가부시키가이샤 와코무 위치지시기

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102368181A (zh) * 2011-10-25 2012-03-07 广东威创视讯科技股份有限公司 电子笔的书写触发装置
JP5892595B2 (ja) 2012-02-06 2016-03-23 株式会社ワコム 位置指示器
JP2014085308A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Tdk Corp 電子ペン用感圧素子保持装置
JP5667708B2 (ja) * 2013-06-20 2015-02-12 株式会社ワコム 位置指示器及び位置指示器の芯体
JP5647715B1 (ja) * 2013-06-27 2015-01-07 株式会社ワコム 位置指示器
WO2015098486A1 (ja) * 2013-12-25 2015-07-02 株式会社ワコム 位置指示用モジュールおよびスタイラスペン

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0496212A (ja) 1990-08-06 1992-03-27 Wacom Co Ltd 可変容量コンデンサ
JP2014127009A (ja) * 2012-12-26 2014-07-07 Tdk Corp 電子ペン用感圧素子保持装置
KR20140122670A (ko) * 2013-04-10 2014-10-20 가부시키가이샤 와코무 위치지시기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020017876A1 (ko) * 2018-07-16 2020-01-23 엘지전자 주식회사 전자펜

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Publication number Publication date
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