KR20190132370A

KR20190132370A - 전자 펜

Info

Publication number: KR20190132370A
Application number: KR1020197026503A
Authority: KR
Inventors: 시게루 야마시타; 료지 가미야마; 마사미츠 이토
Original assignee: 가부시키가이샤 와코무
Priority date: 2017-03-24
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-11-27
Also published as: US11360584B2; JP6359790B1; KR102397348B1; US20220019300A1; JPWO2018173420A1

Abstract

필압 검출부와, 회로의 회로 소자와의 사이의 전기적인 접속의 작업 공정을 삭감한다. 통 모양의 케이스의 축심 방향의 일단측에 배치되는 심체에 인가되는 압력을 검출하는 필압 검출부와, 케이스 내에서 축심 방향으로 연장 가능한 형상으로 된 플렉서블 기판이 이용된 회로 기판과, 케이스 내에서 필압 검출부와 회로 기판을 유지하여 축심 방향으로 연장하도록 수납되는 홀더부를 구비한다. 회로 기판은, 필압 검출부 재치부와, 소정의 회로가 형성되어 있는 회로 재치부와, 필압 검출부 재치부에 재치되는 필압 검출부의 부품과 회로 재치부의 회로 소자와의 사이를 전기적으로 접속하는 선로 패턴이 형성되어 있는 선로부가 축심 방향으로 늘어 놓여지도록 형성되어 있다. 회로 기판의 필압 검출부 재치부는 선로부의 부분에서 플렉서블 기판이 굴곡되어, 필압 검출부가, 심체에 인가되는 축심 방향의 압력을 받을 수 있도록, 축심 방향에 수직인 방향이 되는 상태로 홀더부에 유지된다.

Description

전자 펜

본 발명은, 위치 검출 장치와 함께 사용되며, 심체(芯體)에 인가된 압력(필압)을 검출하는 필압 검출 기능을 가지는 전자 펜에 관한 것이다.

전자 펜은, 종래부터, 심체의 선단부(펜 팁)에 인가된 압력(필압)을 검출하여, 위치 검출 장치에 전달하는 기능을 구비하도록 구성되어 있다. 이 경우에, 필압을 검출하는 방법의 일례로서, 콘덴서의 정전 용량을 필압에 따라 변화시키는 기구를 이용하는 필압 검출부의 구성이 알려져 있는(예를 들면, 특허문헌 1(일본 공개특허 제2011-186803호 공보) 참조).

이 특허문헌 1에 기재된 필압 검출부는, 유전체와, 이 유전체를 사이에 두고 서로 대향하는 제1 전극 및 제2 전극을 구비하고, 심체에 인가되는 압력에 의해 2개의 전극 중 일방의 전극, 예를 들면 제1 전극과 유전체와의 접촉 면적이 변화하도록 구성된다. 이 구성에 의하면, 제1 전극과 제2 전극과의 사이의 정전 용량은, 심체에 인가되는 압력에 따라 변화하는, 제1 전극부와 유전체와의 접촉 면적에 따라 변화하므로, 그 정전 용량을 검출하는 것에 의해 필압을 검출할 수 있다.

이 필압 검출부는, 종래, 복수개의 부품 모두를, 통 모양의 홀더의 중공부 내에, 당해 홀더의 축심 방향의 일방 및 타방의 개구로부터 삽입하여 배치하는 것에 의해 제조된다. 이 때문에, 필압 검출부를 구성하는 복수의 부품 모두에 대해서, 축심 방향 및 축심 방향에 직교하는 방향의 위치 맞춤을 고려하면서, 홀더의 중공부 내에, 필압 검출부를 구성하는 복수의 부품 모두를 삽입하여 배치할 필요가 있다. 그렇지만, 축심 방향 및 축심 방향에 직교하는 방향의 위치 맞춤을 확실히 하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있고, 그 때문에, 필압 검출부를 제조하는 공정에서는, 작업에 곤란성을 수반함과 아울러, 공정수가 많아져, 양산에는 맞지 않는다고 하는 문제가 있었다.

예를 들면 특허문헌 2(일본 공개특개 제2014-206775호 공보)에는, 이 문제를 해결한 전자 펜이 제공되어 있다. 이 특허문헌 2에 개시되어 있는 전자 펜은, 심체의 선단에 대해서 인가되는 압압력(押壓力)을 검출하기 위한 필압 검출 회로용의 회로 소자가 마련된 프린트 기판을, 프린트 기판 재치부에 재치하여 걸리게 함과 아울러, 필압 검출용 부품을 유지하기 위한 유지부를 구비하는 홀더부를 구비한다. 그리고, 홀더부의 유지부는, 통 모양 형상으로 이루어짐과 아울러, 축심 방향에 직교하는 방향을 향하는 개구를 구비하고 있고, 필압 검출용 부품의 적어도 일부가, 그 개구로부터 삽입되는 구성이다. 이 구성의 특허문헌 2의 전자 펜은, 필압 검출부를 제조하는 공정에서의 작업의 곤란성을 경감할 수 있어 양산에 맞는다고 하는 효과를 발휘한다.

특허문헌 1 : 일본 공개특개 제2011-186803호 공보 특허문헌 2 : 일본 공개특허 제2014-206775호 공보

그렇지만, 특허문헌 2의 전자 펜에 있어서도, 필압 검출부의 제1 전극과 제2 전극과, 프린트 기판의 필압 검출 회로용의 회로 소자와의 사이는, 예를 들면 납땜에 의해 전기적으로 접속되어 있고, 별도의 공정으로서 필요하였다.

본 발명은, 이상의 점을 감안하여, 필압 검출부와 필압 검출 회로와의 전기적인 접속을 포함하며, 가능한 한 공정수를 삭감할 수 있도록 한 전자 펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은,

통 모양의 케이스와,

상기 통 모양의 케이스의 축심 방향의 일단측에 배치되는 심체와,

상기 심체에 인가되는 압력을 검출하는 필압 검출부와,

상기 통 모양의 케이스 내에서, 상기 축심 방향으로 연장 가능한 형상으로 이루어진 플렉서블 기판이 이용된 회로 기판과,

상기 통 모양의 케이스 내에서, 상기 필압 검출부와 상기 회로 기판을 유지하고, 상기 축심 방향으로 연장하도록 수납되는 홀더부를 구비하며,

상기 회로 기판은, 상기 필압 검출부의 적어도 일부의 부품이 재치되어 고정되어 있는 필압 검출부 재치부와, 소정의 회로가 상기 플렉서블 기판상에 형성되어 있는 회로 재치부와, 상기 필압 검출부 재치부와 상기 회로 재치부와의 사이에 형성되고, 상기 필압 검출부의 부품과 상기 회로 재치부의 회로 소자와의 사이를 전기적으로 접속하는 선로(線路) 패턴이 형성되어 있는 선로부가, 상기 필압 검출부 재치부가 상기 심체측이 되는 상태로 상기 축심 방향으로 늘어 놓여지도록 형성되어 있고,

상기 회로 기판의 상기 회로 재치부는, 상기 홀더부에 유지됨과 아울러, 상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부는, 상기 선로부의 부분에서 상기 플렉서블 기판이 굴곡되어, 상기 축심 방향에 수직인 방향이 되는 상태로 상기 홀더부에 유지되고, 상기 필압 검출부가, 상기 심체에 인가되는 축심 방향의 압력을 받는 것이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 전자 펜을 제공한다.

앞서 설명한 구성의 전자 펜에서는, 회로 기판은, 플렉서블 기판이 이용됨과 아울러, 예를 들면 필압 검출 회로를 포함하는 소정의 회로가 형성되는 회로 재치부와, 적어도 필압 검출부의 일부의 부품이 재치되어 고정되어 있는 필압 검출부 재치부와, 회로 재치부와 필압 검출부 재치부와의 사이를 전기적으로 접속하는 선로 패턴이 형성되어 있는 선로부를 구비한다. 따라서, 필압 검출부의 필압 검출부 재치부에 재치되어 고정되어 있는 부품과, 회로 재치부의 회로 소자와의 사이의 전기적인 접속은, 회로 기판에서 미리 이루어진 상태로 되어 있다. 이 때문에, 필압 검출부의 필압 검출부 재치부에 재치되어 고정되어 있는 부품과 회로 재치부의 회로 소자와의 사이의 전기적인 접속의 작업 공정은 불필요하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례의 일부 확대도이다.
도 4는 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례의 일부의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례에 있어서의 회로 기판 및 홀더부의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례에 있어서의 필압 검출부의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 전자 회로의 예와, 대응하는 위치 검출 장치의 전자 회로예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 전자 펜의 제2 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례에 있어서의 회로 기판 및 홀더부의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명에 의한 전자 펜의 제2 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례의 일부 확대도이다.
도 11은 본 발명에 의한 전자 펜의 제2 실시 형태의 전자 펜 본체부의 다른 일례의 일부 확대도이다.
도 12는 본 발명에 의한 전자 펜의 제3 실시 형태의 전자 펜 본체부의 일례의 일부 확대도이다.
도 13은 본 발명에 의한 전자 펜의 제4 실시 형태의 전자 회로예를 나타내는 회로도이다.

이하, 본 발명에 의한 전자 펜의 몇개의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 본 발명에 의한 전자 펜의 제1 실시 형태의 구성예를 나타내는 도면이며, 이 예는, 전자 유도 방식의 전자 펜의 경우이다. 이 제1 실시 형태의 전자 펜(1)은, 통 모양의 케이스(2)의 중공부(2a) 내에, 전자 펜 본체부(3)가 수납되고, 노크 캠 기구부(10)에 의해, 전자 펜 본체부(3)의 펜 팁측이, 케이스(2)의 길이 방향의 일단의 개구(2b)측으로부터 출납되는 노크식의 구성을 구비한다. 이 실시 형태에서는, 전자 펜 본체부(3)는, 카트리지식의 구성으로 이루어지며, 케이스(2)에 대해서 착탈 가능하게 되어 있다.

도 1의 (A)는, 전자 펜 본체부(3) 전체가 케이스(2)의 중공부(2a) 내에 수용되어 있는 상태를 나타내고, 도 1의 (B)는, 노크 캠 기구부(10)에 의해 전자 펜 본체부의 펜 팁측이, 케이스(2)의 개구(2b)로부터 돌출한 상태를 나타내고 있다. 또한 도 1의 예에서는, 전자 펜(1)의 케이스(2)가 투명의 합성 수지로 구성되어 있어, 그 내부가 비쳐 보이는 상태로 하여 나타내고 있다.

이 실시 형태의 전자 펜(1)은, 시판의 노크식 볼펜과 호환성을 취할 수 있는 구성으로 되어 있다.

케이스(2) 및 당해 케이스(2) 내에 마련되는 노크 캠 기구부(10)는, 주지의 시판의 노크식 볼펜과 동일한 구성으로 이루어짐과 아울러, 치수 관계도 동일하게 구성된다. 환언하면, 케이스(2) 및 노크 캠 기구부(10)는, 시판의 노크식의 볼펜의 케이스 및 노크 캠 기구부를 그대로 이용할 수도 있다.

노크 캠 기구부(10)는, 도 1에 나타내는 것과 같이, 캠 본체(11)와, 노크 봉(12)과, 회전자(13)가 조합된 주지의 구성으로 되어 있다. 캠 본체(11)는, 통 모양의 케이스(2)의 내벽면에 형성되어 있다. 노크 봉(12)은, 사용자의 노크 조작을 받을 수 있도록, 단부(12a)가, 케이스(2)의 펜 팁측과는 반대측의 개구(2c)로부터 돌출하도록 이루어져 있다. 회전자(13)는, 전자 펜 본체부(3)의 펜 팁측과는 반대측의 단부가 감합(嵌合, 끼워 맞춤)되는 감합부(13a)를 구비한다.

도 1의 (A)의 상태에서, 노크 봉(12)의 단부(12a)가 눌려지면, 노크 캠 기구부(10)에 의해, 전자 펜 본체부(3)는, 케이스(2) 내에서 도 1의 (B)의 상태로 락되고, 전자 펜 본체부(3)의 펜 팁측이, 케이스(2)의 개구(2b)로부터 돌출하는 상태가 된다. 그리고, 이 도 1의 (B)의 상태로부터, 노크 봉(12)의 단부(12a)가 재차 눌려지면, 노크 캠 기구부(10)에 의해 락 상태가 해제되고, 복귀용 스프링(5)에 의해, 전자 펜 본체부(3)의 케이스(2) 내의 위치는, 도 1의 (A)의 상태로 되돌아 온다. 노크 캠 기구부(10)의 상세한 구성 및 그 동작은, 주지이므로, 여기에서는, 그 설명을 생략한다.

[전자 펜 본체부(3)의 실시 형태]

도 2는, 전자 펜 본체부(3)의 구성예를, 시판의 노크식 볼펜의 리필 심과 비교하여 나타내는 도면이다. 즉, 도 2의 (A)는, 시판의 노크식 볼펜의 리필 심(6)을 나타내고, 또한, 도 2의 (B)는, 이 실시 형태의 전자 펜 본체부(3)의 구성예를 나타내고 있다.

시판의 노크식 볼펜의 리필 심(6)은, 도 2의 (A)에 나타내는 것과 같이, 볼이 선단에 마련되어 있는 펜 팁부(6a)와, 잉크 수납부(6c)가, 결합부(6b)에 의해 결합되어 일체화된 주지의 구성을 구비한다. 결합부(6b)는, 잉크 수납부(6c)와 동일한 지름을 가진다.

한편, 이 실시 형태의 전자 펜 본체부(3)에서는, 도 2의 (B)에 나타내는 것과 같이, 심체(30)와, 신호 송신용 부재(40)와, 후술하는 바와 같이, 필압 검출부를 유지함과 아울러 회로 기판을 유지하는 홀더부(50)와, 홀더부(50)에 유지되는 필압 검출부와 회로 기판을 수납하여 보호하는 기능을 구비하는 카트리지 케이스 부재(60)와, 카트리지 케이스 부재(60)의 심체측과는 반대측에 결합되어 마련되는 후단 부재(70)로 이루어진다.

심체(30)는, 이 예에서는 비교적 경질이고 탄성을 가지는 수지 재료, 예를 들면 POM(Polyoxymethylene)으로 이루어지는 막대 모양의 부재이며, 그 지름은, 예를 들면 1mm 정도로 되어 있다.

신호 송신용 부재(40)는, 전자 유도 방식으로 위치 검출 장치와 신호를 송수신하기 위한 공진 회로를 구성하는 코일(41)과, 이 코일(41)이 권회(卷回)된 자성체 코어, 이 예에서는 페라이트 코어(42)와, 이 페라이트 코어(42)의 관통공(42a)에 감합 고정되어 있는 심 파이프 부재(43)로 이루어진다.

홀더부(50)는, 예를 들면 수지 재료로 구성되고, 필압 검출부를 유지함과 아울러, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42)와 감합하는 통 모양부(51)를 구비함과 아울러, 도 2에서는 도시를 생략하는 회로 기판 재치대부(52)(후술의 도 4 참조)를 구비한다.

카트리지 케이스 부재(60)는, 경질의 재료로 이루어지는 파이프 형상의 부재, 이 예에서는 금속으로 이루어지는 파이프 형상의 부재에 의해 구성되고, 필압 검출부 및 회로 기판의 전기적 회로 구성 부분을 보호하는 회로부 보호 부재를 구성한다.

신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)의, 축심 방향의 펜 팁측과는 반대측이, 홀더부(50)의 통 모양부(51)에 삽입 감합되어, 신호 송신용 부재(40)와 홀더부(50)가 축심 방향으로 결합된다. 또한, 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)와 통 모양부(51)의 일부가, 카트리지 케이스 부재(60)의 중공부 내에 수납되는 상태로, 카트리지 케이스 부재(60)와 홀더부(50)가 축심 방향으로 결합된다. 그리고, 축심 방향에 있어서, 카트리지 케이스 부재(60)의 신호 송신용 부재(40)와의 결합측과는 반대측에 후단 부재(70)가 결합된다. 전자 펜 본체부(3)는, 이상과 같이, 신호 송신용 부재(40)와 홀더부(50)와 카트리지 케이스 부재(60)와 후단 부재가 축심 방향으로 결합됨으로써, 볼펜의 리필 심(6)과 외형으로서는 동일하게 되는 카트리지의 구성으로 된다.

또한, 후단 부재(70)는, 축심 방향으로 나누어진 2개의 막대 모양 부재(71)와 막대 모양 부재(72)가, 축심 방향으로 서로 가까워지도록 이동 가능한 상태로 결합봉(73)을 매개로 하여 서로 결합되어 있다. 그리고, 코일 스프링(74)이 결합봉(73)을 그 권회 공간 내에 수납하도록 하고, 2개의 막대 모양 부재(71)와 막대 모양 부재(72)와의 사이에 마련되어 있으며, 이 코일 스프링(74)에 의해, 2개의 막대 모양 부재(71)와 막대 모양 부재(72)는, 통상은, 서로 이간하도록 탄성적으로 변위되어져 있다. 이 후단 부재(70)의 코일 스프링(74)를 포함하는 구성 부분은, 전자 펜 본체부(3)의 심체(30)측에 충격 하중(충격 압력)이 가해졌을 때에, 그 충격 하중을 흡수하여 전자 펜 본체부(3)를 보호하는 쇼크 업쇼버(충격 흡수 부재)의 역할을 하는 부분이다. 즉, 전자 펜 본체부(3)의 축심 방향으로 충격 하중이 인가되었을 때에는, 그 충격 하중에 대응하여 코일 스프링(74)이 수축하여, 그 충격을 흡수하도록 작동한다. 충격 하중이 없어지면, 후단 부재(70)의 코일 스프링(74)에 의해, 막대 모양 부재(71)와 막대 모양 부재(72)는 원래의 이간하는 상태로 복귀한다.

도 3의 (A)는, 신호 송신용 부재(40)의 전체 및 당해 신호 송신용 부재(40)와, 홀더부(50)와, 카트리지 케이스 부재(60)와의 결합부를 확대하여 나타낸 도면이다. 또한, 도 3의 (B)는, 도 3의 (A)의 종단면도이다. 다만, 도 3의 (B)에서는, 설명의 편의상, 심 파이프 부재(43)와 심체(30)는 파단하지 않고 나타내고 있다.

이 예의 페라이트 코어(42)는, 예를 들면 원기둥 모양 형상의 페라이트 재료에, 심 파이프 부재(43)를 삽입 통과시키기 위한, 소정의 지름의 축심 방향의 관통공(42a)(도 3의 (B) 참조)이 형성된 것으로 되어 있다. 이 페라이트 코어(42)의 펜 팁측에는, 서서히 팁을 향하여 가늘어지는 테이퍼부(42b)가 형성되어 있다. 이 테이퍼부(42b)에 의해, 이 페라이트 코어(42)를 통과하는 자속은, 테이퍼부(42b)에서 고밀도가 되고, 위치 검출 장치의 센서와의 사이의 자기적인 결합을, 테이퍼부(42b)가 없는 경우에 비해서, 보다 강하게 할 수 있다.

그리고, 이 실시 형태에서는, 도 3의 (A)에 나타내는 것과 같이, 코일(41)이 페라이트 코어(42)의 축심 방향의 전체 길이에 걸쳐 권회(卷回)되어 있지 않고, 부분적으로 권회되어 있다. 즉, 이 예에서는, 코일(41)은 페라이트 코어(42)의 전체 길이의 약 1/2 길이의 권회 길이를 가지는 것으로 됨과 아울러, 도 3의 (A)에 나타내는 것과 같이, 당해 코일(41)의 페라이트 코어(42)에서의 권회부는, 페라이트 코어(42)의, 홀더부(50)의 통 모양부(51)와의 결합부측으로 치우친 위치로 된다.

그리고, 페라이트 코어(42)를 그 축심 방향으로 보았을 때, 그 펜 팁측의 단부로부터, 코일(41)의 권회부의 일방의 단부까지의 부분은, 코일(41)이 권회되지 않은 제1 코일 비권회부(42c)로 되고, 또한, 코일(41)의 권회부의 타방의 단부로부터, 홀더부(50)의 통 모양부(51)와의 결합부측의 약간의 부분도, 코일(41)이 권회되지 않은 제2 코일 비권회부(42d)로 된다. 제2 코일 비권회부(42d)의 축심 방향의 길이는, 홀더부(50)의 통 모양부(51)와 결합하기 위한 짧은 길이로 된다(도 3의 (B) 참조). 한편, 제1 코일 비권회부(42c)의 축심 방향의 길이는, 이 예에서는, 페라이트 코어(42)의 전체 길이의 약 1/2 길이로부터, 제2 코일 비권회부(42d)의 길이분(分)을 뺀, 비교적 긴 것으로 된다.

심 파이프 부재(43)는, 이 예에서는, 금속으로 구성되어 있고, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 페라이트 코어(42)의 관통공(42a)의 지름보다 약간 작은 외경을 가지는 것으로 되고, 페라이트 코어(42)의 관통공(42a)에 삽입 통과되며, 예를 들면 접착재에 의해 페라이트 코어(42)와 결합되어 고정되어서 장착되어 있다.

도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 심 파이프 부재(43)는, 페라이트 코어(42)의 축심 방향의 길이보다도 긴 것으로 되어 있고, 이 때문에, 페라이트 코어(42)의 관통공(42a)보다도 펜 팁측 및 펜 팁측과는 반대측으로 돌출하고 있는 돌출부(43a 및 43b)를 구비한다. 이 예에서는, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측과는 반대측의 돌출부(43b)는, 페라이트 코어(42)의 관통공(42a)의 지름보다도 큰 외경을 가지는 것으로 되고, 이 돌출부(43b)에 의해, 심 파이프 부재(43)가 페라이트 코어(42)의 관통공(42a)으로부터, 펜 팁측으로 빠져 떨어지지 않도록 되어 있다.

그리고, 심 파이프 부재(43)의 관통공(43c)(도 3의 (B)의 심 파이프 부재(43)의 점선부 참조)의 지름은, 심체(30)의 지름보다도 약간 큰 것으로 되어 있고, 심체(30)는, 이 심 파이프 부재(43)의 관통공(43c) 내를 축심 방향으로 이동 가능하게 삽입 통과할 수 있도록 구성되어 있다. 심체(30)의 길이는, 도 3의 (C)에 나타내는 것과 같이, 심 파이프 부재(43)의 길이보다도 길게 선정되어 있다. 이 예의 경우에, 심체(30)의 길이는, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 심체(30)는, 일방의 단부(30a)(이하, '펜 팁부(30a)'라고 함)가, 펜 팁으로서 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측으로부터 돌출하는 것이 가능함과 아울러, 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측과는 반대측으로도 돌출하는 것이 가능한 길이로 되어 있다. 심 파이프 부재(43)는, 관통공(42a)을 구비하는 페라이트 코어(42)를 보강함과 아울러, 페라이트 코어(42)의 펜 팁보다도 돌출한 돌출부(43a)에 의해, 페라이트 코어(42)의 펜 팁측으로 돌출하는 가는 심체(30)가 꺾이지 않도록 보호하는 기능을 구비한다.

그리고, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 홀더부(50)의 통 모양부(51)는, 페라이트 코어(42)의 제2 코일 비권회부(42d)의 지름과 거의 동일한 지름의 감합 오목부(51a)와, 이후에 상세하게 설명하는 필압 검출부(80)를 수납하는 수납 공간을 구비하는 수납부(51b)와, 감합 오목부(51a)와 수납부(51b)와의 사이를 관통하고, 내경이 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측과는 반대측의 돌출부(43b)의 외경과 거의 동일한 지름의 관통공(51c)을 구비한다.

그리고, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42)의 제2 코일 비권회부(42d)가, 감합 오목부(51a)에 감합하고, 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측과는 반대측의 돌출부(43b)가 관통공(51c)에 감합하는 상태로, 페라이트 코어(42)가 홀더부(50)의 통 모양부(51)에 결합된다. 이 때, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 통 모양부(51)의 관통공(51c)에는, 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)와의 결합에 앞서, 도 3의 (B) 및 (C)에 나타내는 압력 전달 부재(31)와 코일 스프링(32)이 배치되어 있다.

압력 전달 부재(31)는, 필압 검출부(80)의 압력 받이부에 심체(30)의 펜 팁부(30a)에 인가되는 압력(필압)을 전달하기 위한 부재이며, 탄성을 가지는 부재, 이 예에서는, 탄성을 가지는 수지에 의해 구성되어 있다. 이 예의 압력 전달 부재(31)는, 도 3의 (B) 및 (C)에 나타내는 것과 같이, 통 모양부(51)의 관통공(51c)의 지름보다도 약간 작은 지름의 압압 선단부(31a)와, 코일 스프링(32)의 내경보다도 작은 지름의 기둥 모양부(31b)를 구비한다. 그리고, 기둥 모양부(31b)에는, 심체(30)의 펜 팁부(30a)와는 반대측의 단부(30b)를 감합 걸림하는 감합 오목부(31c)(도 3의 (B) 및 (C)의 압력 전달 부재(31)의 점선부 참조)가 형성되어 있다.

코일 스프링(32)의 축심 방향의 길이는, 압력 전달 부재(31)의 기둥 모양부(31b)의 축심 방향의 길이보다도 약간 길게 선정되어 있다. 압력 전달 부재(31)의 기둥 모양부(31b)의 지름은, 코일 스프링(32)의 내경보다도 작기 때문에, 코일 스프링(32)은, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 기둥 모양부(31b)의 주위에 배치되는 상태가 된다.

그리고, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)를 홀더부(50)의 통 모양부(51)에 감합시킨 상태에서는, 도 3의 (B)에 나타내는 것과 같이, 통 모양부(51)의 관통공(51c) 내에서, 코일 스프링(32)은, 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측과는 반대측의 돌출부(43b)의 선단과, 필압 검출부(80)의 압력 받이부와의 사이에 존재하므로, 이 코일 스프링(32)의 탄성에 의해, 압력 전달 부재(31)가 항상 필압 검출부(80)의 압력 받이부에 맞닿는 상태로 된다.

그리고, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)를 홀더부(50)의 통 모양부(51)에 감합시킨 후에, 심체(30)를, 심 파이프 부재(43)의 관통공(43c)을 관통시키고, 그 단부(30b)를 압력 전달 부재(31)의 감합 오목부(31c)에 감합시킨다. 또한, 심체(30)는, 펜 팁부(30a)를 잡아 당기는 것에 의해, 압력 전달 부재(31)와의 감합으로부터 이탈시켜 뽑아 내는 것이 가능하다. 따라서, 심체(30)는, 교환 가능하다.

압력 전달 부재(31)의 압압 선단부(31a)의 선단과, 필압 검출부(80)의 압력 받이부와의 사이에 공간이 비어 있을 때는, 전자 펜(1)을 위치 검출 장치의 입력면에 대고 눌러 필기하려고 하는 조작을 할 때에, 필압을 인가하고 있지 않음에도 불구하고, 펜 팁부(30a)가, 상기 공간의 분만큼 안으로 들어가 버려, 위화감을 사용자에게 주게 된다. 이것에 대해서, 이 실시 형태에서는, 코일 스프링(32)의 탄성에 의해, 압력 전달 부재(31)가 항상 필압 검출부(80)의 압력 받이부에 맞닿는 상태로 되어, 상기 공간이 생기지 않도록 되어 있다. 이 때문에, 전자 펜(1)을 위치 검출 장치의 입력면에 대고 눌러 필기하는 조작을 할 때에, 펜 팁부(30a)가, 상기 공간의 분만큼 안으로 들어가 버리는 문제는 생기지 않는다. 이것에 의해, 펜 팁부(30a)가, 위치 검출 장치의 센서의 입력면에 닿은 순간에 필압을 검출할 수 있어, 문자의 입력에 최적인 필기감이 된다.

또한, 이 실시 형태의 전자 펜에서는, 도 2의 (B)에 나타내는 것과 같이, 전자 펜(1)의 케이스(2)의 개구(2b)로부터 심체(30)의 펜 팁부(30a)가 돌출하는 경우에는, 페라이트 코어(42)의 제1 코일 비권회부(42c)의 펜 팁측의 일부와, 심 파이프 부재(43)의 펜 팁측의 돌출부(43a)도, 케이스(2)의 개구(2b)로부터 돌출하는 상태가 된다.

다음으로, 홀더부(50)와, 이 홀더부(50)에 유지되는 필압 검출부(80) 및 회로 기판(90)과, 카트리지 케이스 부재(60)의 부분에 대해서, 도 4~도 7을 이용하여 설명한다.

도 4는, 홀더부(50)와, 이 홀더부(50)에 유지되는 필압 검출부(80) 및 회로 기판(90)과, 카트리지 케이스 부재(60)를 분해하여 나타낸 분해 사시도이다.

홀더부(50)는, 축심 방향으로 가늘고 길게, 펜 팁측에 앞서 설명한 통 모양부(51)를 구비하는 보트 모양의 부재이며, 절연성 재료, 이 예에서는, 수지로 구성되어 있다. 이 홀더부(50)에는, 통 모양부(51)와 일체로, 회로 기판(90)을 재치하는 회로 기판 재치대부(52)가 마련되어 있다. 회로 기판 재치대부(52)는, 원 기둥을 그 중심선을 포함하는 절단면에서 절단함으로써 얻어지는 평면부(52a)를 구비하고 있다. 즉, 회로 기판 재치대부(52)는, 이 예에서는, 단면이 반원의 기둥 모양 형상으로 되어 있다.

그리고, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)는, 통 모양부(51)의 축심 방향을 길이 방향으로 하고 있고, 그 단변 방향의 길이(폭)는, 카트리지 케이스 부재(60)의 내경보다도 약간 짧은 것으로 되어 있다. 따라서, 회로 기판 재치대부(52)는, 카트리지 케이스 부재(60) 내에 수납되도록 구성되어 있다.

홀더부(50)의 통 모양부(51)는, 펜 팁측에서는, 외경이 카트리지 케이스 부재(60)의 외경과 동일하게 되고, 회로 기판 재치대부(52)측에서는, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)의 폭과 동일한 외경을 가지는 것으로 되어 있으며, 그 때문에, 외경이 다른 부분의 경계선의 위치에는, 계단부(51d)가 형성되어 있다. 따라서, 카트리지 케이스 부재(60) 내에, 홀더부(50)를 삽입했을 때, 카트리지 케이스 부재(60)의 펜 팁측의 단면(端面)이 계단부(51d)에 부딪치게 되고, 그 상태에서, 홀더부(50)와 카트리지 케이스 부재(60)가 결합된다. 즉, 카트리지 케이스 부재(60) 내에는, 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)와, 통 모양부(51) 내의 회로 기판 재치대부(52)측의 계단부(51d)까지의 부분이 수납된다. 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 계단부(51d)보다도 펜 팁측의 부분의 외경은, 카트리지 케이스 부재(60)의 외경과 동일하므로, 홀더부(50)와 카트리지 케이스 부재(60)가 결합된 상태에서는, 외관상은, 계단부(51d)는 없어지고, 홀더부(50)와 카트리지 케이스 부재(60)가 1개의 막대 모양체가 되도록 된다.

도 5의 (A)는, 홀더부(50)를, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)를 바로 위에서 보았을 때의 도면이다. 또한, 도 5의 (B)는, 홀더부(50)를, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)측과는 반대측에서 본 도면이다.

도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 것과 같이, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 계단부(51d)보다도 회로 기판 재치대부(52)측의 부분에는, 앞서 설명한 필압 검출부(80)의 수납부(51b)가 마련되어 있다. 이 수납부(51b)의 부분에 대응하는, 계단부(51d)보다도 회로 기판 재치대부(52)측의 부분은, 축심 방향에 직교하는 방향을 향하는 개구부(51bm)로 되어 있고, 수납부(51b)에는, 필압 검출부(80)가, 이 개구부(51bm)를 통해서 축심 방향에 직교하는 방향으로부터 삽입할 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 것과 같이, 수납부(51b)의 회로 기판 재치대부(52)측에는, 축심 방향에 직교하는 벽면을 구비하는 벽부(51e)가 마련되어 있다. 이 벽부(51e)는, 소정의 두께의 판 모양체로 구성되어 있다. 수납부(51b)는, 후술하는 필압 검출부(80)를 당해 수납부(51b)로부터 외측으로 돌출시키지 않고 수납할 수 있는 크기로 되어 있다.

홀더부(50)의 통 모양부(51)의 계단부(51d)보다도 회로 기판 재치대부(52)측의 부분에서, 벽부(51e)보다도 회로 기판 재치대부(52)측의 부분에는, 도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 노치부(51f)가 형성되어 있다. 그리고, 도 3의 (B), 도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 것과 같이, 이 예에서는, 노치부(51f)의 부분에서의 통 모양부(51) 내에는, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)에 연속하고, 벽부(51e)의 부분까지 연장하는 평면 모양으로 구성되어 있다. 노치부(51f)의 축심 방향에 직교하는 방향의 폭은, 후술하는 회로 기판(90)의 선로부(94)의 폭보다도 넓게 선정되어 있다.

홀더부(50)가 카트리지 케이스 부재(60)에 수납되어 양자가 결합된 상태에서는, 수납부(51b)의 개구부(51bm) 및 노치부(51f)는, 카트리지 케이스 부재(60)에 의해 덮이게 된다.

그리고, 이 실시 형태에 있어서는, 홀더부(50)의 평면부(52a)와는 반대측의 면(곡면)에는, 도 5의 (B)에 나타내는 것과 같이, 코일(41)의 양단을, 회로 기판(90)에 접속하기 위한 2개의 단자 부재(53 및 54)(이해를 용이하게 하기 위해서, 도 5의 (A) 및 (B)에서는, 사선을 그어 나타냄)가, MID(Molded Interconnect Device) 기술을 이용한 입체 미세 패턴으로서, 펜 팁측으로부터, 계단부(51d)를 넘어, 회로 기판 재치대부(52)의 중간부에까지 걸쳐, 전자 펜(1)의 축심 방향으로 형성되어 있다. 이 결과, 단자 부재(53 및 54)는, 홀더부(50)에 일체적으로 형성되어 있는 상태가 된다. 또한, 도 4 및 도 5의 (A)에 나타내는 것과 같이, 단자 부재(53 및 54)는, 그 단부(53a 및 54a)가, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)에도 나타나도록 형성되어 있다.

그리고, 단자 부재(53 및 54)는, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 계단부(51d)보다도 펜 팁측으로도 연장되어 있으므로, 카트리지 케이스 부재(60)와 홀더부(50)가 결합되었을 때에도, 그 계단부(51d)보다도 펜 팁측으로도 연장되어 있는 부분이 외부로 노출되는 상태가 된다. 코일(41)의 양단은, 이 외부로 노출되어 있는 단자 부재(53 및 54)와, 예를 들면 납땜됨으로써 전기적으로 접속된다.

다음으로, 회로 기판(90)에 대해 설명한다. 도 5의 (C) 및 도 5의 (D)는, 회로 기판(90)을, 도체 패턴이 형성되어 있는 면측에서 본 도면으로, 도 5의 (C)는, 회로 기판(90)에 필압 검출부(80)를 재치하기 전의 상태를 나타내고, 도 5의 (D)는, 필압 검출부(80)를, 회로 기판(90)에 재치하여 전기적으로 접속하고, 고정한 상태를 나타내고 있다. 또한, 도 5의 (E)는, 홀더부(50)에, 회로 기판(90)을 유지 시킨 상태를 나타내는 도면이다.

회로 기판(90)은, 가늘고 긴 형상의 플렉서블 기판(91)이 이용되어 구성되어 있다. 회로 기판(90)은, 플렉서블 기판(91)의 길이 방향에 따라서, 도 4, 도 5의 (C) 및 (D)에 나타내는 것과 같이, 필압 검출부(80)의 검출 출력으로부터 필압 정보를 생성하기 위한 회로 소자를 포함함과 아울러, 위치 검출용 신호를 위치 검출 장치에 송출하기 위한 회로(이 예에서는 공진 회로)를 구성하는 회로 소자를 포함하는 회로 재치부(92)와, 필압 검출부(80)를 재치하는 필압 검출부 재치부(93)와, 회로 재치부(92)와 필압 검출부 재치부(93)와의 사이의 선로부(94)를 구비하도록 구성되어 있다.

플렉서블 기판(91)의 회로 재치부(92)의 부분의 길이 방향의 길이는 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)의 길이 방향의 길이와 거의 동일하게 선정되고, 또한, 그 폭(길이 방향에 직교하는 방향의 길이(이하 동일함))은, 이 예에서 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)의 폭과 동일하게 되어 있다. 무엇보다, 회로 재치부(92)의 부분의 폭은, 회로 기판 재치대부(52)의 폭보다도 좁아도 된다.

플렉서블 기판(91)의 필압 검출부 재치부(93)의 부분의 폭은, 이 예에서는, 회로 재치부(92)의 부분의 폭보다도 좁게 되어 있다. 또한, 필압 검출부 재치부(93)의 부분의 플렉서블 기판(91)의 길이 방향의 길이는, 수납부(51b) 내에 전체가 수납되는 길이로 되어 있다. 플렉서블 기판(91)의 필압 검출부 재치부(93)의 부분은, 이 예에서는, 후술하는 필압 검출부(80)의 형상에 맞추어, 정방형의 형상으로 되어 있다. 또한, 필압 검출부 재치부(93)의 크기는, 필압 검출부(80)의 크기와 동일하거나, 혹은 약간 커도 된다.

플렉서블 기판(91)의 선로부(94)의 부분의 길이 방향의 길이는, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 노치부(51f)의 길이보다도 약간 길게 선정되어 있다. 그리고, 플렉서블 기판(91)의 선로부(94)의 부분의 폭은, 필압 검출부 재치부(93)의 폭보다도 더 좁고, 또한, 노치부(51f)의 폭보다도 가늘게 선정되어 있고, 플렉서블 기판(91)이, 이 선로부(94)의 부분에서, 보다 쉽게 절곡되도록 구성되어 있다.

회로 재치부(92)에는, 플렉서블 기판(91)의 일면(표면)(91a)상에, 도 5의 (C) 및 (D)에 나타내는 것과 같이, 신호 송신용 부재(40)의 코일(41)과 병렬로 접속되어 공진 회로를 구성하는 커패시터(95a, 95b, 95c)가 마련되어 있음과 아울러, 코일(41)과, 이들 커패시터(95a, 95b, 95c)를 병렬로 접속하는 것에 의해 공진 회로를 구성하도록 하기 위한 도체 패턴(96a, 96b) 등으로 이루어지는 회로용의 도체 패턴이 마련되어 있다.

또한, 플렉서블 기판(91)의 회로 재치부(92)에서, 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)에 재치했을 때에, 단자 부재(53)의 단부(53a) 및 단자 부재(54)의 단부(54a)와 대응하는 부분은, 도 5의 (C) 및 (D)에 나타내는 것과 같이, 노치부(92a 및 92b)가 형성되어 있다. 그리고, 도 5의 (C) 및 (D)에 나타내는 것과 같이, 도체 패턴(96a, 96b)은, 이 노치부(92a, 92b)의 부분에도 형성되어 있다.

따라서, 도 5의 (E)에 나타내는 것과 같이, 회로 기판(90)을, 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)에 재치했을 때에는, 단자 부재(53)의 단부(53a) 및 단자 부재(54)의 단부(54a)와, 도체 패턴(96a 및 96b)이, 서로 근접한 위치가 된다. 이 때문에, 단자 부재(53)의 단부(53a)와 도체 패턴(96a)과의 사이, 및 단자 부재(54)의 단부(54a)와 도체 패턴(96b)과의 사이에서, 예를 들면 납땜에 의해 용이하게 전기적으로 접속 가능하게 된다.

선로부(94)에는, 도 5의 (C) 및 (D)에 나타내는 것과 같이, 회로 재치부(92)의 도체 패턴(96a 및 96b)의 각각과 전기적으로 접속되어 있는 선로 패턴(도체 패턴)(941 및 942)이, 필압 검출부 재치부(93)와의 사이에 형성되어 있다. 그리고, 필압 검출부 재치부(93)에는, 도 5의 (C)에 나타내는 것과 같이, 선로부(94)의 선로 패턴(941 및 942)를 통해서 회로 재치부(92)의 도체 패턴(96a 및 96b)과 각각 전기적으로 접속되어 있는 도전 패드 패턴(931 및 932)이 형성되어 있다. 도전 패드 패턴(931 및 932)은, 필압 검출부(80)과의 전기적인 접속용이다.

또한, 도 5의 (C) 및 (D)의 예에 있어서는, 회로 재치부(92)의 도체 패턴(96b)과 선로부(94)의 선로 패턴(942)과의 사이에는, 커패시터(95d)가 접속되어 있다.

이 예의 회로 기판(90)에 있어서는, 플렉서블 기판(91)의 일방의 면측(표면측)에만, 필요한 도체 패턴이 형성되고, 그 도체 패턴을 통해서 접속되는 회로 소자가 배치되어 있다. 그리고, 이 예에서는, 회로 기판(90)의 플렉서블 기판(91)의 회로 재치부(92)의 타방의 면측(이면측)에는, 양면 테이프(도 5에서는 도시는 생략)가 부착되어 있다. 또한, 이 예에서는, 플렉서블 기판(91)의 필압 검출부 재치부(93) 및 선로부(94)의 이면측에는, 양면 테이프는 부착되어 있지 않지만, 부착하여도 된다.

필압 검출부(80)는, 이 예에서는, 심체에 인가되는 압력을 정전 용량의 변화로서 검출하는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 소자를 이용하여 패키지로서 구성한 단일 부품으로 이루어진다.

도 6은, 이 예의 필압 검출부(80)의 구성을 설명하기 위한 도면으로, 도 6의 (A)는, 그 압력 받이부측에서 본 평면도, 도 6의 (B)는, 도 6의 (A)에서의 A-A선 단면도이다.

이 예의 필압 검출부(80)는, MEMS 기술에 의해 제작되어 있는 반도체 디바이스로서 구성되는 압력 감지 칩(81)을, 예를 들면 직방체의 상자형의 패키지(82)내에 씰링한 것이다.

압력 감지 칩(81)은, 인가되는 압력을, 정전 용량의 변화로서 검출하는 것이다. 이 예의 압력 감지 칩(81)은, 세로×가로×높이=L1×L1×H1의 직방체 형상으로 되어 있고, 예를 들면, L1=1.5 mm, H1=0.5 mm로 되어 있다.

이 예의 압력 감지 칩(81)은, 제1 전극(811)과, 제2 전극(812)과, 제1 전극(811) 및 제2 전극(812)의 사이의 절연층(유전체층)(813)으로 이루어진다. 제1 전극(811) 및 제2 전극(812)은, 이 예에서는, 단결정 실리콘(Si)으로 이루어지는 도체로 구성된다. 절연층(813)은, 이 예에서는 산화막(SiO₂)으로 이루어진다.

그리고, 이 절연층(813)의 제1 전극(811)과 대향하는 면측에는, 이 예에서는, 당해 면의 중앙 위치를 중심으로 하는 원형의 오목부(814)가 형성되어 있다. 이 오목부(814)에 의해, 절연층(813)과, 제1 전극(811)과의 사이에 공간(815)이 형성된다. 이 예에서는, 오목부(814)의 저면은 평탄한 면으로 되고, 그 반경 R은, 예를 들면 R=1mm로 되어 있다. 또한, 오목부(814)의 깊이는, 이 예에서는, 수십 미크론~백 미크론 정도로 되어 있다.

이 공간(815)의 존재에 의해, 제1 전극(811)은, 제2 전극(812)과 대향하는 면과는 반대측의 면(811a)측으로부터 압압되면, 당해 공간(815)의 방향으로 휘는 변위를 하는 것이 가능해진다. 제1 전극(811)의 예로서의 단결정 실리콘의 두께는, 인가되는 압력에 의해서 휘는 것이 가능한 두께로 되고, 제2 전극(812)보다도 얇게 되어 있다.

이상과 같은 구성의 압력 감지 칩(81)에서는, 제1 전극(811)과 제2 전극(812)과의 사이에 커패시터(81C)가 형성된다. 그리고, 제1 전극(811)의 제2 전극(812)과 대향하는 면과는 반대측의 면(811a)측으로부터 제1 전극(811)에 대해서 압력이 인가되면, 제1 전극(811)은 휘어지고, 제1 전극(811)과 제2 전극(812)과의 사이의 거리가 짧아지며, 커패시터(81C)의 정전 용량의 값이 커지도록 변화한다. 제1 전극(811)의 휨량은, 인가되는 압력의 크기에 따라 변화한다. 따라서, 커패시터(81C)는, 압력 감지 칩(81)에 인가되는 압력의 크기에 따른 가변 용량 커패시터가 된다.

이 실시 형태의 필압 검출부(80)에서는, 이상과 같은 구성을 구비하는 압력 감지 칩(81)은, 압력을 받는 제1 전극(811)의 면(811a)이, 압력 받이측이 되는 상태로 패키지(82) 내에 수납되어 있다.

패키지(82)는, 이 예에서는, 세라믹 재료나 수지 재료 등의 전기 절연성 재료로 이루어지는 패키지 부재(821)와, 이 패키지 부재(821) 내의, 압력 감지 칩(81)의 압력을 받는 면(811a)측에 마련되는 탄성 부재(822)로 이루어진다.

이 예의 패키지(82)는, 세로×가로×높이=L2×L2×H2의 직방체 형상으로 되어 있고, 예를 들면, L2=1.9mm, H2=1.0mm로 되어 있다.

그리고, 도 6의 (B)에 나타내는 것과 같이, 필압 검출부(80)의 패키지 부재(821)의 압력 받이측과는 반대측의 저면에는, 압력 감지 칩(81)의 제1 전극(811)과 접속되는 제1 리드 단자(83)가 도출됨과 아울러, 압력 감지 칩(81)의 제2 전극(812)과 접속되는 제2 리드 단자(84)가 도출된다. 제1 리드 단자(83)는, 예를 들면 금선(金線)(85)에 의해 제1 전극(811)과 전기적으로 접속된다. 또한, 제2 리드 단자(84)는, 예를 들면 금선(86)에 의해 제2 전극(812)과 전기적으로 접속된다.

필압 검출부(80)는, 그 제1 리드 단자(83) 및 제2 리드 단자(84)와, 회로 기판(90)의 필압 검출부 재치부(93)에 형성되어 있는 도전 패드 패턴(931 및 932)이 각각 전기적으로 접속되도록 하여, 도 5의 (D)에 나타내는 것과 같이, 회로 기판(90)의 필압 검출부 재치부(93)에 재치되고, 필압 검출부 재치부(93)상에 고정된다.

이와 같이 하여, 필압 검출부(80)이 필압 검출부 재치부(93)상에 재치 및 전기적으로 접속되어 고정된 회로 기판(90)은, 코일(41)과 함께 공진 회로를 구성하는 커패시터와, 필압 검출부(80)로 구성되는 커패시터가 병렬로 접속된 상태가 된다.

이상의 구성의 회로 기판(90)은, 다음과 같이 하여 제조된다. 즉, 먼저, 소정의 크기의 플렉서블 기판에, 회로 재치부(92)와, 필압 검출부 재치부(93)와, 선로부(94)에, 앞서 설명한 것과 같은 필요한 도체 패턴을 형성한, 상기 회로 기판(90)의 구성을 가지는 것을, 복수개 형성하도록 한다. 이 때, 상기 회로 기판(90)의 구성을 가지는 부분 각각은, 나중에 분리하는 것이 가능한 만큼의 틈새를 두고 복수개 늘어놓아 형성된다.

다음으로, 복수개의 회로 기판(90)의 구성 부분 각각에서, 회로 재치부(92)에는, 형성되어 있는 도체 패턴과 필요한 전자 부품과의 접속용의 땜납 페이스트를 도포하여 상기 필요한 전자 부품을 위치 맞춤하여 재치함과 아울러, 필압 검출부 재치부(93) 각각의 도전 패드 패턴(931 및 932)에 땜납 페이스트를 도포하여, 필압 검출부(80)를, 그 제1 리드 단자(83) 및 제2 리드 단자(84)와 도전 패드 패턴(931 및 932)를 위치 맞춤하여 재치한다.

다음으로, 당해 필압 검출부 재치부(93)에 필압 검출부(80)를 재치한 플렉서블 기판을, 땜납 리플로우 장치에 넣고, 플렉서블 기판상의 땜납 페이스트를 용융 시켜, 회로 재치부(92)의 전자 부품을 도체 패턴과의 전기적 접속을 함과 아울러, 필압 검출부 재치부(93)의 도전 패드 패턴(931 및 932)과, 필압 검출부(80)의 제1 리드 단자(83) 및 제2 리드 단자(84)와의 전기적 접속을 하여, 회로 재치부(92)에 필요한 전자 부품을, 필압 검출부 재치부(93)에 필압 검출부(80)를, 각각 고착시킨다.

다음으로, 플렉서블 기판을, 복수개의 회로 기판(90)의 부분을 서로 분리하도록 절단하여, 앞서 설명한 구성의 회로 기판(90) 각각을 완성된다.

이상과 같이 하여 제조된 회로 기판(90)은, 도 7에 나타내는 것과 같이, 필압 검출부(80)가 재치되고, 전기적으로 접속되어 고정된 필압 검출부 재치부(93)의 부분이, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 개구부(51bm)를 통해서, 축심 방향에 직교하는 방향으로서, 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)에 직교하는 방향으로부터, 수납부(51b) 내에 찔러 넣어져 삽입되어 수납된다. 그리고, 회로 기판(90)은, 도 7 및 도 5의 (D)에 나타내는 것과 같이, 선로부(94)에서 절곡되어, 회로 재치부(92)의 부분이, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)측으로 밀어 붙여진다. 이 때, 선로부(94)는, 홀더부(50)의 노치부(51f)를 통해서 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)측에 위치하는 것이 가능하다(도 3의 (B) 및 도 5의 (D) 참조).

그리고, 도 7에 나타내는 것과 같이, 회로 기판(90)의 플렉서블 기판(91)의 이면측에 마련되어 있는 양면 테이프(97)에 의해, 필압 검출부 재치부(93)가 벽부(51e)의 수납부(51b)측의 면에 접착 고정됨과 아울러, 회로 재치부(92)가, 홀더부(50)의 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)상에 접착 고정된다. 또한, 회로 기판 재치대부(52)의 후단측에는, 회로 기판(90)의 길이 방향의 단부를 협지하여 걸리게 하기 위한 돌기(52b)가 형성되어 있고, 회로 기판(90)은, 그 단부를, 이 돌기(52b)와 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)와의 사이에서 협지되도록, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52a)에 배치한다.

또한, 도 3의 (B)의 예에서는, 선로부(94)는, 공중에 존재하는 상태로 했지만, 이 선로부(94)도, 벽부(51e)의 수납부(51b)측과는 반대측의 면 및 회로 재치부(92)의 연장 평면에 양면 테이프로 접착하여 고정하도록 해도 물론 괜찮다.

이상과 같이 하여 홀더부(50)에 회로 기판(90)을 유지한 후, 카트리지 케이스 부재(60) 내에, 홀더부(50)를, 통 모양부(51)와는 반대측으로부터 수납하고, 앞서 설명한 것과 같이, 카트리지 케이스 부재(60)의 단면(端面)이, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 계단부(51d)에 충합(衝合)하는 상태로 한다. 이것에 의해, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 노치부(51f) 및 수납부(51b)의 개구부(51bm)가, 카트리지 케이스 부재(60)에 의해 덮인 상태로, 카트리지 케이스 부재(60)에 대해서, 홀더부(50)가 결합된다.

그 후, 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 관통공(51c)에 코일 스프링(32)를 권회한 압력 전달 부재(31)를 삽입한다. 그리고, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)를, 홀더부(50)의 통 모양부(51)에 삽입하여 감합시켜, 홀더부(50)에 신호 송신용 부재(40)를 결합한다. 그리고, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42)에 권회되어 있는 코일(41)의 일단 및 타단은, 각각, 홀더부(50)의 통 모양부(51)에 형성되어 있는 단자 부재(53 및 54)에, 예를 들면 납땜 등에 의해 전기적으로 접속된다.

그 후, 심체(30)을 심 파이프 부재(43)의 관통공(43c)을 삽입 통과시켜, 심체(30)의 단부(30b)를 압력 전달 부재(31)의 감합 오목부(31c) 내에 삽입 감합시킨다. 이상으로, 전자 펜 본체부(3)가 완성이 된다.

이상과 같이 하여, 이 실시 형태에 있어서는, 회로 기판(90)은 필압 검출부 재치부(93)를 구비하고, 그 필압 검출부 재치부(93)에 미리 필압 검출부(80)를 재치하여, 회로 기판의 회로 재치부(92)의 회로 소자와 전기적으로 접속하는 상태로 고정하여 두도록 하고 있다. 따라서, 회로 기판(90)을 홀더부(50)에 유지시키기 전의 단계에서, 이미 필압 검출부(80)와 회로 재치부(92)와의 사이의 전기적인 접속은 종료되어 있다. 이 때문에, 종래와 같은, 회로 기판(90)을 홀더부(50)에 유지 시킨 후에, 필압 검출부와 회로 기판을 납땜 등에 의해 접속하는 공정은 불필요하게 된다.

[전자 펜(1)과 함께 사용하는 위치 검출 장치에서의 위치 검출 및 필압 검출을 위한 회로 구성]

다음으로, 앞서 설명한 실시 형태의 전자 펜(1)에 의한 지시 위치의 검출 및 전자 펜(1)에 인가되는 필압의 검출을 행하는 위치 검출 장치(400)의 회로 구성예 및 그 동작에 대해서, 도 8을 참조하여 설명한다.

전자 펜(1)은, 도 8에 나타내는 것과 같이, 인덕턴스 소자로서의 코일(41)과, 필압 검출부(80)의 압력 감지 칩(81)에 의해 구성되는 가변 용량 커패시터(81C)와, 회로 기판(90)의 회로 재치부(92)에 배치되어 있는 공진용의 커패시터(Cf)가 병렬로 접속된 공진 회로를 구비한다. 커패시터(Cf)는, 회로 기판(90)의 회로 재치부(92)에 배치되어 있는 커패시터(95a, 95b, 95c)를 합성한 것으로 하여 나타낸 것이다. 또한, 회로 기판(90)의 회로 재치부(92)의 커패시터(95d)는, 설명의 편의상, 가변 용량 커패시터(81C)에 포함한 것으로 했다.

한편, 위치 검출 장치(400)에는, X축 방향 루프 코일군(411)과, Y축 방향 루프 코일군(412)이 적층되어 위치 검출 코일(410)이 형성되어 있다. 각 루프 코일군(411, 412)은, 예를 들면, 각각 n, m 개의 직사각형의 루프 코일로 이루어져 있다. 각 루프 코일군(411, 412)을 구성하는 각 루프 코일은, 등간격으로 나란히 순차적으로 서로 겹쳐지도록 배치되어 있다.

또한, 위치 검출 장치(400)에는, X축 방향 루프 코일군(411) 및 Y축 방향 루프 코일군(412)이 접속되는 선택 회로(413)가 마련되어 있다. 이 선택 회로(413)는, 2개의 루프 코일군(411, 412) 중 하나의 루프 코일을 순차적으로 선택한다.

또한, 위치 검출 장치(400)에는, 발진기(421)와, 전류 드라이버(422)와, 전환 접속 회로(423)와, 수신 앰프(424)와, 검파기(425)와, 저역 필터(426)와, 샘플 홀드 회로(427)와, A/D 변환 회로(428)와, 동기 검파기(429)와, 저역 필터(430)와, 샘플 홀드 회로(431)와, A/D 변환 회로(432)와, 처리 제어부(433)가 마련되어 있다. 처리 제어부(433)는, 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있다.

발진기(421)는, 주파수 f0의 교류 신호를 발생한다. 그리고, 발진기(421)는, 발생한 교류 신호를, 전류 드라이버(422)와 동기 검파기(429)에 공급한다. 전류 드라이버(422)는, 발진기(421)로부터 공급된 교류 신호를 전류로 변환하여 전환 접속 회로(423)에 송출한다. 전환 접속 회로(423)는, 처리 제어부(433)로부터의 제어에 의해, 선택 회로(413)에 의해서 선택된 루프 코일이 접속되는 접속처(송신측 단자(T), 수신측 단자(R))를 전환한다. 이 접속처 중, 송신측 단자(T)에는 전류 드라이버(422)가, 수신측 단자(R)에는 수신 앰프(424)가, 각각 접속되어 있다.

선택 회로(413)에 의해 선택된 루프 코일에 발생하는 유도 전압은, 선택 회로(413) 및 전환 접속 회로(423)를 거쳐 수신 앰프(424)에 보내진다. 수신 앰프(424)는, 루프 코일로부터 공급된 유도 전압을 증폭하여, 검파기(425) 및 동기 검파기(429)에 송출한다.

검파기(425)는, 루프 코일에 발생한 유도 전압, 즉 수신 신호를 검파하고, 저역 필터(426)에 송출한다. 저역 필터(426)는, 앞서 설명한 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 검파기(425)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(427)에 송출한다. 샘플 홀드 회로(427)는, 저역 필터(426)의 출력 신호의 소정의 타이밍, 구체적으로는 수신 기간 중의 소정의 타이밍에서의 전압값을 유지하고, A/D(Analog to Digital) 변환 회로(428)에 송출한다. A/D 변환 회로(428)는, 샘플 홀드 회로(427)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하고, 처리 제어부(433)에 출력한다.

한편, 동기 검파기(429)는, 수신 앰프(424)의 출력 신호를 발진기(421)로부터의 교류 신호로 동기 검파하고, 그들 사이의 위상차에 따른 레벨의 신호를 저역 필터(430)에 송출한다. 이 저역 필터(430)는, 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 동기 검파기(429)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(431)에 송출한다. 이 샘플 홀드 회로(431)는, 저역 필터(430)의 출력 신호의 소정의 타이밍에서의 전압값을 유지하고, A/D(Analog to Digital) 변환 회로(432)에 송출한다. A/D 변환 회로(432)는, 샘플 홀드 회로(431)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하고, 처리 제어부(433)에 출력한다.

처리 제어부(433)는, 위치 검출 장치(400)의 각 부를 제어한다. 즉, 처리 제어부(433)는, 선택 회로(413)에서의 루프 코일의 선택, 전환 접속 회로(423)의 전환, 샘플 홀드 회로(427, 431)의 타이밍을 제어한다. 처리 제어부(433)는, A/D 변환 회로(428, 432)로부터의 입력 신호에 근거하여, X축 방향 루프 코일군(411) 및 Y축 방향 루프 코일군(412)로부터 일정한 송신 계속 시간(연속 송신 구간)을 가지고 전파를 송신시킨다.

X축 방향 루프 코일군(411) 및 Y축 방향 루프 코일군(412)의 각 루프 코일에는, 전자 펜(1)으로부터 송신(귀환)되는 전파에 의해서 유도 전압이 발생한다. 처리 제어부(433)는, 이 각 루프 코일에 발생한 유도 전압의 전압값의 레벨에 근거하여 전자 펜(1)의 X축 방향 및 Y축 방향의 지시 위치의 좌표값을 산출한다. 또한, 처리 제어부(433)는, 송신한 전파와 수신한 전파와의 위상차에 따른 신호의 레벨에 근거하여 필압을 검출한다.

이와 같이 하여, 위치 검출 장치(400)에서는, 접근한 전자 펜(1)의 위치를 처리 제어부(433)에서 검출한다. 그리고, 수신한 신호의 위상을 검출하는 것에 의해, 전자 펜(1)의 필압값의 정보를 얻는다.

[제1 실시 형태의 효과]

앞서 설명한 실시 형태의 전자 펜(1)에서는, 플렉서블 기판(91)에, 그 길이 방향으로, 회로 재치부(92)와, 필압 검출부 재치부(93)와, 회로 재치부(92)와 필압 검출부 재치부(93)와의 사이의 선로부(94)를 형성한 회로 기판(90)을 이용하고, 필압 검출부 재치부(93)에는, 미리 필압 검출부(80)이 재치되고, 선로부(94)를 통해서 전기적으로 회로 재치부(92)의 회로 소자와 접속되는 상태로 고정되어 있다. 따라서, 회로 기판(90)을 홀더부(50)에 유지시키기 전의 단계에서, 이미 필압 검출부(80)와 회로 재치부(92)와의 사이의 전기적인 접속은 종료되어 있어, 필압 검출부(80)와 회로 재치부(92)의 회로 소자를 전기적으로 접속하기 위한 납땜 처리의 공정을 삭감할 수 있다.

그리고, 회로 기판(90)은, 플렉서블 기판(91)으로 구성되고, 선로부(94)의 부분에서 굴곡할 수 있으므로, 필압 검출부(80)를 홀더부(50)의 통 모양부(51)의 수납부(51b) 내에, 심체(30)에 인가되는 압력을 받을 수 있도록, 필압 검출부(80)의 압력 받이면을 축심 방향에 직교하는 방향이 되도록 수납할 수 있다고 하는 효과를 달성한다.

또한, 필압 검출부(80)는, 압력 감지 칩(81)이 패키지(82)에 수납된 하나의 부품으로 되어 있으므로, 회로 기판(90)의 필압 검출부 재치부(93)에 재치하고, 압력 감지 칩(81)의 단자 부재를, 필압 검출부 재치부(93)의 도전 패드 패턴에 전기적으로 접속하는 상태로 고정하도록 하는 것만으로 장착할 수 있다고 하는 효과도 있다.

또한, 홀더부(50)에, 코일(41)의 양단과 회로 재치부(92)의 회로 소자와의 전기적인 접속을 위한 단자 부재(53, 54)가 형성되어 있으므로, 코일(41)의 양단과 회로 재치부(92)의 회로 소자와의 전기적인 접속은, 홀더부(50)에서 가능하게 되어, 접속 작업이 간단하게 된다고 하는 효과가 있다.

[제2 실시 형태]

앞서 설명한 제1 실시 형태의 전자 펜(1)에서는, 코일(41)과 회로 기판(90)의 회로 재치부(92)의 회로 소자와의 접속을 위해서, 홀더부(50)의 통 모양부(51)에, 단자 부재(53 및 54)를 입체 미세 패턴으로 하여 형성하도록 했다. 그렇지만, 코일(41)과 회로 기판(90)의 회로 재치부(92)의 회로 소자와의 접속은, 이러한 양태에 한정되지 않는다. 제2 실시 형태의 전자 펜에서는, 제1 실시 형태에 있어서의 전자 펜 본체부(3)의 홀더부(50) 및 회로 기판(90)의 구성을 약간 변경하는 것에 의해, 회로 기판과 코일(41)의 양단을 직접적으로 접속할 수 있도록 구성한다.

도 9는, 이 제2 실시 형태의 전자 펜의 요부를 구성하는 홀더부(50A)와, 회로 기판(90A)을 나타내는 도면이며, 제2 실시 형태의 전자 펜의 그 외의 부분은, 제1 실시 형태와 동일하게 구성되어 있다. 이 도 9의 예의 홀더부(50A) 및 회로 기판(90A)에서, 앞서 설명한 제1 실시 형태의 전자 펜(1)의 홀더부(50) 및 회로 기판(90)과 동일한 부분에는, 동일한 참조 기호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

도 9의 (A)는, 홀더부(50A)를, 회로 기판 재치대부(52A)의 평면부(52Aa)를 바로 위에서 보았을 때의 도면이다. 또한, 도 9의 (B)는, 홀더부(50A)를, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52Aa)측과는 반대측에서 본 도면이다. 또한, 도 9의 (C)는, 회로 기판(90A)을, 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)측에서 본 도면, 도 9의 (D)는, 회로 기판(90A)을, 플렉서블 기판(91A)의 이면(91Ab)측에서 본 도면, 도 9의 (E)는, 회로 기판(90A)의 일부의 측면도이다.

도 9의 (A)에 나타내는 것과 같이, 홀더부(50A)를 회로 기판 재치대부(52A)의 평면부(52Aa)를 바로 위에서 보았을 때의 구성은, 단자 부재(53 및 54)의 단부(53a 및 54a)가 존재하지 않는 것이 다를 뿐, 제1 실시 형태의 전자 펜(1)에서의 홀더부(50)와 동일하게 된다. 제2 실시 형태에서는, 홀더부(50A)의, 회로 기판 재치대부(52)의 평면부(52Aa)와는 반대측의 구성이 제1 실시 형태의 홀더부(50)와는 다르다.

즉, 도 9의 (B)에 나타내는 것과 같이, 이 제2 실시 형태에 있어서의 홀더부(50A)의 통 모양부(51A)의 회로 기판 재치대부(52A)의 평면부(52Aa)측과는 반대측에는, 코일(41)의 일단(41a) 및 타단(41b)을, 통 모양부(51A)의 측둘레면으로부터 돌출하지 않도록 하기 위한 V자 형상의 홈(51g)이, 축심 방향을 따라서 형성되어 있음과 아울러, 필압 검출부(80)의 수납부(51b)와 연통하는 개구 오목부(51h)가 형성되어 있다. 홈(51g)은, 통 모양부(51A)의 펜 팁측으로부터 개구 오목부(51h)의 위치까지 형성되어 있다.

이 경우에, 개구 오목부(51h)는, 축심 방향에 있어서, 홀더부(50A)의 계단부(51d)의 위치보다도 회로 기판 재치대부(52A)측에 형성되어 있다. 따라서, 이 개구 오목부(51h)는, 카트리지 케이스 부재(60)와 홀더부(50A)가 결합되었을 때에는, 카트리지 케이스 부재(60)에 덮여지는 상태가 된다.

이 제2 실시 형태의 회로 기판(90A)의 플렉서블 기판(91A)은, 도 9의 (C)에 나타내는 것과 같이, 필압 검출부 재치부(93)보다도 길이 방향으로 더 연장하는 연신(延伸)부(98)를 구비한다. 이 연신부(98)는, 필압 검출부 재치부(93)와의 접속부의 폭은 가늘게 구성되어 있어, 그 부분에서 굴곡되기 쉽게 되어 있다.

이 연신부(98)의 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)에는, 필압 검출부 재치부(93)에 형성되어 있는 도전 패드 패턴(931 및 932) 각각과 접속되어 있는 선로 패턴(981 및 982)이 형성되어 있다. 그리고, 연신부(98)에서는, 도 9의 (C) 및 도 9의 (D)에 나타내는 것과 같이, 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)의 선로 패턴(981 및 982) 각각은, 스루홀(983 및 984) 각각을 통해서, 플렉서블 기판(91A)의 이면(91b)의 도전 패드(985 및 986)와 접속되어 있다. 또한, 이 예에서는, 도시는 생략하지만, 연신부(98)에서는, 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)측에 양면 테이프(97a)가 마련되어 있다.

이 제2 실시 형태의 전자 펜(1A)에서는, 도 10의 (A)에 나타내는 것과 같이, 회로 기판(90A)은, 선로부(94)의 부분에서 굴곡됨과 아울러, 연신부(98)의 부분도, 필압 검출부 재치부(93)에 대해서 굴곡시키는 것이 가능해진다.

도 10의 (B)는, 이 제2 실시 형태의 전자 펜(1A)의 신호 송신용 부재(40)와, 홀더부(50A)의 결합 부분의 단면도를 나타내는 것이다. 이 제2 실시 형태에 있어서는, 회로 기판(90A)은, 제1 실시 형태와 동일하게 하고, 도 10의 (A)에 나타내는 것과 같이 선로부(94)에서 굴곡되어, 필압 검출부(80)가 장착되어 있는 필압 검출부 재치부(93) 및 연신부(98)가, 홀더부(50A)의 통 모양부(51A)의 개구부(51bm)로부터 수납부(51b) 내에, 축심 방향에 직교하는 방향으로부터 삽입된다.

그러면, 도 10의 (B)에 나타내는 것과 같이, 연신부(98)는, 수납부(51b)와 연통하고 있는 개구 오목부(51h)에 위치하도록 된다. 이 상태에서, 필압 검출부 재치부(93)는 벽부(51e)에 대해서 양면 테이프에 의해 접착되고, 이것에 의해, 필압 검출부(80)는, 심체(30)에 인가되는 압력을 받을 수 있는 상태로 수납부(51b) 내에 수납된다.

그리고, 연신부(98)는, 개구 오목부(51h)의 저부에, 양면 테이프에 의해 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)이 접착되어 고정된다. 그러면, 도 10의 (C)에 나타내는 것과 같이, 홀더부(50)의 통 모양부(51A)의 개구 오목부(51h)로부터는, 연신부(98)의 플렉서블 기판(91A)의 이면(91Ab)측에 형성되어 있는 도전 패드(985 및 986)이 드러나는 상태가 된다.

그리고, 홀더부(50A)의 통 모양부(51A)에, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)를 감합시키고, 홀더부(50A)에 신호 송신용 부재(40)를 결합시킨다. 그 후, 도 10의 (B) 및 도 10의 (C)에 나타내는 것과 같이, 페라이트 코어(42)에 권회되어 있는 코일(41)의 일단(41a) 및 타단(41b)을, 통 모양부(51A)의 V자형의 홈(51g) 내를 따르게 하여, 개구 오목부(51h)까지 안내한다. 그리고, 코일(41)의 일단(41a) 및 타단(41b)을, 개구 오목부(51h)에 드러나 있는 도전 패드(985 및 986) 각각과 예를 들면 납땜 등에 의해 전기적으로 접속한다.

이상과 같이 하여, 이 제2 실시 형태에 의하면, 회로 기판(90A)에 연신부(98)를 마련하고, 이 연신부(98)에서, 코일(41)의 일단(41a) 및 타단(41b)과의 전기적인 접속을 직접적으로 행할 수 있다. 이것에 의해, 제1 실시 형태의 전자 펜(1)의 경우와 같은 MID 기술을 이용하여 통 모양부(51)에 형성하는 단자 부재(53 및 54)는 불필요하게 할 수 있다.

[제2 실시 형태의 변형예]

<제1 변형예>

앞서 설명한 제2 실시 형태의 전자 펜(1A)에서는, 연신부(98)를 외부로 드러나게 하는 개구 오목부(51h)는, 수납부(51b)의 펜 팁측에 형성했다. 이 때문에, 회로 기판(90A)의 플렉서블 기판(91A)은, 도 10의 (A)에 나타낸 것과 같이, 연신부(98)는, 펜 팁측으로 연장하도록 굴곡되고, 개구 오목부(51h)로부터는, 연신부(98)의 플렉서블 기판(91A)의 이면(91Ab)측이 드러나는 상태로 된다. 그 때문에, 앞서 설명한 제2 실시 형태에 있어서는, 연신부(98)에서는, 이면(91Ab)측에, 스루홀(983 및 984)을 통해서, 표면(91Aa)측의 선로 패턴(981 및 982)과 접속되는 도전 패드(95 및 96)를 형성할 필요가 있었다.

도 11의 (A)의 예의 전자 펜(1B)은, 회로 기판(90A)의 연신부(98)에서는, 플렉서블 기판(91A)의 이면측으로의 도체 패턴의 형성을 하지 않아도 되도록 한 예이다. 이 도 11의 (A)는, 이 제2 실시 형태의 전자 펜(1B)의 신호 송신용 부재(40)와 홀더부(50B)의 결합 부분의 단면도를 나타내는 것이다. 또한, 이 도 11의 (A)의 예의 전자 펜(1B)에서, 제2 실시 형태의 전자 펜(1A)과 동일한 부분에는 동일 참조 부호를 부여하고, 그 상세한 설명은 생략한다.

이 도 11의 (A)의 예의 전자 펜(1B)에서는, 홀더부(50B)의 통 모양부(51B)의 수납부(51b)에 연통하는 개구 오목부(51hB)를, 수납부(51b)보다도 홀더부(50B)의 회로 기판 재치대부(52B)측에 마련한다. 이와 같이 하면, 회로 기판(90B)의 필압 검출부 재치부(93)를 수납부(51b) 내에 수납했을 때에, 그 연신부(98B)는, 개구 오목부(51hB)를 통해서 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)측이 드러나는 상태가 된다.

그래서, 이 예의 전자 펜(1B)에서는, 회로 기판(90B)의 연신부(98B)에는, 도 11의 (A)에 나타내는 것과 같이, 플렉서블 기판(91A)의 표면(91Aa)측에 도전 패드(987 및 988)를, 선로 패턴(981 및 982)을 대신하여 형성하고, 스루홀(983 및 984)이나 이면(91Ab)의 도전 패드(985 및 986)는 마련하지 않는다. 그리고, 홀더부(50B)의 통 모양부(51B)에 형성되는 V자형의 홈(51gB)은, 통 모양부(51B)의 펜 팁측으로부터 개구 오목부(51hB)의 위치까지 형성되어 있다.

그리고, 홀더부(50B)에, 신호 송신용 부재(40)의 페라이트 코어(42) 및 심 파이프 부재(43)를 감합시킨 후, 코일(41)의 일단(41a) 및 타단(41b)을, 홈(51gB) 내를 따르게 하여, 개구 오목부(51hB)까지 안내한다. 그리고, 코일(41)의 일단(41a) 및 타단(41b)을, 개구 오목부(51hB)에 드러나 있는 도전 패드(987 및 988) 각각과, 예를 들면 납땜 등에 의해 전기적으로 접속한다.

또한, 이 경우에, 개구 오목부(51hB)는, 축심 방향에 있어서, 홀더부(50B)의 계단부(51d)의 위치보다도 회로 기판 재치대부(52B)측에 형성되어 있다. 따라서, 이 개구 오목부(51hB)는, 카트리지 케이스 부재(60)와 홀더부(50B)가 결합되었을 때에는, 카트리지 케이스 부재(60)에 덮여지는 상태가 된다.

이 도 11의 (A)의 예에 의하면, 회로 기판(90B)의 플렉서블 기판(91A)의 편면(片面)측에서, 전기적인 접속을 위한 도체 패턴을 생성하는 것만으로 된다고 하는 효과가 있다.

<제2 변형예>

도 11의 (B)은, 제2 실시 형태의 변형예의 제2 예의 전자 펜(1C)를 설명하기 위한 도면이며, 이 도 11의 (B)도, 이 예의 전자 펜(1C)의 신호 송신용 부재(40)와 홀더부(50C)의 결합 부분의 단면도를 나타내는 것이다.

이 제2 예의 전자 펜(1C)에서는, 회로 기판(90C)으로서는, 제1 실시 형태의 전자 펜(1)에서의 회로 기판(90)과 마찬가지로, 연신부(98)를 가지고 있지 않고, 회로 재치부(92)와, 필압 검출부 재치부(93)와, 선로부(94)를 구비하는 구성으로 한다. 다만, 이 제2 예의 회로 기판(90C)에서는, 도 11의 (B)에 나타내는 것과 같이, 제1 실시 형태에 있어서의 회로 기판(90)의 노치부(92a 및 92b)가 형성되어 있던 길이 방향 위치에, 도체 패턴(96a 및 96b)에 접속되어 있는 스루홀(99a 및 99b)이 형성되어 있다.

또한, 홀더부(50C)의 회로 기판 재치대부(52C)의, 회로 기판(90C)이 평면부(52aC)에 재치되었을 때에, 스루홀(99a 및 99b)이 위치하는 위치에, 평면부(52aC)의 이측(裏側)으로부터, 평면부(52aC)까지 관통하는 관통공(55a, 55b)이 형성되어 있다. 또한, 홀더부(50C)에 형성되는 V자형의 홈(51gC)은, 축심 방향에 있어서 펜 팁측으로부터 관통공(55a, 55b)이 형성되어 있는 위치에까지 걸쳐 형성되어 있다.

그리고, 이 제2 예의 전자 펜(1C)에서는, 도 11의 (B)에 나타내는 것과 같이, 신호 송신용 부재(40)의 코일의 일단(41a) 및 타단(41b)은, 홈(51gC) 내를 따라서, 관통공(55a, 55b)이 형성되어 있는 위치까지 안내되고, 또한 관통공(55a 및 55b)을 각각 통과하며, 또한, 회로 기판(90C)의 스루홀(99a 및 99b)을 통과하여, 회로 기판(90C)의 플렉서블 기판(91C)의 표면(91aC)측까지 도출된다. 그리고, 회로 기판(90C)의 회로 재치부(92C)의 플렉서블 기판(91C)의 표면(91aC)에서, 도체 패턴(96a 및 96b)과 예를 들면 납땜 등에 의해 전기적으로 접속된다.

<제3 변형예>

제2 실시 형태의 전자 펜(1A) 및 변형예의 제1 예의 전자 펜(1B)에서는, 회로 기판(90A 및 90B)에는, 필압 검출부 재치부(93)로부터, 길이 방향으로 연장하도록 연신부(98, 98B)를 형성하도록 했다. 그렇지만, 도 11의 (C)에 나타내는 것과 같이, 필압 검출부 재치부(93)로부터 플렉서블 기판(91)을 연장시키는 연신부(98D)를, 길이 방향이 아니라, 회로 기판(90)의 단변 방향으로 연장하도록, 회로 기판(90D)을 형성해도 된다.

또한, 이 제3 예의 경우에는, 홀더부(50D)(도시하지 않음)에는, 수납부(51b)의 개구부(51bm)가 향하고 있는 방향과는 직교하는 방향으로 개구 오목부를 형성하고, 그 개구 오목부로부터, 연신부(98D)를 외부로 드러나도록 한다. 또한, 홀더부(50D)의 통 모양부(51D)(도시하지 않음)의 V자형의 홈도, 개구 오목부에 대응하도록 형성한다.

[제3 실시 형태]

앞서 설명한 실시 형태에 있어서는, 필압 검출부는, MEMS 소자를 이용한 1개의 패키지 부품으로 했지만, 필압 검출부의 구성은, 이것에 한정되는 것은 아니다. 제3 실시 형태는, 유전체를 사이에 두는 제1 및 제2 전극을 구비하고, 제1 전극과 유전체와의 접촉 면적을, 심체에 인가되는 압력에 따른 변화를 시킴으로써, 정전 용량의 변화로서 필압을 검출하는 구성의 필압 검출부(특허문헌 1 참조)를 이용하는 경우이다.

이 제3 실시 형태에서는, 필압 검출부의 구성과, 홀더부의 통 모양부의 구성이 변화하는 것뿐이고, 그 외의 구성은, 앞서 설명한 실시 형태와 동일하게 구성된다. 도 12는, 이 제3 실시 형태의 전자 펜(1E)에서의 필압 검출부(80E)와, 홀더부(50E)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 12의 (A)는, 홀더부(50E)에 대한 조립을 고려하여, 필압 검출부(80E)를 분해하여 나타냄과 아울러, 이 필압 검출부(80E)를 수납 유지하는 통 모양부(51E)의 부분을 나타내는 도면이다. 또한, 도 12의 (B)는, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)에 필압 검출부(80E)를 수납 유지한 상태에서의 종단면도이다. 또한, 도 12에서, 앞서 설명한 제1 실시 형태의 전자 펜(1)과 동일한 부분에는, 동일한 참조 부호를 부여하고 있다.

이 예의 필압 검출부(80E)도, 심체에 인가되는 필압에 따라 정전 용량이 변화하는 용량 가변 콘덴서를 구성한다. 이 예의 필압 검출부(80E)는, 도 12의 (A) 및 (B)에 나타내는 것과 같이, 유전체(801)와, 단자 부재(802)와, 유지 부재(803)와, 도전 부재(804)와, 코일 스프링(805)와의 복수개의 부품으로 이루어진다. 단자 부재(802)는, 필압 검출부(80E)로 구성되는 용량 가변 콘덴서의 제1 전극을 구성한다. 또한, 도전 부재(804)와 코일 스프링(805)은 전기적으로 접속되어, 상기 용량 가변 콘덴서의 제2 전극을 구성한다.

한편, 이 예의 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)는, 도 12의 (A) 및 (B)에 나타내는 것과 같이, 축심 방향에 직교하는 방향을 향하고 있는 개구부(51bmE)를 가지는 수납부(51bE)를 구비함과 아울러, 필압 검출부(80E)를 구성하는 복수의 부품을, 이 수납부(51bE)와, 당해 수납부(51bE)와 연통하고 있는 통 모양부(51E)의 중공부 내에서 축심 방향으로 늘어 놓아 수납하는 구성으로 되어 있다.

유전체(801)는, 도 12의 (A)에 나타내는 것과 같이, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 수납부(51bE)에 수납할 수 있는 지름 및 두께를 가지는 판 모양으로 형성되어 있다. 또한, 단자 부재(802)는, 유전체(801)의 축심 방향의 일방의 면측에 접촉하는 상태로, 유전체(801)와 함께 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 수납부(51bE)에 수납할 수 있는 지름 및 두께를 가지는 원판 모양의 도전 부재, 예를 들면 도전성 금속의 판 모양체로 구성된다.

그리고, 이 제3 실시 형태에 있어서는, 단자 부재(802)는, 회로 기판(90E)의 필압 검출부 재치부(93E)에 재치되고, 이 필압 검출부 재치부(93E)에 형성되어 있는 도전 패드와 전기적으로 접속되어 고정된다. 또한, 이 제3 실시 형태에 있어서의 회로 기판(90E)에서는, 필압 검출부 재치부(93E)에는, 단자 부재(802)와 전기적으로 접속하는 1개의 도전 패드가 형성되어 있다. 그 때문에, 선로부(94E)에 형성되어 있는 선로 패턴은 1개로 되어 있다. 그리고, 회로 기판(90E)의 회로 재치부(92E)에는, 후술하는 바와 같이, 필압 검출부(80E)의 제2 전극의 일부를 구성하는 탄성 부재, 이 예에서는 코일 스프링(805)의 단부와 접속하는 도전 패드가 형성되어 있다. 회로 기판(90E)의 그 외의 구성은, 제1 실시 형태의 회로 기판(90)과 동일하다.

필압 검출부(80E)를 구성하는 복수의 부품 중, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 중공부 내에서, 축심 방향으로 이동하지 않는 부품인 유전체(801)와, 단자 부재(802)는, 도 12의 (A)에 나타내는 것과 같이, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 수납부(51bE)의 축심 방향에 직교하는 방향을 향하고 있는 개구부(51bmE)를 통하여, 당해 통 모양부(51E)의 수납부(51bE)에, 축심 방향에 직교하는 방향으로부터 삽입되어, 도 12의 (B)에 나타내는 것과 같이 수납된다.

이 경우에, 단자 부재(802)는, 앞서 설명한 것과 같이, 회로 기판(90E)의 필압 검출부 재치부(93E)에 고정되어 있다. 그 때문에, 앞서 설명한 제1 실시 형태의 경우와 동일하게 하여, 회로 기판(90E)이, 도 12의 (A)에 나타내는 것과 같이, 선로부(94E)에서 굴곡되어, 단자 부재(802)에 고정되어 있는 필압 검출부 재치부(93E)가, 수납부(51bE)에 삽입된다.

그리고, 회로 기판(90E)는, 도 12의 (B)에 나타내는 것과 같이, 회로 재치부(92E)의 부분이 홀더부(50E)의 회로 기판 재치대부(52E)의 평면부(52aE)에 재치되고, 플렉서블 기판(91E)의 회로 재치부(92E)의 부분의 이면측에 마련되어 있는 양면 테이프에 의해, 당해 회로 재치부(92E)가, 회로 기판 재치대부(52E)의 평면부(52aE)에 접착 고정된다.

단자 부재(802)에는, 도 12의 (A) 및 (B)에 나타내는 것과 같이, 유전체(801)측에 돌출하는 L자 모양 돌기(802b)가 형성되어 있다. 이 단자 부재(802)의 L자 모양 돌기(802b)에 의해, 유전체(801)의 개구부(51bmE)측 단부가 덮여져 있어, 수납부(51bE)로부터 이탈하지 않게 유지된다.

필압 검출부(80E)를 구성하는 유지 부재(803)는, 그 축심 방향의 심체(30)측이 되는 측에, 심체(30)를 압입 감합시키는 오목 구멍(803b)이 마련되어 있는 원기둥 모양 형상부(803a)와, 오목 구멍(803b)측과는 축심 방향의 반대측에, 도전 부재(804)를 감합하는 오목 구멍이 마련되어 있는 링 모양 돌기부(803c)를 구비하고 있다.

유지 부재(803)의 원기둥 모양 형상부(803a)의 외경(원주 방향의 일부)은, 통 모양부(51E)의 중공부의 내경 d2보다 약간 작게 선정되어 있다. 또한, 유지 부재(803)의 링 모양 돌기부(803c)의 외경은, 원기둥 모양 형상부(803a)의 외경보다도 작고, 또한, 탄성 부재를 구성하는 코일 스프링(805)의 내경보다도 작게 선정되어 있다. 이 경우, 링 모양 돌기부(803c)와 원기둥 모양 형상부(803a)와의 사이에 계단부를 구성하도록 된다. 이 계단부는, 코일 스프링(805)의 단부를 걸리게 하기 위한 것이다.

그리고, 이 실시 형태에서는, 유지 부재(803)의 원기둥 모양 형상부(803a)의 측둘레면에는, 걸림 돌출부(803d 및 803e)가 형성되고, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 측둘레면에는, 걸림 돌출부(803d 및 803e)가 걸리는 걸림 구멍(51ia 및 51ib)(도 12의 (B) 참조)이 형성되어 있다. 이것에 의해, 유지 부재(803)는, 걸림 돌출부(803d 및 803e)가 걸림 구멍(51ia 및 51ib)에 걸려 있는 상태에서도, 그 축심 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

도전 부재(804)는, 도전성을 가짐과 아울러 탄성 변형 가능한 탄성 부재로 이루어지는 것으로 되어 있고, 예를 들면, 실리콘 도전 고무나, 가압 도전 고무에 의해 구성된다. 이 도전 부재(804)의 경대(經大, 지름이 큼)부(804a) 및 경소(經小, 지름이 작음)부(804b)의 중심선 위치는, 동일하게 된다. 그리고, 경대부(804a)의 경소부(804b)와는 반대측의 단면(端面)은, 도 12의 (B)에 나타내는 것과 같이, 포탄형으로 팽출하는 곡면부를 가지도록 구성되어 있다.

또한, 코일 스프링(805)은, 예를 들면 도전성을 가지는 코일 스프링으로 구성되고, 탄성을 가지는 권회부(805a)와, 이 권회부(805a)의 일단부에 단자편(805b)을 가지며, 권회부(805a)의 타단부에 접속부(805c)를 가지고 있다. 코일 스프링의 권회부(805a)는, 그 권회부(805a) 내에, 도전 부재(804)를 접촉하지 않고 수납할 수 있는 지름으로, 또한, 유지 부재(803)의 원기둥 모양 형상부(803a)의 지름보다도 작은 지름으로 된다.

코일 스프링(805)의 접속부(805c)는, 유지 부재(803)의 링 모양 돌기부(803c)에 형성되어 있는 오목 구멍의 저부에 삽입하도록 된다(도 12의 (B) 참조). 따라서 도전 부재(804)의 경소부(804b)가 유지 부재(803)의 링 모양 돌기부(803c)에 압입 감합되었을 때에는, 도전 부재(804)의 경소부(804b)의 단면(端面)이, 도전성을 가지는 코일 스프링(805)의 접속부(805c)와 접촉하여, 전기적으로 접속되는 상태가 된다.

이 제3 실시 형태에 있어서는, 먼저, 필압 검출부(80E)를 구성하는 부품 중 유전체(801) 및 회로 기판(90E)의 필압 검출부 재치부(93E)에 재치되어 고정되어 있는 단자 부재(802)를, 개구부(51bmE)를 통해서, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 수납부(51bE) 내에 수납한다.

다음으로, 이 예에 있어서는, 유지 부재(803)의 링 모양 돌기부(803c)의 오목 구멍에 도전 부재(804)의 경소부(804b)를 압입 감합시킴과 아울러, 코일 스프링(805)의 권회부(805a)를, 링 모양 돌기부(803c) 및 도전 부재(804)의 주위에 오도록 배치한다.

다음으로, 이 유지 부재(803)와 도전 부재(804)와 코일 스프링(805)를 조합한 것을, 도전 부재(804)측으로부터, 통 모양부(51E)의 개구부(51aE)를 통해서, 축심 방향으로 통 모양부(51E)의 중공부 내에 삽입한다. 그리고, 유지 부재(803)의 원기둥 모양 형상부(803a)에 형성되어 있는 걸림 돌출부(803d 및 803e)가, 통 모양부(51E)의 측둘레면에 형성되어 있는 걸림 구멍(51ia 및 51ib)에 감합될 때까지, 축심 방향으로 삽입한다.

이것에 의해, 코일 스프링(805)의 축심 방향의 편의력(偏倚力)에 관계없이, 유지 부재(803)는, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 개구부(51aE)로부터 이탈하지 않고, 통 모양부(51E)의 중공부 내에 걸려진다. 또한, 이 상태에서는, 코일 스프링(805)의 축심 방향의 편의력에 의해, 유전체(801) 및 단자 부재(802)가 벽부(51eE)측으로 밀여 붙여진다. 이것에 의해, 유전체(801)가, 통 모양부(51E)의 수납부(51bE)의 개구부(51bmE)로부터 이탈하여 버리는 것이 방지된다.

다음으로, 이상과 같이 하여, 필압 검출부(80E)를 구성하는 복수개의 부품 전체를, 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)의 중공부 및 수납부(51bE) 내에 수납시켜 걸리게 한 상태에서, 코일 스프링(805)의 단자편(805b)을, 회로 기판(90E)에 납땜한다.

이 예의 필압 검출부(80)는, 심체(30)에 압력이 인가되면, 유지 부재(803)가 인가된 압력에 따라 코일 스프링(805)의 탄성 편의력에 저항하여, 도전 부재(804)를 유전체(801)에 대해서 압압하는 상태가 되어, 유전체(801)와 도전 부재(804)와의 접촉 면적이, 인가된 압력에 따라 변화한다. 그 결과, 단자 부재(802)와 코일 스프링(805)의 단자편(805b)과의 사이에 얻어지는 정전 용량이, 인가된 압력에 따라 변화한다. 이 때문에, 앞서 설명한 제1 실시 형태와 동일하게 하여, 코일(41)과 회로 기판(90E)에 마련되어 있는 커패시터와 필압 검출부(80E)로 구성되는 공진 회로의 공진 주파수가 변화하여, 필압 정보로서 위치 검출 장치에 전달된다.

이상과 같이 하여, 제3 실시 형태의 전자 펜(1E)에서는, 필압 검출부(80E)를 구성하는 가변 용량 커패시터의 일방의 전극을 구성하는 단자 부재(802)는, 회로 기판(90E)의 필압 검출부 재치부(93E)상에 미리 재치되고, 전기적으로 접속되어 고정되어 있다. 따라서, 필압 검출부(80E)를 홀더부(50E)의 통 모양부(51E)에 유지시킨 후에는, 필압 검출부(80E)를 구성하는 가변 용량 커패시터의 타방의 전극을 구성하는 코일 스프링(805)의 단자편(805b)과 회로 기판(90E)과의 사이에서의 납땜에 의한 전기적인 접속의 공정은 필요하지만, 단자 부재(802)와 회로 기판(90E)와의 사이의 납땜에 의한 전기적인 접속의 공정은 불필요하게 된다고 하는 효과를 달성한다.

또한, 도 12의 예에서는, 회로 기판(90E)의 필압 검출부 재치부(93E)에는, 단자 부재(802)만을 재치하고, 전기적으로 접속하여 고정시키도록 했지만, 이 필압 검출부 재치부(93E)에, 코일 스프링(805)의 단자편(805b)과 접속하는 전극편이나, 도체 패드 패턴을 형성하고 두고, 그 전극편이나 도체 패드 패턴에 대해서, 코일 스프링(805)의 단자편(805b)을 납땜 등에 의해 전기적으로 접속하도록 해도 된다. 그 경우에는, 선로부(94E)에는, 단자 부재(802)와 전기적으로 접속하는 선로 패턴에 더하여, 코일 스프링(805)의 단자편(805b)을 접속하는 전극편이나, 도체 패드 패턴과 전기적으로 접속하는 선로 패턴을 형성하는 것이다.

[제4 실시 형태]

이상의 실시 형태는, 전자 유도 방식의 전자 펜의 경우였지만, 본 발명은, 소정의 신호를 정전 결합 방식으로 위치 검출 장치에 송신함으로써 위치 지시하도록 하는, 액티브 정전 결합 방식의 전자 펜에도 적용 가능하다.

이 액티브 정전 결합 방식의 전자 펜에서도, 구성 부품으로서는, 앞서 설명한 전자 펜과 동일하게 할 수 있다. 다만, 액티브 정전 결합 방식의 전자 펜의 경우에는, 앞서 설명한 제1 ~ 제3 실시 형태에서, 수지로 이루어지는 심체(30)를 대신하여, 도전성을 가지는 재료, 예를 들면 금속으로 구성하는 심체(30F)(후술의 도 13 참조)를 이용한다. 또한, 페라이트 코어(42)에 권회된 코일(41)은, 전자 유도 방식으로 축전 소자에 충전하는 충전 전류를 얻기 위한 회로를 구성하는 것으로 한다. 또한, 회로 기판에는, 도전성의 심체(30F)에 신호를 공급하기 위한 신호 발신 회로를 마련한다. 그리고, 회로 기판의 신호 발신 회로로부터의 신호를 심체(30F)에 공급하기 위한 전기적인 접속의 구성을 추가한다. 따라서, 이 제4 실시 형태에서는, 신호 송신용 부재는, 심체(30F)와 신호 발신 회로로 구성된다.

이 제4 실시 형태에 있어서의 정전 결합 방식의 전자 펜(1F)의 회로 기판에 형성되는 전자 회로의 예를 도 13을 참조하여 설명한다.

도 13에서, 101은 전기 이중층 커패시터, 102는 정류용 다이오드, 103은 전압 변환 회로, 104는, 이 예의 신호 발신 회로를 구성하는 발진 회로이다. 도 13에 나타내는 것과 같이, 이 예에서는, 코일(41)의 일단은 다이오드(102)의 애노드에 접속되고, 타단은 접지(GND)되어 있다. 또한, 전기 이중층 커패시터(101)의 일단은 다이오드(102)의 캐소드에 접속되고, 타단은 접지되어 있다.

심체(전극심)(30F)는, 코일(41)이 감겨진 페라이트 코어(42F 또는 42G)의 심 파이프 부재(43F 또는 43G)의 관통공(43Fa 또는 43Ga)을 관통하여, 가변 용량 커패시터(80C)를 구성하는, 예를 들면 필압 검출부(80)에 물리적으로 결합(걸림)됨과 아울러, 전극심(30F)은 회로 기판의 발진 회로(104)와 접속선(105)을 통해서 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 전극심(30F)과 가변 용량 커패시터(80C)를 구성하는 필압 검출부(80)와의 상기 물리적인 결합에 의해 전극심(30F)에 가해진 압력(필압)은 필압 검출부(80)에 전달됨과 아울러, 접속선(105)을 경유하여 발진 회로(104)로부터의 송신 신호가 전극심(30F)으로부터 송신된다.

발진 회로(104)는, 필압 검출부(80)의 가변 용량 커패시터(80C)의 용량에 따라 주파수가 변화하는 신호를 발생하고, 그 발생한 신호를 전극심(30F)에 공급한다. 발진 회로(104)로부터의 신호는, 전극심(30F)으로부터 그 신호에 근거하는 전계로서 방사된다. 발진 회로(104)는, 예를 들면 코일과 커패시터에 의한 공진을 이용한 LC 발진 회로에 의해 구성된다. 이 실시 형태의 전자 펜(1F)에 의해 지시된 좌표 위치를 검출하는 태블릿에서는, 이 신호의 주파수부터 전극심(30F)에 가해진 필압을 구할 수 있다.

전압 변환 회로(103)는, 전기 이중층 커패시터(101)에 축적된 전압을 일정한 전압으로 변환하여 발진 회로(104)의 전원으로서 공급한다. 이 전압 변환 회로(103)는, 전기 이중층 커패시터(101)의 양단의 전압보다도 낮아지는 강압(降壓) 타입의 것이라도 되고, 전기 이중층 커패시터(101)의 양단의 전압보다도 높아지는 승압(昇壓) 타입의 것이라도 된다. 또한, 전기 이중층 커패시터(101)의 양단의 전압이 상기 일정한 전압보다도 높은 경우는 강압 회로로서 동작하고, 상기 일정한 전압보다도 낮은 경우는 승압 회로로서 동작하는 승강압 타입의 것이라도 된다.

이 실시 형태의 전자 펜(1F)을 도시하지 않는 충전기에 장착했을 때에, 충전기가 발생하는 교번 자계에 의해 코일(41)에는 유도 기전력이 발생하여, 다이오드(102)를 통해서 전기 이중층 커패시터(101)를 충전한다.

이 실시 형태의 전자 펜(1F)이 통상 동작할 때(충전 동작을 행하지 않을 때)는, 코일(41)은 고정 전위(이 예에서는 접지 전위(GND))가 되기 때문에, 전극심(30F)의 주위에 마련한 쉴드 전극으로서 작용한다. 또한, 전자 펜(1F)이 통상 동작할 때의 코일(41)의 고정 전위는, 접지 전위에 한정되지 않고, 전원의 플러스측 전위이어도 되고, 전원의 플러스측 전위와 접지 전위와의 중간의 전위이어도 된다.

또한, 앞서 설명한 제4 실시 형태에서는, 전자 펜(1F)은, 필압 검출부(80)에서 검출한 필압을 주파수로 변환하여 전극심(30F)에 공급하도록 했지만, 필압을 대응시키는 신호 속성으로서는 주파수에 한정되지 않고, 신호의 위상이나 신호의 단속 횟수 등에 필압을 대응시키도록 해도 된다.

[그 외의 실시 형태 또는 변형예]

또한, 앞서 설명한 실시 형태는, 전자 펜의 케이스 내에 수납되는 카트리지 모양의 전자 펜 본체부에, 본 발명을 적용했을 경우로서 설명했지만, 이러한 전자 펜 본체부가 아니라, 전자 펜의 케이스 내에, 직접적으로, 신호 송신용 부재와, 홀더부와, 회로 기판을 수납하는 구성이라도 괜찮은 것은 말할 필요도 없다.

또한, 앞서 설명한 실시 형태에서는, 필압 검출부에서 검출된 필압 정보는, 신호 송출부로부터의 위치 검출용 신호와 함께, 송출하도록 했지만, 회로 기판의 회로 재치부에, 무선 송신부를 마련하여, 위치 검출용 신호와는 별개로, 필압 정보는, 이 무선 송신부를 통해서 위치 검출 장치에 송신하도록 구성해도 된다.

또한, 앞서 설명한 제4 실시 형태의 정전 결합 방식의 전자 펜에서는, 심체로부터 신호를 송출하도록 했지만, 심체와는 별개로, 예를 들면 심체의 주위를 둘러싸는 슬리브 모양 부재를 도체에 의해 구성하고, 그 도체를 통해서, 혹은, 그 도체와 심체 모두를 이용하여, 위치 검출 장치에 신호를 송출하는 구성으로 해도 된다.

또한, 앞서 설명한 실시 형태에서는, 회로 기판의 회로 재치부는, 양면 테이프에 의해 홀더부의 회로 기판 재치대부에 접착 고정하도록 했지만, 양면 테이프에 한정하지 않고, 접착제를 도포하여 접착 고정해도 되는 것은 말할 필요도 없다.

1 : 전자 펜 2 : 케이스
3 : 전자 펜 본체부 30 : 심체
40 : 신호 송신용 부재 41 : 코일
42 : 페라이트 코어 43 : 심 파이프 부재
50 : 홀더부 51 : 통 모양부
52 : 회로 기판 재치대부 60 : 카트리지 케이스 부재
80 : 필압 검출부 90 : 회로 기판
91 : 플렉서블 기판 92 : 회로 재치부
93 : 필압 검출부 재치부 94 : 선로부

Claims

통 모양의 케이스와,
상기 통 모양의 케이스의 축심 방향의 일단측에 배치되는 심체와,
상기 심체에 인가되는 압력을 검출하는 필압 검출부와,
상기 통 모양의 케이스 내에서, 상기 축심 방향으로 연장 가능한 형상으로 이루어진 플렉서블 기판이 이용된 회로 기판과,
상기 통 모양의 케이스 내에서, 상기 필압 검출부와 상기 회로 기판을 유지하고, 상기 축심 방향으로 연장하도록 수납되는 홀더부를 구비하며,
상기 회로 기판은, 상기 필압 검출부의 적어도 일부의 부품이 재치되어 고정되어 있는 필압 검출부 재치부와, 소정의 회로가 상기 플렉서블 기판상에 형성되어 있는 회로 재치부와, 상기 필압 검출부 재치부와 상기 회로 재치부와의 사이에 형성되고, 상기 필압 검출부의 부품과 상기 회로 재치부의 회로 소자와의 사이를 전기적으로 접속하는 선로(線路) 패턴이 형성되어 있는 선로부가, 상기 필압 검출부 재치부가 상기 심체측이 되는 상태로 상기 축심 방향으로 늘어 놓여지도록 형성되어 있고,
상기 회로 기판의 상기 회로 재치부는, 상기 홀더부에 유지됨과 아울러, 상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부는, 상기 선로부의 부분에서 상기 플렉서블 기판이 굴곡되어, 상기 축심 방향에 수직인 방향이 되는 상태로 상기 홀더부에 유지되고, 상기 필압 검출부가, 상기 심체에 인가되는 축심 방향의 압력을 받는 것이 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 홀더부는, 상기 필압 검출부를 상기 축심 방향에 수직인 방향의 상태로 유지하기 위한 수납부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 2에 있어서,
상기 수납부는, 축심 방향에 직교하는 방향을 향하는 개구를 구비하고, 상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부에 재치되어 있는 상기 필압 검출부의 적어도 일부가, 상기 개구를 통해서 상기 수납부에 찔러 넣어져 삽입되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 회로 기판에서, 상기 플렉서블 기판의 상기 선로부의 상기 축심 방향에 직교하는 방향의 폭은, 상기 회로 재치부보다도 가늘게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부와 상기 회로 재치부는, 상기 플렉서블 기판의 동일한 면측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 회로 기판은, 양면 테이프에 의해, 상기 홀더부에 고정되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 필압 검출부는, 상기 심체에 인가되는 압력을 정전 용량의 변화로서 검출하는 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 소자를 이용한 단일 부품으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 필압 검출부는, 유전체와, 상기 유전체를 사이에 두고 서로 대향하는 2개의 전극부를 구비하고, 상기 심체에 인가되는 압력에 의해 상기 2개의 전극부 중 일방의 전극부와 상기 유전체와의 접촉 면적이 변화하며, 상기 접촉 면적에 따라 정전 용량을 가변하는 것이고,
상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부에는, 상기 2개의 전극부 중 타방의 전극부가 재치되어 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 7에 있어서,
상기 전달 부재를, 상기 필압 검출부측에 상시 탄성적으로 변위시키는 탄성 변위 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
상기 심체측에는, 신호 송신용 부재를 구비하고,
상기 회로 기판에는, 상기 신호 송신용 부재와의 접속부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 10에 있어서,
상기 신호 송신용 부재는, 상기 심체를 삽입 통과하는 관통공을 가지는 자성체에 권회(卷回)된 코일을 구비하고, 상기 회로 기판의 상기 회로 재치부의 상기 소정의 회로는, 상기 코일과 공진 회로를 구성하는 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 10에 있어서,
상기 신호 송신용 부재는, 상기 심체측에 마련된 도체로 구성되고, 상기 회로 기판의 상기 회로 재치부의 상기 소정의 회로는, 상기 도체에 송신 신호를 공급하는 신호 발신 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 10에 있어서,
상기 회로 기판의 상기 회로 재치부에 상기 접속부가 마련되어 있음과 아울러, 상기 홀더부에는, 상기 신호 송신용 부재와 상기 접속부를 전기적으로 접속하기 위한 도체 패턴이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 10에 있어서,
상기 회로 기판의 상기 플렉서블 기판은, 상기 필압 검출부 재치부로부터 연장하는 연신(延伸)부를 구비하고,
상기 연신부에는, 상기 신호 송신용 부재와의 접속부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 14에 있어서,
상기 홀더부에는, 상기 연신부를 외부로 노출시키기 위한 개구부가 형성되어 있고,
상기 개구부로부터 노출되어 있는 상기 연신부의 상기 접속부에, 상기 신호 송신용 부재가 전기적으로 접속되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 11에 있어서,
상기 자성체의 상기 관통공에는 파이프 부재가 감합(嵌合)되어 있고,
상기 심체는, 상기 파이프 부재의 중공부를 슬라이딩 가능하게 삽입 통과되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 1에 있어서,
통 모양체로 이루어지고, 적어도, 상기 홀더의 상기 회로 기판을 유지하고 있는 부분을 상기 통상체의 중공부 내에 수납함과 아울러, 상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부를 삽입하는 개구를 폐색하는 상태로, 상기 홀더부의 일부를 중공부 내에 수납하는 회로부 보호 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
청구항 17에 있어서,
상기 심체측에는, 신호 송신용 부재를 구비하고,
상기 신호 송신용 부재는, 상기 회로부 보호 부재에 일부가 수납된 상기 홀더부의 상기 심체측에 감합됨으로써, 전자 펜 카트리지의 구성으로 되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
전자 펜의 통 모양의 케이스 내에, 상기 케이스의 축심 방향을 길이 방향으로 하여 배치되는 회로 기판의 제조 방법으로서,
상기 플렉서블 기판의 길이 방향으로, 소정의 회로용의 도체 패턴이 형성되어 있는 회로 재치부와, 필압 검출부와의 접속용의 도체 패턴이 형성되어 있는 필압 검출부 재치부와, 상기 필압 검출부 재치부와 상기 회로 재치부와의 사이에 형성되고, 상기 필압 검출부의 부품과 상기 회로 재치부의 회로 소자와의 사이를 전기적으로 접속하기 위한 선로 패턴이 형성되어 있는 선로부를, 상기 필압 검출부 재치부가 상기 길이 방향의 단부가 되는 상태로 상기 길이 방향으로 늘어 놓도록 형성하는 제1 공정과,
상기 회로 재치부에 전자 부품을 재치하고, 상기 필압 검출부 재치부에 상기 필압 검출부의 적어도 일부의 부품을 재치하여, 상기 전자 부품과 상기 회로용의 도체 패턴과의 사이 및 상기 필압 검출부와 상기 접속용의 도체 패턴과의 사이를 납땜하는 제2 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 전자 펜용의 회로 기판의 제조 방법.
전자 펜의 통 모양의 케이스 내에 상기 케이스의 축심 방향으로 연장하도록 수납되는 홀더부에 대해서, 필압 검출부와 회로 기판을 장착하는 방법으로서,
상기 회로 기판은, 상기 필압 검출부의 적어도 일부의 부품이 재치되어 고정되어 있는 필압 검출부 재치부와, 소정의 회로가 상기 플렉서블 기판상에 형성되어 있는 회로 재치부와, 상기 필압 검출부 재치부와 상기 회로 재치부와의 사이에 형성되고, 상기 필압 검출부의 부품과 상기 회로 재치부의 회로 소자와의 사이를 전기적으로 접속하는 선로 패턴이 형성되어 있는 선로부가, 상기 필압 검출부 재치부가 상기 전자 펜의 심체측이 되는 상태로 상기 축심 방향으로 늘어 놓여지도록 형성되어 있음과 아울러,
상기 홀더는, 필압 검출부를, 상기 심체에 인가되는 축심 방향의 압력을 받는 것이 가능한 상태로 수납하는 수납부와, 상기 회로 기판의 상기 회로 재치부를 상기 축심 방향을 따른 방향에 있어서 재치 가능하게 하는 재치대부를 구비하고 있고,
상기 회로 기판의 상기 필압 검출부 재치부를, 상기 축심 방향에 직교하는 방향으로부터 상기 수납부에 찔러 넣고, 상기 선로부에서 굴곡시켜, 상기 회로 재치부를 상기 재치대부에 재치하도록 하고, 상기 회로 재치부를 상기 재치대부에 접착 고정하는 것을 특징으로 하는 전자 펜에 있어서의 필압 검출부 및 회로 기판의 장착 방법.