KR20240050315A - 전자 펜 - Google Patents

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KR20240050315A
KR20240050315A KR1020240045338A KR20240045338A KR20240050315A KR 20240050315 A KR20240050315 A KR 20240050315A KR 1020240045338 A KR1020240045338 A KR 1020240045338A KR 20240045338 A KR20240045338 A KR 20240045338A KR 20240050315 A KR20240050315 A KR 20240050315A
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pen
pen pressure
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KR1020240045338A
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겐이치 니노미야
다카유키 아라이
고헤이 다나카
다케노리 가네다
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가부시키가이샤 와코무
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Abstract

[과제] 심체를 삽입 통과시키는 하우징의 개구부를 외부에 드러낸 채로 해도, 방수성 및 방진성을 확보할 수 있는 전자 펜을 제공한다.
[해결 수단] 통 모양의 하우징과, 하우징 개구부로부터 외부로 돌출되도록 마련되는 막대 모양의 심체와, 하우징의 중공부 내에 배치되어, 심체에 인가되는 필압을 검출하는 필압 검출부와, 하우징의 중공부 내에 있어서, 필압 검출부와 하우징 개구부의 사이에 배치되고, 심체를 하우징의 축심 방향으로 이동 가능하게 수납하는 것과 함께, 필압 검출부 측이, 축심 방향으로 탄성적으로 변이 가능하게 구성된 장벽에 의해 폐색되어 있는 중공 공간을 구비하는 심체 삽입 부재와, 심체 삽입 부재의 중공 공간과, 하우징의 중공부의 공간을 분리하기 위한 제1 실링 부재를 구비한다. 필압에 따라 심체가 심체 삽입 부재의 중공 공간 내를 축심 방향으로 이동하는 것에 기초하여, 심체 삽입 부재의 장벽이 탄성 변위함으로써, 심체에 인가된 필압이 필압 검출부에 전달된다.

Description

전자 펜{ELECTRONIC PEN}
본 발명은 위치 검출 장치와 함께 사용되고, 필압 검출 기능을 가지는 전자 펜에 관한 것이다.
근년, 휴대형 태블릿이나 퍼스널 컴퓨터 등의 입력장치로서, 위치 지시기를 구성하는 전자 펜(스타일러스 펜)과, 이 전자 펜에 의한 포인팅 조작이나 문자 및 도형 입력을 접수하는 입력면을 가지는 위치 검출 장치로 이루어져 구성되는 것이 상용되어 있다.
전자 펜으로서는, 전자 유도 방식이나 정전 결합 방식 등, 여러 가지 방식의 것이 있지만, 일반적으로, 필압 검출 기능을 가지는 구성으로 되어 있다. 이런 종류의 전자 펜에 있어서는, 전자 펜의 하우징의 축심 방향의 한쪽에 개구부가 마련되고, 이 개구부로부터 막대 모양의 심체의 선단이 돌출되는 것과 함께, 하우징의 내부에 배설되어 있는 필압 검출부에, 심체에 인가되는 필압을 전달할 수 있도록 하기 위해서, 심체가 축심 방향으로 이동 가능하게 되는 공간을 가지는 구성을 가지도록 되어 있다.
그런데, 최근에는, 태블릿 등을 옥외에서 사용하는 광경이 증가하고 있다. 그러나, 전자 펜은, 상술한 바와 같이, 심체의 선단을 외부에 돌출시키기 위해서 하우징에 개구부가 마련되어 있는 것과 함께, 필압 검출 기능을 구비하는 경우에는, 심체를 축심 방향으로 이동 가능하게 하기 위해서, 상기 개구부에 연통하는 공간을 가지는 구성을 가지고 있다. 이 때문에, 이 개구부 및 공간으로부터 하우징 내에 물이나 티끌 등이 침입하여, 전자 펜의 하우징 내에 수납되어 있는 전기 부품이나 접속부에 영향을 주어, 전자 펜의 고장 원인이 될 우려가 있었다.
그 때문에, 최근에는, 전자 펜의 방수성 및 방진성이 요구되고 있고, 종래부터 여러 가지의 제안이 있다. 예를 들면, 특허문헌 1(일본국 특개 2010-198193호 공보)에는, 예를 들면 정부(頂部)에 심체와 밀접하게 감합(嵌合)하는 관통공을 형성한 원추 형상의 고무 캡을 전자 펜의 하우징의 개구부를 덮도록 씌우는 구성이 개시되어 있다. 이 구성에 있어서는, 심체는 고무 캡의 관통공을 통하고, 또한, 선단은 돌출시킨 상태에서 장착되도록 한다.
이 구성에 의하면, 고무 캡에 의해 하우징의 개구부는 덮여서 외부에 드러나지 않고, 또한, 심체와 고무 캡의 사이는 관통공과 심체의 옆 둘레면부의 밀착에 의해, 공극(空隙)이 생기지 않도록 되므로, 방수성 및 방진성을 확보할 수 있다.
일본국 특개 2010-198193호 공보
그렇지만, 특허문헌 1의 경우, 전자 펜의 하우징의 개구부를 외부에 드러나지 않게 고무 캡을, 전자 펜의 개구부 측에 씌우는 것이므로, 당해 고무 캡 그 자체가 외부에 드러나고 있어 떨어질 우려가 있다. 또한, 특허문헌 1의 고무 캡은, 정부에 관통공이 존재하고 있으므로, 그 관통공의 부분과 심체의 밀착성이 저하하면, 방수성 및 방진성의 효과가 저하할 우려가 있다. 특히, 특허문헌 1의 구성에서는, 필압의 인가에 따른 심체의 축심 방향의 이동에 따라 정부의 관통공과 심체의 접촉 부분이 탄성적으로 변이(變移)하므로, 경년변화에 의해 정부의 관통공이 변형되어, 심체와의 밀착성이 떨어지기 쉽고, 방수성 및 방진성의 효과가 저하할 우려가 있다.
본 발명은, 이상의 문제점을 해결하여, 방수성 및 방진성을 확보할 수 있도록 한 전자 펜을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은,
통 모양의 하우징과,
상기 하우징의 축심 방향의 한쪽 측에 형성되어 있는 하우징 개구부로부터 외부로 돌출되도록 마련되는 막대 모양의 심체와,
상기 하우징의 중공부 내에 배치되어, 상기 심체에 인가되는 필압을 검출하는 필압 검출부와,
상기 하우징의 중공부 내에 있어서 상기 필압 검출부와 상기 하우징 개구부의 사이에 배치되어, 상기 심체를 상기 하우징의 축심 방향으로 이동 가능하게 수납하는 것과 함께, 상기 필압 검출부 측이, 축심 방향으로 탄성적으로 변이 가능하게 구성된 장벽에 의해 폐색(閉塞)되어 있는 중공 공간을 구비하는 심체 삽입 부재와,
상기 심체 삽입 부재의 상기 중공 공간과, 상기 하우징의 중공부의 공간을 분리하기 위한 제1 실링 부재를 구비하며,
필압에 따라 상기 심체가 상기 심체 삽입 부재의 상기 중공 공간 내를 상기 축심 방향으로 이동하는 것에 기초하여, 상기 심체 삽입 부재의 상기 장벽이 탄성 변위함으로써, 상기 심체에 인가된 필압이 상기 필압 검출부에 전달되는 것을 특징으로 하는 전자 펜을 제공한다.
상술한 구성의 발명에 있어서는, 하우징의 중공부 내에는, 필압 검출부와 하우징 개구부의 사이에 있어서, 심체가 하우징의 축심 방향으로 이동 가능하게 수납되는 것과 함께 필압 검출부 측(심체 삽입용 개구 측과는 반대 측)은, 축심 방향으로 탄성적으로 변이 가능하게 구성된 장벽에 의해 폐색되어 있는 중공 공간을 구비하는 심체 삽입 부재가 배설되어 있다.
그리고, 심체 삽입 부재의 중공 공간과, 하우징의 중공부의 공간은, 제1 실링 부재에 의해 분리되어 있다. 즉, 심체 삽입 부재의 중공 공간은 전자 펜의 외부 공간과 연통하는 공간으로 되지만, 장벽에 의해 폐색되어 있고, 또한, 하우징의 중공부의 공간과는 다른 공간으로 되어 있다.
따라서, 심체를 삽입 통과(揷通)시키는 심체 삽입 부재의 중공 공간의 개구부(심체 삽입용 개구)를 외부에 드러낸 채로의 구성이어도, 당해 심체 삽입 부재의 중공 공간을, 전자 부품이나 전기적인 접속 부분이 배설되어 있는, 하우징의 중공부의 공간 내와는 분리할 수 있어, 방수성 및 방진성을 확보할 수 있다.
그리고, 본 발명의 전자 펜에 있어서는, 심체는, 심체 삽입 부재의, 장벽에 의해 폐색된 중공 공간 내를, 인가되는 필압에 따라 축심 방향으로 자유롭게 이동하고, 그 필압에 따른 축심 방향의 이동에 따라 장벽이 탄성적으로 변위함으로써, 필압 검출부에 필압을 전달하는 구성이다. 따라서, 전술한 특허문헌 1의 경우의 고무 캡과 같은, 심체와 관통공의 부분에서 밀착 감합하여, 심체의 축심 방향의 이동에 따라 탄성적으로 변이하는 부품이 존재하지 않아, 경년변화에도 충분히 견디어, 방수성 및 방진성을 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면, 심체와 관통공의 부분에서 밀착 감합하여, 심체의 축심 방향의 이동에 따라 탄성적으로 변이하는 부품이 존재하지 않아, 경년변화에도 충분히 견디어, 방수성 및 방진성을 확보할 수 있는 전자 펜을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태가 이용되는 전자기기의 예를 설명하기 위한 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태에 있어서의 필압 검출 모듈의 구성 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태에 있어서의 필압 검출 모듈에서 이용하는 감압부의 부품 그룹을 설명하기 위한 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성 예에 있어서의 주요부를 설명하기 위한 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성 예에 있어서의 주요부를 설명하기 위한 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성 예에 있어서의 주요부를 설명하기 위한 도이다.
도 8은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성 예에 있어서의 주요부를 설명하기 위한 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태의 내부 구성 예에 있어서의 주요부를 설명하기 위한 도이다.
도 10은 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태와 함께 사용되는 위치 검출 장치의 회로 구성 예를 나타내는 도이다.
도 11은 본 발명에 따른 전자 펜의 다른 실시 형태의 구성 예를 설명하기 위한 도이다.
도 12는 본 발명에 따른 전자 펜의 다른 실시 형태와 함께 사용되는 위치 검출 장치의 회로 구성 예를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명에 따른 전자 펜의 실시 형태를, 도면을 참조하면서 설명한다. 이하에 설명하는 실시 형태의 전자 펜은, 위치 검출 장치에 대해서 전자 유도 방식으로 지시 위치를 전달하는 타입의 경우이다.
도 1은 이 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 표시장치의 표시 화면(200D)을 구비하는 고기능 휴대 전화 단말이며, 표시 화면(200D)의 하부(뒤쪽)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 뒤쪽에 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.
이 실시 형태의 전자 펜(1)에 있어서는, 예를 들면 수지로 이루어진 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 1에서는 도시를 생략)가 마련되고, 그 개구를 통해서 후술하는 막대 모양의 심체(3)의 선단부(32)가 펜 끝으로서 노출되도록 되어 있다. 그리고, 케이스(2)의 펜 끝 측과는 반대 측은, 케이스 캡(21)이 감합되어, 방수성 및 방진성을 고려한 실링(sealing)이 확보되는 상태로 폐색되어 있다.
그리고, 이 예에서는, 전자 펜(1)은 사이드 스위치를 구비하는 구성으로 되어 있다. 즉, 케이스(2)의 내부의 중공부에는, 후술하는 바와 같이 프린트 기판이 마련되고, 이 프린트 기판 상에 사이드 스위치가 재치되어 있다. 그리고, 전자 펜(1)의 케이스(2)의 옆 둘레면의, 사이드 스위치에 대응하는 위치에는 관통공(도 2에서는 도시는 생략)이 뚫려 있고, 이 관통공 부분에, 사이드 스위치용의 프레스 조작자(22)가, 관통공을 통해서 프린트 기판에 재치되어 있는 사이드 스위치를 프레스 할 수 있도록 드러나게 되어 있다. 이 경우, 프레스 조작자(22)에 의한 사이드 스위치의 프레스 조작에 대해서는, 위치 검출 장치(202)를 구비하는 전자기기(200) 측에서 소정의 기능이 할당 설정된다. 예를 들면, 이 예의 전자기기(200)에 있어서는, 프레스 조작자(22)에 의한 사이드 스위치의 프레스 조작은, 마우스 등의 포인팅 디바이스에 있어서의 클릭 조작과 같은 조작으로서 할당 설정이 가능하다.
도 2는 전자 펜(1)의 케이스(2) 내에 수납되는 부품 그룹을, 부품별로 나열한 분해사시도이다. 이 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 2에 나타내는 바와 같이, 케이스(2)의 중공부 내에는, 펜 끝 측으로부터 순서대로, 케이스(2)의 축심 방향으로, 제1 실링 부재를 구성하는 캡 부재(4)와, 코일 부재(5)와, 코일 부재 홀더(6)와, 압압(押壓) 부재(7)와, 필압 검출 모듈(8)과, 기판 홀더(9)가 배치된다. 기판 홀더(9)의 기판 수납부(91)에는, 프린트 기판(10)이 수납되어 걸린다. 프린트 기판(10)은 회로 기판의 일례이다.
심체(3)는 심체 본체부(31)와, 펜 끝이 되는 선단부(32)로 이루어지며, 케이스(2)의 중공부 내에 상기한 부품 모두가 수납되어 있는 상태에서, 케이스(2)의 펜 끝 측의 개구로부터 심체 본체부(31)가 삽입되어, 후술하는 바와 같이 필압 검출 모듈(8)에 마련되는 압압 부재(7)와 맞물림 됨으로써 장착된다. 심체(3)는 선단부(32)에 인가되는 압력(필압)을, 필압 검출부(81)의 감압(感壓)부(83)에 전달할 수 있도록, 경질(硬質)의 비도전성 재료의 예로서의 수지, 예를 들면 폴리카보네이트(polycarbonate), 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.
코일 부재(5)는 코일(51)과, 이 코일(51)이 권회된 자성체 코어, 이 예에서는 페라이트 코어(52)로 이루어진다. 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)는, 이 예에서는, 중심축 위치에, 막대 모양의 심체(3)의 심체 본체부(31)를 삽입 통과시키기 위해서, 이 심체 본체부(31)의 지름보다도 약간 큰 지름의 관통공(52a)을 가지는 기둥 모양 형상을 구비한다. 이 페라이트 코어(52)는, 이 실시 형태에서는, 케이스(2)의 중공부의 횡단면 형상에 대응한 편평한 횡단면 형상을 가지며, 펜 끝 측은 점점 가늘어지는 테이퍼부(52b)로 구성되어 있다. 또한, 심체(3)의 선단부(32)는, 이 예에서는, 심체 본체부(31)의 지름보다도 약간 큰 지름을 가지도록 구성되어 있다.
캡 부재(4)는 페라이트 코어(52)의 전자 펜의 펜 끝 측이 되는 테이퍼부(52b) 측에 마련된다. 이 캡 부재(4)는 탄성을 가지는 재료, 예를 들면 탄성 고무로 구성되어 있고, 페라이트 코어(52)의 펜 끝 측을 덮는 캡 형상을 구비하는 것과 함께, 심체(3)의 심체 본체부(31)를 삽입 통과시키기 위한 개구(관통공)(4a)를 가지고 있다. 개구(4a)의 지름은, 이 예에서는, 페라이트 코어(52)의 관통공(52a)의 지름보다도 크게 형성되어 있다. 그리고, 이 예에서는, 캡 부재(4)의 외관은, 도시한 바와 같이, 옷자락 퍼짐의 스커트 형상으로 되어 있다.
코일 부재 홀더(6)는 페라이트 코어(52)의 전자 펜의 펜 끝 측이 되는 테이퍼부(52b)와는 반대 측의 단부 측에 마련된다. 이 코일 부재 홀더(6)는 탄성을 가지는 재료, 예를 들면 탄성 고무로 구성되어 있다. 페라이트 코어(52)의 전자 펜의 펜 끝 측이 되는 테이퍼부(52b)와는 반대 측의 단부는, 코일(51)이 권회되어 있지 않은 코일 비권회부(52c)로 되어 있다. 코일 부재 홀더(6)는 이 페라이트 코어(52)의 코일 비권회부(52c)를 감합 수납하는 감합부(61)을 구비하는 것과 함께, 필압 검출 모듈(8)의 후술하는 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)에 압입 감합되는 돌기부(62)를 구비한다.
코일 부재 홀더(6)의 감합부(61)에는, 코일 비권회부(52c)의 외형 형상에 대응한 오목 구멍(61a)이 마련되어 있다. 그리고, 돌기부(62)에는, 심체(3)의 심체 본체부(31)가 삽입 통과되는 관통공(62a)(후술의 도 5(A) 및 (B) 참조)이 형성되어 있다. 이 돌기부(62)의 관통공(62a)은 감합부(61)의 오목 구멍(61a)과 연통하고 있다. 따라서, 코일 부재 홀더(6)에는, 감합부(61) 및 돌기부(62)를 통하여, 심체(3)의 심체 본체부(31)를 삽입 통과시키는 중공 공간이 형성되어 있다.
그리고, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 코일 비권회부(52c)가 코일 부재 홀더(6)의 감합부(61)에 감합된 상태에서는, 페라이트 코어(52)에는, 심체(3)의 심체 본체부(31)가 삽입 통과되는 관통공(52a)이 형성되어 있는 것으로부터, 코일 부재(5)와, 코일 부재 홀더(6)를 통하여, 심체(3)의 심체 본체부(31)를 삽입 통과시키는 중공 공간이 형성되게 된다.
코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62) 측에 마련되는 압압 부재(7)는, 심체(3)의 심체 본체부(31)의 단부(31a)가 압입 감합되는 감합 오목 구멍(7a)(후술의 도 5(A) 참조)을 구비한다. 이 압압 부재(7)의 외경은 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)의 관통공(62a)보다도 크게 선정되어 있다. 따라서, 심체(3)의 심체 본체부(31)가 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 관통공(52a) 및 코일 부재 홀더(6)의 감합부(61)의 오목 구멍(61a) 및 돌기부(62)의 관통공(62a)을 삽입 통과하여, 그 단부(31a)가 압압 부재(7) 측에 돌출되게 된 상태에 있어서, 당해 단부(31a)가 압압 부재(7)에 감합되면, 심체(3)는 압압 부재(7)의 존재에 의해, 빠지지 않는 상태가 된다. 다만, 심체(3)를 선단부(32) 측으로 강하게 당기면, 심체 본체부(31)의 단부(31a)와, 압압 부재(7)의 감합 오목 구멍(7a)의 감합이 해제되어, 심체(3)는 뽑아 낼 수 있다. 즉, 심체(3)는 교환 가능하다.
필압 검출 모듈(8)은, 이 실시 형태에서는, 필압 검출부(81)와 필압 전달 부재(82)가 맞물림되어 결합됨으로써 구성되어 있다.
필압 검출부(81)는, 이 실시 형태에서는, 복수 개의 감압용 부품으로 이루어진 감압부(83)와, 당해 감압부(83)를 유지하는 것과 함께, 전기적인 접속을 행하는 기능을 구비하는 홀더(84)로 이루어진다. 홀더(84)는 절연성 재료 예를 들면 수지로 이루어지고, 감압부(83)를 유지하는 유지부(841)와, 이 유지부(841)에 유지되고 있는 감압부(83)가 구비하는 2개의 전극을 기판 홀더(9)에 수납되어 있는 프린트 기판(10)과 전기적으로 접속하기 위한 접속부(842)를 일체로 하여 구비한다.
필압 전달 부재(82)는 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 유지부(841)와 맞물림 됨으로써, 감압부(83)의 복수 개의 감압용 부품을, 홀더(84)의 유지부(841)에 유지 시키도록 한다. 필압 전달 부재(82)는, 또한, 전술한 바와 같이, 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)가 압입 감합되는 중공부(821a)를 구비한다. 필압 검출부(81)와 맞물림 되어 결합한 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)에, 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)가 압입 감합됨으로써, 필압 검출 모듈(8)과, 코일 부재(5)가 결합된다.
도 3은 필압 검출 모듈(8)의 구성 예를 보다 상세하게 설명하기 위한 분해 사시도이다. 또한, 도 4는 감압부(83)를 구성하는 감압용 부품 그룹을 설명하기 위한 도이다. 또한, 도 5(A)는 케이스(2) 내에 수납된 상태에 있어서의 필압 검출 모듈(8)의 근방의 단면도이다. 그리고, 도 5(B)는 코일 부재 홀더(6)를, 그 돌기부(62) 측에서 보았을 때의 외관 사시도이며, 도 5(C)는 필압 전달 부재(82)를, 필압 검출부(81)와의 결합부 측에서 보았을 때의 외관 사시도이다.
필압 검출부(81)의 감압부(83)는, 이 실시 형태에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 유전체(831)와, 스페이서(832)와, 도전성 탄성체(833)로 구성되어 있다.
유전체(831)는, 도 4(A)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 대략 원판 모양을 이루고 있고, 서로 대향하는 원형의 한쪽 면(831a) 및 다른 쪽 면(831b)을 가지며, 유전체(831)의 한쪽 면(831a) 상에 원형의 도체층(834)이 형성되어 있다. 이 도체층(834)은 이 예의 감압부(83)로서의 용량 가변 캐패시터의 제1 전극을 구성한다.
스페이서(832)는 절연성 재료로 이루어지고, 도 4(B)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(831)의 지름과 동일하게 되어 있는 링 형상의 얇은 판 모양체의 구성으로 되어 있다.
도전성 탄성체(833)는, 이 예에서는, 도전성을 가지는 탄성 고무로 구성되어 있다. 이 예의 도전성 탄성체(833)는, 도 4(C)에 나타내는 바와 같이, 외경이 유전체(831)의 지름과 동일하게 되어 있는 원판 모양의 얇은 판 모양체(833a)의 서로 180 각도 간격 떨어진 둘레로부터, 2개의 돌출부(833b, 833c)가 형성된 형상으로 되어 있다. 스페이서(832)는 이 도전성 탄성체(833)의 원판 모양의 판 모양체(833a)에, 예를 들면 접착되어 있다.
그리고, 유전체(831)의 다른 쪽 면(831b) 측에, 스페이서(832)를 통해서 도전성 탄성체(833)를 겹침으로써, 이 예의 감압부(83)로서의 용량 가변 캐패시터가 구성된다. 이 예의 감압부(83)로서의 용량 가변 캐패시터는, 유전체(831)의 한쪽 면(831a)에 형성되어 있는 도체층(834)으로 이루어진 제1 전극과, 도전성 탄성체(833)로 구성되는 제2 전극을 구비한다.
필압 검출부(81)의 홀더(84)는 수지를 이용한 예를 들면 사출 성형품으로서, 유지부(841)와 접속부(842)를 일체로 구비하는 구성으로 되어 있다. 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)는 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에 대해서 평행한 방향이며 축심 방향(필압의 인가 방향과 같은 방향)으로 돌출되는 판 모양의 돌출부(8421)를 구비한다. 돌출부(8421)는 프린트 기판(10)의 기판면(10a)과 평행하게 되는 평면을 구비한다. 이 돌출부(8421)의 평면은, 필압 검출 모듈(8)이 기판 홀더(9)와 감합하여 프린트 기판(10)과 맞물림 됐을 때에, 기판면(10a)과 정확히 접하도록 마련되어 있다.
이 실시 형태에서는, 홀더(84)에는 도전성의 입체 미세 패턴으로서, 유지부(841)로부터 접속부(842)까지에 걸쳐서, 2개의 단자 부재(843 및 844)(이해를 용이하게 하기 위해서, 도 2 및 도 3에서는, 사선을 붙여서 나타냄)가, 필압이 인가되는 방향을 따라서, 즉, 전자 펜(1)의 축심 방향으로 형성되어 있다. 이 결과, 단자 부재(843 및 844)는 홀더(84)에 일체적으로 형성되어 있는 상태가 된다.
여기서, 2개의 단자 부재(843 및 844)를, 홀더(84)의 표면에 입체 미세 패턴으로 하여 형성하는 방법으로서는, 예를 들면 파나소닉사에 의해 개발된 MIPTEC(Microscopic Integrated Processing Technology)를 이용할 수 있다. 입체 미세 패턴으로서 형성된 단자 부재(843 및 844)의 표면에는, 접촉에 의해 전기적인 접속을 용이하게 하기 위해서, 니켈 도금층이 형성되고, 또한, 그 위에 금 도금층이 형성되어 있다.
2개의 단자 부재(843 및 844)는, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 돌출부(8421)에 있어서, 필압이 인가되는 방향에 직교하는 방향의 양단 테두리에, 필압이 인가되는 방향의 긴변을 따라서, 서로 이격되는 상태로 형성되어 있다. 그리고, 2개의 단자 부재(843 및 844)는 적어도 돌출부(8421)의 양단 테두리에 있어서 노출되도록 형성되어 있다.
필압 검출부(81)의 홀더(84)의 유지부(841)는, 유전체(831)와 스페이서(832)와 도전성 탄성체(833)가 결합된 감압부(83)를 수납하는 오목부(841a)를 구비하는 것과 함께, 이 오목부(841a)로부터, 축심 방향으로 필압 전달 부재(82) 측(심체(3) 측)을 향해 돌출되는 맞물림 돌기부(841b, 841c, 841d, 841e)를 구비한다. 오목부(841a)의 저부에는, 단자 부재(844)의 한쪽 단부(844a)가 노출되어 형성되어 있다(도 3의 사선부 참조). 유전체(831)는 한쪽 면(831a)에 형성되어 있는 도체층(834)이 오목부(841a)의 저부의 단자 부재(844)의 한쪽 단부(844a)에 맞닿음 하도록 수납된다. 따라서, 오목부(841a) 내에 유전체(831)가 수납 유지되는 상태에서는, 감압부(83)의 제1 전극으로서의 도체층(834)과, 단자 부재(844)의 한쪽 단부(844a)가 접촉하여 전기적으로 접속되는 상태가 된다.
또한, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 유지부(841)의 맞물림 돌기부(841b)와 맞물림 돌기부(841c)의 사이, 및 맞물림 돌기부(841d)와 맞물림 돌기부(841e)의 사이에는, 도전성 탄성체(833)의 돌출부(833b 및 833c)가 충합하는 단면이 형성되어 있다. 그리고, 이 실시 형태에서는, 맞물림 돌기부(841b)와 맞물림 돌기부(841c) 사이의 단면에는, 단자 부재(843)의 한쪽 단부(843a)가 노출되어 형성되어 있다(도 3의 사선부 참조). 따라서, 홀더(84)의 오목부(841a) 내에, 도전성 탄성체(833)가 유전체(831) 및 스페이서(832)와 함께 수납 유지되는 상태에서는, 도전성 탄성체(833)의 돌출부(833b)가, 단자 부재(843)의 한쪽 단부(843a)와 충합함으로써, 도전성 탄성체(833)와 단자 부재(843)가 접촉하여 전기적으로 접속된다.
이렇게 하여, 이 실시 형태에서는, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 유지부(841)에 감압부(83)를 수납 유지함으로써, 감압부(83)의 제1 전극 및 제2 전극은, 접속부(842)의 2개의 단자 부재(843 및 844)에 자동적으로 전기적으로 접속되는 상태가 된다.
그리고, 이 실시 형태에서는, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)의 2개의 단자 부재(843 및 844)는, 기판 홀더(9)에 수납되어 있는 프린트 기판(10)에 형성되어 있는 도전 패턴과 전기적으로 접속되도록 구성된다.
기판 홀더(9)는 절연성 재료 예를 들면 수지로 이루어지고, 기판 수납부(91)와, 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 감합부(92)를 구비한다.
기판 홀더(9)의 기판 수납부(91)는 덮개를 가지지 않은 상자 모양(箱型) 형상으로 형성되어 있고, 이 기판 수납부(91)의 오목부(91a) 내에, 가늘고 긴 구형(矩形) 형상의 프린트 기판(10)의 장변 방향을 전자 펜(1)의 축심 방향으로서 수납하도록 한다. 이 예의 경우, 기판 수납부(91)의 오목부(91a)의 깊이는 프린트 기판(10)의 두께와 거의 같게 되어 있다.
또한, 기판 홀더(9)의 감합부(92)는, 이 실시 형태에서는, 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)가 삽입되는 중공부를 가지는 통 모양 형상을 가진다. 프린트 기판(10)에는, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)의, 감압부(83)의 2개의 전극에 접속되어 있는 2개의 단자 부재(843, 844)와 전기적으로 접속되도록 위치 맞춤 되어 형성되어 있는 도체 패턴(101, 102)이 형성되어 있다(도 2 참조).
그리고, 필압 검출 모듈(8)의 홀더(84)의 접속부(842)는 기판 홀더(9)의 감합부(92)에 삽입되면, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(9)의 기판 수납부(91)에 수납되어 있는 프린트 기판(10)의 상면(기판면)(10a)과 접촉하도록 맞물림 된다. 이것에 의해, 필압 검출부(81)에 유지되고 있는 감압부(83)의 2개의 전극과, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에 형성되어 있는 도체 패턴(101 및 102)이, 접속부(842)의 2개의 단자 부재(843, 844)를 통해서, 전기적으로 접속된다. 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)의 2개의 단자 부재(843, 844)와, 프린트 기판(10)의 도체 패턴(101, 102)은, 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)와 기판 홀더(9) 및 프린트 기판(10)의 감합 결합에 의해 접촉하여 전기적으로 접속되는 상태가 되지만, 이 실시 형태에서는, 전기적인 접속을 보다 강고하게 하기 위해서 납땜 된다.
또한, 기판 홀더(9)는, 케이스 캡(21)에 의해, 심체(3)에 인가되는 필압의 인가 방향으로는 이동 불가로 되어 있다. 이 때문에, 필압 검출 모듈(8)을 기판 홀더(9)와 감합시켰을 때에는, 전자 펜(1)의 케이스(2) 내에 있어서는, 필압 검출 모듈(8)은, 축심 방향으로는 이동하지 않게 된다. 따라서, 필압 검출부(81)는 심체에 인가되는 필압을 확실히 검출하는 것이 가능하다.
그리고, 이 실시 형태에서는, 기판 홀더(9)의 감합부(92)에는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 케이스(2) 내에 수납했을 때에, 케이스(2)의 중공부의 내벽과의 사이의 틈새를 막는 실링 부재(93)가 마련되어 있다. 즉, 도 6은 이 실링 부재(93)의 외관을 나타내는 것으로, 탄성체, 예를 들면 고무제의 링 모양 부재로 구성되어 있다. 그리고, 기판 홀더(9)의 감합부(92)에는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 그 둘레측부에 링 모양 오목홈(92a)이 형성되어 있고, 이 링 모양 오목홈(92a) 내에 실링 부재(93)가 고정 수납되어 있다. 또한, 이 실시 형태에서는, 실링 부재(93)가 감합부(92)의 원주 방향으로 회전해버리지 않게, 실링 부재(93)에는 돌기(93a)가 형성되어 있는 것과 함께, 감합부(92)의 링 모양 오목홈의 일부에는, 실링 부재(93)의 돌기(93a)를 수납하는 노치(notch)(92b)(도 5(A) 참조)가 형성되어 있다.
이 실링 부재(93)에 의해, 케이스(2) 내의 중공부의 프린트 기판(10)이 배치되는 공간은, 필압 검출 모듈(8)이 존재하는 심체(3)를 돌출시키는 개구부(2a) 측의 공간과는 분리된다. 따라서, 실링 부재(93)는 제2 실링 부재에 대응하는 것이다.
이 실시 형태의 전자 펜(1)은 그 지시 위치를 위치 검출 장치에 전달하기 위해서, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)에 권회되어 있는 코일(51)과 캐패시터로 이루어진 공진 회로를 이용하지만, 그 공진 회로를 구성하는 캐패시터(103)가, 도 2에 나타내는 바와 같이, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에 형성되어 있다. 또한, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에는, 프레스 됨으로써 온, 오프되는 프레스 스위치로 이루어진 사이드 스위치(104)가 마련되어 있다. 또한, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에는, 사이드 스위치(104)와 직렬로 접속되는 캐패시터(105)나 그 밖의 전자 부품이 마련되어 있다.
또한, 사이드 스위치와 캐패시터(105)의 직렬 회로는, 코일(51)과 캐패시터(103)로 이루어진 공진 회로에 병렬로 접속되어, 공진 회로의 공진 주파수를, 사이드 스위치(104)의 온, 오프에 따라 변화시킴으로써, 사이드 스위치(104)가 온 되었는지, 혹은 오프인 채로인지를 위치 검출 장치(202)에 전달하도록 한다.
그리고, 이 실시 형태의 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)는, 전술한 바와 같이, 감압부(83)로서 필압에 따른 정전 용량을 나타내는 용량 가변 캐패시터를 이용한다. 전자 펜(1)은 이 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 감압부(83)의 용량 가변 캐패시터를, 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 인가되어 있는 필압을 검출하는 기능을 가진다. 상술한 도체 패턴(101 및 102)은 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 감압부(83)에 의해 구성되는 용량 가변 캐패시터를, 공진 회로에 접속하기 위한 단자부로 되어 있다.
필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82)는, 도 5(A) 및 (C)에 나타내는 바와 같이, 내부에 중공부(821a)를 구비하는 통모양체부(821)와, 통모양체부(821)의 중공부(821a)의 중공 공간을 폐색하는 장벽(822)이 일체적으로 형성되어 구성되어 있다.
장벽(822)은, 이 예에서는, 얇은 판 모양체로 구성되어 있지만, 도 5(A) 및 (C)에 나타내는 바와 같이, 그 얇은 판 모양체에는 오목부(822a, 822b)가 형성됨으로써, 당해 오목부(822a, 822b) 부분의 두께를 얇게 한 얇은 부분으로 함으로써, 그 판 두께 방향으로 탄성적으로 변이 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 이 실시 형태에서는, 장벽(822)은 탄성 부재, 예를 들면 엘라스토머(elastomer)에 의해 구성되어 있고, 상기 오목부(822a, 822b) 부분의 얇은 부분과 함께, 그 판 두께 방향의 탄성적인 변이가 보다 가능하게 구성되어 있다.
통모양체부(821)는 탄성을 가지지 않은 재료, 예를 들면 수지에 의해 구성되어 있어도 되고, 장벽(822)과 동일하게, 엘라스토머에 의해 구성되어 있어도 된다. 통모양체부(821)를 탄성을 가지지 않은 재료로 구성하고, 장벽(822)을 탄성을 가지는 엘라스토머로 구성하는 경우에는, 2색 성형의 방법에 의해, 필압 전달 부재(82)를 제조하도록 해도 된다.
그리고, 통모양체부(821)의 중공부(821a)의 장벽(822)이 마련되어 있지 않은 측은 개구부로 되고, 이 개구부 측으로부터, 중공부(821a) 내에 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)가 압입 감합된다. 이 예의 경우, 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)의 옆 둘레면에는, 도 5(A), (B)에 나타내는 바와 같은 2개의 링 모양 돌기부(621, 622)가 마련되어 있고, 이 링 모양 돌기부(621, 622)에 의해 필압 전달 부재(82)의 내벽과의 사이에 틈새가 생기는 일 없이, 코일 부재 홀더(6)가 필압 전달 부재(82)에 감합된다. 또한, 이 예에서는, 2개의 링 모양 돌기부(621, 622)를 돌기부(62)에 형성하고 있지만, 링 모양 돌기부는 1개여도 된다.
코일 부재 홀더(6)의 압입 감합에 앞서, 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a) 내에는, 압압 부재(7)가 감합 오목 구멍(7a)이 통모양체부(821)의 개구 측을 향하고, 당해 압압 부재(7)의 감합 오목 구멍(7a)과는 반대 측이 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)과 충합하도록 수납된다. 압압 부재(7)의 외경은 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)의 관통공(62a) 보다도 크기 때문에, 코일 부재 홀더(6)가 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)에 압입 감합되면, 압압 부재(7)는 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)로부터 탈락하는 일 없이, 당해 중공부(821a) 내에 수납된다.
그리고, 심체(3)의 심체 본체부(31)가 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 관통공(52a), 코일 부재 홀더(6)의 감합부(61)의 오목 구멍(61a) 및 돌기부(62)의 관통공(62a)을 삽입 통과되게 밀어 넣어지면, 심체(3)의 심체 본체부(31)의 단부(31a)는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)의 압압 부재(7)의 감합 오목 구멍(7a)에 압입 감합된다.
따라서, 심체(3)에 필압이 인가되면, 그 필압이 압압 부재(7)에 전달되고, 당해 압압 부재(7)가 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)을 압압하며, 장벽(822)은 그 인가된 필압에 따라 축심 방향으로 탄성적으로 변이한다.
이상과 같이 하여, 필압 전달 부재(82)에, 코일 부재 홀더(6)를 통해서, 코일 부재(5)가 감합되었을 때에는, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 관통공(52a)과, 코일 부재 홀더(6)의 감합부(61)의 오목 구멍(61a)과, 돌기부(62)의 관통공(62a)이 연통하여 심체(3)의 심체 본체부(31)를 삽입 통과시키는 중공 공간이 생성되어 있다. 이 중공 공간은 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)에 의해 폐색되어 있다. 즉, 이 예에 있어서는, 코일 부재(5)와, 코일 부재 홀더(6)와, 필압 전달 부재(82)가 감합하여 결합함으로써, 심체 삽입 부재가 구성되어 있다.
필압 전달 부재(82)의 통모양체부(821)에는, 또한, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 유지부(841)의 맞물림 돌기부(841b) 및 맞물림 돌기부(841c)와 맞물림 되는 맞물림 돌기(823a)와, 맞물림 돌기부(841d) 및 맞물림 돌기부(841e)와 맞물림 되는 맞물림 돌기(823b)가 형성되어 있다. 홀더(84)의 유지부(841)의 맞물림 돌기부(841b) 및 맞물림 돌기부(841c)의 선단에는 맞물림 돌기(823a)와 맞물림 되는 맞물림 클로(claw)부(841bt) 및 맞물림 클로부(841ct)가 형성되어 있고, 또한, 맞물림 돌기부(841d) 및 맞물림 돌기부(841e) 선단에는, 맞물림 돌기(823b)와 맞물림 되는 맞물림 클로부(841dt) 및 맞물림 클로부(841et)가 형성되어 있다.
그리고, 홀더(84)의 유지부(841)에 감압부(83)를 수납하고 있는 상태에 있어서, 홀더(84)에 대해서, 필압 전달 부재(82)를 축심 방향으로 결합시키면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 양자가 결합하고, 이것에 의해, 감압부(83)가 홀더(84)의 유지부(841)에 유지되게 된다. 이때, 홀더(84)의 유지부(841)의 맞물림 돌기부(841b) 및 맞물림 돌기부(841c)의 선단의 맞물림 클로부(841bt) 및 맞물림 클로부(841ct)가 필압 전달 부재(82)의 맞물림 돌기(823a)와 맞물림 되는 것과 함께, 맞물림 돌기부(841d) 및 맞물림 돌기부(841e) 선단의 맞물림 클로부(841dt) 및 맞물림 클로부(841et)가 맞물림 돌기(823b)와 맞물림 되고, 홀더(84)의 유지부(841)에 대해서 필압 전달 부재(82)가 맞물림 된다. 이것에 의해, 홀더(84)에 대해서 필압 전달 부재(82)가 걸려서, 양자가 결합하는 상태가 된다.
이와 같이 하여, 필압 전달 부재(82)가 홀더(84)에 맞물림 되어 결합하는 상태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 유지부(841)에 있어서, 전술한 바와 같이, 감압부(83)의 유전체(831)의 한쪽 단면의 도체층(834)(제1 전극)이, 단자 부재(844)의 한쪽 단부(844a)에 전기적으로 접속되는 것과 함께, 도전성 탄성체(833)(제2 전극)의 돌출부(833b)가 단자 부재(843)의 한쪽 단부(843a)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 이 필압 전달 부재(82)가 홀더(84)에 맞물림 되어 결합하는 상태에서는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)은, 감압부(83)의 도전성 탄성체(833)를 압압 하는 것이 가능한 상태가 된다. 또한, 이 실시 형태에서는, 도 5(C)에 나타내는 바와 같이, 필압 전달 부재(82)의 맞물림 돌기(823a)의 장벽(822) 측의 선단(823at) 및 맞물림 돌기(823b)의 장벽(822) 측의 선단(823bt)은, 축심 방향에 있어서, 장벽(822)의 면보다도 약간 돌출되도록, 비스듬하게 형성되어 있다. 이 때문에, 이 필압 전달 부재(82)의 맞물림 돌기(823a)의 장벽(822) 측의 선단(823at) 및 맞물림 돌기(823b)의 장벽(822) 측의 선단(823bt)의 존재에 의해, 필압이 인가되고 있지 않을 때에는, 도 5(A)에 나타내는 바와 같이, 장벽(822)이 감압부(83)의 도전성 탄성체(833)와는, 약간의 공간을 통해서 대향하도록 되어 있다.
그리고, 전술한 바와 같이, 심체(3)에 필압이 인가되면, 그 인가된 필압에 따라 압압 부재(7)에 의해 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)이 압압 되고, 장벽(822)은 그 인가된 필압에 따라 축심 방향으로 탄성적으로 변이하며, 이 장벽(822)의 탄성적인 변이에 의해, 감압부(83)의 도전성 탄성체(833)가 압압 된다. 이 때문에, 스페이서(832)를 통해서 이격되어 있는 도전성 탄성체(833)와 유전체(831)가 접촉하고, 그 접촉 면적이 필압에 따라 변화한다. 이 도전성 탄성체(833)와 유전체(831)의 접촉 면적에 따른 정전 용량이, 감압부(83)의 제1 전극과 제2 전극의 사이에 얻어진다. 즉, 감압부(83)로서의 용량 가변 캐패시터의 정전 용량으로부터, 필압을 검출할 수 있다.
이상과 같이 하여, 코일 부재(5)가 코일 부재 홀더(6)를 통해서 필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82)에 감합되어 결합되고, 그리고, 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)가 기판 홀더(9)의 감합부(92)를 통해서 프린트 기판(10)과 결합된다. 이것에 의해, 코일(51)이 권회되어 있는 페라이트 코어(52)로 이루어진 코일 부재(5)와, 필압 검출 모듈(8)과, 프린트 기판(10)이 유지되는 기판 홀더(9)는, 서로 결합되어, 하나의 모듈(펜 모듈 부품)의 구성이 된다.
그리고, 필압 검출 모듈(8)과, 프린트 기판(10)이 수납되어 있는 기판 홀더(9)가 감합되어 결합된 후, 도 7에 나타내는 바와 같이, 코일 부재(5)의 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)가, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)의, 기판 홀더(9)의 감합부(92)와 감합하는 부분에 있어서, 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)에, 예를 들면 납땜 되어 접속되어 있다. 도 7에 있어서의 검게 전부 칠한 부분은, 그 납땜 부분을 나타내고 있다.
그리고, 이 실시 형태에서는, 도 2 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(9)의 감합부(92)에는, 이 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)와 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)의 접속 부분(납땜 부분)이, 필압 검출 모듈(8)과의 감합을 방해하지 않도록 하기 위해서, 노치(92a) 및 노치(92b)가 형성되어 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82)에는, 축심 방향의 오목 홈(824a), 오목 홈(824b)이 형성되어 있는 것과 함께, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 둘레측면에도, 필압 전달 부재(82)의 오목 홈(824a), 오목 홈(824b)과 이어지도록 된 축심 방향의 오목 홈(845a), 오목 홈(845b)이 형성되어 있다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 코일 부재(5)의 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)는, 이 오목 홈(824a), 오목 홈(824b) 및 오목 홈(845a), 오목 홈(845b) 내를 통해, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)의 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)에 납땜 되어 접속되어 있다.
이것에 의해, 코일 부재(5)의 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)는, 펜 모듈 부품에 있어서, 축심 방향에 직교하는 방향으로 밀려나오지 않게 된다. 또한, 이 예에서는, 도 5(B)에 나타내는 바와 같이, 코일 부재 홀더(6)의 감합부(61)의 외주부에는, 코일의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)가, 펜 모듈 부품으로부터 밀려나오지 않게 하기 위한 단차부(61b) 및 단차부(61c)가 형성되어 있다.
또한, 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)에 있어서, 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)를 단지 납땜하는 것은 아니며, 당해 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)의 위치에, V자형의 금속 단자 등을 형성해 놓고, 그 V자형의 금속 단자에, 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)를 맞물림시키도록 해도 된다. 그 경우에도, 보다 확실히 전기적으로 접속하기 위해서, 납땜 하도록 해도 된다.
이와 같이 하여 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)를 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)에 전기적으로 접속함으로써, 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)가 프린트 기판(10)의 캐패시터(103)에 접속되어 있는 것으로부터, 공진 회로가 구성되는 것과 함께, 당해 공진 회로에 병렬로, 감압부(83)에 의해 구성되는 용량 가변 캐패시터가 접속되게 된다. 이것에 의해, 코일(51)의 한쪽 및 다른 쪽 단부(51a 및 51b)를, 프린트 기판(10)에까지 연장하여, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에 있어서, 납땜 하는 것이 불필요하게 된다.
이상과 같이 하여, 필압 검출 모듈(8)과, 프린트 기판(10)이 유지되는 기판 홀더(9)가 서로 결합된 후에는, 필압 검출부(81)의 접속부(842)의 단자 부재(843) 및 단자 부재(844)와, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)의 도체 패턴(101) 및 도체 패턴(102)의 접속 부분을, 필요에 따라서 납땜한다. 그 후, 기판 홀더(9)의 기판 수납부(91)에 수납되어 있는 프린트 기판(10)의 기판면(10a) 상을, 도 5(A) 및 도 9(A)에 나타내는 바와 같이, 사이드 스위치(104)의 압압을 가능하게 하기 위해서, 이 사이드 스위치(104)의 부분을 제외하고, 수지 몰드 부재(110)에 의해 덮도록 한다.
그리고, 상술한 코일 부재(5)와, 필압 검출 모듈(8)과, 프린트 기판(10)이 유지되는 기판 홀더(9)가 서로 결합되어 하나의 모듈인 구성으로 된 펜 모듈 부품이, 전자 펜(1)의 케이스(2)의 중공부 내에 수납된다. 이 펜 모듈 부품의 케이스(2)의 중공부 내에의 수납시에, 사이드 스위치(104)를 프레스 하는 프레스 조작자(22)의 장착이 이루어진다.
도 9(A)는 케이스(2) 내에 기판 홀더(9)가 수납된 부분의 단면도이다. 또한, 도 9(B)는 사이드 스위치(104)의 장착용 부재(23)를, 프린트 기판(10)에 대향하는 면측에서 본 도이다. 또한, 도 9(C)는 사이드 스위치(104)용의 프레스 조작자(22)를, 프린트 기판(10)에 대향하는 면측에서 본 도이다.
도 9(A)에 나타내는 바와 같이, 케이스(2)에는 프레스 조작자(22)를 배설하기 위한 관통공(2b)이 형성되어 있다. 프레스 조작자(22)는 예를 들면 수지로 이루어지고, 도 9(C)에 나타내는 바와 같이, 케이스(2)의 관통공(2b)에 정확히 감합하는 형상으로 형성되어 있다. 프레스 조작자(22)의 프린트 기판(10)에 대향하는 면에는, 도 9(A) 및 (C)에 나타내는 바와 같이, 장착용 부재(23)와 맞물림 되는 원기둥 모양의 돌기부(221 및 222)가 형성되어 있다.
장착용 부재(23)는 탄성을 가지는 재료, 이 예에서는 수지에 의해 구성되어 있고, 이 장착용 부재(23)에는 프레스 조작자(22)의 돌기부(221 및 222)가 맞물림 되는 투공(透孔)(231 및 232)과, 사이드 스위치(104)를 프레스하기 위한 돌기부(233)가 형성되어 있다. 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)은 프레스 조작자(22)의 돌기부(221 및 222)의 지름과 같은 지름의 원형 부분(231a 및 232a)과, 돌기부(221 및 222)의 지름보다도 짧은 폭의 직선 모양 구멍(231b 및 232b)을 구비한다.
프레스 조작자(22)의 원기둥 모양의 돌기부(221 및 222)의 부착 부분 위치에는, 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)의 직선 모양 구멍(231b 및 232b)에 맞물림 되어, 프레스 조작자(22)가 장착용 부재(23)로부터 떨어지지 않게 하는 홈부(221a 및 222a)(도 9(C)의 점선 참조)가 형성되어 있다. 또한, 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)의 직선 모양 구멍(231b 및 232b)은, 프레스 조작자(22)의 원기둥 모양의 돌기부(221 및 222)의 부착 부분 위치의 홈부(221a 및 222a)를 따라서, 장착용 부재(23)의 다른 부분보다도 약간 얇게 형성되어 있다.
그리고, 도 9(A) 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(9)의 케이스 캡(21) 측의 단부에는, 장착용 부재(23)를 걸리게 하기 위한 오목 구멍(91b)이 마련되어 있다. 한편, 장착용 부재(23)의 길이 방향의 단부에는, 도 9(A) 및 (B)에 나타내는 바와 같이, 이 오목 구멍(91b)에 감합하는 절곡(折曲) 돌기부(234)가 형성되어 있다.
펜 모듈 부품을 케이스(2) 내에 수납하는 데 앞서, 도 9(A)에 나타내는 바와 같이, 장착용 부재(23)의 돌기부(233)가 사이드 스위치(104)를 프레스 가능한 상태가 되도록 하여, 기판 홀더(9)의 오목 구멍(91b)에, 장착용 부재(23)의 절곡 돌기부(234)가 감합되어, 장착용 부재(23)가 기판 홀더(9)의 수지 몰드 부재(110)로 덮여 있는 프린트 기판(10) 상에 장착된다.
다음으로, 당해 장착용 부재(23)가 장착된 펜 모듈 부품이, 펜 끝 측의 개구부(2a)와는 반대 측으로부터, 케이스(2) 내에 수납된다. 그리고, 펜 모듈 부품에 장착된 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)의 부분이, 케이스(2)의 관통공(2b)에서 만나는 상태가 되면, 당해 케이스(2)의 관통공(2b) 내에 프레스 조작자(22)를 삽입하고, 프레스 조작자(22)의 돌기부(221 및 222)를, 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)의 원형 부분(231a 및 232a)에 삽입하여 맞물림시키도록 한다.
그리고, 펜 모듈 부품을 더욱 케이스(2) 내에 밀어넣는다. 그러면, 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)의 원형 부분(231a 및 232a)에 삽입되어 있는 프레스 조작자(22)의 돌기부(221 및 222)는, 장착용 부재(23)의 투공(231 및 232)의 직선 모양 구멍(231b 및 232b)에 맞물림 되고, 프레스 조작자(22)는 장착용 부재(23)와 맞물림되어 떨어지지 않게 된다. 이상과 같이 하여, 프레스 조작자(22)는 펜 모듈 부품을 케이스(2) 내에 수납할 때에 장착용 부재(23)에 맞물림 됨으로써 장착된다.
이 경우에, 펜 모듈 부품의, 케이스(2)의 중공부의 펜 끝 측의 개구부 근방에는, 전술한 바와 같이, 페라이트 코어(52)의 테이퍼부(52b)를 덮도록 캡 부재(4)가 배치되어 있다. 이 캡 부재(4)는, 전술한 바와 같이, 탄성 고무로 구성되어 있고, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 선단 측과, 케이스(2)의 중공부의 내벽면 사이의 틈새가 없게 되도록 실링하는 제1 실링 부재가 된다.
도 8은 케이스(2) 내의 중공부에, 펜 모듈 부품을 수납했을 때의, 전자 펜(1)의 케이스(2)의 개구부(2a) 측에 있어서의 단면도이다. 이 경우, 펜 모듈 부품은 케이스 캡(21)이 케이스(2)에 감합되었을 때에, 당해 케이스 캡(21)에 의해 케이스(2)의 개구부(2a) 측에 압압 된 상태가 된다. 이 때문에, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 테이퍼부(52b)가, 캡 부재(4)를 케이스(2)의 내벽 측으로 압압하고, 이것에 의해 케이스(2)의 내벽과의 틈새가 없게 되도록 실링이 된다. 이 예에서는, 캡 부재(4)는, 상술한 바와 같이, 옷자락 퍼짐의 스커트 형상을 구비하고 있으므로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 캡 부재(4)와 케이스(2)의 내벽면은 2 군데에서 밀착하여, 실링에 의한 방진 효과 및 방수 효과가 향상된다.
그리고, 이 캡 부재(4)에 의한 케이스(2)의 개구부(2a) 측에서의 실링에 의해, 페라이트 코어(52)의 관통공(52a)의 공간과, 케이스(2)의 내부의 펜 모듈 부품이 수납되는 중공부의 공간이 분리된다.
즉, 전술한 바와 같이, 이 예에 있어서는, 코일 부재(5)와, 코일 부재 홀더(6)와, 필압 전달 부재(82)가 감합하여 결합함으로써, 심체 삽입 부재가 구성되어 있다. 그리고, 이 심체 삽입 부재의 중공 공간은, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 관통공(52a), 코일 부재 홀더(6)의 오목 구멍(61a) 및 관통공(62a), 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)로 이루어지고, 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)에 의해 폐색되어 있다.
이 경우에, 코일 부재 홀더(6)의 돌기부(62)와 필압 전달 부재(82)의 감합부에 있어서는, 코일 부재 홀더(6)의 링 모양 돌기부(621 및 622)가 코일 부재 홀더(6)와 필압 전달 부재(82)의 중공부(821a)의 내벽과 틈새 없게 밀착함으로써, 실링이 확보되어 있다. 이것에 의해, 심체 삽입 부재의 중공 공간은, 페라이트 코어(52)의 관통공(52a)의 개구 측 이외는, 다른 것과는 격절(隔絶) 되어 있는 독립된 공간으로 되어 있다. 그리고, 이 심체 삽입 부재의 중공 공간 내에는, 전기적인 부품은 존재하지 않고, 또한, 전기적인 접속 부분도 존재하지 않기 때문에, 이 심체 삽입 부재의 중공 공간에 있어서는 방수성 및 방진성의 확보는 불필요하다.
그리고, 심체 삽입 부재의 심체(3) 측의 단부가 되는 페라이트 코어(52)의 테이퍼부(52b) 측에 있어서는, 상술한 도 8에서 설명한 바와 같이, 캡 부재(4)에 의한 케이스(2)의 내벽과의 사이에서의 실링에 의해, 심체 삽입 부재의 중공 공간과, 케이스(2)의 내부의 펜 모듈 부품이 수납되는 중공부의 공간이 분리되어 있다.
따라서, 심체 삽입 부재의 중공 공간에 티끌이나 수분이 침입했다고 해도, 케이스(2)의 내부의 펜 모듈 부품이 수납되는 중공부의 공간에는, 티끌이나 수분이 침입할 일은 없다. 이 때문에, 심체(3)와, 심체 삽입 부재의 중공 공간을 사이를 밀봉할 필요가 없게 되어, 심체(3)를 자유롭게 축심 방향으로 이동시키도록 해도, 전자 펜(1)의 방수성 및 방진성을 확보할 수 있다.
그리고, 펜 모듈 부품이 케이스(2) 내에 수납된 상태에서는, 도 5(A) 및 도 9(A)에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더(9)의, 필압 검출 모듈(8)과의 감합부(92)에 마련되어 있는 실링 부재(93)가 케이스(2)의 내벽면에 밀착하여, 케이스(2)의 중공부를, 감합부(92)보다도 펜 끝 측과, 케이스 캡(21) 측으로 분리하도록 실링 한다.
전술한 바와 같이, 펜 끝 측에 있어서는, 외부 공간에 대해서 케이스(2)의 중공부의 공간이 캡 부재(4)에 의해 실링 되어 있다. 따라서, 케이스(2) 내의 중공부의 감합부(92)보다도 펜 끝 측의 공간은, 캡 부재(4)에 의한 제1 실링과, 감합부(92)의 실링 부재(93)에 의한 제2 실링에 의해, 방수성 및 방진성이 확보된 밀폐된 공간이 된다.
따라서, 케이스(2) 내의 중공부의 감합부(92)보다도 펜 끝 측의 공간은, 전자 펜(1)의 펜 끝 측의 개구부(2a) 측의 외부 공간으로부터의 수분의 침입 및 티끌의 침입이 방지되는 것과 함께, 사이드 스위치(104)의 프레스 조작자(22)가 마련되어 있는 부분의 관통공(2b)을 통한 수분의 침입 및 티끌의 침입이 방지된다. 상술한 바와 같이, 이 케이스(2) 내의 중공부의 감합부(92)보다도 펜 끝 측의 공간에는, 감압부(83)가 배치되어 있는 것과 함께, 코일(51)과 감압부(83)의 접속부 및 프린트 기판(10)의 캐패시터(103)나 사이드 스위치(104), 캐패시터(105)와의 접속부가 배치되어 있지만, 이것들에 대한 방수성 및 방진성을 확보할 수 있다.
그리고, 케이스(2) 내의 중공부의 감합부(92)보다도 케이스 캡(21) 측에 있어서는, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)이 수지 몰드 부재(110)에 의해 덮여 있으므로, 사이드 스위치(104)의 프레스 조작자(22)가 마련되어 있는 부분의 관통공(2b)을 통한 수분의 침입 및 티끌의 침입이 있어도, 프린트 기판(10)의 기판면(10a) 상의 전자 부품에 대한 방수성 및 방진성은 확보되고 있다.
또한, 이 실시 형태에서는, 필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82)에, 코일 부재 홀더(6)를 통해서 코일 부재(5)가 감합됨으로써, 필압 검출 모듈(8)의 축심 방향의 중심선 위치와, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 축심 방향의 중심선 위치가 일치하게 된다. 그리고, 기판 홀더(9)의 감합부(92)에 필압 검출 모듈(8)이 감합되어 프린트 기판(10)에 대해서, 필압 검출 모듈(8)이 결합됨으로써, 필압 검출 모듈(8)은 기판 홀더(9) 및 프린트 기판(10)에 대해서 기정(旣定)된 위치에서 결합하게 된다. 또한, 펜 모듈 부품을, 케이스(2)의 중공부 내에 수납한 상태에서는, 필압 검출 모듈(8)의 축심 방향의 중심선 위치 및 페라이트 코어(52)의 축심 방향의 중심선 위치가, 당해 케이스(2)의 중공부의 축심 방향의 중심선 위치와 일치하도록, 기판 홀더(9)가 케이스 캡(21)에 결합되어 있다.
그리고, 심체(3)의 심체 본체부(31)는, 케이스(2)의 개구부(2a)(도 8 참조) 및 캡 부재(4)의 개구(4a), 또한, 페라이트 코어(52)의 관통공(52a)을 삽입 통과시켜, 필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82) 내의 압압 부재(7)에 감합된다.
이상과 같이 하여, 이 실시 형태에 의하면, 펜 모듈 부품을 케이스(2) 내에 수납하는 것만으로, 전자 펜(1)의 방수성 및 방진성을 위한 제1 실링 및 제2 실링이 가능하다. 그리고, 이 실시 형태에 의하면, 코일 부재(5)와, 코일 부재 홀더(6)와, 필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82)로 구성되는 심체 삽입 부재의 중공 공간은, 외부에 대한 실링은 실시되지 않기 때문에, 심체(3)가 축심 방향으로 자유롭게 이동 가능하게 된다.
그리고, 상술한 실시 형태에 의하면, 필압 검출 모듈(8)을, 프린트 기판(10)이 걸린 기판 홀더(9)에 대해서 감합하는 것만으로, 필압 검출 모듈(8)의 2개의 단자 부재(843 및 844)가, 프린트 기판(10)의 기판면(10a)에 형성되어 있는 도체 패턴(101 및 102)과 접촉하여 전기적인 접속이 이루어진다. 즉, 필압 검출 모듈(8)의 2개의 단자 부재(843 및 844)와, 프린트 기판(10)의 도체 패턴(101 및 102)의 전기적인 접속에 대한 위치 맞춤은, 필압 검출 모듈(8)을 기판 홀더(9)의 감합부(92)에 감합하는 것만으로 자동적으로 이루어진다.
[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 장치(202)에 있어서의 회로 구성 예에 대해서, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은 이 예의 위치 검출 장치(202)의 회로 구성 예를 나타내는 블록도이다.
전자 펜(1)은 코일(51)과, 캐패시터(103)와, 필압 검출 모듈(8)의 필압 검출부(81)의 감압부(83)로 구성되는 용량 가변 캐패시터(83C)와, 사이드 스위치(104) 및 캐패시터(105)의 직렬 회로의 병렬 회로로 이루어진 공진 회로(1R)를 구비한다. 이 경우, 필압 검출부(81)의 감압부(83)로 구성되는 용량 가변 캐패시터(83C)의 정전 용량이, 인가되는 필압에 따라 변화하므로, 공진 회로(1R)의 공진 주파수가 필압에 따라 변화한다. 또한, 사이드 스위치(104)의 온일 때와, 오프일 때에, 캐패시터(105)가 공진 회로(1R)에 접속되는지 여부가 제어되어, 공진 회로(1R)의 공진 주파수가 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 검출하고, 전자 펜(1)의 심체(3)에 인가된 필압을 검출하도록 한다.
위치 검출 장치(202)에는, X축 방향 루프 코일 그룹(241)과, Y축 방향 루프 코일 그룹(242)이 적층되어 위치 검출 코일(240)이 형성되어 있다. 또한, 위치 검출 장치(202)에는, X축 방향 루프 코일 그룹(241) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(242)이 접속되는 선택 회로(243)가 마련되어 있다. 이 선택 회로(243)는 2개의 루프 코일 그룹(241, 242) 중 하나의 루프 코일을 차례로 선택한다.
또한, 위치 검출 장치(202)에는, 발진기(251)와, 전류 드라이버(252)와, 전환 접속 회로(253)와, 수신 앰프(254)와, 검파기(255)와, 로우 패스 필터(256)와, 샘플 홀드 회로(257)와, A/D 변환 회로(258)와, 동기 검파기(259)와, 로우 패스 필터(260)와, 샘플 홀드 회로(261)와, A/D 변환 회로(262)와, 처리 제어부(263)가 마련되어 있다. 처리 제어부(263)는 마이크로컴퓨터에 의해 구성되어 있다.
발진기(251)는 주파수 f0의 교류 신호를 발생시킨다. 그리고, 발진기(251)는 발생한 교류 신호를, 전류 드라이버(252)와 동기 검파기(259)에 공급한다. 전류 드라이버(252)는 발진기(251)로부터 공급된 교류 신호를 전류로 변환하여 전환 접속 회로(253)에 송출한다. 전환 접속 회로(253)는 처리 제어부(263)로부터의 제어에 의해, 선택 회로(243)에 의해서 선택된 루프 코일이 접속되는 접속처(송신측 단자(T), 수신측 단자(R))를 전환한다. 이 접속처 가운데, 송신측 단자(T)에는 전류 드라이버(252)가, 수신측 단자(R)에는 수신 앰프(254)가, 각각 접속되어 있다.
선택 회로(243)에 의해 선택된 루프 코일에 발생하는 유도 전압은, 선택 회로(243) 및 전환 접속 회로(253)를 통해서 수신 앰프(254)에 보내진다. 수신 앰프(254)는 루프 코일로부터 공급된 유도 전압을 증폭하여, 검파기(255) 및 동기 검파기(259)에 송출한다.
검파기(255)는 루프 코일에 발생한 유도 전압, 즉 수신 신호를 검파하여, 로우 패스 필터(256)에 송출한다. 로우 패스 필터(256)는 전술한 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 검파기(255)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(257)에 송출한다. 샘플 홀드 회로(257)는 로우 패스 필터(256)의 출력 신호의 소정 타이밍, 구체적으로는 수신 기간 중의 소정 타이밍에 있어서의 전압치를 유지하여, A/D(Analog to Digital) 변환 회로(258)에 송출한다. A/D 변환 회로(258)는 샘플 홀드 회로(257)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(263)에 출력한다.
한편, 동기 검파기(259)는 수신 앰프(254)의 출력 신호를 발진기(251)로부터의 교류 신호로 동기 검파하고, 그것들 사이의 위상차에 따른 레벨의 신호를 로우 패스 필터(260)에 송출한다. 이 로우 패스 필터(260)는 주파수 f0보다 충분히 낮은 차단 주파수를 가지고 있고, 동기 검파기(259)의 출력 신호를 직류 신호로 변환하여 샘플 홀드 회로(261)에 송출한다. 이 샘플 홀드 회로(261)은 로우 패스 필터(260)의 출력 신호의 소정 타이밍에 있어서의 전압치를 유지하여, A/D(Analog to Digital) 변환 회로(262)에 송출한다. A/D 변환 회로(262)는 샘플 홀드 회로(261)의 아날로그 출력을 디지털 신호로 변환하여, 처리 제어부(263)에 출력한다.
처리 제어부(263)는 위치 검출 장치(202)의 각부를 제어한다. 즉, 처리 제어부(263)는 선택 회로(243)에 있어서의 루프 코일의 선택, 전환 접속 회로(253)의 전환, 샘플 홀드 회로(257, 261)의 타이밍을 제어한다. 처리 제어부(263)는 A/D 변환 회로(258, 262)로부터의 입력 신호에 기초하여, X축 방향 루프 코일 그룹(241) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(242)으로부터 일정한 송신 계속 시간으로 전파를 송신시킨다.
X축 방향 루프 코일 그룹(241) 및 Y축 방향 루프 코일 그룹(242)의 각 루프 코일에는, 전자 펜(1)으로부터 송신되는 전파에 의해서 유도 전압이 발생한다. 처리 제어부(263)는 이 각 루프 코일에 발생한 유도 전압의 전압치의 레벨에 기초하여 전자 펜(1)의 X축 방향 및 Y축 방향의 지시 위치의 좌표치를 산출한다. 또한, 처리 제어부(263)는 송신한 전파와 수신한 전파의 위상차(주파수 편이)에 따른 신호의 레벨에 기초하여 필압을 검출한다. 또한, 처리 제어부(263)는 송신한 전파와 수신한 전파의 위상차(주파수 차)에 따른 신호의 레벨에 기초하여 사이드 스위치(104)가 온 상태인지, 오프 상태인지를 검출한다.
[다른 실시 형태]
이상은, 전자 유도 방식의 전자 펜의 경우에 본 발명을 적용한 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 11은 이 예의 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)의 회로 구성 예를 나타내는 것이다. 이 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)에 있어서는, 심체(3B)는 도체, 예를 들면 도전성 금속이나 도전성 분말을 혼입한 경질 수지로 이루어진 전극심의 구성으로 된다. 이하의 설명에서는, 심체(3B)를 전극심(3B)이라고 칭한다.
또한, 도시는 생략 하지만, 이 전자 펜(1B)에 있어서는, 필압 전달 부재(82)의 장벽(822)은 도전성의 부재로 구성되는 것과 함께, 압압 부재(7)도 도전성을 가지는 부재로 구성된다. 그리고, 감압부(83)의 도전성 탄성체(833)의 장벽(822)과의 대응면에는, 필압 전달 부재(82)와의 절연을 위한 절연막이 형성된다. 그리고, 필압 검출부(81)의 홀더(84)에는, 장벽(822)과 전기적으로 접속하도록, 단자 부재(843이나 844)와 마찬가지로, 입체 미세 패턴으로서 구성된 단자 부재가 형성된다. 장벽(822)은 필압 전달 부재(82)와 필압 검출부(81)가 맞물림 되었을 때에, 이 단자 부재와 전기적으로 접속하도록 구성된다.
그리고, 프린트 기판(10)의 기판면(10a) 상에는, 전극심(3B)에 공급하는 신호 발신 회로(IC)가 마련되어 있고, 장벽(822)과 전기적으로 접속되어 있는 단자 부재가, 이 신호 발신 회로와 전기적으로 접속되도록, 필압 검출부(81)의 홀더(84)의 접속부(842)가 형성된다.
이 예에서는, 프린트 기판(10)에 형성되어 있는 전자 회로는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상술한 신호 발신 회로(301)와, 이 신호 발신 회로(301)를 구동하기 위한 구동 전압(전원 전압)을 발생시키는 축전 소자의 예로서의 전기 이중층 캐패시터(302)와, 정류용 다이오드(303)와, 전압 변환 회로(304)를 포함한 회로 구성을 가진다. 신호 발신 회로(301)는 이 예에서는 발진 회로로 구성되어 있다.
전극심(3B)은, 상술한 실시 형태의 경우와 같게 하여, 코일 부재(5)의 페라이트 코어(52)의 관통공(52a)을 삽입 통과시켜, 필압 검출 모듈(8)의 필압 전달 부재(82) 내의 도전성을 가지는 압압 부재(7)에 감합되고, 이 도전성을 가지는 압압 부재(7)를 통해서 도전성을 가지는 장벽(822)을 압압 한다. 그리고, 전극심(3B)은, 전술한 바와 같이 하여, 프린트 기판의 신호 발신 회로(301)와 전기적으로 접속되어 있다.
그리고, 필압 검출 모듈(8)의 2개의 단자 부재(843 및 844)는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 프린트 기판에 형성되어 있는 신호 발신 회로(301)에 전기적으로 접속되어 있다. 신호 발신 회로(301)를 구성하는 발진 회로는, 필압 검출부(81)의 감압부(83)의 용량 가변 캐패시터(83BC)의 용량에 따라 주파수가 변화하는 신호를 발생시키고, 그 발생한 신호를 전극심(3B)에 공급한다. 또한, 신호 발신 회로(301)는 사이드 스위치(104)의 온, 오프에 따라 주파수가 변화하는 신호를 발생시키고, 그 발생한 신호를 전극심(3B)에 공급한다.
이 예의 전자 펜(1B)은, 도시하지 않은 충전기에 장착했을 때에, 충전기가 발생시키는 교번 자계에 의해 코일(51)에는 유도 기전력이 발생하여, 다이오드(303)를 통해서 전기 이중층 캐패시터(302)를 충전한다. 전압 변환 회로(304)는 전기 이중층 캐패시터(302)에 축적된 전압을 일정한 전압으로 변환하여 신호 발신 회로(301)의 전원으로서 공급한다.
이 예의 정전 방식 스타일러스 펜으로서의 전자 펜(1B)이 통상 동작할 때(충전 동작을 행하지 않을 때)는, 코일(51)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(51)의 고정 전위는, 접지 전위에 한정되지 않고, 전원의 플러스 측 전위여도 되고, 전원의 플러스 측 전위와 접지 전위의 중간 전위여도 된다.
신호 발신 회로(발진 회로)(301)는 필압 검출부(81)의 감압부(83)로 구성되는 용량 가변 캐패시터(83BC)의 용량에 따라 주파수가 변화하는 신호나 사이드 스위치(104)의 온, 오프에 따라 주파수가 변화하는 신호를 발생하고, 그 발생한 신호를 전극심(3B)에 공급한다. 신호 발신 회로(301)로부터의 신호는, 전극심(3B)으로부터 그 신호에 기초하는 전계로서 방사된다. 신호 발신 회로(301)를 구성하는 발진 회로는, 예를 들면 코일과 캐패시터에 의한 공진을 이용한 LC 발진 회로에 의해 구성된다. 이 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 12는 정전 방식 스타일러스 펜의 구성인 전자 펜(1B)으로부터의 신호를 받아, 센서 상의 위치를 검출하는 것과 함께, 필압을 검출하도록 하는 위치 검출 장치(400)을 설명하기 위한 블록도이다.
이 실시 형태의 위치 검출 장치(400)는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 센서(410)와, 이 센서(410)에 접속되는 펜 검출 회로(420)로 이루어진다. 센서(410)는, 이 예에서는, 단면도는 생략하지만, 하층 측으로부터 순서대로, 제1 도체 그룹(411), 절연층(도시는 생략), 제2 도체 그룹(412)을 적층해서 형성된 것이다. 제1 도체 그룹(411)은, 예를 들면, 가로 방향(X축 방향)으로 연장된 복수의 제1 도체(411Y1, 411Y2,…, 411Ym)(m은 1 이상의 정수)를 서로 소정 간격 떨어트려 병렬로, Y축 방향으로 배치한 것이다.
또한, 제2 도체 그룹(412)은 제1 도체(411Y1, 411Y2,…, 411Ym)의 연장 방향에 대해서 교차하는 방향, 이 예에서는 직교하는 세로 방향(Y축 방향)으로 연장된 복수의 제2 도체(412X1, 412X2,…, 412Xn)(n는 1 이상의 정수)를 서로 소정 간격 떨어트려 병렬로, X축 방향으로 배치한 것이다.
이와 같이, 위치 검출 장치(400)의 센서(410)에서는, 제1 도체 그룹(411)과 제2 도체 그룹(412)을 교차시켜 형성한 센서 패턴을 이용하여, 전자 펜(1B)이 지시하는 위치를 검출하는 구성을 구비하고 있다.
또한, 이하의 설명에 있어서, 제1 도체(411Y1, 411Y2,…, 411Ym)에 대해서, 각각의 도체를 구별할 필요가 없을 때에는, 그 도체를 제1 도체(411Y)라고 칭한다. 마찬가지로, 제2 도체(412X1, 412X2,…, 412Xn)에 대해서, 각각의 도체를 구별할 필요가 없을 때에는, 그 도체를 제2 도체(412X)라고 칭하는 것으로 한다.
펜 검출 회로(420)는 센서(410)와의 입출력 인터페이스가 되는 선택 회로(421)와, 증폭 회로(422)와, 밴드 패스 필터(423)와, 검파 회로(424)와, 샘플 홀드 회로(425)와, AD(Analog to Digital) 변환 회로(426)와, 제어 회로(427)로 이루어진다.
선택 회로(421)는 제어 회로(427)로부터의 제어 신호에 기초하여, 제1 도체 그룹(411) 및 제2 도체 그룹(412) 중에서 1개의 도체(411Y 또는 412X)를 선택한다. 선택 회로(421)에 의해 선택된 도체는 증폭 회로(422)에 접속되고, 전자 펜(1B)으로부터의 신호가, 선택된 도체에 의해 검출되어 증폭 회로(422)에 의해 증폭된다. 이 증폭 회로(422)의 출력은 밴드 패스 필터(423)에 공급되고, 전자 펜(1B)으로부터 송신되는 신호의 주파수 성분만이 추출된다.
밴드 패스 필터(423)의 출력 신호는 검파 회로(424)에 의해서 검파된다. 이 검파 회로(424)의 출력 신호는 샘플 홀드 회로(425)에 공급되고, 제어 회로(427)로부터의 샘플링 신호에 의해, 소정 타이밍에서 샘플 홀드 된 후, AD 변환 회로(426)에 의해서 디지털 값으로 변환된다. AD 변환 회로(426)로부터의 디지털 데이터는 제어 회로(427)에 의해서 읽어내지고, 처리된다.
제어 회로(427)는, 내부의 ROM에 저장된 프로그램에 의해서, 샘플 홀드 회로(425), AD 변환 회로(426) 및 선택 회로(421)에, 각각 제어 신호를 송출하도록 동작한다. 그리고, 제어 회로(427)는 AD 변환 회로(426)로부터의 디지털 데이터로부터, 전자 펜(1B)에 의해서 지시된 센서(410) 상의 위치 좌표를 산출하는 것과 함께, 전자 펜(1B)의 필압 검출 모듈에서 검출된 필압을 검출하도록 한다.
동작의 흐름으로서는, 제어 회로(427)는 선택 신호를 선택 회로(421)에 공급하고, 제2 도체(412X)의 각각을 선택하여, AD 변환 회로(426)로부터 출력되는 데이터를 신호 레벨로서 읽어낸다.
제2 도체(412X) 중 어느 것으로부터 소정치 이상의 레벨의 신호가 검출된 경우에는, 제어 회로(427)는 가장 높은 신호 레벨이 검출된 제2 도체(412X)의 번호와 그 주변의 복수 개의 제2 도체(412X)를 기억한다. 마찬가지로 하여, 제어 회로(427)는 선택 회로(421)를 제어하여, 제1 도체(411Y) 중 가장 큰 신호 레벨이 검출된 제1 도체(411Y)와 그 주변의 복수 개의 제1 도체(411Y)의 번호를 기억한다.
그리고, 제어 회로(427)는, 이상과 같이 하여 기억한, 제2 도체(412X)의 번호 및 제1 도체(411Y)의 번호로부터, 전자 펜(1B)에 의해 지시된 센서(410) 상의 위치를 검출한다.
제어 회로(427)는, 또한, AD 변환 회로(426)로부터의 신호의 주파수를 검출하고, 그 검출한 주파수로부터, 전자 펜(1B)의 필압 검출부(81)에서 검출된 필압값을 검출한다. 즉, 전술한 바와 같이, 전자 펜(1B)의 신호 발신 회로(301)를 구성하는 발진 회로의 발진 주파수는, 필압 검출부(81)의 감압부(83)로 구성되는 용량 가변 캐패시터(83BC)의 정전 용량에 따른 주파수로 되어 있다. 제어 회로(427)는, 예를 들면, 전자 펜(1B)의 신호 발신 회로(301)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 검출부(81)의 감압부(83)에서 검출한 필압을 주파수로 변환하여 전극심(3B)에 공급하도록 했지만, 필압을 대응시키는 신호 속성으로서는 주파수에 한정되는 것은 아니며, 신호의 위상이나 신호의 단속(斷續) 횟수 등에 필압을 대응시키도록 해도 된다.
또한, 상술한 예의 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)에 있어서는, 페라이트 코어에 권회된 코일(51)을, 충전용의 코일로 했지만, 신호 발신 회로(301)의 전원 전압의 공급원으로서 전지(배터리)를 내장하도록 구성해도 된다. 그 경우에는, 코일을 권회한 페라이트 코어는 불필요해진다. 그리고, 그 경우에는, 코일 부재 대신에, 전극심(3B)에 대한 실드 전극을 구성하는 중공의 통모양체가 마련되고, 이 통모양체가 당해 통모양체용의 홀드 부재를 통해서 필압 전달 부재(82)와 감합되는 구성으로 할 수 있다.
또한, 상술한 예의 액티브 정전 펜의 구성인 전자 펜(1B)에 있어서는, 신호 발신 회로(301)는 발진 회로만의 구성으로 하고, 필압을 그 발진 주파수의 변화로 하여 위치 검출 장치에 전송하도록 했지만, 신호 발신 회로를, 발진 회로와, 그 발진 신호에 대해서 소정의 변조를 행하는 회로로 구성하고, 필압정보를, 예를 들면 상술한 ASK 신호 등으로 하여 위치 검출 장치에 전송하도록 해도 된다.
[그 외의 실시 형태 또는 변형 예]
상술한 실시 형태에서는, 케이스(2)는 전자 펜의 외부 하우징이었지만, 상술한 케이스(2)를 전자 펜의 외부 하우징 내에 수납하는 전자 펜 카트리지의 케이스(하우징)로 하도록 해도 된다. 그 경우에는, 전자 펜 카트리지는 방수성 및 방진성이 확보된 것으로 되어, 전자 펜의 외부 하우징에 대한 방수성 및 방진성에 관한 실링 구성은 불필요해진다. 그리고, 전자 펜 카트리지의 구성으로 하는 경우에는, 당해 전자 펜 카트리지를 노크식이 리필심의 구성으로 할 수 있고, 그 경우에는, 전자 펜 카트리지의 케이스(하우징)의 펜 끝 측과는 반대 측의 단부는, 노크 기구에 감합하는 감합부의 구성으로 된다.
상술한 실시 형태에서는, 필압 검출부의 감압부로 구성되는 용량 가변 캐패시터는, 상술한 예와 같은 복수의 부품을 조합한 기구적인 구성을 가지는 것에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 일본국 특개 2013-161307호 공보에 개시되어 있는 필압에 따라 정전 용량을 가변으로 하는 반도체소자를 이용한 1 부품의 구성으로 할 수도 있다.
또한, 필압 검출부의 감압부는, 상술한 실시 형태에서는, 필압에 따라 정전 용량을 가변하는 용량 가변 캐패시터를 이용하도록 했지만, 공진 회로의 공진 주파수를 변화시키는 변화 소자로서의 인덕턴스 값이나 저항값을 가변하는 것이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.
1…전자 펜, 2…케이스(하우징), 21…케이스 캡, 3…심체, 4…캡 부재, 5…코일 부재, 51…코일, 52…페라이트 코어, 6…코일 부재 홀더, 7…압압 부재, 8…필압 검출 모듈, 9…기판 홀더, 10…프린트 기판, 81…필압 검출부, 82…필압 전달 부재, 83…감압부, 84…홀더, 822…장벽, 93…실링 부재, 110…수지 몰드 부재

Claims (1)

  1. 중공 공간을 가지는 하우징과,
    상기 하우징에 수납되는 심체와,
    상기 하우징에 마련되어 상기 심체를 상기 하우징의 외부로 돌출 가능하게 개구된 개구부와,
    상기 하우징에 수납되어 상기 심체에 인가되는 필압을 검출하는 필압 검출부와,
    상기 필압 검출부가 축심 방향으로 탄성적으로 변이 가능하게 구성된 장벽에 의해 폐색되는 중공 공간을 가지는 심체 삽입부와,
    상기 하우징이 가지는 상기 중공 공간과 상기 심체 삽입부가 가지는 상기 중공 공간을 분리하기 위한 제1 실링 부재와,
    상기 심체 삽입부와 반대로 배치되는 회로 기판과,
    상기 필압 검출부와 상기 회로 기판의 결합부에 마련되어 상기 결합부와 상기 하우징의 내벽의 틈새를 막는 제2 실링 부재와,
    필압에 따라 상기 심체가 상기 심체 삽입 부재의 상기 중공 공간 내를 상기 축심 방향으로 이동하는 것에 기초하여, 상기 심체 삽입 부재의 상기 장벽이 탄성 변위함으로써, 상기 심체에 인가된 필압이 상기 필압 검출부에 전달되는 것을 특징으로 하는 전자 펜.
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