TWI485729B - 位置指示器、可變容量電容器及輸入裝置 - Google Patents

位置指示器、可變容量電容器及輸入裝置 Download PDF

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Yasuyuki Fukushima
Hiroyuki Fujitsuka
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Description

位置指示器、可變容量電容器及輸入裝置
本發明,係有關於適合於使用在將筆壓檢測出來的情況中之位置指示器、將該筆壓檢測出來之可變容量電容器、以及具備有此位置指示器所構成之輸入裝置。
近年來,作為個人電腦等之輸入裝置,係使用有輸入裝置。此輸入裝置,例如,係由被形成為筆形狀之位置指示器、和具備有使用此位置指示器而進行指向(pointing)操作或是文字以及圖等之輸入的輸入面之位置檢測裝置所構成。
而,在位置指示器之筆壓檢測部處,從先前技術起,係使用有如同專利文獻1中所記載一般之可變容量電容器。此專利文獻1中所記載之可變容量電容器,係具備有:被安裝在介電質之其中一面上的第1電極、和被配置在與介電質之前述其中一面相對向的另外一面側處之具備有可撓性的第2電極。而,前述可變容量電容器,係具備有:將第2電極與介電質之另外一面之間的除了一部份以外之部分隔出些許之間隔的離隔手段、和對於第2電極與介電質之間施加相對性之壓力或者是位移的手段。
於圖41中,對於先前技術之可變容量電容器的具體構成作展示。圖41A,係為對於在先前技術的可變容量電極器中之初期狀態作展示之圖,圖41B,係為對於施加了壓力後之狀態作展示之圖。
此可變容量電容器200,係具備有:略圓盤狀之介電質201、和被安裝在介電質201之其中一面201a上的第1電極202、和被配設在與介電質201之其中一面201a相對向的另外一面201b側處之第2電極203。第2電極203,係具備有可撓性,並隔著環狀之間隔物204而被配設在介電質201之另外一面201b側處。又,在第2電極203之與介電質201相反側處,係隔著彈性體205而被設置有棒狀之芯體210。
在第1電極202之其中一面側處,係被設置有第1端子206。第1端子206,係由圓盤狀之凸緣部206a、和從此凸緣部206a之其中一面的略中央部處起而延伸存在的導線部206b所構成。凸緣部206a,當施加有筆壓時,係與第1電極202之其中一面相接觸,並被與此第1電極202作電性連接。
在第2電極203之端部處,係被設置有第2端子207。第2端子207,係與第1端子206相同的,為由圓盤狀之凸緣部207a、和從此凸緣部207a之其中一面的略中央部處起而延伸存在的導線部207b所構成。凸緣部207a,當施加有筆壓時,係與第2電極203之其中一面的端部相接觸,並被與此第2電極203作電性連接。
此可變容量電容器200,當在芯體210處完全未被施加有壓力或者是位移的狀態(初期狀態)下,係在介電質201之另外一面201b與第2電極203之間,經由間隔物204而被形成有些許之間隔。又,如同圖41B中所示一般,若是在芯體210處施加有壓力,則彈性體205與第2電極203,係被芯體210所推壓,並作彈性變形。藉由此,第2電極203係與介電質201之另外一面201b相接觸。而,若是此第2電極203與介電質201之另外一面201b的接觸面積增加,則第1以及第2端子206、207之間的電容值係增加。其結果,藉由將第1以及第2端子206、207之間的電容值之變化檢測出來,被施加在芯體210處之壓力(筆壓)係被檢測出來。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平4-96212號公報
然而,在先前技術之可變容量電容器200中,在第2電極203與介電質201之間,係僅中介存在有環狀之間隔物204,而並未具備有用以將第2電極203從介電質201而拉開之構成。因此,若是將可變容量電容器200朝向會使第2電極203位置在上方一般的方向,則第2電極203會由於其之自身重量而撓折。又,當將可變容量電容器200搭載在位置指示器中的情況時,若是將芯體210之指示部朝向上方,則芯體210會由於重力而下降,並對於彈性體205以及第2電極203作推壓。其結果,會產生下述之問題:亦即是,就算是在並未被施加有壓力(筆壓)的狀態下,第2電極203亦會與介電質201相接觸。
又,若是在第2電極203與介電質201作了接觸的狀態下而作保管,則會有使第2電極203與介電質201相貼合之虞。因此,會有著下述之問題:亦即是,第2電極203或者是介電質201係劣化,而可變容量電容器200之耐久性係降低。
又,先前技術之可變容量電容器200,係在介電質201之其中一面201a處,而形成有第1電極202,並成為對於該形成了的第1電極而使第1端子206作接觸之構成。因此,係成為需要進行將第1電極202形成在介電質之其中一面201a處的工程,並且,除了第1電極202之外,亦成為需要第1端子206。
進而,第1端子206之凸緣部206a,當施加有筆壓時,由於係與第1電極202相接觸,並被與第1電極202作電性連接,因此,在每次被施加有筆壓時,第1電極202與第1端子206之凸緣部206a係相衝突。而,一般而言,第1電極202與第1端子206之凸緣部206a,係構成為進行點接觸。因此,在先前技術之位置指示器中,第1電極202的與第1端子206之凸緣部206a相衝突的部分,係會逐漸的磨耗,而有著使作為可變容量電容器之耐久性下降之虞。
有鑑於上述之問題點,本發明之目的,係在於提供一種:能夠確實地回復至初期狀態,並且能夠減少製造工程數,且亦能夠謀求耐久性之提升的位置指示器以及可變容量電容器。
本發明之位置指示器,係由筐體、和在使其中一端突出於前述筐體之外側的狀態下而被收容在前述筐體內的略棒狀之芯體、以及藉由透過前述芯體所施加的外力而使電性容量改變之可變容量電容器所成,前述可變容量電容器,係具備有:至少1個的介電質,其係具有第1面部和與前述第1面部相對向之第2面部;和端子構件,係與前述介電質之前述第1面部相卡合;和電極部,係被與前述介電質之前述第2面部相對向地作配置,並包含有會由於前述外力而使得其自身與前述第2面部間之抵接面積改變的導電構件;和彈性構件,係將前述導電構件朝向從前述第2面部而分離之方向作推壓。
又,本發明之可變容量電容器,係具備有:至少1個的介電質,其係具有第1面部和與前述第1面部相對向之第2面部;和端子構件,係與前述介電質之前述第1面部相卡合;和電極部,係被與前述介電質之前述第2面部相對向地作配置,並包含有會由於前述外力而使得其自身與前述第2面部間之抵接面積改變的導電構件;和彈性構件,係將前述導電構件朝向從前述第2面部而分離之方向作推壓。
在上述構成之位置指示器以及可變容量電容器中,可變容量電容器,在介電質之第1面部側處係被卡合有端子構件,而構成為使該端子構件達成第1電極之作用。故而,就算是並不在介電質之第1面部側處形成電極亦可,而能夠將用以形成該電極之工程省略,並且,由於亦不會有因為端子構件與介電質之第1面部的電極之間之接觸所導致的磨耗的問題,因此,在耐久性上係為優良。
又,在介電質之第2面部側處,係被設置有與第1電極相對向之成為第2電極的電極部。此電極部,係具備有導電構件,該導電構件,係構成為藉由施加在芯材上之外力,而與介電質之第2面部相抵接,並且,該抵接面積會因應於施加在芯材上之外力而改變。而,導電構件,係藉由彈性構件而被朝向從第2面部而分離之方向作推壓。
故而。能夠對於電極部之導電構件貼附在介電質之第2面部上的事態作防止,在耐久性上係為優良。
若依據本發明,則能夠提供一種:能夠確實地回復至初期狀態,並且能夠減少製造工程數,且亦能夠謀求耐久性之提升的位置指示器以及可變容量電容器。
[第1實施形態]
參考圖1~圖25,針對本發明之位置指示器、可變容量電容器以及輸入裝置的第1實施形態作說明。另外,在各圖中之共通的構件,係附加相同之符號。又,本發明,係並不被限定為以下之形態。
[輸入裝置]
首先,依據圖1,對本發明之輸入裝置的實施形態之概略構成作說明。此圖1,係為對於本發明之輸入裝置的實施形態作展示之立體圖。
本發明之第1實施形態的輸入裝置10,係由位置檢測裝置1、和將資訊輸入至此位置檢測裝置1中之位置指示器2所構成。
[位置檢測裝置1]
位置檢測裝置1,係為經由以纜線8來連接於個人電腦或是PDA(Personal Digital Assistant)等之未圖示的外部裝置處,而被使用為此些之外部裝置的輸入裝置者。另外,雖然並未特別圖示並作說明,但是,亦可將此位置檢測裝置1內藏於個人電腦等之中。
位置檢測裝置1,係由將藉由位置指示器2所指示了的位置檢測出來之檢測部4、和具備有此檢測部4之中空的成為薄型之略直方體的筐體5所構成。筐體5,係具備有:具有用以使檢測部4之檢測面露出之開口部6的上部筐體7、和被與此上部筐體7重合之未圖示的下部筐體。而,上部筐體7,係具備有使檢測部4之輸入面露出的四角形之開口部6,在此開口部6中,係被嵌入有檢測部4。具備有此種構成之位置檢測裝置1,係進行有由經由位置指示器2而進行之指標操作所致的文字以及圖等之輸入。
[位置指示器2]
接下來,參考圖2,針對位置指示器2之概略構成作說明。圖2,係為圖1中所示之位置指示器2的A-A’線剖面圖。
此位置指示器2,係為藉由電磁感應方式而對於位置檢測裝置1來指示位置者。亦即是,位置指示器2,係具備有對於從位置檢測裝置1所送訊而來之特定頻率的電磁波而作共振的共振電路。而,位置指示器2,係成為藉由將以此共振電路所檢測出之共振訊號送訊至位置檢測裝置1處,而對於位置檢測裝置1指示位置。
如圖2中所示一般,位置指示器2,係具備有:代表筐體之其中一具體例的殼體11、和芯體12、和位置指示線圈13、和可變容量電容器15、和鐵氧體芯16、和印刷基板17,而構成之。
殼體11,係作為位置指示器2之外裝部而被形成。此殼體11,係成為其中一方被閉合之有底的圓筒狀。而,殼體11,係由在軸方向上被重合地組裝結合之第1殼體18與第2殼體19所構成。第1殼體18,其軸方向之其中一端側,係成為略圓錐狀,於其前端,係具備有開口部18a。而,此第1殼體18之軸方向的另外一端,係被開口。
第2殼體19,係成為軸方向之其中一端被開口,而另外一端被閉合之圓筒形。第1殼體18與第2殼體19,係被配置在同一軸線上,並藉由接著劑或是固定螺絲等之固著手段而被作固定。而,在第2殼體19處,係經由接著劑或是固定螺絲等之固定手段而被固定著被安裝有電子構件之印刷基板17,在第1殼體18處,係被收容有鐵氧體芯16。
鐵氧體芯16,例如係成為圓筒形,在其之筒孔16a中,係被插通有芯體12。而,芯體12之指示部12a,係從鐵氧體芯16之軸方向的其中一端側而突出。進而,在鐵氧體芯16之外周處,係被捲繞裝著有構成共振電路之位置指示線圈13。位置指示線圈13之未圖示的兩端,係被與印刷基板17上之電子零件作電性連接。在印刷基板17上,係被安裝有構成共振電路之電子零件。
芯體12,係由略棒狀之構件所成,並沿著殼體11之軸方向而被收容於殼體11內。此芯體12,係由:於其之軸方向的其中一端處而具備有筆尖之功能的指示部12a、和連續於指示部12a而形成的軸部12b,所構成之。指示部12a,係被形成為略圓錐狀。此指示部12a,當將芯體12收容於殼體11內時,係成為從第1殼體18之開口部18a而朝向外側突出。而,在軸部12b之軸方向的另外一端處,係被安裝有可變容量電容器15。
[可變容量電容器15]
接著,參考圖3~圖18,對本實施形態之可變容量電容器15作說明。圖3,係為可變容量電容器15之立體圖,圖4,係為圖3中所示之可變容量電容器15的B-B’線剖面圖。
可變容量電容器15,係為使容量值與被施加在位置指示器2處之壓力(筆壓)相對應地而作改變的電容器。而,此可變容量電容器15,係經由此容量值之變化,而將施加在芯體12處之筆壓檢測出來,並作為位置指示器2之筆壓檢測部而起作用。
如圖3以及圖4中所示一般,可變容量電容器15,係具備有支持器21、和介電質22、和端子構件23、和保持構件24、和導電構件26、以及彈性構件27,而構成之。
[支持器21]
首先,參考圖5~圖7B,針對可變容量電容器15之支持器21作說明。圖5,係為支持器21之外觀立體圖,圖6A,係為支持器21之正面圖,圖6B,係為圖5中所示之支持器21的C-C’線剖面圖,圖6C,係為圖5中所示之支持器21的D-D’線剖面圖。又,圖7A,係為支持器21之平面圖,圖7B,係為支持器21之底面圖。
支持器21,係成為中空之略圓筒形。在此支持器21處,係具備有於其之側面處而相互平行地相對向之2個的平面部21b、21b。在此支持器21處,係經由將軸方向之其中一端側作4個場所的切缺,而形成有4個的突起部29、29、29、29。而,如圖4中所示一般,在此支持器21處,係被安裝有介電質22,並且,係在代表本發明之中空部的其中一具體例之支持器21的筒孔21a中,被收容有導電構件26、和彈性構件27、以及保持構件24。又,在支持器21處,係被設置有凸緣部31,和2個的卡合孔32、32,以及2個的卡止承受部33、33。
如同圖6B以及圖6C中所示一般,代表凸部之其中一具體例的凸緣部31,係朝向支持器21之半徑方向的內側來突出地而被作配設。此凸緣部31,例如係為在支持器21之內壁處而沿著該內壁之周方向來連續地突出之鍔狀的突出部。而,如圖4中所示一般,在此凸緣部31處,係從支持器21之軸方向的其中一端側而抵接有介電質22,並從支持器21之軸方向的另外一端側而抵接有彈性構件27。進而,如同圖7A以及圖7B中所示一般,藉由將此凸緣部31之一部分作切缺,而設置有貫通孔34。
另外,在本例中,作為凸部之其中一具體例,係作為在支持器21之內壁處而沿著該內壁之周方向來連續地突出的鍔狀之凸緣部,而作了說明,但是,本發明係並不被限定於此。例如,亦可將凸部,作為在支持器21之內壁處而朝向該內壁之半徑方向的內側來突出之複數的突起,而形成之。亦即是,只要是在凸部處,而使介電質22從支持器21之軸方向的其中一端側來作抵接,並使彈性構件27從支持器21之軸方向的另外一端側來作抵接,則不論是形成為何種形狀均可。
又,如同圖5、圖6A以及圖6B中所示一般,在支持器21處,係於其之2個的平面部21b、21b處,而被設置有代表第1卡合部的其中一具體例之2個的卡合孔32、32。此2個的卡合孔32、32,係從支持器21之軸方向的中央而更靠向另外一端側地被作設置。而,2個的卡合孔32、32,例如係被開口為略四角形狀。如圖3以及圖4中所示一般,在此2個的卡合孔32、32中,係可沿著支持器21之軸方向來移動地而被卡合有保持構件24。另外,2個的卡合孔32、32,係並非被限定於略四角形,而亦可形成為略圓形。又,2個的卡合孔32、32,係並非被限定於貫通孔,而亦可形成為被設置在支持器21之內壁處的凹部。
進而,如同圖5、圖6A、圖6B中所示一般,在支持器21中,係於軸方向的其中一端側處而具備有2個的卡止承受部33、33。此2個的卡止承受部33、33,係在支持器21之軸方向的其中一端側處,以位置在2個的突起部29、29之間的方式而被設置(參考圖6A)。如圖6B中所示一般,卡止承受部33,其之在支持器21的軸方向上而作了切斷之剖面形狀,係形成為略梯形狀。而,如圖3以及圖4中所示一般,端子構件23,係被卡止於此2個的卡止承受部33、33處,並被固定在支持器21上。
另外,在此支持器21之材質中,例如係使用有工程塑膠等。又,在本例中,雖係針對將支持器21形成為圓筒狀的例子而作了說明,但是,支持器21之形狀,係亦可形成為例如角筒狀。進而,雖係針對將介電質22、導電構件26、彈性構件27以及保持構件24收容在支持器21中的例子而作了說明,但是,亦可將此支持器21與殼體11一體化成形,並將導電構件26、彈性構件27以及保持構件24直接收容在殼體11中。
[介電質22]
接著,參考圖8A~圖8C,針對介電質22作說明。圖8A,係為介電質22之平面圖,圖8B,係為介電質22之正面圖,圖8C,係為介電質22之底面圖。
此介電質22,例如係成為略圓盤狀,並具備有略圓形之第1面部22a、和與此第1面部22a略平行地相對向之略圓形的第2面部22b。於此例中,第1面部22a以及第2面部22b,係均被形成為平面形狀。而,於此例中,在第1面部22a處,係並未被設置有電極部,而成為將端子構件23亦兼用為電極部之構成。又,第2面部22b,係如圖8C中所示一般,例如藉由將表面作鏡面硏磨,而被施加有鏡面加工。
而,如圖4中所示一般,此介電質22,係使第2面部22b朝向支持器21之軸方向的另外一端側,並被載置在凸緣部31上。進而,此介電質22,係在被載置於支持器21之凸緣部31上的狀態下,經由端子構件23而被朝向支持器21之軸方向的另外一端側作推壓。另外,介電質22之形狀,係並不僅被限定為圓盤狀,而亦可被形成為略四角柱或是略六角柱等之板狀。又,雖係針對將第2面部22b施加了鏡面加工的例子作了說明,但是,亦可並不在第2面部22b處施加鏡面加工。
[端子構件23]
圖9,係為端子構件23之外觀立體圖。此端子構件23,係藉由導電性之金屬所構成,並具備有:作為與介電質22之第1面部22a相卡合的面部之其中一例的平坦部37,和從此平坦部37起而連續性地被形成之2個的卡止部38、38,以及同樣的從平坦部37起而連續地被形成之導線片39。平坦部37,係被設為與介電質22之第1面部22a之形狀相對應了的形狀,於此例中,由於第1面部22a係為平面,因此,平坦部37,係被形成為略平板狀。
2個的卡止部38、38,係以將平坦部37挾持於中間的方式而被設置。此2個的卡止部38,係成為略J字狀。但是,平坦部37之左右的卡止部38,係挾持著平坦部37而成為左右對稱之形狀。而,卡止部38,係為藉由將導電性金屬從平坦部37之外緣起而作2次之彎折而形成者。藉由此2個的卡止部38,在端子構件23處,係以使端子構件23之平坦部37恆常地朝向卡止部38之端部38b的方向而作彈性偏倚的方式,而被賦予有彈性。而,在卡止部38之端部38b處,係被設置有例如略四角形狀之開口部38a。
又,導線片39,係從與卡止部38之端部38b所突出之方向相反的方向而突出地被作設置。而,此導線片39,係在圖2中所示之印刷基板17的未圖示之接點部處,而例如經由電阻熔接或者是超音波熔接等來作了連接。藉由此,端子構件23係被與印刷基板17之電子零件作電性連接。另外,作為此端子構件23之材質,例如係可列舉有在鈦銅上而施加了銀電鍍之物等。
又,如圖3以及圖4中所示一般,端子構件23,係使2個的卡止部38、38之開口部38a、38a卡止於支持器21之卡止承受部33、33處,並被固定在支持器21上。此時,端子構件23之平坦部37,係與介電質22之第1面部22a相抵接。端子構件23,係具備有由2個的卡止部38、38所致之彈性,平坦部37,係以被推壓於介電質22之第1面部22a上的狀態而作抵接。如同前述一般,端子構件23之平坦部37,由於係被設為與介電質22之第1面部22a之面形狀相對應了的面形狀(於此例中,係為平面),因此,平坦部37與介電質22之第1面部22a,係成為無空隙地作抵接的狀態。
藉由此,係能夠使端子構件23之平坦部37與介電質22之第1面部22a確實地相接觸。進而,端子構件23,由於係藉由其之彈性而將介電質22朝向支持器21之軸方向的另外一端側作推壓,因此,亦能夠對於介電質22在支持器21內而傾斜的情況作防止或者是抑制。
如同上述一般,端子構件23,係具備有將介電質22朝向支持器21側而作推壓之作用、和在與介電質22之第1面部22a相接觸的同時亦被與印刷基板17相連接之作為電極端子的作用。另外,在本例中,雖係針對藉由1個構件來形成端子構件23之情況而作了說明,但是,亦可將平坦部37以及卡止部38和導線片39分別作為相異之構件來形成之。
[保持構件24、導電構件26以及彈性構件27]
接著,參考圖10~圖17,針對保持構件24、導電構件26以及彈性構件27作說明。圖10,係為對於藉由保持構件24而將導電構件26以及彈性構件27作了保持的狀態作展示之立體圖。圖11A,係為保持構件24之外觀立體圖,圖11B,係為從與圖11A相反側來對於保持構件24作了觀察之立體圖,圖12A,係為圖11A中所示之保持構件24的S-S’線剖面圖,圖12B,係為圖11A中所示之保持構件24的T-T’線剖面圖。
[保持構件]
如同圖10~圖12中所示一般,保持構件24,係具備有略角柱狀之基部41、和略圓筒狀之嵌合部42。在基部41處,係被設置有凹陷為略圓柱狀之卡合凹部43(參考圖11)。如圖4中所示一般,在此卡合凹部43中,係被插入有芯體12之軸部12b的軸方向之另外一端。藉由此,保持構件24與芯體12係被相接合。又,在此基板41之側面部處而相互對向之2個的平面部中,係被設置有剖面形狀為略三角形狀之2個的卡合部44、44。而,此2個的卡合部44、44,係與被設置在支持器21處之2個的卡合孔32、32相卡合。藉由此,保持構件24,係可沿著支持器21之軸方向而移動地被作支持。
進而,在基部41處,係被設置有2個的縫隙46、46。此2個的縫隙46、46,係分別從基部41之軸方向的其中一端起而朝向另外一端側地被切缺有特定之長度而形成之。
又,作為用以將導電構件26安裝在保持構件上之凹部的嵌合部42,係朝向基部41之另外一端側而突出地被形成。此嵌合部42,係以略等角度間隔而被形成有2個的切缺部47、47。此2個的切缺部47、47,係從嵌合部42之軸方向的其中一端起而一直切缺至基部41處地而形成之。另外,此切缺部47之數量,係並非被限定為2個,而亦可形成3個以上,並且為只要至少存在有1個便能夠達成目的者。而,導電構件26係被嵌合於此嵌合部42中。
[導電構件26]
如同圖4以及圖10中所示一般,導電構件26,例如係被形成為砲彈型,並於其之軸方向的其中一端處具備有曲面部26a。此導電構件26,係使軸方向之另外一端側的圓柱部26b嵌合於保持構件24之嵌合部42之中。另外,此導電構件26之圓柱部26b的直徑,例如係被設定為較保持構件24之嵌合部42的內徑而更些許大。藉由此,導電構件26與保持構件24之嵌合部42之間的嵌合關係,係被設定為縮緊嵌合的關係。其結果,係能夠對於導電構件26從保持構件24之嵌合部42而脫落的情況作防止或者是抑制。
而,在可變容量電容器15處,如同圖4中所示一般,被形成於導電構件26之軸方向的其中一端側處之曲面部26a,係以與介電質22之第2面部22b相對向的方式而被作配置,導電構件26,係形成可變容量電容器15之第2電極部。
如同於後亦有所敘述一般,導電構件26之曲面部26a與介電質22之第2面部22b,於初期係成為隔著空氣層而相分離的狀態,但是,若是對於芯體12施加筆壓,則該兩者係成為相接觸之狀態。
而,此導電構件26,係為由具備有導電性並且能夠作彈性變形之彈性構件所成者。作為此種彈性構件,例如,係可列舉有矽導電橡膠或者是加壓導電橡膠(PCR:Pressure sensitive Conductive Rubber)等。作為導電構件26,藉由使用此種彈性構件,伴隨於施加在芯體12上之筆壓(壓力)的增加,介電質22之第2面部22b與導電構件26之間的接觸面積係成為增加。
另外,在本例中,針對導電構件26之形狀,雖係對於使身為其之其中一方的端部之曲面部26a形成為略半球狀的情況而作了說明,但是,此導電構件之形狀,係並非被限定於此種形狀。只要是能夠伴隨於施加在芯體12上之筆壓(壓力)的增加而使導電構件之與第1電極部36相對向的面積增加,則導電構件之形狀係不論是形成何種形狀均可。
接下來,參考圖13以及圖14,對本例之導電構件的其他實施例作說明。
圖13,係為對於導電構件之其他實施形態作展示之立體圖,圖14A,係為對於導電構件之其他實施形態作展示的平面圖,圖14B,係為對於導電構件之其他實施形態作展示的正面圖,圖14C,係為對於導電構件之其他實施形態作展示的左側面圖。
此一其他實施形態之導電構件70,係被形成為略圓柱狀,於其之軸方向的其中一端處,係具備著具有3個相異之曲率半徑的曲面部71。曲面部71,係被形成有相對於與導電構件70之軸方向Z相正交的第1方向X而具備有第1曲率半徑Ra的第1曲面71a。此第1曲面71a,係相對於在與導電構件70之軸方向Z相正交的同時亦與第1方向X相正交之第2方向Y,而具備有與第1曲率半徑Ra相異之第2曲率半徑Rb。
又,曲面部71,係被設置有第2曲面71b,該第2曲面71b,係通過導電構件70之軸心而沿著第1方向X地被形成,並相對於第1方向X而具備有第1曲率半徑Ra,且相對於第2方向Y而具備有與第1曲率半徑Ra以及第2曲率半徑Rb相異之第3曲率半徑Rc。進而,曲面部71,係被設置有第3曲面71c,該第3曲面71c,係通過導電構件70之軸心而沿著第2方向Y地被形成,並相對於第2方向Y而具備有第2曲率半徑Rb,且相對於第1方向X而具備有第3曲率半徑Rc。亦即是,第2曲面71b,係被形成於藉由具備有第1曲率半徑Ra之曲面所形成的稜線上,第3曲面71c,係被形成於藉由具備有第2曲率半徑Rb之曲面所形成的稜線上。
另外,第1曲率半徑Ra,例如係被設定為2mm,第2曲率半徑Rb,例如係被設定為4mm。又,第3曲率半徑Rc,例如係被設定為0.5mm。
於此,當先前所說明了的形成為略砲彈型之導電構件26的情況時,會有由於在每一製品中之偏差或者是組裝時之偏移而造成並不會以曲面部26a之頭頂部來與介電質22之第2面部22b相抵接之虞。然而,在此一其他實施形態之導電構件70的情況中,就算是在每一製品中而存在有偏差或者是在組裝時而於保持構件24與導電構件70之間產生有偏移,亦能夠確實地使第2曲面71b或者是第3曲面71c與介電質22之第2面部22b作接觸。
另外,在上述之其他實施形態中,雖係針對將導電構件70之軸方向的其中一端以使第1曲率半徑Ra與第2曲率半徑Rb成略90°地相交的方式而作了形成的例子來作了說明,但是,此些之曲率半徑,係並不被限定於設為略90°的情況。例如,亦可將第1曲率半徑Ra與第2曲率半徑Rb從相互相異之2個的角度方向來形成,並對於藉由具備有第1曲率半徑Ra之曲面所形成了的稜線與藉由具備有第2曲率半徑Rb之曲面所形成了的稜線進行去角,而設置圓弧部。藉由此,亦同樣的,就算是在每一製品中而存在有偏差或者是在組裝時而於保持構件24與導電構件70之間產生有偏移,亦能夠確實地使第2曲面或者是第3曲面與介電質22之第2面部22b作點接觸。
[彈性構件]
圖15A,係為彈性構件27之正面圖,圖15B,係為彈性構件27之平面圖。彈性構件27,例如係為具備有導電性之線圈彈簧,並具備有:具有彈性之捲繞部51、和於此捲繞部51之其中一端部處所具備之端子片53、以及於此捲繞部51之另外一端部處所具備之連接部52。
連接部52,係使捲繞部51之另外一端部朝向捲繞之半徑方向的內側來略垂直地作彎折,而形成之。而彈性構件27,係藉由使此連接部52與被設置在保持構件24之嵌合部42中的切缺部47相卡合,而被安裝在保持構件24上。如同圖4以及圖10中所示一般,彈性構件27,在被安裝於保持構件24上時,係以使捲繞部51隔著保持構件24之嵌合部42地而將導電構件26之外周作被覆的方式,而被作配設。此時,連接部52,係中介存在於保持構件24與導電構件26之間,並與導電構件26相接觸。藉由此,彈性構件27係被與導電構件26作電性連接。
又,端子片53,係使捲繞部51之其中一端部朝向捲繞方向來略垂直地作彎折,而形成之。而,如圖3中所示一般,此端子片53,當將彈性構件27收容在支持器21中時,係通過設置在此支持器21處之貫通孔34,而在支持器21之軸方向的其中一端側突出。而,端子片53,係如圖2中所示一般,在印刷基板17的未圖示之接點部處,而例如經由銲錫銲接、電阻熔接或者是超音波熔接等來作了連接。藉由此,彈性構件27係被與印刷基板17之電子零件作電性連接。作為此彈性構件27之材質,係使用具備有導電性之材質,例如係可列舉出鈦銅或者是不鏽鋼等之金屬。
而,如同圖4中所示一般,導電構件26以及彈性構件27,係被安裝在保持構件24上,並被收容在支持器21之筒孔21a中。此時,被形成於導電構件26之軸方向的其中一端側處之曲面部26a,係與介電質22之第2面部22b相對向,導電構件26,係作為可變容量電容器15之第2電極部而起作用。
圖16,係為對於彈性構件之其他實施形態作展示者。
此一其他實施形態之彈性構件27A,係為將連接部52A朝向捲繞部51A之捲繞方向而更進一步地作了彎折者。藉由此,當將彈性構件27A與導電構件26安裝在保持構件24上時,此連接部52A係在導電構件26之軸方向的另外一端處作穿刺。其結果,係能夠確實地將導電構件26與彈性構件27A作連接,而能夠對於導電構件26與彈性構件27A之接觸不良作防止或者是抑制。
[可變容量電容器15之組裝]
具備有此種構成之可變容量電容器15,例如係如同下述一般地被組裝。首先,如圖10中所示一般,將導電構件26與彈性構件27安裝在保持構件24處。亦即是,將彈性構件27之連接部52,與被設置在保持構件24之嵌合部42中的切缺部47相卡合,而將彈性構件27裝著在保持構件24上。此時,彈性構件27之捲繞部51,係以將保持構件24之嵌合部42的外周作覆蓋的方式而被作配置。於此,在嵌合部42處,係設置有2個的切缺部47。藉由此,相較於切缺部47為1個的情況,由於係並不需要對於彈性構件27之連接部52與保持構件24之切缺部47的方向作考慮,因此,能夠將彈性構件27之安裝作業的效率提升。
接著,將導電構件26嵌合在保持構件24之嵌合部42中。於此,嵌合部42與導電構件26間之嵌合,由於係成為鎖緊嵌合的關係,因此,能夠對於導電構件26從保持構件24而脫落之情況作防止或者是抑制。
此時,彈性構件27之連接部52,係中介存在於導電構件26與保持構件24之間,導電構件26與連接部52係相接觸。藉由此,導電構件26與彈性構件27係被作電性連接。進而,彈性構件27之捲繞部51,係以中介有保持構件24之嵌合部42地而將保持構件26之外周作覆蓋的方式而被作配置。藉由此,由導電構件26和彈性構件27以及保持構件24所成的第1組裝體,係被作組裝。
接下來,如圖4中所示一般,將介電質22從支持器21之軸方向的其中一端側起,而以使第2面部22b朝向支持器21之軸方向的另外一端側的方式來插入,並被載置在支持器21之凸緣部31上。接著,將端子構件23安裝在支持器21上。亦即是,將端子構件23之2個的卡止部38、38卡止於支持器21之2個的卡止承受部33、33處。此時,端子構件23之平坦部37,係與介電質22之第1面部22a作面接觸。藉由此,端子構件23之平坦部37,係成為發揮有介電質22之第1面部22a側的第1電極之作用。
於此,端子構件23之2個的卡止部38、38,係具備有彈性,並將平坦部37朝向介電質22之第1面部22a側來作推壓。藉由此,端子構件23之平坦部37,係被推壓於介電質22之第1面部22a處,並成為確實地作接觸之狀態。
故而,在此實施形態中,就算是並不在介電質22之第1面部22a處形成電極,亦能夠將端子構件23作為電極來兼用之。因此,能夠將在介電質22之第1面部22a上形成電極之工程作削減。又,由於係對於介電質22之第1面部22a而使端子構件23之平坦部37成為恆常地作彈性偏倚並且作接觸之狀態,因此,係能夠對於形成在介電質22上之電極由於與端子構件23間之衝突所導致的接觸(特別是點接觸)而造成的磨耗之問題作解決。
又,藉由端子構件23所具備之彈性,由於介電質22係藉由端子構件23而被朝向支持器21之軸方向的另外一端側作推壓,因此,係能夠對於介電質22從支持器21而脫落之情況作防止。進而,亦能夠對於介電質22在支持器21內而傾斜的情況作防止或者是抑制,而能夠使介電質22與導電構件26無傾斜地以良好平衡性來作接觸。藉由此,由支持器21和介電質22以及端子構件23所成的第2組裝體,係被完成。
接著,將第1組裝體從支持器21之軸方向的另外一端側而插入。此時,係使彈性構件27之端子片53通過圖7A以及圖7B中所示之支持器21的貫通孔34,並使其從支持器21之軸方向的其中一端側而突出。而後,使構成第1組裝體之保持構件24的2個的卡合部44、44,與支持器21之2個的卡合孔32、32相卡合。於此,2個的卡合孔32、32,由於係沿著支持器21之軸方向而涵蓋特定之長度地作開口,因此,保持構件24,係在支持器21處而可沿著其之軸方向作移動地被作支持。此時,導電構件26之曲面部26a,係與介電質22之第2面部22b相接近。
又,當將保持構件24之2個的卡合部44、44與支持器21之2個的卡合孔32、32作卡合時,彈性構件27之捲繞部51係與凸緣部31處之支持器21的軸方向之另外一端側相抵接。
此時,彈性構件27之捲繞部51,係以被作了些許之壓縮的狀態而中介存在於保持構件24與支持器21的凸緣部31之間。因此,藉由彈性構件27,導電構件26係恆常被朝向從介電質22遠離之方向而作推壓。因此,當在芯體12處並未被施加有壓力(筆壓)的初期狀態時,就算是以使導電構件26位置在上方的方式而將可變容量電容器15所朝之方向作了逆轉,亦能夠對於導電構件26與介電質22相接觸之情況作防止或者是抑制。其結果,由於係能夠對於導電構件26與介電質22相貼合之情況作防止或者是抑制,因此,能夠對於導電構件26或者是介電質22劣化的情況作防止,而能夠將可變容量電容器15之耐久性提升。
如同上述一般,而完成如圖3以及圖4中所示一般之可變容量電容器15的組裝。另外,可變容量電容器15之組裝,係並不被限定於上述形態。亦即是,第1組裝體與第2組裝體之組裝,不論先進行何者均可。
[可變容量電容器15之動作]
接著,參考圖2、圖4以及圖17,對本例之可變容量電容器15的動作作說明。圖17,係為對於在芯體12處施加有壓力(筆壓)的狀態作展示之可變容量電容器15的剖面圖。
若是對於芯體12之指示部12a而在圖17中所示之箭頭K的方向上施加壓力(筆壓),則可變容量電容器15之保持構件24,係被推壓於芯體12之軸部12b的另外一端處。藉由此,如圖17中所示一般,保持構件24,係在支持器21之筒孔21a內而移動至支持器21之軸方向的其中一端側處。而,導電構件26之曲面部26a,係與介電質22之第2面部22b相接觸。若是更進而對於芯體12之指示部12a施加壓力,則導電構件26,係被推壓至介電質22之第2面部22b上並變形(扁平化)。其結果,由於導電構件26與第2面部22b之間的接觸面積係改變,因此,介電質22之容量值係改變。而,在端子構件23與彈性構件27之間,該容量值係被檢測出來。藉由此,能夠將施加於指示部12a處之壓力檢測出來。
如圖4中所示一般,當並未在芯體12處施加有壓力(筆壓)的狀態(初期狀態)時,導電構件26,係從介電質22之第2面部22b物理性地分離,而並未與第2面部22b相接觸。故而,在導電構件26之曲面部26a與介電質22之第2面部22b之間,係成為存在有空氣層。因此,此時之介電質22的第1面部22a側之第1電極(端子構件23)和第2電極部之間的容量值(初期容量值),係成為與由介電質22所致之容量和由比介電率1.0的空氣層所致之容量之串聯合成容量略相等,而成為非常小之值。
若是對於芯體12施加壓力,則導電構件26與介電質22之第2面部22b之間的空氣層之厚度,係成為較初期狀態更薄。如此一來,由此空氣層所致之容量,係與該空氣層之厚度成反比地而增大,因此,可變容量電容器15之第1電極與第2電極之間的合成容量值係變大。
若是施加在芯體12處之壓力增加,而如圖17中所示一般,導電構件26之曲面部26a與介電質22之第2面部22b相接觸,則在該接觸部份處,係成為僅有由介電質22所致之容量。而,之後,若是更進而將施加在芯體12處之推壓力增加,則由於介電質22之比介電率係較空氣更大,因此,可變容量電容器15之第1以及第2電極之間的容量值,係與介電質22和導電構件26之曲面部26a之間的接觸面積略正比地增加。
由上述內容,可以得知,可變容量電容器15之容量,一直到導電構件26之曲面部26a與介電質22之第2面部22b相接觸為止前,係為非常小,並隨著由於筆壓而使導電構件26之曲面部26a與介電質22之第2面部22b之間的空氣層之厚度逐漸變小一事,而緩慢地增大。而,在導電構件26之曲面部26a與介電質22之第2面部22b作了接觸之後,可變容量電容器15之容量,係與導電構件26之曲面部26a和介電質22之第2面部22b之間的接觸面積成正比地增大。
此時之可變容量電容器15之容量值的增大變化,係依存於介電質22之第2面部22b的硏磨精確度。在本實施形態中,由於係設為鏡面加工,因此,係成為與接觸面積正確地成正比之增加變化。
於此,彈性構件27之彈性力,係設定為成為較施加在芯體12處之壓力(筆壓)而更小,而成為不會使彈性構件27之彈性力對於藉由可變容量電容器15所檢測出之筆壓特性造成影響。又,介電質22之第2面部22b,係被施加有鏡面加工。因此,係能夠謀求由於介電質22之第2面部22b和導電構件26反覆作接觸所導致的導電構件26之磨耗的降低。進而,藉由在第2面部22b處施加鏡面加工並設為平滑之面,亦能夠使可變容量電容器15之初期感度提高。
又,如圖4中所示一般,若是成為在芯體12之指示部12a處而並不施加壓力,則保持構件24,係經由彈性構件27之彈性力與導電構件26的曲面部26a之復原力,而在支持器21之筒孔21a內來朝向支持器21之軸方向的另外一側移動。而,導電構件26,係從介電質22之第2面部22b而分離。
進而,就算是將芯體12之指示部12a朝向上方,藉由彈性構件27之彈性力,亦能夠對於保持構件24由於芯體12或者是保持構件24之自身重量而在支持器21內來朝向介電質22側作移動一事作防止或者是抑制。其結果,在並未於芯體12處施加有壓力的狀態下,亦能夠對於導電構件26與介電質22相接觸之情況作防止或者是抑制,並且,係能夠將下挫之回應性提升。
又,在保持構件24處,係被設置有2個的卡合部44、44,在支持器21處,係被設置有和此2個的卡合部44、44相卡合之2個的卡合孔32、32。其結果,藉由使2個的卡合部44、44在支持器21之2個的卡合孔32、32之軸方向的另外一端側處作抵接,能夠對於保持構件24從支持器21而脫落的情況作防止。
[位置檢測裝置之電路構成]
接著,參考圖18,針對使用上述之實施形態的位置指示器2而進行指示位置之檢測以及筆壓之檢測的位置檢測裝置1之具體實施形態的電路構成例作說明。圖18,係為對於位置指示器2以及位置檢測裝置1之電路構成例作展示之區塊圖。藉由位置指示器2與位置檢測裝置1,而構成輸入裝置。
作為位置指示器2之電路構成,係經由共振電路61而作表現,該共振電路61,係由位置指示線圈13、和被與此位置指示線圈13作了連接之可變容量電容器15、以及被與此可變容量電容器15作了並聯連接之共振電容器60a所成。
另一方面,在位置檢測裝置1處,係藉由將X軸方向迴圈線圈群104a和Y軸方向迴圈線圈群104b作層積設置,而形成位置檢測線圈101。各迴圈線圈群104a、104b,例如係分別由40根之矩形的迴圈線圈所成。構成各迴圈線圈群104a、104b之各迴圈線圈,係以作等間隔之並排且依序作重合的方式而被作配置。
又,在位置檢測裝置1處,係被設置有被與X軸方向迴圈線圈群104a以及Y軸方向迴圈線圈群104b作連接之選擇電路106。此選擇電路106,係依序對於2個的迴圈線圈群104a、104b中之1個的迴圈線圈作選擇。
進而,在位置檢測裝置1中,係被設置有:震盪器103、和電流驅動器105、和切換連接電路107、和受訊放大器108、和檢波器109、和低域濾波器110、和取樣保持電路112、和A/D變換電路113、和同步檢波器116、和低域濾波器117、和取樣保持電路118、和A/D變換電路119、以及處理部114。
震盪器103,係為產生頻率f0之交流訊號並供給至電流驅動器105和同步檢波器116處之震盪器103。電流驅動器105,係將從震盪器103所供給而來之交流訊號變換為電流,並送出至切換連接電路107處。切換連接電路107,係藉由從後述之處理部114而來的控制,而對於經由選擇電路106所選擇了的迴圈線圈所被作連接之連接目標(送訊側端子T、受訊側端子R)作切換。此些連接目標中,在送訊側端子T處,係被連接有電流驅動器105,在受訊側端子R處,係被連接有受訊放大器108。
在被選擇電路106所選擇了的迴圈線圈處而產生之感應電壓,係經由選擇電路106以及切換連接電路107而被送至受訊放大器108處。受訊放大器108,係將從迴圈線圈所供給而來之感應電壓作放大,並送出至檢波器109以及同步檢波器116處。
檢波器109,係對在迴圈線圈處所產生之感應電壓、亦即是受訊訊號作檢波,並送出至低域濾波器110處。低域濾波器110,係具備有較前述之頻率f0而更充分低之遮斷頻率,並將檢波器109之輸出訊號變換為直流訊號而送出至取樣保持電路112處。取樣保持電路112,係將低域濾波器110之輸出訊號的特定之時機處(具體而言,係為受訊期間中之特定時機處)的電壓值作保持,並送出至A/D(Analog to Digital)變換電路113處。A/D變換電路113,係將取樣保持電路112類比輸出變換為數位訊號,並送出至處理部114處。
另一方面,同步檢波器116,係將受訊放大器108之輸出訊號,藉由從震盪器103而來之交流訊號而作同步檢波,並將與該些間之相位差相對應了的準位之訊號,送出至低域濾波器117處。此低域濾波器117,係具備有較頻率f0而更充分低之遮斷頻率,並將同步檢波器116之輸出訊號變換為直流訊號而送出至取樣保持電路118處。此取樣保持電路118,係將低域濾波器117之輸出訊號的特定之時機處的電壓值作保持,並送出至A/D(Analog to Digital)變換電路119處。A/D變換電路119,係將取樣保持電路118類比輸出變換為數位訊號,並送出至處理部114處。
處理部114,係對位置檢測裝置1之各部作控制。亦即是,處理部114,係對在選擇電路106處之迴圈線圈的選擇、切換連接電路107之切換、取樣保持電路112、118的時機作控制。處理部114,係根據從A/D變換電路113、119而來之輸入訊號,而從X軸方向迴圈線圈群104a以及Y軸方向迴圈線圈群104b起來以一定之送訊持續時間而將電波作送訊。
在X軸方向迴圈線圈群104a以及Y軸方向迴圈線圈群104b之各迴圈線圈處,係經由從位置指示器2所送訊而來之電波而產生有感應電壓。處理部114,係根據此在各迴圈線圈處所產生了的感應電壓之電壓值的準位,而算出位置指示器2之X軸方向以及Y軸方向的指示位置之座標值。又,處理部114,係根據所送訊了的電波與所受訊了的電波間之相位差,而檢測出筆壓。
接下來,參考圖19,對於位置檢測裝置1之依據於在處理部114中之處理的流程所進行之動作作說明。圖19,係為展示在處理部114中之處理的流程之圖。
首先,處理部114,係對於X軸方向迴圈線圈群104a之各迴圈線圈依序作掃描、選擇(以下,將此依序掃描、選擇稱為全掃描)(步驟S1)。
若是對於此全掃描作具體說明,則處理部114,首先係對於選擇電路106,而送出對X軸方向迴圈線圈群104a中之第1個的迴圈線圈(例如迴圈線圈X1)作選擇的資訊,同時,對於切換連接電路107,而送出對送訊側作選擇之訊號。藉由此,係從震盪器103而對於迴圈線圈X1來供給有頻率f0之正弦波訊號,迴圈線圈X1係產生頻率f0之電波。此時,若是位置指示器2對於位置檢測裝置1之上面300a作接近或者是作接觸,則從迴圈線圈X1所產生了的電波,係會將具備有位置指示線圈13之共振電路61作激勵震盪。其結果,在共振電路61處,係產生頻率f0之感應電壓。
處理部114,若是將對送訊側端子T作選擇之訊號以特定之一定時間而送出至切換連接電路107處,則係對於切換連接電路107而送出對受訊側端子R作選擇之訊號,並使藉由迴圈線圈X1所產生之電波消滅。此時,在位置指示器2之具備有共振電容器60a以及可變容量電容器15的共振電路61處所產生了的感應電壓,係因應於其之損失而逐漸的衰減,共振電路61係發訊頻率f0之電波。此電波,係反過來將前述之迴圈線圈X1作激勵震盪,並在迴圈線圈X1處而使感應電壓產生。
處理部114,若是將對受訊側端子R作選擇之訊號以一定之時間而送出至切換連接電路107處,則係將在選擇電路106處而對於X軸方向迴圈線圈群104a中之第2個的迴圈線圈(例如迴圈線圈X2)作選擇的資訊,送出至切換連接電路107處。之後,藉由使處理部114將對受訊側端子R作選擇之訊號送出至切換連接電路107處,而進行與前述相同之電波的送受訊。
以下,係藉由使處理部114實行同樣之處理,而對於X軸方向迴圈線圈群104a中之從第3個起直到第40個為止的迴圈線圈(例如迴圈線圈X3~X40)依序作掃描、選擇。其結果,在迴圈線圈X3~X40中,係進行電波之送受訊。
另外,在步驟S1之處理中,處理部114,係亦可並不對X軸方向迴圈線圈群104a之全部的迴圈線圈作選擇,而是對於所選擇之迴圈線圈作像是相隔1個或是相隔2個一般之適當的跳過。又,亦可設為對於1個的迴圈線圈而進行複數次之電波的送受訊。進而,對於各迴圈線圈的送訊時間與對於各迴圈線圈的受訊時間,係必須為相等,但是,送訊時間與受訊時間,係並非一定需要為相同。
在前述之受訊期間中而於X軸方向迴圈線圈群104a之迴圈線圈處所產生了的感應電壓(亦即是受訊訊號),係藉由檢波器109而被作檢波,並被變換為直流訊號,再藉由低域濾波器110而被作平滑化。而後,係經由取樣保持電路112,而在特定之時序處被作保持,再藉由通過A/D變換電路113,而作為電壓值來送出至處理部114處。
圖20,係為對於前述之X軸全掃描動作(圖19之步驟S1)中的各部之波形的其中一例作展示者。於圖20中,(a)係為從位置檢測線圈101所送訊而來之電波,(b)係為在共振電路61處所產生了的感應電壓,(c)係為位置檢測裝置1所受訊了的受訊訊號,(d)係為取樣保持電路112之輸出訊號。
於此,取樣保持電路112之輸出準位,係成為依存於位置指示器2與迴圈線圈間之距離的值。因此,處理部114,係判別取樣保持電路112之輸出準位的最大值是否為預先所設定之一定值以上(步驟S2),並判別位置指示器2是否存在於位置檢測裝置1之有效讀取高度內。
在步驟S2之處理中,當判別取樣保持電路112之輸出準位的最大值係並非為預先所設定之一定值以上,亦即是判別為位置指示器2係並非存在於有效讀取高度內的情況時(步驟S2之“NO”),處理部114,係使處理回到步驟S1。
另一方面,當判定為位置指示器2係存在於有效讀取高度內的情況時(步驟S2之“YES”),處理部114,係將在各迴圈線圈X1~X40中之得到有最大值的迴圈線圈(以下,稱為峰值線圈)抽出,並將其之號碼(在本例中,係為「X7」)作記憶(步驟S3)。
接著,處理部114,係對於Y軸方向迴圈線圈群104b之各迴圈線圈依序作掃描、選擇(全掃描)(步驟S4),並進行在Y軸方向迴圈線圈群104b之各迴圈線圈處的電波之送受訊。
圖21,係為對於在Y軸全掃描動作中之各部的波形之其中一例作展示者。於圖21中,在(a)、(b)、(c)、(d)中所示之各訊號,係為與在圖20之(a)、(b)、(c)、(d)中所示之訊號相同的訊號。
接下來,處理部114,係將在各迴圈線圈Y1~Y40中之得到有最大值的迴圈線圈(以下,稱為峰值線圈)抽出,並將其之號碼(在本例中,係為「Y5」)作記憶(步驟S5)。
接著,處理部114,係以X軸方向迴圈線圈群104a中之峰值線圈為中心,而對於和該峰值線圈相鄰接之特定數量(例如,5個)的迴圈線圈,而進行電波之送收訊。在此電波之送受訊中,當將電波作送訊時(亦即是,藉由切換連接電路107而對於送訊側端子T作選擇時),處理部114係恆常選擇峰值線圈(在本例中,係為「迴圈線圈X7」)。另一方面,當對電波作受訊時(亦即是藉由切換連接電路107而對於受訊側端子R作選擇時),處理部114,係對於迴圈線圈(於本例中,係為5個)而從號碼較小者起來朝向較大者(或者是從較大者來朝向較小者)依序作掃描、選擇(區段掃描)(步驟S6)。
若是X軸區段掃描動作結束,則處理部114,係對於以Y軸方向迴圈線圈群104b中之峰值線圈為中心的特定之數(例如,5個)的迴圈線圈,進行電波之送收訊。在此電波之送受訊中,當將電波作送訊時(亦即是,藉由切換連接電路107而對於送訊側端子T作選擇時),處理部114係恆常選擇峰值線圈(在本例中,係為「迴圈線圈Y5」)。另一方面,當對電波作受訊時(亦即是藉由切換連接電路107而對於受訊側端子R作選擇時),處理部114,係對於迴圈線圈(於本例中,係為5個)而從號碼較小者起來朝向較大者(或者是從較大者來朝向較小者)依序作掃描、選擇(區段掃描)(步驟S7)。
圖22,係為對於在X軸區段掃描動作以及Y軸區段掃描動作中之各部的波形之其中一例作展示者。於圖22中,在(a)、(b)、(c)、(d)中所示之各訊號,係為與在圖20之(a)、(b)、(c)、(d)中所示之訊號相同的訊號。
若是Y軸區段掃描動作結束,則處理部114,係判別在步驟S6、S7之處理中所得到的感應電壓之最大值是否為預先所設定之一定值以上(步驟S8),並判別位置指示器2是否存在於位置檢測裝置1之有效讀取高度內。
在步驟S8之處理中,當判別取樣保持電路112之輸出準位的最大值係並非為預先所設定之一定值以上,亦即是判別為位置指示器2係並非存在於有效讀取高度內的情況時(步驟S8之“NO”),處理部114,係使處理回到步驟S1。
另一方面,當判定為位置指示器2係存在於有效讀取高度內的情況時(步驟S8之“YES”),處理部114,係將得到有最大之感應電壓的X軸方向之峰值線圈以及Y軸方向之峰值線圈抽出,並分別將該些之號碼作記憶(步驟S9)。
接下來,處理部114,係對於每一次之X軸方向以及Y軸方向之區段掃描,而以準位為大者起之順序,來分別抽出複數(例如,3個)之感應電壓,並根據此些之訊號,而求取出由位置指示器2所致之指示位置的X軸方向以及Y軸方向之座標值(步驟S10)。此X軸方向以及Y軸方向之座標值,係可藉由實行如同本案申請人在先前所申請之日本專利第2131145號中所敘述一般之週知的座標計算,而計算出來。
接著,處理部114,係從與送訊了的電波和受訊了的電波間之相位差相對應了的訊號的準位,來檢測出筆壓(步驟S12)。之後,只要位置指示器2係持續存在於有效讀取高度內,則處理部114,係反覆進行步驟S6~S11之處理,而當判定其係並不存在於有效讀取高度內的情況時,則係回歸至步驟S1之處理。
如此這般,在位置檢測裝置1中,係能夠藉由處理部114來將作了接近的位置指示器2之位置檢測出來。並且,藉由將所受訊了的訊號之相位檢測出來,係能夠得到位置指示器2之筆壓值的資訊。
[位置指示器2中之筆壓(壓力)的檢測精確度]
如同前述一般,可變容量電容器15,係構成位置指示器中之筆壓檢測部,但是,接下來,係參考圖23A以及圖23B,而針對由上述之實施形態的可變容量電容器15與由先前技術的可變容量電容器所致之筆壓(壓力)的檢測精確度作說明。
圖23A以及圖23B,係為對於當在橫軸而標示出於芯體12處所施加之荷重,並在縱軸而標示出相位(所送訊了的電波和所受訊了的電波之間的相位差)時的可變容量電容器之相位-荷重特性作展示之圖表。而,圖23A,係為對於上述之實施形態的可變容量電容器15之相位-荷重特性作展示之圖表,圖23B,係為對於圖41中所示之先前技術的可變容量電容器之相位-荷重特性作展示之圖表。
實施形態之可變容量電容器15,係對於介電質22之第2面部22b施加鏡面加工,並且將導電構件26之接觸部分形成為曲面狀。其結果,如圖23A中所示一般,係能夠將1g之微小的荷重(壓力)檢測出來。又,彈性構件27之彈性力,係設定為較例如1g以下之施加在芯體12處之壓力(筆壓)更小而成為非常小,並成為不會使彈性構件27之彈性力對於筆壓特性造成影響。相對於此,如圖23B中所示一般,先前技術之可變容量電容器,係存在有10g~20g之無感區域,而無法將施加在芯體上之微小的壓力檢測出來。
又,先前技術之可變容量電容器200,係並不具備有用以使第2電極203從介電質201而遠離之構成。又,如圖23B中所示一般,可以得知,若是施加有荷重,則相位係如同曲線(箭頭E’)一般地而作改變,而若是將荷重除去,則相位係如同曲線(箭頭F’)一般地作改變。如同此圖23B中所示一般,遲滯(Hysteresis)係變大,在施加有某一荷重時與將荷重作了除去時的相位差(箭頭H’)係大為相異。其結果,筆壓之控制係變難,當將可變容量電容器搭載在位置指示器上時,位置指示器之書寫感或者是感觸係降低。
相對於此,上述之實施形態的可變容量電容器15,係經由彈性構件27之彈性力與導電構件26的曲面部26a之復原力,而將導電構件26朝向從介電質22而遠離之方向作推壓。又,如圖23A中所示一般,可以得知,若是施加有荷重,則相位係如同曲線(箭頭E)一般地而作改變,而若是將荷重除去,則相位係如同曲線(箭頭F)一般地作改變。如同此圖23A中所示一般,相較於先前技術之可變容量電容器200,係能夠更加地將遲滯縮小,並能夠將施加有某一荷重時與將荷重除去後之相位差(箭頭H’)縮小。其結果,係能夠使筆壓之控制成為容易,當將可變容量電容器15搭載在位置指示器2上時,係能夠使位置指示器之書寫感或者是感觸提升。
[位置指示器之其他例子]
圖24,係為對於在位置指示器2中所設置的共振電路之其他例子(第2例)作展示的說明圖。此例之共振電路62,係經由位置指示線圈13和可變容量電容器15所構成。在身為共振電路之第1例的共振電路61(參考圖18)中,係將可變容量電容器15與共振電容器60a作並聯連接,而構成並聯共振電路。然而,作為位置指示器2之共振電路,係亦可如圖24中所示一般,作為電容器而僅使用可變容量電容器15來構成之。
接下來,參考圖25,對位置指示器之其他例子作說明。圖25,係為對於其他例之位置指示器2A作展示的電性電路圖。另外,在此圖25之說明中,在與圖18相對應之部分處,係附加與圖18相同之符號,並省略詳細說明。
位置指示器2A,係具備有藉由從設置在位置檢測裝置1中之位置檢測線圈101(參考圖18)所送出的f0之頻率而作共振的共振電路121。此共振電路121,係經由位置指示線圈13和共振器60a所構成。又,在位置指示器2A之電路基板處,係被配置有以週知之CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)技術所致的積體電路(IC:Integrated Circuit)122。此積體電路122,係經由以二極體123與電容器124所構成的驅動電源而被驅動。
此二極體123,係被連接於共振電路121處。而,於此二極體123處,係被施加有根據從位置檢測線圈101所供給而來之激磁訊號而在共振電路121處所產生的交流電壓。此交流電壓,係經由二極體123與電容器124而被整流,並進而被變換為直流,而被作為積體電路122之驅動電源。又,在共振電路121處所產生之訊號,係經由電容器125而亦被供給至積體電路122處。此積體電路122,係根據經由電容器125所被供給而來之訊號,而產生為了進行位置指示器2A與位置檢測裝置1之間之訊號的送受訊而被使用的時脈訊號、以及用以檢測出筆壓之時脈訊號。
可變容量電容器15,係如同上述一般,其容量會隨著被施加在芯體12(參考圖2)上之筆壓而變化。此可變容量電容器15,係被與電阻(未圖示)作連接,而構成時間定數電路。故而,若是可變容量電容器15之容量係因應於筆壓而變化,則時間定數電路之時間定數係作變化。而後,此時間定數,係藉由積體電路122而被變換為特定之位元數(例如8位元)的筆壓值。
如此這般所求取出之筆壓資料(8位元之筆壓值),係與前述之供以進行位置檢測裝置1與位置指示器2A之間的訊號之送受訊的時脈訊號作同步地,而1次1位元地被從積體電路122作輸出。藉由此輸出,積體電路122,係對於並列地而被連接於共振電路121處之開關60b的ON/OFF之切換作控制。故而,當此開關60b為OFF時,位置檢測裝置1係將從位置指示器2A而來之訊號檢測出來。而,當開關60b為ON時,由於共振電路121係被短路,因此,從位置指示器2A所送出之訊號,係無法藉由位置檢測裝置1而檢測出來。
藉由此,位置檢測裝置1,係從位置檢測線圈101而以一定時間來送訊了用以對於位置指示器2A供給電力的激磁訊號,之後,將從位置指示器2A所送出之訊號檢測出來,經由此,而能夠求取出被施加在芯體12處之筆壓。
[第2實施形態]
第2實施形態,其與第1實施形態之相異處,係在於位置指示器之可變容量電容器中的端子構件23之平坦部37與介電質之第1面部22a之間的接觸部之構成。圖26,係為對於此第2實施形態中之位置指示器的可變容量電容器150之構成作展示的圖。在此圖26之可變容量電容器150中,對於與上述第1實施形態中之可變容量電容器15相同的部分,係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
在此第2實施形態中,被設置在介電質22之第1面部22a側處的端子構件23之平坦部37,係並非為與介電質22之第1面部22a作直接接觸者,而係設為在端子構件23之平坦部37與介電質22之第1面部22a之間而中介存在有例如由導電性橡膠所成之導電性彈性構件81。
此導電性彈性構件81,係如圖27中所示一般,被設為與端子構件23之平坦部37略相等或者是較其而些許大之圓板狀的形狀。而,當將可變容量電容器150作了組裝時,藉由由端子構件23之卡止部38、38所致的彈性偏倚力,導電性彈性構件81,係被挾持在端子構件23之平坦部37與介電質22之第1面部22a之間。
若依據此第2實施形態,則藉由隔著導電性彈性構件81,端子構件23之平坦部37的全面積部分,係成為對於介電質22之第1面部22a而確實地作接觸之狀態。故而,就算是由於筆壓而使得介電質22從第2面部22b側而作了推壓偏倚的情況時,介電質22之第1面部22a側的第1電極,亦係成為中介有導電性彈性構件81之由端子構件23之平坦部37和介電質22之第1面部22a之間的接觸面積所成的安定之電極面積者。
另外,導電性彈性構件81,係可作為與介電質22以及端子構件23相異之構件來另外準備,並在可變容量電容器150之組裝時,設為使其被挾持在介電質22之第1面部22a與端子構件23之平坦部37之間,但是,亦可設為將導電性彈性構件81預先接著在介電質22之第1面部22a或者是端子構件23之平坦部37處。
[第3實施形態]
第3實施形態,其與第1以及第2實施形態之相異處,亦係在於位置指示器之可變容量電容器中的端子構件23之平坦部37與介電質之第1面部22a之間的接觸部之構成。亦即是,在此第3實施形態中,如同圖28中所示一般,在介電質22之第1面部22a處,係在與端子構件23之平坦部37所作接觸之面積部分相等的區域或者是較該面積部分而更大之區域處,而預先形成電極層82。此電極層82,例如,係藉由將銀糊燒結在介電質22之第1面部22a上,而形成之。其他之構成,係設為與上述之第1實施形態相同。
藉由設為此種構成,在第3實施形態之可變容量電容器中,端子構件23之平坦部37,當一面受到由端子構件23之彈性力所致之推壓偏倚力,一面具有特定之面積地而與介電質22之第1面部22a作了接觸時,係在電極層82處確實地作接觸。
而,在此第3實施形態之情況中,介電質22之第1面部22a側的第1電極之面積,係藉由電極層82之面積而被決定,並成為安定之電極面積。在此第3實施形態的情況中,就算是存在有電極層82,亦係恆常地藉由端子構件23之彈性力而使該端子構件23之平坦部37成為與電極層82作面接觸之狀態。故而,在端子構件23與介電質22之第1面部22a的電極層82之間,由於係並不會有產生如同先前技術一般的衝突之虞,因此,電極層82之磨耗係幾乎不存在,在耐久性上係為優良。
[第4實施形態]
第4實施形態,其與上述實施形態之相異處,係在於與介電質22之第1面部22a相接觸的端子構件之構成。圖29,係為對於此第4實施形態中之位置指示器的可變容量電容器151之構成例作展示者。在此圖29之可變容量電容器151中,對於與上述第1實施形態中之可變容量電容器15相同的部分,亦係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
在此第4實施形態中,被設置在介電質22之第1面部22a側的端子構件,係被設為如同圖29以及圖30中所示一般之端子構件400。此端子構件400,係為藉由與端子構件23相同之導電性金屬所構成者,並由彈性卡合部401和導線片402所成。彈性卡合部401,係如圖30A中所示一般,其剖面形狀被設為U字型,在其之被彎折為U字的底部處,係具備有與介電質22之第1面部22a相接觸的平坦部403。
又,導線片402,係如圖30A、B中所示一般,為從U字之其中一方的端部起而作延長設置者。而,此導線片402,係在圖2中所示之印刷基板17的未圖示之接點部處,而例如經由電阻熔接或者是超音波熔接等來作了連接。藉由此,端子構件400係被與印刷基板17之電子零件作電性連接。
在此實施形態中,於支持器21之軸方向的其中一端側處,係固著於支持器21上地而被設置有與介電質22之第1面部22a相對向的蓋部21c。在此蓋部21c處,係被設置有使端子構件400之導線片402作貫通之貫通孔(未圖示)。
而,當將此實施形態之可變容量電容器151作組裝時,係在將蓋部21c固著於支持器21上之前,先將端子構件400之導線片402插通於此蓋部21c之貫通孔中。而後,在將U字型之彈性卡合部401配置於蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間之空間中的狀態下,而將蓋部21c固著在支持器21上。
於此情況,從端子構件400之平坦部403的與介電質22之第1面部22a相接觸之面起直到U字型之彈性卡合部401的端部401a以及401b為止的長度,係被設定為較被作了固著之蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間的距離而更長。
因此,在將蓋部21c固著在支持器21上的狀態下,端子構件400之U字型的彈性卡合部401之端部401a以及401b,係抵接於蓋部21c處,藉由彈性卡合部401之彈性偏倚力,平坦部403係被朝向介電質22之第1面部22a側而作偏倚,平坦部403係成為被壓接於介電質22之第1面部22a上的狀態。
如同上述一般,在此第4實施形態中,亦與前述之第1實施形態相同的,端子構件400之平坦部403,係成為被推壓在介電質22之第1面部22a上並作接觸的狀態,端子構件400,係作為第1電極而起作用。故而,在此第4實施形態中,亦能夠得到與前述第1實施形態相同之作用效果。
另外,在圖29所示之可變容量電容器151之例中,雖然係為使端子構件400之平坦部403直接性地與介電質22之第1面部22a作接觸的情況,但是,亦可如同前述之第2實施形態一般而使導電性彈性構件81中介存在於端子構件400之平坦部403與介電質22之第1面部22a之間。又,亦可如同第3實施形態一般,在介電質22之第1面部22a處預先形成金屬電極82,並構成為使該金屬電極82與端子構件400之平坦部403作接觸。
[第5實施形態]
第5實施形態,其與上述實施形態之相異處,亦係在於與介電質22之第1面部22a相接觸的端子構件之構成。圖31,係為對於此第5實施形態中之位置指示器的可變容量電容器152之構成例作展示者。在此圖31之可變容量電容器152中,對於與上述第1實施形態中之可變容量電容器15相同的部分,亦係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
在此第5實施形態中,被設置在介電質22之第1面部22a側的端子構件,係被設為如同圖31以及圖32中所示一般之端子構件410。此端子構件410,係為藉由與端子構件23相同之導電性金屬所構成者,並由彈性卡合部411和導線片412所成。彈性卡合部411,係如圖32A中所示一般,使板狀之金屬形成為漩渦狀,在其之底部處,係具備有與介電質22之第1面部22a相接觸的平坦部413。
又,導線片412,係如圖32A、B中所示一般,為從漩渦狀之板狀金屬的最外周之部分的端部起而作延長設置者。而,此導線片412,係在圖2中所示之印刷基板17的未圖示之接點部處,而例如經由電阻熔接或者是超音波熔接等來作了連接。藉由此,端子構件410係被與印刷基板17之電子零件作電性連接。
而,在此第5實施形態中,亦係與第4實施形態相同的,在被設置於支持器21之軸方向的其中一端側處之蓋部21c上,係被設置有使端子構件410之導線片412作貫通的貫通孔(未圖示)。
而,當將此實施形態之可變容量電容器152作組裝時,係在將蓋部21c固著於支持器21上之前,先將端子構件410之導線片412插通於此蓋部21c之貫通孔中。而後,在將彈性卡合部411配置於蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間之空間中的狀態下,而將蓋部21c固著在支持器21上。
於此情況,從端子構件410之平坦部413的與介電質22之第1面部22a相接觸之面起直到與前述平坦部413相對向之漩渦狀的彈性卡合部411之上端部411a為止的距離,係被設定為較被作了固著之蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間的距離而更大。
因此,在將蓋部21c固著在支持器21上的狀態下,端子構件410之漩渦狀的彈性卡合部411之上端部411a,係抵接於蓋部21c處,藉由彈性卡合部411之彈性偏倚力,平坦部413係被朝向介電質22之第1面部22a側而作偏倚,平坦部413係成為被壓接於介電質22之第1面部22a上的狀態。
如同上述一般,在此第5實施形態中,亦與前述之第1實施形態相同的,端子構件410之平坦部413,係成為被推壓在介電質22之第1面部22a上並作接觸的狀態,端子構件410,係作為第1電極而起作用。故而,在此第5實施形態中,亦能夠得到與前述第1實施形態相同之作用效果。
另外,在圖31所示之可變容量電容器152之例中,雖然會有使端子構件410之平坦部413直接性地與介電質22之第1面部22a作接觸的情況,但是,亦可如同前述之第2實施形態一般而使導電性彈性構件81中介存在於端子構件410之平坦部413與介電質22之第1面部22a之間。又,亦可如同第3實施形態一般,在介電質22之第1面部22a處預先形成金屬電極82,並構成為使該金屬電極82與端子構件410之平坦部413作接觸。
[第6實施形態]
第6實施形態,其與上述實施形態之相異處,亦係在於與介電質22之第1面部22a相接觸的端子構件之構成。圖33,係為對於此第6實施形態中之位置指示器的可變容量電容器153之構成例作展示者。在此圖33之可變容量電容器153中,對於與上述第1實施形態中之可變容量電容器15相同的部分,亦係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
在此第6實施形態中,被設置在介電質22之第1面部22a側的端子構件,係被設為如同圖33以及圖34中所示一般之端子構件420。此端子構件420,係為藉由與端子構件23相同之導電性金屬所構成者,並由圓板狀卡合部421和棒狀之導線片422所成。圓板狀卡合部421,係如圖34中所示一般,藉由以導電性金屬所成之圓板所構成,並藉由從此圓板狀卡合部421之其中一面421a起來豎立相對於該面421a而成垂直的棒狀片,而形成導線片422。
此導線片422,係在圖2中所示之印刷基板17的未圖示之接點部處,而例如經由電阻熔接或者是超音波熔接等來作了連接。藉由此,端子構件420係被與印刷基板17之電子零件作電性連接。
而,在此第6實施形態中,亦係與第4實施形態相同的,在被設置於支持器21之軸方向的其中一端側處之蓋部21c上,係被設置有使端子構件420之導線片422作貫通的貫通孔(未圖示)。
而,在此第6實施形態中,係將棒狀之導線片422插通設置於線圈彈簧423中,並成為藉由此彈簧線圈423之彈性偏倚力來使端子構件420之圓板狀卡合部421的與其中一面421a相反側之面被壓接在介電質22之第1面部22a上。
在將此第6實施形態之可變容量電容器153作組裝時,係在將端子構件420之棒狀導線片422插通在線圈彈簧423中之後,再將棒狀導線片插通在蓋部21c之貫通孔中。而後,使端子構件420之圓板狀卡合部421的與其中一面421a相反側之面,和介電質22之第1面部22a作接觸,並且在使線圈彈簧423作了收縮的狀態下,將蓋部21c固著於支持器21上。
如此一來,在蓋部21c被固著於支持器21上的狀態下,線圈彈簧423係以使端子構件420之圓板狀卡合部421朝向介電質22之第1面部22a側來作偏移的方式而起作用。
如同上述一般,在此第6實施形態中,亦同樣的,端子構件420之圓板狀卡合部421係成為被推壓在介電質22之第1面部22a上並作接觸的狀態,端子構件420,係作為第1電極而起作用。故而,在此第6實施形態中,亦能夠得到與前述第1實施形態相同之作用效果。
[第7實施形態]
第7實施形態,其與上述實施形態之相異處,亦係在於與介電質22之第1面部22a相接觸的端子構件之構成。圖35,係為對於此第7實施形態中之位置指示器的可變容量電容器154之構成例作展示者。在此圖35之可變容量電容器154中,對於與上述第1實施形態中之可變容量電容器15相同的部分,亦係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
在此第7實施形態中,被設置在介電質22之第1面部22a側的端子構件,係被設為如同圖35中所示一般之端子構件430。此端子構件430,於此例中,係由1個的球形之彈性構件431、和蓋部21c、以及導線片432所構成。彈性構件431,例如係藉由導電橡膠所構成。而,於此例中,球形之彈性構件431的直徑,係被設定為較被作了固著的蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間的距離更大。
而,在此第7實施形態中,蓋部21c係藉由導電金屬所構成,在此蓋部21c處,係被連接設置有用以與印刷基板17之接點部作連接的導線片432。
而,在此第7實施形態之可變容量電容器154的組裝中,係在將彈性構件431配置於介電質22之第1面部22a與蓋部21c之間的狀態下,而將蓋部21c固著在支持器21上。
如此一來,彈性構件431之直徑,由於係為較被作了固著的蓋部21c與介電質22之第1面部22a間的距離而更大,因此,彈性構件431係被壓潰,並成為以與介電質22之第1面部22a作面接觸的狀態下而被作壓接的狀態。
如同上述一般,在此第7實施形態中,亦與前述之第1實施形態相同的,端子構件430,係成為被推壓在介電質22之第1面部22a上並作面接觸的狀態,端子構件430,係作為第1電極而起作用。故而,在此第7實施形態中,亦能夠得到與前述第1實施形態相同之作用效果。
另外,在上述之第7實施形態的說明中,端子構件430,雖係使用有1個的彈性構件431,但是,例如亦可設為如圖36中所示一般而使用2個的彈性構件431a、431b。
[第8實施形態]
第8實施形態,其與上述實施形態之相異處,亦係在於與介電質22之第1面部22a相接觸的端子構件之構成。圖37,係為對於此第7實施形態中之位置指示器的可變容量電容器155之構成例作展示者。在此圖37之可變容量電容器155中,對於與上述第1實施形態中之可變容量電容器15相同的部分,亦係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
在此第8實施形態中,被設置在介電質22之第1面部22a側的端子構件,係被設為如同圖37中所示一般之端子構件440。此端子構件440,於此例中,係由彈性卡合部441和導線片442所構成。彈性卡合部441,係由與被設置在介電質22之第2面部22b側處的導電構件26相同之砲彈形狀的例如導電橡膠所構成。而,於此例中,彈性卡合部441之軸方向的長度,係被設定為較被作了固著的蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間的距離而更些許大。
導線片442,係由導電性金屬所構成,並藉由被與彈性構件441作連接之金屬板部442a、和以被與印刷基板17之未圖示的接點部作連接的方式而被形成之棒狀片442b,而構成之。在蓋部21c處,係被設置有使導線片442之棒狀片442b作貫通之貫通孔(未圖示)。
而,當將此第8實施形態之可變容量電容器155作組裝時,係在將蓋部21c固著於支持器21上之前,先將端子構件440之導線片442的棒狀片442b插通於此蓋部21c之貫通孔中。之後,在使砲彈型之彈性卡合部441的圓頂狀曲面441a與介電質22之第1面部22a作了面接觸的狀態下,而將蓋部21c固著在支持器21上。如同前述一般,彈性卡合部441之軸方向的長度,由於係被設定為較被作了固著的蓋部21c與介電質22之第1面部22a之間的距離而更些許大,因此,彈性卡合部441之圓頂狀曲面441a的與介電質22之第1面部22a相接觸的部分,係成為作彈性偏移並被壓潰的狀態,彈性卡合部441之圓頂狀曲面441a與介電質22之第1面部22a,係成為作面接觸的狀態。
如同上述一般,在此第8實施形態中,亦與前述之第1實施形態相同的,端子構件440,係成為被推壓在介電質22之第1面部22a上並作接觸的狀態,端子構件440,係作為第1電極而起作用。故而,在此第8實施形態中,亦能夠得到與前述第1實施形態相同之作用效果。
另外,在圖29、圖31、圖33、圖35、圖36以及圖37所示之可變容量電容器之例中,雖然均係與第1實施形態相同的,為使端子構件400、410、420、430、440直接性地與介電質22之第1面部22a作接觸的情況,但是,亦可如同前述之第2實施形態一般而使導電性彈性構件81中介存在於端子構件400、410、420、430、440與介電質22之第1面部22a之間。又,亦可如同第3實施形態一般,在介電質22之第1面部22a處預先形成金屬電極82,並構成為使該金屬電極82與端子構件400、410、420、430、440作接觸。
[第9實施形態]
此第9實施形態,亦係為對於被設置在介電質22之第2面部22b側的導電構件之其他例子作展示者。圖38,係為對於此第9實施形態中之位置指示器的可變容量電容器157之構成例作展示者。此圖38之可變容量電容器157,與第1實施形態之例的相異處,係在於:在上述之第1實施形態的可變容量電容器15中,代替被配置在介電質22之第2面部22b側處的導電構件26,而設置有導電構件510。另外,在圖38中,對於與圖4之第1實施形態相同的部分,係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
此第9實施形態之導電構件510,係由導電性彈性構件511和板彈簧512以及線圈彈簧513所構成。
板彈簧512,係具備有與支持器21之內部空間相對應了的中央部分512a,並且,係具備著具有突出於支持器21之外部的大小之凸緣部512b。而,板彈簧512,係使凸緣部512a可移動地而被卡止在支持器21處,並被設為能夠朝向筆壓所被施加的方向而作彈性偏倚。
導電性彈性構件511,係為圓頂形狀之例如由導電橡膠所構成者,並藉由使其之身為平面的底面經由接著等而被固著在板彈簧512之中央部份512a的略中央位置處,而被安裝在板彈簧512上。
而,在保持構件24之基部41的介電質22側之前端部和板彈簧512之間,係被設置有線圈彈簧513。於此情況,線圈彈簧513,係被配置在板彈簧512之中央部份512a的中心位置處。線圈彈簧513,係為當保持構件24因應於筆壓而藉由芯體12來朝向介電質22側作偏倚時,用以將該偏倚傳導至板彈簧512處的構件。
若依據此第9實施形態,則若是因應於筆壓而使得施加在芯體12處之壓力增加,則板彈簧512係作偏倚,導電性彈性構件511之圓頂狀曲面511a係與介電質22之第2面部22b作接觸,並且,該接觸面積係因應於筆壓而改變。而,若是筆壓消失,而芯體12回復至原本之狀態,則藉由板彈簧512之彈性回復力,導電性彈性構件511係成為從介電質22之第2面部22b而確實地分離。
如同上述一般,在此第9實施形態中,就算是將芯體12之指示部12a朝向上方,藉由板彈簧512之彈性力,亦能夠對於保持構件24由於芯體12或者是保持構件24之自身重量而在支持器21內來朝向介電質22側作移動一事作防止或者是抑制。其結果,在並未於芯體12處施加有壓力的狀態下,亦能夠對於導電性彈性構件511與介電質22相接觸之情況作防止或者是抑制,並且,係能夠將下挫之回應性提升。
[第10實施形態]
此第10實施形態,亦係為對於被設置在介電質22之第2面部22b側的導電構件之其他例子作展示者。圖39,係為對於此第10實施形態中之位置指示器的可變容量電容器158之構成例作展示者。此圖39之可變容量電容器158,與第1實施形態之例的相異處,係在於:在上述之第1實施形態的可變容量電容器15中,代替被配置在介電質22之第2面部22b側處的導電構件26,而設置有導電構件520。另外,在圖39中,對於與圖4之第1實施形態相同的部分,係附加相同的符號,並省略其之詳細說明。
此第10實施形態之導電構件520,係由導電性彈性構件521和板彈簧522以及導電性金屬板部523所構成。
彈簧522,係具備有與支持器21之內部空間相對應了的中央部分522a,並且,係具備著具有突出於支持器21之外部的大小之凸緣部522b。而,板彈簧522,係使凸緣部522a可移動地而被卡止在支持器21處,並被設為能夠朝向筆壓所被施加的方向而作彈性偏倚。
導電性彈性構件521,其之前端521a係藉由圓頂形狀之砲彈型的例如導電橡膠所構成。另一方面,於此例中,在板彈簧522之中央部份522a的中心部處,係被設置有較導電性彈性構件521之直徑而更小的貫通孔522c。而,導電性彈性構件521,係以使圓頂形狀之前端521a從板彈簧522之貫通孔522c而突出於介電質22之第2面部22b側處的方式,而被與板彈簧522作組合。導電性彈性構件521之與前端521a相反之側,係被嵌合於保持構件24之基部41的嵌合凹部(省略圖示)中。
導電性彈性構件523,係被設置於保持構件24之基部41側處。此導電性金屬板部523,係與導電性彈性構件521作接觸,並被作電性連接。此導電性金屬板部523,係為用以從藉由導電性彈性構件521所構成之第2電極起來將導線片(省略圖示)作導出者。
若依據此第10實施形態,則若是因應於筆壓而使得施加在芯體12處之壓力增加,則板彈簧522係作偏倚,從此板彈簧512之貫通孔512c所突出之導電性彈性構件521的前端521a之圓頂狀曲面,係與介電質22之第2面部22b作接觸,並且,該接觸面積係因應於筆壓而改變。而,若是筆壓消失,而芯體12回復至原本之狀態,則藉由板彈簧522之彈性回復力,導電性彈性構件521之前端521a,係成為從介電質22之第2面部22b而確實地分離。
如同上述一般,在此第10實施形態中,亦能夠得到與前述第1實施形態以及第9實施形態相同之作用效果。
另外,板彈簧522,係亦可並不設為使其之凸緣部522b以突出於支持器21之外部的方式來作卡止的構成,而是如同圖40中所示一般,設為使其卡止在支持器21內部之介電質22的卡止用凸緣部31處。
另外,本發明係並不被於前所述且藉由圖面而作了展示之實施型態所限定,在不脫離申請專利範圍中所記載之本發明的要旨之範圍內,係可作各種之變形實施。雖係針對在端子構件處而適用了線圈彈簧的情況來作了說明,但是,並不僅是線圈彈簧,而亦可將板彈簧等之其他各種的具備有彈性之構件適用在端子構件處。又,雖係設為使彈性構件之連接部與導電構件之底面部作接觸的構成,但是,亦能夠以與導電構件之側面部作接觸的方式,來形成彈性構件。
1...位置檢測裝置
2、2A...位置指示器
4...檢測部
10...輸入裝置
11...殼體(筐體)
12...芯體
12a...指示部
12b...軸部
13...位置指示線圈(線圈)
15...可變容量電容器
21...支持器
21a...筒孔
22...介電質
22a...第1面部
22b...第2面部
23...端子構件
24...保持構件
26、70...導電構件
26a、71...曲面部
27、27A...彈性構件
29...突起部
31...凸緣部
32...卡合孔
33...卡止承受部
34...貫通孔
37...平坦部
38...卡止部
38a...開口部
39...導線片
41...基部
42...嵌合部
43...卡合凹部
44...卡合部
47...切缺部
51...捲繞部
52...連接部(第2端子部)
53...端子片(第1端子部)
101...位置檢測線圈
[圖1]對於適用有本發明之輸入裝置的實施形態作展示之立體圖。
[圖2]將圖1中所示之位置指示器以A-A’線來作剖面展示的說明圖。
[圖3]對於本發明之可變容量電容器的第1實施形態作展示之立體圖。
[圖4]將圖3中所示之可變容量電容器以B-B’線來作剖面展示的說明圖。
[圖5]對於本發明之可變容量電容器之殼體作展示的立體圖。
[圖6]對於本發明之可變容量電容器的殼體作展示之圖,圖6A係為正面圖,圖6B係為圖5中所示之C-C’線剖面圖,圖6C係為圖5中所示之D-D’線剖面圖。
[圖7]為對於本發明之可變容量電容器之殼體作展示者,圖7A係為平面圖,圖7B係為底面圖。
[圖8]為對於本發明之可變容量電容器之介電質作展示者,圖8A係為平面圖,圖8B係為正面圖,圖8C係為底面圖。
[圖9]對於本發明之可變容量電容器之端子構件作展示的立體圖。
[圖10]對於將本發明之可變容量電容器之導電構件以及介電質安裝在保持構件上的狀態作展示之立體圖。
[圖11]為對於本發明之可變容量電容器之保持構件作展示者,圖11A係為立體圖,圖11B係為從相反側所見之立體圖。
[圖12]為對於本發明之可變容量電容器的保持構件作展示者,圖12A係為圖11A中所示之S-S’線剖面圖,圖12B係為圖11A中所示之T-T’線剖面圖。
[圖13]對於本發明之可變容量電容器的導電構件之其他實施形態作展示之立體圖。
[圖14]為對於本發明之可變容量電容器之導電構件的其他實施形態作展示者,圖14A係為導電構件之平面圖,圖14B係為導電構件之正面圖,圖14C係為導電構件之左側面圖。
[圖15]為對於本發明之可變容量電容器之彈性構件作展示者,圖15A係為從正面所視之說明圖,圖15B係為平面圖。
[圖16]對於本發明之可變容量電容器的彈性構件之其他實施形態作展示的從正面所視之說明圖。
[圖17]對於在芯體處施加有壓力(筆壓)的狀態作展示之可變容量電容器的剖面圖。
[圖18]適用有本發明之位置指示器以及位置輸入裝置的電路構成之模式性區塊圖。
[圖19]由適用有本發明之輸入裝置的位置檢測裝置之處理部所進行的處理之流程圖。
[圖20]對於在適用有本發明之輸入裝置的位置檢測裝置之X軸全掃描動作中之各部的波形之其中一例作展示的圖。
[圖21]對於在適用有本發明之輸入裝置的位置檢測裝置之Y軸全掃描動作中之各部的波形之其中一例作展示的圖。
[圖22]對於在適用有本發明之輸入裝置的位置檢測裝置之X軸區段掃描動作以及Y軸區段掃描動作中之各部的波形之其中一例作展示的圖。
[圖23]為對於可變容量電容器之相位-荷重特性作展示者,圖23A係為對於本發明之可變容量電容器的相位-荷重特性作展示之圖表,圖23B係為對於在圖41中所示之先前技術的可變容量電容器之相位-荷重特性作展示之圖表。
[圖24]對於適用有本發明之位置指示器中所設置的共振電路之其他實施型態作展示的說明圖。
[圖25]對於適用有本發明之位置指示器的其他實施型態作展示之電性電路圖。
[圖26]本發明之第2實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖27]用以對於本發明之第2實施形態中的可變容量電容器之其中一部份作說明的圖。
[圖28]用以對於本發明之第3實施形態中的可變容量電容器之其中一部份作說明的圖。
[圖29]本發明之第4實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖30]用以對於本發明之第4實施形態中的可變容量電容器之其中一部份作說明的圖。
[圖31]本發明之第5實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖32]用以對於本發明之第5實施形態中的可變容量電容器之其中一部份作說明的圖。
[圖33]本發明之第6實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖34]用以對於本發明之第6實施形態中的可變容量電容器之其中一部份作說明的圖。
[圖35]本發明之第7實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖36]本發明之第7實施形態中的可變容量電容器之其他例的剖面圖。
[圖37]本發明之第8實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖38]本發明之第9實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖39]本發明之第10實施形態中的可變容量電容器之剖面圖。
[圖40]本發明之第10實施形態中的可變容量電容器之其他例的剖面圖。
[圖41]為對於先前技術之可變容量電容器作模式性展示者,圖41A係為對於初期狀態作展示之圖,圖41B係為對於在芯體處而施加了壓力(筆壓)之狀態作展示之圖。
12...芯體
15...可變容量電容器
21...支持器
21a...筒孔
22...介電質
22a...第1面部
22b...第2面部
23...端子構件
24...保持構件
26...導電構件
26a...曲面部
26b...圓柱部
27...彈性構件
29...突起部
31...凸緣部
32...卡合孔
33...卡止承受部
37...平坦部
38...卡止部
38a...開口部
39...導線片
41...基部
42...嵌合部
43...卡合凹部
44...卡合部
51...捲繞部
52...連接部(第2端子部)

Claims (8)

  1. 一種位置指示器,其特徵為,係由筐體、和在使其中一端突出於前述筐體之外側的狀態下而被收容在前述筐體內的略棒狀之芯體、以及藉由透過前述芯體所施加的外力而使電性容量改變之可變容量電容器所成,前述可變容量電容器,係具備有:至少1個的介電質,其係具有第1面部和與前述第1面部相對向之第2面部;和端子構件,係與前述介電質之前述第1面部相卡合;和電極部,係被與前述介電質之前述第2面部相對向地作配置,並包含有會由於前述外力而使得其自身與前述第2面部間之抵接面積改變的導電構件;和彈性構件,係將前述導電構件朝向從前述第2面部而分離之方向作推壓,前述彈性構件,係具備有導電性,並且,係藉由具備有捲繞部而具有彈性,前述捲繞部係被配設於前述導電構件之外周,並且,前述捲繞部之其中一方之端部係被與前述導電構件作電性連接,前述捲繞部之另外一方之端部係作為前述電極之端子片而被導出。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之位置指示器,其中,前述端子構件,係由金屬所構成,並具備有與前述介電質之前述第1面部相卡合的第3面部。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之位置指示器,其 中,前述端子構件,係具備有彈性,並成為藉由前述彈性來使前述端子構件被推壓至前述第1面部處。
  4. 如申請專利範圍第2項所記載之位置指示器,其中,在前述介電質之前述第1面部與前述端子構件之前述第3面部之間,係被挾持有導電性彈性構件。
  5. 如申請專利範圍第2項所記載之位置指示器,其中,在與前述端子構件之前述第3面部相卡合的前述介電質之前述第1面部處,係被配設有導電性金屬。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之位置指示器,其中,在前述介電質之前述第2面部處,係被施加有鏡面加工。
  7. 一種可變容量電容器,其特徵為,具備有:至少1個的介電質,其係具有第1面部和與前述第1面部相對向之第2面部;和端子構件,係與前述介電質之前述第1面部相卡合;和電極部,係被與前述介電質之前述第2面部相對向地作配置,並包含有會由於前述外力而使得其自身與前述第2面部間之抵接面積改變的導電構件;和彈性構件,係將前述導電構件朝向從前述第2面部而分離之方向作推壓,前述彈性構件,係具備有導電性,並且,係藉由具備有捲繞部而具有彈性,前述捲繞部係被配設於前述導電構件之外周,並且,前述捲繞部之其中一方之端部係被與前 述導電構件作電性連接,前述捲繞部之另外一方之端部係作為前述電極之端子片而被導出。
  8. 一種輸入裝置,其特徵為,具備有:位置指示器,其係由筐體、和在使其中一端突出於前述筐體之外側的狀態下而被收容在前述筐體內的略棒狀之芯體、以及藉由透過前述芯體所施加的外力而使電性容量改變之可變容量電容器所成;和位置檢測裝置,其係具備有藉由前述芯體之其中一端而被作指示之檢測面,並將前述其中一端所指示了的位置檢測出來,前述可變容量電容器,係具備有:至少1個的介電質,其係具有第1面部和與前述第1面部相對向之第2面部;和端子構件,係與前述介電質之前述第1面部相卡合;和電極部,係被與前述介電質之前述第2面部相對向地作配置,並包含有會由於前述外力而使得其自身與前述第2面部間之抵接面積改變的導電構件;和彈性構件,係將前述導電構件朝向從前述第2面部而分離之方向作推壓,前述彈性構件,係具備有導電性,並且,係藉由具備有捲繞部而具有彈性,前述捲繞部係被配設於前述導電構件之外周,並且,前述捲繞部之其中一方之端部係被與前述導電構件作電性連接,前述捲繞部之另外一方之端部係 作為前述電極之端子片而被導出。
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