WO2015115262A1 - 位置指示器及び位置検出装置 - Google Patents

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WO2015115262A1
WO2015115262A1 PCT/JP2015/051467 JP2015051467W WO2015115262A1 WO 2015115262 A1 WO2015115262 A1 WO 2015115262A1 JP 2015051467 W JP2015051467 W JP 2015051467W WO 2015115262 A1 WO2015115262 A1 WO 2015115262A1
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dielectric
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conductive member
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広幸 藤塚
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株式会社ワコム
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    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0442—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using active external devices, e.g. active pens, for transmitting changes in electrical potential to be received by the digitiser

Definitions

  • the present invention relates to a pen-type position indicator having a function of detecting writing pressure and a position detection device configured to include a position indicator.
  • a coordinate input device is used as an input device of an information processing apparatus such as a personal computer.
  • the coordinate input device includes, for example, a pen-type position indicator and a position detection device having an input surface for inputting a pointing operation, characters, figures, and the like using the position indicator.
  • a position detection device having an input surface for inputting a pointing operation, characters, figures, and the like using the position indicator.
  • the position indicator the pressure (writing pressure) applied by the user is detected and transmitted to the position detection device, whereby information corresponding to the writing pressure of the user can be input.
  • a variable capacitor described in Patent Document 1 is used to detect the writing pressure applied by the user in the position indicator.
  • the core body 300 is displaced to the dielectric 101 side accordingly, so the second electrode 103 is curved and approaches the dielectric 101 side.
  • the electric capacity of the air layer 600 increases in inverse proportion to its thickness, and the electric capacity between the first terminal 108 and the second terminal 109 increases.
  • the capacitance between the first terminal 108 and the second terminal 109 becomes the dielectric. It increases in proportion to the contact area between the other surface 101 b of 101 and the second electrode 103. Therefore, by detecting a change in the electric capacity between the first terminal 108 and the second terminal 109, the pressure (writing pressure) applied to the pen tip connected to the core body 300 can be detected.
  • the first electrode is attached to one surface (first surface) of the dielectric, and the second electrode is opposed to the other surface (second surface) side.
  • the variable capacitor is configured by arranging and pressing the second electrode against the second surface of the dielectric by the core body according to the writing pressure.
  • the writing pressure can be detected by the change in the capacitance of the capacitor that changes according to the contact area between the second surface of the dielectric and the second electrode pressed against the second surface according to the writing pressure. Yes.
  • FIG. 9 to 12 are diagrams for explaining an improved variable capacitor for detecting the writing pressure of the position indicator.
  • Patent Document 2 discloses a variable capacitor 100A shown in FIG. In the variable capacitor 100 ⁇ / b> A, the first electrode 102 is attached to the first surface 101 a of the dielectric 101, and the first terminal 108 is connected to the first electrode 102. A linear second electrode 103 having a circular tip is attached to the second surface 101 b of the dielectric, and a second terminal is connected to the second electrode 103.
  • a core body 300 connected to the pen tip is disposed so as to oppose the second surface 101b of the dielectric body 101, and the core body 300 is, for example, a dome-shaped conductive member at the end opposite to the pen tip.
  • a rubber portion 300a is provided. Therefore, when the conductive rubber part 300a contacts the second surface 101b of the dielectric 101, the conductive rubber part 300a also functions as the second electrode.
  • the variable capacitor 100A of this example has an initial capacitance C0 because the second electrode 103 is already attached to the second surface 101b of the dielectric 101.
  • variable capacitor 100A As shown in the pen pressure detection characteristic of FIG. 9B, the initial capacitance C0 is provided even when no pen pressure is applied, so that the brush can be applied by lightly applying force to the pen tip. The pressure can be detected. However, since the rise is improved by the function of the second electrode 103 attached to the second surface 101b of the dielectric 101, the range in which the pen pressure can be detected accurately is shown in FIG. 9B. The range is above the dotted line, and the resolution of the pen pressure is lowered.
  • Patent Document 3 discloses a variable capacitor 100B shown in FIG.
  • the first electrode 102 is attached to the first surface 101 a of the dielectric 101, and the first terminal 108 is connected to the first electrode 102.
  • a core body 300 connected to the pen tip is disposed so as to face the second surface 101b of the dielectric body 101.
  • the core body 300 includes, for example, a dome-shaped conductive rubber portion 300b at the end opposite to the pen tip, and the second terminal 109 is connected to the conductive rubber portion 300b. Therefore, only when the conductive rubber portion 300b comes into contact with the second surface 101b of the dielectric 101, the conductive rubber portion 300b functions as the second electrode and constitutes a variable capacitor.
  • the conductive rubber portion 300b provided at the end opposite to the pen tip of the core 300 connected to the pen tip becomes the dielectric 101 side. Move to. Thereafter, the conductive rubber portion 300b is crushed in contact with the second surface of the dielectric 101, and the contact area with the second surface of the dielectric 101 is increased, so that the first electrode 102 and the second electrode 103 are increased. The electric capacity changes between them, and the pen pressure can be detected accordingly.
  • the electric capacity changes according to the contact area between the second surface 101b of the dielectric 101 and the conductive rubber portion 300b as the second electrode. For this reason, by using the variable capacitor 100B, the pen pressure can be accurately detected over a wide range from a light pen pressure to a heavy pen pressure as shown in the pen pressure detection characteristic of FIG.
  • the rising slope is smaller than that of the variable capacitor 100A.
  • the electric capacity of the variable capacitor 100B In order to detect the writing pressure only when pressure is applied by the user, the electric capacity of the variable capacitor 100B must be increased to a predetermined writing pressure detection threshold at which it can be determined that the writing pressure is reliably applied. Don't be.
  • the inclination of the writing pressure detection characteristic is small. For this reason, a predetermined amount of load (writing pressure) must be applied until the electric capacitance of the variable capacitor 100B increases to the writing pressure detection threshold, and therefore, compared to the variable capacitor 100A shown in FIG. 9A. Start-up sensitivity decreases (dulls).
  • variable capacitor 100C is configured in the same manner as the variable capacitor B shown in FIG. 10A, except for the conductive rubber portion 300c. In the case of the variable capacitor 100C, when the second surface 101b of the dielectric 101 and the conductive rubber portion 300c come into contact with each other, they contact with a predetermined area from the beginning.
  • the tip of the end of the conductive rubber portion 300c opposite to the pen tip is flattened as described above.
  • the manner of contact between the conductive rubber portion 300c and the second surface portion of the dielectric 101 differs depending on the position indicator on which the variable capacitor 100C is mounted under the influence of the mounting state of the conductive rubber portion 300c. Therefore, in FIG. 11B, as shown by the three writing pressure detection characteristics, when the position indicator on which the variable capacitor 100C is mounted varies in the rising rate of the writing pressure detection characteristics. was there.
  • Patent Document 4 discloses a variable capacitor 100D shown in FIG.
  • the first electrode 102 is attached to the first surface 101 a of the dielectric 101, and the first terminal 108 is connected to the first electrode 102.
  • a second electrode 103a On the second surface 101b side of the dielectric 101, a second electrode 103a having a stretched portion extending radially from the center is arranged through a ring-shaped spacer (not shown).
  • a second terminal 109 is connected to the electrode 103a.
  • the second electrode 103a has a so-called ribbon shape.
  • a rod-shaped core body 300 connected to the pen tip of the position indicator is disposed on the surface of the second electrode 103 opposite to the surface facing the dielectric 101, though not shown.
  • variable capacitor 100D shown in FIG. 12A has the same configuration as the variable capacitor 100 described with reference to FIG. 8 except that the shape of the second electrode 103a is different.
  • the slope of the writing pressure detection characteristic can be adjusted according to the shape of the second electrode, for example, as shown in the writing pressure detection characteristic of FIG.
  • High-function mobile phone terminals called tablet PCs (Personal Computers) and smartphones have been widely used.
  • Mobile terminals such as tablet PCs and high-function mobile phone terminals are equipped with a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) with a relatively large display screen and a touch panel composed of various touch sensors. Input is also performed using a device.
  • a display device such as an LCD (Liquid Crystal Display) with a relatively large display screen and a touch panel composed of various touch sensors. Input is also performed using a device.
  • a portable terminal it is desired that an input corresponding to the writing pressure can be performed even when inputting using a pen-type position indicator.
  • the present invention provides a position indicator that enables detection of writing pressure using a variable capacitor, improves both the rise characteristic at the time of writing pressure detection and the resolution of the writing pressure. To achieve a suitable position indicator.
  • the position indicator of the invention is: A housing, A core body formed in a substantially bar shape, one end projecting to the outside of the housing and housed in the housing; A capacitor whose capacity is changed by an external force applied through the core body, The capacitor is A dielectric having a first surface and a second surface facing the first surface; A first conductor disposed on the first surface portion of the dielectric; A first terminal connected to the first conductor of the first dielectric and constituting a first electrode of the capacitor together with the first conductor; A second conductor disposed on the second surface portion of the dielectric; A conductive member disposed to face the second surface portion; A second terminal portion constituting a second electrode of the capacitor together with the second conductor and the conductive member; An elastic member for energizing the conductive member in a state of being separated from the second surface portion of the dielectric, Due to the external force, the conductive member comes into contact with the second conductor of the second surface portion of the dielectric against the bias
  • the housing and the core connected to the pen tip and the capacitor whose electric capacity is changed by the external force applied through the core are provided.
  • the capacitor includes a dielectric having first and second surface portions opposed to each other, and a first conductor is disposed on the first surface portion of the dielectric, and a first terminal portion is disposed on the first conductor. Connected to form a first electrode portion.
  • a second conductor is disposed on the second surface portion of the dielectric.
  • a conductive member is disposed to face the second surface portion of the dielectric, and a second terminal portion is connected to the conductive member to constitute a second electrode portion. The conductive member is urged to be separated from the second surface portion of the dielectric by the elastic member.
  • FIG. 3B is a view showing a state in which the substrate holder 3, the core body 4, and the ferrite core 6 are coupled.
  • FIG. 3A is an exploded perspective view for explaining the holder portion 3a of the substrate holder 3 and the pressure-sensitive component 7.
  • FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3A, which is a vertical cross-sectional view of the holder portion 3a of the substrate holder 3.
  • FIG. 3D is a diagram illustrating a surface opposite to the surface of the dielectric 71 illustrated in FIG.
  • This printed circuit board 8 is provided with a push switch (side switch) 11 that turns on when pressed and returns to off when the pressing is stopped, and capacitors 12 and 13 that form a resonance circuit with the coil 5. It has been.
  • the capacitor 12 is a trimmer capacitor whose capacitance can be adjusted.
  • the printed circuit board 8 is provided with the IC 14 and other circuit components and conductor patterns not shown.
  • the capacitors 12 and 13 constituting the part of the resonance circuit and the IC 14 are disposed on the printed circuit board 8 as chip components.
  • the resonance frequency of the resonance circuit is adjusted by adjusting the capacitance of the trimmer capacitor 12.
  • the thickness direction of the printed circuit board 8 is sandwiched between both longitudinal ends of the printed circuit board 8 at both longitudinal ends of the printed circuit board mounting table 3b of the circuit board holder 3. Are formed on the printed circuit board mounting table 3b.
  • the printed circuit board 8 is not in contact with the inner wall surface of the case body 2 a in a state where it is mounted on the printed circuit board mounting table 3 b and is locked by the locking parts 32 and 33. It is in a state of being separated from the case main body 2a.
  • the ferrite core 6 has an end portion in the axial direction (the side opposite to the protruding member 41 side of the core body 4), in this example, a drop-preventing member 9 made of an elastic material such as silicon rubber. Via the holder portion 3a of the substrate holder 3.
  • the pressure-sensitive component 7 of this example includes a plurality of components including a dielectric 71, a terminal member 72, a holding member 73, a conductive member 74, and an elastic member 75.
  • the surface of the dielectric 71 on the side where the terminal member 72 is disposed becomes the first surface portion 71a of the dielectric 71, and the side on which the conductive member 74 and the elastic member 75 are disposed.
  • the surface of the dielectric 71 becomes the second surface portion 71 b of the dielectric 71.
  • the cylindrical body 34 constituting the holder portion 3a has an inner diameter d3 (see FIG. 3C) and an opening 36a on the core body 4 side in the axial direction.
  • the side peripheral surface has no opening.
  • the length d2 in the direction perpendicular to the axial direction of the opening 35 on the side circumferential surface of the cylindrical body 34 is selected to be equal to the inner diameter d3 of the cylindrical body 34, but a concave groove to be described later
  • the portion 39 is selected to be larger by the depth of the concave groove 39.
  • FIG. 1 The printed circuit board mounting base part 3b side of the cylindrical body 34 which comprises the holder part 3a is obstruct
  • FIG. The locking portion 32 described above is formed on the wall portion 37 so as to protrude toward the printed board mounting table portion 3b.
  • the opening 35 is formed so as to expose the wall 37 to the outside. That is, the opening 35 is drilled on the side peripheral surface of the cylindrical body 34 so that the opening having the length d1 is formed from the wall 37 in the axial direction.
  • slits 38 a and 38 b having a predetermined width slightly larger than the thickness of the terminal member 72 are formed in the axial direction in the connecting portion with the wall portion 37 on the side peripheral surface of the cylindrical body 34.
  • the inner wall of the cylindrical body 34 has a groove having an inner diameter larger than the inner diameter d2 of the portion where the opening 35 of the cylindrical body 34 is formed at a position adjacent to the slits 38a and 38b in the axial direction. 39 (see FIG. 3C) is formed.
  • the dielectric 71 has an outer shape that fits into the groove 39 and has a plate-like structure having a thickness corresponding to the width of the groove 39 in the axial direction. Therefore, the dielectric 71 can be inserted and fitted into the concave groove 39 of the cylindrical body 34 through the opening 35. In the fitted state, the dielectric 71 is inserted into the cylindrical body 34 by the concave groove 39. It does not move in the axial direction. In this embodiment, as will be described later, the dielectric 71 is pressed and biased by the conductive member 74 and pressed against the wall portion 37 side, so that the concave groove 39 may not be provided.
  • the terminal member 72 has a disk-like shape having a thickness slightly smaller than the axial width of the slits 38a and 38b of the cylindrical body 34 and having an outer diameter corresponding to the inner diameter d3 of the cylindrical body 34. It is composed of a conductive member, for example, a conductive metal plate. And this terminal member 72 is provided with the overhang
  • the terminal member 72 can be inserted so as to be in contact with the wall portion 37 of the cylindrical body 34 through the opening 35, and the protruding portions 72 a and 72 b are inserted into the slits 38 a and 38 b of the cylindrical body 34 by the insertion. They are engaged and locked to the cylindrical body 34 so as not to move in the axial direction.
  • a bulging portion 72 c bulging toward the dielectric 71 is formed at the center of the plate surface of the terminal member 72 on the dielectric 71 side.
  • the bulging portion 72c serves to reliably contact the dielectric 71 and the terminal member 72 when the dielectric 71 and the terminal member 72 are accommodated in the cylindrical body 34.
  • the terminal member 72 serves as the first electrode of the variable capacitance capacitor. From the end surface that is the upper end of the terminal member 72 on the opening 35 side when housed in the holder portion 3a, the terminal member 72 has a cylindrical shape. A lead portion 72d is formed across the wall portion 37 of the body 34 and soldered to the land portion 8b of the substrate surface 8a of the printed circuit board 8 mounted on the printed circuit board mounting table 3b.
  • the terminal member 72 is formed with an L-shaped projection 72e that protrudes on the opposite side to the lead portion 72d at the center of the end surface that is the upper end on the opening 35 side when housed in the holder portion 3a.
  • the opening-side end portion of the dielectric 71 is pressed by the L-shaped protrusion 72e of the terminal member 72.
  • the lead part 72d of the terminal member 72 is soldered and fixed to the land part 8b of the board surface 8a of the printed circuit board 8, the dielectric 71 is separated from the opening 35 by the L-shaped protrusion 72e. There is nothing.
  • the holding member 73 has a cylindrical shape portion 73a provided with a recessed hole 73b for press-fitting the core body 42 of the core body 4 on the side of the core body 4 in the axial direction, and a recessed hole 73b.
  • a ring-shaped protrusion 73c provided with a recessed hole 73d into which the conductive member 74 is fitted is provided on the side opposite to the axial direction.
  • the concave hole 73b and the concave hole 73d are arranged so that the center line (axial center position) of the concave hole 73b and the central line (axial core position) of the concave hole 73d exist on one straight line. Is formed.
  • the outer diameter (a part in the circumferential direction) of the cylindrical portion 73a of the holding member 73 is selected to be slightly smaller than the inner diameter d2 of the cylindrical body 34.
  • the outer diameter of the ring-shaped protrusion 73c of the holding member 73 is selected to be smaller than the outer diameter of the columnar portion 73a and smaller than the inner diameter of a coil spring constituting the elastic member 75 described later.
  • a step portion is configured between the ring-shaped protrusion 73c and the columnar shape portion 73a. This step portion is for locking an end portion of a spring as an elastic member 75 described later.
  • slits 73e and 73f are formed in the columnar shape portion 73a and the ring-shaped protrusion 73c so as to cross the recessed hole 73b and the recessed hole 73d. Due to the presence of the slits 73e and 73f, the cylindrical portion 73a and the ring-shaped protrusion 73c are configured to be elastically deflectable in a direction orthogonal to the axial direction. Engagement protrusions 73g and 73h are formed on the side circumferential surface of the columnar shape portion 73a of the holding member 73 at positions facing each other across the axial center position of the columnar shape portion 73a.
  • the end surface of the large diameter portion 74a opposite to the small diameter portion 74b is configured to have a curved surface portion that bulges into a bullet shape (dome shape).
  • a bullet shape dome shape
  • the conductive member 74 moves to the dielectric 71 side when the user's writing pressure is applied to the core body 4.
  • the contact area gradually increases from the tip of the curved surface portion that bulges into the shell shape of the conductive member 74 with the surface of the dielectric 71.
  • the height of the small diameter portion 74 b of the conductive member 74 is selected to be approximately equal to the depth of the recessed hole 73 d formed in the ring-shaped protrusion 73 c of the holding member 73.
  • the connecting portion 75c of the elastic member 75 is inserted from the slit portion of the ring-shaped protrusion 73c of the holding member 73 into the bottom of the concave hole 73d formed in the ring-shaped protrusion 73c. Therefore, when the small-diameter portion 74b of the conductive member 74 is press-fitted into the ring-shaped protrusion 73c of the holding member 73, the end surface of the small-diameter portion 74b of the conductive member 74 is connected to the connecting portion 75c of the elastic member 75 having conductivity. To be in an electrically connected state.
  • the dielectric 71 and the terminal member 72 of the pressure-sensitive component 7 are accommodated in the hollow portion of the cylindrical body 34 constituting the holder portion 3a through the opening 35.
  • the dielectric 71 and the terminal member 72 are connected to each other in a state where the L-shaped protrusion 72e of the terminal member 72 presses the opening side end of the dielectric 71 accommodated in the hollow portion of the cylindrical body 34. It is stored in the hollow part of the shaped body 34.
  • the dielectric 71 is housed in the concave groove 39 formed on the inner wall of the cylindrical body 34, and the protruding portions 72a and 72b of the terminal member 72 are inserted into the slits 38a and 38b of the holder portion 3a. Try to fit.
  • the winding portion 75a of the elastic member 75 is formed into a ring shape.
  • the protrusion 73c and the conductive member 74 are arranged so as to be brought around.
  • the connecting portion 75c of the elastic member 75 is sandwiched between the upper end surface of the small-diameter portion 74b of the conductive member 74 and the bottom of the concave hole 73d of the ring-shaped protrusion 73c, and the connecting portion 75c of the elastic member 75 is interposed.
  • the conductive member 74 are electrically connected.
  • the combination of the holding member 73, the conductive member 74, and the coil spring of the elastic member 75 is combined into the hollow portion of the cylindrical body 34 in the axial direction from the conductive member 74 side through the opening 36 a of the cylindrical body 34. Insert into. Then, until the engagement protrusions 73g and 73h formed on the columnar shape portion 73a of the holding member 73 are fitted into the engagement holes 34a and 34b formed on the side peripheral surface of the cylindrical body 34, Insert in the axial direction. At this time, the cylindrical portion 73a of the holding member 73 is elastically deformed in the direction perpendicular to the axial direction by the formation of the slit 73e despite the presence of the engagement protrusions 73g and 73h. Is inserted into the hollow portion of the cylindrical body 34.
  • Engagement protrusions 73g and 73h formed on the cylindrical portion 73a of the holding member 73 are fitted into engagement holes 34a and 34b formed on the side peripheral surface of the cylindrical body 34 of the holder portion 3a.
  • the holding member 73 does not detach from the opening 36a of the cylindrical body 34 of the holder portion 3a, and the hollow of the cylindrical body 34 of the holder portion 3a. Lock in the part.
  • the dielectric 71 and the terminal member 72 are pressed against the wall portion 37 by the biasing force of the elastic member 75 in the axial direction. This prevents the dielectric 71 and the terminal member 72 from being detached from the opening 35 of the cylindrical body 34.
  • Locking means for preventing the dielectric 71 and the terminal member 72 constituting a part of the pressure-sensitive component 7 from being displaced in a direction orthogonal to the axial direction is formed.
  • the terminal member 72 The lead part 72 d is soldered to the land part 8 b of the printed circuit board 8, and the coil spring terminal piece 75 b as the elastic member 75 is soldered to the printed circuit board 8.
  • the engagement protrusions 73g and 73h are engaged with the engagement holes 34a and 34b of the cylindrical body 34, so that the axial direction toward the core body 4 is reached. Although it is in a state where movement is blocked, it can move toward the dielectric 71 in the axial direction within the hollow portion of the cylindrical body 34.
  • the biasing force of the elastic member 75 causes a gap between the conductive member 74 and the dielectric 71.
  • the opening 36a of the cylindrical body 34 has a drop countermeasure as shown in FIG.
  • the member 9 is press-fitted and fitted.
  • the drop countermeasure member 9 has a through-hole through which the core body 42 of the core body 4 is inserted in the axial direction, and is substantially equal to or slightly smaller than the inner diameter of the portion 36 on the opening 36a side of the cylindrical body 34.
  • a cylindrical portion having a diameter is provided.
  • the member 9 for drop countermeasures couple
  • the drop-preventing member 9 is formed with a recess having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the ferrite core 6 on the opposite side of the cylindrical portion in the axial direction.
  • the end of the core 4 opposite to the protruding member 41 side is press-fitted into the recess of the drop countermeasure member 9 so that the ferrite core 6 is fitted into the holder 3 a of the substrate holder 3. They are coupled via a drop countermeasure member 9.
  • the drop countermeasure member 9 is made of an elastic material, for example, silicon rubber.
  • the ferrite core 6 is coupled to the holder portion 3a of the substrate holder 3 via the drop countermeasure member 9, so that if the position indicator 1 is dropped and a large acceleration occurs, the ferrite core 6 and the holder portion 3a The ferrite core 6 can be prevented from being damaged even if it is applied to the joint between the two.
  • the core body 42 of the core body 4 is inserted into the through hole 6 a of the ferrite core 6. Then, the end portion of the core body 42 of the core body 4 is press-fitted into the recessed hole 73b of the columnar shape portion 73a of the holding member 73 housed in the holder portion 3a. In this case, even when the core body 4 is press-fitted into the recessed hole 73b of the cylindrical portion 73a, the core body body 42 of the core body 4 is located on the protruding member 41 side of the core body 4 of the ferrite core 6. The core body 4 resists the biasing force of the elastic member 75 by the pressure (writing pressure) applied to the projecting member 41 of the core body 4, and the case cap 2 b in the axial direction. It can be displaced to the side.
  • the printed circuit board 8 is mounted on the printed circuit board mounting table portion 3b of the substrate holder 3 coupled to the case cap 2b, the pressure-sensitive component 7 is stored in the holder portion 3a, and the holder portion 3a When the ferrite core 6 is coupled and the core body 4 is coupled, a module component as shown in FIG. 3B is formed.
  • this module component is inserted into the hollow portion of the case body 2a such that the protruding member 41 of the core body 4 protrudes from the through hole 21 of the case body 2a.
  • the position indicator 1 is completed by couple
  • the core body 4 when a pressure is applied to the protruding member 41 of the core body 4, the core body 4 is displaced in the axial direction toward the inside of the case body 2a according to the pressure. Due to the displacement of the core body 4, the holding member 73 in the holder portion 3 a to which the core body main body 42 is coupled is displaced toward the dielectric 71 against the elastic biasing force of the elastic member 75. As a result, the conductive member 74 fitted to the holding member 73 is displaced toward the dielectric 71, the distance between the conductive member 74 and the dielectric 71, and further, between the conductive member 74 and the dielectric 71. The contact area changes according to the pressure applied to the core body 4.
  • the capacitance of the capacitance variable capacitor formed between the terminal member 72 constituting the first electrode and the conductive member 74 constituting the second electrode is changed to the pressure applied to the core body 4. Will change accordingly.
  • the change in the capacitance of the variable capacitance capacitor is transmitted from the position indicator 1 to the position detection device 202, so that the position detection device 202 detects the writing pressure applied to the core 4 of the position indicator 1.
  • An important feature of the position indicator 1 of this embodiment is that the dielectric 71 on the side facing the conductive member 74 and the elastic member 75 constituting the second electrode, as shown in FIG.
  • the conductor member 71d is attached to the surface (second surface portion 71b).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a configuration in which a conductor member 71 d is attached to the second surface portion 71 b of the dielectric 71.
  • the conductive member 74 and the elastic member 75 constitute the second electrode, but the second surface portion 71b of the dielectric 71 on the side facing the conductive member 74 has a structure shown in FIG.
  • a conductor member 71d is attached.
  • the second surface portion 71b of the dielectric 71 has, for example, a circular conductor member 71d at the center of the second surface portion 71b of the dielectric 71. P and the center P0 of the conductor member 71d are provided so as to coincide with each other.
  • the conductor member 71d is also the first member. Functions as the second electrode.
  • the conductor member 71d attached to the second surface portion 71b of the dielectric 71 has a predetermined area
  • the first member made of the conductor member 71c and the terminal plate 72 is brought into contact with the conductive member 74.
  • a capacitor is formed together with the electrode.
  • the capacitance of the capacitor is determined by the area of the opposing electrodes, the distance between the electrodes, and the dielectric constant of the dielectric.
  • the end surface of the conductive member 74 opposite to the small diameter portion 74b of the large diameter portion 74a is configured to have a curved surface portion that bulges into a bullet shape.
  • the pressure-sensitive component 7 configured as a variable capacitor has a rising edge when the pen pressure is detected, as shown in FIG. 4B.
  • the subsequent pen pressure can be detected in a relatively wide range (wide range).
  • the pressure-sensitive component 7 can improve both the rising characteristic at the time of writing pressure detection and the resolution of the writing pressure, and can realize a position indicator suitable for use with a portable terminal.
  • the position indicator 1 having both good rising characteristics at the time of detecting the pen pressure and the resolution of the pen pressure is equipped with a touch panel such as a high-function mobile phone terminal or a tablet PC, and is held by the user. It is suitable for use in various portable devices used.
  • the elastic member 75 that functions as a terminal portion and also functions as an elastic member is provided around the conductive member 74.
  • the elastic member 75 not only functions as a terminal portion but also has a function of urging the core body 4 outward from the inside of the case 2 along the central axis of the core body. Due to the function of the elastic member 75, the core moves to the inside of the case 2 only when the user applies writing pressure to the core, and the conductive member 74 pushes against the second surface portion 71 b of the dielectric 71. To be hit.
  • the first electrode is configured by the conductor member 71c that is the first conductor disposed on the first surface portion 71a of the dielectric 71 and the terminal member 72.
  • the area of the conductor member 71d that is the second conductor disposed on the second surface portion 71b of the dielectric 71 is larger than the area of the conductor member 71c disposed on the first surface portion 71a of the dielectric 71. To be smaller. As the area of the conductor member 71d, which is the second conductor, approaches the area of the first conductor 71c, the dynamic range for expressing the pen pressure becomes narrower, resulting in lower pen pressure resolution. Because.
  • the area of the conductor member 71d is, for example, such that, in a variable capacitor configured with the dielectric 71 and the conductor member 71c, the initial electric capacity slightly exceeds a predetermined writing pressure detection threshold value for writing pressure detection. It is decided to become.
  • the area of the conductor member 71d can be various areas so as to have predetermined characteristics. However, as a minimum condition, the area is made smaller than the area of the conductor member 71c disposed on the first surface portion 71a of the dielectric 71. As described above, the conductor member 71d contributes to the formation of the initial electric capacity of the pressure-sensitive component 7 configured as a variable capacitor.
  • a change in writing pressure is detected according to the contact area between the second surface portion 71b of the dielectric 71 and the conductive member 74 without interposing the conductor member 71d as the second conductor. Be made possible. That is, the change in writing pressure can be detected according to the area of the portion where the conductive member 74 protrudes from the conductor member 71 d and contacts the second surface portion 71 b of the dielectric 71. Therefore, by appropriately determining the area of the conductor member 71c, the writing pressure detection range can be appropriately secured.
  • the conductive member 74 protrudes from the conductor member 71d and the second surface portion 71b of the dielectric 71 Contact.
  • the electric capacity of the variable capacitor configured by sandwiching the dielectric 71 between the conductor member 71c and the conductive member 74 is changed. The capacity also changes. Therefore, the electric capacity of the variable capacitor changes according to the change of the writing pressure, and the writing pressure can be detected.
  • the conductor member 71d has a circular shape, and the center P of the second surface portion 71b of the dielectric 71
  • the conductor member 71d is arranged on the second surface portion 71b so that the centers P0 thereof coincide with each other.
  • the conductor member 71c is not limited to a circular shape, and may have various shapes such as an elliptical shape, a sector shape, and a polygonal shape, and may have any shape as long as it has an area.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of variations in the arrangement position and shape of the conductor member 71d.
  • the conductor member 71d is attached to the second surface portion 71b of the dielectric 71, it is not necessary to match the centers of the two.
  • the center P of the second surface portion 71b of the dielectric 71 may be shifted from the center P0 of the conductor member 71d.
  • the rise characteristic is improved, and the area where the conductive member 74 protrudes from the conductor member 71d and contacts the second surface portion 71b of the dielectric 71 and the conductive member 74 is made larger than immediately after the contact. Because of this, the dynamic range of writing pressure can be expanded.
  • the conductor member 71d disposed on the second surface portion 71b of the dielectric 71 is located near the center of the second surface portion 71b of the dielectric 71 as shown in FIGS. 5 (B), (C), and (D).
  • a protruding portion 71t that comes into contact with the tip portion of the conductive member 74 may be provided, and a main body portion 71h having an area portion having a spread at one tip of the protruding portion 71t may be provided.
  • the area of the main body 71h is excessively increased, the dynamic range of the pen pressure is also narrowed, so it is necessary to make it an appropriate size.
  • the area where the conductive member 74 protrudes from the conductive member 71d and contacts the second surface portion 71b of the dielectric 71 is, for example, a portion indicated by a circle SX in FIG. If it is, it will become the part which attached
  • the center position (center of gravity) of the conductor member 71d is decentered from the center of the second surface portion 71c of the dielectric 71. It is made into the shape which becomes.
  • the center position of the conductor member 71d means that a resultant force equivalent to the action of gravity acting on each part of the conductor member 71d should be applied. Therefore, as shown in FIG. 5A, the center position (center of gravity) of the regular circular conductive member 71d coincides with the center P0 of the regular circular conductive member 71d.
  • the conductive member 71d shown in FIGS. 5B, 5C, and 5D it has a projecting portion 71t and a main body portion 71h, and its central position is located within the main body portion 71h. become.
  • the curved surface portion of the conductive member 74 starts immediately after the tip of the curved surface portion of the conductive member 74 contacts the conductor member 71d. It can come into direct contact with the second surface portion 71c of the dielectric 71 without passing through the conductive member 71d. As the writing pressure applied to the core body 4 increases, the area where the curved surface portion of the conductive member 74 directly contacts the second surface portion 71c of the dielectric 71 can be increased without passing through the conductive member 71d. Has been.
  • the conductor member 71c and the conductor member 71d are made of metal such as silver or copper, carbon, or the like, and are attached to the dielectric 71 by various methods such as vapor deposition, welding, adhesion, and pressure bonding.
  • the conductor members 71c and 71d, the terminal member 72, the elastic member 75, and the like can be configured by using various conductor materials appropriate for each member, such as metal, carbon, and conductive rubber.
  • the position indicator 1 has been described as instructing the position of the electromagnetic induction type position detection device 202, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to a position indicator for a position detection device having a capacitance type sensor (surface type (capacitive type), projection type (project type) type).
  • the present invention can be applied to a position indicator for a position detection device provided with an electromagnetic transfer type (EMR (registered trademark), Electromagnetic Resonance) type sensor.
  • EMR electromagnetic transfer type
  • Electromagnetic Resonance Electromagnetic Resonance
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the circuit configuration of the position indicator 1.
  • FIG. 6A illustrates a configuration example of a position indicator used for a position detection device including a capacitive sensor.
  • the position indicator of this example includes a power supply circuit 402 for the IC 401 and a variable capacitor corresponding to the variable capacitor formed in the pressure-sensitive component 7 of the above-described embodiment.
  • the capacitor 403 includes a core body 404 formed of a conductive material and a housing 405.
  • power supplied through the charging terminal is accumulated in a battery built in the power supply circuit 402, and driving power is supplied from the battery to the IC 401.
  • FIG. 6B shows a configuration example of a position indicator used for a position detection device provided with an electromagnetic induction transfer type sensor.
  • an IC 401, a power supply circuit 402, and a variable capacitor 403 are the same as those shown in FIG.
  • the power source circuit 402 is supplied with energy obtained by receiving an electromagnetic induction signal from a position detection device equipped with an electromagnetic induction transmission / reception type sensor to form a drive power source and use it. It can be configured.
  • a resonance circuit 410 is constituted by a coil 411 and a capacitor 412 as inductance elements. As shown in FIG. 6B, a capacitor 413 and a switch 414 connected in series are connected in parallel to the resonance circuit 410. The switch 414 is on / off controlled by the IC 401.
  • Resonance circuit 410 receives an electromagnetic induction signal sent from a position detection device equipped with an electromagnetic transmission / reception sensor, and accumulates it in resonance circuit 410 and sends it back to the position detection device.
  • the signal sent back from the position indicator is received by the sensor coil in the vicinity of the position indicator of the position detector, and the indicated position by the position indicator is detected.
  • the IC 401 is connected to the variable capacitor 403 for detecting the writing pressure, and can detect a change in capacitance according to the writing pressure. That is, the IC 401 detects the writing pressure applied to the pen tip of the position indicator from the capacitance value of the variable capacitor 403. Then, the detected writing pressure is converted into, for example, an 8-bit digital signal. This digital signal is transmitted from the position indicator to a position detection device including an electromagnetic transmission / reception sensor by the IC 401 performing on / off control of the switch 414, and is detected by the position detection device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining another configuration example of a position indicator for a position detection device including an electromagnetic transfer type sensor and a configuration example of a position detection device including an electromagnetic transfer type sensor.
  • the position indicator of this example is provided in parallel to the power supply circuit 461, the resonance circuit 470 including the coil 462 and the capacitor 463, and the resonance circuit 470.
  • a variable capacitor 464 for detecting the writing pressure corresponds to the variable capacitor configured in the pressure-sensitive component 7 of the above-described embodiment.
  • the power supply circuit 461 is similar to the power supply circuit 402 illustrated in FIG. Further, a capacitor 465 and a switch 466 connected in series are connected in parallel to the resonance circuit 470 and the variable capacitor 464.
  • the position indicator in this example switches between a period for returning a signal indicating the indicated position through the resonance circuit 470 and a period for returning a signal corresponding to the pen pressure detected by the variable capacitor 464 under the control of the controller 460. .
  • the position indicator having the configuration shown in FIG. 6B notifies the pen pressure in a digital manner
  • the position indicator having the configuration shown in FIG. 7 notifies the pen pressure in an analog manner. Is possible.
  • the position detection device including the electrostatic sensor can be configured in the same manner as the position detection device including the electromagnetic transfer sensor illustrated in FIG. . That is, the position detection device has a function of detecting the position indicated by the position indicator, and receives a signal corresponding to the writing pressure from the position indicator, and a signal received by the reception circuit from the signal received by the position indicator. What is necessary is just to provide the structure provided with the detection circuit which detects the applied external force (writing pressure).

Abstract

　可変容量コンデンサを用い、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器を実現する。可変容量コンデンサは、対向する第１の面部（７１ａ）、第２の面部（７１ｂ）を有する誘電体（７１）を備え、誘電体（７１）の第１の面部（７１ａ）には、導体部材（７１ｃ）が配設され、これが第１の電極部として機能する。誘電体（７１）の第２の面部（７１ｂ）には導体部材（７１ｄ）を配設する。端子部として機能する弾性部材（７５）が接続された導電部材（７４）が、導体部材（７１ｄ）に対向して配設され、導電部材（７４）と導体部材（７１ｄ）とが接することにより第２の電極を形成する。

Description

位置指示器及び位置検出装置
　この発明は、筆圧を検出する機能を備えたペン型の位置指示器及び位置指示器を備えて構成される位置検出装置に関する。
　パーソナルコンピュータなどの情報処理装置の入力デバイスとして、座標入力装置が用いられている。座標入力装置は、例えば、ペン型の位置指示器と、この位置指示器を用いてポインティング操作や文字、図形などの入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成される。例えば、パーソナルコンピュータと座標入力装置とを利用してデザインや設計を行う場合には、入力する線の太さも様々に変えたい場合がある。この場合、位置指示器において、使用者により加えられた圧力（筆圧）を検出し、これを位置検出装置に伝達することにより、使用者の筆圧に応じた情報の入力が可能となる。位置指示器における使用者により加えられた筆圧の検出には、従来から特許文献１に記載されている可変容量コンデンサが用いられている。
　図８は、特許文献１に開示されている可変容量コンデンサ１００の概略構成を示すものである。可変容量コンデンサ１００は、略円盤状の誘電体１０１と、誘電体の一方の面（第１の面）１０１ａに取り付けられた第１の電極１０２と、誘電体１０１の他方の面（第２の面）１０１ｂ側に、リング状のスペーサ１０４を介して配設された可撓性を有する第２の電極１０３とを有する。第１の電極１０２には第１の端子１０８が接続され、第２の電極１０３には第２の端子１０９が接続されている。第２の電極１０３の誘電体１０１と対向する面とは反対側の面側には、弾性体１０５を介して位置指示器のペン先に連なる棒状の芯体３００が配設されている。
　このような構成を有する可変容量コンデンサ１００において、ペン先に使用者の筆圧が加わらない状態（初期状態）では、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと第２の電極１０３がスペーサ１０４によって離隔された状態が維持される（図８（Ａ））。このため、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと第２の電極１０３との間にはスペーサ１０４の厚み分の空気層６００が形成される。このときの第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量は、誘電体１０１が有する電気容量と非誘電率１．０の空気層６００が有する電気容量の直列合成容量となり、かなり小さなものとなる。
　これに対して、ペン先に使用者の筆圧が加わると、それに応じて芯体３００が誘電体１０１側に変位するため、第２の電極１０３が誘電体１０１側に湾曲して近づく。この場合、空気層６００の電気容量はその厚みに反比例して大きくなり、第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量は大きくなる。その後、図８（Ｂ）に示すように、第２の電極１０３が誘電体１０１の第２の面１０１ｂに接触すると、第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量は、誘電体１０１の他方の面１０１ｂと第２の電極１０３との接触面積に比例して増加する。従って、第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量の変化を検出することで、芯体３００に連なるペン先に加わる圧力（筆圧）が検出できる。
　このように位置指示器においては、誘電体の一方の面（第１の面）には第１の電極を取り付け、他方の面（第２の面）側には対向して第２の電極を配置し、筆圧に応じて芯体により第２の電極を誘電体の第２の面に押し当てて可変容量コンデンサを構成する。この場合、誘電体の第２の面と、これに筆圧に応じて押し当てられる第２の電極との接触面積に応じて変化する当該コンデンサの電気容量の変化によって筆圧を検出可能にしている。
　位置指示器の筆圧検出用の可変容量コンデンサについては、構成の簡略化や筆圧検出の高感度化などを目的として種々の改良が行われている。図９～図１２は、位置指示器の筆圧検出用の改良された可変容量コンデンサについて説明するための図である。例えば、特許文献２には、図９（Ａ）に示す可変容量コンデンサ１００Ａが開示されている。可変容量コンデンサ１００Ａは、誘電体１０１の第１の面１０１ａには第１の電極１０２を取り付け、第１の電極１０２には第１の端子１０８を接続する。誘電体の第２の面１０１ｂには先端が円形に形成された部分を有する線状の第２の電極１０３を取り付け、この第２の電極１０３には第２の端子を接続する。
　更に、誘電体１０１の第２の面１０１ｂに対向するようにペン先に連なる芯体３００を配設するが、この芯体３００は、ペン先とは反対側の端部に例えばドーム状の導電ゴム部３００ａを備えたものである。従って、導電ゴム部３００ａが誘電体１０１の第２の面１０１ｂに接触したときには、導電ゴム部３００ａもまた第２の電極として機能する。この例の可変容量コンデンサ１００Ａは、誘電体１０１の第２の面１０１ｂには既に第２の電極１０３が取り付けられているので、初期容量Ｃ０を有する。
　位置指示器のペン先に使用者による筆圧が加わると、ペン先に連なる芯体３００のペン先とは反対側の端部に設けられている導電ゴム部３００ａが、誘電体１０１側に移動する。このようにして導電ゴム部３００ａが誘電体１０１の第２の面に取り付けられた第２の電極１０３に接し、更に潰れて誘電体１０１の第２の面との接触面積が大きくなることで、第１の電極１０２と第２の電極１０３との間の電気容量が変化し、これに応じて筆圧の検出ができる。
　可変容量コンデンサ１００Ａの場合には、図９（Ｂ）の筆圧検出特性に示すように、筆圧を加えていない状態でも初期容量Ｃ０を有することにより、軽くペン先に力を加えることにより筆圧の検出が可能となる。しかし、誘電体１０１の第２の面１０１ｂに取り付けられている第２の電極１０３の機能により立ち上がりをよくしているため、筆圧を正確に検出できる範囲は、図９（Ｂ）に示した点線の上側の範囲となり、筆圧の解像度が低くなる。
　特許文献３には、図１０（Ａ）に示す可変容量コンデンサ１００Ｂが開示されている。可変容量コンデンサ１００Ｂは、誘電体１０１の第１の面１０１ａには第１の電極１０２を取り付け、この第１の電極１０２には第１の端子１０８を接続する。更に、誘電体１０１の第２の面１０１ｂに対向するようにペン先に連なる芯体３００を配設する。この芯体３００は、ペン先とは反対側の端部に例えばドーム状の導電ゴム部３００ｂを備えたものであり、当該導電ゴム部３００ｂには、第２の端子１０９を接続する。従って、導電ゴム部３００ｂが誘電体１０１の第２の面１０１ｂに接触したときに初めて、導電ゴム部３００ｂが第２の電極として機能し、可変容量コンデンサを構成する。
　そして、位置指示器のペン先に使用者による筆圧が加わると、ペン先に連なる芯体３００のペン先とは反対側の端部に設けられている導電ゴム部３００ｂが、誘電体１０１側に移動する。この後、導電ゴム部３００ｂが誘電体１０１の第２の面に接して潰れ、誘電体１０１の第２の面との接触面積が大きくなることで、第１の電極１０２と第２の電極１０３間の電気容量が変化し、これに応じて筆圧の検出ができる。可変容量コンデンサ１００Ｂの場合には、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと第２の電極としての導電ゴム部３００ｂとの接触面積に応じて電気容量が変化する。このため、可変容量コンデンサ１００Ｂを用いることにより、図１０（Ｂ）の筆圧検出特性に示しように、軽い筆圧から重い筆圧に至るまで広範囲に筆圧を正確に検出できる。
　しかしながら、図９（Ｂ）と図１０（Ｂ）との筆圧検出特性を比較すると分かるように、可変容量コンデンサ１００Ｂの場合には、可変容量コンデンサ１００Ａに比べて立ち上がりの傾きが小さくなる。使用者により圧力が加えられた場合にのみ筆圧を検出するためには、確実に筆圧が加えられていると判別できる所定の筆圧検出スレショルドまで可変容量コンデンサ１００Ｂの電気容量を上げなければならない。しかし、図１０（Ｂ）に示すように、筆圧検出特性の傾きが小さい。このため、筆圧検出スレショルドまで可変容量コンデンサ１００Ｂの電気容量が大きくなるまでに所定量の荷重（筆圧）を掛けなければならないので、図９（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ａに比べて立ち上がり感度が低下する（鈍くなる）。
　このため、図１１（Ａ）に示すように、先端を平坦にして、ある程度の面積を持たせるようにした導電ゴム部３００ｃを芯体３００のペン先とは反対側の端部に設けることが考えられる。可変容量コンデンサ１００Ｃは、導電ゴム部３００ｃ以外の各部は図１０（Ａ）に示した可変容量コンデンサＢと同様に構成されたものである。可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと導電ゴム部３００ｃとが接触した場合に、最初から所定の面積で接触する。
　このため、可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、図１１（Ｂ）の筆圧検出特性に示すように立ち上がりが早い特性とすることができる。しかしながら、可変容量コンデンサ１００Ｃの場合、導電ゴム部３００ｃの先端部を平坦にすることにより立ち上がりをよくしているため、筆圧を正確に検出できる範囲は、図１１（Ｂ）に示した点線の上側の範囲となる。従って、図１１（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ｃもまた、図９（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ａの場合と同様に、筆圧の解像度は低くなる。
　また、図１１（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、上述したように、導電ゴム部３００ｃのペン先とは反対側の端部の先端を平坦にしている。このため、導電ゴム部３００ｃの取り付け状態などの影響を受けて、可変容量コンデンサ１００Ｃを搭載した位置指示器ごとに導電ゴム部３００ｃと誘電体１０１の第２の面部との接触の仕方が異なる。従って、図１１（Ｂ）において、３つの筆圧検出特性で示したように、当該可変容量コンデンサ１００Ｃが搭載された位置指示器ごとに、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきが生じてしまう場合があった。
　このことは、当該可変容量コンデンサ１００Ｃが搭載された同じ位置指示器においても発生する可能性がある。すなわち、使用時の位置指示器の傾け方などの影響を受けて、導電ゴム部３００ｃと誘電体１０１の第２の面部１０１ｂとの接触の仕方が異なることがある場合には、立ち上がり率にばらつきが生じることになる。この場合には、同じ位置指示器であっても、使用ごとに書き味にばらつきが生じる可能性がある。
　特許文献４には、図１２（Ａ）に示す可変容量コンデンサ１００Ｄが開示されている。可変容量コンデンサ１００Ｄは、誘電体１０１の第１の面１０１ａには第１の電極１０２を取り付け、この第１の電極１０２には第１の端子１０８を接続する。誘電体１０１の第２の面１０１ｂ側に、図示しないがリング状のスペーサを介して可撓性を有し、中心から放射状に延伸した延伸部を有する第２の電極１０３ａを配置し、第２の電極１０３ａには第２の端子１０９を接続する。第２の電極１０３ａは、いわゆるリボン形状を有している。第２の電極１０３の誘電体１０１と対向する面とは反対側の面側には、図示しないが弾性体を介して位置指示器のペン先に連なる棒状の芯体３００を配設する。
　すなわち、図１２（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ｄは、第２の電極１０３ａの形状が異なるだけで、図８を用いて説明した可変容量コンデンサ１００と同様の構成を有する。可変容量コンデンサ１００Ｄの場合には、第２の電極の形状に応じて、例えば、図１２（Ｂ）の筆圧検出特性に示すように、筆圧検出特性の傾きを調整できる。
　すなわち、第２の電極１０３ａの中心から放射状に延伸した延伸部の面積を小さくすれば傾きを小さくでき、当該延伸部分の面積を大きくすれば傾きを大きくできる。これによって、いわゆる書き味が変えられる。しかし、筆圧検出特性の傾きを小さくすれば、筆圧の解像度は高くなるが、筆圧の検出感度は鈍くなる。逆に、筆圧検出特性の傾きを大きくすれば、筆圧の検出感度が鋭くなるが、筆圧の解像度は低くなる。
　このように、位置指示器において、使用者の筆圧を検出するための可変容量コンデンサについては、使用者の満足度を高めるために種々の改良がなされているが、筆圧の検出感度と筆圧の解像度との関係は、いわゆるトレードオフの関係にある。また、図１１を用いて説明したように、その構成上、立ち上がり率にばらつき生じる場合があるといった不都合を内在するものもあった。
特許第３１５０６８５号公報 特開２０１０－１１７９４３号公報 特開２０１０－１２９９２０号公報 特開２０１１－２１６５１２号公報
　近年、タブレット型ＰＣ（Personal Computer）やスマートフォンと呼ばれる高機能携帯電話端末が広く用いられるようになってきている。タブレット型ＰＣや高機能携帯電話端末などの携帯端末は、比較的に表示画面の大きなＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置と種々のタッチセンサからなるタッチパネルを備えており、ペン型の位置指示器を用いた入力も行われる。このような携帯端末においてペン型の位置指示器を用いて入力する場合にも筆圧に応じた入力を行えるようにすることが望まれる。
　携帯端末を利用する場合、通常は一方の手で保持している携帯端末に対して、他方の手に持った位置指示器を使って入力操作を行うため、軽いタッチで入力が行えるようにする必要がある。このため、位置指示器において筆圧検出のために用いる可変容量コンデンサは、図９や図１１を用いて説明した立ち上がり感度の良いものを用いることが考えられる。しかし、図９や図１１を用いて説明した可変容量コンデンサ１００Ａ、１００Ｃの場合には、立ち上がりを良くするように構成したことに起因して、筆圧の解像度が低くなる。また、図１１を用いて説明した可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきが生じる可能性があるといった問題を生じる場合もある。
　携帯端末でも検出される筆圧の解像度はできるだけ高いことが望まれる。また、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきを生じさせることなく、いつでも同じ書き味を提供できることも望まれる。このため、図１０を用いて説明した筆圧の解像度が高く、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきを生じさせることのない可変容量コンデンサ１００Ｂを用いることも考えられる。しかし、図１０を用いて説明した可変容量コンデンサ１００Ｂは、上述もしたように、図９、図１０に示した可変容量コンデンサ１００Ａ、１００Ｃに比べて立ち上がりの感度（反応）が鈍い。このため、立ち上がりの感度を上げようとすれば、携帯端末の使用者が位置指示器に対して初めから一定以上の筆圧を加えなければならなくなるが、この場合には手に持つ携帯端末が不安定となり入力がし難くなる場合があると考えられる。
　以上のことに鑑み、この発明は、可変容量コンデンサを用いて筆圧の検出を可能にした位置指示器において、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器を実現する。
　上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の位置指示器は、
　筐体と、
　略棒状に形成され、一端が前記筐体の外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、
　前記芯体を介して加わる外力により容量が変化するコンデンサと、からなり、
　前記コンデンサは、
　第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、
　前記誘電体の前記第１の面部に配置された第１の導体と、
　前記第１の誘電体の前記第１の導体に接続され、前記第１の導体と共に前記コンデンサの第１の電極を構成する第１の端子部と、
　前記誘電体の第２の面部に配置された第２の導体と、
　前記第２の面部に対向して配置される導電部材と、
　前記第２の導体と前記導電部材と共に前記コンデンサの第２の電極を構成する第２の端子部と、
　前記導電部材を、前記誘電体の前記第２の面部から離隔する状態に付勢するための弾性部材と
　を備え、
　前記外力により、前記弾性部材の偏倚力に抗して前記導電部材が前記誘電体の前記第２の面部の前記第２の導体に接触し、接触時には前記コンデンサの容量が、前記導電部材と前記第２の導体との接触面積よりも大きい、前記第１の導体と前記第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に変化する
　ことを特徴とする。
　この請求項１に記載の発明の位置指示器によれば、筐体とペン先に連なる芯体と芯体を介して加わる外力により電気容量が変化するコンデンサを有する。コンデンサは、対向する第１、第２の面部を有する誘電体を備え、誘電体の第１の面部には、第１の導体が配設され、第１の導体には第１の端子部が接続されて第１の電極部を構成する。誘電体の第２の面部には第２の導体が配設される。また、誘電体の第２の面部に対向して導電部材が配設され、この導電部材には第２の端子部が接続されて第２の電極部を構成する。導電部材は、弾性部材により、誘電体の第２の面部から離隔する状態に付勢される。
　芯体に外力が加えられることで、導電部材は誘電体の第２の面部に向って移動し、導電部材が誘電体の第２の面部の第２の導体に接触すると、接触時にはコンデンサの容量が、導電部材と第２の導体との接触面積よりも大きい、第１の導体と第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に瞬時に変化する。すなわち、導電部材と第２の導体とがごく僅かに接触しただけで、コンデンサの容量が、第１の導体と第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に急激に変化する。
　これにより、コンデンサの立ち上がりの感度を向上させることができる。また、芯体に加えられる外力に応じて、導電部材と誘電体の第２の面部との当接面積が変化し、これに対応してコンデンサの容量も変化させることができる。従って、外力に応じてコンデンサの容量も適切に変化させることができ、筆圧の解像度も向上させることができる。
　この発明の位置指示器によれば、コンデンサを用いて筆圧の検出を可能にした位置指示器において、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器が実現できる。
この発明による位置指示器の実施形態の構成例を説明するための図である。 この発明による位置指示器の実施形態と、当該位置指示器と共に使用する位置検出装置を備える電子機器の例を示す図である。 この発明による位置指示器の実施形態の要部の分解斜視図である。 誘電体７１の第２の面部７１ｂに導体部材７１ｃが取り付けられた構成等を説明するための図である。 導体部材７１ｃの取り付け位置と形状のバリエーションの一例を説明するための図である。 位置指示器の構成例を説明するための図である。 位置指示器の他の構成例を説明するための図である。 従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。 従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。 従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。 従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。 従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。

　以下、図を参照しながら、この発明による位置指示器の実施形態について説明する。
　図１～図３は、この発明による位置指示器の実施形態の構成例を説明するための図である。図２は、この実施形態の位置指示器１を用いる電子機器２００の一例を示すものである。この例では、電子機器２００は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２００Ｄを備える高機能携帯電話端末であり、表示画面２００Ｄの下部（裏側）に、電磁誘導方式の位置検出装置２０２を備えている。
　この例の電子機器２００の筐体は、ペン形状の位置指示器１を収納する収納凹穴２０１を備えている。使用者は、必要に応じて、収納凹穴２０１に収納されている位置指示器１を、電子機器２００から取り出して、表示画面２００Ｄで位置指示操作を行う。
　電子機器２００においては、表示画面２００Ｄ上で、ペン形状の位置指示器１により位置指示操作がされると、表示画面２００Ｄの裏側に設けられた位置検出装置２０２が、位置指示器１の信号を受信回路（図示はしていない）で受信し、更に位置指示器１で操作された位置及び筆圧として検出回路（図示していない）で検出し、位置指示器１で操作された位置及び筆圧を検出し、電子機器２００の位置検出装置２０２が備えるマイクロコンピュータが、表示画面２００Ｄでの操作位置及び筆圧に応じた表示処理を施す。
　図１は、この実施形態の位置指示器１の全体の概要を示すものである。図１（Ａ）は、説明のために、位置指示器１のケース２（筐体）のケース本体２ａのみを破断して、その内部を示したものである。また、図１（Ｂ）は、この実施形態の位置指示器１を、芯体４側から軸芯方向に見た図である。
　図１（Ａ）に示すように、位置指示器１は、軸芯方向に細長であって、一方が閉じられた有底の円筒状の筐体を構成するケース２を備える。このケース２は、例えば樹脂などからなるもので、内部に中空部を有する円筒形状のケース本体２ａと、このケース本体２ａと結合されるケースキャップ２ｂとにより構成されている。ケース本体２ａの中空部内には、基板ホルダー３に、略棒状の芯体４と、コイル５が巻回された磁性体コア、この例ではフェライトコア６とが結合されて収納される。フェライトコア６は、この例では、円柱状形状を備える。
　基板ホルダー３は、例えば樹脂により構成され、ケース本体２ａの中空部内に収納されたときに、位置指示器１の軸芯方向となる長手方向に、感圧用部品ホルダー部３ａと、プリント基板載置台部３ｂとが連続するように構成されている。感圧用部品ホルダー部３ａには、感圧用部品（筆圧検出用の複数個の部品）７が収納され、プリント基板載置台部３ｂには、プリント基板８が載置され、保持される。以下、説明の簡単のため、感圧用部品ホルダー部３ａは、ホルダー部３ａと略称する。ホルダー部３ａは、基板ホルダー３において、最も芯体４側に形成されており、このホルダー部３ａに芯体４及びフェライトコア６が結合される。
　また、図３（Ｂ）は、基板ホルダー３と芯体４及びフェライトコア６とが結合した状態を示す図である。また、図３（Ａ）は、基板ホルダー３のホルダー部３ａ及び感圧用部品７を説明するための分解斜視図である。また、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）におけるＡ－Ａ線断面図であり、これは、基板ホルダー３のホルダー部３ａの縦断面図である。また、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示した誘電体７１の面とは反対側の面を示す図である。
　図３（Ｂ）に示すように、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂには、プリント基板８が載置される。プリント基板８は、ケース本体２ａの内径よりも狭い幅を有し、長手方向に所定の長さを有する細長の矩形形状とされている。プリント基板載置台部３ｂの基板載置平面の長手方向の長さは、プリント基板８の長手方向の長さとほぼ等しい、あるいは、僅かに大きい長さとされている。また、プリント基板載置台部３ｂの基板載置平面の幅方向の長さは、プリント基板８の幅よりも若干大きく選定されている。
　図示は省略するが、コイル５の一端及び他端は、基板ホルダー３とケース本体２ａとの間の隙間を利用してプリント基板８まで延長されており、このプリント基板８に形成されている導電パターンに、例えば半田付けされる。図３（Ｂ）の例では、基板ホルダー３の長手方向の一部に切り欠き部３１が形成されて、プリント基板８の基板面８ａとは反対側の裏面側において、コイル５の一端及び他端が半田付けされ、スルーホールを介して基板面８ａの導体パターンに接続される。
　このプリント基板８には、押下されたときにオンとなり、押下を停止するとオフに戻るプッシュスイッチ（サイドスイッチ）１１が設けられていると共に、コイル５と共振回路を構成するコンデンサ１２，１３が設けられている。コンデンサ１２は、この例では、静電容量の調整が可能なトリマーコンデンサである。更に、プリント基板８には、この第１の実施形態では、ＩＣ１４が設けられていると共に、図示を省略するその他の回路部品及び導体パターンが形成される。
　そして、この例では、位置指示器１のケース本体２ａの側周面の、サイドスイッチ１１に対応する位置には貫通孔１５（図２参照）が穿かれており、サイドスイッチ１１の押下操作子１６が、この貫通孔１５を通じて当該サイドスイッチ１１を押下することができるように露呈するようにされている。この場合、押下操作子１６によるサイドスイッチ１１の押下操作に対しては、位置検出装置２０２を備える電子機器２側で所定の機能が割り当て設定される。例えば、この例の電子機器２においては、押下操作子１６によるサイドスイッチ１１の押下操作は、マウスなどのポインティングデバイスにおけるクリック操作と同様の操作として割り当て設定が可能である。
　共振回路の一部を構成するコンデンサ１２，１３、また、ＩＣ１４は、この例ではチップ部品としてプリント基板８に配設される。そして、この実施形態では、トリマーコンデンサ１２の静電容量が調整されることで、共振回路の共振周波数が調整される。
　この例の場合、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂの長手方向の両端部には、プリント基板８の長手方向の両端部において当該プリント基板８の厚さ方向を挟むことで、プリント基板８をプリント基板載置台部３ｂに係止させる係止部３２，３３が形成されている。図１に示すように、プリント基板載置台部３ｂに載置されて係止部３２，３３により係止されている状態では、プリント基板８は、ケース本体２ａの内壁面とは接触せずにケース本体２ａとは離間している状態となっている。
　なお、基板ホルダー３のホルダー部３ａのうちの後述する開口部３５を除く部分の大部分と、プリント基板載置台部３ｂの裏側部分及び基板ホルダー３とケースキャップ２ｂとの結合部３ｃとは、ケース本体２ａの内壁に接触することで、基板ホルダー３が、ケース本体２ａの中空部内で軸芯方向と直交する方向にがたつかないように構成されている。
　そして、基板ホルダー３のホルダー部３ａには、図１、図３（Ａ）に示すような複数個の部品からなる感圧用部品７が収納される。このようにホルダー部３ａに感圧用部品７が収納されることで、筆圧検出用モジュールが構成される。この筆圧検出用モジュールに、芯体４の芯体本体４２が結合されることで、芯体４の突出部材４１に印加される筆圧が筆圧検出用モジュールの感圧用部品７で検出される。この筆圧検出用モジュールの感圧用部品７の構成及び感圧用部品７のホルダー部３ａへの収納については、後で詳述する。
　なお、基板ホルダー３においては、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の、開口部３５とは軸芯位置を介して対向する側及びプリント基板載置台部３ｂのプリント基板の載置平面とは反対側には、軸芯方向に沿う方向の平面３ｐｎ（図３（Ａ）参照）が形成されている。この場合、詳細な図示は省略するが、この平面３ｐｎは、ホルダー部３ａまたは、ホルダー部３ａからプリント基板載置台部３ｂに亘って軸芯方向に沿う方向において、面一の平面となっている。
　基板ホルダー３は、この平面３ｐｎにより、所定の作業台平面上において、転がることなく、安定した状態で載置される。そして、基板ホルダー３が当該作業台平面上に載置された状態では、ホルダー部３ａの開口部３５は、前記所定の作業台平面に対して直交する方向の開口となると共に、プリント基板載置台部３ｂのプリント基板の載置平面は、前記所定の作業台平面に平行な面となる。したがって、作業台平面上に載置された基板ホルダー３のホルダー部３ａに、感圧用部品７を、開口部３５を通じて収納する作業を確実に行うことができると共に、プリント基板載置台部３ｂの載置平面に、プリント基板８を確実に載置して、係止させるようにすることができる。
　図３（Ｂ）に示すように、この例では、基板ホルダー３は、プリント基板載置台部３ｂの長手方向のホルダー部３ａとは反対側の端部の結合部３ｃにおいてケースキャップ２ｂと結合されており、ケースキャップ２ｂと基板ホルダー３とは一体のものとして扱うことができるように構成されている。
　したがって、この例においては、後述するように、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂにプリント基板８を載置して固定し、また、ホルダー部３ａに感圧用部品７を収納すると共に、コイル５が巻回されたフェライトコア６及び芯体４を基板ホルダー３に結合させたものを、一つのモジュール部品として扱うことができる。そして、そのモジュール部品を、ケース本体２ａの中空部内に収納させることで、位置指示器１を完成させることができる。このとき、基板ホルダー３は、ホルダー部３ａの軸芯方向の中心線位置が、筒状のケース本体２ａの軸芯方向の中心線位置と一致するような状態で、ケース本体２ａ内に係止されるように、ケースキャップ２ｂに結合されている。
　図１（Ａ）に示すように、ケース本体２ａの軸芯方向の一端側がペン形状の位置指示器１のペン先側とされており、このケース本体２ａのペン先側には、貫通孔２１（開口）を備える。
　芯体４は、この例では、ケース本体２ａの貫通孔２１から外部に突出する突出部材（ペン先部材）４１と芯体本体４２とで構成されている。芯体４は、突出部材４１が操作面に当接して使用される場合の摩擦に対する耐性を考慮して、ポリアセタール樹脂（ジュラコン）等の合成樹脂製とされている。
　芯体本体４２は、突出部材４１の径よりも小径の円柱形の棒状体である。そして、この例では、フェライトコア６には、その軸芯方向に、芯体本体４２の径よりも大きい内径の貫通孔６ａが形成されている。芯体４の芯体本体４２は、フェライトコア６の貫通孔６ａを挿通して、後述するように、感圧用部品７を構成する複数個の部品の一つに結合するように構成されている。
　また、フェライトコア６は、その軸芯方向の一端側（芯体４の突出部材４１側とは反対側）が、この例では、弾性を有する材料、例えばシリコンゴムからなる落下対策用部材９を介して、基板ホルダー３のホルダー部３ａと結合される。
　そして、図３（Ｂ）に示した基板ホルダー３と芯体４及びコイル５が巻回されたフェライトコア６とを結合して一体としたモジュール部品を、ケース本体２ａの中空部内に挿入して、ケース本体２ａとケースキャップ２ｂとを結合させたときには、図１（Ａ）に示すように、フェライトコア６の軸芯方向の他端側は、ケース本体２ａの貫通孔２１に形成されている段部２２と衝合する。これにより、コイル５が巻回されたフェライトコア６は、シリコンゴムからなる落下対策用部材９を介して基板ホルダー３のホルダー部３ａと、ケース本体２ａの段部２２との間で固定される。
　[筆圧検出用モジュールの構成例]
　次に、筆圧検出用モジュールを構成する基板ホルダー３のホルダー部３ａ及び感圧用部品７、さらに、感圧用部品７のホルダー部３ａへの収納について、以下に説明する。この例の筆圧検出用モジュールは、冒頭で特許文献１～特許文献４を用いて説明したものと同様に、芯体に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する容量可変コンデンサを用いた場合である。
　この例の感圧用部品７は、図３（Ａ）に示すように、誘電体７１と、端子部材７２と、保持部材７３と、導電部材７４と、弾性部材７５との複数個の部品からなる。図３（Ａ）に示すように、端子部材７２が配設される側の誘電体７１の面が誘電体７１の第１の面部７１ａとなり、導電部材７４と弾性部材７５が配設される側の誘電体７１の面が誘電体７１の第２の面部７１ｂとなる。
　誘電体７１の第１の面部７１ａには、図３（Ｄ）に示すように、そのほぼ全面に渡って導体部材７１ｃが配置される。また、図３（Ａ）に示したように、誘電体の第２の面部７１ｂには、導体部材７１ｄが配置される。そして、導体部材７１ｃと端子部材７２とで、感圧用部品７で構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。また、導電部材７４と弾性部材７５とは電気的に接続されて、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。
　一方、基板ホルダー３のホルダー部３ａは、図３（Ａ）に示すように、中空部を備える筒状体３４により構成され、感圧用部品７を、その中空部内において軸芯方向に並べて収納する構成とされている。
　上記のような複数個の部品からなる感圧用部品７のうち、筒状体３４からなるホルダー部３ａ内で、軸芯方向に移動しない部品である誘電体７１と、端子部材７２は、図３（Ａ）に示すように、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の一部に形成された軸芯方向に直交する方向を開口とする開口部３５を通じて、当該筒状体３４の軸芯方向に直交する、プリント基板８の基板面８ａに垂直な方向から挿入されて収納される。
　図３に示すように、開口部３５は、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の、プリント基板載置台部３ｂ側の端部に形成される。この開口部３５は、軸芯方向に直交する方向の開口であって、かつ、プリント基板載置台部３ｂに載置されたプリント基板８の基板面８ａに垂直な方向を開口とする開口部である。この開口部３５は、軸芯方向に所定の長さｄ１（図３（Ｃ）参照）を有し、軸芯方向に直交する方向に所定の長さｄ２（図示は省略）を有する。
　長さｄ１は、誘電体７１と端子部材７２とを軸芯方向に重ねたときの軸芯方向の長さ（厚さ）よりも大きく選定されている。長さｄ２は、誘電体７１と端子部材７２のうちの、軸芯方向に直交する方向の長さが大きい方の当該長さよりも若干大きく選定されている。このように長さｄ１及びｄ２の寸法を選定することで、軸芯方向に重ねた誘電体７１と端子部材７２とを、開口部３５を通じて、ホルダー部３ａ内に収納することができるようにしている。
　また、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４は、内径がｄ３（図３（Ｃ）参照）とされると共に、その軸芯方向の芯体４側は開口３６ａとされている。この軸芯方向の芯体４側に開口３６ａを有する部分３６では、側周面には開口を有さない。この実施形態では、筒状体３４の側周面の開口部３５の軸芯方向に直交する方向の長さｄ２は、筒状体３４の内径ｄ３と等しく選定されているが、後述する凹溝３９の部分では、この凹溝３９の深さ分だけ大きく選定されている。
　そして、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４のプリント基板載置台部３ｂ側は、壁部３７により閉塞されている。この壁部３７には、プリント基板載置台部３ｂ側に突出するようにして、前述した係止部３２が形成されている。開口部３５は、この壁部３７を外部に露呈するように形成されている。すなわち、開口部３５は、筒状体３４の側周面において、壁部３７から軸芯方向に前記長さｄ１の開口が形成されるように穿かれている。
　そして、筒状体３４の側周面の壁部３７との連結部には、軸芯方向に、端子部材７２の厚さより若干大きい所定の幅を有するスリット３８ａ、３８ｂが形成されている。そして、筒状体３４の内壁には、このスリット３８ａ，３８ｂと軸芯方向に隣り合う位置において、筒状体３４の開口部３５が形成されている部分の内径ｄ２よりも大きい内径の凹溝３９（図３（Ｃ）参照）が形成されている。
　誘電体７１は、凹溝３９に嵌合する外形を有し、凹溝３９の軸芯方向の幅に対応した厚さを有する板状体の構成とされている。したがって、誘電体７１は、開口部３５を通じて筒状体３４の凹溝３９に挿入して嵌合させることができ、嵌合状態では、誘電体７１は、凹溝３９により筒状体３４内で軸芯方向には移動しないようにされる。なお、この実施形態においては、後述するように、誘電体７１は、導電部材７４により押圧偏倚されて壁部３７側に押し付けられるので、この凹溝３９は、設けなくてもよい。
　また、端子部材７２は、筒状体３４のスリット３８ａ及び３８ｂの軸芯方向の幅よりも若干小さい厚さを有すると共に、筒状体３４の内径ｄ３に対応する外径を有する円板状の導電部材、例えば導電性金属の板状体で構成される。そして、この端子部材７２は、図３（Ａ）に示すように、筒状体３４のスリット３８ａ，３８ｂに嵌合する張り出し部７２ａ，７２ｂを備える。したがって、端子部材７２は、開口部３５を通じて筒状体３４の壁部３７に接するように挿入することができ、その挿入により、張り出し部７２ａ，７２ｂが、筒状体３４のスリット３８ａ，３８ｂに嵌合して、軸芯方向には移動しないように筒状体３４に係止される。
　また、端子部材７２の誘電体７１側の板面の中央部には、誘電体７１側に膨出する膨出部７２ｃが形成されている。この膨出部７２ｃは、誘電体７１と端子部材７２とが筒状体３４内に収納されたときに、誘電体７１と端子部材７２とを確実に接触させる役割を果たす。
　この端子部材７２は、容量可変コンデンサの第１の電極の役割を果たすもので、ホルダー部３ａ内に収納されたときにこの端子部材７２の開口部３５側の上端となる端面からは、筒状体３４の壁部３７を跨いで、プリント基板載置台部３ｂ上に載置されているプリント基板８の基板面８ａのランド部８ｂに半田付け接続されるリード部７２ｄが形成されている。
　さらに、端子部材７２には、ホルダー部３ａ内に収納されたときに、開口部３５側の上端となる端面のほぼ中央に、リード部７２ｄとは反対側に突出するＬ字状突起７２ｅが形成されている。誘電体７１と端子部材７２とがホルダー部３ａ内に収納されたときに、この端子部材７２のＬ字状突起７２ｅにより、誘電体７１の開口側端部が押さえられるようにされる。端子部材７２のリード部７２ｄが、プリント基板８の基板面８ａのランド部８ｂに半田付け接続されて固定されたときには、誘電体７１は、このＬ字状突起７２ｅにより、開口部３５から離脱することが無い。
　保持部材７３は、その軸芯方向の芯体４側となる側に、芯体４の芯体本体４２を圧入嵌合させる凹穴７３ｂが設けられている円柱状形状部７３ａと、凹穴７３ｂ側とは軸芯方向の反対側に、導電部材７４を嵌合する凹穴７３ｄが設けられているリング状突部７３ｃとを備えている。この場合において、凹穴７３ｂの中心線（軸芯位置）と、凹穴７３ｄの中心線（軸芯位置）とが、１本の直線上に存在するように、これら凹穴７３ｂ及び凹穴７３ｄが形成されている。
　保持部材７３の円柱状形状部７３ａの外径（周方向の一部）は、筒状体３４の内径ｄ２より若干小さく選定されている。また、保持部材７３のリング状突部７３ｃの外径は、円柱状形状部７３ａの外径よりも小さく、かつ、後述する弾性部材７５を構成するコイルバネの内径よりも小さく選定されている。この場合、リング状突部７３ｃと円柱状形状部７３ａとの間で段部を構成するようにされる。この段部は、後述する弾性部材７５としてのバネの端部を係止させるためのものである。
　そして、この実施形態では、円柱状形状部７３ａ及びリング状突部７３ｃには、凹穴７３ｂ及び凹穴７３ｄを横断するようにスリット７３ｅ及び７３ｆが形成されている。このスリット７３ｅ及び７３ｆの存在により、円柱状形状部７３ａ及びリング状突部７３ｃは、軸芯方向に直交する方向に弾性偏倚可能に構成されている。そして、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面には、円柱状形状部７３ａの軸芯位置を挟んで対向する位置に、係合突部７３ｇ及び７３ｈが形成されている。
　一方、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面には、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面に形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈが係合する係合孔３４ａ及び３４ｂ（図３（Ｃ）参照）が形成されている。
　この係合孔３４ａ及び３４ｂの軸芯方向の長さｄ４（図３（Ｃ）参照）は、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面に形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈの軸芯方向の長さよりも長くされている。これにより、保持部材７３は、筒状体３４の中空部内に収納されて、係合突部７３ｇ及び７３ｈが係合孔３４ａ及び３４ｂに係合されている状態においても、筒状体３４の中空部内を、その軸芯方向に移動可能とされている。なお、長さｄ４は、後述するように、筒状体３４の中空部内に感圧用部品７の全てが収納された状態で、導電部材７４が、軸芯方向に移動して誘電体７１に衝合し、さらに弾性変形することができるような値に選定されている。
　次に、導電部材７４は、導電性を有すると共に弾性変形可能な弾性部材からなるものとされており、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴムにより構成される。この導電部材７４は、外径が保持部材７３のリング状突部７３ｃの外径に等しい円柱状部からなる径大部７４ａと、外径がリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄの径にほぼ等しい円柱状部からなる径小部７４ｂを備える。径大部７４ａ及び径小部７４ｂの中心線位置は、同一とされる。
　径大部７４ａの径小部７４ｂとは反対側の端面は、図示しないが、砲弾型（ドーム状）に膨出する曲面部を有するように構成されている。そして、芯体４に使用者による筆圧が加わることにより、導電部材７４が誘電体７１側に移動していく場合を考える。この場合、当該導電部材７４が、誘電体７１の対向する面と接触する場合に、導電部材７４の砲弾型に膨出する曲面部の先端から誘電体７１の面と徐々に接触面積が大きくなるように接触して行くようにされる。さらに、導電部材７４の径小部７４ｂの高さは、保持部材７３のリング状突部７３ｃに形成されている凹穴７３ｄの深さにほぼ等しく選定されている。
　また、弾性部材７５は、例えば導電性を有するコイルバネで構成され、弾性を有する巻回部７５ａと、この巻回部７５ａの一端部に端子片７５ｂを有し、巻回部７５ａの他端部に接続部７５ｃを有している。弾性部材７５を構成するコイルバネの巻回部７５ａは、その巻回部７５ａ内に、導電部材７４を接触することなく収納することができる径であって、かつ、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの径よりも小さい径とされる。
　弾性部材７５の接続部７５ｃは、保持部材７３のリング状突部７３ｃのスリット部からリング状突部７３ｃに形成されている凹穴７３ｄの底部に挿入するようにされる。したがって導電部材７４の径小部７４ｂが保持部材７３のリング状突部７３ｃに圧入嵌合されたときには、導電部材７４の径小部７４ｂの端面が、導電性を有する弾性部材７５の接続部７５ｃと接触して、電気的に接続される状態となる。
　そして、弾性部材７５の端子片７５ｂは、誘電体７１、端子部材７２及び壁部３７を跨いで、プリント基板載置台部３ｂ上に載置されているプリント基板８の基板面８ａの導電パターンに、半田付け接続されるように構成されている。
　［感圧用部品７のホルダー部３ａへの収納方法］
　まず、作業台平面上に、基板ホルダー３を、平面３ｐｎが作業台平面を向くようにして載置する。この状態では、基板ホルダー３は、開口部３５の開口が作業台平面に対して直交する上方に向くと共に、プリント基板載置台部３ｂのプリント基板の載置平面が作業台平面に平行になるように位置決めされて、作業台平面上に係止される。
　次に、感圧用部品７のうちの誘電体７１及び端子部材７２を、開口部３５を通じて、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の中空部内に収納する。このとき、端子部材７２のＬ字状突起７２ｅにより、筒状体３４の中空部内に収納された誘電体７１の開口側端部を押さえるようにする状態で、誘電体７１及び端子部材７２を筒状体３４の中空部内に収納する。また、このとき、誘電体７１は、筒状体３４の内壁に形成されている凹溝３９内に収納すると共に、端子部材７２の張り出し部７２ａ及び７２ｂを、ホルダー部３ａのスリット３８ａ及び３８ｂに嵌合するようにする。
　次に、この例においては、保持部材７３のリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄに導電部材７４の径小部７４ｂを圧入嵌合させると共、弾性部材７５の巻回部７５ａを、リング状突部７３ｃ及び導電部材７４の周囲に持ち来たすように配する。このとき、弾性部材７５の接続部７５ｃは、導電部材７４の径小部７４ｂの上端面とリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄの底部との間に挟持させて、弾性部材７５の接続部７５ｃと導電部材７４とを電気的に接続させる。
　次に、この保持部材７３と導電部材７４と弾性部材７５のコイルバネとを組み合わせたものを、導電部材７４側から、筒状体３４の開口３６ａを通じて、軸芯方向に筒状体３４の中空部内に挿入する。そして、保持部材７３の円柱状形状部７３ａに形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈが、筒状体３４の側周面に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂに嵌合するまで、軸芯方向に挿入する。このとき、保持部材７３の円柱状形状部７３ａは、係合突起７３ｇ及び７３ｈの存在にもかかわらず、スリット７３ｅが形成されていることにより、軸芯方向に直交する方向に弾性的に変形して筒状体３４の中空部内に挿入される。
　保持部材７３の円柱状形状部７３ａに形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈが、ホルダー部３ａの筒状体３４の側周面に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂに嵌合する状態になると、弾性部材７５の軸芯方向の偏倚力にかかわらず、保持部材７３は、ホルダー部３ａの筒状体３４の開口３６ａから離脱することなく、ホルダー部３ａの筒状体３４の中空部内に係止する。また、この状態では、弾性部材７５の軸芯方向の偏倚力により、誘電体７１及び端子部材７２が壁部３７側に押し付けられる。これにより、誘電体７１及び端子部材７２が、筒状体３４の開口部３５から離脱してしまうことが防止される。
　すなわち、筒状体３４に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂと、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの係合突起７３ｇ及び７３ｈとの係合と、導電部材７４の偏倚力とにより、感圧用部品７の一部を構成する誘電体７１と端子部材７２とが、軸芯方向に直交する方向に変位することを阻止する係止手段が形成される。
　次に、以上のようにして、感圧用部品７を構成する複数個の部品の全体を、ホルダー部３ａの筒状体３４の中空部内に収納させて係止させた状態において、端子部材７２のリード部７２ｄを、プリント基板８のランド部８ｂに半田付けすると共に、弾性部材７５としてのコイルバネの端子片７５ｂを、プリント基板８に半田付けする。
　この端子部材７２のリード部７２ｄ及び弾性部材７５の端子片７５ｂのプリント基板８への半田付け固定により、端子部材７２がホルダー部３ａの開口部３５を通じて離脱してしまうことを、より確実に、阻止することができる。そして、この例においては、端子部材７２のＬ字状突起７２ｅにより、ホルダー部３ａの筒状体３４の中空部内に収納された誘電体７１の開口側端部が押さえられているので、誘電体７１のホルダー部３ａの筒状体３４の開口部３５からの離脱が、この端子部材７２のプリント基板８への半田付け固定により、より確実に阻止される。
　一方、導電部材７４が嵌合された保持部材７３は、係合突部７３ｇ及び７３ｈが筒状体３４の係合孔３４ａ及び３４ｂに係合されて、軸芯方向の芯体４側への移動が阻止されている状態であるが、筒状体３４の中空部内で軸芯方向の誘電体７１側に移動可能となっている。そして、筆圧が印加されていないときには、弾性部材７５の偏倚力により、導電部材７４と誘電体７１との間に空隙が生じる状態となっている。
　以上のようにして感圧用部品７を、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４内に収納した後、筒状体３４の開口３６ａには、図３（Ｂ）に示すように、落下対策用部材９を圧入嵌合する。この落下対策用部材９は、軸芯方向に芯体４の芯体本体４２を挿通する貫通孔を有すると共に、筒状体３４の開口３６ａ側の部分３６の内径にほぼ等しい、あるいは若干小さい外径の円柱状部を備える。そして、落下対策用部材９は、その円柱状部を、筒状体３４の開口３６ａ側の部分３６内に圧入嵌合することで、ホルダー部３ａに結合する。
　また、落下対策用部材９には、軸芯方向において、円柱状部の反対側に、フェライトコア６の外径に内径がほぼ等しい凹部が形成されている。フェライトコア６は、その芯体４の突出部材４１側とは反対側の端部が、この落下対策用部材９の凹部内に圧入嵌合されることで、基板ホルダー３のホルダー部３ａに、落下対策用部材９を介して結合する。
　前述したように、落下対策用部材９は、弾性を有する材料、例えばシリコンゴムで構成されている。このため、この落下対策用部材９を介してフェライトコア６が基板ホルダー３のホルダー部３ａに結合されることにより、もしも、位置指示器１を落下させて大きな加速度がフェライトコア６とホルダー部３ａとの間の結合部にかかったとしても、フェライトコア６が損傷してしまうことを防止できる。
　次に、以上のように基板ホルダー３にフェライトコア６を結合した状態において、芯体４の芯体本体４２を、フェライトコア６の貫通孔６ａに挿通させる。そして、芯体４の芯体本体４２の端部を、ホルダー部３ａに収納されている保持部材７３の円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合する。この場合に、芯体４を円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合させた状態においても、芯体４の芯体本体４２は、フェライトコア６の芯体４の突出部材４１側にも露呈する状態とされていて、芯体４の突出部材４１に印加される圧力（筆圧）によって、芯体４が、弾性部材７５の偏倚力に抗して、軸芯方向にケースキャップ２ｂ側に変位可能とされている。
　以上のようにして、ケースキャップ２ｂに結合された基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂにプリント基板８が載置され、ホルダー部３ａに感圧用部品７が収納され、さらに、ホルダー部３ａにフェライトコア６が結合されると共に、芯体４が結合されることで、図３（Ｂ）に示したような、モジュール部品が形成される。
　次に、このモジュール部品を、芯体４の突出部材４１がケース本体２ａの貫通孔２１から外部に突出するようにして、ケース本体２ａの中空部内に挿入する。そして、ケース本体２ａとケースキャップ２ｂとを結合することで、位置指示器１が完成となる。
　この位置指示器１において、芯体４の突出部材４１に圧力が印加されると、その圧力に応じて、芯体４は、軸芯方向にケース本体２ａ内の方向に変位する。そして、この芯体４の変位により、芯体本体４２が結合されているホルダー部３ａ内の保持部材７３が弾性部材７５の弾性偏倚力に抗して、誘電体７１側に変位する。その結果、保持部材７３に嵌合されている導電部材７４が、誘電体７１側に変位し、導電部材７４と誘電体７１との間の距離、さらには、導電部材７４と誘電体７１との接触面積が、芯体４に印加される圧力に応じて変化する。
　これにより、第１の電極を構成する端子部材７２と、第２の電極を構成する導電部材７４との間で形成される容量可変コンデンサの静電容量が、芯体４に印加される圧力に応じて変化する。この容量可変コンデンサの静電容量の変化が、位置指示器１から位置検出装置２０２に伝達されることで、位置検出装置２０２では、位置指示器１の芯体４に印加される筆圧を検出する。　そして、この実施の形態の位置指示器１において重要な特徴は、図３（Ａ）に示したように、第２の電極を構成する導電部材７４と弾性部材７５に対向する側の誘電体７１の面（第２の面部７１ｂ）に導体部材７１ｄが取り付けられている点にある。図４は、誘電体７１の第２の面部７１ｂに導体部材７１ｄが取り付けられた構成等を説明するための図である。上述もしたように、導電部材７４と弾性部材７５とが第２の電極を構成するのであるが、導電部材７４と対向する側の誘電体７１の第２の面部７１ｂには、図３（Ａ）に示し、また、図４（Ａ）にも拡大して示すように、導体部材７１ｄが取り付けられている。
　この実施の形態において、図４（Ａ）に示したように、誘電体７１の第２の面部７１ｂには、例えば、円形状の導体部材７１ｄが、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心Ｐと導体部材７１ｄの中心Ｐ０を一致させるようにして設けられている。そして、端子部として機能する弾性部材７５が接続された導電部材７４が、誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付けられている導体部材７１ｄと接触した場合には、この導体部材７１ｄもまた第２の電極として機能する。
　誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付けられた導体部材７１ｄは、所定の面積を有しているので、導電部材７４が接触することにより、導体部材７１ｃと端子板７２とからなる第１の電極と共にコンデンサを構成する。コンデンサの電気容量は、対向する電極の面積と電極間の距離と誘電体の誘電率により決まる。一方、上述もしたように、導電部材７４の径大部７４ａの径小部７４ｂとは反対側の端面は、砲弾型に膨出する曲面部を有するように構成されている。
　このため、導電部材７４の砲弾型曲面の先端が、導体部材７１ｄに接触すると、即座に第１の電極を構成する導体部材７１ｃと第２の電極となった導体部材７１ｄとにより構成されるコンデンサが機能し、当該コンデンサの電気容量が所定値まで急上昇する。この後、誘電体７１の導体部材７１ｄが取り付けられている第２の面部７１ｂと導電部材７４との接触面積に応じて、誘電体７１と、これを挟む導体部材７１ｃと、導電部材７４とで構成される可変容量コンデンサの電気容量が変化する。
　この場合、導電部材７４の砲弾型曲面の先端の僅かな部分が、導体部材７１ｄに接触しただけであるにもかかわらず、第１の電極を構成する導体部材７１ｃと第２の電極となった導体部材７１ｄとにより構成されるコンデンサが機能する。そして、当該コンデンサの電気容量が、導電部材７４と導体部材７１ｄとの当該接触面積よりも大きい、導電部材７１ｃと導電部材７１ｄとの対向面積に応じた所定値まで急上昇する。この後、誘電体７１の導体部材７１ｄが取り付けられている第２の面部７１ｂと導電部材７４との接触面積に応じて、誘電体７１と、これを挟む導体部材７１ｃと、導電部材７４とで構成される可変容量コンデンサの電気容量が変化する。
　すなわち、この実施の形態の位置指示器１において、可変容量コンデンサの構成とされた感圧用部品７は、図４（Ｂ）に筆圧検出特性を示したように、筆圧検出時の立ち上がりが素早く、その後の筆圧の検出も比較的に広い範囲（広いレンジ）で検出ができる。換言すれば、感圧用部品７は、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器を実現できる。
　このように、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方が良好な位置指示器１は、高機能携帯電話端末やタブレット型ＰＣなどのタッチパネルを備え、使用者が手に持って使用される種々の携帯機器に用いて好適なものとなる。
　［その他の構成上の特徴］
　上述した実施の形態の位置指示器１においては、導電部材７４の周囲に端子部として機能すると共に、弾性部材としても機能する弾性部材７５が設けられている。この弾性部材７５は、端子部として機能するだけでなく、芯体４をケース２の内部から芯体の中心軸に沿って外側に付勢する機能をも担っている。この弾性部材７５の機能により、使用者によって芯体に筆圧が加えられた場合にのみ、芯体がケース２の内部に移動し、導電部材７４が誘電体７１の第２の面部７１ｂに押し当てられるようにされる。
　また、上述した実施の形態の位置指示器１においては、誘電体７１の第１の面部７１ａに配設された第１の導体である導体部材７１ｃと端子部材７２とで第１の電極を構成する。そして、誘電体７１の第２の面部７１ｂに配設される第２の導体である導体部材７１ｄの面積は、誘電体７１の第１の面部７１ａに配設された導体部材７１ｃの面積に比べて小さくなるようにされている。第２の導体である導体部材７１ｄの面積が、第１の導体である７１ｃの面積に近づくに従って、筆圧を表現するためのダイナミックレンジが狭くなり、結果として筆圧の解像度が低くなってしまうためである。
　このため、導体部材７１ｄの面積は、例えば、誘電体７１及び導体部材７１ｃと共に構成する可変容量コンデンサにおいて、初期の電気容量が筆圧検出のための所定の筆圧検出スレショルド値を少し超える程度となるように決められる。もちろん、導体部材７１ｄの面積は、所定の特性となるように、種々の面積とすることが可能である。しかし、最低条件として、誘電体７１の第１の面部７１ａに配設された導体部材７１ｃの面積に比べて小さくなるようにされる。このように、導体部材７１ｄは、可変容量コンデンサの構成とされた感圧用部品７の初期の電気容量の形成に寄与する。
　また、上述もしたように、第２の導体である導体部材７１ｄを介在させずに誘電体７１の第２の面部７１ｂと導電部材７４との接触面積に応じて、筆圧の変化を検出することが可能となるようにされる。すなわち、導電部材７４が導体部材７１ｄからはみ出して、誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する部分の面積に応じて、筆圧の変化が検出可能となる。従って、導体部材７１ｃの面積を適切に定めることによって、筆圧の検出レンジも適切に確保できる。
　また、誘電体７１の第２の面部７１ｂの導電部材７４と対向する面は鏡面加工されている。これにより、誘電体７１の第２の面部７１ｂと導電部材７４との密接度を増し、誘電体７１を導体部材７１ｃと導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサの電気容量を適切に確保することができる。
　また、誘電体７１を導体部材７１ｃと導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサは、以下のような特徴を有する。すなわち、導電部材７４と誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付けられた導体部材７１ｄとが接触した直後においては、導体部材７１ｃ（第１の導体）と導体部材７１ｄ（第２の導体）との面積に応じた所定容量を有するものとなる。
　そして、筆圧が更に加えられ、導電部材７４が誘電体７１の第２の面部７１ｂに押し当てられて行くと、導電部材７４は導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する。この導電部材７４が導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する面積が変わると、誘電体７１を導体部材７１ｃと導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサの電気容量も変わる。従って可変容量コンデンサの変化する電気容量が筆圧の変化に応じたものとなり筆圧の検出ができる。
　［変形例］
　上述した実施の形態では、図３（Ａ）、図４（Ａ）を用いて説明したように、導体部材７１ｄは、円形状のものとし、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心Ｐと導体部材７１ｄの中心Ｐ０を一致させるようにして第２の面部７１ｂに配置するようにした。しかし、これに限るものではない。導体部材７１ｃは、円形に限らず、楕円形、扇型、多角形状など、様々な形状とすることができ、面積を有する構成とすれば、どのような形状であってもよい。
　図５は、導体部材７１ｄの配置位置と形状のバリエーションの一例を説明するための図である。導体部材７１ｄを誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付ける場合には、両者の中心を一致させる必要はない。例えば、図５（Ａ）に示すように、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心Ｐと、導体部材７１ｄの中心Ｐ０とをずらすようにしてもよい。図５（Ａ）に示した例の場合には、立ち上がり特性を良くすると共に、導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと導電部材７４が接触する面積を接触直後より大きく取ることができるので、筆圧のダイナミックレンジを広げることができる。
　また、誘電体７１の第２の面部７１ｂに配設する導体部材７１ｄは、図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心付近には、導電部材７４の先端部分と接触する突出部７１ｔを設け、この突出部７１ｔの一方の先端に広がりを持った面積部分を有する本体部７１ｈを設けた形状としてもよい。このようにした場合には、誘電体７１を、導体部材７１ｃと導体部材７１ｄ及び導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサの初期の電気容量を大きくすることができる。したがって、筆圧検出時の立ち上がりレベルを更に大きくすることができる。しかし、本体部７１ｈの面積を大きくしすぎると、筆圧のダイナミックレンジを狭めることにもなるので、適切な大きさにする必要がある。
　また、図５に示したように、導電部材７４の先端が接触する位置に、導体部材７１ｃの一部が掛かっていればよいので、導体部材７１ｃを取り付ける（配置する）位置は、適宜の位置とすることができる。
　また、導電部材７４が導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する面積は、例えば、図５（Ｂ）において、円形ＳＸで示した部分が、導電部材７４の接触範囲であるとすると、円形ＳＸの内部に横点線を付して示した部分となる。すなわち、導体部材７１ｄを挟まずに、導電部材７４と誘電体７１の第２の面部７１ｂとが接触する部分が、導電部材７４が導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する部分となる。
　このように、図５（Ａ）～（Ｄ）に示した導体部材７１ｄの変形例は、導体部材７１ｄの中心位置（重心）が、誘電体７１の第２の面部７１ｃの中心から偏心した位置となる形状とされたものである。ここで、導体部材７１ｄの中心位置は、導体部材７１ｄの各部に働いている重力の作用と等価な合力が作用するはずの点を意味する。従って、図５（Ａ）に示すように、正円形の導電部材７１ｄの中心位置（重心）は、当該正円形の導電部材７１ｄの中心Ｐ０に一致する。また、図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の導電部材７１ｄの場合には、突出部７１ｔと本体部７１ｈを有するものであり、その中心位置は、本体部７１ｈ内に位置することになる。
　そして、図５（Ａ）～（Ｄ）に示した導体部材７１ｄの変形例のいずれもが、導電部材７４の曲面部の先端が導体部材７１ｄと接触した直後から、導電部材７４の曲面部が導電部材７１ｄを介さずに、誘電体７１の第２の面部７１ｃと直接に接触できるようになっている。そして、芯体４にかかる筆圧が大きくなるに従って、導電部材７４の曲面部が導電部材７１ｄを介さずに、誘電体７１の第２の面部７１ｃと直接に接触する面積を大きく取ることができるようにされている。
　なお、導体部材７１ｃと導体部材７１ｄとは、銀や銅などの金属やカーボンなどが用いられ、蒸着、熔着、接着、圧着などの種々の方法により誘電体７１に対して取り付けられる。もちろん、導体部材７１ｃ、７１ｄ及び端子部材７２、弾性部材７５等は、金属、カーボン、導電ゴムなど、その部材ごとに適切な種々の導体材料を用いて構成することが可能である。
　また、上述した実施の形態では、位置指示器１は、電磁誘導方式の位置検出装置２０２にし対して位置指示を行うものとして説明したが、これに限るものではない。静電容量方式（表面型（Surface Capacitive Type）、投影型（Project Capacitive Type））のセンサを備えた位置検出装置に対する位置指示器にもこの発明を適用できる。また、電磁授受方式（ＥＭＲ（登録商標）、Electromagnetic Resonance）方式のセンサを備えた位置検出装置に対する位置指示器にもこの発明を適用できる。
　［位置指示器１の構成例］
　図６は、位置指示器１の回路構成の例を説明するための図である。図６（Ａ）は、静電容量方式のセンサを備えた位置検出装置に対して用いられる位置指示器の構成例を示している。図６（Ａ）に示すように、この例の位置指示器は、ＩＣ４０１に対して電源回路４０２と、上述した実施の形態の感圧用部品７中に構成された可変容量コンデンサに相当する可変容量コンデンサ４０３と、いずれも導電材料で形成された芯体４０４と、筐体４０５を備える。この例の場合、例えば、充電端子を通じて供給される電力が、電源回路４０２が内蔵するバッテリに蓄積され、このバッテリからＩＣ４０１に対して駆動電源を供給するようになっている。
　そして、使用者の手が触れる筐体４０５及び芯体４０４を通じて使用者と電気的に接続し、静電容量方式のセンサとの接触位置に静電容量の変化を生じさせることができる構成になっている。また、ＩＣ４０１は、筆圧に応じて変化する可変容量コンデンサ４０３の容量に基づいて、筆圧を通知する例えば８ビットのデジタル信号を形成し、これを芯体４０４を通じて送信可能になっている。
　これに対して、図６（Ｂ）は、電磁誘導授受方式のセンサを備えた位置検出装置に対して用いられる位置指示器の構成例を示している。図６（Ｂ）において、ＩＣ４０１、電源回路４０２、可変容量コンデンサ４０３は、図６（Ａ）に示したものと同様のものである。但し、電源回路４０２に対しては、電磁誘導授受方式のセンサを備えた位置検出装置からの電磁誘導信号を受信することにより得られるエネルギーを供給して、駆動電源を形成し、これを利用する構成とすることができる。
　図６（Ｂ）に示した位置指示器は、インダクタンス素子としてのコイル４１１とコンデンサ４１２とにより共振回路４１０を構成している。そして、図６（Ｂ）に示したように、直列に接続されたコンデンサ４１３とスイッチ４１４とが、共振回路４１０に対して並列に接続されている。スイッチ４１４は、ＩＣ４０１によりオン／オフ制御される。
　共振回路４１０によって、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置から送出された電磁誘導信号が受信され、これが共振回路４１０に蓄積されて、当該位置検出装置に送り返すようにされる。このようにして位置指示器から送り返される信号が、位置検出装置の位置指示器近傍のセンサコイルにより受信され、位置指示器による指示位置が検出される。
　ＩＣ４０１には、上述もしたように、筆圧を検出するための可変容量コンデンサ４０３が接続されており、筆圧に応じた容量の変化を検出できる。すなわち、ＩＣ４０１は、可変容量コンデンサ４０３の容量値から位置指示器のペン先に印加された筆圧を検出する。そして、検出した筆圧を例えば８ビットのデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、ＩＣ４０１がスイッチ４１４をオン／オフ制御することで、位置指示器から電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置に送信され、当該位置検出装置において検出される。
　図７は、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置に対する位置指示器の他の構成例と、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置の構成例を説明するための図である。図７に示すように、この例の位置指示器は、コントローラ４６０に対して電源回路４６１と、コイル４６２とコンデンサ４６３で構成される共振回路４７０と、この共振回路４７０に対して並列に設けられた筆圧検出のための可変容量コンデンサ４６４とを備えている。可変容量コンデンサ４６４が、上述した実施の形態の感圧用部品７中に構成された可変容量コンデンサに相当する。また、電源回路４６１は、図６に示した電源回路４０２と同様のものである。更に、直列に接続されたコンデンサ４６５とスイッチ４６６が、共振回路４７０と、可変容量コンデンサ４６４に対して、並列に接続されている。
　この例の位置指示器は、コントローラ４６０の制御により、共振回路４７０を通じて指示位置を示す信号を返信する期間と、可変容量コンデンサ４６４で検出される筆圧に応じた信号を返信する期間とを切り替える。これにより、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置において、指示位置の検出と筆圧の検出とが可能にされる。図６（Ｂ）に示した構成の位置指示器が、デジタル方式で筆圧を通知するものであるのに対して、図７に示した構成の位置指示器は、アナログ方式で筆圧の通知が可能なものである。
　電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置５００は、センサ部５０１と、位置検出回路５０２と、筆圧検出回路５０３とを備える。センサ部５０１は、位置指示器からの信号を受信する受信回路として機能する。位置検出回路５０２は、センサ部５０１からの検出出力に基づいて、位置指示器により指示されたセンサ部上の座標位置（Ｘ，Ｙ）を検出する。筆圧検出部５０３は、センサ部５０１からの検出出力に基づいて、位置指示器の可変容量コンデンサの容量の変化を位置指示器に加わる外力の変化（筆圧）として検出する。このように、位置検出装置５００は、位置指示器により指示されたセンサ部上の指示位置と、位置指示器に加わる筆圧（外力）との検出が可能なものである。
　なお、静電方式のセンサを備えた位置検出装置についても、指示位置の検出方式に違いがあるものの、図７に示した電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置と同様に構成可能である。すなわち、位置検出装置は、位置指示器による指示位置の検出機能を備えると共に、位置指示器からの筆圧に応じた信号を受信する受信回路と、この受信回路で受信した信号から位置指示器に加わった外力（筆圧）を検出する検出回路を備える構成を備えればよい。
　［その他］
　なお、上述した実施の形態の説明からも明らかであるように、請求項１の位置指示器における筐体、芯体、可変容量コンデンサの各機能は、実施の形態の位置指示器１のケース２、芯体４、感圧用部品７が実現している。また、請求項１における可変容量コンデンサの誘電体の機能は、位置指示器１の誘電体７１が実現し、第１の導体と端子部からなる第１の電極部は、導体部材７１ｃと端子部材７２が実現している。同可変容量コンデンサの第２の導体の機能は、導体部材７１ｄが実現し、同可変容量コンデンサの導電部材は、位置指示器１の導電部材７４が実現し、同可変容量コンデンサの弾性部材の機能は、位置指示器１の弾性部材７５が実現している。
　１…位置指示器、２ａ…ケース本体、２ｂ…ケースキャップ、３…基板ホルダー、３ａ…感圧用部品ホルダー部、３ｂ…プリント基板載置台部、４…芯体、５…コイル、６…フェライトコア、７…感圧用部品、７１…誘電体、７１ａ…第１の面部、７１ｂ…第２の面部、７１ｃ…導体部材（第１の導体）、７１ｄ…導体部材（第２の導体）、７２…端子部材、７４…導電部材、７５…弾性部材、８…プリント基板、９…落下対策用部材、３５…開口部

Claims (12)

  1. 　筐体と、
    　略棒状に形成され、一端が前記筐体の外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、
    　前記芯体を介して加わる外力により容量が変化するコンデンサと、からなり、
    　前記コンデンサは、
    　第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、
    　前記誘電体の前記第１の面部に配置された第１の導体と、
    　前記第１の誘電体の前記第１の導体に接続され、前記第１の導体と共に前記コンデンサの第１の電極を構成する第１の端子部と、
    　前記誘電体の第２の面部に配置された第２の導体と、
    　前記第２の面部に対向して配置される導電部材と、
    　前記第２の導体と前記導電部材と共に前記コンデンサの第２の電極を構成する第２の端子部と、
    　前記導電部材を、前記誘電体の前記第２の面部から離隔する状態に付勢するための弾性部材と
    　を備え、
    　前記外力により、前記弾性部材の偏倚力に抗して前記導電部材が前記誘電体の前記第２の面部の前記第２の導体に接触し、接触時には前記コンデンサの容量が、前記導電部材と前記第２の導体との接触面積よりも大きい、前記第１の導体と前記第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に変化する
    　ことを特徴とする位置指示器。
  2. 　請求項１に記載の位置指示器であって、
    　前記外力に応じた信号を送信する回路を備え、
    　前記第１の端子部と、前記第２の端子部とが、前記回路に接続されてなる位置指示器。
  3. 　請求項１に記載の位置指示器であって、
    　前記コンデンサは、
    　前記導電部材が、前記第２の導体をはみ出して前記誘電体の前記第２の面部と接触する面積に応じて、前記外力の変化に応じた容量を有するものとなることを特徴とする位置指示器。
  4. 　請求項１に記載の位置指示器であって、
    　前記第２の導体は、前記第１の導体よりも小さな面積であることを特徴とする位置指示器。
  5. 　請求項１に記載の位置指示器であって、
    　前記導電部材は、前記第２の面部に対向する側に膨出する曲面部を備え、当該曲面部の先端から第２の面部と徐々に接触する構成とされており、
    　前記第２の導体は、前記第２の面部において前記導電部材の曲面部の先端が接触する位置に設けられることを特徴とする位置指示器。
  6. 　請求項１に記載の位置指示器であって、
    　前記第２の面部の前記導電部材と対向する面は鏡面加工されていることを特徴とする位置指示器。
  7. 　請求項１に記載の位置指示器であって、
    　前記コンデンサは、
    　前記導電部材と前記第２の導体とが接触した直後においては、前記第１の導体と前記第２の導体との面積に応じた所定容量を有するものとなり、
    　前記導電部材が、前記第２の導体をはみ出して前記誘電体の第２の面部に接触する面積に応じて、外力の変化に応じた容量を有するものとなることを特徴とする位置指示器。
  8. 　請求項１から請求項７のいずれかに記載の位置指示器であって、
    　前記第２の導体は、中心位置が前記誘電体の第２の面部の中心位置と一致するように設けられることを特徴とする位置指示器。
  9. 　請求項１から請求項７のいずれかに記載の位置指示器であって、
    　前記第２の導体は、中心位置が前記誘電体の前記第２の面部の中心から偏心した位置となる形状とされることを特徴とする位置指示器。
  10. 　請求項１から請求項９のいずれかに記載の位置指示器であって、
    　前記コンデンサを回路素子の一部とする共振回路を備え、電磁誘導方式の位置検出装置に対して用いられる位置指示器。
  11. 　請求項１から請求項９のいずれかに記載の位置指示器であって、
    　前記芯体は導電性材料により形成され、使用者と前記芯体とが電気的に接続可能にされることにより、静電方式の位置検出装置に対して用いられる位置指示器。
  12. 　筐体と、略棒状に形成され、一端が前記筐体の外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、前記芯体を介して加わる外力により容量が変化するコンデンサと、からなり、前記コンデンサは、第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、前記誘電体の前記第１の面部に配置された第１の導体と、前記第１の誘電体の前記第１の導体に接続され、前記第１の導体と共に前記コンデンサの第１の電極を構成する第１の端子部と、前記誘電体の第２の面部に配置された第２の導体と、前記第２の面部に対向して配置される導電部材と、前記第２の導体と前記導電部材と共に前記コンデンサの第２の電極を構成する第２の端子部と、前記導電部材を、前記誘電体の前記第２の面部から離隔する状態に付勢するための弾性部材とを備え、前記外力により、前記弾性部材の偏倚力に抗して前記導電部材が前記誘電体の前記第２の面部の前記第２の導体に接触し、接触時には前記第１の導体と前記第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に変化する位置指示器により指示された指示位置を検出する位置検出装置であって、
    　前記位置指示器からの信号を受信する受信回路と、該信号から前記容量の変化を前記位置指示器に加わる外力の変化として検出する検出回路を有する
    　ことを特徴とする位置検出装置。
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