WO2022239585A1 - 電子ペンおよび電子ペン用の芯体 - Google Patents

電子ペンおよび電子ペン用の芯体 Download PDF

Info

Publication number
WO2022239585A1
WO2022239585A1 PCT/JP2022/017481 JP2022017481W WO2022239585A1 WO 2022239585 A1 WO2022239585 A1 WO 2022239585A1 JP 2022017481 W JP2022017481 W JP 2022017481W WO 2022239585 A1 WO2022239585 A1 WO 2022239585A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
core rod
electronic pen
core
insertion hole
tip
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/017481
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
航平 田中
剛典 金田
英之 原
登 山口
徹 恒川
Original Assignee
株式会社ワコム
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ワコム filed Critical 株式会社ワコム
Priority to CN202280019750.6A priority Critical patent/CN117043724A/zh
Priority to JP2023520927A priority patent/JPWO2022239585A1/ja
Priority to KR1020237033775A priority patent/KR20240006503A/ko
Priority to EP22807289.8A priority patent/EP4339747A1/en
Publication of WO2022239585A1 publication Critical patent/WO2022239585A1/ja
Priority to US18/492,604 priority patent/US20240053836A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03545Pens or stylus
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/038Control and interface arrangements therefor, e.g. drivers or device-embedded control circuitry
    • G06F3/0383Signal control means within the pointing device
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0441Digitisers, 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 receiving changes in electrical potential transmitted by the digitiser, e.g. tablet driving signals
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0442Digitisers, 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 an electronic pen used as a position indicator for a position detecting device mounted on an information processing device such as a tablet PC (Personal Computer), and an electronic pen core used in the electronic pen.
  • an information processing device such as a tablet PC (Personal Computer)
  • an electronic pen core used in the electronic pen.
  • a position detection device and a position indicator are used as one of the input devices for various electronic devices such as high-performance telephone terminals called smartphones and tablet PCs (Personal Computers).
  • a position indicator is generally formed in a pen shape and is called an electronic pen or a stylus.
  • position detectors and position indicators There are various types of position detectors and position indicators. Among them, in the case of the active electrostatic capacitance method (AES (Active Electrostatic) method), the signal from the oscillator circuit installed in the electronic pen is transmitted (radiated) from the pen tip toward the position detection sensor of the position detection device. to indicate the position on the position detection sensor.
  • AES Active Electrostatic
  • the position detection sensor used in the position detection device of the active capacitive method is placed on the display screen of a display device such as LCD (Liquid Crystal Display) in the X-axis direction (horizontal direction) and Y-axis direction (vertical direction) of the display screen. It is configured by arranging linear transparent electrodes in both directions.
  • the position detection device detects the position indicated by the electronic pen according to the position of the linear transparent electrode of the position detection sensor that receives the signal (electric field) emitted from the electronic pen.
  • a signal from the signal generation circuit mounted in the electronic pen is sent from the pen tip. It was a cylindrical rod-shaped body, and was entirely made of a conductive material.
  • the reception signal detected by the position detection device will undulate, and the linearity of the detected pointing position will deteriorate. was there. This is because the signal (electric field) from the signal generation circuit is radiated not only from the tip (tip) of the core of the electronic pen, but also from the shaft portion of the core.
  • the tip of the core is formed into a spherical shape. Therefore, it was considered to make the shaft part as thin as possible.
  • a core rod made of a conductive material is tapered from the pen tip side to the rear end side, and the periphery thereof is covered with a protective member. , to constitute the core body.
  • the feel of writing can be changed by changing the material of the core rod formed of a conductive material to a softer material.
  • the core rod made of the conductive material is wrapped in resin for reinforcement.
  • the core rod becomes thinner toward the rear end side of the core rod. Therefore, it is necessary to cover the rear end side of the core rod made of a conductive material with a protective member so as to maintain sufficient strength.
  • the core of the electronic pen is the portion that comes into direct contact with the operation surface, and is thin and short when viewed from the perspective of the electronic pen as a whole. It should be easy to do.
  • the present invention provides a core body for an electronic pen that has good detection characteristics of pointing position and tilt, maintains sufficient strength, has a simple configuration, and is easy to manufacture.
  • the purpose is to realize a pen.
  • a cylindrical housing having an opening at one end in the axial direction; a core body attached to the interior of the housing such that a tip in the axial direction protrudes from the opening of the housing; a signal generating circuit for generating a signal to be sent out from the core,
  • the core body is a conductive core rod that receives a signal from the signal generating circuit; It is composed of a protective member that covers the core rod,
  • the core rod comprises a pen tip portion on the front end side, a mounting portion on the rear end side, and a shaft portion connecting the pen tip portion and the mounting portion,
  • an electronic pen comprising: an intermediate portion provided around the side surface of the shaft portion of the core rod so as to be separated from the protective member and having a dielectric constant different from that of the protective member.
  • this electronic pen comprises a housing, a core body, and a signal generating circuit, and the core body is attached inside the housing so that the tip in the axial direction protrudes from the opening of the housing, A signal generating circuit generates a signal to be sent from the core.
  • the core body is configured by providing an intermediate portion around the shaft portion of the core rod and providing a protective member around the intermediate portion. Since the intermediate portion and the protective member have different dielectric constants, a double capacitor is provided around the shaft of the core rod, and the signal (electric field) radiated from the shaft of the core rod becomes is suppressed, and an electronic pen with excellent pointing position and linearity characteristics is realized.
  • the electronic pen of the embodiment described below is of an active capacitance type that transmits a signal from the electronic pen side and detects the indicated position according to the position on the position detection sensor that receives the signal.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of the electronic pen 1 of this embodiment.
  • a part of a case (housing) 2 of the electronic pen 1 is cut to show the inside thereof. It is a thing.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a main part of the electronic pen 1.
  • FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of a main part on the pen tip side of the electronic pen 1, which is not shown in FIG.
  • FIG. 2B is a diagram schematically showing a portion of the electronic pen 1 that implements the pen pressure detection and signal transmission functions.
  • the electronic pen 1 is elongated in the axial direction (direction along the axial center), and one side of the axial direction is the pen tip side and has an opening, It has a cylindrical case (housing) 2 closed at the other end in the axial direction.
  • the case 2 is made of a conductive material, in this example, alumite-processed aluminum. 23.
  • the case 2 is formed by fitting the front cap 22 and the rear cap 23 to the case body 21 .
  • the front cap 22 has a tubular structure having a through hole 22a in the axial direction, and the external shape of the pen tip side portion of the electronic pen 1 is similar to that of the pen tip. It has a tapered shape in which the outer diameter becomes smaller as it approaches to .
  • the pen tip side end of the front cap 22 forms an opening H of the through hole 22a.
  • a substrate holder 3 for holding mounted parts such as a printed circuit board 8 and a battery 5 are accommodated, and as shown in FIG.
  • a body holder (core body holding portion) 6 and a pressure sensing component (writing pressure detection portion) 7 are accommodated.
  • the core 4 is inserted into the through hole 22a through the opening H of the front cap 22 and attached to the core holder 6 inside the case 2. Also, the core 4 can be removed from the core holder 6 . That is, the core 4 can be attached to and detached from the case 2 .
  • the core body 4 which will be described later in detail, comprises a core rod 41 made of a conductive material and a protective member 42 made of a non-conductive material. It has a structure in which a space (air layer) 43 is provided between them.
  • the substrate holder 3 is made of an insulating resin such as a liquid crystal polymer, and when housed in the hollow portion of the case 2, as shown in FIG. It has a configuration in which the pressure component holding portion 3a and the printed circuit board mounting base portion 3b are continuous.
  • the pressure-sensing component holding portion 3a has a cylindrical shape with a hollow portion for accommodating the pressure-sensing components 7 (a plurality of components for detecting writing pressure). It has a small outer diameter.
  • the printed circuit board mounting base portion 3b is shaped like a boat on which the printed circuit board 8 is placed and held. .
  • the substrate holder 3 is arranged so that the pressure-sensing component holding portion 3a faces the core rod 41 side, and the entirety of the pressure-sensing component holding portion 3a and the printed circuit board mounting base portion 3b are housed in the case 2 so as not to move. Fixed. Further, as shown in FIG. 2A, a core holder 6 for holding the core 4 is coupled to the pressure-sensitive component holding portion 3a of the substrate holder 3, and the voltage is applied mainly to the core rod 41 of the core 4. The applied pressure (writing pressure) is transmitted to the pressure-sensing component 7 in the pressure-sensing component holding portion 3a.
  • a terminal conductor 51 is provided at the end of the printed circuit board mounting base portion 3b of the circuit board holder 3 on the side opposite to the pressure-sensitive component holding portion 3a.
  • the terminal conductor 51 is electrically connected to the positive side terminal 5a of the battery 5 and electrically connected to the copper foil pattern of the power supply line of the printed circuit board 8.
  • a coil spring terminal 52 made of a conductive metal and electrically connected to the negative terminal 5b of the battery 5 is provided at the fitting portion of the rear cap 23 with the case body 21 .
  • the battery 5 is inserted into the case 2 so that the positive terminal 5a is connected to the terminal conductor 51, as shown in FIG. After that, the rear cap 23 is fitted to the case body 21 so that the coil spring terminal 52 presses the negative terminal 5 b of the battery 5 .
  • the case body 21 made of a conductive material is electrically connected to the ground conductor of the printed circuit board 8 . Since the rear cap 23 and the case main body 21 are made of a conductive material, the negative terminal 5b of the battery 5 is electrically connected to the ground conductor of the printed circuit board 8 via the rear cap 23 and the case main body 21. be done. On the other hand, the plus side terminal 5a of the battery 5 is connected to the copper foil pattern of the power supply line of the printed circuit board 8 through the terminal conductor 51. As shown in FIG. Thereby, the voltage of the battery 5 is supplied as the power supply voltage of the circuit formed on the printed circuit board 8 .
  • a circuit section consisting of a signal generation circuit 8S, an IC (Integrate Circuit) 10, and their peripheral circuit components is provided on the printed circuit board 8.
  • a signal generating circuit 8S generates a signal to be sent from the core rod 41 of the electronic pen 1.
  • FIG. The IC 10 constitutes a control circuit that controls transmission of the signal from the signal generating circuit 8S to the core rod 41.
  • the peripheral circuit section includes push switches (side switches) 11 and 12, which are operated via operation sections 11a and 12a.
  • the printed circuit board 8 is connected with a conductor terminal member 14 for connecting the core rod 41 and the signal generating circuit 8S and a conductor terminal member 15 for transmitting the writing pressure detection output from the pressure sensing component 7 .
  • the core 4 is connected and held to the core holder 6 by being fitted to the core holder 6 made of a conductive material via the conductive elastic member 9. be done.
  • the pressure (writing pressure) applied to the core 4 is applied to the pressure-sensing component. 7.
  • the core holder 6 is provided between the core holder 6 and the substrate holder 3 by a coil spring 13, which is an example of an elastic member made of a conductive material such as a conductive metal. is always biased toward the core rod 41 side.
  • the coil spring 13, together with the conductor terminal member 14, is an electrical connection member for transmitting to the core rod 41 a signal from the signal generation circuit 8S whose transmission is controlled by the IC 10 arranged on the printed circuit board 8. constitutes
  • a metal plate 13a is provided at the end of the pen point side of the pressure-sensitive component holding portion 3a of the substrate holder 3 to electrically connect the coil spring 13 and the conductor terminal member 14 together.
  • the signal from the signal generation circuit 8S follows the conductor terminal member 14 ⁇ the metal plate 13a ⁇ the coil spring 13 ⁇ the core holder 6 ⁇ the core rod 41 in this order. 41.
  • the conductor terminal member 14, the coil spring 13, the metal plate 13a, the core holder 6, and the core rod 41 constitute an electrical connection member, and provide a transmission path for the position indication signal from the signal generation circuit 8S of the printed circuit board 8. forming.
  • the pressure-sensitive component (writing pressure detection unit) 7 of this embodiment uses a variable capacitor whose capacitance changes according to the writing pressure applied to the core rod 41 .
  • the pressure sensing component 7 is composed of 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 terminal member 72 is made of a conductive material, and constitutes the first electrode of the variable capacitor composed of the pressure sensing component 7 .
  • the conductive member 74 is made of conductive rubber, for example, and the elastic member 75 is made of a coil spring made of a conductive material.
  • the conductive member 74 and the elastic member 75 are electrically connected to form a second electrode of the variable capacitor.
  • the electrostatic capacity of the variable capacitor formed between the terminal member 72 forming the first electrode and the conductive member 74 forming the second electrode varies depending on the pressure applied to the core rod 41 . Varies accordingly.
  • a change in the capacitance of the variable capacitor is supplied from the pressure sensing component 7 to the IC 10 provided on the printed circuit board 8 through the conductor terminal member 15, and the IC 10 detects the writing pressure.
  • the core 4 is attached to the core holder 6 inside the case 2 so that it can move in the axial direction. ing.
  • the core 4 is pushed toward the inside of the case 2 according to the writing pressure applied to the core rod 41 by the user, and accordingly, the core rod 41 and the core body holder 6 are connected to the pressure sensing component 7 . is pressed to detect pen pressure.
  • the core holder 6 and the core 4 are configured to return to the initial state shown in FIG. It's becoming
  • the IC 10 of the electronic pen 1 controls the position detection sensor to send a burst signal (position indication signal) for coordinate detection (position detection) according to the signal from the signal generation circuit 8S.
  • a burst signal position indication signal
  • position detection position detection
  • the pointing position of the electronic pen 1 on the position detection sensor can be detected on the position detection sensor side.
  • the pressure sensing component 7 detects the writing pressure based on the capacitance.
  • the IC 10 transmits from the core rod 41 an encoded signal obtained by modulating the signal from the signal generation circuit 8S in accordance with the detected pen pressure, and notifies the position detection sensor of the pen pressure. .
  • the position detection sensor can also detect the writing pressure applied to the core 4 of the electronic pen 1 .
  • the electronic pen 1 of this embodiment indicates the position on the position detection sensor to the position detection sensor, detects the writing pressure applied to the core rod 41, and detects the position detection sensor. Realize the function to notify Furthermore, the electronic pen 1 of this embodiment is characterized by the structure of the core 4, which maintains good linear characteristics for position detection and allows the position detection sensor to appropriately detect the pointed position. Further, the core 4 used in the electronic pen 1 of this embodiment has sufficient strength as a core, has a simple structure, and can be easily manufactured.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of the core 4 of the electronic pen 1.
  • FIG. 3A is an external view of the protective member 42 of the core 4
  • FIG. 3B is an external view of the core rod 41 of the core 4.
  • FIG. The core body 4 of this embodiment includes a core rod 41 (FIG. 3(B)) and a protection member 42 (FIG. 3(A)) as shown in FIG. ) and two members.
  • the core rod 41 is a rod-shaped body having conductivity, and has a cylindrical shape with portions of different thicknesses except for the tip portion.
  • the core rod 41 is made of, for example, a metal material.
  • the core rod 41 is made of stainless steel (SUS (Steel Special Use Stainless)) or brass.
  • SUS Step SUS (Steel Special Use Stainless)
  • the core rod 41 is composed of three parts: a pen tip portion 41a, a shaft portion 41b, and a mounting portion 41c.
  • the pen tip portion 41a is a portion formed in an oval shape (prolate spherical shape) at the tip portion of the core rod 41, and has a shape capable of efficiently emitting a position indication signal toward the position detection sensor. .
  • the shaft portion 41b is a portion that connects the pen tip portion 41a and the mounting portion 41c, and as shown in FIG. consists of
  • the rear shaft portion 41b3 constitutes a fitting portion with a protective member 42, which will be described later in detail. Therefore, the rear shaft portion 41b3 is hereinafter referred to as the fitting portion 41b3.
  • the widest portion of the pen tip portion 41a (hereinafter referred to as the wide portion) has a diameter of L1, and the shaft portion 41b is fitted.
  • the joint portion 41b3 has a diameter L2.
  • the diameter L1 of the wide portion of the pen tip portion 41a is shorter than the diameter L2 of the fitting portion 41b3 (L1 ⁇ L2).
  • the side surface of the fitting portion 41b3 is knurled at the portion indicated by the symbol RT in FIG. 3(B).
  • Knurling also known as knurling, is the process of creating fine unevenness on metal. Since knurling has an anti-slip effect, when the core rod 41 is attached to the protection member 42, the core rod 41 can be prevented from easily coming off from the protection member 42, as will be described later.
  • the diameter of the front shaft portion 41b1 gradually increases from the pen tip side toward the rear end side.
  • the diameter of the intermediate shaft portion 41b2 gradually increases from the nib side to the rear end side.
  • the change in diameter is large at the connecting portion between the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2.
  • the diameter of any portion of the front shaft portion 41b1 is shorter than the diameter L1 of the pen tip portion 41a.
  • the diameter of any portion of the intermediate shaft portion 41b2 is shorter than the diameter L2 of the fitting portion 41b3.
  • the diameter of the front shaft portion 41b1 is Lb1 and the diameter of the intermediate shaft portion 41b2 is Lb2, the diameter of the shaft portion 41b gradually decreases from the front end side to the rear end side so that Lb1 ⁇ Lb2 ⁇ L2. It has a long structure.
  • the mounting portion 41c is mounted on the core holder 6 provided inside the electronic pen 1 via the conductive elastic member 9. part. That is, by pushing the mounting portion 41c of the core rod 41 into the cup portion of the core holder 6 to which the conductive elastic member 9 is attached, it can be attached to the electronic pen 1, and by pulling it out, the core 4 can be attached. can be removed from the electronic pen 1. That is, the core body 4 composed of the core rod 41 and a protective member 42 to be described later can be attached to and detached from the electronic pen 1 via the mounting portion 41c of the core body 4 .
  • the protective member 42 which is another component of the core body 4, covers the side surfaces of the nib portion 41a and the shaft portion 41b of the core rod 41 and protects the core rod. 41 and realizes a good writing feeling.
  • the protective member 42 is made of various resin materials such as polyamide, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, and polyacetal.
  • the protective member 42 is formed using polyacetal. Polyacetal is also called POM (polyoxymethylene).
  • the protective member 42 is composed of a tapered distal end portion 42a that tapers toward the distal end, and an extension portion 42b that extends from the rear end surface of the distal end portion 42a toward the rear end side.
  • An insertion hole 42c into which the core rod 41 is inserted and mounted is provided inside the protection member 42 in the longitudinal direction, with the rear end face of the extending portion 42b opening.
  • the longitudinal center of the insertion hole 42 c coincides with the longitudinal center (axial center) of the protective member 42 .
  • the longitudinal length (total length) LY of the insertion hole 42c of the protective member 42 is, as shown in FIGS. It matches the length LY from the rear end face of the fitting portion 41b3 to a position slightly forward.
  • the inner diameter of the insertion hole 42c at the position corresponding to the wide portion of the pen tip portion 41a of the core rod 41 is the same as or slightly shorter than L1, and corresponds to the fitting portion 41b3 of the core rod 41 of the insertion hole 42c.
  • the inner diameter at the position where it is located is the same as L2 or slightly shorter than L2.
  • the insertion hole 42c does not have unevenness on its inner wall surface, and has a shape that tapers from the opening on the rear end side toward the tip, so that the core rod 41 can be easily inserted.
  • the insertion hole 42c of the protection member 42 tapers from the diameter L2 portion on the rear end side to the diameter L1 portion on the tip side.
  • the core rod 41 has a diameter L2 at the fitting portion 41b3 and a diameter L1 at the wide portion of the nib portion 41a. It has a tapered shape toward the pen tip portion 41a. Furthermore, the diameter of any portion of the front shaft portion 41b1 is smaller than the diameter L1 of the wide portion of the nib portion 41a, and the diameter of any portion of the intermediate shaft portion 41b2 is smaller than the diameter L2 of the fitting portion 41b3.
  • the core rod 41 is inserted into the insertion hole 42c of the protective member 42 and pushed in to mount it at a fixed position.
  • a space (air layer) 43 as an intermediate portion. That is, a space (air layer) 43 is provided around the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2, and a protective member 42 is provided outside the space 43.
  • Both the space (air layer) 43 and the protective member 42 made of polyacetal can be considered to be dielectrics that are superior in dielectricity to conductivity, and their dielectric constants are also different.
  • the space (air layer) 43 and the protective member 42 doubly surround the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41.
  • the structure is provided with two capacitors.
  • the air layer and polyacetal have different dielectric constants, two capacitors using dielectrics with different dielectric constants are provided.
  • the inner wall surface of the protective member 42 and the inner wall of the core rod 41 extend from the wide portion of the nib portion 41a of the core rod 41 to the tip side. Since the side surface of the pen tip portion is in close contact, no space is generated, and only the tip portion 42a of the protective member 42 exists. In other words, it can be said that the structure is such that one capacitor having polyacetal (protective member 42) as a dielectric is provided in the tip side portion from the wide portion of the nib portion 41a of the core rod 41.
  • the signal (electric field) radiated from the tip side portion of the pen tip portion 41 a of the core rod 41 is relatively efficiently radiated only through the protective member 42 . Therefore, the signal (electric field) radiated through the portion closer to the tip than the wide portion of the pen point 41a of the core rod 41 is increased.
  • the signal (electric field) radiated from the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 is suppressed by the double capacitors of the space 43 and the protective member . Therefore, the signal (electric field) radiated through the front side shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 is reduced.
  • the signal (electric field) emitted from the pen tip portion 41a is stronger than the signal (electric field) emitted from the pen tip portion 41a. (electric field) can be made smaller.
  • the signal (electric field) radiated through the tip side portion of the pen tip portion 41a of the core rod 41 is increased, and the signal (electric field) radiated from the front side shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 is increased. ) can be made smaller.
  • the signal (electric field) leaking from the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 can be suppressed.
  • the core body is formed by injection molding (injection molding). form a core.
  • the core 4 of this embodiment can be formed by separately forming the core rod 41 and the protection member 42 and inserting the core rod 41 into the insertion hole 42c of the protection member 42 by press-fitting. 4 itself can also be manufactured easily.
  • the core rod 41 and the protective member 42 may be formed by methods suitable for each.
  • the core body 4 of this embodiment has a structure in which the pen tip portion 41a and the shaft portion 41b of the core rod 41 are covered with the protective member 42, as described with reference to FIGS.
  • the thickness of the extended portion 42b of the protection member 42 can be increased in the shaft portion 41b portion, the diameter of the portion of the core 4 that protrudes from the opening H of the front cap 22 can be increased. Therefore, as shown in FIGS. 1 and 2A, the strength of the extended portion 42b of the core 4 and the shaft portion 41b of the core rod 41 can be increased.
  • the distance between the side surface of the extended portion 42b of the protective member 42 and the inner wall surface of the front cap 22 is very small. Therefore, it is possible to prevent the core body 4 from rattling during writing, and to protect the core body 4 even if a force is applied to the tip portion 42a of the core body 4 in a direction crossing the axial direction. .
  • the core 4 is slidable in the axial direction so that writing pressure can be detected appropriately.
  • the rear end surface 42T of the front end portion 42a of the protective member 42 and the front end surface 22T of the front cap 22 face each other with a slight gap therebetween. Therefore, even if a large force is applied to the tip portion 42a in the axial direction of the electronic pen 1 by suddenly applying a large writing pressure or dropping the electronic pen 1 from the desk to the floor, the tip portion 42a will not move.
  • the rear end surface 42T and the front end surface 22T of the front cap 22 abut against each other. As a result, the core 4 will not be pushed into the case 2 of the electronic pen 1 more than necessary, and the inconvenience of damaging the pressure sensing component 7 can be prevented.
  • a space (air layer) 43 is provided as an intermediate portion around the shaft portion 41b of the core rod 41, and an extension portion 42b of the protective member 42 is provided around the space 43. be provided. Since the space 43 and the protective member 42 have different dielectric constants, a double capacitor is provided around the shaft portion 41b of the core rod 41, and the signal ( electric field) can be suppressed. As a result, an unnecessary electric field from the shaft is suppressed, so that a core body for an electronic pen can be realized that has good pointing position and linearity characteristics when the electronic pen is tilted.
  • the structure of the core body 4 itself is simple, it is possible to realize a core body for an electronic pen that is easy to manufacture. Therefore, by using the core body 4 of the above-described embodiment, an electronic pen with good detection characteristics of pointing position and inclination can be realized.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining another configuration example of the core rod 41 of the core body 4.
  • the shaft portion 41bA connecting the pen tip portion 41aA and the mounting portion 41cA may be composed of the front side shaft portion b1A and the fitting portion b3A. That is, unlike the shaft portion 41b shown in FIGS. 2 and 3, the shaft portion 41bA is not divided into the front side shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2, but has a single straight structure. In this way, the shaft portion of the core rod can have a single-stage structure excluding the mounting portion 41cA as shown in FIG. Except for the portion 41c, a two-stage configuration or a multi-stage configuration having more than two stages is also possible.
  • the core rod 41B of FIG. 4B is composed of a pen tip portion 41aB, a shaft portion 41bB, and a mounting portion 41cB
  • the shaft portion 41bB is composed of a front side shaft portion b1B and a fitting portion b3B.
  • the shaft portion 41bB and the mounting portion 41cB are constructed in substantially the same manner as the core rod 41A shown in FIG. 4A, but the pen tip portion 41aA has a spherical shape.
  • the shape of the nib portion 41a of the core rod 41 is not limited to an oval shape, but in consideration of the state of signal (electric field) radiation, a spherical shape, a cannonball shape with a dome-shaped tip, and a dome-shaped tip.
  • the pen tip portion 41aC, the shaft portion 41bC, and the mounting portion 41cC are integrally formed of a metal material, but the fitting portion 44 is formed as a separate part. good too.
  • the fitting portion 44 can be made of a metal material, but can also be made of another material such as hard rubber in a thick tubular shape.
  • the pen tip portion 41aC, the shaft portion 41bC, and the mounting portion 41cC of the core rod 41C are integrally formed of a metal material and have electrical conductivity. , the conductivity of the core rod 41C is not lost.
  • the core rods 41A, 41B, and 41C described using FIG. 4 are examples, and various other modifications are possible.
  • the core rod is electrically conductive from its front end to its rear end, and when it is inserted into the insertion hole 42c of the protection member 42 and mounted at a fixed position, there is a gap between the shaft center portion and the protection member 42.
  • various shapes can be used in which an intermediate portion such as a space (air layer) 43 can be provided.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining another configuration example of the protective member 42 for the core 4.
  • the protective member 42 is formed using a resin material, and in this embodiment, is described as being formed of polyacetal. However, it is not limited to this.
  • the protective member can also be formed using a technique called double molding, which uses two types of resin materials to form one molded product.
  • a protective member 42A (FIG. 5A), a protective member 42B (FIG. 5B), and a protective member 42C (FIG. 5C) shown in FIG. It is formed to have a shape similar to that of member 42 . That is, the protection members 42A, 42B, and 42C shown in FIG. is provided. However, both of them are formed by a two-color molding technique using two kinds of resins, polyacetal and elastomer.
  • the tip portion 42aA and the extended portion 42bA are made of polyacetal, and the tip portion of the tip portion 42aA (the portion that contacts the operation surface) is made of elastomer.
  • a dome-shaped contact portion 42x is provided.
  • Elastomer means a soft polymeric material having elasticity like rubber, and its softness, elasticity and other physical properties can be adjusted by compounding the material.
  • the writing feel means the tone and writing condition when writing with the electronic pen in contact with the operation surface, that is, the feeling transmitted to the user's hand through the electronic pen. Therefore, by providing the contact portion 42x made of elastomer, the electronic pen can be brought into softer contact with the operation surface during writing, and the feeling of writing can be obtained.
  • the tip side of the polyacetal tip portion 42aA and the elastomer contact portion 42x form a double capacitor. Since the thickness of the contact portion 42x is thin, there is a possibility that the signal (electric field) radiated from the contact portion 42x side is suppressed, albeit slightly. Therefore, as in the protective member 42B shown in FIG. 5B, the thickness of the contact portion 42y of the tip portion 42aB is made thicker. As a result, only the contact portion 42y made of elastomer is provided on the pen tip side, and the signal (electric field) radiated from the contact portion 42y side can be prevented from being suppressed. Writing taste can also be realized.
  • the tip portion 42aC of the protection member 42C which is located at least on the tip side of the wide portion of the nib portion 41a of the core rod 41, is replaced with the elastomer contact portion. 42z.
  • the signal (electric field) radiated from the pen tip 41a of the core rod 41 can be efficiently radiated without being significantly suppressed, and a desired writing feel can be achieved.
  • the protective members 42A, 42B, and 42C described with reference to FIG. 5 are examples, and various other modifications are possible.
  • the protection member can radiate the signal (electric field) from the pen tip of the core rod without attenuation, and the signal (electric field) from the shaft of the core rod can be emitted from the intermediate part such as the space (air layer). and a protective member to attenuate and radiate the light.
  • the contact portions 42x, 42y, and 42z attached to the tips by two-color molding may have conductivity. By having conductivity, it becomes possible to emit a strong electric field from the core.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining another configuration example of the electronic pen 1. As shown in FIG. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the parts configured in the same manner as the electronic pen 1 shown in FIG. In the case of the electronic pen 1 of the embodiment described above, as shown in FIGS. was configured to protrude. However, it is not limited to this.
  • the core body 4X of the electronic pen 1A shown in FIG. 6 is configured by using, for example, the core rod 41A shown in FIG. A space (air layer) 43X is provided around the .
  • the protective member 42X is provided with a side portion 42Xa1 in which the rear end side of the tip portion 42Xa is parallel to the axis.
  • the inside of the core 4X can also be configured similarly to the core 4 of the embodiment described above.
  • the opening HA of the front cap 22A is wider than the opening H of the front cap 22 of the electronic pen 1 shown in FIG.
  • the opening HA of the front cap 22A has a shape similar to the rear end surface 42XT of the protection member 42X on its front end side, but the diameter of the front end side of the opening HA is larger than the rear end surface 42XT of the front end portion 42Xa of the protection member 42. is also slightly longer.
  • the core body 4X is configured so that the side surface portion 42Xa1 on the rear end side of the tip portion 42Xa of the protective member 42X enters the opening HA of the front cap 22A.
  • a ring-shaped protruding portion 22P that protrudes inward is provided at a position slightly lowered from the front end of the front cap 22A to the rear end side.
  • a front end surface 22Px of the protruding portion 22P faces a rear end surface 42XT of a front end portion 42Xa of the core body 4X.
  • the core body 4X when writing pressure is applied to the core body 4X, the core body 4X is pushed toward the rear end side, and when the writing pressure is released, the core body 4X returns to its original position. configured to be extruded into position.
  • the side surface portion 42Xa1 on the rear end side of the tip portion 42Xa of the protective member 42X faces the inner wall surface on the tip side of the opening HA of the front cap 22A.
  • rattling of the core body 4X during writing can be substantially prevented, and the core body 4 can be protected even if force is applied to the tip portion 42Xa of the core body 4X in a direction crossing the axial direction.
  • the core body 4X can withstand the force in the direction crossing the axial direction. , can add more strength.
  • the protruding portion 22P of the front cap 22A may be extended in the axial direction to increase the area facing the side surface of the extended portion 42Xb of the core 4X.
  • FIG. 7A is an external view of the tip member 45
  • FIG. 7B is an external view of the extending member 46
  • FIG. 7C is an external view of the core rod 41.
  • the core rod 41 of the core body 4Y in this example is similar to the core rod 41 of the core body 4 described above. For this reason, the core rod 41 is given the same reference numerals as those of the core rod 41 shown in FIG.
  • the core rod 41 is made of a metal material, and in this example as well, the core rod 41 is made of stainless steel (SUS (Steel Special Use Stainless)) or brass. be.
  • the tip member 45 and the extending member 46 constitute a portion corresponding to the protective member 42 of the core body 4 described above with reference to FIG.
  • the tip member 45 has a conical appearance with a rounded tip portion, and a large circular bottom opening 45H is provided at the bottom, and the inside is a space. It is a so-called dome type.
  • the space on the tip side serves as a pen tip fitting portion 451 into which the pen tip portion 41a of the core rod 41 is fitted.
  • the space on the bottom side is fitted with the front portion of the extension member 46 (the front side taper portion 461, the side groove portion 46G, and the front portion of the intermediate portion 462), which will be described later. It is an extension member fitting portion 452 that
  • a ring-shaped inner protrusion 452P is provided along the inner edge of the bottom opening 45H on the inner wall surface of the extension member fitting portion 452 on the side of the bottom opening 45H.
  • the portion outside the bottom opening 45H of the tip member 45 has a thickness in the direction intersecting (in this example, the direction perpendicular to) the axis (the central axis of the core 4Y). It is 45T.
  • the tip member rear end face 45T is the tip end face of the front cap 22 of the case 2, similarly to the case of using the core body 4 shown in FIG. 22T.
  • the tip member 45 is made of silicon rubber.
  • the extension member 46 is cylindrical (pipe-shaped) having a through hole formed in the axial direction (same direction as the axial center), and extends toward the front side (the tip member 45 side). is a front side opening 46FH, and the rear side is a rear side opening 46BH.
  • the extension member 46 is composed of three parts, from the front side, a front side tapered part 461 having a tapered shape (tapered shape), an intermediate part 462 , and a rear side part 463 having a slightly shorter diameter than the intermediate part 462 .
  • a side groove portion 46G is provided at a boundary portion between the front tapered portion 461 and the intermediate portion 462 on the side surface (outer wall surface) of the extension member 46 .
  • the extending member 46 can be made of the same material as the protective member 42 of the core 4 described above.
  • the stretching member 46 can be made of various resin materials such as polyamide, polycarbonate, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, and polyacetal.
  • extension member 46 is formed using polyacetal.
  • Polyacetal is also called POM (polyoxymethylene), as described above.
  • the extension member fitting portion 452 which is the space inside the tip member 45, and the front portion of the extension member 46 (the front tapered portion 461 and the side groove portion). 46G and a portion of the front side of the intermediate portion 462) have the same shape. Therefore, the tip member 45 and the extension member 46 can be joined by inserting and pushing the front tapered portion of the extension member 46 from the bottom opening 45H of the tip member 45 .
  • the inner tip surface 452T of the extending member fitting portion 452 and the tip surface 461T of the extending member 46 abut against each other, and the inner projection 452P of the extending member fitting portion 452 of the tip member 45 contacts the side groove portion 46G of the extending member 46. get stuck in.
  • the inner wall surface of the extension member fitting portion 452 of the distal end member 45 and the side surface (outer wall surface) of the front portion of the extension member 46 are brought into close contact with each other so that they are not easily separated.
  • the joint member formed by joining the distal end member 45 and the extension member 46 has the same outer shape and inner shape as the protective member 42 shown in FIG. 3(A).
  • the tip member 45 is made of silicon rubber and has elasticity
  • the extending member 46 is made of POM and is hard. Therefore, the tip member 45 and the extending member 46 which are joined can be separated by separating them with a certain amount of force. In this manner, the distal end member 45 and the extending member 46 are configured to be detachable.
  • the joint member configured by joining the tip member 45 and the extending member 46 is mounted by inserting the core rod 41 in the inner longitudinal direction.
  • 47 h of insertion holes are provided.
  • the through hole 47h corresponds to the through hole 42c in the protective member 42 described above with reference to FIG. 3(A).
  • the longitudinal center of the insertion hole 47 h coincides with the longitudinal center (axial center) of the joining member composed of the distal end member 45 and the extension member 46 .
  • the longitudinal length (total length) of the insertion hole 47h of the joint member is slightly longer than the tip of the nib portion 41a of the core rod 41 shown in FIG. It matches the length LY to the front position.
  • the inner diameter of the insertion hole 47h of the joint member at the position corresponding to the wide portion of the pen tip portion 41a of the core rod 41 is the same as L1 or slightly shorter than L1, and the insertion hole 47h is fitted with the core rod 41.
  • the inner diameter at the position corresponding to the portion 41b3 is the same as L2 or slightly shorter than L2.
  • the insertion hole 47h does not have unevenness on its inner wall surface, and has a shape that tapers from the opening on the rear end side toward the tip, so that the core rod 41 can be easily inserted.
  • the pen tip portion 41a of the core rod 41 is widened as shown in FIG.
  • the portion on the tip side from the portion is in close contact with the inner wall surface on the tip side of the insertion hole 47h.
  • the side surface of the fitting portion 41b3 on the rear end side of the core rod 41 is in close contact with the inner wall surface around the opening of the insertion hole 47c.
  • a joint member obtained by joining the tip end member 45 and the extending member 46 is attached to the core rod 41, thereby forming the core body 4Y.
  • a space (air layer) 43Y is formed between the shaft portion 41b of the core rod 41 and the inner wall surface of the insertion hole 47h of the joining member. be.
  • the space (air layer) 43Y and the joining member composed of the tip member 45 formed of silicon rubber and the extension member 46 formed of polyacetal are electrically conductive. It can be considered as a dielectric, which is a substance superior in dielectric properties to Also, the dielectric constants of the space 43Y and the joining member (mainly the extending member 46) are different. Therefore, even in the case of the core body 4Y of this example, the signal (electric field) radiated from the front side shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 is composed of the space 43, the tip member 45, and the extension member 46. It is suppressed by a double capacitor with the joining member.
  • the signal (electric field) radiated through the front side shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 is reduced.
  • the diameter of the front side shaft portion 41b1 of the core rod 41 is shorter than the diameter of the wide portion of the pen tip portion 41a, the signal (electric field) emitted from the pen tip portion 41a is stronger than the signal (electric field) emitted from the pen tip portion 41a. (electric field) can be made smaller.
  • the signal (electric field) radiated through the tip side portion of the pen tip portion 41a of the core rod 41 is increased, and the front side shaft portion of the core rod 41 Signals (electric fields) radiated from 41b1 and intermediate shaft portion 41b2 can be reduced.
  • the signal (electric field) leaking from the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 can be suppressed.
  • the linear characteristic as the detection characteristic of the pointing position when the electronic pen 1 is tilted can be improved, and the position detection device side , it is possible to prevent the electronic pen 1 from deviating from the indicated position.
  • the core body 4Y of this example can also achieve the same effect as the core body 4 described above.
  • the core rod 41, the tip member 45, and the extending member 46 are separately formed.
  • the tip member 45 and the extending member 46 are joined together to form a joining member.
  • This joint member corresponds to the protective member 42 of the core 4 described with reference to FIG.
  • the core body 4Y can be formed by a press-fitting method in which the core rod 41 is inserted into the insertion hole 47h of the joining member. Therefore, it is possible to easily manufacture the core body 4Y itself.
  • the core rod 41, the tip member 45, and the extending member 46 may be formed by methods suitable for each.
  • the tip member 45 is made of an elastic member such as silicon rubber, so that a softer writing feeling can be realized. Further, by forming the tip member 45 with an elastic member such as silicon rubber, a gap between the rear end surface 45T of the tip member 45 and the tip surface 22T of the front cap 22 of the case 2 of the electronic pen 1 is formed. can be narrowed. If the tip member 45 is formed of an elastic member, it is possible to push the core 4Y to the rear end side to some extent even after the rear end surface 45T of the tip member 45 and the tip surface 22T of the front cap 22 are in contact with each other. It is for the sake of becoming.
  • the pen tip wears due to friction.
  • the core body 4Y composed of the tip member 45, the extending member 46 and the core rod 41, only the tip member 45 can be easily replaced. Therefore, in the case of the core body 4Y, only the tip member 45 needs to be replaced, which is more economical than replacing the entire core body. That is, it is possible to realize a core body 4Y for an electronic pen that can be used more economically.
  • a space (air layer) 43Y is formed as an intermediate portion.
  • the intermediate portion is not limited to the space (air layer).
  • a material having a dielectric constant different from that of the protective member 42 is applied, vapor-deposited, or coated on the side surfaces of the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 so as to have the same thickness at the same position as the space 43. It is added by various methods such as fusing and wrapping. In this way, the side surfaces of the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 can be provided with intermediate portions made of a material different from that of the protective member .
  • the core rod 41 provided with the intermediate portion in this manner is inserted into the insertion hole 42c of the protective member 42.
  • the extended portion 42b of the protective member 42 can be positioned outside the intermediate portion, and a structure similar to that in which a double capacitor is formed around the front shaft portion 41b1 and the intermediate shaft portion 41b2 can be obtained. can.
  • an intermediate portion made of a material having a dielectric constant different from that of the protective member 42X is provided on the shaft portion 41bA of the core rod 41A shown in FIG. It can also be configured. Also, in the case of the core 4Y shown in FIGS. 7 and 8, the space (air layer) 43Y is filled with a material having a dielectric constant different from that of the front end member 45 and the extending member 46, thereby forming an intermediate portion. You may make it provide.
  • a core body for an electronic pen can be configured that has excellent detection characteristics of pointing position and inclination.
  • the core rod 41 is provided with the fitting portion 41b3, but the present invention is not limited to this.
  • the intermediate shaft portion 41b2 may be extended to the fitting portion 41b3 without providing the fitting portion 41b3 on the core rod 41 .
  • the corresponding portions of the protection member 42 and the extension member 46 that is, the opening portions on the rear end side of the protection member 42 and the extension member 46 are protruded inward. Provide an overhang.
  • the protruding portions of the protective member 42 and the extension member 46 are fitted to the rear end portion of the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41, and the core is attached to the protection member 42 and the extension member 46.
  • a rod 41 can be fixed.
  • the rear end portion of the intermediate shaft portion 41b2 of the core rod 41 facing the overhanging portions of the protection member 42 and the extension member 46 may be knurled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

指示位置と傾きの検出特性が良好で、十分な強度を保持し、構成も簡単で製造が容易な電子ペン用の芯体、この芯体を用いた電子ペンを実現する。 ケース(2)と、芯体(4)と、信号発生回路(8)とを備え、芯体(4)はケース(2)の開口部(H)から軸心方向の先端部が突出するようにケース(2)の内部に取り付けられ、信号発生回路(8)は芯体(4)から送出する信号を発生させる。芯体(4)は、芯棒(41)と、芯棒(41)のペン先部(41a)と軸部(41b)とを覆う保護部材(42)とにより構成され、芯棒(41)の軸部(41b)の側面周囲に、保護部材(42)と隔てるように、保護部材(42)とは異なる誘電率の中間部(43)が設けられる。

Description

電子ペンおよび電子ペン用の芯体
 この発明は、例えば、タブレットPC(Personal Computer)などの情報処理装置に搭載された位置検出装置に対する位置指示器として用いられる電子ペンおよび当該電子ペンに用いられる電子ペン用の芯体に関する。
 スマートフォンなど呼ばれる高機能電話端末やタブレットPC(Personal Computer)といった種々の電子機器の入力デバイスの1つとして、位置検出装置と位置指示器とが用いられている。位置指示器は一般にペン型に形成されており、電子ペンやスタイラスなどと呼ばれている。位置検出装置と位置指示器とには種々の方式のものがある。その中でアクティブ静電容量方式(AES(Active Electrostatic)方式)の場合、電子ペンに搭載された発振回路からの信号をペン先より位置検出装置の位置検出センサに向けて送出(放射)することで、位置検出センサ上の位置を指示する。
 アクティブ静電容量方式の位置検出装置で用いられる位置検出センサは、LCD(Liquid Crystal Display)などの表示装置の表示画面上に、当該表示画面のX軸方向(横方向)とY軸方向(縦方向)とに線状の透明電極を配設して構成されたものである。位置検出装置は、電子ペンから放射される信号(電界)を受信している位置検出センサの線状の透明電極の位置に応じて、電子ペンによる指示位置を検出する。
 アクティブ静電容量方式の電子ペンの場合、上述したように電子ペンに搭載された信号発生回路からの信号をペン先から送出するため、従来、アクティブ静電容量方式の電子ペンの芯体は、円柱形の棒状体であって、全体が導電性材料で構成されていた。この従来型の電子ペンの場合、電子ペンを傾けてペン先を移動させると、位置検出装置において検出される受信信号に波打ちの現象が現れ、検出される指示位置の線形特性が悪くなるという問題があった。これは、信号発生回路からの信号(電界)が、電子ペンの芯体のペン先(先端部)からだけでなく、芯体の軸部分からも放射されることに起因する。
 すなわち、電子ペンの移動に伴って、芯体の軸部分から放射される信号(電界)が、位置検出センサの線状の透明電極により受信される。この場合に、芯体の軸部分が、透明電極上にある時には強く、透明電極から外れると弱く受信される結果となり、透明電極により受信される受信信号に波打ち現象が現れることとなる。このため、電子ペンを傾けた時の指示位置の検出特性としての線形特性が悪くなるのである。
 そこで、指示位置の検出特性としての線形特性を良くするため、アクティブ静電容量方式の電子ペンの芯体においては、後に記す特許文献1に開示されているように、芯体の先端部を球体にして、軸部分はできるだけ細くすることが考えられた。また、後に記す特許文献2に開示されているように、導電性材料で形成される芯棒をペン先側から後端側に向かって先細りとなる形状にし、その周囲を保護部材で覆うことにより、芯体を構成することも考えられた。
特許第5761773号公報 国際公開第2020/054163号
 特許文献1に開示された発明の場合、導電性を有する軸部分が細いため、傾けても軸部分から放射される信号(電界)の影響はほとんど出ず、球体のペン先が信号(電界)の放射に主体的に関与し、受信信号の範囲が広がらず、良い線形特性が得られる。しかしながら、特許文献1に開示された発明の場合、十分な線形特性を得るためには、先端と後端の電極部分を細い軸部分によって接続して、それを覆う樹脂によるインジェクト加工をしなければならないため、製造が難しくなる。
 また、特許文献2に開示された発明の場合、導電性材料で形成される芯棒の材質を柔らかい材料に変更することで、書き味を変えることができる。その際、芯体の強度が減少するため、導電性材料の芯棒を樹脂で包み込み、補強している。線形性を確保するため、芯棒の後端側に行くにつれて芯棒が細くなっている。このため、導電性材料で形成される芯棒の後端側を、保護部材で覆うなど十分な強度を保持できるようにする必要がある。また、電子ペンの芯体は、操作面に対して直接に接触する部分であり、電子ペンの全体から見ると、細く、短いものであるが、所望の強度が必要であり、また、製造も簡単にできるものであることが望まれる。
 以上の点に鑑み、この発明は、指示位置と傾きの検出特性が良好で、十分な強度を保持し、構成が簡単で製造が容易な電子ペン用の芯体、この芯体を用いた電子ペンを実現することを目的とする。
 上記課題を解決するため、
 軸心方向の一方の端部に開口部を有する筒状の筐体と、
 前記筐体の前記開口部から軸心方向の先端部が突出するように、前記筐体の内部に取り付けられる芯体と、
 前記芯体から送出する信号を発生させる信号発生回路と
 を備え、
 前記芯体は、
 導電性を備え、前記信号発生回路からの信号の供給を受ける芯棒と、
 前記芯棒を覆う保護部材とで構成され、
 前記芯棒は、先端側のペン先部と、後端側の装着部と、前記ペン先部と前記装着部とを接続する軸部とからなり、
 前記芯棒の前記軸部の側面周囲に、前記保護部材と隔てるように設けられ、前記保護部材とは異なる誘電率の中間部を備える
 ことを特徴とする電子ペンを提供する。
 この電子ペンによれば、筐体と、芯体と、信号発生回路とを備え、芯体は筐体の開口部から軸心方向の先端部が突出するように筐体の内部に取り付けられ、信号発生回路は芯体から送出する信号を発生させる。芯体は、芯棒の軸部の周囲には中間部が設けられ、中間部の周囲には保護部材が設けられて構成される。中間部と保護部材とは誘電率が異なるため、芯棒の軸部の周囲には、二重にコンデンサ(キャパシタ)が設けられた状態となり、芯棒の軸部から放射される信号(電界)が抑制され、指示位置と線形性の特性が良好な電子ペンが実現される。
実施の形態の電子ペンの構成例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの要部を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの芯体の構成例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの芯体の芯棒の他の構成例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの芯体の保護部材の他の構成例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの他の構成例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの芯体の他の構成例を説明するための図である。 実施の形態の電子ペンの芯体の他の構成例を説明するための図である。
 以下、図を参照しながら、この発明による電子ペン及び電子ペン用の芯体の実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態の電子ペンは、電子ペン側から信号を送出し、当該信号を受信した位置検出センサ上の位置に応じて指示位置を検出するアクティブ静電容量方式のものである。
 [アクティブ静電容量方式の電子ペンの構成例]
 図1は、この実施形態の電子ペン1の構成例を説明するための図であり、説明のために、電子ペン1のケース(筐体)2の一部を切断して、その内部を示したものである。また、図2は、電子ペン1の要部を説明するための図である。具体的に、図2(A)は、図1では示していない電子ペン1のペン先側の要部の拡大断面図である。また、図2(B)は、電子ペン1において、筆圧検出及び信号送信の機能を実現する部分を抜き出して模式的に示した図である。
 図1に示すように、電子ペン1は、軸心方向(軸心に沿う方向)に細長であって、軸心方向の一方がペン先側とされて、開口を有するようにされると共に、軸心方向の他方が閉じられた円筒状の形状とされているケース(筐体)2を備える。このケース2は、導電性材料、この例ではアルマイト加工されたアルミニウムからなるもので、内部に中空部を有する円筒形状のケース本体21と、このケース本体21と結合されるフロントキャップ22及びリアキャップ23により構成されている。フロントキャップ22及びリアキャップ23が、ケース本体21に嵌合されることで、ケース2が形成される。
 フロントキャップ22は、図2(A)に示すように、軸心方向の貫通孔22aを有する筒状体の構成とされると共に、電子ペン1のペン先側の部分の外観形状が、ペン先に近くなるほど外径が小さくなるテーパー形状のものである。フロントキャップ22のペン先側の端部は、貫通孔22aの開口部Hになっている。ケース2の中空部内には、図1に示すように、プリント基板8などの搭載部品を保持するための基板ホルダー3や電池5が収納されると共に、図2(A)に示すように、芯体ホルダー(芯体保持部)6や感圧用部品(筆圧検出部)7が収納されている。
 図1及び図2(A)に示すように、フロントキャップ22の開口部Hを通じて、芯体4が貫通孔22aに挿入されて、ケース2の内部の芯体ホルダー6に対して取り付けられる。また、芯体4は芯体ホルダー6からの取り外しも可能にされる。すなわち、芯体4は、ケース2内に対して着脱が可能になっている。芯体4は、詳しくは後述するが、導電性材料で形成された芯棒41と、非導電性材料で形成された保護部材42とからなるものであり、芯棒41と保護部材42との間には、空間(空気層)43が設けられた構造を有する。
 基板ホルダー3は、絶縁性の樹脂、例えば、液晶ポリマーにより形成され、ケース2の中空部内に収納されたときに、図2(A)に示すように、電子ペン1の軸心方向に、感圧用部品保持部3aとプリント基板載置台部3bとが連続する構成を有する。感圧用部品保持部3aは、感圧用部品7(筆圧検出用の複数個の部品)を収納する中空部を備える円筒形状とされたものであり、フロントキャップ22の貫通孔22aの内径よりも小さい外径のものである。プリント基板載置台部3bは、プリント基板8を載置して保持するボート状のものであって、具体的には、筒状体を軸芯方向に略半分切断したような形状のものである。
 基板ホルダー3は、感圧用部品保持部3aが芯棒41側となるようにして、感圧用部品保持部3a及びプリント基板載置台部3bの全体がケース2内に収納されて、移動しないように固定される。また、図2(A)に示すように、基板ホルダー3の感圧用部品保持部3aには、芯体4を保持する芯体ホルダー6が結合され、芯体4の主に芯棒41に印加される圧力(筆圧)が、感圧用部品保持部3a内の感圧用部品7に伝達されるようになっている。
 図1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の、感圧用部品保持部3aとは反対側の端部には、端子導体51が設けられている。この端子導体51は、電池5のプラス側端子5aと電気的に衝合すると共に、プリント基板8の電源ラインの銅箔パターンと電気的に接続されている。リアキャップ23のケース本体21との嵌合部には、電池5のマイナス側端子5bと電気的に接続する、導電性金属からなるコイルばね端子52が設けられている。電池5は、図1に示すように、プラス側端子5aを端子導体51に接続するようにケース2内に挿入される。その後、リアキャップ23が、コイルばね端子52により電池5のマイナス側端子5bを押圧するようにして、ケース本体21に嵌合される。
 この実施形態では、導電性材料からなるケース本体21は、電気的にプリント基板8のアース導体と接続されている。リアキャップ23及びケース本体21が導電性材料で構成されているので、電池5のマイナス側端子5bは、これらリアキャップ23及びケース本体21を介して、プリント基板8のアース導体と電気的に接続される。一方、電池5のプラス側端子5aは、端子導体51を通じてプリント基板8の電源ラインの銅箔パターンに接続される。これにより、電池5の電圧が、プリント基板8に形成されている回路の電源電圧として供給される。
 プリント基板8上には、信号発生回路8S、IC(Integrate Circuit)10及びその周辺回路部品からなる回路部が設けられている。信号発生回路8Sは、電子ペン1の芯棒41から送出する信号を発生させる。IC10は、信号発生回路8Sからの信号の芯棒41への送信を制御する制御回路を構成する。周辺回路部には、プッシュスイッチ(サイドスイッチ)11,12が含まれ、これらは操作部11a、12aを介して操作される。また、プリント基板8には、芯棒41と信号発生回路8Sとを接続する導体端子部材14と感圧用部品7から筆圧の検出出力を伝達する導体端子部材15とが接続される。
 芯体4は、図2(A)に示したように、導電性弾性部材9を介して導電性材料からなる芯体ホルダー6に嵌合されることにより、芯体ホルダー6に対して結合保持される。芯体ホルダー6が、基板ホルダー3の感圧用部品保持部3a内の感圧用部品7の保持部材73に嵌合されることにより、芯体4に印加される圧力(筆圧)が感圧用部品7に伝達されるようになっている。
 この場合に、芯体ホルダー6は、当該芯体ホルダー6と基板ホルダー3との間に設けられる、導電性金属などの導電性材料からなる弾性部材の例としてのコイルばね13により、基板ホルダー3に対して常に芯棒41側に付勢されるように構成されている。なお、コイルばね13は、導体端子部材14と共に、プリント基板8に配設されているIC10による送信が制御される信号発生回路8Sからの信号を芯棒41に伝達するための電気的接続用部材を構成するものである。このため、基板ホルダー3の感圧用部品保持部3aのペン先側の端部には、金属板13aが設けられており、コイルばね13と導体端子部材14とを電気的に接続している。
 すなわち、図2(B)に示すように、信号発生回路8Sからの信号は、導体端子部材14→金属板13a→コイルばね13→芯体ホルダー6→芯棒41の順に辿って、この芯棒41から送出される。これら導体端子部材14、コイルばね13、金属板13a、芯体ホルダー6、芯棒41が、電気的接続用部材を構成し、プリント基板8の信号発生回路8Sからの位置指示信号の送出経路を形成している。
 この実施の形態の感圧用部品(筆圧検出部)7は、芯棒41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。感圧用部品7は、図2(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。端子部材72は、導電性材料からなり、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は例えば導電性ゴムで構成され、弾性部材75は導電性材料からなるコイルばねで構成されている。導電部材74と弾性部材75とは電気的に接続されて、当該容量可変コンデンサの第2の電極を構成する。
 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、芯棒41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、導体端子部材15を通じて、感圧用部品7からプリント基板8に設けられているIC10に供給されて、IC10で筆圧が検出される。
 すなわち、この実施形態の電子ペン1は、図2(A)に示したように、芯体4は、ケース2の内部において、芯体ホルダー6に装着されて、軸心方向に移動可能になっている。これにより、芯体4は、使用者によって芯棒41にかけられる筆圧に応じてケース2の内部に向かって押し込まれ、これに応じて、芯棒41及び芯体ホルダー6が、感圧用部品7を押圧し、筆圧を検出できる構成になっている。また、芯棒41にかけられた筆圧が解除されたときには、上述したコイルばね13の作用により、芯体ホルダー6及び芯体4は、図2(A)に示した初期状態に復帰できる構成になっている。
 電子ペン1のIC10は、位置検出センサに対して、信号発生回路8Sからの信号に応じた座標検出(位置検出)のためのバースト信号(位置指示信号)を送出するように制御する。これにより、位置検出センサ側では、位置検出センサ上の電子ペン1による指示位置が検出可能にされる。さらに、電子ペン1のプリント基板8に構成されているIC10を含む回路では、バースト信号を送出している期間において、感圧用部品7において静電容量に基づいて筆圧を検出する動作を実行する。IC10は、バースト信号の送出期間の終了後、検出した筆圧に応じて信号発生回路8Sからの信号を変調した符号化信号を芯棒41から送出し、筆圧を位置検出センサ側に通知する。これにより、位置検出センサ側では、電子ペン1の芯体4に加えられた筆圧の検出も可能にされる。
 このようにして、この実施形態の電子ペン1は、位置検出センサに対して位置検出センサ上の位置を指示すると共に、芯棒41にかけられた筆圧を検出して、当該位置検出センサに対して通知する機能を実現する。さらに、この実施の形態の電子ペン1は、芯体4の構成に特徴があり、位置検出についての線形特性を良好に保ち、位置検出センサ側において指示位置を適切に検出できるようにしている。また、この実施の形態の電子ペン1で用いられる芯体4は、芯体として十分な強度を備えると共に、構成が簡単で、容易に製造することが可能なものである。
 [芯体4の構成例]
 図3は、電子ペン1の芯体4の構成例を説明するための図である。図3において、図3(A)は芯体4の保護部材42の外観図であり、図3(B)は芯体4の芯棒41の外観図である。この実施の形態の芯体4は、図2(A)にも示し、また、図3にも示すように、芯棒41(図3(B))と、保護部材42(図3(A))との2つの部材によって構成される。
 芯棒41は、導電性を有する棒状体であり、先端部分を除き、太さの異なる部分がある円柱状のものである。芯棒41は、例えば、金属材料により形成される。この実施の形態において、芯棒41は、ステンレス鋼(SUS(Steel Special Use Stainless))あるいは真鍮が用いられて形成されている。芯棒41は、図3(B)に示すように、ペン先部41aと、軸部41bと、装着部41cとの3つの部分からなる。ペン先部41aは、芯棒41の先端部分に卵型形状(扁長の球形)に形成された部分であり、位置指示信号を位置検出センサに向かって効率よく放射可能な形状になっている。
 軸部41bは、ペン先部41aと装着部41cとを接続する部分であり、図3(B)に示すように、前側軸部41b1、中間軸部41b2、後側軸部41b3の3つの部分からなっている。後側軸部41b3は、詳しくは後述する保護部材42との嵌合部を構成する。このため、以下においては、後側軸部41b3を嵌合部41b3と記載する。この実施の形態においては、図3(B)に示すように、ペン先部41aの一番幅の広い部分(以下、幅広部分と記載する。)の直径がL1であり、軸部41bの嵌合部41b3の直径がL2であるとする。ペン先部41aの幅広部分の直径L1は、嵌合部41b3の直径L2より短くなっている(L1<L2)。
 なお、この実施の形態において、嵌合部41b3の側面には、図3(B)において記号RTが示す部分に、ローレット加工が施されている。ローレット加工は、金属に施す、細かい凹凸状の加工のことであり、ナーリング(knurling)とも呼ばれる。ローレット加工は滑り止めの効果があるため、後述するように、保護部材42に対して芯棒41を装着した場合に、保護部材42から芯棒41が容易に外れることがないようにできる。
 また、前側軸部41b1の直径は、ペン先側から後端側に向かって徐々に長くなるようにされている。同様に、中間軸部41b2の直径は、ペン先側から後端側に向かって徐々に長くなるようにされている。また、前側軸部41b1と中間軸部41b2の接続部分においては、直径の変化が大きくなっている。前側軸部41b1のどの部分の直径も、ペン先部41aの直径L1より短くなっている。また、中間軸部41b2のどの部分の直径も、嵌合部41b3の直径L2より短くなっている。従って、前側軸部41b1の直径をLb1とし、中間軸部41b2の直径をLb2とすると、Lb1<Lb2<L2というように、軸部41bは、先端側から後端側に向かって直径が徐々に長くなる構造になっている。
 装着部41cは、図2(A)、(B)を用いて説明したように、電子ペン1の内部に設けられた芯体ホルダー6に対して、導電性弾性部材9を介して装着される部分である。すなわち、導電性弾性部材9が取り付けられた芯体ホルダー6のカップ部分に、芯棒41の装着部41cを押し込むことにより、電子ペン1に対して装着でき、また、引き抜くことにより、芯体4を電子ペン1から取り外すことができる。すなわち、芯棒41と後述する保護部材42とからなる芯体4は、芯体4の装着部41cを介して電子ペン1に対して着脱可能になっている。
 芯体4のもう1つの構成部材である保護部材42は、図2(A)、(B)に示したように、芯棒41のペン先部41aと軸部41bの側面を覆い、芯棒41を保護すると共に、良好な書き味を実現する。この実施の形態において、保護部材42は、種々の樹脂材料により形成されるものであり、例えば、ポリアミド、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレテフタレート、ポリアセタールなどを用いて形成できる。この実施の形態において、保護部材42は、ポリアセタール(polyacetal)が用いられて形成されている。ポリアセタールは、POM(polyoxymethylene)とも呼ばれるものである。
 保護部材42は、先端に向かった先細りとなったテーパー形状の先端部42aと、先端部42aの後端面から後端側に延伸された延伸部42bとからなる。保護部材42の内側、長手方向には、延伸部42bの後端面が開口となって、芯棒41が挿入されて装着される挿入孔42cが設けられている。挿入孔42cの長手方向の中心は、保護部材42の長手方向の中心(軸心)に一致している。また、保護部材42の挿入孔42cの長手方向の長さ(全長)LYは、図3(A)、(B)に示すように、芯棒41のペン先部41aの先端から芯棒41の嵌合部41b3の後端面よりやや前側の位置までの長さLYと一致する。
 また、挿入孔42cの芯棒41のペン先部41aの幅広部分に対応する位置の内径はL1と同じかL1よりやや短くされ、また、挿入孔42cの芯棒41の嵌合部41b3に対応する位置の内径はL2と同じかL2よりやや短くされている。挿入孔42cは、その内壁面に凹凸はなく、後端側の開口から先端に向かって先細りとなった形状の孔部となっており、芯棒41が挿入しやすくなっている。
 これにより、保護部材42の挿入孔42cに芯棒41をペン先部41aから挿入して押し込むと、図2(A)、(B)に示したように、芯棒41のペン先部41aの幅広部分から先端側の部分は、挿入孔42cの先端側の内壁面に密着する。また、図2(A)、(B)に示したように、芯棒41の嵌合部41b3の側面が、挿入孔42cの開口部周辺の内壁面に密着する。これにより、芯棒41に対して、保護部材42が強固に取り付けられる。このようにして、保護部材42の挿入孔42cに対して、芯棒41を挿入して取り付けた場合には、図2(A)、(B)に示したように、芯棒41の軸部41bと挿入孔42cの内壁面との間に空間(空気層)43が形成される。
 すなわち、上述もし、また、図3(A)にも示したように、保護部材42の挿入孔42cは、後端側の直径L2の部分から先端側の直径L1の部分に向かって先細りとなっている。また、図3(B)を用いて上述したように、芯棒41は、嵌合部41b3の直径がL2で、ペン先部41aの幅広部分の直径がL1であるので、嵌合部41b3からペン先部41aに向かって先細りの形状となっている。更に、前側軸部41b1のどの部分の直径も、ペン先部41aの幅広部分の直径L1より短く、中間軸部41b2のどの部分の直径も、嵌合部41b3の直径L2より短い。
 このため、保護部材42の挿入孔42cに芯棒41を挿入して押し込み、定位置に装着したとする。この場合、図2(A)、(B)に示したように、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2の側面と、保護部材42の挿入孔42cの内壁面との間には、中間部としての空間(空気層)43を生じさせる。すなわち、前側軸部41b1及び中間軸部41b2の周囲には、空間(空気層)43が設けられ、空間43の外側に保護部材42が設けられる構造となる。空間(空気層)43も、また、ポリアセタールにより形成された保護部材42も、導電性よりも誘電性が優位な物質である誘電体であると考えることができ、それぞれの誘電率も異なる。
 すなわち、この実施の形態の芯体4の場合、図2(A)に示したように、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2の周囲には、空間(空気層)43が存在し、その外側に保護部材42が存在する。従って、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2の周囲には、空間(空気層)43と保護部材42とが二重に囲む構造になる。換言すれば、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2の周囲には、空間(空気層)43を誘電体とするコンデンサと、ポリアセタール(保護部材42)を誘電体とするコンデンサとの2つのコンデンサが設けられている構造であるといえる。この場合、空気層とポリアセタールとでは、誘電率は異なるので、誘電率の異なる誘電体が用いられた2つのコンデンサが設けられていることになる。
 これに対して、図2(A)、(B)に示したように、芯棒41のペン先部41aの幅広部分から先端側の部分には、保護部材42の内壁面と芯棒41のペン先部の側面が密着するので空間は生じず、保護部材42の先端部42aしか存在しない。換言すれば、芯棒41のペン先部41aの幅広部分から先端側の部分には、ポリアセタール(保護部材42)を誘電体とする1つのコンデンサが設けられている構造であると言える。
 これにより、芯棒41のペン先部41aの幅広部分より先端側の部分から放射される信号(電界)は、保護部材42のみを介して、比較的に効率よく放射される。従って、芯棒41のペン先部41aの幅広部分より先端側の部分を通じて放射される信号(電界)は大きくなる。しかし、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2から放射される信号(電界)は、空間43と保護部材42との2重のコンデンサによって抑止される。従って、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2を通じて放射される信号(電界)は小さくなる。しかも、芯棒41の前側軸部41b1の直径は、ペン先部41aの幅広部分の直径よりも短くされているので、ペン先部41aより放射される信号(電界)よりも、放射される信号(電界)をより小さくすることができる。
 すなわち、芯棒41のペン先部41aの幅広部分より先端側の部分を通じて放射される信号(電界)を大きくし、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2から放射される信号(電界)は、小さくできる。このように、芯棒41の前側軸部41b1、中間軸部41b2から漏れ込む信号(電界)を抑制できる。これにより、電子ペン1を傾けたときの指示位置の検出特性としての線形特性をよくすることができ、位置検出装置側における電子ペン1による指示位置のずれの発生を防止できる。
 また、従来であれば、金型内に芯棒41を差し入れて定位置に固定し、当該金型内にポリアセタールを射出(インジェクション)することにより、芯体を形成するインジェクション成形(射出成型)により芯体を形成する。しかし、この実施の形態の芯体4は、芯棒41と、保護部材42とを別々に形成し、保護部材42の挿入孔42cに芯棒41を挿入する圧入方式により形成できるので、芯体4自体の製造も容易に行うことができる。芯棒41と、保護部材42とは、それぞれに適した方法により形成すればよい。
 また、この実施の形態の芯体4は、図2、図3を用いて説明したように、芯棒41のペン先部41aと軸部41bを、保護部材42が覆う構成となる。このため、軸部41b部分を保護部材42の延伸部42bの厚みを、厚くすることができるので、フロントキャップ22の開口部Hから突出する芯体4の部分の直径を太くすることができる。このため、図1、図2(A)に示したように、芯体4の延伸部42b及び芯棒41の軸部41b部分の強度を強くすることができる。また、図2(A)に示したように、保護部材42の延伸部42bの側面と、フロントキャップ22の内壁面との間の間隔はごく小さなものとなる。このため、筆記時の芯体4のがたつきをほぼ生じさせないようにできると共に、芯体4の先端部42aに軸心方向と交差する方向に力がかかっても、芯体4を保護できる。
 また、筆圧を適切に検出することができるようにするため、芯体4は軸心方向に摺動移動可能になっている。しかし、保護部材42の先端部42aの後端面42Tと、フロントキャップ22の先端面22Tとは、若干の間隔を空けて対向している。このため、急に大きな筆圧がかかったり、電子ペン1を机から床に落としたりして、先端部42aに対して電子ペン1の軸心方向に大きな力がかかっても、先端部42aの後端面42Tと、フロントキャップ22の先端面22Tとが突合する。これにより、芯体4が必要以上に電子ペン1のケース2内に押し込まれることがなく、感圧用部品7を破損させてしまうといった不都合も防止できる。
 [実施の形態の効果]
 上述した実施の形態の芯体4は、芯棒41の軸部41bの周囲には中間部としての空間(空気層)43が設けられ、空間43の周囲には保護部材42の延伸部42bが設けられる。空間43と保護部材42とは誘電率が異なるため、芯棒41の軸部41bの周囲には、二重にコンデンサが設けられた構成となり、芯棒41の軸部41bから放射される信号(電界)を抑制することができる。これにより、軸からの余計な電界が抑制されることで、電子ペンを傾けたときの指示位置と線形性の特性が良好な電子ペン用の芯体が実現できる。また、芯体4自体の構成が簡単であるため、製造が容易な電子ペン用の芯体が実現できる。従って、上述した実施の形態の芯体4を用いることによって、指示位置と傾きの検出特性が良好な電子ペンが実現できる。
 [変形例]
 <芯棒41の他の例>
 図4は、芯体4の芯棒41の他の構成例を説明するための図である。図4(A)の芯棒41Aに示すように、ペン先部41aAと装着部41cAとを接続する軸部41bAは、前側軸部b1Aと嵌合部b3Aとからなるものとしてもよい。すなわち、軸部41bAは、図2、図3に示した軸部41bのように、前側軸部41b1と中間軸部41b2とに分けることなく、一段のストレートな構成にしたものである。このように、芯棒の軸部は、図4(A)に示したように、装着部41cAを除き1段の構成にすることもできるし、図2、図3に示したように、装着部41cを除き2段の構成やそれ以上の多段の構成にすることもできる。
 また、図4(B)の芯棒41Bに示すように、ペン先部41aB、軸部41bB、装着部41cBからなり、軸部41bBは、前側軸部b1B、嵌合部b3Bからなるものである。軸部41bB、装着部41cBは、図4(A)の芯棒41Aとほぼ同様に構成されるものであるが、ペン先部41aAの形状が、球形状になっている。すなわち、芯棒41のペン先部41aの形状は、卵型形状に限るものではなく、信号(電界)の放射の状態を考慮し、球形状、先端がドーム形状になった砲弾形状、先端を先鋭化した矢じり形状など、種々の形状とすることが可能である。
 また、図4(C)に示すように、ペン先部41aCと、軸部41bCと、装着部41cCとは、金属材料により一体に形成するが、嵌合部44は、別部品として形成してもよい。この場合、嵌合部44は、金属材料により形成することもできるが、例えば硬質ゴムなどの別材料により厚みのある筒状に形成することができる。芯棒41Cのペン先部41aCと、軸部41bCと、装着部41cCとは、金属材料により一体に形成され、導電性を備えているので、嵌合部44を非導電材料により形成しても、芯棒41Cの導電性は失われないためである。
 図4を用いて説明した芯棒41A、41B、41Cは一例であり、この他にも種々の変形が可能である。要は、芯棒は、その先端から後端に渡って導電性を備えると共に、保護部材42の挿入孔42cに挿入して定位置に装着した場合に、軸心部分と保護部材42との間に、空間(空気層)43等の中間部を設けることができる種々の形状とすることができる。
 <保護部材42の他の例>
 図5は、芯体4の保護部材42の他の構成例を説明するための図である。図3を用いて説明したように、保護部材42は、樹脂材料が用いられて形成されるものであり、この実施の形態においては、ポリアセタールにより形成されているものとして説明した。しかし、これに限るものではない。二色成形(ダブルモールド)と呼ばれる2種類の樹脂材料を用いて1つの成形品を作る技術を用いて、保護部材を形成することもできる。
 図5に示す保護部材42A(図5(A))、保護部材42B(図5(B))、保護部材42C(図5(C))は、図1~3に示した芯体4の保護部材42と同様の形状を有するように形成されものである。すなわち、図5に示す保護部材42A、42B、42Cは、上述した保護部材42と同様に、先端部42aA、42aB、42aCと、延伸部42bA、42bB、42bCと、挿入孔42cA、42cB、42cCとを備えるものである。しかし、いずれもポリアセタールとエラストマーの2種類の樹脂が用いられて2色成形技術により形成されたものである。
 図5(A)に示す保護部材42Aは、先端部42aAの大部分と延伸部42bAとはポリアセタールにより形成され、先端部42aAの最先端部分(操作面と接触する部分)には、エラストマーにより形成されたドーム状の接触部42xが設けられている。エラストマーは、ゴムのように弾性を持つ柔らかい高分子材料を意味し、材料の配合により、柔らかさ、弾性、その他の物性を調整可能なものである。このように、先端部42aAにエラストマーの接触部42xを設けることによって、所望の書き味を実現できる。
 なお、書き味は、電子ペンを操作面に接触させて筆記する場合の書く時の調子や書き具合、すなわち、電子ペンを通じて使用者の手に伝わる感覚を意味する。従って、エラストマーにより形成された接触部42xを設けることによって、筆記時において電子ペンがより柔らかに操作面に対して接触し、筆記する感覚を得ることができる。
 図5(A)に示した保護部材42Aの場合には、ポリアセタールの先端部42aAの先端側と、エラストマーの接触部42xとで2重のコンデンサを形成する構成となる。接触部42xの厚みは薄いので若干ではあるが、接触部42x側から放射される信号(電界)が抑制される可能性がある。そこで、図5(B)に示す保護部材42Bのように、先端部42aBの接触部42yの厚みをより厚くする。これにより、ペン先側にはエラストマーにより形成された接触部42yだけとなるようにして、接触部42y側から放射される信号(電界)が抑制されることを防止することができると共に、所望の書き味も実現できる。
 更には、図5(C)の保護部材42Cに示すように、芯棒41のペン先部41aの少なくとも幅広部分より先端側に位置する保護部材42Cの先端部42aCの部分を、エラストマーの接触部42zとなるようにする。このようにすれば、芯棒41のペン先部41aから放射される信号(電界)を大きく抑制することなく、効率よく放射できると共に、所望の書き味も実現できる。
 図5を用いて説明した保護部材42A、42B、42Cは一例であり、この他にも種々の変形が可能である。要は、保護部材は、芯棒のペン先部からの信号(電界)は減衰させることなく放射でき、また、芯棒の軸部からの信号(電界)は空間(空気層)などの中間部と保護部材とを介することにより、減衰させて放射する構成とすればよい。
 また、二色成型により先端に取り付けられる接触部42x、42y、42zは、導電性を有していても良い。導電性を有することで、強い電界を芯体から放出することが可能となる。
 <電子ペン1の他の構成例>
 図6は、電子ペン1の他の構成例を説明するための図である。図6において、図2に示した電子ペン1と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、その部分の詳細な説明について重複するので省略する。上述した実施の形態の電子ペン1の場合には、図1、図2に示したように、ケース2のフロントキャップ22の開口部Hより、芯体4の保護部材42の先端部42aの全体が突出する構成となっていた。しかし、これに限るものではない。
 図6に示す電子ペン1Aの芯体4Xは、例えば、図4(A)に示した芯棒41Aと、保護部材42Xとが用いられて構成されたものであり、芯棒41Aの軸部41b1Aの周囲には、空間(空気層)43Xが設けられる。但し、保護部材42Xは、図6に示したように、先端部42Xaの後端側が軸心と平行になった側面部分42Xa1が設けられたものである。もちろん、芯体4Xの内部を、上述した実施の形態の芯体4と同様に構成することもできる。
 また、図6に示す電子ペン1Aの場合には、フロントキャップ22Aの開口部HAが、図2に示した電子ペン1のフロントキャップ22の開口部Hよりも広いものとなっている。フロントキャップ22Aの開口部HAは、その先端側において、保護部材42Xの後端面42XTと相似形であるが、開口部HAの先端側の直径は、保護部材42の先端部42Xaの後端面42XTよりもやや長くなっている。これにより、芯体4Xは、保護部材42Xの先端部42Xaの後端側の側面部分42Xa1が、フロントキャップ22Aの開口部HA内に入り込む構成になっている。
 しかし、図6に示す電子ペン1Aのフロントキャップ22Aの場合には、フロントキャップ22Aの先端からやや後端側に下がった位置に、内側に張り出したリング状の張り出し部22Pが設けられている。この張り出し部22Pの先端面22Pxが、芯体4Xの先端部42Xaの後端面42XTと対向する構成になっている。図6に示す電子ペン1Aが、使用されていない状態では、張り出し部22Pの先端面22Pxと芯体4Xの後端面42XTとの間には、若干の隙間が空くようになっている。このため、電子ペン1Aの場合にも、芯体4Xに筆圧がかけられた場合には、芯体4Xは後端側に押し込まれ、筆圧が解除されれば、芯体4Xは元の位置まで押し出されるように構成されている。
 従って、図6に示す電子ペン1Aの場合、急に大きな筆圧がかかったり、電子ペン1Aが落下したりして、芯体4Xの先端部に軸心方向の大きな力がかかっても、先端部42Xaの後端面42XTと、フロントキャップ22Aの先端面22Pxとが突合する。これにより、芯体4Xが必要以上に電子ペン1Aのケース(筐体)内に押し込まれることがなく、感圧用部品7を破損させてしまうといった不都合を防止できる。
 また、図6に示す電子ペン1Aの場合には、保護部材42Xの先端部42Xaの後端側の側面部分42Xa1が、フロントキャップ22Aの開口部HAの先端側の内壁面と対向する。これにより、筆記時の芯体4Xのがたつきをほぼ生じさせないようにできると共に、芯体4Xの先端部42Xaに軸心方向と交差する方向に力がかかっても、芯体4を保護できる。更に、芯体4Xの延伸部42Xbの側面と、フロントキャップ22Aの張り出し部22Pの内壁面との間隔をできるだけ狭くすることによって、芯体4Xについて、軸心方向と交差する方向の力に対して、より強い強度を付加できる。この場合、フロントキャップ22Aの張り出し部22Pを、軸心方向により延伸するようにして、芯体4Xの延伸部42Xbの側面との対向面積をより広くするようにしてもよい。
 <芯体4の他の構成例>
 図7、図8は、電子ペン1の芯体4の他の構成例(芯体4Y)を説明するための図である。図3を用いて上述した芯体4は、保護部材42と芯棒41との2つの部材によって構成されるものであった。これに対して、この例の芯体4Yは、先端部材45と、延伸部材46と、芯棒41との3つの部材から構成されるものである。図7において、図7(A)は、先端部材45の外観図であり、図7(B)は延伸部材46の外観図であり、図7(C)は芯棒41の外観図である。
 図3(B)と図7(C)とを比較すると分かるように、この例の芯体4Yの芯棒41は、上述した芯体4の芯棒41と同様のものである。このため、芯棒41については、図3(C)に示した芯棒41と同じ参照符号を付し、芯棒41についての説明は重複するため省略する。なお、芯棒41は、金属材料により形成されるものであり、この例においても、芯棒41は、ステンレス鋼(SUS(Steel Special Use Stainless))あるいは真鍮が用いられて形成されているものである。
 この例の芯体4Yにおいて、先端部材45と延伸部材46とが、図3を用いて上述した芯体4の保護部材42に対応する部分を構成する。先端部材45は、図7(A)に示すように、先端部分が丸みを帯びた円錐形の外観を有するものであり、底面には大きな円形の底面開口部45Hが設けられて、内側が空間となったいわゆるドーム型のものである。先端部材45の内側に設けられ空間の内、先端部側の空間は、芯棒41のペン先部41aが嵌合するペン先嵌合部451になっている。また、先端部材45の内側に設けられ空間の内、底面側の空間は、後述する延伸部材46の前側部分(前側テーパー部461と側面溝部46Gと中間部462の前側の一部)が嵌合する延伸部材嵌合部452になっている。
 延伸部材嵌合部452の内壁面の底面開口部45H側の部分には、底面開口部45Hの内縁沿ってリング状に内側突起452Pが設けられている。また、先端部材45の底面開口45Hの外側の部分は、軸心(芯体4Yの中心軸)に対して交差する方向(この例の場合には直交する方向)に厚みを有する先端部材後端面45Tとなっている。先端部材後端面45Tは、この例の芯体4Yが、電子ペン1に装着された場合に、図2に示した芯体4を用いた場合と同様に、ケース2のフロントキャップ22の先端面22Tと対向する部分である。この実施の形態において、先端部材45は、シリコンゴム(Silicon rubber)によって形成されたものである。
 延伸部材46は、図7(B)に示すように、軸心方向(軸心と同一方向)に貫通孔が形成された筒状(パイプ形状)のものであり、前側(先端部材45側)が前側開口部46FHとなり、後側が後側開口部46BHとなっている。延伸部材46は、前側から、テーパー形状(先細り形状)となった前側テーパー部461、中間部462、中間部462よりやや直径が短くなった後側部463の3つの部分からなる。延伸部材46の側面(外壁面)であって、前側テーパー部461と中間部462との境目部分には、側面溝部46Gが設けられている。
 延伸部材46は、上述した芯体4の保護部材42と同様の材料によって形成できる。具体的に延伸部材46は、例えば、ポリアミド、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレテフタレート、ポリアセタールなどといった、種々の樹脂材料により形成できる。この実施の形態において、延伸部材46は、ポリアセタール(polyacetal)が用いられて形成されている。ポリアセタールは、上述もしたように、POM(polyoxymethylene)とも呼ばれるものである。
 図7(A)と図7(B)とを見ると分かるように、先端部材45の内側の空間である延伸部材嵌合部452と、延伸部材46の前側部分(前側テーパー部461と側面溝部46Gと中間部462の前側の一部とからなる部分)の形状は一致している。従って、先端部材45の底面開口部45Hから延伸部材46の前側テーパー部分を差し込んで押し込むことにより、先端部材45と延伸部材46とを接合することができる。この場合、延伸部材嵌合部452の内側先端面452Tと、延伸部材46の先端面461Tとが突合し、先端部材45の延伸部材嵌合部452の内側突起452Pが、延伸部材46の側面溝部46Gに嵌まり込む。これにより、先端部材45の延伸部材嵌合部452の内壁面と、延伸部材46の前側部分の側面(外壁面)とが密着し、簡単には外れることが無いようにされる。
 このようにして、先端部材45と延伸部材46とを接合して形成した接合部材は、外側の形状及び内側の形状が、図3(A)に示した保護部材42と同様のものとなる。なお、上述もしたように、先端部材45はシリコンゴムで形成されたものであり弾性(弾力性)があり、延伸部材46はPOMで形成された硬質のものである。このため、ある程度の力で両者を引き離すようにすることで、接合した先端部材45と延伸部材46とを分離することもできる。このように、先端部材45と延伸部材46とは、着脱可能に構成されたものである。
 図7(A)、(B)を見ると分かるように、先端部材45と延伸部材46とを接合して構成される接合部材は、内側の長手方向に芯棒41が挿入されて装着される挿入孔47hが備えたものとなる。貫通孔47hは、図3(A)を用いて上述した保護部材42における貫通孔42cに対応する。挿入孔47hの長手方向の中心は、先端部材45と延伸部材46とからなる接合部材の長手方向の中心(軸心)に一致している。当該接合部材の挿入孔47hの長手方向の長さ(全長)は、図7(C)に示した芯棒41のペン先部41aの先端から芯棒41の嵌合部41b3の後端面よりやや前側の位置までの長さLYと一致する。
 また、当該接合部材の挿入孔47hの芯棒41のペン先部41aの幅広部分に対応する位置の内径はL1と同じかL1よりやや短くされ、また、挿入孔47hの芯棒41の嵌合部41b3に対応する位置の内径はL2と同じかL2よりやや短くされている。挿入孔47hは、その内壁面に凹凸はなく、後端側の開口から先端に向かって先細りとなった形状の孔部となっており、芯棒41が挿入しやすくなっている。
 先端部材45と延伸部材46とからなる接合部材の挿入孔47hに芯棒41をペン先部41aから挿入して押し込むと、図8に示したように、芯棒41のペン先部41aの幅広部分から先端側の部分は、挿入孔47hの先端側の内壁面に密着する。また、図8に示すように、芯棒41の後端側の嵌合部41b3の側面が、挿入孔47cの開口部周辺の内壁面に密着する。これにより、芯棒41に対して、先端部材45と延伸部材46とが接合された接合部材が取り付けられ、芯体4Yが構成される。このように構成され芯体4Yの場合にも、図8に示すように、芯棒41の軸部41bと接合部材の挿入孔47hの内壁面との間に空間(空気層)43Yが形成される。
 このように、この例の芯体4Yの場合でも、空間(空気層)43Yと、シリコンゴムで形成された先端部材45とポリアセタールで形成された延伸部材46とからなる接合部材とは、導電性よりも誘電性が優位な物質である誘電体であると考えることがでる。また、空間43Y、接合部材(主に延伸部材46)のそれぞれの誘電率も異なる。このため、この例の芯体4Yの場合においても、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2から放射される信号(電界)は、空間43と先端部材45と延伸部材46とからなる接合部材との2重のコンデンサによって抑止される。
 従って、この例の芯体4Yの場合においても、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2を通じて放射される信号(電界)は小さくなる。しかも、芯棒41の前側軸部41b1の直径は、ペン先部41aの幅広部分の直径よりも短くされているので、ペン先部41aより放射される信号(電界)よりも、放射される信号(電界)をより小さくすることができる。
 このように、この例の芯体4Yの場合にも、芯棒41のペン先部41aの幅広部分より先端側の部分を通じて放射される信号(電界)を大きくし、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2から放射される信号(電界)は、小さくできる。換言すれば、芯棒41の前側軸部41b1、中間軸部41b2から漏れ込む信号(電界)を抑制できる。これにより、電子ペン1にこの例の芯体4Yを用いた場合であっても、電子ペン1を傾けたときの指示位置の検出特性としての線形特性をよくすることができ、位置検出装置側における電子ペン1による指示位置のずれの発生を防止できる。
 このように、この例の芯体4Yの場合にも、上述した芯体4の場合と同様の効果を奏することができる。また、この例の芯体4は、芯棒41と、先端部材45と、延伸部材46とを別々に形成する。この場合に、先端部材45と延伸部材46とを接合して、接合部材を構成する。この接合部材が、図3を用いて説明した芯体4の保護部材42に対応する。この接合部材の挿入孔47hに芯棒41を挿入する圧入方式により芯体4Yが形成できる。従って、芯体4Y自体の製造も容易に行うことができる。芯棒41と、先端部材45と、延伸部材46とは、それぞれに適した方法により形成すればよい。
 特に、この例の芯体4Yの場合には、先端部材45をシリコンゴムなどの弾性部材により形成しているので、よりソフトな書き味を実現することができる。また、先端部材45をシリコンゴムなどの弾性部材により形成することにより、先端部材45の後端面45Tと、電子ペン1のケース2のフロントキャップする22の先端面22Tとの間の隙間(ギャップ)を狭くすることができる。先端部材45が弾性部材で形成されていれば、先端部材45の後端面45Tとフロントキャップ22の先端面22Tが接触した後においても、芯体4Yをある程度まで後端側に押し込むことが可能になるためである。
 また、電子ペンは、ペン先を操作面に対して接触させて使用されるため、ペン先が摩擦により摩耗する。先端部材45と延伸部材46と芯棒41とからなる芯体4Yにおいては、先端部材45だけを容易に交換することが可能になる。このため、芯体4Yの場合には、先端部材45だけを交換すればよいので、芯体の全体を交換する場合に比べて経済的である。すなわち、より経済的に利用可能な電子ペン用の芯体4Yが実現できる。
 <空間(空気層)43に代わる中間部>
 上述した実施の形態では、図2に示したように、芯棒41の軸部41b(前側軸部41b1及び中間軸部41b2)と保護部材42の延伸部42bとの間に中間部としての空間(空気層)43を設けた。同様に、図6に示した電子ペンの芯体4Xにおいても、芯棒41Aの軸部41b1Aと保護部材42Xの延伸部42Xbとの間に中間部としての空間(空気層)43Xを設けた。また、図7、図8に示した芯体4Yの場合にも、芯棒41の軸部41bと、先端部材45と延伸部材46とからなる接合部材の挿入孔47hの内壁面との間には、中間部としての空間(空気層)43Yが形成される。しかし、中間部としては、空間(空気層)に限るものではない。
 例えば、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2の側面に、保護部材42とは誘電率の異なる材料を、空間43と同様の位置に同様の厚みになるように、塗布、蒸着、融着、巻き付けなどの種々の方法で付加する。このようにすれば、芯棒41の前側軸部41b1及び中間軸部41b2の側面に、保護部材42とは異なる材料の中間部を設けることができる。このようにして中間部を設けた芯棒41を保護部材42の挿入孔42cに挿入する。これにより、中間部の外側に保護部材42の延伸部42bを位置させることができ、前側軸部41b1及び中間軸部41b2の周囲に2重のコンデンサを形成したのと同様の構造とすることができる。
 同様にして、図6に示した芯棒41Aの軸部41bAに、保護部材42Xとは誘電率が異なる材料で中間部を設け、これを保護部材42Xの挿入孔に挿入して芯体4Xを構成することもできる。また、図7、図8に示した芯体4Yの場合にも、空間(空気層)43Y部分に、前端部材45や延伸部材46とは誘電率が異なる材料を充填するなどして中間部を設けるようにしてもよい。
 このように、芯体4、4X、4Yに設ける中間部は、空間(空気層)43に限るものではなく、保護部材42、42Xとは誘電率の異なる材料で中間部を構成することにより、指示位置と傾きの検出特性が良好な電子ペン用の芯体を構成できる。
 <その他>
 上述した実施の形態では、芯棒41に嵌合部41b3を設けるようにしたが、これに限るものではない。芯棒41には嵌合部41b3を設けずに、中間軸部41b2を嵌合部41b3部分まで延伸した構成としてもよい。この場合、芯棒41の嵌合部41b3の代わりに、保護部材42、延伸部材46の対応する部分に、すなわち、保護部材42や延伸部材46の後端側の開口部部分に、内側に張り出した張り出し部を設ける。このようにすれば、保護部材42や延伸部材46の当該張り出し部と、芯棒41の中間軸部41b2の後端部分とが嵌合して、保護部材42や延伸部材46に対して、芯棒41を固着することができる。この時に、保護部材42や延伸部材46の張り出し部と対向する芯棒41の中間軸部41b2の後端部分にローレット加工を施してもよい。
 1、1A…電子ペン、2…ケース、21…ケース本体、22、22A…フロントキャップ、22a…貫通孔、H、HA…開口部、22T…先端面、22P…張り出し部、22Px…先端面、23…リアキャップ、3…基板ホルダー、3a…感圧用部品保持部、3b…プリント基板載置台部、4、4X、4Y…芯体、41、41A、41B、41C、41X…芯棒、41a、41aA、41aB、41aC…ペン先部、41b、41bA、41bB、41bC、41b1A…軸部、41b1、b1A、b1B…前側軸部、41b2…中間軸部、41b3、b3A、b3B…嵌合部(後側軸部)、41c、41cA、41cB、41cC…装着部、42、42A、42B、42C、42X…保護部材、42a、42aA、42aB、42aC、42Xa…先端部、42b、42bA、42bB、42bC、42Xb…延伸部、42c、42cA、42cB、42cC…挿入孔、42x、42y、42z…接触部、42T、42XT…後端面、42Xa1…側面部分、43、43X、43Y…中間部(空間、空気層)、44…嵌合部、45…先端部材、451…ペン先嵌合部、452…延伸部材嵌合部、452P…内側突起、45T…先端部材後端面、45H…底面開口部、46…延伸部材、46G…側面溝部、461…前側テーパー部、462…中間部、463…後側部、46FH…前側開口部、46BH…後側開口部、5…電池、5a…プラス側端子、5b…マイナス側端子、6…芯体ホルダー、7…感圧用部品、71…誘電体、72…端子部材、73…保持部材、74…導電部材、75…弾性部材、8…プリント基板、8S…信号発生回路、9…導電性弾性部材、10…IC、11、12…プッシュスイッチ、11a、12a…操作部、13…コイルばね、13a…金属板、14…導体端子部材、15…導体端子部材、51…端子導体、52…コイルばね端子

Claims (19)

  1.  軸心方向の一方の端部に開口部を有する筒状の筐体と、
     前記筐体の前記開口部から軸心方向の先端部が突出するように、前記筐体の内部に取り付けられる芯体と、
     前記芯体から送出する信号を発生させる信号発生回路と
     を備え、
     前記芯体は、
     導電性を備え、前記信号発生回路からの信号の供給を受ける芯棒と、
     前記芯棒を覆う保護部材とで構成され、
     前記芯棒は、先端側のペン先部と、後端側の装着部と、前記ペン先部と前記装着部とを接続する軸部とからなり、
     前記芯棒の前記軸部の側面周囲に、前記保護部材と隔てるように設けられ、前記保護部材とは異なる誘電率の中間部を備える
     ことを特徴とする電子ペン。
  2.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、
     前記芯棒の前記軸部の後端側には軸心と交差する方向に張り出した嵌合部が設けられており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、前記芯棒の前記ペン先部は、前記挿入孔の先端部分に密着し、前記芯棒の前記嵌合部は前記挿入孔の後端部分に密着する
     ことを特徴とする電子ペン。
  3.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、
     前記芯棒の前記軸部の後端側には軸心と交差する方向に張り出すと共に、側面にはローレット加工が施された嵌合部が設けられており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、前記芯棒の前記ペン先部は、前記挿入孔の先端部分に密着し、前記芯棒の前記嵌合部は前記挿入孔の後端部分に密着する
     ことを特徴とする電子ペン。
  4.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、前記挿入孔の前記芯棒の前記軸部に対応する部分の内径は、前記軸部の外径よりも長くされており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、前記保護部材と前記軸部との間に前記中間部として空間が設けられる
     ことを特徴とする電子ペン。
  5.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、前記挿入孔の前記芯棒の前記軸部に対応する部分の内径は、前記軸部の外径よりも長くされており、
     前記芯棒の前記軸部の後端側には軸心と交差する方向に張り出した嵌合部が設けられており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、
     前記芯棒の前記ペン先部は、前記挿入孔の先端部分に密着し、
     前記芯棒の前記嵌合部は前記挿入孔の後端部分に密着し、
     前記保護部材と前記軸部との間に前記中間部として空間が設けられる
     ことを特徴とする電子ペン。
  6.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記筐体の内部には、前記芯体が取り付けられる芯体保持部が設けられており、
     前記芯体の前記芯棒の前記装着部は、前記芯体保持部に対して装着され、前記信号発生回路と電気的に接続される
     ことを特徴とする電子ペン。
  7.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記芯体の前記保護部材の先端部は、テーパー形状とされている
     ことを特徴とする電子ペン。
  8.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記芯体の前記芯棒は、金属材料により形成されたものであり、
     前記芯体の保護部材は、樹脂材料により形成されたものである
     ことを特徴とする電子ペン。
  9.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記芯体の前記芯棒は、ステンレス鋼あるいは真鍮で形成されたものである
     ことを特徴とする電子ペン。
  10.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記芯体の保護部材は、樹脂材料により形成され、先端部分とそれ以外の部分とで、異なる材料が用いられた二色成形により形成されたものである
     ことを特徴とする電子ペン。
  11.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記芯体の保護部材は、先端部分はエラストマーが用いられ、それ以外の部分はポリアセタールが用いられて、二色成形により形成されたものである
     ことを特徴とする電子ペン。
  12.  請求項10に記載の電子ペンであって、
     二色成型により形成される前記先端部分は、導電性を有する材料である
     ことを特徴とする電子ペン。
  13.  請求項1に記載の電子ペンであって、
     前記芯体の保護部材は、
     先端が丸みを帯びた円錐形の外観を有し、底面には大きな円形の底面開口部が設けられて、内側が空間となったドーム型の先端部材と、
     軸心方向に貫通孔が形成された筒状の延伸部材と
     により構成されることを特徴とする電子ペン。
  14.  軸心方向の一方の端部に開口部を有する電子ペンの筒状の筐体の前記開口部から、軸心方向の先端部が突出するように、前記筐体の内部に取り付けられる電子ペン用の芯体であって、
     導電性を備え、前記信号発生回路からの信号の供給を受ける芯棒と、
     前記芯棒を覆う保護部材とで構成され、
     前記芯棒は、先端側のペン先部と、後端側の装着部と、前記ペン先部と前記装着部とを接続する軸部とからなり、
     前記芯棒の前記軸部の側面周囲に前記保護部材と隔てるように設けられ、前記保護部材とは異なる誘電率の中間部を備える
     ことを特徴とする電子ペン用の芯体。
  15.  請求項14に記載の電子ペン用の芯体であって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、
     前記芯棒の前記軸部の後端側には軸心と交差する方向に張り出した嵌合部が設けられており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、前記芯棒の前記ペン先部は、前記挿入孔の先端部分に密着し、前記芯棒の前記嵌合部は前記挿入孔の後端部分に密着する
     ことを特徴とする電子ペン用の芯体。
  16.  請求項14に記載の電子ペン用の芯体であって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、
     前記軸部の後端側には軸心と交差する方向に張り出すと共に、側面にはローレット加工が施された嵌合部が設けられており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、前記芯棒の前記ペン先部は、前記挿入孔の先端部分に密着し、前記芯棒の前記嵌合部は前記挿入孔の後端部分に密着する
     ことを特徴とする電子ペン用の芯体。
  17.  請求項14に記載の電子ペン用の芯体であって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、前記挿入孔の前記芯棒の前記軸部に対応する部分の内径は、前記軸部の外径よりも長くされており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、前記保護部材と前記軸部との間に前記中間部として空間が設けられる
     ことを特徴とする電子ペン用の芯体。
  18.  請求項14に記載の電子ペン用の芯体であって、
     前記保護部材は、前記芯棒が挿入される挿入孔を備え、前記挿入孔の前記芯棒の前記軸部に対応する部分の内径は、前記軸部の外径よりも長くされており、
     前記軸部の後端側には軸心と交差する方向に張り出した嵌合部が設けられており、
     前記挿入孔に前記芯棒が挿入されて装着された場合には、
     前記芯棒の前記ペン先部は、前記挿入孔の先端部分に密着し、
     前記芯棒の前記嵌合部は前記挿入孔の後端部分に密着し、
     前記保護部材と前記軸部との間に前記中間部として空間が設けられる
     ことを特徴とする電子ペン用の芯体。
  19.  請求項14に記載の電子ペン用の芯体であって、
     前記保護部材は、
     先端が丸みを帯びた円錐形の外観を有し、底面には大きな円形の底面開口部が設けられて、内側が空間となったドーム型の先端部材と、
     軸心方向に貫通孔が形成された筒状の延伸部材と
     により構成されることを特徴とする電子ペン用の芯体。
PCT/JP2022/017481 2021-05-13 2022-04-11 電子ペンおよび電子ペン用の芯体 WO2022239585A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280019750.6A CN117043724A (zh) 2021-05-13 2022-04-11 电子笔及电子笔用的芯体
JP2023520927A JPWO2022239585A1 (ja) 2021-05-13 2022-04-11
KR1020237033775A KR20240006503A (ko) 2021-05-13 2022-04-11 전자 펜 및 전자 펜용 심체
EP22807289.8A EP4339747A1 (en) 2021-05-13 2022-04-11 Electronic pen and core body for electronic pen
US18/492,604 US20240053836A1 (en) 2021-05-13 2023-10-23 Electronic pen and core body for electronic pen

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-081590 2021-05-13
JP2021081590 2021-05-13
JP2022-063329 2022-04-06
JP2022063329 2022-04-06

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/492,604 Continuation US20240053836A1 (en) 2021-05-13 2023-10-23 Electronic pen and core body for electronic pen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022239585A1 true WO2022239585A1 (ja) 2022-11-17

Family

ID=84028220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/017481 WO2022239585A1 (ja) 2021-05-13 2022-04-11 電子ペンおよび電子ペン用の芯体

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240053836A1 (ja)
EP (1) EP4339747A1 (ja)
JP (1) JPWO2022239585A1 (ja)
KR (1) KR20240006503A (ja)
WO (1) WO2022239585A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014112355A (ja) * 2012-11-06 2014-06-19 Towa Kasei Kk 入力用タッチペンおよびその製造方法
JP5761773B1 (ja) 2013-12-25 2015-08-12 株式会社ワコム 位置指示用モジュールおよびスタイラスペン
JP2016010884A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 北星鉛筆株式会社 鉛筆用キャップ
JP2016021134A (ja) * 2014-07-14 2016-02-04 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド タッチペン及びそのペン先
JP2017224178A (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 株式会社ワコム 筆記具及び電子ペン本体部
JP3215060U (ja) * 2017-12-13 2018-02-22 煥徳科技股▲ふん▼有限公司 導電性タッチペン先及びそれを使用したタッチペン
WO2020054163A1 (ja) 2018-09-13 2020-03-19 株式会社ワコム 電子ペンおよび電子ペン用の芯体
WO2020129336A1 (ja) * 2018-12-20 2020-06-25 株式会社ワコム 静電容量方式の電子ペン

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3673777A (en) * 1970-09-03 1972-07-04 Black & Decker Mfg Co Blade mounting means
US20130321355A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 N-Trig Ltd. Writing tip for a stylus
JP5667708B2 (ja) * 2013-06-20 2015-02-12 株式会社ワコム 位置指示器及び位置指示器の芯体
US9239639B1 (en) * 2014-06-24 2016-01-19 Amazon Technologies, Inc. Protecting stylus force sensor from excess force
US9612671B1 (en) * 2014-10-24 2017-04-04 Amazon Technologies, Inc. Stylus tip

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014112355A (ja) * 2012-11-06 2014-06-19 Towa Kasei Kk 入力用タッチペンおよびその製造方法
JP5761773B1 (ja) 2013-12-25 2015-08-12 株式会社ワコム 位置指示用モジュールおよびスタイラスペン
JP2016010884A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 北星鉛筆株式会社 鉛筆用キャップ
JP2016021134A (ja) * 2014-07-14 2016-02-04 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド タッチペン及びそのペン先
JP2017224178A (ja) * 2016-06-16 2017-12-21 株式会社ワコム 筆記具及び電子ペン本体部
JP3215060U (ja) * 2017-12-13 2018-02-22 煥徳科技股▲ふん▼有限公司 導電性タッチペン先及びそれを使用したタッチペン
WO2020054163A1 (ja) 2018-09-13 2020-03-19 株式会社ワコム 電子ペンおよび電子ペン用の芯体
WO2020129336A1 (ja) * 2018-12-20 2020-06-25 株式会社ワコム 静電容量方式の電子ペン

Also Published As

Publication number Publication date
EP4339747A1 (en) 2024-03-20
JPWO2022239585A1 (ja) 2022-11-17
US20240053836A1 (en) 2024-02-15
KR20240006503A (ko) 2024-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190025952A1 (en) Position indicator
US20160018912A1 (en) Position pointing device and core body for position pointing device
JP7366067B2 (ja) 静電結合方式の電子ペン
JP5773472B1 (ja) 位置指示器及び位置検出装置
US11880514B2 (en) Electronic pen and electronic pen body portion
TWI745409B (zh) 多功能電子筆
US20240085996A1 (en) Electronic pen
JP2023175004A (ja) 静電容量方式の電子ペン
US20230108860A1 (en) Electronic pen and core body for electronic pen
WO2022239585A1 (ja) 電子ペンおよび電子ペン用の芯体
JP2024024073A (ja) 電子ペン
CN219611757U (zh) 一种集成结构的轻触开关
WO2020095666A1 (ja) 静電容量方式の電子ペン
CN117043724A (zh) 电子笔及电子笔用的芯体
CN112236656B (zh) 压力检测元件
US11941186B2 (en) Electronic pen
WO2024080053A1 (ja) 電子ペン
JP7513627B2 (ja) 電子ペン
US20240160302A1 (en) Electronic pen
CN117539358A (zh) 电子笔
US20230297178A1 (en) Electronic pen
KR20240056818A (ko) 전자 펜
JP2023005972A (ja) 電子ペン及び電子ペン用芯体
CN114514495A (zh) 电子笔
KR20200038757A (ko) 스타일러스 펜

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22807289

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023520927

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280019750.6

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022807289

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022807289

Country of ref document: EP

Effective date: 20231213