WO2023047883A1 - 電子ペン - Google Patents

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WO2023047883A1
WO2023047883A1 PCT/JP2022/032171 JP2022032171W WO2023047883A1 WO 2023047883 A1 WO2023047883 A1 WO 2023047883A1 JP 2022032171 W JP2022032171 W JP 2022032171W WO 2023047883 A1 WO2023047883 A1 WO 2023047883A1
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WO
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holding member
core
electronic pen
pressing member
core body
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航平 田中
剛典 金田
雄太 佐藤
恭平 小野
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株式会社ワコム
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    • 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
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position

Definitions

  • the present invention relates to an electronic pen that functions as a position indicator for a position detection device installed in electronic equipment such as a pen tablet device and a tablet PC (Personal Computer).
  • electronic equipment such as a pen tablet device and a tablet PC (Personal Computer).
  • the position detection device is roughly composed of a position detection sensor and a position detection circuit.
  • the position detection sensor receives a position indication signal from the electronic pen, and based on the corresponding output signal from the position detection detects the position pointed by the electronic pen on the position detection sensor.
  • the electronic pen In order to properly determine the state (writing state) in which the electronic pen is in contact with the operation surface of the position detection sensor and the input operation is being performed, the electronic pen has a pressure sensor that detects the pressure applied to the pen tip (writing pressure).
  • a detection unit pen pressure detection unit
  • the electronic pen includes the detection result of the pressure detection unit in a position indication signal and transmits the position indication signal to the position detection device.
  • Patent Literature 1 discloses a technology related to an electronic pen for enabling a position detection device to input delicate information such as is done with a pencil on paper. It is The electronic pen disclosed in Patent Literature 1 transmits the writing pressure applied to the core (1) to the writing pressure detection section (3) so that the writing pressure can be detected. The detection result of the writing pressure detection section (3) is supplied to the electronic circuit, included in the signal from the transmission circuit, output, and transmitted to the position detection device.
  • the core body (1) is arranged so as to pass through the central shaft portion of the coil spring (2).
  • the core body (1) is prevented from being biased by the coil spring (2) in a state where writing pressure is not applied, and the end (21) of the coil spring (2) on the pen tip side is connected to the core body. (1) and the other end is connected to the electronic circuitry of the circuit board (5).
  • the core body (1) is held in the electronic pen without applying a large load in the axial direction of the electronic pen, and even when a small writing pressure is applied to the core body (1).
  • this can be appropriately transmitted to the writing pressure detection unit (3).
  • the telephone terminal disclosed in Patent Document 1 can transmit even a slight writing pressure to the writing pressure detection unit, so that the input of delicate information such as thinly writing on paper with a pencil can be detected by position detection. can be done to the device.
  • a pen tip portion (11) and a shaft portion (13) are connected via a conductive elastic member (12).
  • One continuous core body (1) which is connected and which is electrically conductive as a whole is constituted.
  • a pressing member (31) is attached to the rear end of the core (1).
  • the core body (1) to which the pressing member (31) is attached has few contact parts around it so that it can be slidably moved in the axial direction (longitudinal direction) of the electronic pen without stress. Therefore, when pressure is applied to the pen tip 11 in a direction intersecting the axial direction, the core (1) may tilt.
  • pressure writing pressure
  • FIG. 6 is a diagram showing a pressing state of the first electrode (32) of the writing pressure detection section (3) by the pressing member (31) when pressure is applied to the core (1) in the electronic pen of Patent Document 1. is.
  • the pressing member (31) presses the central portion of the first electrode (32) as shown in FIG. Can press properly.
  • the core (1) tilts and the pressing member (31) moves in the direction opposite to the direction in which the force is applied. shift in the opposite direction.
  • the pressing member (31) obliquely contacts and presses the first electrode (32). Appropriate application may not be possible in some cases.
  • an object of the present invention is to realize a high-precision electronic pen that can always input delicate information.
  • a core body a pressure detection unit that detects pressure applied to the core; a transmission member positioned between the core body and the pressure detection unit and configured to transmit the pressure applied to the core body to the pressure detection unit;
  • the transmission member is composed of two separated members, a core body holding member that holds the core body and a pressing member that presses the pressure detection part, and the rear end surface of the core body holding member and the pressing member.
  • an electronic pen characterized by facing the front end face of the.
  • the transmission member that transmits the pressure applied to the core to the pressure detection section is provided between the core and the pressure detection section.
  • the transmission member is composed of a core holding member that holds the core and a pressing member that presses the pressure detecting portion. are provided facing each other.
  • an active electrostatic actuator that indicates a position on a position detection sensor by transmitting a position indication signal formed by a mounted transmission circuit toward the position detection sensor through the core body.
  • a capacitive electronic pen A case of application to a capacitive electronic pen will be described as an example.
  • the circuit that forms the position indication signal is referred to as the "transmitting circuit”. This is not only the case where the signal generated by the oscillator is directly used as the position indication signal, but also the case where the signal generated by the oscillator is modulated in various ways to form a desired position indication signal and is transmitted. Because there is For this reason, we use the word “transmitting” to mean sending out information widely.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration example of the electronic pen 1 of this embodiment, and shows the inside of a case (housing) 2 of the electronic pen 1 by partially cutting it.
  • FIG. 2 is a diagram (enlarged cross-sectional view) for explaining the main part of the pen tip side of the electronic pen 1. As shown in FIG.
  • 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 composed of a cylindrical case body 21 having a hollow inside, and a front cap 22 and a rear cap 23 coupled to the case body 21 .
  • the case 2 is formed by fitting the front cap 22 and the rear cap 23 to the case body 21 .
  • the hollow portion of the case 2 accommodates a substrate holder 3 for holding mounted parts such as a printed circuit board 8 and a battery 9, and the pen tip side has a function as an electronic pen.
  • the parts for realizing the are stored.
  • the case body 21 and the rear cap 23 are made of a conductive material.
  • the case body 21 and the rear cap 23 are made of, for example, anodized aluminum.
  • the front cap 22 is made of a non-conductive material.
  • the front cap 22 is made of plastic, for example.
  • a terminal conductor 91 is provided at the end of the substrate holder 3 opposite to the pen tip side.
  • This terminal conductor 91 is electrically connected to the positive side terminal 9a of the battery 9 and electrically connected to the copper foil pattern of the power supply line of the printed circuit board 8.
  • a coil spring terminal 92 made of a conductive metal and electrically connected to the negative terminal 9 b of the battery 9 is provided at the fitting portion of the rear cap 23 with the case body 21 .
  • the battery 9 is inserted into the case 2 so that the positive terminal 9a is connected to the terminal conductor 91, as shown in FIG. After that, the rear cap 23 is fitted to the case body 21 so that the coil spring terminal 92 presses the negative terminal 9b of the battery 9 .
  • the case body 21 made of a conductive material is electrically connected to the ground conductor of the printed circuit board 8 via a later-described ground electrode (ground ring) 14 provided on the front cap 22 side. Since the rear cap 23 and the case main body 21 are made of a conductive material, the negative terminal 9b of the battery 9 is electrically connected to the ground conductor of the printed circuit board 8 through the rear cap 23 and the case main body 21. be done. On the other hand, the positive side terminal 9a of the battery 9 is connected to the copper foil pattern of the power supply line of the printed circuit board 8 through the terminal conductor 91. As shown in FIG. Thereby, the voltage of the battery 9 is supplied as the power supply voltage of the circuit formed on the printed circuit board 8 .
  • ground ring ground electrode
  • a circuit portion comprising peripheral circuit components is provided.
  • the transmission circuit 8s generates a signal to be sent from the electronic pen core 4 of the electronic pen 1 and a signal to be sent from a transmission/reception electrode 13, which will be described later. 8 s of transmission circuits can supply the signal of a different frequency to each of the core 4 and the electrode 13 for transmission/reception.
  • the detection circuit 8d is for detecting the capacitance of a pressure detection section 6, which will be described later, for pen pressure detection.
  • the demodulation circuit 8r is for demodulating the signal received through the transmission/reception electrode 13 and supplying the control IC 10 with information obtained by demodulation.
  • the switch circuit SW which will be described later, is controlled by the control IC 10 to determine whether the signal from the transmission circuit 8s is supplied to the transmission/reception electrode 13 or the signal received through the transmission/reception electrode 13 is supplied to the demodulation circuit 8r. switch. Also, the control IC 10 constitutes a control circuit that controls each circuit unit such as the transmission circuit 8s and the switch circuit SW.
  • the peripheral circuit section includes push switches (side switches) 11 and 12 that are pressed through operation sections 11a and 11b provided on the side surface of the case body 21, as shown in FIG.
  • the printed circuit board 8 is connected with a conductive line connecting the core 4 and the transmission circuit 8s, and a conductive line connecting the transmitting/receiving electrode 13 and the switch circuit SW.
  • the transmission/reception electrode 13 is connected to the transmission circuit 8s and the demodulation circuit 8r via the switch circuit SW.
  • the printed circuit board 8 is provided with a first electrode and a second electrode of a pressure detection unit (writing pressure detection unit) configured as a variable capacitance capacitor, which will be described later in detail, and a static electrode.
  • a conductive line is connected to the capacitance detection circuit 8d.
  • the front cap 22 is configured as a cylindrical body having a through hole through which the core body 4 for the electronic pen passes in the axial direction. It has a tapered shape in which the outer diameter becomes smaller as it approaches the tip of the pen. An end portion of the front cap 22 on the pen point side is an opening of a through hole through which the electronic pen core 4 is passed. On the front cap 22 side, as described above, the main part for realizing the electronic pen function is mounted.
  • the electronic pen core 4 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 it and the member 42 . In this case, the signal (electric field) radiated from the tip side portion of the egg-shaped nib portion of the core rod 41 is relatively efficiently radiated only through the protective member 42 .
  • the space 43 and the protective member 42 act to suppress the signal (electric field) radiated from the tapered portion on the rear end side of the egg-shaped nib portion of the core rod 41 .
  • the space 43 and the protective member 42 have different dielectric constants, and this portion functions like a double capacitor.
  • the electronic pen core 4 is simply referred to as the core 4 hereinafter.
  • the transmission member 5 is composed of two separate members, a core holding member 51 located on the pen tip side and a pressing member 52 .
  • the core holding member 51 and the pressing member 52 are made of a non-conductive material such as hard resin.
  • the core holding member 51 includes a cup-shaped holding portion 51a having a recess and an extending portion 51b extending from the rear end of the holding portion 51a in the direction opposite to the nib.
  • a conductive ring-shaped elastic member 51c such as conductive rubber is fixed to the inner side surface of the recess of the holding portion 51a.
  • the elastic member 51c slightly protrudes (overhangs) from the inner side surface of the recess of the holding portion 51a.
  • the elastic member 51c clamps the periphery of the rear end of the core 4.
  • the core 4 can be attached to the core holding member 51 .
  • the core 4 can be removed from the core holding member 51 by grasping the pen tip portion of the core mounted on the core holding member 51 with a fingernail, for example, and pulling it out.
  • a fingernail for example, and pulling it out.
  • the ring-shaped elastic member 51c on the inner side surface of the recess of the holding portion 51a of the core body holding member 51, mounting of the core body 4 on the core body holding member 51 and holding of the core body 4 are facilitated. Detachment from the member 51 is made possible.
  • a core body coil spring 41C is provided around the extended portion 51b of the core holding member 51, as shown in FIG. 2, a core body coil spring 41C is provided.
  • the extending portion 51b of the core body holding member 51 penetrates the central axis portion of the core body coil spring 41C.
  • one turn (one turn) of the core body coil spring 41C on the side of the holding part 51a is fitted into a recess provided on the side surface between the holding part 51a and the extension part 51b of the core body holding member 51.
  • the core body coil spring 41 ⁇ /b>C holds the core body holding member 51 .
  • the core body holding member 51 is configured not to be biased by the core body coil spring 41C. That is, the core body holding member 51 is held in the case 2 while hanging from the core body coil spring 41C.
  • the end of the pen tip side of the core coil spring 41C is connected to the conductive elastic member 51c provided in the holding portion 51a of the core holding member 51, and the other end is connected to the transmission of the printed circuit board 8. It is connected to the circuit 8s.
  • the other end of the core coil spring 41C in FIG. 2 is configured by the end of the extension wire (conductor wire) 41L of the core coil spring extending from the core coil spring 41C.
  • a pressing member 52 is positioned behind the core holding member 51 .
  • the pressing member 52 includes a pressing head 52a located on the side of the pressure detecting section 6 and having a wide diameter, and a stalk extending from the pen tip side end face of the pressing head 52a toward the pen tip and having a shorter diameter than the pressing head 52a. It has a mushroom shape consisting of a portion 52b.
  • the surface (rear end surface) of the pressing head 52a opposite to the pen tip side is a curved surface with the apex at the center. As shown in FIG. 2, when no writing pressure is applied to the core body 4, the core body 4, the core body holding member 51, and the pressing member 52 are arranged in series in the axial direction with the same axis.
  • a circular flat plate first electrode 61 faces one surface of a circular flat plate dielectric 63 with a ring-shaped spacer 62 interposed therebetween, and a metallic first electrode 61 is provided on the other surface of the dielectric 63. It is a variable capacitor formed by attaching two electrodes 64 .
  • the first electrode 61 is made of a conductive elastic material such as conductive rubber. Therefore, when writing pressure is applied to the core 4 attached to the core holding member 51, the pressing member 52 pushed by the core holding member 51 presses the first electrode 61 of the pressure detection unit 6. to approach the dielectric 63 . In addition, when the writing pressure applied to the core 4 is released, the first electrode 61 pushes back the transmission member 5 and the core 4 to return the transmission member 5 and the core 4 to their original positions. position.
  • the capacitance between the first electrode 61 and the second electrode 64 changes as the first electrode 61 approaches or moves away from the dielectric 63, and the capacitance applied to the core 4 is changed. It can detect the pressure (pen pressure) in real time.
  • a first electrode 61 of the pressure detection section 6 is brought into contact with a pressure detection section coil spring 65 made of a conductive material such as metal.
  • a pressure detection section coil spring 65 made of a conductive material such as metal.
  • an extension wire (conductive wire) 65L from the pressure detection section coil spring 65 and an extension wire (conductive wire) 64L from the second electrode are connected to the capacitance detection circuit 8d of the printed circuit board 8. .
  • the pressure (pen pressure) applied to the core 4 can be detected based on the electrostatic capacitance between the first electrode 61 and the second electrode 64 of the pressure detection section 6 .
  • the main part for realizing the electronic pen function provided on the front cap 22 side is formed by connecting the transmitting/receiving electrode 13, the pipe-shaped holding member 7, and the cup-shaped pressure detection part holding member 66. It is housed within the inner space that That is, as shown in FIG. 2, the transmitting member 5, the pressure detecting portion 6, the core body coil spring 41C, and the pressure detecting portion coil spring 65 are combined with the transmitting/receiving electrode 13 and the pipe-shaped holding member 7. , and the cup-shaped pressure detecting portion holding member 66 .
  • the transmitting/receiving electrode 13 is made of a conductive material such as metal and is formed in a pipe shape, and has a tapered shape on the pen tip side. As shown in FIG. 2, the tip surface of the pen tip side of the transmission/reception electrode 13 abuts the inner tip surface of the front cap 22, and extends over a certain range from the pen tip side of the transmission/reception electrode 13 to the rear end side. is brought into contact with the inner wall surface of the front cap 22 . As a result, the transmitting/receiving electrode 13 does not rattle in the direction intersecting the axial direction.
  • the inner diameter of the portion of the transmitting/receiving electrode 13 facing the core 4 on the pen tip side is short and thick, and the portion of the transmitting/receiving electrode 13 facing the holding portion 51a of the transmission member 5 on the rear end side is small.
  • the inner diameter is long and thin.
  • a pipe-shaped holding member 7 made of hard resin, for example, is provided behind the transmission/reception electrode 13 .
  • the distal end surface of the pipe-shaped holding member 7 abuts the rear end surface of the transmitting/receiving electrode 13, as shown in FIG.
  • the portion of the pipe-shaped holding member 7 facing the core coil spring 41C wound around the core holding member 51 has a long inner diameter, and the portion facing the rear end portion of the extended portion 51b of the core holding member 51 has a shorter inner diameter.
  • the inner diameter of the portion of the pipe-shaped holding member 7 facing the stem portion 52b of the pressing member 52 is smaller than the inner diameter of the portion facing the rear end portion of the extending portion 51b of the core holding member 51.
  • the pipe-shaped holding member 7 has an outer shape that is thick on the pen tip side and thin on the rear end side.
  • a pressing head portion 52 a of the pressing member 52 protrudes from the rear end opening of the pipe-shaped holding member 7 .
  • the diameter of the pressing head 52 a of the pressing member 52 is longer than the diameter of the rear end opening of the pipe-shaped holding member 7 , so that the pressing head 52 a is not located inside the pipe-shaped holding member 7 .
  • the above-described pressure detecting section coil spring 65 made of a conductive material is provided so as to be sandwiched between the pipe-shaped holding member 7 and the first electrode 61 of the pressure detecting section 6. It is The extension wire (conductive wire) 65L of the pressure detection section coil spring 65 is connected to the capacitance detection circuit 8d of the printed circuit board 8 as an extension wire from the first electrode as described above. An extension line 64L from the second electrode of the pressure detection section 6 is also connected to the capacitance detection circuit 8d of the printed circuit board 8. As shown in FIG.
  • the pressure detection section 6 is fixed to the inner bottom surface portion of the pressure detection section holding member 66 .
  • the pressure detecting section coil spring 65 sandwiched between the pipe-shaped holding member 7 and the pressure detecting section 6 moderately presses the first electrode against the dielectric 63 side via the ring-shaped spacer 62, thereby pressing the first electrode. 61 is held in place.
  • the apex portion of the pressing head 52 a of the pressing member 52 is slightly in contact with the first electrode 61 . Therefore, the pressing member 52 immediately presses the first electrode 61 of the pressure detecting section 6 according to the pressure applied to the core 4, and the pressure (writing pressure) can be detected.
  • the pressure detector holding member 66 is pressed against the substrate holder 3 from the rear end side and is fixed so as not to move.
  • a coil spring 13C for transmission/reception electrodes is provided on the side surface of the pipe-shaped holding member 7 on the pen point side.
  • One end of the coil spring 13C is connected to the transmission/reception electrode 13 .
  • the other end of the coil spring 13C is formed by the end of an extension wire (conductor wire) 13L extending from the coil spring 13C in FIG.
  • a ground electrode 14 made of a conductive material such as metal is provided outside the pipe-shaped holding member 7 and the pressure detecting portion holding member 66 .
  • the ground electrode 14 connects the case body 21 and the ground conductor of the printed circuit board 8 as described above.
  • the transmitting/receiving electrode 13, the pipe-shaped holding member 7, and the pressure detection unit holding member 66 are connected to the front cap 22 side in such a manner that they are sandwiched between the inner tip surface of the front cap 22 and the substrate holder 3. It is fixed in a state where it is installed. As described above with reference to FIG. 6 is provided so that the core 4 can be attached to and detached from the core holding member 51 .
  • a relatively large space (clearance) is provided around the core holding member 51 to which the core 4 is mounted. Therefore, according to the application and release of pressure (writing pressure) to the core 4, the core holding member 51 can be pushed in and out in the axial direction without being stressed. Become. However, when writing, the pen tip of the core 4 of the electronic pen 1 is pressed against the operation surface and is operated to move in various directions. Forces are often directional.
  • a relatively large space (clearance) is provided around the core body holding member 51, so that the direction intersecting with the axial direction of the core body 4 is provided.
  • the rear end side of the core holding member 51 may shift in the direction intersecting the axial direction.
  • the pressing member 52 is separate from the core holding member 51, so it is not affected by the pressure applied in the direction intersecting the axial direction.
  • the stem portion 52b of the pressing member 52 is inserted into the rear end side of the pipe-shaped holding member 7 and held.
  • the pressing member 52 can be held at an appropriate position by making a slight gap between the stem portion 52b of the pressing member 52 and the stalk portion 52b.
  • the core holding member 51 and the pressing member 52 are separate members, even if the rear end side of the core holding member 51 is obliquely displaced, the pressing member 52 is not affected. Therefore, even if the gap between the inner wall surface of the pipe-shaped holding member 7 and the stalk portion 52b of the pressing member 52 is small, the pressing member 52 is not subjected to stress and the axial pressure applied to the core body 4 can be applied. can be appropriately transmitted to the pressure detection unit 6 .
  • FIG. 3 is a diagram showing an equivalent circuit of the electronic pen 1 of the embodiment described using FIGS. 1 and 2.
  • the core rod 41 of the core body 4 is connected to the transmission circuit 8s through the core body coil spring 41C so that it can transmit a position indication signal having a frequency of f0, for example.
  • the transmission/reception electrode 13 is connected to the switch circuit SW through the coil spring 13C, and is connected to the transmission circuit 8s and the demodulation circuit 8r through the switch circuit SW. Switching of the switch circuit SW is controlled by the control IC 10 .
  • the transmission/reception electrode 13 can transmit the inclination detection signal having a frequency of f1, for example, from the transmission circuit 8s. Further, when the switch circuit SW is switched to the demodulation circuit 8r side, the signal from the position detection device received through the transmission/reception electrode 13 can be supplied to the demodulation circuit 8r. As a result, a transmission request for identification information is received from the position detection circuit side through the transmission/reception electrode 13, demodulated by the demodulation circuit 8r, and the control IC 10 is notified of the demodulation result. In this case, the control IC 10 can control the transmission circuit 8s to transmit the position indication signal including the identification ID of the own device to the position detection device. Thus, the transmitting/receiving electrodes 13 enable transmission of the inclination detection signal and reception of the identification signal from the position detection circuit side.
  • the first electrode 61 of the pressure detection section 6 which is pressed by the transmission member 5 according to the writing pressure applied to the core 4 is connected to the second electrode 61 of the pressure detection section 6 through the pressure detection section coil spring 65 .
  • the electrode 64 is connected to the capacitance detection circuit 8d through the extension line 64L of the second electrode.
  • the pressure (writing pressure) applied to the core 4 detected by the detection circuit 8d is included in the position indication signal in the transmission circuit 8s so that it can be transmitted from the core 4 to the position detection sensor.
  • a control IC 10 controls the transmission circuit 8s, and a power supply circuit 15 supplies drive power to each circuit unit.
  • each of the core body coil spring 41C, the coil spring 13C, and the pressure detection section coil spring 65 does not function as an inductor element.
  • the core body coil spring 41 ⁇ /b>C has a function of holding the core body holding member 51 in the housing 2 in a state in which the core body holding member 51 can be moved with a high degree of freedom without being biased, and a function of , and a function of supplying a position indication signal from the transmission circuit 8s.
  • the coil spring 13C realizes a function of supplying the tilt detection signal from the transmission circuit 8s to the transmitting/receiving electrode 13 in a reasonable manner without affecting the surroundings.
  • the coil spring 13C realizes the function of supplying the signal received through the transmitting/receiving electrode 13 to the demodulation circuit 8r reasonably without affecting the surroundings.
  • the pressure detection unit coil spring 65 urges the first electrode 61 of the pressure detection unit 6 toward the dielectric 63 with an appropriate force so that the first electrode 61 can be positioned at an appropriate position. A function of connecting to the capacitance detection circuit 8d is realized.
  • the transmission member 5 is composed of two separate members, the core holding member 51 and the pressing member 52 . Therefore, even if pressure is applied to the nib of the core 4 attached to the core holding member 51 in a direction intersecting the axial direction, the effect is limited to the core holding member 51 and affects the pressing member 52. It can be done without any problems. As a result, the pressure applied to the core 4 in the axial direction can be appropriately transmitted to the pressure detection section 6 through the pressing member 52 .
  • the core holding member 51 is pushed in the axial direction without contacting the surrounding wall surface (without being stressed) in accordance with the application or release of pressure (writing pressure) to the core 4 . Free sliding movement such as being pushed back becomes possible. Therefore, the pressure applied to the core body 4 in the axial direction can be appropriately transmitted to the pressure detection section 6 through the pressing member 52 .
  • FIG. 4A is a diagram extracting and showing only the transmission member 5 shown in the essential part on the pen tip side of the electronic pen 1 in FIG.
  • the transmission member 5 is composed of the separate core holding member 51 and pressing member 52 .
  • the core holding member 51 is composed of the cup-shaped holding portion 51a and the extending portion 51b, and the ring-shaped elastic member 51c is provided inside the concave portion of the holding portion 51a.
  • the pressing member 52 is composed of the pressing head portion 52a and the stem portion 52b.
  • the rear end surface of the extending portion 51b of the core holding member 51 and the front end surface of the stem portion 52b of the pressing member 52 face each other.
  • both the rear end surface of the extending portion 51b of the core holding member 51 and the front end surface of the stem portion 52b of the pressing member 52 are flat. It has become.
  • the core holding member 51 and the pressing member 52 are separate members. Therefore, even if the core body 4 mounted on the core body holding member 51 is subjected to pressure in a direction crossing the axial direction, the pressing member 52 is not affected directly, and the core body holding member 51 is held by the core body. Axial pressure applied to the body 4 can be transmitted to the pressing member 52 .
  • the core 4 attached to the core holding member 51 is subjected to pressure in a direction intersecting the axial direction, and the core holding member 51 is slightly tilted because there is a clearance around the core holding member 51 . It is thought that there is a case where it is lost.
  • Both the rear end surface of the extending portion 51b of the core holding member 51 and the front end surface of the stem portion 52b of the pressing member 52 are flat surfaces. Therefore, the contact angle and contact position between the rear end surface of the extending portion 51b of the core holding member 51 and the front end surface of the stem portion 52b of the pressing member 52 change, and the center of the rear end surface of the extending portion 51b touches the stem portion 52b. It is thought that there are cases where the center of the front end surface of the . In this case, there is a possibility that the pressure applied to the core 4 in the axial direction cannot be properly transmitted to the pressure detection section 6 through the pressing member 52 .
  • the transmission member 5A shown in FIG. 4(B) comprises a core holding member 51 and a pressing member 52A. It has a curved surface (dome shape) that serves as the apex. Therefore, the rear end surface of the extended portion 51b of the core holding member 51, which is flat, faces the front end surface of the stem-like portion 52bA of the pressing member 52A, which is curved with the apex at the center. In this case, it is assumed that the core body holding member 51 is slightly tilted due to the pressure applied to the core body 4 mounted on the core body holding member 51 in the direction crossing the axial direction.
  • the front end surface of the stalk portion 52bA of the pressing member 52A is a curved surface
  • the center of the rear end surface of the extension portion 51b and the apex portion of the front end surface of the stalk portion 52bA can be brought into contact with each other. can. Therefore, the contact position between the core holding member 51 and the pressing member 52A does not change significantly, and the state described with reference to FIG. 6 is not obtained.
  • the axial pressure applied to the core 4 can be appropriately transmitted from the core holding member 51 to the pressing member 52A, and the pressing member 52A can press the pressure detecting portion 6, thereby increasing the pressure applied to the core 4. (pen pressure) can be detected appropriately.
  • the transmission member 5A1 shown in FIG. 4(C) is composed of a core holding member 51A and a pressing member 52. is a curved surface (dome-shaped) where is the vertex. Therefore, the rear end surface of the extending portion 51bA of the core holding member 51A, which is a curved surface with the apex at the center, faces the front end surface of the stem portion 52b of the pressing member 52, which is flat. That is, the shape of the rear end surface of the extending portion 51bA and the shape of the front end surface of the stem portion 52b are opposite to those shown in FIG. 4(B). In this case, it is assumed that the core body holding member 51 is slightly tilted due to the pressure applied to the core body 4 mounted on the core body holding member 51 in the direction crossing the axial direction.
  • the rear end surface of the extending portion 51bA of the core holding member 51A is a curved surface. Therefore, the vertex portion of the rear end surface of the extending portion 51bA and the center portion of the front end surface of the stem portion 52b can be brought into contact with each other. Therefore, even in this case, the contact position between the core holding member 51A and the pressing member 52 is not greatly changed, and the state described with reference to FIG. 6 does not occur. As a result, the axial pressure applied to the core 4 can be appropriately transmitted from the core holding member 51A to the pressing member 52, and the pressing member 52 can press the pressure detecting portion 6, thereby increasing the pressure applied to the core 4. (pen pressure) can be detected appropriately.
  • a transmission member 5A2 shown in FIG. 4(D) is a combination of the core holding member 51A shown in FIG. 4(C) and the pressing member 52A shown in FIG. 4(B). Therefore, as shown in FIGS. 4(C) and 4(D), the rear end surface of the extending portion 51bA of the core holding member 51A is a curved surface (dome-shaped) with the apex at the center. Further, the front end face of the stem portion 52bA of the pressing member 52A is curved (dome-shaped) with the apex at the center as shown in FIGS. 4(B) and 4(D). In this case, it is assumed that the core body holding member 51 is slightly tilted due to the pressure applied to the core body 4 mounted on the core body holding member 51 in the direction crossing the axial direction.
  • the shape of the rear end surface of the extending portion 51bA and the shape of the front end surface of the stem portion 52bA are both curved surfaces with the center as the vertex. Therefore, the apex portion of the rear end surface of the extending portion 51bA and the apex portion of the front end surface of the stem portion 52b can be brought into contact with each other. Therefore, even in this case, the contact position between the core holding member 51A and the pressing member 52A does not change significantly, and the state described with reference to FIG. 6 does not occur. As a result, the axial pressure applied to the core 4 can be appropriately transmitted from the core holding member 51A to the pressing member 52A, and the pressing member 52A can press the pressure detecting portion 6, thereby increasing the pressure applied to the core 4. (pen pressure) can be detected appropriately.
  • a transmission member 5B shown in FIG. 5A is composed of a core holding member 51B and a pressing member 52B.
  • the rear end surface of the extending portion 51bB of the core holding member 51B is a concave curved surface (cup-shaped) with the apex at the center.
  • the front end surface of the stalk portion 52bB of the pressing member 52B is a convex curved surface (dome shape) with the center being the apex.
  • the rear end surface of the extending portion 51bB of the core holding member 51B which is concavely curved at the center, faces the front end surface of the stem portion 52bB of the pressing member 52B, which is convexly curved at the center. Therefore, the front end face of the convex curved surface of the stem portion 52bB is fitted to the rear end face of the concave curved surface of the extension portion 51bB.
  • the core body holding member 51B is slightly tilted due to the pressure applied to the core body 4 attached to the core body holding member 51B in the direction crossing the axial direction.
  • the front end surface of the convex curved surface of the stem portion 52bB is fitted to the rear end surface of the concave curved surface of the extending portion 51bB. Therefore, the rear end surface of the extending portion 51bB and the front end surface of the stem portion 52bB are not largely misaligned. Therefore, the apex portion of the bottom of the cup-shaped rear end surface of the extending portion 51bB and the apex portion of the dome-shaped front end surface of the stem portion 52bB can be brought into contact with each other.
  • a transmission member 5C shown in FIG. 5B is composed of a core holding member 51C and a pressing member 52C.
  • the rear end surface of the extension portion 51bC of the core holding member 51C is a convex curved surface (dome-shaped) with the apex at the center.
  • the front end face of the stalk portion 52bC of the pressing member 52C is a concave curved surface (cup-shaped) with the apex at the center.
  • the rear end surface of the extending portion 51bC of the core holding member 51C which is a convex curved surface with the apex at the center, faces the front end surface of the stem portion 52bC of the pressing member 52C, which is a concave curved surface with the apex at the center. Therefore, the rear end surface of the convex curved surface of the extending portion 51bC is fitted to the front end surface of the concave curved surface of the stem portion 52bC.
  • the transmission member 5C has opposite shapes of the core holding member 51C and the pressing member 52C from the transmission member 5B shown in FIG. 5A.
  • the core body holding member 51C is slightly tilted due to pressure applied to the core body 4 attached to the core body holding member 51C in a direction crossing the axial direction.
  • the rear end surface of the convex curved surface of the extending portion 51bC is fitted to the front end surface of the concave curved surface of the stem portion 52bC. Therefore, the rear end surface of the extending portion 51bC and the front end surface of the stem portion 52bC are not greatly displaced. Therefore, the apex portion of the dome-shaped rear end surface of the extending portion 51bC and the apex portion of the bottom portion of the cup-shaped front end surface of the stem portion 52bC can be brought into contact with each other.
  • the contact position between the core holding member 51C and the pressing member 52C does not change significantly, and the state described with reference to FIG. 6 does not occur.
  • the axial pressure applied to the core 4 can be appropriately transmitted from the core holding member 51C to the pressing member 52C, and the pressing member 52C can press the pressure detecting section 6, thereby applying the pressure to the core 4.
  • Applied pressure pen pressure
  • a transmission member 5D shown in FIG. 5C is composed of a core holding member 51D and a pressing member 52D.
  • the rear end surface of the extending portion 51bD of the core holding member 51D has a concave curved surface 51bDx at the central portion, and a planar edge portion 51bDf is provided around the concave curved surface 51bDx.
  • the front end surface of the pressing member 52D is a convex curved surface 52bDx corresponding to the concave curved surface 51bDx of the rear end surface of the core holding member 51D.
  • the concave curved surface 51bDx of the rear end surface of the extending portion 51bD of the core holding member 51D faces the convex curved surface 52bDx of the stem-shaped portion 52bD of the pressing member 52D. Therefore, the convex curved surface 52bDx of the stem portion 52bD fits into the concave curved surface 51bDx of the rear end surface of the extending portion 51bD.
  • the core body holding member 51D is slightly tilted due to the pressure applied to the core body 4 attached to the core body holding member 51D in the direction crossing the axial direction.
  • the convex curved surface 52bDx of the front end surface of the stem portion 52bD fits into the concave curved surface 51bDx of the rear end surface of the extension portion 51bD, and the rear end surface of the extension portion 51bD and the front end of the stem portion 52bD are fitted. There is no obstacle between it and the surface, and the contact state can be maintained without difficulty.
  • the vertex of the concave curved surface 51bDx on the rear end surface of the extending portion 51bD and the vertex portion of the convex curved surface 52bDx on the front end surface of the stem portion 52bD can be brought into contact with each other. Therefore, even in this case, the contact position and contact surface between the core holding member 51D and the pressing member 52D do not change significantly, and the state described with reference to FIG. 6 does not occur. As a result, the pressure (writing pressure) applied to the core 4 in the axial direction can be appropriately transmitted to the pressure detection unit 6 through the core holding member 51D and the pressing member 52D. can be detected.
  • a transmission member 5E shown in FIG. 5D is composed of a core holding member 51E and a pressing member 52E.
  • the rear end surface of the extending portion 51bE of the core holding member 51E is a convex curved surface 51bEx as shown in FIG. 5(D).
  • the front end surface of the pressing member 52E has a concave curved surface 52bEx in the central portion, and a planar edge portion 52bEf is provided around the concave curved surface 52bEx. That is, the shape of the rear end surface of the core holding member 51E and the shape of the front end surface of the pressing member 52E are opposite to those shown in FIG. 5(C).
  • the convex curved surface 51bEx of the rear end surface of the extending portion 51bE of the core holding member 51E and the concave curved surface 52bEx of the stem portion 52bE of the pressing member 52E face each other. Therefore, the convex curved surface 51bEx of the rear end surface of the extending portion 51bE fits into the concave curved surface 52bEx of the stem portion 52bE.
  • the core body holding member 51E is slightly tilted due to the pressure applied to the core body 4 attached to the core body holding member 51E in the direction crossing the axial direction.
  • the convex curved surface 51bEx of the rear end surface of the extending portion 51bE fits into the concave curved surface 52bEx of the front end surface of the stem portion 52bE, and the rear end surface of the extending portion 51bD and the front end of the stem portion 52bD are aligned. There is no obstacle between it and the surface, and the contact state can be maintained without difficulty.
  • the vertex portion of the convex curved surface 51bEx on the rear end surface of the extending portion 51bE and the vertex portion of the concave curved surface 52bEx on the front end surface of the stem portion 52bE can be brought into contact with each other. Therefore, even in this case, the contact position and contact surface between the core holding member 51E and the pressing member 52E do not change significantly, and the state described with reference to FIG. 6 does not occur. As a result, the pressure (writing pressure) applied to the core 4 in the axial direction can be appropriately transmitted to the pressure detection unit 6 through the core holding member 51E and the pressing member 52E. can be detected.
  • the radius and extent of protrusion of the convex surface 52bDx of the stem portion 52bD, the radius and depth of the concave surface of the concave surface 51bDx of the extension portion 51bD, etc. It can be made appropriate according to the size of the pen 1 or the like.
  • the radius and degree of overhang of the convex curved surface 52bEx of the extension portion 51bE, the radius and depth of the concave curved surface of the concave curved surface 52bEx of the stem portion 52bE, and the like are It can be made appropriate according to the size of the electronic pen 1 or the like.
  • the rear end surface of the core holding member and the front end surface of the pressing member have been described as concave curved surfaces and convex curved surfaces.
  • the bottom portion of the concave curved surface may be flat, and the apex portion of the convex curved surface may be flat.
  • the concave curved surface and the convex curved surface facing each other function like a so-called universal joint. pressure can be appropriately applied to the pressure detection unit 6.
  • the transmission member 5 is a separate separate body consisting of a core body holding member 51 to which the core body 4 is attached and a pressing member 52 that presses the pressure detection part 6. Constructed by a member (two members). For this reason, since the pressing member 52 is separate from the core holding member 51, it can be prevented from being affected by the pressure applied in the direction crossing the axial direction. A relatively large space (clearance) can be provided around the core holding member 51 on which the core 4 is mounted. Therefore, according to the application and release of pressure (writing pressure) to the core 4, the core holding member 51 can be pushed in and out in the axial direction without being stressed. Become.
  • the shape of the facing surface can be changed.
  • the influence of the pressure acting on the core body 4 in the direction intersecting with the axial direction can be eliminated as much as possible, and the pressure acting on the core body 4 in the axial direction can be appropriately transmitted to the pressure detection unit 6. can. This makes it possible to more appropriately detect the axial pressure applied to the core body 4 .
  • the present invention is applied to the active capacitive electronic pen 1 as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to various types of electronic pens, such as electromagnetic induction type electronic pens, which have a configuration in which pressure applied to the core body is detected by a pressure detection unit.
  • the radius of the curved surface, how much it protrudes, and how much depth it can be adjusted as appropriate. is.
  • the front end surface of the stalk portion of the pressing member is formed into a convex curved surface or a concave curved surface, it is possible to appropriately adjust the radius of the curved surface, how much it protrudes, and how deep it should be. is.

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Abstract

常時、繊細な情報入力が可能な高精度の電子ペンを実現することを目的とする。芯体（４）に加わる圧力を圧力検出部（６）に伝達する伝達部材（５）が、芯体（４）と圧力検出部（６）との間に設けられる。当該伝達部材（５）は、芯体（４）を保持する芯体保持部材（５１）と、圧力検出部（６）を押圧する押圧部材（５２）とからなり、これらは分離しており、芯体保持部材（５１）の後端面と、押圧部材（５２）の前端面とが対向して設けられる。これにより、芯体（４）に対して、軸心方向と交差する方向に力が掛かっても、芯体保持部材（５１）と押圧部材（５２）とは分離されているので、押圧部材（５２）が軸心方向と交差する方向に傾くことが無く、軸心方向に掛けられた圧力を適切に圧力検出部に伝達（６）できる。

Description

電子ペン
　この発明は、例えば、ペンタブレット装置やタブレットＰＣ（Personal Computer）などの電子機器に搭載された位置検出装置に対する位置指示器としての機能を実現する電子ペンに関する。
　パーソナルコンピュータの入力装置であるペンタブレット装置やタブレットＰＣなどの電子機器には、位置検出装置が搭載されている。位置検出装置は、大きく位置検出センサと位置検出回路とからなり、位置検出センサが電子ペンからの位置指示信号を受信し、これに応じた位置検出センサからの出力信号に基づいて、位置検出回路が位置検出センサ上の電子ペンによる指示位置を検出する。位置検出センサの操作面に電子ペンを接触させて入力操作が行われている状態（筆記状態）を適切に判別するため、電子ペンには、ペン先に加わる圧力（筆圧）を検出する圧力検出部（筆圧検出部）が搭載されている。電子ペンは、当該圧力検出部での検出結果を位置指示信号に含めて、位置検出装置に送信する。これにより、位置検出センサの操作面に電子ペンを接触させて筆記している場合に、電子ペンからの位置指示信号に基づいて、その指示を適切に検出して電子ペンによる指示入力を可能にしている。
　電子ペンについては、種々の改良がなされている。例えば、後に記す特許文献１には、鉛筆を用いて紙に対して行われるような繊細な情報の入力を、位置検出装置に対して行うことができるようにするための電子ペンに関する技術が開示されている。特許文献１に開示された電子ペンは、芯体（１）に加わる筆圧を筆圧検出部（３）に伝達し、筆圧の検出が可能になっている。筆圧検出部（３）での検出結果は、電子回路に供給され、発信回路からの信号に含められて出力され、位置検出装置に送信される。芯体（１）は、コイルバネ（２）の中心軸部分を貫通するように配置される。芯体（１）は、筆圧が加えられていない状態ではコイルバネ（２）により付勢されることがないようにされ、コイルバネ（２）のペン先側の端部（２１）は、芯体（１）に対して接続され、他方の端部は、回路基板（５）の電子回路に接続される。
　これにより、芯体（１）は、電子ペンの軸心方向に対して、大きな負荷がかかることなく、電子ペン内に保持され、芯体（１）に小さな筆圧が掛けられた場合であっても、これを適切に筆圧検出部（３）に対して伝達できる。このように、特許文献１に開示された電話端末は、わずかな筆圧も筆圧検出部に伝達できるので、鉛筆を用いて紙に薄く筆記を行うような繊細な情報の入力を、位置検出装置に対して行うことができる。
国際公開第２０１９／２２５１２０号
　特許文献１に開示された電子ペンは、当該特許文献１の図３に示されているように、ペン先部（１１）とシャフト部（１３）とが導電性弾性部材（１２）を介して接続され、全体として導電性を有する１本の連続する芯体（１）が構成される。この芯体（１）の後端側には、押圧部材（３１）が取り付けられた構成を有する。また、押圧部材（３１）が取り付けられた芯体（１）は、電子ペンの軸心方向（長手方向）にストレスなく摺動移動可能なように、その周囲には接触する部分が少ない。このため、ペン先部１１に軸心方向と交差する方向の圧力が掛かった場合には、芯体（１）が傾く恐れがある。電子ペンの芯体（１）を操作面に接触させて描画入力する場合には、軸心方向だけでなく、軸心方向と交差する方向にも圧力（筆圧）がかかる。
　図６は、特許文献１の電子ペンにおいて、芯体（１）に圧力が掛かった場合の押圧部材（３１）による筆圧検出部（３）の第１電極（３２）の押圧状態を示す図である。ペン先部（１１）に対して軸心方向にまっすぐに圧力がかかった場合には、図６（Ａ）に示すように、押圧部材（３１）は、第１電極（３２）の中心部分を適切に押圧できる。これに対して、ペン先部（１１）に軸心方向と交差する方向にも圧力が加わった場合には、芯体（１）は傾き、押圧部材（３１）は力が加わった方向とは逆の方向にずれる。この場合、図６（Ｂ）に示すように、押圧部材（３１）は、第１電極（３２）に対して斜めに接触して押圧するので、第１電極（３２）に対して押圧力を適切に印加できない場合があると考えられる。
　このため、芯体（１）の周囲に位置規制のための壁部を設けることが考えられる。しかし、製造工程が複雑になったり、また、壁部と芯体（１）が接触することにより、芯体（１）を適切に押し込んだり、押し込まれた芯体（１）を適切に押し戻したりすることができなくなる場合があると考えられる。芯体（１）を適切に押し込むことができない場合には、適切な描画ができない。また、芯体（１）を適切に押し戻すことができない場合には、芯体（１）に筆圧が掛かっていないのに筆圧が掛かっている状態が維持されてしまい、必要のない描画入力が行われる、電子ペンのいわゆるインク漏れ状態が発生してしまう。なお、上述の記載において、カッコ内の数字は、特許文献１における参照符号である。
　以上のことに鑑み、この発明は、常時、繊細な情報入力が可能な高精度の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、
　芯体と、
　前記芯体に加わる圧力を検出する圧力検出部と、
　前記芯体と前記圧力検出部との間に位置し、前記芯体に加わる圧力を前記圧力検出部に伝達する伝達部材と
　を備え、
　前記伝達部材は、前記芯体を保持する芯体保持部材と、前記圧力検出部を押圧する押圧部材との分離された２つの部材からなり、前記芯体保持部材の後端面と、前記押圧部材の前端面とが対向して設けられる
　ことを特徴とする電子ペンを提供する。
　この発明の電子ペンによれば、芯体に加わる圧力を圧力検出部に伝達する伝達部材が、芯体と圧力検出部との間に設けられる。当該伝達部材は、芯体を保持する芯体保持部材と、圧力検出部を押圧する押圧部材とからなり、これらは分離しており、芯体保持部材の後端面と、押圧部材の前端面とが対向して設けられる。これにより、芯体に対して、軸心方向と交差する方向に力が掛かっても、芯体保持部材と押圧部材とは分離されているので、押圧部材が軸心方向と交差する方向に傾くことが無く、軸心方向に掛けられた圧力を適切に圧力検出部に伝達できるようにされる。
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ペン先側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等価回路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保持部材と押圧部材のバリエーション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保持部材と押圧部材のバリエーションを説明するための図である。 従来の電子ペンにおいて、芯体に筆圧が掛かった場合の押圧部材による筆圧検出部の押圧状態を示す図である。
　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においては、搭載された発信回路により形成された位置指示信号を、芯体を通じて位置検出センサに向けて送信することにより、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電子ペンに適用した場合を例にして説明する。なお、以下に説明する実施の形態では、位置指示信号を形成する回路を「発信回路」としている。これは、発振器により発生させた信号をそのまま位置指示信号と用いる場合だけでなく、発振器により発生させた信号を種々の変調等を施して所望の位置指示信号を形成し、これを送信する場合もあるためである。このため、広く情報を送り出すことを意味する「発信」との文言を使用している。
　［電子ペン１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、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。図２は、電子ペン１のペン先側の要部を説明するための図（拡大断面図）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。ケース２は、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。
　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９が収納されると共に、ペン先側には、電子ペンとしての機能を実現するための部品が収納される。ケース本体２１とリアキャップ２３とは、導電性材料で形成されている。この実施の形態において、ケース本体２１とリアキャップ２３とは、例えば、アルマイト加工されたアルミニウムにより形成されている。また、フロントキャップ２２は、非導電性材料で形成されている。この実施の形態において、フロントキャップ２２は、例えば、プラスチックにより形成されている。
　図１に示すように、基板ホルダー３のペン先側とは反対側の端部には、端子導体９１が設けられている。この端子導体９１は、電池９のプラス側端子９ａ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９のマイナス側端子９ｂと電気的に接続する、導電性金属からなるコイルバネ端子９２が設けられている。電池９は、図１に示すように、プラス側端子９ａを端子導体９１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、コイルバネ端子９２により電池９のマイナス側端子９ｂ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、フロントキャップ２２側に設けられる後述するグランド電極（グランドリング）１４を介して、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９のマイナス側端子９ｂ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９のプラス側端子９ａは、端子導体９１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９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、図１には図示しないが、発信回路（信号発生回路）８ｓ、検出回路８ｄ、復調回路８ｒ、スイッチ回路ＳＷ、図１に示す制御ＩＣ（Integrate Circuit）１０、その他の周辺回路部品からなる回路部が設けられている。発信回路８ｓは、電子ペン１の電子ペン用芯体４から送出する信号や後述する送受信用電極１３から送出する信号を発生させる。発信回路８ｓは、芯体４と送受信用電極１３とのそれぞれに異なる周波数の信号を供給することができるものである。検出回路８ｄは、筆圧検出のために後述する圧力検出部６の静電容量を検出するためのものである。復調回路８ｒは、送受信用電極１３を通じて受信した信号を復調して、復調して得た情報を制御ＩＣ１０に供給するためのものである。
　スイッチ回路ＳＷは、後述もするが、制御ＩＣ１０からの制御により、発信回路８ｓからの信号を送受信用電極１３に供給するのか、送受信用電極１３を通じて受信した信号を復調回路８ｒに供給するのかを切り替える。また、制御ＩＣ１０は、発信回路８ｓ、スイッチ回路ＳＷなどの各回路部を制御する制御回路を構成する。周辺回路部には、図１に示したように、ケース本体２１の側面に設けられる操作部１１ａ、１１ｂを通じて押下操作されるプッシュスイッチ（サイドスイッチ）１１、１２が含まれる。
　また、図１には図示しないが、プリント基板８には、芯体４と発信回路８ｓを接続する導電線、送受信用電極１３とスイッチ回路ＳＷを接続する導電線が接続される。送受信用電極１３は、当該スイッチ回路ＳＷを介して、発信回路８ｓ及び復調回路８ｒと接続される。また、図１には図示しないが、プリント基板８には、詳しくは後述する可変容量コンデンサの構成とされた圧力検出部（筆圧検出部）の第１電極と第２電極とのそれぞれと静電容量の検出回路８ｄと接続する導電線が接続される。
　フロントキャップ２２は、図２に示すように、軸心方向に電子ペン用芯体４を貫通させる貫通孔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、電子ペン用芯体４を貫通させる貫通孔の開口になっている。フロントキャップ２２側に、上述もしたように、電子ペン機能を実現するための主要部が搭載されている。
　図２に示すように、ケース２のフロントキャップ２２側には、芯体４と伝達部材５と圧力検出部６とが、その中心軸を同じくして軸心方向に直列に並べられて設けられる。電子ペン用芯体４は、図２に示すように、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。この場合、芯棒４１の卵型のペン先部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。
　しかし、芯棒４１の卵型のペン先部より後端側の細くなった部分から放射される信号（電界）は、空間４３と保護部材４２とが作用して抑止される。すなわち、空間４３と保護部材４２とは誘電率が異なっており、この部分が２重のコンデンサのように機能するようになるためである。これにより、電子ペン１を傾けたとしても、芯棒４１より必要以上にブロードになることの無い良好な位置指示信号が送出できる。なお、以下においては、電子ペン用芯体４を単に芯体４と記載する。
　伝達部材５は、ペン先側に位置する芯体保持部材５１と、押圧部材５２との２つに分離された別体の部材からなる。この実施の形態において、芯体保持部材５１と押圧部材５２とは、非導電性材料である例えば硬質樹脂により形成されたものである。芯体保持部材５１は、凹部を備えたカップ状の保持部５１ａと、保持部５１ａの後端からペン先とは反対方向に延伸された延伸部５１ｂとを備える。保持部５１ａの凹部の内側側面には、例えば導電ゴムなどの導電性を有するリング状の弾性部材５１ｃが固定されている。弾性部材５１ｃは、保持部５１ａの凹部の内側側面からやや突出する（張り出す）ようになっている。
　これにより、図２に示すように、芯体４の後端部が、芯体保持部材５１の保持部５１ａの凹部に差し込まれると、弾性部材５１ｃが芯体４の後端部の周囲を締め付けて、芯体４を芯体保持部材５１に装着できる。また、芯体保持部材５１に装着した芯体のペン先部分を例えば爪に引っ掛けるようにして摘まんで引き抜くようにすると、芯体４を芯体保持部材５１から取り外すことができる。このように、芯体保持部材５１の保持部５１ａの凹部の内側側面にリング状の弾性部材５１ｃを備えることにより、芯体４の芯体保持部材５１への装着と芯体４の芯体保持部材５１からの取り外しを可能にしている。
　芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの周囲には、図２に示すように、芯体用コイルバネ４１Ｃが設けられている。換言すれば、芯体保持部材５１の延伸部５１ｂは、芯体用コイルバネ４１Ｃの中心軸部分を貫通するようになっている。この場合に、芯体用コイルバネ４１Ｃの保持部５１ａ側の１ターン（１巻き）は、芯体保持部材５１の保持部５１ａと延伸部５１ｂとの間の側面に設けられた凹部に嵌合し、芯体用コイルバネ４１Ｃが、芯体保持部材５１を保持する。しかし、芯体保持部材５１は、芯体用コイルバネ４１Ｃによって付勢されることがないようにされている。すなわち、芯体保持部材５１は、芯体用コイルバネ４１Ｃにぶら下がった状態で、ケース２内に保持されている。
　更に、芯体用コイルバネ４１Ｃのペン先側の端部は、芯体保持部材５１の保持部５１ａに設けられている導電性の弾性部材５１ｃに接続され、他方の端部はプリント基板８の発信回路８ｓに接続される。芯体用コイルバネ４１Ｃの他方の端部は、図２において、芯体用コイルバネ４１Ｃから延伸された芯体用コイルバネの延伸線（導体線）４１Ｌの端部が構成している。これにより、プリント基板８の発信回路８ｓからの位置指示信号が、芯体用コイルバネ４１Ｃ及び弾性部材５１ｃを通じて芯体４の芯棒４１に供給され、芯体４の芯棒４１から位置検出センサに向けて送信される。
　芯体保持部材５１の後段には、押圧部材５２が位置する。押圧部材５２は、圧力検出部６側に位置し直径が幅広の押圧頭部５２ａと、押圧頭部５２ａのペン先側端面からペン先側に延伸され、直径が押圧頭部５２ａより短い茎状部５２ｂとからなるキノコ形状のものである。押圧頭部５２ａのペン先側とは反対の面（後端面）は、その中心が頂点の曲面となっている。図２に示したように、芯体４に筆圧が掛かっていない状態では、芯体４と、芯体保持部材５１と、押圧部材５２とは、軸心を同じくして軸心方向に直列に位置する。芯体４に筆圧が掛けられて、電子ペン１の後端側に押し込まれると、芯体保持部材５１及び押圧部材５２が電子ペン１の後端側に押し込まれて、押圧部材５２が圧力検出部６を押圧する。
　圧力検出部６は、円形平板の第１電極６１が、リング状スペーサ６２を介して円形平板の誘電体６３の一方の面に対向し、当該誘電体６３の他方の面には金属製の第２電極６４が貼付されて形成された可変容量コンデンサである。第１電極６１は、例えば導電ゴムなどの導電性弾性材料により形成されたものである。このため、芯体保持部材５１に装着された芯体４に筆圧が加えられた場合に、芯体保持部材５１によって押し込まれる押圧部材５２によって、圧力検出部６の第１電極６１が押圧されて、誘電体６３に近づく。また、第１電極６１は、芯体４に対して掛けられた筆圧が解除されると、第１電極６１は、伝達部材５及び芯体４を押し返し、伝達部材５及び芯体４を元の位置に復帰させるように作用する。
　このように、第１電極６１が誘電体６３に近づいたり、離れたりすることによって変化する第１電極６１と第２電極６４との間の静電容量に応じて、芯体４に掛けられている圧力（筆圧）をリアルタイムに検出できる。圧力検出部６の第１電極６１には、金属などの導電材料により形成された圧力検出部用コイルバネ６５が接するようにされている。この場合、圧力検出部用コイルバネ６５からの延伸線（導電線）６５Ｌと、第２電極からの延伸線（導電線）６４Ｌとが、プリント基板８の静電容量の検出回路８ｄに接続される。これにより、圧力検出部６の第１電極６１と第２電極６４との間の静電容量に基づいて芯体４に印加された圧力（筆圧）が検出できる。
　また、フロントキャップ２２側に設けられる電子ペン機能を実現するための主要部は、送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７と、カップ状の圧力検出部保持部材６６とが連結されて形成される内側空間内に収納される。すなわち、図２に示すように、上述した、伝達部材５と、圧力検出部６と、芯体用コイルバネ４１Ｃと、圧力検出部用コイルバネ６５とは、送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７と、カップ状の圧力検出部保持部材６６とが形成する内側空間内に収納される。
　送受信用電極１３は、例えば金属などの導電性材料によりパイプ状に形成されたものであり、ペン先側が先細り（テーパー形状）となったものである。送受信用電極１３のペン先側の先端面は、図２に示すように、フロントキャップ２２の内側先端面と突合し、また、送受信用電極１３のペン先側から後端側に向かって一定の範囲の外側側面は、フロントキャップ２２の内壁面に接触するようにされる。これにより、送受信用電極１３は、軸心方向と交差する方向にはがたつくことがない。また、送受信用電極１３のペン先側の芯体４と対向する部分の内径は短く肉厚になっており、送受信用電極１３の後端側の伝達部材５の保持部５１ａと対向する部分の内径は長く肉薄になっている。
　送受信用電極１３の後段には、例えば硬質樹脂により形成されたパイプ状保持部材７が設けられる。パイプ状保持部材７の先端面は、図２に示すように、送受信用電極１３の後端面に突合する。また、パイプ状保持部材７の芯体保持部材５１に巻回された芯体用コイルバネ４１Ｃと対向する部分の内径は長く、芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端側部分と対向する部分の内径は短くなっている。また、パイプ状保持部材７の押圧部材５２の茎状部５２ｂと対向する部分の内径は、芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端側部分と対向する部分の内径よりも更に短くなっている。このため、パイプ状保持部材７は、図２に示したように、ペン先側が太く、後端側が細い外形のものとなっている。
　なお、押圧部材５２の押圧頭部５２ａは、パイプ状保持部材７の後端開口から突出している。押圧部材５２の押圧頭部５２ａの直径は、パイプ状保持部材７の後端開口の直径よりも長くなっており、押圧頭部５２ａが、パイプ状保持部材７の内部に位置することはない。また、図２に示すように、パイプ状保持部材７と、圧力検出部６の第１電極６１とに挟まれる形で、導電性材料により形成された、上述の圧力検出部用コイルバネ６５が設けられている。圧力検出部用コイルバネ６５の延伸線（導電線）６５Ｌが、上述したように第１電極からの延伸線としてプリント基板８の静電容量の検出回路８ｄに接続される。また、圧力検出部６の第２電極からの延伸線６４Ｌもまた、プリント基板８の静電容量の検出回路８ｄに接続される。
　更に、図２に示すように、例えば硬質樹脂によりカップ状に形成された圧力検出部保持部材６６が、圧力検出部６側より被せられるようにされ、パイプ状保持部材７の後端側の細くなった部分に嵌合する。すなわち、パイプ状保持部材７の後端側の細くなった部分の外径は、圧力検出部保持部材６６の凹部の内径よりもやや短くなっており、パイプ状保持部材７の後端側にカップ状の圧力検出部保持部材６６が嵌合するようになっている。なお、圧力検出部保持部材６６をパイプ状保持部材７の後端側に嵌合させ押し込むと、圧力検出部保持部材６６の先端面は、パイプ状保持部材７の太くなった部分の後端面に突合する。
　この状態のときに、圧力検出部６は、圧力検出部保持部材６６の内側底面部分に固定される。同時に、パイプ状保持部材７と圧力検出部６とによって挟まれた圧力検出部用コイルバネ６５が、リング状スペーサ６２を介して適度に第１電極を誘電体６３側に押し当てて、第１電極６１を適切な位置に保持するようにしている。この状態の時には、第１電極６１に対して押圧部材５２の押圧頭部５２ａの頂点部分がやや接触した状態になっている。従って、芯体４に加わる圧力に応じて、押圧部材５２が即座に圧力検出部６の第１電極６１を押圧し、圧力（筆圧）の検出が可能になっている。なお、圧力検出部保持部材６６は、後端側より基板ホルダー３が押し当てられるようにされ、動くことがないように固定される。
　更に、図２に示すように、パイプ状保持部材７のペン先側の側面には、送受信用電極用のコイルバネ１３Ｃが設けられる。コイルバネ１３Ｃの一方の端部は、送受信用電極１３に接続される。コイルバネ１３Ｃの他方の端部は、図２において、コイルバネ１３Ｃから延伸された延伸線（導体線）１３Ｌの端部が構成し、プリント基板８に設けられた発信回路８ｓに接続される。また、パイプ状保持部材７と圧力検出部保持部材６６の外側には、例えば金属などの導電材料により形成されたグランド電極１４が設けられている。グランド電極１４は、上述もしたように、ケース本体２１とプリント基板８のアース導体とを接続するものである。
　このように、フロントキャップ２２の内側先端面と基板ホルダー３とによって挟まれる形で、フロントキャップ２２側に、送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７と、圧力検出部保持部材６６とが連結した状態で固定して設けられる。この送受信用電極１３と、パイプ状保持部材７と、圧力検出部保持部材６６とが連結して形成される内部の空間に、図２を用いて上述したように、伝達部材５と圧力検出部６とが設けられ、芯体保持部材５１に対して芯体４が着脱可能にされる。
　この場合に、芯体４が装着される芯体保持部材５１の周囲には、図２に示すように、比較的に余裕を持った広い空間（クリアランス）が設けられる。このため、芯体４への圧力（筆圧）の印加や解除に応じて、芯体保持部材５１はストレスを受けることなく軸心方向に押し込まれたり、押し戻されたりする摺動移動が可能になる。しかし、筆記時においては、電子ペン１の芯体４のペン先は操作面に押し付けられ、種々の方向に移動するように操作されるので、芯体４のペン先に軸心方向と交差する方向に力がかかる場合が多い。
　図２に示したように、芯体保持部材５１の周囲には、比較的に余裕を持った広い空間（クリアランス）が設けられているので、芯体４にかかる軸心方向と交差する方向の力に応じて、芯体保持部材５１の後端側が軸心方向と交差する方向にずれる可能性がある。しかし、図２を用いて説明したように、押圧部材５２は、芯体保持部材５１とは分離された別体のものであるので、軸心方向と交差する方向にかかる圧力の影響を受けないようにすることができる。
　また、図２に示したように、パイプ状保持部材７の後端側に押圧部材５２の茎状部５２ｂが差し込まれるようにして保持されるが、パイプ状保持部材７の内壁面と押圧部材５２の茎状部５２ｂとの間の隙間をわずかにして、適切な位置に押圧部材５２を保持できる。また、芯体保持部材５１と押圧部材５２とは別体であるので、芯体保持部材５１の後端側が斜めにずれるようなことがあっても、押圧部材５２は影響を受けない。したって、パイプ状保持部材７の内壁面と押圧部材５２の茎状部５２ｂとの間の隙間がわずかでも、押圧部材５２は、ストレスを受けることなく、芯体４にかかる軸心方向の圧力を適切に圧力検出部６に伝達できる。
　図３は、図１、図２を用いて説明した実施の形態の電子ペン１の等価回路を示す図である。図３に示すように、芯体４の芯棒４１は、芯体用コイルバネ４１Ｃを通じて発信回路８ｓに接続され、例えば周波数がｆ０の位置指示信号を送出できるようになっている。また、送受信用電極１３は、コイルバネ１３Ｃを通じてスイッチ回路ＳＷに接続され、このスイッチ回路ＳＷを通じて、発信回路８ｓと復調回路８ｒとに接続されている。スイッチ回路ＳＷは、制御ＩＣ１０によって切り替え制御がされる。
　従って、スイッチ回路ＳＷが発信回路８ｓ側に切り替えられた時には、送受信用電極１３は、発信回路８ｓからの例えば周波数がｆ１の傾き検出信号を送出できる。また、スイッチ回路ＳＷが復調回路８ｒ側に切り替えられた時には、送受信用電極１３を通じて受信した位置検出装置からの信号を復調回路８ｒに供給できる。これにより、送受信電極１３を通じて位置検出回路側から識別情報の送信要求を受信し、これを復調回路８ｒで復調し、制御ＩＣ１０に復調結果を通知できる。この場合、制御ＩＣ１０は、発信回路８ｓを制御し、自機の識別ＩＤを含めた位置指示信号を位置検出装置に送信できる。このように、送受信用電極１３は、傾き検出用信号の送信と位置検出回路側からの識別信号の受信とを可能にするものである。
　また、芯体４にかかる筆圧に応じて、伝達部材５により押圧するようにされる圧力検出部６の第１電極６１は圧力検出部用コイルバネ６５を通じて、また、圧力検出部６の第２電極６４は第２電極の延伸線６４Ｌを通じて、静電容量の検出回路８ｄに接続される。これにより、検出回路８ｄにおいて、静電容量の変化に応じて、芯体４に掛けられる圧力（筆圧）を検出することができる。
　検出回路８ｄで検出された芯体４にかかる圧力（筆圧）は、発信回路８ｓにおいて位置指示信号に含めて、芯体４から位置検出センサに対して送信できるようにされる。また、発信回路８ｓの制御は、制御ＩＣ１０により行われ、各回路部へ駆動電源の供給は、電源回路１５によって行われる。なお、この実施の形態の電子ペン１において、芯体用コイルバネ４１Ｃ、コイルバネ１３Ｃ、圧力検出部用コイルバネ６５のそれぞれは、インダクタ素子として機能するものではない。
　具体的に、芯体用コイルバネ４１Ｃは、付勢することなく自由度高く移動可能な状態で芯体保持部材５１を筐体２内に保持する機能と、芯体４の芯棒４１に対して、発信回路８ｓからの位置指示信号を供給する機能とを実現する。また、コイルバネ１３Ｃは、発信回路８ｓからの傾き検出信号を、周辺に対して影響を及ぼすことがないように、また無理なく送受信用電極１３に対して供給する機能を実現する。また、コイルバネ１３Ｃは、送受信用電極１３を通じて受信した信号を、周辺に対して影響を及ぼすことがないように、また無理なく復調回路８ｒに対して供給する機能を実現する。圧力検出部用コイルバネ６５は、適切な力で圧力検出部６の第１電極６１を誘電体６３側に付勢して適切な位置に位置付けることができるようにすると共に、第１電極６１を静電容量の検出回路８ｄに接続する機能を実現する。
　［伝達部材５のバリエーション］
　上述したように、この実施の形態の電子ペン１は、伝達部材５が芯体保持部材５１と押圧部材５２との２つに分離された別体の部材によって構成される。このため、芯体保持部材５１に装着された芯体４のペン先に軸心方向と交差する方向の圧力がかかっても、その影響を芯体保持部材５１までにとどめ、押圧部材５２に及ぼすことが無いようにできる。これにより、芯体４にかかる軸心方向の圧力を、押圧部材５２を通じて適切に圧力検出部６に伝達できる。
　しかも、芯体４が装着される芯体保持部材５１の周囲に比較的に余裕を持った広い空間を設けることができる。これにより、芯体４への圧力（筆圧）の印加や解除に応じて、芯体保持部材５１は周囲の壁面と接触することなく（ストレスを受けることなく）軸心方向に押し込まれたり、押し戻されたりする自由な摺動移動が可能になる。このため、芯体４にかかる軸心方向の圧力を、適切に押圧部材５２を通じて圧力検出部６に伝達できる。
　更に、伝達部材５を構成する芯体保持部材５１と押圧部材５２との接触部分の形状を工夫することにより、より適切に芯体４に加わる軸心方向の圧力を圧力検出部６に伝達することが可能になる。以下においては、芯体保持部材５１と押圧部材５２との接触部分の形状のバリエーションについて具体的に説明する。図４、図５は、実施の形態の電子ペン１の芯体保持部材５１と押圧部材５２のバリエーションを説明するための図である。
　［平面－平面対向の例］
　図４（Ａ）は、図２の電子ペン１のペン先側の要部に示した伝達部材５だけを抽出して示した図である。上述もしたように、伝達部材５は、別体の芯体保持部材５１と押圧部材５２とからなる。上述もしたように、芯体保持部材５１は、カップ状の保持部５１ａと延伸部５１ｂとからなり、保持部５１ａの凹部の内側にはリング状の弾性部材５１ｃが設けられたものである。また、上述もしたように、押圧部材５２は、押圧頭部５２ａと茎状部５２ｂとからなるものである。
　図２、図４（Ａ）に示すように、芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端面と、押圧部材５２の茎状部５２ｂの前端面とは互いに対向している。図２、図４（Ａ）に示した伝達部材５の場合には、芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端面と、押圧部材５２の茎状部５２ｂの前端面とは、いずれも平面となっている。このように、芯体保持部材５１と押圧部材５２とは別体である。このため、芯体保持部材５１に装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかっても、この影響を押圧部材５２に直接に及ぼすことなく、芯体保持部材５１が芯体４にかかる軸心方向の圧力を押圧部材５２に伝達できる。
　なお、芯体保持部材５１に装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかり、芯体保持部材５１の周囲にクリアランスがあるために、芯体保持部材５１がやや傾いてしまう場合があると考えられる。芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端面と押圧部材５２の茎状部５２ｂの前端面とが、いずれも平面である。このため、芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端面と押圧部材５２の茎状部５２ｂの前端面との接触角度や接触位置が変わり、延伸部５１ｂの後端面の中央により茎状部５２ｂの前端面の中央を押圧できなくなる場合があると考えられる。この場合には、芯体４に加わる軸心方向の圧力を、押圧部材５２を通じて適切に圧力検出部６に伝達できなくなる可能性がある。
　そこで、芯体保持部材５１に装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかり、芯体保持部材５１がやや傾くようなことがあっても、その影響をできるだけ少なくすることを考える。なお、図４（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、及び図５に示す伝達部材５のバリエーションにおいては、図２、図４（Ａ）に示した伝達部材５と同様に構成される部分には同じ参照符号を付し、以下の説明においては当該部分についての詳細な説明は重複するので省略する。
　［平面－曲面対向の例］
　図４（Ｂ）に示す伝達部材５Ａは、芯体保持部材５１と、押圧部材５２Ａとからなり、押圧部材５２Ａの茎状部５２ｂＡの前端面は、図４（Ｂ）に示すように中央が頂点となる曲面（ドーム状）になっている。従って、平面である芯体保持部材５１の延伸部５１ｂの後端面と、中央が頂点の曲面である押圧部材５２Ａの茎状部５２ｂＡの前端面とが対向する。この場合に、芯体保持部材５１に装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１がやや傾いたとする。
　この場合であっても、押圧部材５２Ａの茎状部５２ｂＡの前端面は曲面であるため、延伸部５１ｂの後端面の中央と、茎状部５２ｂＡの前端面の頂点部分とを接触させることができる。従って、芯体保持部材５１と押圧部材５２Ａとの接触位置が大きく変化することはなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に加わる軸心方向の圧力を、芯体保持部材５１が押圧部材５２Ａに適切に伝達し、押圧部材５２Ａが圧力検出部６を押圧でき、芯体４に印加された圧力（筆圧）を適切に検出できる。
　［曲面－平面対向の例］
　図４（Ｃ）に示す伝達部材５Ａ１は、芯体保持部材５１Ａと、押圧部材５２とからなり、芯体保持部材５１Ａの延伸部５１ｂＡの後端面は、図４（Ｃ）に示すように中央が頂点となる曲面（ドーム状）になっている。従って、中央が頂点の曲面である芯体保持部材５１Ａの延伸部５１ｂＡの後端面と、平面である押圧部材５２の茎状部５２ｂの前端面が対向する。すなわち、延伸部５１ｂＡの後端面と、茎状部５２ｂの前端面との形状が、図４（Ｂ）に示したものと逆になっている。この場合に、芯体保持部材５１に装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１がやや傾いたとする。
　芯体保持部材５１Ａの延伸部５１ｂＡの後端面は曲面である。このため、延伸部５１ｂＡの後端面の頂点部分と、茎状部５２ｂの前端面の中央部分とを接触させることができる。従って、この場合にも、芯体保持部材５１Ａと押圧部材５２との接触位置を大きく変化させることがなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に加わる軸心方向の圧力を、芯体保持部材５１Ａが押圧部材５２に適切に伝達し、押圧部材５２が圧力検出部６を押圧でき、芯体４に印加された圧力（筆圧）を適切に検出できる。
　［曲面－曲面対向の例］
　図４（Ｄ）に示す伝達部材５Ａ２は、図４（Ｃ）に示した芯体保持部材５１Ａと、図４（Ｂ）に示した押圧部材５２Ａとを組み合わせたものである。従って、芯体保持部材５１Ａの延伸部５１ｂＡの後端面は、図４（Ｃ）及び図４（Ｄ）に示すように中央が頂点となる曲面（ドーム状）になっている。また、押圧部材５２Ａの茎状部５２ｂＡの前端面は、図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）に示すように中央が頂点となる曲面（ドーム状）になっている。この場合に、芯体保持部材５１に装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１がやや傾いたとする。
　延伸部５１ｂＡの後端面と茎状部５２ｂＡの前端面との形状が、共に中央を頂点とする曲面になっている。このため、延伸部５１ｂＡの後端面の頂点部分と茎状部５２ｂの前端面の頂点部分とを接触させることができる。従って、この場合にも、芯体保持部材５１Ａと押圧部材５２Ａとの接触位置を大きく変化させることがなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に加わる軸心方向の圧力を、芯体保持部材５１Ａが押圧部材５２Ａに適切に伝達し、押圧部材５２Ａが圧力検出部６を押圧でき、芯体４に印加された圧力（筆圧）を適切に検出できる。
　［凹曲面－凸曲面対向の例］
　図５（Ａ）に示す伝達部材５Ｂは、芯体保持部材５１Ｂと、押圧部材５２Ｂとからなる。芯体保持部材５１Ｂの延伸部５１ｂＢの後端面は、図５（Ａ）に示すように中央が頂点となる凹曲面（カップ状）になっている。押圧部材５２Ｂの茎状部５２ｂＢの前端面は、中央が頂点となる凸曲面（ドーム状）となっている。これにより、中央が頂点の凹曲面である芯体保持部材５１Ｂの延伸部５１ｂＢの後端面と、中央が頂点の凸曲面である押圧部材５２Ｂの茎状部５２ｂＢの前端面とが対向する。従って、延伸部５１ｂＢの凹曲面の後端面に対して、茎状部５２ｂＢの凸曲面の前端面が嵌合する状態となる。
　この場合に、芯体保持部材５１Ｂに装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１Ｂがやや傾いたとする。この場合であっても、延伸部５１ｂＢの凹曲面の後端面に対して、茎状部５２ｂＢの凸曲面の前端面が嵌合する状態となっている。このため、延伸部５１ｂＢの後端面と茎状部５２ｂＢの前端面とが大きくずれるようなことはない。従って、延伸部５１ｂＢのカップ状の後端面の底部の頂点部分と茎状部５２ｂＢのドーム状の前端面の頂点部分とを接触させることができる。従って、この場合にも、芯体保持部材５１Ｂと押圧部材５２Ｂとの接触位置を大きく変化させることがなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に加わる軸心方向の圧力を、芯体保持部材５１Ｂが押圧部材５２Ｂに適切に伝達し、押圧部材５２Ｂが圧力検出部６を押圧することができ、芯体４に印加された圧力（筆圧）を適切に検出できる。
　［凸曲面－凹曲面対向の例］
　図５（Ｂ）に示す伝達部材５Ｃは、芯体保持部材５１Ｃと、押圧部材５２Ｃとからなる。芯体保持部材５１Ｃの延伸部５１ｂＣの後端面は、図５（Ｂ）に示すように中央が頂点となる凸曲面（ドーム状）になっている。押圧部材５２Ｃの茎状部５２ｂＣの前端面は、中央が頂点となる凹曲面（カップ状）となっている。これにより、中央が頂点の凸曲面である芯体保持部材５１Ｃの延伸部５１ｂＣの後端面と、中央が頂点の凹曲面である押圧部材５２Ｃの茎状部５２ｂＣの前端面とが対向する。従って、延伸部５１ｂＣの凸曲面の後端面が、茎状部５２ｂＣの凹曲面の前端面に対して嵌合する状態となる。このように、伝達部材５Ｃは、図５（Ａ）に示した伝達部材５Ｂとは、芯体保持部材５１Ｃと押圧部材５２Ｃの対向面の形状が逆になっているものである。
　この場合に、芯体保持部材５１Ｃに装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１Ｃがやや傾いたとする。この場合であっても、延伸部５１ｂＣの凸曲面の後端面が、茎状部５２ｂＣの凹曲面の前端面に対して嵌合する状態となっている。このため、延伸部５１ｂＣの後端面と茎状部５２ｂＣの前端面とが大きくずれるようなことはない。従って、延伸部５１ｂＣのドーム状の後端面の頂点部分と茎状部５２ｂＣのカップ状の前端面の底部の頂点部分とを接触させることができる。従って、この場合にも、芯体保持部材５１Ｃと押圧部材５２Ｃとの接触位置を大きく変化させることがなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に加わる軸心方向の圧力を、芯体保持部材５１Ｃが押圧部材５２Ｃに適切に伝達し、押圧部材５２Ｃが圧力検出部６を押圧することができ、芯体４に印加された圧力（筆圧）を適切に検出できる。
　［凹曲面－凸曲面対向の改良例］
　図５（Ｃ）に示す伝達部材５Ｄは、芯体保持部材５１Ｄと、押圧部材５２Ｄとからなる。芯体保持部材５１Ｄの延伸部５１ｂＤの後端面は、図５（Ｃ）に示すように、中央部分が凹曲面５１ｂＤｘで、当該凹曲面５１ｂＤｘの周囲に平面の縁部５１ｂＤｆが設けられている。これに対して、押圧部材５２Ｄは、前端面が芯体保持部材５１Ｄの後端面の凹曲面５１ｂＤｘに対応する凸曲面５２ｂＤｘとなっている。これにより、芯体保持部材５１Ｄの延伸部５１ｂＤの後端面の凹曲面５１ｂＤｘと、押圧部材５２Ｄの茎状部５２ｂＤの凸曲面５２ｂＤｘが対向する。従って、延伸部５１ｂＤの後端面の凹曲面５１ｂＤｘに対して、茎状部５２ｂＤの凸曲面５２ｂＤｘが嵌合する状態となる。
　この場合に、芯体保持部材５１Ｄに装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１Ｄがやや傾いたとする。この場合であっても、延伸部５１ｂＤの後端面の凹曲面５１ｂＤｘに対して、茎状部５２ｂＤの前端面の凸曲面５２ｂＤｘが嵌合し、延伸部５１ｂＤの後端面と茎状部５２ｂＤの前端面との間に障害物となるものがなく、無理なく接触状態を保持できる。また、延伸部５１ｂＤの後端面の凹曲面５１ｂＤｘの頂点部分と茎状部５２ｂＤの前端面の凸曲面５２ｂＤｘの頂点部分とを接触させることができる。従って、この場合にも、芯体保持部材５１Ｄと押圧部材５２Ｄとの接触位置や接触面を大きく変化させることがなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に印加された軸心方向の圧力（筆圧）を、芯体保持部材５１Ｄ及び押圧部材５２Ｄを通じて、圧力検出部６に対して適切に伝達することができ、適切に圧力の検出ができる。
　［凸曲面－凹曲面対向の改良例］
　図５（Ｄ）に示す伝達部材５Ｅは、芯体保持部材５１Ｅと、押圧部材５２Ｅとからなる。芯体保持部材５１Ｅの延伸部５１ｂＥの後端面は、図５（Ｄ）に示すように、凸曲面５１ｂＥｘとなっている。これに対して、押圧部材５２Ｅの前端面は、中央部分が凹曲面５２ｂＥｘで、当該凹曲面５２ｂＥｘの周囲に平面の縁部５２ｂＥｆが設けられている。つまり、芯体保持部材５１Ｅの後端面と、押圧部材５２Ｅの前端面との形状が、図５（Ｃ）に示したものとは反対になっている。これにより、芯体保持部材５１Ｅの延伸部５１ｂＥの後端面の凸曲面５１ｂＥｘと、押圧部材５２Ｅの茎状部５２ｂＥの凹曲面５２ｂＥｘが対向する。従って、茎状部５２ｂＥの凹曲面５２ｂＥｘに対して、延伸部５１ｂＥの後端面の凸曲面５１ｂＥｘが嵌合する状態となる。
　この場合に、芯体保持部材５１Ｅに装着された芯体４に軸心方向と交差する方向の圧力がかかることにより、芯体保持部材５１Ｅがやや傾いたとする。この場合であっても、延伸部５１ｂＥの後端面の凸曲面５１ｂＥｘが、茎状部５２ｂＥの前端面の凹曲面５２ｂＥｘに対して嵌合し、延伸部５１ｂＤの後端面と茎状部５２ｂＤの前端面との間に障害物となるものがなく、無理なく接触状態を保持できる。また、延伸部５１ｂＥの後端面の凸曲面５１ｂＥｘの頂点部分と茎状部５２ｂＥの前端面の凹曲面５２ｂＥｘの頂点部分とを接触させることができる。従って、この場合にも、芯体保持部材５１Ｅと押圧部材５２Ｅとの接触位置や接触面を大きく変化させることがなく、図６を用いて説明した状態にはならない。これにより、芯体４に印加された軸心方向の圧力（筆圧）を、芯体保持部材５１Ｅ及び押圧部材５２Ｅを通じて、圧力検出部６に対して適切に伝達することができ、適切に圧力の検出ができる。
　なお、図５（Ｃ）に示した例の場合、茎状部５２ｂＤの凸曲面５２ｂＤｘの半径や張り出しの程度、延伸部５１ｂＤの凹曲面５１ｂＤｘの凹曲面の半径や深さの程度などは、電子ペン１のサイズ等に合わせて、適宜のものとすることができる。同様に、図５（Ｄ）に示した例の場合、延伸部５１ｂＥの凸曲面５２ｂＥｘの半径や張り出しの程度、茎状部５２ｂＥの凹曲面５２ｂＥｘの凹曲面の半径や深さの程度などは、電子ペン１のサイズ等に合わせて、適宜のものとすることができる。
　また、図５（Ａ）～（Ｄ）に示した例の場合には、芯体保持部材の後端面と、押圧部材の前端面とが、凹曲面や凸曲面になるものとして説明した。しかし、これに限るものではない。凹曲面の底面部分が平坦になってもよいし、凸曲面の頂点部分が平坦になっていてもよい。要は、対向する凹曲面と凸曲面とによって、いわゆる自在継手（ユニバーサルジョイント）のように機能し、芯体４に対して軸心方向と交差する方向の圧力がかかっても、軸心方向への圧力を適切に圧力検出部６に対して印加できる構成になっていればよい。
　［実施の形態の効果］
　上述した実施の形態の電子ペンの場合には、伝達部材５を、芯体４が装着される芯体保持部材５１と、圧力検出部６を押圧する押圧部材５２との分離された別体の部材（２つの部材）によって構成した。このため、押圧部材５２は、芯体保持部材５１とは分離された別体のものであるので、軸心方向と交差する方向にかかる圧力の影響を受けないようにすることができる。芯体４が装着される芯体保持部材５１の周囲には、比較的に余裕を持った広い空間（クリアランス）が設けることができる。このため、芯体４への圧力（筆圧）の印加や解除に応じて、芯体保持部材５１はストレスを受けることなく軸心方向に押し込まれたり、押し戻されたりする摺動移動が可能になる。
　また、図４（Ｂ）～（Ｄ）、図５に示したように、芯体保持部材５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅと、押圧部材５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、５２Ｅとの対向面の形状を変えることができる。この場合には、芯体４にかかる軸心方向と交差する方向の圧力による影響をできるだけ排除して、芯体４にかかる軸心方向の圧力を、適切に圧力検出部６に伝達することができる。これにより、より適切に芯体４にかかる軸心方向の圧力を検出することが可能になる。
　［変形例］
　なお、上述した実施の形態では、この発明をアクティブ静電容量方式の電子ペン１に適用した場合を例にして説明したが、これに限るものではない。例えば、電磁誘導方式の電子ペン等、芯体に印加される圧力を圧力検出部で検出する構成を備えた種々の方式の電子ペンにこの発明を適用できる。
　また、芯体保持部材の延伸部の後端面を凸曲面や凹曲面にする場合には、曲面の半径やどの程度突出させるか、また、どの程度の深さにするかは適宜の調整が可能である。同様に、押圧部材の茎状部の前端面を凸曲面や凹曲面にする場合には、曲面の半径やどの程度突出させるか、また、どの程度の深さにするかは適宜の調整が可能である。
　１…電子ペン、２…ケース、２１…ケース本体、２２…フロントキャップ、２３…リアキャップ、３…基板ホルダー、４…芯体、４１…芯棒、４１Ｃ…芯体用コイルバネ、４１Ｌ…芯体用コイルバネの延伸線、４２…保護部材、４３…空間、５、５Ａ、５Ａ１、５Ａ２、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ…伝達部材、５１、５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｄ、５１Ｅ…芯体保持部材、５１ａ…保持部、５１ｂ、５１ｂＡ、５１ｂＢ、５１ｂＣ、５１ｂＤ、５１ｂＥ…延伸部、５１ｃ…弾性部材、５２、５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃ、５２Ｄ、５２Ｅ…押圧部材、５２ａ…押圧頭部、５２ｂ、５２ｂＡ、５２ｂＢ、５２ｂＣ、５２ｂＤ、５２ｂＥ…茎状部、５１ｂＤｘ…凹曲面、５１ｂＤｆ…淵部、５２ｂＤｘ…凸曲面、５１ｂｃｃＥｘ…凸曲面、５２ｂＥｘ…凹曲面、５２ｂＤｆ…淵部、６…圧力検出部、６１…第１電極、６２…リング状スペーサ、６３…誘電体、６４…第２電極、６４Ｌ…第２電極の延伸線、６５…圧力検出部用コイルバネ、６５Ｌ…圧力検出部用コイルバネの延伸線、６６…圧力検出部保持部材、７…パイプ状保持部材、８…プリント基板、８ｓ…発信回路、８ｄ…静電容量の検出部回路、９…電池、９１…端子導体、９ａ…プラス側端子、９ｂ…マイナス側端子、９２…コイルバネ端子、１０…制御ＩＣ、１１、１２…サイドスイッチ、１１ａ、１２ａ…操作部、１３…送受信用電極、１３Ｃ…送受信用電極用のコイルバネ、１３Ｌ…送受信用電極用のコイルバネの延伸線、１４…グランド電極

Claims (12)

  1. 　芯体と、
    　前記芯体に加わる圧力を検出する圧力検出部と、
    　前記芯体と前記圧力検出部との間に位置し、前記芯体に加わる圧力を前記圧力検出部に伝達する伝達部材と
    　を備え、
    　前記伝達部材は、前記芯体を保持する芯体保持部材と、前記圧力検出部を押圧する押圧部材との分離された２つの部材からなり、前記芯体保持部材の後端面と、前記押圧部材の前端面とが対向して設けられる
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面と、前記押圧部材の前端面とは、いずれも平面である
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面が平面で、前記押圧部材の前端面が凸曲面である
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面が凸曲面で、前記押圧部材の前端面が平面である
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面が凸曲面で、前記押圧部材の前端面が凸曲面である
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面が凹曲面で、前記押圧部材の前端面が凸曲面である
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面の中央部分が凹曲面で、当該凹曲面の周囲に平面の縁部が設けられており、前記押圧部材の前端面が、前記芯体保持部の前記凹曲面に対応する凸曲面となっている
    　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、
    　前記芯体保持部材の後端面が凸曲面で、前記押圧部材の前端面が凹曲面である
    　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、
    　前記押圧部材の前端面の中央部分が凹曲面で、当該凹曲面の周囲に平面の縁部が設けられており、前記芯体保持部材の後端面が、前記押圧部材の前記凹曲面に対応する凸曲面となっている
    　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、
    　伸縮可能な導電性を有するコイルバネと、
    　発信回路を備え、前記発信回路からの信号に前記圧力検出部からの検出結果を含めた信号を形成して出力する電子回路と
    　を備え、
    　前記芯体保持部材は、前記コイルバネの中心軸部分を貫通し、前記コイルバネに付勢されることなく、前記コイルバネのペン先側の端部は、保持している導電性の前記芯体に対して接続するようにされ、他方の端部は、前記電子回路に接続される
    　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、
    　伸縮可能な導電性を有するコイルバネと、
    　発信回路を備え、前記発信回路からの信号に前記圧力検出部からの検出結果を含めた信号を形成して出力する電子回路と、
    　パイプ状保持部材と
    　を備え、
    　前記芯体保持部は、前記コイルバネの中心軸部分を貫通し、前記コイルバネに付勢されることなく、前記コイルバネのペン先側の端部は、保持している導電性の前記芯体に対して接続するようにされ、他方の端部は、前記電子回路に接続され、
    　前記パイプ状保持部材は、前記芯体保持部と前記コイルバネとの後端側を覆うと共に、前記押圧部材の前端側を覆い、前記押圧部材の側面と前記パイプ状保持部材の内壁面との間の間隔は、前記芯体保持部と前記コイルバネの側面と前記パイプ状保持部材の内壁面との間隔よりも狭くなっている
    　ことを特徴とする電子ペン。
  12. 　請求項１に記載の電子ペンであって、
    　パイプ状保持部材と、
    　圧力検出部用コイルバネと
    　を備え、
    　前記パイプ状保持部材は、前記芯体保持部の後端側を覆うと共に、前記押圧部材の前端側を覆い、前記押圧部材の側面と前記パイプ状保持部材の内壁面との間の間隔は、前記芯体保持部の側面と前記パイプ状保持部材の内壁面との間隔よりも狭くなっており、
    　前記圧力検出部用コイルバネは、前記パイプ状保持部材と可変容量コンデンサの構成とされた前記圧力検出部の第１電極との間に設けられる
    　ことを特徴とする電子ペン。
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