WO2023132170A1 - 電子ペン - Google Patents

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WO2023132170A1
WO2023132170A1 PCT/JP2022/044654 JP2022044654W WO2023132170A1 WO 2023132170 A1 WO2023132170 A1 WO 2023132170A1 JP 2022044654 W JP2022044654 W JP 2022044654W WO 2023132170 A1 WO2023132170 A1 WO 2023132170A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electronic pen
rear end
tip
inner housing
pressing member
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/044654
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛典 金田
航平 田中
福銘 阮
Original Assignee
株式会社ワコム
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Publication date
Application filed by 株式会社ワコム filed Critical 株式会社ワコム
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input 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
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form

Definitions

  • the present invention relates to an electronic pen that can detect writing pressure and is used when inputting information through a tablet device equipped with a position detection sensor.
  • a brush In calligraphy and painting, a brush is used to write letters and draw pictures.
  • a brush has a bundle of hair called ⁇ ho'' attached to the tip of the handle, and it is a tool used to draw letters and pictures by soaking ink or paint in the tip of the handle. .
  • a technique is used in which the brush is tilted at a large angle and the side part of the bristle (bundle of hair) is used to write (draw). According to such a technique, by adjusting the force (writing pressure) applied to the brush, it is possible to subtly change the line thickness and density distribution.
  • writing input or drawing input using such techniques is performed on a tablet device using an electronic pen.
  • a tablet device enables writing input and drawing input by performing pointing operations using an electronic pen (pen-like operator), and is sometimes called a pen tablet.
  • Tablet devices include those called liquid crystal tablets and rectangular thin plate-shaped tablets (plate tablets).
  • a liquid crystal tablet is an input/output device that includes a liquid crystal display and a position detection sensor and is capable of drawing input and drawing display.
  • the board tablet is an input device such as a personal computer that has a position detection sensor but does not have a display device and is capable of drawing input.
  • a general electronic pen in order to enable the input of fine characters and fine lines, it has a thin core body with a fine tip. , the writing pressure detection unit located on the pen tip side is pressed, and has a configuration capable of finely detecting the writing pressure.
  • the tip of the pen is thick like the tip of a brush (bundle of hair). and a thick core.
  • an electronic pen with a thick nib and a thick core is used, and the technique of writing (drawing) using the side part of the nib is used, just like when using a brush.
  • a large writing pressure is applied to the core in the direction intersecting with the axial direction, and the core may tilt or bend and come into contact with the outer housing, for example, and stop moving in the axial direction. be.
  • the core body cannot press the writing pressure detecting portion and the writing pressure cannot be detected appropriately.
  • Patent Document 1 discloses an invention relating to an electronic pen provided with guide means and a variable capacitor.
  • the guide means guides the movement of the core of the electronic pen when an external force is applied to the pointing portion (thick pen tip) of the core of the electronic pen from the side.
  • the variable capacitor functions as a writing pressure detection section that detects pressure (writing pressure) by being pushed by the core body that is guided by the guide means and moved.
  • the guide means is composed of a case-side conical surface provided on the case and a spherical projection provided on the core body and slidably engaged with the case-side conical surface. While allowing movement in the direction of rotation, it also allows movement in the axial direction.
  • the pointing portion of the core body of the electronic pen disclosed in Patent Document 1 is formed in a brush-like shape by combining ultrafine synthetic fibers and elastomer resin. With these configurations, it is possible to realize an electronic pen that allows input to a tablet device in the same way as when writing or drawing using the side portion of the tip of the brush.
  • Patent Document 1 is useful as an invention related to an electronic pen that enables writing input and drawing input to a tablet device in the same way as writing and drawing with a brush. .
  • the present invention provides an electronic pen that allows writing input and drawing input like a brush, has a simple configuration, and has a writing pressure detection unit that appropriately detects the writing pressure applied to the side portion of the thick pen tip. To realize a more user-friendly electronic pen that can be transmitted to.
  • an outer housing of a cylindrical body with openings at both ends a tubular body comprising a tip portion and a body portion, which is housed in the outer housing so as to be movable in the axial direction, the tip portion protruding from one of the openings of the outer housing; an inner housing in which a circuit board is mounted on the main body and a pen pressure detection unit is mounted on the rear end side opposite to the tip end; a pressing member that presses the writing pressure detection unit from the rear end side of the inner housing; A fitting portion separate from the pressing member is inserted from the other opening of the outer housing to be fitted, and the front end face abuts the rear end face of the pressing member.
  • An electronic pen characterized by comprising: a rear-end-side mounting member that suppresses movement to the rear-end side.
  • the electronic pen is composed of roughly four members: the outer housing, the inner housing, the pressing member, and the rear-end side mounting member.
  • the inner housing is axially movable within the outer housing according to the writing pressure applied.
  • a circuit board is mounted inside the inner housing, and a writing pressure detection unit is mounted on the rear end side.
  • the writing pressure detecting portion is pressed by a pressing member, and the rear end surface of the pressing member is in contact with the front end surface of the fitting portion of the rear end mounting member which is separate from the pressing member. Prevents sideways movement.
  • the rear end mounting member is fitted by pushing the fitting portion into the opening of the outer housing on the side opposite to the pen point (on the rear end side), so that the outer housing does not come off easily. , so that the pressing member can be prevented from moving to the rear end side.
  • the pressing member and the rear end side mounting member are separate members, even if the rear end of the inner housing is tilted by writing pressure applied from the side surface of the front end portion of the inner housing, the rear end of the pressing member does not move. The end face and the front end face of the fitting portion of the rear end side mounting member are properly contacted, and the writing pressure is appropriately transmitted to the writing pressure detecting portion.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic pen according to an embodiment; FIG. It is a figure for demonstrating the internal structure of the electronic pen of embodiment. It is a figure for demonstrating the variation of the shape of the press member of an electronic pen of embodiment, and the fitting part of a rear-end side mounting member. It is a figure for demonstrating the variation of the shape of the press member of an electronic pen of embodiment, and the fitting part of a rear-end side mounting member.
  • 1 is an equivalent circuit diagram of an electromagnetic induction electronic pen;
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of an active capacitive electronic pen;
  • Embodiments of the electronic pen of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • input devices composed of a tablet device and an electronic pen.
  • an electromagnetic induction type and a capacitive type are widely used.
  • the position detection device is equipped with a sensor section in which a plurality of loop coils are arranged in each of the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • a transmission period in which power is sequentially supplied to the plurality of loop coils of the sensor unit to generate a magnetic field and a reception period in which the power supply is stopped and a magnetic field is received from the outside are provided alternately.
  • the corresponding electronic pen has a resonance circuit consisting of a coil and a capacitor, and generates a signal by current flowing through the coil according to the magnetic field from the sensor unit. Send to the detection sensor.
  • the position detection device receives this during the reception period, and detects the pointing position and writing pressure of the electronic pen.
  • the position detection device is equipped with a sensor section in which a plurality of linear conductors (line electrodes) are arranged in each of the X-axis direction and the Y-axis direction. Then, the sensor unit detects the indicated position according to the change in capacitance (electric charge) generated in the linear conductor when the finger or the electrostatic pen is brought closer.
  • Electrostatic pens include a so-called passive pen, which is a conductive pen-type position indicator, and a so-called active electrostatic pen, which is driven by a battery and transmits a signal.
  • the electronic pen transmits a signal including writing pressure information from an oscillation circuit mounted in the electronic pen, and receives this with a position detection device. to detect the pointing position and pen pressure.
  • the electronic pen of the present invention can be an electromagnetic induction type (EMR (Electro Magnetic Resonance) type) electronic pen or an active capacitance type (AES (Active Electrostatic) type) electronic pen (active electrostatic pen).
  • EMR Electro Magnetic Resonance
  • AES Active Electrostatic
  • EMR Electro Magnetic Resonance
  • AES Active Electrostatic
  • a case where the present invention is applied to an electromagnetic induction type electronic pen will be described as an example.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic pen 100 according to an embodiment.
  • the electronic pen 100 of this embodiment includes an outer housing 1, an inner housing 2, a tip cap 3, a retraction suppressing spring 4, an electronic pen function unit 5, and a pressing member 6. , and a rear end side mounting member 7 .
  • the outer casing 1 is a cylindrical body with openings at both ends, and the pen tip side is tapered (tapered shape), and the opening on the tip side is narrowed. , the opening on the rear end side is left as a large opening.
  • FIG. 1A by providing a flat portion on at least the upper side of the side surface of the outer casing 1, it is easy to grip and has a design (aesthetic appearance).
  • the inner casing 2 is a cylindrical body composed of a tip portion 21 and a body portion 22, and the tip of the tip portion 21 and the rear end of the body portion 22 are open.
  • the diameter of the tip portion 21 is slightly shorter than the diameter of the body portion 22 .
  • the distal end portion 21 has a portion (tapered portion) that tapers toward the distal end.
  • the inner housing 2 is housed inside the outer housing 1 so as to be movable in the axial direction.
  • the tip portion 21 protrudes from one opening of the outer housing 1 (opening on the pen tip side). Therefore, the tip portion 21 protruding from one opening of the outer housing 1 becomes the pen tip of the electronic pen 100 of this embodiment, and the entire inner housing 2 serves as the core of the electronic pen 100 of this embodiment.
  • One or more protrusions 221 are provided on the side surface of the inner housing 2, and these are fitted into grooves (not shown) provided in the inner wall surface of the outer housing 1 in the axial direction to 2 is allowed to move in the axial direction, but is prevented from rotating around the axis.
  • the distal end cap 3 made of an elastic member is attached to the distal end portion 21 of the inner housing 2 .
  • a retreating restraint spring 4 is provided on the side surface of the inner housing 2 on the rear end side.
  • the end of the retraction suppression spring 4 on the pen point side is fixed to the inner wall surface of the outer housing 1
  • the end of the retraction suppression spring 4 on the rear end side is fixed to the outer wall surface of the inner housing 2 .
  • the electronic pen function unit 5 is mounted on the inner housing 2, which is a cylindrical body.
  • the electronic pen function unit 5 includes a ferrite core 51, a coil 52, a connection member 53, a circuit board 54, a pen pressure detection unit 55, and a locking member 56 from the pen tip side, as shown in FIG. 1(C).
  • the coil 52 is formed by winding around a side portion of the ferrite core 51 excluding a portion on the front end side and a portion on the rear end side.
  • the connecting member 53 includes a front connecting portion 53a, a substrate mounting portion 53b, and a rear connecting portion 53c, which are integrally formed of, for example, hard resin.
  • the connection member 53 has a function of connecting the ferrite core 51 and the coil 52 , the circuit board 54 and the writing pressure detection section 55 .
  • the rear end portion of the ferrite core 51 around which the coil 52 is not wound is fitted into the through hole provided in the front connection portion 53a of the connection member 53.
  • the circuit board 54 is mounted on the board mounting portion 53b of the connection member 53 and fixed.
  • the writing pressure detection section 55 is fitted and fixed to the mounting hole provided in the rear connection section 53c of the connection member 53 .
  • a cylindrical locking member 56 having a through hole extending in the axial direction is provided behind the writing pressure detecting portion 55 fixed to the rear side connection portion 53 c of the connecting member 53 so as to contact the writing pressure detecting portion 55 .
  • the locking member 56 includes a fitting portion 561 having a diameter equal to or larger than the inner diameter of the opening on the rear end side of the inner housing 2 and an outer opening at the rear end of the inner housing 2 . and an opening protection portion 562 having a diameter equal to or slightly larger than the diameter.
  • the electronic pen function unit 5 having such a configuration is inserted into the inner housing 2 through an opening on the rear end side of the inner housing 2 .
  • the fitting portion 561 of the locking member 56 is fitted and fixed to the opening portion on the rear end side of the inner housing 2 .
  • the electronic pen function unit 5 shown in FIG. 1C is mounted inside the inner housing 2 shown in FIG. 1B, and the electronic pen function unit 5 does not move inside the inner housing 2. It is locked by the locking member 56 as shown.
  • the writing pressure detection section 55 of the electronic pen function section 5 mounted on the inner housing 2 is pressed by the pressing member 6 .
  • the pressing member 6 is, as shown in FIG.
  • the diameter of the head 62 is longer than the diameter of the pressing rod 61 and longer than the diameter of the opening of the through hole of the locking member 56 .
  • the pressing rod 61 of the pressing member 6 is inserted through the through hole of the locking member 56 of the electronic pen function unit 5 so as to press the writing pressure detection unit 55 .
  • a rear end mounting member 7 is provided on the rear end side of the pressing member 6 into which the pressing rod 61 is inserted from the through hole of the locking member 56 of the electronic pen function unit 5 .
  • the rear end mounting member 7 includes a fitting portion 71 having a diameter equal to or larger than the inner diameter of the rear end side opening of the outer housing 1, and a rear end face of the fitting portion 71. and a rear end extending portion 72 extending in the rear end direction from the outer housing 1 and having the same outer shape as the outer diameter of the outer housing 1 .
  • the shape of the rear end extending portion 72 in the direction intersecting the axial direction is the same as the shape in the direction intersecting the axial direction of the outer housing 1 . Therefore, the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7 is inserted through the opening on the rear end side of the outer housing 1 and fitted, and the outer housing 1 and the rear end mounting member 7 form a continuous one.
  • the outline of the electronic pen 100 of the book is formed.
  • the rear end surface 62b of the pressing member 6 (the rear end surface of the head portion 62) abuts the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7, thereby preventing the pressing member 6 from moving to the rear end side. be done.
  • the electronic pen 100 When assembling the electronic pen 100 from the parts shown in FIG. 1, it is assembled as follows. First, the electronic pen function unit 5 shown in FIG. 1C is formed, and this is mounted (stored) in the inner housing 2 shown in FIG. 2, the fitting portion 561 of the locking member 56 is fitted into the rear end side opening of the inner housing 2 and locked. Next, the pressing rod 61 of the pressing member 6 is inserted into the through-hole of the locking member 56 of the electronic pen function unit 5 mounted on the inner housing 2 so that the writing pressure detection unit 55 can be pressed.
  • FIG. 1A shows the inner housing 2 in which the electronic pen function unit 5 is inserted (attached) so that the pressing member 6 can press the writing pressure detection unit 55. It is mounted by inserting it into the outer housing 1 from the opening on the rear end side.
  • the tip-side end of the retraction suppressing spring 4 wound around the side surface of the inner housing 2 is attached by engaging with a projection on the inner wall surface of the outer housing 1, and the retraction suppressing spring 4 is attached.
  • the end on the rear end side is attached by being engaged with a projection on the inner wall surface of the inner housing 2 .
  • the inner housing 2 is connected to the inside of the outer housing 1 by the retraction suppression spring 4 .
  • the tip cap 3 is attached to the tip portion 21 so as to provide a brush tip portion of the electronic pen 100.
  • the inner housing 2 is connected to the inner wall surface of the outer housing 1 by a retraction suppressing spring 4, and even if the pen tip of the electronic pen 100 is directed upward, the inner housing 2 is retracted, causing unnecessary writing pressure. It is possible to prevent the pressing member 6 from pressing the detecting portion 55 and erroneously detecting the writing pressure.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the internal configuration of the electronic pen 100 of the embodiment.
  • FIG. 2A shows the pen tip side of the electronic pen 100 when the electronic pen 100 is viewed from the upper surface side of the outer housing 1 provided with the flat portion on the side surface as shown in FIG. 1A. It is a sectional view. That is, FIG. 2A is a diagram in which the electronic pen 100 is longitudinally cut in half vertically and the upper portion thereof is removed.
  • oblique lines indicating the cross section of the pen pressure detecting portion 55, the pressing member 6, and the fitting portion 71 of the rear end side mounting member 7 are omitted.
  • the inner housing 2 is mounted inside the outer housing 1 . Further, inside the inner housing 2, an electronic pen function unit 5 in which a ferrite core 51, a coil 52, a circuit board 54, and a pen pressure detection unit 55 are connected by a connection member 53 is mounted. As shown in FIG. 2A, the rear end of the ferrite core around which the coil 52 is wound is fitted and fixed in the through hole of the front connecting portion 53a. Also, the circuit board 54 is mounted and fixed on the board mounting portion 53b. Further, the writing pressure detection portion 55 is fitted and fixed in the mounting hole of the rear side connection portion 53c.
  • a tip end cap 3 is attached to the tip portion 21 of the inner casing 2 protruding from the opening on the tip side of the outer casing 1 .
  • the tip cap 3 can be made of various elastic materials such as natural rubber called rubber, synthetic rubber, sponge, felt, and cloth.
  • the tip cap 3 is made of synthetic rubber, for example.
  • the writing pressure detection unit 55 includes a sheet-like first electrode h2, a dielectric h3, a ring spacer h4, an elastic conductor such as conductive rubber, etc., on the rear end side of the connection portion h1.
  • a second electrode h5 and a waterproof sheet h6 are laminated and housed in a housing h7.
  • the waterproof sheet h6 is for preventing water from entering the writing pressure detection section 55, and does not affect the detection of the writing pressure.
  • a cylindrical locking member 56 is provided behind the pen pressure detecting section 55 to lock the electronic pen function section 5 inside the inner housing 2 .
  • the writing pressure detecting portion 55 can be pressed by a pressing rod 61 of the pressing member 6 that is inserted from the rear end side of the inner housing 2 .
  • the rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 abuts the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7 which is inserted through the opening on the rear end side of the outer housing 1 and fitted. Movement to the end side is suppressed.
  • the tip of the pressing rod 61 of the pressing member 6 is only slightly in contact with the waterproof sheet h6 of the writing pressure detecting section 55, and the writing pressure is small. is not detected.
  • the entire inner casing 2 inside the outer casing 1 moves to the rear end side.
  • the pressing member 6 abuts against the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear-end mounting member 7 and is prevented from moving toward the rear end.
  • the detector 55 is pressed from the side of the waterproof sheet h6.
  • the writing pressure is increased based on the capacitance between the first electrode h1 and the second electrode h5 that changes when the second electrode h5, which is separated from the dielectric h3 by the ring spacer h4, approaches the dielectric h3. detected.
  • the inner housing 2 is pushed back, moves inside the outer housing 1 toward the opening of the tip, and returns to the original position.
  • the side surface of the inner housing 2 is wound with the retraction suppression spring 4, the tip side of the retraction suppression spring 4 is attached to the inner wall surface of the outer housing 1, and the rear end side is attached to the inner wall surface of the outer housing 1.
  • the electronic pen 100 of this embodiment by devising the configuration of the pen tip side, it is possible to perform writing input and drawing input with the same feeling as writing and drawing using a brush. I am making it possible. Further, in the case of the electronic pen 100 of this embodiment, even if a technique of writing (drawing) using the side surface of the pen tip is used as in the case of using a brush, the writing pressure can be detected appropriately. It is provided with a configuration for
  • the configuration of the pen tip side of the electronic pen 100 will be specifically described.
  • the inner housing 2 itself is used as a thick core body of the electronic pen 100, and the tip portion 21 of the inner housing 2 is positioned on the tip side of the outer housing 1.
  • the distal end portion 21 of the inner housing 2 is configured to be a thick pen tip. Therefore, unlike conventional electronic pens, a thin core is not necessary, and the inner housing 2 can realize a thick core and a thick pen tip.
  • the inner housing 2 requires a certain amount of strength in order to function as a core.
  • the inner housing 2 is made of a material such as hard resin as a whole, and is designed so that the entire inner housing 2 moves to the rear end side according to the writing pressure applied to the tip portion 21 as the pen tip.
  • the tip portion 21 of the inner housing 2 is also made of a hard material such as hard resin, it is not possible to achieve the feeling of writing with a brush.
  • a tip cap 3 made of synthetic rubber is attached to the thick pen tip realized by the tip portion 21 of the inner housing 2 to allow the brush to move smoothly. It constitutes the so-called ear (bundle of hair).
  • the tip cap 3 has an appearance that tapers toward the tip, and the rear end has a large opening. It is a dome shape with a hollow inside.
  • the tip portion 21 of the inner housing 2 and part of the body portion 22 protrude from the opening of the outer housing 1 on the pen tip side.
  • It has a tapered part (tapered part).
  • a ferrite core 51 and a coil 52 are positioned inside the distal end portion 21 of the inner housing 2, as shown in FIG. 2(C). Therefore, the ferrite core 51 and the coil 52 mounted on this portion protrude from the opening at the tip of the outer casing 1 together with the tip portion 21 of the inner casing 2 .
  • the tip end cap 3 is attached to the tip end portion 21 of the inner housing 2 so that the rear end face of the tip end cap 3 and the front end face of the main body portion 22 of the inner housing 2 are joined. is attached, the tip end cap 3 covers the entire tip portion 21. - ⁇ Thus, the tip cap 3 covers not only the tip of the tip portion 21 but also the entire tip portion 21 on which the ferrite core 51 and the coil 52 are mounted.
  • a space (clearance) SP is provided in a portion facing the tip of the tapered portion 21 .
  • the inner housing 2 is cylindrical as a whole, and the distal end portion 21 is also provided with a through hole 21h as shown in FIG. 2(C). Further, the ferrite core 51 is provided with a through hole 51h inside the pipe. A through hole is also provided in the front connection portion 53a.
  • the air in the space SP escapes to the circuit board 54 side through the through hole 21h of the tip portion 21, the through hole 51h of the ferrite core 51, and the through hole of the front connecting portion 53a. It can be crushed and realize a writing feeling like a brush.
  • the air that escaped through the through hole 21h of the tip portion 21 and the through hole 51h of the ferrite core 51 returns to the gap SP when the writing pressure applied to the tip cap 3 portion is released, so the gap SP is crushed. I will not be left alone.
  • writing input and drawing input can be performed in the same manner as when writing (drawing) using the side portion of the tip (bundle of hair) by tilting the brush greatly.
  • the position detection sensor can accept writing input and drawing input with the electronic pen 100 according to the range and writing pressure of the loop coil of the position detection sensor that receives the magnetic field emitted from the coil 52 . That is, it is possible to receive writing input and drawing input in the same manner as when writing (drawing) using the side portion of the tip (bundle of hair) by tilting the brush greatly.
  • the rear end side of the inner housing 2 which is a position away from the distal end portion 21 of the inner housing 2 that constitutes the pen tip, is provided with a writing pressure detection unit 55. This is so that the writing pressure applied to the thick pen tip can be detected appropriately.
  • the inner housing 2 functioning as a core body is made of hard resin or the like, as described above. is pushed inside the outer housing 1 . That is, the entire inner housing 2 moves in the axial direction.
  • the inner housing 2 may be tilted in the direction opposite to the direction in which writing pressure is applied.
  • the inner housing 2 is movable in the axial direction within the outer housing 1, and a retraction suppression spring 4 is provided between the inner wall surface of the outer housing 1 and the outer wall surface of the inner housing 2. Therefore, there is a clearance between the inner wall surface of the outer housing 1 and the outer wall surface of the inner housing 2 .
  • the pressing member 6 that presses the writing pressure detection portion 55 is fixed to the rear end side mounting member 7, the pressing member 6 may tilt and abut against the writing pressure detection portion 55. 6 cannot press the pen pressure detection unit 55 in an appropriate manner, and the pen pressure cannot be detected appropriately. Therefore, in the case of the electronic pen 100 of this embodiment, the pressing member 6 that presses the pen pressure detecting portion 55 and the rear end side mounting member 7 are provided separately. As a result, the pressing member 6 can press the writing pressure detecting portion 55 from the axial direction without changing the positional relationship between the pressing member 6 and the writing pressure detecting portion 55 as much as possible.
  • a front end surface 71f of the fitting portion 71 is a concave curved surface.
  • the convex curved rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 is aligned with the concave curved front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member. It will be in a state of being fitted to. Therefore, the convex curved rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the concave curved front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member do not largely deviate. Therefore, the writing pressure in the axial direction applied to the inner housing 2 as the core body can be appropriately transmitted to the pressing member 6 , and the pressing member 6 can press the writing pressure detecting portion 55 .
  • the electronic pen 100 of this embodiment is configured by separate members in which the pressing member 6 and the rear end side mounting member 7 are separated into two. Therefore, even if writing pressure is applied to the front end portion 21 of the inner casing 2 in a direction intersecting the axial direction, the influence is limited to the inner casing 2. I try not to change my relationship with As a result, the pressing member 6 attached to the rear end side of the inner housing 2 and pressed by the rear end mounting member 7 can appropriately press the writing pressure detection unit 55 mounted inside the inner housing 2 . The writing pressure in the axial direction applied to the inner casing 2 via the tip portion 21 can be detected appropriately.
  • 3 and 4 are for explaining variations in the shape of the rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end side mounting member 7 of the electronic pen 100 of the embodiment.
  • is a diagram. 3 and 4 show only the fitting portion of the rear mounting member, so that the reference numerals of the rear mounting member as a whole are shown in parentheses.
  • FIG. 3(A) is an example of the case described with reference to FIG. 2(A).
  • the rear end side of the inner housing 2 is slightly tilted due to the writing pressure in the direction intersecting the axial direction applied to the tip end portion 21 of the inner housing 2 to which the tip end cap 3 is attached.
  • the convex curved rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the concave curved front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7 are engaged with each other. Therefore, the rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7 are not largely displaced.
  • the top portion of the rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the top portion of the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7 can be kept in contact with each other. Therefore, the contact position between the rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end side mounting member 7 is not greatly changed. As a result, the pressure in the axial direction applied to the inner casing 2 is appropriately transmitted to the writing pressure detecting portion 55 through the pressing member 6 pressed by the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7. It can detect pen pressure properly.
  • FIG. 3(B) is the reverse of that shown in FIG. 3(A).
  • the rear end surface 62Ab of the head portion 62A of the pressing member 6A is a concave curved surface
  • the front end surface 71Af of the fitting portion 71A of the rear end mounting member 7A is a convex curved surface.
  • the rear end surface 62Ab of the head portion 62A of the pressing member 6A has a concave curved surface (cup shape) with the apex at the center
  • the front end surface 71Af of the fitting portion 71A of the rear end mounting member 7A has a center It has a convex curved surface (dome shape) that serves as a vertex.
  • the rear end side of the inner housing 2 is slightly tilted due to the writing pressure in the direction intersecting the axial direction applied to the tip end portion 21 of the inner housing 2 to which the tip end cap 3 is attached.
  • the concave curved rear end surface 62Ab of the head portion 62A of the pressing member 6A and the convex curved front end surface 71Af of the fitting portion 71A of the rear end mounting member 7A are engaged. Therefore, the rear end surface 62Ab of the head portion 62A of the pressing member 6A and the front end surface 71Af of the fitting portion 71A of the rear end mounting member 7A are not largely displaced.
  • a rear end surface 62Bb of a head portion 62B of the pressing member 6B shown in FIG. 3C is a convex curved surface.
  • the front end face 71Bf of the fitting portion 71B of the rear end side mounting member 7B has a concave curved surface in the central portion, and a flat edge portion is provided around the concave curved surface.
  • the outer edge portion of the concavely curved front end face of the fitting portion 71B of the rear end mounting member 7B does not interfere with fitting with the rear end face 62Bb of the head portion 62B of the pressing member 6B. Even if the rear end side of the inner housing 2 is tilted, an appropriate fitting state can be maintained.
  • a rear end surface 62Cb of a head portion 62C of the pressing member 6C shown in FIG. 3D has a concave curved surface in the central portion, and a flat edge is provided around the concave curved surface.
  • the front end surface 71Cf of the fitting portion 71C of the rear end mounting member 7C is a convex curved surface.
  • one of them is a convex curved surface and the other is a concave curved surface, so that a fitted state is formed when both surfaces are in contact with each other.
  • FIG. 71Cf even if the rear end side of the inner housing 2 is slightly inclined, as shown in FIG. 71Cf does not deviate greatly. That is, the contact state between the rear end faces 62b, 62Ab, 62Bb, 62Cb and the front end faces 71f, 71Af, 71Bf, 71Cf is kept as little as possible.
  • the manner in which the pressing members 6, 6A, 6B, and 6C press the writing pressure detection unit 55 is kept as unchanged as possible, and the writing pressure can be appropriately transmitted to the writing pressure detection unit 55.
  • Variations between the rear end surface 62b of the head portion 62 of the pressing member 6 and the front end surface 71f of the fitting portion 71 of the rear end mounting member 7 are not limited to those shown in FIG. It is also possible to use flat surfaces and correspond to convex curved surfaces.
  • the rear end surface 62Db of the head portion 62D of the pressing member 6D may be flat, and the front end surface 71Df of the fitting portion 71D of the rear mounting member 7D may be flat.
  • the pressing member 6D and the rear end mounting member 7D are at least separate bodies, the pressing member 6D presses the pen pressure detecting portion 55 more than when the pressing member and the rear end mounting member are integrated. It is possible to reduce the change in the mode to be used.
  • the rear end surface 62Db of the head 62C of the pressing member 6D may be a flat surface
  • the front end surface 71Ef of the fitting portion 71E of the rear mounting member 7E may be a convex curved surface.
  • the flat rear end face 62Db and the convex curved front end face 71Ef face each other, so even if the rear end side of the inner housing 2 tilts, the contact state between the two surfaces does not change significantly. Therefore, in the case of the example shown in FIG.
  • the change in the manner in which the pressing member 6D presses the pen pressure detecting portion 55 is reduced. can.
  • the change in the manner in which the pressing member 6D presses the writing pressure detection unit 55 is less than when the pressing member and the rear end side mounting member are integrated. can. Therefore, it is possible to optimize the detection of writing pressure.
  • the rear end surface 62Eb of the head 62E of the pressing member 6E is formed as a convex curved surface, and the front end surface of the fitting portion 71D of the rear end mounting member 7D is curved like the case of FIG. 4(A).
  • 71Df may be a plane.
  • the rear end face 62Eb of the convex curved surface faces the front end face 71Df of the flat surface, even if the rear end side of the inner housing 2 is tilted, the contact state between the two surfaces does not change significantly. Therefore, in the case of the example shown in FIG.
  • the pressing member 6E presses the writing pressure detection unit 55 less. can.
  • the change in the manner in which the pressing member 6E presses the writing pressure detection unit 55 is less than in the case where the pressing member and the rear end mounting member are integrated. can. Therefore, it is possible to optimize the detection of writing pressure.
  • the rear end surface 62Eb of the head portion 62E of the pressing member 6E may be convexly curved, and the front end surface 71Ef of the fitting portion 71E of the rear end mounting member 7E may also be convexly curved.
  • the rear end surface 62Eb of the convex curved surface and the front end surface 71Ef of the convex curved surface face each other, even if the rear end side of the inner housing 2 is tilted, the contact state between the two surfaces does not change significantly. . Therefore, in the case of the example shown in FIG.
  • the change in the manner in which the pressing member 6E presses the pen pressure detecting portion 55 is reduced. can.
  • the change in the manner in which the pressing member 6E presses the writing pressure detection unit 55 is less than in the case where the pressing member and the rear end mounting member are integrated. can. Therefore, it is possible to optimize the detection of writing pressure.
  • FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the electromagnetic induction type electronic pen 100 according to the embodiment.
  • the writing pressure detection unit 55 is composed of the coil 52 wound around the ferrite core 51 and the variable capacitor mounted on the rear end side of the inner housing 2. and a capacitor Cf mounted on the circuit board 54 are connected in parallel. Thereby, a resonance circuit is formed, power is supplied by electromagnetic induction with the position detection sensor, and a position indication signal (magnetic field) including information indicating writing pressure is transmitted.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of an active capacitive electronic pen (hereinafter abbreviated as AES pen) 200.
  • the AES pen 200 of this example includes an electric double layer capacitor 81 functioning as a power storage unit, a rectifying diode 82, a voltage conversion circuit 83, and a charging coil 84.
  • FIG. Furthermore, the AES pen 200 includes an oscillation circuit 85 , a writing pressure detection section 55 , a signal line 87 and a conductive core 88 .
  • one end of the coil 84 is connected to the anode of the rectifying diode 82, and the other end is grounded (GND).
  • One end of the electric double layer capacitor 81 is connected to the cathode of the rectifying diode 82, and the other end is grounded.
  • the coil 84 does not form a resonance circuit for indicating a position by electromagnetic induction, but is used as a power supply end for receiving power supply from the outside, and realizes a non-contact charging function.
  • Conductive core 88 is electrically connected to oscillator circuit 85 through signal line 87 . Also, the writing pressure detection unit 55 is electrically connected to the oscillation circuit 85 .
  • the oscillation circuit 85 generates a signal whose frequency changes according to the capacitance of the variable capacitor (capacitor) of the writing pressure detection section 55 and supplies the generated signal to the core body 88 through the signal line 87 .
  • a signal from the oscillation circuit 85 is radiated as an electric field based on the signal from the pen point (tip) of the core 88 .
  • the oscillator circuit 85 is composed of, for example, an LC oscillator circuit that utilizes resonance of a coil and a capacitor. In the position detecting device for detecting the coordinate position indicated by the AES pen 200 of this example, the writing pressure applied to the pen tip of the core 88 can be obtained from the frequency of this signal.
  • the voltage conversion circuit 83 converts the voltage stored in the electric double layer capacitor 81 into a constant voltage and supplies it as a power source for the oscillation circuit 85 .
  • a charger not shown
  • an alternating magnetic field generated by the charger generates an induced electromotive force in the coil 84
  • the electric double layer capacitor 81 is generated via the rectifying diode 82. can be charged.
  • a conductive core 88 is provided in the through hole of the ferrite core 51 .
  • a rectifying diode 82, a voltage conversion circuit 83, and an oscillator circuit 85 are provided on the circuit board 54.
  • the pen pressure detector 55 is connected to the oscillator circuit 85, and a signal from the oscillator circuit 85 is supplied to the core body 88. With such a configuration, the AES pen 200 can be realized.
  • the writing pressure detecting portion 55, the pressing member 6 that presses the writing pressure detecting portion 55, and the rear end mounting member 7 are configured in the same manner as in the case of the electronic pen 100 of the above-described embodiment. In this way, the present invention can also be applied to the AES pen.
  • the tip portion 21 of the inner housing 2 and the tip cap 3 constitute the pen tip side as shown in FIG. 2(B).
  • the correspondence between the pressing member 6 installed on the rear end side of the inner housing 2 and the rear end side mounting member is shown in FIG. ), and configured as shown in FIGS. 4A to 4D.
  • the electronic pen 100 of the above-described embodiment it is an electronic pen that allows writing input and drawing input like a brush, has a simple configuration, and can appropriately apply writing pressure to the side portion of the thick pen tip.
  • a more user-friendly electronic pen can be realized in which the pressure can be transmitted to the pressure detection unit.
  • Each member constituting the electronic pen 100 and the AES pen 200 can be made of various materials.
  • the outer housing 1 and the rear-end mounting member 7 can be configured using various materials such as hard resin and wood as long as they have the desired strength.
  • the tip cap 3 is formed using sponge or the like, for example, there is no need to provide a space inside. This is because the sponge itself contains air and can be easily crushed or restored.
  • the tip cap 3 can be made of a highly flexible synthetic rubber, and the so-called writing feel can be adjusted by inserting, for example, a sponge into the gaps.
  • the size and shape of the space SP generated between the tip cap 3 and the tip portion 21 of the inner casing 2 can be adjusted to adjust the writing feel.
  • the tip cap 3 may be thicker or enlarge the tip portion 21 of the inner housing 2 so as not to provide the space SP inside. In this case, the writing feeling becomes hard.
  • the tip cap 3 may be a bundle of fibers resembling hair. In this case, it is possible to adopt a configuration in which a gap SP is provided inside, or a configuration in which the gap SP is not provided. That is, the tip cap 3 and the tip portion 21 can be adjusted according to what is to be written (drawn) with the electronic pen, thereby realizing a desired writing feel.
  • the tip cap 3 does not have to be formed in a so-called dome shape with a tapered tip as shown in FIGS. 1(B) and 2(A). It is also possible to form the tip cap 3 in various shapes, for example rectangular or spherical.
  • the pen pressure detection unit 55 is configured as a variable capacitor, but it is not limited to this.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the function of the pen pressure detection unit is integrated by microfabrication technology on a single silicon substrate, glass substrate, organic material, etc. good.
  • various devices capable of detecting the pressing force pressed by the pressing member 6 can be used as the writing pressure detection unit.
  • Rear end surface 7 Rear end mounting member 71, 71A, 71B, 71C, 71D, 71E Fitting portion 71f, 71Af, 71Bf, 71Cf, 71Df, 71Ef Front end surface 72 Rear end extending portion 100 ... electronic pen, 200 ... AES pen

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Abstract

筆のような筆記入力や描画入力が可能な電子ペンであって、構成が簡単で、太いペン先の側面部分にかかる筆圧を適切に筆圧検出部に対して伝達できるようにする。内側筐体（２）の内部には、回路基板（５４）と、その後端側には筆圧検出部（５５）とが搭載される。筆圧検出部（５５）は、押圧部材（６）によって押圧されるが、押圧部材（６）の後端面（６２ｂ）は、押圧部材（６）とは別体の後端側装着部材（７）の嵌合部（７１）の前端面（７１ｆ）と当接するようにされ、後端側への移動が抑止される。押圧部材（６）と後端側装着部材（７）とは別体である。このため、内側筐体（２）の先端部（２１）の側面側から筆圧が加わることにより、内側筐体（２）の後端側が傾いても、押圧部材（６）の後端面（６２ｆ）と後端側装着部材（７）の嵌合部（７１）の前端面（７１ｆ）とは適切に当接し、筆圧検出部（５５）に対して筆圧が適切に伝達される。

Description

電子ペン
　この発明は、位置検出センサが搭載されたタブレット装置などを通じて情報を入力する際に用いられる筆圧検出可能な電子ペンに関する。
　書道や絵画においては、筆を用いて文字を書いたり、絵を描いたりする。筆は、周知のように、柄の先に「穂」と呼ばれる毛の束が付けられたものであり、穂に墨や絵の具を含ませて文字を描いたり、絵を描いたりする道具である。筆を用いて筆記若しくは描画する場合に、筆を大きく傾けて、穂（毛の束）の側面部分を使って書く（描く）というような技法が用いられる場合がある。このような技法によれば、筆に対して加える力（筆圧）を調節することで線の太さや濃さの分布などを微妙に変えることができる。このような技法を用いた筆記入力若しくは描画入力を、タブレット装置に対して電子ペンを用いて行うようにしたいとする要求がある。
　タブレット装置は、電子ペン（ペン状の操作子）を用いてポインティング操作をすることにより、筆記入力や描画入力を行うことを可能にするものであり、ペンタブレットなどと呼ばれる場合もある。タブレット装置には、液晶タブレットと呼ばれるものと、長方形で薄板の板状タブレット（板タブレット）と呼ばれるものがある。液晶タブレットは、液晶ディスプレイと位置検出センサとを備え、描画入力と描画表示とを行うことが可能な入出力デバイスである。板タブレットは、位置検出センサは備えるが、表示装置は備えず、描画入力を行うことが可能なパーソナルコンピュータなどの入力デバイスである。
　一般的な電子ペンの場合、細かな文字入力や細線の入力を可能にするために、細いペン先の細い芯体を備え、この芯体が筆圧に応じて軸心方向に移動することによって、ペン先側に位置する筆圧検出部が押圧され、精細に筆圧を検出できる構成を備える。これに対して、穂（毛の束）の側面部分を使って書く（描く）というような指示入力を可能にする電子ペンを考えると、筆の穂（毛の束）のように太いペン先と太い芯体とを備えた電子ペンが考えられる。太いペン先と太い芯体を備えた電子ペンを用いて、筆を用いた場合のようにペン先の側面部分を使って書く（描く）という技法が用いられたとする。この場合、芯体には軸心方向と交差する方向に大きな筆圧が掛かり、芯体が傾いたり撓ったりして例えば外側筐体と接触し、軸心方向に移動しなくなってしまう場合がある。この場合、芯体が筆圧検出部を押圧できず、適切に筆圧を検出できないという問題が生じる。
　このため、後に記す特許文献１には、ガイド手段と可変容量コンデンサとを備えた電子ペンに関する発明が開示されている。当該ガイド手段は、電子ペンの芯体の指示部（太いペン先）に対して側方から外力が加わった際にその芯体の移動を案内するものである。可変容量コンデンサは、ガイド手段に案内されて移動した芯体に押圧されることにより圧力（筆圧）を検出する筆圧検出部として機能するものである。また、ガイド手段は、ケースに設けられたケース側円錐面と、芯体に設けられると共にケース側円錐面に摺動可能に係合する球面突起とから構成され、芯体を軸心方向と交差する方向への移動を許容しながら、軸心方向への移動も可能にする。なお、特許文献１に開示された電子ペンの芯体の指示部は、極細合成繊維とエラストマー樹脂の組み合わせにより、毛筆状に形成されたものである。これらの構成により、筆の穂の側面部分を使って筆記や描画を行う場合と同様の感覚で、タブレット装置に対して入力を行うこと可能な電子ペンが実現される。
特開２００８－２６９２４４号公報
　特許文献１に開示された発明は、筆を用いて筆記や描画を行う場合と同様の感覚で、タブレット装置に対して筆記入力や描画入力を可能にする電子ペンに関する発明として有用なものである。しかし、筆のような筆記入力や描画入力が可能な電子ペンであって、更に改良、発展させた使い勝手のよい電子ペンの提供が望まれる。
　以上のことに鑑み、この発明は、筆のような筆記入力や描画入力が可能な電子ペンであって、構成が簡単で、太いペン先の側面部分にかかる筆圧を適切に筆圧検出部に対して伝達できるようにした、より使い勝手のよい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、
　両端が開口となった筒状体の外側筐体と、
　先端部と本体部とからなる筒状体であって、軸心方向に移動が可能なように前記外側筐体内に収納され、前記外側筐体の一方の前記開口から前記先端部を突出させ、前記本体部には回路基板が搭載されると共に、前記先端部とは反対の後端側には筆圧検出部が搭載される内側筐体と、
　前記内側筐体の後端側より前記筆圧検出部を押圧する押圧部材と、
　前記押圧部材とは別体であって、前記外側筐体の他方の開口から差し込まれて嵌合し、前端面が前記押圧部材の後端面と当接する嵌合部を有し、前記押圧部材の後端側への移動を抑止する後端側装着部材と
　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、外側筐体と、内側筐体と、押圧部材と、後端側装着部材との大きく４つの部材によって電子ペンが構成される。内側筐体は、印加される筆圧に応じて外側筐体内を軸心方向に移動可能になっている。内側筐体の内部には、回路基板が搭載されると共に、その後端側には筆圧検出部が搭載される。筆圧検出部は、押圧部材によって押圧されるが、当該押圧部材の後端面は、押圧部材とは別体の後端側装着部材の嵌合部の前端面と当接するようにされ、後端側への移動が抑止される。
　すなわち、後端側装着部材は、嵌合部が外側筐体のペン先とは反対側の（後端側の）開口から押し込まれて嵌合することにより外側筐体が容易に外れることが無いように装着されるので、押圧部材の後端側への移動を抑止できる。また、押圧部材と後端側装着部材とは別体であるので、内側筐体の先端部の側面側から筆圧が加わることにより、内側筐体の後端が傾いても、押圧部材の後端面と後端側装着部材の嵌合部の前端面とは適切に当接し、筆圧検出部に対して筆圧が適切に伝達される。
実施の形態の電子ペンの分解斜視図である。 実施の形態の電子ペンの内部構成を説明するため図である。 実施の形態の電子ペンの押圧部材と後端側装着部材の嵌合部との形状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押圧部材と後端側装着部材の嵌合部との形状のバリエーションを説明するための図である。 電磁誘導方式の電子ペンの等価回路図である。 アクティブ静電容量方式の電子ペンの等価回路図である。
　以下、図を参照しながら、この発明の電子ペンの実施の形態について説明する。タブレット装置と電子ペンとからなる入力デバイスには種々の方式のものがあり、例えば、電磁誘導方式のものと、静電容量方式のものとが広く用いられている。
　電磁誘導方式は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれに複数のループコイルを配設したセンサ部を位置検出装置が備える。そして、当該センサ部の複数のループコイルに順次に電力を供給して磁界を発生させる送信期間と、電力の供給を停止し外部からの磁界を受信する受信期間とを交互に設ける。対応する電子ペンは、コイルとコンデンサとからなる共振回路を備え、当該センサ部からの磁界に応じて、当該コイルに電流が流れることにより信号を発生させ、この信号に筆圧情報を含めて位置検出センサに送信する。これを受信期間において位置検出装置が受信して、電子ペンによる指示位置と筆圧を検出する。
　静電容量方式は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのそれぞれに複数の線状導体（ライン電極）を配設したセンサ部を位置検出装置が備える。そして、当該センサ部は、指や静電ペンが近づけられることによって、線状導体に生じる静電容量（電荷）の変化に応じて指示位置を検出する。なお、静電ペンには、導電性を有するペン型の位置指示器いわゆるパッシブペン、あるいはバッテリで駆動され、信号を送出するいわゆるアクティブ静電ペンがある。アクティブ静電ペンを用いるアクティブ静電結合方式の場合には、電子ペンは、電子ペンに搭載された発振回路からの信号に筆圧情報をも含めて送信し、これを位置検出装置で受信して、指示位置と筆圧を検出する。
　この発明の電子ペンは、電磁誘導方式（ＥＭＲ（Electro Magnetic Resonance）方式）の電子ペンにも、また、アクティブ静電容量方式（ＡＥＳ（Active Electrostatic）方式）の電子ペン（アクティブ静電ペン）にも適用可能なものである。以下に説明する実施の形態においては、電磁誘導方式の電子ペンに適用した場合を例にして説明する。
　［電子ペン１００ンの全体構成］
　図１は、実施の形態の電子ペン１００の分解斜視図である。図１に示すように、この実施の形態の電子ペン１００は、外側筐体１と、内側筐体２と、先端キャップ３と、後退抑制バネ４と、電子ペン機能部５と、押圧部材６と、後端側装着部材７とを備える。外側筐体１は、図１（Ａ）に示すように、両端が開口となった筒状体であり、ペン先側が先細り（テーパー形状）となって、先端側の開口が狭められているが、後端側の開口は大きな開口のままとされたものである。また、図１（Ａ）に示すように、外側筐体１の側面の少なくとも上側には、平面部を設けることによって、把持しやすくしていると共に、デザイン性（美的外観）を備えたものとしている。
　内側筐体２は、図１（Ｂ）に示したように、先端部２１と本体部２２とからなる筒状体であり、先端部２１の先端と本体部２２の後端は開口になっている。また、図１（Ｂ）に示すように、先端部２１の直径は、本体部２２の直径よりやや短くなっている。先端部２１は、先端に向かうほど先細りとなった部分（テーパー形状部分）を備える。内側筐体２は、外側筐体１の内部に軸心方向に対して移動が可能なように収納されるものである。
　内側筐体２は、外側筐体１内に収納された状態では、外側筐体１の一方の開口（ペン先側となる開口）から先端部２１を突出させた状態となる。従って、外側筐体１の一方の開口から突出した先端部２１は、この実施の形態の電子ペン１００のペン先となり、内側筐体２の全体がこの実施の形態の電子ペン１００の芯体となる。なお、内側筐体２の側面には、１以上の突起２２１が設けられ、これが外側筐体１の内壁面に軸心方向に設けられた溝部（図示せず）にはまり込んで、内側筐体２の軸心方向への移動は可能にするが、軸心を中心とする回転移動はできないようにしている。
　また、内側筐体２の先端部２１には、図１（Ｂ）に示したように、弾性部材によって形成された先端キャップ３が装着される。更に、図１（Ｂ）に示したように、内側筐体２の後端側の側面には、後退抑制バネ４が設けられる。後退抑制バネ４のペン先側の端部は外側筐体１の内壁面に固定され、後退抑制バネ４の後端側の端部は内側筐体２の外壁面に固定される。これにより、電子ペン１００のペン先が上に向けられた場合に、内側筐体２が外側筐体１の内部を後端側に移動することがないようにし、詳しくは後述するがペン先が上に向いた状態での筆圧の誤検出を防止している。
　筒状体である内側筐体２には、電子ペン機能部５が搭載される。電子ペン機能部５は、図１（Ｃ）に示すように、ペン先側より、フェライトコア５１、コイル５２、接続部材５３、回路基板５４、筆圧検出部５５、係止部材５６を備える。コイル５２は、フェライトコア５１の側面部分であって、前端側の一部と後端側の一部とを除いた部分に巻回されて形成されたものである。接続部材５３は、前側接続部５３ａと、基板載置部５３ｂと、後側接続部５３ｃとが、例えば硬質樹脂などにより一体に形成されたものである。接続部材５３は、フェライトコア５１及びコイル５２と、回路基板５４と、筆圧検出部５５とを連結する機能を有する。
　すなわち、図１（Ｃ）に示すように、接続部材５３の前側接続部５３ａに設けられた貫通孔に、コイル５２が巻回されていないフェライトコア５１の後端側の部分が嵌合して固定される。また、接続部材５３の基板載置部５３ｂに回路基板５４が載置されて固定される。また、接続部材５３の後側接続部５３ｃに設けられた装着孔に、筆圧検出部５５が嵌合して固定される。これにより、コイル５２が巻回されたフェライトコア５１と、回路基板５４と、筆圧検出部５５とが、接続部材５３を介して軸心方向に直列に連結される。
　更に、接続部材５３の後側接続部５３ｃに固定された筆圧検出部５５の後段には、軸心方向に貫通孔を備えた筒状の係止部材５６が筆圧検出部５５に接するように設けられる。係止部材５６は、図１（Ｃ）に示ように、内側筐体２の後端側の開口の内径と同じかや大きな直径の嵌合部５６１と、内側筐体２の後端の外径と同じかやや大きな直径の開口保護部５６２とからなる。このような構成を有する電子ペン機能部５が、内側筐体２の後端側の開口より内側筐体２に挿入される。この場合、係止部材５６の嵌合部５６１が、内側筐体２の後端側の開口部分に嵌合して固着する。これにより、図１（Ｂ）に示した内側筐体２内に図１（Ｃ）に示した電子ペン機能部５が搭載され、電子ペン機能部５が内側筐体２内を動くことがないように係止部材５６によって係止される。
　内側筐体２に搭載された電子ペン機能部５の筆圧検出部５５は、押圧部材６により押圧される。押圧部材６は、図１（Ｃ）に示したように、螺子型の部材であり、押圧棒６１と頭部６２とからなる。頭部６２の直径は、押圧棒６１の直径よりも長く、また、係止部材５６の貫通孔の開口の直径よりも長い。押圧部材６の押圧棒６１は、電子ペン機能部５の係止部材５６の貫通孔から挿入され、筆圧検出部５５を押圧することができるようにされる。電子ペン機能部５の係止部材５６の貫通孔から押圧棒６１が挿入された押圧部材６の後端側には、後端側装着部材７が設けられる。
　後端側装着部材７は、図１（Ｄ）に示すように、外側筐体１の後端側の開口の内径と同じかや大きな直径の嵌合部７１と、嵌合部７１の後端面から後端方向に延伸され、外側筐体１の外径と同じ外形を有する後端延伸部７２とからなる。後端延伸部７２は、軸心方向と交差する方向の形状が、外側筐体１の軸心方向と交差する方向の形状と同じになっている。従って、外側筐体１の後端側の開口より、後端側装着部材７の嵌合部７１が差し込まれて嵌合し、外側筐体１と後端側装着部材７とによって、連続する１本の電子ペン１００の外形を形成する。なお、押圧部材６の後端面（頭部６２の後端面）６２ｂは、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆに当接し、押圧部材６の後端側への移動が抑止される。
　図１に示した各部から電子ペン１００を組み立てる場合には、以下のようにして組み立てる。まず、図１（Ｃ）に示した電子ペン機能部５を形成し、これを図１（Ｂ）に示した内側筐体２に搭載（収納）して、電子ペン機能部５が内側筐体２内で移動しないように係止部材５６の嵌合部５６１を内側筐体２の後端側の開口部分に嵌合させて係止する。次に、内側筐体２に搭載した電子ペン機能部５の係止部材５６の貫通孔に押圧部材６の押圧棒６１を挿入して取り付け、筆圧検出部５５押圧できるようにする。
　このように、押圧部材６が筆圧検出部５５を押圧可能なように差し込まれた（取り付けられた）電子ペン機能部５が搭載されている内側筐体２を、図１（Ａ）に示す外側筐体１に対して、その後端側の開口より挿入して搭載する。この場合に、内側筐体２の側面に巻回して設けられる後退抑制バネ４のペン先側端部が、外側筐体１の内壁面の突起に係合して取り付けられ、後退抑制バネ４の後端側端部が、内側筐体２の内壁面の突起に係合して取り付けられる。これにより、内側筐体２が外側筐体１の内部に後退抑制バネ４によって接続される。また、外側筐体１の先端側の開口から内側筐体２の先端部２１が突出するので、当該先端部２１に先端キャップ３を装着し、電子ペン１００において筆の穂となる部分を設けるようにする。
　最後に、押圧部材６が装着された電子ペン機能部５が搭載されている内側筐体２が搭載された外側筐体１の後端側の開口より、後端側装着部材７の嵌合部７１を外側筐体１の後端面と後端側装着部材７の後端延伸部７２の前端面とが突合するまで押し込む。これにより、先端キャップ３と、外側筐体１と、後端側装着部材７とで外観が構成され、外側筐体１の内部に、電子ペン機能部５と押圧部材６を搭載した内側筐体２が搭載された電子ペン１００が構成される。なお、内側筐体２は、後退抑制バネ４によって外側筐体１の内壁面と接続され、電子ペン１００のペン先を上に向けても、内側筐体２が後退し、不必要に筆圧検出部５５を押圧部材６が押圧して筆圧を誤検出することが無いようにできる。
　［電子ペン１００の内部構成］
　図２は、実施の形態の電子ペン１００の内部構成を説明するため図である。図２（Ａ）は、図１（Ａ）に示したように、側面に平面部が設けられた外側筐体１の上面側より電子ペン１００を見た場合の電子ペン１００のペン先側の断面図である。すなわち、図２（Ａ）は、電子ペン１００を長手方向であって上下に半分に切断し、その上側部分を取り除いた場合の図である。なお、図２（Ａ）において、筆圧検出部５５、押圧部材６、後端側装着部材７の嵌合部７１部分の断面であることを示す斜線は省略している。
　図１を用いて説明し、また、図２（Ａ）に示すように、外側筐体１の内部には、内側筐体２が搭載される。また、内側筐体２の内部には、フェライトコア５１、コイル５２、回路基板５４、筆圧検出部５５が、接続部材５３によって接続された電子ペン機能部５が搭載されている。図２（Ａ）に示すように、コイル５２が巻回されたフェライトコアの後端部が前側接続部５３ａの貫通孔に嵌合して固定されている。また、回路基板５４が基板載置部５３ｂに載置されて固定されている。また、筆圧検出部５５が後側接続部５３ｃの装着孔に嵌合して固定されている。
　また、外側筐体１の先端側の開口から突出した内側筐体２の先端部２１には、先端キャップ３が装着されている。先端キャップ３は、ラバーなどと呼ばれる天然ゴムや合成ゴム、スポンジ、フェルト、布など、弾性を有する種々の材料により形成できる。この実施の形態において、先端キャップ３は、例えば、合成ゴムにより形成されているものとする。
　筆圧検出部５５は、図２（Ａ）に示すように、接続部ｈ１の後端側に、シート状の第１電極ｈ２、誘電体ｈ３、リングスペーサｈ４、例えば導電ゴムなどの弾性導電体により構成された第２電極ｈ５、防水シートｈ６が積層され、これらがハウジングｈ７内に収納されて構成されている。防水シートｈ６は、筆圧検出部５５内に水分が入り込むのを防止するためのものであり、筆圧の検出には影響を及ぼすことが無いものである。
　筆圧検出部５５の後段には、筒状の係止部材５６が設けられて、電子ペン機能部５を内側筐体２内に係止させている。筆圧検出部５５は、図２（Ａ）に示すように、内側筐体２の後端側から差し込まれる押圧部材６の押圧棒６１によって押圧可能にされる。押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂが、外側筐体１の後端側の開口から挿入されて嵌合する後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆに当接し、後端側への移動が抑止される。
　この実施の形態の電子ペン１００が使用されていない状態にある時には、押圧部材６の押圧棒６１の先端が、軽く筆圧検出部５５の防水シートｈ６に接触している程度であり、筆圧を検出することはない。しかし、先端キャップ３が装着された内側筐体２の先端部２１に筆圧が掛けられると、外側筐体１内の内側筐体２の全体が、後端側に移動する。この場合、押圧部材６は、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆに当接して後端側への移動が抑止されるので、押圧部材６の押圧棒６１によって、筆圧検出部５５が防水シートｈ６側より押圧される。
　この時、リングスペーサｈ４によって誘電体ｈ３から離れている第２電極ｈ５が誘電体ｈ３に近づくことによって変化する第１電極ｈ１と第２電極ｈ５との間の静電容量に基づいて筆圧が検出される。先端キャップ３が装着された内側筐体２の先端部２１への筆圧が解除されれば、内側筐体２は押し戻され、外側筐体１内を先端の開口側に移動し、元の位置に復帰する。なお、上述もしたように、内側筐体２の側面には後退抑制バネ４が巻回されており、後退抑制バネ４の先端側は外側筐体１の内壁面に取り付けられ、後端側は内側筐体２の外壁面に取り付けられている。これにより、筆圧によって押し込まれた内側筐体２を押し戻す役割をすると共に、上述もしたように、電子ペン１００のペン先を上に向けるようにして使ったとしても、不必要に内側筐体２が電子ペン１００の後端側に移動することがなく、筆圧の誤検出を防止できる。
　更に、この実施の形態の電子ペン１００の場合には、ペン先側の構成を工夫することにより、筆を用いて筆記や描画を行う場合と同様の感覚で筆記入力や描画入力を行うことができるようにしている。また、この実施の形態の電子ペン１００の場合には、筆を用いた場合のようにペン先の側面部分を使って書く（描く）という技法が用いられても、筆圧を適切に検出できるようにする構成を備える。
　［ペン先側の構成］
　まず、電子ペン１００のペン先側の構成について具体的に説明する。筆を用いて筆記や描画を行う場合と同様の感覚で筆記入力や描画入力を行える電子ペンを実現するには、太いペン先を備える必要がある。そこで、この実施の形態の電子ペン１００の場合には、内側筐体２自体を電子ペン１００の太い芯体として用いるようにし、内側筐体２の先端部２１を外側筐体１の先端側の開口から突出させることにより、内側筐体２の先端部２１を太いペン先とする構成にしている。従って、従来の電子ペンのように、細い芯体は必要なく、内側筐体２により太い芯体と太いペン先が実現できる。
　内側筐体２は芯体として機能するためにある程度の強度が必要である。このため、内側筐体２は、全体として硬質樹脂などの材料により形成され、ペン先としての先端部２１にかかる筆圧に応じて、内側筐体２の全体が後端側に移動するようになっている。しかし、内側筐体２の先端部２１も硬質樹脂などの硬質の材料で形成されているため、このままでは筆のような書き味は実現できない。このため、内側筐体２の先端部２１により実現される太いペン先には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、合成ゴムにより形成された先端キャップ３を装着し、筆のいわゆる穂（毛の束）の部分を構成している。先端キャップ３は、図１（Ｂ）、図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、先端に向かって先細り形状（テーパー形状）となった外観を備え、後端が大きな開口となって内側が中空となったドーム状のものである。
　すなわち、図２（Ａ）及び図２（Ｃ）に示すように、外側筐体１のペン先側の開口より、内側筐体２の先端部２１と、本体部２２の一部が突出する。上述もし、また、図２（Ｃ）にも示すように、内側筐体２の先端部２１は、その直径が内側筐体２の本体部２２の直径よりやや短くなっており、また、先端に向かうほど先細りとなった部分（テーパー形状部分）を備えている。内側筐体２の先端部２１の内部には、図２（Ｃ）に示すように、フェライトコア５１とコイル５２とが位置するようにされている。従って、外側筐体１の先端の開口からは、内側筐体２の先端部２１と共に、この部分に搭載されているフェライトコア５１とコイル５２とも突出する。
　このため、図２（Ｂ）に示すように、先端キャップ３の後端面と内側筐体２の本体部２２の前端面とが接合するように、内側筐体２の先端部２１に先端キャップ３を装着すると、先端部２１の全体を先端キャップ３が覆うようなる。このように、先端キャップ３は、先端部２１の先端だけを覆うものではなく、フェライトコア５１とコイル５２とが搭載されている先端部２１の全体を覆うものである。先端キャップ３を内側筐体２の先端部２１に装着すると、図２（Ｂ）に示すように、先端キャップ３の先端側のテーパー形状となった部分の内側と、内側筐体２の先端部２１のテーパー形状となった部分の先端とが対向する部分には、空隙（隙間）ＳＰが設けられる。
　これにより、電子ペン１００を大きく傾けて、先端キャップ３の側面部分を使って、位置検出センサ上で書く（描く）ようにすると、空隙ＳＰは筆圧が掛けられることにより潰れる。上述もしたように、内側筐体２は全体として筒状のものであり、先端部２１の部分も図２（Ｃ）に示すように貫通孔２１ｈが設けられている。また、フェライトコア５１はパイプのものである内部には貫通孔５１ｈが設けられている。また、前側接続部５３ａにも貫通孔が設けられている。
　このため、空隙ＳＰ部分が潰れても、先端部２１の貫通孔２１ｈ、フェライトコア５１の貫通孔５１ｈ、前側接続部５３ａの貫通孔を通じて空隙ＳＰ内の空気が回路基板５４側に逃げるので、容易に潰れ、筆のような書き味を実現できる。もちろん、先端部２１の貫通孔２１ｈ及びフェライトコア５１の貫通孔５１ｈを通じて逃げた空気は、先端キャップ３部分に掛けられた筆圧が解除されれば、空隙ＳＰに戻るので、空隙ＳＰが潰れたままになることもない。
　これにより、この実施の形態の電子ペン１００を用いて、筆を大きく傾けて、穂（毛の束）の側面部分を使って書く（描く）場合と同様にして、筆記入力や描画入力が可能になる。なお、位置検出センサ側では、コイル５２から放射される磁界を受信する位置検出センサのループコイルの範囲と筆圧に応じて、当該電子ペン１００による筆記入力や描画入力を受け付けることができる。すなわち、筆を大きく傾けて、穂（毛の束）の側面部分を使って書いた（描いた）場合と同様の態様の筆記入力や描画入力を受け付けることができる。
　［筆圧を適切に検出できるようにする構成］
　図２（Ａ）に示すように、この実施の形態の電子ペン１００の場合には、ペン先を構成する内側筐体２の先端部２１から離れた位置である内側筐体２の後端側に筆圧検出部５５を設けている。太いペン先にかかる筆圧を適切に検出できるようにするためである。芯体として機能する内側筐体２は、上述もしたように硬質樹脂などにより構成されるものであり、先端キャップ３が装着された先端部２１に筆圧が掛かれば、内側筐体２の全体が外側筐体１の内部に押し込まれる。すなわち、内側筐体２の全体が軸心方向に移動する。
　しかし、筆を使って書く（描く）場合のように、先端キャップ３が装着された先端部２１の側面部分に軸心方向と交差する方向の大きな筆圧が掛かった場合には、内側筐体２の後端側が、筆圧が掛けられた方向とは反対側に傾く場合があると考えられる。内側筐体２は外側筐体１内を軸心方向に移動可能にされ、また、外側筐体１の内壁面と内側筐体２の外壁面との間には、後退抑制バネ４が設けられているため、外側筐体１の内壁面と内側筐体２の外壁面との間には、クリアランス（隙間）が生じているためである。
　この場合、筆圧検出部５５を押圧する押圧部材６が後端側装着部材７に固定されたものであると、筆圧検出部５５に対して押圧部材６が傾いて当接するなど、押圧部材６が適切な態様で筆圧検出部５５を押圧できず、筆圧を適切に検出できない。そこで、この実施の形態の電子ペン１００の場合には、筆圧検出部５５を押圧する押圧部材６と、後端側装着部材７とを別体とする。これにより、押圧部材６と筆圧検出部５５との位置関係をできるだけ変化させずに、軸心方向から押圧部材６によって筆圧検出部５５を押圧できるようにしている。係止部材５６の内壁面と押圧部材６の押圧棒６１との間にも若干のクリアランスがあるため、押圧部材６と後端側装着部材７とを別体にすれば、押圧部材６と筆圧検出部５５との関係をできるだけ変化させることが無いようにできる。
　更に、この実施の形態の電子ペン１００の場合には、図２（Ａ）に示すように、押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂは凸曲面となっており、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆは凹曲面となっている。これにより、内側筐体２の後端側が若干傾いたとしても、押圧部材６の頭部６２の凸曲面の後端面６２ｂが、後端側装着部材の嵌合部７１の凹曲面の前端面７１ｆに対して嵌合する状態となる。このため、押圧部材６の頭部６２の凸曲面の後端面６２ｂと後端側装着部材の嵌合部７１の凹曲面の前端面７１ｆとが大きくずれるようなことはない。従って、芯体としての内側筐体２に加わる軸心方向の筆圧を、押圧部材６に適切に伝達し、押圧部材６が筆圧検出部５５を押圧できる。
　このように、この実施の形態の電子ペン１００は、押圧部材６と後端側装着部材７とが２つに分離された別体の部材によって構成されている。このため、内側筐体２の先端部２１に軸心方向と交差する方向の筆圧がかかっても、その影響を内側筐体２までにとどめるようにし、押圧部材６と後端側装着部材７との関係が大きく変化することがないようにしている。これにより、内側筐体２の後端側に装着され、後端側装着部材７によって押圧される押圧部材６によって、内側筐体２内搭載された筆圧検出部５５を適切に押圧することができ、先端部２１を介して内側筐体２にかかる軸心方向の筆圧を適切に検出することができる。
　［押圧部材６の後端面と後端側装着部材７の前端面の形状のバリエーション］
　押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂと後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆの形状のバリエーションは、種々のものが考えられる。以下においては、押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂと後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆの形状のバリエーションの例について具体的に説明する。図３、図４は、実施の形態の電子ペン１００の押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂと後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆの形状のバリエーションを説明するための図である。なお、図３、図４においては、後端側装着部材については、その嵌合部の部分だけを示しているため、後端側装着部材全体の参照符号は括弧内に示すようにしている。
　［凸曲面－凹曲面対向の例］
　図３（Ａ）は、図２（Ａ）を用いて説明した場合の例であり、押圧部材６の頭部６２後端面６２ｂが凸曲面で、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆが凹曲面である場合の例である。すなわち、押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂは、中央が頂点となる凸曲面（ドーム状）になっており、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆは、中央が頂点となる凹曲面（カップ状）となっている。
　この場合に、内側筐体２の先端キャップ３が装着された先端部２１に軸心方向と交差する方向の筆圧がかかることにより、内側筐体２の後端側がやや傾いたとする。しかし、押圧部材６の頭部６２の凸曲面の後端面６２ｂと、後端側装着部材７の嵌合部７１の凹曲面の前端面７１ｆとが嵌合する状態となる。このため、押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂと後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆが大きくずれることはない。
　従って、押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂの頭頂部と後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆの頭頂部とを接触する状態を保つことができる。このため、押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂと後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆとの接触位置を大きく変化させることはない。これにより、内側筐体２に加わる軸心方向の圧力を、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆによって押圧される押圧部材６を通じて筆圧検出部５５に対して適切に伝達でき、筆圧を適切に検出できる。
　［凸曲面－凹曲面対向の例］
　図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示したものと逆の態様になるものである。図３（Ｂ）に示すように、押圧部材６Ａの頭部６２Ａの後端面６２Ａｂが凹曲面で、後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの前端面７１Ａｆが凸曲面である場合の例である。すなわち、押圧部材６Ａの頭部６２Ａの後端面６２Ａｂは、中央が頂点となる凹曲面（カップ状）になっており、後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの前端面７１Ａｆは、中央が頂点となる凸曲面（ドーム状）となっている。
　この場合に、内側筐体２の先端キャップ３が装着された先端部２１に軸心方向と交差する方向の筆圧がかかることにより、内側筐体２の後端側がやや傾いたとする。しかし、押圧部材６Ａの頭部６２Ａの凹曲面の後端面６２Ａｂと、後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの凸曲面の前端面７１Ａｆとが嵌合する状態となっている。このため、押圧部材６Ａの頭部６２Ａの後端面６２Ａｂと後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの前端面７１Ａｆが大きくずれるようなことはない。
　従って、押圧部材６Ａの頭部６２Ａの後端面６２Ａｂの頭頂部と後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの前端面７１Ａｆの頭頂部とを接触する状態を保つことができる。このため、押圧部材６Ａの頭部６２Ａの後端面６２Ａｂと後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの前端面７１Ａｆとの接触位置を大きく変化させることはない。これにより、内側筐体２に加わる軸心方向の圧力を、後端側装着部材７Ａの嵌合部７１Ａの前端面７１Ａｆによって押圧される押圧部材６Ａを通じて筆圧検出部５５に対して適切に伝達でき、筆圧を適切に検出できる。
　［凸曲面－凹曲面対向の改良例］
　図３（Ｃ）に示す押圧部材６Ｂの頭部６２Ｂの後端面６２Ｂｂは、凸曲面となっている。これに対して、後端側装着部材７Ｂの嵌合部７１Ｂの前端面７１Ｂｆは、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いる。これにより、押圧部材６Ｂの頭部６２Ｂの凸曲面となった後端面６２Ｂｂと、後端側装着部材７Ｂの嵌合部７１Ｂの凹曲面となった前端面とが嵌合する状態となる。この場合、後端側装着部材７Ｂの嵌合部７１Ｂの凹曲面となった前端面の外縁部分が、押圧部材６Ｂの頭部６２Ｂの後端面６２Ｂｂとの嵌合の障害となることがなく、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、適切な嵌合状態を維持できる。
　［凹曲面－凸曲面対向の改良例］
　図３（Ｄ）に示す押圧部材６Ｃの頭部６２Ｃの後端面６２Ｃｂは、中央部分が凹曲面となっており、当該凹曲面の周囲に平面の縁部が設けられている。これに対して、後端側装着部材７Ｃの嵌合部７１Ｃの前端面７１Ｃｆは、凸曲面になっている。これにより、押圧部材６Ｃの頭部６２Ｃの凹曲面となった後端面６２Ｃｂと、後端側装着部材７Ｃの嵌合部７１Ｃの凸曲面となった前端面７１Ｃｆとが嵌合する状態となる。この場合、押圧部材６Ｃの頭部６２Ｃの凹曲面となった後端面６２Ｃｂの外縁部分が、後端側装着部材７Ｃの嵌合部７１Ｃの凸局面となった前端面７１Ｃｆとの嵌合の障害となることがなく、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、適切な嵌合状態を維持できる。
　このように、図３に示すバリエーションは、いずれか一方が凸曲面で他方が凹曲面とすることによって、両方の面が接する場合には嵌合状態を形成した。これにより、上述もしたように、内側筐体２の後端側が若干傾いたとしても、図３に示したように、後端面６２ｂ、６２Ａｂ、６２Ｂｂ、６２Ｃｂと、前端面７１ｆ、７１Ａｆ、７１Ｂｆ、７１Ｃｆとが大きくずれることない。すなわち、後端面６２ｂ、６２Ａｂ、６２Ｂｂ、６２Ｃｂと、前端面７１ｆ、７１Ａｆ、７１Ｂｆ、７１Ｃｆとの接触状態をできるだけ変化させないようにした。これにより、押圧部材６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃが筆圧検出部５５を押圧する態様をできるだけ変化させないようにし、筆圧検出部５５に対して筆圧で適切に伝達することができる。
　［その他のバリエーション］
　押圧部材６の頭部６２の後端面６２ｂと、後端側装着部材７の嵌合部７１の前端面７１ｆとのバリエーションは、図３に示したものに限るものではない。平面の活用や凸曲面と凸曲面の対応も考えられる。
　［平面－平面対向の例］
　図４（Ａ）に示すように、押圧部材６Ｄの頭部６２Ｄの後端面６２Ｄｂを平面とし、後端側装着部材７Ｄの嵌合部７１Ｄの前端面７１Ｄｆを平面としてもよい。この場合、押圧部材６Ｄと後端側装着部材７Ｄとは少なくとも別体であるので、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｄが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。これにより、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｄが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。従って、筆圧の検出の適正化を図ることができる。
　［平面－凸面対抗の例］
　図４（Ｂ）に示すように、押圧部材６Ｄの頭部６２Ｃの後端面６２Ｄｂを平面とし、後端側装着部材７Ｅの嵌合部７１Ｅの前端面７１Ｅｆを凸曲面としてもよい。この場合にも、平面の後端面６２Ｄｂと凸曲面の前端面７１Ｅｆとが対向するので、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、両方の面の接触態様が大きく変化することがない。このため、図４（Ｂ）に示す例の場合にも、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｄが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。これにより、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｄが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。従って、筆圧の検出の適正化を図ることができる。
　［凸曲面－平面対抗の例］
　図４（Ｃ）に示すように、押圧部材６Ｅの頭部６２Ｅの後端面６２Ｅｂを凸曲面とし、図４（Ａ）の場合と同様に後端側装着部材７Ｄの嵌合部７１Ｄの前端面７１Ｄｆは平面としてもよい。この場合にも、凸曲面の後端面６２Ｅｂと平面の前端面７１Ｄｆとが対向するので、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、両方の面の接触態様が大きく変化することがない。このため、図４（Ｃ）に示す例の場合にも、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｅが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。これにより、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｅが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。従って、筆圧の検出の適正化を図ることができる。
　［凸曲面－平面対抗の例］
　図４（Ｄ）に示すように、押圧部材６Ｅの頭部６２Ｅの後端面６２Ｅｂを凸曲面とし、後端側装着部材７Ｅの嵌合部７１Ｅの前端面７１Ｅｆも凸曲面としてもよい。この場合にも、凸曲面の後端面６２Ｅｂと凸曲面の前端面７１Ｅｆとが対向するので、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、両方の面の接触態様が大きく変化することがない。このため、図４（Ｄ）に示す例の場合にも、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｅが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。これにより、内側筐体２の後端側が傾いたとしても、押圧部材と後端側装着部材とが一体の場合に比べて、押圧部材６Ｅが筆圧検出部５５を押圧する態様の変化を少なくできる。従って、筆圧の検出の適正化を図ることができる。
　なお、図３、図４を用いて説明したバリエーションはあくまでも一例であり、例えば、凸曲面や凹曲面の曲率などを調整して、押圧部材の頭部の後端面と、後端側装着部材の嵌合部の前端面との当接態様を種々の態様に調節することが可能である。
　［電磁誘導方式の電子ペン１００の等価回路］
　図５は、実施の形態の電磁誘導方式の電子ペン１００の等価回路図である。図２（Ａ）を用いて説明したように、フェライトコア５１に巻回されたコイル５２と、内側筐体２の後端側に搭載された可変容量コンデンサの構成とされた筆圧検出部５５と、回路基板５４に搭載されたコンデンサＣｆが並列に接続されて構成される。これにより、共振回路を構成し、位置検出センサとの間で電磁誘導により、電力の供給を受け、また、筆圧を示す情報を含む位置指示信号（磁界）を送信する。
　［アクティブ静電容量方式の電子ペン２００の等価回路］
　図６は、アクティブ静電容量方式の電子ペン（以下、ＡＥＳペンと略称する。）２００の等価回路図である。この例のＡＥＳペン２００は、蓄電部として機能する電気二重層キャパシタ８１、整流用ダイオード８２、電圧変換回路８３、充電用のコイル８４を備える。さらに、ＡＥＳペン２００は、発振回路８５、筆圧検出部５５、信号線路８７、導電性の芯体８８を備える。
　この例では、コイル８４の一端が整流用ダイオード８２のアノードに接続され、他端は、接地（ＧＮＤ）されている。また、電気二重層キャパシタ８１の一端は整流用ダイオード８２のカソードに接続され、他端は、接地されている。コイル８４は、電磁誘導による位置指示のための共振回路を構成するものではなく、外部からの電源の供給を受け付ける電源の供給端として用いられ、無接点充電機能を実現する。導電性の芯体８８は、発振回路８５に対して信号線路８７を通じて電気的に接続される。また、筆圧検出部５５が発振回路８５に対して電気的に接続される。
　発振回路８５は、筆圧検出部５５の可変容量キャパシタ（コンデンサ）の容量に応じて周波数が変化する信号を発生し、その発生した信号を、信号線路８７を通じて芯体８８に供給する。発振回路８５からの信号は、芯体８８のペン先部（先端部）よりその信号に基づく電界として放射される。発振回路８５は、例えばコイルとキャパシタによる共振を利用したＬＣ発振回路により構成される。この例のＡＥＳペン２００により指示された座標位置を検出する位置検出装置では、この信号の周波数より芯体８８のペン先に加えられた筆圧を求めることができる。
　電圧変換回路８３は、電気二重層キャパシタ８１に蓄えられた電圧を一定の電圧に変換して発振回路８５の電源として供給する。この例のＡＥＳペン２００を図示しない充電器に装着したときに、充電器が発生する交番磁界によりコイル８４には誘導起電力が発生して、整流用ダイオード８２を介して電気二重層キャパシタ８１を充電することができる。
　従って、図２（Ａ）に示した電子ペン１００の構成例において、フェライトコア５１の側面に巻回して設けたコイル８４を、電気二重層キャパシタ８１の充電用コイルとして用いるようにする。また、フェライトコア５１の貫通孔に導電性の芯体８８を設ける。そして、整流用ダイオード８２、電圧変換回路８３、発振回路８５を回路基板５４に設け、発振回路８５に対して筆圧検出部５５を接続する共に、発振回路８５からの信号を芯体８８に供給する構成とすれば、ＡＥＳペン２００が実現できる。
　なお、筆圧検出部５５と、筆圧検出部５５を押圧する押圧部材６および後端側装着部材７の構成は、上述した実施の形態の電子ペン１００の場合と同様に構成する。このようにすれば、ＡＥＳペンにも、この発明を適用できる。要は、内側筐体２の先端部２１と先端キャップ３とによって、ペン先側を図２（Ｂ）に示した態様で構成する。また、内側筐体２の後端側に設置される押圧部材６と後端側装着部材との対応を、図３（Ａ）に示した態様、あるいは、図３（Ｂ）～図３（Ｄ）、図４（Ａ）～図４（Ｄ）に示した態様で構成する。これにより、電磁誘導方式の電子ペンであっても、また、ＡＥＳペンであっても、筆で筆記や描画を行う場合と同様の感覚で、位置検出センサを通じて筆記入力あるいは描画入力を行うとこができるものが実現できる。
　［実施の形態の効果］
　上述した実施の形態の電子ペン１００によれば、筆のような筆記入力や描画入力が可能な電子ペンであって、構成が簡単で、太いペン先の側面部分にかかる筆圧を適切に筆圧検出部に対して伝達できるようにした、より使い勝手のよい電子ペンが実現できる。
　［変形例］
　なお、電子ペン１００、ＡＥＳペン２００を構成する各部材は、種々の材料により形成することができる。例えば、外側筐体１や後端側装着部材７は、硬質樹脂、木材など、目的とする強度を有するものであれば、種々の材料を用いて構成できる。また、先端キャップ３は、例えば、スポンジなどを用いて形成した場合には、内部に空隙を設ける必要がなくなる。スポンジは、それ自体が空気を含んでいるので、簡単に潰れたり復帰したりすることができるためである。また、先端キャップ３を柔軟性の高い合成ゴムで構成し、空隙となる部分に例えばスポンジを入れるなどして、いわゆる書き味を調整することもできる。また、先端キャップ３と内側筐体２の先端部２１との間に生じる空隙ＳＰの大きさや形状を調整して書き味を調整することもできる。
　もちろん、先端キャップ３を肉厚にしたり、内側筐体２の先端部２１を大きくするなどして、内部に空隙ＳＰを設けないようにしたりすることもできる。この場合には、書き味が固いものになる。また、先端キャップ３は、毛髪に似せた繊維の束としても良い。この場合、内部に空隙ＳＰを設けた構成とすることもできるし、また、空隙ＳＰを設けない構成とすることもできる。すなわち、電子ペンで何を書くか（描くか）に応じて、先端キャップ３及び先端部２１を調整し、所望の書き味を実現することができる。
　また、先端キャップ３は、図１（Ｂ）、図２（Ａ）に示したように、いわゆる先端が先細りとなったドーム形状に形成しなくもよい。先端キャップ３を例えば長方形状や球形状に形成するなど、種々の形状とすることも可能である。
　また、上述した実施の形態では、筆圧検出部５５は、可変容量コンデンサの構成とされたものとして説明したが、これに限るものではない。例えば、筆圧検出部としての機能を、１つのシリコン基板、ガラス基板、有機材料などの上に微細加工技術によって集積化したデバイスであるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）として構成したものを用いてもよい。要は、押圧部材６により押圧された押圧力の検出が可能な種々のデバイスを筆圧検出部として用いることができる。
　１…外側筐体、２…内側筐体、２１…先端部、２２…本体部、３…先端キャップ、４…後退抑制バネ、５…電子ペン機能部、５１…フェライトコア、５２…コイル、５３…接続部材、５３ａ…前側接続部、５３ｂ…基板載置部、５３ｃ後側接続部、５４…回路基板、５５…筆圧検出部、５６…係止部材、５６１…嵌合部、５６２…開口保護部、６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ、６Ｅ…押圧部材、６１…押圧棒、６２、６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、６２Ｄ、６２Ｅ…頭部、６２ｂ、６２Ａｂ、６２Ｂｂ、６２Ｃｂ、６２Ｄｂ、６２Ｅｂ…後端面、７…後端側装着部材、７１、７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ、７１Ｄ、７１Ｅ…嵌合部、７１ｆ、７１Ａｆ、７１Ｂｆ、７１Ｃｆ、７１Ｄｆ、７１Ｅｆ…前端面、７２…後端延伸部、１００…電子ペン、２００…ＡＥＳペン

Claims (15)

  1. 　両端が開口となった筒状体の外側筐体と、
    　先端部と本体部とからなる筒状体であって、軸心方向に移動が可能なように前記外側筐体内に収納され、前記外側筐体の一方の前記開口から前記先端部を突出させ、前記本体部には回路基板が搭載されると共に、前記先端部とは反対の後端側には筆圧検出部が搭載される内側筐体と、
    　前記内側筐体の後端側より前記筆圧検出部を押圧する押圧部材と、
    　前記押圧部材とは別体であって、前記外側筐体の他方の開口から差し込まれて嵌合し、前端面が前記押圧部材の後端面と当接する嵌合部を有し、前記押圧部材の後端側への移動を抑止する後端側装着部材と
    　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、
    　前記押圧部材の前記後端面が平面、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記前端面とは、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、
    　前記押圧部材の前記後端面が平面で、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記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、
    　前記押圧部材の前記後端面が凸曲面で、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記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、
    　前記押圧部材の前記後端面と前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記前端面とは、いずれも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、
    　前記押圧部材の前記後端面が凸曲面で、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記前端面が凹曲面である
    　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、
    　前記押圧部材の前記後端面が凹曲面で、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記前端面が凸曲面であ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、
    　前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記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、前記押圧部材の前記後端面が、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記前端面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。
  9. 　請求項１に記載の電子ペンであって、
    　前記押圧部材の前記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、前記後端側装着部材の前記嵌合部の前記前端面が、前記押圧部材の前記後端面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、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部には、弾性部材により形成された先端キャップが装着される
    　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、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部には、弾性部材によりテーパー形状に形成された先端キャップが装着される
    　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、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部には、弾性部材によりテーパー形状に形成された先端キャップが装着され、
    　前記内側筐体の前記先端部と、前記先端キャップとの間には、空隙が設けられる
    　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、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部の内側には、フェライトコアが設けられ、前記フェライトコアの側面には、コイルが巻回されており、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部には、その内側に前記フェライトコアと前記コイルとが設けられた部分にまで、弾性部材によりテーパー形状に形成された先端キャップが装着される
    　ことを特徴とする電子ペン。
  14. 　請求項１に記載の電子ペンであって、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部の内側には、フェライトコアが設けられ、前記フェライトコアの側面には、コイルが巻回されており、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部には、その内側に前記フェライトコアと前記コイルとが設けられた部分にまで、弾性部材によりテーパー形状に形成された先端キャップが装着され、
    　前記内側筐体の前記先端部と、前記先端キャップとの間には、空隙が設けられる
    　ことを特徴とする電子ペン。
  15. 　請求項１に記載の電子ペンであって、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部の内側には、フェライトコアが設けられ、前記フェライトコアの側面には、コイルが巻回されており、
    　前記外側筐体の一方の前記開口から突出した前記内側筐体の前記先端部には、その内側に前記フェライトコアと前記コイルとが設けられた部分にまで、弾性部材によりテーパー形状に形成された先端キャップが装着され、
    　前記内側筐体の前記先端部と、前記先端キャップとの間には、空隙が設けられており、
    　少なくとも前記フェライトコアには、前記空隙と前記フェライトコアの後端側にある空間とを接続する貫通孔が設けられている
    　ことを特徴とする電子ペン。
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