特許 5773472 位置指示器及び位置検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】5773472

(24)【登録日】2015年7月10日

(45)【発行日】2015年9月2日

(54)【発明の名称】位置指示器及び位置検出装置

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/03 20060101AFI20150813BHJP

【ＦＩ】

   G06F3/03 400A

【請求項の数】12

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2015-520747(P2015-520747)

(86)(22)【出願日】2015年1月21日

(86)【国際出願番号】JP2015051467

【審査請求日】2015年4月28日

(31)【優先権主張番号】特願2014-16311(P2014-16311)

(32)【優先日】2014年1月31日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000139403

【氏名又は名称】株式会社ワコム

(74)【代理人】

【識別番号】100091546

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 正美

(72)【発明者】

【氏名】藤塚 広幸

【審査官】 佐藤 匡

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０６−１２９９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１７９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２９９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１６５１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３／０３

Ｈ０１Ｇ ５／００，７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筐体と、
略棒状に形成され、一端が前記筐体の外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、
前記芯体を介して加わる外力により容量が変化するコンデンサと、からなり、
前記コンデンサは、
第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面部に配置された第１の導体と、
前記誘電体の前記第１の導体に接続され、前記第１の導体と共に前記コンデンサの第１の電極を構成する第１の端子部と、
前記誘電体の第２の面部に配置された第２の導体と、
前記第２の面部に対向して配置される導電部材と、
前記第２の導体と前記導電部材と共に前記コンデンサの第２の電極を構成する第２の端子部と、
前記導電部材を、前記誘電体の前記第２の面部から離隔する状態に付勢するための弾性部材と
を備え、
前記外力により、前記弾性部材の偏倚力に抗して前記導電部材が前記誘電体の前記第２の面部の前記第２の導体に接触し、接触時には前記コンデンサの容量が、前記導電部材と前記第２の導体との接触面積よりも大きい、前記第１の導体と前記第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に変化する
ことを特徴とする位置指示器。

【請求項2】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記外力に応じた信号を送信する回路を備え、
前記第１の端子部と、前記第２の端子部とが、前記回路に接続されてなる位置指示器。

【請求項3】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記コンデンサは、
前記導電部材が、前記第２の導体をはみ出して前記誘電体の前記第２の面部と接触する面積に応じて、前記外力の変化に応じた容量を有するものとなることを特徴とする位置指示器。

【請求項4】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記第２の導体は、前記第１の導体よりも小さな面積であることを特徴とする位置指示器。

【請求項5】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記導電部材は、前記第２の面部に対向する側に膨出する曲面部を備え、当該曲面部の先端から第２の面部と徐々に接触する構成とされており、
前記第２の導体は、前記第２の面部において前記導電部材の曲面部の先端が接触する位置に設けられることを特徴とする位置指示器。

【請求項6】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記第２の面部の前記導電部材と対向する面は鏡面加工されていることを特徴とする位置指示器。

【請求項7】

請求項１に記載の位置指示器であって、
前記コンデンサは、
前記導電部材と前記第２の導体とが接触した直後においては、前記第１の導体と前記第２の導体との面積に応じた所定容量を有するものとなり、
前記導電部材が、前記第２の導体をはみ出して前記誘電体の第２の面部に接触する面積に応じて、外力の変化に応じた容量を有するものとなることを特徴とする位置指示器。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれかに記載の位置指示器であって、
前記第２の導体は、中心位置が前記誘電体の第２の面部の中心位置と一致するように設けられることを特徴とする位置指示器。

【請求項9】

請求項１から請求項７のいずれかに記載の位置指示器であって、
前記第２の導体は、中心位置が前記誘電体の前記第２の面部の中心から偏心した位置となる形状とされることを特徴とする位置指示器。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれかに記載の位置指示器であって、
前記コンデンサを回路素子の一部とする共振回路を備え、電磁誘導方式の位置検出装置に対して用いられる位置指示器。

【請求項11】

請求項１から請求項９のいずれかに記載の位置指示器であって、
前記芯体は導電性材料により形成され、使用者と前記芯体とが電気的に接続可能にされることにより、静電方式の位置検出装置に対して用いられる位置指示器。

【請求項12】

筐体と、略棒状に形成され、一端が前記筐体の外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、前記芯体を介して加わる外力により容量が変化するコンデンサと、からなり、前記コンデンサは、第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、前記誘電体の前記第１の面部に配置された第１の導体と、前記誘電体の前記第１の導体に接続され、前記第１の導体と共に前記コンデンサの第１の電極を構成する第１の端子部と、前記誘電体の第２の面部に配置された第２の導体と、前記第２の面部に対向して配置される導電部材と、前記第２の導体と前記導電部材と共に前記コンデンサの第２の電極を構成する第２の端子部と、前記導電部材を、前記誘電体の前記第２の面部から離隔する状態に付勢するための弾性部材とを備え、前記外力により、前記弾性部材の偏倚力に抗して前記導電部材が前記誘電体の前記第２の面部の前記第２の導体に接触し、接触時には前記第１の導体と前記第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に変化する位置指示器により指示された指示位置を検出する位置検出装置であって、
前記位置指示器からの信号を受信する受信回路と、該信号から前記容量の変化を前記位置指示器に加わる外力の変化として検出する検出回路を有する
ことを特徴とする位置検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、筆圧を検出する機能を備えたペン型の位置指示器及び位置指示器を備えて構成される位置検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

パーソナルコンピュータなどの情報処理装置の入力デバイスとして、座標入力装置が用いられている。座標入力装置は、例えば、ペン型の位置指示器と、この位置指示器を用いてポインティング操作や文字、図形などの入力を行う入力面を有する位置検出装置から構成される。例えば、パーソナルコンピュータと座標入力装置とを利用してデザインや設計を行う場合には、入力する線の太さも様々に変えたい場合がある。この場合、位置指示器において、使用者により加えられた圧力（筆圧）を検出し、これを位置検出装置に伝達することにより、使用者の筆圧に応じた情報の入力が可能となる。位置指示器における使用者により加えられた筆圧の検出には、従来から特許文献１に記載されている可変容量コンデンサが用いられている。

【0003】

図８は、特許文献１に開示されている可変容量コンデンサ１００の概略構成を示すものである。可変容量コンデンサ１００は、略円盤状の誘電体１０１と、誘電体の一方の面（第１の面）１０１ａに取り付けられた第１の電極１０２と、誘電体１０１の他方の面（第２の面）１０１ｂ側に、リング状のスペーサ１０４を介して配設された可撓性を有する第２の電極１０３とを有する。第１の電極１０２には第１の端子１０８が接続され、第２の電極１０３には第２の端子１０９が接続されている。第２の電極１０３の誘電体１０１と対向する面とは反対側の面側には、弾性体１０５を介して位置指示器のペン先に連なる棒状の芯体３００が配設されている。

【0004】

このような構成を有する可変容量コンデンサ１００において、ペン先に使用者の筆圧が加わらない状態（初期状態）では、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと第２の電極１０３がスペーサ１０４によって離隔された状態が維持される（図８（Ａ））。このため、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと第２の電極１０３との間にはスペーサ１０４の厚み分の空気層６００が形成される。このときの第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量は、誘電体１０１が有する電気容量と非誘電率１．０の空気層６００が有する電気容量の直列合成容量となり、かなり小さなものとなる。

【0005】

これに対して、ペン先に使用者の筆圧が加わると、それに応じて芯体３００が誘電体１０１側に変位するため、第２の電極１０３が誘電体１０１側に湾曲して近づく。この場合、空気層６００の電気容量はその厚みに反比例して大きくなり、第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量は大きくなる。その後、図８（Ｂ）に示すように、第２の電極１０３が誘電体１０１の第２の面１０１ｂに接触すると、第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量は、誘電体１０１の他方の面１０１ｂと第２の電極１０３との接触面積に比例して増加する。従って、第１の端子１０８と第２の端子１０９間の電気容量の変化を検出することで、芯体３００に連なるペン先に加わる圧力（筆圧）が検出できる。

【0006】

このように位置指示器においては、誘電体の一方の面（第１の面）には第１の電極を取り付け、他方の面（第２の面）側には対向して第２の電極を配置し、筆圧に応じて芯体により第２の電極を誘電体の第２の面に押し当てて可変容量コンデンサを構成する。この場合、誘電体の第２の面と、これに筆圧に応じて押し当てられる第２の電極との接触面積に応じて変化する当該コンデンサの電気容量の変化によって筆圧を検出可能にしている。

【0007】

位置指示器の筆圧検出用の可変容量コンデンサについては、構成の簡略化や筆圧検出の高感度化などを目的として種々の改良が行われている。図９〜図１２は、位置指示器の筆圧検出用の改良された可変容量コンデンサについて説明するための図である。例えば、特許文献２には、図９（Ａ）に示す可変容量コンデンサ１００Ａが開示されている。可変容量コンデンサ１００Ａは、誘電体１０１の第１の面１０１ａには第１の電極１０２を取り付け、第１の電極１０２には第１の端子１０８を接続する。誘電体の第２の面１０１ｂには先端が円形に形成された部分を有する線状の第２の電極１０３を取り付け、この第２の電極１０３には第２の端子を接続する。

【0008】

更に、誘電体１０１の第２の面１０１ｂに対向するようにペン先に連なる芯体３００を配設するが、この芯体３００は、ペン先とは反対側の端部に例えばドーム状の導電ゴム部３００ａを備えたものである。従って、導電ゴム部３００ａが誘電体１０１の第２の面１０１ｂに接触したときには、導電ゴム部３００ａもまた第２の電極として機能する。この例の可変容量コンデンサ１００Ａは、誘電体１０１の第２の面１０１ｂには既に第２の電極１０３が取り付けられているので、初期容量Ｃ０を有する。

【0009】

位置指示器のペン先に使用者による筆圧が加わると、ペン先に連なる芯体３００のペン先とは反対側の端部に設けられている導電ゴム部３００ａが、誘電体１０１側に移動する。このようにして導電ゴム部３００ａが誘電体１０１の第２の面に取り付けられた第２の電極１０３に接し、更に潰れて誘電体１０１の第２の面との接触面積が大きくなることで、第１の電極１０２と第２の電極１０３との間の電気容量が変化し、これに応じて筆圧の検出ができる。

【0010】

可変容量コンデンサ１００Ａの場合には、図９（Ｂ）の筆圧検出特性に示すように、筆圧を加えていない状態でも初期容量Ｃ０を有することにより、軽くペン先に力を加えることにより筆圧の検出が可能となる。しかし、誘電体１０１の第２の面１０１ｂに取り付けられている第２の電極１０３の機能により立ち上がりをよくしているため、筆圧を正確に検出できる範囲は、図９（Ｂ）に示した点線の上側の範囲となり、筆圧の解像度が低くなる。

【0011】

特許文献３には、図１０（Ａ）に示す可変容量コンデンサ１００Ｂが開示されている。可変容量コンデンサ１００Ｂは、誘電体１０１の第１の面１０１ａには第１の電極１０２を取り付け、この第１の電極１０２には第１の端子１０８を接続する。更に、誘電体１０１の第２の面１０１ｂに対向するようにペン先に連なる芯体３００を配設する。この芯体３００は、ペン先とは反対側の端部に例えばドーム状の導電ゴム部３００ｂを備えたものであり、当該導電ゴム部３００ｂには、第２の端子１０９を接続する。従って、導電ゴム部３００ｂが誘電体１０１の第２の面１０１ｂに接触したときに初めて、導電ゴム部３００ｂが第２の電極として機能し、可変容量コンデンサを構成する。

【0012】

そして、位置指示器のペン先に使用者による筆圧が加わると、ペン先に連なる芯体３００のペン先とは反対側の端部に設けられている導電ゴム部３００ｂが、誘電体１０１側に移動する。この後、導電ゴム部３００ｂが誘電体１０１の第２の面に接して潰れ、誘電体１０１の第２の面との接触面積が大きくなることで、第１の電極１０２と第２の電極１０３間の電気容量が変化し、これに応じて筆圧の検出ができる。可変容量コンデンサ１００Ｂの場合には、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと第２の電極としての導電ゴム部３００ｂとの接触面積に応じて電気容量が変化する。このため、可変容量コンデンサ１００Ｂを用いることにより、図１０（Ｂ）の筆圧検出特性に示しように、軽い筆圧から重い筆圧に至るまで広範囲に筆圧を正確に検出できる。

【0013】

しかしながら、図９（Ｂ）と図１０（Ｂ）との筆圧検出特性を比較すると分かるように、可変容量コンデンサ１００Ｂの場合には、可変容量コンデンサ１００Ａに比べて立ち上がりの傾きが小さくなる。使用者により圧力が加えられた場合にのみ筆圧を検出するためには、確実に筆圧が加えられていると判別できる所定の筆圧検出スレショルドまで可変容量コンデンサ１００Ｂの電気容量を上げなければならない。しかし、図１０（Ｂ）に示すように、筆圧検出特性の傾きが小さい。このため、筆圧検出スレショルドまで可変容量コンデンサ１００Ｂの電気容量が大きくなるまでに所定量の荷重（筆圧）を掛けなければならないので、図９（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ａに比べて立ち上がり感度が低下する（鈍くなる）。

【0014】

このため、図１１（Ａ）に示すように、先端を平坦にして、ある程度の面積を持たせるようにした導電ゴム部３００ｃを芯体３００のペン先とは反対側の端部に設けることが考えられる。可変容量コンデンサ１００Ｃは、導電ゴム部３００ｃ以外の各部は図１０（Ａ）に示した可変容量コンデンサＢと同様に構成されたものである。可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、誘電体１０１の第２の面１０１ｂと導電ゴム部３００ｃとが接触した場合に、最初から所定の面積で接触する。

【0015】

このため、可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、図１１（Ｂ）の筆圧検出特性に示すように立ち上がりが早い特性とすることができる。しかしながら、可変容量コンデンサ１００Ｃの場合、導電ゴム部３００ｃの先端部を平坦にすることにより立ち上がりをよくしているため、筆圧を正確に検出できる範囲は、図１１（Ｂ）に示した点線の上側の範囲となる。従って、図１１（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ｃもまた、図９（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ａの場合と同様に、筆圧の解像度は低くなる。

【0016】

また、図１１（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、上述したように、導電ゴム部３００ｃのペン先とは反対側の端部の先端を平坦にしている。このため、導電ゴム部３００ｃの取り付け状態などの影響を受けて、可変容量コンデンサ１００Ｃを搭載した位置指示器ごとに導電ゴム部３００ｃと誘電体１０１の第２の面部との接触の仕方が異なる。従って、図１１（Ｂ）において、３つの筆圧検出特性で示したように、当該可変容量コンデンサ１００Ｃが搭載された位置指示器ごとに、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきが生じてしまう場合があった。

【0017】

このことは、当該可変容量コンデンサ１００Ｃが搭載された同じ位置指示器においても発生する可能性がある。すなわち、使用時の位置指示器の傾け方などの影響を受けて、導電ゴム部３００ｃと誘電体１０１の第２の面部１０１ｂとの接触の仕方が異なることがある場合には、立ち上がり率にばらつきが生じることになる。この場合には、同じ位置指示器であっても、使用ごとに書き味にばらつきが生じる可能性がある。

【0018】

特許文献４には、図１２（Ａ）に示す可変容量コンデンサ１００Ｄが開示されている。可変容量コンデンサ１００Ｄは、誘電体１０１の第１の面１０１ａには第１の電極１０２を取り付け、この第１の電極１０２には第１の端子１０８を接続する。誘電体１０１の第２の面１０１ｂ側に、図示しないがリング状のスペーサを介して可撓性を有し、中心から放射状に延伸した延伸部を有する第２の電極１０３ａを配置し、第２の電極１０３ａには第２の端子１０９を接続する。第２の電極１０３ａは、いわゆるリボン形状を有している。第２の電極１０３の誘電体１０１と対向する面とは反対側の面側には、図示しないが弾性体を介して位置指示器のペン先に連なる棒状の芯体３００を配設する。

【0019】

すなわち、図１２（Ａ）に示した可変容量コンデンサ１００Ｄは、第２の電極１０３ａの形状が異なるだけで、図８を用いて説明した可変容量コンデンサ１００と同様の構成を有する。可変容量コンデンサ１００Ｄの場合には、第２の電極の形状に応じて、例えば、図１２（Ｂ）の筆圧検出特性に示すように、筆圧検出特性の傾きを調整できる。

【0020】

すなわち、第２の電極１０３ａの中心から放射状に延伸した延伸部の面積を小さくすれば傾きを小さくでき、当該延伸部分の面積を大きくすれば傾きを大きくできる。これによって、いわゆる書き味が変えられる。しかし、筆圧検出特性の傾きを小さくすれば、筆圧の解像度は高くなるが、筆圧の検出感度は鈍くなる。逆に、筆圧検出特性の傾きを大きくすれば、筆圧の検出感度が鋭くなるが、筆圧の解像度は低くなる。

【0021】

このように、位置指示器において、使用者の筆圧を検出するための可変容量コンデンサについては、使用者の満足度を高めるために種々の改良がなされているが、筆圧の検出感度と筆圧の解像度との関係は、いわゆるトレードオフの関係にある。また、図１１を用いて説明したように、その構成上、立ち上がり率にばらつき生じる場合があるといった不都合を内在するものもあった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0022】

【特許文献1】特許第３１５０６８５号公報

【特許文献2】特開２０１０−１１７９４３号公報

【特許文献3】特開２０１０−１２９９２０号公報

【特許文献4】特開２０１１−２１６５１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0023】

近年、タブレット型ＰＣ（Personal Computer）やスマートフォンと呼ばれる高機能携帯電話端末が広く用いられるようになってきている。タブレット型ＰＣや高機能携帯電話端末などの携帯端末は、比較的に表示画面の大きなＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置と種々のタッチセンサからなるタッチパネルを備えており、ペン型の位置指示器を用いた入力も行われる。このような携帯端末においてペン型の位置指示器を用いて入力する場合にも筆圧に応じた入力を行えるようにすることが望まれる。

【0024】

携帯端末を利用する場合、通常は一方の手で保持している携帯端末に対して、他方の手に持った位置指示器を使って入力操作を行うため、軽いタッチで入力が行えるようにする必要がある。このため、位置指示器において筆圧検出のために用いる可変容量コンデンサは、図９や図１１を用いて説明した立ち上がり感度の良いものを用いることが考えられる。しかし、図９や図１１を用いて説明した可変容量コンデンサ１００Ａ、１００Ｃの場合には、立ち上がりを良くするように構成したことに起因して、筆圧の解像度が低くなる。また、図１１を用いて説明した可変容量コンデンサ１００Ｃの場合には、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきが生じる可能性があるといった問題を生じる場合もある。

【0025】

携帯端末でも検出される筆圧の解像度はできるだけ高いことが望まれる。また、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきを生じさせることなく、いつでも同じ書き味を提供できることも望まれる。このため、図１０を用いて説明した筆圧の解像度が高く、筆圧検出特性の立ち上がり率にばらつきを生じさせることのない可変容量コンデンサ１００Ｂを用いることも考えられる。しかし、図１０を用いて説明した可変容量コンデンサ１００Ｂは、上述もしたように、図９、図１０に示した可変容量コンデンサ１００Ａ、１００Ｃに比べて立ち上がりの感度（反応）が鈍い。このため、立ち上がりの感度を上げようとすれば、携帯端末の使用者が位置指示器に対して初めから一定以上の筆圧を加えなければならなくなるが、この場合には手に持つ携帯端末が不安定となり入力がし難くなる場合があると考えられる。

【0026】

以上のことに鑑み、この発明は、可変容量コンデンサを用いて筆圧の検出を可能にした位置指示器において、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器を実現する。

【課題を解決するための手段】

【0027】

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明の位置指示器は、
筐体と、
略棒状に形成され、一端が前記筐体の外側に突出して前記筐体に収納された芯体と、
前記芯体を介して加わる外力により容量が変化するコンデンサと、からなり、
前記コンデンサは、
第１の面部及び該第１の面部に対向する第２の面部を有する誘電体と、
前記誘電体の前記第１の面部に配置された第１の導体と、
前記誘電体の前記第１の導体に接続され、前記第１の導体と共に前記コンデンサの第１の電極を構成する第１の端子部と、
前記誘電体の第２の面部に配置された第２の導体と、
前記第２の面部に対向して配置される導電部材と、
前記第２の導体と前記導電部材と共に前記コンデンサの第２の電極を構成する第２の端子部と、
前記導電部材を、前記誘電体の前記第２の面部から離隔する状態に付勢するための弾性部材と
を備え、
前記外力により、前記弾性部材の偏倚力に抗して前記導電部材が前記誘電体の前記第２の面部の前記第２の導体に接触し、接触時には前記コンデンサの容量が、前記導電部材と前記第２の導体との接触面積よりも大きい、前記第１の導体と前記第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に変化する
ことを特徴とする。

【0028】

この請求項１に記載の発明の位置指示器によれば、筐体とペン先に連なる芯体と芯体を介して加わる外力により電気容量が変化するコンデンサを有する。コンデンサは、対向する第１、第２の面部を有する誘電体を備え、誘電体の第１の面部には、第１の導体が配設され、第１の導体には第１の端子部が接続されて第１の電極部を構成する。誘電体の第２の面部には第２の導体が配設される。また、誘電体の第２の面部に対向して導電部材が配設され、この導電部材には第２の端子部が接続されて第２の電極部を構成する。導電部材は、弾性部材により、誘電体の第２の面部から離隔する状態に付勢される。

【0029】

芯体に外力が加えられることで、導電部材は誘電体の第２の面部に向って移動し、導電部材が誘電体の第２の面部の第２の導体に接触すると、接触時にはコンデンサの容量が、導電部材と第２の導体との接触面積よりも大きい、第１の導体と第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に瞬時に変化する。すなわち、導電部材と第２の導体とがごく僅かに接触しただけで、コンデンサの容量が、第１の導体と第２の導体との対向面積に応じた所定の容量に急激に変化する。

【0030】

これにより、コンデンサの立ち上がりの感度を向上させることができる。また、芯体に加えられる外力に応じて、導電部材と誘電体の第２の面部との当接面積が変化し、これに対応してコンデンサの容量も変化させることができる。従って、外力に応じてコンデンサの容量も適切に変化させることができ、筆圧の解像度も向上させることができる。

【発明の効果】

【0031】

この発明の位置指示器によれば、コンデンサを用いて筆圧の検出を可能にした位置指示器において、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】この発明による位置指示器の実施形態の構成例を説明するための図である。

【図2】この発明による位置指示器の実施形態と、当該位置指示器と共に使用する位置検出装置を備える電子機器の例を示す図である。

【図3】この発明による位置指示器の実施形態の要部の分解斜視図である。

【図4】誘電体７１の第２の面部７１ｂに導体部材７１ｃが取り付けられた構成等を説明するための図である。

【図5】導体部材７１ｃの取り付け位置と形状のバリエーションの一例を説明するための図である。

【図6】位置指示器の構成例を説明するための図である。

【図7】位置指示器の他の構成例を説明するための図である。

【図8】従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。

【図9】従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。

【図10】従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。

【図11】従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。

【図12】従来の可変容量コンデンサの一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図を参照しながら、この発明による位置指示器の実施形態について説明する。

【0034】

図１〜図３は、この発明による位置指示器の実施形態の構成例を説明するための図である。図２は、この実施形態の位置指示器１を用いる電子機器２００の一例を示すものである。この例では、電子機器２００は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの表示装置の表示画面２００Ｄを備える高機能携帯電話端末であり、表示画面２００Ｄの下部（裏側）に、電磁誘導方式の位置検出装置２０２を備えている。

【0035】

この例の電子機器２００の筐体は、ペン形状の位置指示器１を収納する収納凹穴２０１を備えている。使用者は、必要に応じて、収納凹穴２０１に収納されている位置指示器１を、電子機器２００から取り出して、表示画面２００Ｄで位置指示操作を行う。

【0036】

電子機器２００においては、表示画面２００Ｄ上で、ペン形状の位置指示器１により位置指示操作がされると、表示画面２００Ｄの裏側に設けられた位置検出装置２０２が、位置指示器１の信号を受信回路（図示はしていない）で受信し、更に位置指示器１で操作された位置及び筆圧として検出回路（図示していない）で検出し、位置指示器１で操作された位置及び筆圧を検出し、電子機器２００の位置検出装置２０２が備えるマイクロコンピュータが、表示画面２００Ｄでの操作位置及び筆圧に応じた表示処理を施す。

【0037】

図１は、この実施形態の位置指示器１の全体の概要を示すものである。図１（Ａ）は、説明のために、位置指示器１のケース２（筐体）のケース本体２ａのみを破断して、その内部を示したものである。また、図１（Ｂ）は、この実施形態の位置指示器１を、芯体４側から軸芯方向に見た図である。

【0038】

図１（Ａ）に示すように、位置指示器１は、軸芯方向に細長であって、一方が閉じられた有底の円筒状の筐体を構成するケース２を備える。このケース２は、例えば樹脂などからなるもので、内部に中空部を有する円筒形状のケース本体２ａと、このケース本体２ａと結合されるケースキャップ２ｂとにより構成されている。ケース本体２ａの中空部内には、基板ホルダー３に、略棒状の芯体４と、コイル５が巻回された磁性体コア、この例ではフェライトコア６とが結合されて収納される。フェライトコア６は、この例では、円柱状形状を備える。

【0039】

基板ホルダー３は、例えば樹脂により構成され、ケース本体２ａの中空部内に収納されたときに、位置指示器１の軸芯方向となる長手方向に、感圧用部品ホルダー部３ａと、プリント基板載置台部３ｂとが連続するように構成されている。感圧用部品ホルダー部３ａには、感圧用部品（筆圧検出用の複数個の部品）７が収納され、プリント基板載置台部３ｂには、プリント基板８が載置され、保持される。以下、説明の簡単のため、感圧用部品ホルダー部３ａは、ホルダー部３ａと略称する。ホルダー部３ａは、基板ホルダー３において、最も芯体４側に形成されており、このホルダー部３ａに芯体４及びフェライトコア６が結合される。

【0040】

また、図３（Ｂ）は、基板ホルダー３と芯体４及びフェライトコア６とが結合した状態を示す図である。また、図３（Ａ）は、基板ホルダー３のホルダー部３ａ及び感圧用部品７を説明するための分解斜視図である。また、図３（Ｃ）は、図３（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面図であり、これは、基板ホルダー３のホルダー部３ａの縦断面図である。また、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示した誘電体７１の面とは反対側の面を示す図である。

【0041】

図３（Ｂ）に示すように、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂには、プリント基板８が載置される。プリント基板８は、ケース本体２ａの内径よりも狭い幅を有し、長手方向に所定の長さを有する細長の矩形形状とされている。プリント基板載置台部３ｂの基板載置平面の長手方向の長さは、プリント基板８の長手方向の長さとほぼ等しい、あるいは、僅かに大きい長さとされている。また、プリント基板載置台部３ｂの基板載置平面の幅方向の長さは、プリント基板８の幅よりも若干大きく選定されている。

【0042】

図示は省略するが、コイル５の一端及び他端は、基板ホルダー３とケース本体２ａとの間の隙間を利用してプリント基板８まで延長されており、このプリント基板８に形成されている導電パターンに、例えば半田付けされる。図３（Ｂ）の例では、基板ホルダー３の長手方向の一部に切り欠き部３１が形成されて、プリント基板８の基板面８ａとは反対側の裏面側において、コイル５の一端及び他端が半田付けされ、スルーホールを介して基板面８ａの導体パターンに接続される。

【0043】

このプリント基板８には、押下されたときにオンとなり、押下を停止するとオフに戻るプッシュスイッチ（サイドスイッチ）１１が設けられていると共に、コイル５と共振回路を構成するコンデンサ１２，１３が設けられている。コンデンサ１２は、この例では、静電容量の調整が可能なトリマーコンデンサである。更に、プリント基板８には、この第１の実施形態では、ＩＣ１４が設けられていると共に、図示を省略するその他の回路部品及び導体パターンが形成される。

【0044】

そして、この例では、位置指示器１のケース本体２ａの側周面の、サイドスイッチ１１に対応する位置には貫通孔１５（図２参照）が穿かれており、サイドスイッチ１１の押下操作子１６が、この貫通孔１５を通じて当該サイドスイッチ１１を押下することができるように露呈するようにされている。この場合、押下操作子１６によるサイドスイッチ１１の押下操作に対しては、位置検出装置２０２を備える電子機器２側で所定の機能が割り当て設定される。例えば、この例の電子機器２においては、押下操作子１６によるサイドスイッチ１１の押下操作は、マウスなどのポインティングデバイスにおけるクリック操作と同様の操作として割り当て設定が可能である。

【0045】

共振回路の一部を構成するコンデンサ１２，１３、また、ＩＣ１４は、この例ではチップ部品としてプリント基板８に配設される。そして、この実施形態では、トリマーコンデンサ１２の静電容量が調整されることで、共振回路の共振周波数が調整される。

【0046】

この例の場合、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂの長手方向の両端部には、プリント基板８の長手方向の両端部において当該プリント基板８の厚さ方向を挟むことで、プリント基板８をプリント基板載置台部３ｂに係止させる係止部３２，３３が形成されている。図１に示すように、プリント基板載置台部３ｂに載置されて係止部３２，３３により係止されている状態では、プリント基板８は、ケース本体２ａの内壁面とは接触せずにケース本体２ａとは離間している状態となっている。

【0047】

なお、基板ホルダー３のホルダー部３ａのうちの後述する開口部３５を除く部分の大部分と、プリント基板載置台部３ｂの裏側部分及び基板ホルダー３とケースキャップ２ｂとの結合部３ｃとは、ケース本体２ａの内壁に接触することで、基板ホルダー３が、ケース本体２ａの中空部内で軸芯方向と直交する方向にがたつかないように構成されている。

【0048】

そして、基板ホルダー３のホルダー部３ａには、図１、図３（Ａ）に示すような複数個の部品からなる感圧用部品７が収納される。このようにホルダー部３ａに感圧用部品７が収納されることで、筆圧検出用モジュールが構成される。この筆圧検出用モジュールに、芯体４の芯体本体４２が結合されることで、芯体４の突出部材４１に印加される筆圧が筆圧検出用モジュールの感圧用部品７で検出される。この筆圧検出用モジュールの感圧用部品７の構成及び感圧用部品７のホルダー部３ａへの収納については、後で詳述する。

【0049】

なお、基板ホルダー３においては、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の、開口部３５とは軸芯位置を介して対向する側及びプリント基板載置台部３ｂのプリント基板の載置平面とは反対側には、軸芯方向に沿う方向の平面３ｐｎ（図３（Ａ）参照）が形成されている。この場合、詳細な図示は省略するが、この平面３ｐｎは、ホルダー部３ａまたは、ホルダー部３ａからプリント基板載置台部３ｂに亘って軸芯方向に沿う方向において、面一の平面となっている。

【0050】

基板ホルダー３は、この平面３ｐｎにより、所定の作業台平面上において、転がることなく、安定した状態で載置される。そして、基板ホルダー３が当該作業台平面上に載置された状態では、ホルダー部３ａの開口部３５は、前記所定の作業台平面に対して直交する方向の開口となると共に、プリント基板載置台部３ｂのプリント基板の載置平面は、前記所定の作業台平面に平行な面となる。したがって、作業台平面上に載置された基板ホルダー３のホルダー部３ａに、感圧用部品７を、開口部３５を通じて収納する作業を確実に行うことができると共に、プリント基板載置台部３ｂの載置平面に、プリント基板８を確実に載置して、係止させるようにすることができる。

【0051】

図３（Ｂ）に示すように、この例では、基板ホルダー３は、プリント基板載置台部３ｂの長手方向のホルダー部３ａとは反対側の端部の結合部３ｃにおいてケースキャップ２ｂと結合されており、ケースキャップ２ｂと基板ホルダー３とは一体のものとして扱うことができるように構成されている。

【0052】

したがって、この例においては、後述するように、基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂにプリント基板８を載置して固定し、また、ホルダー部３ａに感圧用部品７を収納すると共に、コイル５が巻回されたフェライトコア６及び芯体４を基板ホルダー３に結合させたものを、一つのモジュール部品として扱うことができる。そして、そのモジュール部品を、ケース本体２ａの中空部内に収納させることで、位置指示器１を完成させることができる。このとき、基板ホルダー３は、ホルダー部３ａの軸芯方向の中心線位置が、筒状のケース本体２ａの軸芯方向の中心線位置と一致するような状態で、ケース本体２ａ内に係止されるように、ケースキャップ２ｂに結合されている。

【0053】

図１（Ａ）に示すように、ケース本体２ａの軸芯方向の一端側がペン形状の位置指示器１のペン先側とされており、このケース本体２ａのペン先側には、貫通孔２１（開口）を備える。

【0054】

芯体４は、この例では、ケース本体２ａの貫通孔２１から外部に突出する突出部材（ペン先部材）４１と芯体本体４２とで構成されている。芯体４は、突出部材４１が操作面に当接して使用される場合の摩擦に対する耐性を考慮して、ポリアセタール樹脂（ジュラコン）等の合成樹脂製とされている。

【0055】

芯体本体４２は、突出部材４１の径よりも小径の円柱形の棒状体である。そして、この例では、フェライトコア６には、その軸芯方向に、芯体本体４２の径よりも大きい内径の貫通孔６ａが形成されている。芯体４の芯体本体４２は、フェライトコア６の貫通孔６ａを挿通して、後述するように、感圧用部品７を構成する複数個の部品の一つに結合するように構成されている。

【0056】

また、フェライトコア６は、その軸芯方向の一端側（芯体４の突出部材４１側とは反対側）が、この例では、弾性を有する材料、例えばシリコンゴムからなる落下対策用部材９を介して、基板ホルダー３のホルダー部３ａと結合される。

【0057】

そして、図３（Ｂ）に示した基板ホルダー３と芯体４及びコイル５が巻回されたフェライトコア６とを結合して一体としたモジュール部品を、ケース本体２ａの中空部内に挿入して、ケース本体２ａとケースキャップ２ｂとを結合させたときには、図１（Ａ）に示すように、フェライトコア６の軸芯方向の他端側は、ケース本体２ａの貫通孔２１に形成されている段部２２と衝合する。これにより、コイル５が巻回されたフェライトコア６は、シリコンゴムからなる落下対策用部材９を介して基板ホルダー３のホルダー部３ａと、ケース本体２ａの段部２２との間で固定される。

【0058】

[筆圧検出用モジュールの構成例]
次に、筆圧検出用モジュールを構成する基板ホルダー３のホルダー部３ａ及び感圧用部品７、さらに、感圧用部品７のホルダー部３ａへの収納について、以下に説明する。この例の筆圧検出用モジュールは、冒頭で特許文献１〜特許文献４を用いて説明したものと同様に、芯体に印加される筆圧に応じて静電容量が変化する容量可変コンデンサを用いた場合である。

【0059】

この例の感圧用部品７は、図３（Ａ）に示すように、誘電体７１と、端子部材７２と、保持部材７３と、導電部材７４と、弾性部材７５との複数個の部品からなる。図３（Ａ）に示すように、端子部材７２が配設される側の誘電体７１の面が誘電体７１の第１の面部７１ａとなり、導電部材７４と弾性部材７５が配設される側の誘電体７１の面が誘電体７１の第２の面部７１ｂとなる。

【0060】

誘電体７１の第１の面部７１ａには、図３（Ｄ）に示すように、そのほぼ全面に渡って導体部材７１ｃが配置される。また、図３（Ａ）に示したように、誘電体の第２の面部７１ｂには、導体部材７１ｄが配置される。そして、導体部材７１ｃと端子部材７２とで、感圧用部品７で構成される容量可変コンデンサの第１の電極を構成する。また、導電部材７４と弾性部材７５とは電気的に接続されて、前記容量可変コンデンサの第２の電極を構成する。

【0061】

一方、基板ホルダー３のホルダー部３ａは、図３（Ａ）に示すように、中空部を備える筒状体３４により構成され、感圧用部品７を、その中空部内において軸芯方向に並べて収納する構成とされている。

【0062】

上記のような複数個の部品からなる感圧用部品７のうち、筒状体３４からなるホルダー部３ａ内で、軸芯方向に移動しない部品である誘電体７１と、端子部材７２は、図３（Ａ）に示すように、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の一部に形成された軸芯方向に直交する方向を開口とする開口部３５を通じて、当該筒状体３４の軸芯方向に直交する、プリント基板８の基板面８ａに垂直な方向から挿入されて収納される。

【0063】

図３に示すように、開口部３５は、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面の、プリント基板載置台部３ｂ側の端部に形成される。この開口部３５は、軸芯方向に直交する方向の開口であって、かつ、プリント基板載置台部３ｂに載置されたプリント基板８の基板面８ａに垂直な方向を開口とする開口部である。この開口部３５は、軸芯方向に所定の長さｄ１（図３（Ｃ）参照）を有し、軸芯方向に直交する方向に所定の長さｄ２（図示は省略）を有する。

【0064】

長さｄ１は、誘電体７１と端子部材７２とを軸芯方向に重ねたときの軸芯方向の長さ（厚さ）よりも大きく選定されている。長さｄ２は、誘電体７１と端子部材７２のうちの、軸芯方向に直交する方向の長さが大きい方の当該長さよりも若干大きく選定されている。このように長さｄ１及びｄ２の寸法を選定することで、軸芯方向に重ねた誘電体７１と端子部材７２とを、開口部３５を通じて、ホルダー部３ａ内に収納することができるようにしている。

【0065】

また、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４は、内径がｄ３（図３（Ｃ）参照）とされると共に、その軸芯方向の芯体４側は開口３６ａとされている。この軸芯方向の芯体４側に開口３６ａを有する部分３６では、側周面には開口を有さない。この実施形態では、筒状体３４の側周面の開口部３５の軸芯方向に直交する方向の長さｄ２は、筒状体３４の内径ｄ３と等しく選定されているが、後述する凹溝３９の部分では、この凹溝３９の深さ分だけ大きく選定されている。

【0066】

そして、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４のプリント基板載置台部３ｂ側は、壁部３７により閉塞されている。この壁部３７には、プリント基板載置台部３ｂ側に突出するようにして、前述した係止部３２が形成されている。開口部３５は、この壁部３７を外部に露呈するように形成されている。すなわち、開口部３５は、筒状体３４の側周面において、壁部３７から軸芯方向に前記長さｄ１の開口が形成されるように穿かれている。

【0067】

そして、筒状体３４の側周面の壁部３７との連結部には、軸芯方向に、端子部材７２の厚さより若干大きい所定の幅を有するスリット３８ａ、３８ｂが形成されている。そして、筒状体３４の内壁には、このスリット３８ａ，３８ｂと軸芯方向に隣り合う位置において、筒状体３４の開口部３５が形成されている部分の内径ｄ２よりも大きい内径の凹溝３９（図３（Ｃ）参照）が形成されている。

【0068】

誘電体７１は、凹溝３９に嵌合する外形を有し、凹溝３９の軸芯方向の幅に対応した厚さを有する板状体の構成とされている。したがって、誘電体７１は、開口部３５を通じて筒状体３４の凹溝３９に挿入して嵌合させることができ、嵌合状態では、誘電体７１は、凹溝３９により筒状体３４内で軸芯方向には移動しないようにされる。なお、この実施形態においては、後述するように、誘電体７１は、導電部材７４により押圧偏倚されて壁部３７側に押し付けられるので、この凹溝３９は、設けなくてもよい。

【0069】

また、端子部材７２は、筒状体３４のスリット３８ａ及び３８ｂの軸芯方向の幅よりも若干小さい厚さを有すると共に、筒状体３４の内径ｄ３に対応する外径を有する円板状の導電部材、例えば導電性金属の板状体で構成される。そして、この端子部材７２は、図３（Ａ）に示すように、筒状体３４のスリット３８ａ，３８ｂに嵌合する張り出し部７２ａ，７２ｂを備える。したがって、端子部材７２は、開口部３５を通じて筒状体３４の壁部３７に接するように挿入することができ、その挿入により、張り出し部７２ａ，７２ｂが、筒状体３４のスリット３８ａ，３８ｂに嵌合して、軸芯方向には移動しないように筒状体３４に係止される。

【0070】

また、端子部材７２の誘電体７１側の板面の中央部には、誘電体７１側に膨出する膨出部７２ｃが形成されている。この膨出部７２ｃは、誘電体７１と端子部材７２とが筒状体３４内に収納されたときに、誘電体７１と端子部材７２とを確実に接触させる役割を果たす。

【0071】

この端子部材７２は、容量可変コンデンサの第１の電極の役割を果たすもので、ホルダー部３ａ内に収納されたときにこの端子部材７２の開口部３５側の上端となる端面からは、筒状体３４の壁部３７を跨いで、プリント基板載置台部３ｂ上に載置されているプリント基板８の基板面８ａのランド部８ｂに半田付け接続されるリード部７２ｄが形成されている。

【0072】

さらに、端子部材７２には、ホルダー部３ａ内に収納されたときに、開口部３５側の上端となる端面のほぼ中央に、リード部７２ｄとは反対側に突出するＬ字状突起７２ｅが形成されている。誘電体７１と端子部材７２とがホルダー部３ａ内に収納されたときに、この端子部材７２のＬ字状突起７２ｅにより、誘電体７１の開口側端部が押さえられるようにされる。端子部材７２のリード部７２ｄが、プリント基板８の基板面８ａのランド部８ｂに半田付け接続されて固定されたときには、誘電体７１は、このＬ字状突起７２ｅにより、開口部３５から離脱することが無い。

【0073】

保持部材７３は、その軸芯方向の芯体４側となる側に、芯体４の芯体本体４２を圧入嵌合させる凹穴７３ｂが設けられている円柱状形状部７３ａと、凹穴７３ｂ側とは軸芯方向の反対側に、導電部材７４を嵌合する凹穴７３ｄが設けられているリング状突部７３ｃとを備えている。この場合において、凹穴７３ｂの中心線（軸芯位置）と、凹穴７３ｄの中心線（軸芯位置）とが、１本の直線上に存在するように、これら凹穴７３ｂ及び凹穴７３ｄが形成されている。

【0074】

保持部材７３の円柱状形状部７３ａの外径（周方向の一部）は、筒状体３４の内径ｄ２より若干小さく選定されている。また、保持部材７３のリング状突部７３ｃの外径は、円柱状形状部７３ａの外径よりも小さく、かつ、後述する弾性部材７５を構成するコイルバネの内径よりも小さく選定されている。この場合、リング状突部７３ｃと円柱状形状部７３ａとの間で段部を構成するようにされる。この段部は、後述する弾性部材７５としてのバネの端部を係止させるためのものである。

【0075】

そして、この実施形態では、円柱状形状部７３ａ及びリング状突部７３ｃには、凹穴７３ｂ及び凹穴７３ｄを横断するようにスリット７３ｅ及び７３ｆが形成されている。このスリット７３ｅ及び７３ｆの存在により、円柱状形状部７３ａ及びリング状突部７３ｃは、軸芯方向に直交する方向に弾性偏倚可能に構成されている。そして、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面には、円柱状形状部７３ａの軸芯位置を挟んで対向する位置に、係合突部７３ｇ及び７３ｈが形成されている。

【0076】

一方、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の側周面には、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面に形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈが係合する係合孔３４ａ及び３４ｂ（図３（Ｃ）参照）が形成されている。

【0077】

この係合孔３４ａ及び３４ｂの軸芯方向の長さｄ４（図３（Ｃ）参照）は、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの側周面に形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈの軸芯方向の長さよりも長くされている。これにより、保持部材７３は、筒状体３４の中空部内に収納されて、係合突部７３ｇ及び７３ｈが係合孔３４ａ及び３４ｂに係合されている状態においても、筒状体３４の中空部内を、その軸芯方向に移動可能とされている。なお、長さｄ４は、後述するように、筒状体３４の中空部内に感圧用部品７の全てが収納された状態で、導電部材７４が、軸芯方向に移動して誘電体７１に衝合し、さらに弾性変形することができるような値に選定されている。

【0078】

次に、導電部材７４は、導電性を有すると共に弾性変形可能な弾性部材からなるものとされており、例えば、シリコン導電ゴムや、加圧導電ゴムにより構成される。この導電部材７４は、外径が保持部材７３のリング状突部７３ｃの外径に等しい円柱状部からなる径大部７４ａと、外径がリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄの径にほぼ等しい円柱状部からなる径小部７４ｂを備える。径大部７４ａ及び径小部７４ｂの中心線位置は、同一とされる。

【0079】

径大部７４ａの径小部７４ｂとは反対側の端面は、図示しないが、砲弾型（ドーム状）に膨出する曲面部を有するように構成されている。そして、芯体４に使用者による筆圧が加わることにより、導電部材７４が誘電体７１側に移動していく場合を考える。この場合、当該導電部材７４が、誘電体７１の対向する面と接触する場合に、導電部材７４の砲弾型に膨出する曲面部の先端から誘電体７１の面と徐々に接触面積が大きくなるように接触して行くようにされる。さらに、導電部材７４の径小部７４ｂの高さは、保持部材７３のリング状突部７３ｃに形成されている凹穴７３ｄの深さにほぼ等しく選定されている。

【0080】

また、弾性部材７５は、例えば導電性を有するコイルバネで構成され、弾性を有する巻回部７５ａと、この巻回部７５ａの一端部に端子片７５ｂを有し、巻回部７５ａの他端部に接続部７５ｃを有している。弾性部材７５を構成するコイルバネの巻回部７５ａは、その巻回部７５ａ内に、導電部材７４を接触することなく収納することができる径であって、かつ、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの径よりも小さい径とされる。

【0081】

弾性部材７５の接続部７５ｃは、保持部材７３のリング状突部７３ｃのスリット部からリング状突部７３ｃに形成されている凹穴７３ｄの底部に挿入するようにされる。したがって導電部材７４の径小部７４ｂが保持部材７３のリング状突部７３ｃに圧入嵌合されたときには、導電部材７４の径小部７４ｂの端面が、導電性を有する弾性部材７５の接続部７５ｃと接触して、電気的に接続される状態となる。

【0082】

そして、弾性部材７５の端子片７５ｂは、誘電体７１、端子部材７２及び壁部３７を跨いで、プリント基板載置台部３ｂ上に載置されているプリント基板８の基板面８ａの導電パターンに、半田付け接続されるように構成されている。

【0083】

［感圧用部品７のホルダー部３ａへの収納方法］
まず、作業台平面上に、基板ホルダー３を、平面３ｐｎが作業台平面を向くようにして載置する。この状態では、基板ホルダー３は、開口部３５の開口が作業台平面に対して直交する上方に向くと共に、プリント基板載置台部３ｂのプリント基板の載置平面が作業台平面に平行になるように位置決めされて、作業台平面上に係止される。

【0084】

次に、感圧用部品７のうちの誘電体７１及び端子部材７２を、開口部３５を通じて、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４の中空部内に収納する。このとき、端子部材７２のＬ字状突起７２ｅにより、筒状体３４の中空部内に収納された誘電体７１の開口側端部を押さえるようにする状態で、誘電体７１及び端子部材７２を筒状体３４の中空部内に収納する。また、このとき、誘電体７１は、筒状体３４の内壁に形成されている凹溝３９内に収納すると共に、端子部材７２の張り出し部７２ａ及び７２ｂを、ホルダー部３ａのスリット３８ａ及び３８ｂに嵌合するようにする。

【0085】

次に、この例においては、保持部材７３のリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄに導電部材７４の径小部７４ｂを圧入嵌合させると共、弾性部材７５の巻回部７５ａを、リング状突部７３ｃ及び導電部材７４の周囲に持ち来たすように配する。このとき、弾性部材７５の接続部７５ｃは、導電部材７４の径小部７４ｂの上端面とリング状突部７３ｃの凹穴７３ｄの底部との間に挟持させて、弾性部材７５の接続部７５ｃと導電部材７４とを電気的に接続させる。

【0086】

次に、この保持部材７３と導電部材７４と弾性部材７５のコイルバネとを組み合わせたものを、導電部材７４側から、筒状体３４の開口３６ａを通じて、軸芯方向に筒状体３４の中空部内に挿入する。そして、保持部材７３の円柱状形状部７３ａに形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈが、筒状体３４の側周面に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂに嵌合するまで、軸芯方向に挿入する。このとき、保持部材７３の円柱状形状部７３ａは、係合突起７３ｇ及び７３ｈの存在にもかかわらず、スリット７３ｅが形成されていることにより、軸芯方向に直交する方向に弾性的に変形して筒状体３４の中空部内に挿入される。

【0087】

保持部材７３の円柱状形状部７３ａに形成されている係合突部７３ｇ及び７３ｈが、ホルダー部３ａの筒状体３４の側周面に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂに嵌合する状態になると、弾性部材７５の軸芯方向の偏倚力にかかわらず、保持部材７３は、ホルダー部３ａの筒状体３４の開口３６ａから離脱することなく、ホルダー部３ａの筒状体３４の中空部内に係止する。また、この状態では、弾性部材７５の軸芯方向の偏倚力により、誘電体７１及び端子部材７２が壁部３７側に押し付けられる。これにより、誘電体７１及び端子部材７２が、筒状体３４の開口部３５から離脱してしまうことが防止される。

【0088】

すなわち、筒状体３４に形成されている係合孔３４ａ及び３４ｂと、保持部材７３の円柱状形状部７３ａの係合突起７３ｇ及び７３ｈとの係合と、導電部材７４の偏倚力とにより、感圧用部品７の一部を構成する誘電体７１と端子部材７２とが、軸芯方向に直交する方向に変位することを阻止する係止手段が形成される。

【0089】

次に、以上のようにして、感圧用部品７を構成する複数個の部品の全体を、ホルダー部３ａの筒状体３４の中空部内に収納させて係止させた状態において、端子部材７２のリード部７２ｄを、プリント基板８のランド部８ｂに半田付けすると共に、弾性部材７５としてのコイルバネの端子片７５ｂを、プリント基板８に半田付けする。

【0090】

この端子部材７２のリード部７２ｄ及び弾性部材７５の端子片７５ｂのプリント基板８への半田付け固定により、端子部材７２がホルダー部３ａの開口部３５を通じて離脱してしまうことを、より確実に、阻止することができる。そして、この例においては、端子部材７２のＬ字状突起７２ｅにより、ホルダー部３ａの筒状体３４の中空部内に収納された誘電体７１の開口側端部が押さえられているので、誘電体７１のホルダー部３ａの筒状体３４の開口部３５からの離脱が、この端子部材７２のプリント基板８への半田付け固定により、より確実に阻止される。

【0091】

一方、導電部材７４が嵌合された保持部材７３は、係合突部７３ｇ及び７３ｈが筒状体３４の係合孔３４ａ及び３４ｂに係合されて、軸芯方向の芯体４側への移動が阻止されている状態であるが、筒状体３４の中空部内で軸芯方向の誘電体７１側に移動可能となっている。そして、筆圧が印加されていないときには、弾性部材７５の偏倚力により、導電部材７４と誘電体７１との間に空隙が生じる状態となっている。

【0092】

以上のようにして感圧用部品７を、ホルダー部３ａを構成する筒状体３４内に収納した後、筒状体３４の開口３６ａには、図３（Ｂ）に示すように、落下対策用部材９を圧入嵌合する。この落下対策用部材９は、軸芯方向に芯体４の芯体本体４２を挿通する貫通孔を有すると共に、筒状体３４の開口３６ａ側の部分３６の内径にほぼ等しい、あるいは若干小さい外径の円柱状部を備える。そして、落下対策用部材９は、その円柱状部を、筒状体３４の開口３６ａ側の部分３６内に圧入嵌合することで、ホルダー部３ａに結合する。

【0093】

また、落下対策用部材９には、軸芯方向において、円柱状部の反対側に、フェライトコア６の外径に内径がほぼ等しい凹部が形成されている。フェライトコア６は、その芯体４の突出部材４１側とは反対側の端部が、この落下対策用部材９の凹部内に圧入嵌合されることで、基板ホルダー３のホルダー部３ａに、落下対策用部材９を介して結合する。

【0094】

前述したように、落下対策用部材９は、弾性を有する材料、例えばシリコンゴムで構成されている。このため、この落下対策用部材９を介してフェライトコア６が基板ホルダー３のホルダー部３ａに結合されることにより、もしも、位置指示器１を落下させて大きな加速度がフェライトコア６とホルダー部３ａとの間の結合部にかかったとしても、フェライトコア６が損傷してしまうことを防止できる。

【0095】

次に、以上のように基板ホルダー３にフェライトコア６を結合した状態において、芯体４の芯体本体４２を、フェライトコア６の貫通孔６ａに挿通させる。そして、芯体４の芯体本体４２の端部を、ホルダー部３ａに収納されている保持部材７３の円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合する。この場合に、芯体４を円柱状形状部７３ａの凹穴７３ｂに圧入嵌合させた状態においても、芯体４の芯体本体４２は、フェライトコア６の芯体４の突出部材４１側にも露呈する状態とされていて、芯体４の突出部材４１に印加される圧力（筆圧）によって、芯体４が、弾性部材７５の偏倚力に抗して、軸芯方向にケースキャップ２ｂ側に変位可能とされている。

【0096】

以上のようにして、ケースキャップ２ｂに結合された基板ホルダー３のプリント基板載置台部３ｂにプリント基板８が載置され、ホルダー部３ａに感圧用部品７が収納され、さらに、ホルダー部３ａにフェライトコア６が結合されると共に、芯体４が結合されることで、図３（Ｂ）に示したような、モジュール部品が形成される。

【0097】

次に、このモジュール部品を、芯体４の突出部材４１がケース本体２ａの貫通孔２１から外部に突出するようにして、ケース本体２ａの中空部内に挿入する。そして、ケース本体２ａとケースキャップ２ｂとを結合することで、位置指示器１が完成となる。

【0098】

この位置指示器１において、芯体４の突出部材４１に圧力が印加されると、その圧力に応じて、芯体４は、軸芯方向にケース本体２ａ内の方向に変位する。そして、この芯体４の変位により、芯体本体４２が結合されているホルダー部３ａ内の保持部材７３が弾性部材７５の弾性偏倚力に抗して、誘電体７１側に変位する。その結果、保持部材７３に嵌合されている導電部材７４が、誘電体７１側に変位し、導電部材７４と誘電体７１との間の距離、さらには、導電部材７４と誘電体７１との接触面積が、芯体４に印加される圧力に応じて変化する。

【0099】

これにより、第１の電極を構成する端子部材７２と、第２の電極を構成する導電部材７４との間で形成される容量可変コンデンサの静電容量が、芯体４に印加される圧力に応じて変化する。この容量可変コンデンサの静電容量の変化が、位置指示器１から位置検出装置２０２に伝達されることで、位置検出装置２０２では、位置指示器１の芯体４に印加される筆圧を検出する。 そして、この実施の形態の位置指示器１において重要な特徴は、図３（Ａ）に示したように、第２の電極を構成する導電部材７４と弾性部材７５に対向する側の誘電体７１の面（第２の面部７１ｂ）に導体部材７１ｄが取り付けられている点にある。図４は、誘電体７１の第２の面部７１ｂに導体部材７１ｄが取り付けられた構成等を説明するための図である。上述もしたように、導電部材７４と弾性部材７５とが第２の電極を構成するのであるが、導電部材７４と対向する側の誘電体７１の第２の面部７１ｂには、図３（Ａ）に示し、また、図４（Ａ）にも拡大して示すように、導体部材７１ｄが取り付けられている。

【0100】

この実施の形態において、図４（Ａ）に示したように、誘電体７１の第２の面部７１ｂには、例えば、円形状の導体部材７１ｄが、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心Ｐと導体部材７１ｄの中心Ｐ０を一致させるようにして設けられている。そして、端子部として機能する弾性部材７５が接続された導電部材７４が、誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付けられている導体部材７１ｄと接触した場合には、この導体部材７１ｄもまた第２の電極として機能する。

【0101】

誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付けられた導体部材７１ｄは、所定の面積を有しているので、導電部材７４が接触することにより、導体部材７１ｃと端子板７２とからなる第１の電極と共にコンデンサを構成する。コンデンサの電気容量は、対向する電極の面積と電極間の距離と誘電体の誘電率により決まる。一方、上述もしたように、導電部材７４の径大部７４ａの径小部７４ｂとは反対側の端面は、砲弾型に膨出する曲面部を有するように構成されている。

【0102】

このため、導電部材７４の砲弾型曲面の先端が、導体部材７１ｄに接触すると、即座に第１の電極を構成する導体部材７１ｃと第２の電極となった導体部材７１ｄとにより構成されるコンデンサが機能し、当該コンデンサの電気容量が所定値まで急上昇する。この後、誘電体７１の導体部材７１ｄが取り付けられている第２の面部７１ｂと導電部材７４との接触面積に応じて、誘電体７１と、これを挟む導体部材７１ｃと、導電部材７４とで構成される可変容量コンデンサの電気容量が変化する。

【0103】

この場合、導電部材７４の砲弾型曲面の先端の僅かな部分が、導体部材７１ｄに接触しただけであるにもかかわらず、第１の電極を構成する導体部材７１ｃと第２の電極となった導体部材７１ｄとにより構成されるコンデンサが機能する。そして、当該コンデンサの電気容量が、導電部材７４と導体部材７１ｄとの当該接触面積よりも大きい、導電部材７１ｃと導電部材７１ｄとの対向面積に応じた所定値まで急上昇する。この後、誘電体７１の導体部材７１ｄが取り付けられている第２の面部７１ｂと導電部材７４との接触面積に応じて、誘電体７１と、これを挟む導体部材７１ｃと、導電部材７４とで構成される可変容量コンデンサの電気容量が変化する。

【0104】

すなわち、この実施の形態の位置指示器１において、可変容量コンデンサの構成とされた感圧用部品７は、図４（Ｂ）に筆圧検出特性を示したように、筆圧検出時の立ち上がりが素早く、その後の筆圧の検出も比較的に広い範囲（広いレンジ）で検出ができる。換言すれば、感圧用部品７は、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方を改善し、携帯端末に対して用いて好適な位置指示器を実現できる。

【0105】

このように、筆圧検出時の立ち上がり特性と筆圧の解像度との両方が良好な位置指示器１は、高機能携帯電話端末やタブレット型ＰＣなどのタッチパネルを備え、使用者が手に持って使用される種々の携帯機器に用いて好適なものとなる。

【0106】

［その他の構成上の特徴］
上述した実施の形態の位置指示器１においては、導電部材７４の周囲に端子部として機能すると共に、弾性部材としても機能する弾性部材７５が設けられている。この弾性部材７５は、端子部として機能するだけでなく、芯体４をケース２の内部から芯体の中心軸に沿って外側に付勢する機能をも担っている。この弾性部材７５の機能により、使用者によって芯体に筆圧が加えられた場合にのみ、芯体がケース２の内部に移動し、導電部材７４が誘電体７１の第２の面部７１ｂに押し当てられるようにされる。

【0107】

また、上述した実施の形態の位置指示器１においては、誘電体７１の第１の面部７１ａに配設された第１の導体である導体部材７１ｃと端子部材７２とで第１の電極を構成する。そして、誘電体７１の第２の面部７１ｂに配設される第２の導体である導体部材７１ｄの面積は、誘電体７１の第１の面部７１ａに配設された導体部材７１ｃの面積に比べて小さくなるようにされている。第２の導体である導体部材７１ｄの面積が、第１の導体である７１ｃの面積に近づくに従って、筆圧を表現するためのダイナミックレンジが狭くなり、結果として筆圧の解像度が低くなってしまうためである。

【0108】

このため、導体部材７１ｄの面積は、例えば、誘電体７１及び導体部材７１ｃと共に構成する可変容量コンデンサにおいて、初期の電気容量が筆圧検出のための所定の筆圧検出スレショルド値を少し超える程度となるように決められる。もちろん、導体部材７１ｄの面積は、所定の特性となるように、種々の面積とすることが可能である。しかし、最低条件として、誘電体７１の第１の面部７１ａに配設された導体部材７１ｃの面積に比べて小さくなるようにされる。このように、導体部材７１ｄは、可変容量コンデンサの構成とされた感圧用部品７の初期の電気容量の形成に寄与する。

【0109】

また、上述もしたように、第２の導体である導体部材７１ｄを介在させずに誘電体７１の第２の面部７１ｂと導電部材７４との接触面積に応じて、筆圧の変化を検出することが可能となるようにされる。すなわち、導電部材７４が導体部材７１ｄからはみ出して、誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する部分の面積に応じて、筆圧の変化が検出可能となる。従って、導体部材７１ｃの面積を適切に定めることによって、筆圧の検出レンジも適切に確保できる。

【0110】

また、誘電体７１の第２の面部７１ｂの導電部材７４と対向する面は鏡面加工されている。これにより、誘電体７１の第２の面部７１ｂと導電部材７４との密接度を増し、誘電体７１を導体部材７１ｃと導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサの電気容量を適切に確保することができる。

【0111】

また、誘電体７１を導体部材７１ｃと導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサは、以下のような特徴を有する。すなわち、導電部材７４と誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付けられた導体部材７１ｄとが接触した直後においては、導体部材７１ｃ（第１の導体）と導体部材７１ｄ（第２の導体）との面積に応じた所定容量を有するものとなる。

【0112】

そして、筆圧が更に加えられ、導電部材７４が誘電体７１の第２の面部７１ｂに押し当てられて行くと、導電部材７４は導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する。この導電部材７４が導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する面積が変わると、誘電体７１を導体部材７１ｃと導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサの電気容量も変わる。従って可変容量コンデンサの変化する電気容量が筆圧の変化に応じたものとなり筆圧の検出ができる。

【0113】

［変形例］
上述した実施の形態では、図３（Ａ）、図４（Ａ）を用いて説明したように、導体部材７１ｄは、円形状のものとし、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心Ｐと導体部材７１ｄの中心Ｐ０を一致させるようにして第２の面部７１ｂに配置するようにした。しかし、これに限るものではない。導体部材７１ｃは、円形に限らず、楕円形、扇型、多角形状など、様々な形状とすることができ、面積を有する構成とすれば、どのような形状であってもよい。

【0114】

図５は、導体部材７１ｄの配置位置と形状のバリエーションの一例を説明するための図である。導体部材７１ｄを誘電体７１の第２の面部７１ｂに取り付ける場合には、両者の中心を一致させる必要はない。例えば、図５（Ａ）に示すように、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心Ｐと、導体部材７１ｄの中心Ｐ０とをずらすようにしてもよい。図５（Ａ）に示した例の場合には、立ち上がり特性を良くすると共に、導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと導電部材７４が接触する面積を接触直後より大きく取ることができるので、筆圧のダイナミックレンジを広げることができる。

【0115】

また、誘電体７１の第２の面部７１ｂに配設する導体部材７１ｄは、図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、誘電体７１の第２の面部７１ｂの中心付近には、導電部材７４の先端部分と接触する突出部７１ｔを設け、この突出部７１ｔの一方の先端に広がりを持った面積部分を有する本体部７１ｈを設けた形状としてもよい。このようにした場合には、誘電体７１を、導体部材７１ｃと導体部材７１ｄ及び導電部材７４とで挟んで構成する可変容量コンデンサの初期の電気容量を大きくすることができる。したがって、筆圧検出時の立ち上がりレベルを更に大きくすることができる。しかし、本体部７１ｈの面積を大きくしすぎると、筆圧のダイナミックレンジを狭めることにもなるので、適切な大きさにする必要がある。

【0116】

また、図５に示したように、導電部材７４の先端が接触する位置に、導体部材７１ｃの一部が掛かっていればよいので、導体部材７１ｃを取り付ける（配置する）位置は、適宜の位置とすることができる。

【0117】

また、導電部材７４が導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する面積は、例えば、図５（Ｂ）において、円形ＳＸで示した部分が、導電部材７４の接触範囲であるとすると、円形ＳＸの内部に横点線を付して示した部分となる。すなわち、導体部材７１ｄを挟まずに、導電部材７４と誘電体７１の第２の面部７１ｂとが接触する部分が、導電部材７４が導体部材７１ｄをはみ出して誘電体７１の第２の面部７１ｂと接触する部分となる。

【0118】

このように、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示した導体部材７１ｄの変形例は、導体部材７１ｄの中心位置（重心）が、誘電体７１の第２の面部７１ｃの中心から偏心した位置となる形状とされたものである。ここで、導体部材７１ｄの中心位置は、導体部材７１ｄの各部に働いている重力の作用と等価な合力が作用するはずの点を意味する。従って、図５（Ａ）に示すように、正円形の導電部材７１ｄの中心位置（重心）は、当該正円形の導電部材７１ｄの中心Ｐ０に一致する。また、図５（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）の導電部材７１ｄの場合には、突出部７１ｔと本体部７１ｈを有するものであり、その中心位置は、本体部７１ｈ内に位置することになる。

【0119】

そして、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示した導体部材７１ｄの変形例のいずれもが、導電部材７４の曲面部の先端が導体部材７１ｄと接触した直後から、導電部材７４の曲面部が導電部材７１ｄを介さずに、誘電体７１の第２の面部７１ｃと直接に接触できるようになっている。そして、芯体４にかかる筆圧が大きくなるに従って、導電部材７４の曲面部が導電部材７１ｄを介さずに、誘電体７１の第２の面部７１ｃと直接に接触する面積を大きく取ることができるようにされている。

【0120】

なお、導体部材７１ｃと導体部材７１ｄとは、銀や銅などの金属やカーボンなどが用いられ、蒸着、熔着、接着、圧着などの種々の方法により誘電体７１に対して取り付けられる。もちろん、導体部材７１ｃ、７１ｄ及び端子部材７２、弾性部材７５等は、金属、カーボン、導電ゴムなど、その部材ごとに適切な種々の導体材料を用いて構成することが可能である。

【0121】

また、上述した実施の形態では、位置指示器１は、電磁誘導方式の位置検出装置２０２にし対して位置指示を行うものとして説明したが、これに限るものではない。静電容量方式（表面型（Surface Capacitive Type）、投影型（Project Capacitive Type））のセンサを備えた位置検出装置に対する位置指示器にもこの発明を適用できる。また、電磁授受方式（ＥＭＲ（登録商標）、Electromagnetic Resonance）方式のセンサを備えた位置検出装置に対する位置指示器にもこの発明を適用できる。

【0122】

［位置指示器１の構成例］
図６は、位置指示器１の回路構成の例を説明するための図である。図６（Ａ）は、静電容量方式のセンサを備えた位置検出装置に対して用いられる位置指示器の構成例を示している。図６（Ａ）に示すように、この例の位置指示器は、ＩＣ４０１に対して電源回路４０２と、上述した実施の形態の感圧用部品７中に構成された可変容量コンデンサに相当する可変容量コンデンサ４０３と、いずれも導電材料で形成された芯体４０４と、筐体４０５を備える。この例の場合、例えば、充電端子を通じて供給される電力が、電源回路４０２が内蔵するバッテリに蓄積され、このバッテリからＩＣ４０１に対して駆動電源を供給するようになっている。

【0123】

そして、使用者の手が触れる筐体４０５及び芯体４０４を通じて使用者と電気的に接続し、静電容量方式のセンサとの接触位置に静電容量の変化を生じさせることができる構成になっている。また、ＩＣ４０１は、筆圧に応じて変化する可変容量コンデンサ４０３の容量に基づいて、筆圧を通知する例えば８ビットのデジタル信号を形成し、これを芯体４０４を通じて送信可能になっている。

【0124】

これに対して、図６（Ｂ）は、電磁誘導授受方式のセンサを備えた位置検出装置に対して用いられる位置指示器の構成例を示している。図６（Ｂ）において、ＩＣ４０１、電源回路４０２、可変容量コンデンサ４０３は、図６（Ａ）に示したものと同様のものである。但し、電源回路４０２に対しては、電磁誘導授受方式のセンサを備えた位置検出装置からの電磁誘導信号を受信することにより得られるエネルギーを供給して、駆動電源を形成し、これを利用する構成とすることができる。

【0125】

図６（Ｂ）に示した位置指示器は、インダクタンス素子としてのコイル４１１とコンデンサ４１２とにより共振回路４１０を構成している。そして、図６（Ｂ）に示したように、直列に接続されたコンデンサ４１３とスイッチ４１４とが、共振回路４１０に対して並列に接続されている。スイッチ４１４は、ＩＣ４０１によりオン／オフ制御される。

【0126】

共振回路４１０によって、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置から送出された電磁誘導信号が受信され、これが共振回路４１０に蓄積されて、当該位置検出装置に送り返すようにされる。このようにして位置指示器から送り返される信号が、位置検出装置の位置指示器近傍のセンサコイルにより受信され、位置指示器による指示位置が検出される。

【0127】

ＩＣ４０１には、上述もしたように、筆圧を検出するための可変容量コンデンサ４０３が接続されており、筆圧に応じた容量の変化を検出できる。すなわち、ＩＣ４０１は、可変容量コンデンサ４０３の容量値から位置指示器のペン先に印加された筆圧を検出する。そして、検出した筆圧を例えば８ビットのデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、ＩＣ４０１がスイッチ４１４をオン／オフ制御することで、位置指示器から電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置に送信され、当該位置検出装置において検出される。

【0128】

図７は、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置に対する位置指示器の他の構成例と、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置の構成例を説明するための図である。図７に示すように、この例の位置指示器は、コントローラ４６０に対して電源回路４６１と、コイル４６２とコンデンサ４６３で構成される共振回路４７０と、この共振回路４７０に対して並列に設けられた筆圧検出のための可変容量コンデンサ４６４とを備えている。可変容量コンデンサ４６４が、上述した実施の形態の感圧用部品７中に構成された可変容量コンデンサに相当する。また、電源回路４６１は、図６に示した電源回路４０２と同様のものである。更に、直列に接続されたコンデンサ４６５とスイッチ４６６が、共振回路４７０と、可変容量コンデンサ４６４に対して、並列に接続されている。

【0129】

この例の位置指示器は、コントローラ４６０の制御により、共振回路４７０を通じて指示位置を示す信号を返信する期間と、可変容量コンデンサ４６４で検出される筆圧に応じた信号を返信する期間とを切り替える。これにより、電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置において、指示位置の検出と筆圧の検出とが可能にされる。図６（Ｂ）に示した構成の位置指示器が、デジタル方式で筆圧を通知するものであるのに対して、図７に示した構成の位置指示器は、アナログ方式で筆圧の通知が可能なものである。

【0130】

電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置５００は、センサ部５０１と、位置検出回路５０２と、筆圧検出回路５０３とを備える。センサ部５０１は、位置指示器からの信号を受信する受信回路として機能する。位置検出回路５０２は、センサ部５０１からの検出出力に基づいて、位置指示器により指示されたセンサ部上の座標位置（Ｘ，Ｙ）を検出する。筆圧検出部５０３は、センサ部５０１からの検出出力に基づいて、位置指示器の可変容量コンデンサの容量の変化を位置指示器に加わる外力の変化（筆圧）として検出する。このように、位置検出装置５００は、位置指示器により指示されたセンサ部上の指示位置と、位置指示器に加わる筆圧（外力）との検出が可能なものである。

【0131】

なお、静電方式のセンサを備えた位置検出装置についても、指示位置の検出方式に違いがあるものの、図７に示した電磁授受方式のセンサを備えた位置検出装置と同様に構成可能である。すなわち、位置検出装置は、位置指示器による指示位置の検出機能を備えると共に、位置指示器からの筆圧に応じた信号を受信する受信回路と、この受信回路で受信した信号から位置指示器に加わった外力（筆圧）を検出する検出回路を備える構成を備えればよい。

【0132】

［その他］
なお、上述した実施の形態の説明からも明らかであるように、請求項１の位置指示器における筐体、芯体、可変容量コンデンサの各機能は、実施の形態の位置指示器１のケース２、芯体４、感圧用部品７が実現している。また、請求項１における可変容量コンデンサの誘電体の機能は、位置指示器１の誘電体７１が実現し、第１の導体と端子部からなる第１の電極部は、導体部材７１ｃと端子部材７２が実現している。同可変容量コンデンサの第２の導体の機能は、導体部材７１ｄが実現し、同可変容量コンデンサの導電部材は、位置指示器１の導電部材７４が実現し、同可変容量コンデンサの弾性部材の機能は、位置指示器１の弾性部材７５が実現している。

【符号の説明】

【0133】

１…位置指示器、２ａ…ケース本体、２ｂ…ケースキャップ、３…基板ホルダー、３ａ…感圧用部品ホルダー部、３ｂ…プリント基板載置台部、４…芯体、５…コイル、６…フェライトコア、７…感圧用部品、７１…誘電体、７１ａ…第１の面部、７１ｂ…第２の面部、７１ｃ…導体部材（第１の導体）、７１ｄ…導体部材（第２の導体）、７２…端子部材、７４…導電部材、７５…弾性部材、８…プリント基板、９…落下対策用部材、３５…開口部

【要約】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】